142 
е 
Глава 4
Рис. 4.6.7. Блокировка волн на встречном течении. Волна распространяется
слева направо
Учет капиллярности приводит к существенному усилению
эффекта блокировки гравитационно-капиллярных волн. Блоки-
ровка принимает двойной 
вид, 
появляются 
ограничения 
по
скорости и частоте блокировки: волны с частотой выше 2,65 Гц
не блокируется, скорость течения меньше 17,8 см/с вообще не
вызывает блокировки никаких частот.
Оценить - значения 
максимальной 
амплитуды 
волны 
в
окрестности точки блокировки можно по формуле:
аао = 4,27 (Ла . 
(4.6.3.10)
Расчеты, проведенные по этой формуле, были сопоставлены
с результатами лабораторных экспериментов и дали значения,
завышенные 
в 
1,5-2 
раза 
по 
сравнению 
с - результатами
экснериментов. `Объяснить`наблюдаемое расхождение теории и
эксперимента 
можно 
тем, 
что в 
теоретической 
модели 
не
учитывается вязкая диссипация, которая играет в окрестности.
точки блокировки большую роль.
На встречном течении действует два механизма, опреде-
ляющие измерение амплитуды волны. С одной стороны проис-
ходит ее возрастание в соответствие с формулой (4.6.3.7), с
другой 
стороны значительное 
увеличение 
волнового 
числа
ТЕРМО-ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОЗЕРАХ 
143
обуславливает рост вязкого затухания. Эффект молекулярной
вязкости при движении волны в точку блокировки может быть
оценен по формуле:
х 
В
у= 2 
уа 
;, 
(4.6.3.11)
0
где у — кинематический коэффициент вязкости. В этом
выражении групповая скорость с; и волновое число / являются
функцией координаты и скорости течения. Расчеты, проведенные
для условий лабораторного эксперимента, показывают, что
декремент затухания увеличивается в 5—20 раз по сравнению со ‘
спокойной водой. На рис. 4.6.8. показаны результаты измерения
высот волн различной частоты в окрестности точки блокировки.
В низкочастотном участке рассматриваемого диапазона (Е <
2,5 Гц) на встречном течении в критической точке блокировки
наблюдается рост волн в 3—4
раза. 
Для 
более 
— высоких 
пУпо
частот (выше 4 Гц) наблю- 
4}
дается 
быстрое — затухание 
з|
волн, обусловленное ростом 
2| 
яаь Ч /
волнового 
числа 
и 
умень-
шении групповой скорости.
Таким образом, в окрест-
ности точки блокировки для — 0,6
низких — частот — изменение — 04
высоты волны определяется,
в основном, взаимодействием — 0,2
волн © течением, на более
высоких 
частотах 
преобла-
дает — эффект - диссипации.
Действие 
этих 
механизмов
позволяет объяснить наблю-
давшееся 
в 
экспериментах — Рис. 
4.6.8. 
Изменение 
относительной
изменение спектр...ного со- 
высоты волн на встречном линейно рас-
става волновых пакетов по — тущем течении: 2 Гц (У ), 3 Гц (»),
мере их распространения со — 4Гц(х 
), 5 Гц(е )
спокойной воды в 
область
блокировки. В случае распро-
странения волнового пакета на встречном течении эффект
блокировки выглядит следующим образом: по достижении места,
1,0
0 
4 
8 
12 
16 20 Ц, см/с