Гидравлическое моделирование волновых процессов в искаженных масштабах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.16, кандидат наук Шелушинин Юрий Александрович

• Шелушинин Юрий Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Шелушинин Юрий Александрович

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса

1.1 Общие сведения

1.2 Искажение масштабов в аналитической геометрии

1.3 Искажение масштабов в теории подобия

1.4 Практический опыт применения метода искажения масштабов... 25 Выводы по главе 1 и постановка задач исследования

Глава 2. Влияние искажения масштабов физической модели на

процесс трансформации волнения в мелководной зоне

2.1 Общие сведения

2.2 Используемые математические модели

2.3 Метод оценки влияния искажения масштаба

2.4 Искажение масштаба без преобразования параметров исходной волны

2.4.1 Идеальный рельеф

2.4.2 Усложненный рельеф

2.4.3 Криволинейный рельеф

2.4.4 Трансформация волнения в прибрежной зоне

2.5 Анализ результатов математического моделирования

Выводы по главе

Глава 3. Влияние искажения масштабов физической модели на

дифракцию волнения в огражденных акваториях

3.1 Общие сведения

3.2 Используемые математические модели

3.3 Метод оценки влияния искажения масштаба

3.4 Искажение масштаба без преобразования параметров исходной

волны

3.5 Анализ результатов математического моделирования

Выводы по главе

Глава 4. Преобразование параметров исходного волнения при

искажении масштаба гидравлической модели

4.1 Общие сведения

4.2 Математическое моделирование искажения масштаба с преобразованием параметров исходного волнения

4.2.1 Рефракция и трансформация волн на идеальном рельефе

4.2.2 Рефракция и трансформация волн на усложненном рельефе

4.2.3 Дифракция волн

4.2.4 Сводные результаты математического моделирования

4.3 Экспериментальные исследования

4.3.1 Методика физического моделирования

4.3.2 Трансформация волн при искажении подводного рельефа

4.3.3 Дифракция волн при искажении входного створа

4.4 Сравнение данных физического и математического

моделирования

Выводы по главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложения:

1 Акт внедрения результатов диссертационного исследования

2 Публикации материалов диссертации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидравлическое моделирование волновых процессов в искаженных масштабах»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и разработанность темы исследования

Физическое моделирование является одним из основных научных методов, используемых для принятия проектных решений в области гидротехнического строительства. Комплексное применение физического и математического моделирования позволяет наиболее полно изучать процессы, протекающие в натурных условиях, что повышает эффективность принимаемых решений и точность прогнозирования при оценке воздействия ветрового волнения на гидротехнические сооружения.

При проведении экспериментальных исследований научные организации по ряду причин могут прибегать к искажению масштаба гидравлической модели. В научной практике применение данного метода встречается достаточно часто, однако количество научных исследований по самой методике искажений масштабов представляется ограниченным, особенно применительно к моделированию волнения.

Строительство и эксплуатация крупноразмерных физических моделей для протяженных гидротехнических сооружений связана с существенными финансовыми и временными затратами. Поэтому возможность достоверного физического моделирования крупных объектов с искажением масштабов моделей при сравнительно небольших затратах является оптимальной.

По указанным причинам, научное обоснование искажения масштабов гидравлического моделирования волнения и его воздействия на гидротехнические сооружения является актуальным.

Отступление от классического геометрического подобия связано с рядом проблем. Мнения по этому поводу в научном сообществе сильно различаются. Одни считают этот метод нежелательным и даже ненаучным, другие - вполне возможным. Пределы допустимого искажения масштабов моделей в настоящее время трактуются по-разному, без конкретных рамок и критериев.

В мировой практике вопрос искажения масштабов гидравлических моделей наиболее подробно рассмотрен в части моделирования русловых процессов. При исследовании этих процессов в лабораторных условиях необходимо воссоздавать протяженные участки русла. Чрезмерное уменьшение подобных гидравлических моделей связано с рядом сложностей, для решения которых прибегают к искажению масштаба.

Полноценных исследований по методу искажения масштаба при моделировании ветрового волнения и его воздействия на гидротехнические сооружения не проводилось, а имеющиеся положения по данному вопросу опираются в основном на опыт моделирования русловых процессов. Т. е. в настоящее время искажение пропорций при моделировании волнения не имеет исчерпывающего научного обоснования.

Первоочередным вопросом представляется влияние искажения масштабов подводного рельефа модели на процессы рефракции, трансформации и дифракции волн в мелководной акватории. Эти процессы, наряду с отражением и гашением волн, в наибольшей степени определяют режим волнения в мелководной зоне.

Представляется целесообразным исследование методики искажения масштабов как способа приближенного моделирования, в котором сознательно принимаются допущения и степень приближения, оцениваются и учитываются возможные погрешности. Приближенное моделирование вполне может отвечать целям исследования при правильной оценке степени приближения к натурным условиям.

В системах, геометрически не подобных, но имеющих нелинейное (искаженное) подобие пространства, процессы могут быть физически подобны, имея в сходственных точках пространства подобные изменения параметров процесса. Данное предположение может служить гипотезой исследования темы искаженных масштабов.

Объектом исследования является методика физического моделирования ветрового волнения.

Предмет исследования - искажение масштабов при физическом моделировании и использование результатов, полученных на искаженных моделях.

Целью работы является разработка обоснованных научных положений по методу искажения масштабов и изучение особенностей искажения физических моделей при моделировании ветрового волнения.

Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:

- выполнить обзор существующих положений по методу искажения масштабов, проанализировать и обобщить имеющийся мировой опыт;

- изучить влияние искажения масштабов на результаты, получаемые при моделировании;

- рассмотреть способы оценки изменений в режиме волнения, возникающие при искажении пропорций физической модели;

- оценить степень допустимого искажения для типовых условий моделирования;

- рассмотреть способы уменьшения возникающих погрешностей;

- разработать обоснованные рекомендации по применению метода искажения масштабов и использованию результатов искаженного моделирования.

Методология и методы исследования

В работе использовались апробированные методы научных исследований и математические модели, лежащие в основе нормативного метода расчета параметров ветрового волнения. Метод исследования - экспериментально-аналитический, с применением математического и физического моделирования взаимодействия волнения с подводным рельефом и гидротехническими сооружениями.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

- предложен и обоснован метод оценки изменений в режиме волнения, возникающих при искажении пропорций физической модели;

- приведена оценка изменений в режиме волнения, возникающих при искажении масштаба гидравлических моделей с разными характерными условиями;

- выделены основные критерии физической модели для определения степени допустимого искажения;

- приведена оценка степени допустимого искажения для типовых условий моделирования;

- рассмотрен метод преобразования параметров исходного волнения для уменьшения возникающих погрешностей;

- разработаны рекомендации по применению метода искажения масштабов и использованию результатов искаженного моделирования.

