Оценка параметров помехи придонного гидродинамического давления при умеренном волнении в прибрежной акватории

Малышев О. В., Эйдук В. И., Кудрявцев Д. Н.

Данная работа направлена на создание математической модели для оперативной оценки параметров помехи придонного гидродинамического давления в прибрежной акватории в зависимости от характеристик умеренного поверхностного волнения. Получены соотношения для оценки спектров придонного гидродинамического давления, обусловленного турбулентностью, в зависимости от ее спектрального состава. Показано, что показатель степени спадания спектров давления близок к «−2» и при отсутствии значимого поверхностного волнения помеха давления соответствует турбулентности со скоростью диссипации ε ≈ 10-7–10-6 м2⁄с3. Для условий умеренного поверхностного волнения получены регрессионная зависимость уровня турбулентной помехи давления от величины и частоты максимума спектра поверхностного волнения, а также регрессионная зависимость уровня низкочастотной части спектра поверхностного волнения от величины максимума спектра поверхностного волнения. Величины уровней низкочастотной части спектра поверхностного волнения не противоречат модели Фирсова—Рахманина. Предложена математическая модель спектра придонного гидродинамического давления в зависимости от параметров спектра поверхностного волнения и получены оценки коэффициентов модели. Модель учитывает составляющие помехи, создаваемые турбулентностью, низкочастотной областью спектра поверхностного волнения и частотной областью его максимума. Среднее отличие прогнозируемых и экспериментальных значений по всей выборке данных составило примерно 4 дБ. Выявление изменчивости коэффициентов модели в различных гидрофизических условиях требует проведения в дальнейшем систематических согласованных измерений поверхностного волнения и придонной помехи гидродинамического давления в акваториях, представляющих практический интерес.

Скачать