Океанология, 2023, T. 63, № 6, стр. 1000-1009
Прогноз динамики песчаного пляжа в сложных гидродинамических условиях
И. Г. Кантаржи *
Национальный исследовательский Московский государственный
строительный университет
Москва, Россия
* E-mail: kantardgi@yandex.ru
Поступила в редакцию 26.11.2022
После доработки 07.12.2022
Принята к публикации 16.12.2022
- EDN: QMLYJB
- DOI: 10.31857/S0030157423060059
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Аннотация
Исследуются изменения береговой зоны под воздействием течений различной природы и ветровых волн. В качестве объекта рассматривается песчаный пляж, расположенный в акватории “Парка 300-летия Санкт-Петербурга”, Невская губа Финского залива Балтийского моря. Пляж подвергается активному воздействию ветровых волн и в итоге размывается с интенсивностью отступания берега примерно 4 м в год. Для численного моделирования используется комплекс моделей: SWAN – ветроволновая модель и COASTOX-UN – двумерная модель течений, транспорта наносов и переформирования дна. Была разработана модель Невской губы и устья р. Невы от Комплекса защитных сооружений (КЗС) на западе до створа р. Невы в районе Литейного моста на востоке. На основе реанализа данных по ветру были отобраны за пятилетний период с 2014 по 2018 гг. 36 сильных штормов, для последовательности которых проводилось численное моделирование волн, течений и литодинамических процессов. Получены балансы намывов и размывов после десятилетнего моделируемого периода по секторам пляжа. Для верификации результатов используются спутниковые снимки района моделирования, установлено, что модель адекватно описывает основные наблюдаемые тенденции в развитии пляжа.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Список литературы
Железняк М.И., Кантаржи И.Г., Леонтьев И.О. Шахин В.М. Математическое моделирование береговых процессов Имеретинской низменности для обоснования берегозащитных мероприятий // Гидротехническое строительство. 2011. № 10. С. 22–29.
Кантаржи И.Г., Мордвинцев К. П. Численное и физическое моделирование в МГСУ морских портовых гидротехнических сооружений // Наука и безопасность. 2015. № 32 (15). С. 2–16.
Кивва С.Л., Железняк М.И., Коломиец П.С., Сорокин М.B. Математическое моделирование наката волн и берегового размыва Имеретинского побережья во время экстремальных штормов // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2011. V. 7. Is. 2. P. 77–84.
Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82*. СП 38.13330.2018. Свод правил. М.: 2019.
Отчет 186-19-ИГМИ. Технический отчет по результатам инженерно-гидрометеорологических изысканий для подготовки проектной документации по объекту: “Яхт-клуб со встроенной трансформаторной подстанцией” по адресу: г. Санкт-Петербург, Южная дорога, участок 21 (Невская губа Финского залива (Балтийское море) в районе западной части Крестовского острова). СПб.: ЗАО “ЛенТИСИЗ”, 2019.
Отчет 1290–2020. ИГМИ. Технический отчет по результатам инженерно-гидрометеорологических изысканий. АО “Фирма УНИКОМ”, 2020.
Отчет о НИР “Оценка влияния гидротехнических сооружений на гидродинамический режим акватории Невской губы, прилегающей к “Парку 300-летия Санкт-Петербурга”. Санкт-Петербургский филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, 2022. 30 с.
Booij N., Ris R.C., Holthuijsen L.H. A third-generation wave model for coastal regions. Part 1. Model description and validation // Journal of Geophysical Research. 1999. № 104 (C4). P. 7649–7666.
Camenen B., Larson M. A bed load sediment transport formula for the nearshore // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2005. № 63. P. 249–260.
Camenen B., Larson M. A unified sediment transport formulation for coastal inlet applications, ERDC/ CHL-TR-06-7. US Army Engineer Research and Development Center, Coastal and Hydraulics Laboratory, 2007.
DHI. MIKE 21 Spectral Wave Module Scientific Documentation, MIKE by DHI. Hørsholm, Denmark. 2017. 56 p.
DHI. MIKE 21 & MIKE 3 Flow Model FM, Hydrodynamic and Transport Module Scientific Documentation. MIKE by DHI. Hørsholm, Denmark. 2017. 64 p.
https://www.mikepoweredbydhi.com/products/mike-21-3.
https://cirpwiki.info/wiki/CMS.
https://www.xmswiki.com/wiki/SMS:SMS.
https://www.compositerunoff.sr.unh.edu/html/Polygons/P6972430.html.
http://www.marineinsitu.eu/dashboard/.
Kantardgi I., Zheleznyak M., Demchenko R. et al. Modeling of Nonlinear Hydrodynamics of the Coastal Areas of the Black Sea by the Chain of the Proprietary and Open-Source Models // EGU General Assembly Conference Abstracts. 2014. V. 16.
Kantardgi I.G., Zheleznyak M.J. Laboratory and numerical study of waves in the port area // Magazine of Civil Engineering. 2016. № 6. P. 49–59.
Kantardgi I.G., Zheleznyak M.I., Anshakov A.S. Numerical modeling of nonlinear hydrodynamics of the coastal areas // Magazine of Civil Engineering. 2019. № 87(3).
Lin L., Demirbilek Z., Mase H. et al. CMS-Wave: A nearshore spectral wave processes model for coastal in-lets and navigation projects. Coastal and Hydraulics Laboratory, Technical Rep. No. ERDC/CHL TR-08-13. Vicksburg, MS: U.S. Army Engineer Research and Development Center. 2008.
Ris R.C., Holthuijsen L.H., Booij N. A third-generation wave model for coastal regions, Part 2. Verification // Journal of Geophysical Research, 1999. № 104 (C4). P. 7667–7681.
Sánchez A, Beck T, Lin L. et al. Coastal Modeling System Draft User Manual. Vicksburg, Mississippi: US Army Corps of Engineers, Engineers Research and Development Center. 2012.
van Rijn L.C. Unified View of Sediment Transport by Currents and Waves. I: Initiation of Motion, Bed Roughness, and Bed-load Transport // Journal of Hydraulic Engineering. 2007. № 133(6). P. 649–667.
van Rijn L.C. Unified View of Sediment Transport by Currents and Waves. II: Suspended Transport // Journal of Hydraulic Engineering. 2007. № 133(6). P. 668–689.
Дополнительные материалы отсутствуют.