Теоретическая значимость работы

Применение метода искажения масштаба при исследовании ветрового волнения встречается как в России, так и за рубежом. При этом научных исследований по самой методике искажений очень мало, а применительно к моделированию волнения практически нет. В представленной работе конкретизированы и изучены первоочередные проблемы, которые необходимо учитывать при разработке искаженных гидравлических моделей. Приведены способы учета и контроля возникающих погрешностей, предложены возможные пути решения некоторых возникающих проблем, ввиду уникальности каждой конкретной физической модели.

Практическое значение работы заключается в повышении изученности и развитии обоснования метода искажения масштабов. Развитие методики искажения позволяет сократить размеры гидравлических моделей, а следовательно, и их стоимость, что способствует все большему внедрению моделирования в проектную практику и повышению эффективности принимаемых решений в области гидротехнического строительства.

Результаты исследования используются при разработке стандартов по физическому моделированию, а также при разработке физических моделей для проектируемых гидротехнических сооружений (приложение 1).

Личный вклад автора заключается в разработке типовых расчетных схем и физических моделей, проведении моделирования и анализе полученных результатов. Автором получены расчетные и экспериментальные данные для ряда типовых условий моделирования, разработаны рекомендации по искажению масштабов при моделировании волнения.

На защиту выносятся:

- метод оценки изменений в режиме волнения, возникающих при искажении пропорций физической модели;

- результаты исследования изменений в режиме волнения, возникающих при искажении масштаба гидравлических моделей с разными характерными условиями;

- приведенные степени допустимого искажения для типовых условий моделирования и основные критерии физической модели, определяющие возможную степень искажения;

- метод преобразования параметров исходного волнения для уменьшения возникающих погрешностей и критерии его применимости;

- рекомендации по применению метода искажения масштабов и использованию результатов искаженного моделирования.

Апробация результатов исследований

Результаты проведенных исследований докладывались и были одобрены на следующих научно-технических конференциях: Международной научной конференции «Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов» (Ростов-на-Дону, ЮНЦ РАН, 13-23 июня 2019 г.); Всероссийской научной конференции «Моря России: фундаментальные и прикладные исследования» (Севастополь, ФГБУН ФИЦ МГИ, 23-28 сентября 2019 г.); IV Всероссийской конференции «Азовское море, Керченский пролив и предпроливные зоны в Черном море: проблему управления прибрежными территориями для обеспечения экологической безопасности и рационального природопользования» (п. Дюрсо, ЮНЦ РАН, 9-14 сентября 2019

г.); XI Международной научно-практической конференции «Олимпийское наследие и крупномасштабные мероприятия: влияние на экономику, экологию и социокультурную сферу принимающих дестинаций» (Сочи, ФГБОУ ВО СГУ, 14-15 ноября 2019 г.); II Международной научной конференции «Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов» (Ростов-на-Дону, ЮНЦ РАН, 6-10 июля 2020 г.); Всероссийской научной конференции «Моря России: исследования береговой и шельфовой зон» (Севастополь, ФГБУН ФИЦ МГИ, 21-25 сентября 2020 г.); Всероссийской конференции с международным участием «VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование» (Москва, МГУ имени М. В. Ломоносова, 28 сентября - 1 октября 2020 г.); Всероссийской научной конференции «Моря России: год науки и технологий в РФ -десятилетие наук об океане ООН» (Севастополь, ФГБУН ФИЦ МГИ, 20-24 сентября 2021 г.).

Достоверность результатов исследования обеспечивается использованием современных апробированных методов исследования, действующих нормативных и рекомендательных документов, сопоставлением результатов, полученных различными научными методами, а также высокой степенью сходимости экспериментальных данных с известными эмпирическими зависимостями.

Публикации

Основное содержание диссертации отражено в 13 опубликованных работах, среди которых 3 - в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ, входящих в «Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук». Список опубликованных научных работ Шелушинина Ю. А. (лично и в соавторстве) приведен в списке публикаций по теме диссертации.

Структура и объем работы

Представленная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста. Текст сопровождают 62 таблицы, 30 рисунков и одно приложение. Список литературы включает в себя 141 наименование, из них 38 - на иностранных языках.

1.1 Общие сведения

Физическое моделирование играет, в ряде случаев, весьма значительную роль при принятии решений в области гидротехнического строительства [1-9]. Теоретические расчеты при проектировании гидротехнических сооружений не учитывают то количество реальных факторов, которое может учитывать физическое моделирование. Они не могут отразить всей сложности гидродинамических процессов, протекающих на каждом конкретном исследуемом объекте в той мере, в которой способно отразить моделирование [10-16].

Физическая модель незаменима как средство получения наглядной картины происходящего явления, которое можно изучать с такой подробностью, которая недоступна в натуре. Это объясняет необходимость проведения экспериментов на моделях сооружений с целью проверки расчетных параметров и повышения надежности принимаемых решений.

При создании моделей больших по протяженности объектов ученые сталкиваются с определенными проблемами. Первоочередная проблема заключается в том, что гидравлическое моделирование ограничено размерами лабораторных установок. Это ограничение не всегда останавливало научную деятельность, ведь в мировой практике известны гидравлические модели протяженностью более километра [17]. Однако даже при решении первоочередной проблемы перед научными работниками встает ряд других затруднений. К примеру, исследуя большой объект необходимо прибегать к значительному уменьшению его модели, а в таких условиях становится трудно обеспечить условия подобия [18] по ряду критериев.

Так, например, значительное уменьшение глубины может привести к нежелательному изменению режима движения жидкости с турбулентного на ламинарный, что недопустимо при турбулентном движении в натуре. Силы

поверхностного натяжения жидкости при малых глубинах могут оказаться слишком большими и существенно исказить картину происходящего. При моделировании песчаных берегов возникает необходимость применения на модели более подвижного материала, чем натурный песок [1].

Что еще немаловажно, крупные модели требуют серьезных финансовых затрат, вследствие чего проектировщики неохотно обращаются к ученым с вопросом моделирования гидротехнических объектов больших размеров и протяженностей.

Эти и некоторые другие проблемы привели к тому, что на практике довольно давно прибегают к искажению масштабов моделирования [19^31]. Модель имеет естественные, т. е. неискаженные пропорции в том случае, когда горизонтальный и вертикальный геометрические масштабы одинаковы. Если же мы будем, к примеру, уменьшать вертикальные размеры в меньшей пропорции, чем горизонтальные, то получим искаженную модель. В этом случае подобие физических процессов, происходящих на модели, таким же процессам в натуре становится не очевидным [19, 32^41]. Таким образом для использования метода искажения масштабов необходимо обосновывать возможность переноса результатов модельных исследований в натурные условия.

Основы методики искажений масштабов моделей, на первый взгляд, заложены в теории подобия [42], а вопрос разработки такой методики по сути является предпосылкой к развитию теории подобия. Насколько сложны масштабные преобразования при искажении - вопрос из области аналитической геометрии. Оценка влияния искажения масштабов на результаты исследований и способы интерпретации получаемых результатов - тема для экспериментальных исследований.

Решение вопроса создания основы для обоснования методики искажений можно разделить на несколько этапов:

1. Изучение современного состояния исследуемого вопроса.

