Pikaajalise tuule toime vee pinnal, areneb põnevus, milles vee osakesed teevad keerulise pöörleva ja translatsiooni liikumise. Vesi põnevusega tekitab täiendavat rõhku (arvutatud tasemele vastava hüdrostaatilise liigse), mida nimetatakse laine.
Vaade lainete ja nende parameetrite väärtuse vaade (kõrgus h., periood, lainepikkus, - Joonis fig. 2.6) sõltub lainete moodustavatest teguritest - tuulekiirused W.Tema tegevuse kestus t., veehoidla sügavused H. ja laine kiirendamine D..
Joonis fig. 2.6 laineparameetrid
Lainekõrgus määratakse kõige ebasoodsama kombinatsioon tuule kiiruste arvutatud tormi ja kiirendamisel pikkus. Ülekoormuse pikkus on võrdne kaugusega sirgjoonest rannikust struktuurile ja tuulekiiruse suuruse selles suunas määratakse tuule roos (joonis 2.7).
Joonis fig. 2.7 Tuul roos ( aga) ja laine üle pikkus ( b.)
Lained, perioodid ja kõrgus, mille kõrgus varieeruvad ühest laine teise juhuslikult, nimetatakse ebaregulaarseks; Kui individuaalsete lainete perioodid ja kõrgused on samad, klassifitseeritakse need tavaliseks.
Veehariduse laine väli pikkus on jagatud tsoonideks (joonis 2.8): I. - sügav vesi (),
kui praktiliselt alumine ei mõjuta laineparameetreid; II. - madal ( 
), kus kui sügavus väheneb, väheneb lainete pikkus ja kiirus ja tagumiste nõlvade ees ja serva järsk tõus (lained hävitatakse ja konverteeritakse tugevatesse lainetesse); III - vöölainete tsoon, mis liigub liikumisel (); IV-
ranceness, kus lained lõpuks hävitatakse ja seejärel valtsitakse kaldale.
Tuule kiirus, mis on määratud kõrgusel, vähendatakse 10 m kõrguseni vee taseme kõrgusele. Turvalisus Storm struktuuride jaoks I. ja II. klass - 2%, IIIja IV - 4%.
Kuna madal täpsust määramise laine moodustavad tegurid, eriti tuulekiirus, täpsuse arvutamise elemendid lainete madal. Tuul kiirus hinnata piisava täpsusega otsese tähelepanekute ei ole võimalik tingitud asjaolust, et alles pärast loomine reservuaar on vastav olukord, mis määrab õhuvoolu moodustumise üleminekul mandripinnale. Hinnangulise lainekõrguse saamine, mille täpsus on umbes 10%, nõuab tuule täpsust tuulekiiruse arvutamisel umbes 5%, mis on endiselt kättesaamatu. Lainekõrguse ligikaudse määramise tulemusena saadakse ligikaudne lainekoormuse väärtus.
Arvutatud tormi ajal moodustunud lainesüsteem iseloomustavad keskmised väärtused ja määramiseks, mis arvutatakse vastavalt määratud W., H. ja D.dimensiless parameetrid, ja edasi nomogrammi. 2.9 (SNIP I-57-75) on leitud ,
,
määratlemine ja.
Nomogrammi ülemine ümbris vastab süvavee tsoonile, mille arvutus ja plii esialgsete parameetrite ja ;
tegelike andmete puudumisel aktsepteeritakse t. \u003d 6 h.
Valikuline I. ,
nende väikseimate väärtuste kohaselt leitakse laine ja perioodi keskmine kõrgus.
Ümbriku kõvera all olev väli vastab madalale veepiirkonnale, mille tsoon on 0,001 ja vähem. Arvutus ja plii parameetritega
Joonis fig. 2.8 Veeborne osakaal sügavusel:
I. - sügav vesi; II. - madal; III - imemine; IV-
coub; 1
- lainete esimese kokkuvarisemise eesmärk; 2
- viimane kokkuvarisemine
Joonis fig. 2.9 Graafikud, et määrata tuulelaine elementide keskmised väärtused sügava veega I. ja madal (kui diagonaal) II. tsoonid
ja . Rohkem kui 0,001 allosas oleva põhi kallutamine laine kõrguse arvutamisel h.toota [SNIP 11-57-75, rakendus. I, lk. 17], võttes arvesse lainete ümberkujundamist. s.o muutused laineparameetrite tõttu sügavuse vähenemise tõttu, võttes arvesse murdumist - lainehariduse joonemist laine kaldus lähenemisviisi ajal ja võttes arvesse energiakaotust.
Keskmine lainepikkus süvavee tsoonis määratakse valemiga
(2.10)
Lainekõrgus ribaSüvamere tsooni lainesüsteemi turvalisus määratakse kindlaks keskmise lainekõrguse korrutamisega koefitsiendiga, mis sõltub lainete moodustavatest teguritest ja selle väärtus on võrdne või veidi väiksem allpool.
Kriitilise sügavuse suurus H kr. (Lainete hävitamise sügavus) sõltub paljudest samaaegselt tegude teguritest. Sa võid võtta H kr. = (1,25-1,8)tERE..
Lainekõrgus loendatakse arvutatud tasemest, mis ülemise bey veetaseme antud kaubamärgis võib see tuule tuule tuulevarustuse haru tõttu erineda
(2.11)
Kus on nurk veehoidla pikisuunalise telje vahel ja tuule suuna vahel.
Lained, mida me oleme harjunud, et näha merepinnal, moodustatakse peamiselt tuule tegevuse all. Kuid lained võivad tekkida muudel põhjustel, siis neid nimetatakse;
TIDAL, Moodustuna kuu ja päikese tuhmumate mõju all;
Barik, mis tuleneb atmosfäärirõhu järsku muutustega;
Seismiline (tsunami) genereeritud maavärina või vulkaanipursked;
Laev, mis tuleneb laeva liikumisest.
