Главная > Разное > Динамические явления в водоемах
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

1.6.4. Затухание стоячих колебаний уровня во времени

Свободные стоячие колебания уровня в водоемах, как и колебания любой физической системы, затухают по экспоненциальному закону:

Для моментов времени и выражение декремента (коэффициента) затухания исходя из (1.32), приводится к виду

показывающему интенсивность затухания колебаний уровня за время, равное периоду сейши. Затухание колебаний может быть определено и за единицу времени (секунда, минута, час), что более удобно при сопоставлении интенсивности затухания в водоемах с разными периодами сейшевых колебаний.

Следует заметить, что определение интенсивности затухания свободных сейшевых колебаний уровня в водоемах по данным самописцев весьма затруднено из-за влияния различных искажающих факторов или из-за столь слабых затуханий, что они не обнаруживаются на записях даже при их длительности в несколько суток. Данные экспериментальных исследований показывают существенное уменьшение интенсивности затухания колебаний уровня с увеличением глубины. Действительно, значение отнесенное к единице времени (1 мин), уменьшалось по данным экспериментов в бетонном лотке размерами (ширина) от 0,50 при см до 0,067 при см, т. е. обратно пропорционально глубине.

Значение для двухузловой сейши на Каховском водохранилище равно около а для двухузловой сейши на оз. Байкал — около Эти цифры показывают, что свободное затухание сейшевых колебаний уровня при малой глубине в экспериментальном лотке происходит в

течение нескольких десятков минут, а при глубине около 30 см — в течение 1,0-1,5 ч. Для затухания сейш на Каховском водохранилище необходимо 2—4 сут, а на оз. Байкал — несколько месяцев. Однако в водоемах процессы свободного затухания колебаний уровня обычно нарушаются искажающими факторами и редко продолжаются непрерывно более нескольких суток.

Затухание свободных сейшевых колебаний уровня происходит в основном за счет донного и внутреннего трения, обусловленного физической вязкостью. Поскольку доля донного трения уменьшается с увеличением глубины бассейна, то это способствует снижению интенсивности затухания сейш в глубоководных водоемах, что и подтверждается полученными результатами экспериментальных исследований и данными натурных наблюдений. В природных условиях на интенсивность затухания сейш и сейшеобразных явлений может оказывать влияние еще один фактор — трение, обусловленное турбулентной вязкостью.

Влияние волнового перемешивания и ветрового течения на затухание сейш и сейшеобразных колебаний уровня отчетливо прослеживается на экспериментальных установках, например при измерении скорости ветра и размеров ветровых волн. По известным значениям интенсивности затухания волновых колебаний уровня, полученным при различной скорости ветра, можно вычислять, как показано в работе [208], коэффициент турбулентной вязкости, соответствующий задаваемым в экспериментах условиям турбулентного перемешивания вод.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление