Ограничитель высоты проезда: Ограничитель высоты проезда автотранспорта на дорогах и въездах

Гидравлические дорожные блокираторы FAAC City высотой 600 и 800 мм

Гидравлические дорожные блокираторы City 275 итальянской компании FAAC Group предназначены для управляемого ограничения проезда машин в пешеходные зоны, а также для ограничения габаритов проезжающего транспорта и в качестве противотаранного устройства. В серию FAAC City входят автоматические и полуавтоматические дорожные блокираторы, которые поднимают выдвижную часть на высоту до 600 или 800 мм и работают в диапазоне температур от -40 до +70 градусов. Управлять автоматическими устройствами можно с радиобрелока, считывателя карт доступа или клавиатуры управления. Средняя скорость подъема/опускания выдвижной части блокираторов составляет 100 мм в секунду, что позволяет использовать их при высокой интенсивности движения.

Благодаря высокому быстродействию, герметичному корпусу (IP67), широкому диапазону рабочих температур (от -40° до +70°С) и ударной прочности 6 кДж, дорожные блокираторы FAAC City представляют собой оптимальное решение для использования на различных российских объектах. Такие блокираторы могут устанавливаться в местах подъездов к правительственным или административным зданиям, для преграждения проезда в пешеходные зоны в исторических центрах городов, а также на стоянках или в качестве ограничителя ширины проезда.

Дорожные блокираторы FAAC выпускаются в трех модификациях:

9701422215219067=»212″>

• FAAC City 275 H600 — автоматический дорожный блокиратор с высотой подъема 600 мм

• FAAC City 275 H800 — автоматический дорожный блокиратор с высотой подъема 800 мм

• FAAC City 275 H600 — полуавтоматический блокиратор с высотой подъема 600 мм

Полуавтоматический дорожный блокиратор City 275 H600
Этот блокиратор FAAC оснащен пневматическим патроном (неуправляемым пневматическим приводом), выдвижная часть которого поднимается автоматически под давлением рабочей среды после поворота ключа, а опускается легким нажатием ноги. Дорожные блокираторы этой серии представляют собой наиболее экономичное решение с низким энергопотреблением. Дополнительным преимуществом полуавтоматических блокираторов является возможность ручного поднятия выдвижной части, что позволяет использовать их даже при отключении электроэнергии.

Автоматические дорожные блокираторы FAAC City 275
В качестве подъемного механизма эти блокираторы используют гидравлический привод, который поднимает или опускает выдвижную часть блокиратора и управляется с радиобрелока, клавиатуры управления или с контроллера системы контроля доступа. Благодаря гидравлическому приводу дорожные блокираторы этой серии стабильно и надежно работают при низких температурах до -40 градусов, поскольку в них используется специальная гидравлическая жидкость. Такие блокираторы устанавливаются в зонах с высокой интенсивностью движения транспорта и где планируется часто менять режимы въезда.

Управление с радиобрелока, считывателя или клавиатуры
Дорожные блокираторы могут работать в составе системы контроля доступа или управляться автономно с клавиатуры FAAC с радиоканалом, а также с помощью 4-канального радиобрелока, считывателя TPS-SA или стойки управления въездом автомобилей CAR MP. Для обеспечения безопасности автомобилей и автоматизации работы дорожного блокиратора в рабочей зоне City можно проложить индукционную петлю. Благодаря петле дорожный блокиратор не поднимется, пока в зоне действия петли находится автомобиль. При этом можно запрограммировать блокиратор на автоматическое поднятие выдвижной части сразу после выезда автомобиля из зоны действия индукционной петли.

Работа дорожных блокираторов City в аварийном режиме
В случае аварии на линиях электроснабжения дорожные блокираторы FAAC предусматривают ручной режим разблокировки проезда. Для этого необходимо повернуть фиксирующий винт в базе блокиратора и надавить на ключ, пока подвижный блок не опустится вниз. Затем винт следует снова повернуть в исходное положение. Полуавтоматический блокиратор в такой ситуации можно поднять и опустить вручную.

Простота установки и монтажа
Для того чтобы установить дорожный блокиратор, необходимо извлечь грунт размером 1х1 м в сечении и 1,3 м в глубину, а затем залить бетоном фундамент. Если блокиратор устанавливается в низине или вблизи грунтовых вод, следует обеспечить хороший дренаж. После установки блокиратора необходимо проложить кабель от его корпуса к управляющему устройству. Кабель должен быть защищен гибким пластиковым шлангом. В базовой комплектации каждый дорожный блокиратор поставляются с кабелем 10 м, однако возможны варианты поставки с кабелем длиной до 30 м.

Большой выбор элементов оформления и дополнительных принадлежностей
Подвижная часть дорожного блокиратора выполнена из стали Fe37 толщиной 6 мм и рассчитана на ударную нагрузку в 6 кДж. По желанию заказчика возможна установка подвижной части из стали Fe37 толщиной 10 мм или из нержавеющей стали AISI 304 толщиной 6 мм. Покрытие корпуса дорожного блокиратора – полимерное напыление стального цвета, возможен подбор цветовой гаммы по требованию заказчика. Все устройства серии City 275 могут дополнительно комплектоваться устройством звукового оповещения и встроенной подсветкой крышки подвижного блока, которая делает дорожный блокиратор заметным в темноте.

Основные технические характеристики на дорожные блокираторы FAAC City 275 H600/800

Для получения более подробной информации на дорожные блокираторы FAAC направляйте запрос на armosystems@armo. ru или обращайтесь по телефонам (495) 787-3342, 937-9057 к менеджерам отдела продаж АРМО-Системы, являющейся официальным российским дистрибьютором оборудования FAAC, либо в региональные офисы АРМО.

Продукция АФД

Минимальная ширина у боллардов также не ограничена. Боллард можно установить даже в самых узких проходах. В свою очередь, для шлагбаума нужен проход не уже 3м. Важно учитывать, что тумба шлагбаума занимает около 0,5м полезного пространства, поэтому не всегда можно установить его в арку

Минимальная высота проезда. Боллард не занимает вертикальное пространство, его можно устанавливать в низкие арки, поэтому не ограничений по минимальной высоте проезда. У шлагбаума минимальная высота проезда ограничена. В низкий проход можно установить шлагбаум со складной стрелой.

Скорость открытия у болларда не зависит от ширины проезда и составляет 5-7 секунд. Обычный шлагбаум открывается за 4-8 секунд. Чем больше стрела, тем медленнее открывается. Скоростные шлагбаумы с длиной стрелы 2,5 м открываются за 1-3 сек.

Доступ пешеходов, велосипедистов и пешеходов с колясками на территорию, огороженную боллардами, свободный. Болларды не мешают проходу пешеходов. Установленный шлагбаум затрудняет проход, его нужно обходить, что не всегда возможно.

Защита от проникновения (противотаранность) у боллардов высокая. Болларды обладают высокой противотаранностью по сравнению с обычными шлагбаумами. А специальные противотаранные болларды предназначены для защиты от террористических атак.У обычных шлагбаумов крайне низкая степень противотаранности, они легко ломаются.

Внешний вид. Болларды хорошо вписываются в среду, не отвлекают от окружающей архитектуры. Шлагбаумы занимают больше визуального пространства, контрастируют с архитектурой, мешают визуальному восприятию, например, исторических и архитектурных объектов.

— Вертикальный тормоз и ограничитель

Ergomart обеспечивает две важные функции для наших мониторов и подъемных рычагов оборудования: (A) мгновенная блокировка / тормоз, активируемая ручкой, для обеспечения надежного удержания рычагов на выбранной пользователем высоте и (B) две регулируемые точки остановки которые ограничивают вертикальное перемещение в пределах определенного диапазона.

В некоторых рабочих условиях требуется, чтобы подъемный рычаг и соответствующая полезная нагрузка не мешали другим рабочим действиям и устройствам при перемещении по их рабочей зоне.Плавно регулируемые встроенные ограничители могут использоваться для ограничения верхнего и нижнего пределов вертикального перемещения рычага двумя любыми точками в пределах его полного диапазона движения. Эти упоры выставляются один раз при установке рычага.

Легко регулируемая ручка тормоза расположена сбоку подъемного рычага. Чтобы ослабить или затянуть ручку, требуется минимальное усилие. После затяжки ручка действует как тормоз, эффективно фиксируя рычаг на желаемой высоте. Его необходимо снова ослабить, чтобы рычаг мог свободно перемещаться в пределах своего диапазона вертикального перемещения.Тормоз особенно полезен, когда подъемный рычаг используется для балансировки переменной полезной нагрузки.

Q: Можно ли настроить ограничитель на ограничение хода как в верхнем, так и в нижнем положениях?

A: Да, на самом деле в каждой системе торможения и ограничителя есть два ограничителя. Чем ближе ограничители расположены друг к другу, тем меньше диапазон вертикального хода.

Q: У меня есть рычаги, которые я купил в Ergomart несколько лет назад, и я хотел бы дооснастить их тормозами здесь, в моем механическом цехе.

A: Извините, но система тормозов и ограничителей должна быть установлена ​​на заводе-изготовителе во время покупки на соответствующие рычаги. Свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы обсудить возврат и модернизацию ваших существующих устройств. Мы можем предоставить цитату.

Q: Мне нужно каждое вертикальное перемещение руки с периодической блокировкой.Кажется, что ограничители вертикального диапазона являются частью комплекта, и я беспокоюсь, что они отнимут у меня часть пути. Как это работает?

A: Ограничители можно настроить так, чтобы они позволяли полный диапазон хода подъемного рычага.

В: Мне нужно ограничить вращение руки, чтобы она не наезжала на оборудование сбоку от монитора. Есть ли у Ergomart решение для ограничения бокового вращения?

A: Обратитесь в службу поддержки клиентов. Мы можем помочь вам в зависимости от точных параметров вашего требования.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Ограничитель по вертикали тормоза монитора

Роль концевого выключателя в обеспечении безопасности мостового крана

Концевой выключатель — важный компонент безопасности мостового крана. Концевые выключатели — это электромеханические устройства, которые регулируют все, от бытовой техники до промышленного оборудования. Для мостового крана они служат надежными, признанными ориентирами для поддержания стандартов эффективности, надежности и безопасности.

Кейси Сторер

находят практически безграничное применение при регулировании работы крана для предотвращения возможных инцидентов.Например, когда канаты выходят из канавки или предотвращают удары двух тележек о одну и ту же конструкцию моста.

Кроме того, концевой выключатель не позволяет крану поднимать грузы, превышающие номинальную. Другой вид концевого выключателя не позволяет подъемнику достигать верхнего блока и канатного барабана. Еще один тип защищает двигатели от перегрева.

Без концевых выключателей мостового крана вероятность повреждения довольно высока. По этой причине каждый концевой выключатель следует регулярно проверять и обслуживать.

Ежедневно проверять концевые выключатели

При размыкании или замыкании электрических цепей концевые выключатели со временем изнашиваются. Чтобы контролировать износ и заменять переключатели до того, как они выйдут из строя, концевые выключатели следует проверять ежедневно перед использованием крана.

Компания Konecranes провела обширное исследование, чтобы определить, сколько применений концевой выключатель физически способен выполнять. Это дает важную информацию для разработки программ проверки и технического обслуживания.

Знать, как работает концевой выключатель

Знание того, как работает концевой выключатель, важно для понимания того, как работает кран и как эти установленные уставки обеспечивают безопасную и эффективную работу крана.

В некоторых случаях может быть несколько концевых выключателей, связанных с работой крана, такой как перемещение крана или движение подъемника. Первый переключатель сигнализирует о приближении конца безопасного хода и замедляет движение крана. Последующий переключатель укажет, что достигнут конец безопасного расстояния, и остановит движение.

Подъемные движения могут обслуживаться несколькими концевыми выключателями, которые обеспечивают заданные значения для безопасности и надежности. Первоначальный концевой выключатель замедлит подъемник до того, как он достигнет ограничения останова.Замедление подъемника до достижения предела снижает механический износ, так как подъемник движется со скоростью ниже максимальной при включенных тормозах.

Концевой выключатель остановки «вверх» обеспечивает безопасное положение подъемника для остановки движения для безопасного движения и положения ожидания.

Предел

Дополнительный предел, превышающий предел останова, обычно называемый «предельным пределом», предотвращает удар подъемного блока о барабан. Максимальный лимит действует как гарантия на случай, если стоп-лимит не сработает или установлен неправильно.

Этот дополнительный предел предотвращает двойную блокировку, то есть когда блок крюка контактирует с барабанным подъемным механизмом. Двойная блокировка — один из самых опасных инцидентов с краном, так как он может порвать тросы и стать причиной падения груза и других катастрофических аварий.

После срабатывания конечного предела может потребоваться ручной сброс. Это включает в себя переустановку клинового компонента или рычага, чтобы можно было провести осмотр, чтобы определить, почему кран достиг этого положения и не остановился в крайнем верхнем положении упора.

также могут использоваться для движения, обеспечивая последовательные и предсказуемые ограничения движения без ударов в конечных остановках. В автоматизированных средах лазеры или кодеры отслеживают положения перемещений крана, а концевые выключатели обеспечивают согласованные точки калибровки, чтобы гарантировать, что используемые значения являются точными для безопасности и надежности производства.

Konecranes использует концевые выключатели для калибровки высоты контроля раскачивания и других важных показателей повторяемой точности для контроля реального положения.

— знайте перед покупкой

• Высота подъема мачты (насколько можно поднимать вилы)
• Высота мачты в полностью убранном состоянии
• Высота мачты в полностью выдвинутом состоянии
• Диапазон свободного подъема мачты

Как выбрать правильный тип мачты для вилочного погрузчика

Высота в разложенном и сложенном состоянии: Высота в выдвинутом состоянии мачты вилочного погрузчика — это расстояние от пола до верха мачты (или спинки груза) в полностью выдвинутом состоянии. Это отличается от высоты подъема, которая измеряется от вил до пола.

Высота в сложенном состоянии — это расстояние от верха мачты до пола, когда мачта полностью опущена.Это важное измерение, если вашим вилочным погрузчикам необходимо перемещаться через небольшие отверстия, такие как стандартные гаражные ворота, или работать внутри контейнеров или прицепов грузовиков.

Limited Vs. Мачты вилочного погрузчика с полным свободным подъемом: Подъем со свободным подъемом описывает, на какую высоту оператор может поднять вилы без изменения высоты мачты. Если ваш погрузчик работает в среде с небольшим надземным просветом, может потребоваться свободный подъем.

Мачта вилочного погрузчика имеет внутренние и внешние направляющие (также известные как каналы).Если у мачты нет свободного подъема, это означает, что внутренние направляющие мачты выдвигаются в начале подъема. Если ваш оператор укладывает два штабеля в трейлер или товарный вагон, мачта без свободного подъема может сделать его работу намного более сложной и опасной.

Некоторые мачты вилочных погрузчиков (описанные ниже) могут поднимать грузы на высоту до нескольких футов без выдвижения внутренних направляющих. Недостаток? На некоторых мачтах механизм свободного подъема расположен в центре мачты, что может ограничивать обзор.

