58
Click here to load reader
Click here to load reader
5.3. CONDITIILE ATMOSFERICE SI ACVATICE
5.3.1. Temperaturile
Regimul climatic se caracterizeaza prin veri calduroase, uneori toride si
secetoase si ierni putin friguroase, marcate adeseori de viscole puternice in
arealul continental al judetului Constanta si prin veri mai putin fierbinti (datorita
brizei marine) si ierni blande in zona litoralului Marii Negre.
Influenta cresterii altitudinii este relativ redusa. La altitudini de peste 300
m (in nordul Dobrogei) exista un climat de dealuri joase, cu o temperatura medie
mai scazuta (9-10°C) si precipitatii mai bogate (500-600 mm/an).
Temperatura medie a lunii celei mai reci (ianuarie) este pe cea mai mare
intindere de -1° / -2°C, dar in extremitatea sud-estica (zona Mangalia) este
pozitiva: acest areal din apropiere de Mangalia este asadar cea mai calduroasa
regiune iarna.
Temperatura medie in lunile iunie-august depaseste 25° C.
Amplitudinea termica anuala este destul de diferentiata: 23-24°C in
jumatatea „dunareana” a Dobrogei si 21-22°C in jumatatea "maritima" a
climatului litoral. In mod similar se ajunge pe litoral la 10-20 zile tropicale, fata
de 30-40 zile spre Campia Romana. Durata de stralucire a soarelui atinge, vara,
10-12 h/zi.
O particularitate climatica a Dobrogei este ca zona litorala (alaturi de
Delta Dunarii) este cea mai secetoasa regiune din tara, cu precipitatii mai mici
de 400 mm/an in interiorul podisului. Caracteristic acestei zone a Marii Negre,
prezinta o stabilitate termica a atmosferei asigurata de prezenta marii.
Influenta Marii Negre asupra regimului termic se manifesta in sezonul
cald al anului prin scaderea usoara a mediilor termice lunare, iar in anotimpul
rece, prin actiunea ei moderatoare, care determina temperaturi mai putin
coborate.
Apa marii are o mineralizare de 15,5 g/l, si in timpul verii atinge o
temperatura de 25-26° C.
Bioclimatul marin este bogat in aerosoli salini si in radiatie solara cu efect
stimulativ asupra organismului.
-Frecventa de producere pe praguri de valori a temperaturilor minime zilnice Constanta – Midia Coasta (1961- 2000)-
Praguritemperatura
Numarul mediu de cazuri in lunile
ANUALI II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
25,1...30,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 020,1...25,0 0 0 0 0 0 2 7 7 1 0 0 0 1715,1...20,0 0 0 0 0 5 19 20 20 12 4 0 0 8110,1...15,0 0 0 0 4 20 9 4 4 14 12 0 0 705,1...10,0 1 2 6 18 6 0 0 0 3 12 4 4 620,1...5,0 10 11 17 8 0 0 0 0 0 3 12 12 720 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0negative0,1...5,0 12 10 7 0 0 0 0 0 0 0 4 11 445,1...10,0 6 4 0 0 0 0 0 0 0 1 3 1510,1.„15,0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 415,1...20,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
5.3.2. Regimul precipitatilor
Regiunea se caracterizeaza printr-un climat secetos, cu precipitatii
atmosferice rare, dar reprezentate prin ploi torentiale. Volumul precipitatiilor
anuale sunt cuprinse intre 3 - 400 mm/an. Astfel, la Constanta se inregistreaza
378,7 mm precipitatii, dupa datele multianuale. Studiind cantitatile de
precipitatii cazute in intervalul de timp considerat, se observa o crestere a
cantitatilor de la acelasi timp, respectiv o crestere ciclica a precipitatiilor fata de
media multianuaia. Diferenta destul de mare a cantitatilor de precipitatii si
caderea neregulata in decursul anilor, coroborata cu temperaturile medii anuale
ridicate, indica un climat de nuanta continentala, care in anumite perioade poate
duce la aparitia unor substantiale deficite de apa in sol. Cele mai reduse cantitati
lunare se constata in perioada februarie-aprilie si la sfarsitul verii si inceputul
toamnei, iar cantitatile cele mai mari in mai, iunie, iulie (cu predominare iunie)
si in noiembrie-decembrie (cu predominare in decembrie). Zapada si lapovita se
produc in semestrul rece octombrie-martie si intamplatorsi in septembrie pana in
mai.
Valorile pentru volumul de precipitatii in Judetul Constanta sunt
prezentate tabelul de mai jos (sursa: institutul Meteorologic Bucuresti):
-Regimul precipitatilor in zona Constanta – Midia-
LunaMedii lunare ( mm )
Maxime lunare (mm )
Maxime ( mm) in 24 ore cu
asigurarea de
Ploi torentialeNr.zile cu
precip solideIntensitate Durata
1% 5 % 10% ( mm/ min ) (min )Ianuarie 29,2 46,7 4,1
Februarie 26,8 31,4 3,6Martie 23,3 31 2,5Aprilie 26,9 35,7 0,64 8 0,3
Mai 35,2 49,3 1,3 2Iunie 40,1 75 1,4 1Iulie 35,9 112,3 3,8 1
August 29,1 84 3,3 1Septembrie 28,8 62 1,23 5Octombrie 32,9 65,7 1,4 1Noiembrie 34,2 49 0,8decembrie 35,6 36 2,9ANUAL 378 112,3 14,2
Maxim mm 121 8 68
5.3.3. Radiatia solara
Durata de stralucire a soarelui a fost in medie de 2330 ore, in sezonul cald
(aprilie - septembrie) insumand circa 72% din durata anuala.
5.3.4. Presiunea atmosferica
a) Presiunea medie lunara masurata la statia meteorologica Constanta
Coasta este de 1013.3 mb. In lunile semestrului rece, presiunea atmosferica
prezinta cele mai ridicate valori medii (1017.7 mb in luna octombrie si 1016.3
mb. in luna ianuarie). Valorile ridicate ale presiunii atmosferice se explica prin
extinderea anticiclonilor din Estul si Nordul Europei.
In semestrul cald si in special in luna iulie, luna in care predomina
procesele atmosferice de vara, presiunea medie lunara este de 1010.7 mb.
b) Variatia diurna a presiunii atmosferice, este determinata de dezvoltarea
si trecerea peste teritoriul Romaniei a diferitelor sisteme barice (cicloni,
anticicloni etc). Aceste variatii sunt in general mari, cu un maxim principal intre
orele 8 si 11, urmat de un minim principal intre orele 14 si 18 si un maxim
secundar intre orele 22 si 24, urmat de un minim secundar intre orele 3 si 6.
c) Cea mai mare presiune atmosferica inregistrata a fost de 1056,4 mb, cu
o crestere de 40,2 mb fata de media lunara multianuala. Cea mai scazuta
presiune a fost de 978,1 mb cu o diferenta de 36,9 mb fata de media lunara
multianuala.
