PL47167B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy róznego rodzaju elementów i systemu ich ukladania na dnie mórz lub jezior w celu oddzialywania na osia¬ danie rumowiska w waznych dla zeglugi miej¬ scach.Znana jest rzecza budowanie przed falochro¬ nami lub w ochronie brzegów progów podwod¬ nych, które wystaja na taka wysokosc, ze po¬ woduja rozbijanie fal przed dojsciem ich do falochronu lub brzegu.Poza tym znane jest zabezpieczanie dna mor¬ skiego za pomoca niskich blisko siebie rozmie¬ szczonych bloków wielosciennych, które uspa¬ kajaja znajdujaca sie miedzy nimi wode tak, *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Prof. Dr Helge Lundgren iz zawieszony w niej staly material ulega osadza¬ niu.Byly równiez robione próby przyspieszania osadzania piasku wzdluz wybrzezy za pomoca pali lub ekranów, jak równiez byly proponowa¬ ne podobne uklady do formowania lawic pias¬ kowych w rzekach niezeglownych.W odróznieniu od tych znanych ukladów, wy¬ nalazek ma na celu nie ochrone dna morskiego, lecz zmierza do zachowania i stworzenia gle¬ bokosci niezbednych dla zeglugi.Ponizej omówione sa zjawiska, jakie brano pod uwage przy rozwiazywaniu tego zagadnie¬ nia.Znana jest rzecza, ze przenoszenie rumowiska po dnie oceanów,"jezior i innych miejsc gdzie istnieje ruch falowy jest^ zalezne„od^dw&ch "czynników, a ^mianowicie: ruchu falowego ipradu. Gdy fale przebiegaja po dnie, to czastecz- ki wody poruszaja sie w tyl i w przód w fazie z falami. Jezeli ten ruch wody jest dostatecz¬ nie silny, to wytwarza tetniaca zawiesine ru¬ mowiska.Jezeli równoczesnie z ruchem drgajacym cza¬ stek wody istnieje w poblizu dna prad, wów¬ czas prad ten jest zdolny do przenoszenia cza¬ steczek rumowiska, pozostajacych w zawiesinie dzieki ruchowi drgajacemu. W ten sposób ru¬ mowisko moze byc przenoszone w kierunku pradu i odlozone na dnie dopiero wtedy, gdy dojdzie do miejsc, w których ruch falowy w poblizu dna i prad sa za slabe do utrzymania go jako zawiesiny.Wymieniony prad moze byc róznego rodzaju i róznego pochodzenia, a mianowicie: 1. Prad przybrzezny. Jest on zwiazany z wla¬ sciwymi pradami morskimi, przy czym przyczy¬ na jego istnienia sa warunki zachodzace w pewnej odleglosci od rozwazanego miejsca.Prad ten jest np» skutkiem ustalonych wiatrów. przeplywów, róznic temperatur itd. 2. Prad falowy. Jest to prad wzdluz wybrze¬ za, wywolywany przez fale biegnace ku wybrze¬ zu pod wiekszym lub mniejszym katem. 3. Przemieszczanie sie wody w ruchu falo¬ wym. W tym przypadku chodzi o fakt, ze ruch drgajacy, wykonywany przez czastki wody, nie przynosi ich z powrotem w scisle to samo po¬ lozenie wyjsciowe, lecz za kazdym okresem fali nastepuje pewne przesuniecie wynikowe.Przesuniecie to moze miec kierunek zgodny z rozchodzeniem sie fal lub tez kierunek prze¬ ciwny, przy czym w górnej i dolnej warstwie wody ruch ten odbywa sie w kierunkach prze¬ ciwnych. Takie przenoszenie sie wody jest na¬ zywane w literaturze przenoszeniem masowym ruchu falowego. Okolicznosc, czy kierunek prze¬ mieszczania sie wody w poblizu dna jest zgodny z kierunkiem fal czy przeciwny, zalezy od ro¬ dzaju fal i stosunków miedzy glebokoscia wody, dlugoscia fal i wysokoscia fali.Dla wyrobienia lepszego pojecia o istocie przenoszenia rumowiska nalezy wziac pod uwa¬ ge, ze ruch wody wsteczny i postepujacy tuz ponad dnem jest w istocie niesymetryczny, a wiec np. predkosci ruchu postepujacego nie sa równe predkosciom ruchu wstecznego. Taka asymetria wynika z faktu, ze grzbiety fal sa wyzsze i krótsze niz doliny, wskutek czego ruch wody postepujacy naprzód jest zwykle silniejszy i trwa krócej niz ruch wsteczny. Taki niesy¬ metryczny ruch wody powoduje niesymetrycz¬ ne dzialanie zawiesinowe, co z kolei powoduje przenoszenie rumowiska, i to przenoszenie w pewnych okolicznosciach przeciwne do kie¬ runku postepowania ruchu falowego, w innych zas warunkach — zgodne z tym kierukiem. Je¬ dnak najczesciej takie przenoszenie odbywa sie w tym samym kierunku co i wspomniany wy¬ zej ruch wody w poblizu dna.Jak wynika z powyzszego, osadzenie rumo¬ wiska moze miec miejsce w obszarach dna gdzie zaburzenie falowe jest zmniejszone. Po¬ nizej sa przytoczone pewne przyklady, do któ¬ rych jednak nie ogranicza sie niniejszy wynala¬ zek.Przed wejsciem do portu calkowite lub cze¬ sciowe odbicie fal od falochronów wywoluje znaczne zaburzenia falowe, lecz w obszarach poza wejsciem zaburzenie falowe jest zmniej¬ szone, wskutek braku odbicia od wejscia.W samym wejsciu do portu fale wchodzace wywoluja pewne zaburzenie, ale wobec boczne¬ go rozproszenia energii falowej wewnatrz wej¬ scia do portu, zaburzenie w tym obszarze jest zmniejszone. * . ; Gdy fale przechodza przez kanal to zachodzi tam mniejszy ruch falowy i tym samym mniej¬ sze zaburzenie ponad dnem kanalu niz ponad wyzszym dnem morza poza kanalem.Podobne warunki moga wystepowac na szla¬ kach zeglugowych, gdzie nie ma kanalów, i w innych miejscach, gdzie glebokosc jest wazna ze wzgledu na zegluge, Datego tez zapobiega¬ nie osiadaniu rumowiska w niepozadanych miej¬ scach lub powstrzymywanie osiadania ma wielkie znaczenie ekonomiczne, gdyz eliminuje calkowicie lub czesciowo roboty poglebiarskie.Celem niniejszego wynalazku jest unikniecie wymienionych wyzej niedogodnosci, wynika¬ jacych z niepozadanego osadzania rumowiska w miejscach, gdzie glebokosc wody ma wazne znaczenie dla zeglugi, np. najdalszych miej¬ scach portu, na zewnatrz wejscia do portu, w kanalach i na szlakach zeglugowych, gdzie jest pozadane utrzymanie pewnego minimum gle¬ bokosci. Osiaga sie to za pomoca ukladu ele¬ mentów wedlug wynalazku, w którym wysta¬ jace elementy maja taka wysokosc, iz zajmuja pewna czesc strefy najblizszej dna morskiego, gdzie czastki gruntu znajduja sie w stanie za¬ wieszenia w wodzie pod wplywem ruchu fa¬ lowego, przy czym ksztalt elementów, ich wy¬ miary i rozmieszczenie w tej strefie sa takie, ze powstaja silne wiry zwiekszajace wysokosc strefy i ilosc rumowiska w zawiesinie w takim stopniu, ze jego osiadanie jest utrudnione i — 2 —tym samym powstaje mozliwosc przeniesienia rumowiska na inne miejsce.Szczególne wykonanie elementów wystajacych, o których jest tutaj mowa, moze byc uwazane, biorac ogólnie, jako sztuczna chropowatosc dna.Im wyzsze sa elementy wystajace, tym bar¬ dziej poteguje sie ich dzialanie zawiesinowe.Wobec tego w pewnych okolicznosciach, a zwla¬ szcza gdy dno morskie sklada sie z piasku lub podobnych czastek niespojonych, moze byc ko¬ rzystne, jezeli elementy wystajace zajmuja wieksza czesc strefy zawiesinowej, w której rumowisko normalnie pozostaje w zawiesinie na skutek chropowatosci naturalnej dna. Z dru¬ giej jednak strony ze wzgledu na zegluge, elementy wystajace nie powinny oczywiscie zajmowac zbyt duzej czesci glebokosci, a ze wzgledu na ich objetosc i transport nie powin¬ ny byc wieksze, niz jest to konieczne dla uzy¬ skania pozadanego utrudnienia osadzania ru¬ mowiska.Aby wedlug wynalazku zapewnic pozadany efekt w sposób niezawodny, czesc górna kazde¬ go elementu wystajacego od strony zawietrznej (tj. oslonietej od wiatru) powinna byc zakon¬ czona w przyblizeniu pozioma krawedzia usta¬ wiona poprzecznie do przewazajacego kierunku fal, a ponadto element wystajacy powinien byc uksztaltowany tak, zeby poza ta krawedzia byla dostatecznie duza przestrzen wodna, aby podczas postepujacego ruchu falowego umozli¬ wic powstanie poziomego wiru, bezposrednio przy zawietrznej stronie elementu wystajacego. r^~ W wodach, gdzie kierunek fal moze zmieniac sie pod pewnym katem, jest korzystnie wedlug wynalazku, aby krawedz elementu wywolujaca wiry byla lekko zakrzywiona w plaszczyznie poziomej tak, zeby byl zawsze stosunkowo dlugi odcinek zasadniczo prostopadly do kierunku rozchodzenia sie fal.