Введение к работе
Актуальность проблемы. Эксплуатация морских портов Дальневосточного бассейна осуществляется в условиях постоянного риска воздействия одного из самых катастрофических явлений природы - гигантских волн цунами.
Повышение интереса в мире к проблеме предупреждения цунами на настоящем этапе обусловлено произошедшими в последнее десятилетие двумя катастрофическими цунами, в результате которых погибло свыше 200 тысяч человек, а также цунами 11 марта 2011 года у берегов Японии.
Внимание всего мира было приковано к ситуации вокруг АЭС «Фукусима», поэтому практически незамеченными для средств массовой информации остались проблемы морских портов Японии, эксплуатация которых до настоящего времени нарушена вследствие катастрофических разрушений, оградительных сооружений.
Следует отметить, что авария на АЭС Фукусима также произошла вследствие разрушения оградительных сооружений морского водозабора.
Исследования, направленные на объективный и правильный учет экстремальных волн цунами, приобретают еще большую актуальность в связи с необходимостью реконструкции существующих объектов инфраструктуры морских портов.
Актуальность работы не ограничивается ее практической значимостью. Результаты выполненных исследований имеют вполне определенное научное значение; они позволяют понять и уточнить особенности физической структуры трансформации волн цунами в прибрежных мелководных районах, вероятностных характеристик этих волн районах существующих портов и перспективных площадок, а также описать процесс их взаимодействия с портовыми гидротехническими сооружениями и берегами.
Объектом исследования является эксплуатационная надежность гидротехнических сооружений морских портов и перспективных площадок их размещения при воздействии экстремальных волн цунами.
Цель и задачи исследований. Цель работы - получение научно-обоснованных характеристик, обеспечивающих надежную эксплуатацию морских портов в цунамиопасных районах Дальневосточного бассейна.
Основные задачи работы состояли в следующем;
разработать метод расчета высоты наката волн цунами на гидротехнические сооружения и берега;
разработать метод оценки цунамиопасности существующих морских портов Дальневосточного бассейна и перспективных площадок размещения объектов портовой инфраструктуры;
разработать концепцию создания средств оперативного предупреждения цунами в морских портах Дальневосточного бассейна.
Методы исследований, В процессе работы использовались:
лабораторные данные исследования трансформации волн цунами из материалов открытой печати;
методы теории вероятностей, подобия и размерностей при обработке результатов лабораторных исследований трансформации волн цунами в прибрежной мелководной зоне;
вероятностные методы обработки и анализа статистических сведений о волнах цунами в Дальневосточном бассейне за многолетний период.
Научная новизна работы:
предложены зависимости для определения высоты наката волн цунами на гидротехнические сооружения и берега;
разработана методика районирования акваторий морских портов и перспективных площадок их строительства в Дальневосточном бассейне с учетом воздействия волн цунами;
разработана концепция создания средств оперативного предупреждения цунами в морских портах Дальневосточного бассейна.
Практическая значимость и внедрение результатов работы. Результаты исследований могут быть использованы при расчетах нагрузок и воздействий от волн цунами на объекты портовой инфраструктуры в цунамиопасных районах.
Полученные соотношения для расчета наката волн цунами на гидротехнические сооружения и берега использованы при расчетах отметок зон затопления и нагрузок на гидротехнические сооружения морских водозаборов АЭС Куданкулам (Республика Индия).
Основные научные результаты могут быть использованы при дальнейших исследованиях эксплуатационной надежности объектов инфраструктуры морских портов в цунами опасных районах.
Научная обоснованность результатов работы подтверждается:
привлечением достоверного массива натурных данных о параметрах и вероятностных характеристиках волн цунами в Дальневосточном бассейне;
использованием результатов современных отечественных и зарубежных лабораторных исследований наката волн цунами на сооружения и берега;
применением методов теории вероятностей, подобия и размерностей;
разработкой математических моделей и сопоставления расчетных данных с данными лабораторного моделирования;
результатами внедрения полученных соотношений в практику морского гидротехнического строительства.
Апробация работы. Основные результаты работы автора были доложены им лично на международной конференции «The Tenth International Conference on The Mediterranean Coastal Environment «MEDCOAST-11» (Греция, Родос, 25-29 октября 2011 г.).
Результаты работы также докладывались автором и обсуждались на заседаниях НТС ФГУ «Дирекция государственного заказчика программ развития морского транспорта» и ООО «МорТрансПроект» в 2007-2011 г.г.
Личный вклад» Научные результаты, выносимые на защиту получены лично автором.
Публикации:
Общий список публикаций автора составляет 11 научных работ.
По теме диссертации опубликовано 3 статьи, написанные как лично автором, так и в соавторстве, в том числе в журналах, рекомендованных ВАК - 2.
На защиту выносятся следующие положения диссертации:
- зависимости для определения высоты наката волн цунами на
гидротехнические сооружения и берега различной крутизны;
методика районирования акваторий морских портов и перспективных площадок их строительства в Дальневосточном бассейне с учетом цунамиопасности;
концепция создания средств оперативного предупреждения цунами в морских портах Дальневосточного бассейна.
Структура и объем диссертации. Содержание работы составляют
введение, пять глав, заключение и список литературы.
Глава I. Сведения о морских портах Дальневосточного бассейна,
