RU2474643C2 - Method and structure to abate destructive effects of tsunami - Google Patents
Method and structure to abate destructive effects of tsunami Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474643C2 RU2474643C2 RU2011109675/13A RU2011109675A RU2474643C2 RU 2474643 C2 RU2474643 C2 RU 2474643C2 RU 2011109675/13 A RU2011109675/13 A RU 2011109675/13A RU 2011109675 A RU2011109675 A RU 2011109675A RU 2474643 C2 RU2474643 C2 RU 2474643C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dam
- tsunami
- breakwaters
- waves
- branches
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Revetment (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к гидротехнике и представляет собой способ и устройство для ослабления разрушающих действий волн цунами и предназначены для защиты поселений и различных сооружений на морских берегах от действия цунами, наводнений, штормов и ураганов в районах, подверженных указанным природным катаклизмам.The present invention relates to hydraulic engineering and is a method and device for attenuating the destructive effects of tsunami waves and is intended to protect settlements and various structures on the seashores from tsunamis, floods, storms and hurricanes in areas subject to these natural disasters.
Актуальность поиска инженерных решений для защиты от цунами связана с значительной заселенностью и застройкой побережья морей и океанов к настоящему времени: разрушенные Лиссабон (Португалия) и Северо-Курильск (Россия), Вальдивия (Чили) и Мияги, Фукусима (Япония), Новый Орлеан (США) и Пхукет (Таиланд), регулярно страдающие от цунами побережья Индонезии и Индии, Явы и Суматры, Аляски и Японии, Чили и российской Камчатки…The relevance of the search for engineering solutions for tsunami protection is associated with significant population and development of the coast of the seas and oceans to date: the destroyed Lisbon (Portugal) and Severo-Kurilsk (Russia), Valdivia (Chile) and Miyagi, Fukushima (Japan), New Orleans ( USA) and Phuket (Thailand), regularly suffering from the tsunami of the coasts of Indonesia and India, Java and Sumatra, Alaska and Japan, Chile and Russian Kamchatka ...
Цунами - грозное явление природы, являющееся последствиями землетрясений, во время которых чаще всего в Тихом океане происходит локальная деформация дна и над эпицентром землетрясения появляется водяной холм, распространяющийся концентрическими кругами в виде мощных волн, движущихся со скоростью 600-800 км в час. При этом в открытом океане расстояние между гребнями волн цунами может достигать 100-150 км, а высота волн составляя, в среднем, несколько метров может достичь 10 метров.A tsunami is a formidable natural phenomenon resulting from earthquakes during which local bottom deformation occurs most often in the Pacific Ocean and a water hill appears above the earthquake epicenter, spreading in concentric circles in the form of powerful waves moving at a speed of 600-800 km per hour. Moreover, in the open ocean, the distance between the crests of tsunami waves can reach 100-150 km, and the wave height is, on average, several meters, can reach 10 meters.
При приближении волн цунами к берегу скорость волн из-за трения водяных масс о донную часть уменьшается при глубине около 1 км до 350-360 км в час, при глубине 50 метров до 100 км в час.As the tsunami waves approach the shore, the speed of the waves decreases due to the friction of the water masses against the bottom at a depth of about 1 km to 350-360 km per hour, and at a depth of 50 meters to 100 km per hour.
Однако вследствие интенсивного торможения береговым дном волны цунами увеличивают свою высоту до 5-10, а иногда до 15-25 метров, при приближении в берегу форма волн цунами становится ассиметричной: к берегу вогнутая и крутая, а к морю (океану) более пологая.However, due to intense coastal bottom braking, tsunami waves increase their height to 5-10, and sometimes up to 15-25 meters; when approaching the shore, the tsunami wave form becomes asymmetric: it is concave and steep towards the shore, and more gentle towards the sea (ocean).
Сильнейшее землетрясение у берегов Японии 11 марта 2011 года вызывало волну цунами около 10 метров высотой. Ее нашествие на восточные берега Японии, префектуры Мияги, Фукусима вызвало катастрофические разрушения, когда волны цунами в одночасье разрушили тысячи домов, кораблей и автомашин, повредили атомные электростанции, расположенные на побережье, вызвали гибель тысяч людей, причинили огромный материальный ущерб.The strongest earthquake off the coast of Japan on March 11, 2011 caused a tsunami wave of about 10 meters high. Its invasion of the eastern coast of Japan, Miyagi Prefecture, Fukushima Prefecture caused catastrophic damage when tsunami waves destroyed thousands of houses, ships and cars overnight, damaged nuclear power plants located on the coast, caused the deaths of thousands of people, and caused huge material damage.
