3. Расчеты элементов волн необходимо производить с учетом деления водоема на следующие зоны по глубине:

глубоководная - с глубиной , где дно не влияет на основные характеристики волн;

мелководная - с глубиной , где дно оказывает влияние на развитие волн и на основные их характеристики;

прибойная - с глубиной от до , в пределах которой начинается и завершается разрушение волн;

приурезовая - с глубиной менее , в пределах которой поток от разрушенных волн периодически накатывается на берег.

4. При определении устойчивости и прочности гидротехнических сооружений и их элементов расчетную обеспеченность высот волн в системе необходимо принимать по табл. 1.

Расчетные уровни воды

5*. Максимальный расчетный уровень воды необходимо принимать согласно требованиям СНиП на проектируемые сооружения (объекты). При определении нагрузок и воздействий на гидротехнические сооружения обеспеченности расчетных уровней должны быть не более: для сооружений I класса - 1% (1 раз в 100 лет), II и III классов - 5% (1 раз в 20 лет), а для IV класса - 10% (1 раз в 10 лет) по наивысшим годовым уровням в безледный период.

Таблица 1

┌────────────────────────────────────────┬──────────────────────────────┐
│                                        │Расчетная обеспеченность высот│
│ Гидротехнические сооружения            │волн в системе, %             │
├────────────────────────────────────────┼──────────────────────────────┤
│Сооружения вертикального профиля        │             1                │
│                                        │                              │
│Сквозные сооружения и обтекаемые пре-   │                              │
│грады класса:                           │                              │
│                                        │                              │
│I                                       │             1                │
│II                                      │             5                │
│III, IV                                 │            13                │
│                                        │                              │
│Берегоукрепительные сооружения класса:  │                              │
│                                        │                              │
│I, II                                   │             1                │
│III, IV                                 │             5                │
│                                        │                              │
│Оградительные сооружения откосного      │                              │
│профиля с креплением:                   │                              │
│    бетонными плитами                   │             1                │
│    каменной наброской, обыкновенными   │             2                │
│    или фасонными массивами             │                              │
│                                        │                              │
│    Примечания: 1.  При определении  нагрузок на  сооружения необходимо│
│принимать высоту волны заданной обеспеченности в системе h_i и  среднюю│
│              ______                                                   │
│длину  волны  ламбда;  для  сквозных   конструкций   следует определять│
│максимальное воздействие волн при изменении  длины  расчетной  волны  в│
│                       ______                                          │
│пределах от 0,8 до 1,4 ламбда.                                         │
│    2.  Расчетную  обеспеченность  высот  волн  в   системе  необходимо│
│принимать:                                                             │
│    при определении защищенности портовых акваторий ............ 5%    │
│    при определении наката волн ................................ 1%    │
│    3. При назначении высотных отметок сквозных сооружений,  возводимых│
│на открытых акваториях, допускается расчетную обеспеченность высот волн│
│в системе принимать 0,1% при надлежащем обосновании.                   │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Примечание. Для берегоукрепительных сооружений в безливных морях обеспеченности расчетных уровней необходимо принимать:

по наивысшим годовым уровням - для подпорных гравитационных стен (волнозащитных) II класса - 1%; III класса - 25%; для искусственных пляжей без сооружений (IV класс) - 1%;

по среднегодовым уровням - для подпорных (волнозащитных) стен IV класса, бун и подводных волноломов IV класса - 50%; для искусственных пляжей с защитными сооружениями (буны, подводные волноломы - IV класс) - 50%.

6*. Высоту ветрового нагона , м следует принимать по данным натурных наблюдений, а при их отсутствии (без учета конфигурации береговой линии и при постоянной глубине дна d) допускается определять по формуле

где - угол между продольной осью водоема и направлением ветра, град;

- расчетная скорость ветра, определяемая по п. 9*;

L - разгон, м;

- коэффициент, принимаемый по табл. 2*.

Таблица 2*

┌──────────────────┬────────────┬──────────┬───────────┬────────────────┐
│V_w, м/с          │      20    │    30    │   40      │     50         │
├──────────────────┼────────────┼──────────┼───────────┼────────────────┤
│k_w x 10(6)       │     2,1    │    3     │   3,9     │     4,8        │
└──────────────────┴────────────┴──────────┴───────────┴────────────────┘

Расчетные характеристики ветра

7. При определении элементов ветровых волн и ветрового нагона должны приниматься обеспеченности расчетного шторма для сооружений I, II классов - 2% (1 раз в 50 лет) и III, IV классов - 4% (1 раз в 25 лет).

