Ветер высота волны на реке

Ветер высота волны на реке

§ 35. Волновой режим.

Волны, наблюдаемые на поверхности воды, делятся на три вида.

Ветровые волны, образующиеся в результате действия ветра.

Сейсмические волны, возникающие в океанах в результате землетрясения и достигающие у берегов высоты 10—30 м.

Сейши — волны, которые образуются в ограниченном бассейне, примыкающем к морю, в результате нарушения равновесия водной поверхности, вызванного сильным ветром или колебаниями почвы.

Для судовождения на реках и в прибрежных районах моря существенны только ветровые волны (волны трения).

Волны состоят из чередующихся между собой валов и впадин (рис. 79), где длина волны l , измеряемая в метрах, является расстоянием по горизонтали между соседними гребнями или подошвами волн; высота волны h — расстояние по вертикали от подошвы до гребня волны.


Рис. 79. Элементы волны

Скорость волны, измеряемая в м/сек, — расстояние, которое проходят в единицу времени гребень или подошва волны в направлении ее движения.

Период волны — промежуток времени, за который последовательно проходят через одну и ту же точку два соседних гребня волн, измеряется в секундах. Угол склона или крутизна волны обозначается a .

Фронт волны — линия, перпендикулярная направлению движения волны. Это направление, подобно курсу, определяется в румбах или градусах. Отношение высоты волны h к ее длине l также характеризует крутизну волн. Она меньше на морях и океанах и больше на водохранилищах и озерах.

Ветровые волны возникают с ветром, с прекращением ветра эти волны в виде мертвой зыби, постепенно затухая, продолжают двигаться в прежнем направлении.

Ветровое волнение зависит от величины водного пространства, открытого для разгона волны, скорости ветра и времени действия его в одном направлении, а также глубины. С уменьшением глубины волна становится крутой.

Слабый ветер, дующий длительное время на большом водном пространстве, может вызвать волнение более значительное, чем сильный кратковременный ветер на малой водной поверхности. Высота волны связана со степенью волнения и определяется специальной шкалой волнений (см. табл. 3).

Ветровые волны несимметричны, наветренный склон их пологий, подветренный — крутой. Так как ветер на верхнюю часть волны действует сильнее, чем на нижнюю, гребень волны рассыпается, образуя «барашки».

Зыбь — волнение, продолжающееся после ветра уже затихшего, ослабевшего или изменившего направление. Волнение, распространяющееся по инерции при полном безветрии, называется мертвой зыбью.

Волны бывают правильные, когда их гребни ясно различимы, и неправильные, когда волны не имеют ясно выраженных гребней и образуются без всякой видимой закономерности.

Гребни волн перпендикулярны направлению ветра в открытом море, озере, водохранилище, но у берега они принимают положение, параллельное береговой черте, набегая на берега.

Толчея — хаотическое нагромождение волн, образующихся при встрече прямых волн с отраженными. Опрокидывание гребня идущей волны на крутом берегу образует взбросы, имеющие большую разрушительную силу.

Набегание волн на отлогий берег с увеличением по высоте и крутизне и последующим опрокидыванием на берег называется прибоем. Над банками или рифами образуются буруны, служащие признаком подводной опасности.

Волны несколько успокаиваются от сильного дождя, от плавающих на поверхности воды водорослей, масла.

При обычных штормах длина большой морской волны бывает от 60 до 150 м, высота от 6 до 8 м с периодом в 6—10 сек. Крутизна волны достигает 1\20 — 1\10. На водохранилищах и глубоких озерах крутизна волны равна 1\10 — 1\15.

Высота волны на водохранилище обычно достигает 2,5— 3,0 м, на озерах до 3,5 м. На реках и каналах высота волны обычно меньше — 0, 6 м, но иногда, особенно в период весенних вод, может достигать 1 м.

Читайте также:  Пловец проплыл по течению реки 1км 200м за 10 мин

Шкала волнений.

