1. Trang Chủ
  2. Địa Lý
  3. Động lực học cát biển - Chương 12: xử lý trường dòng chảy - sóng

Động lực học cát biển - Chương 12: xử lý trường dòng chảy - sóng

Trong các mục trước đã giả thiết rằng một vận tốc dòng chảy đơn và/hoặc một điều kiện sóng đơn (hoặc phổ sóng) được đặt ra. Tuy nhiên, đối với nhiều ứng dụng thực tế người ta phải giáp mặt với điều kiện dòng chảy và sóng thay đổi rất lớn trong một năm từ những điều kiện yên lặng kết hợp với triều yếu cho đến những cơn bão cực mạnh . Ch­¬ng 12. Xö lý tr­êng dßng ch¶y - sãng 12.1. Tæng quan Trong c¸c môc tr­íc ®· gi¶ thiÕt r»ng mét vËn tèc dßng ch¶y ®¬n vµ/hoÆc mét ®iÒu kiÖn sãng ®¬n (hoÆc phæ sãn

Thể loại Tài liệu miễn phí Địa Lý

Số trang 7

Ngày tạo 8/29/2018 11:44:02 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.34 M

Tên tệp

Tải Động lực học cát biển - Chương 12: xử lý trường dò... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Ch­¬ng 12. Xö lý tr­êng dßng ch¶y - sãng 12.1. Tæng quan Trong c¸c môc tr­íc ®· gi¶ thiÕt r»ng mét vËn tèc dßng ch¶y ®¬n vµ/hoÆc mét ®iÒu kiÖn sãng ®¬n (hoÆc phæ sãng) ®­îc ®Æt ra. Tuy nhiªn, ®èi víi nhiÒu øng dông thùc tÕ ng­êi ta ph¶i gi¸p mÆt víi ®iÒu kiÖn dßng ch¶y vµ sãng thay ®æi rÊt lín trong mét n¨m tõ nh÷ng ®iÒu kiÖn yªn lÆng kÕt hîp víi triÒu yÕu cho ®Õn nh÷ng c¬n b·o cùc m¹nh kÕt hîp víi dßng ch¶y triÒu c­êng cùc ®¹i. C©u hái lµ lµm sao ®Ó dù ®o¸n vËn chuyÓn trÇm tÝch trung b×nh (hoÆc ®éng lùc h×nh th¸i hoÆc xãi lë), xÐt ®Õn nh÷ng hiÖu øng cña tÊt c¶ nh÷ng ®iÒu kiÖn nµy mét c¸ch chÝnh x¸c. QuyÕt ®Þnh sö dông ®Çu vµo nµo cña sãng vµ dßng ch¶y cã tÇm quan träng ®Æc biÖt cho viÖc tÝnh to¸n vËn chuyÓn trÇm tÝch dµi h¹n hoÆc ®éng lùc h×nh th¸i. VÊn ®Ò xö lý tr­êng dßng ch¶y - sãng n¶y sinh khi liªn kÕt víi sù ®a d¹ng réng r·i cña c¸c nhãm øng dông: • sù æn ®Þnh cña vËt liÖu chèng xãi xung quanh nh÷ng c«ng tr×nh xa bê • sù ph¸t triÓn xãi xung quanh nh÷ng c«ng tr×nh (kh«ng ®­îc b¶o vÖ) • viÖc ch«n lÊp nh÷ng vËt thÓ n»m trªn ®¸y biÓn • sù ph¸t triÓn ®éng lùc h×nh th¸i cña b·i biÓn vµ nh÷ng vïng xa bê khi cã hoÆc kh«ng cã c«ng tr×nh • sù l­u ®éng trÇm tÝch vµ ®­êng vËn chuyÓn trong c¸c vïng xa bê • sù x©m thùc trÇm tÝch hµng n¨m vµo nh÷ng c«ng tr×nh lÊy n­íc • møc båi lÊp hµng n¨m nh÷ng r·nh, luång tµu vµ bÕn c¶ng. HÇu hÕt c¸c nguyªn lý c¬ b¶n m« t¶ d­íi ®©y lµ tæng qu¸t cho mét vµi hoÆc tÊt c¶ nh÷ng øng dông ë trªn. Cã ba c¸ch tiÕp cËn c¬ b¶n cã thÓ sö dông: • tiÕp cËn sãng vµ thñy triÒu thiÕt kÕ • tiÕp cËn x¸c suÊt • tiÕp cËn tuÇn tù. TÊt c¶ ®Òu cã nh÷ng thÕ m¹nh vµ thÕ yÕu cña chóng, vµ ®­îc m« t¶ d­íi ®©y. 12.2. TiÕp cËn sãng vµ thñy triÒu thiÕt kÕ Theo c¸ch tiÕp cËn nµy, mét ®iÒu kiÖn ®é cao vµ dßng ch¶y thñy triÒu ®¬n, vµ mét sãng ®¬n ®­îc chØ râ. Trong mét vµi nghiªn cøu chóng ®­îc chØ ra bëi kh¸ch hµng nh­ nh÷ng ®iÒu kiÖn thiÕt kÕ mµ mét c«ng tr×nh hoÆc s¬ ®å ph¶i ®¶m nhËn. Chóng cã thÓ dùa vµo nh÷ng tham sè mang ý nghÜa c«ng tr×nh, nh­ c¬n b·o 50 n¨m vµ nh÷ng ®iÒu kiÖn thuû triÒu thiªn v¨n lín nhÊt cã thÓ lµm cho mét c«ng tr×nh h­ 171
  2. háng nh­ng chóng kh«ng nhÊt thiÕt lµ nh÷ng ®iÒu kiÖn thÝch hîp nhÊt cho nh÷ng môc ®Ých vËn chuyÓn trÇm tÝch, v× ®iÒu kiÖn cùc trÞ hiÕm khi cã thÓ xuÊt hiÖn nh­ vËy hoÆc ng¾n ngñi ®Õn nçi nã chØ cã mét hiÖu øng nhá lªn tr¹ng th¸i trÇm tÝch dµi h¹n. Mét ®iÒu kiÖn kÕt cÊu chÞu mái, cã xÐt ®Õn t×nh tr¹ng tÝch lòy sau nh÷ng thêi gian dµi, hÇu nh­ phï hîp h¬n víi t×nh tr¹ng vËn chuyÓn trÇm tÝch mÆc dï vÉn ch­a ph¶i lµ lý t­ëng. Mét sù lùa chän thÝch hîp h¬n cho sãng vµ dßng ch¶y cã thÓ thùc hiÖn bëi viÖc lÊy nh÷ng gi¸ trÞ ®ãng gãp lín nhÊt cho vËn chuyÓn trÇm tÝch trung b×nh dµi h¹n, dùa vµo tiÕp cËn x¸c suÊt m« t¶ trong môc 12. 3. Nh­ mét h­íng dÉn th«, trong khu vùc n­íc cã thñy triÒu chóng lµ: • dßng ch¶y lín nhÊt cña triÒu c­êng trung b×nh, nÕu sãng kh«ng ®¸ng kÓ • dßng ch¶y lín nhÊt cña thñy triÒu trung b×nh (vÝ dô M2) ghÐp nèi víi sãng cã tÇn suÊt 10 %, nÕu sãng quan träng. §Ó tÝnh to¸n chuyÓn trÇm tÝch däc bê, mét h­íng dÉn th« sÏ xÐt ®Õn: • sãng cã tÇn suÊt 20 %. Trong c¸c vïng dßng ch¶y giã chiÕm ­u thÕ, sãng thiÕt kÕ vµ dßng ch¶y thiÕt kÕ cÇn ph¶i ®­îc liªn kÕt víi vËn tèc giã. Cã thÓ thùc hiÖn nh÷ng lùa chän tèt h¬n nÕu biÕt ph©n bè x¸c suÊt cña vËn tèc dßng ch¶y, pc(Ui) vµ ®é cao sãng, pH(Hj). Trong ®ã, Ui - vËn tèc dßng ch¶y t¹i trung t©m cña kho¶ng thø i, vµ Hj lµ ®é cao sãng t¹i trung t©m cña kho¶ng thø j, cña biÓu ®å x¸c suÊt. Lóc ®ã dßng ch¶y thiÕt kÕ Ud, vµ ®é cao sãng thiÕt kÕ Hd, cho b»ng : 1/ m   U d   U im pc (U i ) (143a) i    1/ n   H d   H n p H ( H j )  . (143b) j j  Nh÷ng gi¸ trÞ sè mò m vµ n phô thuéc vµo vÊn ®Ò ®ang xÐt: ®èi víi øng suÊt tr­ît t¹i ®¸y m = n = 2; ®èi víi dßng di ®¸y m = n = 3; ®èi víi vËn chuyÓn trÇm tÝch tæng céng m vµ n trong kho¶ng 3 - 5; ®èi víi vËn chuyÓn däc bê n = 2,5. Nh÷ng kü thuËt tiªn tiÕn h¬n ®Ó chän mét 'thñy triÒu ®éng lùc h×nh th¸i' (Latteux, 1996) hoÆc mét 'sãng ®¬n ®¹i biÓu' (Chesher vµ Miles, 1992) cho viÖc m« h×nh ho¸ chi tiÕt ®éng lùc h×nh th¸i ®­îc ph¸t triÓn ®Ó gi¶m bít thêi gian tÝnh to¸n tíi nh÷ng tØ lÖ qu¶n lý ®­îc. §iÒu quan träng lµ ý thøc ®­îc r»ng c©u tr¶ lêi nhËn ®­îc trong tÝnh to¸n vËn chuyÓn trÇm tÝch sÏ phô thuéc cã tÝnh quyÕt ®Þnh vµo sù lùa chän nh÷ng ®iÒu kiÖn ®Çu vµo dßng ch¶y vµ sãng, sù lùa chän nµy th­êng quan träng h¬n sù lùa chän ph­¬ng ph¸p sö dông hoÆc sù kh«ng thÝch hîp cña m« h×nh dù b¸o vËn chuyÓn trÇm tÝch. Nh­ vËy c¸ch tiÕp cËn sãng vµ thñy triÒu thiÕt kÕ chØ sö dông nÕu kh«ng thÓ hoÆc kh«ng thùc tÕ khi sö dông c¸ch tiÕp cËn x¸c suÊt hoÆc tiÕp cËn tuÇn tù. 172
  3. 12.3. TiÕp cËn x¸c suÊt Th­êng nãi r»ng vËn chuyÓn trÇm tÝch bÞ chi phèi bëi nh÷ng sù kiÖn cùc trÞ. §iÒu nµy chØ ®óng mét phÇn. Mét c¬n b·o cùc trÞ kÕt hîp víi dßng ch¶y triÒu c­êng lín nhÊt sÏ cã t¸c ®éng lín nh­ng rÊt hiÕm khi xuÊt hiÖn, trong khi nh÷ng sãng võa ph¶i kÕt hîp víi thuû triÒu trung b×nh l¹i xuÊt hiÖn rÊt th­êng xuyªn. C¶ hai sù kiÖn cã thÓ cã ®ãng gãp nh­ nhau cho vËn chuyÓn trÇm tÝch dµi h¹n. C¸ch tiÕp cËn x¸c suÊt bao gåm tÊt c¶ c¸c tæ hîp cã thÓ cã cña nh÷ng sù kiÖn, ®­îc tæng hîp b»ng mét träng sè phô thuéc vµo tÇn sè xuÊt hiÖn cña chóng. XÐt tr­êng hîp trong ®ã dßng ch¶y thñy triÒu chiÕm ­u thÕ. Ph©n bè x¸c suÊt (vÝ dô theo giê) vËn tèc dßng ch¶y cã thÓ nhËn ®­îc