Волнорез (сооружение)

редактировать
Сооружение, построенное на побережье в рамках управления прибрежными районами или для защиты якорной стоянки Залив Аламитос, Калифорния, входной канал. Волнорезы создают более безопасные гавани, но также могут улавливать отложения, движущиеся вдоль побережья. Строящийся волнорез в Истад, 2019 Волнорез в Хаукилахти, Эспоо, Финляндия.

Волнорезы - это сооружения, построенные вблизи побережья в рамках управления прибрежными зонами или для защиты якорной стоянки от воздействия как погоды, так и береговой дрейф.

Содержание

  • 1 Назначение
  • 2 Типа
    • 2.1 Щебень
    • 2.2 Кессон
    • 2.3 Кессон, поглощающий волны
    • 2.4 Аттенюатор волн
  • 3 Бронежилет волнореза
  • 4 Непредвиденные последствия
  • 5 Строительство отдельных волноломов
  • 6 Известные места
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки

Цели

Барра-да-Тижука - Рио-де-Жанейро

Волнорезы снижают интенсивность волнения в прибрежных водах и тем самым обеспечивают безопасную гавань. Волнорезы также могут быть небольшими сооружениями, предназначенными для защиты пологого пляжа с целью уменьшения береговой эрозии ; они размещены на расстоянии 100–300 футов (30–90 м) от берега на относительно мелководье.

Якорная стоянка безопасна только в том случае, если корабли, стоящие на якоре, защищены от силы мощных волн какой-то большой структурой, за которой они могут укрыться. Естественные гавани образованы такими преградами, как мысы или рифы. Искусственные гавани можно создавать с помощью волноломов. Мобильные гавани, такие как D-Day гавани Малберри, были спущены на воду и выступали в качестве волноломов. Некоторые естественные гавани, например, в Плимут Саунд, Портлендская гавань и Шербур, были улучшены или расширены за счет каменных волноломов.

Типы

Волнорез в Тшенсаче, Польша.

Конструкция волнолома спроектирована так, чтобы поглощать энергию ударяющих по ней волн либо за счет массы (например, с кессонами), либо за счет использования облицовка откос (например, каменными или бетонными элементами брони).

В береговая инженерия облицовка представляет собой сооружение с опорой на сушу, в то время как волнорез - это сооружение с опорой от моря (т.е. вода с обеих сторон).

щебень

волноломы из каменных насыпей используют структурные пустоты для рассеивания энергии волн. Волнорезы из каменных насыпей состоят из груд камней, более или менее отсортированных по их удельному весу: камни меньшего размера для ядра и камни большего размера в качестве слоя брони, защищающего ядро ​​от воздействия волн. Каменные или бетонные элементы брони на внешней стороне конструкции поглощают большую часть энергии, а гравий или песок препятствуют прохождению энергии волн через сердцевину волнолома. Уклон облицовки обычно составляет от 1: 1 до 1: 2, в зависимости от используемых материалов. На мелководье облицовочные волноломы обычно относительно недороги. По мере увеличения глубины воды требования к материалам - и, следовательно, затраты - значительно возрастают.

Кессон

Кессон волноломы обычно имеют вертикальные стороны и обычно устанавливаются там, где желательно причал одно или несколько судов на внутренней стороне волнолома. Они используют массу кессона и заполнителя внутри него, чтобы противостоять опрокидывающим силам, возникающим при ударах волн. Их относительно дорого строить на мелководье, но на более глубоких участках они могут дать значительную экономию по сравнению с забойными волнорезами.

Иногда перед вертикальной структурой помещают дополнительную насыпь из щебня, чтобы поглотить энергию волн и, таким образом, уменьшить отражение волн и давление горизонтальных волн на вертикальную стену. Такая конструкция обеспечивает дополнительную защиту со стороны моря и причальной стенки с внутренней стороны волнолома, но может усилить преодоление волн.

Кессон, поглощающий волны

Похожая, но более сложная концепция - это кессон, поглощающий волны, с различными типами перфорации в передней стенке.

Такие конструкции успешно использовались в морской нефтяной промышленности, но также и на прибрежных проектах, требующих довольно низко гребневых структур, например на городской набережной, где вид на море является важным аспектом, как в Бейруте и Монако. В последнем на Анс-дю-Портье в настоящее время реализуется проект, включающий 18 поглощающих волны кессонов высотой 27 м.

Волновой аттенюатор

Волновой аттенюатор состоит из бетонных элементов с правильными размерами, размещенных горизонтально всего в одном футе от свободной поверхности, расположенных вдоль линии, параллельной берегу. Глушитель волн имеет четыре плиты со стороны моря (со стороны моря), одну вертикальную плиту и две плиты с тыльной стороны (по направлению к суше), каждая из которых отделена от другой на расстоянии 200 миллиметров (7,9 дюйма). Этот ряд из 4 передних боковых плит и двух задних боковых плит отражает морскую волну за счет действия объема воды, расположенного под ним, который, заставляя колебаться под действием падающей волны, создает волны в фазе, противоположной падающей волне. вниз по потоку от плит.