*^ W dalszym ciagu opisu rozróznia sie dwie rózne postacie sztucznej chropowatosci dna, a mianowicie: sztuczna chropowatosc niezorien¬ towana i sztuczna chropowatosc zorientowana.Sztuczna chropowatosc niezorientowana ce¬ chuje to, ze kazdy element wystajacy stanowi bryle, której strona górna jest zasadniczo po¬ zioma i która jest symetryczna wzgledem przy¬ najmniej dwóch pionowych plaszczyzn symetrii lub nie odbiega w wiekszym stopniu od tego ksztaltu symetrycznego, a jej wymiary w trzech kierunkach sa wielkoscia tego samego rzedu, przy czym elementy sa umieszczone na dnie w odstepach wzajemnych równych okolo 2—10- krotnej wielkosci ich wymiaru, w celu zape^ wnienia, aby wiry, wytworzone przez wszystkie elementy, powiekszaly zaburzenie miedzy ele¬ mentami i przez to wzmagaly w takim stopniu ich dzialanie zawiesinowe w calym obszarze dna, objetym przez ten uklad, iz osiadanie ru¬ mowiska na tym obszarze dennym staje sie utrudnione. Znacznie powiekszona zawiesina rumowiska wytworzona przez te chropowatosc, moze byc odprowadzana na zewnatrz omawia¬ nego obszaru przez prady naturalne lub sztucz¬ nie wytworzone w wodzie i odkladana w miej¬ scach, gdzie osady nie stanowia przeszkody dla zeglugi. r~ Sztuczna chropowatosc zorientowana jest zna¬ mienna struktura skosna, dzieki czemu wiry. wytworzone z przodu i z tylu wystepów przez I drganie ruchu falowego, róznia sie bardzo mie- (jdzy soba. Róznica moze byc badz powiekszona pomniejszona przez asymetrie w powstawaniu wirów, wywolana przez fakt, ze sam ruch fa¬ lowy jest niesymetryczny w poblizu dna. Róz¬ nica miedzy wirami wytworzonymi przez po¬ stepujacy ruch fali i wirami wytworzonymi przez ruch wsteczny, przyczynia sie do jedno¬ stronnosci w dzialaniu zawiesinowym, co w polaczeniu z ruchem falowym i mozliwymi pradami wplywa na przenoszenie rumowiska i moze zmienic kierunek przenoszenia.Wedlug wynalazku chropowatosc zorientowa¬ na moze byc wytworzona przez to, ze kazdy element wystajacy stanowi bryle, której górna strona wznosi sie stopniowo od dna i zwraca w kierunku przewazajacego ruchu falowego, dzieki czemu ten ruch odbywa sie bez wytwa- rzenia nowych duzych wirów, dopóki woda nie dojdzie do górnej krawedzi elementu od strony zawietrznej.Ponadto wedlug wynalazku chropowatosc zorientowana moze byc utworzona przez plas¬ kie lub zakrzywione wrota, które moga obra¬ cac sie na pionowych osiach ustawionych w taki sposób, ze wrota w stanie zamknietym tworza powierzchnie ciagla i moga otwierac sie tylko w strone nawietrzna.Chropowatosc zorientowana moze byc zwró¬ cona tak, ze badz popiera badz wstrzymuje przenoszenie rumowiska w tym kierunku, w którym fale bez tego przenosilyby rumowisko.Jako przyklad uzycia dzialania popierajacego mozna wymienic przypadki, kiedy fale prze¬ jawiaja sklonnosc do przenoszenia rumowiska w poprzek kanalu lub za wejsciem do portu.W tym przypadku chropowatosc zorientowana moze powiekszyc te sklonnosc i przez to zmniej¬ szyc ryzyko powstawania osadów w niepozada- — 3 —nych miejscach. Jako przyklad wykorzystania sklonnosci zmniejszania mozna wymienic przy¬ padki, kiedjr fale przejawiaja sklonnosc do przenoszenia rumowiska do portu przez wejscie.W tym przypadku chropowatosc zorientowana moze zmniejszyc te sklonnosc i mozliwie po¬ wstrzymac calkowicie przenoszenie rumowiska pfzez wejscie.W celu wzmozenia dzialania ukladu wedlug wynalazku moze on byc zaopatrzony w elementy do wytwarzania pradu, plynacego w kierunku przeciwnym do kierunku fal.W razie potrzeby chropowatosc zorientowana moze byc wykonana w postaci jednego lub kilku ciaglych progów lub zapór.W niektórych okolicznosciach chropowatosc niezorientowana moze byc z korzyscia zastoso¬ wana lacznie z chropowatoscia zorientowana.Jako przyklad takiego rozwiazania mozna wymie¬ nic wejscie do portu, gdzie chropowatosc zorien¬ towana jest uzyta do powstrzymania lub zatrzy¬ mania przenoszenia rumowiska przez wejscie.W obszarze na zewnatrz wejscia moze byc za¬ stosowana chropowatosc niezorientowana, aby zapobiec osadzaniu zatrzymanego rumowiska.Chropowatosc zorientowana moze byc w pew¬ nych przypadkach zastosowana lacznie ze sztucz¬ nymi pradami, popierajacymi dzialanie sztucznej chropowatosci. Jako przyklad mozna wymienic wejscie do portu, gdzie prad wychodzacy, najle¬ piej w poblizu dna, moze przyczynic sfe jeszcze bardziej do zatrzymania wnoszonego rumowiska do portu.Na zasadnicze cechy charakterystyczne ukladu wedlug wynalazku, a w szczególnosci na ksztalt elementów, ich wymiary, rozmieszczenie w da¬ nych wodach i odstepy miedzy nimi wplywaja glównie czynniki nastepujace: okresy, dlugosci, amplitudy i kierunki lal powstajacych w danym miejscu, natezenia i kierunki pradów wspólistniejacych z falami, poziomy wody w czasie falowania, warunki lokalne dna morskiego, np. glebokosc i po- % chylosc, rodzaj rumowiska przenoszonego przez fale, np. wymiany czastek i sklad mi¬ neralny, wlasciwosci i koszty wzgledne róz¬ nych materialów konstrukcyjnych, bedacych do dyspozycji i mozliwosci ulozenia elemen¬ tów na dnie.Zarówno pod wzgledem ekonomicznym jak i technicznym najbardziej korzystne cechy ukladu wedlug wynalazku ustala sie najlepiej doswiad¬ czalnie na modelach w malej skali.Na rysunku uwidoczniono kilka przykladów wykonania ukladu wedlug wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia uklad, skladajacy sie z elementów betonowych umieszczonych na dnie morskim i posiadajacych ksztalt prosto¬ katnych równolegloscianów, tworzacych nie¬ zorientowana chropowatosc dna, fig. 2 i 3 przed¬ stawiaja ten sam uklad w przekroju w róznych chwilach, fig. 4 — uklad ó chropowatosci zorien¬ towanej, fig. 5 i 6 — szczegól tego ukladu w przekroju w róznych chwilach, fig. 7 — ten sam uklad w przekroju,' fig. 8—11 przedstawiaja rózne uklady q chropowatosci niezorientowanej, fig. 12—18 przedstawiaja elementy dla ukladów o chropowatosci