5.3.5. Umiditatea aerului
Marea Neagra exercita o influenta modificatoare asupra umiditatii aerului
care se resimte pe intreg teritoriul Dobrogei, dar mai puternic in primii 15 - 25
km de la tarm.
Umiditatea relativa a aerului reprezinta raportul exprimat in procente intre
umiditatea maxima la aceasi temperatura. In zona considerata, mediile anuale
ale umiditatii relative sunt de cea. 80 %, in luna decembrie fiind de 87 89 5, iar
in luna iulie de 70-72 %.
Frecventa zilelor cu umiditate relativa de cea. 80 % este destul de ridicata,
respectiv de 129,8 zile, numarul zilelor cu umiditate mare avand un maxim in
luna decembrie si un minim in luna august.
Datele multianuale privind variatiile frecventei si vitezei vantului in
zona Midia
In zona Midia, frecventa medie (%) cea mai ridicata se intalneste in cazul
vanturilor din directia Nord (21,5%), urmata de cele din directia Vest (12,7%) si
Nord-Est (11,7%).
Cea mai scazuta frecventa se inregistreaza in cazul vanturilor din directia
Sud-Vest 5,9% si Est (6,1%), urmate de cele din Sud 8,7%, Nord - Vest 8,8% si
Sud (9,4%).
Analiza caracteristicilor regimului eolian s-a facut pe baza datelor
metorologice disponibile: directia si viteza vantului - masurate zilnic la
Constanta la orele 1, 7, 13, si 19. Pornind de la acest set de date, au fost
calculate frecventa, viteza medie si abaterea standard a acestuia pe fiecare din
cele 16 directii luate in considerare, convertindu-se apoi rezultatul la 8 directii,
conform regulilor uzuale. Acesti parametri au fost calculati global, pentru
intreaga perioada, anual si lunar.
Analiza datelor existente pentru intreaga perioada a scos in evidenta
dominatia vanturilor din directia vest, care reprezinta 18,7% din total, fata de
12,5% in cazul echipartitiei pe cele 8 directii. Cea mai mica frecventa (7,1%) o
au vanturile din directia opusa - Est. Vanturile din vest sunt dominante in 6 luni
(noiembrie-ianuarie si iulie-septembrie), iar in alte 4 situandu-se pe locul al
doilea ca frecventa. Cea de-a doua perioada in care sunt preponderente vanturile
din Vest este datorata brizelor din sezonul cald. In perioada de primavara
(aprilie-iunie), vanturile din Sud au cea mai ridicata frecventa. Numai in
februarie si octombrie domina vanturile din Nord, iar in martie, cele din Nord-
Est.
Cu toate acestea, vanturile din sectorul nordic (NV, N si NE) reprezinta
40,3% din totalul anual, comparativ cu 3%, cat reprezinta cele din sectorul
sudic. Pe aceste directii se inregistreaza si cele mai mari viteze medii anuale: 7,4
m/s pentru nord, 6,7 m/s pentru nord-est si 4,7 m/s pentru nord-vest.
-Frecventa si viteza medie a vantului pe directii Constanta – Midia 1971 – 1974-
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII AN
N 20.7 22.2 18.4 11.0 9.5 9.1 13.2 13.3 14.5 21.6 17.9 17.7 15.8
m/s 8.5 8.4 7.5 6.4 5.7 5.6 5.7 6.2 6.7 7.9 7.8 8.5 7.4
NE 10.5 16.8 20.9 12.1 11.9 8.8 10.4 13.7 12.5 13.9 9.7 8.0 12.5
m/s 8.7 7.7 6.7 5.8 5.6 5.1 5.1 5.5 6.2 7.3 7.9 8.7 6.7
E 3.0 4.3 7.4 9.0 10.8 7.7 8.1 10.7 9.7 6.7 5.6 2.4 7.1
m/s 6.3 4.7 4.3 3.9 3.9 3.6 3.7 3.7 3.9 5.1 6.5 6.7 4.3
SE 3.3 6.4 11.9 16.9 19.4 16.9 13.3 11.5 13.0 11.3 6.4 3.7 11.1
m/s 4.7 4.0 3.9 4.2 3.9 4.2 3.7 3.6 4.1 4.1 4.3 4.5 4.0
S 9.6 10.3 13.8 20.5 19.4 19.3 15.6 13.0 14.7 13.1 11.3 9.3 14.1
m/s 4.6 4.4 4.4 4.4 4.0 4.1 3.8 3.8 3.8 4.1 4.4 4.7 4.2
SV 11.3 7.8 7.6 7.1 7.4 8.9 7.6 7.0 7.7 9.2 10.3 11.4 8.6
m/s 4.0 4.1 3.8 4.2 3.8 3.2 2.7 2.8 3.1 3.2 3.6 4.0 3.6
V 28.0 18.8 11.7 13.3 13.2 18.0 17.4 15.9 18.1 14.2 24.4 31.0 18.7
m/s 4.4 4.3 4.6 4.5 4.0 4.0 3.5 3.2 3.7 3.7 4.0 4.3 4.0
NV 13.6 13.4 8.4 9.3 8.3 11.3 14.4 14.9 9.7 9.9 14.4 16.4 12.0
m/s 4.7 4.9 4.8 4.8 4.3 4.5 4.5 4.4 4.8 4.9 4.8 4.8 4.7
C 8.9 8.4 19.1 9.8 14.5 12.0 13.7 15.8 15.0 11.9 10.5 8.4 11.8
m/s 5.78 5.85 5.40 4.77 4.33 4.25 4.13 4.24 4.59 5.37 5.34 5.54 4.97
Modificarea sezoniera a parametrilor regimului eolian este ilustrata de
repartitia pe directii a vanturilor in lunile caracteristice fiecarui anotimp. Astfel,
frecventele cele mai mari le au vanturile din Nord, in februarie (22,2%), cele din
Sud si Sud-Est (cate 19,4%) in mai si cele din Vest in august si noiembrie
(15,9% si respectiv 24,4%).
Vanturile din Nord-Est au cea mai mare viteza medie in noiembrie, iar
cele din Nord - in celelalte trei luni. In decursul unui an, atat viteza medie a
vanturilor, cat si durata perioadelor de calm au o evolutie ciclica destul de
pronuntata.
Viteza medie lunara multianuala are un maxim in februarie (5,75 m/s) si
un minim in iulie (4,15 m/s). In luna august se inregistreaza cele mai multe
situatii de calm (15,8% din totalul observatiilor), iar in februarie si decembrie
cele mai putine (8,4% adica aproximativ 56 si respectiv, 62 de ore). Viteza
vanturilor inregistrate la Constanta este foarte variabila, acoperind domeniul 0-
26 m/s. Trebuie mentionat faptul ca viteza maxima inregistrata in perioada
analizata a fost de 40 m/s, dar aceasta valoare nu este inclusa in setul de date
standard luat in considerare.