Защиту от цунами многие инженеры пытались реализовать в виде различных способов ослабления действия волн цунами путем строительства береговых сооружений. Наблюдаются и, конечно, не эффективные предложения - вроде посадки по береговой линии рядов деревьев. Мощность значительных масс волн цунами требует серьезных, массивных защитных сооружений.Many engineers tried to implement protection from the tsunami in the form of various methods of attenuating the action of tsunami waves through the construction of coastal structures. There are, of course, not effective proposals, such as planting rows of trees along the coastline. The power of significant masses of tsunami waves requires serious, massive defenses.
Известны различные способы и устройства для ослабления разрушающих действий волн цунами на береговые зоны морей и океанов, периодически вызывающих сильные разрушения, наводнения, значительный материальный ущерб и человеческие жертвы.There are various methods and devices for weakening the destructive effects of tsunami waves on the coastal zones of the seas and oceans, periodically causing severe damage, floods, significant material damage and human casualties.
Так, известен способ подавления действия волн цунами в прибрежной зоне путем закрепления в донном грунте элементов, осуществляющих силовое воздействие на водную среду (см, например, патент РФ №2147060, кл. Е02В 3/06, 2006 г.). При этом такие элементы располагают хаотично ниже впадин статистических волн, выполняя их в виде гибких оболочек, заполненных деформируемым веществом, например газом. Гибкие оболочки соединяют магистралями для подачи газа и закрепляют силовыми сетями к донной части. По мнению авторов патента при прохождении гребня волн над предлагаемыми элементами - гибкими оболочками они должны деформироваться, поглощая энергию волн цунами.So, there is a known method of suppressing the action of tsunami waves in the coastal zone by fixing elements in the bottom soil that exert a force on the aquatic environment (see, for example, RF patent No. 2147060, class ЕВВ 3/06, 2006). Moreover, such elements are located randomly below the troughs of the statistical waves, performing them in the form of flexible shells filled with a deformable substance, for example, gas. Flexible shells are connected by gas supply lines and secured by power networks to the bottom. According to the authors of the patent, when passing the wave crest over the proposed elements - flexible shells, they should be deformed, absorbing the energy of tsunami waves.
Также известны различные устройства - сооружения для гашения энергии волн цунами. Так, например, в устройстве для ослабления разрушающего действия морских волн предлагаются закрепленные в донном грунте вдоль защищаемого участка побережья специальные элементы, расположенные перпендикулярно движению волн и установленные вблизи или немного ниже уровня впадин волн (см. патент РФ №2147641, кл. Е02В 3/06, 1998 г.). Такие элементы выполнены в виде треугольников с пластинами со стороны, обращенной к морю, а нижняя часть треугольника сопряжена и закреплена в донном грунте.Various devices are also known - structures for damping the energy of tsunami waves. So, for example, in a device for attenuating the destructive effect of sea waves, special elements fixed in the bottom soil along the coastal area to be protected are located perpendicular to the movement of the waves and installed near or slightly below the level of the troughs of the waves (see RF patent No. 2147641, CL ЕВВ 3 / 06, 1998). Such elements are made in the form of triangles with plates on the side facing the sea, and the lower part of the triangle is conjugated and fixed in the bottom soil.
Анализ вышеупомянутых технических решений не позволяет применить их реально для ослабления волн цунами, характеризующихся значительными массой, скоростью и импульсом.Analysis of the aforementioned technical solutions does not allow their real application to attenuate tsunami waves, characterized by significant mass, speed and momentum.
Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемым способу и устройству для ослабления разрушающих действий волн цунами являются:The closest in technical essence to the proposed method and device for attenuating the destructive effects of tsunami waves are:
- способ для уменьшения разрушительного действия цунами, приведенный в патенте РФ №2310707, кл. Е02В 3/04, совместно с- a method for reducing the destructive effect of tsunamis described in RF patent No. 2310707, class. EB02 3/04, together with
- устройством для уменьшения разрушительного действия цунами, включающее береговое сооружение в виде насыпей, внутри которых выполнены туннели ⊃-образной формы (см. патент РФ №2310708, кл. Е02В 3/04, 2005 г.).- a device to reduce the destructive effect of the tsunami, including a coastal structure in the form of embankments, inside which tunnels are shaped ⊃-shaped (see RF patent No. 2310708, CL EV 3/04, 2005).
