1. Trang Chủ
  2. Địa Lý
  3. Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhập môn về công trình bờ - Phần 3

Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhập môn về công trình bờ - Phần 3

Các tác động của nước nông ven bờ W. W. Massie 7.1 Mở đầu Thông thường sóng bị đổ khi truyền từ vùng nước sâu vào nước nông đi qua vùng chuyển tiếp. Hiện tượng sóng đổ sẽ được xét đến trong chương này và sẽ quay lại trong chương 8. Tuy nhiên, có lẽ nên bắt đầu từ khi sóng chưa đổ và lan truyền trên miền nước nông thoải. Để giữ cho vấn đề không trở nên quá phức tạp, chúng ta chỉ xét mỗi trường hợp hai chiều. Theo ý nghĩa thực hành điều này có nghĩa là... 7 C¸c t¸c ®éng cña n­íc n«ng ven bê W. W.

Thể loại Tài liệu miễn phí Địa Lý

Số trang 23

Ngày tạo 8/29/2018 11:35:09 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.05 M

Tên tệp

Tải Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhậ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. 7 C¸c t¸c ®éng cña n­íc n«ng ven bê W. W. Massie 7.1 Më ®Çu Th«ng th­êng sãng bÞ ®æ khi truyÒn tõ vïng n­íc s©u vµo n­íc n«ng ®i qua vïng chuyÓn tiÕp. HiÖn t­îng sãng ®æ sÏ ®­îc xÐt ®Õn trong ch­¬ng nµy vµ sÏ quay l¹i trong ch­¬ng 8. Tuy nhiªn, cã lÏ nªn b¾t ®Çu tõ khi sãng ch­a ®æ vµ lan truyÒn trªn miÒn n­íc n«ng tho¶i. §Ó gi÷ cho vÊn ®Ò kh«ng trë nªn qu¸ phøc t¹p, chóng ta chØ xÐt mçi tr­êng hîp hai chiÒu. Theo ý nghÜa thùc hµnh ®iÒu nµy cã nghÜa lµ ®­êng ®¼ng s©u song song víi ®­êng ®Ønh sãng. Sù h¹n chÕ nµy sÏ cßn ®­îc ®¶m b¶o cho ®Õn ch­¬ng 9. 7.2 BiÕn ®æi ®é cao sãng V× cã rÊt nhiÒu mèi t­¬ng quan trong ch­¬ng 5 phô thuéc vµo ®é cao sãng, H, v× vËy sÏ l«gic nÕu nh­ chóng ta nghiªn cøu sù biÕn ®æi cña H c¶ khi sãng ®i vµo vïng n­íc n«ng lÉn khi quay trë l¹i vïng n­íc s©u. T­¬ng quan gi÷a H vµ ®é s©u h ®­îc rót ra theo quy luËt b¶o toµn n¨ng l­îng. N¨ng l­îng lan truyÒn qua mÆt th¼ng ®øng song song víi ®Ønh sãng chÝnh lµ c«ng suÊt sãng trªn mét ®¬n vÞ ®é dµi ®Ønh sãng. Ng­êi ta cã khi gäi ®ã lµ dßng n¨ng l­îng. Tõ ph­¬ng tr×nh 5.10: (7.01) U = E cg =E n c Cho r»ng dßng n¨ng l­îng nµy kh«ng biÕn ®æi khi sãng lan truyÒn trong n­íc cã ®é s©u biÕn ®æi, lóc ®ã: (7.02) U2 = U1 Hay (7.03) E2 n2 c2 = E1 n1 c1 trong ®ã: c lµ vËn tèc sãng, E lµ n¨ng l­îng sãng trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt, n lµ tû sè cg/c, cg vËn tèc nhãm sãng, U c«ng suÊt hay dßng n¨ng l­îng, vµ 41
  2. 1,2 lµ c¸c chØ sè vÞ trÝ mµ t¹i ®ã c¸c tham sè ®­îc ®¸nh gi¸. Sö dông ph­¬ng tr×nh 5.09 ®èi víi E, vµ chän vÞ trÝ 2 thuéc vïng n­íc s©u, ®Ó dÔ dµng tÝnh c¸c ®Æc tr­ng sãng, ta cã: 1 1 gH 12 n1c1  gH 0 2 n0 c0 (7.04) 8 8 Bá qua mét sè thø kh«ng cÇn thiÕt vµ ®¸nh gi¸ no tõ 5.07a: Trong d¹ng kh¸c, ta cã: H 1 2 n1 c1  H 0 2 n0 c 0 (7.05) H1 c0 1  K sh  (7.06) H0 c1 2n1 trong ®ã Ksh lµ hÖ sè n­íc n«ng, vµ cg 1  2kh   1  n (5.07) 2  sinh 2kh  c Cã thÓ biÕn ®æi thªm nÕu thay c¸c gi¸ trÞ co, vµ tiÕn hµnh mét sè biÕn ®æi, kÕt qu¶ cuèi cïng sÏ lµ: 1 K sh  2kh (7.07) tanh kh(1  ) sinh 2kh §ång thêi, v× k = 2/, Ksh lµ mét hµm cña h/ vµ v× vËy cã thÓ ®­a vµo b¶ng 6.2 cét cuèi cïng c¸c gi¸ trÞ H1/Ho. §Ó cã hiÓu biÕt ®Çy ®ñ h¬n cã thÓ ®­a ra mét sè gi¸ trÞ tíi h¹n cña Ksh t¹i vïng n­íc s©u vµ n­íc n«ng. Trªn vïng n­íc s©u: K sh0  1 (7.07a) KÕt qu¶ sè kh¼ng ®Þnh ý nghÜa vËt lý cña hiÖn t­îng. T¹i vïng n­íc n«ng, ta cã thÓ b¾t ®Çu tõ ph­¬ng tr×nh 7.06. Sö dông gi¸ trÞ n­íc n«ng c1 vµ n1: c0 1 K sh  (7.08) gh 2 Sau khi biÕn ®æi sÏ cã: 1/ 2 1   (7.07b) K sh   0,2821  4 h h sÏ tiÕn ®Õn  khi h tiÕn ®Õn 0. Cã thÓ biÓu thÞ c«ng thøc nµy trong d¹ng kh¸c còng ®èi víi n­íc n«ng: 42