Intrucat gruparea vanturilor pe clase de viteza utilizate in mod curent in
reteaua meteorologica (0-1, 2-5, 6-10, 11-15 etc.) nu are o rezolutie suficienta, s-
a analizat distributia statistica a valorilor masurate folosind clase de marime
egala, cu dimensiunea de 3 m/s. Rezultatele obtinute indica o dominanta neta
(75,2%) a vanturilor cu viteze de 1-6 m/s, in timp ce vitezele mai mari de 28 m/s
reprezinta doar 0,13%. De altfel, pentru totalitatea datelor analizate, media
vitezelor este de numai 5 m/s. Aceste caracteristici statistice medii mascheaza
insa evenimentele meteorologice cu caracter deosebit de important pentru
dinamica tarmului: furtunile. Din acest motiv, setul de date a fost analizat din
acelasi punct de vedere.
Distributia vanturilor pe directii in lunile de iarna
Distributia vanturilor pe directii in lunile de primavara
5.3.7. Valurile specifice Marii Negre
Generalitati
Valurile sunt miscarile de oscilatie a lichidelor , in care particulele lichide
descriu traiectorii inchise sau aproape inchise in jurul pozitiei lor de echilibru
produse de actiunea unor perturbatii, fara a exista un transport de debit in
anumite directii.
Miscarea de translatie care se observa este doar aparenta, ea fiind numai
propagarea unei stari a apei, leganarea pe loc a acesteia pe orbite aproximativ
eliptice.
Cauzele producerii valurilor sunt :
- actiunea vantului;
- greutatea si inertia lichidelor;
- fortele de atractie ale Soarelui si Lunii;
- deplasarea prin apa a unor nave;
- miscarile seismice ale fundului marii;
- explozii sub apa,
iar ele modifica pozitia orizontala a suprafetei apei, apoi actioneaza
gravitatia care conduce la formarea valurilor obisnuite gravitationale.
Valurile de vant specifice Marii Negre sunt miscari oscilatorii generate de
fortele de frecare dintre aerul aflat in miscare si particulele de la suprafata apei.
Ele se propaga dupa directia de deplasare a aerului.
Clasificarea valurilor
Hula, un fenomen specific Marii Negre, este generata de miscarile
oscilatorii, ramase dupa incetarea vantului si care se datoreaza inertiei maselor
de apa puse in miscare pe timpul actiunii acestuia.
Hula reprezinta un caz tipic de valuri regulate.
Valurile reprezinta factorul determinant in formarea geometriei si
comportarea solului submarin , a plajelor si influenteaza semnificativ activitatea
de conceptie, programare si proiectare a porturilor, cailor navigabile, masurilor
de protectie a tarmului, structurilor costiere, platformelor petroliere , a altor
lucrari din zona tarmurilor si nu in ultimul rand activitatea de proiectare ,
constructie si expoatare a navelor.
Efectele valurilor sunt de importanta capitala in activitatea de constructie
si expoatare a sistemului studiat.
Valurile furnizeaza o sursa importanta de energie pentru formarea
plajelor, sortarea materialului sedimentar de pe fund, transportarea materialelor
de pe fund pe tarm, in larg si de-a lungul tarmului si au raporturi de cauzalitate
pentru multiplele forte care actioneaza asupra structurilor costiere, navelor si
altor constructii plutitoare (platforme, geamanduri, etc.).
O mare parte din energia valurilor se disipeaza in final in zonele cu
adancimi reduse si pe plaje.
De aceea, pentru o corecta conceptie si dimensionare a lucrarilor ce se
vor derula pentru constructia complexului plutitor, este necesara cunoasterea
proceselor fizice fundamentale de generare si propagare a valurilor, precum si a
mecanicii oscilatiei acestora.
Prin interactiunea cu fundul marii, in zonele cu adancimi reduse ale
amplasamentului studiat, se produc fenomenele de deferlare si de refractie a
valurilor cu efecte importante asupra parametrilor acestora.
Proiectarea, constructia si exploatarea complexului trebuie sa aiba in
vedere urmatoarele aspecte legate de actiunea factorilor hidrometeorologici
(vant, curenti, valuri) din zona de amplasare :
- stabilirea parametrilor vanturilor (viteza, directie, durata ),
determinarea vantului maxim;
- stabilirea parametrilor curentului ( viteza, directie) ;
- stabilirea tipurilor si formelor de val ;
- determinarea parametrilor valurilor (inaltime, perioada lungime,
energie totala), determinarea valului maxim;
- stabilirea efectelor combinate ale celor trei factori asupra elementelor
complexului plutitor;
- determinarea scenariilor posibile de risc pentru sistemul plutitor;
- impactul produs asupra mediului marin intr-o serie de scenarii posibile
in cazul poluarii accidentale cu produs petrolier ca urmare a unor avarii ale
elementelor sistemului;
- masurile de interventie pentru diminuarea impactului asupra mediului.
Clasificarea valurilor din zona amplasamentului
Din analiza studiilor existente se poate face urmatoare clasificare a
valurilor :
- valuri simple sau valuri complexe ;
- valuri stationare sau valuri calatoare ;
- valuri plane sau tridimensionale ;
- valuri inalte, joase, lungi sau scurte ;
- valuri de suprafata, de fund, interioare ;
- valuri izolate sau valuri in serie ;
- valuri de vant, valuri de hula si valuri mixte ;
- valuri in dezvoltare, complet dezvoltate si in regim de amortizare.
Pentru zona de amplasare a obiectivului (cu adancimi reduse) in urma
observatiilor si studiilor efectuate in timp, se poate concluziona :
- valurile din zona amplasamentului sunt valuri de vant si valuri de hula;
- la viteze mari ale vantului din zona, valurile sunt calatoare (profilul
valului se deplaseaza in spatiu) , tridimensionale (profilul valului variaza in
spatiu si numai pe directia propagarii lui, suprafata valului fiind o functie de
coordonatele x, y , z), neregulate, inalte si scurte, cu perioade cuprinse intre 5 si
15 secunde, care au o mare importanta in problemele de inginerie ale sistemului
plutitor datorita cantitatilor mari de energie totala ale acestora.
Parametrii genetici ai valurilor din Marea Neagra
Principalii factori care intervin fizic in generarea si evolutia valurilor
determinand caractersticile cinematice ale acestoar sunt:
- viteza vantului w10;
- fetchul F ;
- durata de actiune Tw a vantului.
Viteza de calcul a vantului w10 se masoara la inaltimea de 10 m
deasupra marii.
Fetchul F este lungimea din cuprinsul suprafetei de apa acoperita de
vantul datorita caruia iau nastere valurile studiate.
Fetchul efectiv reprezinta lungimea pe care trebuie sa actioneze vantul de
viteza w, pentru a transmite valurilor energia necesara realizarii inaltimii
maxime. Acest lucru se intampla cand viteza ( c )de propagare a valurilor este
aproape egala cu viteza vantului sau practic : c = (0,82 ÷ 0,85 ) w.
Pe Marea Neagra fetchul variaza intre 5 si 400 km. Durata de actiune T w
este intervalul de timp in decursul caruia viteza vantului ramane practic
constanta , ea afectand direct comportarea in exploatare a sistemului plutitor. In
figura de mai jos, este ilustrata dependenta fetchului minim si a duratei minime
de intensitate a vitezei vantului.
-Dependenta fetchului minim si duratei minime de intensitate a vitezei vantului-
Determinarea parametrilor valurilor de vant specifice zonei de
amplasare a obiectivului
Necesitatea determinarii parametrilor valurilor de vant este data de
cerintele proiectarii, constructiei si exploatarii elementelor complexului plutitor.
Pentru a obtine date cat mai precise asupra regimului valurilor, sunt
necesare observatii de durata asupra vanturilor si valurilor in regiunea de
actiune a furtunii.
Daca asemenea observatii nu sunt disponibile, parametrii valurilor se vor
determina prin calcule, utilizand observatiile pe termen lung privind vanturile .
Modelele curente, existente in studiile de specialitate , utilizate pentru
determinarea parametrilor valurilor de vant sunt :
Metodele statistice necesita numeroase observatii pe o durata lunga,
masuratori si inregistrari ale elementelor vantului si valurilor din zona studiata.
Coreland cele doua grupe de parametri vant – val, se pot obtine relatiile de
calcul necesare.
Starea suprafetei marii se poate exprima conventional in scara Beaufort
sau scara Douglas, numai pe baza vitezei vantului.
Din prelucrarea datelor provenite din observatii multianuale in rada
portului Constanta rezulta ca intr-un an in circa 80 % din cazuri marea este sub
gradul 3, corespunzand unor viteze moderate ale vantului de 6 – 8 m/s iar
inaltimea valurilor intre 1,0 – 1,5 m. Mare de grad 8 – 9 se poate intalni numai
in 0,2 % din cazuri, in cazul in care vantul atinge viteze de 20 – 28 m/s iar
valurile ating inaltimi maxime de 8 – 10 m.
Vantul a atins viteza maxima de 50 m/s la 30.01.1962.
Regimul determinat pe baza observatiilor si masuratorilor sistematice
asupra parametrilor valurilor, deasupra izobatei de 10 m in ultimii 17 ani se
caracterizeaza prin existenta valurilor de vant si hula la nivelul unui an, in
proportie de 50 %.
Din totalul valurilor observate, 26 % au inaltimi de peste 1 m, inaltimea
medie a celor mai inalte valuri este de 2,1 m iar inaltimea maxima observata
este de 6 m.
In lunile de iarna predomina valurile cu inaltimi mai mari de 1 m intre 33
si 39 %.
Inaltimile maxime cuprinse intre 5,0 ÷ 6,0 m se inregistreaza in lunile
noiembrie, decembrie, ianuarie si februarie cand vanturile sunt mai puternice si
au o durata mai mare.
In oceanografie se lucreaza cu asa numita inaltime semnificativa h1/3
definita ca fiind media inaltimii celor mai ridicate valori reprezentand 1/3 din
totalul valorilor observate.
Utilizand legea de distributie Rayleigh a inaltimii intr-un camp stationar
au fost calculate inaltimile observabile h1/3 , inaltimile medii hm si inaltimile
maxime hmax ale campurilor de valuri cu diferite asigurari.
Parametrii valurilor (inaltime, lungime, prioada) in functie de frecventa
sunt prezentati in figura de mai jos.
-Parametrii valurilor in functie de frecventa-
Inaltimile medii ale valorilor in functie de probabilitatea de aparitie a
furtunilor si distributia inaltimii valurilor in functie de adancimea h, sunt
prezentate mai jos.
-Inaltimile valurilor in functie de probabilitatea de aparitie a furtunilor-
-Metodele analitice la baza carora sta rezolvarea matematico-statistica a
cacteristicilor valurilor.
-Metodele de sinteza completeaza si corecteaza baza analitica matematica
a studiului de observatii empirico –statistice.
Metoda din normativul SNIP – 1982 (Rusia) fundamentata pe baza analizelor
statistice foloseste o serie de diagrame functie de fetch, viteza vantului, durata
furtunii si permite determinarea inaltimii medii a valurilor, precum si pe cea cu
diverse asigurari in camp.
Diagrama pentru determinarea elementelor valurilor-inaltime si perioada valurilor-
-Diagrama pentru determinarea elementelor valurilor – inaltimea valului si asigurarea-
In calculul valurilor se determina la inceput valorile medii ale acestora. Pe
baza marimilor adimensionale gTw/w si gF/w2 se determina marimile gHm/w2 si
gT/w, iar dupa cele mai mici valori ale acestora se determina valorile cautate,
respectiv inaltimea medie Hm si perioada T. Intre valorile lungimii medii a
valurilor Lm si perioada T exista relatia : Lm=gT2/2π unde g reprezinta acceleratia
gravitationala.
In campul de valuri, valorile acestora difera in limite largi fata de valorile
medii. De aceea in proiectarea complexului plutitor se adopta o asigurare de
calcul in campul de valuri in functie de caracteristicile constructive ale
obiectivului.
Inaltimea de calcul a valului pentru determinarea actiunii acestuia asupra
sistemului plutitor, se obtine prin multiplicarea valorii Hmcu coeficientul
Ki=Hi/Hm obtinut in functie de marimea adimensionala Hm/h. Lungimea de calcul
a valului variaza de la 0,8 L la 1,4 L ceea ce conduce la solicitari maxime ale
valurilor.
-Relatiile empirice sunt in general incomplete deoarece nu iau in
consideratie toti factorii care intervin in formarea si evolutia valurilor dar sunt
simple si pot fi aplicate operativ, obtinand rezultate bune.
Astfel pentru determinarea valului maxim in functie de care trebuie
proiectat sistemul plutitor se pot aplica:
Formula Stephenson : H=0 ,37 √F ; (F in km si H in metri).
Pentru zona studiata se poate recomanda pentru parametrii fetchului F =
400 km
Se obtine astfel inaltimea maxima posibila a valurilor din zona
amplasamentului:
Hmax=0 ,37 √400=7,4 m
Valurile de hula specifice Marii Negre
Generalitati
Studiul teoretic al hulei consta in descrierea fenomenului cu ajutorul
formulelor matematice. Studiile cele mai cunoscute se refera la hule regulate
cilindrice caracterizate prin amplitudinea H, perioada T, lungimea L sau curbura
γ= HL , viteza de propagare a undei c=L /T .
Hula reala are un caracter complex si dificil de descris matematic,
deoarece nu este liniara, are caracteristici tridimensionale si un amplasament
aleator.
Prima teorie privind hula este cea a lui Gerstner cunoscuta ca teoria
trochoidala deoarece profilul de val este o curba trochoidala. Particulele de
lichid devin traiectorii circulare inchise, cu raze exponential descrescatoare pe
aceeasi verticala si adancime.
Ulterior au fost dezvoltate de catre Airy si Stokes teorii pentru valurile de
amplitudine finita ce descriu valurile simple si care constituie din punct de
vedere matematic o prima aproximatie a unei descrieri teoretice complete a
comportarii valurilor.
