Беляев Н.Д., Лебедев В.В., Нуднер И.С., Семенов К.К., Щемелинин Д.И.
Беляев Н.Д., Лебедев В.В., Нуднер И.С., Семенов К.К., Щемелинин Д.И., 2022. Экспериментальное определение нагрузок на плавучий объект от воздействия волн цунами. ГеоРиск, Том XVI, № 1, с. 20–30, https://doi.org/10.25296/1997-8669-2022-16-1-20-30.
В статье представлены результаты опытов по физическому моделированию взаимодействия длинных волн типа цунами с плавучим хранилищем газа. Предполагается, что при транспортировке сжиженного природного газа в страны Азии такие хранилища будут размещаться в бухтах Тихого океана. Указанный регион цунамиопасен, поэтому решение задачи определения нагрузок на плавучее хранилище газа от возможных волн цунами в месте базирования объектов хранения является весьма актуальным. Рассматривается влияние отдельной волны, распространяющейся под действием одной внешней объемной силы — силы тяжести, — на раскрепленный плавучий объект, расположенный в точке с глубиной моря меньшей, чем длина этой волны. Произведена оценка возникающих при этом нагрузок. Приведены результаты экспериментальных исследований воздействия волн цунами на жестко раскрепленную модель плавучего хранилища газа при определенных уровнях моря. Рассмотрены случаи набегания волн на исследуемый объект под различными углами. Выполнен анализ полученных результатов. Сделаны выводы о характере изменения нагрузки в зависимости от ориентации плавучего объекта относительно направления воздействия волны цунами, ее максимальной высоты, а также глубины моря в месте расположения сооружения. В результате выполненной работы можно отметить, что при выборе системы раскрепления плавучего объекта и ее расчете на воздействие волны цунами необходимо учитывать, что в течение прямого воздействия волновые нагрузки имеют знакопеременный характер, т.е. экстремальные значения (положительные и отрицательные) возникают по обоим бортам плавучего объекта и направлены навстречу друг другу.
1. Бабчик Д.В., Беляев Н.Д., Лебедев В.В., Нуднер И.С., Семенов К.К., Щемелинин Д.И., 2022. Экспериментальная оценка нагрузок на плавучий объект от прямого воздействия волн цунами. Гидротехническое строительство, № 8, https://doi.org/10.34831/EP.2022.99.38.002. (в печати)
2. Беляев Н.Д., Лебедев В.В., Нуднер И.С., Мишина А.В., Семенов К.К., Щемелинин Д.И., 2014. Экспериментальные исследования воздействия волн типа цунами на грунт у оснований морских гравитационных платформ. Инженерно-строительный журнал,
№ 6(50), с. 4–12, https://doi.org/10.5862/MCE.50.1.
3. Гусаров Р.Н., 2021. Физическое моделирование волн цунами методом пневматического цунамигенератора. Моря России: Год науки и технологий в РФ — Десятилетие наук об океане ООН, Тезисы докладов Всероссийской научной конференции, Севастополь, 2021, с. 235–236.
4. Гусаров Р.Н., 2021. Физическое моделирование длинных волн. Современные проблемы гидравлики и гидротехнического строительства, Сборник тезисов докладов IV Всероссийского научно-практического семинара, Москва, 2021, с. 68.
5. Кантаржи И.Г., Акулинин А.Н., 2017. Физическое моделирование воздействия волн цунами на береговые сооружения. Фундаментальная и прикладная гидрофизика, Том 10, № 3, с. 78–90, https://doi.org/10.7868/S2073667317030078.
6. Кантаржи И.Г., Губина Н.А., Гусаров Р.Н., 2021. Воздействие длинных волн на береговые гидротехнические сооружения. Гидротехническое строительство, № 2, с. 48–52.
7. Кульмач П.П., Филиппенок В.З., 1984. Воздействие цунами на морские гидротехнические сооружения. Транспорт, Москва.
8. Лаппо Д.Д., Жуковец А.М., Мищенко С.С., 1979. Условия автомодельности в исследованиях волнового движения жидкости. Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, Том 132, с. 59–65.
9. Bolshev A.S., Elistratov V.V., Panfilov A.A., Kharseev A.E., 2020. Conceptual analysis of the power of offshore wind plants designed to operate in Arctic conditions. Proceedings of the 30th International ocean and polar engineering Conference, Virtual, 2020, ID ISOPEI-20-1199.
10. Bridges K., Cox D., Thomas S., Shin S., Rueben M., 2013. Large-scale wave basin experiments on the influence of large obstacles on tsunami inundation forces. Coastal Structures 2011, Proceedings of the 6th International Conference, Yokohama, Japan, 2011,
pp. 1237–1248, https://doi.org/10.1142/9789814412216_0107.
