ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................ 6
ГЛАВА 1.ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В
ПОРТОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ.......................................................................... 16
1.1. Освоение Арктической зоны РФ........................................................ 16
1.2. Освоение Северного морского пути до настоящего времени......... 20
1.3. Аналитический обзор нормативно-технической документации .... 26
1.4. Портовые гидротехнические сооружения, применяемые на СМП 35
1.4.1. Оградительные сооружения ......................................................... 36
1.4.2. Причальные сооружения .............................................................. 39
1.4.3. Совмещённые оградительные и причальные сооружения........ 41
1.5. Выводы по первой главе ..................................................................... 44
ГЛАВА 2.ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА. ПРИЧИНЫ, ПОСЛЕДСТВИЯ И
АДАПТАЦИЯ.......................................................................................................... 46
2.1. Причины изменений климата............................................................. 46
2.1.1. Естественные причины................................................................. 47
2.1.2. Антропогенные причины.............................................................. 49
2.1.3. Обратные связи.............................................................................. 54
2.2. Влияние климатических изменений на условия эксплуатации
портовых гидротехнических сооружений............................................................ 57
2.3. Влияние климатических изменений на уровенный режим моря до
настоящего момента ............................................................................................... 62
2.4. Глобальное моделирование климатической системы ..................... 66
3
2.5. Региональные прогнозные климатические изменения. Оценка
изменения уровенного режима для ряда портов, расположенных на трассе СМП
89
2.6. Адаптация к климатическим изменениям в РФ ............................. 100
2.7. Выводы по второй главе ................................................................... 107
ГЛАВА 3.ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛН В МЕЛКОВОДНОЙ
ЗОНЕ ПОРТА ПРИ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЯХ УРОВЕННОГО
РЕЖИМА АКВАТОРИИ...................................................................................... 111
3.1. Учёт волнения при проектировании ПГТС и действующая методика
определения границ волновых зон...................................................................... 112
3.1.1. Классификации волн на воде ..................................................... 112
3.1.2. Ветровые волны на воде ............................................................. 114
3.1.3. Нормативная методика определения характеристик волнения
127
3.2. Оценка влияния климатических изменений уровенного режима
акватории на расчётные характеристики волнения в зоне строительства ПГТС
134
3.2.1. Изменение границ зон воспринимаемых нагрузок.................. 135
3.2.2. Оценка факторов, лимитирующих волнообразование на
глубокой воде и границы мелководной зоны ................................................. 139
3.2.3. Трансформация волн при уклоне дна 0.03 и более.................. 143
3.2.4. Трансформация волн при уклоне дна менее 0.03..................... 150
3.2.5. Совокупное изменение высоты волны при трансформации и
рефракции волн.................................................................................................. 153
3.3. Обобщённая оценка изменения высот волн при трансформации в
условиях повышения уровенного режима акватории....................................... 158
4
3.4. Изменение величины волновой нагрузки на ПГТС при учёте
прогнозного повышения уровня моря ................................................................ 163
3.5. Выводы по третьей главе .................................................................. 166
ГЛАВА 4.ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ
УРОВЕННОГО РЕЖИМА АКВАТОРИИ НА ОТСЧЁТНЫЕ УРОВНИ,
НАВИГАЦИОННЫЕ ГЛУБИНЫ, ЗАПЛЕСК И НЕЗАТОПЛЯЕМОСТЬ ПГТС
169
4.1. Влияние климатических изменений уровенного режима акватории
на отсчётный уровень морского порта ............................................................... 170
4.2. Заплеск волн для ПГТС вертикального профиля........................... 179
4.3. Влияние климатических изменений уровенного режима акватории
на навигационную глубину порта и возвышение кордона причалов.............. 187
4.4. Влияние климатических изменений уровенного режима акватории
на незатопляемость оградительных ПГТС......................................................... 195
4.5. Моделирование ПГТС в условиях климатических изменений
уровенного режима акватории............................................................................. 202
4.5.1. Условия для проведения физического эксперимента.............. 205
4.5.2. Эксперименты для определения волновых нагрузок .............. 218
4.5.3. Эксперименты для определения заплесков (переливов)......... 232
4.6. Влияние климатических изменений уровенного режима на
вероятность аварии ПГТС.................................................................................... 239
4.7. Выводы по четвёртой главе.............................................................. 248
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................. 253
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.................... 256
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................ 257
5
Приложение А Авторская программа для ЭВМ №1 и полученные с её
помощью результаты .................................................................................................. 297
Приложение Б Авторская программа для ЭВМ №2..................................... 313
Приложение В Список публикаций автора по тематике диссертационного
исследования................................................................................................................ 314
Приложение Г Акт о внедрении результатов диссертационной работы .... 317