одноступенчатый Vs.2-ступенчатая Vs. 3-ступенчатые вилочные мачты

• Одноступенчатая (одинарная мачта)
• 2-ступенчатая (двухступенчатая мачта)
• 3-х ступенчатый (тройная мачта)

Четвертый тип, четырехступенчатый или четырехступенчатый, обеспечивает высоту подъема до 22 футов. Они менее распространены и используются только в специализированных складских приложениях.

Одноступенчатая мачта — Обычно используется в приложениях, где высота над головой не важна, например, на открытом воздухе.

2-ступенчатая мачта — 2-ступенчатая мачта обеспечивает свободный подъем и, при необходимости, внутренний канал может расширяться для увеличения высоты подъема (обычно 157 дюймов / 13 футов).

Двухступенчатые мачты популярны при перегрузке, поскольку они обеспечивают лучшую видимость по сравнению с трехступенчатой ​​мачтой. Вместимость — еще одна причина, по которой стоит выбрать двухступенчатую мачту вместо трехступенчатой. Поскольку двухступенчатые мачты имеют меньшую максимальную высоту подъема, вилочный погрузчик может работать с максимальной номинальной грузоподъемностью.* Использование трехступенчатой ​​мачты влияет на центр нагрузки погрузчика и снижает грузоподъемность.
* Навесное оборудование, типы нагрузки и другие факторы могут ограничивать грузоподъемность. Всегда обращайтесь к авторизованному дилеру.

Трехступенчатая мачта — Трехступенчатая мачта — самая популярная мачта для вилочных погрузчиков, особенно для складских и логистических приложений. В трехступенчатой ​​мачте внешние рельсы обеспечивают свободный подъем, а два внутренних канала обеспечивают большую высоту подъема по сравнению с двухступенчатой ​​мачтой. Перед выбором трехступенчатой ​​мачты следует учитывать ограничения по грузоподъемности и ограниченную переднюю обзорность для оператора (из-за дополнительного внутреннего канала и центрального гидроцилиндра подъема).

Вам не нужно принимать это решение самостоятельно. Мы будем рады предоставить квалифицированную консультацию по телефону, электронной почте или лично. Посетите одно из наших четырех мест и лично ознакомьтесь с трехступенчатой ​​мачтой или арендуйте вилочный погрузчик, чтобы попробовать его перед покупкой.

Mid-Columbia Forklift и MidCo Material Handling предлагает вилочные погрузчики Clark, Doosan и Toyota для продажи и аренды. Свяжитесь с нами онлайн или по телефону:

Auburn 253-854-5438
Pasco 509-547-7413
Wenatchee 509-663-9009
Yakima 509-457-5137

Дополнительная литература
Распространенные заблуждения о покупке бывшего в употреблении вилочного погрузчика
Лучшее оборудование для управления интермодальными перевозками контейнеров
Когда сдавать в аренду Vs.Купить вилочный погрузчик

Игровые лимиты | Just Cause Wiki

Эта статья обо всех известных лимитах игровой серии Just Cause.

Воздушный шар в Just Cause 2 может быть выше любого другого самолета.

Границы карты

См. Также: Карты.

Just Cause

В Just Cause есть невидимый куб вокруг Сан-Эсперито. Только реактивные истребители, такие как Rage-Johnston F6 Comet, могут подняться на максимальную высоту. Врезание в преграду безвредно для самолетов и лодок. При использовании самолета рядом с мини-картой появляется небольшой столбец, показывающий, насколько высок игрок и как далеко земля под ним находится над уровнем моря.

Игровая зона представляет собой куб размером 1025 км в каждом измерении.Это одна из самых больших областей для игр в стиле песочницы. В отличие от Just Cause 2, у каждого самолета есть ограничение по высоте выше уровня облаков.

Just Cause 2

Посмотрите на карту. Лимит демо-игры — бесцветная область. Снимок сделан на реке Раджанг.

В Just Cause 2 невозможно добраться до игровой высоты на любом самолете. У каждого самолета и вертолета есть собственный предел высоты:

• Воздушный шар подлетает к пределу 7 км, начинает трястись и затем исчезает.
• Используя достаточно быстрый самолет, такой как Si-47 Leopard, с достаточным упорством вы можете взлететь примерно на 6,5 км над уровнем моря. Как и в случае с исчезающим воздушным шаром, как только вы достигнете определенной высоты в самолете, он внезапно исчезнет без всякой причины, и вы упадете.
• С двойными парашютными двигателями вы можете подняться на любую высоту, управляя самолетом так высоко, как вы можете (около 5 км). Затем продолжаем на парашютных двигателях. Когда подруливающие устройства перегреваются, вы отпускаете все органы управления до тех пор, пока подруливающие устройства не опустятся из-за перегрева на шкале (° C).Сообщается, что таким образом можно подняться на высоту до 12 км.

Неизвестно, как далеко находится горизонтальный предел, существует ли он вообще.

JC2 демонстрационная версия

JC2.

Демонстрационная версия Just Cause 2 ограничивала игрока небольшой территорией в пустыне Лаутан-Лама.

Just Cause 3

Just Cause 3 имеет «объемную местность», которая допускает наличие подземных пещер (таких как дорожные туннели и туннели в восточной части острова Insula Striate) и позволяет игроку легче взбираться на высокие здания.

Предел по вертикали:

Сообщалось, что вингсьют Bavarium (из DLC Sky Fortress) может оторваться от земли примерно на 5 км, прежде чем выйдет из строя.

Использование пистолета DK увеличивает голову жертвы. После удара жертва улетает прочь. Затем можно быстро схватиться за плавающего человека и взлететь вместе с ним. Также можно зацепить нескольких из них за небольшую машину и сесть в нее, плывя вверх.Сообщается, что таким способом можно подняться на высоту до 2,5 км.

Это означает, что самолеты могут подняться выше, чем что-либо еще.

Естественная Наивысшая точка Медичи и дирижабля eDEN примерно одинаково высоки. На самом деле неизвестно, что выше, потому что они находятся на очень одинаковой высоте и так далеко друг от друга. Это может быть предел для твердых объектов карты.

С помощью модов для «взлома камеры» можно подняться на высоту около 10 миллионов километров до того, как игра вылетит.См. Больше в Космической программе Медичи.

Предел по горизонтали:

Самолеты и лодки страдают одинаковыми последствиями: как только игрок покидает зону действия карты, он погибает от взрыва транспортного средства.

Когда игрок удаляется примерно на 15+ км от края карты, появляется сообщение: « ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, ВОЗВРАЩАЙТЕСЬ В ЛЕЧЕНИЕ ИЛИ ПОСТРАДАВАЙТЕ ПОСЛЕДСТВИЯ. » В зоне предупреждения не появятся лодки ИИ. Сообщение дает дополнительный километр или около того места для предупреждения, прежде чем машина взорвется, убив Рико и телепортируя игрока обратно к ближайшей точке появления по умолчанию.

Сообщается, что один игрок отошел на 20 км от острова Бум до того, как лодка взорвалась.

Just Cause 4

Карта Just Cause 4 упоминается как 1024 квадратных километра, что, вероятно, означает квадрат в 32 километра вдоль каждого края. В августе 2018 года Amazon, BestBuy и Steam ошибочно указали, что площадь карты составляет всего 100 км2. Позже это было исправлено.

В JC4 способ измерения расстояния заключается в том, чтобы стоять в определенном месте и помещать маркер на карту.Затем, находясь в игре, посмотрите на маркер и используйте объектив AR. Это даст вам расстояние до указанного места.

Предел по горизонтали

Используя маркер карты и объектив AR, можно увидеть, что суша составляет примерно 34,5 км от угла к углу (с юго-востока на северо-запад).

Есть еще около 3 км пригодного для использования моря вокруг суши. Эта полезная площадь моря различается на разных побережьях из-за того, что суша не является точной площадью.Дополнительные острова DLC и пасхальные яйца можно было разместить только в этом лимите. Край этого предела легко определить, глядя на карту и перемещая круг выбора / крестик в море.

Если считать «пригодное для использования море», карта представляет собой квадрат со сторонами 32,94 км, общая площадь которых составляет около 1085 км2.

Еще один горизонтальный предел — это расстояние, на которое может перемещаться что-либо. Считается, что это расстояние составляет примерно «0,5 ширины суши от берега». Если игрок летит туда, самолет взрывается.Это расстояние различается на разных побережьях.

Вертикальный предел

Это около 3 км, если рассчитать с помощью грубых научных данных. Подробности см. Ниже. Как только вы достигнете этой высоты, вы не сможете идти дальше. Если вы находитесь в самолете, игра заставит самолет наклоняться до тех пор, пока нос не будет обращен вниз. Неизвестно, что произойдет, если вы окажетесь в вертолете, но, вероятно, есть и ограничения.

Надежный способ получить измерения — это прыгнуть с парашютом на высоту около 50 метров, а затем схватиться за землю.Игра измеряет высоту во время свободного падения как что-то вроде «наибольшего расстояния, пройденного свободным падением».

Расчеты для подтверждения вертикального предела

Итальянский ютубер взлетел на полную высоту, а затем просто упал (с закрытым вингсьютом) за ~ 100 секунд до падения в море. Это позволяет нам произвести следующие расчеты:

Нет воздушного трения:

• Рико упал с высоты 50 км, достигнув моря со скоростью 980 м / с, что составляет 3530 км / ч, пройдя от -20 ° C до -50 ° C, а затем вернувшись к 20 ° C.Это побило бы рекорд Феликса Баумгартнера из миссии Red Bull Stratos.

С воздушным трением:

• Вес Рико нам неизвестен, но человек его роста и спортивного уровня должен быть около 80-90 кг. Одежда и основное снаряжение добавят еще 10 кг. Оружие добавило бы около 5 кг на штурмовую винтовку или на 15+ кг для большой ракетной установки.
• Эта вики имеет высоту около 3 км для скорости падения 100 км / ч. Что означает это предложение?
• Облака похожи на кучевые облака, которые образуются на высоте около 1.5 км от уровня моря. Прыжки с парашютом с предельной высоты занимают ~ 50 секунд, чтобы достичь облаков, и еще ~ 50 секунд, чтобы достичь моря.

Если это так, то это полностью случайно, потому что ни один игровой движок не является настолько точным: погода, температура или сила тяжести.

Ограничение скорости

Игровые ограничения не позволяют самолету с неподвижным крылом летать с реалистичной скоростью.

В JC1 реактивные истребители примерно такие же быстрые, как самые медленные настоящие самолеты.

В JC2 изменение игры может заставить самолет лететь с реалистичной скоростью, но, в зависимости от вашего ПК, остальная часть игры может не успевать за этим.Это может привести к тому, что многие объекты вообще не появятся или появятся слишком поздно, а игрок врежется в невидимые мосты, здания, деревья и другие предметы. Это также может происходить в версии для PS3 без каких-либо модификаций. Достаточно мощный ПК может предотвратить эту проблему, но в идеале игровое программирование должно предотвращать эту проблему, порождая объекты с более низким разрешением.

Контент Some Cut из Just Cause 2 предполагает, что бета-самолеты летели намного быстрее. Например, говорят, что Pell Silverbolt 6 летел почти в два раза быстрее.

Just Cause 2 Multiplayer позволяет игроку использовать функцию «ускорения», чтобы установить скорость самолета примерно на 700 км / ч, что является реалистичной крейсерской скоростью самолета.

Just Cause 3 порождает более короткие поезда, когда игрок летит на самолете над железными дорогами или едет по трассе на быстрой спортивной машине.

В Just Cause 4 максимально возможная скорость автомобиля составляет 503 км / ч. Это число можно узнать, изменив игру. Используя этот мод, вы можете изменять максимальную скорость транспортных средств.После умножения исходной максимальной скорости самого быстрого транспортного средства в игре, Fellhawk Jet Fighter, в несколько раз, максимальная скорость в игре остается 503 км / ч. Использование нитро или ныряние вообще не увеличивает скорость.

Ракеты подводных лодок Агентства летают с очень высокой скоростью (по стандартам Just Cause 4), около 650 км / ч (хотя настоящие баллистические ракеты малой дальности намного быстрее). Это приводит к задержке рендеринга.

Бессмысленные провинции

Just Cause

Provincia Mendoza City и Resolucion содержат только части города Эсперито.Почему они существуют — неизвестно. Вероятно, в игре должны быть все поселения внутри какой-то провинции.

Just Cause 3

Как и в предыдущем случае, JC3 должен требовать, чтобы все поселения находились внутри провинции, а провинции — в регионах.

• У Регно, похоже, нет причин. Это только там, чтобы содержать Citate Di Ravello и его пригороды.
• Дирижабль eDEN находится в собственной «провинции», называемой «дирижабль eDEN», и имеет свой собственный регион под названием «Воздушное пространство eDEN».
• Районы ограблений на море в Баварии снова выглядят странно в этом смысле. «Регион» Сколио — это всего лишь область моря, которая по сюжету была пуста, пока туда не прибыл Стингрей. «Регион» состоит из одной провинции под названием «Район ската».

Остров Бум и остров Вулкана в Медичи — единственные области, в которых отсутствуют провинции и регионы, но на них нет названных и завершенных поселений.

Пределы существования транспортного средства

Это крайний пример того, чего можно достичь. Снимок сделан на базе Пекан Керис Перак.

• JC и JC2 позволяют игроку иметь ограниченное количество транспортных средств, прежде чем войти в следующий, первый перестанет существовать, независимо от того, насколько близко вы к нему находитесь. Максимальное количество транспортных средств зависит от версии игры и, возможно, оборудования. Некоторые видели, как первое транспортное средство исчезло после въезда в четвертое, а некоторые видели до шести, прежде чем седьмое транспортное средство заставило исчезнуть первое. В JC2 машины исчезают не сразу, а через несколько секунд.
У
• JC и JC2 есть ограничение на то, как далеко вы можете уйти от последнего использованного транспортного средства, прежде чем оно прекратит свое существование. Точные расстояния неизвестны, но они очень короткие, так как автомобили могут исчезнуть прямо у вас на глазах. Это чаще случается на ПК и консолях более низкого уровня из-за низкой производительности.
  • См. Видео внизу страницы для демонстрации.
• Оба вышеуказанных ограничения намного больше в JC3, что позволяет игроку иметь неизвестное количество транспортных средств на расстоянии нескольких километров.

Сильное падение

В Just Cause невозможно заказать другую технику из тяжелого десанта, если предыдущая еще не прекратила свое существование. В игре будет сказано, что «в настоящее время в эксплуатации находится одна машина агентства».

JC1 имеет ограничение по времени для извлечения. Неизвестно, как долго это длится, но невозможно получить дважды за короткий промежуток времени. В игре будет сказано, что «все вертолеты агентства заняты».

Погрузочно-разгрузочные работы

Вертолеты в JC1 кажутся быстрее вертолетов в JC2 во всех отношениях, но, как недостаток, они не могут летать боком.Обычно это незначительно, и к нему легко привыкнуть, но при попытке приземлиться в узком пространстве в поселении это неудобно.

