Đang chuẩn bị liên kết để tải về tài liệu:
Giáo trình Sóng gió: Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 giáo trình giới thiệu tới người học các kiến thức: Các quá trình sóng ven bờ, nước dâng và dòng ven do sóng tạo ra, lực sóng lên các công trình, đo đạc và dự báo sóng đại dương, các đặc điểm chung của sóng vùng biển Việt Nam. . | Chương 7 CÁC QUÁ TRÌNH SÓNG VEN BỜ 7. 1 Suy giảm sóng do ma sát đáy Trong phần này, ta sẽ đánh giá sự suy giảm sóng do cản trở của đáy biển. Sự suy giảm này bao gồm suy giảm do chuyển động của đáy, do nước thấm vào đáy và suy giảm trực tiếp do lực ma sát nhớt. Thông thường, sự suy giảm do chuyển động của đáy là rất quan trọng đối với đáy bùn; tuy nhiên, cho tới nay, các kiến thức về vấn đề này lại là nghèo nàn nhất. Ký hiệu ứng suất tại đáy là τ b và vận tốc quỹ đạo của hạt nước ngay phía ngoài lớp biên mỏng là u b , ta có thể biểu thị tốc độ tiêu tán năng lượng trên một đơn vị diện tích như sau (trong hệ đơn vị S.I.: Wm2 ): D = τ bub (7.1) Giả thiết rằng ta có một lớp biên rối, ta sẽ có thể viết lại công thức (7.1) như sau: τ b = C r ρu b u b (7.2) trong đó C r là hệ số cản trở (không thứ nguyên), là hàm của tỷ số giữa biên độ dịch ˆ chuyển của hạt lỏng ( χ b ) và thông số nhám của đáy, và số Reynold tại biên. Một giá trị điển hình của C r trong các điều kiện thực tế ngoài hiện trường là 10-2. Thế (7.2) và (3.72) vào (7.1) ta có: 4 ⎛ ωa ⎞ D= Cr ρ ⎜ ⎟ 3π ⎝ sinh kh ⎠ 3 (7.3) Sau khi đã tính tốc độ tiêu tán năng lượng trên một đơn vị diện tích, ta hãy tính biên độ suy giảm gây ra do quá trình tiêu tán này. Để làm việc này, hãy xem xét lượng năng lượng chứa trong một thể tích lỏng có chiều rộng đơn vị và nằm giữa hai mặt cắt x = x1 và x 2 = x1 + δx . Ký hiệu tốc độ vận chuyển năng lượng qua các mặt cắt này là E f 1 và E f 2 , với E f 2 ≈ E f 1 + dE f 1 / dxδx . Hiệu số E f 2 − E f 1 là tốc độ tiêu tán năng lượng trên khoảng δx và bằng Dδx (trên một đơn vị chiều rộng), sao cho cân bằng năng lượng trở thành dE f +D=0 dx Thế (7. 3) và (3.112) vào (7.4) ta có: (7.4) 3 da 3 ⎛ ωa ⎞ Cr ρ ⎜ ρgnca + ⎟ =0 dx 4π ⎝ sinh kh ⎠ phương trình này còn có thể được viết là: 111 (7.5) da + βdx = 0 a2 trong đó β là một hệ số có thứ nguyên được cho bởi: ⎛ ω ⎞ ⎜ ⎟ 4 ⎝ sinh kh ⎠ β= Cr 3π gnc (7.6) 3 (7.7) Dùng mối liên hệ phân tán giữa vận tốc pha, bước sóng và chu kỳ .