2. Изучение влияния искажения масштабов на результаты, получаемые при моделировании.

3. Оценка степени допустимого искажения.

4. Разработка мер по уменьшению возникающих погрешностей.

5. Разработка рекомендаций по применению метода искажения масштабов и использованию результатов искаженного моделирования.

Первый этап представляет собой в основном работу с научной литературой. Для реализации первого этапа требуется провести анализ существующих теоретических положений об искажении масштабов моделирования применительно к волновым процессам, а также практический опыт применения исследуемого метода. Последующие этапы требуют проведения комплексного исследования с применением математического и физического моделирования. Результаты исследования должны послужить основой для разработки положений и рекомендаций по искаженному моделированию.

1.2 Искажение масштабов в аналитической геометрии

Классическое (линейное) геометрическое подобие подразумевает равенство масштабных коэффициентов по всем координатным осям [1, 2, 4, 7]:

У У 7

Мх = Му = Ых = Л = £ = I1. (1.1)

Л 2 ¿2 12

В случае, если масштабный коэффициент по одной из осей не равен двум другим, мы получим геометрическое сжатие или растяжение объекта по этой оси:

Мх ф Му = Мх. (1.2)

При добавлении второго неравенства мы получим более сложный случай искажения объекта:

Мх ф Му ф Мх. (1.3)

В аналитической геометрии подобие объектов при условиях (1.2) или (1.3) называется аффинным [42, 43], а для перехода от искаженного объекта к

неискаженному и обратно используются аффинные преобразования [42^46].

Пример аффинного подобия при условии (1.2) представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Пример аффинного подобия фигур

Основы аффинной геометрии заложены в работах А. Ф. Мебиуса и Ф. Х. Клейна еще в 19 веке. Однако практической информации об аффинных преобразованиях мало, примеры даны лишь для самых простых случаев [42, 45, 46]. Не обнаружено адаптации преобразований для пересчета скоростей, времени, масс и тем более сил.

Понятие аффинного преобразования и указание на возможность его использования в теории подобия встречается в ряде работ [7, 42^44, 46].

В аффинных преобразованиях для перехода от искаженного объекта к неискаженному и обратно применяются, как правило, нелинейные преобразующие функции, которые, по сути, представляют из себя масштабные коэффициенты искажения. Аффинное подобие трехмерных объектов - это своего рода определение сходственных пространственных точек.

В системах, геометрически не подобных, но имеющих нелинейное (аффинное) подобие пространства, процессы могут быть физически подобны, имея в сходственных точках пространства подобные изменения параметров процесса [43]. Это предположение может служить гипотезой исследования темы искаженных масштабов. К примеру, распределения полей точек в области У1 и У2 могут быть представлены непрерывными функциями:

Р1 = У! (хь уь zl),

(1.4)

Р2 = У2 (*2, У2, 22),

(1.5)

где х\, у, 2{ - пространственные координаты области V при нелинейном подобии этих областей.

Распределение полей точек Р1 подобно распределению Р2, если для нелинейно сходственных точек областей V и V справедливо соотношение:

где у - нелинейная преобразующая функция или масштабный коэффициент искажения (1.7):

Таким образом, процессы, не удовлетворяющие условию р2 = М р1 (где М - линейный масштаб), могут оказаться подобными при установлении между переменными р1 и р2 нелинейной связи вида (1.7).

Понятие подобия можно рассматривать более широко и менее определенно, не отыскивая явного соответствия по параметрам [47-50]. В этом случае к подобию относятся схожие результаты, выявленные в виде одинаковых функций, например, «интегральных» эффектов, наличия групп, соответственных реакций, похожего взаимодействия объекта с окружающей средой и т. д.

1.3 Искажение масштабов в теории подобия

Теория подобия [51-56] является основой моделирования гидравлических процессов и играет ключевую роль в прогнозировании эффективности работы самых разных гидротехнических сооружений [57-65]. В основе моделирования лежат законы подобия систем [2, 9, 66-69]. Среди них можно выделить: геометрическое (подобие размеров), кинематическое (подобие скорости и траектории), динамическое (подобие массы и сил).

Моделирование волновых процессов проводится по условию подобия сил

Р2 = У2 Р1 ,

(1.6)

У2 = У1 (Х1, У1, 21).

(1.7)

тяжести, которые в этих процессах являются преобладающими [70^82]. В основе определения любого масштаба лежит конкретное условие динамического подобия.

При моделировании волновых процессов нужно обеспечить равенство в модели и натуре чисел Фруда [1, 2, 7, 20, 66]:

(V / = (V / . (1.8)

При допущении постоянства силы тяжести из соотношения (1.8) следует:

Vм / Vн = (Ьм /Ьн)°>\ (1.9)

где Ьм / Ьн как раз и является геометрическим масштабом, а Vм / Vн -масштабом скорости.

Известно, что скорость представляет собой отношение длины перемещения ко времени:

V = Ь / Т. (1.10)

Если мы подставим соотношение (1.10) в (1.9), то получим масштаб времени:

Тм / Тн = (Ьм / Ьн)0'5. (1.11)

Масштаб сил принято основывать на отношении измеряемой силы к силе инерции:

^ /pL2V2)м = р/pL2V2)н . (1.12)

Подставляя (1.9) в (1.12) и допуская, что жидкость в модели и натуре одна и та же, получим зависимость для масштабирования сил и масс:

Рм / Рн = (Ьм / Ьн)3. (1.13)

Для определения масштаба расхода следует выразить его через длину и скорость:

0 = V Ь2. (1.14)

Подставляя (1.14) в (1.9) получим выражение для масштабирования расхода:

дм / дн = (Ьм / (1.15)

Выражения (1.9), (1.11), (1.13) и (1.15) справедливы в случае, когда вертикальный и горизонтальный масштабы одинаковы. Для того, чтобы эти выражения учитывали два различных геометрических масштаба, их нужно видоизменить.

Горизонтальный масштаб = Хм / Хн . (116)

Вертикальный масштаб = Ум / Ун , (117)

где х и у - расстояния, измеряемые по горизонтали и вертикали соответственно. При исследовании режима волнения вертикальные размеры являются определяющими [2, 4, 5, 67], поэтому масштаб скорости для искаженной модели определяется по соотношению:

Ум / Ун = (Ум / Ун/'5. (1.18)

К этому же выводу приходят в работах [9, 71, 83, 84], причем в [9] указывается на справедливость вывода масштаба скоростей через вертикальный масштаб при условиях (1.19) и (1.20):

Мв = Мь ф Мн , (1.19)

Мв ф Мь ф Мн . (1.20)

В [84] выражение (1.18) рекомендуется для пересчета в натурные условия гидравлических характеристик сейшевых течений, исследуемых на искаженной модели.