tõ nh÷ng sè ®o b»ng l­u tèc kÕ hoÆc tõ mét m« h×nh sè dßng ch¶y thñy triÒu. BiÓu thÞ nã b»ng pc(Ui), trong ®ã pc lµ x¸c suÊt xuÊt hiÖn cña dßng ch¶y trong kho¶ng thø i cña vËn tèc quy vÒ mét vËn tèc Ui. Khi kh«ng cã c¸c ®o ®¹c, còng kh«ng cã m« h×nh nµo, cã thÓ tæng hîp ph©n bè x¸c suÊt b»ng viÖc tæ hîp dßng ch¶y triÒu c­êng vµ yÕu theo tõng giê víi c¸c cÊp thñy triÒu trong n¨m lÊy theo b¶ng thñy triÒu. Tr­êng sãng (nªn ®o trong c¶ mét n¨m hoÆc nhiÒu h¬n) cã thÓ tr×nh bµy b»ng mét b¶n vÏ rêi r¹c Hs-Tz (h×nh 12). Nãi chung, nã cã thÓ tæng hîp b»ng dù b¸o lïi c¸c sãng tõ mét chuçi dµi d÷ liÖu giã. VËn tèc quü ®¹o ®¸y RMS ®­îc tÝnh to¸n (vÝ dô b»ng lý thuyÕt sãng tuyÕn tÝnh, môc 4.4) cho mçi tæ hîp cña Hs vµ Tz. Trong tÝnh to¸n nµy cã thÓ sö dông ®é s©u n­íc trung b×nh, miÔn lµ ®é lín thñy triÒu nhá so víi ®é s©u n­íc trung b×nh. Sè lÇn xuÊt hiÖn trong b¶n vÏ rêi r¹c Hs-Tz r¬i vµo trong mçi kho¶ng Urms (vÝ dô kho¶ng 0,1 ms-1) sÏ ®­îc céng l¹i vµ chuÈn hãa b»ng c¸ch chia cho toµn bé sè lÇn xuÊt hiÖn ®Ó nhËn ®­îc ph©n bè x¸c suÊt cña vËn tèc quü ®¹o sãng RMS lµ pW(Urms,j). Bëi v× dßng ch¶y thñy triÒu ph¸t sinh bëi nh÷ng qu¸ tr×nh thiªn v¨n vµ sãng ph¸t sinh bëi nh÷ng qu¸ tr×nh khÝ t­îng, chóng cã thÓ xem xÐt ®éc lËp thèng kª víi nhau. Víi gi¶ thiÕt quan träng nµy, x¸c suÊt xuÊt hiÖn kÕt hîp cña dßng ch¶y Ui, vµ vËn tèc quü ®¹o sãng Urms,j lµ: p cw (U i , U rms , j )  p c (U i ) p w (U rms , j ) . (144) LÊy suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch lµm vÝ dô cho c¸ch tiÕp cËn, biÓu thÞ suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch do tæ hîp cña dßng ch¶y U víi vËn tèc quü ®¹o sãng Urms b»ng q(U, Urms). Cã thÓ tÝnh to¸n ®èi víi mét kÝch th­íc h¹t ®· cho..vv, b»ng c«ng thøc Soulsby - Van Rijn (ph­¬ng tr×nh (136), lÊy vÝ dô. SuÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch trung b×nh dµi h¹n (th«) qLT ®­îc cho b»ng:    pcw (U i , U rms , j )q (U , U rms , j ) . q (145) LT i j Nh­ vËy cã thÓ tÝnh to¸n mét tæ hîp nh÷ng ph­¬ng tr×nh (144) vµ (145) ®Ó cã suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch trung b×nh th« dµi h¹n (vÝ dô n¨m) t¹i mét ®iÓm. Nã cã thÓ ¸p dông t¹i tõng ®iÓm l­íi cho m« h×nh khu vùc ven bê (môc 11.1) ®Ó nhËn ®­îc ph©n bè vËn chuyÓn trÇm tÝch trung b×nh n¨m cho mét khu vùc. 173