Известный способ предусматривает образование в районах выхода цунами на берег возвращаемых потоков воды цунами, направление которых осуществляется разворотом вектора скорости течения отдельных участков фронта волн цунами на 180 градусов, а в известном устройстве применена система тоннелей 
- входным нижним для волн цунами, расположенным на уровне моря, более широким и длинным туннелем, куда по замыслу авторов устремляются волны;- the lower entrance for the tsunami waves, located at sea level, a wider and longer tunnel, where, according to the authors, the waves rush;
- выходным верхним над нижним отверстием, соединенным с нижним туннелем половиной тора, более узким и коротким по сравнению с нижним для поворота в обратную сторону на 180 градусов части волны цунами, попавшей в нижнее отверстие и тоннель.- the output upper above the lower hole connected to the lower tunnel by a half of the torus, narrower and shorter than the lower one to rotate 180 degrees of the part of the tsunami wave that fell into the lower hole and the tunnel.
По мнению авторов известных решений - прототипов предлагаемого способа и устройства, их применение позволит уменьшить разрушительное действие цунами и вредные последствия этих природных катастроф.According to the authors of the known solutions - prototypes of the proposed method and device, their use will reduce the destructive effect of the tsunami and the harmful effects of these natural disasters.
Недостатками рассматриваемых решений являются:The disadvantages of the solutions are:
- непредсказуемость высоты цунами радикально снижает вероятность попадания ее части в нижние отверстия тоннелей, так же как делает вероятной одновременное попадание фронта волны в оба - верхнее и нижнее отверстия тоннелей что делает предлагаемый способ и устройство бесполезными;- the unpredictability of the height of the tsunami radically reduces the likelihood of its part getting into the lower holes of the tunnels, as well as making it possible for the wave front to hit both the upper and lower holes of the tunnels, which makes the proposed method and device useless;
- весьма небольшая площадь входных отверстий предлагаемых элементов по сравнению с площадью сечения волны цунами, которая ударит по всей поверхности земляной плотины со всеми разрушительными последствиями;- a very small area of the inlets of the proposed elements compared with the cross-sectional area of the tsunami wave, which will hit the entire surface of the earth dam with all the devastating consequences;
- прочность уплотненных грунтов во всех случаях не превосходит 10-15 кгс на кв.см, что не позволит телу земляной плотины выдержать напор волн цунами, обрушивающихся на береговую линию;- the strength of compacted soils in all cases does not exceed 10-15 kgf / cm2, which will not allow the body of the earthen dam to withstand the pressure of tsunami waves falling on the coastline;
- нет возможности применения предлагаемых береговых сооружений в обычное время, что делает экономические затраты на их строительство и содержание безвозвратными и убыточными.- there is no possibility of using the proposed coastal structures at normal times, which makes the economic costs of their construction and maintenance irretrievable and unprofitable.
Цель предлагаемого технического решения - устранение указанных недостатков и эффективное ослабление действия цунами.The purpose of the proposed technical solution is the elimination of these shortcomings and the effective attenuation of the action of the tsunami.