Tuulelained on pea domineerivad merede ja ookeanide pinnal. Lained Tidal, seismiline, BARIE ja laevade oluline mõju laevade ujumisele avatud ookeanis, nii et me ei pea lõpetanud nende kirjeldusest. Tuule põnevus on üks peamisi hüdrometeoroloogilisi tegureid, mis määravad navigeerimise ohutuse ja majandusliku tõhususe kindlakstegemiseks, kuna laev laine ratsutamine langeb sellele, kivid, lauale, lauale, valab tekid ja pealisehitised, vähendab insuldi kiirust. Pitching loob ohtlike rullide, muudab laeva koha kindlaksmääramiseks raske ja suurendab meeskonda. Lisaks kiiruse vähenemisele põhjustab põnevus laeva tuli ja kõrvalehoidumise kindlaksmääratud kursusest ja see nõuab rooliratta püsivatmist.
Tuule põnevust nimetatakse merepinnal põhjustatud lainete moodustamise, arendamise ja levitamise protsessiks. Tuuliklampide on omane kahe peamise funktsiooni. Esimene funktsioon on eeskirjade eiramine: lainete suuruse ja vormide halastamine. Üks laine ei korrata teist, võib väikest jälgida ja võib-olla isegi suur; Iga individuaalne laine muutub pidevalt selle kuju. Wave servi liiguvad mitte ainult tuule suunas, vaid ka teistes suundades. Sellist keerulist merepinna keerulist struktuuri seletab vortexi, tuule tekitava tuule turbulentne olemus. Teine põnevuse rida seisneb selle elementide kiire varieeruvuses ajas ja ruumis ning see on seotud ka tuulega. Kuid lainete suurus sõltub mitte ainult tuulekiirusest, selle töö kestus, vesipinna pindala ja konfiguratsioon on oluline. Alates praktika seisukohast ei ole vaja teada iga individuaalse laine või iga laine võnkumise elemente. Seetõttu väheneb põnevuse uuring lõppkokkuvõttes statistiliste mustrite kindlakstegemiseks, mis on arvuliselt väljendatud lainete elementide ja määratlevate tegurite vahel.
Lainete ühised elemendid on (joonis 25):
Üles - laine kõrgeim punkt;
Ainus on lainepikkuse madalaim punkt;
Kõrgus (H) - Vertexi üleliigne laine;
Pikkus (l) -gorizontaalne kaugus kahe külgneva kliendi tippude vahel laineprofiilile, mis viiakse läbi lainete paljundamise üldises suunas;
Periood (t) on ajavahemik kahe külgnevate lainete tipu vahele fikseeritud vertikaalseks; Teisisõnu, see ajavahemik, mille jooksul laine läbib selle pikkusega võrdne vahemaa;
Kruttance (E) on selle laine kõrguse suhe selle pikkusele. Laine järskus laineprofiili erinevates punktides on erinev. Laine keskmine järsk järgelikkus määratakse suhtega:
Joonis fig. 25. Laine põhielemendid.
Laine esikülg on joone seostunud pinna plaani, mis möödub selle laine harja tipud, mis määratakse laineprofiilide komplekt, mis viiakse läbi paralleelselt lainete paljundamise direktoriga.
Seaflite puhul, selliste lainete elementide puhul on suurim väärtus ja lainekõrgus, periood, pikkus, järsu ja üldine liikumissuund. Kõik need sõltuvad tuulevoolu parameetritest (tuule kiirus ja suund), selle pikkus (kiirendamine) merest ja selle tegevuse kestus.
Sõltuvalt moodustumise ja paljundamise tingimustest saab tuulelaine jagada nelja liiki.
Tuuled - lainete süsteem vaatluse ajal tuule mõju all, mis see on põhjustatud. Tuulilainete ja tuule paljundamise suund sügavale veele tavaliselt langeb kokku või erinevad mitte rohkem kui neli rumbas (45 °).
Tuulelained on iseloomulikud asjaolule, et tasandatud kalle on jahedam kui karvkatte, nii et servad on tavaliselt langevad, moodustades vahu või isegi valmib tugeva tuulega. Lainete väljumisel madalas vees ja lähenemine lainete ja tuulte paljundamise suunas võib varieeruda rohkem kui 45 °.
Sybva - põhjustatud tuulelainete levinud laine moodustumise piirkonnas pärast tuule nõrgenemist ja / või muutusi selle suunas, või põhjustatud lainete tuulest, mis tuli laine moodustumise piirkonnast teise piirkonnaga, kus tuul puhub Teine kiirus ja / või muu suund. Eriline juhtum ZYBI, paljunduste tuule puudumisel, nimetatakse surnud Zybi nimeks.
Sega - põnevus, valimisse, mis tuleneb tuulelainete ja Zybi interaktsiooni tulemusena.
Tuulelainete ümberkujundamine - tuule lainete struktuuri muutus sügavuse muutmisel. Sellisel juhul on lainekuju moonutatud, muutuvad nad jahedamaks ja lühemaks ning väikese sügavusega, mis ei ületa laine kõrgust, viimaste härrad ja lained hävitatakse.
Oma teel välimus Tuulelainete iseloomustab erinevad vormid.
Ripples - esmane kujul tuuleenergia rahutuste arendamise vorm, mis tuleneb nõrga tuule tegevuse all; Rowani Wave Crests meenutavad kaalud.
Kolmemõõtmeline põnevus on lainete kogum, mille keskmine pikkune harja pikkus on mitu korda keskmise lainepikkusega.
Regulaarne põnevus on põnevus, kus kõigi lainete kuju ja esemed on samad.
Tolerants - ebakorrapärase põnevuse tulenevad erinevate suundades töötavate lainete interaktsiooni.
Lained, mis on katki üle pankade, riffide või kividega nimetatakse Burunov. Rannikuvööndis vastuvõetud laineid nimetatakse surfamiseks. Cool Shores ja portaalkonstruktsioonidel on surf kuju.