Для сооружений I и II классов допускается обеспеченность расчетного шторма принимать 1% (1 раз в 100 лет) при надлежащем обосновании.

8*. Сочетание обеспеченности скорости ветра с обеспеченностью уровня воды следует принимать для сооружений I и II классов, в том числе для условий водохранилищ при нормальном подпорном уровне (НПУ), согласно пп. 5* и 7 и уточнять по данным натурных наблюдений.

9*. Расчетную скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью водоема , м/с, следует определять по формуле

где - скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью земли (водоема), соответствующая 10-минутному интервалу осреднения и обеспеченности, принимаемой по п. 7;

- коэффициент пересчета данных по скоростям ветра, измеренным по флюгеру, принимаемый по формуле , но не более 1;

- коэффициент приведения скорости ветра к условиям водной поверхности для водоемов (в том числе проектируемых) с характерной протяженностью до 20 км, принимаемый: равным единице при измерении скорости ветра над водной поверхностью, над ровной песчаной (пляжи, дюны и прочее) или покрытой снегом местностью; по табл. 3* - при измерении скорости ветра над местностью типа А, В или С, устанавливаемого в соответствии с требованиями СНиП на ветровые нагрузки и дополнениями к нему.

Таблица 3*

┌────────────────────┬──────────────────────────────────────────────────┐
│  Скорость ветра    │  Значения коэффициента k_l при типе местности    │
│  V_l, м/с          ├──────────────┬─────────────────┬─────────────────┤
│                    │     А        │        В        │       С         │
├────────────────────┼──────────────┼─────────────────┼─────────────────┤
│       10           │    1,1       │       1,3       │     1,47        │
│       15           │    1,1       │       1,28      │     1,44        │
│       20           │    1,09      │       1,26      │     1,42        │
│       25           │    1,09      │       1,25      │     1,39        │
│       30           │    1,09      │       1,24      │     1,38        │
│       35           │    1,09      │       1,22      │     1,36        │
│       40           │    1,08      │       1,21      │     1,34        │
└────────────────────┴──────────────┴─────────────────┴─────────────────┘

10. При предварительном определении элементов волн среднее значение разгона, м, для заданной расчетной скорости ветра , м/с, допускается определять по формуле

где - коэффициент, принимаемый равным ;

- коэффициент кинематической вязкости воздуха, принимаемый равным .

Значения предельного разгона , м, допускается принимать по табл. 4 для заданной расчетной скорости ветра , м/с.

Таблица 4

┌───────────────────────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬───────┐
│ Скорость ветра V_w, м/с   │   20   │   25   │   30   │   40   │   50  │
├───────────────────────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼───────┤
│Значения  предельного      │  1600  │  1200  │   600  │   200  │   100 │
│разгона L_u x 10(-3), м    │        │        │        │        │       │
└───────────────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴───────┘

1793 × 2649 пикс.     Открыть в новом окне

11. Расчетные скорости ветра при разгонах менее 100 км допускается определять по данным натурных наблюдений над максимальными ежегодными значениями скоростей ветра без учета их продолжительности.

12*. Расчетные скорости ветра при разгонах более 100 км следует определять с учетом их пространственного распределения (см. рекомендуемое прил. 3*).

Элементы волн в глубоководной зоне

13. Среднюю высоту , м, и средний период волн , с, в глубоководной зоне необходимо определять по верхней огибающей кривой рис. 1. По значениям безразмерных величин и и верхней огибающей кривой необходимо определять значения и и по меньшим их величинам принять среднюю высоту и средний период волн.

Среднюю длину волн , м, при известном значении следует определять по формуле

Примечание. При переменных скоростях ветра вдоль разгона волн допускается принимать по результатам последовательного определения высоты волны для участков с постоянными значениями скорости ветра.

14*. При сложной конфигурации береговой черты среднюю высоту волн , м, необходимо определять по формуле

где , м, (при n = 1, ; ; ) - средние высоты волн, которые должны приниматься согласно рис. 1, по расчетной скорости ветра и проекциям лучей , м, на направление главного луча, совпадающего с направлением ветра. Лучи проводятся из расчетной точки до пересечения с линией берега с интервалом  град от главного луча.