Зависимость скорости волны от длины и глубины



Длина волны, м

Скорость волны, уз., при глубине, м

5 10 15 20 25 30 40 50
10 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7
20 10,4 10,8 10,9 10,9 10,9 10,9 10,9 10,9
30 11,7 13,1 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3
40 12,4 14,7 15,2 15,3 15,4 15,4 15,4 15,4
50 12,8 15,8 17,0 17,2 17,2 17,2 17,2 17,2
60 13,0 16,6 18,0 18,5 18,7 18,8 18,8 18,8
70 13,2 17,2 19,0 19,8 20,1 20,2 20,3 20,3
80 13,3 17,6 19,8 20,8 21,3 21,5 21,7 21,7
90 13,3 17,9 20,4 21,7 22,4 22,7 22,9 23,1
100 13,4 18,2 20,9 22,4 23,7 23,8 24,1 24,1

 

Толчея – беспорядочное волнение, возникающее вследствие взаимодействия волн, бегущих в разных направлениях. При толчее увеличивается высота и крутизна волны и возрастает сила ее удара. Попав в толчею, судно может потерять управляемость.

Элементы волн и направление их движения могут значительно изменяться при интерференции или рефракции.

Интерференция ветровых волн возникает при наложении их друг на друга. При этом может возникнуть стоячая волна, профиль которой не перемещается.

Рефракция ветровых волн – трансформация их при косом подходе гребней волн к изобатам малых глубин, вследствие чего скорость перемещения волны уменьшается. В результате волна как бы разворачивается, стремясь стать параллельной берегу. Поэтому, независимо от направления в открытой части моря, к берегу она подходит всегда под небольшим углом. Волны мелководья возникают там, где глубина менее половины длины волны.

Волнение на речных водохранилищах и озерах имеет много общего с волнением на море. Здесь волны, как правило, имеют меньшую высоту, но большую крутизну. Длина волн обычно не превышает 10–25 метров.

Между элементами ветровой волны существует определенная связь. Скорость распространения поверхностных волн , м/с, зависит от длины волны  и ее периода  и имеет следующее соотношение:

– на мелководных водоемах (  )

; (3.1)

– на глубоководных водоемах ( )

. (3.2)

При этом период волны может быть определен по формуле

. (3.3)

 

Длину волны можно определить, если замерить промежуток времени прохождения гребня одной и той же волны последовательно через две точки на борту судна, при известном расстоянии между ними. Определение можно произвести по формуле

(3.4)

где  – кажущийся период волны, с;

 – расстояние между точками измерения, м;

 – курсовой угол волны, град;

 – время замера, с.

 

По очертанию волнового профиля волнение бывает двух- и трехмерное. При двухмерном волнении волны имеют одну форму и распространяются в одном направлении, при трехмерном они разбиты на отдельные бугры и впадины, беспорядочно движутся по водной поверхности. Управлять судном при трехмерном волнении труднее, так как волны воздействуют на корпус судна с нескольких направлений. При этом трехмерная волна значительно круче двухмерной. С усилением ветра волны растут. Когда его скорость достигает 10–15 м/с, гребни двухмерных волн становятся неустойчивыми и волнение становится трехмерным. Когда ветер усиливается до штормового (20–24 м/с), трехмерное волнение снова преобразуется в двухмерное, т.е. появляются волны больших размеров, которые бегут параллельными рядами и фронт которых перпендикулярен направлению ветра.

Ветровое волнение имеет ряд отрицательных последствий на судовождение, основными из которых являются следующие:

– встречный ветер и волнение увеличивают сопротивление движению судна, снижая тем самым его скорость;

– волнение вызывает качку и дифферент судна, что может привести к смещению груза;

– увеличивается время доставки груза и расход топлива.

В зависимости от характера волнения решаются и некоторые эксплуатационные задачи, например, для определенных групп составов, имеющих ограничения по погодным условиям;

– во время выполнения рейса выбираются наиболее эффективные меры, обеспечивающие безопасность плавания во время шторма (изменение курса, скорости, решение о штормовании или уходе в убежище).

 

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 321;