Lained merepinnal on jagatud vabaks, kui nende põhjustanud jõud lõpetab tegutsemise ja lained vabalt liikuvad ja sunnitud jõude mõju, mis põhjustas lainete moodustumist.
Vastavalt lainete elementide varieeruvusele aja jooksul eraldatakse need kindlaksmääratud, st tuule põnevusega, kus lainete statistilised omadused ei muutu aja jooksul ja arendades või lagunemist - nende elementide muutmine aja jooksul.
Lainekuju jaguneb kahemõõtmeliseks - lainete kogumiks, mille keskmine pikkus on palju kordi keskmine lainepikkus, kolmemõõtmeline - lainete kogum, mille keskmine pikkus on hari keskmine pikkus on mitu korda ja üksildane, millel on ainult domeeritud kammita ilma talladeta.
Sõltuvalt lainepikkuse suhtest mere sügavuseni jagatakse lained lühikeseks, mille pikkus on oluliselt väiksem kui mere sügavus ja pikk, mille pikkus on rohkem kui mere sügavus.
Lainekuju liikumise olemuse tõttu on nad järkjärgulised, kus on lainekuju nähtav liikumine ja seistes - mitte-navigeerimine. Kuidas lained asuvad, jagatakse need pealiskaudseks ja sisemiseks. Sisemised lained moodustatakse konkreetse sügavusega sektsiooni pinnal erinevate tiheduse vee kihtide vahel.
Pöörlev liikumise järjestikku asuvad osakesi vee nihkunud faasi nurka algse hetkel liikumise loob nähtavuse transport: Eraldi osakesed liiguvad koos suletud orbiididega, samas kui laineprofiil liigub järk-järgult tuule suunas. Lainete troonoidne teooria võimaldas matemaatiliselt põhjendada individuaalsete lainete struktuuri ja seostada oma elemente omavahel. Lainede individuaalsete elementide arvutamiseks saadi valemid valemid
Tuleb märkida, et lainete troonoidne teooria kehtib ainult õigete kahemõõtmeliste lainete puhul, mida täheldatakse tasuta tuule lainete puhul - Zybi. Kolmemõõtmelise tuule põnevuses ei ole osakeste orbitaalteed suletud ringikujulised orbiidid, kuna tuule mõju all ilmub laine paljundamise suunas horisontaalne vee ülekandmine merepinnale.
Merelainete trokikoi teooria ei avane nende arendamise ja sumbumise protsess ning energiaülekande mehhanism tuulest lainele. Vahepeal on nende küsimuste otsus vajalik usaldusväärsete sõltuvuste saamiseks tuulelainete elementide arvutamiseks.
Seetõttu on merelainete teooria arendamine võtnud läbi teoreetiliste ja empiiriliste sidemete arendamise tuule ja põnevuse vahel, võttes arvesse reaalsete mere tuulelainete mitmekesisust ja nähtuse mittesüsteerumist, st võttes arvesse nende arengut ja sumbumist .
Sisse Üldine Tuulelainete elementide arvutamise valemid saab väljendada mitme muutujana funktsioonina
H, T, L, C \u003d F (W, D t, H),
Kus w on tuulekiirus; D - kiirendus, T on tuule kestus; H on mere sügavus.
Madalate merede piirkondade jaoks kõrguse ja lainepikkuse arvutamiseks saate sõltuvust kasutada
A \u003d 0,0151H 0,342; Z \u003d 0,104H 0,573.
Sestvate merede avatud alade puhul, lainete elemendid, mille kõrgus on 5% ja keskmised lainepikkused arvutatakse sõltuvuste kaupa:
H \u003d 0,45 W 0,56 d 0,54 A,
L \u003d 0,3LW 0,66 d 0,64 A.
Koefitsient A arvutatakse valemiga
Riigi Oceanograafilise Instituudis, tuginedes spektraalse statistilise teooria rahutuste, graafiliste suhete saadi elementide lainete ja tuulekiirus, kestus selle tegevuse ja kiirendamise pikkus. Neid aineid tuleks pidada kõige usaldusväärsemaks, mis annab vastuvõetavatele tulemustele, mille põhjal NSVL-i hüdrometeoroloogia keskuses (V.S. Krasyuk), nomogrammed ehitati arvutamiseks lainekõrguse arvutamiseks. Nomogram (joonis 26) jaguneb neljaks kvadrantideks (I-IV) ja koosneb teatud järjestuses asuvate graafikute seeriast.
Quadrant i (Countdown viiakse läbi alumises paremas nurgas) nomogrammi antakse kraadi võrgusilma, mille iga jaotus (horisontaalselt) vastab 1 ° meridiaanile sellel laiuskraadil (70 kuni 20 ° C.) Kaardi skaala 1:15 000000 polaarse stereograafiline projektsioon. Kraadi võrgus on vajalik ISOBAR R raadiuse ja Isobari R-i kõveruse raadiuse vahelise vahemaa ülekandmiseks, mõõdetuna teise skaala kaartidel, skaalal 1:15 000000. Sellisel juhul määrame vahemaa ISOBAR R raadiuse vahel kõverus meridiaani kraadides sellel laiuskraadil. Isobari R-i kõveruse raadius on ringi raadius, mille osa Isobar läbib punkti, mille arvutus toimub või selle lähedal on suurim kontakt. See määratakse mõõturi abil, valides ARC, mis on valmistatud leitud keskusest, langes kokku Isobara selle osaga. Seejärel paigutame selle laiuskraadi mõõdetud väärtused, väljendatuvad meridiaani kraadides mõõdetud väärtused ja ringluslahus määrab Isobari kõveruse raadiuse ja Isobami vahelise vahemaa, vastava skaala 1 : 15 000 000.
Joonis fig. 26. Nomogram arvutamiseks elementide lained ja tuule kiirus pinna valdkonnas rõhk, kus isobaarid viidi läbi intervalliga 5 mbar (A) ja 8 mbar (B). 1 - talv, 2 - suvi.