  3. 1/ 4 1 0    0,4466 0  K sh  4 (7.07b) 8 h h Ksh thu ®­îc hoµn toµn lµ hµm cña h ®èi víi c¸c ®iÒu kiÖn sãng cho tr­íc. 7.3 VÝ dô Chóng ta ®· cã ®ñ c¸c th«ng tin ®Ó tÝnh t¸c ®éng cña biÕn ®æi ®é s©u lªn sãng hai chiÒu trong tr­êng hîp sãng ch­a ®æ. Mét thÝ dô vÒ t¸c ®éng n­íc n«ng lªn c¸c ®Æc tr­ng sãng ®­îc thÓ hiÖn trong b¶ng sau ®©y. Trong b¶ng 7.1 ®­a ra qu¸ tr×nh truyÒn cña mét lo¹i sãng rÊt phæ biÕn ë biÓn B¾c tõ n­íc s©u vµo n­íc n«ng. T¹i vïng n­íc s©u, c¸c ph­¬ng tr×nh tõ 5.01a ®Õn 5.07a vµ 7.07a ®· ®­îc sö dông. T¹i vïng n­íc n«ng c¸c ph­¬ng tr×nh tõ 5.01b dÕn 5.07b vµ 7.07b ®­îc sö dông. C¸c ph­¬ng tr×nh ®Çy ®ñ (hiÖn t¹i trong d¹ng b¶ng Wiegel (1964)) ®· ®­îc sö dông cho vïng n­íc chuyÓn tiÕp. Sãng cña chóng ta sÏ cã c¸c ®Æc tr­ng sau ®©y: Ho = 2.0 m vµ T = 7.0 gi©y. Tõ ®ã : c o = 10,93 m/s vµ  o = 76,53 m. Tæng hîp c¸c vÝ dô NhiÒu kÕt luËn bæ Ých cã thÓ rót ra tõ b¶ng 7.1. VÝ dô, do t¸c ®éng cña ®é s©u c¸c ph­¬ng tr×nh sãng cã thÓ so s¸nh theo c¸c gi¸ trÞ h/o. §iÒu nµy sÏ cã lîi cho viÖc x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu phôc vô c¸c phÐp xÊp xØ khi cÇn ®Õn. Víi h/o = 0,5, biªn ®é cña vËn tèc ngang trªn ®¸y biÕn ®æi phô thuéc vµo hai kh¶ n¨ng xÊp xØ nªu trªn. §iÒu nµy cã thÓ quan träng ®èi víi mét vÊn ®Ò song l¹i kh«ng quan träng ®èi víi mét vÊn ®Ò kh¸c cña kü thuËt bê. §èi víi c¸c cÊu tróc næi, th× sai sè tÝnh vËn tèc ®¸y kh«ng quan träng l¾m. Ng­îc l¹i, ®Ó dù b¸o xãi lë ch©n trô c¸c c«ng tr×nh th× sai sè tÝnh vËn tèc ®¸y l¹i hÕt søc quan träng. 7.4 ChØ tiªu sãng ®æ Tõ ph­¬ng tr×nh 7.07b cã thÓ thÊy r»ng lý thuyÕt hoµn toµn kh«ng ®Æt ra mét giíi h¹n vÒ t¨ng ®é cao sãng khi ®i vµo bê. MÆt kh¸c, chóng ta ®· kh«ng quan tr¾c thÊy mét c¬n sãng cao v« h¹n nµo ven bê c¶. ThÕ ®iÒu g× ®· dÉn tíi viÖc ®é cao sãng bÞ giíi h¹n? Cã hai nguyªn nh©n, ®ã lµ ®é dèc (nhän) sãng vµ tû lÖ gi÷a ®é cao sãng vµ ®é s©u n­íc. §é dèc sãng tíi h¹n Sö dông lý thuyÕt sãng ®¬n, c¸c nhµ nghiªn cøu ®· rót ra kÕt luËn r»ng ®é dèc cùc ®¹i cña sãng ch­a ®æ lµ 0,142 = 1/7. Trong ®ã ®é dèc ®­îc x¸c ®Þnh nh­ tû sè gi÷a ®é cao vµ ®é dµi sãng (H/). ChØ tiªu nµy ®­îc sö dông chñ yÕu cho sãng trªn khu vùc n­íc s©u, Kinsman (1965) ®· nhËn xÐt r»ng cã nhiÒu sãng b·o kh«ng bÞ ®æ bëi v× chóng rÊt dµi. 43
  4. C¸c gi¸ trÞ cña ®é dèc sãng ®· ®­îc ®­a vµo trong b¶ng 7.1. ChØ tiªu nµy cho thÊy r»ng sãng cã thÓ ®æ trong kho¶ng ®é s©u tõ 0,77 ®Õn 1,00 mÐt. §é cao sãng: giíi h¹n ®é s©u ChØ tiªu thø hai ®èi víi sãng ®æ ®­îc x¸c ®Þnh theo tû sè gi÷a ®é cao sãng vµ ®é s©u (H/h), th«ng th­êng ®­îc gäi lµ chØ tiªu sãng ®æ. Giíi h¹n lý thuyÕt cña chØ tiªu nµy (còng ®èi víi sãng ®¬n) lµ 0,78. ChØ tiªu tíi h¹n nµy th­êng ®­îc ký hiÖu b»ng . Gi¸ trÞ thùc tÕ cña  vµo kho¶ng 0,6. ThØnh tho¶ng vÉn cã thÓ quan tr¾c ®­îc sãng cã tû lÖ gi÷a ®é cao sãng vµ ®é s©u sãng ®æ (Hbr/hbr) lín h¬n 1,2. Nh­ vËy giíi h¹n nµy ch­a ph¶i lµ cè ®Þnh. Th«ng th­êng chØ tiªu nµy phôc vô viÖc x¸c ®Þnh sãng ®æ vµo bê. §· cã rÊt nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu chØ tiªu nµy dùa trªn c¸c tham sè vËt lý cña bê vµ cña sãng. VÒ vÊn ®Ò nµy cã thÓ tham kh¶o thªm c¸c kÕt qu¶ cña Swart (1974). C¸c gi¸ trÞ H/h còng ®­îc ®­a vµo trong vÝ dô cña chóng ta t¹i b¶ng 7.1. Theo c¸c chØ tiªu nµy th× sãng bÞ ®æ trong kho¶ng ®é s©u tõ 2 ®Õn 3 mÐt. Nh×n chung sãng bÞ th­êng ®æ do chØ tiªu H/h h¬n lµ do ®é dèc sãng. B©y giê sau khi ®· xem xÐt