Поставленная цель достигается тем, что в способе ослабления разрушающих действий цунами, включающем создание перед береговой линией по пути движения волн цунами препятствий для их распространения в виде железобетонных волнорезов и плотины на берегу для удержания максимально возможного уровня морских вод, первую и последующие волны цунами разворачивают и рассекают по своему фронту на две части:This goal is achieved by the fact that in a method of mitigating the destructive effects of a tsunami, including creating obstacles in front of the coastline along the path of tsunami wave propagation in the form of reinforced concrete breakwaters and dams on the shore to maintain the highest possible level of sea water, the first and subsequent tsunami waves unfold and cut along its front into two parts:
- одну часть (80-90% длины фронта) разворачивают по криволинейным волнорезам-молам в сторону, обратную направлению движения первой и последующих волн с обеспечением ослабления встречных потоков воды волн цунами;- one part (80-90% of the front length) is deployed along curved breakwaters, malls, in the direction opposite to the direction of movement of the first and subsequent waves, while ensuring that the oncoming streams of water of the tsunami waves are attenuated;
- вторую часть (10-20% длины фронта) рассекают зазорами между элементами - волнорезами каждого мола для прохода волн между ними, ослабляя и задерживая их перед плотиной,- the second part (10-20% of the front length) is cut through the gaps between the elements - breakwaters of each pier for the passage of waves between them, weakening and holding them in front of the dam,
а в предлагаемом сооружении для ослабления разрушающих действий цунами согласно способу по п.1, включающем систему волнорезов - молов, расположенную перед береговой линией со стороны моря и плотиной на берегу, волнорезы выполнены в виде железобетонных монолитных элементов длиной от 15 до 50 метров, с трапециевидным поперечным сечением элемента, шириной - в верхней части не менее 6 метров и - в нижней, не менее 8 метров, размещенных вдоль береговой линии по ветвям парабол, последовательно друг за другом, с разрывом между их торцами и соприкасающимися ветвями парабол от 5 до 10 метров, образуя волнорезы-молы длиной от 100 до 300 метров в виде параболических ветвей или полуветвей, ориентированных симметрично перпендикулярам к береговой линии с каждой стороны, сходящихся к береговой линии, и описываемых формулой:and in the proposed structure to mitigate the destructive effects of the tsunami according to the method according to
Y=аX2 Y = aX 2
где а может меняться от 0,03 до 0,50;where a can vary from 0.03 to 0.50;
при этом элементы-волнорезы по ветвям парабол располагают таким образом, что концы каждых сходящихся к морю ветвей соприкасающихся парабол - молов имеют равную длину от береговой линии, а расстояние между вершинами парабол - молов и плотиной составляет не менее 100 метров, при этом сама плотина в зоне сооружения выполнена вдоль береговой линии в виде криволинейной конструкции из железобетона с радиусом кривизны от 500 до 1500 метров и поперечным сечением в виде трапеции, с высотой не менее 15 метров относительно среднего уровня моря в соответствующей местности.at the same time, the breakwater elements along the parabola branches are positioned in such a way that the ends of each branches of the parabola - malls converging to the sea have an equal length from the coastline, and the distance between the vertices of the parabola malls and the dam is at least 100 meters, while the dam itself the construction zone is made along the coastline in the form of a curved structure made of reinforced concrete with a radius of curvature from 500 to 1500 meters and a cross section in the form of a trapezoid, with a height of at least 15 meters relative to the average sea level in accordance uyuschey areas.
Кроме того, с целью эффективного применения волнорезов в обычное время и обеспечения их окупаемости, на поверхности элементов-волнорезов размещены опирающиеся на них мостовые конструкции, образующие параболические молы-причалы, соединенные эстакадами от вершин парабол до плотины, при этом на плотине и молах-причалах размещены подъемно-погрузочные механизмы, а также автомобильные и/или железнодорожные магистрали.In addition, in order to effectively use the breakwaters in normal times and ensure their payback, bridge structures resting on them are placed on the surface of the breakwater elements, forming parabolic jetties-berths connected by overpasses from the tops of the parabolas to the dam, while on the dam and jetty-berths hoisting and loading mechanisms are located, as well as automobile and / or railway lines.
За пределами приведенных параметров предлагаемых способа и сооружения поставленная цель не достигается.Outside the parameters of the proposed method and structure, the goal is not achieved.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показана расположенная вдоль береговой линии система элементов-волнорезов, построенная в виде параболических ветвей согласно вышеприведенной формуле в двух вариантах: с а, равным 0,05 для более пологих ветвей парабол и а, равным 0,5 для крутых ветвей парабол, на фиг.1, а) - попеременных ветвей указанных парабол и фиг.1, б) - симметричных ветвей парабол, составленных из железобетонных элементов-волнорезов 1, вытянутых по параболическим ветвям с зазорами 2 между торцами элементов-волнорезов и соприкасающимися ветвями парабол от 5 до 10 метров; плотина 3, расположенная на берегу, на расстоянии не менее 100 метров от вершин параболических молов-причалов 4, соединенных с плотиной эстакадами, размещенными на опорах 5, а также волны цунами 6.Figure 1 shows a system of breakwater elements located along the coastline, constructed in the form of parabolic branches according to the above formula in two versions: with a equal to 0.05 for more gentle parabolic branches and a equal to 0.5 for steep parabolic branches, figure 1, a) - alternating branches of the indicated parabolas and figure 1, b) - symmetrical branches of parabolas, composed of reinforced concrete elements of the
На фиг.2 показан фрагмент мола-причала с железобетонными элементами-волнорезами 1, разделенными зазорами 2 с фрагментом мостовой конструкции 7, опирающейся на элементы-волнорезы для движения транспорта.Figure 2 shows a fragment of the pier with reinforced
Система элементов-волнорезов и плотина соединены эстакадами, опирающимися на аналогичные элементам-волнорезам опоры 5 из железобетона, для движения транспорта (на приведенных фиг.1 и 2 эстакады и мостовые конструкции полностью не показаны).The system of breakwater elements and the dam are connected by overpasses, which are supported by reinforced concrete supports 5 made of reinforced concrete similar to the breakwater elements, for traffic (in the above-mentioned FIGS. 1 and 2, overpasses and bridge structures are not completely shown).
