Động lực học cát biển - Chương 1: lý thuyết tổng quan

Cuốn sách này tổng kết những quá trình chủ yếu xác định trạng thái cát trong biển, ở một dạng dễ dàng ứng dụng. kết quả dự định là cung cấp công cụ để các thực hành viên có thể tính toán trạng thái cát biển theo khái niệm công trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Động lực học cát biển - Chương 1: lý thuyết tổng quan Ch¬ng 1. giíi thiÖu1. 1. Tæng quan Cuèn s¸ch nµy tæng kÕt nh÷ng qu¸ tr×nh chñ yÕu x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i c¸t trongbiÓn, ë mét d¹ng dÔ dµng øng dông. KÕt qu¶ dù ®Þnh lµ cung cÊp c«ng cô ®Ó c¸c thùchµnh viªn cã thÓ tÝnh to¸n tr¹ng th¸i c¸t biÓn theo kh¸i niÖm c«ng tr×nh. MÆc dï®iÓm nhÊn m¹nh chÝnh lµ lªn trÇm tÝch cã kÝch thíc h¹t thuéc cÊp ®é c¸t, nhiÒuchuyªn môc còng ¸p dông cho c¸c h¹t lín h¬n, kÓ c¶ cuéi sái. Nh vËy, nhiÒu kÕt qu¶cã thÓ ¸p dông trong s«ng vµ cöa s«ng, còng nh trong biÓn. §©y lµ tËp s¸ch kÌm theo cuèn Híng dÉn vÒ bïn cöa s«ng ®îc c«ng bè nhb¸o c¸o SR 309 cña HR (Delo vµ Ockenden, 1992), vµ cuèn Híng dÉn vËn chuyÓntrÇm tÝch trong s«ng, b¸o c¸o SR 359 cña HR (Fisher, 1993). Cuèn híng dÉn nµycËp nhËt, më réng vµ thay thÕ cuèn Híng dÉn vÒ c¸t biÓn, b¸o c¸o SR 351 cña HR(Soulsby, 1994) tríc ®©y. Môc ®Ých cña cuèn s¸ch lµ cung cÊp c¸c ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n c¸c ®¹i lîng®éng lùc trÇm tÝch vµ thuû ®éng lùc kh¸c nhau, ®ßi hái trong c¸c øng dông vËnchuyÓn trÇm tÝch biÓn ë d¹ng hîp nhÊt vµ dÔ ¸p dông, cïng nh÷ng kiÕn nghÞ ®èi víihÇu hÕt c¸c ph¬ng ph¸p thÝch hîp cho sö dông. Dù ®Þnh chñ yÕu lµ cuèn s¸ch thamkh¶o vµ “lµm nh thÕ nµo”, do vËy kh«ng bao hµm c¸c dÉn xuÊt vµ th¶o luËn dµidßng. Nã còng quý gi¸ ®èi víi c¸c môc ®Ých ®µo t¹o, ®Æc biÖt khi sö dông kÕt hîp víigãi phÇn mÒm SandCalc cho c¸c bµi tËp huÊn luyÖn. §· cã mét vµi s¸ch gi¸o khoa tuyÖt vêi nh cña Sleath (1984), Dyer (1986),Fredsoe vµ Deigaard (1992), Nielsen (1992) vµ Van Rijn (1993). NhiÒu nguyªn lý vËnchuyÓn trÇm tÝch biÓn xuÊt ph¸t tõ c¸c ph¬ng ph¸p sö dông trong s«ng. VËnchuyÓn trÇm tÝch båi tÝch ®îc ®Ò cËp trong c¸c s¸ch cña Graf (1984), Yalin (1977) vµRaudkivi (1990) vµ híng dÉn cña Fisher (1993). Trong ng÷ c¶nh réng h¬n, vËnchuyÓn trÇm tÝch ven bê ®îc ®Ò cËp bëi Muir-Wood vµ Fleming (1981) vµ Horikawa(1988), vµ c¸c ®Æc tÝnh c¸t xa h¬n ngoµi kh¬i ®îc Stride (1982) ®Ò cËp. Nh÷ng ¸pdông ®èi víi qu¶n lý b·i biÓn ®îc ®Ò cËp trong híng dÉn cña Simm vµ nh÷ng ngêikh¸c (1996). NhiÒu khÝa c¹nh cña qu¶n lý b·i ®îc ®Ò cËp trong Híng dÉn b¶o vÖ bêcña Hoa Kú (CERC, 1984). M« h×nh ho¸ ®éng lùc h×nh th¸i ven bê ®îc ®Ò cËp bëiVriend (®ang chuÈn bÞ), vµ xãi lë xung quanh c«ng tr×nh biÓn ®îc ®Ò cËp bëiWhitehouse (1997). Còng nh viÖc tr×nh bµy c¸c c«ng thøc vµ ph¬ng ph¸p ®ang cã ®Ó tÝnh to¸n c¸c®¹i lîng ®ßi hái kh¸c nhau, trong nhiÒu trêng hîp c¸c c«ng thøc míi còng ®îctr×nh bµy. Chóng ®îc dÉn xuÊt tõ c¸c nghiªn cøu gÇn ®©y cña t¸c gi¶, vµ ®¸ng tincËy ë sù ®¬n gi¶n lÉn chÝnh x¸c h¬n so víi c¸c c«ng thøc tríc ®©y, trªn c¬ së so s¸nh 21víi c¸c tËp hîp ®o ®¹c lín. C¸c ph¬ng ph¸p míi bao gåm c¸c c«ng thøc cho: cÊu trócth¼ng ®øng cña dßng ch¶y thuû triÒu, hÖ sè ma s¸t ®èi víi dßng ch¶y thuû triÒu vµdßng ch¶y æn ®Þnh trªn mÆt ®¸y trÇm tÝch ph¼ng, vËn tèc quü ®¹o sãng t¹i ®¸y biÓn,hÖ sè ma s¸t ®èi víi sãng, ma s¸t ®¸y kÕt hîp cña sãng vµ dßng ch¶y, vËn tèc ch×ml¾ng cña h¹t c¸t, ngìng øng suÊt trît t¹i ®¸y cña c¸c h¹t c¸t díi t¸c ®éng cñadßng ch¶y vµ/hoÆc sãng, suÊt vËn chuyÓn di ®¸y vµ tæng céng cña c¸t do dßng ch¶yvµ/hoÆc sãng, vËn chuyÓn trÇm tÝch däc bê. HÇu hÕt c¸c c«ng thøc lµ ®ång nhÊt vÒ thø nguyªn, do ®ã bÊt kú mét hÖ ®¬n vÞnµo (vÝ dô hÖ SI) còng cã thÓ sö dông cho c¸c tham sè. Trong mét sè Ýt c«ng thøckh«ng ®ång nhÊt vÒ thø nguyªn, c¸c ®¬n vÞ thÝch hîp ®îc nªu râ. Chó ý r»ng, tronghÖ SI ®ång nhÊt thø nguyªn, kÝch thíc h¹t ph¶i lÊy b»ng mÐt (vÝ dô200  m  2  10  4 m ). Cuèn s¸ch ®îc chia ra c¸c ch¬ng bao trïm c¸c thuéc tÝnh c¬ b¶n cña c¸t vµníc, thuû ®éng lùc (tÝnh to¸n c¸c thuéc tÝnh dßng ch¶y vµ/hoÆc sãng u thÕ ®èi víivËn chuyÓn c¸t), c¸c qu¸ tr×nh vµ vËn chuyÓn c¸t (c¸c c«ng thøc liªn hÖ hÇu hÕt c¸cnhãm bµi to¸n chÝnh) vµ ®éng lùc h×nh th¸i (sö dông dù b¸o vËn chuyÓn trÇm tÝchnh thÕ nµo ®Ó tÝnh to¸n bøc tranh båi tô vµ xãi lë). Ch¬ng tiÕp theo ®a ra chØ dÉnc¸c ph¬ng ph¸p xö lý trêng sãng vµ dßng ch¶y phøc t¹p thêng gÆp trong nhiÒuvÊn ®Ò thùc tiÔn. Mçi mét ch¬ng chÝnh ®îc cÊu tróc theo c¸c môc, mçi môc ®îcph¸c ho¹ ë d¹ng tæng kÕt tríc hÕt lµ t×nh tr¹ng kiÕn thøc vÒ chuyªn ®Ò vµ sau ®ã lµquy tr×nh ®Ó thùc hiÖn tÝnh to¸n c«ng tr×nh. Trong nhiÒu trêng hîp, quy tr×nh ®îcminh ho¹ b»ng c¸c vÝ dô sè ®· thùc hiÖn, cuèn s¸ch kÕt thóc b»ng c¸c trêng hîpnghiªn cøu toµn diÖn c¸c nhãm bµi to¸n th«ng dông nhÊt cña vÊn ®Ò trÇm tÝch trªnthùc tÕ.1.2. Gãi phÇn mÒm SandCalc §Ó thao t¸c nhanh vµ tÝnh to¸n chÝnh x¸c nhiÒu ®¹i lîng nªu trong s¸ch, métgãi phÇn mÒm cã tªn SandCalc ®îc ph¸t triÓn ®Ó bæ trî cho cuèn s¸ch. Nã cho tatruy cËp dÔ dµng tíi h¬n 70 ph¬ng tr×nh vµ ph¬ng ph¸p ®a ra trong s¸ch, víi hÖthèng Menu ho¹t ®éng trong hÖ ®iÒu hµnh Windows ®Ó sö dông trªn m¸y tÝnh PC. HÖ thèng Menu ®îc cÊu t¹o t¬ng øng víi cïng ®Çu ®Ò vµ tiÓu môc sö dôn ...