В JC2 центр тяжести всех наземных транспортных средств находится очень близко к передней части. Это реально только для частных автомобилей и делает большинство транспортных средств ужасно нестабильными на высокой скорости, особенно когда они едут по бездорожью.

Наземные машины в JC3 временами неспособны преодолевать даже самые крошечные вертикальные препятствия на очень низкой скорости. У более легких транспортных средств гораздо меньше проблем, потому что они ускоряются быстрее и отскакивают от краев тротуаров, но тяжелые автомобили (например, автобусы и Stadt-Tresor ST 8530) могут полностью застрять, если они заблокированы таким краем.Stria Rustico, у которой нет компонентов перед передними колесами, а также полный привод, также страдает от этого.

Сложность игры

Just Cause 2 имеет настройки сложности, которые изменяют количество вражеских юнитов, появляющихся во время Heat, и насколько сложно взломать различные консоли.

Ограниченный просмотр

В JC1 невозможно видеть больше, чем на несколько километров, потому что вам будет мешать обзор из-за облаков. Большинство игр с открытым миром той эпохи были запрограммированы таким образом, чтобы помочь ограничить количество игрового мира, которое игра должна загружать в любой момент.Это также может сделать карту меньшего размера намного больше, потому что игрок может быть вынужден преодолевать большие расстояния по извилистым дорогам, не видя фактического общего расстояния до пункта назначения. Известный пример — туман в GTA III.

Более поздние игры, такие как JC2 и GTA IV, загружают всю карту, но удаленные области будут иметь очень низкий уровень детализации. Это может позволить игрокам с более совершенными игровыми устройствами видеть дальнейшие подробности. Недостатком этой игры является менее реалистичная игра, в которой игрок может, например, стоять на вершине Пустынного пика и видеть горы Бераван Бесар, линия снега которых намного ниже, чем пустынные горы.

В более новых играх, включая JC3 (см. Галереи на Just Cause 3 и Medici), снова были добавлены облака и туман, чтобы ограничить обзор, чтобы улучшить реализм, но эти игры намного лучше справляются с затенением более отдаленных областей.

Сиденье и количество пассажиров

Во многих автомобилях есть несколько сидений, но в большинстве случаев большинство сидений не запрограммированы как пригодные для использования. См. Также: Сиденье автомобиля.

В Just Cause 3 теперь можно использовать большинство дополнительных мест, потому что это было сделано с учетом возможности мультиплеера Just Cause 3, и потому что NPC могут использовать их, когда игрок использует рог.

точек появления оружия в JC3

Каждое оружие в локациях Симпсонов в море находится примерно на уровне моря, но под каждым из них есть большой подводный пьедестал. Это может указывать на то, что точка появления оружия может зависать только на заданном расстоянии над твердой платформой.

Движение непонятных предметов

В JC3 случайные взаимодействующие объекты, которые появляются в определенных местах, например, большой якорь на дворе отгрузки оружия, можно транспортировать на большие расстояния с помощью транспортных средств. Однако, если объект не соединен с транспортным средством кабелями захвата, он перестанет существовать, если игрок посмотрит на игровую карту.

Диапазон появления NPC и предметов в JC3

Тросы грейплера JC3 обрываются, если отойти от них более чем на 800 метров. На расстоянии более 800 метров NPC, попавшие в снайперскую винтовку, могут не пострадать, а объекты хаоса могут выглядеть деформированными в снайперский телескоп.

Автомобильные прицепы

Just Cause 4 — первая игра в серии, в которой используются прицепы для транспортных средств.Есть 4 типа используемых полуприцепов. Эти прицепы вполне функциональны, но плохо запрограммированы. Одним из их ограничений является то, что грузовик никогда не может поворачиваться более чем на 45 градусов по сравнению с прицепом.

Видео

: Меры DHS на границе для ограничения дальнейшего распространения коронавируса

En español

Обновленные даты: 21 апреля 2020 г. , 20 мая 2020 г., 16 июня 2020 г., 16 июля 2020 г., 14 августа 2020 г., 24 сентября 2020 г., 22 октября 2020 г.
Исходная дата: 23 марта 2020 г.

Чтобы ограничить дальнейшее распространение коронавируса, U.С. достиг договоренностей с Канадой и Мексикой об ограничении всех несущественных поездок через границы. Работая в тесном сотрудничестве, Министерство внутренней безопасности является частью североамериканского подхода к прекращению распространения вируса.

Кроме того, CBP больше не будет задерживать нелегальных иммигрантов в наших изоляторах и немедленно вернет этих иностранцев в страну, из которой они въехали — Канаду или Мексику. Если такое возвращение невозможно, CBP вернет этих иностранцев в страну их происхождения.

Эти меры были первоначально введены 20 апреля 2020 года и были продлены на 30 дней в течение пандемии COVID-19:

• 20 апреля 2020 года действие этих мер было продлено еще на 30 дней;
• 19 мая 2020 года действие этих мер было продлено до 22 июня 2020 года;
• 16 июня 2020 г. действие этих мер было вновь продлено до 21 июля 2020 г .;
• 16 июля 2020 года действие этих мер было продлено до 20 августа 2020 года;
• 14 августа 2020 г. эти меры были снова продлены до 21 сентября 2020 г .;
• 18 сентября 2020 года действие этих мер было снова продлено до 21 октября 2020 года; и
• 19 октября 2020 года действие этих мер было продлено до 21 ноября 2020 года.

Правительства США, Мексики и Канады принимают необходимые меры для совместной борьбы с этой пандемией.

Северная граница

СКАЧАТЬ ИЗОБРАЖЕНИЕ (311 КБ JPG)

Сухопутная граница США и Канады служит экономическим двигателем, поддерживающим ежедневную трансграничную торговлю на сумму более 1,7 миллиарда долларов США. В результате пандемии COVID-19 Соединенные Штаты и Канада временно ограничивают все второстепенные поездки через свои границы. В каждой из наших стран мы призываем людей проявлять осторожность и избегать ненужных контактов с другими. Эта совместная и взаимная мера является продолжением этого осмотрительного подхода.

«Несущественные» путешествия включают путешествия, которые считаются туристическими или развлекательными по своему характеру.

США и Канада осознают важность сохранения цепочек поставок между обеими странами. Эти цепочки поставок обеспечивают доставку продуктов питания, топлива и жизненно важных лекарств к людям по обе стороны границы. Эта новая мера не повлияет на цепочки поставок, включая грузовые перевозки. Американцы и канадцы также ежедневно пересекают сухопутную границу для выполнения важной работы или по другим срочным или важным причинам, и это не повлияет на поездки.

Это решение было реализовано 21 марта 2020 года, когда США и Канада временно ограничат все второстепенные поездки через сухопутную границу США и Канады. Первоначально эти меры действовали в течение 30 дней с учетом переоценки и дальнейшего продления в свете нестабильного характера пандемии коронавируса. 19 мая 2020 года эти меры были снова продлены до 22 июня 2020 года. 14 августа 2020 года эти меры были снова продлены до 21 сентября 2020 года. 18 сентября 2020 года эти меры были снова продлены до 21 октября 2020 года. .19 октября 2020 года эти меры были снова продлены до 21 ноября 2020 года.

Южная граница

СКАЧАТЬ ИЗОБРАЖЕНИЕ (320 КБ JPG)

Прочные партнерские отношения и тесное сотрудничество между США и Мексикой позволили нам сохранить продуктивную приграничную среду. Мы ценим здоровье и безопасность наших граждан и ставим это во главу угла в совместных решениях, принимаемых нашими соответствующими лидерами в отношении трансграничных операций.

Признавая прочные торговые отношения между США и Мексикой, мы соглашаемся, что наши две страны в ответ на текущую глобальную и региональную ситуацию в области здравоохранения требуют особых мер как для защиты двусторонней торговли и экономики наших стран, так и для обеспечения здоровья наших стран. граждане.Мы согласны с необходимостью целенаправленных совместных усилий по предотвращению распространения вируса COVID-19 и устранению экономических последствий, возникающих в результате ограниченной мобильности вдоль нашей общей границы.

Правительства США и Мексики также признают, что важнейшие услуги, такие как продукты питания, топливо, здравоохранение и жизненно важные лекарства, должны ежедневно доходить до людей по обе стороны границы. Следовательно, в течение этого времени необходимо беспрепятственно продолжать путешествие. Чтобы гарантировать продолжение важных поездок, Соединенные Штаты и Мексика также временно ограничивают все второстепенные поездки через свои границы.

«Несущественные» путешествия включают путешествия, которые считаются туристическими или развлекательными по своему характеру. Кроме того, мы призываем людей проявлять осторожность и избегать ненужных контактов с другими.

Эта совместная и взаимная инициатива является продолжением осмотрительного подхода наших стран, который ценит здоровье и безопасность наших граждан в совместных решениях, принимаемых нашими соответствующими лидерами в отношении трансграничных операций.

Эта совместная инициатива начнется в 00:01 субботы, 21 марта, на всей территории сухопутной границы США и Мексики. Первоначально эти меры действовали в течение 30 дней с учетом переоценки и дальнейшего продления в свете нестабильного характера пандемии коронавируса. 19 мая 2020 года эти меры были снова продлены до 22 июня 2020 года. 14 августа 2020 года эти меры были снова продлены до 21 сентября 2020 года. 18 сентября 2020 года эти меры были снова продлены до 21 октября 2020 года. 19 октября 2020 года эти меры были снова продлены до 21 ноября 2020 года.

Следственные изоляторы

CBP — первая линия защиты границ нашей страны.Чтобы предотвратить проникновение COVID-19 на наши пограничные объекты и в нашу страну, иностранцы, подпадающие под действие приказа, не будут содержаться в местах скопления людей для обработки CBP, а вместо этого будут немедленно отправлены из портов въезда.
Те, кто встретился между портами въезда после незаконного пересечения границы, аналогичным образом не будут удерживаться в местах скопления для обработки, а вместо этого, в максимально возможной степени, будут немедленно возвращены в страну их последнего транзита. Эти инопланетяне обрабатываются на станциях, предназначенных для краткосрочной обработки, где дистанцирование не является жизнеспособным вариантом, что создает серьезную опасность вспышки.
Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) определили, что эти состояния представляют собой серьезную проблему для инфекционного контроля и представляют опасность для здоровья населения. В случае возникновения вспышки в этих учреждениях местные медицинские учреждения будут вынуждены выделить значительные ресурсы и могут оказаться перегруженными.

Эта акция также защитит здоровье преданных делу пограничных агентов нашей страны и других сотрудников правоохранительных органов, которые имеют жизненно важное значение для безопасности нашей страны.

Задержание нелегальных иммигрантов вдоль обеих границ между ПВ:

• Мигранты из районов, затронутых коронавирусом: С начала финансового года 20 финансового года в октябре 2019 г. до конца февраля 2020 г. (в период с 1 октября 2019 г. по 29 февраля 2020 г.) иностранные граждане из 122 отдельных стран были задержаны или отказано во въезде (неприемлемо) на юго-западной границе США, в общей сложности более 190 000 задержанных или недопустимых мигрантов из стран, в которых в настоящее время подтверждены случаи COVID.
• Размер и масштаб: Каждую неделю CBP задерживает от 7000 до 9000 человек между портами въезда, что эквивалентно 2,5 круизным лайнерам Diamond Princess в неделю.
• Распространение от человека к человеку: Распространение коронавируса усугубляется передачей от человека человеку и необходимостью содержания под стражей. Правоохранительные учреждения CBP предназначены для краткосрочного содержания и не обеспечивают необходимой широкомасштабной изоляции, диагностики или лечения такого нового заболевания.
• Объекты CBP: Пункты CBP не имеют структуры и оборудования для эффективного карантина инфицированного населения. CBP будет вынуждена полагаться на государственные и местные больницы для предоставления долгосрочной медицинской помощи людям, которые заболевают, что еще больше усложнит нашу напряженную систему здравоохранения и лишит американцев основных медицинских ресурсов.

Несмотря на то, что CBP имеет политику и процедуры для борьбы с передаваемыми заболеваниями, COVID-19 повлияет на и без того напряженные удерживающие способности и ляжет тяжелым бременем на то, что, по прогнозам, будет растянутой системой здравоохранения, и критически важными медицинскими специалистами страны, которые будут необходимы к У.С. граждане и законные резиденты.

Мигранты должны укрываться в своих домах и общинах, а не пытаться совершать долгое и опасное путешествие к границам Соединенных Штатов в руках торговцев людьми и контрабандистов.

Граждане США:

граждан США, законных постоянных жителей и некоторые другие путешественники освобождены от этого действия. Они получат такую ​​же обработку, оценку и потенциальный медицинский осмотр CDC, что и все поступающие в U.S. Порты въезда.

Орган:

Начиная с 21 марта 2020 года в 12:00 по восточноевропейскому времени, CBP, как уполномочено, будет осуществлять полномочия CDC в соответствии с 42 U. S.C. § 265, запрещающий въезд определенных лиц в Соединенные Штаты. CBP будет оказывать помощь Министерству здравоохранения и социальных служб (HHS) и Центрам США по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в защите от распространения нового коронавируса (COVID-19) путем внедрения чрезвычайных органов в соответствии с 42 U.S.C. § 265 на сухопутных границах страны, запрещающий въезд определенных лиц в интересах общественного здравоохранения.

Дополнительная информация

Droop, Stroke & Shock Limiters

Люди на трассе зовут вас Друпи? Может быть, дело в вашем отстранении, а не в вашем расположении. Следует ли вам еще больше поникнуть? Меньше? Читайте ответы!

Droop измеряет, насколько далеко могут пройти рычаги подвески автомобиля, или, в частности, разницу между естественной высотой дорожного просвета автомобиля и максимальной высотой дорожного просвета, когда колеса просто теряют контакт с землей. На некоторых установочных листах оно измеряется как расстояние между центром двух крепежных винтов амортизатора.

Наклон обычно изменяется с помощью внутренних ограничителей удара или на некоторых автомобилях с помощью специальных ограничителей спада / спуска / остановки.

Droop позволяет или ограничивает перенос веса с одной стороны автомобиля на другую.

Меньше провисания

• Более быстрый отклик рулевого управления
• Меньше тяговых роликов
• Обычно подходит для гладких гусениц

Больше провисания

• Более медленная реакция на рулевое управление
• Лучшая управляемость на неровностях
• Лучшее приземление с отскока

спереди падение

• Меньше перенос веса на заднюю часть во время ускорения
• Меньше рулевого управления с усилителем
• Больше устойчивости рулевого управления на высоких скоростях

Больше провисания передней части

• Больше веса на заднюю часть при разгоне
• Больше мощности рулевое управление
• Меньшая устойчивость рулевого управления на высоких скоростях

Меньше провисания задней части

• Меньше перенос веса на переднюю часть во время торможения
• Меньшая устойчивость на неровностях
• Больше устойчивости при торможении

Больше провисания задней части

• Больше переноса веса на спереди при торможении
• Лучше преодоление неровностей
• Меньшая устойчивость при торможении
  

Ход измеряет расстояние между полным сжатием амортизатора и полным растяжением. Ход может быть изменен с помощью внутренних ограничителей (нисходящий ход) или внешних ограничителей (восходящий ход).