t¸c ®éng cña n­íc n«ng vµ sãng ®æ chóng ta cã thÓ chó ý tíi c©u hái: “ §é cao cña sãng xem xÐt trong vÝ dô cña chóng ta sÏ b»ng bao nhiªu, sau khi ®i qua vïng n­íc n«ng cã ®é s©u tèi thiÓu lµ 5 m vµ l¹i tiÕp tôc ®i vµo khu vùc n­íc cã ®é s©u 100 m? Vµ c©u tr¶ lêi sÏ nh­ thÕ nµo nÕu ®é s©u cùc tiÓu sÏ lµ 2 m? Trong tr­êng hîp ®Çu, ®é s©u 5 m ch­a ®ñ lµm cho sãng bÞ ®æ, nh­ vËy ®é cao sãng trªn miÒn n­íc s©u l¹i sÏ lµ 2 m. Trong tr­êng hîp thø hai, sãng ®i qua vïng n­íc n«ng sÏ cã ®é cao kho¶ng 0,6 x 2 = 1,2 m. V× sãng sÏ ®i vµo vïng n­íc s©u nªn ®é cao sãng sÏ gi¶m theo tû lÖ 2/2,22 (xem b¶ng 7.1). Nh­ vËy kÕt qu¶ cuèi cïng ®èi víi ®é cao sãng trªn vïng n­íc s©u sÏ lµ 1,2 x 2/2,22 = 1,08 m. 44
  5. B¶ng 7.1. BiÕn ®æi sãng trªn vïng n­íc n«ng §é Lý thuyÕt §é dµi n c/c0 VËn KSH= §é §é VËn VËn §é h H h s©u tèc cao dèc tèc tèc s©u  o h (m) H pha sãng n­íc sãng mÆt ®¸y (m) Ho us ub H (m/s) (m) (m)  (m/s) (m/s) 100 1,.37 S©u 1,007 76,53 0,500 1 10,93 1 2,0 0,026 0,020 0,90 0,00 100 75 0,980 S©u 0,980 76,53 0,500 1 10,93 1 2,0 0,026 0,026 0,90 0,00 75 50 0,653 S©u 0,653 76,53 0,500 1 10,93 1 2,0 0,026 0,042 0,90 0,01 50 38,26 0,500 S©u 0,500 76,53 0,500 1 10,93 1 2,0 0,026 0,052 0,90 0,04 38,26 Võa 0,502 76,25 0,511 0,990 10,89 0,990 1,98 0,025 0,061 0,89 0,08 28 0,366 S©u 0,366 76,53 0,500 1 10,93 1 2,0 0,026 0,071 0,90 0,09 28 Võa 0,373 75,10 0,543 0,968 10,73 0,968 1,94 0,025 0,069 0,89 0,17 19,13 0,250 S©u 0,250 76,53 0,500 1 10,93 1 2,0 0,026 0,104 0,90 0,19 19,13 Võa 0,268 71,41 0,616 0,932 10,20 0,932 1,86 0,027 0,092 0,89 0,32 15 0,196 Võa 0,222 67,63 0,672 0,917 9,66 0,917 1,83 0,030 0,122 0,93 0,43 15 10 0,131 Võa 0,167 59,74 0,760 0,916 8,55 0,916 1,83 0,042 0,183 1,05 0,65 10 5 0,065 Võa 0,109 46,70 0,871 0,981 6,52 0,980 1,96 0,050 0,392 1,48 1,18 5 3,82 0,050 Võa 0,094 40,57 0,899 1,023 5,80 1,023 2,05 0,044 0,537 1,73 1,47 3,82 N«ng 0,088 42,86 1 0,945 6,12 0,945 1,89 0,058 0,494 1,51 1,51 3.00 0.039 Võa 0,082 36,41 0,921 1,068 5,20 1,068 2,14 0,062 0,710 2,02 1.77 3,00 N«ng 0,079 37,98 1 1,004 5,40 1,004 2,01 0,076 0,638 1,82 1,82 2.00 0.026 Võa 0,066 30,17 0,946 1,158 4,34 1,158 2,32 0,071 1,160 2,64 2,43 2,00 N«ng 0,064 31,01 1 1,111 4,40 1,111 2,22 0,125 1,140 2,47 2,47 1.00 0.013 Võa 0,046 21,60 0,973 1,348 3,99 1,348 2,70 0,138 2,70 4,28 4,11 1,00 N«ng 0,045 21,03 1 1,321 3,13 1,321 2,64 0,132 2,64 4,15 4,15 0.77 0.010 Võa 0,040 19,11 0,979 1,435 3,42 1,435 2,87 0,131 3,22 5,20 5,03 0,77 N«ng 0,040 19,24 1 1,410 3,76 1,410 2,82 0,146 3,46 5,04 5,04 45
  6. 8 C¸c lo¹i sãng ®æ W.W. Massie 8.1 Më ®Çu Trong ch­¬ng 7 ®· ®­a ra chØ tiªu sãng ®æ. B©y giê chóng ta ®i s©u nghiªn cøu hiÖn t­îng sãng ®æ. Th«ng th­êng khi sãng ®æ th× ®é cao sãng còng gi¶m vµ mét phÇn n¨ng l­îng cña sãng chuyÓn thµnh n¨ng l­îng rèi vµ ma s¸t ®¸y; mét phÇn trong ®ã ®­îc ph¶n x¹ l¹i vÒ phÝa n­íc s©u, mét phÇn g©y ra ©m thanh, t¹o ra c¸c lo¹i sãng kh¸c vµ dßng ch¶y. Trong sè ®ã dßng ch¶y xuÊt hiÖn trong ®íi sãng ®æ ®ãng mét vai trß hÕt søc quan träng trong biÕn ®æi ®Þa m¹o xuÊt hiÖn däc bê biÓn. VÒ sù xuÊt hiÖn cña dßng ch¶y ®­îc tæng quan trong ch­¬ng 26 vµ nghiªn cøu kü trong tËp II. Patrick vµ Wiegel (1955) ®· ®­a ra 3 lo¹i sãng ®æ kh¸c nhau. Chóng sÏ ®­îc m« t¶ trong phÇn sau. 8.2 C¸c lo¹i sãng ®æ Sãng (®æ) tr­ên Sãng ®æ tr­ên th­êng gÆp trªn c¸c vïng bê rÊt tho¶i. Sãng b¾t ®Çu ®æ t¹i kho¶ng c¸ch t­¬ng ®èi xa bê vµ cµng gÇn bê cµng t¨ng c­êng. C¸c d¶i bät ph¸t triÓn trªn ®Ønh sãng vµ t¹o nªn mét líp bät máng trªn mét kho¶ng c¸ch kh¸ xa. Kinsman (1965) ®· ®­a ra mét bøc ¶nh rÊt Ên t­îng t¹i trang 50 trong quyÓn s¸ch cña m×nh. Trªn h×nh 8.1 ®­a ra mét vÝ dô vÒ d¹ng sãng ®æ nµy. H×nh 8.1 Sãng (®æ) tr­ên trªn bê dèc tho¶i cã thÓ g©y nªn xãi lë §é cao sãng ®æ còng gi¶m kh«ng ®ång ®Òu khi vµo bê. Cã rÊt Ýt ph¶n x¹ ®éng l­îng tõ sãng vÒ phÝa biÓn. Sãng (®æ) lao Lo¹i sãng ®æ nµy th­êng quan tr¾c thÊy trªn c¸c qu¶ng c¸o du lÞch vÒ c¸c ®¶o Th¸i B×nh D­¬ng. §Ønh sãng cuèn xo¸y lµ nÐt ®Æc tr­ng cho c¸c lo¹i sãng nµy. 46
