C ác đặc trưng cơ bản của sóng biển L ý thuyết sóng Ery

Trung t ơm H p tác ĐƠo t o vƠ Bồi d ỡng C h c Vi n C H c L ê Khánh ToƠn Cao H c kho á IV 27 c  v n t c truy n s óng C D  h s c n k éo c a n c

1.4.1. C ác đặc trưng cơ bản của sóng biển

S óng bi n ch y u do gió gơy ra, lƠ k t qu c a sự t ng tác gi a gió vƠ m t n c bi n. Ch ính vì th , sóng bi n đ c đ c tr ng ch y u b i hình d ng m t sóng. Đ tính toán tác đ ng c a sóng lên các công trình bi n, thông th ng ng i ta gi thi t ch t l ng l Ơ lỦ t ng, không nén đ c vƠ không có chuy n đ ng xoáy, chuy n đ ng đ c coi lƠ có th . Xét tr ng h p sóng phẳng trong m t phẳng XOZ. Gi s , t x z   l Ơ ph ng trình m t sóng, khi n c l ng t ng ng z = 0. KỦ hi u w u, l Ơ chuy n d ch c a h t ch t l ng c ó to đ x, z theo ph ng x vƠ z, , , t z x  l Ơ hƠm th v n t c th a m ƣn dt dz z t w w dt dx x t u u                   ; . V i nh ng gi thi t n êu trên ta có các ph ng trình ; 2 2 2 2         z x    1.4.1 a   ; 1 2 1 2        gz p p grad t    1.4.1 b Ph ng tr ình 1.4.1a lƠ ph ng trình Laplas mô t tính liên t c c a ch t l ng, ph ng tr ình 1.4.1b lƠ tích phơn đ u Bernoulli. T i m t thoáng m t bi n ti p gi áp v i khí quy n , t x z   , ta c ó t x u t dt dx x z w                       , 1.4.2 t i đáy bi n ;       z w d z   . 1.4.3 N u coi ,   t x z  v Ơ b qua các thƠnh ph n b c hai, k t h p ph ng trình 1.4.1-a v Ơ ph ng trình 1.4.3, ta đ c ; : 2 2            z g t g t z     . 1.4.4 Trung t ơm H p tác ĐƠo t o vƠ Bồi d ỡng C h c Vi n C H c L ê Khánh ToƠn Cao H c kho á IV 28 Nh v y, v n đ d n t i vi c gi i ph ng trình Laplas 1.4.1a cùng v i các đi u ki n biên 1.4.3, 1.4.4, l i gi i ph thu c vƠo t ng lỦ thuy t sóng hay chính l Ơ ph ng trình m t sóng.

1.4.2. L ý thuyết sóng Ery

Trong l Ủ thuy t sóng Ery ta có các gi thi t sau:  B m t sóng có d ng hình sin.  Chi u cao sóng H nh so v i b c sóng  vƠ v i đ sơu n c bi n. N u l y g c to đ lƠ đáy bi n, tr c x h ng theo h ng sóng, tr c z h ng t đáy bi n lên ta có ph ng trình m t sóng cos 2 t kx H     , 1.4.5 trong đó T k     2 ; 2   , c ác đ i l ng nƠy liên quan v i nhau qua bi u th c            d gT 2 tanh 2 2 2 , 1.4.6 t c ông th c nƠy ta có ph ng trình đ tính b c sóng             d gT 2 tanh 2 2 , 1.4.7 v n t c truy n s óng v có d ng kd k g T k v tanh      , 1.4.8 c ác thƠnh ph n ngang vƠ d c c a v n t c h t n c có to đ x,z theo lỦ thuy t s óng Ery đ c tìm theo bi u th c     t kx kd kz H v t kx kd kz H v z x         sin sinh sinh 2 cos sinh cosh 2 1.4.9 Trung t ơm H p tác ĐƠo t o vƠ Bồi d ỡng C h c Vi n C H c L ê Khánh ToƠn Cao H c kho á IV 29 v ì chi u cao sóng nh sóng tuy n tính, các thƠnh ph n gia t c có th xác đ nh g n đúng theo công th c t v a t v a y y x x       , ta c ó các bi u th c tính gia t c h t n c     . sin sinh sinh 2 cos sinh cosh 2 2 2 t kx kd kz H a t kx kd kz H a z x          1.4.10

1.4.3. C ông thức Morison