ГОСТ Р 70023-2022 Действует

4.2.2 В качестве основного критерия подобия следует использовать число Фруда Fr, то есть необходимо обеспечить равенство чисел Фруда объекта и модели

где V - характерная скорость (например, скорость распространения волны), м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

L - характерный линейный размер (например, длина волны), м.

6.1.2 Средства измерений и контроля линейных размеров и массы, а также геодезические приборы и оборудование должны быть своевременно поверены в установленном порядке и соответствовать нормативным документам и технической документации по метрологическому обеспечению в соответствии с ГОСТ Р 58941 и ГОСТ Р 8.563.

3.9

нерегулярные волны: Волны, элементы которых изменяются случайным образом.

[СП 38.13330.2018, пункт 3.20]

4.1.11 Программа работ разрабатывается исполнителем и согласовывается заказчиком.

4.2.1 При выполнении физического моделирования волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения должно быть обеспечено механическое подобие объекта и модели.

4.2.4 Линейные размеры (геометрические размеры сооружений и их элементов, глубины, высоты и длины волн и т.п.) на модели принимаются в линейных масштабах - вертикальном mh и горизонтальном ml. Указанные масштабы могут не совпадать. В этом случае моделирование ведется с искажением масштабов. Вертикальный масштаб модели mh является основным для определения других масштабов модели.

4.2.5 Для исключения влияния поверхностного натяжения масштаб моделирования должен быть таким, чтобы высота волн на модели была не менее 2,0 см, а длина не менее 20,0 см.

5.2 Гидроволновой лоток представляет собой канал прямоугольного сечения, верхняя часть которого, как правило, открыта. В зоне изучения волнового воздействия на модель стенки лотка изготавливаются из прозрачного материала (например, из оргстекла). Вблизи одной из торцевых стенок устанавливается волнопродуктор, а вблизи другой - исследуемая модель. Исследования проводятся только при фронтальном подходе волн. При этом модель должна занимать всю ширину лотка. Исследования в гидроволновом лотке при косом подходе волн или расположении модели не на всю ширину лотка не допускаются.

5.3 Для гашения волн, распространяющихся в тыловую часть бассейна или лотка, а также для исключения отражения волн от границ модели следует устанавливать волногасители.

6.1.5 Точность измерений величин на модели при проведении физического моделирования должна быть не менее указанной в таблице 3.

Таблица 3

Точность измерений при проведении физического моделирования

Таблица 3Измеряемая величина | Точность измерений Уровень воды | +/- 1 мм Уровень свободной поверхности, высота волн | +/- 1 мм Период волн | +/- 0,05 с Нагрузки (давление) | +/- 5% Измерение горизонтальных (сдвигов) и вертикальных (осадки, подъемы) перемещений | +/- 5 мм Примечание - Точность измерений величин, не указанных в таблице, устанавливается в программе работ. |

4.2.8 Масштабы подбираются с учетом параметров экспериментальных установок, размеров акватории и элементов волн.

6.2.1 При выполнении исследований для обеспечения достоверности каждый опыт следует повторять не менее трех раз с последующей статистической обработкой результатов.

5.9 Для воспроизведения подводного рельефа используется батиметрический план акватории в масштабе не менее 1:500.

5.10 Для строительства модели гидротехнических сооружений и их элементов, а также для изготовления отдельных частей используются чертежи и схемы, с указанием необходимых размеров, содержащие плановые (компоновочные) и конструктивные решения исследуемых гидротехнических сооружений.

5.11 Точность изготовления модели гидротехнических сооружений и их элементов, взаимодействующих с волнением, должна быть не менее указанной в таблице 2.