  4. Mét më réng cña ph­¬ng ph¸p trªn lµ chia nhá dßng ch¶y theo c¸c h­íng (vÝ dô cø mçi 30o), vµ lÆp l¹i nh÷ng tÝnh to¸n trªn theo mçi nhãm h­íng. TÝnh to¸n b»ng ph­¬ng tr×nh (145) sÏ cho ta suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch trung b×nh dµi h¹n vµ h­íng trong mçi nhãm h­íng, cã thÓ ph©n tÝch ra nh÷ng thµnh phÇn theo h­íng x (qkLT,x) vµ y (qkLT,y) cho nhãm h­íng thø k. Vect¬ vËn chuyÓn trÇm tÝch rßng trung b×nh dµi h¹n b»ng:      qk  LT , x  k q q , (146)  LT , y  LT k  k (146) cã thÓ sö dông ®Ó tÝnh to¸n ®­êng vËn chuyÓn vµ ®é lín trÇm tÝch trung b×nh dµi h¹n. H×nh 33. Nh÷ng ®ãng gãp (o/oo) bëi tæ hîp sãng vµ dßng ch¶y cho vËn chuyÓn trÇm tÝch trung b×nh dµi h¹n SuÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch th« (ph­¬ng tr×nh (145)) lµ m« ®un trung b×nh q kh«ng xÐt tíi h­íng, trong khi suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch rßng (ph­¬ng tr×nh (146)) lµ trung b×nh vect¬ cña q cã kÓ ®Õn h­íng. Nh÷ng ph­¬ng ph¸p t­¬ng tù cã thÓ sö dông cho nh÷ng lo¹i vÊn ®Ò kh¸c. 174
  5. §èi víi nh÷ng vÊn ®Ò xãi lë vµ di ®éng ®¸y biÓn, biÓu thÞ øng suÊt tr­ît cùc ®¹i t¹i ®¸y do dßng ch¶y Ui vµ vËn tèc quü ®¹o sãng Uw,j b»ng max(Ui,Uw,j). §©y ph¶i lµ thµnh phÇn ma s¸t líp ®Öm vµ cã thÓ tÝnh to¸n b»ng mét trong c¸c ph­¬ng ph¸p m« t¶ trong môc 5.3. X¸c suÊt lòy tÝch cña øng suÊt tr­ît v­ît qu¸ mét gi¸ trÞ ®Æc tr­ng cr, nhËn ®­îc b»ng c¸ch céng nh÷ng x¸c suÊt kÕt hîp pcw ®· cho bëi ph­¬ng tr×nh (144) cña tÊt c¶ c¸c tæ hîp cña Ui vµ Uw,j mµ lµm cho max v­ît qu¸ cr.. NÕu cr lµ ng­ìng øng suÊt tr­ît cho sù æn ®Þnh cña mét ®Ò xuÊt chèng xãi, tÝnh to¸n ë trªn cho ta x¸c suÊt hµng n¨m ph¶i chèng xãi. §èi v¬Ý vÊn ®Ò di ®éng ®¸y biÓn, nÕu cr lµ ng­ìng chuyÓn ®éng cña vËt liÖu ®¸y, tÝnh to¸n cho ta tû lÖ biÕn ®éng ®¸y trong n¨m. Víi vÊn ®Ò x©m thùc trÇm tÝch, biÓu thÞ nång ®é trÇm tÝch l¬ löng do