Плавучие оградительные сооружения

Плавучие оградительные сооружения, как и сквозные, в морской практике распространения не получили. Основным пре­пятствием применения плавучих волноломов до сего времени были:

а) ненадежность закрепления самих плавучих устройств на якорях;

б) сложность предохранения секций плавучих устройств от разрушения при ударе их одна о другую на волнении.

Основные идеи конструирования плавучих волногасителей развивались в следующих направлениях:

а) применение сплошного широкого гасителя типа плота;

б) применение заглубленных гасителей типа плавающих ряжей;

в) сочетание различного типа понтонов, с наклонными и про­чими образованиями рабочих поверхностей;

г) поплавковые устройства.

В Ялте в 1850 г. был построен плавучий волнолом типа плота. Однако из-за слабости конструк­ции он был разбит штормами.

В Финском заливе применялся волнолом из решетчатых сек­ций, обшитых досками, он был разрушен по той же причине.

Одной из старейших является конструкция плавучего волно­лома Н. А. Саханского (1882 г.) в виде металлических понтонов.

В связи с поиском типов оградительных сооружений для во­дохранилищ, где высота волн меньше, чем на море, был предложен ряд новых типов: П. Л. Золотарева и Б. Н. Гренгамера - понтон с наклонной плоскостью; И. В. Генералова - типа металлического поплавка; П. А. Лабзовского - типа пересекающихся плоскостей с двусторонним горизонтальным стаби­лизатором (шириной до 28 м при заглублении низа вертикальной плоскости до 10 м) и др.

На конкурсе ВНИТОВТа в 1940 г. был предложен проект Е. Е. Руднева и И. Г. Рудашевского - два ряда железобетонных понтонов размерами 60Х15Х7,5 м, так как оказалось, что такой двухрядный узкий волнолом гасит волнение так же хорошо, как и широкий однорядный (при В=50 м).

Плавучий волнолом Ф. Н. Сергеева представляет шесть про­дольных секций железобетонных понтонов размерами 50Х10 м с увеличивающейся осадкой. Под каждым понтоном расположен киль в виде зигзага с заглублением от 1,2 до 9 м. Размер понто­нов 50Х10 м, они связаны цепями, причем по углам установлены полукруглые стальные цилиндры для воспринятия ударов пон­тонов один о другой. Лабораторные исследования этой конструкции показали, что волны гасятся на 80%.

В лабораторных условиях (под руководством Н. Н. Джун­ковского) были испытаны волноломы типов «Рыбка» Н. В. Могилко и «Плавучий ряж» Н. М. Будтолаева. Первый представ­лял собой многорядный плот (440Х100 м, осадка 4 м) с закреп­лением на одном якоре, второй - ряж русской рубки (220х23Х8 м, осадка 6 м), в котором с наружной стороны остав­лены просветы через два бревна для усиления гашения. Коэффи­циент затухания волны оказался равным: в первом случае 0,34-0,35, а во втором 0,2 (т. е. гашение волн было соответ­ственно на 60 и 80%).

Плавучие волноломы в первую очередь оказываются пригод­ными для озерных условий. В морских условиях они могут при­меняться пока лишь при несильном волнении - при вы­соте волн максимум до 2 - 3 м.

Пневматические волноломы

Пневматический волнолом представляет собой расположен­ную на некоторой глубине вблизи от дна трубу, перфорирован­ную по всей своей длине небольшими отверстиями, через эти от­верстия выпускается в виде отдельных пузырьков воздух, нагне­таемый с помощью компрессоров или воздуходувок с берега. Волны, встречаясь на своем пути с преградой, создаваемой эти­ми пузырьками, частично или полностью разрушаются. Перфо­рированный трубопровод может располагаться на отдельных опорах в виде свай либо массивов или же, в случае значительной глубины, подвешиваться на поплавках, закрепляемых на месте с помощью якорей.

Основными достоинствами пневматических волноломов явля­ются: малая строительная стоимость сооружения, почти не зависящая от глубины и качества грунта дна; быстрота возведе­ния; возможность пропуска судов над ограждением во время его эксплуатации и др. К основным недостаткам этого сооружения следует отнести: значительные эксплуатационные расходы, свя­занные с работой мощных воздухонагнетающих установок; за­висимость успешного действия ограждения от работы машин, недостаточная эффективность волногашения при длинных поло­гих волнах и др.

В пневматическом волноломе можно выделить три следую­щих основных фактора, воздействующих на волны:

а) пу­зырьки воздуха, всплывающие к свободной поверхности;

б) вос­ходящий поток воды, увлекаемой воздушными пузырьками;

в) расходящееся в обе стороны от ограждения поверхностное течение жидкости.

Последние исследования, проведенные в гидротехнической лаборатории Одесского института инженеров морского флота в 1953 -1955 гг., показали, что в пневматическом волноломе главным волногасящим фактором является поверхностное течение, направленное навстречу набе­гающему на ограждение волнению. Роль пузырьков воздуха здесь заключается в основном в создании над трубой волнолома восходящего потока воды, последний же необходим для образо­вания поверхностного течения.

Возможность гашения волн сжатым воздухом неоднократно проверялась в лабораторных и натурных условиях. По опытам П. К. Божича, пневматическим волноломом удавалось в лабора­тории гасить исходную волну (по высоте) примерно на 90%. Еще в 1932 г. вблизи одного из черноморских портов было про­ведено испытание пневматического волнолома, давшее удовле­творительные результаты. В Дувре (Англия) в течение послед­них нескольких лет успешно эксплуатируется пневматический волнолом, служащий для ограждения от волн железнодорож­ного парома.

Пневматический волнолом может с успехом применяться для ограждения от волн входов в морские порты, участков портостроительных работ в открытом море, морских нефтепромысло­вых и рыбопромысловых участков и т. п. В больших, глубоких водохранилищах на внутренних водных путях, где имеют место крутые короткие волны, пневматические волноломы могут найти себе применение в качестве основных оградительных соору­жений.