Ulterior , teoria lui Stokes a fost dezvoltata pana la aproximatii de ordinul
V necesare rezolvarii diverselor probleme practice.
Pentru ape cu adancimi reduse teoria valului cnoidal dezvoltata de
Korteweg si De Vries furnizeaza o aproximare acceptabila pentru valuri simple.
Teoria valurilor progresive (calatoare) de mica amplitudine
(Teoria liniara)
Descrierea unui val de oscilatie sinusoidala, se face prin urmatoarele
marimi:
Lungimea L
Inaltimea H
Perioada T
Distanta de la fund la nivelul apei linistite d
Viteza c
Profilul valului este dat de relatia:
η=acos ( 2πxL
−2 πtT )
Elementele caracteristice ale valului sunt descrise de relatia:
c= LT ;
c= gT2π
th( 2 πdL )
sau c=√ gL
2 πth( 2 πd
L )
Din relatiile de mai sus se obtine:
L= gT 2
2πth( 2 πd
L )Eckart considera ca
2 πdL
≃1
L≃ gT 2
2π √ th( 4 π 2
T 2
dg )
Pentru ape cu adancimi reduse ecuatiile se pot simplifica si rezulta relatia
lui Lagrange:
c=√gd
adica viteza depinde numai de adancime.
Particulele de apa au o miscare orbitara, pe traiectorie inchisa de forma
eliptica in apele de mica adancime. Deplasarile particulelor de apa in apropierea
fundului pun in miscare sedimentele.
Cercetarile de laborator au aratat ca orbitele particulelor nu se inchid
complet ceea ce in realitate conduce la un anumit transport in masa, dar cum nu
este posibil sa existe o acumulare continua a apei spre mal, fenomenul fizic real
consta intr-un curent lent de suprafata spre mal, iar in adancime spre larg.
-Definirea marimilor in teoria sinusoidala a valurilor progressive-
Teoria valurilor trochoidale
Prima teorie a valului de amplitudine finita o constituie hula rotationala
trochoidala a lui Gerstner bazata pe ipotezele :
c
η=acos⋅( 2 πxL
−2 πtT )
η=a=H
2 la creasta valului
η=−a=−H2 pentru talpa valului
- hula este produsul miscarii orbitare a particulelor in care fiecare din
acestea descrie un cerc a carui raza descreste exponential cu adancimea;
particulele lichide avand centrele de oscilatie pe aceeasi orizontala, se gasesc in
acelasi moment pe o curba avand forma unei trochoide. Trochoida se deplaseaza
fara sa se deformeze cu o viteza aparenta uniforma.
Pentru zonele cu adancimi limitate trochoida devine eliptica,
manifestandu-se fenomenul deferlarii (spargerii) valurilor.
Energia totala a unei unde de hula in cursul unei perioade are expresia:
Et=ρ gH2 L16 (1+
4 πdL
Sh4 πd
L)
Relatia dintre energia valului si inaltimea acestuia pentru diferite lungimi
de val este prezentata in figura de mai jos.
0 1 2 3 4 50
40
80
120
L=400 m
L=300 m
L=200 m
L=150 m
L=100 m
L=75 m
L=50 m
L=25 m
H (m)
ET= ρ gH 2 L8 g=9 , 81m / s2
-Relatia dintre energia valului si inaltimea acestuia pentru diferite lungimi de val-
Transformarea valurilor in zona adancimilor reduse
La apropierea de tarm, in conditiile reducerii treptate a adancimilor,
valurile parcurg patru zone caracteristice (punctul “a” din figura de mai jos).
- zona I - de apa adanca ;
- zona II – de apa redusa;
- zona III – de apa cu adancime subcritica;
- zona IV – de distrugere totala.
-Transformarea valurilor la propagarea spre tarm-
In prima zona cu adancimi d≥L/2 , fundul marin nu influenteaza practic
caracterul miscarii particulelor de apa. Acestea se deplaseaza pe orbite circulare
a caror raza se micsoreaza spre adancime.
Sub actiunea vantului profilul valului devine asimetric , panta frontala
fiind mai abrupta si cea din spate mai lina (linia punctata de la punctul “b”).
Elementele valurilor depind de viteza vantului , durata acestuia si fetchul.
Cea de-a doua zona, (zona amplasarii geamandurii), mai apropiata de
mal, are adancimi reduse cuprinse intre L/2 si adancimea critica dcr la care
valurile deferleaza. In aceasta zona, datorita influentei fundului marin,
traiectoriile particulelor de apa devin elipse a caror raza scade spre adancime, iar
la fund raza mica devine nula.
Asimetria valurilor se accentueaza, iar elementele valului sunt infuentate
si de panta fundului (inaltimea si lungimea valurilor creste sub actiunea
factorilor genetici).
Pentru calculul valorilor medii ale inaltimii si perioadei se determina
valorile gHm/w2 si gT /w si apoi Hm si T .
Lungimea medie a valurilor se poate determina din relatia:
T=√ 2 πLm
gcth
2 πdLm .
La trecerea din zona de apa adanca la cea cu adancime redusa, la inceput
inaltimea valurilor se reduce putin (pana la 10%) si apoi creste (pana la 50%)
pana atinge zona de deferlare.
Lungimea valului pe intregul parcurs, de la apa adanca la apa cu adancime
redusa se micsoreaza continuu (de 3 ÷ 4 ori) . Curbura valului se mareste pe
acest traseu de 4 ÷ 6 ori. Perioada valului se mentine constanta.
In aceasta zona, prin propagarea valurilor spre tarm, in conditiile reducerii
continue a adancimilor, valurile tridimensionale se transforma in
bidimensionale, lungimea si viteza de propagare se reduc , profilul valului
devine asimetric, cu panta frontala mai abrupta si in momentul atingerii
adancimii critice se produce deferlarea valurilor.
Incepand cu prima deferlare, valul intra in cea de-a treia zona. Aici
valurile au profilul asimetric si in fata se mentine berbecul de spuma.
Caracterul miscarii lichidului se schimba astfel ca o data cu miscarea
orbitara a particulelor se produce si o deplasare spre tarm a maselor de apa. In
functie de relieful fundului marin, valurile pot avea deferlari successive sau sa
mentina permanent berbecul de spuma.
Prin transformarea valurilor in zona a doua si a treia, valurile inalte si
scurte, dupa deferlare se micsoreaza, iar la cele mici se constata o crestere
importanta.
De aceea in zona cu adancimi reduse a amplasamentului obiectivului
plutitor, valurile pot fi mai puternice decat in larg.
La limita celei de-a treia zone, la adancimi mici creasta valurilor devine si
mai abrupta, iar talpa mai intinsa si dupa profil.
In zona a patra de distrugere totala, dupa ultima deferlare, masa de apa se
urca pe taluzul plajei si apoi coboara, producandu-se dispersia energiei valurilor.
