ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Тема: Р асчет высоты прилива по гармоническим постоянным

Задание. По гармоническим постоянным для дополнительного пункта рассчитать высоту утренней полной воды на ту же дату и время, из выполненных ранее расчетов.

В английских пособиях по вычислению элементов прилива на заданный пункт (Admiralty TIDE TABLES) [13], издаваемых на каждый год, кроме приведенных данных для основных и дополнительных пунктов, позволяющих, внося поправки, найти элементы прилива на каждые сутки в дополнительном пункте, приводятся гармонические постоянные (Часть III таблиц приливов). Порядок вычисления высоты прилива на заданную дату и время суток по гармоническим постоянным заключается в следующем:

Упрощенный метод расчета высоты прилива.

1. Заполняем таблицу № 2.5

Таблица 2.5

2. В части III таблиц приливов по номеру находим дополнительный пункт (номер выбирается из алфавитного указателя в конце книги). На этот пункт выбираем величину среднего уровня моря (Z₀) и сезонную поправку к нему.

Вносим выбранные сведения в таблицу 2.6

Таблица 2.6

6.Для вычислений по гармоническим постоянным строим таблицу 2.7. из 6 столбцов и 38 строк.

Таблица 2.7

NN п.п.	Операции	М2	S2	К1	О1
	А1 наст сутки (таб. №YII)
	A2 след cутки (там же)
	А1 – А2
	360 n
	(A1-A2)*360*n = p
	p/24
Продолжение таблицы 2.7
	A1 из строки №4
	g (часть III ATT)
	A1+g
	F2 след сутки таб. №YII
	F1 наст сутки табл. №YII
	F2 – F1 = P
	P/24
	Заданное время Т
	р/24 из строки №6
	р/24*Т
	(А1+g) из строки № 12
	(А1 +g) – p*T/24 = Q
	SinQ
	CosQ
	P/24 из строки № 16
	Р/24*Т
	F1 из строки № 14
	F1+P*T/24 = Ft
	Н (ч.III ATT)
	H*Ft
	H*Ft*SinQ			HFtCosQk1
	H*Ft*ConQ			HFtCosQo1
	R Sinr: R Cosr
	r; R			ML
	2r; R2
	f4; F4 (ч.III)
	2r+f4=d4; R2*F4 =D4			D4Cosd4
	3r; R3
	f6: F6 (из ч.III)
	3r+f6=d6; R3*F6=D6			D6Cosd6
	å строк 30-39 графы О1. высота прилива h

RSinr = (Н*F_t)SinQ_M2 + (Н*F_t)SinQ_S2

RСosr = (Н*F_t)CosQ_M2 + (Н*F_t)CosQ_S2

Порядок работы с таблицей:

4. Из таблицы YII ATT значений приливных углов и факторов на данную дату выбирать А₁, F₁ и последующую дату А₂ и F₂ вписать в строки и 10 (А₁), 5(А₂) и 14 (F₂).

5. Находим разность А₁-А₂ и записываем в строку №6.

6. Внести значение 360n в строку №7. “n” выбрать таким образом, чтобы результаты последующего действия для М₂ и S₂ превышали 600, а для К₁ и О₁ – 300 (для строки 8)

7. Рассчитываем суточное изменение угла А – p=(А₁-А₂)+360n и записываем в строку 8.

8. Часовое изменение угла А как р/24 записываем в строку №9.

9. Из части III ATT выбираем g и вписываем в строку №11.

10. Просуммировав строки 10 и 11 для получения A₁+g и вычтя из полученной суммы 360, если сумма будет больше 360, записываем в строку 12.

11. Находим Р = F₂-F₁ – суточное изменение фактора F и записываем в строку № 15.

12. Находим часовое изменение фактора F – P/24 и пишем в строку 16.

13. В строку 17 пишем время, на которое делается предвычисление высоты прилива (Т).

14. В строку 18 переносим данные строки 9 (р/24).