При изменении дорожного просвета автомобиля также изменяется его наклон, если не выполняются никакие другие регулировки.

Теория волн на мелководье — Coastal Wiki

Введение

В этой статье объясняются некоторые теории периодических прогрессивных волн и их взаимодействия с береговой линией и прибрежными структурами. В первом разделе дается описательный обзор генерации ветровых волн, их характеристик, процессов, управляющих их движением и преобразованием.В следующих разделах описываются некоторые аспекты волновой теории конкретного приложения в прибрежной инженерии. Некоторые результаты цитируются без вывода, поскольку выводы часто бывают длинными и сложными. Заинтересованный читатель должен обратиться к предоставленным ссылкам для получения дополнительных сведений.

Следует отметить, что эта статья была взята из учебника «Береговая инженерия: процессы, теория и практика проектирования» 2-е издание (2012 г. ) и 3-е издание (в печати) ^[1] , с разрешения Spon Нажмите.

Генерация волн

Океанские волны в основном возникают в результате воздействия ветра на воду. Волны изначально образуются в результате сложного процесса резонанса и сдвига, в котором возникают волны разной высоты, длины и периода, которые распространяются в разных направлениях. После образования океанские волны могут распространяться на огромные расстояния, распространяться по площади и уменьшаться в высоте, но сохраняя длину волны и период, как показано на рисунке 1.

В зоне генерации штормовой зоны энергия высокочастотных волн (например, волн с малым периодом) как рассеивается, так и передается на более низкие частоты. Волны разной частоты распространяются с разной скоростью, и поэтому за пределами области генерации шторма состояние моря изменяется, поскольку различные частотные составляющие разделяются. Низкочастотные волны распространяются быстрее, чем высокочастотные, что приводит к волнению на море, а не к штормовому морю. Этот процесс известен как дисперсия.Таким образом, ветровые волны можно охарактеризовать как нерегулярные, с короткими гребнями и крутые, содержащие большой диапазон частот и направлений. С другой стороны, волны зыби можно охарактеризовать как довольно регулярные, с длинными гребнями и не очень крутые, содержащие небольшой диапазон низких частот и направлений.

Когда волны приближаются к береговой линии, их высота и длина изменяются в результате процессов преломления и мелководья, прежде чем они обрушатся на берег.Как только волны разбиваются, они попадают в то, что называется зоной прибоя. Здесь происходят некоторые из наиболее сложных процессов трансформации и затухания, включая возникновение поперечных и прибрежных течений, установление среднего уровня воды и интенсивный перенос наносов материала пляжа. Некоторые из этих процессов очевидны на Рисунке 2.

При наличии прибрежных структур, будь то на береговой линии или в прибрежной зоне, волны также могут дифрагировать и отражаться, что приводит к дополнительным сложностям в движении волн.На рисунке 3 показана упрощенная концепция основных процессов преобразования и затухания волн, которые должны быть приняты во внимание инженерами береговой линии при проектировании схем береговой защиты.

Кроме того, наличие групп волн имеет большое значение, поскольку было показано, что они ответственны за структурные разрушения некоторых морских сооружений, спроектированных с использованием традиционного подхода. Существование групп волн также порождает вторичные волновые формы гораздо более низкой частоты и амплитуды, называемые связанными длинными волнами (см. Инфрагравитационные волны).Внутри зоны прибоя эти волны отделяются от «коротких» волн, и было показано, что они оказывают большое влияние на перенос наносов и морфологию пляжа, создавая длинные и поперечные береговые вариации в волновом поле зоны прибоя.

Теория волн малой амплитуды

Самое раннее математическое описание периодических прогрессивных волн было приписано Эйри в 1845 году. Теория волн Эйри применима только к условиям, в которых высота волны мала по сравнению с длиной волны и глубиной воды.Ее обычно называют линейной теорией или теорией волн первого порядка из-за упрощающих предположений, сделанных при ее выводе.

Вывод уравнений волн Эйри

Волна Эйри была получена с использованием концепции двумерного потока идеальной жидкости. Это разумная отправная точка для океанских волн, на которые не сильно влияют вязкость, поверхностное натяжение или турбулентность.

На рисунке 4 показана синусоидальная волна с длиной волны [math] L [/ math], высотой [math] H [/ math] и периодом [math] T [/ math], распространяющаяся по воде с невозмущенной глубиной [math] h [ / математика].Изменение высоты поверхности во времени от уровня неподвижной воды обозначается [math] \ eta [/ math] (называемое экскурсией) и выражается как

[математика] \ eta = \ Large \ frac {H} {2} \ normalsize \ cos \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac { t} {T} \ normalsize \ right) \ right \}, \ qquad (1) [/ math]

где [math] x [/ math] — это расстояние, измеренное по горизонтальной оси, а [math] t [/ math] — время. Скорость волны, скорость [math] c [/ math], с которой волна движется в [math] x [/ math] -направлении, задается [math] c = L / T [/ math].{2} \ normalsize}, [/ math]

где [math] u [/ math] — скорость в направлении [math] x [/ math] [math] w [/ math] — скорость в направлении [math] z [/ math] [math] \ phi [/ math] — потенциал скорости, а

[математика] u = \ Large \ frac {\ partial \ phi} {\ partial x} \ normalsize, \ quad w = \ Large \ frac {\ partial \ phi} {\ partial z} \ normalsize. [/ Math ]

Ищется решение для [math] \ phi [/ math], которое удовлетворяет уравнению Лапласа во всем теле потока. Кроме того, это решение должно удовлетворять граничным условиям на дне и на поверхности.{2} \ right) + g \ eta + \ Large \ frac {\ partial \ phi} {\ partial t} \ normalsize = C (t), \ quad z = \ eta. [/ математика]

Предположения, что [math] H \ ll L [/ math] и [math] H \ ll h [/ math] приводят к линеаризованным граничным условиям (в которых не учитываются члены меньшего, высшего порядка и произведения). Полученные кинематические и динамические граничные уравнения затем применяются на уровне спокойной воды, задаваемом формулой

[математика] w = \ Large \ frac {\ partial \ eta} {\ partial t} \ normalsize, \ quad g \ eta + \ Large \ frac {\ partial \ phi} {\ partial t} \ normalsize = 0 , \ quad г = 0.[/ математика]

Результирующее решение для [math] \ phi [/ math] дается формулой

[математика] \ phi = -gH \ Large \ frac {T} {4 \ pi} \ normalsize \ Large \ frac {\ ch \ left \ {\ left (\ frac {2 \ pi} {L} \ normalsize \ right) \ left (h + z \ right) \ right \}} {\ ch \ left \ {\ left (\ Large \ frac {2 \ pi} {L} \ right) h \ right \}} \ normalsize \ sin \ left (\ Large \ frac {2 \ pi x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {2 \ pi t} {T} \ normalsize \ right) [/ math]

Подстановка этого решения для [math] \ phi [/ math] в два линеаризованных граничных условия поверхности дает профиль поверхности, указанный в уравнении (1), и скорость волны [math] c [/ math], определяемую выражением

[математика] c = (gT / 2 \ pi) \ tanh (2 \ pi h / L) = (g / \ omega) \ tanh (kh), \ qquad (2) [/ math]

, где волновое число [math] k = 2 \ pi / L [/ math], а угловая частота волны [math] \ omega = 2 \ pi / T [/ math]. {2} = gk \ tanh \ left (kh \ right). \ qquad (3) [/ математика]

Уравнение (3) известно как уравнение волновой дисперсии.

Численное решение уравнения волновой дисперсии

Чтобы решить эту проблему из первых принципов, сначала необходимо решить уравнение волновой дисперсии для [math] k = 2 \ pi / L [/ math] с любой глубиной [math] h [/ math]. Это можно сделать, подставив в уравнение (3) последовательные оценки [math] L [/ math], начиная с начальной оценки [math] L = L_0 [/ math], в [math] \ tan (kh) [/ math ] срок.{5}} \ normalsize, [/ math]

где [math] D = k_0 h [/ math], что с точностью до 0,1 [math] \% [/ math] для [math] 0 \ lt D \ lt \ infty [/ math].

Скорость, ускорение и траектория частиц воды

Уравнения для горизонтальной [math] u [/ math] и вертикальной [math] w [/ math] скорости частицы на средней глубине [math] -z [/ math] ниже уровня стоячей воды. может быть определено из [math] \ partial \ phi / \ partial x [/ math] и [math] \ partial \ phi / \ partial z [/ math] соответственно. Соответствующие локальные ускорения, [math] a_x [/ math] и [math] a_z [/ math], затем могут быть найдены из [math] \ partial u / \ partial t [/ math] и [math] \ partial w / \ partial t [/ math].

Наконец, горизонтальное [math] \ zeta [/ math] и вертикальное [math] \ xi [/ math] смещения могут быть получены путем интегрирования соответствующих скоростей за период волны. Полученные уравнения имеют вид

[математика] \ zeta = — \ Large \ frac {H} {2} \ normalsize \ left [\ Large \ frac {\ ch \ left \ {k \ left (z + h \ right) \ right \}} {\ sinh kh} \ normalsize \ right] \ sin \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {t} {T} \ normalsize \ right) \ right \}, \ qquad (4a) [/ math]

[математика] u = \ Large \ frac {\ pi H} {T} \ normalsize \ left [\ Large \ frac {\ ch \ left \ {k \ left (z + h \ right) \ right \}} {\ sinh kh} \ normalsize \ right] \ cos \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {t} {T} \ normalsize \ right) \ right \}, \ qquad (4b) [/ math]

[математика] a_ {x} = \ Large \ frac {2 \ pi ^ {2} H} {T ^ {2}} \ normalsize \ left [\ Large \ frac {\ ch \ left \ {k (z + h) \ right \}} {\ sinh kh} \ normalsize \ right] \ sin \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {t} {T} \ normalsize \ right) \ right \}, \ qquad (4c) [/ math]

[математика] \ xi = \ Large \ frac {H} {2} \ normalsize \ left [\ Large \ frac {\ sinh \ left \ {k \ left (z + h \ right) \ right \}} { \ sinh kh} \ normalsize \ right] \ cos \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {t} {T} \ normalsize \ right) \ вправо \}, \ qquad (5a) [/ math]

[математика] w = \ Large \ frac {\ pi H} {T} \ normalsize \ left [\ Large \ frac {\ sinh \ left \ {k \ left (z + h \ right) \ right \}} {\ sinh kh} \ normalsize \ right] \ sin \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {t} {T} \ normalsize \ right) \ right \}, \ qquad (5b) [/ math]

[математика] a_ {z} = \ Large \ frac {\ begin {array} {l} \ normalsize {} \ normalsize \\ {-2 \ pi ^ {2} H} \ end {array}} {T ^ {2}} \ normalsize \ left [\ Large \ frac {\ sinh \ left \ {k \ left (z + h \ right) \ right \}} {\ sinh kh} \ normalsize \ right] \ cos \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {t} {T} \ normalsize \ right) \ right \}. {\ circ} [/ math] out фазы со смещениями.Эти уравнения графически проиллюстрированы на рисунке 5.

Читатели, желающие увидеть полный вывод волновых уравнений Эйри, могут в первую очередь обратиться к Соренсену ^[4] и Дину и Далримплу ^[5] за их ясность и инженерный подход.

Изменение давления, вызванное волновым движением

Уравнение изменения давления под волной получается путем подстановки выражения для потенциала скорости в нестационарное уравнение Бернулли и приравнивания энергии на поверхности к энергии на любой глубине.После линеаризации полученного уравнения в предположении, что скорости малы, получается уравнение для давления, которое определяется следующим образом:

[математика] p = — \ rho gz + \ rho g \ Large \ frac {H} {2} \ normalsize \ cos (kx- \ omega t) \ Large \ frac {\ ch \ left \ {k (h + z) \ right \}} {\ ch kh} \ normalsize = — \ rho gz + \ rho g \ eta K_ {p} (z), \ quad z = 0, [/ math]

действительно на уровне стоячей воды или ниже, где [math] K_p (z) [/ math] известен как коэффициент ослабления давления, определяемый по формуле

[математика] K_ {p} (z) = \ Large \ frac {\ ch \ left \ {k (h + z) \ right \}} {\ ch kh} \ normalsize [/ math].

Коэффициент ослабления давления равен единице на уровне неподвижной воды, уменьшаясь до нуля на пределе глубокой воды (т.е. [математика] h / L \ geq 0,5 [/ математика]). На любой глубине ([math] -z [/ math]) под гребнем волны давление является максимальным и включает статическое давление [math] p_0 = — \ rho gz [/ math] плюс динамическое давление [ math] \ rho gH K_ {p} (z) / 2 [/ math]. Причина, по которой он является максимальным под гребнем волны, заключается в том, что именно в этом месте вертикальные ускорения частиц максимальны и отрицательны.Обратное верно под впадиной волн.

Датчики давления, расположенные на морском дне, поэтому могут использоваться для измерения высоты волны при условии, что они расположены в переходной зоне глубины воды. Высота волны может быть рассчитана по изменению давления путем вычисления [math] K_p (z) [/ math] и вычитания гидростатического давления (среднего значения зарегистрированного давления). Это требует решения уравнения дисперсии волн для длины волны на определенной глубине, зная период волны. Это легко сделать для простой последовательности волн постоянного периода. Однако в реальном море, состоящем из смеси высот и периодов волн, сначала необходимо определить период каждой волны (применяя методы анализа Фурье). Кроме того, учитывая, что датчик давления будет расположен на определенной глубине, он не будет обнаруживать волны, период которых достаточно мал, чтобы они могли быть глубоководными волнами на этой глубине.

Влияние глубины воды на волновые характеристики

Глубоководный

Уравнения смещения частиц (4a) и (5a) описывают круговые модели движения в (так называемой) глубокой воде.{1/2}, \ qquad (6) [/ math]

, где индекс 0 относится к глубокой воде. Таким образом, скорость и длина волны на глубокой воде определяются исключительно периодом волны.

Мелководье

Для [математики] h / L \ le 0,04, \ quad \ tanh (kh) \ приблизительно 2 \ pi h / L [/ math]. Обычно это считается верхним пределом для волн на мелководье. Следовательно, уравнение (3b) сводится к [math] c = ghT / L [/ math] и подстановка этого в уравнение (2) дает [math] c = \ sqrt {gh} [/ math]. Таким образом, скорость волны на мелководье определяется глубиной, а не периодом волны.Следовательно, волны на мелководье не обладают частотной дисперсией, в отличие от глубоководных волн.

Переходная вода

Это зона между глубокой и мелкой водой, т.е. [математика] 0,5 \ gt h / L \ gt 0,04 [/ math]. В этой зоне [math] \ tanh (kh) \ lt 1 [/ math], следовательно,

[математика] c = \ Large \ frac {gT} {2 \ pi} \ normalsize \ tanh \ left (kh \ right) = c_ {0} \ tanh \ left (kh \ right) \ lt c_ {0} [/ математика].

Это имеет важные последствия, проявляющиеся в явлениях преломления и мелководья.Кроме того, уравнения смещения частиц показывают, что на морском дне вертикальные компоненты подавляются, поэтому теперь имеют место только горизонтальные смещения (см. Рисунок 5). Это имеет важные последствия для переноса наносов.

Групповая скорость и распространение энергии

Энергия, содержащаяся в волне, представляет собой сумму потенциальной, кинетической энергии и энергии поверхностного натяжения всех частиц в пределах длины волны и указывается как полная энергия, приходящаяся на единицу площади поверхности моря.{2} / 8. [/ математика]

Это значительное количество энергии. Например, шторм (по шкале Бофорта) силой 8 в течение 24 часов вызовет волну высотой более 5 м, что даст энергию волны, превышающую 30 кДж / м2.

Можно было бы ожидать, что мощность волны (или скорость передачи волновой энергии) будет равна энергии волны, умноженной на скорость волны. Это неверно, и вывод уравнения для мощности волны приводит к интересному результату, который имеет большое значение.{2}} {8} \ normalsize \ Large \ frac {c} {2} \ normalsize \ left (1+ \ Large \ frac {2kh} {\ sinh 2kh} \ normalsize \ right) = E c_ {g}, \ qquad (8) [/ математика]

где [math] c_g [/ math] — скорость групповой волны, определяемая

[математика] c_ {g} = \ Large \ frac {c} {2} \ normalsize \ left (1+ \ Large \ frac {2kh} {\ sinh 2kh} \ normalsize \ right). \ qquad (9) [/ математика].

На большой глубине ([math] h / L \ gt 0,5 [/ math]) скорость групповой волны [math] c_g = c / 2 [/ math], а на мелководье [math] c_g = c [/ math ]. Следовательно, в глубокой воде энергия волны передается вперед только со скоростью, равной половине скорости волны.

Радиационное напряжение (поток импульса)

Радиационное напряжение определяется как избыточный поток количества движения из-за наличия волн (в единицах силы на единицу длины). Он возникает из-за орбитального движения отдельных частиц воды в волнах. Эти движения частиц создают чистую силу в направлении распространения ([math] S_ {XX} [/ math]) и чистую силу под прямым углом к ​​направлению распространения ([math] S_ {YY} [/ math]) . Первоначальная теория была разработана Лонге-Хиггинсом и Стюартом ^[6] .Его применение к прибрежным течениям было впоследствии разработано Лонге-Хиггинсом ^[7] . Заинтересованным читателям настоятельно рекомендуется обратиться к этим статьям, которые элегантны с научной точки зрения и представлены в удобочитаемом стиле. Дополнительные подробности также можно найти в Horikawa ^[8] и Komar ^[9] . Здесь представлена ​​только сводка основных результатов.

Радиационные напряжения были получены из уравнений теории линейных волн путем интегрирования динамического давления по всей глубине под волной и за период волны и вычитания из этого интегрального статического давления ниже глубины стоячей воды.{0} p_0 dz, [/ math]

где [math] v [/ math] — горизонтальная составляющая орбитальной скорости в [math] y [/ math] -направлении, а [math] p_0 [/ math] гидростатическое давление. Первый интеграл — это среднее значение подынтегральной функции за период волны, где [math] u [/ math] — горизонтальная составляющая орбитальной скорости в направлении [math] x [/ math]. После значительных манипуляций можно показать, что

[математика] S_ {XX} = E \ left (\ Large \ frac {2kh} {\ sinh 2kh} \ normalsize + \ Large \ frac {1} {2} \ normalsize \ right).\ qquad (10) [/ математика]

Для волн, распространяющихся в [math] X [/ math] -направлении ([math] v = 0 [/ math])

[математика] S_ {YY} = E \ left (\ Large \ frac {kh} {\ sinh 2kh} \ normalsize \ right). \ qquad (11) [/ математика]

В глубокой воде [математика] S_ {XX} = \ Large \ frac {1} {2} \ normalsize E, \ quad S_ {YY} = 0 [/ math]; на мелководье [математика] S_ {XX} = \ Large \ frac {3} {2} \ normalsize E, \ quad S_ {YY} = \ Large \ frac {1} {2} \ normalsize E. [/ math] Таким образом, и [math] S_ {XX} [/ math], и [math] S_ {YY} [/ math] увеличиваются при уменьшении глубины воды.

Процессы преобразования и затухания волн

Когда волны приближаются к береговой линии, они входят в переходную область глубин, в которой на волновые движения влияет морское дно. Эти эффекты включают уменьшение скорости волны и длины волны и, таким образом, изменение направления гребней волны (преломление) и высоты волны (обмеление), при этом энергия волны рассеивается за счет трения о дно и, наконец, разрушается.

Преломление

Скорость волны и длина волны связаны уравнениями (2, 3a) с периодом волны (который является единственным параметром, который остается постоянным для отдельной последовательности волн):

[математика] c / c_0 = \ tanh (kh) = L / L_0 [/ математика].

Чтобы найти скорость волны и длину волны на любой глубине h, эти два уравнения должны решаться одновременно. Решение всегда таково, что [math] c \ lt c_o [/ math] и [math] L \ lt L_0 [/ math] для [math] h \ lt h_0 [/ math] (где нижний индекс o относится к глубокой воде условия).

Рассмотрим глубоководную волну, приближающуюся к переходному пределу глубины ([math] h / L_0 = 0,5 [/ math]), как показано на рисунке 6. Волна, движущаяся от A до B (на большой глубине), проходит расстояние [ math] L_0 [/ math] за период одной волны [math] T [/ math].Однако волна, распространяющаяся от C к D, проходит меньшее расстояние L за то же время, что и в переходной области глубины. Следовательно, новый волновой фронт теперь — это BD, который повернулся относительно AC.

Если угол [math] \ alpha [/ math] представляет угол фронта волны к контуру глубины, тогда

[математика] \ sin \ alpha = L / BC [/ math] и [математика] \ sin \ alpha_0 = L_0 / BC [/ math]. Следовательно

[математика] \ Large \ frac {\ sin \ alpha} {\ sin \ alpha _ {0}} \ normalsize = \ Large \ frac {L} {L_ {0}} \ normalsize = \ Large \ frac {c } {c_ {0}} \ normalsize = \ tanh \ left (kh \ right).\ qquad (12) [/ математика]

Если [math] c \ lt c_0 [/ math], то [math] \ alpha \ lt \ alpha_0 [/ math], что означает, что когда волна приближается к береговой линии под косым углом, фронты волн стремятся выровняться с подводные контуры. На рисунке 7 показано изменение [math] c / c_0 [/ math] с [math] h / L_0 [/ math] и [math] \ alpha / \ alpha_0 [/ math] с [math] h / L_0 [/ math] (последний специально для случая параллельных контуров).Следует отметить, что [math] L_0 [/ math] используется вместо [math] L [/ math], поскольку первое является фиксированной величиной.

В случае непараллельных контуров необходимо проследить отдельные волновые лучи (т. Е. Ортогонали к волновым фронтам). Рисунок 7 все еще можно использовать для нахождения [math] \ alpha [/ math] на каждом контуре, если [math] \ alpha_0 [/ math] взять за угол (скажем, [math] \ alpha_1 [/ math]) на одном контуре. и [math] \ alpha [/ math] принимается как новый угол (скажем, [math] \ alpha_2 [/ math]) к следующему контуру.Волновой луч обычно используется для изменения направления на полпути между контурами. Эта процедура может выполняться вручную с использованием таблиц или рисунков ^[10] или с помощью компьютера, как описано ниже в этом разделе.

Уравнение (12) также известно как закон Снеллиуса, согласно которому [math] \ sin \ alpha / c [/ math] = константа вдоль волнового луча. Умножение на радиальную частоту [math] \ omega [/ math] показывает, что аналогичное постоянство имеет место для компоненты волнового вектора [math] \ vec k [/ math], параллельной контуру глубины (волновой вектор [math] \ vec k [/ math] следует направлению распространения волны, и его длина равна волновому числу [math] k = \ omega / c [/ math]).

Можно показать, что закон Снеллиуса также может быть выражен как

[математика] \ vec \ nabla \ times \ vec k | _ {вертикальный компонент} \ Equiv \ partial (k \ sin \ alpha) / \ partial x — \ partial (k \ cos \ alpha) / \ partial y = 0. \ qquad (13) [/ математика]

Доказательство того, что это уравнение эквивалентно (12), приведено в Dean & Dalrymple ^[5] .

Уравнение сохранения энергии волн имеет вид

[математика] \ partial (E c_g \ cos \ alpha) / \ partial x + \ partial (E c_g \ sin \ alpha) / \ partial y = — \ epsilon_d, \ qquad (14) [/ math]

где [math] \ epsilon_d [/ math] представляет потери энергии (из-за трения о морское дно, см. Уравнение (14)).Koutitas ^[11] дает рабочий пример численного решения уравнений (13) и (14).

Мелководье

Сначала рассмотрим волновой фронт, распространяющийся параллельно контурам морского дна (т.е. преломления не происходит). Если предположить, что волновая энергия передается в сторону берега без потерь из-за трения о дно или турбулентности, то из уравнения (8),

[математика] \ Large \ frac {P} {P_ {0}} \ normalsize = 1 = \ Large \ frac {Ec_ {g}} {E_ {0} c_ {g_ {0}}} \ normalsize.{-1/2}. \ qquad (15) [/ математика]

Вариация [math] K_S [/ math] с [math] d / L_0 [/ math] показана на рисунке 8.

Комбинированное преломление и обмеление

Рассмотрим затем волновой фронт, движущийся под углом к ​​контурам морского дна, как показано на рисунке 9. В этом случае, когда волновые лучи изгибаются, они могут сходиться или расходиться по мере продвижения к берегу. На контуре [математика] h / L_0 = 0,5, \ quad BC = b_0 / \ cos \ alpha _0 = b / \ cos \ alpha. [/ math] Таким образом

[математика] b / b_0 = \ cos \ alpha / \ cos \ alpha _0.{1/2} [/ math] называется коэффициентом преломления.

Для случая параллельных контуров [math] K_R [/ math] можно найти с помощью рисунка 9. В более общем случае [math] K_R [/ math] можно найти из диаграммы преломления непосредственно путем измерения [math ] b [/ math] и [math] b_0 [/ math].

Когда преломленные волны входят в мелководье, они разбиваются, не достигнув береговой линии. Вышеприведенный анализ не является строго применимым к этой области, потому что волновые фронты становятся более крутыми и больше не описываются формой волны Эйри.Однако общепринято применять анализ рефракции до так называемой линии разрыва. Это оправдано тем, что присущие неточности малы по сравнению с первоначальными прогнозами для глубоководных волн и находятся в пределах приемлемых технических допусков. Чтобы найти линию обрыва, необходимо оценить высоту волны по мере продвижения волны к берегу и сравнить ее с расчетной высотой обрушивающейся волны на любой конкретной глубине. Как правило, волны ломаются, когда

[математика] h_ {b} = 1.28H_ {b}, \ qquad (17) [/ math]

, где нижний индекс b указывает на точку разрыва. Тема обрушения волн представляет значительный интерес как с теоретической, так и с практической точки зрения.

Влияние батиметрии на рефракцию

В целом контуры морского дна не прямые и параллельные, а изогнутые. Это приводит к некоторым значительным эффектам преломления. В заливе рефракция обычно распространяет волновые лучи на большую область, что приводит к уменьшению высоты волны.И наоборот, на поворотной полосе волновые лучи будут сходиться, что приведет к увеличению высоты волны. Над прибрежными мелководьями волны могут быть сосредоточены, в результате чего образуется небольшая область, где высота волн намного больше. Если фокусировка настолько сильна, что предсказывается пересечение волновых лучей, то высота волны становится настолько большой, что вызывает обрушение волны.

Обмеление и преломление спектров направленных волн

До сих пор обсуждение мелководья и рефракции ограничивалось рассмотрением волн одного периода, высоты и направления (монохроматическая волна).Однако реальное состояние моря более реалистично представлено как состоящее из большого количества компонентов разных периодов, высот и направлений (известных как спектр направлений). Следовательно, при определении состояния прибрежного моря следует должным образом учитывать спектр направленности на берегу.

Это может быть достигнуто относительно простым способом при условии применения принципа линейной суперпозиции. Это означает, что исключены нелинейные процессы, такие как трение о морское дно и волновые теории более высокого порядка.Принцип метода состоит в том, чтобы выполнить анализ преломления и мелководья для каждой отдельной составляющей частоты и направления волны, а затем суммировать результирующие прибрежные энергии в новых прибрежных направлениях на каждой частоте и, следовательно, собрать прибрежный направленный спектр.

Goda ^[2] представляет собой набор расчетных диаграмм для эффективного коэффициента преломления ([math] K_R [/ math]) и преобладающего направления волны ([math] \ alpha_0 [/ math]) по параллельным контурам для диапазона относительных глубин с использованием частотного спектра Бетчнайдера-Мицуясу и функции расширения Мицуясу, которые облегчают быстрое применение описанного выше метода.На рисунке 10 показаны некоторые результаты Года для [math] K_R [/ math] как функции относительной глубины для типичного состояния ветровой волны. На рисунке 11 показано сравнение результатов для [math] K_R [/ math] между монохроматической волной и результатом Года для направленного спектра типичного состояния ветровой волны. На рисунке 12 показаны некоторые результаты Года для основного направления волны в диапазоне относительных глубин для типичного состояния ветровой волны.

Трение по морскому дну

В предшествующем анализе преломления и мелководья предполагалось, что потери энергии отсутствуют, поскольку волны распространяются на берег.В действительности волны на переходных и мелководных глубинах будут ослабляться за счет рассеяния энергии волн за счет трения о морское дно. Такие потери энергии можно оценить, используя теорию линейных волн, аналогично соотношению трения потока в трубе и открытом канале. В отличие от профиля скорости в установившемся течении, фрикционные эффекты под воздействием волн создают колебательный волновой пограничный слой, который очень мал (несколько миллиметров или сантиметров). Как следствие, градиент скорости намного больше, чем в эквивалентном однородном токе, что, в свою очередь, означает, что коэффициент волнового трения будет во много раз больше.{2}, \ qquad (18) [/ math]

где [math] f_w [/ math] — коэффициент волнового трения, а [math] u_m [/ math] — максимальная орбитальная скорость вблизи кровати; [math] f_w [/ math] является функцией местного числа Рейнольдса ([math] Re_w [/ math]), определенного в терминах [math] u_m [/ math] (для скорости) и либо [math] a_b [ / math], амплитуда волны на дне или размер зерна морского дна [math] k_s [/ math] (для характерной длины). Диаграмма, связывающая [math] f_w [/ math] с [math] Re_w [/ math] для различных соотношений [math] a_b / k_s [/ math], из-за Йонссона, приведена в Dyer ^[12] .{2}} {3 \ pi \ sinh (kh) (\ sinh (2kh) + 2kh)} \ normalsize. \ qquad (20) [/ математика]

Затухание высоты волны из-за трения о морское дно, конечно, зависит от расстояния, пройденного волной, а также от глубины, длины волны и высоты волны. Таким образом, общая потеря высоты волны ([math] \ Delta H_f [/ math]) из-за трения может быть найдена путем интегрирования по траектории волнового луча.