Deferlarea (spargerea) valurilor in zona amplasamentului obiectivului
In propagarea spre tarm la un moment dat, in apele cu adancimi reduse,
viteza orbitara a particulelor de apa u devine egala cu viteza c de propagare a
valurilor iar d=dcr.
Particulele lichide care in miscarea lor orbitara au ajuns la suprafata apei,
nu pot sa-si mai continue drumul pe orbita si sunt antrenate in miscarea de
propagare a undei, cu viteze egale sau chiar mai mari .
Miscarea orbitara a fost distrusa , iar pe fata de avansare apare o miscare
intens turbulenta si valul poate fi considerat deferlat sau spart.
Deplasarea valurilor este insotita de o eliberare brusca de energie, ceea
ce are o mare importanta pentru calculele de rezistenta a structurilor
obiectivului plutitor analizat (geamandura, furtunuri de transfer) dar si pentru
nava petroliera si remorcherele de manevra care opereaza in zona.
Valurile sparte sunt clasificate in functie de modul de spargere (figura de
mai jos cu punctele “a” si “b”):
- valuri cu spuma pe creasta;
- valuri cu creasta prabusindu-se (deferlare basculanta);
- valuri cu zona de la baza deferlata;
a. Deformarea progresiva a suprafetei libere ;b. Modalitatile de deferlare a valurilor prin basculare si cu berbeci de spuma ;c. Deferlari succesive ale valurilor de hula propagate spre tarm.
Primul tip, specific zonei de amplasare a geamandurii, se formeaza pe
funduri cu panta lina, profilul valului ramanand relativ simetric pe fata ce
avanseaza formandu-se o masa turbulenta. Unghiul la creasta este de circa 1200 .
Cel de-al doilea tip se formeaza in zona de contact a valului cu plaja
inainte de deferlarea completa.
Refractia valurilor in zona amplasamentului obiectivului
Propagandu-se dinspre larg spre tarm, in zona adancimilor reduse, valurile
sunt influentate de batimetria solului submarin .
Transformarea elementelor valurilor (lungime, inaltime, viteza de
propagare, directie de propagare) datorita variatiilor lente de adancime,
constituie fenomenul de refractie a acestora.
In apele cu adancime redusa, c=√gd , cu o eroare relativa sub 1%,
relatie ce arata dependenta vitezei de propagare a valului de adancime.
In cazul in care directia de propagare este normala pe liniile de nivel ale
fundului, propagarea se face fara modificarea directiei, iar perioada ramane
aceeasi.
Se poate admite si ipoteza ca inainte de deferlare , energia valului este
constanta.
Spectrul valurilor in zona analizata , adica planul instantaneu al crestelor
de valuri, se poate obtine prin metoda cercurilor lui Huygens.
In practica proiectarii si expoatarii sistemul de operare la geamandura a
navelor petroliere, fenomenul de refractie prezinta importanta intrucat:
- influenteaza inaltimea valurilor si distribuirea energiei acestora;
- determina convergenta sau divergenta energiei valurilor si respectiv
fortele ce se exercita asupra sistemului plutitor;
- determina batimetria solului submarin prin efectul pe care il are
asupra eroziunii si sedimentelor;
- permite interpretarea unor cazuri de actiune exceptionala a valurilor
de furtuna din trecut, in amplasamentul studiat
5.3.8. Curentii marini
Curentii marini sunt determinati de actiunea unor forte interne (variatii de
densitate si presiune) sau a unor forte externe (vant, atractia astrelor) .
Curentii au un caracter complex si sunt infuentati si de fortele de frecare
interna si efectul Coriolis datorat rotatiei pamantului.
Studiile existente clasifica curentii astfel:
- dupa durata: permanenti, peridici sau temporari;
- dupa factorii care ii genereaza :vant, valuri, variatii de temperatura,
salinitate, presiune;
- dupa zona in care actioneaza in grosimea stratului de apa:de suprafata
sau de adancime.
Curentii locali permanenti se datoreaza in principal diferentelor de
temperatura si salinitate. Astfel de curenti sunt cei litorali, un exemplu fiind
curentul N – S, din zona litoralului romanesc al Marii Negre.
In Marea Neagra exista si un curent Sud – Nord cu o latime mult mai
mare de pana la 40 mile, ce poate fi identificat sub forma compacta numai pana
la adancimea de 18 m . Acesta tinde sa impinga si sa mentina langa coasta
curentul Nord – Sud.
Curentii temporari sunt produsi de vant si valuri.
Prin suprapunerea actiunii vantului si valurilor normale pe tarm, nivelul
apei se ridica, dar apare un contracurent de fund, cu viteza pulsatorie cu valori
maxime de 10 m/s la furtuni de gradul 9. Transversal tarmului, campul de viteza
este neuniform, ceea ce conduce la formarea unei circulatii transversale cu axa
in lungul malului.
La valurile cu incidenta oblica fata de tarm, prin deferlarea acestora se
formeaza un curent longitudinal a carui viteza maxima poate ajunge la 1 – 1,2
m/s.
Curentii de fund antreneaza o mare cantitate de aluviuni care pot
produce innisipari importante.
In zona de amplasare a obiectivului, deasupra izobatei de 16 m, din
prelucrarea unui lung sir de masuratori, se constata ca orientarea generala a
tarmului (NE – SV) contribuie la urmatoarea repartitie pe directii a curentilor :
- curentii paraleli cu tarmul cu frecventa de 59 – 61 % cu o dominanta a
directiei N– S si cu o viteza cuprinsa intre 0,7 ÷ 1 Nd;
- curentii perpendiculari pe tarm reprezinta 4,8 – 6,4 %.
Valoarea maxima inregistrata a vitezei curentilor, cu importanta pentru
calculele de proiectare cat si in expoatarea sistemului este de 1 Nd pe directia N
– S.
5.3.9. Regimul furtunilor
Din studiile efectuate prin masuratori consecutive in care viteza vantului
depaseste 10 m/s iar durata furtunilor este mai mare de 12 ore se constata
urmatoarele aspecte :
- Frecventa anuala a furtunilor in functie de durata variaza conform datelor
din tabelul de mai jos.
.
-Numarul anual al furtunilor in functie de durata-
Durata 12 24 48
Numar 29 12 4
- Numarul furtunilor intr-un an a variat intre 16 si 37 cu o medie de 29.
Media furtunilor cu o durata mai mare de 24 de ore este de 12 iar pentru o
durata mai mare de 48 ore este de 4.
- Numai 2,7 % din numarul furtunilor din perioada anilor 1971 ÷ 1994
au durat 72 ore.
Din toate datele existente se pot aprecia parametrii furtunii maxime de
calcul utilizati in calculele de proiectare a elementelor sistemului, corespunzand
situatiei cea mai dezavantajoasa de incarcare cu sarcini dinamice .
Identificarea furtunilor individuale s-a bazat pe existenta a minimum doua
masuratori consecutive in care viteza vantului depaseste 10 m/s. In acest mod,
au fost luate in calcul numai furtunile cu durata mai mare de 12 ore. De
asemenea, s-au analizat furtunile semnificative, cu durata mai mare de 72 ore.