  7. Khi sãng ®æ phÇn lín n¨ng l­îng ®­îc t¶n m¸t thµnh rèi; rÊt Ýt sãng ph¶n x¹ ra biÓn còng nh­ Ýt cã sãng míi h×nh thµnh trªn vïng n­íc n«ng. §Æc ®iÓm cuèi nµy lµ kh¸c biÖt lín so víi lo¹i sãng tr­ên. Trªn h×nh 8.2 cho ta thÝ dô vÒ lo¹i sãng ®æ nµy. H×nh 8.2. Sãng (®æ) lao trªn bê dèc b·i Sãng (®æ) cån Sãng cån xuÊt hiÖn t¹i c¸c vïng bê cã ®é dèc lín ®­îc h×nh thµnh chñ yÕu tõ c¸c bê ®¸. §íi sãng ®æ th­êng rÊt hÑp vµ phÇn lín (th­êng h¬n 50%) n¨ng l­îng sãng ®­îc ph¶n x¹ ra biÓn. Trªn h×nh 8.3 ®­a ra lo¹i sãng ®æ nµy. Lo¹i sãng ®æ nµy còng gÇn gièng lo¹i sãng ®æ lao, nh­ng sãng dån lªn b·i tr­íc khi ®Ønh sãng cuèn l¹i vµ ®æ. H×nh 8.3. Sãng (®æ) cån trªn bê dèc lín 8.3 C¸c c¸ch ph©n lo¹i ®Þnh l­îng Battjes (1974) ®· tæng quan c¸c sè liÖu vµ c¸c tham sè liªn quan tíi viÖc ph©n lo¹i sãng ®æ thµnh 3 lo¹i nh­ trªn. PhÇn lín c¸c tham sè bao gåm hai ®Æc tr­ng sãng lµ ®é cao, H, vµ ®é dµi, , vµ c¸c ®Æc tr­ng b·i nh­ ®é dèc, m, vµ ®é s©u t¹i biªn ®íi sãng ®æ, hbr. Battjes kÕt luËn r»ng phÇn lín c¸c kÕt qu¶ tr­íc ®©y cã thÓ tËp hîp vµo mét tham sè chøa 3 trong 4 biÕn nªu trªn: 47
  8. m 0  (8.01) H0 0 trong ®ã: Ho ®é cao sãng n­íc s©u, m lµ ®é dèc b·i, o lµ ®é dµi sãng n­íc s©u, vµ o lµ tham sè sãng ®æ. Tham sè nªu trªn ®­îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së ®iÒu kiÖn sãng n­íc s©u vµ ®é dèc b·i; ®iÒu nµy ®óng víi c¸c sãng ph©n lo¹i nÕu nh­ kh«ng cã ®iÒu g× l¹ xÈy ra ®èi víi sãng gi÷a vïng n­íc s©u vµ ven bê. VÝ dô, nÕu sãng ®æ trªn c¸c vïng n«ng xa bê, th× gi¸ trÞ o thu ®­îc theo sè liÖu sãng trªn b·i, sau khi ®i qua vïng n«ng ngoµi kh¬i cã thÓ trë nªn bÊt b×nh th­êng. BiÕn thø t­ trong qu¸ tr×nh sãng ®æ lµ ®é s©u trªn biªn ®íi sãng ®æ cã thÓ thÊy trong chØ sè sãng ®æ: H   br (8.02) hbr trong ®ã : Hbr lµ ®é cao sãng t¹i vÞ trÝ b¾t ®Çu sãng ®æ, vµ hbr lµ ®é s©u n­íc t¹i vÞ trÝ ®ã. Battjes t×m thÊy kh¶ n¨ng t­¬ng quan yÕu gi÷a log() vµ log(o). B»ng viÖc ph©n tÝch sè liÖu cã thÓ thu ®­îc ph­¬ng tr×nh sau:  ~  0 0,17  0,08 (8.03) víi giíi h¹n sè liÖu thö ngiÖm trong kho¶ng:  < 0 < 2 MÆt kh¸c, cã sù ph©n t¸n lín cña gi¸ trÞ  ®èi víi mäi gi¸ trÞ o; sù ph©n t¸n kho¶ng  0,1 ®èi víi  ch­a cho phÐp bao qu¸t hÕt c¸c ®iÓm sè liÖu. §iÒu nµy cã thÓ gi¶i thÝch bëi khã kh¨n thùc sù trong viÖc x¸c ®Þnh  th«ng qua thÝ nghiÖm. Mét c¸ch tiÕp cËn kh¸c ®· ®­îc Swart (1974) ®Ò xuÊt. ¤ng x¸c ®Þnh tham sè p vµo kho¶ng 0.0 ®èi víi sãng tr­ên vµ 1,0 ®èi víi sãng lao. (§iÒu kiÖn nµy còng chØ ®óng ®èi víi hai lo¹i sãng ®æ nªu trªn. ¤ng ta cho r»ng p cã thÓ ®­îc x¸c ®Þnh víi ®é chÝnh x¸c cao, nh­ng kh«ng ®­a ra ph­¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ngo¹i trõ quan tr¾c b»ng m¾t. Swart còng ®· thiÕt lËp t­¬ng quan gi÷a chØ sè sãng ®æ  vµ tham sè p:   0,33 p  0,46 (8.04) Battjes (1974) ®· liªn kÕt c¸c ®Æc tr­ng bæ sung cña ®íi sãng ®æ víi tham sè, o, tÊt c¶ c¸c mèi liªn hÖ ®­îc tr×nh bµy trong b¶ng 8.1. Liªn quan tíi gi¸ trÞ  ®· nªu trªn, c¸c gi¸ trÞ ®­a ra trong b¶ng 8.1 cã ý nghÜa ®Þnh h­íng h¬n lµ gi¸ trÞ tuyÖt ®èi cña nã. HÖ sè ph¶n x¹ ®­a ra trong b¶ng ®­îc x¸c ®Þnh nh­ tû lÖ gi÷a ®é cao sãng ph¶n x¹ vµ ®é cao sãng tíi. Sè l­îng c¸c sãng ®æ lµ sè c¸c sãng cã kh¶ n¨ng t×m ®­îc trong ®íi sãng ®æ vµo bÊt cø thêi gian nµo. 48
