Metody statystyczne

Niestety, dotychczas rewolucja ta znalazła u nas zbyt mały oddźwięk w metodach wyznaczania wartości sił wywieranych przez fale na budowle hydrotechniczne i wywarła niewielki wpływ na ich projektowanie, m. in. ze względu na za małe wyposażenie wybrzeży w falografy i na zbyt krótki czas zbierania danych oraz na związaną z tym zbyt małą liczbą obserwacji, które można by poddać analizie. Stąd też ciągle aktualne jest posługiwanie się w praktyce przybliżonymi wzorami empirycznymi (program uprawnienia budowlane na komputer).

Metody statystyczne i stochastyczne wskazują w każdym razie kierunek, w którym powinny iść nie tylko dalsze badania w zakresie dynamiki morza, ale i praktyczna akcja zbierania danych na potrzeby projektowania.
W dotychczasowej praktyce projektowania utarło się wychodzenie z tzw. róż parametrów wiatru (prędkości, częstotliwości itd.), przeliczanie wzorami empirycznymi danych z tych róż na analogiczne róże falowania, które już stanowiły wynik ostateczny, dając projektantowi potrzebne dane co do czasów trwania fal o określonych parametrach nadchodzących z różnych kierunków. Zwykle ograniczano się do wysokości fali jako parametru najistotniejszego dla projektowania w hydrotechnice (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Obecnie pojęcia i użycie róż wiatrów i róż falowania pozostały nadal aktualne, zmienia się tylko metoda. Dane do róż falowania uzyskuje się na podstawie statystycznej lub stochastycznej analizy zapisów falografów, a ponadto zmieniają się niektóre parametry falowania wprowadzone do róż i ich interpretacja.
Posługiwanie się wzorami empirycznymi leżało całkowicie w możliwościach projektanta, nawet pracującego samotnie (uprawnienia budowlane). Obecnie opracowanie róż falowania na podstawie metod stochastycznych możliwe jest w zasadzie przy użyciu maszyn matematycznych i najlepiej może być realizowane w instytutach badawczych lub w specjalnych komórkach obliczeniowych biur projektów (program egzamin ustny).

Pożądane byłoby opracowanie w każdym kraju nadmorskim atlasów róż falowania różnego rodzaju (ewentualnie w postaci odpowiednio zestawionych tablic liczbowych) dla szeregu punktów pomiarowych na wybrzeżu, na przykład punktów umieszczonych na izobacie 20 m co 5 km i w punktach charakterystycznych (przylądki, ujścia rzek), oparte na analizie wyników wieloletnich obserwacji bezpośrednich w różnych warunkach (opinie o programie).

Parametry fal

Parametry fal w obszarach położonych bliżej brzegu można wówczas wyznaczać, posługując się tradycyjnymi już sposobami planów falowania (z uwzględnieniem zmian parametrów fali z malejącą głębokością, refrakcji i ewentualnie dyfrakcji fali). W ściślejszy sposób rozchodzenie się fali od danego punktu pomiarowego do rejonu, w którym dana budowla ma stanąć (i dalej w obrębie tego rejonu), można przebadać w laboratorium hydraulicznym metodą trójwymiarowych badań modelowych. Dopóki atlasy takie nie będą opracowane, pozostaje bądź uzyskiwanie parametrów falowania ze sporadycznych, mocno niepełnych obserwacji, bądź też posługiwanie się nadal przybliżonymi wzorami empirycznymi.

Przed przejściem do omówienia metod prognozowania wiatrowej fali rzeczywistej należy zwrócić jeszcze uwagę na kilka nowych pojęć podstawowych (segregator aktów prawnych).
Jak już wspomniano, wiatrowa fala rzeczywista jest falą trójwymiarową, tzn. zmienną w trzech kierunkach pionowym i dwu wzajemnie prostopadłych poziomych, z których jeden zgodny jest z (miejscowym i chwilowym) kierunkiem rozchodzenia się fali podstawowej. Grzbiet fali (prostopadły do kierunku jej rozchodzenia się) nie jest tu prosty, lecz przekształca się w rząd kopuł (hełmów) przedzielonych nieckami.

Charakterystykę takiej fali można określić jedynie za pomocą bezpośrednich pomiarów w naturze, których można dokonać dwojako: posługując się metodami fotogrametrii, bądź pomiarem wysokości fali, a ściśle zmian w czasie, położenia powierzchni wody w określonym punkcie za pomocą falografu (promocja 3 w 1).