В обычное время предлагаемое сооружение из системы молов-причалов используется как причалы для грузовых и пассажирских судов с учетом всех требований к такого рода сооружениям, а весь комплекс выполняет функции крупного порта, оборот которого определяется количеством причалов на молах, имеющих длину от 100 до 300 метров.In normal times, the proposed structure from the mooring system is used as berths for cargo and passenger ships, taking into account all the requirements for such structures, and the whole complex functions as a large port, the turnover of which is determined by the number of moorings on malls having a length of 100 to 300 meters .
На фиг.1 стрелками показано движение волн цунами. Волны цунами 6 достигают параболических ветвей молов-причалов 4 и скользят вдоль их параболической образующей, частично проходя через зазоры 2 между элементами-волнорезами и ослабляясь.In figure 1, the arrows show the movement of tsunami waves. Tsunami waves 6 reach the parabolic branches of the mooring berths 4 and slide along their parabolic generatrix, partially passing through the
Основная масса цунами доходит до вершин параболических ветвей волнорезов и, встречаясь с потоком волн соседней ветви, еще больше ослабляется в противотоке и разворачивается в сторону моря, навстречу движущимся последующим волнам цунами, встречая их на расстоянии несколько сотен метров от береговой линии и радикально ослабляя их действие.The bulk of the tsunami reaches the peaks of the parabolic branches of the breakwaters and, meeting with the flow of waves of the neighboring branch, weaken even more in countercurrent and turns towards the sea, towards the subsequent tsunami moving waves, meeting them at a distance of several hundred meters from the coastline and radically weakening their effect .
Защищаемая оптимальная кривизна параболической формы ветвей волнорезов под молами-причалами (определяемая величиной коэффициента а в приведенной формуле) связана с тем, что снижение указанной величины ниже 0,03 делает систему элементов-волнорезов вдоль ветви парабол слишком пологой и менее эффективной для обеспечения скольжения и заворачивания водных масс, а увеличение величины а более 0,50 делает такую систему излишне крутой, в этом случае возрастает динамическая нагрузка огромной массы воды волн цунами на элементы-волнорезы в вершине парабол.The protected optimal curvature of the parabolic shape of the branches of breakwaters under the jetty-moorings (determined by the value of the coefficient a in the above formula) is due to the fact that a decrease in this value below 0.03 makes the system of breakwater elements along the branch of the parabolas too gentle and less effective to ensure sliding and wrapping water masses, and an increase in a value of more than 0.50 makes such a system unnecessarily steep; in this case, the dynamic load of the huge mass of water of tsunami waves on the breakwater elements at the top increases arabol.
Размеры каждого элемента-волнореза связаны с обеспечением его устойчивости при экстремальных воздействиях и пригодности для эксплуатации в обычное время, зазоры между элементами обеспечивают разделение волн цунами на упомянутые части так, что величина зазоров между торцами элементов-волнорезов и соприкасающимися ветвями парабол от 5 до 10 метров, обеспечивает ослабление волны цунами за счет отбора 10-20 % ее водяной массы, а общая длина каждой ветви предлагаемых систем волнорезов протяженностью от 100 до 300 метров обеспечит разворачивание и ослабление цунами любой мощности.The dimensions of each breakwater element are associated with ensuring its stability under extreme influences and suitability for operation at normal times, the gaps between the elements provide for the separation of tsunami waves into the mentioned parts so that the gaps between the ends of the breakwater elements and the adjacent parabola branches are from 5 to 10 meters provides attenuation of the tsunami wave due to the selection of 10-20% of its water mass, and the total length of each branch of the proposed systems of breakwaters with a length of 100 to 300 meters will ensure deployment weakening the power of any tsunami.