Nu au fost impuse restrictii apriorice asupra variatiei directiei vantului pe
durata furtunii, intrucat testele prealabile au indicat un coeficient de stabilitate
foarte ridicat in situatiile cu vanturi intense. Pentru fiecare eveniment, s-au
calculat: media si abaterea standard a vitezei, viteza medie vectoriala,
coeficientul de stabilitate, viteza medie patratica, directia medie, durata, viteza
maxima.
Numarul furtunilor cu durata de peste 12 ore inregistrate in fiecare an
variaza intre 16 (1990) si 17 (1983), cu o medie anuala de 29. Daca se alege un
prag de durata mai mare, numarul mediu anual al furtunilor scade in mod
corespunzator: 12 pentru 24 de ore, 4 pentru 48 de ore. Rezultatele obtinute au
confirmat faptul ca in covarsitoarea lor majoritate (75,1%), furtunile inregistrate
in zona centrala a litoralui romanesc sunt datorate vanturilor din sectorul nordic
(N si NE), cele din E si SE avand o frecventa de numai 5,0%. Pe aceteasi directii
se inregistreaza si cele mai mari durate medii (33 de ore pentru furtunile din NE
si 31 de ore pentru cele din N), precum si durata mexima: 138 de ore cu viteza
mei mare de 10 m/s, in perioada 16 - 22 februarie 1979 .
-Parametrii caracteristici ai furtunilor cu durata mai mare de 72 de ore-
An Data Directia Vm Vx Dur Hm Tm Lm Hx Tx-Lx
1971 06.01–12.01
N 14.0 16 132 2.1 5.9 54 3.4 6.5 70
1972 20.01–24.01
NNE 10.9 16 90 1.8 5.3 38 2.6 6.0 55
1972 31.01–04.02
NNE 13.0 17 84 2.4 6.3 52 3.0 6.8 60
1974 24.02–27.02
NNE 11.6 16 84 1.9 5.6 39 2.3 6.7 50
1976 15.10–20.10
NE 12.1 16 126 3.2 6.6 57 4.7 7.7 88
1977 10.12–13.12
N 10.7 12 90 2.2 5.8 42 2.5 6.0 45
1979 17.02–22.02
NE 13.9 20 138 3.3 7.4 73 4.5 9.0 10 2
1980 13.02–16.02
N 10.4 12 90 1.9 5.6 41 2.8 6.5 55
1981 08.01–11.01
N 17.5 24 84 4.1 7.0 88 6.0 8.3 10 0
1981 23.02–26.02
NNE 12.1 14 78 2.4 5.8 53 2.6 6.6 66
1982 02.02–05.02
N 14.2 20 78 2.7 6.1 41 4.0 7.5 60
1983 01.12–04.12
NNE 14.6 20 90 2.8 6.2 54 3.5 7.0 72
1984 31.10–03.11
N 11.2 14 90 2.4 6.3 49 2.7 7.1 71
1986 01.02–04.02
NE 12.5 16 72 3.5 6.8 64 5.0 8.4 78
1987 27.10–30.10
N 13.5 20 84 3.0 6.9 61 3.6 7.7 70
1988 04.11–06.11
NNE 11.7 14 72 1.6 4.4 16 1.9 4.9 22
Pentru durate de peste 72 de ore, furtuna cu cea mai mare intensitate, in
care viteza maxima a vantului a atins 24 m/s, iar viteza medie patratica, 17,5
m/s, s-a inregistrat in perioada 8-11 ianuarie 1981 si a avut o durata de 84 de
ore. Aceiasi viteza maxima s-a inregistrat si la furtuna din 6 - 10 decembrie
1991, dar viteza medie a fost de 16,9 m/s, la o durata de 102 ore. Pentru durate
mai mici, valorile care caracterizeaza intensitatea sunt mai mari. Astfel, la
furtuna din 9 - 10 noiembrie 1981, viteza maxima a vantului a atins 28 m/s
(valoarea maxima pentru toate datele de vant analizate), viteza medie a fost de
19,4 m/s, dar durata a fost de 36 de ore.
Pe langa gruparea pe directii, este evidenta gruparea furtunilor (71,1% din
totalul celor cu durata de peste 12 ore) in perioada rece a anului (octombrie -
martie), cand gradientii barici au valori ridicate.
Gruparea este mai accentuata pentru furtunile cu durate mai mari. Aceste
caracteristici ale regimului vanturilor determina particularitatile de lunga durata
ale starii de agitatie a marii in zona litoralului romanesc.
Vantul predominant din N si NE contribuie la colmatarea cuvetei lacului
prin transportul particulelor de praf si nisip din zonele invecinate.
Identificarea furtunilor individuale, facuta intr-un studiu INCDM, s-a
bazat pe existenta a minim doua masuratori consecutive in care viteza vantului
depaseste 10 m/s, si numai furtuni cu o durata mai mare de 12 ore.
Numarul furtunilor dintr-un an a variat intre 16 - 37, cu o medie de 29,
care scade la 12 pentru o durata a furtunilor mai mare de 24 ore si la 4 pentru o
durata mai mare de 48 ore. In figurile de mai jos sunt prezentate distributia pe
directii a frecventelor, duratelor si vitezelor medii ale furtunilor inregistrate in
zona Constanta, si frecventa lunara a furtunilor pentru durate diferite.
-Distributia pe directii a furtunilor-
5.3.10. Caracteristicile geotehnice si batimetrice ale zonei de amplasare a
sistemului plutitor
Sectorul romanesc al platformei continentale a Marii Negre se
caracterizeaza prin adancimi mici ale apei si o largime mare.
Zona cuprinsa intre linia tarmului si izobata de 50 m este rezultatul
proceselor de abraziune - acumulare, aflandu-se sub directa actiune a valurilor si
avand gradienti de panta variabili intre 1 :700 si 1 :1200.
Sub actiunea valurilor propagate normal spre tarm, particulele ce
alcatuiesc fundul marin se deplaseaza spre mal la trecerea crestei de val si spre
larg la trecerea talpii de val.
Pe masura micsorarii adancimii, profilul valului se deformeaza tot mai
puternic, diagrama variatiei vitezelor devine tot mai asimetrica , iar fortele
hidrodinamice tot mai puternice antrenand particulele de pe fundul marii pana in
zona adancimilor neutre. Procesul de antrenare continua pana la formarea
profilului batimetric de echilibru care depinde de forta valurilor, existenta
curentilor , marimea particulelor si a taluzului initial. Atunci cand directia de
propagare a valurilor nu este normala pe tarm, apare o componenta a vitezei care
deplaseaza aluviunile in lungul tarmului formand un curent aluvionar.
Relieful fundului marin, in zona de amplasare a obiectivului , este relativ
neted.
Din punct de vedere litologic si al caracteristicilor mecanice, zona in care
urmeaza sa fie amplasata geamandura se caracterizeza prin :
- nisip afanat la suprafata si mediu compact la baza ;
- nisip aluvionar ;
- aluviuni nisipoase sau argiloase ;
- argile, argile nisipoase cu caractersitici mecanice slabe.