dßng ch¶y Ui, vµ vËn tèc quü ®¹o sãng Uw,j t¹i ®é cao cña c«ng tr×nh lÊy n­íc lµ C(Ui, Uw,j). Cã thÓ tÝnh to¸n nã b»ng nh÷ng ph­¬ng ph¸p m« t¶ trong môc 8.6. Nh­ vËy nång ®é trÇm tÝch l¬ löng trung b×nh hµng n¨m t¹i c«ng tr×nh lÊy n­íc b»ng:    pcw (U i , U w, j )C (U , U w, j ) . C (147) LT i j L­îng trÇm tÝch hµng n¨m nhËn ®­îc b»ng c¸ch nh©n CLT víi thÓ tÝch n­íc ®i qua c«ng tr×nh trong mét n¨m. §èi víi nh÷ng ph­¬ng ph¸p trªn, cÇn tÝnh to¸n vËn tèc quü ®¹o ®¸y cña sãng ®¬n t­¬ng ®­¬ng Uw, chø kh«ng ph¶i lµ Urms, v× nh÷ng ph­¬ng tr×nh t­¬ng øng ®èi víi øng suÊt tr­ît t¹i ®¸y vµ nång ®é trÇm tÝch l¬ löng ®­îc cho d­íi d¹ng nh÷ng sãng ®¬n. Trong hîp nµy, ph¶i chuyÓn ®æi U w  2U rms . (148) Cã thÓ thùc hiÖn nh÷ng bæ sung tinh vi ®Ó më réng hîp lý nh÷ng ph­¬ng ph¸p nãi trªn. Chóng gåm nh÷ng tÝnh to¸n cho c¸c mùc n­íc ®Æc tr­ng liªn quan ®Õn vËn tèc dßng ch¶y trong c¸c tr­êng hîp ®é lín thñy triÒu kh«ng ph¶i nhá so víi ®é s©u n­íc. Mét vÝ dô kh¸c lµ tÝnh to¸n thÓ tÝch trÇm tÝch x©m thùc ph©n chia theo nhãm kÝch th­íc h¹t. Cã lÏ gi¶ thiÕt cùc ®oan nhÊt trong ph­¬ng ph¸p nãi trªn lµ ë sù ®éc lËp cña dßng ch¶y vµ sãng sö dông trong ph­¬ng tr×nh (144). Trong khi gi¶ thiÕt nµy kh¸ tèt cho nh÷ng khu vùc mµ dßng ch¶y ­u thÕ nh­ vïng thÒm lôc ®Þa phÝa T©y B¾c ch©u ¢u, nã l¹i kh«ng phï hîp trong c¸c khu vùc trong ®ã dßng ch¶y giã hoÆc dßng ch¶y do n­íc d©ng thèng trÞ nh­ ë phÝa B¾c cña biÓn B¾c vµ thÒm lôc ®Þa B¾c Mü. Nã còng kh«ng thÝch hîp trong vïng sãng ®æ trong ®ã dßng ch¶y däc bê do sãng chiÕm ­u thÕ. ThËm chÝ trong c¸c khu vùc thñy triÒu thèng trÞ, hÇu hÕt nh÷ng dßng ch¶y cùc trÞ ®Òu cã thµnh phÇn do giã. NÕu U vµ Urms t­¬ng quan mét phÇn, x¸c suÊt kÕt hîp cña chóng trë nªn lín h¬n nhiÒu ®èi víi nh÷ng sù kiÖn cùc trÞ, do vËy chóng ®ãng gãp lín h¬n cho trung b×nh dµi h¹n. NÕu sãng vµ dßng ch¶y hoµn toµn t­¬ng quan th× vÊn ®Ò thËt sù ®¬n gi¶n, bëi v× mét ph©n bè x¸c suÊt ®¬n (cña ®é cao sãng hoÆc vËn tèc giã) lµ ®ñ. Nh÷ng tr­êng hîp t­¬ng quan mét phÇn (®Æc biÖt víi sù phô 175
