Động lực học cát biển - Chương 8: trầm tích lơ lửng

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

97
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đối với vận tốc dòng chảy hoặc điều kiện sóng đáng kể trên ngưỡng chuyển động, cát bị kéo lên khỏi đáy và đi vào trạng thái lơ lửng, tại đó nó được mang đi với cùng vận tốc dòng chảy.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Động lực học cát biển - Chương 8: trầm tích lơ lửng

Ch¬ng 8. TrÇm tÝch l¬ löng 8.1 Tæng quan §èi víi vËn tèc dßng ch¶y hoÆc ®iÒu kiÖn sãng ®¸ng kÓ trªn ngìng chuyÓn ®éng, c¸t bÞ kÐo lªn khái ®¸y vµ ®i vµo tr¹ng th¸i l¬ löng, t¹i ®ã nã ®îc mang ®i víi cïng vËn tèc dßng ch¶y. Khi ®iÒu nµy x¶y ra, phÇn trÇm tÝch ®îc mang ®i trong tr¹ng th¸i l¬ löng nãi chung lín h¬n nhiÒu phÇn trÇm tÝch ®¸y ®îc mang ®i ®ång thêi, vµ do ®ã dßng l¬ löng lµ mét thµnh phÇn quan träng cho suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch tæng céng. Mét yÕu tè quan träng trong viÖc thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh lÊy níc lµm l¹nh cho c¸c nhµ m¸y ®iÖn lµ ng¨n ngõa sù x©m nhËp cña trÇm tÝch l¬ löng, ®èi víi chóng ®ßi hái tÝnh to¸n nång ®é vµ kÝch thíc h¹t t¹i cao ®é c«ng tr×nh lÊy níc. 8.2. ChØ tiªu l¬ löng vµ kÝch thíc h¹t KiÕn thøc §èi víi c¸c h¹t ®ang ë tr¹ng th¸i l¬ löng, vËn tèc ch×m l¾ng cña chóng ph¶i nhá h¬n thµnh phÇn rèi th¼ng ®øng cña vËn tèc, liªn quan ®Õn u*. §iÒu nµy dÉn ®Õn chØ tiªu ®èi víi ngìng l¬ löng cña trÇm tÝch, ®îc cho xÊp xØ b»ng quan hÖ sau ®©y: u* s  ws (96) trong ®ã u*s = vËn tèc ma s¸t líp ®Öm ws = vËn tèc ch×m l¾ng h¹t (xem môc 8.3) §èi víi trÇm tÝch hçn hîp, ph¬ng tr×nh (96) cã thÓ ¸p dông cho mçi nhãm kÝch thíc h¹t. NÕu vËt liÖu ®¸y cã cÊp phèi réng, chØ cã c¸c nhãm mÞn h¬n lµ l¬ löng, cßn c¸c nhãm th« h¬n chuyÓn ®éng nh trÇm tÝch di ®¸y. Quy tr×nh tèt nhÊt trong trêng hîp nµy lµ chia trÇm tÝch ra mét sè nhãm kÝch thíc h¹t, mçi nhãm gåm mét d¶i hÑp c¸c ®êng kÝnh h¹t vµ xö lý riªng biÖt cho tõng nhãm. Mét c¸ch tiÕp cËn ®¬n gi¶n h¬n, nhng Ýt chÝnh x¸c h¬n, lµ chän mét kÝch thíc h¹t ®¬n lÎ ®¹i diÖn cho toµn