Ветер, волны и морские порты

Вскрыты новые физические закономерности характеристик ветрового потока над водной поверхностью при шторме и усовершенствованы методы расчета скорости ветра в море по береговым наблюдениям и синоптическим картам; разработаны новые гидродинамические модели формирования ветровых волн в открытом море и методы расчета волновых характеристик на акватории порта; определены допустимые параметры волн при стоянке и обработке судов в порту при шторме. Рассчитана на геофизиков, метеорологов, океанологов и гидротехников, работающих в научно-исследовательских, проектно-изыскательских и других организациях, связанных с морским гидротехническим строительством. Может служить учебным пособием для студентов и аспирантов университетов, гидрометеорологических и инженерно-строительных институтов.
The book “Wind, waves and sea ports” edited by the Prof. Yu. M. Crylov considers new physical mechanisms of the wind flow formation over rough water surface under storm conditions; methods of calculations of wind velocities at sea based on the on-shore observation data and synoptic maps are further improved; new hydrodynamic simulation models of wind waves formation at open sea as well as methods of mathematical description of wave parameters within sea port water area are developped; wave parameters permissible for vessels staying and handling in port under storm conditions are determined. The book is adressed for specialists in geophysics, meteorology, oceanology and marine construction. It may as well be used as a textbook for students and post-graduates of universities and colleges dealing with hydrometeorology and civil engineering.

Содержание
Предисловие
Список основных обозначений
Часть I. Ветер
Глава 1. Приводный пограничный слой атмосферы
1.1. Приводный слой атмосферы
1.2. Экмановский пограничный слой атмосферы над водной поверхностью
1.3. Обзор исследований по коэффициенту сопротивления и параметру шероховатости
1.4. Формулировка гипотез подобия для определения коэффициента сопротивления и параметра шероховатости
Глава 2. Анализ характеристик ветрового потока в приводном слое атмосферы
2.1. Параметр шероховатости и коэффициент сопротивления ветрового потока прибрежных акваторий
2.2. Параметр шероховатости и коэффициент сопротивления ветрового потока на открытых, удаленных от берега акваториях
2.3. Профили скорости ветра, температуры и удельной влажности в приводном слое атмосферы при нейтральной стратификации
2.4. Об аналогии между ветровым потоком и течением жидкости в трубах
Глава 3. Методы расчета характеристик ветра
3.1. Расчет скорости ветра над морскими акваториями по данным синоптических карт
3.2. Расчет скорости ветра по данным береговых наблюдений
3.3. Расчет скоростного напора ветра над акваториями и ветрового нагона вод на побережья
Часть II. Волны
Глава 4. Линейная теория развития ветровых волн
4.1. Краткий обзор исследований развития ветровых волн
4.2. Линейная теория генерации регулярных волн на поверхности глубокой жидкости прогрессивной волной давления
4.3. Линейная спектральная консервативная модель генерации волн
4.4. Линейная спектральная диссипативная модель генерации ветровых волн
4.5. Развитие ветровых волн в море ограниченной глубины при наличии течения
4.6. Влияние поля давлений и тангенциальных напряжений ветра на процесс генерации ветровых волн
Глава 5. Слабонелинейные модели генерации ветровых волн на глубокой воде
5.1. Модель генерации ветровых волн с обратной связью
5.2. Слабонелинейная модель спектра ветровых волн в установившемся состоянии
5.3. Слабонелинейная модель генерации ветровых волн
Глава 6. Структура спектров ветровых волн
6.1. Степенные законы в спектрах ветровых волн
6.2. Некоторые особенности структуры спектров ветровых волн
6.3. Частотный спектр и его аппроксимации
6.4. Угловой спектр и его аппроксимации
Глава 7. Расчет элементов ветровых волн и низкочастотных колебании перед портом
7.1. Оценка элементов ветровых волн на глубокой воде
7.2. Расчет низкочастотных тягуноопасных колебаний перед портом
Часть III. Морские порты
Глава 8. Волны на акватории порта
8.1. Применение метода диффузии амплитуды к решению задачи дифракции гравитационных волн
8.2. Расчет дифракции волн на акватории порта методом диффузии амплитуды при произвольных расположении и форме оградительных сооружений
8.3. Метод баланса волновой энергии решения задачи дифракции волн на воде
8.4. Расчет дифракции волн на акватории порта энергетическим методом. Вторичная дифракция
8.5. Формирование и расчет низкочастотных колебаний в порту, вызывающих явление тягуна
Глава 9. Определение безопасных условий стоянки и обработки судов у причалов при волнах на акватории порта
9.1. Исследование качки ошвартованного судна и его взаимодействия с причалом на волнении
9.2. Спектральные и вероятностные характеристики качки ошвартованного судна
9.3. Расчет безопасных условий стоянки ошвартованного судна у причала. Допустимые параметры волн на акватории
Глава 10. Расчет влияния ветро-волновых условий на работу порта
10.1. Постановка задачи
10.2. Расчет простоев и числа отводов судов
10.3. О применимости теории массового обслуживания для расчета влияния гидрометеорологических помех на работу порта
10.4. Проверка рекомендуемого метода расчета и перспективы его использования
Заключение
Список литературы
Предметный указатель