  6. thuéc vÒ h­íng) th× phøc t¹p h¬n nhiÒu. Trong c¸c tr­êng hîp nµy, c¸ch tiÕp cËn tuÇn tù hoÆc c¸ch tiÕp cËn thèng kª dùa vµo mét sè l­îng h¹n chÕ cña hiÖn thùc cã thÓ cÇn thiÕt. Nh÷ng chi tiÕt h¬n cña tiÕp cËn x¸c suÊt do Soulsby (1987b) ®­a ra ®èi víi suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch th«. Mét vÝ dô ¸p dông cho mét tuyÕn t¹i phÝa Nam BiÓn B¾c, n¬i s½n cã nh÷ng tËp hîp d÷ liÖu dµi h¹n cña dßng ch¶y vµ sãng, do Soulsby ®­a ra (1987b). Minh häa vÝ dô nµy cho trong h×nh 33, trong ®ã nh÷ng ®ãng gãp (phÇn ngh×n) bëi mçi tæ hîp cña sãng vµ dßng ch¶y ®­îc chØ ra. ThÊy r»ng nh÷ng ®ãng gãp lín ( > 10 o/oo) lµ do dßng ch¶y n»m gi÷a c¸c ®Ønh triÒu c­êng trung b×nh vµ triÒu yÕu trung b×nh, kÕt hîp víi sãng trong ph¹m vi 1,5 < Hs < 3,8 m. Nã t­¬ng øng víi tÇn suÊt trong ph¹m vi 33 %- 2 %. Nh÷ng ®ãng gãp lín nhÊt (19 - 20 o/oo) lµ do dßng ch¶y ë chÝnh gi÷a nh÷ng ®Ønh triÒu c­êng trung b×nh vµ triÒu yÕu trung b×nh, kÕt hîp víi sãng Hs = 2,5 m øng víi tÇn suÊt 9%. 12.4. TiÕp cËn tuÇn tù C¸ch tiÕp cËn x¸c suÊt sö dông nh÷ng ph©n bè chÝnh x¸c cña dßng ch¶y vµ sãng lµm ®Çu vµo cho vÊn ®Ò vËn chuyÓn trÇm tÝch, nh­ng kh«ng xÐt ®Õn sù liªn tôc trong ®ã chóng xuÊt hiÖn. Trong mét vµi lo¹i øng dông, ®Æc biÖt lµ vÊn ®Ò ®éng lùc h×nh th¸i, sù tuÇn tù (hoÆc tÝnh niªn ®¹i) cã thÓ quan träng. Trong c¸ch tiÕp cËn nµy, dßng ch¶y (hoÆc mùc n­íc) vµ sãng ph¶i ®­îc nhËp vµo t¹i mçi b­íc thêi gian th«ng qua sù m« pháng dµi h¹n. Mét vÝ dô lµ tÝnh to¸n b·i ph¼ng (xem môc 11.1), trong ®ã sù h×nh thµnh mét ®Æc tÝnh ®­êng bê cã thÓ ¶nh h­ëng ®Õn bøc tranh truyÒn sãng sau ®ã. V× nh÷ng m« h×nh b·i ph¼ng t­¬ng ®èi ®¬n gi¶n, ®iÒu kh¶ thi cho tÝnh to¸n lµ ch¹y víi mét chuçi sãng theo tõng giê cña 30 n¨m liªn tôc. Nh÷ng m« h×nh mÆt c¾t ven bê còng cã thÓ ch¹y cho nh÷ng chuçi t­¬ng ®èi dµi. Southgate (1995b) lÊy chuçi bèn th¸ng sè liÖu sãng tõng giê, chia nã thµnh n¨m ®o¹n, vµ s¾p xÕp nã l¹i theo 120 chuçi kh¶ thi. C¸c chuçi nµy ®­îc sö dông lµm ®Çu vµo cho m« h×nh mÆt c¾t ven bê COSMOS-2D víi mét b·i biÓn ph¼ng lóc ban ®Çu. 120 mÆt c¾t kÕt qu¶ cuèi cïng cho thÊy nh÷ng biÕn ®æi lín vÒ h×nh d¹ng, mµ kh«ng