bé mÉu. Acker vµ White (1973) thÊy r»ng d35 cña trÇm tÝch ®¸y cho dù b¸o tèt nhÊt vÒ suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch tæng céng trong s«ng. Van Rijn (1984) liªn hÖ ®êng kÝnh trung vÞ h¹t l¬ löng d50,s víi ®êng kÝnh trung vÞ h¹t ®¸y d50,b th«ng qua tham sè chän läc  s = 0,5(d84/d50+d50/d16) vµ tham sè vËn chuyÓn Ts=    cr  b»ng quan hÖ: os cr d 50, s / d 50,b  1  0,011( s  1)(Ts  25) víi 0 < Ts < 25 (97a) 113
víi Ts  25 . =1 (97b) Ph¬ng tr×nh (97) chØ hiÖu lùc khi (  s -1) < [0,011(25-Ts) ]-1; nÕu kh«ng nã sÏ dù b¸o d50,s < 0. Fredsoe vµ Deigaard (1992) lo¹i bá tÊt c¶ c¸c h¹t cã ws > 0,8u*s khái qu¸ tr×nh l¬ löng, vµ lÊy ®êng kÝnh trung vÞ h¹t cña phÇn cßn l¹i lµm kÝch thíc h¹t ®¹i biÓu cho l¬ löng. Tõ ®o ®¹c hiÖn trêng Whitehouse (1995) thÊy r»ng ®êng kÝnh trung vÞ h¹t l¬ löng d50,s thÝch hîp víi c¸c gi¸ trÞ gi÷a d2 vµ d15 cña trÇm tÝch ®¸y (th« h¬n ®èi víi dßng ch¶y m¹nh h¬n), víi d10 lµ gi¸ trÞ tiªu biÓu. 8.3. VËn tèc ch×m l¾ng KiÕn thøc VËn tèc ch×m l¾ng (hoÆc vËn tèc r¬i, vËn tèc kÕt thóc) cña h¹t c¸t trong níc x¸c ®Þnh b»ng ®êng kÝnh h¹t, mËt ®é cña chóng vµ ®é nhít cña níc. T¹i phÝa mÞn nhÊt cña d¶i ®êng kÝnh h¹t c¸t (d = 0,062mm), c¸c h¹t ch×m l¾ng theo ®Þnh luËt Stokes vÒ søc c¶n do nhít; t¹i phÝa th« nhÊt (d = 2mm) chóng tu©n theo ®Þnh luËt søc c¶n khèi ®øng bËc hai; vµ kÝch thíc trung b×nh chÞu t¸c ®éng hçn hîp gi÷a søc c¶n do nhít vµ søc c¶n khèi ®øng. Søc c¶n lªn h¹t c¸t cã h×nh d¹ng tù nhiªn kh«ng ®Òu ®¬n gi¶n h¬n so víi h¹t h×nh cÇu, bëi v× bÒ mÆt gãc c¹nh vµ c¸c thay ®æi h×nh d¹ng gi÷a c¸c h¹t cã xu híng t¹o ra qu¸ tr×nh ph©n t¸ch dßng ch¶y dÇn dÇn h¬n. Nh vËy, tèt h¬n hÕt lµ kh«ng coi c¸c h¹t c¸t nh h×nh cÇu ®èi víi c¸c tÝnh to¸n nh thÕ. Cã mét vµi c«ng thøc ®Ó tÝnh to¸n vËn tèc ch×m l¾ng ws cho c¸c h¹t c¸t t¸ch biÖt trong níc tÜnh. Mét trong sè chóng ®ßi hái ph¶i tÝnh to¸n kÝch thíc h¹t phi thø nguyªn D*: 1/ 3  g( s  1 )  D*   d 50 (98)  2   g = 9,81ms-2 = gia tèc träng trêng trong ®ã  = ®é nhít ®éng häc cña níc d = ®êng kÝnh sµng trung vÞ cña c¸c h¹t s = tû lÖ gi÷a mËt ®é h¹t vµ níc . C«ng thøc Gibbs vµ nnk (1971) ®èi víi h¹t h×nh cÇu: 9   1/ 2 2  gd 2 s  1 3,869  10 3  0,024801d  3 ws  (99) 0,011607  0,074405d trong ®ã mäi ®¬n vÞ tÝnh trong hÖ CGS, tríc ®©y ®îc sö dông réng r·i cho c¸t (nhng kh«ng thÝch hîp). C«ng thøc cña Hallermeier (1993) ®èi víi c¸t tù nhiªn lµ: 114