zorientowanej, fig. ,19 i 20 przedstawiaja przekrój elementu w dwóch cze¬ sciach w róznych chwilach, fig. 21 i 22 przed¬ stawiaja przekroje dwóch innych elementów dla ukladów o chropowatosci zorientowanej, fig. 23 i 24 przedstawiaja przekroje elementu z ru¬ choma klapa w róznych chwilach, fig. 25 przed¬ stawia inrty element z ruchoma klapa, fig. 26 przedstawia widok z góry elementu z wrotami, które moga obracac sie na pionowych osiach, fig. 27 przedstawia plan wejscia do portu, a fig. 28 — przekrój wzdluz linii XXVIII—XXVIII na fig. 27.Uklad przedstawionny na fig. 1 sklada sie z pewnej liczby elementów 1 w ksztalcie skrzy¬ nek, ulozonych na dnie morskim w rzedach przesunietych wzgledem siebie schodkowo, p osiach podluznych ustawionych poprzecznie do kierunku fal. W przekroju tego ukladu, przed¬ stawionym na fig. 2, linia 2 oznacza powierz¬ chnie wody spokojnej, a linia 3 — dno morskie.Gdy grzbiet fali 4 przebiega w kierunku strzal¬ ki 5 to odbywa sie ruch postepujacy na calej wysokosci masy wody pod fala, przy czym roz¬ klad predkosci czasteczek wody wskazuja strzal¬ ki 5 i 6 polaczone liniami kreskowanymi 7 i 8.Podczas postepujacego ruchu wody w kierun¬ ku fali powstaja wiry 9 od strony zawietrznej elementów 1.Gdy nastepnie ponad elementami 1 przebiegal dolina fali (fig. 3) to rozklad predkosci czaste¬ czek wody jest taki, jak wskazuja strzalki ii i 12, a wiry 9 zostaja przeniesione w góre i w. dól przez ruch wsteczny do polozenia 13 i jednoczesnie wiry rozszerzaja sie na wieksza przestrzen wody.W tym samym czasie powstaja nowe wiry 14 pod wylywem ruchu wstecznego podobnie jak wiry 9.W ten sposób przy kazdym przejsciu grzbietu 4 lub doliny 10 fali zostaja wysylane nowe wiry w przestrzen powyzej i pomiedzy elementami 1, _ 4 —wskutek czego rumowisko zostaje uniesione z ponad dna morskiego 3.Ponad dnem morskim znajduje sie normalnie zawiesina 15, gdy powstaje zas fala, to wsku¬ tek silniejszego wzburzenia jakie powoduja wiry 13 wysokosc strefy zawiesinowej ponad elementami zwieksza sie znacznie, jak to wska¬ zuje oznaczenie 16 na fig. 3.Jak widac z ukladu przedstawionego na fig. 1—3 powstaja wiry 9 i 14 o zasadniczo tej sa¬ mej wielkosci z obu stron elementów 1 i z tego wzgledu naturalnym jest okreslenie, ze omawia¬ na sztuczna chropowatosc jest niezorientowana.Wedlug wynalazku elementy moga byc jed¬ nak wykonane o. specjalnym ksztalcie dla wy¬ wolania niesymetrycznych wirów i w tym przy¬ padku uklad taki jest nazywany sztuczna chro¬ powatoscia zorientowana.W ukladzie wedlug fig. 4 na dnie morskim 4 sa umieszczone dlugie rzedy elementów 11 tworzacych lacznie progi, które wystaja na ta¬ ka wysokosc w normalnej strefie zawiesinowej 15, ze znacznie zwieksza sie ilosc i wysokosc zawieszonego rumowiska, ale w tym przypadku wiry burzace sa wytwarzane zasadniczo tylko przez postepujacy ruch fal.Element 17, przedstawiony na fig. 5 ma w przekroju zasadniczo ksztalt trójkatny, a jego górna krawedz 18 od strony zawietrznej 67 ele¬ mentu jest zaokraglona. Podczas postepujacego ruchu fal w kierunku strzalki 19 powstaje wir 9 od strony zawietrznej 67 elementu równiez i w tym przypadku, ale gdy ruch falowy jest od¬ wrócony w kierunku strzalki 20 na fig. 6, to wir 9 podczas rozszerzania sie porusza sie w góre i w tyl do polozenia 13, natomiast powsta¬ jacy nowy wir 14 bedzie przewaznie maly i plaski.W wyniku takiego jednostronnego powstawa¬ nia wirów na sztucznej chropowatosci zorien¬ towanej nastepuje zmiana w ruchu wody tuz przy dnie morskim, jak 'to uwidoczniono na fig. 7.Na fig. 7 male strzalki 21, 22, 23, 24 wskazu¬ ja kierunek ruchu wody w róznych punktach.W porównaniu z oznaczonymi w postaci strza¬ lek 5, 6, 11 i 12 predkosciami wlasciwego ruchu falowego (fig. 2 i 3), wypadkowe predkosci ozna¬ czone strzalkami 21 — 24 ruchu wody sa male.W górnych warstwach ruch wody 21 jest skie¬ rowany przeciwnie do kierunku 25 rozchodzenia ~sie fali, podczas gdy w poblizu dna predkosc 22 ruchu wody ma kierunek 25. Z tego wzgle¬ du istnieje normalnie stala wedrówka rumowiska w kierunku fali.Wedrówka ta moze byc powstrzymana, a cze¬ sto calkowicie zatrzymana, za pomoca ukladu sztucznej chropowatosci zorientowanej, podob¬ nej do tej, jaka jest przedstawiona na fig. 7, poniewaz wiry 9 powoduja wsteczne przeno¬ szenie 24 wody bezposrednio ponad dnem, na¬ tomiast normalne przenoszenie 22 wody zostaje przeniesione do wyzszego poziomu 25 za pomoca wspomnianego ukladu. W tym ukladzie ob¬ szar zawiesinowy bedzie równiez znacznie zwiekszony w porównaniu z normalna wysoko¬ scia 15, jak to wskazuje oznaczenie 16. Ponie¬ waz ruch 24 wody odbywa sie w powiekszonej strefie zawiesinowej 16 nastepuje przenoszenie stalych czastek gruntu w kierunku przeciwnym do kierunku fali, a wiec w kierunku przeciw¬ nym do normalnego kierunku przenoszenia ru¬ mowiska. Wiry 13 utrzymuja mieszanie w ob¬ szarze zawiesinowym 16 w stopniu wystarcza¬ jacym do zapobiezenia osadzania sie rumowiska miedzy elementami 17. Dzieki normalnemu ru¬ chowi 22 wody ku przodowi w normalnej stre¬ fie zawiesinowej 15 osadzanie sie rumowiska 26 odbywa sie przed wysunietymi najbardziej ku przodowi elementami 17.Na fig. 8, 9, 10 i 11 sa przedstawione rózne elementy, które moga byc umieszczone w taki sam sposób, jak elementy wedlug fig. 1 w celu wytworzenia sztucznej chropowatosci niezorien¬ towanej. Zarówno od strony zawietrznej jak i nawietrznejjpowstaja duze wiry w taki sam sposób, jalfTcT uwidoczniono na fig. 2 i 3, dla zwiekszenia dzialania zawiesinowego i zaburza¬ nia w dolnych warstwach wody.Dla wyjasniania najkorzystniejszej wysokosci wszystkich elementów uzywanych dla wytwo¬ rzenia sztucznej chropowatosci podano ponizej nastepujace przyklady: Na glebokosci 12 metrów trwa ruch falowy z okresem 8 sekund i wysokoscia fali 4 m. Za¬ klada sie, ze dno morza sklada sie z piasku kwarcowego o czasteczkach sredniej wielkosci 0,2 mm. Wysokosc normalnej strefy zawiesino¬ wej wynosi wówczas okolo 1 m. W tym przy¬ padku dobry skutek osiaga sie przez ulozenie pewnej liczby rzedów betonowych szescianów o wysokosci 1,5 m rozmieszczonych schodowo w odstepach wzajemnych 4—6 m.O ile element 27 uwidoczniony na fig. 9, wy¬ twarza najwieksze wiry, gdy kierunek fal jest pod pewnym katem, to elementy 28, 29 i 30 wedlug fig. 8, 10 i 11 wytwarzaja silne wiry przy wszelkich kierunkach fali. Element 30 wywoluje szczególnie silne wiry o osiach pio¬ nowych, dzieki czemu rumowisko jest unoszo- — 5 —jie z dna morskiego na podobienstwo tornado.Na fig. 12 jest przedstawiony element 31 o prze¬ kroju, trójkatnym i ostrych krawedziach. Od strony zawietrznej za ostra krawedzia 32 wy¬ twarzaja sie szczególnie silne wiry, przy czym ten efekt jest najwiekszy gdy kat 33 przekroju elementu wynosi 50—90°. Aby uniknac powsta¬ wania silnych wirów podczas wstecznego ruchu fali kat 34 