РУКОВОДСТВО ПО РАСЧЕТУ ВЫСОТ ВЕТРОВЫХ ВОЛН НА ПОРТОВОЙ АКВАТОРИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РД 31.33. 09'

Руководитель теш

оф.

Москва 1987

7

где ось X совпадает с направлением начального распространения волн. Начало координат совпадает с головой мола I.

4.3. При дифракции волн двумя перекрывающимися молами физическую область Ю    ъу — сх=? )    ^ (рис.4.1),

где у - (- уравнение мола I, ^ pay - угол между осью мола I и осью X » следует разделить на четыре зоны:    -    зона

тени мола I: (XT'О    *У⁷О)    ; - зона набегаю

щих волн между границей волновой тени мола I и границей волновой тени мола 2, продолженной до оси у : (Ху'О, О    )    ,    где

у_z “ координата по оси у головы мола 2; %)₃ - зона волн, набегающих на внешнюю грань мола 2: (-    / X*

где СV_z ” координата по оси X головы мола 2,    -    угол между осью X и осью мола 2;    2^    - зона волновой тени мола 2: (х^Х^

+#г).

Примечание. При = 0 существует только три зоны: ^    ^ , 2^,.

4.3.1. Переход от физической области дифракции ^ на плоскости ХОу к расчётной области ( 3S^ 7*0_у 0/Хе ’"^ев ) (рис.4.2), надлежит осуществлять по следующим правилам:

Каждой точке (Х,у) зоны ^следует ставить в соответствие точку ( Х_с , ус ) ⁰ координатами

Хс ~ ; £с- -    _>    (4.1)

”    в.^44г    ^<4'^2>

- полярные координаты точки X , у в %)/ , При этом преобразовании зона 0/ области S3 перейдет в зону (    )^ (    -у Q    ,

9_f*c    ) области ?}_с ; дуги радиуса % : О < £ ^    £

отвечающие в % f кольцевым фронтам волн в зоне тени, перейдут в ( уд_с в отрезки прямых: Х_е = £ , $_fXc    с сохранением

длины; волновой луч длины £ , соединяющий в 2^ голову мола I с

8

точкой с полярными координатами (    ,    §%,    ), перейдёт в (    в

отрезок прямой длины *С /// Q⁷^ , соединяющий начало координат с точкой (Х_с = £ ,    =    0Х_е    ); уравнение мола 1 ъ { приобретает

вид: ^ = 5*/^ •

Точки ( af    ) зоны    останутся неизменными.

Точки ( а? , у ) зоны 5д₃ также останутся неизменными. Уравнение внешней грани мола 2 в ( %)_с)₃ сохранит вид:

fa ~'С*с-ъ)%9г +Уг-

Каждой точке ( 9?, у ) зоны с полярными координатами (    ).    где

%х~Ус?-**_}

0< 9 zP*.

следует ставить в соответствие точку (Х_с » if_c ) с декартовыми координатами

+    (4.4)

При этом преобразовании зона ^перейдёт в зону (

дуги радиуса У_г : О ^    >    &    t в зоне 5^

перейдут в (    в отрезки прямых: Хс. -    =    &.

^ — 02    ~    )    ^{с    СОХ}Р^{аНением}    ДЛИНЫ;    волновой    луч    длины

, соединяющий в 52^, голову мола 2 с точкой с полярными координатами (    ), перейдёт в отрезок прямой длины

соединяющий голову мола 2 с точкой ( Х_с -    ;

уравнение внутренней грани мола 2 в (^,)^ приобретает вид:

Мол 2 в расчётной области ^ перейдёт в клин, образованный прямыми    •=    -з^гг')    -    уравнение    внутренней    грани    -    и

₌ _    $2    ~    уравнение    внешней    грани    (при

(рис.4.2).

9

4.3.2. Расчёт дифракции в области ^ при Х_с >^₂следует проводить в координатах ( Xj ,    ), где

Л

(4.5)

где

лГ/ - 0лХг -Уг

- длина начального расчётного фронта для области (    ,

^L+Qj2Cj    Уравнения    молов    в    части    области    ^

определяемой неравенством ов_а уХ₂ , имеют вид:

(правый мол)

(4.6)

(левый мол)    (4.7)

4.4. Расчёт коэффициентов дифракции в области

4.4.1.    Коэффициенты дифракции ^ в области ^ при следует определять вначале в физической области согласно

С ^% л

рекомендациям раздела 2 в системе координат п.4.2. Полярные координаты ( £ ,Q ) в зоне волновой тени мола I (рис.4.1) следует пересчитать в декартовые координаты ( 32_с,    ) в области 5^, по пра

вилам п.4.3.