При определении расхода аналогично выражению (1.14) площадь следует выражать как произведение вертикального и горизонтального размеров Х и У:

0 = УХ У. (1.21)

Подставляя (1.21) в (1.18) получим выражение для масштаба расхода, которое при X = У превращается в (1.15):

0м / = (Хм /Хн) (Ум / Ун)1'5. (1.22)

Для масштаба времени [2, 5, 7] используется соотношение:

V = X/ Т , (1.23)

подстановка которого в (1.18) дает:

Тм / Тн = (Хм /Хн) (Ум / Ун)0'5. (1.24)

При чем (1.23) справедливо только для скорости, измеряемой в горизонтальной плоскости.

В [84] выражение (1.24) также рекомендуется как достаточно надежный механизм пересчета в натурные условия гидравлических характеристик сейшевых течений, исследуемых на искаженной модели. При этом уточняется, что в качестве горизонтального масштаба в выражении (1. 24) принимается именно продольный горизонтальный масштаб.

Для искаженного моделирования ветровых течений согласно [84] требуется сохранять глубоководность, обеспечивать равенство числа Фруда на модели и в натуре, а также параметра Б воздействия ветра на водную поверхность:

V2

Б = ыГ^, (1.25)

^ср ср

где Vср, Жср и Н*ср - соответственно средние значения скорости течения, скорости ветра и безразмерной высоты волны, равной отношению высоты волны к высоте волны 1 м; к - коэффициент, равный 1,4-10-6.

В [20] рекомендуется прибегать к искажению масштаба при использовании на физической модели песчаного материала, соответствующего по крупности натурному. Основной линейный масштаб Мн (вертикальный) принимается равным масштабу высоты волн Мн. Поперечный горизонтальный масштаб подводного берегового склона Мв (масштаб ширины пляжа) рекомендуется искажать по отношению к вертикальному:

Мв = М1Н35. (1.26)

Вдольбереговой горизонтальный масштаб модели, как и масштаб ширины пляжа, рекомендуется принимать искаженным:

Мь = Мв = М^35. (1.27)

Применение выражения (1.27) приводит к сжатию плановых (горизонтальных) размеров физической модели относительно ее вертикальных габаритов:

Мг = М^35. (1.28)

К примеру, для гидравлической модели с основным (вертикальным) масштабом 1:60 плановый горизонтальный масштаб согласно [20] составит 1:251, что соответствует сжатию плановых размеров в 4,2 раза относительно вертикальных габаритов модели. При этом степень сжатия зависит от основного вертикального масштаба модели. Для более крупных моделей с масштабом 1:30, к примеру, степень сжатия составит порядка 3,3 раза.

Соотношение масштабов (1.28) предлагается для исследований динамики береговой полосы при воздействии волнения на песчаный материал, т. е. для изучения вдольберегового потока наносов. Необходимость искажения масштаба объясняется тем обстоятельством, что из-за применения на модели натурного песка, профиль динамического равновесия берегового склона в лабораторных условиях будет круче, чем в натурных. Это связано с тем, что при неизменной крутизне волн с уменьшением абсолютной их высоты уклон профиля равновесия увеличивается.

Искажение масштабов модели согласно (1.28) [20] приводит к уменьшению плановых горизонтальных размеров относительно вертикальных размеров акватории и параметров волнения, которые не подлежат искажению и рассчитываются по вертикальному масштабу. В результате данных преобразований подводные уклоны увеличиваются. Данный подход направлен на компенсацию различий в подвижности песчаного материала при использовании на модели песка, соответствующего по крупности натурному.

При различной крупности песка на модели и в натуре поперечный горизонтальный масштаб определяется по соотношению:

М = ^ , (1-29)

т

где

т

Мш = , (1.30)

т

н

ю - крупность песка.

Поперечный горизонтальный масштаб неразмываемых подводных сооружений рекомендуется принимать равным масштабу длины волны [20]. Данную рекомендацию невозможно реализовать на модели. Масштаб длины волны определяет ее горизонтальные размеры, однако при этом он жестко связан с высотой волны, которая определяется основным вертикальным масштабом.

Масштаб времени обработки модели волнением при изучении процессов динамики береговой зоны:

МММ

Мт = НМВ ь , (1.31)

е

где масштаб вдольберегового расхода наносов определяется по соотношению:

Мд = М2/. (1.32)

В [20] отмечено, что при искажении масштабов, характерные горизонтальные размеры сооружений и размываемых форм должны быть не менее трех длин волн, чтобы избежать искажения процессов дифракции волн. Для оценки погрешностей рекомендуется выполнять калибровку модели по натурным данным, либо проводить масштабную серию опытов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шелушинин Юрий Александрович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Макаров К. Н. Основы проектирования берегозащитных мероприятий. Сочи : Сочинский государственный университет, 2013. 253 с.

2. Sharp J. J. Hydraulic modelling. Пер. с англ. М. : Мир, 1984. 280 с.

3. Шелушинин Ю. А. Достоверность физического моделирования гидротехнических сооружений на примере объектов Имеретинской низменности // Мат. XI Междун. науч. конф. «Олимпийское наследие и крупномасштабные мероприятия: влияние на экономику, экологию и социокультурную сферу принимающих дестинаций». Сочи : ФГБОУ ВО «СГУ», 2019. С. 260-264.

4. Frostick, L. E., McLelland S. J., Mercer T. G. Users Guide to Physical Modelling and Experimentation. London : Taylor & Francis Group, 2011. 274 с.

5. Леви И. И. Моделирование гидравлических явлений. Л. : Энергия, 1967.

245 с.

6. Макаров К. Н. Морские гидротехнические сооружения. Сочи : Сочинский государственный университет, 2018. 282 с.

7. Михалев М. А. Физическое моделирование гидравлических явлений. СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2010. 443 с.

8. Железняков Г. В. Вопросы теории натурального гидравлического моделирования // Тр. МИИТ. М. 1996. Вып. 900. С. 29-33.

9. Железняков Г. В. Гидравлическое моделирование. Методические указания к УИР. М. : Министерство путей сообщения СССР, 1985. 205 с.

10. Denissenko, P. Experimental statistics of long wave runup on a plane beach // Journal of Coastal Research. 2013. No. 65. Рр. 195-200.

11. Cavaleri, L., J.-H.G.M. Alves, F. Ardhuin, et al. Wave modelling - The state of the art // Progress in Oceanography. 2007. Vol. 75. Рр. 603-674.

12. Кантаржи И. Г., Шарова В. В., Чан Лонг Занг. Воздействия ветровых волн на короткие вертикальные стенки // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2014. Т. 7. № 1. С. 32-46.

13. Чан Л. З., Кантаржи И. Г. Экспериментальные исследования обтекания волнами вертикальной стенки конечной длины // Вестник МГСУ. 2012. №7. С. 101-108.

14. Гарибин П. А., Субботин М. В. Экспериментальные исследования сквозного волнозащитного сооружения с камерой гашения // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. 2015. Вып. 2. С. 61-68.

15. Тлявлин Р. М., Тлявлина Г. В., Дроботько С. Ю. Физическое моделирование взаимодействия волнения с проектируемыми берегоукрепительными сооружениями Имеретинской низменности // International journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2011. 7(2). С. 112-116.