powinien wynosic 10—40°. Kierunek ruchu ku przodowi jest oznaczony strzalka 35, a kierunek wsteczny—strzalka podwójna 36. Chro¬ powatosc zorientowana dazy w efekcie do prze¬ noszenia rumowiska w kierunku strzalki po¬ dwójnej36. , * Na fig. 13 jest przedstawiony podobny ele¬ ment 37, który ma zaokraglona krawedz 18 od strony zawietrznej i zakrzywiona górna scianke 38 zwrócona ku stronie nawietrznej, która* to scianka stwarza szczególnie male szczatkowe wiry 14, uwidocznione na fig. 6." Na fig. 14 i 15 przedstawiono diwa podobne ele¬ menty 39 posiadajace w dolnej czesci sciany górnej wtórna chropowatosc uzyskana za po- jnoca malych zeber 40 albo malych gwozdzi 41.Fig. 16 i 17 przedstawiaja przyklady ele¬ mentów, których szerokosc w kierunku krawe¬ dzi zawietrznej zmienia sie w taki sposób, ze elementy sa zwezone od strony nawietrznej.Elementy te stanowia równiez przyklady chro¬ powatosci zorientowanej o krawedziach ostrych lub zaokraglonych.Fig. 18 przedstawia przyklad wykonania ele¬ mentu dla utworzenia chropowatosci zoriento¬ wanej, której krawedz zawietrzna 18 jest za¬ krzywiona w taki sposób, ze zawsze wystawia stosunkowo dlugi odcinek prostopadle do kie¬ runku fali, nawet jezeli ten kierunek zmienia sie w obszarze dosc duzego kata, zawartego miedzy strzalkami 35.Na fig. 19 i 20 przedstawiono przekrój ele¬ mentu zlozonego z dwóch czesci, którego górna czesc 42 spoczywa na slupach 43 umocowanych w dolnej czesci 44.Czesc górna jest uksztaltowana na podobien¬ stwo skrzydla samolotu, a jej strona górna jest skierowana w dól na stronie nawietrznej licujac z nachylona górna strona 45 dolnej cze¬ sci 44. Pomiedzy dwiema czesciami 42 i 44 znajduje sie przestrzen 46, której wysokosc wzrasta w kierunku 25 ruchu fali. W czasie przejscia grzbietu fali, woda w poblizu dna przebiega zasadniczo poziomo po elemencie, jak to zaznaczono liniami pradów 47. na fig. 19, a jednoczesnie powstaje wir 9 od strony zawietrznej. W czasie przejscia z kolei doliny fali woda wykonuje ruch wsteczny 48 (fig. 20) i wówczas wir 9 przeplywa przez przestrzen 46, unoszac na zewnatrz zawieszone rumowisko.Jest mozliwe, ze niewielka czesc wiru 9 odrywa sie i podnosi sie dó tego samego obszaru jak obszar oznaczony liczba 13 na fig. 6.W razie potrzeby czesc dolna 44 moze byc wpuszczona do dna morskiego 3, jak to przed¬ stawiono na fig. 21 i w tym przypadku czesc górna 42 stanowi nachylona plyta.Podobny element dwuczesciowy jest przedsta¬ wiony na fig. 22, gdzie od strony nawietrznej dolnej czesci 44 znajduje sie zeberkowy wy¬ step 50, który podczas postepujacego ruchu 25 wytwarza maly wir 51 w poblizu wejscia do przestrzeni 46 od strony nawietrznej. Ten wir znajduje sie w obszarze niskiego cisnienia, a przez odpowiednie uksztaltowanie wystepów 50 mozna go uczynic w przyblizeniu równym nis¬ kiemu cisnieniu panujacemu w obszarze wiru 9 od strony zawietrznej elementu, dzieki czemu praktycznie biorac zapobiega sie wsysaniu' wo¬ dy przez przestrzen 46 pod wplywem niskiego cisnienia wiru 9 podczas postepujacego ru¬ chu 25.Na fig. 23 i 24 przedstawiono pionowy prze¬ krój elementu skladajacego sie z klapy 53, zawieszonej przeguDowo na pionowych podpo¬ rach 52 ustawionych na dolnej czesci 44.Z polozenia nachylonego klapy wedlug fig. 23, w którym podczas postepujacego ruchu fali, klapa kieruje wode ku górze dla utworzenia wiru 9 za strona zawietrzna 18 plyty, moze ona przechylic sie do prawie poziomego polozenia przedstawionego na fig. 24, kiedy opiera sie na oparciu 54. Klapa 53 waha sie w ten sposób, ze woda w czasie ruchu wstecznego, zaznaczone¬ go liniami pradów 48, moze ja uniesc do prawie poziomego polozenia, dzieki czemu wir 9 i za¬ wieszone rumowisko przechodzi pod klapa 53.Na fig. 25 jest przedstawiona podobna lecz bardziej stroma klapa 53, która wytwarza wir 9 podczas postepujacego ruchu fali, a podczas ruchu wstecznego pozwala na przejscie wirów pod klapa 53, która zostaje przechylona do pra¬ wie poziomego polozenia. Wychylenie jest ograniczone oparciem 54.Na fig. 26 przedstawiono plan ukladu sklada¬ jacego sie z wrót 56, które moga obracac sie na pionowych osiach 55 i które w stanie zam¬ knietym tworza powierzchnie ciagla, natomiast w stanie otwartym, oznaczonym linia przerywa¬ na 57, opieraja sie na zderzakach 58.Podczas postepujacego ruchu 25 fali wrota 56 zostaja mocno zamkniete przez wode, któraprzechodzi wówczas góra ponad wrotami i stwa¬ rza duze wiry od strony zawietrznej wrót W czasie ruchu wstecznego woda otwiera wrota 66, które odchylaja wode i zawieszone w niej rumowisko w kierunku 36 pod katem wzgledem kierunku fal. W tym przypadku rezultatem jest nie tylko utrudnianie naturalnego przenoszenia stalych czastek w kierunku fal, lecz nastepuje TÓwniez przenoszenie rumowiska pod katem pro¬ stym do tego kierunku. Element 59 w ksztalcie plyty, na której sa osadzone wrota, moze po¬ siadac próg w poblizu wrót, wskutek czego strona zawietrzna 60 tego elementu jest nieco wyzsza niz strona nawietrzna 61. Dolne krawe¬ dzie wrót nie siegaja w dól do górnej czesci 61 od strony nawietrznej, dzieki czemu ruch wrót nie moze byc zaklócony przez maly osad ru¬ mowiska przed progiem.Na planie wejscia do portu przedstawionego na fig. 27 kierunek fal przychodzacych jest wskazany strzalkami 25, natomiast kierunek fal odbitych od zewnetrznej strony falochro¬ nów 62 jest oznaczony strzalkami 63.Stwierdzono jednak, ze na zewnatrz wejscia do portu powstaje obszar bez fal odbitych, wiadomo zas z praktyki, ze takie obszary, w których jest zmniejszone zaburzenie przy dnie morskim, sa szczególnie narazone na osadzanie rumowiska. Jest to tym bardziej niekorzystne, ze normalnie caly ten obszar powinien byc otwarty dla zeglugi. Ponadto istnieje powazne niebezpieczenstwo, ze rumowisko z tego obszaru zostanie przeniesione przez fale do portu przez jego wejscie. W celu utrudnienia, a mozliwie i calkowitego zatrzymania tego przenoszenia, u wejscia do portu moze byc zastosowany uklad wedlug wynalazku, który sklada sie z trzech rzedów elementów 17, tworzacych zorientowana sztuczna chropowatosc przy dnie wejscia do portu. W zwiazku z tym, w obszarze 64 na zewnatrz wejscia do portu, gdzie zaburzenie jest zmniejszone, buduje sie uklad o chropowatosci niezorientowanej, skladajacy sie z elementów 1 przedstawionych na fig. 1. Pod wplywem ruchu falowego elemdp&r 1 utrzymuja wode w stanie wzburzonym dla zapobiezenia osiadaniu rumo¬ wiska i to rumowisko bedzie unoszone przez prad Q5 plynacy wzdluz wybrzeza do obszaru, gdzie osady nie zaklócaja zeglugi.Na fig. 28 przedstawiono w wiekszej skali przekrój wzdluz linii XXVIII — XXVIII na fig. 27. W tym przypadku elementy 17 sa umie¬ szczone na powierzchni pochylej pomiedzy glo¬ wicami falochronów 66, dzieki czemu wzmaga sie utrudniajace dzialanie elementów na prze¬ noszenie rumowiska. PL