4.4.2.    Квадрат коэффициента дифракции    ~

в расчётной точке (й?/,^ ) области надлежит определять по формуле

⁼ £ *'> ул- С я) -    ^    ^⁽⁴-⁸⁾

где Ж' - часть энергии дифрагированной волны (отнесенной к вели-чине энергии исходной волны на подходе к порту), которая зависит только от размеров расчётного фронта и распределения на нём волновой энергии;    ,    £    =    1,2    -    части    энергии, зависящие от

расположения и типа левого и правого молов. Знак "плюс” отвечает

молу, отражающему волновую энергию, а "минус” - поглощающему.

4.4.3. Значения £ необходимо определять по формулам:    '    *

^ГГг') * ?*&•)]+

+ -%-/«* •?&,) ^ V, 9(г,) - fit, - 4)    )]+

* г*-[а *?>№)-<^ ⁽⁴-⁹⁾

= j *?>£(*, +z,f-z/]*

«/if ^ jr + 2**//(г* +*,)]* ^x[*Pfe_z+ г?)]—

-<?<*г //**/>(- <*г +**?)],    (4-Ю)

(**>#)=■£ •’'fLfa+zJ'-zfJx

*[f ~ 'Pfef *z_s )]+

&Kf>(-fe,+ Z_s)'')/l >    (⁴-ⁿ⁾

^гдв fte>%

табулированный интеграл ошибок*

_ _ **V^г    Лг -jr —    Лг

(4.12)

2. W< ⁷    *    2    v^V    ’

*,=#£» ^    ,    z_r    -    ^    ^

II

Коэффициенты ^ ^ надлежит определять по формулам:

s/fci-sSf-fSt)

⁼

r*f

_ £/f-r>b)-£U^o)

(4.13)

з_ (f

JS = £jfo)₃ .

где £ofyi)~ начальное распределение энергии на фронте . надлежит определять по формуле

⁽⁴-¹⁴>

где    коэффициент    дифракции,расчитанный для области

(X>*^xt) согласно п. 4.4.1.

Примечание I. При    ^/рекомендуется    определять    по

формуле:

¥(*)    (4.15)

Примечание 2.    Цри    ^рекомендуется

ощйалэть    ^    по    формулам

Ъ'в<    ^Z3.    +    Z

)j

(4.16)

^/?_a 2\fW Z_f+-Z,

(4.17)

12

4.5. Васчет коэффициентов дифракции в области позволяет одновременно получить значения этих коэффициентов в области , т.к. каждой расчетной точке физической области согласно п. 4.3 однозначно сопоставима точка области %) (э__ ^

Зав.сектором морской гвдравли д.ф.-м.н. .профессор

Ю.М. Крылов

	A.    В. Монахов Б.Г.Галенин B.    И. Ярошенко
Нормоконтроль

13

ПРИЛОЖЕНИЕ I (рекомендуемое)

ГРАФИКИ

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФРАКЦИИ ВЕТРОВЫХ ВОЛН

Рис. П.1.1. График для определения коэффициентов дифракции kcUj_ts

для угла ?=5°.

15

Рис. П.1.2. График для определения коэффициентов дифракции kdifs для угла ¥ = 10°.

МУ бо.Мд/

Рис. П.Г.З. График для определения коэффициента дифракции icUf,S

для угла У* 15°.

МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО ФЛОТА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ВЕТРОВЫХ ВОЛН НА ПОРТОВОЙ АКВАТОРИИ, РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

РД 31.33.09-67

Москва

I7__

i

ф

Z

Рис П.1.4. График для определения коэффициента дифракции kcLij_ts

для f = 20°.

i

Разработано

Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта "Союзморниипроект" Руководитель темы: д-р ф.-м.н., проф. Крылов Ю.М. Исполнители: Галенин Б.Г., Марков В.В. Одесским филиалом "Черноморниипроект" Сочинской волноисследовательской станцией Начальник Сочинской волнойселедо-вательскои станции Соловьев В.П. Исполнители: Кузьминская Г.Г., Монахов А.В., Царева Т.И.

Утверждено

Главным инженером Союзморниипроекта Ильницким Ю.А.

РД. 31.33.09    -87

ОШЩШНИЕ ВЫСОТЫ ВЕТРОВЫХ ВОЛН НА ПОРТОВОЙ АКВАТОРИИ

Вводятся впервые РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Срок введения в действие установлен с 0I.C7.87

Настоящий РД устанавливает методику и порядок расчета высот ветловых волн на портовой акватории при проектировании новых и реконструкции существующих портоЕ.

I. ОБОДЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Режимные характеристики волнения на входе в порт: высоту исходной волны £. с - /5-ной обеспеченности в среднюю длину иочечной волны % _?ul - следует определять в соответствии со СНиП

2.06.04.-82^х.

1.2.    Характеристики исходной волны определяются для первого на пути движения волны волнового фронта, проходящего через голову оградительного сооружения.