D*3 D*3  39 (100a) ws  18d D* ,1 2 39  D*3  10 4 (100b) ws  6d 1,05D*,5 1 10 4  D*3  3  10 6 (100c) ws  d C«ng thøc cña Van Rijn (1984) ®èi víi c¸t tù nhiªn lµ: D*3 3 D*  16,187 (101a) ws  18d 10    1  0,01D 3 1 / 2  1 3 ws  16,187  D*  16187 (101b) *   d   1,1 D*,5 1 D*3  16187 (101c) ws  d Zanke (1977) còng ®a ra ph¬ng tr×nh (101b). Soulsby dÉn xuÊt c«ng thøc sau ®©y ®èi víi c¸t tù nhiªn, dùa trªn viÖc tèi u ho¸ 2 hÖ sè trong ®Þnh luËt kÕt hîp ®é nhít víi søc c¶n khèi ®øng theo sè liÖu cña c¸c h¹t kh«ng ®Òu:    3 1/ 2  10,36 . 10,36 2  1,049 D* ws  SC (102)   d  Mét so s¸nh c¸c dù b¸o vËn tèc ch×m l¾ng b»ng 4 c«ng thøc nµy (ph¬ng tr×nh (99-102)) ®îc thùc hiÖn trªn tËp hîp lín sè liÖu cña 115 sè ®o vËn tèc ch×m l¾ng cña c¸t tù nhiªn vµ c¸c h¹t träng lîng nhÑ cã h×nh d¹ng kh«ng ®Òu. Sè liÖu ®îc thu thËp vµ lËp b¶ng bëi Hallermeier (1981). B¶ng 11 cho thÊy phÇn tr¨m dù b¸o n»m trong kho¶ng 10% hoÆc 20% cña c¸c quan tr¾c. Ph¬ng tr×nh (102) cho kÕt qu¶ tèt nhÊt, vµ còng lµ ®¬n gi¶n nhÊt. Sù phï hîp tèt nµy mét phÇn do c¸c hÖ sè ®îc tèi u ho¸ víi tËp hîp sè liÖu kiÓm tra. C¸c c«ng thøc cña Hallermeier vµ Van Rijn hÇu nh tèt, nhng phøc t¹p h¬n, do ®ã ph¬ng tr×nh (102) ®îc kiÕn nghÞ. Sù kÐm cái cña c«ng thøc Gibbs lµ do nã ®îc dù kiÕn cho h¹t h×nh cÇu, kh«ng ph¶i h¹t tù nhiªn. H×nh 26 thÓ hiÖn h×nh vÏ phi thø nguyªn cña 115
H×nh 26. VËn tèc ch×m l¾ng cña h¹t c¸t (h×nh vÏ tæng hîp) ws/[(s-1)  ]1/3 theo D* ®èi víi tËp hîp sè liÖu nµy, vµ ®êng cong øng víi ph¬ng tr×nh (102). H×nh 27 thÓ hiÖn c¸c ®êng cong ws theo d cho trêng hîp g = 9,81ms-1, s = 2650kgm-3, nhiÖt ®é = 100C, ®é muèi b»ng 35 o/oo, tiªu biÓu cho c¸t trong níc biÓn, vµ ®èi víi trêng hîp c¸t trong níc ngät ë 200C. Víi nång ®é cao, dßng ch¶y xung quanh c¸c h¹t ®ang ch×m l¾ng kÒ nhau t¸c ®éng t¬ng hç nªn chÞu søc c¶n lín h¬n so víi cïng lo¹i h¹t t¸ch biÖt (ch×m l¾ng bÞ c¶n trë). §iÒu nµy lµm cho vËn tèc ch×m l¾ng bÞ c¶n trë, wsC ë nång ®é cao sÏ nhá h¬n so víi khi ë nång ®é thÊp, ws. ¸p dông lý gi¶i t¬ng tù nh lý gi¶i ®· dÉn tíi ph¬ng 116