16. Cuomo, G., Allsop, W., Takahashi, S. Scaling wave impact pressures on vertical walls. // Coastal Engineering. 2010. 57(6). Pp. 604-609.

17. Клавен А. Б., Копалиани З. Д. Экспериментальные исследования и гидравлическое моделирование речных потоков и руслового процесса. СПб. : Нестор-История, 2011. 504 с.

18. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. М. : Наука, 1977. 281 с.

19. Шелушинин Ю. А., Макаров К. Н. Проблемы и перспективы гидравлического моделирования волновых процессов в искаженных масштабах // Строительство: наука и образование. 2019. Т. 9. Вып. 2. Ст. 4. URL: http://nso-journal.ru. DOI: 10.22227/2305-5502.2019.2.4

20. Рекомендации по гидравлическому моделированию волнения и его воздействий на песчаные побережья морей и водохранилищ. М. : ЦНИИС, 1987. 96 с.

21. Шахин В. М. Взаимодействие волн с гидротехническими сооружениями в прибрежной зоне моря. Автореферат дисс. докт. тех. наук. СПб. : ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1994. 44 с.

22. Кантаржи И. Г., Акулинин А. Н. Физическое моделирование воздействия волн цунами на береговые сооружения // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2017. Т. 10, № 3. С. 78-90.

23. Моделирование ограждающего сооружения на оконечности Ейской косы. Технический отчет о научно-исследовательской работе. Сочи : ЦНИИС, 1992. 161 с.

24. Физическое моделирование волнового воздействия для объекта: Горнообогатительный комбинат на базе месторождения свинцово-цинковых руд Павловское (остров Южный архипелага Новая Земля Архангельской области). Часть 2. Портовый комплекс. Отчет о научно-исследовательской работе. Сочи : ООО «Гидротехника», 2018. 57 с.

25. Кузенбаев К. М. Гидравлическое моделирование Шардаринского водохранилища // Сб. науч. тр. конф. «Научное обеспечение реализации «Водной стратегии РФ на период до 2020 года». Петрозаводск : Карельский научный центр АН РФ, 2015. С. 167-174.

26. Li, X., Erpicum, S., Bruwier, M., Mignot, E., Finaud-Guyot, P., Archambeau, P., Pirotton, M., Dewals, B. Laboratory modelling of urban flooding: Strengths and challenges of distorted scale models. // Hydrology and Earth System Sciences. 2019. 23 (3). Pp. 1567-1580. D0I:10.5194/hess-2018-484.

27. Guney, M. S., Tayfur, G., Bombar, G., Elci, S. Distorted Physical Model to Study Sudden Partial Dam Break Flows in an Urban Area. // J. Hydraul. Eng. 2014. 140. D0I:10.1061/(ASCE)HY.1943-7900.0000926.

28. Zheng, Z., Ma, X., Wu, H., Dong, Y., Dong, G. The effect of distorted scale ratio on harbor resonance with constant water depth. Proceedings of the 10th // International Conference on Asian and Pacific Coasts. 2019. D0I:10.1007/978-981-15-0291-0_172.

29. Hongwei, F., Guojian, H., Jinze, L., Minghong, C. 3D Numerical Investigation of Distorted Scale in Hydraulic Physical Model Experiments. // Journal of Coastal Research. 2008. 11. Pp. 41-54. D0I:10.2112/1551-5036-52.sp1.41.

30. Einstein H. A., Chien N. Similarity of distorted river models with movable beds. // Trans. Am. Soc. Civil Enges. 1956. Vol. 121. P. 440.

31. Garde R. J. Analysis of distorted river models with movable beds // Irrigat. and Power. 1958. № 4. Pp. 421-431.

32. Шелушинин Ю. А., Макаров К. Н. Подобие режима волнения в натуре при искажении масштабов гидравлической модели // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2020. №5-6. С. 29-35.

33. Офицеров А. С. Искаженные модели и результаты волновых исследований на них // Труды гидравлической лаборатории №6 ВНИИ Водгео. М. : Госстройиздат, 1956. 187 с.

34. Назарян А. Г. Об искажении масштабов при моделировании // Гидротехническое строительство. 1963. № 6. С. 44.

35. Маневич Я. З. О гидравлическом моделировании с искажением масштабов моделей // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1977. Т.115. С. 6772.

36. Шелушинин Ю. А., Макаров К. Н. Подобие режима волнения при искажении масштаба гидравлической модели // Мат. II межд. науч. конф. «Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов». Ростов-на-Дону : ЮНЦ РАН, 2020. С. 207-211.

37. Куколевский Б. М. О моделировании русловых потоков с искажением масштабов. // Гидротехническое строительство. 1959. №8. С. 50-52.

38. Шелушинин Ю. А. Оценка возможности искажения масштаба при гидравлическом моделировании волновых процессов // Тезисы докладов всеросс. науч. конф. «Моря России: исследования береговой и шельфовой зон». Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, 2020. С. 348-349.

39. Яковлева Л. В. Пересчет с искаженной модели на натуру местных осредненных продольных скоростей // Докл. ВАСХНИЛ. № 8, 1969. С. 41-44.

40. Ярославцев И. А. Исследование работы транспортных сооружений на жестких искаженных моделях // Тр. МИИЖТ. 1957. С. 115-138.

41. Шелушинин Ю. А. Искажение масштабов при физическом моделировании воздействия морских волн на гидротехнические сооружения // Тезисы докладов всеросс. науч. конф. «Моря России: год науки и технологий в РФ - десятилетие наук об океане ООН». Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, 2021. С. 484-486.

42. Кирпичев М. В. Теория подобия. М. : АН СССР, 1953. 136 с.

43. Веников В. А. Теория подобия и моделирования. М. : Высшая школа, 1976. 145 с.

44. Кирпичев М. В., Конаков П. К. Математические основы теории подобия. М. : АН СССР, 1949. 107 с.

45. Михалев М. А. Теория подобия и размерностей. СПб. : Изд-во СПбГТУ, 2001. 65 с.

46. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. М. : Наука, 1980. 974 с.

47. Клайн С. Дж. Подобие и приближенные методы. Пер. с англ. М. : Мир, 1968. 295 с.

48. Джонсон Дж. Влияние масштаба при лабораторных исследованиях волновых процессов // The Transactions of the American Geophysical Union. 1949. №4-5.

49. Heller V. Scale effects in physical hydraulic engineering models // Journal of Hydraulic Research. 2011. Vol. 49. No. 3. Pp. 293-306. DOI: 10.1080/00221686.2011.578914

50. Wang Y. -H., Jiang W. -G., Wang Y. -H. Scale effects in scour physical-model tests: cause and alleviation // Journal of Marine Science and Technology. 2013. Vol. 21. No. 5. Pp. 532-537. DOI: 10.6119/JMST-012-0718-2

51. Зегжда А. П. Теория подобия и методика расчета гидротехнических моделей. М. : Госстройиздат, 1938. 163 с.