Количество ветвей молов-причалов и связанной с ними длина плотины определяются величиной протяженности защищаемой береговой линии и грузооборотом соответствующего порта.The number of branches of jetty-moorings and the dam length associated with them is determined by the length of the protected coastline and the cargo turnover of the corresponding port.
Часть волн цунами, прошедшая через зазоры 2, будет накапливаться и задерживаться плотиной 3, масса воды между системами элементов-волнорезов и плотиной служит водным буфером, противодействующим волнам цунами и вызываемому ими наводнению. С этой задачей связано условие выдерживания расстояния между вершинами парабол молов-причалов и плотиной не менее 100 метров.A part of the tsunami waves passing through the
Выбор бетона для элементов-волнорезов связан с высокой прочностью материала, способного выдерживать нагрузки до 400-600 кгс на кв.см и соответственно сдерживать удары и динамические нагрузки волн цунами любой мощности.The choice of concrete for breakwater elements is associated with high strength material capable of withstanding loads of up to 400-600 kgf / cm2 and, accordingly, containing shock and dynamic loads of tsunamis of any power.
Так поверхность одного квадратного метра предлагаемого элемента - волнореза из железобетона способна выдержать воздействие силы до 3000 т, а волнорез размером 40 метров в длину и 10 метров в высоту (от дна возле береговой линии) способен выдержать напор водных масс величиной 1200000 т, что значительно превосходит реальные воздействия цунами. Современные бетоны отличает не только высокая прочность, но и значительная водонепроницаемость и стойкость к морской воде (М.Я.Бикбау «Нанотехнологии в производстве цементов». - М.: ОАО «Московский ИМЭТ», 2008 г., - 768 с.), применение таких бетонов обеспечит высокие защитные свойства предлагаемых сооружений, их долговечность и окупаемость.So the surface of one square meter of the proposed element - a reinforced concrete breakwater is able to withstand a force of up to 3000 tons, and a breakwater of 40 meters in length and 10 meters in height (from the bottom near the coastline) is able to withstand the pressure of water masses of 1200000 tons, which significantly exceeds real impact of the tsunami. Modern concretes are distinguished not only by high strength, but also by significant water resistance and resistance to sea water (M. Ya. Bikbau “Nanotechnologies in the production of cements”. - M.: Moscow IMET OJSC, 2008, - 768 pp.), the use of such concrete will provide high protective properties of the proposed structures, their durability and payback.
Защищаемая разница между шириной элементов-волнорезов: меньшая в верхних и большая в нижних частях, как и форма трапеции плотины, обеспечивают возможность перемещения экстремальных потоков воды снизу вверх по поверхности предлагаемых сооружений для снижения локального напора значительных масс воды. Заявленная кривизна и трапециевидное сечение плотины также определяются необходимостью выдерживать напор и перемещать вдоль поверхности значительные массы воды. Высота плотины должна определяться рельефом местности и должна превышать средний уровень моря не менее чем на 15 метров. В этом случае осуществляется, одновременно, и защита от наводнений, как правило, сопровождающих волны цунами.The protected difference between the width of the breakwater elements: smaller in the upper and larger in the lower parts, as well as the shape of the trapezoid of the dam, provide the ability to move extreme water flows from bottom to top on the surface of the proposed structures to reduce the local pressure of significant masses of water. The declared curvature and trapezoidal section of the dam are also determined by the need to withstand the pressure and move significant masses of water along the surface. The height of the dam should be determined by the terrain and should exceed the average sea level by at least 15 meters. In this case, flood protection is also carried out simultaneously, as a rule, accompanying tsunami waves.
Для финансовой окупаемости предлагаемого способа и сооружения для защиты от цунами выгодна его эксплуатация в обычное время в виде грузовых и пассажирских портов для обеспечения погрузки, выгрузки и транспортировки грузов и людей с кораблей на молы-причалы, соединенных с плотиной с помощью эстакад, опирающихся на железобетонные опоры и покрытые магистралями автомобильных или железных дорог, а также защиты с помощью предлагаемых способа и сооружения объектов с повышенными требованиями к безопасности, например атомных электростанций.For the financial payback of the proposed method and structure for protection against tsunamis, it is advantageous to use it at the usual time in the form of cargo and passenger ports to ensure the loading, unloading and transportation of goods and people from ships to mooring berths connected to the dam using overpasses supported by reinforced concrete supports and covered with highways of railways or railways, as well as protection using the proposed method and construction of facilities with increased safety requirements, such as nuclear power plants.