tr×nh (102), nhng giê ®©y bao gåm hÖ sè (1- C)-4.7 trong c«ng thøc søc c¶n h¹t (do Wen vµ Yu nhËn ®îc b»ng kinh nghiÖm, 1966), ta cã c«ng thøc sau ®©y ®èi víi vËn tèc ch×m l¾ng wsC cña h¹t trong tr¹ng th¸i l¬ löng dµy ®Æc cã nång ®é C:    4, 7 3 1 / 2  2  10,36  1,0491  C  D* wsC   10,36 ®èi víi mäi D* vµ C. SC (103) d  Ph¬ng tr×nh (103) ®¬n gi¶n thµnh ph¬ng tr×nh (102) khi C  0, vµ nã t¬ng thÝch víi ph¬ng tr×nh (18) ®èi víi sù láng ho¸. B¶ng 11. So s¸nh c¸c dù b¸o vËn tèc ch×m l¾ng C«ng thøc Ph¬ng tr×nh 10% 20% Gibbs vµ nnk 99 35 50 Hallermeier 100 60 89 Van Rijn 101 59 90 Soulby 102 66 90 §èi víi c¸c gi¸ trÞ D* nhá, ph¬ng tr×nh (103) cho thÊy tû sè wsC / ws=(1- C)-4,7, trong khi ®èi víi c¸c gi¸ trÞ D* lín, ph¬ng tr×nh (103) cho ta wsC/ ws=(1- C)2,35. Trong thùc tÕ, chØ cÇn xÐt ®Õn hiÖu øng cña vËn tèc ch×m l¾ng bÞ c¶n trë ®èi víi nång ®é lín h¬n 0,05, thêng x¶y ra chØ trong vµi mm t¹i ®¸y, v× sù kh¸c biÖt gi÷a ws vµ wsC nhá h¬n 20% ®èi víi c¸c nång ®é thÊp h¬n. Quy tr×nh 1. §Ó tÝnh to¸n vËn tèc ch×m l¾ng cña h¹t t¹i nång ®é thÊp, cho kÝch thíc h¹t trung vÞ d50 cña mÉu c¸t (nªn lÊy tõ l¬ löng) b»ng ph©n tÝch sµng (xem môc 2.2). NÕu nhiÖt ®é vµ ®é muèi gÇn víi 100C vµ 35 o/oo t¬ng øng, ®äc gi¸ trÞ ws vµ d = d50 tõ h×nh 27, hoÆc nÕu cÇn chÝnh x¸c h¬n: VÝ dô 8.1. VËn tèc ch×m l¾ng - Cho nhiÖt ®é b»ng 0C 10 - Cho ®é muèi b»ng o/oo 35 2650kgm-3 s - Cho mËt ®é kÝch thíc h¹t - Cho ®êng kÝnh h¹t d 0,2mm - TÝnh to¸n ®é nhít ®éng häc 36 x 10-6m2s-1  (xem vÝ dô 2.1 ) - TÝnh to¸n mËt ®é níc 1027kgm-3  (xem vÝ dô 2.1 ) s  s  - TÝnh to¸n 2,58 117