Claims (18)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad zlozony z pionowych wystepów, utworzonych na przyklad z elementów zatopionych na dnie oceanów lub duzych jezior, w celu oddzialywania na przemie¬ szczanie rumowiska wzdluz dna w tych miejscach, gdzie glebokosc wody ma zna¬ czenie dla zeglugi, jak na przyklad w awan- porcie, po. stronie zewnetrznej wejscia do portu, w kanalach i na szlakach zeglugo¬ wych, gdzie jest pozadane utrzymanie pew¬ nej minimalnej glebokosci, znamienny tym, ze elementy wystajace maja taka wysokosc, iz zajmuja pewna czesc strefy najblizszej dna morskiego, w której rumowisko z dna normalnie znajduje sie w stanie zawiesze¬ nia w wodzie pod wplywem ruchu falowe¬ go, oraz maja taki ksztalt, wielkosci i roz¬ mieszczenie, ze w tej strefie beda wytwa¬ rzac tak duze wiry, iz zwiekszaja wysokosc tej strefy oraz ilosc zawieszonego rumowis¬ ka do takiego stopnia, ze osadzanie sie ru¬ mowiska zostaje utrudnione i w miare mo¬ znosci powodowane zostaje jego przemiesz¬ czenie.

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stroria górna kazdego elementu od stro¬ ny zawietrznej konczy sie mniej wiecej pozioma krawedzia, ustawiona poprzecznie do kierunku rozchodzenia sie przewazaja¬ cych fal, przy czym poza ta krawedzia znajduje sie dostatecznie duza przestrzen wodna, aby podczas ruchu naprzód falif umozliwic wytworzenie poziomego wiru bezposrednio przy zawietrznej stronie ele¬ mentu wystajacego.

