zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

Bài giảng Hải dương học: Chương 3 - ĐH Thủy lợi

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Báo xấu

108
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hải dương học: Chương 3 có nội dung trình bày về năng lượng sóng, tốc độ nhóm sóng, quá trình hình thành sóng gió và một số nội dung liên quan.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hải dương học: Chương 3 - ĐH Thủy lợi

4/19/2009 Movement of water particles is circular and the orbit gets smaller with depth until there is no motion at L/2. Movement of water parcels is elliptical and the orbit gets flatter until it is just a back and forth movement at the bottom. 1
4/19/2009 4. N¨ng l-îng sãng 1. Ph-¬ng tr×nh ®éng n¨ng sãng . 2. Ph-¬ng tr×nh thÕ n¨ng.  . g dE t  . dx.  z. dz   2 . dx 0 2 1 Et  ..g.a 2 . 4 3. N¨ng l-îng toµn phÇn cña chÊt ®iÓm n-íc.  E = E® + Et E  .h2 . 8 1/4/05 3 4. Tèc ®é nhãm sãng §Þnh nghÜa Tèc ®é nhãm sãng lµ lo¹i tèc ®é ®Æc tr-ng mang n¨ng l-îng sãng theo ph-¬ng truyÒn sãng. C1  C2 Cn  (4.1) C1  C2 1/4/05 4 2
4/19/2009 4. Tèc ®é nhãm sãng (tt) CC C2 C Cn    C  C 2  C 2 (4.2) - NÕu C1C2C - §èi víi vïng n-íc n«ng H   2   C  2  (4.3) Cn   1  2  sh(2 )   H H -Khi  th× (3) tiÕn tíi (2), cßn khi 0 th× , sh(2 )  2   khi ®ã tèc ®é nhãm sãng ®-îc tÝnh nh- lµ: C  2  (4.4) Cn   1 C 2  2    1/4/05 5 S 3
4/19/2009 Applicability of wave theories 0.1 H deep water  0.142 H breaking criterium L gT 2 Stokes 5th order Stokes 3rd order 0.01 shallow water breaking criterium H  0.78 Stokes 2nd order d 0.001 H  26 gT 2 0.0001 cnoidal linear wave theory waves (Airy) 0.0001 0.001 0.01 0.1 d 1.0 gT 2 4
4/19/2009 5. Qu¸ tr×nh h×nh thµnh sãng giã Giai ®o¹n ph¸t sinh Giai ®o¹n ph¸t triÓn Giai ®o¹n æn ®Þnh Giai ®o¹n triÖt tiªu 1/4/05 9 5
4/19/2009 Sự phát triển của sóng phụ thuộc vào: 1. Tốc độ gió (Wind speed - vw) 2. Đà gió (Wind Fetch - F) 3. Độ sâu nước (Water depth - h) 4. Thời gian duy trì gió (bão) (Storm duration - t)  vw càng lớn sóng phát triển càng nhanh  F càng lớn thì chiều cao sóng càng lớn  h lớn  ảnh hưởng ma sát đáy nhỏ  sóng nhanh chóng đạt tới trạng thái ổn định  Thời hian duy trì dài sóng đạt tới trạng thái phát triển hoàn toàn Chiều cao sóng là hàm của vận tốc gió, độ sâu nước và đà gió 6
4/19/2009 Chu kỳ sóng là hàm của vận tốc gió, độ sâu nước và đà gió Chiều cao sóng sóng là hàm của vận tốc gió, thời gian gió thổi và đà gió 7
4/19/2009 Quá trình biến dạng sóng ven bờ a- HiÖu øng n-íc n«ng b- HiÖn t-îng khóc x¹ sãng c- HiÖn t-îng nhiÔu x¹ sãng. d- HiÖn t-îng ph¶n x¹ sãng e- Sãng vì. f- Sãng leo, Sãng tràn g- N-íc d©ng a. Hiệu ứng nước nông Khi đi vào nước nông giả sử năng lượng sóng không bị tiêu hao do ma sát Năng lượng đơn vị không thay đổi  Khi càng nông thì mực nước sẽ tăng lên tức thời  Bước sóng sẽ giảm dần  độ dốc sóng tăng lên  Lưu tốc đỉnh lớn nhất Hiện tượng sóng đổ Hiện tượng sóng vỡ  Năng lượng sóng đã chuyển sang cho các chất điểm nước hình thành dòng ven bờ 8
4/19/2009 Wave Shoaling 9
4/19/2009 a. Hiệu ứng nước nông  o  o  C Co C  1/ 2 H  H0 0   H 0 .K S C  C  g. H C o  g. H o Ks lµ hÖ sè n-íc n«ng  = o 1/ 2 C  KS   0   (2n tanh kh)1/ 2  H  C   o Ho 2. Khúc xạ sóng 10