(от — до, м)

Степень волнения в баллах

Характеристика

Признаки для определения состояния поверхности моря, озера, крупного водохранилища

Волнение отсутствует

Зеркально-гладкая поверхность

Рябь, появляются небольшие гребни волн

Умеренное

Небольшие гребни волн начинают опрокидываться, но пена не белая, а стекловидная

Значительное

Небольшие волны, гребни некоторых из них опрокидываются, образуя местами белую клубящуюся пену — «барашки»

Волны принимают хорошо выраженную форму, повсюду образуются «барашки»

Появляются высокие гребни, их пенящиеся вершины занимают большие площади, ветер начинает срывать пену с гребней волн

Гребни очерчивают длинные валы ветровых волн; пена, срываемая с гребней ветром, начинает вытягиваться полосами по склонам волн

Очень сильное

Длинные полосы пены, срываемой ветром, покрывают склоны волн, местами сливаясь, достигают их подошв

Пена широкими плотными сливающимися полосами покрывает склоны волн, отчего поверхность становится белой, только местами во впадинах волн видны свободные от пены участки

11,0 и более

Исключительное

Поверхность моря покрыта плотным слоем пены, воздух наполнен водяной пылью и брызгами, видимость значительно уменьшена

Максимальные высоты волн в океанах доходят до 20 м. На морях, озерах и водохранилищах* они различны, например: в Северном — 9, Средиземном — 8, Охотском — 7, на озерах Байкал и Ладожском — 6, Черном — 6 и Каспийском — 10, на Братском водохранилище — 4, 5 (в местах, где глубины 100 м), в Рыбинском водохранилище 2, 7, в Цимлянском — 4, 5, Куйбышевском — 3, в Белом море и Финском заливе — 2, 5 м; в низовьях Волги в шторм волны достигают высоты 1, 2 м.

* Для водохранилищ Рыбинского, Цимлянского, Куйбышевского и Ладожского озера приводятся максимально фиксированные высоты волн в районах судоходных трасс по А. Ю. Зарбаилову.

Для ознакомления с ветровыми волнами на определенном участке водохранилища пользуются специальным атласом волновых явлений. Любитель по тем или иным причинам не всегда может пользоваться атласом.

На рис. 80 приведен график определения высоты волны в зависимости от скорости ветра и длины ее разгона. График действителен только для пресноводных водоемов: водохранилищ, озер и рек. Рельефа дна и надводного рельефа берега график не учитывает, поэтому он дает небольшой процент погрешности.

Перед выходом в плавание на широкий участок водохранилища или реки нужно определить высоту волны на трассе, по которой судно должно следовать.

Предположим, по сводке погоды, переданной по радио перед выходом в плавание, сообщалось, что ожидается облачность без осадков, ветер северовосточный, умеренный.

По карте водохранилища определяем место, район, курс, трассу и расстояние в километрах от северо-восточного берега, откуда дует ветер. Получили длину разгона волны 20 км.

Из шкалы для визуальной оценки силы ветра (табл. 3) определяем, что умеренный ветер может иметь скорость от 5, 3 до 7, 4 м/сек. На графике (рис. 85) берем кривую 7 м/сек, по которой находим, что при длине разгона в 20 км высота волны будет равна 0, 65 м.

В результате, сообразуясь с навигационными качествами судна и другими данными, можно решить, следует изменить курс или лучше вообще не выходить в плавание.