Таблица 2

Точность изготовления модели сооружений и их элементов

Таблица 2Параметры модели сооружений и их элементов | Отклонения значений от указанных в проекте модели | Методы контроля Плановое положение сооружений (для исследования в гидроволновом бассейне) | +/- 5 мм | Триангуляция (микротриангуляция), трилатерация, полигонометрия или их комбинации с использованием оборудования по ГОСТ Р 53340 Высотное положение | +/- 1 мм | Геометрическое, тригонометрическое или гидростатическое нивелирование Масса элементов при исследовании их устойчивости (плит, камня или фасонных массивов) | +/- 5% | Измерение массы Линейные размеры сооружений и их элементов (высота, длина, ширина) | +/- 1 мм | Прямое измерение по ГОСТ Р 58939 и (или) измерение дальномерами Уклоны (вертикальность), прямолинейность | +/- 1% | Механические способы с применением креномеров, прямых и обратных отвесов или методы проецирования, координирования и измерения углов или направлений с использованием оборудования по ГОСТ Р 53340 Фактическая площадь сечения (для исследования в гидроволновом лотке) | +/- 5% | Прямое измерение по ГОСТ Р 58939 Примечание - Допускается комбинация приведенных методов и (или) применение иных, соответствующих ГОСТ Р 58939, ГОСТ Р 58941 и ГОСТ Р 8.563. | |

4.2.9 Искажение горизонтальных масштабов (искажение продольного масштаба относительно поперечного) не допускается. Искажение вертикального масштаба относительно горизонтального допускается при соблюдении требований 4.2.2 и 4.2.3.

4.1.9 Физическое моделирование волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения проводят силами специализированных организаций на основании технического задания в соответствии с предварительно разработанной программой.

3.12

расчетный шторм: Шторм повторяемостью один раз за заданный период времени (например, 25, 50 или 100 лет) и характеризующийся максимальными за этот период элементами волн; разным направлениям волн могут соответствовать различные расчетные штормы.

[СП 38.13330.2018, пункт 3.30]

4.1.1 Физическое моделирование волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения проводится в гидроволновых бассейнах (пространственная задача) и (или) в гидроволновых лотках (плоская задача).

4.1.2 Гидроволновой бассейн предназначен для изучения волнового воздействия на пространственные модели сооружений. Основные задачи, решаемые при проведении экспериментальных исследований в гидроволновом бассейне:

- оценка защищенности портовых акваторий от волнения;

- обоснование плановых и компоновочных решений причальных и оградительных сооружений;

- оценка устойчивости элементов сооружений;

- оценка заплесков (переливов) на сооружения и (или) территорию;

- иные задачи (при необходимости).

4.1.3 Гидроволновой лоток предназначен для изучения волнового воздействия на плоские модели и отдельные элементы сооружений. Основные задачи, решаемые при проведении экспериментальных исследований в гидроволновом лотке:

- оценка устойчивости элементов сооружений;

- оценка волноотражающей и волногасящей способности элементов конструкций;

- определение волновых нагрузок на элементы конструкций;

- оценка заплесков (переливов) на сооружения и (или) территорию;

- иные задачи (при необходимости).

4.1.5 В качестве модельной жидкости используется вода. Использование видов (типов) материалов для строительства моделей портовых гидротехнических сооружений и их элементов не регламентируется при условии соблюдения требований 4.2.2 и 4.2.3.

4.1.8 В случае расположения исследуемого сооружения (элемента) на глубине, меньшей глубины первого обрушения расчетных волн, исследования устойчивости сооружений и их элементов, а также исследование волновых нагрузок дополнительно к 4.1.6 и 4.1.7 следует проводить при воздействии обрушающихся волн.

4.1.6 Исследования для решения задач 4.1.2 и 4.1.3 проводят при воздействии регулярных волн. Допускается проведение дополнительных исследований при воздействии нерегулярного волнения при соответствующем обосновании в программе работ.

4.1.7 Исследования проводят при воздействии расчетных волн при расчетных уровнях воды (моря). Обеспеченность и повторяемость элементов волн, а также обеспеченность уровней воды (моря) принимают согласно СП 38.13330 в соответствии с классом гидротехнических сооружений. Допускается дополнительно проводить исследования при других элементах волн и уровнях воды (моря), отличных от расчетных, при соответствующем обосновании в программе работ.