52. Баренблатт Г. И. Подобие, автомодельность, промежуточная асимптотика. Л. : Гидрометеоиздат, 1982. 256 с.

53. Палкуев Я. А. Механическое подобие в применении к испытанию моделей гидротехнических сооружений в гидравлических лабораториях. М. : Сельколхозгиз, 1932. 137 с.

54. Уемов А. И. Логические основы метода моделирования. М. : Книга по Требованию, 2012. 311 с.

55. Валембуа Ж. К вопросу о подобии при волновых исследованиях на модели // Comptes rendus des IVes Journees de I'hydraulique, 1957.

56. Офицеров А. С. Вопросы методики лабораторных волновых исследований и линейные потери энергии волнения. М. : ВНИИ Водгео, 1958. 91 с.

57. Рогачко С. И., Шунько Н. В. Научное сопровождение проектирования берегозащитных сооружений // Вестник МГСУ. 2016. №12. С. 103-113. DOI: 10.22227/1997-0935.2016.12.103-113

58. Пиляев С. И. Особенности моделирования волновых процессов на акваториях портов // Вестник МГСУ. 2010. №4. С. 30-35.

59. Hughes, S. A. Physical Models and Laboratory Techniques in Coastal Engineering. // Advanced Series on Ocean Engineering. 1993.

60. Davies, M., MacDonald, N., Cornett, A. Optimization of Port Design Using Physical Modeling. // America's Ports - Gateways to the Global Economy. 2001. Pp. 16.

61. Arrault, A., Finaud-Guyot, P., Archambeau, P., Bruwier, M., Erpicum, S., Pirotton, M., Dewals, B. Hydrodynamics of long-duration urban floods: experiments and numerical modelling. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2016. 16. Pp. 1413-1429. DOI: 10.5194/nhess-16-1413-2016.

62. Jung, S., Kang, J., Hong, I., Yeo, H. Case study: Hydraulic model experiment to analyze the hydraulic features for installing floating islands. Sci. Res. 2012. 4. Pp. 90-99. DOI:10.4236/eng.2012.42012.

63. Офицеров А. С. Гидравлические лабораторные исследования морского порта // Волновые исследования гидротехнических сооружений. М. : ВНИИ Водгео, 1961. С. 5-63.

64. Кантаржи И. Г., Мордвинцев К. П. Численное и физическое моделирование в МГСУ морских портовых гидротехнических сооружений // Наука и Безопасность. 2015. № 2(15). С. 2-15.

65. Шахин В. М., Мальцев В. П., Макаров К. Н. Оптимизация берегозащитных мероприятий на основе физического и математического моделирования // Сб. «Современные проблемы берегоукрепительной гидротехники в условиях Болгарского Черноморского побережья» - Варна, 1990. С. 34-36.

66. Лятхер В. М., Прудовский А. М. Гидравлическое моделирование. М. : Энергоатомиздат, 1984. 392 с.

67. Селезов И. Т. Моделирование волновых и дифракционных процессов в сплошных средах. Киев : Наук. думка, 1989. 203 с.

68. Брукс Э. В. О законах подобия, применяемых в гидротехнических лабораториях. Записки Государственного гидрологического института, 1932.

69. Избаш С. В. Основы лабораторного опытного дела в гидротехнике. М. : ОНТИ, 1938. 228 с.

70. Daily J. W., Harleman D. R. Fluid dynamics. Пер. с англ. М. : Энергия, 1971. 480 с.

71. Железняков Г. В. Гидравлика и гидрология. М. : Транспорт, 1989. 165 с.

72. Макаров К. Н., Макарова И. Л. Гидравлика и инженерная гидрология. Сочи : СГУТиКД, 2009. 347 с.

73. Bernard Le Mehaute. An introduction to hydrodynamics and water waves. Пер. с англ. Л. : Гидрометеоиздат, 1974. 366 с.

74. Лайтхилл Дж. Волны в жидкостях. Пер. с англ. М. : Изд-во «Мир», 1981. 598 с.

75. Лопатухин Л. И. Ветровое волнение. СПб. : СПбГУ, 2012. 165 с.

76. Holthuijsen L. H. Waves in oceanic and coastal waters. Cambridge University Press, 2007. 236 p.

77. Tucker M., Pitt E. Waves in Ocean Engineering (Elsevier Ocean Engineering Series). Amsterdam: Elsevier, 2001. Vol. 5. 521 p.

78. Стокер, Дж. Волны на воде. Пер. с англ. М. : Изд-во иностр. лит., 1959.

618 с.

79. Collins J. Wave modeling and hydrodynamics // Soc. Econ. Paleontol. Miner Spec. Publ. 1976. No. 24. Рр. 54-68.

80. Лонге-Хиггинс М. С. Механика прибойной зоны. "Механика", период. сб. перев. статей, 1, 143. М. : Мир, 1974. С. 84-103.

81. Macagno E. Some new aspects of similarity in hydraulics. La Houille Blanche. 1965. № 8. Pp. 751-759.

82. Алешков Ю. З. Теория волн на поверхности тяжелой жидкости. Л. : изд-во ЛГУ, 1981. 196 с.

83. Гиляров Н. П. Моделирование речных потоков. Л. : Гидрометеоиздат, 1973. 240 с.

84. Судольский А. С. Динамические явления в водоемах. Л. : Гидрометеоиздат, 1991. 215 с.

85. Абальянц С. Х. Устойчивые и переходные режимы в искусственных руслах. Л. : Гидрометеоиздат, 1981. 240 с.

86. Давтян Н. А. Критерии подобия при моделирования ветровых течений и распространения загрязнений во внутренних водоемах. // ТР ГГИ, 1969. Вып. 175. С. 37-51.

87. Пособие к СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (ПМП-91). М. : Трансстрой, 1992.

88. Снищенко Б. Ф. Выбор масштабов русловых гидравлических моделей в бассейновых лабораториях. // Тр. ЛИВТ. 1962. Вып. 34. С. 36.

89. Мажбиц Г. Л. Экспериментальное обоснование методов моделирования резко нестационарных отрывных течений в открытых руслах. Автореферат дисс. канд. тех. наук. М., 1984.

90. Бредис А.И. Моделирование искаженных моделей // Гидротехническое строительство. 1958, № 6. С. 43-44.

91. Лапшин Г.Н. О геометрическом искажении масштабов пространственных напорных моделей // Известия ВНИИГ. 1960. Т. 64. С. 155158.

92. Ichiba, A., Gires, A., Tchiguirinskaia, I., Schertzer, D., Bompard, P., Ten Veldhuis, M.C. Scale effect challenges in urban hydrology highlighted with a distributed hydrological model. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2018. 22. Pp. 331-350. DOI:10.5194/hess-22-331-2018.

93. Вайсфельд И. А. Выбор масштаба и масштабные поправки при моделировании акваторий портов // Волновые исследования гидротехнических сооружений. М. : ВНИИ Водгео, 1961. С. 135-162.

94. Кононкова Г. Е., Показеев К. В. Динамика морских волн. М. : Изд-во МГУ, 1985. 298 с.