BS6349 ^[15] представляет диаграмму, из которой может быть получен коэффициент уменьшения высоты волны.За исключением больших волн на мелководье, трение о морское дно имеет относительно небольшое значение. Следовательно, при проектировании морских сооружений на глубине 10 м и более трение о морское дно часто игнорируется. Однако при определении волнового климата вдоль берега трение о морское дно теперь обычно включается в численные модели, хотя соответствующее значение коэффициента волнового трения остается неопределенным и может изменяться в зависимости от формы дна, вызванного волнами. Кроме того, потери энергии волн из-за других физических процессов, таких как разрыв, могут быть более значительными.

Взаимодействие волны с током

До сих пор рассмотрение волновых свойств ограничивалось случаем генерируемых волн, движущихся по неподвижной воде. В целом, однако, океанские волны обычно передаются посредством течений, вызванных приливами и другими способами. Эти токи также, как правило, изменяются как в пространстве, так и во времени. Следовательно, здесь необходимо рассмотреть два различных случая. Первый — это волны, движущиеся по течению, а второй, когда волны, генерируемые в спокойной воде, встречаются с течением (или распространяются по изменяющемуся полю течения).

Для волн, бегущих по течению, необходимо учитывать две системы отсчета. Первая — это движущаяся или относительная система отсчета, движущаяся с текущей скоростью. В этой системе координат все полученные до сих пор волновые уравнения все еще применимы. Вторая система отсчета — это стационарная или абсолютная система отсчета. Концепция, которая дает ключ к пониманию этой ситуации, заключается в том, что длина волны одинакова в обеих системах отсчета. Это связано с тем, что длина волны в относительной системе отсчета определяется дисперсионным уравнением, и эта волна просто перемещается с другой скоростью в абсолютной системе отсчета.Следовательно, абсолютный и относительный периоды волн различаются.

Рассмотрим случай, когда течение с величиной ([math] u [/ math]) следует за волной со скоростью волны ([math] c [/ math]), скоростью волны относительно морского дна ([math] c_a [/ math]) превращается в [math] c + u [/ math]. Поскольку длина волны одинакова в обеих системах отсчета, абсолютный период волны будет меньше относительного периода волны. Следовательно, если волны на токе измеряются в фиксированном месте (например, в абсолютном кадре), то измеряется абсолютный период ([math] T_a [/ math]).{1/2} + u. \ qquad (21) [/ математика]

Таким образом, это уравнение дает неявное решение для длины волны в присутствии тока, когда был измерен абсолютный период волны.

И наоборот, когда волны, распространяющиеся в спокойной воде, сталкиваются с течением, происходят изменения в высоте и длине волны. Это связано с тем, что при перемещении волн из одной области в другую необходимо, чтобы абсолютный период волны оставался постоянным для сохранения волн.Рассмотрим случай встречного течения, скорость волны относительно морского дна уменьшается, и, следовательно, длина волны также будет уменьшаться. Таким образом, высота и крутизна волны увеличатся. В пределе волны будут разбиваться, когда достигнут предельной крутизны. Кроме того, поскольку волновая энергия передается со скоростью групповой волны, волны не могут проникать через ток, величина которого равна или превышает скорость групповой волны, и, таким образом, в этих условиях будет происходить разрушение волны и дифракция. Такие условия могут возникать во входных каналах в устья рек, когда идут сильные отливы, создающие область высоких, крутых и прибывающих волн.

Другой пример взаимодействия волны с током — это рефракция тока. Это происходит, когда волна наклонно пересекает область неподвижной воды в область, в которой выходит ток, или в меняющемся поле тока. Простейший случай проиллюстрирован на рисунке 13, где показано преломление глубоководной волны течением.

Аналогично рефракции, вызванной изменениями глубины, Йонссон показал, что в случае текущей рефракции

[математика] \ sin \ alpha _ {c} = \ Large \ frac {\ sin \ alpha} {\ left (1- \ frac {u} {c} \ sin \ alpha \ right) ^ {2}} \нормальный размер .\ qquad (22) [/ математика]

Высота волны также изменяется и будет уменьшаться, если ортогонали волн расходятся (как показано), или увеличиваться, если ортогонали волн сходятся. Для получения дополнительных сведений о взаимодействиях волна-ток, читатель может сначала обратиться к Hedges ^[16] .

Отражение волны

Волны, обычно падающие на твердые вертикальные границы (например, стенки гавани и морские стенки), отражаются таким образом, что отраженная волна имеет ту же фазу, но противоположное направление и по существу такую ​​же амплитуду, что и падающая волна.Это соответствует необходимому граничному условию, что горизонтальная скорость всегда равна нулю. Результирующая волновая картина называется стоячей волной, как показано на рисунке 14. Отражение также может происходить, когда волны входят в гавань или устье реки. Это может привести к «резонансу», когда волны усиливаются.

Уравнение стоячей волны (индекс s) можно найти, сложив две формы падающей (индекс i) и отраженной (индекс r) волн. Таким образом,

[математика] \ eta _ {s} = \ eta _ {i} + \ eta _ {r}, \ qquad \ eta _ {i} = \ Large \ frac {H_ {i}} {2} \ normalsize \ cos \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {t} {T} \ normalsize \ right) \ right \}, \ qquad \ eta _ {r} = \ Large \ frac {H_ {r}} {2} \ normalsize \ cos \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize + \ Large \ frac {t } {T} \ normalsize \ right) \ right \}, \ qquad (23) [/ math]

Принимая [math] H_r = H_i = H_s / 2 [/ math], тогда

[математика] \ eta_s = H_s \ cos (2 \ pi x / L) \ cos (2 \ pi t / T).\ qquad (24) [/ математика]

В узловых точках нет вертикального движения во времени. Напротив, в пучностях попеременно появляются гребни и впадины. В случае больших волн на мелководье и если отраженная волна имеет такую ​​же амплитуду, что и падающая волна, продвигающийся и удаляющийся гребни эффектно сталкиваются, образуя шлейф, известный как clapotis (см. Рисунок 15). Это обычно наблюдается у морских стен. Стоячие волны могут нанести значительный ущерб морским сооружениям и вызвать значительную эрозию.

Clapotis Gaufre

Когда падающая волна находится под углом [math] \ alpha [/ math] к нормали от вертикальной границы, тогда отраженная волна будет в направлении [math] \ alpha [/ math] на противоположной стороне обычный. Это показано на рисунках 16 и 17.Результирующее волновое движение (clapotis gaufre) является сложным, но по существу состоит из ромбовидной структуры островных гребней, которые движутся параллельно границе. Иногда это называют системой с коротким гребнем. Гребни образуются на пересечении фронтов падающей и отраженной волн. Результирующие смещения частиц также сложны, но включают в себя создание модели движущихся вихрей. Подробное описание этих движений можно найти в Silvester ^[10] . Последствия этого с точки зрения переноса наносов могут быть серьезными.Может иметь место очень значительная эрозия и прибрежный перенос. Учитывая, что атака косой волной на морские стены является скорее нормой, чем исключением, существование clapotis gaufre оказывает глубокое влияние на долгосрочную стабильность и эффективность береговых оборонительных сооружений. Похоже, что это не было полностью понято в традиционных конструкциях морских стен, в результате чего произошло обрушение морских стен и размывание береговых линий.

Шток Маха

Когда периодические или одиночные волны приближаются к крутому препятствию под косым углом, амплитуда волны на препятствии может быть увеличена из-за явления, известного как стержень Маха. Вершина, непосредственно примыкающая к стене, меняет свое выравнивание, создавая волну, бегущую по поверхности стены с увеличенной высотой гребня, и это волна Маха, изображенная на Рисунке 17. Это явление отражения было впервые обнаружено в аэродинамике, но в равной степени имеет место. применимо к водным волнам, для которых это может начаться, когда угол наклона к стене станет меньше примерно 45 градусов.Высота гребня дает скорость, эквивалентную составляющей скорости падающей волны в направлении выравнивания стены. Поскольку волны не ударяются о стену из-за растущей зоны скользящего потока, отражение значительно уменьшается до тех пор, пока при углах наклона менее 20 градусов отражение перестает существовать.

Miles ^[17] теоретически продемонстрировал, что волна Маха ствола может быть усилена в четыре раза больше приходящих волн, что в два раза больше, чем при линейной суперпозиции падающей и отраженной волны.Однако Melville ^[18] не смог воспроизвести такие большие коэффициенты усиления в лаборатории. Совсем недавно Юн и Лю ^[19] использовали параболические приближения для изучения стволовых волн, индуцированных косой кноидальной волной перед вертикальным барьером, а Honda и Mase ^[20] применили нелинейную волну в частотной области. 2 [/ math].{2} \ cot \ beta} \ normalsize, \ qquad (25) [/ math]

где [math] d_t [/ math] (m) — глубина воды на носке конструкции, [math] L_0 [/ math] — длина волны глубокой воды на пиковой частоте, [math] H_i [/ ​​math] — значительный инцидент. высота волны, [math] D [/ math] — это характерный диаметр каменной брони, а [math] \ tan \ beta [/ math] — это градиент конструкции. [math] R [/ math] оказался лучшим параметром, чем [math] \ xi [/ math] при прогнозировании отражения волн. Коэффициент отражения тогда определяется выражением

[математика] K_r = 0.{0.5}} \ normalsize. \ qquad (27) [/ математика]

Отражение волны из-за преломления

Отражение волн только из-за преломления может также происходить из-за очень быстрых изменений морского дна. В частности, когда волны приближаются к глубокому углубленному каналу с направлением или распространением под достаточно острым углом к ​​углубленному боковому откосу, и имеется достаточно большое изменение глубины воды, что, в свою очередь, приводит к большому и быстрому изменению скорости волны. , волна может отражаться от края канала.Аналогичным примером этого явления является внутреннее отражение световых лучей в стеклянной призме из-за изменений скорости волны между стеклом (мелкая вода) и воздухом (глубокая вода), причем существенное различие состоит в том, что, поскольку скорость волны является функцией от глубина воды, она не постоянна на подходе к волнам или на боковом склоне канала. Это вполне реальное явление, и, если его не распознать, оно может привести к непреднамеренному отражению энергии волны в зону порта. Обратное также применимо, поскольку этот процесс также может быть использован для отражения энергии волн от входа в гавань.Также следует понимать, что волны с более длинным периодом также будут более восприимчивы к этому явлению из-за их относительно большей скорости на более глубокой воде. Когда дело доходит до волнового моделирования, описанного в разделе 3.9, из этого следует, что любая числовая сетка, используемая в волновой модели, должна быть достаточно тонкой, чтобы улавливать детали углубленного канала, чтобы правильно воспроизвести этот эффект.

Дифракция волн

Это процесс, при котором волны огибают препятствия излучением волновой энергии.На рис. 18 показан цуг наклонных волн, падающих на оконечность волнолома. Есть три различных региона:

1. область тени, в которой происходит дифракция;
2. — короткая гребешковая область, в которой падающая и отраженная волны образуют clapotis gaufre;
3. — невозмущенная область падающих волн.

В области (1) волны дифрагируют с волновыми фронтами, образующими дуги окружности с центром в точке волнолома. Когда волны дифрагируют, высота волн уменьшается по мере того, как энергия падающей волны распространяется по области.Реальная ситуация, однако, сложнее, чем та, которая представлена ​​на рисунке 18. Отраженные волны в области (2) будут дифрагировать в область (3) и, следовательно, распространить систему с короткими гребнями в область (3).

Математическая формулировка дифракции волн

Математические решения для дифракции волн были разработаны для случая постоянной глубины воды с использованием линейной теории волн. 2 F (х, у) = 0 [/ математика].

Решения уравнения Гельмгольца

Решение уравнения Гельмгольца было впервые найдено Зоммерфельдом в 1896 году, который применил его к дифракции света (подробности можно найти в Dean & Dalrymple (1991)). Несколько позже Пенни и Прайс (1952) показали, что это же решение применимо к волнам на воде и представили решения для волн, падающих с разных направлений, проходящих через полубесконечный барьер, и для нормально падающих волн, проходящих через зазор барьера [математика] b [/ математика ].Для случая нормального падения на полубесконечный барьер можно отметить, что для монохроматической волны коэффициент дифракции [math] K_d [/ math] (отношение высоты падающей и дифрагированной волны) составляет примерно 0,5 на краю. области тени и что [math] K_d [/ math] превышает 1.0 в «невозмущенной» области из-за дифракции отраженных волн, вызванной (идеально) отражающим барьером. Их решение для случая барьерной щели, по сути, представляет собой суперпозицию результатов для двух зеркальных полубесконечных барьеров.

Их диаграммы применимы для диапазона ширины зазора к длине волны ([math] b / L [/ math]) от 1 до 5. Когда [math] b / L [/ math] превышает 5, дифракционные картины от каждого барьера изменяются. не перекрываются, и, следовательно, применимо решение с полубесконечным барьером. Если [math] b / L [/ math] меньше единицы, зазор действует как точечный источник, и энергия волны излучается, как если бы она исходила из одной точки в центре зазора. Здесь важно отметить, что эти диаграммы не следует использовать для конструкции .Это связано с важностью учета спектров направленных волн.

Года (2000) впервые применил спектры направленности волн для определения дифракции волн. Подобно методике, описанной в разделе о преломлении и обмелении направленных спектров, он рассчитал эффективный коэффициент дифракции на основе суперпозиции дифракции всех направлений и частот составляющих волн, присутствующих в типичном состоянии ветровой волны, и, следовательно, построил новый набор дифракционных диаграмм.

Эти диаграммы показывают, что дифракция направленного случайного состояния моря весьма заметно отличается от случая монохроматического моря.На краю зоны тени для полубесконечного барьера [math] K_d [/ math] составляет приблизительно 0,7 (ср. [Math] K_d [/ math] = 0,5 для монохроматической волны), а волны большей высоты проникают через зона тени в эквивалентных точках. Это проиллюстрировано на рисунке 19. Для случая зазора барьера (ширина [math] b [/ math]) изменения высоты волны сглаживаются по сравнению с монохроматическим случаем, с меньшей высотой в области прямого проникновения и большей высотой. в теневых областях, как показано на рисунке 20.