15. Рассчитывает (р/24)*Т и пишем в строку 19.

16. В строку 20 переносим данные строки 12 (А₁+g).

17. Находим Q, как разность величин строк 20 и 19 и пишем в строку №21.

18. Находим SinQ для М₂ и S₂ и записать в колонки 1 и 2 строки 22.

19. Находим CosQ для М₂, S₂, К₁ и О₁ и пишем в строку 23.

20. Из строки 16 переносим в строку 24 значение Р/24.

21. Перемножаем данные строки 24 на Т и пишем в строку 25.

22. Из строки 14 перенесем значение F₁ в строку 25.

23. Находим сумму строк 25 и 26, получаем F_t и пишем в строку 27.

24. В части III ATT находим Н и пишем в строку 28.

25. Перемножаем значение строк 27 и 28 и результат пишем в строку 29.

26. Перемножаем значения строк 29 и 22 и пишем в колонки 1 и 2 строки 30. Колонку 3 в этой строке пропустить, а в колонку 4 строки 30 внести произведение строки 29 на CosQ_k1.

27. Перемножить строки 29 и 23 и результат внести в колонки М₂, S₂ и О₁ строки 31.

28. Сумму колонок 1 и 2 строки 30 записать в колонку 1 строки 32 (R Sinr).

29. Просуммировать колонки 1 и 2 строки 31 и результат записать в колонки 2 и 4 строки 32 (R Cosr).

30. По R Sinr и R Cosr рассчитываем значение r (пишем его в колонку 1 строки 33) и R (пишем его в колонку 2 строки 33). Для этого делим R Sinr на R Cosr и получаем tgr. По tgr находим r и Sinr. Разделив R Sinr на Sinr, получаем R. Величина R всегда положительна, значение r будет в той четверти, в которой знаки всех трех функций будут соответствовать этой четверти Sinr, Cosr и tgr.

31. В колонку 4 строки 33 переносим значение исправленного среднего уровня моря из строки 3.

32. В строке 34 в колонку 1 пишем значение 2r, а в колонку 2 этой строки R². Колонки 3 и 4 в этой строке пустые.

33. Из части III выбираем редукционный множитель f₄ и фактор F₄

¼ суточного прилива и пишем в колонки 1 и 2 соответственно строки 35.

34. В колонку 1 строки 36 записывает значение суммы строк 34 и 35, как фазу ¼ суточного прилива d₄. В колону 2 строки 36 пишем произведение строк 34 и 35, как амплитуду ¼ суточного прилива D₄. В колонку 4 строки 36 пишем произведение D₄ Cosd₄.

35. В строку 37 для колонки 1 рассчитываем 3r, а для колонки 2 – R³.

36. Из части III ATT для строки 38 выбираем фазу 1/6 суточного прилива f₆ и амплитуду 1/6 суточного прилива F₆ и пишем в колонки 1 и 2 соответственно.

37. В строке 39 для колонки 1 рассчитываем и пишем сумму строк 37 и 38 (d₆,),а для колонки 2 рассчитываем и пишем произведение строки 37 на строку 38 (D₆). В колонку 4 строки 39 рассчитываем и пишем произведение D₆ Cosd₆.

