МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ)

МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ)

One of the prospective areas of today’s marine and oceanic resource management is creation of artificial reefs. Artificial reefs do not represent a universal solution to environmental problems of water areas; their creation serves as a comprehensive flexible approach to restoration of aquatic ecosys...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2023
Автори: Муркалов, О.Б., Рижко, В.Є., Калініченко, В.І.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Marine Ecological Journal 2023
Теми:
моделювання
поле хвиль
Одеське узбережжя
штучний риф
SWAN
modeling
wave field
Odessa coast
artificial reef
Онлайн доступ:https://mej.od.ua/index.php/mej/article/view/32
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Marine Ecological Journal

Репозитарії

Marine Ecological Journal
id oai:ojs2.mej.od.ua:article-32
record_format ojs
institution Marine Ecological Journal
baseUrl_str
datestamp_date 2023-05-11T18:19:40Z
collection OJS
language Ukrainian
topic моделювання
поле хвиль
Одеське узбережжя
штучний риф
SWAN
modeling
wave field
Odessa coast
artificial reef
SWAN
spellingShingle моделювання
поле хвиль
Одеське узбережжя
штучний риф
SWAN
modeling
wave field
Odessa coast
artificial reef
SWAN
Муркалов, О.Б.
Рижко, В.Є.
Калініченко, В.І.
МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ)
topic_facet моделювання
поле хвиль
Одеське узбережжя
штучний риф
SWAN
modeling
wave field
Odessa coast
artificial reef
SWAN
format Article
author Муркалов, О.Б.
Рижко, В.Є.
Калініченко, В.І.
author_facet Муркалов, О.Б.
Рижко, В.Є.
Калініченко, В.І.
author_sort Муркалов, О.Б.
title МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ)
title_short МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ)
title_full МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ)
title_fullStr МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ)
title_full_unstemmed МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ)
title_sort моделювання взаємодії штучних рифів з хвилевим полем (на прикладі одеського узбережжя)
title_alt MODELING THE INTERACTION OF ARTIFICIAL REEFS WITH A WAVE FIELD (CASE STUDY: ODESSA COAST)
description One of the prospective areas of today’s marine and oceanic resource management is creation of artificial reefs. Artificial reefs do not represent a universal solution to environmental problems of water areas; their creation serves as a comprehensive flexible approach to restoration of aquatic ecosystems. Natural conditions and species composition of aquatic organisms in the North-Western part of the Black Sea significantly differ from conditions in the World Ocean area, where artificial reefs are traditionally built and used.This article presents generalized results of experiments featuring creation of artificial reefs in natural regional conditions of the Odessa coast in the 20th century. The international experience in creating artificial reefs with preset properties was analyzed, and peculiarities of applying mathematical modeling of wave processes when designing artificial reefs were reviewed.One of the prospective areas is to create combined-purpose artificial reefs on the Odesa coast: an alternative option of reconstructing and repairing hydraulic engineering structures; coast protection structures suitable for population with aquatic organisms and capable of producing alluviums and debris for nourishment of the coastal area.The interaction of three artificial reef variants with a wind wave field was studied. The modeling was done using a third-generation SWAN wave model, version 41.10. The model’s input parameters included: design parameters of waves in hazardous wave directions 4% occurrence in regime, a digital model of the submarine relief, the depth of location and geometric parameters of artificial reefs.The modeling has revealed that the analyzed artificial reef variants perform the wave protection function. Depending on the ratio between the depth and geometric location, wave protection functions could be performed not only by individual structures but by their entirety: a reef complex.A decrease in the wave height by 0.1–0.2 m was observed in the place where the structures are located. Benthal orbital wave speed is the highest on the wave crest, and low at the distance of 0.25 of the length of an oncoming storm wave from the structure. With these figures, the material of crests with the fineness of 10–20 mm and the bottom of artificial reefs with the fineness of 4–10 mm will not be eroded.
publisher Marine Ecological Journal
publishDate 2023
url https://mej.od.ua/index.php/mej/article/view/32
work_keys_str_mv AT murkalovob modelingtheinteractionofartificialreefswithawavefieldcasestudyodessacoast
AT rižkovê modelingtheinteractionofartificialreefswithawavefieldcasestudyodessacoast
AT kalíníčenkoví modelingtheinteractionofartificialreefswithawavefieldcasestudyodessacoast
AT murkalovob modelûvannâvzaêmodííštučnihrifívzhvilevimpolemnaprikladíodesʹkogouzberežžâ
AT rižkovê modelûvannâvzaêmodííštučnihrifívzhvilevimpolemnaprikladíodesʹkogouzberežžâ
AT kalíníčenkoví modelûvannâvzaêmodííštučnihrifívzhvilevimpolemnaprikladíodesʹkogouzberežžâ
first_indexed 2024-09-01T18:11:36Z
last_indexed 2024-09-01T18:11:36Z