Эксплуатирующаяся в настоящее время основная часть портов исторически строилась в удобных местах без учета возможных катастрофических воздействий цунами, штормов и наводнений. Весьма опрометчиво, без эффективной защиты от таких природных катаклизмов, жилищное и промышленное строительство в прибрежной зоне густонаселенных городов, а тем более создание таких опасных объектов как, например, атомные электростанции, построенных в префектуре Фукусима на восточном побережье Японии и весьма пострадавших от землетрясения и цунами 11 марта 2011 года.The main part of the ports currently in operation have historically been built in convenient places without taking into account the possible catastrophic effects of tsunamis, storms and floods. It is very reckless, without effective protection from such natural disasters, housing and industrial construction in the coastal zone of densely populated cities, and even more so the creation of such dangerous facilities as, for example, nuclear power plants built in Fukushima Prefecture on the east coast of Japan and very affected by the earthquake and tsunami March 11, 2011.
Применение предлагаемого изобретения решает вопрос эффективной защиты любых береговых линий и может позволить строить порты с неограниченным грузооборотом в удобных районах с гарантией защиты от цунами и других катаклизмов, соответствуя всем конструктивно-технологическим требованиям к строительству и функционированию портов и портовых сооружений ((см., например, Маталин В.П. и др. Устройство и оборудование портов. М.: Транспорт, 1984).The application of the invention solves the issue of effective protection of any coastlines and can allow the construction of ports with unlimited cargo turnover in convenient areas with a guarantee of protection against tsunamis and other disasters, meeting all the structural and technological requirements for the construction and operation of ports and port facilities ((see, for example , Matalin V.P. and other Device and equipment of ports. M: Transport, 1984).
Предлагаемое изобретение может использоваться как для непосредственно защиты населения, городов и поселков различных береговых сооружений от цунами, так и для реконструкции существующих, а также особенно строительства новых портов в районах, подверженных действию не только цунами, но и сильных штормов и ураганов, а также наводнений.The present invention can be used both to directly protect the population, cities and towns of various coastal structures from the tsunami, and to reconstruct existing, and especially the construction of new ports in areas exposed to not only tsunamis, but also severe storms and hurricanes, as well as floods .
Авторы предлагаемого изобретения просят присвоить ему название: Способ и сооружение Бикбау для ослабления разрушающих действий цунами.The authors of the proposed invention are asked to name it: Method and construction of Bikbau to mitigate the destructive effects of the tsunami.
Claims (3)
Y=аX2,
где а может меняться от 0,03 до 0,50;
при этом элементы-волнорезы по ветвям парабол располагают таким образом, что концы каждых сходящихся к морю ветвей соприкасающихся парабол-молов имеют равную длину от береговой линии, а расстояние между вершинами парабол-молов и плотиной составляет не менее 100 м, при этом сама плотина в зоне сооружения выполнена вдоль береговой линии в виде криволинейной конструкции из железобетона, с радиусом кривизны от 500 до 1500 м и поперечным сечением в виде трапеции, с высотой не менее 15 м относительно среднего уровня моря в соответствующей местности.2. A structure for weakening the destructive effects of the tsunami according to the method according to claim 1, comprising a breakwater breakwater system located in front of the coastline from the sea and a dam on the shore, characterized in that the breakwaters are made in the form of reinforced concrete monolithic elements from 15 to 50 m long , with a trapezoidal cross-section of the element, a width of at least 6 m in the upper part and at least 8 m in width, placed along the coastline along the parabola branches, sequentially one after another, with a gap between their ends and adjacent branches parabolas from 5 to 10 m, forming breakwaters-malls from 100 to 300 m long in the form of parabolic branches or half-branches oriented symmetrically to the perpendiculars to the coastline on each side, converging to the coastline and described by the formula:
Y = aX 2 ,
where a can vary from 0.03 to 0.50;
at the same time, the breakwater elements along the parabola branches are arranged in such a way that the ends of each branch of the parabola breaks converging to the sea have an equal length from the coastline, and the distance between the vertices of the parabola breaks and the dam is at least 100 m, while the dam itself the construction zone is made along the coastline in the form of a curvilinear structure made of reinforced concrete, with a radius of curvature from 500 to 1500 m and a cross section in the form of a trapezoid, with a height of at least 15 m relative to the average sea level in the relevant area.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109675/13A RU2474643C2 (en) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Method and structure to abate destructive effects of tsunami |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109675/13A RU2474643C2 (en) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Method and structure to abate destructive effects of tsunami |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011109675A RU2011109675A (en) | 2012-09-27 |
