RU2310708C2 - Device to decrease destructive tsunami action - Google Patents
Device to decrease destructive tsunami action Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310708C2 RU2310708C2 RU2005138651/03A RU2005138651A RU2310708C2 RU 2310708 C2 RU2310708 C2 RU 2310708C2 RU 2005138651/03 A RU2005138651/03 A RU 2005138651/03A RU 2005138651 A RU2005138651 A RU 2005138651A RU 2310708 C2 RU2310708 C2 RU 2310708C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tunnel
- tunnels
- parts
- tsunami
- embankments
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Revetment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области защиты жизнедеятельности человека и преимущественно может быть использовано для снижения разрушительного действия цунами.The invention relates to the field of protection of human life and can mainly be used to reduce the destructive effect of the tsunami.
Общеизвестно, что единственным методом защиты от цунами в настоящее время является предупреждение населения о приближающемся цунами с целью эвакуации людей из зон, которых он может достигнуть, при этом сами районы, на которые обрушилось цунами, остаются незащищенными от его разрушительного воздействия.It is well known that the only method of protection against tsunamis at present is to warn the population of an approaching tsunami in order to evacuate people from the zones that it can reach, while the areas themselves affected by the tsunami remain unprotected from its destructive impact.
В уровне техники не выявлено источников, в которых содержатся сведения об устройствах для снижения разрушительного действия цунами.In the prior art, no sources have been identified that contain information about devices to reduce the destructive effect of the tsunami.
Сущность изобретения заключается в разработке устройства для гашения интенсивности цунами, т.е. его высоты.The essence of the invention lies in the development of a device for damping the intensity of a tsunami, i.e. its heights.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в уменьшении вредных последствий, возникающих в результате разрушительного действия цунами при его достижении береговой линии островов и материков.The technical result obtained by the implementation of the invention is to reduce the harmful effects resulting from the destructive action of the tsunami when it reaches the coastline of islands and continents.
Общеизвестно, что, в соответствии с законом сохранения импульса или количества движения, импульс механической системы равен векторной сумме импульсов всех n материальных точек системыIt is well known that, in accordance with the law of conservation of momentum or momentum, momentum of a mechanical system is equal to the vector sum of momenta of all n material points of the system
где mi - масса i-ой материальной точки;where m i is the mass of the i-th material point;
- вектор скорости i-ой материальной точки, а также произведению массы mc всей системы на скорость ее центра инерции Поскольку is the velocity vector of the i-th material point, as well as the product of the mass m c of the entire system by the speed its center of inertia Insofar as
где - главный вектор всех внешних сил, которые приложены к системе со стороны тел, не входящих в систему (См. Политехнический словарь. (Гл. ред. акад. А.Ю.Ишлинский. - П 50 2-е изд. - М.: Советская Энциклопедия, 1980. - 656 с. илл.), то с уменьшением импульса, что в большей степени происходит при противоположной ориентации векторов и масс взаимодействующих систем mi и mc, соответственно уменьшается главный вектор сил , действующих на тела (на береговые сооружения), не входящие в систему.Where - the main vector of all external forces that are applied to the system by bodies not included in the system (See Polytechnical Dictionary. (Ch. ed. by Acad. A.Yu. Ishlinsky. - P 50 2nd ed. - M .: Soviet Encyclopedia, 1980. - 656 pp. Ill.), Then with a decrease in momentum, which occurs to a greater extent with the opposite orientation of the vectors and masses of interacting systems m i and m c , respectively, decreases the main vector of forces acting on bodies (on shore structures) that are not part of the system.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.The essential features characterizing the invention.
Устройство для уменьшения разрушительного действия цунами, включающее в себя береговое сооружение в виде насыпей, внутри которых выполнены туннели ⊃-образной формы, входными и выходными отверстиями ориентированные перпендикулярно в сторону береговой линии, причем длина нижних частей туннелей и площадь их сечения превышает соответствующие параметры верхних частей, нижняя часть туннелей расположена на уровне моря, а верхняя - возвышается над ним, при этом кривизна формы туннеля обеспечивает поворот вектора скорости входящего в его нижнюю часть потока жидкости на 180° при выходе потока через верхнюю часть туннеля.A device to reduce the destructive effect of the tsunami, including a coastal structure in the form of embankments, inside which tunnels are of ⊃-shape, with inlet and outlet openings oriented perpendicular to the coastline, the length of the lower parts of the tunnels and their cross-sectional area exceeding the corresponding parameters of the upper parts , the lower part of the tunnels is located at sea level, and the upper one rises above it, while the curvature of the shape of the tunnel ensures the rotation of the velocity vector entering its lower Yu portion of the liquid stream at 180 ° outlet flow through the upper part of the tunnel.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан вид сверху на устройство; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.2.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a top view of the device; figure 2 is a section along aa in figure 1; figure 3 is a view of B in figure 2.
Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.
Вблизи населенных пунктов 1, которых может достичь цунами, вдоль береговой линии 2 возводят береговое сооружение в виде насыпей 3, в которых выполнены туннели ⊃-образной формы 4 (см. фиг.1, 2). Входы 5 и выходы 6 (см. фиг.1, 2) ориентированы перпендикулярно в сторону береговой линии 2. Площадь сечения входов S0 превышает соответствующие S1 верхней части (см. фиг.3), при этом нижняя часть туннеля 7 расположена на уровне моря, а верхняя 8 - возвышается над ним (см. фиг.3). Кривизна формы туннеля обеспечивает поворот вектора скорости входящего в его нижнюю часть потока жидкости от надвигающегося фронта цунами 9 (см. фиг.2) на 180° при выходе потока через верхнюю часть туннеля с вектором скорости и уменьшение площади поперечного сечения с S0 до S1.Near the settlements 1, which can be reached by the tsunami, a coastal structure in the form of embankments 3 is erected along the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При подходе фронта волны к береговой линии вода будет сначала входить в сечение S0 нижней части туннеля со скоростью υ0. Так как сечение туннеля изменяется, уменьшаясь к выходу до S1(S1<<S0), то скорость напора воды в сечении S1 увеличится до υ1(υ1>>υ0). Это следует из того, что секундный объем воды, проходящий через любое сечение туннеля, будет неизменен за счет постоянного гидростатического давления, приходящегося на его нижнюю часть. ЗначитWhen the wave front approaches the coastline, water will first enter the section S 0 of the lower part of the tunnel at a speed of υ 0 . Since the section of the tunnel changes, decreasing towards the exit to S 1 (S 1 << S 0 ), then the water head velocity in the section S 1 will increase to υ 1 (υ 1 >> υ 0 ). This follows from the fact that the second volume of water passing through any section of the tunnel will be unchanged due to the constant hydrostatic pressure falling on its lower part. Means
Следовательно, поток воды, проходящий по туннелю будет ускоряться, одновременно изменяя свое направление на 180°, и обрушится на надвигающийся гребень волны (9), уменьшая тем самым его энергию. Для реализации этого события необходимо выполнить геометрические размеры туннеля (4) (S0, S1, l0, l1) такими, чтобы обратный выход воды из сечения S1, произошел раньше, чем гребень волны подойдет к верхнему сечению туннеля.Consequently, the flow of water passing through the tunnel will accelerate, at the same time changing its direction by 180 °, and will fall upon the impending crest of the wave (9), thereby reducing its energy. To realize this event, it is necessary to fulfill the geometric dimensions of the tunnel (4) (S 0 , S 1 , l 0 , l 1 ) such that the water returns from the section S 1 before the wave crest approaches the upper section of the tunnel.
Такое встречное взаимодействие потоков уменьшит интенсивность цунами, т.е. приведет к его гашению, что позволит достичь заявленный технический результат.Such a counter interaction of flows will reduce the tsunami intensity, i.e. will extinguish it, which will achieve the claimed technical result.
Промышленная применяемость заявляемого устройства подтверждается расчетами.Industrial applicability of the claimed device is confirmed by calculations.
На входе примем сечение туннеля в виде сегмента (фиг.1) радиусом R0, на выходе - R1, угол α не меняется. Параметры hi и ai определяются из соотношений At the input, we take a section of the tunnel in the form of a segment (Fig. 1) with a radius R 0 , at the output, R 1 , the angle α does not change. The parameters h i and a i are determined from the relations
где: hi - высота туннелей;where: h i - the height of the tunnels;
ai - ширина отверстия туннелей.a i - the width of the holes of the tunnels.
Полная длина туннеля (l*) определяется, какThe total length of the tunnel (l * ) is defined as
где l0 - длина прямолинейного участка входной части туннеля,where l 0 is the length of the rectilinear section of the inlet of the tunnel,
l1 - длина прямолинейного участка выходной части туннеля.l 1 - the length of the straight section of the output part of the tunnel.
Пусть радиус сегмента изменяется по линейной зависимостиLet the radius of the segment vary linearly
Из равенства секундных объемов следуетFrom the equality of second volumes follows
υS=υ0S0=υ1S1,υS = υ 0 S 0 = υ 1 S 1 ,
где площадь сегментаwhere is the area of the segment
ОтсюдаFrom here
Пусть τ - текущее время прохождения волны по туннелю. Тогда и при х=l*, имеем после интегрированияLet τ be the current wave propagation time through the tunnel. Then and for x = l * , we have after integration
- полное время прохождения воды по туннелю. - total time of passage of water through the tunnel.
