Исследование сейшевых колебаний в бухте переменной глубины

Ю.В. Манилюк, В.Ф. Санников

Морской гидрофизический институт РАН, г.Севастополь

Аннотация

В рамках линейного приближения теории длинных волн рассматриваются сейшевые колебания в частично замкнутом прямоугольном бассейне переменной глубины, изменяющейся по параболическому закону. Получено аналитическое решение для случая, когда на входе в бассейн расположена узловая линия уровня. Исследуются периоды, колебания уровня и скорости сейшевых течений. Получены оценки периодов старших мод сейш для Севастопольской бухты, Холмской бухты, бухты Алексеева, Петрозаводской губы Онежского озера. Установлено, что аналитические оценки периодов сейш в указанных водоемах удовлетворительно согласуются с данными натурных наблюдений и со значениями, рассчитанными по формулам для бассейна с постоянной глубиной. Исключение составляют периоды моды Гельмгольца, для которых получаются заниженные значения.

Ключевые слова

сейши, частично замкнутый бассейн, мода Гельмгольца, Севастопольская бухта, Холмская бухта, Петрозаводская губа

Благодарности

Работа выполнена в Морском гидрофизическом институте РАН в рамках государственного задания по теме 0827-2018-0004 «Комплексные междисциплинарные исследования океанологических процессов, определяющих функционирование и эволюцию экосистем прибрежных зон Черного и Азовского морей» (шифр «Прибрежные исследования»).

Для цитирования

Манилюк Ю. В., Санников В. Ф. Исследование сейшевых колебаний в бухте переменной глубины // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2019. № 2. С. 4–12. EDN WCVLBK. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2019-2-4-12

Manilyuk, Yu.V. and Sannikov, V.F., 2019. Research of Seiche Oscillations in the Bay of Variable Depth. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 4–12. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2019-2-4-12 (in Russian).

DOI

10.22449/2413-5577-2019-2-4-12

Список литературы

  1. Лабзовский Н.А. Непериодические колебания уровня моря.–– Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1971.– 238 с.
  2. Rabinovich A.B. Seiches and harbor oscillations (Chapter 9) // Handbook of Coastal and Ocean Engineering / Ed. By Y.C.Kim.– Singapoure: World Scientific Publ., 2009.– P.193-236.
  3. Shao D., Feng W., Feng X. An analytical investigation for oscillations in a harbor of a parabolic bottom // J. Mar. Science and Techn.– 2016.– v.21, iss.3.– P.416-426.
  4. Зырянов В.Н., Чебанова М.К. Гидродинамические эффекты при вхождении приливных волн в эстуарии // Водные ресурсы.– 2016.– т.43, № 4.– С.379-386.
  5. Манилюк Ю.В., Фомин В.В. Сейшевые колебания в частично замкнутом бас-сейне // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества.– 2017.– № 3.– С.73-83.
  6. Ivanov V.A., Manilyuk Yu.V., Sannikov V.F. Seiches in a basin with an open entrance // J. Appl. Mech. and Techn. Phys.– 2018.– v.59, № 4.– Р.594-600.
  7. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика.– М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1955.– 560 с.
  8. Черкесов Л.В. Основы динамики несжимаемой жидкости.– Киев: Наукова думка, 1984.– 167 с.
  9. Рабинович А.Б. Длинные гравитационные волны в океане: захват, резонанс, излучение.– СПб.: Гидрометеоиздат, 1993.– 325 с.
  10. Ковалев Д.П. Натурные эксперименты и мониторинг инфрагравитационных волн для диагностики опасных морских явлений в прибрежной зоне на при-мере акваторий Сахалино-Курильского региона: дис. … д-ра физ.-мат. наук.– Южно-Сахалинск, 2015.– 304 с.
  11. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики.– М.: Изд-во МГУ, 1999.– 799 с.
  12. Горячкин Ю.Н., Иванов В.А., Репетин Л.Н., Хмара Т.В. Сейши в Севастопольской бухте // Труды УкрНИГМИ.– 2002.– вып.250.– С.342-353.
  13. Манилюк Ю.В., Пальшин Н.И. Резонансные колебания в Петрозаводской губе Онежского озера // XXVI междунар. научно-технич. конф. «Прикладные задачи математики». 17-21 сентября 2018 г.– Севастополь, 2018.– C.127-132.
  14. Шевченко Г.В., Чернов А.Г., Ковалев П.Д., Горин И.И. Резонансные колебания в заливах и бухтах: натурные эксперименты и численное моделирование // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е.Алексеева.– 2010.– С.52-62.
  15. Manilyuk Yu.V., Cherkesov L.V. The influence of the gulf’s geometry on seiche oscillations in an enclosed basin // Physical oceanography.– 1997.– v.8, iss.4.– P.217-227.

Скачать статью в PDF-формате