- TÝnh to¸n D* theo ph¬ng tr×nh (98) D* 4,06 - TÝnh to¸n vËn tèc ch×m l¾ng 0,0202ms-1 theo ph¬ng tr×nh (102) ws §Ó so s¸nh, gi¸ trÞ ws dù b¸o theo ph¬ng ph¸p Van Rijn ph¬ng tr×nh (101) lµ 0,0198 ms-1 vµ ph¬ng ph¸p Hallermeier (ph¬ng tr×nh (100)) lµ 0,0216ms-1. 2. NÕu nång ®é thÓ tÝch lín h¬n 0,05, sö dông ph¬ng tr×nh (103) thay vµo ®ã. H×nh 27. VËn tèc ch×m l¾ng cña h¹t th¹ch anh cã ®êng kÝnh sµng d víi nång ®é thÊp trong níc tÜnh 8.4. Nång ®é trÇm tÝch l¬ löng díi t¸c ®éng dßng ch¶y KiÕn thøc Trong c¸t l¬ löng, sù ch×m l¾ng h¹t vÒ phÝa ®¸y ®îc c©n b»ng t¬ng øng bëi sù khuyÕch t¸n c¸t ngîc lªn do c¸c chuyÓn ®éng rèi cña níc (kÓ c¶ thµnh phÇn th¼ng ®øng cña vËn tèc) gÇn ®¸y. Ph¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn sù c©n b»ng nµy lµ: 118
dC ws C   K s (104) dz trong ®ã ws= vËn tèc ch×m l¾ng cña h¹t trÇm tÝch C = nång ®é thÓ tÝch cña trÇm tÝch t¹i ®é cao z Ks = ®é khuÕch t¸n rèi cña trÇm tÝch. KhuÕch t¸n rèi phô thuéc vµo rèi trong dßng ch¶y vµ vµo ®é cao trªn ®¸y. Cã thÓ gi¶i ph¬ng tr×nh (104) ®Ó nhËn ®îc ph©n bè th¼ng ®øng cña nång ®é trÇm tÝch l¬ löng, phï hîp víi c¸c gi¶ thiÕt cô thÓ. C¸c gi¶ thiÕt kh¸c nhau vÒ khuÕch t¸n rèi cña trÇm tÝch dÉn ®Õn c¸c biÓu thøc kh¸c nhau ®èi víi ph©n bè nång ®é. H×nh d¹ng cña ph©n bè phô thuéc vµo tû sè: ws b (105) ku* trong ®ã b = sè Rouse, hoÆc tham sè l¬ löng k = 0,40 = h»ng sè von Karman u*= vËn tèc ma s¸t tæng céng. Chó ý r»ng sù cuèn theo cña trÇm tÝch tõ ®¸y ®îc ®iÒu khiÓn bëi ma s¸t líp   2 ®Öm  os  u*s , trong khi khuÕch t¸n trÇm tÝch lªn cao h¬n trong cét níc ®îc ®iÒu   2 khiÓn bëi øng suÊt trît tæng céng  os  u*s . §ã lµ v× søc c¶n h×nh d¹ng cña gîn c¸t kh«ng t¸c ®éng trùc tiÕp lªn c¸c h¹t n»m trªn bÒ mÆt cña ®¸y, nhng nã t¹o ra rèi ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh khuÕch t¸n. Sù kh¸c biÖt kh«ng cßn ®èi víi ®iÒu kiÖn dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y (xem môc 72) trong ®ã u*= u*s. TrÇm tÝch l¬ löng do dßng ch¶y trong biÓn còng t¬ng tù nh trong s«ng. NÕu khuÕch t¸n rèi ®îc gi¶ thiÕt t¨ng tuyÕn tÝnh theo ®é cao trªn ®¸y (K = kzu*z), ph©n bè nång ®é t¬ng øng lµ ph©n bè theo ®Þnh luËt sè mò: b  z C z   Ca   . SC (106)  z  a NÕu khuÕch t¸n rèi ®îc gi¶ thiÕt biÕn ®æi theo ®é cao b»ng d¹ng parab«n K* = ku*z[1-(z/h)], nhËn ®îc ph©n bè Rouse: b  z h  za  C z   C a  . SC (107)   za h  z  NÕu