O‘zbеkistоn rеspublikasi оliy va o‘rta maхsus ta’lim vazirligi buхоrо davlat univеrsitеti - bet 41

82
Biz dengiz yuzasida ko‘rishga o‘rgangan to‘lqinlar, asosan, shamol ta’sirida hosil
bo‘ladi. Lekin to‘lqinlar boshqa sabablarga ko‘ra hosil bo‘lishlari ham mumkin, unda
ular shunday nomlanadi:
-
oqib keluvchan
, ular Oy va Quyoshning oqim tashkil qiluvchi kuchlari ta’sirida
hosil bo‘ladi;
-
barik
, atmosfera bosimi keskin o‘zgarishlari natijasida hosil bo‘ladi;
-
seysmik (sunami)
, ular yer qimirlashi yoki vulqon otilishi natijasida yuzaga
keladi;
-
kemali
, kema harakati natijasida hosil bo‘ladi.
Shamol to‘lqinlari okean va dengizlar yuzasida ko‘proq hosil bo‘ladi.
Shamol to‘lqini deb, dengiz yuzasida shamol chaqirgan to‘lqinlar shakllanishi,
rivojlanishi va tarqalishi jarayoniga aytiladi.
Shamol to‘lqiniga ikki asosiy chiziqlar xosdir. Birinchi chiziq – beqarorlik:
to‘lqinlar shakli va o‘lchamlari tartibsizligi. Bir to‘lqin
ikkinchisini takrorlamaydi,
kattasining ortidan kichigi ergashadi, balki, undan ham kattarog‘i bo‘lishi ham
mumkin; ularning har biri alohida bo‘lib, tinmay o‘z o‘lchamlarini o‘zgartiradi. To‘lqin
o‘rkachlari nafaqat shamol yo‘nalishida, balki boshqa yo‘nalishlarga ham ko‘chadi.
Dengiz yuzasining bunday g‘alayonli murakkab tuzilishi to‘lqin hosil qiluvchi
shamolning shiddatli, turbulent xarakterga ega ekanligi bilan izohlanadi.
Tebranishlarning ikkinchi chizig‘i – shamolga bog‘liq bo‘lib, uning elementlari vaqt
oralig‘i va fazoda tez o‘zgarishi bilan tavsiflanadi. Ammo, to‘lqinlar o‘lchamlari
nafaqat shamol tezligiga bog‘liq, balki bunda suv yuzasining konfiguratsiyasi,
maydoni va ta’sir qilish muddati ham muhim ahamiyat kasb etadi.
Amaliy nuqtayi nazardan, har bir to‘lqin tebranishi va alohida olingan to‘lqinning
elementlarini bilish zaruriyati yo‘q.
Shuning uchun, tebranishlarni o‘rganish – oxir
oqibatda to‘lqin elementlari va aniqlovchi omillar orasidagi sonlarda ifodalanadigan
statik qonuniyatlarga kelib taqaladi.
To‘lqinli energetik qurilmalarning ko‘prog‘i chuqur suvdagi to‘lqinlardan
energiya olib chiqish uchun ishlatiladi. Bu to‘lqinlarning eng umumiy tipi bo‘lib, u
dengiz o‘rtacha chuqurligi
D
to‘lqin uzunligi kattaligining yarmi –
2
/
dan ortiq
83
bo‘ladigan sharoitda amal qiladi. Masalan, to‘lqinning odatiy uzunligi
m
100
~
va
amplituda
a
m
ligida, to‘lqin o‘zini, 30
m
dan ortiq chuqurlikka ega bo‘lgan
dengizdagi chuqur suv to‘lqinidek tutadi.