Бронежилеты-волноломы

По мере того, как расчетная высота волн становится больше, волноломы из каменных насыпей требуют более крупных броневых единиц, чтобы противостоять силам волн. Эти элементы брони могут быть выполнены из бетона или природного камня. Наибольшая стандартная оценка для элементов скальной брони, приведенная в CIRIA 683 «The Rock Manual», составляет 10–15 тонн. Могут быть доступны и более крупные фракции, но конечный размер на практике ограничен свойствами естественной трещиноватости местной породы.

Фасонные бетонные элементы брони (например, Dolos, Xbloc, Tetrapod и т. Д.) Могут поставляться примерно до 40 тонн ( например, Йорф Ласфар, Марокко), прежде чем они станут уязвимыми для повреждений под действием собственного веса, волнового удара и термического растрескивания сложных форм во время литья / отверждения. Там, где для наиболее уязвимых мест на очень большой глубине требуются самые большие единицы брони, единицы брони чаще всего формируются из бетонных кубов, которые использовались до ~ 195 тонн для оконечности волнолома на Пунта Лангостейра недалеко от Ла-Корунья, Испания.

Предварительный расчет размера брони часто выполняется с использованием уравнения Хадсона, Ван дер Меера, а с недавних пор - Ван Гента и др.; все эти методы описаны в CIRIA 683 «The Rock Manual» и в Инженерном корпусе армии США в руководстве по прибрежной инженерии (доступно бесплатно в Интернете) и в других местах. Для детального проектирования использование масштабированных физических гидравлических моделей остается наиболее надежным методом прогнозирования реального поведения этих сложных конструкций.

Трехмерное моделирование волнового движения у морской стенки. MEDUS (2011) Отдел морской инженерии Университета Салерно. То же волновое движение на волноломе Visby в Швеции.

Непредвиденные последствия

Волнорезы могут быть повреждены и перевыпуски во время сильных штормов.

Рассеяние энергии и относительно спокойная вода, образующаяся с подветренной стороны волноломов, часто способствует нарастанию наносов (в соответствии с проектом схемы волноломов). Однако это может привести к чрезмерному наращиванию выступов, что приведет к образованию томболо, что снижает дрейф берега к берегу от волноломов. Такое улавливание наносов может вызвать неблагоприятные последствия сноса волноломов вниз, что приведет к истощению береговых отложений и усилению береговой эрозии. Это может затем привести к необходимости дополнительной инженерной защиты по мере продвижения вниз по выработке волнолома.

Выступающие образования в результате волнорезов зависят от расстояния, на котором они построены от берега, направления, в котором волна ударяется о волнолом, и угла, под которым сооружается волнорез (относительно морской берег). Из этих трех угол, под которым построен волнорез, является наиболее важным при проектировании образования выступов. Угол, под которым построен волнорез, определяет новое направление волн (после того, как они достигают волноломов), и, в свою очередь, направление, в котором отложения будут течь и накапливаться с течением времени.

Три из четырех волнорезов, образующих Портлендская гавань Восемь морских волноломов в Элмере, Великобритания

Строительство отдельных волноломов

Существует два основных типа морских волноломов (также называемых отдельно стоящими. волнорез): одиночный и множественный. Одиночный, как следует из названия, означает, что волнорез состоит из одного непрерывного барьера, в то время как несколько волноломов (в количестве от двух до двадцати) расположены с промежутками между ними (160–980 футов или 50–300 метров). Длина зазора во многом определяется длинами взаимодействующих волн. Волнорезы могут быть фиксированными или плавучими, а также непроницаемыми или проницаемыми, чтобы обеспечить перенос наносов на берег от сооружений, выбор зависит от диапазона приливов и глубины воды. Обычно они состоят из крупных кусков горной породы (гранита) весом до 10–15 тонн каждый или насыпи щебня. На их конструкцию влияют угол приближения волн и другие параметры окружающей среды. Конструкция волнолома может быть параллельной или перпендикулярной берегу, в зависимости от требований береговой линии.

Известные места

См. Также

Ссылки 228>USACE (1984) - Руководство по защите берегов (том I и II)
  • NWH Allsop (2002) - Волнорезы, прибрежные сооружения и береговые линии.
  • Внешние ссылки

    Викиисточник содержит текст Британской энциклопедии 1911 года статьи Волнорез.
    Последняя правка сделана 2021-05-13 10:39:36
    Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
    Обратная связь: support@alphapedia.ru
    Соглашение
    О проекте