3. Uklad wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze krawedz elementu wystajacego wytwarza¬ jaca wir jest zakrzywiona w plaszczyznie poziomej, wskutek czego zawsze zaopatrzo¬ na jest w stosunkowo dlugi odcinek, zasad¬ niczo prostopadly do kierunku rozchodzenia sie fal, nawet jezeli ten kierunek zmienia sie w obszarze pewnego kata.

4. Uklad wedlug zastrz. 1, 2 i 3, znamienny tym, ze kazdy element wystajacy stanowi bryle, która ma zasadniczo pozioma strone górna i która jest symetryczna wzgledem co najmniej dwóch pionowych plaszczyzn symetrii, albo która w zasadzie nie odbiega w znaczniejszym stopniu od ksztaltu syme- — 7 —trycznego, jej wymiary w trzedh kierunkach sa tego samego rzedu wielkosci, przy czym t elementy te sa umieszczone na dnie we wzajemnych odstepach wiekszych o okolo 2—10-krotnie od ich wymiarów, w celu za¬ pewnienia, ze wiry wytworzone przez wszyst¬ kie te elementy beda powiekszac w ta¬ kim stopniu wzburzenie pomiedzy nimi, a dziejki temu równiez dzialanie zawiesinowe na calej przestrzeni dna zajetego przez uklad, ze osadzanie rumowiska na tej prze¬ strzeni dennej zostaje utrudnione przez wy¬ tworzenie chropowatosci niezorientowanej.