khuÕch t¸n rèi ®îc gi¶ thiÕt biÕn ®æi víi ®é cao b»ng d¹ng parab«n ë nöa díi, vµ kh«ng ®æi ë nöa trªn cña cét níc, nhËn ®îc ph©n bè Van Rijn (1984). ThÊy r»ng Van Rijn còng xÐt ®Õn sù kh¸c biÖt gi÷a khuÕch t¸n trÇm tÝch vµ ®éng lîng chÊt láng, vµ sù ph©n tÇng mËt ®é do trÇm tÝch, b»ng c¸ch ®a ra mét d¹ng söa ®æi cã sè mò b: 119
 b'  z h  za  h C z   C a  víi za  z  SC (108a)   za h  z  2 b' z  h z 1  C z   Ca  a  exp  4b' (  ) víi  z  h SC (108b) h z  h 2 2   a b b'   B2 SC (108c) B1 2 w  ws B1  1  2 s víi 0,1   1 SC (108d) u  u *  ws 1 =2 víi u* 0,8 0, 4 w  ws  Ca  B2  2,5 s víi 0,01    1. SC (108e)   u  u*  0,65  *  Trong c¸c ph¬ng tr×nh (106) ®Õn (108): z = ®é cao trªn ®¸y biÓn za= ®é cao tham chiÕu gÇn ®¸y biÓn C(z) = nång ®é trÇm tÝch t¹i ®é cao z Ca= nång ®é trÇm tÝch tham chiÕu t¹i ®é cao za h = ®é s©u níc b = sè Rouse (ph¬ng tr×nh (105)). Nång ®é cã thÓ biÓu thÞ lµ thÓ tÝch/thÓ tÝch hoÆc khèi lîng/thÓ tÝch, thÓ hiÖn r»ng C(z) vµ Ca cã cïng ®¬n vÞ (xem môc 2.3). Mét so s¸nh h×nh d¹ng cña 3 ph©n bè ®èi víi trêng hîp b = 1 víi za/h = 0,01 ®îc ®a ra trªn h×nh 28a. Ph©n bè Rouse ®îc sö dông réng r·i nhÊt, ®Æc biÖt trong s«ng. C¸c vÝ dô cña ph©n bè Rouse víi c¸c gi¸ trÞ b kh¸c nhau ®îc cho trªn h×nh 28b. §èi víi c¸c h¹t mÞn vµ dßng ch¶y m¹nh (b nhá) trÇm tÝch ®îc x¸o trén m¹nh trong toµn bé cét níc, trong khi ®èi víi c¸c h¹t th« vµ dßng ch¶y yÕu (b lín), trÇm tÝch tËp trung chñ yÕu gÇn ®¸y. Ph©n bè Rouse Ýt phï hîp h¬n khi sö dông trong biÓn bëi v× ®é nhít rèi d¹ng parab«n gi¶m tíi kh«ng t¹i bÒ mÆt, lµm cho nång ®é trÇm tÝch dù b¸o b»ng kh«ng t¹i mÆt níc. §iÒu nµy ngîc l¹i víi quan tr¾c, ®Æc biÖt nÕu cã sãng. C¶ ph©n bè Van Rijn vµ theo ®Þnh luËt hµm mò ®Òu cã khuÕch t¸n kh¸c kh«ng t¹i mÆt níc, vµ ®¬ng nhiªn lµ phï hîp h¬n. §Þnh luËt sè mò hÊp dÉn do sù ®¬n gi¶n cña thao t¸c to¸n häc, ®Æc biÖt bëi v× ®é chÝnh x¸c lín xuÊt hiÖn ë phÇn thÊp h¬n cña cét níc, n¬i nång ®é lín nhÊt. Ph©n bè Van Rijn cã lÏ phï hîp víi sè liÖu tèt nhÊt, vµ ®îc kiÕn nghÞ sö dông chØ ®èi víi dßng ch¶y trong biÓn. 120