Quadrant IV kõverad paiknevad, võimaldades tuule kiirust, ülekoormist või kestust tuule, et määrata nn oluliste lainete (H 3H) kõrgus, mille tagatis on 12,5%.
Kui lainekõrguse määramisel on võimalik kasutada mitte ainult tuulekiiruse andmeid, vaid ka tuulemeetme kiirenduse ja kestuse kohta, teostatakse arvutusvoolu ja tuulemeetme kestuse (tundide kestus). Selleks on nomogrammi kvadrandi III alates alandame ristlõike kõvera ja tuule kestuse kõverale (6 või 12 tundi). Saadud tulemustest (kiirendus ja kestus) on lainekõrguse väiksem väärtus.
Arvutus kavandatava nomogrammi abil saab teostada ainult süvamere piirkondade puhul, st piirkondade puhul, kus mere sügavus on vähemalt pool lainepikkusest. Kui kiirendamisel, üle 500 km või kestus tuulemeetmeid on suurem kui 12 tundi, sõltuvus kõrguste tuulelained vastavad ookeani tingimused (paksendatud kõverad Quadrant IV) kasutatakse.
Seega, et määrata lainete kõrgus sel hetkel järgmised toimingud tuleb teha:
A) Leidke ISOBAR-i kumeruse raadius läbi selle punkti või selle lähedal (kasutades ringlusse valimise teel). Kumeresse ISOBAR raadius määratakse ainult tsükloonilise kõveruse (tsükloonide ja õõnsuste puhul) puhul ja see on väljendatud meridiaani kraadides;
B) määrata rõhu erinevus P, mõõtes valitud punkti külgnevate isobarite vahelist kaugust;
C) R ja P leitud väärtuste kohaselt sõltuvalt hooajast leiame tuulekiiruse W;
D) tuulekiiruse W ja kiirendus D või tuule kestus (6 või 12 h), leiame märkimisväärse lainete kõrguse (H 3H).
Kiirendus on järgmine. Igast punktist, millele lainekõrgus arvutatakse, viiakse praegune joon tuule vastu suunatud suunas, kuni selle suund muutub algse taseme suhtes 45 ° nurga all või ei jõua kaldale või jää servale. Umbes see kiirendatakse või tuuletee, mille käigus tuleb moodustada (lained tulevad sel hetkel.
Tuule kehtivuse kestus on määratletud kui aeg, mille jooksul tuule suund on alati esialgsest mitte rohkem kui ± 22,5 °.
Nomogrammi joonisel fig. 26 a, on võimalik kindlaks määrata laine kõrgus vastavalt rõhu pinnale, millele isobarid viidi läbi pärast 5 mbar. Kui ISOBAR viiakse läbi pärast 8 mbar, siis joonisel fig. 26 b.
Ajavahemik ja lainepikkus saab arvutada vastavalt tuule kiirusele ja lainekõrgusele. Laineperioodi ligikaudset arvutamist saab toota vastavalt graafikule (joonis 27), mis näitab perioodide vahelist seost ja tuule lainete kõrgus erinevatel tuulekiirustel (W). Lainepikkus määratakse selle perioodi ja mere sügavusega selles punktis vastavalt graafikule (joonis 28).
Tuule lained toimuvad tuule toime all ja neid nimetatakse järkjärgulisteks laineteks. Pärast tuule tuule lõpetamist jätkub inertsist tingitud laine ja sellised lained on nimi zybi. (pildil).
Laine eristab kõrgus h) - külgneva harja ja õõnsate vertikaalne kaugus; Lainepikkuspikkus (λ) on horisontaalne kaugus külgnevate servide või tallade vahel ( õõnes).
1 - Staatiline tase, 2- keskmine lainejoon, 3 - Wave Profiil, 4 - Vertex Wave, 5 - Cresti lained, 6 - lainepikkus, 7 - lainepikkus: λ - lainepikkus, λ l - pikkus Hollow, H-H-kõrgus laine, HR - kõrguse Ridge, HN - ainus
Crudy laine (ε) määratakse laine (H) kõrguse jagunemine selle pikkuses (λ).
Laineperiood (T) - aeg, mille jooksul laine töötab selle pikkusega võrdse vahemaa kaudu. Vanus laine (b) on suhte laine kiirus (c) tuulekiiruse (W).
Laine kiirus on võrdne
Seosed elementide vahel trokikulaine LED allolevas tabelis. Veelgi enam, lainepikkus (λ), laineperiood (t) ja kiirus laine (c) on üksteisest sõltuvad ja neid saab määrata valemitega. Lainekõrgus (H) ei kuulu määratud sõltuvused ja see määratakse vaatluse või muude meetoditega, näiteks nomogrammi A. P. Braslavsky (1952).
Arvutamiseks kõrgused ja lainepikkused Sageli kasutatakse V.G Andriyanova (1957) valemeid:
ja H. A. Labzovsky (1976):
kus H ja λ on kõrgus ja lainepikkus, m; W - tuulekiirus, m / s; D - KIIRKONNA PIKKUS, KM; E on laine (H / λ) jahedus.
ja väike järved(L.<60 км):
Aga järvedes koos L-ga, vähem kui 1 km, ei anna valem reaalse lainekõrguse indikaatorit.
Valemites E. A. Dyakova ja N. D. SHITOV, lisaks ülekoormapikkusele (D) ja tuulekiirusele (W), võetakse arvesse reservuaari sügavust (H, M):
Et kiiresti hinnata lainete elemente (kõrguse, pikkus, periood ja paljundamise kiirus), sõltuvalt kiirenduse ja tuulekiiruse pikkusest, saate kasutada tabelit N. A. LABZOVSKY (1952).