  9. B¶ng 8.1. C¸c tÝnh chÊt cña ®íi sãng ®æ §Æc tr­ng C¸c gi¸ trÞ vµ ghi chó o 0,1 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 lo¹i sãng ®æ tr­ên lao cån kh«ng ®æ p 0,0 1,0 (kh«ng x¸c ®Þnh) 1,2  0,5-0,8 0,7-1 0,8 - 1,1 0-1 sè l­îng sãng 6 -7 2 -3 1 - 2, 0 - 1 ®æ hÖ sè ph¶n x¹ 0,4 0,8 10-3 0,01 0,1 hÊp thô ph¶n x¹ (sãng tiÕn) ( sãng ®øng) 49
  10. 9 Ph¶n x¹ vµ khóc x¹ sãng L.E. van Loo 9.1 Më ®Çu Cho ®Õn b©y giê, c¸c bµn luËn vÒ sãng chñ yÕu tËp trung trong khu«n khæ hai chiÒu, chØ cã chuyÓn ®éng trªn mÆt ph¼ng th¼ng ®÷ng x-z lµ ®­îc chó ý tíi. Khi sãng ®i vµo vïng biÓn n«ng h¬n chóng cã xu thÕ t¹o nªn c¸c ®­êng ®Ønh sãng song song víi c¸c ®­êng ®¼ng s©u. MÆt kh¸c vÉn cßn ch­a tÝnh ®Õn mét trë ng¹i nµo cã kh¶ n¨ng ng¾t ®­êng truyÒn sãng. §iÒu nµy b¾t ®Çu tõ ®©y trë ®i sÏ bÞ lo¹i bá. H·y xem xÐt ®iÒu g× xÈy ra khi sãng ®i vµo n­íc n«ng d­íi mét gãc ®èi víi ®­êng ®¼ng s©u. 9.2 Khóc x¹ sãng Khi sãng ®i vµo vïng n­íc n«ng d­íi mét gãc ®èi víi ®­êng ®¼ng s©u, ®­êng ®Ønh sãng bÞ uèn cong theo xu thÕ gi¶m gãc ®Õn cña sãng. §iÒu nµy rót ra tõ viÖc vËn tèc sãng bÞ gi¶m khi ®é s©u gi¶m - xem c¸c ph­¬ng tr×nh 5.05 vµ 5.05b. Trªn vïng n­íc s©u kh«ng cã hiÖn t­îng khóc x¹ sãng, bëi v× vËn tèc sãng kh«ng phô thuéc vµo ®é s©u. HiÖn t­îng nµy t­¬ng tù trong quang h×nh, khi ®Þnh luËt Snell m« t¶ sù lan truyÒn tia ¸nh s¸ng tõ mét m«i tr­êng nµy sang mét m«i tr­êng kh¸c víi vËn tèc lan truyÒn kh¸c nhau. Trong tr­êng hîp nµy, vËn tèc sãng biÕn ®æi dÇn dÇn thay cho biÕn ®æi ®ét ngét trong quang h×nh. Sù biÕn ®æi tõ tõ nµy dÉn tíi h×nh thµnh ®­êng cong ®Ønh sãng ®­îc dÉn ra trªn h×nh 9.1. Trªn h×nh 9.1 chóng ta cã c¸c ®­êng vu«ng gãc ®Ønh sãng, nh÷ng ®­êng nµy cßn ®­îc gäi c¸c c¸c tia sãng. Theo h×nh häc th× kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tia sÏ t¨ng lªn khi n­íc trë nªn n«ng h¬n. HiÖu øng cña khóc x¹ sãng lªn biÕn ®æi ®é cao cã thÓ tÝnh b»ng c¸ch cho r»ng c«ng suÊt lan truyÒn gi÷a hai tia sãng ®­îc b¶o toµn. B»ng ph­¬ng tr×nh, ta cã: U1b1 =U2b2 (9.01) trong ®ã U lµ c«ng suÊt trªn mét ®¬n vÞ ®é dµi ®Ønh sãng vµ b lµ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tia sãng taÞ c¸c ®iÓm 1 vµ 2 t­¬ng øng. 50
  11. §­êng trùc giao H­íng ®Ønh sãng hoÆc tia sãng ®­êng bê H×nh 9.1. S¬ ®å khóc x¹ (®­êng ®¼ng s©u song song ®­êng bê) Cã thÓ so s¸nh víi ph­¬ng tr×nh 5.10 vµ tõ ®ã ta cã: (9.02) E1n1c1b1 = E2n2c2b2 trong ®ã: E lµ n¨ng l­îng sãng, n tû sè gi÷a vËn tèc nhãm vµ vËn tèc sãng, vµ c lµ vËn tèc sãng. Thay E b»ng c«ng thøc 5.09 vµ chän mét trong hai ®iÓm n»m trªn vïng n­íc s©u, ta cã: 1 c0 b0 H1  K sh K r  (9.03) H2 2n1 c1 b1 trong ®ã: H lµ ®é cao sãng, Ksh lµ hÖ sè n­íc n«ng, vµ Kr hÖ sè khóc x¹. b0 Kr = b1 51
  12. B¶ng 9.1 TÝnh to¸n khóc x¹ T=7,0 s; H0 = 2,0 m; t­¬ng øng c0 = 10,93 m/s; 0 =76,53 m. (1): lÊy trùc tiÕp tõ b¶ng 7.1; (2): cã hiÖu øng n­íc n«ng vµ ph¶n x¹ nh­ng ch­a ®æ; (3): chØ cã hiÖu øng n­íc n«ng §é B­íc %o Ksh n Kr H/H0 H H’ B1/b0  sãng  s©u h m m ®é m m (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (1) (3) 100 76,53 1 1 60,00 0,500 1,0000 1,0000 2,00 2,00 1,00 19,13 76,53 1,0000 1,0000 60,00 0,500 1,0000 1,0000 2,00 2,00 1,00 15 67,53 0,8839 0,9172 49,9 0,6724 0,8815 0,8085 1,62 1,83 1,29 10 59,74 0,7824 0,9166 42,7 