Комбинированное преломление и дифракция

Преломление и дифракция часто возникают вместе. Например, использование модели волновых лучей над нерегулярной батиметрией может привести к образованию каустики (т.е. области пересечения волновых лучей). Здесь будет происходить дифракция, распространяющая энергию волны от областей с большой высотой волны. Другой пример — вокруг морских волноломов; здесь дифракция часто преобладает вблизи структуры, а преломление становится более важным при удалении от структуры.Требуется решение уравнения Лапласа над нерегулярной батиметрией, которое допускает как дифракцию, так и преломление. Такое решение было впервые получено в 1972 году Berkhoff ^[23] . Это обычно известно как уравнение мягкого уклона, потому что решение ограничено медленной батиметрией, которая медленно изменяется в зависимости от длины волны. Это можно записать как

[математика] \ Large \ frac {\ partial} {\ partial x} \ normalsize \ left (cC_ {g} \ Large \ frac {\ partial \ phi} {\ partial x} \ normalsize \ right) + \ Large \ frac {\ partial} {\ partial y} \ normalsize \ left (cC_ {g} \ Large \ frac {\ partial \ phi} {\ partial y} \ normalsize \ right) + \ omega ^ {2} \ Large \ гидроразрыв {C_ {g}} {c} \ normalsize \ phi = 0 , \ qquad (28) [/ math]

где [math] \ phi (x, y) [/ math] — комплексная волновая потенциальная функция.Решение этого уравнения очень сложное и выходит за рамки этого текста. Тем не менее, заинтересованный читатель может обратиться к Dingemans ^[24] для обзора предмета. Одним из последних достижений в решении уравнения умеренного наклона является разработка Li ^[25] . Эта версия уравнения мягкого наклона позволяет одновременно решать вопросы преломления, дифракции и отражения.

Он также был предметом полевого исследования. Первоначальные результаты можно найти в Ilic and Chadwick ^[26] . Они проверили эту модель на месте схемы морского волнолома Элмер (показано на рисунке 21), где преломление и отражение являются основными процессами в сторону моря от волноломов, а дифракция и преломление происходят в направлении берега волноломов, и в физической модели (показанной на рис. Рисунок 22).На рисунке 23 показана дифракция волн на схеме Хапписбург-Винтертон, Норфолк, Англия.

Волны конечной амплитуды

Уже отмечалось, что уравнения волн Эйри строго применимы только к волнам относительно небольшой высоты по сравнению с их длиной волны и глубиной воды. Для крутых волн и волн на мелководье профиль становится асимметричным с высокими гребнями и пологими впадинами. Для таких волн скорость и длина волны зависят от высоты волны и лучше описываются другими волновыми теориями.{3} [/ math]), впервые представленный в 1953 году.

Первая теория волн конечной амплитуды была разработана Стоксом в 1847 году. Она применима к крутым волнам на больших и переходных глубинах. Вслед за Стоксом Кортевег и де Фрис в 1895 году разработали теорию волн конечной амплитуды на мелководье. Они назвали эту теорию Кноидальной, аналогичную синусиодальной теории волн Эйри. Обе эти теории ослабляют предположения, сделанные в теории Эйри, которая, как описано ранее, линеаризует кинематические и динамические граничные условия на поверхности.В волновой теории Стокса [math] H / L [/ math] предполагается малым, а [math] h / L [/ math] может принимать широкий диапазон значений. Кинематическое граничное условие свободной поверхности затем выражается в виде степенного ряда в терминах [math] H / L [/ math], и ищутся решения до n-го порядка этого степенного ряда включительно. Стокс получил решение второго порядка. В теории Кноида [math] H / h [/ math] предполагается малым, а [math] U_r [/ math] порядка единицы. Кортевег и де Фрис получили решение первого порядка.Гораздо позже (с 1960-х по 1980-е годы) эти две теории были расширены до более высоких порядков (третьего и пятого). Математика сложна, и впоследствии другие исследователи разработали новые методы, с помощью которых можно было получить решения любого произвольного порядка путем численного решения.

Решение Стокса для профиля поверхности определяется как:

[математика] \ eta = \ Large \ frac {H} {2} \ normalsize \ cos \ left \ {2 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac { t} {T} \ normalsize \ right) \ right \} + \ Large \ frac {\ pi H} {8} \ normalsize \ left (\ Large \ frac {H} {L} \ normalsize \ right) \ Large \ frac {\ ch (kh) (2+ \ ch (2kh))} {\ sinh ^ {3} kh} \ normalsize \ cos \ left \ {4 \ pi \ left (\ Large \ frac {x} {L} \ normalsize — \ Large \ frac {t} {T} \ normalsize \ right) \ right \}.\ qquad (29) [/ математика]

Это уравнение отличается от линейного решения добавлением члена второго порядка. Его частота вдвое больше, чем у члена первого порядка, что, следовательно, увеличивает высоту гребня, уменьшает глубину впадины и, таким образом, увеличивает крутизну волны. Во втором порядке скорость волны остается такой же, как в линейной теории. Однако до третьего порядка скорость волны увеличивается с увеличением крутизны волны и примерно на 20 [математических] \% [/ математических] значений выше, чем дает линейная теория для глубоководных участков при предельной крутизне (1/7).

Полное математическое описание всех этих теорий выходит за рамки этой книги, и читателю отсылаем к Dean and Dalrymple ^[5] и Sorensen ^[4] для получения дополнительных сведений. Однако здесь полезно предоставить некоторую информацию об обстоятельствах, при которых могут применяться эти теории волн конечной амплитуды. Рисунок 24, взятый из Hedges ^[27] , дает полезные рекомендации.Можно отметить, что диапазон применимости линейной теории обнадеживающе широк, охватывая все переходные глубины воды для большинства крутых волн, встречающихся на практике. Для целей инженерного проектирования основным следствием использования линейной теории за пределами области ее применимости является то, что скорость волны и длина волны не являются строго правильными, что приводит к (некоторым) неточностям в анализе рефракции и мелководья. Кроме того, наличие асимметричных форм волн приведет к возникновению гармоник в Фурье-анализе записанных волновых следов, которые могут быть неправильно интерпретированы как свободные волны более высокой частоты.

Волновые силы

Волновые силы, воздействующие на береговые сооружения, сильно различаются и зависят как от волновых условий, так и от типа рассматриваемого сооружения. Необходимо рассмотреть три случая волновых условий, включая непрерывные, разрушающиеся и сломанные волны. Береговые сооружения также могут рассматриваться как принадлежащие к одному из трех типов: вертикальные стены (например, морские стены, кессонные волноломы), сооружения из каменных насыпей (например, каменные волноломы, бетонные бронированные волнорезы) и отдельные сваи (например,грамм. для строительства причала). Здесь рассмотрение ограничивается изложением некоторых концепций и упоминанием некоторых разработанных расчетных уравнений. Более подробные сведения о конструкции и устойчивости прибрежных сооружений под воздействием волн и течений можно найти в Руководстве по горным породам ^[21] и Руководстве по прибрежным инженерным сооружениям ^[28]

Вертикальные стены

Силы, действующие на вертикальную стену под действием волн, можно рассматривать как состоящие из трех частей: сил статического давления, сил динамического давления и импульсных сил.Если конструкция размещена так, что падающие волны не прерываются, то стоячая волна будет существовать в сторону моря от стены, и будут существовать только статические и динамические силы. Их легко определить из теории линейных волн. Поскольку стоячая волна состоит из двух наложенных друг на друга прогрессивных волн, распространяющихся в противоположных направлениях, результирующее уравнение для давления под стоячей волной имеет ту же форму, что и для прогрессирующей волны. В уравнении следует использовать высоту стоячей волны, а не высоту падающей волны.Однако чаще конструкция должна будет противостоять силам, создаваемым разрушающимися или ломанными волнами. Наиболее широко используемые формулы для оценки квазистатических пульсирующих сил для сломанных или непрерывных волн принадлежат Году ^{[29] [2]} .

Кроме того, очень высокие локализованные импульсные силы также могут возникать из-за обрушивающихся волн. Эти карманы с воздухом, которые быстро сжимаются, что приводит к сильно изменяющимся импульсным силам (от 10 до 50 раз превышающим пульсирующие силы).Изучение этого явления является постоянной областью исследований, и в настоящее время нет общепринятых формул для предсказания таких сил (недавние результаты см. В Cuomo et al. ^[30] ). Силы ударного давления имеют очень короткую продолжительность (порядка десятых долей секунды) и, следовательно, обычно влияют на динамический отклик конструкции, а не на ее статическое равновесие.

Курган

В случае конструкций из каменных насыпей, волны обычно разбиваются о конструкцию, и их энергия частично рассеивается за счет турбулентности и трения, а оставшаяся энергия отражается и, возможно, передается.Многие волнорезы построены из больших каменных блоков («броневых единиц»), размещенных случайным образом над подходящими фильтрующими слоями. В последнее время на смену камню пришли многочисленные формы массивных бетонных блоков (например, дол, четвероногие и глыбы). Необходимый размер единиц брони зависит от нескольких взаимосвязанных факторов (высота волны, тип и плотность боевой единицы, наклон конструкции и проницаемость). Традиционно использовалась формула Гудзона. Это было получено из анализа всесторонней серии испытаний физической модели волноломов с относительно проницаемыми кернами и с использованием регулярных волн.Совсем недавно (1985–1993 гг.) Эти формулы были заменены формулами, разработанными на основе обширной серии испытаний физических моделей. В этих испытаниях использовались случайные волны, а также учитывалось влияние периода волн и количества штормовых волн. Разработаны новый критерий повреждения и условный коэффициент проницаемости керна. Уравнения предназначены для использования в тех случаях, когда конструкция находится на глубокой воде, когда волны либо разбиваются о конструкцию, либо вызывают нагон. Для получения дополнительных сведений см. «Устойчивость волноломов из каменных насыпей и береговых ограждений», а также Руководство по камням ^[21] .

Вертикальные сваи

Наконец, для случая непрерывных волновых сил на сваи уравнение Моррисона ^[31] является вариантом, который используется для расчета. Это уравнение предполагает, что действуют две силы. Это сила сопротивления ([math] F_D [/ math]), вызванная отрывом потока вокруг сваи, и сила инерции ([math] F_I [/ math]) из-за ускорения потока. В случае вертикальной сваи необходимо учитывать только горизонтальные скорости ([math] u [/ math]) и ускорения ([math] a_x [/ math]) (см. Уравнения 4b, 4c).2/4) a_x [/ math], где [math] C_M [/ math] — коэффициент инерции.

Общее «встроенное» изображение определяется как [математика] F = F_D + F_I. \ qquad (30) [/ математика]

Уравнение Моррисона получено из комбинации теоретических соображений и эмпирических данных, а не из первых принципов. Уравнение не включает подъемную силу и силу удара и наиболее целесообразно применять к тонким круглым сваям или трубам, подверженным непрерывным волнам. Рассматривая линейные волны, скорость [math] u [/ math] и соответствующая составляющая ускорения задаются уравнениями 4b и 4c соответственно.{\ circ} [/ math] не в фазе. Полная сила, действующая на вертикальную сваю, должна быть найдена как их сумма, интегрированная по длине сваи. Типичные значения [math] C_D [/ math] и [math] C_M [/ math] для цилиндров равны 1 и 2 соответственно. Число A / D имеет особое значение и известно как число Келегана-Карпентера. Точные значения [math] C_D [/ math] и [math] C_M [/ math] трудно установить на основе полевых измерений, но рекомендуемые значения были опубликованы (см. Руководство по прибрежной инженерии ^[28] и BS6349 ^{[15] ]} ).5 [/ математика] [математика] 0,6–0,7 [/ математика]

Если используются эти таблицы, то число Рейнольдса должно быть рассчитано с использованием максимальной скорости, связанной с волной.

Процессы зоны прибоя

Общее описание зоны прибоя

Для простоты рассмотрим случай побережья с морским дном и пляжем, состоящим из песка. Наклон пласта обычно будет довольно пологим (скажем, 0,01 [math] \ lt \ beta \ lt [/ math] 0.03). Поэтому волны будут иметь тенденцию разбиваться на некотором расстоянии от берега или береговой линии (т. Е. Контурной линии пляжа, которая соответствует уровню спокойной воды, см. Рисунок 25). В этой начальной точке излома волна будет иметь высоту [math] H_b [/ math] и угол [math] \ alpha_b [/ math] к линии пляжа. Область между этой начальной точкой и пляжем известна как зона прибоя. В этом регионе высота отдельной волны во многом определяется глубиной воды. Высота волны будет постепенно уменьшаться по мере приближения к пляжу, и характерная пена или образование прибоя будут видны на фронте волны (см. Рис. 26 для реального примера).

Механика этого постепенного разрушения очень сложна. Краткое изложение выглядит следующим образом:

• Производятся турбулентность и аэрация.
• Значительные скорости изменения индуцируются в импульсе элементов жидкости, которые составляют волну. Это создает импульсную силу, которую можно разделить на две составляющие (рис. 25). Компонент, расположенный параллельно береговой линии, является причиной соответствующего «прибрежного течения».Компонент, который перпендикулярен береговой линии, вызывает увеличение глубины воды над уровнем спокойной воды, и это обычно называется «установкой».
• Энергия теряется из-за трения в слое и из-за создания турбулентности. Потери на трение возникают как из-за колебательного движения на морском дне, вызванного волной, так и из-за однонаправленного движения прибрежного течения. Эти два движения не являются полностью независимыми, и их взаимодействие оказывает значительное влияние на трение в постели.

Разрушение волн

Есть два критерия, которые определяют, когда волна сломается. Первый — это ограничение крутизны волны, а второй — ограничение отношения высоты волны к глубине воды. Теоретические пределы были выведены из теории уединенной волны, которая представляет собой одиночную волну с гребнем и без впадины. Такую волну впервые наблюдал Рассел в 1840 году, когда она создавалась баржей на канале Форт и Клайд. Эти два критерия определяются:

1. Крутизна [математика] H / L \ lt 1/7 [/ math].Обычно это ограничивает высоту глубоководных волн.
2. Отношение высоты к глубине: индекс разрушения [математика] \ gamma = H / h = 0,78 [/ math].

На практике [math] \ gamma [/ math] может варьироваться примерно от 0,4 до 1,2 в зависимости от уклона пляжа и типа отбойного молотка.

Goda ^[2] предоставляет расчетную диаграмму для предельной высоты прерывателя регулярных волн, которая основана на компиляции ряда лабораторных результатов. Он также представляет уравнение, которое является приближением к расчетной диаграмме и выражается следующим образом:

[математика] \ Large \ frac {H_ {b}} {L_ {o}} \ normalsize = 0.{4/3} \ beta \ right) \ right] \ right \}. \ qquad (32) [/ математика]

где [math] \ tan \ beta [/ math] — это наклон пляжа, [math] H_b [/ math] высота волны при обрушении и [math] L_0 [/ math] длина волны на глубине. Для случая случайного Goda ^[2] также представляет набор уравнений для прогнозирования высоты волны в зоне прибоя на основе совокупности полевых, лабораторных и теоретических результатов.

Типы выключателей

Разрывные волны можно классифицировать по одному из трех типов, как показано на Рисунке 27.Тип можно приблизительно определить по значению параметра схожести серфинга (или числа Ирибаррена) [math] \ xi _ {b} = \ tan \ beta / \ sqrt {H_ {b} / L_ {b}}, [/ math], где [math] L_b [/ math] — длина волны при разрыве.

Выталкиватели (рис. 28) возникают, когда [математика] \ xi _ {b} \ lt [/math visible0.4, врезные выключатели (рис. 29), когда 0,4 [математика] \ le \ xi _ {b} \ le [/ math] 2.0 и перенапряжения, когда [math] \ xi _ {b} \ gt [/math visible2.0.