5. Uklad wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze elementy te maja ksztalt skrzynek, a zwla¬ szcza: szescianów, wypuklych graniastoslu- pów pionowych, wypuklych graniastoslu- pów poziomych, pionowych walców, piono¬ wych graniastoslupów o ksztalcie gwiazdy lub krzyza, lub chropowatych kamieni o ksztaltach niewiele rózniacych sie od po¬ przednio wymienionych.

6. Uklad wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze elementy te sa prostokatnymi równoleglo- scianami, których poziomy przekrój ma swoje wieksze boki skierowane prostopadle do kierunku rozchodzenia sie fal.

7. Uklad wedlug zastrz. 4, znamienny tym, J ze elementy te maja ksztalt ostroslupów lub" /^ stozków scietych z duza podstawa u góry i sa zaopatrzone w podstawke, która za¬ pewnia niezbedna statecznosc bez przeciw¬ stawiania sie erozji dna.

8. Uklad wedlug zastrz. 1, 2 i 3, znamienny tym, ze kazdy element wystajacy stanowi bryle, której górna strona wznosi sie sto¬ pniowo poczynajac od dna morskiego i jest zwrócona w kierunku przewazajacego ru¬ chu postepowego fal i za pomoca któr,ej ten ruch dopóty odbywa sie bez wytwarza¬ nia nowych duzych wirów, dopóki woda nie osiagnie górnego brzegu bryly od strony zawietrznej stwarzajac tak zwana chropo¬ watosc zorientowana.

9. Uklad wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze górna strona tego elementu stanowi nie¬ ruchoma plaszczyzne lub nieznacznie za¬ krzywiona powierzchnie nachylona pod ka¬ tem 10°^40°, natomiast od tylu element konczy sie plaskim lub nieznacznie zakrzy¬ wionym pochyleniem do tylu od tworzacej wir krawedzi, pod katem 50°—90°.