Zona in care este amplasata geamandura este localizata la distanta de
8,585 km de tarm, intre izobatele 22-24, in general paralele cu tarmul.
Adancimea apei in locatia propusa pentru geamandura este de 23 m .
Din punctul de vedere al amenajarii complexului plutitor intereseaza
fenomenul de acumulare a aluviunilor care modifica profilul batimetric al
amplasamentului.
5.3.11. Vizibilitatea
Numarul mediu de zile cu ceata este de 50 zile/an, numarul maxim fiind
in timpul iernii, cu o medie de 8 zile/luna si cu un maxim inregistrat de 16
zile/luna. Ceata poate fi destul de persistenta in aceasta zona, in special in timpul
iernii. Vizibilitatea este redata in tabelul urmator.
Clasa de
vizibilitate
Distanta de vizibilitate
(km)
Frecventa perioadelor
de timp (%)
I > 10 77
II 1-10 19
III <1 4
Frecventa maxima a cetei in clasa III a fost de 10 % in ianuarie si
februarie, frecventa in clasa II a fost de 38 % in decembrie si februarie.
Inghetul
Fenomenele de inghet si repartitia lor pe suprafata Marii Negre sunt in
stransa legatura cu pozitia geografica a bazinului marin. Ele se manifesta numai
in zonele litorale din nord si vest unde adancimile sunt mici si salinitatea este
redusa.
Factorii care influenteaza procesele de inghet in zona litoralului romanesc
sunt: temperatura aerului care coboara pana la -25˚C, vanturile de nord si nord –
est si apele fluviale care determina o scadere a salinitatii. Gheata apare in a doua
jumatate a lunii decembrie la gurile fluviilor din partea de nord – vest a marii si
in ianuarie – februarie pe coastele vestice, apoi dispare la sfarsitul lunii februarie
– martie. Pojghita de gheata fiind nestabila, inghetul si dezghetul se pot succede
de cateva ori (TRUFAS, 1969).
La bilantul hidric al Marii Negre temperaturile si vantul participa in mod
indirect prin evapotranspiratie in timp ce precipitatiile contribuie direct. Astfel
temperatura medie anuala creste de la 10,11˚C in nord – vest la 15,5˚C in sud –
est si tot in acelasi sens si cele din ianuarie de la -2˚Celsius la 24˚C. In luna iulie
cresterea temperaturii e mai putin evidenta de la 23˚C la 24˚C. precipitatiile
devin mai abundente pe masura ce inaintam de la nord – vest, 365 mm/an la
Sulina catre sud – est, 2000 mm/an la Batumi. Intr-un spatiu destul de intins al
bazinului marin in partea vestica precipitatiile sunt sub 300 mm/an, iar in partea
nord – vestica pe platforma continentala se inregistreaza numai 200 mm/an
(GASTESCU, 1998).
De remarcat este faptul ca prin pozitia sa geografica si regimul sau
hidrologic, Marea Neagra poate fi separata in doua zone, printr-o linie care
trece de la Novorossisk la Bosfor, fiecare parte avand caracteristicile sale
specifice
Regiunea nord-estica, se caracterizeaza prin vanturi foarte reci care provin
din zonele arctice. Climatul este continental, foarte friguros care poate provoca
chiar inghetul apelor.
Regiunea sud-estica, este protejata de masivii Caucazului impotriva
vanturilor reci ce bat cu precadere din nord-est. Aceasta zona este foarte umeda
datorita ploilor care cad aproape tot anul (la Batumi se pot inregistra mai mult de
2000 mm/an). Aici se costituie o nisa cu un climat tropical, dar fara o importanta
prea mare in ceea ce priveste viata din Marea Neagra (PORA, 1977).
Nord:- absenta muntilor = vanturi libere la tarm;- aport ridicat de apa dulce(294 Kmc/an;- platforme continentale intinse;- zone cu perturbatii atmosferice ridicate.
Caracteristici climatice ale zonei de N-E si de S-E a Marii Negre, (PORA, 1977).
5.4.4.1. Zonarea batimetrica (pe adancime):
Viata de pe fundul marilor e conditionata de trei mari categorii de factori:
scaderea luminii, descresterea temperaturii, descresterea gradului de agitatie al
apei de la suprafata spre zonele mai profunde.
Un criteriu acceptat la nivel mondial ia in considerare scaderea intensitatii
luminii.
Zona eufotica – caracterizata prin faptul ca lumina patrunde suficient
pentru a se desfasura fotosinteza; e caracterizata prin dezvoltarea algelor
macrofite. Zona este cuprinsa pana la adancimea de20 m dar poate ajunge si
pana la 120 m unde se afla adancimea de compensatie, unde se dezvolta
macrofite, microfite si plante superioare care reprezinta surse de hrana pentru
fauna si loc prielnic pentru depunerea pontei. Exista mari variatii termice mai
ales in zona temperata. Zona prezinta un dinamism pronuntat, fluctuatii mari de
salinitate in cazul unor evaporari puternice sau precipitatii indelungate. Pot
aparea variatii mari ale concentratiei de oxigen, mai ales intre zi si noapte (in
functie de fotosinteza) in functie de preznta consumaotrilor.
Sud:Climat:-tropical;-ierni calduroase;-verni calduroase si umede;-precipitatii abundente.
Lant Caucaz
Climat:-continental;
-ierni reci si umede;-verni calduroase si
secetoase;-regim hidrologic variabil.
Zona oligofotica – cu lumina mai putina. Este situate pe la 300-600.
Limita inferioara a acestei zone este limita pana la care ochiul uman percepe
lumina solara. Intensitatea luminoasa este mica, conditiile de mediu sunt
constante, iar speciile autotrofe aproape lipsesc. Se considera ca zona oligofotica
depinde de zona superioar (de resturile de hrana din zona eufotica).
Zona afotica – peste 500 m in care temperature scade puternic,
vascozitatea creste, curentii de apa au amplitudine redusa, organismele autotrofe
(fotosintetizatoare) lipsesc; exista doar bacterii chemosintetizatoare, iar din
punct de vedere trofic depinde de celelalte zone.
Studiul conditiilor hidrometeorologice in zona de amplasare a complexului de transfer
1. Sinteza privind caracetristicile meteorologice si hidrologice din zona de amplasare a a complexului.a) Regimul vanturilor
Pricipala caracteristica a vanturilor din zona litorala si din fasia de apa a acestuia o constituie variatia aleatorie, atat a directiei cat si a vitezei.Totusi, pe baza datelor consemnate intr-o perioada indelungata de timp, se poate determina o stare de regim materializata din frecventele medii multianuale pe directiile de actiune cardinale si intercardinale.Pnetru zona litorala, unde exista date inca din 1941 privind directia si viteza, distrubutia pe luni a acestora este sintetizata in tabelul nr. 1
Tabelul nr. 1 - Distributia lunara a directiilor si vitezelor vantului in perioada 1941-2001
