Động lực học cát biển - Chương 2: các thuộc tính của nước và cát

Mật độ nước biển nói chung giảm theo nhiệt độ và tăng theo độ muối. Nước ngọt có mật độ lớn nhất tại 4 độ. Mật độ nước biển lớn nhất thường ở -1,9 độ C. Mật độ được Chen ( 1973) và Myer ( 1969) lập bảng theo nhiệt độ và độ muối.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Động lực học cát biển - Chương 2: các thuộc tính của nước và cát Ch¬ng 2. c¸c thuéc tÝnh cña níc vµ c¸t2.1. MËt ®é vµ ®é nhít cña níc KiÕn thøc MËt ®é níc biÓn nãi chung gi¶m theo nhiÖt ®é vµ t¨ng theo ®é muèi. Níc ngätcã mËt ®é lín nhÊt t¹i 40C. MËt ®é níc biÓn lín nhÊt thêng ë -1,90C. MËt ®é ®îcChen (1973) vµ Myer (1969) lËp b¶ng theo nhiÖt ®é vµ ®é muèi. C¸c b¶ng nµy södông ®Ó lËp ra c¸c ®êng cong mËt ®é theo nhiÖt ®é vµ ®é muèi (h×nh 2). H×nh 2. MËt ®é níc §é l¬ löng cña trÇm tÝch còng lµm t¨ng mËt ®é tæng hîp hiÖu qu¶ cña níc. HiÖuøng mËt ®é cña trÇm tÝch l¬ löng cã thÓ lµm yÕu rèi, hoÆc ph¸t sinh dßng ch¶y ®ôctrªn ®¸y nghiªng. §é nhít ®éng häc lµ mét thuéc tÝnh ph©n tö cña níc, ®îc x¸c ®Þnh cho dßngch¶y ph©n tÇng b»ng quan hÖ: dU    (5) dz 37  = øng suÊt trît híng ngang t¹i ®é cao ztrong ®ã  = mËt ®é níc U = vËn tèc híng ngang t¹i ®é cao z z = to¹ ®é th¼ng ®øng. H×nh 3. §é nhít ®éng häc cña níc §é nhít ph©n tö     còng thêng gÆp, nhng  ®îc sö dông réng r·i h¬ncho c¸c môc ®Ých vËn chuyÓn trÇm tÝch. §é nhít ®éng häc cña níc gi¶m theo nhiÖt®é vµ t¨ng theo ®é muèi. §é nhít ®éng häc ®îc Chen vµ nnk (1973) Meyrs vµ nnk(1969) lËp thµnh b¶ng theo ®é muèi vµ nhiÖt ®é. C¸c b¶ng nµy ®îc sö dông ®Ó t¹ora c¸c ®êng cong ®é nhít theo nhiÖt ®é vµ ®é muèi trªn h×nh 3. TrÇm tÝch l¬ löng lµm t¨ng ®é nhít hiÖu qu¶ e cho dßng ch¶y tæng hîp cña níc(vÝ dô qua èng), theo mèi quan hÖ:  e  (6) 1  2,5Ctrong ®ã C lµ nång ®é thÓ tÝch. Tuy nhiªn, ®èi víi dßng ch¶y bao quanh h¹t riªng lÎ(vÝ dô ®Ó tÝnh to¸n vËn tèc ch×m l¾ng), cÇn ph¶i sö dông ®é nhít kh«ng söa ®æi. 38 Quy tr×nh TÝnh to¸n mËt ®é vµ ®é nhít ®éng häc cña níc : 1. §o hoÆc dù ®o¸n nhiÖt ®é vµ ®é muèi cña níc. Víi níc ngät, ®é muèi = 0. Víi níc biÓn tiªu biÓu, ®é muèi = 35 o/oo. 2. VÝ dô 2.1. MËt ®é vµ ®é nhít cña níc - NhiÖt ®é tÝnh b»ng ®é C 10 - §é muèi tÝnh b»ng phÇn ngh×n (o/oo) 35 - Néi suy mËt ®é sö dông nh÷ng ®êng cong 1027 kgm-3 trong h×nh 2 ®Ó nhËn ®îc mËt ®é níc - Néi suy ®é nhít sö dông nh÷ng ®êng cong 1,36 x 106m2s-1 trong h×nh 3 ®Ó nhËn ®îc ®é nhít ®éng häc 3. §èi víi nhiÒu môc ®Ých, mËt ®é cña níc biÓn cã thÓ lÊy gi¸ trÞ mÆc ®Þnh lµ1027 kgm-3 (nhiÖt ®é = 10o C; ®é muèi = 35 o/oo). §iÒu nµy t¬ng øng xÊp xØ víi nhiÖt®é vµ ®é muèi trung b×nh hµng n¨m t¹i ®¸y cña nh÷ng biÓn xung quanh V¬ng quècAnh (MAFF, 1981). 