11. Briggs M.J., Yeh H., Cox D.T., 2018. Chapter 56: Physical modeling of tsunami waves. In Y.C. Kim (ed.), Handbook of coastal and ocean engineering. Vol. 1. World Scientific Publishing, Singapore, pp. 1577–1609, https://doi.org/10.1142/9789813204027_0056.
12. Chandler I., Allsop W., Robinson D., Roseetto T., McGovern D., Todd D., 2017. Tsunami simulators in physical modelling — concept to practical solutions. Proceedings of the 19th EGU General Assembly (EGU2017) Conference, Vienna, Austria, 2017, p. 16874.
13. Francis M.J., Yeh H., 2006. Tsunami inundation scour of roadways, bridges and foundations. Observations and technical guidance from the Great Sumatra Andaman Tsunami. EERI / FEMA NEHRP 2006 professional fellowship report. FEMA, Washington, D.C., USA.
14. Gaydarov N.A., Zakharov Y.N., Ivanov K.S., Semenov K.K., Lebedev V.V., Nudner I.S., Belyaev N.D., Mishina A.V., Schemelinin L.G., 2014. Numerical and experimental studies of soil scour caused by currents near foundations of gravity-type platforms. Proceedings of the International Conference on civil engineering, energy and environment (CEEE 2014), Hong Kong, 2014, pp. 190–196.
15. Gusev O.I., Khakimzyanov G.S., Chubarov L.B., 2021. Numerical investigation of the wave force on a partially immersed rectangular structure: long waves over a flat bottom. Ocean Engineering, Vol. 221, ID 108540, https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2020.108540.
16. Kubo M., Cho I.-S., Shigeki S., Kobayashi E., Koshimura S., 2005. The influence of tsunamis on moored ships and ports. Journal of Navigation and Port Research, Vol. 29, No. 4, pp. 319–325, https://doi.org/10.5394/KINPR.2005.29.4.319.
17. Shchemelinin L.G., Utin A.V., Belyaev N.D., Lebedev V.V., Nudner I.S., Semenov K.K., 2014. Experimental studies regarding the efficiency of seabed soil protection near offshore structures. Proceedings of the 24th International ocean and polar engineering Conference, Busan, Korea, 2014, Vol. 2, ID ISOPE-I-14-227.
18. Smith E., Lynett P., Rodriguez C., 2018. Tsunami hazard assessment for permanently moored FSRU marine terminal in Chile. Proceedings of the PIANC-World Congress Panama City, Panama, 2018. URL: https://conference-service.com/pianc-panama/documents/agenda/data/full_papers/full_paper_319.pdf (дата обращения: 11.01.2022).
19. Teslyaruk I., Bolshev A., 2015. Optimization of the holding system of floating marine objects on the basis of numerical modeling of
their behavior. Proceedings of the 3rd International Conference on optimization and analysis of structures, Tartu, Estonia, 2015,
pp. 117–122.
20. Tomiczek T., Prasetyo A., Mori N., Yasuda T., Kennedy A.B., 2016. Physical modelling of tsunami onshore propagation, peak pressures, and shielding effects in an urban building array. Coastal Engineering, Vol. 117, pp. 97–112, https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2016.07.003.
21. Veldman A.E.P., Luppes R., Bunnik T., Huijsmans R.H.M., Duz B., Iwanowski B., Wemmenhove R., Borsboom M.J.A., Wellens P.R., van der Heiden H.J.L., van der Plas P., 2011. Extreme wave impact on offshore platforms and coastal constructions. Proceedings of the International Conference on offshore mechanics and Arctic engineering, Rotterdam, The Netherlands, 2011, pp. 365–376, https://doi.org/10.1115/OMAE2011-49488.
БЕЛЯЕВ Н.Д.*
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Россия, belyaev_nd@spbstu.ru
Адрес: ул. Политехническая, д. 29, г. Санкт-Петербург, 195251, Россия
ЛЕБЕДЕВ В.В.
АО «31 Государственный проектный институт специального строительства», г. Москва, Россия, vladimir.v.lebedev@mail.ru
Адрес: Смоленский б-р, д. 19, стр. 1, г. Москва, 119121, Россия
НУДНЕР И.С.
Балтийский государственный технический университет «Военмех» им. Д.Ф. Устинова, г. Санкт-Петербург, Россия, igor_nudner@mail.ru
Адрес: ул. 1-я Красноармейская, д. 1, г. Санкт-Петербург, 190005, Россия
СЕМЕНОВ К.К.
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Россия, semenov.k.k@gmail.com
ЩЕМЕЛИНИН Д.И.
АО «31 Государственный проектный институт специального строительства», г. Москва, Россия, dimabens@gmail.com