10. Uklad wedlug zastrz, 8 i 9, znamienny tym, ze górna strona elementu jest nie-i znacznie zaokraglona na krawedzi wytwa¬ rzajacej wiry.

11. Uklad wedlug zastrz. 8, 9 i 10, znamienny / tym, ze dolna czesc jej górnej strony jest V nie gleboko zlobkowana poprzecznie, do kie- ^ runku rozchodzenia sie fal, lub jest zaopa¬ trzona w male gwozdzie.

12. Uklad wedlug zastrz. a—11, znamienny tym, ze szerokosc elementu w kierunku zawietrz¬ nej krawedzi zmienia sie od wielkosci ma¬ ksymalnej w poblizu krawedzi zawietrznej do wielkosci minimalnej na koncu zwróco¬ nym ku stronie nawietrznej.

13. Uklad wedlug zastrz. 9 i 10, znamienuy tym, ze element sklada sie z dwóch czesci, z których czesc górna w taki sposób jest oparta na czesci dolnej, za pomoca slupów lub scian, ze pomiedzy dwiema czesciami znajdujaca sie przestrzen po zawietrznej stronie ma taka wysokosc, ze wieksza czesc wiru, wytworzonego za zawietrzna krawe¬ dzia, w czasie postepujacego ruchu fal, przejdzie przez te przestrzen podczas po¬ wrotnego ruchu fal.

14. Uklad wedlug zastrz. 13, znamienny tym, ze przekrój (poprzeczny przestrzeni miedzy dwiema czesciami elementu wzrasta w kie¬ runku rozchodzenia sie fal.

15. Uklad wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze na dolnej czesci elementu, wzdluz wej¬ scia do tej przestrzeni od strony nawietrznej, zaopatrzony jest w zebro, którego wysokosc jest wielkoscia tego samego rzedu co i wy¬ sokosc przestrzeni w tym miejscu.

16. Uklad wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze górna strona elementu jest uksztaltowana jako plaski plat, który moze obracac sie dokola poziomej osi i którego obrót jest ograniczony, zwlaszcza za pomoca zderzaka w taki sposób, ze górna strona plata zaw¬ sze jest nachylona w góre w kierunku roz¬ chodzenia sie przewazajacej czesci fal.

17. Uklad wedlug zastrz. 16, znamienny tym, ze poprzeczny przekrój plata prostopadly do osi obrotu ma zarys oplywowy, z za¬ ostrzonym koncem zwróconym w strone na¬ wietrzna. 18. Uklad wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze wystepy stanowia plaskie lub zakrzywio¬ ne wrota, które moga obracac sie na pio¬ nowych osiach, ustawionych w taki sposób, iz wrota te w stanie zamknietym tworza powierzchnie ciagla i moga otwierac sie tylko w jedna strone i tylko o tyle, ze w polozeniu calkowitego otwarcia beda kiero- — 8 — 19. 20. 21. wac przemieszczanie rumowiska za pomoca powrotnego ruchu fal na te strone, która uwaza sie za najbardziej korzystna. Uklad wedlug zastrz. 8—18, znamienny tym, ze szereg identycznych elementów jednego z omówionych wyzej rodzajów ustawia sie obok siebie w celu utworzenia progu, który moze byc badz ciagly, badz przerywa¬ ny odstepami pomiedzy poszczególnym^, brylami, przy czym te odstepy sa male w porównaniu z szerokoscia tych elementów. Uklad wedlug zastrz. 19, znamienny tym, ze sklada sie z kilku progów umieszczonych jeden za drugim, przy czym progi te sa badz równolegle, badz tez wszystkie sa nie¬ znacznie zbiezne ku jednemu koncowi. Uklad wedlug zastrz. 8—20, znamienny tym, ze dno morskie zostaje uksztaltowane z na¬ chyleniem w dól w kierunku strony nawie¬ trznej, zanim zostana ulozone elementy. 22. Uklad wedlug zastrz. 8—21, znamienny tym, ze w celu wzmozenia dzialania ukladu, posiada elementy dó wytwarzania pradu plynacego w kierunku przeciwnym do kie¬ runku fal. 23. Uklad wedlug zastrz. 1, 2 i 3, znamienny tym, ze sklada sie z dwóch czesci, z których jedna stanowi chropowatosc niezorientowa¬ na, na przyklad, wedlug zastrz. 4 — 7, a druga stanowi chropowatosc zorientowana, na przyklad wedlug zastrz. 8—22, przy czym chropowatosc zorientowana jest umieszczona u wejscia do portu lub innego wejscia dla zeglugi, natomiast chropowatosc niezorien¬ towana jest umieszczona w obszarze na ze¬ wnatrz tego wejscia. Christiani & Nielsen A/S Zastepca: inz. Józef Felkner rzecznik patentowy r/g. 2 ~t iy*fc"\Z?<*Cttf?tfyfiff 'u^L Fig 3 ts f ,3\ '*: oDo opisu patentowego nr 47167 Ark. 1 Fig 5 24 17 K2b 32 Fig 8 28 A/27 Fig. 11 30 Fig. 12 Fig. 13 32 36 ,6 36 38 ** 3f 34 WDo opisu patentowego nr 47167 Ark. 2 F'9ft ,„ %# t Fig 16 Fig-21 r/g 22 46 f Fig 27 ^^^,T.„;-7 <;¦:••./. '/*-;•#*v&j;-3/Do opisu patentowego nr 47167 Ark. 3 F/g. 23 Fig 28 i -66 Ibiblioteka Urzedu fatent* #.W.H. wzór Jednoraz. zam. PL/Ke, Czst. zam. 1683

18.V.63 loo eg* pism. ki. iii PL