4. §Ó tÝnh to¸n mËt ®é víi trÇm tÝch l¬ löng, tham chiÕu tíi môc 2.3. §Ó tÝnhto¸n ®é nhít tæng hîp hiÖu qu¶ víi trÇm tÝch l¬ löng, sö dông ph¬ng tr×nh (6).2.2. VËt chÊt ®¸y KiÕn thøc Nh÷ng h¹t trÇm tÝch ®îc ph©n lo¹i theo ®êng kÝnh cña chóng thµnh sÐt, bïn,c¸t, d¨m s¹n, ®¸ cuéi, sái vµ ®¸. SÐt vµ bïn gép l¹i ®îc gäi lµ bïn, vµ nh÷ng d¨ms¹n, ®¸ cuéi vµ sái gép l¹i ®îc gäi lµ cuéi sái. Sái trßn bÞ níc mµi mßn, thêng gäilµ cuéi. C¸ch ph©n lo¹i thêng sö dông nhÊt lµ thang ph©n lo¹i Wentworth (h×nh 4).Nh÷ng h¹t c¸t ®«i khi ®îc ®o b»ng micr«ngmÐt (m) vµ ®«i khi b»ng milimÐt.Nh÷ng nhµ ®Þa chÊt sö dông thang phi ®îc ®Þnh nghÜa lµ:    log 2 d (7a) d  2  (7b)trong ®ã d lµ ®êng kÝnh h¹t b»ng milimÐt, vµ log2 lµ l«-ga c¬ sè 2. Sù chuyÓn ®æi tõ thµnh d cho trong h×nh 4. C¸t tù nhiªn lu«n lu«n chøa ®ùng mét hçn hîp nh÷ng kÝch thíc h¹t, mét sètrong ®ã cã thÓ vît khái ph¹m vi c¸t. Ph¬ng ph¸p chung nhÊt ®Ó ®o ph©n bè kÝchthíc h¹t lµ b»ng c¸ch sµng, nhê sö dông mét chång sµng cã nh÷ng m¾t líi gi¶mdÇn kÝch thíc ®Õn mét tû lÖ x¸c ®Þnh, thêng t¬ng ®¬ng víi 1/2 phi hoÆc 1/4 phi.Kü thuËt chuÈn ®Ó röa, lµm kh« vµ sµng c¸t ®îc m« t¶ trong c¸c thuyÕt minh BSI(1967, 1986). Trong s¸ch nµy chóng ta sÏ sö dông c¸ch viÕt d’ ®Ó t¬ng øng víi kÝchthíc h¹t nhËn ®îc b»ng c¸ch sµng. 39 Ph©n bè kÝch thíc h¹t th«ng thêng ®îc thÓ hiÖn b»ng mét ®êng cong tÝchlòy phÇn tr¨m khèi lîng nh÷ng h¹t nhá h¬n d, theo d. Mét vÝ dô ®îc cho trongh×nh 5. TrÇm tÝch thêng ®îc ®Æc trng b»ng ®êng kÝnh sµng trung vÞ cña nã d50(®êng kÝnh mµ 50 % khèi lîng cña h¹t mÞn h¬n). Tæng qu¸t h¬n, ký hiÖu dn chØ rar»ng ®êng kÝnh h¹t cho n% khèi lîng cña h¹t mÞn h¬n. Nh÷ng phÇn tr¨m thêngsö dông nhÊt lµ (theo thø tù kÝch thíc t¨ng dÇn) lµ: d10, d16, d35, d50, d65, d84, d90. NÕu ®êng kÝnh h¹t ®îc biÓu thÞ ®¬n gi¶n b»ng d trong mét c«ng thøc dù ®o¸n,th«ng thêng nã cã thÓ ®îc coi nh d50 cña vËt chÊt ®¸y. Tuy nhiªn trong tÝnh to¸nph©n bè th¼ng ®øng cña nång ®é trÇm tÝch l¬ löng, tèt h¬n c¶ lµ dùa trªn vËn tècch×m l¾ng cña h¹t d50 cña vËt chÊt l¬ löng, mµ thêng nhá h¬n nhiÒu d50 cña vËt chÊt®¸y. B¶ng 2. Nh÷ng ký hiÖu sö dông trªn nh÷ng B¶n ®å Hµng h¶i V¬ng quèc Anh ®Ó m« t¶ ®¸y biÓn S C¸t F MÞn M Bïn C Th« Cy SÐt So MÒm G Cuéi sái H Cøng ...