4.1.10 Программа работ по физическому моделированию волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения составляется на первом, подготовительном, этапе работ и должна содержать следующие сведения:

- наименование и тип гидротехнического сооружения, его характеристики, класс;

- цели и задачи исследований, измеряемые параметры;

- расчетные параметры волн и уровни воды (моря);

- описание экспериментальных установок и требования к волногасителям;

- описание измерительной системы и точности измерений;

- принятые критерии подобия и масштабы модели;

- точность воспроизведения рельефа дна, точность изготовления модели ГТС и их элементов;

- состав и последовательность экспериментов;

- обоснование необходимости проведения дополнительных инженерных изысканий и (или) научно-исследовательских работ;

- требования к составу, содержанию и оформлению результатов работ.

4.1.12 По результатам физического моделирования волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения оформляется отчет о научно-исследовательской работе в соответствии с ГОСТ 7.32.

4.2.6 Масштаб времени и периода волн mt вычисляют по формуле

, (4)

где mh - линейный масштаб.

4.2.7 Масштаб массы элементов (плит, камня или фасонных массивов) mG при исследовании их устойчивости вычисляют по формуле

, (5)

где mh - линейный масштаб.

5.1 Гидроволновой бассейн оснащается передвижными (для изменения направления генерируемого волнения) или стационарными волнопродукторами. Исследования могут проводиться при воздействии волн любых волноопасных направлений (в зависимости от ориентации модели и установки волнопродуктора).

5.4 При строительстве модели следует предусматривать мероприятия, исключающие повышение уровня воды у ее границ, обусловленное граничными створами модели, искажающее параметры исследуемых процессов.

5.5 Модель сооружается в масштабе, выбор которого определяется согласно 4.2, по предварительно разработанному проекту.

5.6 Расположение модели сооружений в экспериментальной установке выполняется в соответствии с требованиями таблицы 1.

Таблица 1

Расположение модели в экспериментальной установке

Таблица 1Экспериментальная установка | Расстояние от волнопродуктора | Площадь воспроизведения подводного рельефа Гидроволновой бассейн | Не менее пяти длин волн | На всю ширину исследуемого сооружения, по длине не менее трех длин волн Гидроволновой лоток | Не менее пяти длин волн | На всю ширину лотка, по длине не менее двух длин волн Расчетная длина волн, определяемая для глубины в месте расположения сооружения. | |

5.7 Рельеф дна на модели воспроизводится с учетом принятого масштаба с точностью +/- 3 мм по высоте и +/- 5 мм в плане. При этом в гидроволновом бассейне необходимо воспроизводить рельеф дна на модели как внутри портовой акватории, так и на подходах к порту на площади, не менее указанной в таблице 1.

5.8 Дно модели необходимо изготовлять жестким (например, из цементной стяжки). Исследование волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения на моделях с размываемым дном (например, песчаным) не допускается.

6.1.1 При проведении физического моделирования волновых воздействий на портовые гидротехнические сооружения основными измеряемыми величинами являются:

- уровень воды в лотке или бассейне (в спокойном состоянии);

- параметры волн (высота, длина, период);

- отметки свободной поверхности при волнении;

- плановые и вертикальные деформации сооружений;

- нагрузки (давление) на сооружения и их элементы;

- иные при необходимости.

6.1.3 Нестандартное оборудование (испытательные установки, приборы, аппаратура и т.п.), технические требования к которому в национальных стандартах не установлены, допускается применять для измерений параметров волн, нагрузок на сооружения и их элементы и др. При этом в программе работ следует указать основные технические характеристики этого оборудования с указанием диапазона измерений, нормы погрешности и других характеристик, необходимых для обеспечения контроля с требуемой точностью. Качество и достоверность результатов измерений таким оборудованием должны быть обеспечены его периодической калибровкой (не реже одного раза в 6 мес).

6.1.4 Для одновременного получения значений различных характеристик могут использоваться измерительные системы, состав которых определяется целями и задачами работ. При этом оборудование и средства измерений, входящие в состав измерительной системы, должны соответствовать требованиям 6.1.2 и 6.1.3.

4.2.3 При исследовании волнового воздействия на откосы набросных сооружений (из камня или фасонных массивов) следует также обеспечить на модели выполнение условия

Re >= 1000, (2)

где Re - число Рейнольдса, вычисляемое по формуле

6.2.2 Методы обработки результатов измерений и вычисления погрешностей должны соответствовать ГОСТ Р 8.736.