0,7606 0,8245 0,7558 1,51 1,83 1,47 5 45,70 0,5965 0,9808 31,1 0,8713 0,7642 0,7495 1,50 1,96 1,71 3,82 42,86 0,5599 0,9450 29,0 1,000 0,7561 0,7145 1,43 1,89 1,75 3,0 37,98 0,4968 1,004 25,5 1,000 0,7442 0,7472 1,49 2,01 1,81 2,0 31,01 0,4053 1,111 20,5 1,000 0,7307 0,8118 1,62 2,22 1,87 1,0 21,93 0,2864 1,321 14,4 1,000 0,7184 0,9490 1,90 2,64 1,94 0,77 19,24 0,2516 1,410 12,6 1,000 0,7258 1,009 2,02 2,82 1,95 §iÒu nµy dÉn tíi viÖc x¸c ®Þnh tû sè b0/b1. Ta cã thÓ sö dông kiÕn thøc h×nh häc ®Þnh luËt Snell. Trong d¹ng ph­¬ng tr×nh ta cã: sin  0 c0  (9.04) sin  c hay c sin   sin  0 (9.05) c0 trong ®ã  lµ gãc gi÷a ®­êng ®Ønh sãng vµ ®­êng ®¼ng s©u. Tõ ph©n tÝch h×nh häc ta thÊy r»ng kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tia sãng ®o theo h­íng song song c¸c ®­êng ®¼ng s©u sÏ cã gi¸ trÞ kh«ng ®æi: b0 cos  0  (9.06) b1 cos 1 Mèi t­¬ng quan nµy cho phÐp chóng ta tÝnh to¸n ®Çy ®ñ cho tr­êng riªng. B¶ng 9.1 cho ta thÊy ¶nh h­ëng cña khóc x¹ lªn sãng cã ®Æc tr­ng nh­ sãng ®­îc chän trong b¶ng 7.1. ( T = 7 gi©y, Ho = 2 m). C¸c gi¸ trÞ nµy ®­îc sö dông ®Ó vÏ h×nh 9.1. 52
  13. Tõ b¶ng 9.1 cã thÓ thÊy r»ng ®é cao sãng gi¶m khi biÓn n«ng dÇn. VËy ®iÒu g× sÏ xÈy ra ®èi víi gãc gi÷a ®Ønh sãng vµ ®­êng ®¼ng s©u nÕu nh­ ®é s©u trë thµnh 0? MÆt kh¸c, ®iÒu g× sÏ xÈy ra khi sãng ®i qua ®íi n­íc n«ng vµ quay trë l¹i n­íc s©u? HiÖn t­îng khóc x¹ lµ hiÖn t­îng thuËn nghÞch? C¸c thñ tôc tÝnh to¸n kÓ trªn rÊt dÔ thùc hiÖn ®èi víi b·i biÓn khi ®Þa h×nh ®¬n gi¶n. §èi víi c¸c ®iÒu kiÖn thuû v¨n phøc t¹p, viÖc tÝnh to¸n sÏ trë nªn rÊt vÊt v¶. §Ó ®¬n gi¶n ho¸ ng­êi ta ®· ph¸t triÓn vµ sö dông ph­¬ng ph¸p ®å thÞ. ViÖc x©y dùng c¸c to¸n ®å cÇn thiÕt vµ ph­¬ng ph¸p sö dông chóng ®· ®­îc m« t¶ chi tiÕt trong CÈm nang b¶o vÖ bê, tËp I, ch­¬ng 2. Mét ph­¬ng ph¸p lùa chän hiÖn t¹i bªn c¹nh tÝnh tay vµ sö dông ®å thÞ ®ã lµ c«ng cô m¸y tÝnh. C¸c m« h×nh ®ang trong giai ®o¹n ph¸t triÓn v× vËy hiÖn t¹i ta cã thÓ b¾t gÆp c¸c phÇn mÒm kh¸c nhau cïng gãp phÇn gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy. 9.3 NhiÔu x¹ sãng NhiÔu x¹ lµ mét hiÖu øng 3 chiÒu nhËn thÊy ®­îc qua kÕt qu¶ giao thoa do mét vËt c¶n g©y nªn. Nh­ vËy nhiÔu x¹ lµ mét hiÖn t­îng liªn quan tíi lan truyÒn sãng vµo ®íi giao thoa. Khi nhiÔu x¹ b¾t ®Çu xuÊt hiÖn, n¨ng l­îng sãng d­êng nh­ ®­îc truyÒn theo ®­êng ®Ønh sãng (v­ît qua c¸c tia sãng), ®iÒu nµy kh¸c h¼n hiÖn t­îng ®· m« t¶ trong phÇn tr­íc cña ch­¬ng nµy. VËy nhiÔu x¹ xuÊt hiÖn thÕ nµo? Nh÷ng gi¶i thÝch sau ®©y tuy chøa ®ùng mét sè khã kh¨n nhÊt ®Þnh song còng ®ñ ®Ó hiÓu c¸c qu¸ tr×nh liªn quan víi hiÖn t­îng nµy. Nh­ ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 9.2. khi sãng ®i qua phÇn cuèi cña ®ª ph¸ sãng, cã thÓ cho r»ng ®iÓm nµy lµ nguån ph¸t sinh ra mét ®ît sãng n÷a trong ®íi giao thoa. §é cao sãng gi¶m dÇn theo vßng cung ®Ønh sãng. NhiÔu x¹ tÝnh to¸n trªn c¬ së m« h×nh nµy tuy ®¬n gi¶n nh­ng l¹i rÊt cã Ých. Sãng ph¶n x¹ vÒ phÝa biÓn tõ mÆt ngoµi cña ®ª còng cã mét phÇn ®i vµo ®íi giao thoa. MÆt kh¸c sãng nhiÔu x¹ khi gÆp bê trong cña ®ª còng sÏ bÞ ph¶n x¹ trë l¹i. 53
  14. H×nh 9.2. S¬ ®å nhiÔu x¹ sãng Cïng víi c¸c qu¸ tr×nh ®ã, céng thªm giíi h¹n cña cöa më, cã thÓ sö dông ph­¬ng ph¸p sè hoÆc ®å thÞ ®Ó x¸c ®Þnh ®é cao sãng t¹i mét ®iÓm nhÊt ®Þnh trong vïng. V× lý thuyÕt kh¸ phøc t¹p nªn chóng t«i kh«ng tr×nh bµy ë ®©y, chóng cã thÓ t×m thÊy trong c¸c gi¸o tr×nh vµ tµi liÖu tham kh¶o vÒ lý thuyÕt sãng ng¾n. Mét trong nh÷ng ph­¬ng ph¸p to¸n ®å tæng hîp dùa trªn c¬ së c¸c to¸n ®å ®­êng xo¾n Cornu, cho thÊy ®é cao sãng lµ mét hµm cña vÞ trÝ ®iÓm, ®· ®­îc tr×nh bµy trong CÈm nang b¶o vÖ bê, tËp I, phÇn 2. Tõ c¸c to¸n ®å nµy cã thÓ thÊy r»ng ph©n bè ®é cao sãng däc bê trong c¶ng th­êng rÊt phøc t¹p. 54