_version_ 1811411958852747264
spelling oai:ojs2.mej.od.ua:article-322023-05-11T18:19:40Z MODELING THE INTERACTION OF ARTIFICIAL REEFS WITH A WAVE FIELD (CASE STUDY: ODESSA COAST) МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ШТУЧНИХ РИФІВ З ХВИЛЕВИМ ПОЛЕМ (НА ПРИКЛАДІ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ) Муркалов, О.Б. Рижко, В.Є. Калініченко, В.І. моделювання, поле хвиль, Одеське узбережжя, штучний риф, SWAN modeling, wave field, Odessa coast, artificial reef, SWAN One of the prospective areas of today’s marine and oceanic resource management is creation of artificial reefs. Artificial reefs do not represent a universal solution to environmental problems of water areas; their creation serves as a comprehensive flexible approach to restoration of aquatic ecosystems. Natural conditions and species composition of aquatic organisms in the North-Western part of the Black Sea significantly differ from conditions in the World Ocean area, where artificial reefs are traditionally built and used.This article presents generalized results of experiments featuring creation of artificial reefs in natural regional conditions of the Odessa coast in the 20th century. The international experience in creating artificial reefs with preset properties was analyzed, and peculiarities of applying mathematical modeling of wave processes when designing artificial reefs were reviewed.One of the prospective areas is to create combined-purpose artificial reefs on the Odesa coast: an alternative option of reconstructing and repairing hydraulic engineering structures; coast protection structures suitable for population with aquatic organisms and capable of producing alluviums and debris for nourishment of the coastal area.The interaction of three artificial reef variants with a wind wave field was studied. The modeling was done using a third-generation SWAN wave model, version 41.10. The model’s input parameters included: design parameters of waves in hazardous wave directions 4% occurrence in regime, a digital model of the submarine relief, the depth of location and geometric parameters of artificial reefs.The modeling has revealed that the analyzed artificial reef variants perform the wave protection function. Depending on the ratio between the depth and geometric location, wave protection functions could be performed not only by individual structures but by their entirety: a reef complex.A decrease in the wave height by 0.1–0.2 m was observed in the place where the structures are located. Benthal orbital wave speed is the highest on the wave crest, and low at the distance of 0.25 of the length of an oncoming storm wave from the structure. With these figures, the material of crests with the fineness of 10–20 mm and the bottom of artificial reefs with the fineness of 4–10 mm will not be eroded. Створення штучних рифів – один з перспективних напрямів сучасного морського й океанічного природокористування. Практичні успіхи цього напряму спираються на комплексний підхід у відновленні водних екосистем. Природні умови і видовий склад водних організмів у північно-західній частині Чорного моря істотно відрізняються від умов інших акваторій Світового океану, де традиційно створюються та експлуатуються штучні рифи.У статті узагальнені результати експериментальних робіт зі створення штучних рифів у регіональних природних умовах Одеського узбережжя в ХХ столітті. Проаналізовано міжнародний досвід створення штучних рифів із заданими властивостями та розглянуто особливості застосування математичного моделювання хвильових процесів у разі проєктування штучних рифів.Одним з перспективних напрямів є створення на Одеському узбережжі штучних рифів комбінованого призначення: альтернативний варіант реконструкції та ремонту гідротехнічних споруд; хвилегасні та берегозахисні споруди пристосовані також для заселення водними організмами і продукування наносів та уламкового матеріалу для живлення берегової зони.Викладено результати дослідження взаємодії трьох варіантів штучних рифів з полем вітрових хвиль. Застосована хвилева модель третього покоління SWAN version 41.10. Вхідними параметрами моделі є: розрахункові параметри хвиль хвиленебезпечних напрямків 4% забезпеченості в режимі, цифрова модель рельєфу дна, глибина розташування та геометричні параметри штучних рифів.За результатами моделювання встановлено, що досліджені варіанти штучних рифів виконують хвилезахисну функцію. Залежно від співвідношення глибини та геометричного місця розташування хвилегасні (берегозахисні) функції виконують не тільки окремі споруди, а їх сукупність – рифовий комплекс.Спостерігається зменшення висоти хвиль на 0,1–0,2 м у місці їх розташування. Придонні хвилеві орбітальні швидкості мають максимальні значення на гребенях ШР, мінімальні – на відстані 0,25 довжини набігаючої штормової хвилі від споруди. За цих значень не буде розмиватися матеріал гребенів розміром ≥ 10–20 мм та ≥ 4–10 мм основи ШР. Marine Ecological Journal Морський екологічний журнал 2023-05-08 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://mej.od.ua/index.php/mej/article/view/32 10.47143/1684-1557/2021.2.05 Marine Ecological Journal ; No. 2 (2021): Marine ecological journal; 54-64 Морський екологічний журнал; № 2 (2021): Морський екологічний журнал; 54-64 uk https://mej.od.ua/index.php/mej/article/view/32/31

Схожі ресурси