Получено численное решение задачи о сейшах в двумерном бассейне с параболическим профилем дна и твердыми стенками на его границах. Выполнено сравнение найденного численного решения с известным аналитическим решением для аналогичного бассейна с нулевой глубиной на границах. Даны оценки погрешностей определения характеристик волнового поля, вызванных введением вертикальных стенок бассейна. В областях вблизи боковых стенок установлены различия в поведении амплитудных функций составляющих скорости, полученных численно и аналитически. Показано качественное соответствие амплитудных функций возвышения свободной поверхности, определяемых численным и аналитическим решениями, по всей ширине бассейна.

В предположениях о линейной теории длинных волн с учетом действия силы Кориолиса, изложены результаты исследования влияния геометрических характеристик кольцевого бассейна переменной глубины на пространственно-временную изменчивость сейшевых колебаний. Найдены частоты осесимметричных и кольцевых волн, проанализированы структуры мод возвышения свободной поверхности и волновых скоростей. Установлены закономерности, связывающие фазовые скорости кольцевых волн с длиной волны и номером моды.

В рамках линейной теории длинных волн с учетом влияния силы Кориолиса проведено исследование свободных длинноволновых (сейшевых) колебаний жидкости в кольцевом бассейне переменной глубины. Параметры бассейна (ширина кольца, профиль дна) приближенно соответствуют району Антарктики между 60° и 70° ю.ш. С использованием численных методов определены частоты (периоды), волновые и фазовые скорости волн и структура мод возвышений свободной поверхности. Рассмотрена зависимость радиальной и касательной составляющих скорости от номера моды и длины волны. Сопоставлены результаты исследования для осесимметричных и кольцевых волн. Проведено сравнение результатов численных экспериментов с данными натурных наблюдений.

Изложены новые методы решения гидродинамической задачи расчета внутренних течений в открытых турбулентных потоках. На основании теоретических и экспериментальных исследований представлен анализ анизотропного состояния искусственно сжатых русел, для которых наиболее характерны внутренние (вторичные) течения. Приведены методы численной реализации предложенных математических моделей в трехмерном пространстве произвольной формы, на основании современных вычислительных методов и эффективных алгоритмов газогидродинамики. Разработанные методы расчета трехмерных течений, с учетом их анизотропных свойств, могут применяться для решения задач взаимодействия открытых водных потоков с гидротехническими объектами, в гидравлических расчетах для оценки русловых деформаций, а также для решения задач по исследованию экологических проблем распространения загрязняющих веществ в открытых водоемах.

Проанализированы данные цунами, имевшего место в 1806 г. на р. Волге в районе Козьмодемьянска после землетрясения. Предположено, что наблюдаемые колебания поверхности воды могут быть объяснены известным эффектом моретрясения над очагом подводного землетрясения. Также выполнено математическое моделирование распространения волн цунами.

На основании анализа результатов натурных наблюдений охарактеризованы преобладающие течения в устьевых областях рек с открытыми (р. Дунай, р. Бельбек) и закрытыми (р. Днепр и р. Южный Буг, р. Черная) устьевыми взморьями, а также приведены сведения об изменчивости течений в морских устьях рек.

В рамках теории длинных волн найден класс точных аналитических решений, описывающих нелинейные осесимметричные колебания жидкости в параболическом бассейне с учетом действия стационарных радиальных массовых сил. Радиальная проекция скорости таких колебаний (сейш) является линейной функцией, азимутальная скорость и смещения свободной поверхности жидкости - многочленами по радиальной координате с зависящими от времени коэффициентами. Метод нахождения решения использует точную замену исходной задачи системой обыкновенных дифференциальных и алгебраических уравнений. Действие массовой силы может приводить как к увеличению, так и уменьшению частоты колебаний жидкости, влиять на движение уреза воды, характеристики волн и поле скорости.

На основі натурних даних розроблено методику дослідження коливань полів швидкості та каламутності у широкому діапазоні періодів, а також встановлено причини даних коливань. Виявлено динамічні та кінематичні умови транспорту наносів на ділянках річки з русловиправними спорудами та русловими кар'єрами. Досліджено особливості гідрохімічного режиму на ділянках річки з активними інженерними спорудами та вплив мулових відкладень на якість води нижнього Дністра (на ділянці Одеського водозабору).

Дан критический анализ используемых измерителей скорости течений воды ведущих мировых компаний. Сформулирована задача создания прибора, соответствующего современным требованиям и обеспечивающего преемственность уже применяемых и вновь разработанных методик измерения и интерпретации данных. Дано описание приборов ИСТ-1 и ИСТ-1М, созданных в МГИ НАН Украины, и алгоритмов работы их измерительных каналов. Приведены метрологические характеристики прибора ИСТ-1 по данным Государственных приемочных испытаний и результаты исследования показателя воспроизводимости для опытной партии этих приборов.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д225.424

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто аналітичне моделювання динаміки процесів, що впливають на якість води в річці. Побудовано адекватну тривимірну просторову модель динаміки, що враховує особливості протікання річкових процесів у різних частинах потоку - в турбулентній стремнинній і ламінарних прибережних зонах. Отримано аналітичний розв'язок рівнянь в явній формі.

Виконано числове моделювання вітрового хвилювання та вітро-хвильових течій на прибережній акваторії, в межах якої знаходиться штучний канал, що з'єднує Тилігульський лиман з морем. Використано комплекс числових моделей, що об'єднує спектральну хвильову модель та числову гідродинамічну модель прибережних вітро-хвильових течій.

Изучены особенности пространственного распределения основных параметров ветровых волн на акватории Тилигульского лимана. Приведены оценки придонных орбитальных скоростей волновых движений. На основании расчетов ветровых волн по численной модели SWAN (Simulation waves nearshore) построены режимные функции высот ветровых волн в характерных точках акватории лимана. Приведены результаты моделирования пространственных полей ветро-волновых течений в лимане в условиях ветров различной силы.

Мета роботи - аналіз дії стоячих хвиль на ложе водного басейну. Методика. У разі "стояння" хвилі водні маси здійснюють обертально-поступальні переміщення, за яких у вертикальному розрізі басейну відбуваються синхронні реверсивні рухи води, з найбільшими значеннями у вертикальному, в пучностях, і горизонтальному, у вузлах, напрямках. Мікросейсми сейшового походження створюють поле деформацій у вертикальному розрізі басейну, з максимумами на лініях проекцій пучностей на дні водойми, і також на боковій грані. Результати. Виходячи з того, що характерною особливістю коливань є обумовленість їх періоду лінійними розмірами характерної сторони і співіснування вертикальних стоячих хвиль із горизонтальними рухами течій, при розрахунках розглядаються усі три сторони модельного прямокутного басейну постійної глибини. Показано, що за наявності "вертикальних" сейш створюється загроза резонансного збудження сейш внутрішньою збуджувальною силою - іншими сейшами цього ж басейну. За мокрої ліквідації шахт, яка супроводжується заповненням виробленого простору водою, замість пошарово розташованих водоносних горизонтів, розділених водоупорами, утворюється тріщино-колекторний масив, який працює як єдина тріщинувата зона. Власні коливання водних мас здатні сприяти підвищенню сейсмічності створеної депресійної зони. Але, з іншого боку - у гірничих виробках можливе розміщення підземних басейнів ГАЕС. Привабливість використання відпрацьованих гірничих виробок полягає в скороченні або виключенні прохідницьких робіт при зведенні підземних енергетичних об'єктів. Наукова новизна. Розроблено модифіковану формулу Меріана розрахунку періоду сейш у прямокутному басейні постійної глибини, яка враховує наявність двох горизонтальних і однієї вертикальної мод. Показано, що за наявності "вертикальних" сейш створюється загроза резонансного збудження сейш внутрішньою збуджувальною силою - іншими сейшами цього ж басейну. Визначено небезпеку резонансної взаємодії однонаправлених із горизонтальними пар "хвиля горизонтальної моди - течія - вертикальної моди" і "хвиля вертикальної моди - течія горизонтальної моди". Виявлено гідрологічну небезпеку, яка обумовлюється можливим резонансом власних коливань, а також їх резонансом із зовнішньою збуджувальною силою. Практична значущість. Виявлено водні об'єкти, аналіз яких потребує врахування вертикальної моди власних коливань. Це - ліквідовані гірничі виробки, вертикальний розмір яких порівняний із горизонтальними, або перевищує їх.

