Особенности проведения экспериментальных исследований воздействия волн цунами на плавучий объект с якорной системой раскрепления

В статье рассматриваются особенности методики проведения экспериментов по физическому моделированию процесса воздействия длинных волн типа цунами на плавучий объект и анализируются их результаты. При интенсификации транспортировки сжиженного природного газа в страны Азии плавучие заякоренные хранилища будут размещены в бухтах Северного морского пути. Указанный транспортный коридор может подвергаться воздействию волн цунами. Решение задач, связанных с обеспечением безопасной эксплуатации морских объектов при действии различных видов внешних нагрузок в месте их базирования, является весьма актуальным и имеет практическую значимость. В работе были рассмотрены особенности моделирования процесса воздействия волн цунами на гидротехнические объекты и представлено подробное описание экспериментальной установки с анализом ее особенностей. Основное внимание уделено методике проведения экспериментальных работ с использованием датчиков и информационной системы для проведения измерения различных величин. Анализ результатов экспериментов указывает не только на необходимость измерения усилий в связях системы удержания, но и на обязательность определения перемещений плавучего объекта при воздействии на него волны цунами. Сделаны выводы о перспективности использования ультразвуковых датчиков, а также о необходимости учитывать отражения волн от стенок бассейна и проводить мероприятия по устранению или снижению воздействий отраженных от стенок волн на исследуемый объект.

1. План развития Северного морского пути на период до 2035 года. Утвержден распоряжением Правительства Российской Федерации от 1 августа 2022 г. № 2115-р.

2. СП 292.1325800.2017. Здания и сооружения в цунамиопасных районах / Минстрой России. – М., 2017.

3. Беляев Н.Д. Экспериментальные исследования воздействия волн типа цунами на грунт у оснований морских гравитационных платформ / Н.Д. Беляев, В.В. Лебедев, И.С. Нуднер, А.В. Мишина и др. // Инженерно-строительный журнал. – 2014. – № 6 (50). – С. 4 – 12.

4. Гусаров Р.Н. Опыт и задачи физического моделирования волн цунами / Р.Н. Гусаров, И.Г. Кантаржи // ГеоРиск. – 2022. – Т. XVI, № 1. – С. 8 – 19. – DOI 10.25296/1997-8669-2022-16-1-8-19.

5. Гусаров Р.Н. Экспериментальные и аналитические исследования волн цунами, вызванных землетрясениями и оползнями / Р.Н. Гусаров, И.Г. Кантаржи // Гидротехническое строительство. – 2023. – № 10. – С. 48 – 56.

6. Кантаржи И.Г. Воздействие длинных волн на береговые гидротехнические сооружения / И.Г. Кантаржи, Н.А. Губина, Р.Н. Гусаров // Гидротехническое строительство. – 2021. – № 2. – С. 48 – 52.

7. Бабчик Д.В. Экспериментальная оценка нагрузок на плавучий объект от прямого воздействия волн цунами / Д.В. Бабчик, Н.Д. Беляев, В.В. Лебедев, И.С. Нуднер и др. // Гидротехническое строительство. – 2022. – № 8. – С. 15 – 21. – DOI 10.34831/EP.2022.99.38.002.

8. Беляев Н.Д. Экспериментальное определение усилий в якорных связях плавучего объекта при воздействии волн цунами / Н.Д. Беляев, В.В. Лебедев, И.С. Нуднер, К.К. Семенов и др. // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. – 2023. – № 70/71. – С. 128 – 142.

9. Беляев Н.Д. Необходимость использования экспериментального метода при изучении цунами / Н.Д. Беляев, В.В. Лебедев, И.С. Нуднер, К.К. Семенов и др. // Гидротехническое строительство. – 2024. – № 5. – С. 34 – 40.

10. Veldman A.E.P. Extreme wave impact on offshore platforms and coastal constructions / A.E.P. Veldman, R. Luppes, T. Bunnik, R.H.M. Huijsmans et al. // Proceedings of the International Conf. on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, Rotterdam, The Netherlands, 2011. – P. 365 – 376. DOI 10.1115/OMAE2011-49488.

11. Gusev O.I. Numerical investigation of the wave force on a partially immersed rectangular structure: Long waves over a flat bottom / O.I. Gusev, G.S. Khakimzyanov, L.B. Chubarov // Ocean Engineering. – 2021. – Vol. 221. – P. 108540. – DOI 10.1016/j.oceaneng.2020.108540.

12. Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений ветровых волн / И.И. Леви. – М., Л.: Госэнергоиздат, 1960. – 210 с.

13. Лаппо Д.Д. Условия автомодельности в исследованиях волнового движения жидкости / Д.Д. Лаппо, А.М. Жуковец, С.С. Мищенко // Известия ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева: сб. науч. тр. – 1979. – Т. 132. – С. 59 – 65.