4/19/2009 b. Khúc xạ sóng Refraction of Wave Rays Basic Presumption: Wave energy flux P0 conserved between rays P0 = P1 P1 11
4/19/2009 Wave Energy Flux Conservation P  EC g b From point 0 to 1: In deep water: P   ECg b    ECg b  1 P  Eo Co bo o 0 1 2 H1 Cg 0 b0 1 1 Co bo    KS KR H0 Cg1 b1 2n C b Shoaling coefficient Refraction coefficient Snell’s Law Refraction: L1 C sin 1  sin  2  sin  2 1 L2 C2 Wave ray spacing: b1 cos 1  b2 cos  2 12
4/19/2009 c. Sóng nhiễu xạ d. Phản xạ sóng Kr = Hr/Hi Kr =1 Sóng phản xạ hoàn toàn Kr
4/19/2009 e. Sóng vỡ Khi tốc độ chất điểm nước u > c sẽ có hiện tượng đổ  các chất điểm nước vượt ra ngoài mặt cắt sóng Hiện tượng sóng vỡ 14
4/19/2009 Chỉ số sóng vỡ (Chỉ số Iribarren)   tan  Hs L0 Công thức tính chiều cao sóng vỡ  2  H b  0.142 L tanh  h  L  trong đó: đó:   = chỉ số sóng vỡ  Hs = chiều cao sóng tới  L0 = độ dài sóng ở vùng nước sâu (=1.56 T2)  T = chu kỳ sóng   = góc dốc của mặt bãi trước  Hb,h = chiều cao và độ sâu sóng vỡ  L = chiều dài sóng Wave Breaking Criteria Ho 1 Deep water:  0.142  Lo 7 Hb Shallow water:  0.78 db 15
4/19/2009 Các dạng sóng vỡ Tràn (spilling)  < 0.5 Cuôn (plunging) 0.5 <  < 3 Đổ (collapsing)  = 3 Dâng (surging)  > 3 Types of Wave Breaking 16
4/19/2009 Độ sâu sóng vỡ Sóng tuyến tính  = 0.78 Đối với sóng ngẫu nhiên, và chiều cao sóng là Hs , thì chỉ số  nên lấy = 0.5 - 0.6 Breaker Depth Index Hb/db is a function of wave steepness and slope 17
4/19/2009  Sóng qua vùng nước nông Ví dụ : Công trình kè bảo vệ bờ tại tỉnh N Điều kiện thường: H0 = 1.5m, Tp = 6 s, MNBTB = 0.5m Điều kiện bão: H0 = 5.0 m, Tp = 10 s, MNTK=3.5m Góc sóng tới 300 a) Với các con sóng trên thì ở độ sâu nào được xem là nước sâu b) Vị trí sóng vỡ cách chân đê bao xa, xác định hb, Hb c) Xác định chiều cao sóng trước (chân) đê f. Sóng leo là mực nước lớn nhất trên mái công trình R u 18
4/19/2009 TÝnh to¸n sãng leo trªn m¸i dèc. Nghiªn cøu trong phßng thÝ nghiÖm cña N.N. §runk«vski (1936) : hsl = 3.2 .kn.h.tg (1) Trong ®ã: h - ®é cao sãng tr-íc m¸i dèc c«ng tr×nh; kn - hÖ sè nh¸m m¸i dèc, nÕu m¸i dèc lµ mÆt nh½n ph¼ng kn = 1.0 , nÕu m¸i dèc ph¼ng l¸t ®¸ kn = 0.77;  - lµ gãc nghiªng cña m¸i dèc. C«ng thøc nµy ®-îc dïng trong ®iÒu kiÖn cña m¸i dèc cã hÖ sè m=ctg. = 14 vµ ®é dèc sãng /h = 7. TÝnh to¸n sãng leo trªn m¸i dèc (tt) N¨m 1947, B.A. P-skin còng ®· thÝ nghiÖm víi m¸i dèc m = 16 vµ ®é dèc sãng /h= 1020 vµ ®-a ra c«ng thøc tÝnh ®é cao sãng leo: 0.565 hl  h.tg n (3) ë ®©y n: hÖ sè nh¸m. C¶ hai c«ng thøc nµy ®Òu cho kÕt qu¶ tÝnh lín h¬n so víi ®é cao b×nh qu©n quan tr¾c ®-îc tõ 10 ®Õn 20%. 19
4/19/2009 TÝnh to¸n sãng leo trªn m¸i dèc (tt) N¨m 1975 Krasnozon G.F. ®· ®i ®Õn kÕt luËn sö dông c«ng thøc: hlp = k. kn.kp. kc .kw.k.hlo.hp (9) k - hÖ sè nh¸m cÊu tróc. kn - hÖ sè thÊm m¸i dèc. hlo- ®« cao sãng leo t-¬ng ®èi trªn m¸i dèc ch÷ nhËt ph¼ng kh«ng thÊm, ®-îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c blÓu ®å phô thuéc vµo m¸i dèc vµ ®é dèc sãng vïng n-íc s©u hay ë ®é s©u H = 2h. kp - hiÖu chØnh tÇn suÊt, kw - hiÖu chØnh tèc ®é giã, kc - hiÖu chØnh phæ sãng, k - hÖ sè hiÖu chØnh h-íng truyÒn sãng tíi c«ng tr×nh g. Nước dâng do sóng max = 0.3 br Hb Trong đó: br = Chỉ số sóng vỡ hoặc giá trị lớn nhất của H/h = 0.78 Hb =Chiều cao sóng tại đường sóng vỡ (sóng đều) 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.