Навигационная классификация мор грунтов 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Навигационная классификация мор грунтов



Навигационная классификация грунтов. Для целей судовождения обычно используют классификацию грунтов, в основу которой положены механический состав, а также держащие свойства грунта.

Основными типами грунтов являются: плита сплошная, отдельные скалы, которые не держат якорь.

Глыбы и валуны — обломки горных пород,(валуны) и (глыбы)..

Промежутки между валунами бывают заполнены галькой, гравием или песком. Эти грунты очень плохо держат якорь.

Галечные грунты (галечники)— преобладают обломки горных пород, окатанные (галька) или неокатанные щебень. Галька и щебень нередко встречаются в рассеянном виде в других грунтах, но включаются при этом в качестве примеси к ним (например, песок с включением гальки).

Гравийные грунты (гравий) — преобладают обломки пород и минеральные зерна Грунт несвязный, сыпучий. Галечные и гравийные грунты плохо держат якорь.

Пески — отдельно зернистый грунт. Преобладают частицы (зерна) Грунт несвязный, сыпучий. Пылеватые пески (крупные алевриты)—преобладающие частицы (зерна) крупного алеврита Грунт несвязный, сыпучий; при взмучивании быстро осаждаетсяИлистые пески (мелкие пески и крупные алевриты) — преобладают (мелкий песок) или (крупный алеврит). Грунт слабо связный,

Песчанистые илы (алевритовые илы) — (крупный и мелкий алеврит), грунт связный, слабо пластичный. При взмучивании осаждается медленно. Вязкость незначительная;

Илы (мелкоалевритовые илы) —мелкий алеврит). Грунт связный, слабо пластичный, вязкий. На глаз песчинок незаметно совсем.

Глинистые илы —Грунт связный, плотный, пластичный, вязкий, липкий.

Карты грунтов. Карты грунтов используют для выбора наиболее безопасного пути при плавании на мелководье, когда в силу специфических условий плавания (например, бар в устье реки) приходится следовать с минимальным запасом глубины под килем. Место якорной стоянки также выбирают с учетом характера и держащих свойств грунта

Обычно используются три вида грунтовых карт:

1.Навигационные грунтовые карты, на которых грунты даны только в отдельных точках По таким картам можно судить о характере грунта только в той точке, где данные обозначены.

2.Грунтовые морфологические карты дают представление о площадном распространении того или иного грунта.

3.Батилитологические карты — на которых наносится рельеф в виде изобат и состав осадка.

К наиболее распространенным картам батилитологического типа относятся карты механического состава грунтов, сопоставленные с рельефом

 

48.Изменение осадки морских судов в водах разной плотности.

При переходе судна в воду с другой плотностью (заход с моря в реку или наоборот) его осадка изменяется. Величина изменения осадки зависит как от соотношения плотностей воды, так и от конструктивных особенностей судна. В общем случае изменение осадки (в м) можно определить из выражения:

где ∆ - водоизмещение судна, т;

q - характеристика судна, определяющая "число тонн на 1 см осадки" при данном водоизмещении, т/см, выбирается из судовой документации;

γ1- плотность воды, из которой выходит судно, кг/м3 ;

γ2- плотность воды, в которую входит судно, кг/м3.

Плотность пресной воды обычно принимается равной 1000 кг/м3, а средняя плотность океанической воды принимается за 1025 кг/м3. Для конкретных бассейнов она определяется по справочникам и атласам.

 

49.Ледообразование в пресной и морской воде.

Вследствие различия в хими­ческом составе пресных и соленых вод процесс льдообразования в них неодинаков.

С охлаждением поверхностного слоя пресной воды ее плот­ность увеличивается и возникает перемешивание вод, которое про­должается до все большей глубины, пока плотность воды не до­стигнет наибольшего значения при температуре -\-4 °С, по всей глубине бассейна. Когда поверхностный слой воды охладится ниже температуры 4 °С, его плотность будет иметь значение меньше плотности нижележащих слоев и перемешивание вод прекратится. При достижении поверхностным слоем температуры —0,13 °С начинается образование льда.

Для вод соленостью от 0 до 24,7 %0, которые называются со­лоноватые, процесс замерзания происходит так же, как и в прес­ной воде, с той лишь разницей, что льдообразование в солоноватых водах происходит при более низких температурах наибольшей плотности и замерзания воды в зависимости от ее солености.

|Изменение температуры замерзания и температуры наиболь­шей плотности происходит в различной степени. Как видно из рис. 44, температура наибольшей плотности понижается быстрее, чем температура замерзания. В результате при солености, равной 24,7 %0, температура наибольшей плотности и температура за­мерзания имеют одинаковое значение —1,3 °С.

