Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhập môn về công trình bờ - Phần 3

Các tác động của nước nông ven bờW. W. Massie 7.1 Mở đầuThông thường sóng bị đổ khi truyền từ vùng nước sâu vào nước nông đi qua vùng chuyển tiếp. Hiện tượng sóng đổ sẽ được xét đến trong chương này và sẽ quay lại trong chương 8. Tuy nhiên, có lẽ nên bắt đầu từ khi sóng chưa đổ và lan truyền trên miền nước nông thoải. Để giữ cho vấn đề không trở nên quá phức tạp, chúng ta chỉ xét mỗi trường hợp hai chiều. Theo ý nghĩa thực hành điều này có nghĩa là...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhập môn về công trình bờ - Phần 3 7 C¸c t¸c ®éng cña níc n«ng ven bê W. W. Massie7.1 Më ®Çu Th«ng thêng sãng bÞ ®æ khi truyÒn tõ vïng níc s©u vµo níc n«ng ®i quavïng chuyÓn tiÕp. HiÖn tîng sãng ®æ sÏ ®îc xÐt ®Õn trong ch¬ng nµy vµ sÏ quayl¹i trong ch¬ng 8. Tuy nhiªn, cã lÏ nªn b¾t ®Çu tõ khi sãng cha ®æ vµ lan truyÒntrªn miÒn níc n«ng tho¶i. §Ó gi÷ cho vÊn ®Ò kh«ng trë nªn qu¸ phøc t¹p, chóng tachØ xÐt mçi trêng hîp hai chiÒu. Theo ý nghÜa thùc hµnh ®iÒu nµy cã nghÜa lµ®êng ®¼ng s©u song song víi ®êng ®Ønh sãng. Sù h¹n chÕ nµy sÏ cßn ®îc ®¶mb¶o cho ®Õn ch¬ng 9.7.2 BiÕn ®æi ®é cao sãng V× cã rÊt nhiÒu mèi t¬ng quan trong ch¬ng 5 phô thuéc vµo ®é cao sãng, H, v×vËy sÏ l«gic nÕu nh chóng ta nghiªn cøu sù biÕn ®æi cña H c¶ khi sãng ®i vµovïng níc n«ng lÉn khi quay trë l¹i vïng níc s©u. T¬ng quan gi÷a H vµ ®é s©u h®îc rót ra theo quy luËt b¶o toµn n¨ng lîng. N¨ng lîng lan truyÒn qua mÆtth¼ng ®øng song song víi ®Ønh sãng chÝnh lµ c«ng suÊt sãng trªn mét ®¬n vÞ ®é dµi®Ønh sãng. Ngêi ta cã khi gäi ®ã lµ dßng n¨ng lîng. Tõ ph¬ng tr×nh 5.10: (7.01) U = E cg =E n c Cho r»ng dßng n¨ng lîng nµy kh«ng biÕn ®æi khi sãng lan truyÒn trong níccã ®é s©u biÕn ®æi, lóc ®ã: (7.02) U2 = U1 Hay (7.03) E2 n2 c2 = E1 n1 c1trong ®ã: c lµ vËn tèc sãng, E lµ n¨ng lîng sãng trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt, n lµ tû sè cg/c, cg vËn tèc nhãm sãng, U c«ng suÊt hay dßng n¨ng lîng, vµ 41 1,2 lµ c¸c chØ sè vÞ trÝ mµ t¹i ®ã c¸c tham sè ®îc ®¸nh gi¸. Sö dông ph¬ng tr×nh 5.09 ®èi víi E, vµ chän vÞ trÝ 2 thuéc vïng níc s©u, ®ÓdÔ dµng tÝnh c¸c ®Æc trng sãng, ta cã: 1 1 gH 12 n1c1  gH 0 2 n0 c0 (7.04) 8 8 Bá qua mét sè thø kh«ng cÇn thiÕt vµ ®¸nh gi¸ no tõ 5.07a: Trong d¹ng kh¸c, ta cã: H 1 2 n1 c1  H 0 2 n0 c 0 (7.05) H1 c0 1  K sh  (7.06) H0 c1 2n1 trong ®ã Ksh lµ hÖ sè níc n«ng, vµ cg 1  2kh   1  n (5.07) 2  sinh 2kh  c Cã thÓ biÕn ®æi thªm nÕu thay c¸c gi¸ trÞ co, vµ tiÕn hµnh mét sè biÕn ®æi, kÕtqu¶ cuèi cïng sÏ lµ: 1 K sh  2kh (7.07) tanh kh(1  ) sinh 2kh §ång thêi, v× k = 2/, Ksh lµ mét hµm cña h/ vµ v× vËy cã thÓ ®a vµo b¶ng6.2 cét cuèi cïng c¸c gi¸ trÞ H1/Ho. §Ó cã hiÓu biÕt ®Çy ®ñ h¬n cã thÓ ®a ra mét sè gi¸ trÞ tíi h¹n cña Ksh t¹i vïngníc s©u vµ níc n«ng. Trªn vïng níc s©u: K sh0  1 (7.07a) KÕt qu¶ sè kh¼ng ®Þnh ý nghÜa vËt lý cña hiÖn tîng. T¹i vïng níc n«ng, ta cã thÓ b¾t ®Çu tõ ph¬ng tr×nh 7.06. Sö dông gi¸ trÞníc n«ng c1 vµ n1: c0 1 K sh  (7.08) gh 2 Sau khi biÕn ®æi sÏ cã: 1/ 2 1   (7.07b) K sh   0,2821  4 h h sÏ tiÕn ®Õn  khi h tiÕn ®Õn 0. Cã thÓ biÓu thÞ c«ng thøc nµy trong d¹ng kh¸c còng ®èi víi níc n«ng: 42 1/ 4 1 0    0,4466 0  K sh  4 (7.07b) 8 h h Ksh thu ®îc hoµn toµn lµ hµm cña h ®èi víi c¸c ®iÒu kiÖn sãng cho tríc.7.3 VÝ dô Chóng ta ®· cã ®ñ c¸c th«ng tin ®Ó tÝnh t¸c ®éng cña biÕn ®æi ®é s©u lªn sãnghai chiÒu trong trêng hîp sãng cha ®æ. Mét thÝ dô vÒ t¸c ®éng níc n«ng lªn c¸c®Æc trng sãng ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng sau ®©y. Trong b¶ng 7.1 ®a ra qu¸ tr×nh truyÒn cña mét lo¹i sãng rÊt phæ biÕn ë biÓnB¾c tõ níc s©u vµo níc n«ng. T¹i vïng níc s©u, c¸c ph¬ng tr×nh tõ 5.01a ®Õn5.07a vµ 7.07a ®· ®îc sö dông. T¹i vïng níc n«ng c¸c ph¬ng tr×nh tõ 5.01b dÕn5.07b vµ 7. ...