Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Поверхностные морские волны характеризуются лишь незначительным гори­зонтальным перемещением воды. Плавающий объект дрейфует в направлении распространения волны со скоростью, составляющей примерно 1 % скорости распространения волны. Выделенный объем воды движется преимущественно в вертикальной плоскости по кругу так, что вблизи гребня волны он совершает короткое движение вперед и отступает назад практически на то же расстояние вблизи ее подошвы. Вблизи поверхности диаметр этого круга равен длине волны. С ростом глубины водоема он уменьшается, так что горизонтальное перемещение становится пренебрежимо малым уже при глубине, превышающей длину волны. В результате на глубокой воде (d »X) волны практически не взаимодействуют с дном и их поведение не зависит от глубины. Поэтому фазовая скорость волны является функцией только длины волны. На глубокой воде (d » А)

(1)

Любая система, в которой скорость волны зависит от ее длины, называет­ся дисперсной. Следовательно, глубокий океан является типичной дисперсной системой. Однако если глубина водоема невелика, то круговое движение от­дельных объемов воды нарушается влиянием дна и волна теряет часть своей энергии. При А» d скорость волны становится независимой от А (система пе­рестает быть дисперсной). Но при этом она становится зависимой от глубины d. На мелкой воде (А » d)

Для промежуточных глубин имеет место переходный режим волновой ско­рости. На очень мелкой воде (при d ~ А/7) скорость движения гребня волны на­много превышает скорость подошвы и волна обрушается.

Очевидно, что на мелкой воде скорость волны падает по мере уменьшения глубины. По этой причине волны имеют тенденцию выстраиваться параллель­
но берегу при подходе к нему. Если волна подходит к берегу под острым углом, движение ее части, которая ближе к побережью, замедляется, что позволяет бо­лее отдаленным частям волны нагнать ее.

При движении над береговым склоном волны, находящиеся дальше от бере­га, движутся быстрее, чем более близкие к берегу, поэтому длина волны умень­шается при приближении ее к побережью. Период волны, однако, при этом не изменяется.

Все перечисленное выше относится к фазовой скорости волны. Групповая скорость, т. е. скорость распространения энергии, отличается от фазовой скоро­сти в дисперсной среде. Для двух предельных случаев (глубокая и мелкая вода) верны следующие соотношения:

Комментарии запрещены.