1.3.    Линию фронта дифрагированной волны следует принимать:

а)    в области волновой тени - в виде дуги окружности с центром в голоЕе оградительного сооружения и радиусом, равным расстоянию от головы оградительного сооружения до расчётной точки ;

б)    вне области волновой тени - в виде прямой линии, параллельной фронту исходной волны. Глубина моря на акватории порта предполагается постоянной, оградительные сооружения - непроницаемыми для

волн.

2

1.4. Высоту дифрагированной волны    лс,    на    акватории

порта следует определять по соотношению

(I.I)

определяемый согласно рекомен-

где 4 Л/ дациям п.п.

/у/

- коэффициент дифракции, 2-4 настоящего РД.

2. РАСЧЁТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФРАКЦИИ НА АКВАТОРИИ,

огражденной одиночныгл молом

2.1.    Расчёт коэффициентов дифракции    на    акватории, ог

ражденной одиночным прямолинейным молом, надлежит выполнять, используя графики, приведенные на рис. п.1.1 - п.1.9 (приложение I).

2.2.    Расчёт коэффициентов дифракции    на акватории,

огражденной одиночным криволинейным молом, кривизна которого такова, что длина фронта дифрагированной волны от границы волновой тени до внутренней грани мола не уменьшается при движении волны на акватории, допускается проводить согласно рекомендациям п.2.3.

2.3.    Для каждого расчетного створа криволинейный мол аппроксимируют прямолинейным молом, соединяющим голову криволинейного мола и точку пересечения расчетного створа с криволинейным молом. Далее расчёт надлежит вести согласно приложению 2.

3

3. РАСЧЁТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФРАКЦИИ ВОЛН НА АКВАТОРИИ,

ОГРАЖДЕННОЙ сходящимися пршюлинеГшыш молами

3.1.    Расчёт коэффициентов дифракции    _с    на    акватории,    ог

ражденной сходящимися прямолинейными молами, в случае, когда головы молов находятся в одном расчётном створе или голова мола 2 расположена вне зоны дифракции мола I, первого на пути движения волны (рис. 3.1), следует выполнять по формуле:

~    у    (3.1)

где /у/ g - коэффициент дифракции на акватории, огражденной

одиночным прямолинейным молом;

Го - поправочный коэффициент, учитывающий наличие двух молов.

3.2.    Расчёт    _с    надлежит    выполнять    в    следующем    порядке:

а)    на плане акватории проводят границы волновой тени молов I

и 2, рис. 3.1. Этими границами акватория делится на три зоны: 2)/ -зону волновой тени мола I, %_г - зону волновой тени мола мода 2 и ^ - промежуточную зону;

б)    коэффициент дифракции    с    ^в    расчетной    точке

расположенной в зоне 2)/ . следует вычислять по формуле (3.1), где    s' - коэффициент дифракции в точке , определяемый

согласно п.2 для мола I. Поправочный коэффициент в точке следует определять по графикам приложения I (рис. п.1.10 - п.1.18) в зависимости от величины    ^^    я угла ^    ,    где

^ ^ - проекция отрезка, соединяющего головы молов, на фронт исходной волны;    -    длина    участка    фронта    волны,    проходящего    через

расчётную твчку, от внутренней грани мола I до границы зоны дифракции этого мола;    ,    2^ь    -    угол    между    осью    мола    I    и    лучом    исход

ной волны. Величину £^ следует вычислять по формуле:

(3.2)

где - расстояние от головы мола I до расчётного створа, м;

Jf, - длина участка фронта волны, проходящего через расчетную точку, между границей зоны дифракции мола I и границей волновой тени этого мола, м .

3.3.    Коэффициент дифракции    ^ в расчётной точке распо

ложенной в зоне %)₂ » находят аналогично п.3.2.6.

3.4.    Коэффициент дифракции ^ в расчётной точке рас

следует определять вначале по параметрам

мола I, а затем по параметрам мола 2, и выбрать наименьший.

3.5. Для расчёта коэффициентов дифракции на акватории, огражденной сходящимися прямолинейными молами, рекомендуется использовать программу I (приложение 3).

4. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФРАКЦИИ ВОЛН НА АКВАТОРИИ, 0ГРА2ДЕНН0Й ПЕРЕКРЫВАЩИШСЯ МОЛАМИ 4.1. Под перекрывающимися молами в настоящем руководстве следует понимать два последовательно расположенных прямолинейных мола (рис.4.1) в случае, когда голова мола 2 лежит в зоне дифракции мола I (в зоне набегающих на мол 2 приямолинейных волн или на линии волновой тени мола I).

4.2. Расчет коэффициентов дифракции

ражденной перекрывающимися молами, надлежит выполнять в расчётной области (рис.4.2), получаемой из физической области ^ (рис. 4.1) по рекомендациям п. 4.3, по формулам раздела 4.4. Расчёт надлежит вести в безразмерных координатах X -

координаты, имеющие размерность длины, J ^ - длина исходной волны).