Chuqur suvdagi yuzaki to‘lqinlar o‘z xususiyatiga ega:
1)
to‘lqinlar, o‘zgaruvchan uzunlik, faza va kelish yo‘nalishiga ega, buzilmas
sinusoidal bo‘ladi;
2)
suyuqlikning har bir zarrasi harakati aylanma bo‘ladi. Ayni paytda to‘lqinlar
ko‘rinishining o‘zgarishi to‘lqinlar harakati
tarqalishidan darak beradi, zarralar o‘z-
o‘zicha bu harakatga bog‘liq bo‘lolmaydi va uning yo‘nalishida ko‘chmaydilar;
3)
suyuqlikning yuza qatlami yuqorida qoladi;
4)
suyuqlik zarrachalari harakati amplitudasi chuqurlik barobarida eksponensial
kamayadi. Yuza darajasining o‘rta holidan
2
/
chuqurlikda zarralar aylanma
harakati amplitudasi
e
martaga kamayadi (
72
,
2
e
– natural logarifmlar asosi).
2
/
chuqurlikda suyuqlik zarralari ko‘chishi juda kamayadi, yuzaning 5%
dan kamini
tashkil etadi;
5)
aniqki, to‘lqin amplitudasi
a
uning uzunligi
ga, tarqalish tezligi
c
ga, davri
T
ga bog‘liq bo‘lmaydi, u faqatgina, oldingi shamolning dengiz sathi bilan o‘zaro ta’sir
xarakteriga bog‘liq bo‘ladi. Juda kam hollarda,
10
/
bo‘ladigan sharoit paydo bo‘ladi;
6)
to‘lqinning oq to‘lqin shakli buzilishi, uning yuzasi og‘ishi taxminan 1:7
bo‘lganida yuz beradi. Bunda to‘lqinning energetik potensiali tarqalib ketadi.
Chuqur suvdagi to‘lqinlar uchun: ishqalanish, yuza tortishi va inersiya kuchlari,
boshqa ikki yetakchi – gravitatsion aylanma kuchlarga nisbatan kichik bo‘ladi.
Shuning uchun, suv yuzasi doim shunday shaklga keladiki, unda istalgan nuqtaga
urinma, shu ikki kuchni natijalovchi harakat yo‘nalishiga perpendikulyar bo‘ladi.
Suyuqlikning yuza osti qismida uning zarralari to‘lqin amplitudasiga teng
bo‘lgan orbita
radiusi
a
bilan aylanma harakat bajaradi. O‘rkach cho‘qqisidan uning
asosigacha bo‘lgan to‘lqin balandligi
H
, uning ikki baravar ampiltudasiga teng
(
a
H
2
).
84
Zarralar harakatining burchak tezligi
sekundda ifodalanib, radianlarda
o‘lchanadi. To‘lqinli
yuza shakli shundayki, ilgarilanma harakat kuzatiladi, lekin
suvning o‘zi to‘lqin tarqalish yo‘nalishida ko‘chmaydi (chapdan o‘ngga). Bunday
ehtimoliy ko‘chish ko‘rinishi – suyuqlikning ketma-ket joylashgan zarralari
fazalarining aralashuvini kuzatish natijasidir.
Natijalovchi kuch
F ,
yuzadagi
zarraga
m
massa bilan ta’sir etadi. Bunday
kuchlar ta’sirida shunday shaklga kiradiki, unda istalgan nuqtaga urinma
F
ga
perpendikulyar bo‘ladi.
O‘rkachga ko‘tarilishda (
1
P
holat)
,
zarra markazdan qochma kuch
2
ma
ta’siri
ostida qoladi. Keyingi daqiqada zarra pastga tushadi va uning o‘rnini qo‘shnisi – faza
bo‘yicha ushlanish bilan aylanayotgan zarra egallaydi.
2
P
holatda
zarra suyuqlikning
o‘rta sathida bo‘ladi va yuza natijalovchi kuch
F
ga perpendikulyar joylashadi.
Chekinish
3
P
holatida pastga yo‘nalgan kuch maksimal bo‘ladi (markazdan
qochma va gravitatsion kuchlar birlashadi).
4
P
holatida zarra harakat davriyligini deyarli tugatadi.
To‘lqinli energetik stansiyalar ishi asosida to‘lqinlarning po‘kak, mayatnik, kurak
va hokazolar kabi ko‘rinishlarda yasalgan ishchi organlarga ta’siri yotadi. Ular
ko‘chishining mexanik energiyasi elektrogenerator yordamida
elektr energiyasiga
aylanadi.