38. S данных колонки 4 строк 30-39 дает высоту прилива в метрах на заданный момент.

Программа частичного решения задачи путем машинных расчетов на ПК

на языке программирования Qb4

10 REM

20 CLS

30 PRINT “Ввод констант g,H,Z,A.F”

40 PRINT “gM,gS,gK,gO”;: INPUT G1,G2,G3,G4

50 PRINT “HM,HS,HK,HO”;: INPUT H1,H2,H3,H4

60 PRINT “Средний уровень моря Z₀”;: INPUT Z

70 PRINT “AM,AS,AK,AO”;: INPUT A1,A2,A3,A4

80 PRINT “FM,FS,FK,FO”;: INPUT F1,F2,F3,F4

90 PRINT “Сезонная поправка к Z₀”;: INPUT Z1

100 Z2 = Z +Z1

110 PRINT Заданное время наступления уровня воды Т =час, =мин”;: INPUT T1,T2

120 T3 = T1 + T2/60

130 E1 = A1 + G1 – 29.32*T3

140 E2 = A2 + G2 – 29.32*T3

150 E3 = A3 + G3 – 14.66*T3

160 E4 = A4 + G4 – 14.66*T3

170 N1 = H1*F1*COS(E1/57.3)

180 N2 = H2*F2*COS(E2/57.3)

190 N3 = H3*F3*COS(E3/57.3)

200 N4 = H4*F4*COS(E4/57.3)

210 H5 = N1 + N2 + N3 + N4 + Z2

220 PRINT “Время Т высота h=”; T1,T2; USING “##.#”; H5

230 PRINT “Изменим время? да -1, нет-2”;: INPUT K

240 IF K= 1 THEN

250 GOSUB 220

260 RETURN

270 IF K = 2 THEN GOTO 290

280 END IF

290 PRINT”Изменим дату? да-1, нет-2”;: INPUT K1

300 IF K1 = 1 THEH

310 GOSUB 70

320 RETURN

330 IF K1 = 2 THEN GOTO 350

340 END IF

350 END

Пример №3. Определить высоту прилива на 20 час. 40 мин. 25 марта 1999 года в порту Нарвик (Narvik -1188).

Решение:

Порт	Нарвик
Дата	25 марта 1997 года
Поясное время	- 1 час
Средний уровень моря
	Z0 Часть III или таблица VI	1,83
	Сезонная поправка. Часть III по № 1188
	Сумма. Средний уровень	1,83
	Операции	М2	S2	K1	O1
	А1 табл. VII
	А2 табл. VII
	А1 – А2	- 26			-26
	360n
	(А1 – А2) + 360n =p
	p/24	28,92	30,00	15,17	13,92
	A1 (строка 4)
	g (Часть III)
	A1 + g
	F2 (табл. VII)	1,12	1,23	0,63	0,91
	F1 (табл. VII)	1,15	1,23	0,63	0,94
	F2 – F1 = P	- 0,03	0,0	0,0	-0,03
	P/24	- 0,0012	0,0	0,0	- 0,0012
	Время (T)	19,0
	p/24 (из строки 9)	28,92	30,00	15,17	13,92
	p/24*T
	A1 + g (из строки 12)
	(A1 + g) - p/24*T = Q	- 348		-196	- 077
	Sin Q	+ 0,2079	- 0,2924	- 0,2757	+ 0,9744
	Cos Q	+ 0,9781	- 0,9563	+ 0,9613	- 0,225
	P/24 (из строки 16)	-0,0012	0,0	0,0	-0,0012
	P/24 * T	- 0,0248	0,0	0,0	- 0,0248
	F1 (из строки 14)	1,15	1,23	0,63	0,94
Продолжение таблицы Нарвик
	F1 + P/24 * T = Pt	1,13	1,23	0,63	0,92
	H (Часть III)	O,99	0,35	0,11	0,04
	H*Pt	1,119	0,43	0,069	0,037
	(H*Pt)* Sin Q	0,233	- 0,126	- 0,019
	(H*Pt)*Cos Q	1,094	-0,411	- 0,008
	R Sinr; RCosr	-+ 0,107	+ 0,683		+0,683
	r; R		+ 0,684	ML (3)	1,83
	2r; R2		0,468
	f4; F4		0,042
	f4 + 2r =d4; R2*F4 = D4		0,020	D4Cosd4	+ 0,02
	3r; R3		0,319
	f6; F6		0,007
	3r + f6 = d6; R3*F6 = D6		0,002	D6Cosd6	0,0
		Сумма строк 30–39 = Высота прилива	2,506

Сравнив элементы прилива, приведенные для основного порта Нарвик на 19часов 25 марта 1999 года, видим, что результат одинаков: h = 2,5 метра.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: