Неправильные течения в речном русле.
Колебательные движения всей массы воды в водохранилище или озере называют сейшами. Поверхность воды при этом приобретает уклон то в одну, то в другую сторону. Ось, вокруг которой колеблется поверхность водоема, называется узлом сейши. Сейши могут быть одноузловые (рис. 40, и), двухузловые (рис. 40, б) и т. д.
Рис. 40. Сейши
Сейши возникают при резких изменениях атмосферного давления, прохождении грозы, при резких изменениях силы и направления ветра, способных раскачать массу воды. Водная масса, стремясь возвратиться в прежнее положение равновесия, приходит в колебательное движение. Колебания под воздействием трения будут постепенно затухать. Траектории частиц воды в сейшах подобны траекториям, наблюдаемым в стоячих волнах.
Чаще всего сейши имеют высоту от нескольких сантиметров до метра. Периоды колебаний сейш могут быть от нескольких минут до 20 ч и более. Например, в приплотинной части Цимлянского водохранилища наблюдаются одноузловые сейши с периодом 2 ч и высотой 5—8 см.
Тягун представляет собой резонансные волновые колебания воды в портах, бухтах и гаванях, вызывающие циклические горизонтальные движения судов, стоящих у причалов. Период колебаний воды при тягуне от 0,5 до 4,0 мин.
Тягуны создают длиннопериодные стоячие волны, где частицы воды движутся по орбитам узлов. Однако под вершиной и подошвой волны движение их направлено вертикально. Период колебания поверхности воды и скорость движения частиц зависят в основном от конфигурации берегов и глубины бассейна.
Порт не является полностью замкнутым бассейном, он сообщается с открытым водоемом или морем сравнительно узким проходом. Любое колебание воды в этом проходе под действием внешних сил вызывает собственные колебания воды в бассейне. Внешними силами могут быть:
послештормовая долгопериодная зыбь; барические волны, возникающие после быстрого выхода циклона и антициклона с моря на сушу;
внутренние волны, образующиеся под действием штормов в открытом море или озере, которые, приближаясь к мелководью, выходят на поверхность и проникают на акваторию порта. Если период внешней силы близок к периоду собственных колебаний воды портовой акватории, то эти колебания быстро нарастают и достигают наибольшей величины. После прекращения действия внешних сил колебания затухают.
В зависимости от того, в какой точке тягуна находится судно, оно испытывает или горизонтальные, или вертикальные перемещения. Если размеры судна и места крепления швартовов таковы, что период его собственных колебаний близок или совпадает с периодом сейш, то возникают сильные резонансные движения. Причем рядом может находиться судно, которое практически не испытывает действие тягуна, так как оно отличается от первого размерами, массой, периодами качки и собственных колебаний.
Во время тягунов пассажирские суда вынуждены отходить на рейд, так как стоянка у причалов становится невозможной, а грузовые — прекращать работы. Даже при очень маленьких ускорениях в движении судна возникают ударные силы, способные повредить его корпус. Тягуны воздействуют на суда неодинаково, поэтому судоводители должны знать их особенности в данном порту, период колебаний воды в акватории, а также особенности поведения своего судна при тягуче.
При изменении объема воды (прихода и расхода), а также при движении водной массы в озерах происходят колебания уровней воды. Чем больше изменение водного объема, тем больше амплитуда колебаний уровня воды (она может быть от 2—3 см и до нескольких метров).
Величина колебаний уровня во многом зависит от площади и характера берегов озера. В течение года в отдельных климатических зонах периоды колебаний уровня бывают различны. В северных широтах наибольшие колебания бывают в начале лета и наименьшие в конце весны. На северо-западе европейской части СССР в течение года максимальные уровни бывают весной и осенью и минимальные — зимой и летом. В озерах средней части Сибири (например, на Байкале) наибольший уровень наступает летом, а наименьший осенью, зимой и весной.
В засушливых местностях Северного Казахстана и Прикаспийской низменности наибольшие уровни наблюдаются весной от снеготаяния и наименьшие — летом.
Кроме годовых колебаний, у озер различают вековые колебания уровней. Они вызываются изменениями условий питания озер. В связи с колебаниями количества атмосферных осадков, летних температур воздуха, испарения и т. д. иногда несколько лет подряд наблюдаются многоводные или маловодные годы. При тектонических процессах может происходить поднятие или опускание озерной котловины, что также сказывается на уровенном режиме озера. Многолетняя амплитуда колебаний уровней различна и составляет несколько метров.
Дата добавления: 2015-05-28; просмотров: 2781;