  15. 10 C¸c quan hÖ thèng kª cña sãng E. Allersma, E.W. Bijker, W.W. Massie 10.1 Më ®Çu Cho ®Õn b©y giê c¸c sãng ®­îc xem xÐt ®Òu cã d¹ng h×nh sin víi chu kú kh«ng ®æi. Nh­ ®· nhËn xÐt tr­íc ®©y, lo¹i sãng nµy kh«ng cã thùc trong tù nhiªn. Thùc tÕ cho thÊy c¸c sãng xuÊt hiÖn trªn mÆt biÓn th­êng rÊt phøc t¹p. H×nh 10.1 cho ta thÊy mét thÝ dô t¹o nªn sãng hÕt søc nguy hiÓm. Trong ch­¬ng nµy vµ hai ch­¬ng tiÕp theo chóng t«i sÏ cè g¾ng m« pháng kü h¬n vÒ tr¹ng th¸i mÆt biÓn thùc tÕ phøc t¹p. C¸c tµi liÖu tham kh¶o vÒ chuyªn môc nµy ®· ®­îc Kinsman (1964) vµ Neuman vµ Pierson (1966) giíi thiÖu kü. Ch­¬ng nµy chñ yÕu dùa vµo tæng quan cña Allersma vµ Massie (1973), trong ®ã cã thÓ t×m thÊy c¸c tµi liÖu tham kh¶o liªn quan. 55
  16. H×nh 10.1 S¬ ®å profil sãng víi c¸c ®­êng h×nh sin bao gåm 3 sãng cã b­íc sãng t­¬ng øng 280, 160 vµ 57 mÐt t¹o nªn sãng cã ®é cao bÊt th­êng 23 mÐt 56
  17. 10.2 HiÖn t­îng vµ c¸c ®Æc tr­ng sãng ChuyÓn ®éng cña mÆt biÓn lµ hoµn toµn phøc t¹p. Mùc biÓn ®­îc xem nh­ mét biÕn ngÉu nhiªn. Th«ng th­êng mùc biÓn ®­îc ®o t¹i mét ®iÓm cè ®Þnh. KÕt qu¶ thu ®­îc lµ mét chuçi mùc n­íc ngÉu nhiªn nh­ mét hµm cña thêi gian. C¸c kÕt qu¶ quan tr¾c nµy cã thÓ ®­îc thÓ hiÖn b»ng ®å thÞ theo thêi gian hµng n¨m hoÆc hµng chôc ngµy. §¸ng tiÕc lµ c¸c ®å thÞ nµy khã cã thÓ sö dông ngay ®­îc, c¸c ph­¬ng ph¸p thèng kª cho phÐp c« ®äng c¸c sè liÖu nµy thµnh c¸c d¹ng dÔ sö dông kh«ng lµm mÊt ®i c¸c chi tiÕt cña chóng. Nh­ vËy vÊn ®Ò cÇn xem xÐt bao gåm; a) X¸c ®Þnh c¸c tham sè thèng kª cÇn thiÕt ®Æc tr­ng cho mét kho¶ng sè liÖu quan tr¾c ®¹i diÖn cho mét giai ®o¹n æn ®Þnh cña ®iÒu kiÖn biÓn (th«ng th­êng mét Ýt giê). b) X¸c ®Þnh tÇn sè mµ nh÷ng ®Æc tr­ng thèng kª cña tr¹ng th¸i biÓn nªu trªn cã thÓ xuÊt hiÖn. Khi mµ hai ®iÓm nªu trªn ®· biÕt, cã thÓ sö dông c¸c lý thuyÕt tõ c¸c ch­¬ng tr­íc (tõ 5 ®Õn 9) vµ m« h×nh thèng kª ®Ó ®¸p øng c¸c yªu cÇu cña dù ¸n thiÕt kÕ. VËy nh÷ng tham sè thèng kª nµo lµ cÇn thiÕt nhÊt? C¸c kü s­ x©y dùng th­êng cÇn biÕt ®é cao sãng. Nh­ vËy yªu cÇu ®Çu tiªn lµ ph©n bè thèng kª cña ®é cao sãng. Nh÷ng tham sè thèng kª th«ng th­êng cã thÓ sö dông ®Ó m« t¶ ph©n bè thèng kª nµy, ®¹i l­îng trung b×nh lµ tham sè ®¬n gi¶n nhÊt. Trong thùc tiÔn kü thuËt bê, c¸c sãng nhá th­êng ®­îc bá qua vµ trung b×nh cña 1/3 gi¸ trÞ cao nhÊt cña c¸c sãng ®­îc lùa chän. Trung b×nh nµy ®­îc gäi lµ ®é cao sãng ®Æc tr­ng (cã nghÜa) vµ ký hiÖu b»ng Hsig. B»ng phÐp so s¸nh c¸c gi¸ trÞ ®é cao sãng ®Æc tr­ng x¸c ®Þnh theo b¨ng ghi sãng vµ ®¸nh gi¸ b»ng m¾t th­êng ®ång thêi, cã thÓ thÊy r»ng gi÷a chóng cã sù trïng hîp kh¸ tèt; mét quan tr¾c viªn cã kinh nghiÖm th­êng ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c Hsig. Mét tham sè kh¸c ®Æc tr­ng cho ®é cao sãng ®­îc sö dông trong c¸c t­¬ng quan n¨ng l­îng ®ã lµ ®é cao sãng trung b×nh c¨n b×nh ph­¬ng (rms). §èi víi mét nhãm gåm N sãng, ta cã: N 2  Hi (10.01) i 1 H rms  N T­¬ng tù cã thÓ x¸c ®Þnh chu kú sãng thèng kª, th«ng th­êng lÊy trung b×nh cña c¸c chu kú sãng cao nhÊt trong nhãm. Gi¸ trÞ Hsig x¸c ®Þnh tõ c¸c b¨ng ghi sãng cã thÓ bÞ ¶nh h­ëng cña ®é dµi b¨ng ghi. Cã thÓ xÐt tr­êng hîp sau ®©y: Mét biÓn nhá chÞu t¸c ®éng liªn tôc cña giã nhÑ, nh­ vËy sÏ cã kh¶ n¨ng ®¹t tíi mét ®é cao sãng æn ®Þnh. Thªm vµo ®ã, trong kho¶ng 1/2 giê cã mét ®ît giã m¹nh trµn qua khu vùc. Trong kho¶ng thêi gian ng¾n ®ã sãng giã b·o xuÊt hiÖn vµ t¾t lu«n sau c¬n b·o. NÕu ®é cao sãng x¸c ®Þnh theo chuçi sè liÖu c¶ ngµy th× ¶nh h­ëng cña b·o gÇn nh­ bÞ lo¹i bỏ,tuy nhiªn nÕu 57