95. Диденкулова И. И. Динамика длинных волн в прибрежной зоне моря. Автореферат дисс. докт. физ. мат. наук. Н. Новг., 2013.

96. Катлине Коблев А.Х., Макаров К.Н. Накат разрушающихся волн на берег с учетом уклонов подводного и надводного участков берегового склона // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2012. № 9 (164). С. 46-49.

97. Леонтьев И. О. Прибрежная динамика: волны, течения, потоки наносов. М.: ГЕОС, 2001, 272 с.

98. Родин А. А., Пелиновский Е. Н. Динамика длинных волн в прибрежной зоне моря с учетом эффектов обрушения. Нижний Новгород : Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева, 2014. 93 с.

99. Нестеров Е. С. Режим, диагноз и прогноз ветрового волнения в морях и океанах. М. : Росгидромет, 2013. 337 с.

100. ГОСТ 57188-2016. Численное моделирование физических процессов. Термины и определения. Москва : Стандартинформ, 2018.

101. Кантаржи И. Г., Кузнецов К. И. Натурные измерения волнения при определении нагрузок на морские гидротехнические сооружения // Инженерно-строительный журнал. 2014. №4. С. 49-62. DOI: 10.5862/МСЕ.48.6

102. Макаров К. Н. Математическое моделирование в морской гидротехнике. Сочи : СГУТ и КД, 2008. 397 с.

103. Макаров К. Н., Макаров Н. К., Катлине Коблев А. Х. Некоторые новые математические модели в прибрежной морской гидротехнике // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2014. № 2. С. 18-21.

104. Oliveira T., Sanchez-Arcilla A., Gironella X. Simulation of Wave Overtopping of Maritime Structures in a Numerical Wave Flume // Hindawi Publishing Corporation Journal of Applied Mathematics. Vol. 2012. DOI: 10.1155/2012/246146

105. Akpinara A., Vledderb G., Komurcud M., Ozgere M. Evaluation of the numerical wave model (SWAN) for wave simulation in the Black Sea Continental Shelf Research. Volumes 50-51, 15 December 2012, Pp. 80-99.

106. De Jong R. Spectral simulation of non-breaking wave forces up to the second order on immobile vertical walls. TU Delft, 2001.

107. Макаров К. Н., Иванов А. В., Катлине Коблев А. Х., Лещенко С. В., Макаров Н. К., Погорельцев Ю. Р., Шевцов В. С., Леонова А. Н. Новые математические модели и программные комплексы в прибрежной морской гидротехнике. Сочи : СГУ, 2014. 187 с.

108. Berkhoff J. C. Mathematical models for simple harmonic linear water waves. Wave diffraction and refraction. Delft Univ. of Technol., № 163, 1976. 112 p.

109. Лавренов И. В. Математическое моделирование ветрового волнения в пространственно-неоднородном океане. СПб. : Гидрометеоиздат, 1998. 499 с.

110. Давидан И. Н. Проблемы исследования и математического моделирования ветрового волнения СПб.: Гидрометеоиздат, 1995. 472 с.

111. Ефимов В. В., Полников В. Г. Численное моделирование ветрового волнения. Киев : Наукова думка, 1991. 240 с.

112. Заславский М. М. Кабатченко И. М., Матушевский Г. В. Совместная адаптивная модель приводного ветра и ветрового волнения // В сб.: Проблемы исследования и математического моделирования ветрового волнения. - СПб. : Гидрометеоиздат, 1995. С. 136-154.

113. Нестеров Е. С., Абузяров З. К., Григорьева Г. А. и др. Оценка точности расчета смешанного волнения в океане по современным численным моделям // Метеорология и гидрология. 2011. №10. С. 44-52.

114. Беликов В. В., Ковалев С. В. Численные исследования при решении гидравлических задач // Гидротехническое строительство. 2009. № 8. С. 61-67.

115. Лятхер В. М., Милитеев А. Н. Гидравлические исследования численными методами // Водные ресурсы. 1981. № 3. С. 60-79.

116. Шахин В. М., Шахина Т. В. Моделирование трансформации волн и течений в прибрежной зоне моря. // Океанология, 2000. Т. 40. № 5. С. 653-657.

117. Лаврентьев М. А., Шабат Б. В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М. : Наука, 1977. 416 с.

118. Матушевский Г. В., Кабатченко И. М. Теоретические и прикладные аспекты применения спектральных моделей ветрового волнения // Метеорология и гидрология. 2003. № 1. С. 47-54.

119. Zijlema, M. Computation of wind-wave spectra in coastal waters with SWAN on unstructured grids // Coast. Eng. 2010. Vol. 57. P. 267-277.

120. SWAN Technical Documentation, SWAN Cycle III version 40.51A. Netherlands. Delft : University of Technology, 2007. 98 p.

121. User manual and system documentation of WAVEWATCH III (R) version 5.16.2016.

122. Лаппо Д. Д., Стрекалов С. С., Завьялов В. К. Нагрузки и воздействия ветровых волн на гидротехнические сооружения. Л. : ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1990. 427 с.

123. Шелушинин Ю. А. Исследования изменения периода волн при их трансформации в мелководной зоне // Мат. всеросс. конф. с международным участием «VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование». Москва : МГУ. 2020. С. 548-552.

124. СП 38.13330.2018. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). М. : Минстрой России, 2019. 122 с.

125. РД 52.10.865 - 2017. Руководство по расчету режимных характеристик морского ветрового волнения. М. : Росгидромет, 2018. 58 с.

126. Нестеров Е. С. Экстремальные волны в океанах и морях. Обнинск : ИГ-СОЦИН, 2015. 64 с.

127. Кузнецов С. Ю., Дулов В. А. и др. Экстремально опасные штормовые условия в Черном море. Севастополь : МГИ НЦП «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2011. 66 с.

128. Бухановский А. В., Лопатухин Л. И. Экстремальные и необычные ветровые волны: измерения, расчет, прогноз // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2011. Т. 4. № 4. С. 5-17.

129. Ефимов В. В., Комаровская О. И. Атлас экстремального ветрового волнения Черного моря Севастополь : НПЦ "ЭКОСИ-Гидрофизика", 2009. 59 с.

130. Соомере Т., Куркина О. Статистика экстремального волнения в юго-западной части Балтийского моря // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2011. Т. 4. № 4. С. 43-57.

131. Катлине Коблев А. Х., Макаров К. Н. Трансформация волн в зонах подводных каньонов // Гидротехническое строительство. 2015. № 2. С. 96-101.

132. Макаров К. Н., Катлине Коблев А. Х. О влиянии подводных каньонов на гидродинамику прибрежной зоны моря // Гидротехника. 2011. № 2 (22). С. 5458.

133. Thomson, J., S. Elgar, T. H. C. Herbers, B. Raubenheimer, and R. T. Guza. Refraction and reflection of infragravity waves near submarine canyons // J. Geophys. Res. 2007. 112 р. D0I:10.1029/2007JC004227.

