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 1.4.1a lƠ ph ng trình Laplas mô t tính liên t c c a ch t l ng, ph
ng tr ình 1.4.1b 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 1.4.1a 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