Nghiệm giải tích của dòng chảy trong cửa triều nối với đầm phá có sự tham gia của dòng chảy thượng nguồn

Bài viết "Nghiệm giải tích của dòng chảy trong cửa triều nối với đầm phá có sự tham gia của dòng chảy thượng nguồn" trình bày một lời giải mới cho nghiệm giải tích của bài toán thuỷ lực trong cửa triều có xét đến thành phần quán tính và sự đóng góp của dòng chảy nhập lưu từ các sông. Lời giải được so sánh với nghiên cứu của các tác giả khác nhau. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiệm giải tích của dòng chảy trong cửa triều nối với đầm phá có sự tham gia của dòng chảy thượng nguồnNGHIỆM GIẢI TÍCH CỦA DÒNG CHẢY TRONG CỬA TRIỀU NỐI VỚI ĐẦM PHÁ CÓ SỰ THAM GIA CỦA DÒNG CHẢY THƯỢNG NGUỒN ThS. NGHIÊM TIẾN LAM1, PGS. H.J. VERHAGEN2, ThS. M. VAN DER WEGEN3Tóm tắtCác đặc tính thuỷ lực của dòng chảy trong một cửa sông ảnh hưởng triều đóng một vai trò quan trọng trongdiễn biến hình thái của cửa. Trong điều kiện bình thường, dòng chảy trong cửa đẩy bùn cát ra khỏi cửa để duytrì cửa mở chống lại xu hướng bồi lấp cửa do lượng vận chuyển bùn cát ven bờ gây ra. Đóng góp cho sự tồn tạicủa cửa bao gồm có dòng thuỷ triều và dòng thượng nguồn từ các sông. Phân tích lý thuyết về sự ổn định củacác cửa triều nối các đầm phá với biển có thể thực hiện được dựa trên các nghiệm giải tích của bài toán thuỷlực. Bài viết trình bày một lời giải mới cho nghiệm giải tích của bài toán thuỷ lực trong cửa triều có xét đếnthành phần quán tính và sự đóng góp của dòng chảy nhập lưu từ các sông. Lời giải được so sánh với nghiên cứucủa các tác giả khác nhau. Trên cơ sở của nghiệm giải tích được thiết lập, vấn đề phân tích ổn định của cửatriều có thể được tiến hành.1. GIỚI THIỆU (1978), Escoffier và Walton (1979), Walton và Escoffier (1981), van deThuỷ lực của cửa sông ảnh hưởng triều đã Kreeke (1985). Trong các nghiên cứu trên,được quan tâm nghiên cứu đặc biệt trong chỉ có các nghiên cứu của Ozsoy (1977),suốt nhiều năm qua (Watt 1905; Brown Escoffier và Walton (1979), Walton và1928; O’Brien 1931; Escoffier 1940, 1977; Escoffier (1981) có xét đến thành phầnBruun và Gerritsen 1960; Keulegan 1967; quán tính, và chỉ có Escoffier và WaltonKing 1974; Ozsoy 1977; Bruun 1978; van (1979) xem xét trường hợp có gia nhập củade Kreeke 1988). Đối với việc nghiên cứu dòng chảy thượng lưu trong tiếp cận giảiổn định của cửa thì sự biến đổi và các giá tích của mình. Tuy nhiên vẫn cần phải giảitrị đặc trưng của vận tốc dòng chảy qua một hệ hai phương trình phi tuyến bằngcửa là một yếu tố quan trọng. Các đại phương pháp thử dần để có thể có đượclượng này có thể được xác định bằng việc nghiệm giải tích cuối cùng.giải hệ phương trình thuỷ động lực học củadòng chảy qua cửa. Với đại đa số các phân Dưới đây sẽ trình bày một lời giải mới chotích và ứng dụng thực tế thì hệ phương nghiệm của hệ phương trình trên có kể đếntrình vi phân dòng chảy một triều của sóng thành phần quán tính và sự gia nhập củadài trong nước nông (hệ Saint-Venant) có dòng chảy từ các sông thượng lưu.thể được ứng dụng:  Q 2. CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN VÀ CÁCB  0 (1) t x PHÉP GIẢN HOÁQ   Q 2   QQ Để nhận được nghiệm giải tích của hệ (1)     gA g 2 0 (2) và (2) cho các cửa triều có sự tham gia củat x  A  x C AR dòng chảy các sông, một số giả thiết nhằmCó nhiều tác giả đã đưa ra nghiệm giải tích giản hoá hệ phương trình được sử dụngcủa hệ phương trình trên cho các hệ cửa như sau: vận tốc dòng chảy trong đầm phásông - đầm phá được giản hoá khác nhau và ngoài biển là rất nhỏ và có thể bỏ qua;với các giả thiết rằng thuỷ triều ngoài biển bỏ qua sự thay đổi của mặt nước trong đầmcó dạng hình sin đều đặn; cả diện tích mặt phá theo phương ngang; diện tích mặt cắtcắt ngang của cửa và diện tích bề mặt vịnh ướt của lạch cửa là không đổi; mực nướclà không đổi. Các nghiên cứu được kể đến triều ngoài biển và dòng triều trong lạch làbao gồm Ozsoy (1977), Mehta và Ozsoy1 Đại học Thuỷ lợi Hà Nội; E-mail: tlnghiem@yahoo.com, N.T.Lam@ct.tudelft.nl2 Đại học Công nghệ Delft (TU Delft), Hà Lan; E-mail: H.J.Verhagen@ct.tudelft.nl3 Viện Giáo dục về Nước UNESCO-IHE; E-mail: MVW@unesco-ihe.org 1các hàm số sin. Khi đó hệ các phương trình 3. NGHIỆM GIẢI TÍCH TRONG(1) và (2) được rút về dạng như sau TRƯỜNG HỢP CÓ NHẬP LƯU TỪ CÁC SÔNG d bAb  Q f  Ac u  0 (3) Từ phép tuyến tính hoá (5), các giả thiết dt (6) và (7), qua các phép biến đổi từ hệ Lc du uu phương trình (5) và (6) sẽ dẫn đến phươngb  o  F (4) trình sau g dt 2gtrong đó, các chỉ số o, b và c lần lượt biểu  Ab 2 diễn các đại lượng ngoài biển, trong đầm  a o sin   (1   )uˆ  cos(t )   Ac phá và trong cửa. Qf là lưu lượng dòngchảy của các sông đổ vào đầm phá. Thông  Ab   uˆ  ao cos    sin(t )  (8)số F được O’Brien và Clark (1974) gọi là  Ac trở kháng toàn bộ của lạch cửa.  Qf Phương trình (4) cho thấy là thành phần  uf   0ma sát bậc hai là nguyên nhân làm cho  Ac thuỷ triều trong đầm phá biến dạng khác Ab Lchàm số sin như đã đề cập bởi Keulegan ...