Источник

Основные сведения, необходимые судоводителям-любителям для получения права управления маломерным судном при плавании на внутренних водных путях и в прибрежных районах морей

12.02.2019 20:07 — дата обновления страницы

Пособие судоводителю-любителю, справочник 1988 года

Очистка форсунок

Купить очистители автомобильных деталей семейства КамАЗ и МАЗ

Промывки инжектора

Купить химию Лавр, очистители Лавр, промывки Лавр в Тюмени

Мойка и очистка катеров

Купить в Калининграде химию для мойки водного транспорта, мойка катеров

Калибровка форсунок

Способы очистки днища пластикового катера и яхты своими руками, купить химию в Керчи

Ремонт и изготовление

Шлифовка, ремонт гребных винтов в Новороссийске, химия для очистки винтов, днища катера, полировка днища и винтов

О калибровке форсунок

Купить бензиновые и дизельные форсунки в ассортименте, замена форсунок по гарантии

Очистка инструмента

Глава V . Гидрометеорология

Ветер и волны

Ветер характеризуется направлением и скоростью. Направление всегда обозначается названием той части горизонта, откуда ветер дует (например, северо-западный, северный ветер и т. п.). Иными словами, ветер всегда дует «в компас» в отличие от морских течений, направление которых определяется «из компаса».

На реках довольно часто направление ветра определяют относительно течения реки: верховой (ветер дует по направлению течения) или низовой (ветер дует против течения).

Ветер, направление которого быстро изменяется, называют неустойчивым.

В судовых условиях направление ветра можно определить по флагам, вымпелам и дыму. При этом надо учитывать, что видимое или «кажущееся» направление ветра не является истинным его направлением, так как при движении судна возникает так называемый курсовой ветер, направленный в сторону, обратную курсу судна. Очевидно, что «кажущийся» ветер при таком условии расположится по равнодействующей направлений истинного и курсового ветра.

Относительно направления движения судна ветер может быть встречным или попутным.

Ветер, дующий в сторону берега под прямым или небольшим углом к нему, принято называть навальным, а ветер, дующий от берега в сторону реки, озера или моря, отвальным.

Высокие берега, леса, здания вызывают местные изменения направления и скорости ветра.

Скорость ветра обычно измеряется в метрах в секунду.

Ниже приведены словесные характеристики ветра в зависимости от его скорости, м/с:
Чем больше разность атмосферного давления в смежных областях, тем сильнее ветер. Он может быть ровный, неустойчивый, порывистый, шквальный.

Области низкого атмосферного давления называются циклонами, а области высокого давления — антициклонами.

Местными ветрами называются такие воздушные течения, которые образуются под влиянием местных условий. Они захватывают сравнительно небольшие районы и обычно непродолжительны.

Днем поверхность суши нагревается сильнее, чем поверхность прилегающей воды, поэтому воздух над сушей днем более нагрет, а следовательно, менее плотен, чем над поверхностью воды. В результате этого в нижних слоях возникают воздушные течения с моря на сушу, а в более высоких — с суши на море. Такого рода местный ветер называется морским бризом.

В ночное время наблюдается ветер противоположного направления. Ночью поверхность суши, излучая тепло, охлаждается вместе с находящимся над ней воздухом значительно сильнее, чем поверхность воды с расположенными над ней массами воздуха. Ночью воздух над поверхностью воды менее плотен, чем над сушей, вследствие чего развивается береговой бриз, т. е. ветер, дующий с суши на море.

Смена ветра происходит утром после восхода Солнца и вечером после его захода. Морские и береговые бризы наблюдаются в умеренных широтах летом, особенно в жаркие дни. Морской бриз дует со скоростью 4-7 м/с и может проникнуть от берега на сушу на расстояние до 15-30 миль.

Почти всюду в гористых местностях наблюдается в течение суток периодическая смена противоположных ветров. Днем в спокойную устойчивую погоду, начиная примерно с 9 ч утра и до захода солнца, дуют долинные ветры, поднимающиеся из долин по склонам гор. Напротив, ночью дуют горные ветры, т. е. с гор в долины. Если долина в нижней своей части суживается, то горный ветер бывает более сильным. Если же долина открывается к морю, то возможно взаимное усиление горных и береговых ветров ночью и долинных и морских ветров днем.
Штиль. 0,0-0,5