Battjes ^[32] найдено из реальных данных, что для 0.{0,17} +0,08. \ qquad (33) [/ математика]

Дополнительную информацию можно найти в Horikawa ^[8] и Fredsoe and Deigaard ^[33] ; см. также указатель выключателя.

Установка и настройка волны

В случае падения волны перпендикулярно берегу береговой импульсный поток (т.е. радиационное напряжение) [математика] S_ {XX} [/ математика], определенный в разделе «Теория радиационного напряжения», должен уравновешиваться равной и противоположной силой для достижения равновесия. .Это проявляется в виде наклона среднего уровня стоячей воды (определяемого как [math] d \ eta / dx [/ math]).

Рассмотрим контрольный объем, показанный на рисунке 30, в котором существует установка [math] \ overline {\ eta} [/ math] на уровне стоячей воды, вызванная воздействием волн. Действующие силы — это силы давления [math] F_p [/ math], сила реакции на дне [math] R_x [/ math] и радиационные напряжения (все силы усреднены по периоду волны).{2} = \ rho g (h + \ overline {\ eta}) \ left (\ Large \ frac {dh} {dx} \ normalsize + \ Large \ frac {d \ overline {\ eta}} {dx} \ normalsize \ right) \ qquad (35) [/ math]

и как [math] R_x [/ math] для пологого дна происходит из-за давления на дно,

[математика] R_ {x} = \ overline {p} \ delta h = \ overline {p} \ Large \ frac {dh} {dx} \ normalsize \ delta x = \ rho g (h + \ overline {\ eta }) \ Large \ frac {dh} {dx} \ normalsize \ delta x. \ qquad (36) [/ математика]

После подстановки уравнений (35, 36) в уравнение (34) окончательный результат будет

[математика] \ Large \ frac {dS_ {XX}} {dx} \ normalsize + \ rho g (h + \ overline {\ eta}) \ Large \ frac {d \ overline {\ eta}} {dx} \ normalsize = 0, \ qquad (37) [/ math]

где [math] \ overline {\ eta} [/ math] — это разница между уровнем стоячей воды и средним уровнем воды при наличии волн.{2}} {\ sinh (2kh)} \ normalsize. \ qquad (38) [/ математика]

Это называется набором ([math] \ overline {\ eta _ {d}} [/ math]) и демонстрирует, что средний уровень воды уменьшается на мелководье. Внутри зоны прерывателя поток импульса быстро уменьшается с уменьшением высоты волны. Это вызывает установку на ([math] \ overline {\ eta _ {u}} [/ math]) среднего уровня спокойной воды. В предположении, что внутри зоны прибоя высота изломанной волны определяется глубиной, такой что

[математика] H = \ gamma (\ overline {\ eta} + h), \ qquad (39) [/ math]

где [математика] \ гамма \ приблизительно [/ математика] 0.2} {8} \ normalsize (h_ {b} -h) + \ overline {\ eta _ {d_ {b}}}, \ qquad (41) [/ математика]

демонстрирует, что внутри зоны прибоя наблюдается быстрое повышение среднего уровня воды. Таким образом, можно понять, что установка довольно мала, а установка намного больше. В общем, установка волны составляет менее 5 [математических] \% [/ math] глубины обрушения, а установка волны составляет около 20-30 [математических] \% [/ math] глубины обрушения. Также можно отметить, что в реальном море, состоящем из волн различной высоты и периодов, волновая структура будет меняться вдоль береговой линии в любой момент.Это может вызвать явление, называемое волнами прибоя (см. Инфрагравитационные волны). Волны также способствуют выходу за пределы морских защитных сооружений во время шторма и, таким образом, могут быть фактором, способствующим прибрежным наводнениям.

Компоненты радиационного напряжения для наклонных волн

Радиационные напряжения [math] S_ {XX} [/ math], [math] S_ {YY} [/ math], по сути, являются основными напряжениями. Используя теорию главных напряжений, напряжения сдвига также будут действовать в любой плоскости под углом к ​​главным осям. Это показано на рисунке 31 для случая падения косой волны на береговую линию. Угол падения волны [math] \ alpha [/ math] обычно принимается равным углу падения волны на линии разрыва, который определяется как контур глубины, на котором волны начинают разбиваться в соответствии с критерием разлома [math] H = \ gamma ч [/ математика].{2} \ alpha + G \ right], [/ math]

[математика] S_ {xy} = S_ {XX} \ sin \ alpha \ cos \ alpha -S_ {YY} \ sin \ alpha \ cos \ alpha = \ Large \ frac {1} {2} \ normalsize E \ left [\ left (1 + G \ right) \ sin \ alpha \ cos \ alpha \ right], \ qquad (42) [/ math]

где [математика] G = 2х / \ sinh (2х). [/ math] Выражения с правыми членами следуют из уравнений (10, 11).

Береговые течения

Теория радиационного напряжения успешно использовалась для объяснения наличия прибрежных течений. Оригинальная теория красноречиво объясняется Лонге-Хиггинсом ^[7] .Впоследствии Комар ^[9] , в результате его собственных теоретических и полевых исследований, развил теорию дальше и представил пересмотренные уравнения. Все вышесказанное кратко изложено в Hardisty ^[13] . Здесь приводится краткое изложение основных принципов вместе с формулировкой основных уравнений.

Выражение для средней продольной скорости за период волны ([math] \ overline {\ nu _ {l}} [/ math]) было получено из следующих соображений.Во-первых, за пределами зоны прибоя поток энергии к берегу ([math] P_x [/ math]) волны, бегущей под косым углом ([math] \ alpha [/ math]), постоянен и определяется выражением (см. Уравнение (8 ))

[математика] P_ {x} = Ec_ {g} \ cos \ alpha. \ qquad (43) [/ математика]

Во-вторых, радиационное напряжение ([math] S_ {xy} [/ math]), которое представляет собой поток [math] y [/ math] -импульса, параллельный береговой линии, через плоскость [math] x [/ math] = константа определяется выражением

[математика] S_ {xy} = \ Large \ frac {1} {2} \ normalsize E (1 + G) \ cos \ alpha \ sin \ alpha = E \ left (\ Large \ frac {c_ {g} } {c} \ normalsize \ right) \ cos \ alpha \ sin \ alpha.\ qquad (44) [/ математика]

Следовательно, комбинируя уравнения (43, 44), [математика] S_ {xy} = P_ {x} c / \ sin \ alpha [/ math] вне зоны прибоя. Из-за закона Снеллиуса [math] \ sin \ alpha / c [/ math] = constant, [math] S_ {xy} [/ math] также является постоянным. Однако внутри зоны прибоя это уже не так, поскольку поток волновой энергии быстро рассеивается. Чистая тяга ([math] F_y [/ math]) на единицу площади, создаваемую волнами, определяется выражением

[математика] F_ {y} = \ Large \ frac {- \ partial S_ {xy}} {\ partial x} \ normalsize.{2} \ tan \ beta \ sin \ alpha. \ qquad (46) [/ математика]

Наконец, предположив, что эта тяга уравновешивается сопротивлением трения в береговом ([math] y [/ math]) -направлении, он получил выражение для средней скорости вдоль берега [math] \ overline {\ nu _ {l} } [/ math], заданный

[математика] \ overline {\ nu _ {l}} = \ Large \ frac {5 \ pi} {8C} \ normalsize u_ {mb} \ tan \ beta \ sin \ alpha, \ qquad (47) [/ математика]

где [math] C [/ math] — коэффициент трения.

Впоследствии Комар ^[9] обнаружил на основе анализа полевых данных, что [math] \ tan \ beta / C [/ math] было фактически постоянным, и поэтому он предложил модифицированную формулу, полученную следующим образом:

[математика] \ overline {\ nu _ {l}} = 2.7u_ {mb} \ sin \ alpha \ cos \ alpha, \ qquad (48) [/ математика]

, в котором термин [math] \ cos \ alpha [/ math] был добавлен для учета больших углов падения (Longuet-Higgins ^[7] предполагал [math] \ alpha [/ math] малым и, следовательно, [ math] \ cos \ alpha \ to 1 [/ math]).

Распределение прибрежных течений в зоне прибоя также изучалось Лонге-Хиггинсом и Комаром. Распределение зависит от предположений, сделанных относительно коэффициента горизонтального вихря, который имеет эффект передачи горизонтального импульса через зону прибоя.Komar ^[9] представляет набор уравнений для прогнозирования распределения.

Дополнительная литература

• Рив, Д., Чедвик, А. Дж., Флеминг, К. (2012). Береговая инженерия: процессы, теория и практика проектирования (2-е изд) E & FN Spon.
• Открытый университет, 1989. Волны, приливы и процессы на мелководье, Pergamon Press, Оксфорд.
• Хорикава, К. (редактор), 1988. Прибрежная динамика и прибрежные процессы, теоретические измерения и прогнозные модели, Токийский университет, Токио.

Статьи по теме

Инфравитационные волны

Статистическое описание параметров волн

Прибрежный дрейф и моделирование береговой линии

Список литературы

1. ↑ Рив, Д., Чедвик, А. Дж., Флеминг, К. (2012). Береговая инженерия: процессы, теория и практика проектирования (2-е изд) E & FN Spon.
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2.6 2,7 2,8 2,9} Года, Ю., 2000. Случайные моря и проектирование морских сооружений, Продвинутая серия по океанотехнике, Vol. 15, World Scientific.
3. ↑ Хант, Дж. Н., 1979. Решение волнового дисперсионного уравнения по направлению. Журнал инженерии водных путей, портов, прибрежных районов и океана (ASCF), 105 (WW4), 457-459.
4. ↑ ^{4,0 4,1} Соренсен Р.М., 1993. Основы волновой механики для инженеров прибрежных районов и океанов, John Wiley & Sons, Нью-Йорк.
5. ↑ ^{5,0 5,1 5,2} Dean, R.G. & Dalrymple, R.A., 1991. Механика волн на воде для инженеров и ученых, Advanced Series on Ocean Engineering, Vol. 2, World Scientific, Сингапур.
6. ↑ Лонге-Хиггинс, М. И Стюарт Р.В., 1964. Радиационные напряжения в водных волнах: физическое обсуждение, с приложениями, Deep Sea Res., 11, 529-562.
7. ↑ ^{7,0 7,1 7,2 7,3} Лонге-Хиггинс, М.С., 1970. Прибрежные течения, создаваемые наклонно падающими морскими волнами. Журнал геофизических исследований, 75, 6778-6789.
8. ↑ ^{8,0 8,1} Хорикава, К., 1978 г. Прибрежная инженерия, Университет Токио, Токио.
9. ↑ ^{9,0 9,1 9,2 9,3} Комар, П.Д., 1976. Процессы на пляже и отложения, Прентис-Холл, Энглвуд-Клифс, Нью-Джерси.
10. ↑ ^{10,0 10,1} Сильвестр Р., 1974.Coastal Engineering, тома 1 и 2, Elsevier, Oxford.
11. ↑ Коутитас, Г.К., 1988. Математические модели в прибрежной инженерии, Pentech Press, Лондон.
12. ↑ Дайер, К. Д., 1986. Динамика прибрежных и эстуарных отложений, Вили, Чичестер.
13. ↑ ^{13.0 13.1} Hardisty, J., 1990. Beaches Form and Process, Unwin Hyman, London
14. ↑ Соулсби Р.Л., 1997. Динамика морских песков. Томас Телфорд, Лондон
15. ↑ ^{15,0 15.1} BSI, BS6349, 1984. Морские сооружения, Британский институт стандартов, Лондон, Великобритания
16. ↑ Hedges, T..S., 1987. Комбинации волн и токов: введение. Proc. Inst. Civ. Engrs, Part 1, 1987, июнь, 567-585.
17. ↑ Майлз Дж., 1980, Уединенные волны. Annual Review of Fluid Mechanics}, 12, 11-43, январь.
18. ↑ Мелвилл, W.K., 1980. О маховском отражении уединенной волны. Journal of Fluid Mechanics}, 98, 285-297.
19. ↑ Юн, С. и Лю П.Л.-Ф., 1989. Стволовые волны вдоль волнолома. Журнал водного пути, порта, побережья и океанической инженерии (ASCE), 115, 635-648.
20. ↑ Хонда, К. и Мейз, Х., 2007. Применение нелинейной волновой модели в частотной области к эволюции станка и преобразованию волн на рифе. Труды 5-й Международной конференции по береговым сооружениям, ASCE, Венеция, Италия.
21. ↑ ^{21,0 21,1 21,2} CIRIA / CUR / CETMEF 2007. Руководство по Rock. Использование горных пород в гидротехнике (2-е изд.). C683. Лондон: CIRIA
22. ↑ Дэвидсон, М.А., Берд, П.А.Д., Баллок, Г.Н. и Хантли, Д.А., 1996. Новое безразмерное число для анализа отражения волн от волноломов из каменных насыпей. Береговая инженерия, 28, с. 93—120.
23. ↑ Berkhoff, J.C.W., 1972. Расчет комбинированной рефракции-дифракции, Proc. 13-я Международная конференция по прибрежной инженерии, Лиссабон, 55-69.
24. ↑ Dingemans, M.W., 1997. Распространение водной волны на неровном дне. Продвинутая серия по океанической инженерии, том 13.World Scientific, Лондон.
25. ↑ Li, B., 1994. Обобщенная модель сопряженного градиента для уравнения мягкого уклона, Coastal Engineering, 23, 215-225.
26. ↑ Илич, С. и Чадвик, А.Дж., 1995. Оценка и проверка модели уравнения эволюции мягкого уклона для комбинированной рефракции-дифракции с использованием полевых данных, Coastal Dynamics 95, Гданьск, Польша, стр. 149-160.
27. ↑ Хеджес, Т.С., 1995. Области применимости аналитических волновых теорий. Proc. Inst. Civ. Англ., Wat., Marit., & Energy, 112, июнь, 111–114.
28. ↑ ^{28,0 28,1} USACE, 2012. Руководство по прибрежному проектированию. Отчет № 110-2-1100. Вашингтон, округ Колумбия: Инженерный корпус армии США https://www.publications.usace.army.mil/USACE-Publications/Engineer-Manuals/u43544q/636F617374616C20656E67696E656572696E67206D616E75616C/
29. ↑ Года, Ю., 1974. Формулы нового волнового давления для составных волноломов, Тр. 14-й Int. Конференция по прибрежной инженерии, ASCE, Нью-Йорк
30. ↑ Куомо, Г., Оллсоп, В., Брюс, Т. и Пирсон, Дж. (2010). Разрушающие волновые нагрузки на вертикальные дамбы и волноломы. Береговая инженерия 57, 424-439
31. ↑ Моррисон, Дж. Р., Джонсон, Дж. У., О’Брайен, М. и Шааф, С.А., 1950. Силы, оказываемые поверхностными волнами на сваи, Petroleum Transactions, Американский институт горных инженеров, том 189, 145-154.

    No related posts.