Мета статті - дослідження можливих джерел збудження хвиль-убивць, результати пропонується втілити в розробку заходів протидії руйнівному процесу. В лінійній теорії формування екстремальних хвиль їх існування інтерпретується, як локальна суперпозиція поверхневих монохроматичних хвиль. Природні акваторії є резонаторами, що мають цілком певний набір власних коливань - стоячих хвиль стійкої просторової структури і фіксованого періоду. В спектрах хвиль ряду водойм Світового океану спостерігаються хвилі подвійної висоти, що пояснюється припливно-сейшовим резонансом. В шторм енергія власних коливань зростає в десять разів від фонової, під час цунамі вона може зростати до трьох порядків. Наведено приклади дії власних коливань на узбережжі і повідомляється про підвищену ймовірність появи на узбережжі хвиль-убивць. Додатково відмічено, що вільні коливання водної маси є звичайним станом для будь-якої водойми в кожний момент її існування. Наведено відповідні показники забезпеченості власними коливаннями водних басейнів. Представлено події екстремальних хвиль при аваріях на ДніпроГЕС (м. Запоріжжя) 18 серпня 1941 р. і Куренівській дамбі (м. Київ) 13 березня 1961 р. Більшість водних басейнів є цілісними природно-антропогенними об'єктами. Мінливість як природного, так і антропогенного середовищ змушують переоцінювати сталі систематизування і визначення. Пропонується віднести екстремальні хвилі прориву гідродинамічних аварій до хвиль-убивць. Однак, хвилі здійснюють як руйнівну, так і творчу роботу. Представлено задачу, яка передбачає розробку заходів щодо стимулювання екстремальних хвиль. Це дозволить підвищити виробіток електроенергії.

Розроблено та викладено напівемпіричну методику розрахунку параметрів вітрових хвиль за змінними глибинами моря уздовж вітрового розгону. Ця методика надає змогу визначити середні значення висот вітрових хвиль. Їх довжину і період залежно від швидкості вітру з урахуванням і без урахування вітрового нагону. В межах викладеної методики проведено розрахунки параметрів вітрових хвиль, що підходять до ізобат d = 20 м, для конкретної досліджуваної ділянки рукава Бистре (Новостамбульське) гирла Дунаю, для північно-східного і східного напрямів вітру. Числове моделювання проводилося для акваторії Чорного моря в місці розташування захисної огороджувальної дамби морського каналу глибоководного судового ходу Дунай - Чорне море. Проведено числові розрахунки трансформації вітрових хвиль в акваторії поблизу захисної огороджувальної дамби для найбільш небезпечних напрямків вітру в штормових умовах. Для математичного моделювання використовувались максимальні значення швидкості вітру та висоти хвилі, які спостерігались за весь період досліджень акваторії Чорного моря в районі огороджувальної дамби. В межах рефракційної теорії виконано розрахунки трансформації хвиль для найбільш хвиленебезпечних напрямків і розгону вітру, а саме, північно-східного та східного напрямків вітру. Показано, що врахування вітрового нагону призводить до збільшення параметрів гравітаційних хвиль. Результати числового моделювання показали, що зі збільшенням вітрового розгону, що перевищує граничні значення, параметри хвиль виходять на незмінні значення. Ці значення залежать від батиметрії дна моря, швидкості і напрямку вітру. Виявлено, що збільшення відхилення вільної поверхні моря від незбуреного рівня суттєво залежить від вітрового нагону. Встановлено, що відносне збільшення параметрів хвилювання спостерігається вище за східним напрямком вітру, ніж за північно-східним напрямком вітру у досліджуваному районі Чорного моря.