Очень крепкий. 15,3-18,2

Сильный шторм. 21,6-25,1

Жестокий шторм. 26,2-29,0

Ураган. Свыше 29,0

Шквал — внезапно налетающий непродолжительный местный ветер большой силы. Он обычно возникает при вторжении холодных масс воздуха в более теплые. Холодный воздух, вытесняя теплый к верху, вызывает сильные воздушные потоки и резкое повышение давления барометра. Особенно большой силой отличаются’ грозовые шквалы, когда сравнительно ясная и тихая погода сменяется штормовым ветром, достигающим скорости 25 — 30 м/с. Одновременно со шквальными порывами выпадают обильные осадки.

Шквальное облако в своей передней части имеет резко закругленный кверху, как бы темный вал, а над ним — перистое облако. По этой примете днем судоводитель-любитель может заблаговременно обнаружить приближение шквала и вовремя принять необходимые меры для безопасности судна. Ночью же надо зорко следить за состоянием неба, чтобы налетевший шквал не явился неожиданностью.

Волны создают затруднение для плавания маломерных судов не только в прибрежно-морских условиях, но и в речных. Они состоят из чередующихся между собой водяных валов и впадин. Вершина волны называется гребнем, основание — подошвой. Расстояние по вертикали от подошвы до гребня составляет высоту волны, а расстояние по горизонтали, измерямое в метрах, между соседними гребнями или подошвами волн является длиной волны. Отношение высоты волны к ее длине характеризует крутизну волн. Крутизна меньше на морях и больше на озерах, водохранилищах и реках. Период волны- это промежуток времени в секундах, за который последовательно проходят через одну и ту же точку два соседних гребня волн. Фронт волны — линия, перпендикулярная направлению движения волны. Определяется, подобно курсу, в градусах. Скорость волны — расстояние, которое проходит в единицу времени гребень или подошва волны в направлении ее движения (измеряется в метрах в секунду).

В зависимости от причин, вызывающих волнение, волны подразделяются на ветровые, возникающие под действием ветра, приливно-отливные, вызываемые действием сил притяжения Луны и Солнца, барические (сейши), возникающие при резком изменении атмосферного давления (например, при быстром перемещении над морем центра циклона), и сейсмические (цунами), создаваемые землетрясениями и подводными вулканическими извержениями.

Наиболее часто в природе наблюдаются ветровые волны, начинающиеся с ряби. При этом длина волны не превышает нескольких сантиметров. Если ветер не успокаивается, рябь переходит в волны, которые первоначально имеют правильную форму. Гребни и подошвы у них параллельны и находятся на равных расстояниях друг от друга. Такие волны называются правильными, или двухмерными. Но ветер редко дует ровно, без порывов, обычно он изменяет свое направление по фронту, что приводит к наложению нескольких (двух-трех) систем правильных волн, распространяющихся по одному или нескольким направлениям. Такое волнение называется трехмерным. При нем гребни и подошвы волн располагаются без какой-либо определенной системы, часто как бы в шахматном порядке. Если же две или больше групп волн идут друг другу навстречу, то в местах их встреч образуется толчея. Особенно часто толчея возникает при отражении волн от препятствий, в центре циклонов и тайфунов и т. д.

Набегание волн на отлогий берег с увеличением по высоте и крутизне с последующим опрокидыванием гребня на берег называется прибоем. Над банками или рифами при волнении образуются буруны, которые являются верным признаком подводной опасности.

При утихании ветра волнение еще довольно долго продолжается как медленно затухающий колебательный процесс. Волны становятся более пологими, приобретают одинаковые размеры и правильную форму. Такое установившееся волнение называется зыбью. Если зыбь наблюдается при штиле или маловетрии, то ее принято называть мертвой зыбью. Зыбь может распространяться на сотни миль от места своего возникновения.

Источник

Читайте также:  Подводные обитатели рек россии
Поделиться с друзьями
Байкал24