| RU2474643C2 true RU2474643C2 (en) | 2013-02-10 |
Family
ID=47077887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011109675/13A RU2474643C2 (en) | 2011-03-16 | 2011-03-16 | Method and structure to abate destructive effects of tsunami |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2474643C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3722541A1 (en) | 2019-04-08 | 2020-10-14 | Kakhaber Koberidze | Water wave resistant building |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2017880C1 (en) * | 1991-11-14 | 1994-08-15 | Гергель Эдуард Саввич | Beach-protecting structure |
| RU2054080C1 (en) * | 1993-06-15 | 1996-02-10 | Эдуард Саввич Гергель | Sea shore-protective construction |
| RU2237775C1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-10-10 | Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия | Protecting structure for port area |
| RU2310707C2 (en) * | 2005-12-12 | 2007-11-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method to decrease destructive tsunami action |
| JP2008038451A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Shimizu Corp | Wave protection structure |
| US20090110484A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Fillingame O Wayne | Storm surge breaker system, barrier system and method of constructing same |
-
2011
- 2011-03-16 RU RU2011109675/13A patent/RU2474643C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2017880C1 (en) * | 1991-11-14 | 1994-08-15 | Гергель Эдуард Саввич | Beach-protecting structure |
| RU2054080C1 (en) * | 1993-06-15 | 1996-02-10 | Эдуард Саввич Гергель | Sea shore-protective construction |
| RU2237775C1 (en) * | 2003-06-09 | 2004-10-10 | Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия | Protecting structure for port area |
| RU2310707C2 (en) * | 2005-12-12 | 2007-11-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method to decrease destructive tsunami action |
| JP2008038451A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Shimizu Corp | Wave protection structure |
| US20090110484A1 (en) * | 2007-10-24 | 2009-04-30 | Fillingame O Wayne | Storm surge breaker system, barrier system and method of constructing same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3722541A1 (en) | 2019-04-08 | 2020-10-14 | Kakhaber Koberidze | Water wave resistant building |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011109675A (en) | 2012-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tanimoto et al. | Design and construction of caisson breakwaters—the Japanese experience | |
| CN102666999B (en) | Wave suppressor and sediment collection system | |
| Tomita et al. | Damage caused by the 2004 Indian Ocean tsunami on the southwestern coast of Sri Lanka | |
| Ogasawara et al. | Characteristics of the 2011 Tohoku earthquake and tsunami and its impact on the northern Iwate coast | |
| RU2474643C2 (en) | Method and structure to abate destructive effects of tsunami | |
| das Neves | Experimental stability analysis of geotextile encapsulated-sand systems under wave-loading | |
| Burcharth et al. | Types and functions of coastal structures | |
| Robertson et al. | Coastal bridge performance during Hurricane Katrina | |
| Tuthill | Structural ice control: Review of existing methods | |
| Ingerslev | Immersed and floating tunnels | |
| Harris et al. | The evolution of multi-celled sand-filled geosynthetic systems for coastal protection and surfing enhancement | |
| Charlier et al. | Coastal defense and beach renovation | |
| US9422684B2 (en) | Beach erosion mitigation device | |
| CN1963028A (en) | Method for protecting bridge pier by using tetrahedral water-permeable frame group | |
| RU2315150C1 (en) | Shore-protective structure and structure erection method | |
| Arifin et al. | an Alternative Method of Preventing Coastal Erosion in Kerasian Island | |
| Conway | Protective works: An overview | |
| WO2013030810A1 (en) | Structure and method for protection against tsunami -waves and high sea-waves caused by storms | |
| Shuto | Traffic Hindrance after Tsunamis | |
| Scheel | Tidal energy and large-scale fish farming, benefits of novel tsunami and flooding barriers | |
| Charlier et al. | Beach protection and restoration part I: hard structures and beach erosion | |
| Barker et al. | Overview of ice rubble generators and ice protection structures in temperate regions | |
| Nayak et al. | Design development and field application of rcc jack jetty and trail dykes for river training | |
| Noël et al. | Sand-filled geosystems in river and coastal engineering based on case study applications | |
| US9850633B1 (en) | Method and structure for dampening tsunami waves |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160317 |