134. Гухман А. А. Введение в теорию подобия. М. : «Высшая школа», 1973. 296 с.

135. Дивинский Б. В., Косьян Р. Д., Куклев С. Б. Параметры ветрового волнения на защищенных акваториях // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2010. №4(10). С. 5-16.

136. Шелушинин Ю. А. Преобразование параметров исходного волнения при искажении масштаба гидравлической модели // Вестник МГСУ. 2022. №1. С. 83-92. URL: http://www.vestnikmgsu.ru. DOI: 10.22227/1997-0935.2022.1.83-92

137. Шелушинин Ю. А., Петров В. А. Мониторинг береговых процессов на Черноморском побережье краснодарского края между Туапсе и Адлером // Экология. Экономика. Информатика. Серия: Геоинформационные технологии и космический мониторинг. 2019. Выпуск 4. С. 181-184. DOI: 10.23885/2500-123X-2019-2-4-181-185

138. Макаров К. Н., Тлявлина Г. В., Тлявлин Р. М., Шелушинин Ю. А. Взаимодействие волн со сквозными стенами // Гидротехника. 2019. 3 (56). С. 3235.

139. Шелушинин Ю. А. Лабораторные исследования трансформации периода волн в прибрежной зоне моря // Тезисы докладов всеросс. науч. конф. «Моря России: фундаментальные и прикладные исследования». Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, 2019. С. 142-143.

140. Шелушинин Ю. А. Лабораторные исследования изменения параметров волнения при трансформации в мелководной зоне моря // Актуальные вопросы сооружений транспортной инфраструктуры: Сборник трудов. М. : Изд-во «Экон-Информ», 2020.

141. СТО/Ф1-П 7.1.5-12.01-2018. Стандарт организации. Положение о проведении экспериментальных исследований в гидроволновой лаборатории. СПб. : 23-й ГМПИ, 2018. 82 с.

Приложение 1

УТВЕРЖДАЮ Заместитель генерального директора ОП АО ЦНИИТС ;$Н]^«ЭДорские берега», к.т.н.

Тлявлин Р. М.

екабря 2021 г.

АКТ

внедрения результатов диссертационного исследования Шелушинина Ю. А. по теме «Гидравлическое моделирование волновых процессов в искаженных масштабах»

Комиссия в составе:

- Волкова Е. С. (к.т.н., зав. лабораторией ОиНСС, ученый секретарь);

- Ивасюк А. Ю. (к.т.н., с.н.с. лаборатории ОиНСС);

- Кириленко А. П. (ведущий инженер лаборатории МРИНГС).

составила настоящий акт о том, что результаты диссертационного

исследования «Гидравлическое моделирование волновых процессов в искаженных масштабах», представленного на соискание ученой степени кандидата технических наук, используются в ОП «НИЦ «Морские берега» в научно-исследовательских работах при разработке физических моделей, а также при разработке нормативных документов по физическому моделированию.

Использование результатов диссертационного исследования позволяет повысить достоверность получаемых на моделях данных и качество принимаемых решений при масштабировании параметров физических процессов.

Результаты исследования, выводы и рекомендации также планируется использовать в дальнейшей научной практике при разработке физических моделей.

Член комиссии

Председатель комиссии

Член комиссии

Приложение 2

Публикации материалов диссертации

Публикации в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Шелушинин Ю. А., Макаров К. Н. Проблемы и перспективы гидравлического моделирования волновых процессов в искаженных масштабах // Строительство: наука и образование. 2019. Т. 9. Вып. 2. Ст. 4. URL: http://nso-journal.ru. DOI: 10.22227/2305-5502.2019.2.4

2. Шелушинин Ю. А., Макаров К. Н. Подобие режима волнения в натуре при искажении масштабов гидравлической модели // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2020. №5-6. С. 29-35.

3. Шелушинин Ю. А. Преобразование параметров исходного волнения при искажении масштаба гидравлической модели // Вестник МГСУ. 2022. №1. С. 8392. URL: http://www.vestnikmgsu.ru. DOI: 10.22227/1997-0935.2022.1.83-92

Публикации в других научных изданиях:

4. Шелушинин Ю. А. Оценка возможности искажения масштаба при гидравлическом моделировании волновых процессов // Тезисы докладов всеросс. науч. конф. «Моря России: исследования береговой и шельфовой зон». Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, 2020. С. 348-349.

5. Шелушинин Ю. А. Искажение масштабов при физическом моделировании воздействия морских волн на гидротехнические сооружения // Тезисы докладов всеросс. науч. конф. «Моря России: год науки и технологий в РФ - десятилетие наук об океане ООН». Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, 2021. С. 484-486.

6. Шелушинин Ю. А., Макаров К. Н. Подобие режима волнения при искажении масштаба гидравлической модели // Мат. II межд. науч. конф. «Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов». Ростов-на-Дону : ЮНЦ РАН, 2020. С. 207-211.

7. Шелушинин Ю. А. Лабораторные исследования трансформации периода волн в прибрежной зоне моря // Тезисы докладов всеросс. науч. конф. «Моря России: фундаментальные и прикладные исследования». Севастополь : ФГБУН ФИЦ МГИ, 2019. С. 142-143.

8. Шелушинин Ю. А. Достоверность физического моделирования гидротехнических сооружений на примере объектов Имеретинской низменности // Мат. XI Междун. науч. конф. «Олимпийское наследие и крупномасштабные мероприятия: влияние на экономику, экологию и социокультурную сферу принимающих дестинаций». Сочи : ФГБОУ ВО «СГУ», 2019. С. 260-264.

9. Шелушинин Ю. А. Исследования изменения периода волн при их трансформации в мелководной зоне // Мат. всеросс. конф. с международным участием «VIII Щукинские чтения: рельеф и природопользование». Москва : МГУ. 2020. С. 548-552.

10. Шелушинин Ю. А. Лабораторные исследования изменения параметров волнения при трансформации в мелководной зоне моря // Актуальные вопросы сооружений транспортной инфраструктуры: Сборник трудов. М. : Изд-во «Экон-Информ», 2020. 275 с.

11. Макаров К. Н., Тлявлина Г. В., Тлявлин Р. М., Шелушинин Ю. А. Взаимодействие волн со сквозными стенами // Гидротехника. 2019. 3 (56). С. 3235.

12. Шелушинин Ю. А., Петров В. А. Мониторинг береговых процессов на Черноморском побережье краснодарского края между Туапсе и Адлером // Экология. Экономика. Информатика. Серия: Геоинформационные технологии и космический мониторинг. 2019. Выпуск 4. С. 181-184. 001: 10.23885/2500-123Х-2019-2-4-181-185

13. Шелушинин Ю. А., Петров В. А. Динамика пляжей участка Черноморского побережья России 1956-2018 гг. // Мат. межд. науч. конф. «Закономерности формирования и воздействия морских, атмосферных опасных явлений и катастроф на прибрежную зону РФ в условиях глобальных климатических и индустриальных вызовов». Ростов-на-Дону : ЮНЦ РАН, 2019. С. 217-221.