ГІДРОДИНАМІКА І АКУСТИКА

2024 ◊ Том 3 (93) ◊ Номер 2 ◊ с. 149-169

В. А. Воскобійник^*, О. А. Воскобойник^*, А. Г. Харченко^*, А. В. Воскобійник^*, А. С. Корольова^*, І. А. Нікітін^*

^* Інститут гідромеханіки НАН України, Київ, Україна

Взаємодія поверхневих гравітаційних хвиль із вертикальними проникними хвилеломами

Gidrodin. akust. 2024, 3(2):149-169

МОВА ТЕКСТУ: Українська

АНОТАЦІЯ

Захист берегової лінії, об'єктів життєдіяльності, гідротехнічних споруд, морської флори та фауни вимагають модернізації берегозахисних споруд, потребу в якій обумовлено кліматичними змінами та збільшенням хвильової енергії моря. Протягом останніх років у розвитку берегозахисних споруд намітилася тенденція використання проникних конструкцій, перевага яких полягає в поліпшенні екології захищеної акваторії та економії будівельних матеріалів. У статті наведено результати експериментальних досліджень щодо вивчення особливостей взаємодії поверхневих гравітаційних хвиль з берегозахисними спорудами у вигляді проникних вертикальних хвилеломів. Дослідження проводилося в лабораторних умовах на моделях однорядних проникних хвилеломів, які розташовувались у хвильовому лотку. Зокрема, візуально спостерігалася взаємодія хвильового руху з моделями хвилеломів, інструментально досліджувалося хвильове поле. Параметри хвильового руху реєструвалися спеціально розробленими датчиками висоти хвиль, які було виготовлено на базі п'єзорезистивних чутливих елементів тиску. Фото та відеокадри дозволили оцінити особливості взаємодії хвильового поля з досліджуваними моделями хвилеломів різної проникності. Особливість експериментів полягала в тому, що вертикальні проникні хвилеломи закривали непроникними щитами в їхній верхній частині в області урізу води. Ці щити встановлювались на різну глибину відносно рівня води. Гідродинамічні параметри хвильового поля в околі хвилеломів - висоти, періоди й довжини хвиль, коефіцієнти відбиття, проходження хвилі та дисипації хвильової енергії - вимірювались групою датчиків висоти хвиль, які розташовувались у різних місцях перед і позаду моделей хвилеломів. Отримано інтегральні та спектральні характеристики хвильового поля, визначено закономірності зміни його гідродинамічних параметрів залежно від проникності хвилелому, відносної глибини води у хвильовому лотку й довжини гравітаційної хвилі. Визначено ступінь захисту берегової лінії проникними однорядними вертикальними хвилеломами, отримано максимальні значення дисипації хвильової енергії залежно від форми, розміру й проникності їхніх досліджуваних моделей.

КЛЮЧОВІ СЛОВА

гравітаційна хвиля, проникний хвилелом, вертикальна стінка, датчик висоти хвилі, хвильовий лоток

ЛІТЕРАТУРА