Для того чтобы был встречный напор, необходимо, чтобыIn order to meet the oncoming pressure, it is necessary that
τ0>τ*,τ 0 > τ * ,
где τ0 - время подхода волны к сечению II-II,where τ 0 is the time of approach of the wave to the section II-II,
Наибольший эффект будет достигаться, когда τ0>(k+1)τ*,The greatest effect will be achieved when τ 0 > (k + 1) τ * ,
где kτ* - время, в течение которого напор воды будет выходить из сечения II-II до встречи с фронтом надвигающейся волны, или это показатель количества объема воды, выходящего из сечения II-II, относительно объема воды в туннеле;where kτ * is the time during which the water pressure will leave section II-II before meeting the impending wave front, or it is an indicator of the amount of water leaving the section II-II, relative to the volume of water in the tunnel;
k - коэффициент, определяющий время действия встречного напора.k is a coefficient that determines the duration of the oncoming head.
Таким образом, получимThus, we obtain
После преобразований получимAfter the transformations we get
Пример:Example:
Возьмем R0=30 м, R1=15 м, Н=3 м, α=60°, l1=2 м, k=0.5We take R 0 = 30 m, R 1 = 15 m, H = 3 m, α = 60 °, l 1 = 2 m, k = 0.5
Тогда a0=30 м, h0=4 м, a1=15 м, h1=2 м, υ1=4υ0 Then a 0 = 30 m, h 0 = 4 m, a 1 = 15 m, h 1 = 2 m, υ 1 = 4υ 0
l0>61 м.l 0 > 61 m.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005138651/03A RU2310708C2 (en) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Device to decrease destructive tsunami action |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005138651/03A RU2310708C2 (en) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Device to decrease destructive tsunami action |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005138651A RU2005138651A (en) | 2007-06-20 |
RU2310708C2 true RU2310708C2 (en) | 2007-11-20 |
Family
ID=38314000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005138651/03A RU2310708C2 (en) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Device to decrease destructive tsunami action |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2310708C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459032C1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-08-20 | Лев Николаевич Бурков | Anti-tsunami device |
RU2524814C1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-10 | Николай Васильевич Ясаков | Tsunami damper |
US11072900B2 (en) | 2019-10-22 | 2021-07-27 | Pepsy M. Kettavong | Smart breakwall diversion system |
-
2005
- 2005-12-12 RU RU2005138651/03A patent/RU2310708C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459032C1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-08-20 | Лев Николаевич Бурков | Anti-tsunami device |
RU2524814C1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-10 | Николай Васильевич Ясаков | Tsunami damper |
US11072900B2 (en) | 2019-10-22 | 2021-07-27 | Pepsy M. Kettavong | Smart breakwall diversion system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005138651A (en) | 2007-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Brunner et al. | Combined 1D and 2D hydraulic modeling within HEC-RAS | |
RU2310708C2 (en) | Device to decrease destructive tsunami action | |
CN107918716B (en) | Method for determining anti-collision field of rectangular bridge pier in straight channel | |
Dey et al. | 3D flow field in a scour hole at a wing-wall abutment | |
Yu | Breaking of waves by an opposing current | |
RU2310707C2 (en) | Method to decrease destructive tsunami action | |
Leng et al. | Unsteady turbulence during the upstream propagation of undular and breaking tidal bores: An experimental investigation | |
Bourne et al. | Cavity collapse in a liquid with solid particles | |
Meireles et al. | Flow characteristics along a USBR type III stilling basin downstream of steep stepped spillways | |
DAO et al. | Sensitivity analysis of shore-parallel canal for tsunami wave energy reduction | |
Azimi et al. | Numerical simulation of the effects of downstream obstacles on malpasset dam break pattern | |
Nohani | An Experimental study on the effect of vortex breakers on discharge coefficient for the shaft spillways with sharp edge and wide edge | |
Huang et al. | Wave attenuation mechanism of cross-plates applied in landslide-induced tsunami in river course | |
RU2524814C1 (en) | Tsunami damper | |
RU2522318C2 (en) | Method for protection against wave action of single hydraulic structure, and device for its implementation | |
Ranjbar-Zahedani et al. | Flow structures around a circular bridge pier with a submerged prism at upstream | |
Haspolat | Determination of critical submergence depth at horizontal intakes | |
Zhuang et al. | Modelling of wave overtopping over breakwater | |
Aleyasin et al. | Comprehensive study of the hydrodynamic effects of weirs installed in the bypass of bar rack systems to better guide downstream migrating fish | |
Badpa et al. | The Experimental Study of the Flow Pattern and Bed Topography Changes due to Variations in the Angle of the Gabion Spur Dike in the Open Channel with Erodible Bed | |
Peregrine et al. | Jet formation at a free surface | |
Yang et al. | Responses of live-bed scour at instream structures to fluvial bedform migration | |
Gulliver | Prediction of total dissolved gas below overthrough spillways | |
Shi et al. | Turbulent mixing and turbulent events in breaking bores | |
Tritthart et al. | Structural measures to optimize sediment management downstream a chain of reservoirs at the Danube River |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071213 |