Исследовано влияние волновой энергии на работу портов

Инфрагравитационные колебания — волны с периодом от 25 до 300 секунд и длиной от 100 м до 10 км — могут влиять на швартовые операции, в зависимости от геометрии порта. Исследование ученых из Университета Западной Австралии изучило этот эффект на примере марины Ту-Рокс, поскольку этот район испытывает постоянную зыбь и частые штормовые системы.

Эти колебания важны, поскольку их период может быть близок к «собственному периоду» гавани — фундаментальному свойству, зависящему от её геометрии (длины, ширины, глубины). При совпадении периодов возникает резонанс, что приводит к ритмичным движениям водной поверхности и течениям внутри порта. Даже при малой амплитуде внешних инфрагравитационных волн, резонанс может вызвать колебания высокой амплитуды, делая швартовку небезопасной и приводя к повреждениям швартовых и кранцев.

Результаты показали, что в марине Ту-Рокс преобладают четыре основных колебания в инфрагравитационном диапазоне. Они присутствуют постоянно, но во время штормов их энергия возрастает, а высота достигает максимума в 0,5 м, в отличие от спокойных условий, когда она обычно ниже 0,1 м. Исследование выявило связь с подводной системой рифов параллельно берегу. «Мы обнаружили, что инфрагравитационные волны генерируются при распространении ветровых/зыбовых волн над этими рифами», — поясняет автор исследования, PhD-кандидат Даршани Тотагамуваге. Во время штормов энергия волн над рифами увеличивается примерно в 10 раз, что, в свою очередь, усиливает колебания в марине.

В настоящее время ведется поиск методики для минимизации таких колебаний в портах со схожими условиями. «В среде с высокоэнергетическим фоном инфрагравитационных волн колебания можно минимизировать, регулируя геометрические параметры порта, — говорит Тотагамуваге. — Необходимо убедиться, что собственный период порта не попадает в диапазон периодов окружающих инфрагравитационных волн».