Робота - переможець конкурсу

Об’єкт дослідження – процес генерації, поширення та взаємодії поверхневих поодиноких хвиль з топографічними особливостями хвильового каналу. Мета роботи – дослідження процесів генерації, поширення поверхневих поодиноких хвиль та їх взаємодії з різними типами перешкод за допомогою фізичного моделювання в лабораторному каналі; встановлення основних закономірностей, що описують взаємодію поверхневих поодиноких хвиль з крутими схилами і топографічними особливостями каналів, аналіз впливу нелінійності на процеси взаємодії хвиль з перешкодами. Метод дослідження – фізичне моделювання процесів поширення поверхневих поодиноких хвиль та їх взаємодії з береговими схилами та підводними перешкодами. В даній роботі представлено детальний опис експериментальної установки та методики проведення експериментальних досліджень. На її основі виконані експериментальні дослідження процесу взаємодії поодиноких хвиль з береговими схилами, встановленими під різними кутами нахилу до горизонту, та підводними перешкодами типу «вертикальна пластина», «прямокутний поріг» і «підводний уступ». В результаті досліджень взаємодії поодиноких хвиль з береговими схилами отримано основні характеристики хвиль, що поширюються в лотку, визначено величини висот їх накату на береговий схил, знайдено коефіцієнти відбиття поодинокої хвилі в залежності від кута нахилу берегового схилу. Проведено порівняння результатів з відомими теоретичними та експериментальними даними. Виявлено формування «дисперсійного хвоста» при відкоті хвилі зі схилів та знайдено його амплітудно-частотні характеристики. При дослідженні взаємодії поодиноких хвиль з підводними перешкодами виявлено, що можуть бути виділені два основні сценарії, а саме – трансформація і взаємодія, і запропоновано критерій реалізації цих сценаріїв. Показано, що довжина перешкоди суттєво впливає на процес взаємодії хвилі з перешкодою. Область застосування: прогнозування нелінійних хвиль в океані і наслідків їхньої взаємодії з прибережними акваторіями; розробка конструктивних схем гідротехнічних споруд в прибережній зоні та підводних конструкцій для дисипації хвильової енергії і захисту берегів від ерозії. Ключові слова: поодинока хвиля, береговий схил, «дисперсійний хвіст», підводна перешкода, коефіцієнти відбиття та проходження.