Omadused põnevuse ja veekogude seisundi hinnatakse skaalal tuuleenergia rahutuste ja skaalal pinna pinna järve ja reservuaari mõjul tuule (vt tabel).
Kriitilise sügavusega (NKR ≥ h koos tagurpidi tuulega) rannikust ja meeleoludest (kriit) on lainete hävitamine, mida kutsutakse rannikust välja näidis , Ludahis (kriit) - furun .
Alumise kompensatsiooni voolu vee vesi põhja või kitsastes madalasruumides tõuseb ülespoole. Seda väljendatakse ebatavaliselt madalatel temperatuuridel võrreldes temperatuuriga naaberriikide sügavate kruntide puhul.
Praegu on tavaline jagada rahutuste uurimise peamisi suundi:
Hüdrodünaamiline
Energia
Statistika-
Spektraalne
2.2.1 Hüdrodünaamilised meetodid:
See on peamiselt viidata Daisy vormide liikumisviisi uuringu ajal, lained väikeste amplituudide suur sügavus uuritakse. Tulemused näitasid ka, et see suund toimib hästi seisundi all, et laine kõrgus on lõputult väike, võrreldes selle pikkusega. Looduses on see nähtus leidub ainult loodete lainetes. See suund on peamiselt mere- ja küsimusele "Kuidas tohutu lained saadakse väikestest lainetest tuule tegevuse all" ja ei andnud. Selle meetodi kasutamiseks sobib Gerstri tuulelainete teooria kõige paremini, mis võimaldas luua suhteid lühiajalise lainete elementide vahel. Lainerežiimi arvutuste aluseks esimese reservuaaride kujundamisel, empiirilised arveldusmeetodid on sätestatud:
Meetod v.g. Andreyanova. Hinnanguline valem saadi valkude poolt läbi viidud tähelepanekute analüüsimisel 1931-1932. OneGa hüvitiste ja järvede järvedel. Lainede elemendid määrati tulevikus visuaalselt, arvutamisel kasutati ainult väljakujunenud põnevuse juhtumeid. Vahemik oli:
· Kiirendamise summa 3 kuni 30 km kaugusel
· Tuul kiirused 5-15 m / s
Sõltuvustel on järgmine vorm:
(2.2)
Tuulekiirusel on rohkem kui 15 m / s valemiga järgmine vorm:
Lainete kasvu kestus (tundides) t määratakse valemiga:
t \u003d 0,673 W (2.4)
Maksimaalne kiirendamispikkus, millele lained jõuavad maksimaalsele kõrgusele, on määratletud järgmiselt:
Tuleb märkida, et valemid koosnevad keskmise laine. Paljude kontrollide tulemusena selgus, et selle laine pakkumine on ligi 4%.
Meetod N.D. Shishov. Andmed saadi põhjal märkuste siseveekogude overclocking 70 kuni 90 km. Valem sisaldab keskmise sügavuse kaalumist kiirendusprofiilil.
kus koefitsiendid a ja b sõltuvad reservuaari keskmisest sügavusest; ja varieerub vahemikus 0,021 sügavusel 2-4 m kuni 0,046 - sügavusega 30-35 m; b 0,18 kuni 0,71.
Meetod E.A. Dyakova. Andmed saadi vaatlusmaterjalide järgi Põhja-kaspia keeles:
hmax (15%) ) \u003d 1,61 h CF (2.9)
kus n on arvutuspunkti sügavus. Meetod ei ole täpne, kuna lainete moodustumine on palju pikem sügavuse muutus kogu kiirendusprofiilis.
2.2.2 Energiameetodid:
Selle meetodi aluseks on võrrand V.M. McCaveeeva, kes pidas lainete kasvu tuule mõjul energia seisukohast. Energiapõhimõtte kohaselt on mis tahes mehaanilise süsteemi energia muutus võrdne väliste jõudude tööga, välja arvatud sisemised jõud ja energia hajutamine. Selle põhimõtte kasutamine võimaldas luua võrrandi:
(2.10)
kus e on laineenergia kogus segatud pinnaühiku pinnaühiku pindalaühiku kohta, VE on laineenergia, MV-laineenergia ülekandekiirus, Eμ - laineenergia hajutamine, X on vahemaa tuul. See meetod on võimaldanud meil uurida laineparameetrite muutuste omadusi tuule mõju all, põhja. Arenguprotsessis andis hüdrodünaamilise meetodi tihedalt suheldes terava hüpata tuuletugi tunnetuse protsessis.
Meetod A.P. Braslavsky (1952). Sõltuvus saadi MACCABEVA võrrandi integreerimise käigus X-tunnise osa portsjonis XH kuni X H + 1 ja saadi laineenergia tasakaalu võrrandi reservuaari laine olekus.
kui υ on vee mahukaal, X on vahemaa lainete liikumise suunas, U on laine kiirus või energia ülekande kiirus piki kiirendust, R1 - keskmistatud energia kogus Aja jooksul, mis on kokkuvõtlik ajaühiku kohta väljastpoolt DX * H (H - Sügavus Käesolevas lõikes veehoidla veehoidla), R2 on piiratud aja jooksul, kaotatud ajaühiku kohta samal mahus DX * N.
R2 \u003d R2D + R2B + R 2g (2,12)
kui R2d hajutamine energia suureneva pinna, R2b - kaotus energia sees vesilahuse mass, R 2g - energiakadu sees põhja põhja. Turvalisus lainekõrgus rahutussüsteemi on 1%. Tuule kiirus võeti kõrgusel 10 m. Lisaks on arvutusvalemile:
Võrrandi lahendus on valitud. Seda meetodit kasutati laialdaselt reservuaaride inseneri arvutamisel. Metoodiliselt arvutus toimub arveldusprofiili eraldi piirkondades ja algab Leeward Shore'ist. Krundid määravad homogeensete omadustega (I, H, E).
Meetod N.A. Labzovsky. See põhineb McCaveeva meetodi teoreetilistel ametikohtadel. Loodud põnevust peetakse ja levitatakse energia dispersiooniga. Sel juhul esimene ja viimased liikmed võrrandi tasakaalu laine energia muutub nullini. Selle tulemusena saadi järgmised valemid:
(2.14)
(2.15)
(2.16)
(2.17)
kus H, C, λ, τ on tuule lainete vastavad elemendid ja ε - järsu. Autor tühistab empiirilised valemid, et määrata piirav kiirendamine ja spontaansed lained:
(2.18)
(2.19)
Samuti, H arvutamise valemis H, koefitsient K on toodud kajastades intensiivsemat arengut lainete alguses kiirendamine:
(2.20)
Ja lõpuks valem lainekõrguse arvutamise valem on kujul:
(2.21)
Kõrgus lainete vastavalt sellele meetodile on olemasolu lähedal 1% UNREST süsteemi ja pikkus - kuni 50%.
Labzovski ja Braslavski meetodeid kasutatakse ja mõistetakse. Braslavski meetod annab mitmeid alahinnatud tulemusi (kuni 15%) ja Labzovsky meetod ületab tulemusi. Võib-olla on see tingitud asjaolust, et empiirilised koefitsiendid saadakse peamiselt madalas vees Rybinsky reservuaaris.
2.2.3 Statistilised meetodid:
Tööriistameetodite aktiivse kasutamise tõttu lainete ja laine disainiandmete stereofotograafia mõõtmiseks oli võimalik saada pidevat registreerimist lainete elementide põhjal veehoidla kindlal ajal. Selle tõttu oli võimalik matemaatilise statistika meetodite kasutamine. See meetod võimaldas luua seos laineelementide väärtuste ja nende väärtuste ilmumise tõenäosuse vahel teatud lainete moodustumise tingimustes. Kommunikatsiooniandmeid nimetatakse tuule rahutuste elementide jaotamise funktsioonideks. Mõned funktsioonid iseloomustavad välimuse tõenäosust - statistilised, muud laineelementide jaotamise funktsioonid aja - režiimis. Selle meetodi kaasaegsed arvutused võimaldasid kindlaks teha kindlaks, et loodud, arendades ja tuhmuvad rahutusi samadel tingimustel, need parameetrid on erinevad. Suur panus selle meetodi väljatöötamisse tegi L.F. Titov, i.n. Davidan, g.v. Rheplinsky. Meetod on muude arveldusmeetodite aluseks.
2.2.4 Spektraalmeetodid:
Põhimõtteliselt uurida funktsioone sisemise struktuuri põnevust. Laia arendamine See meetod sai pärast elementaarlainete ja nähtava kõrguse energiaspektri vahelisi suhteid. Suur panus selle meetodi väljatöötamisse tegi YU.M. Krylov, I.n Davidan, G.v. Mandethevsky. Suurim väärtus mängib keeruliste konfiguratsiooni ja suletud vete tiikide arvutamisel. See on peamiselt tingitud asjaolust, et see meetod võimaldab teil täpselt kindlaks määrata rannajoone kontuure.
Lainete arvutamise spektraalne meetod võimaldab protsessi füüsilist olemust analüüsida. Individuaalsete elementaarsete võnkumiste lisamine, mis moodustavad segatud pinna keeruliseks vormi, esineb juhusliku nihkega faaside ja suundade juhusliku nihkega, mis annab nähtuse tõenäosusliku iseloomu ja võimaldab teil kaaluda seda juhuslike protsesside teooria seisukohast. Äripinna mudelit määratakse täielikult kahemõõtmelise spektri (tiivad jne 1969) poolt ja on laineprotsessi sisemine omadus. Me ei näe seda otseselt, vaid jälgime ainult kõigi spektraalsete komponentide koostoime tulemust, mistõttu täheldatud lained on juhuslikud väärtused. Niirnergia spektri annab üksikasjaliku teabe elementaarlainete energia jaotamise kohta, sõltuvalt nende leviku suunda ja on võrdne kahemõõtmelise spektri integraaliga kõigis sagedustel. Esimest korda ilmnes lainete energia nurga jaotuse analüütiline funktsioon V. Pierce ja R. Artur ja on vorm COS 2 θ, kus θ on elementaarse lameda laine paljundamise suund. Seda funktsiooni on kinnitanud põnevuse nurga spektri empiirilised uuringud ja mida kasutatakse tuuletubade arvutamise meetodi väljatöötamisel keeruliste rannajoonega konfiguratsioonidega reservuaarides. Samal ajal, kui kriteerium keerukuse rannikuahela, D / D suhet: rannajoone circuit saab
peetakse lihtsaks, kui d / d\u003e 1/2, kus D on pikim ja D on lühim ray kulutatud hinnanguline punkt Sektoris ± 45 O tuule peamise suunas Leewardi kaldale ristumiskohale, tingimusel et selles sektoris kaugel ei ole takistusi, millel on üle 22,5 o. (vt joonis 2.2.4.1).Lisas lisas näeme, et spektraalkomponendid, millel on juhised - (π / 2) kuni + (π / 2) kuni (π / 2), tulevad punkti ple tuule põhisuunasse. Kui mis tahes elementaarse laine tala vastab rannajoonele oma teed, kustutatakse selle energiapiirkonna energia täielikult täielikult. Elementaarne laine energia määratakse ainult laine tala projektsioon tuule suunas. Laine välja moodustamine toimub vastavalt geomeetrilise optika seadustele. Ja seos laine kõrguse ja nurga spektri vahel väljendatakse suhtega:
kus H 0 on laine kõrgus tuul kiirusega w m / s ja kiirendus x * i \u003d r (θ) cos θ rannikul, R (θ) on kaugus Leeward rannikust arvutatud punkti θ, θ i suund - tuule ja selle spektraalse komponendi vaheline nurk, ΔE - energia osakaal, mida spektraalkomponendid, millel on suund ja kaugus θ i - (½) Δθ kuni θ i + (½) ) Δθ, kus Δθ on sektori nurgalaius sõltuvalt spektraalkomponentide arvust. ΔE väärtus on defineeritud kui erinevus E sektori suunas tabelis + π / 2 kuni -π / 2-st, mis põhineb funktsioonil (2 / π) * cos 2 θ ja muutused vahemikus 0 at θ \u003d + (π / 2) kuni 0,5 ° C juures θ \u003d 0. Põhimõtteliselt saadakse rahuldavad tulemused, võttes arvesse seitse sektorit nurgalaiusega 22,5 o. Seejärel võtavad arvutatud valem vorm:
kus H N (juures N \u003d 0, ± 1, ± 2, ± 3) kõrgus lainete, mis tuleb võtta hinnanguline kiirus tuule ja kiirenduse d N, mis võrdub projektsiooni kiirguse suunas Peamine tala langeb koos tuule suunas. Raudid viiakse läbi arvutatud punktist ristumiskohale kalda joonega suundades θ \u003d 22,5 o n peakiirest. Arvutus viiakse läbi iga selle või selle arvutusmeetodi iga nurgakomponendi kohta. Analüüs mitmeaastaste vaatluste tuuleenergia rahutuste kohta siseveekogude poolt tehtud G.g. Caraseva rannikuaheluse keerukuse ja sügava ja peene vee tingimuste diferentseerumise põhjal võimaldas luua lainete kõrguste sõltuvus lainete moodustavatest teguritest süvavesi siseveelaevade jaoks :
kui H 1% on laine kõrgus 1%, D on kiirendamine m, w - tuule kiirus, m / s. Praeguses arengutapis erinevate autorite tuulehitise analüüsi ja üldistamise käigus saadi tuulelainete omaduste arvutamiseks nomogrammi. Nomogrammi ülemine ümbris, mis on antud 1% -lisele süsteemile, on CARASEVA sõltuvuse arvutuste põhjal lähedal (mitte rohkem kui 10% lahknevus). Kui liikudes keskmisest lainekõrgusest süsteemis mis tahes turvalisuse lainete kõrgusele, on nomogrammi keskmine lainekõrgus korrutatud koefitsiendiga K i, mis näitab lainekõrguse jaotuse funktsiooni muutust sõltuvalt mõõtmeta kiirendamisest. K koefitsiendi väärtus määratakse kindlaks ja ja väärtus võetakse. Seoses reservuaaride ja järvede suhteliselt väikeste kiirenduste väärtus kaalutud keskmine sügavus kiirendusprofiili saab kasutada arvutamiseks lainete peene vee ja vastava väärtuse võetakse. Lainekõrguse määramine rannikuvööndis viiakse läbi, võttes arvesse lainete ümberkujundamist ja murdumist. Transformatsiooni nähtus on seotud asjaoluga, et madalas vees, millel on suured põhjaosad, siis lainete tallade pidurdamine ja osakeste orbiidi kiiruse ümberjaotamine ja laine energiat. Selle käigus omandab kamm suurema kiiruse ja pärast kriitiliste sügavuste möödumist kallutatakse laine. Seda protsessi saab arvutada ligikaudu kaldega nõlvade alla 45 ° ja sügavamal on vähem kriitiline vastavalt valemiga N.N. Junkovskyle, mis annab tulemused täheldatud tulemused.
(2.25)
kui H kõrguse laine rullimisest rahulikust silmapiirkonnast, K on koefitsient sõltuvalt seinte karedusest (kivi kontuuriks k \u003d 0,77, kiviseina k \u003d 1,0), H on laine kõrgus , M seina juures on α kalde seinte nurk 14 kuni 45 °. Kui on vaja määrata täpsemalt laine laine laine kalda kalde kasutatakse ka spetsiaalsed juhised, kuid arvutus vastavalt JUNKOVSKY valem on lähedal ja on praktiliselt halvem täpsusega.
Tuleb märkida, et lisaks pinnalainetele on sisemised lained, mille amplituud võib ületada pinna lainete amplituudi kümnetes aegadel. Väärtus siselainete on oluline ja tuleks arvesse võtta arvutuste ajal, kuid see ei ole võimalik täpselt arvutada seda veel, kuid on olemas hüpotees mõju siselained kaldal väljendatud NN Kevnyov, ja Arvutusvalemile andis VV Schuuleikin.
Tuulelained oluline element, mida tuleb kaaluda veehoidlate, tammide, vee ja turismiteede kujundamisel ja loomisel. Kui see parameeter on valesti määratletud või jäetakse välja jäetud meetmete tõttu valesti või jäetakse välja, võib see kaasa tuua suurepärase inimese ja materjali ohvriteni.
Praegu on tehnoloogiate igapäevase arengu ja kogunenud teadmiste tõttu need meetodid arenevad ja transformeeritud, võimaldades teadlastel avada, kirjeldada, arvutada ja leida kõik uued ja uued mustrid tuulelainete olemuses. Mis kindlasti toob kaasa uusi globaalseid avastusi ja hüppab keskkonnaalastele teadmistele edasi.
Ookeanilained
Tuulelained Loodud tuule mõju tõttu (õhumasside liikumine) vee pinnale, mis on tühjenemine. Laine võnkumise põhjuseks muutub kergesti arusaadavaks, kui me täheldame sama tuule mõju nisu valdkonna pinnale. Tuulevoogude määr on hästi märgatav, mis loob laineid.