Для морских вод с соленостью большей чем 24,7 %0 процесс льдообразования протекает иначе. В морских водах температура наибольшей плотности ниже температуры замерзания. Поэтому, когда температура поверхностного слоя морской воды достигает температуры замерзания, явление пере­мешивания вод не прекращается. Образование кристаллов льда может происходить не только на поверхности воды, но и во всем слое перемешивания, достигшем температуры замерзания. Такое же явление наблюдается, когда перемешивание вод происходит под воздействием ветра, волнения и течений. Лед, образовавший­ся в толще вод или у дна, называется глубинным и донным.

Процесс замерзания солоноватых и морских вод имеет и общее свойство — осолонение оставшегося объема воды. Это объясня­ется тем, что после того, как вода в море достигает температуры замерзания, из нее начинает выделяться чистый пресный лед, вследствие чего повышается соленость остального объема воды. Поэтому для дальнейшего льдообразования требуется новое по­нижение температуры поверхностного слоя.

 

50. Формы морского льда. Классификация по происхождению, подвижности и др.

Наиболее благоприятными условиями для начала льдообразования являются спокойное море, наличие тонкого поверхностного распресненного слоя воды, большая теплоотдача тепла водой в атмосферу.

Образование льда в море начинается с появлением тонких ледяных игл — кристаллов чистого льда. Рост кристаллов пер­воначально происходит по го­ризонтальным направлениям, что приводит к увеличению площади льда, покрывающего море, затем начинается рост кристаллов в вертикальном на­правлении. Соли, растворенные в морской воде, и пузырьки воздуха располагаются в про­межутках между кристаллами льда. Таким образом, морской лед после образования состоит из кристаллов чистого льда, между которыми вкраплены ячейки с солевым рассолом и пузырьками воздуха.

При спокойном состоянии моря смерзающиеся кристаллики льда образуют тонкий ледяной налет темно-свинцового цвета, по внешнему виду напоминающий пятна сала. Этот первичный ледяной покров носит название «сало».

При дальнейшем замерзании спокойного моря образуется тонкая эластичная корка льда — нилас, которая легко прогибается на волнении.

Блестящая корка льда, образующаяся на спокойной поверх­ности воды, в результате непосредственного замерзания или из ледяного сала носит название склянка. Ее толщина до 5 см. Она легко ломается при ветре и волне-.

При выпадении снега на поверхность моря, свободную от льда, образуется вязкая масса — снежура.

Из ледяного сала или снежуры на легкой волне, а также в результате разлома склянки и ниласа в условиях большой зыби образуется блинчатый лед. Он преимущественно круглой формы от 30 см до 3 м в диаметре, толщиной 10—15 см, с приподнятыми краями вследствие ударов льдин одна о другую.

Нилас и блинчатый лед постепенно превращаются в молодой лед толщиной 10—30 см. Морской лед, являющийся дальнейшей стадией развития молодого льда и просуществовавший не более одной зимы, называется однолетним льдом. Толщина его колеб­лется от 30 см до 2 м. Лед, который подвергается таянию, по край­ней мере, в течение одного лета, относится к старым льдам. Ти­пичная его толщина 3 м и более.

Льды, встречающиеся в море, подразделяются по подвижно­сти на две большие группы: неподвижные и плавучие.

 

51. Элементы морских волн.

Выделяются следующие геометрические элементы волны.

Волновой профиль — кривая, получаемая в резуль­тате сечения взволнованной поверхности моря вертикальной плоскостью в заданном направлении.

Средний волновой уровень волнового про­филя — линия, пересекающая волновой профиль так, что сум­марные площади выше и ниже этой линии одинаковы.

Каждая волна характеризуется следующими геометрически­ми элементами:

гребень — часть волны, расположенная выше среднего вол­нового уровня;

вершина — наивысшая точка гребня волны; ложбина — часть волны, расположенная ниже среднего волно­вого уровня;

подошва — наинизшая точка ложбины волны; высота h — превышение вершины волны над соседней по­дошвой на волновом профиле, проведенном в генеральном направ­лении распространения волн;

длина — горизонтальное расстояние между вершинами двух смежных гребней на волновом профиле, проведенном в генераль­ном направлении распространения волн;

крутизна — отношение высоты данной волны к ее длине; фронт волны — линия на плане взволнованной поверхности, проходящая по вершинам гребня волны;

луч волны — линия, перпендикулярная фронту волны в данной точке;

длина гребня L — протя­женность гребня волны в на­правлении фронта;

направление распростране­ния волны — направление пере­мещения волн вдоль луча вол­ны, отсчитываемое от норда в сторону их движения.

Кроме элементов волн, опре­деляющих их геометрические характеристики, выделяют ки­нематические элементы, к ко­торым относятся:

периоды волны — интер­вал времени между прохождением двух смежных вершин через фиксированную вертикаль;

скорость волны с (фазовая скорость) — скорость переме­щения гребня волны в направлении ее распространения, которая определяется за короткий интервал времени порядка периода волны.

За период волны т профиль ее смещается на расстояние, рав­ное длине волны к, поэтому длина, период и скорость волны опре­деляются зависимостью

Х = ст.

 

52.Стадия развития ветрового волнения .

В море наблюдаются три стадии ветрового волнения.

Развивающееся (не- установившееся) волнение, при котором под воздействием

ветра наблюдается увеличение энергии волн во времени dEfdt и изменение потока энергии по расстоянию d[VcE)/dx.

На этой стадии с увеличением скорости ветра наблюдается наиболее интенсивный рост отдельных элементов волн. При раз­витии волнения изменение величины отдельных элементов волн происходит в различной степени..

Высота и длина волны растут с усилением скорости ветра. Однако рост высоты волны вначале происходит весьма интенсив­но, а затем постепенно замедляется. Длина волны на начальной стадии растет незначительно, но в дальнейшем она возрастает быстрее, чем высота волны. Как следствие такой закономерности является уменьшение крутизны волны по мере развития ветрового волнения. В начальный период развития ветрового волнения вол­ны имеют крутизну ε =1/7, затем крутизна непрерывно уменьша­ется и при развитом волнении имеет значение 1/23.

Установившееся волнение, при котором размеры волн достигают своих предельных значений при определенных скорости и продолжительности действия ветра и длине его раз­гона над морем.

При установившемся волнении количество энергии, посту­пающей от ветра Ец, становится равным энергии, расходуемой на преодоление турбулентного трения Eit, и, следовательно, из­менение энергии волны во времени дЕ/д1= 0.

Затухающее волне­ние, у которого с ослаблени­ем скорости ветра происходит уменьшение элементов волн за счет сокращения количества энергии, получаемой от ветра в единицу времени.

При неустановившемся вол­нении со снижением скорости ветра высота волн начинает заметно уменьшаться. При за­тухании морского волнения од­ной и той же скорости ветра соответствует большая высота волн, чем при росте волнения.

Установившееся волнение начинает заметно уменьшать свои размеры через несколько часов после ослабления ветра, что объясняется большим количеством энергии, запасенной волной от ветра

 

Зыбь. Мертвая зыбь.

Волны, возбуждаемые ветром на поверхности моря, подраз­деляются на два основных типа: ветровые и зыбь.

Ветровые волны находятся под непосредственным воздействи­ем ветра; зыбь — это волнение, оставшееся после ветра, его выз­вавшего, или ослабевшего, или изменившего свое направление более чем на 45 °.

Зыбью называется волнение, которое существует за счет накопленной энергии волны Е. когда передача энергии ветра к волнам прекращается и 0).

В океанах и морях встречаются следующие случаи формиро­вания зыби:

1. Возникновение зыби непосредственно в зоне шторма при некоторых колебаниях в скорости дующего ветра. Так как среди совокупности ветровых волн наблюдаются волны в различной стадии своего развития, то достаточно скорости ветра немного уменьшиться, чтобы скорость некоторого числа волн превысила скорость ветра и они превратились бы в зыбь.

2. Если в данном районе перемещается циклон, в котором ско­рость ветра достигает значительных значений, то при этом волны, выходя из области шторма, превращаются в зыбь. Формирование зыби в этом случае определяется дисперсией и угловым рассея­нием.

Нередко в океане можно встретить зыбь со скоростью распро­странения более 60 км/ч и длиной волн 400—800 м.

Зыбь, существующая при полном отсутствии ветра, называ­ется мертвой зыбью. Она характерна двухмерными однородными по элементам волнами с малой крутизной.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 661; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.228.43.90 (0.037 с.)