  18. lÊy chuçi 1 giê chøa kho¶ng thêi gian cã b·o th× ®é cao sãng thu ®­îc sÏ t¨ng lªn ®¸ng kÓ. §é dµi chuçi sö dông ®Ó x¸c ®Þnh Hsig cÇn ®ñ dµi ®Ó cã thÓ ®¶m b¶o lÊy trung b×nh (tèi thiÓu kho¶ng 20 phót), nh­ng còng kh«ng qu¸ dµi sao cho sãng kh«ng bÞ biÕn ®æi qu¸ lín trong thêi gian ®ã. Th«ng th­êng ®é cao sãng ®Æc tr­ng ®­îc x¸c ®Þnh qua mçi 3, 6, hoÆc 12 giê, trong ®ã 6 giê lµ kho¶ng gi÷a c¸c quan tr¾c khÝ t­îng th«ng dông. H¹n chÕ cña viÖc sö dông mét tham sè sãng d¹ng Hsig ë chç nã chØ cho ta mét m« t¶ chung vÒ ®é cao sãng theo chuçi quan tr¾c. M« t¶ sÏ chÝnh x¸c nÕu nh­ ph©n bè cña ®é cao sãng lµ hoµn toµn ngÉu nhiªn. Mét ®iÒu may m¾n ®èi víi chóng ta lµ rÊt nhiÒu qu¸ tr×nh ngÉu nhiªn cã thÓ m« t¶ b»ng c¸c ph©n bè lý thuyÕt víi nh÷ng ®Æc tr­ng nhÊt ®Þnh. VÝ dô, nÕu c¸c biÕn cã ph©n bè Gauss th× tÊt c¶ c¸c th«ng tin thèng kª cã thÓ tËp trung qua hai tham sè: trung b×nh vµ chuÈn sai. Víi ®é chuÈn x¸c hîp lý cã thÓ chän ph©n bè sãng tù nhiªn b»ng m« h×nh ph©n bè lý thuyÕt theo Rayleigh. Ph©n bè nµy hoµn toµn ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua mét tham sè duy nhÊt. §é cao sãng ®Æc tr­ng, Hsig, (hoÆc mét gi¸ trÞ trung b×nh nµo kh¸c d¹ng Hrms) cã thÓ ®Æc tr­ng hoµn toµn cho ph©n bè ®é cao sãng. Chän Hsig lµ tham sè ®Æc tr­ng, ph©n bè Rayleigh cã thÓ m« t¶ b»ng 2 H  2  (10.02) H )  e  sig  p( H ) trong ®ã: P(H) lµ x¸c suÊt ®é cao sãng v­ît qua H, Hsig lµ ®é cao sãng ®Æc tr­ng tõ chuçi quan tr¾c, e c¬ sè hµm logarit tù nhiªn. C¸c gi¸ trÞ P(H) phô thuéc vµo H/Hsig theo biÓu thøc 10.02 ®­îc thÓ hiÖn trong b¶ng 10.1. Mét to¸n ®å ®Æc biÖt thÓ hiÖn quan hÖ 10.02 trong d¹ng ®­êng th¼ng ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 10.2. Nh­ vËy sö dông b¶ng, to¸n ®å hay c«ng thøc 10.02 cã thÓ tÝnh ®­îc x¸c suÊt v­ît qua bÊt cø ®é cao sãng theo yªu cÇu thiÕt kÕ xuÊt hiÖn trong kho¶ng ®Æc tr­ng bëi ®é cao sãng Hsig cho tr­íc. VÝ dô, theo ph©n bè Rayleigh cã 13,5% sè sãng cao h¬n Hsig. Mét sè quan hÖ dùa trªn c¬ së ph©n bè Rayleigh cã thÓ viÕt trong d¹ng sau: H sig  1,414 H rms (10.03) H  0,886H rms (10.04) trong ®ã H lµ gi¸ trÞ trung b×nh cña tÊt c¶ c¸c sãng, vµ H lµ chuÈn sai cña ®é cao sãng.  H  0,463H rms (10.05) 58
  19. H sig  1,596 H (10.06) B©y giê chóng ta ®· cã thÓ tr¶ lêi mét sè c©u hái ®Æt ra trong phÇn ®Çu cña môc nµy, trong ®ã chóng ta ®· cã c¸c tham sè thèng kª cÇn thiÕt cho viÖc m« t¶ mét kho¶ng trong toµn bé chuçi quan tr¾c sãng cña chóng ta. H B¶ng 10.1. C¸c gi¸ trÞ cña ®èi víi c¸c gi¸ trÞ kh¸c nhau cña P(H) H sig X¸c suÊt v­ît qu¸ P(H) H H sig 10-5 2,40 2.10-5 2,33 5.10-5 2,22 10-4 2,15 2.10-4 2,06 5.10-4 1,.95 10-3 1,86 2.10-3 1,77 5.10-3 1,63 0,01 1,51 0,02 1,40 0,05 1,22 0,10 1,07 0,125 1,02 0,135 1,00 0,20 0,898 0,50 0,587 1,00 0,00 59
  20. P(H) (%) H/H50 H×nh 10.2 Ph©n bè Rayleigh 10.3 X¸c ®Þnh tÇn suÊt xuÊt hiÖn Mçi khi c¸c ®Æc tr­ng thèng kª mét kho¶ng cña c¶ chuçi quan tr¾c dµi ®· ®­îc x¸c ®Þnh, qu¸ tr×nh nµy cã thÓ lÆp l¹i t­¬ng tù ®èi víi c¸c kho¶ng kh¸c trong c¶ chu kú ghi cã thÓ kÐo dµi hµng n¨m hoÆc chôc ngµy. Mçi kho¶ng ®­îc ®Æc tr­ng bëi mét gi¸ trÞ Hsig vµ tËp hîp c¸c gi¸ trÞ nµy cóng cã thÓ ®­îc nghiªn cøu b»ng ph­¬ng ph¸p thèng kª. 60
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