Tulenevalt asjaolust, et vesi on aine tihedam kui õhk (umbes 800 korda) - vee reaktsiooni tuule mõjule mõnevõrra "viivituste" ja lained lained alles pärast teatud kaugust ja aega pideva mõju seisundis. tuulest. Kui te arvate, et sellised parameetrid nagu tuulevoo püsivus, selle suund, kiirus, säripind, samuti eelmise veepinna vibratsiooni seisund, siis saame laine, lainekõrguse, laine sageduse, Mitmete võnkumiste suundade kehtestamine samale piirkonna veepinnale. Tuleb märkida, et laine suund ei lange alati kokku tuule suunas. See on eriti märgatav, kui tuule suund on muutunud, segades erinevaid õhuvoogusid, muutes keskkonna tingimusi (avatud meri, sadam, sushi, lahe või muu piisavalt keha, mis on võimeline muutma mõju ja moodustumise suundumuse muutus Lained) - see tähendab, et mõnikord tuuleaasilained. Süvameres, lainete suurust ja rahutuste olemust määrab tuulekiiruse, selle tegevuse kestus, tuule välja struktuur ja rannajoont konfiguratsioon, samuti kaugus Leewardist kaldal tuule suunas vaatluspunkti.
Erinevalt konstantsest voolab jõgedes, mis lähevad peaaegu sama suunas, sisaldub lainete energia nende vertikaalse võnkumise ja osaliselt horisontaalselt madala sügavusega. Laine kõrgus või pigem peetakse selle jaotust 2/3 keskmisest veepinnast ja ainult 1/3 sügavuses. Umbes sama suhe täheldatakse ka laine kiirus üles ja alla. Tõenäoliselt on see erinevus tingitud laine liikumise mõju mõju erinevast olemusest: kui vesilass on tõuseb, toimib see peamiselt survet (laine sõna otseses mõttes pigistab selle saidi suurenenud veerõhku ja suhteliselt madal õhurõhu vastupanu ). Kui laine liigub, raskusastme, vedeliku viskoossus, tuulerõhk pinnale peamiselt töötav. Selle protsessi vastuolus: eelmise vee liikumise inerts, mere siserõhk (vesi aeglaselt halvem uppumislaine - liikuv surve juurde lähedalasuvatesse piirkondadesse), vee tihedus, tõenäoliselt tõstev õhuvool (mullid), mis tulenevad kallutamisest laine laine jne.
Eriti oluline on märkida, et tuulelained on kontsentreeritud tuuleenergia. Lained edastatakse pikemate vahemaade üle ja säilitavad energia potentsiaali pikka aega. Niisiis, saate tihti jälgida põnevust mere pärast tormi või tormi, kui tuul on pikka aega olnud salm või meri põnevust sõita. See annab lained suureks eeliseks taastuvenergia allikana b tõttu oma võrdleva püsivuse ja prognoosimise võimaluse tõttu, kuna lained esinevad peaaegu väikese viivitusega pärast tuule tekkimist ja jätkuvalt pikka aega, liikudes kaugete vahemaade juurde Mis muudab elektrienergia lainetest kasumlikum võrreldes tuulegeneraatoritega. See peaks lisama mere rahutuste püsivuse olenemata kellaajast või pilvedest, mis muudab laine generaatorid kasumlikumaks võrreldes päikesepatareidega võrreldes päikesepaneelid Toodame ainult elektrit ja eelistatavalt selget suvel ilmaga - talvel langeb jõudluse osakaal 5% -ni hinnangulisest akuvõimsusest.
Veepinna võnkumised on päikeseenergia mõju tagajärjed. Päike soojendab planeedi pinda (ja ebaühtlaselt kuiv kuumutatakse merest kiiremini), pinnatemperatuuri suurenemine viib õhu temperatuuri suurenemiseni - ja see põhjustab omakorda õhu laienemist, mis tähendab suurendamist rõhul. Erinevus õhurõhu erinevates valdkondades atmosfääri koos Coriolis, on peamised tegurid tuule moodustamise. Ja tuul süstitakse lained. Tuleb märkida, et see nähtus on samuti hästi tegutsev vastupidises suunas, kui planeedi pind on ebaühtlane jahutatud.
Kui me võtame arvesse võimalust suurendada energia koondumist pinna ruutmeetri kohta, vähendades laine "pliiatsite" - vertikaalsete tõkete põhja ja / või loomise sügavust, siis elektrienergia tootmine vee ostsillatsioonidest Veepind muutub väga soodsaks pakkumiseks. Arvatakse, et kui kasutate ainult 2-5% maailma ookeani lainete energiast, suudab inimkond blokeerida kõik oma praegused elektrienergia vajadused ülemaailmsel tasandil 5 korda [ ] .
Laine generaatorite teostuse keerukus reaalsuseks on veekeskkond ja selle impermanents. On juhtumeid lainekõrgus 30 või rohkem meetrit. Tugev rahutus- või kõrge energiakontsentratsioon lainete piirkondades lähemal poolakad (keskmiselt 60-70 kW / sq. M.). See fakt paneb enne leiutajaid töötavad Põhja-laiuskraadid, ülesanne tagada nõuetekohane usaldusväärsus seadme kui EKF tase. Ja vastupidi - Vahemere ja Musta mere ääres, kus lainete energiatarbimine on keskmiselt umbes 10 kVH / ruutmeetrit, disainerit, välja arvatud kõrvaltoimete paigaldamise ellujäämises, on sunnitud otsima võimalusi Parandada paigaldamise tõhusust (tõhusus), mis tegeleb alati viimaste kasumlikumate rajatiste loomisele. Näide võib olla Austraalia Oceanlinx projekt.
Sisse Venemaa Föderatsioon See elektrienergia tootmise niši ei ole veel täidetud, vaatamata praktiliselt piiramatule veele laienemisele erineva energia intensiivsusega, alustades Baikali, Kaspiana, mustade merede ja Vaikse ookeani ja teiste põhjavee allikate lõpetamisega, kuid vene keeles Ettevõtted töötavad juba oma laine generaatoritega, mis eemaldavad lainetest elektrienergia. Näide võib olla Jekaterinburgi linna ääres Oceanrusenergy.
Lisaks on elektrienergia lainete ümberkujundamise kohtades mereelu rikkamaks asjaolu, et alt ei ole tormi hävitav.