phô thuéc nhiÒu vµo ®o¹n cuèi cïng cña d÷ liÖu ®­a vµo, thÓ hiÖn r»ng tÝnh tuÇn tù lµ quan träng. Nh÷ng m« h×nh sè cho ®éng lùc h×nh th¸i bïn ®Æc biÖt nh¹y c¶m víi tÝnh tuÇn tù, trong tr­êng hîp nµy lµ sù liªn tôc cña thñy triÒu, do hiÖu øng lÞch sö s¶n sinh bëi sù nÐn cña ®¸y. §iÒu nµy lµm cho tr¹ng th¸i bïn khi thñy triÒu t¨ng tõ triÒu yÕu ®Õn triÒu c­êng kh¸c víi tr¹ng th¸i bïn khi thñy triÒu gi¶m tõ triÒu c­êng ®Õn triÒu yÕu. Mét khã kh¨n ®èi víi c¸ch tiÕp cËn tuÇn tù lµ sù liªn tôc cña sãng lµm ®Çu vµo cho mét chu kú nhiÒu n¨m trong t­¬ng lai ch­a ®­îc biÕt tr­íc. Ph¶i sö dông mét chuçi ®o ®¹c liªn tiÕp tr­íc ®©y, hoÆc lµ t¹o ra mét chuçi tæng hîp theo thêi gian víi 176
  7. tr­êng sãng thèng kª chÝnh x¸c vµ chuçi liªn tiÕp hîp lý cña c¸c sù kiÖn. §iÒu nµy dÉn ®Õn kÕt qu¶ h×nh th¸i cuèi cïng. Nã cã thÓ ph©n tÝch d­íi d¹ng nh÷ng xu thÕ, nh÷ng biÕn thiªn vµ nh÷ng cùc trÞ. Mét c¸ch lý t­ëng, cÇn ph¶i tiÕn hµnh mét sè lín ( 30) c¸c kÕt qu¶ kh¸c nhau, vµ nh÷ng kÕt qu¶ ph¶i ®­îc ph©n tÝch b»ng thèng kª. Nh÷ng kÕt qu¶ ph¶i thÓ hiÖn ë d¹ng c¸c sè h¹ng thèng kª, hoÆc c¸c rñi ro. Quy tr×nh nãi trªn lµm n¶y sinh c¸c c©u hái: lµm sao ®Ó t¹o ra nh÷ng chuçi ®Çu vµo trong mét tr¹ng th¸i hiÖn thùc vÒ mÆt vËt lý; liÖu nh÷ng m« h×nh ph¸t triÓn cho nh÷ng øng dông t­¬ng ®èi ng¾n h¹n cã lµm viÖc chÝnh x¸c cho nh÷ng thêi h¹n dµi hay kh«ng vµ lµm sao ®Ó ph©n tÝch vµ tr×nh bµy nh÷ng kÕt qu¶. Thêi l­îng tÝnh to¸n trªn m¸y cã thÓ còng c¶n trë, ®Æc biÖt ®èi víi c¸c nghiªn cøu t­ vÊn víi ng©n quü ngÆt nghÌo. Trong mét vµi tr­êng hîp yªu cÇu vÒ thêi gian m¸y tÝnh lµ hoµn toµn kh«ng thùc tÕ: vÝ dô, ®Ó ch¹y 30 lÇn cho nh÷ng dù ®o¸n 10 n¨m liªn tôc víi viÖc sö dông l­íi chia mÞn cho khu vùc ven bê, mét m« h×nh ®éng lùc h×nh th¸i (ë thêi ®iÓm nµy) sÏ mÊt kho¶ng 100 n¨m liªn tôc tÝnh to¸n trªn m¸y tÝnh tr¹m cã tèc ®é cao! Nh÷ng ®iÒu ®ã vµ nh÷ng vÊn ®Ò liªn quan hiÖn nay cßn ®ang ®­îc nghiªn cøu. Chóng ®­îc bµn luËn s©u h¬n trong cuèn s¸ch hiÖn ®¹i vÒ ®éng lùc h×nh th¸i cña de Vriend (®ang chuÈn bÞ). 177
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học