Введение к работе
Актуальность темы исследования обусловлена целесообразностью разработки новых, более эффективных в условиях курортных и рекреационных территорий, способов защиты искусственных, выдвинутых в море территорий.
Одним из перспективных направлений гидротехнического строительства в прибрежных зонах является создание новых и развитие существующих искусственных территорий. Одновременно с созданием таких территорий необходимо решать вопрос обеспечения их устойчивости от размыва штормовыми волнениями. Особый интерес представляет защита искусственных территорий с использованием в качестве берегозащитного сооружения галечного пляжа, что позволяет получить дополнительный экологический и социально-экономический эффект за счет создания новых рекреационных территорий.
Учитывая нарастающий интерес со стороны государственных и частных инвесторов к проблеме возведения искусственных островов и территорий, а также то, что методы защиты от волнового воздействия рассматриваемых комплексов, на сегодняшний день, находятся в состоянии разработки, задача о создании на искусственных территориях пляжных комплексов является своевременной и актуальной.
При разработке проблематики исследования основной гипотезой является положение о том, что существует техническая возможность, социально-экономическая и экологическая целесообразность защиты искусственных территорий, выдвинутых в море, с использованием рекреационного галечного пляжа и соответствующих пляжеудерживающих сооружений.
Цель работы заключалась в разработке способа защиты искусственных территорий, выдвинутых на значительные глубины в море, с использованием галечного пляжа в комплексе с пляжеудерживающими сооружениями.
На основе анализа результатов предыдущих исследований, а также в соответствии с поставленной целью в задачи диссертационной работы входило:
-
Проведение экспериментальных исследований пляжеудерживающего сооружения методом физического моделирования.
-
Проведение расчета трансформации волн, проходящих через рассматриваемое сооружение, методом математического моделирования.
-
Определение параметров сооружения, обеспечивающего устойчивость галечного пляжа от размыва штормовыми волнениями.
Объектом исследования являются искусственно выдвинутые на значительные глубины в море территории.
Предметом исследования является защита от штормового воздействия искусственных территорий.
Методы исследований:
-
теоретические исследования и математическое моделирование трансформации волн при прохождении через подводное пляжеудерживающее сооружение;
-
гидравлическое моделирование подводного сооружения, обеспечивающего устойчивость галечного пляжа от размыва штормовыми волнениями.
Научная новизна работы состоит в следующем:
-
Разработан новый способ берегозащиты искусственных территорий.
-
Получены новые экспериментальные и расчетные данные о трансформации волн и динамике галечных наносов с учетом влияния нового подводного пляжеудерживающего сооружения.
-
Определены параметры комплекса пляжеудерживающих сооружений, применяемых для защиты искусственных территорий, выдвигающихся на значительные глубины в море.
-
Предложен новый подход к развитию и берегозащите искусственных территорий, отражающий сложившиеся социально-экономические реалии.
-
Проведены численные расчеты по определению влияния волнолома-козырька на трансформацию волн.
Практическая значимость работы:
- разработан инженерный метод защиты искусственных, выдвинутых в
море на значительные глубины, территорий от штормовых размывов;
- определены параметры сооружения, обеспечивающего устойчивость галечного пляжа для защиты искусственно выдвинутых в море территорий от размыва штормовыми волнениями;
получена оценка влияния заглубления волнолома-козырька на величину нагонного уровня и, как следствие, ширину галечного пляжа;
результаты исследования ориентированы на применение на начальной стадии проектирования объектов берегозащиты, при разработке методических рекомендаций по проектированию систем и комплексов берегозащитных сооружений, применяемых для конкретного региона.
Результаты работы были использованы при разработке проекта реконструкции берегоукрепительных сооружений городской набережной г. Сочи.
Достоверность полученных результатов исследований подтверждается проведенными экспериментами, анализом их результатов и сопоставлением с результатами численного моделирования.
Личный вклад автора в проведении экспериментальных и теоретических исследований и анализе их результатов.
Апробация работы. Содержание и результаты исследований докладывались на: заседаниях секции «Гидротехнические сооружения и берегозащита» Ученого совета ОАО ЦНИИС; Международной конференции «Динамика прибрежной зоны бесприливных морей», Балтийск (2008); Всероссийской научно-практической конференции «Геосистемы: факторы развития, рациональное использование, методы управления», Туапсе (2008); Международной конференции в честь столетия со дня рождения профессора В.В. Лонгинова «Литодинамика донной контактной зоны океана», Москва (2009); 9 Международной конференции «MEDCOAST 09», Сочи (2009); на VII Конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей», Москва (2010); II Международной конференции «Создание и
использование земельных участков на берегах и акватории водоемов», Новосибирск (2011).
На защиту выносятся: результаты анализа способов и методов берегоза-щиты искусственных территорий; способ защиты искусственных, выдвинутых в море территорий с использованием галечного пляжа; принципиальная схема продольного пляжеудерживающего сооружения для искусственно выдвинутых в море территорий в условиях приглубого берега; результаты технико-экономического сравнения методов берегозащиты искусственных территорий; результаты экспериментальных исследований комплекса пляжеудерживающих сооружений для искусственно выдвинутых в море территорий в условиях приглубого берега; метод формирования биопозитивного комплекса берегозащитных сооружений для искусственных территорий с формированием бухтообраз-ного берега; результаты численного эксперимента трансформации волн при прохождении через предложенный тип пляжеудерживающего сооружения.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 10 научных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 126 наименований, и содержит 126 страниц машинописного текста, 82 рисунка, 5 таблиц.