H×nh 28. Ph©n bè nång ®é trÇm tÝch l¬ löng (a) so s¸nh 3 c«ng thøc (trôc l«garÝt ), b) biÕn ®æi kÝch thíc h¹t vµ vËn tèc dßng ch¶y (trôc tuyÕn tÝnh) Nång ®é tham chiÕu Ca, vµ ®é cao tham chiÕu za ph¶i ®îc x¸c ®Þnh ®Ó c¸c ph¬ng tr×nh (106) -(108) cho dù b¸o nång ®é tiÖn lîi nhÊt. Mét sè biÓu thøc cho 121
chóng ®ang cã. Garcia vµ Parker (1991) kiÓm tra 7 trong sè chóng theo mét tËp hîp lín sè liÖu, vµ kÕt luËn r»ng 2 c«ng thøc tèt nhÊt lµ: 1. Smith vµ McLean (1977) 0,00156Ts Ca  SC (109) 1  0,0024Ts 26,3 cr Ts d50 za   t¹i ®é cao g s  1 12 2. Van Rijn (1984) 0,015dTs3 / 2 Ca  SC (110) z a D* ,3 0 t¹i ®é cao za=  s /2, víi  s cho bëi ph¬ng tr×nh (83) vµ gi¸ trÞ nhá nhÊt cña za= 0,01h. 3. BiÓu thøc gÇn ®©y h¬n c¶, còng cho kÕt qu¶ tèt lµ cña Zyserman vµ Fredsoe (1994): 0,331 s  0,0451, 75 Ca  SC (111) 1  0,720 s  0,0451,75 t¹i ®é cao za= 2d50. Trong c¸c ph¬ng tr×nh (109) - (111): Ca= nång ®é (thÓ tÝch/thÓ tÝch) t¹i ®é cao za za= ®é cao tham chiÕu  os = øng suÊt trît ma s¸t líp ®Öm t¹i ®¸y  cr = ngìng øng suÊt trît t¹i ®¸y ®èi víi chuyÓn ®éng trÇm tÝch Ts=  os   cr  /  cr d50= ®êng kÝnh h¹t trung vÞ h = ®é s©u níc g = gia tèc träng trêng  = mËt ®é níc  s = mËt ®é vËt liÖu trÇm tÝch s  s /   = ®é nhít ®éng häc cña níc 1/ 3  g s  1 d 50 D* =   2    os s  = tham sè Shields ma s¸t líp ®Öm g s  1d 50 122
 s = ®é cao sãng c¸t. Quy tr×nh 1. §Ó tÝnh to¸n nång ®é trÇm tÝch l¬ löng t¹i 1m trªn ®¸y, sö dông ph©n bè nång ®é hµm mò cïng nång ®é tham chiÕu cña Smith vµ McLean ®èi víi dßng ch¶y æn ®Þnh (dßng ch¶y thuû triÒu vµ giã cã thÓ coi nh æn ®Þnh), cho c¸c h¹t th¹ch anh trong níc biÓn t¹i 10oC, 35 o/oo, cho gi¸ trÞ cña: VÝ dô 8.2. Nång ®é díi t¸c ®éng dßng ch¶y 1,0ms-1 - vËn tèc dßng ch¶y trung b×nh ®é s©u U - ®é s©u níc h 10m - ph©n bè kÝch thíc h¹t cña ®¸y d10 0,17mm d50 0,20mm d90 0,23mm Trong vÝ dô nµy, trÇm tÝch ®îc chän läc kü vµ d50 cã thÓ lÊy lµm kÝch thíc h¹t ®¹i biÓu d. - TÝnh to¸n vËn tèc ch×m l¾ng cña h¹t ®¹i biÓu (xem vÝ dô 8.1). 0,0202ms-1 Víi d = 0,20mm ws - TÝnh to¸n øng suÊt trît ma s¸t líp ®Öm (xem vÝ dô 3.3), 0,952ms-1 vÝ dô sö dông c«ng thøc Soulsby - KiÓm tra xem ®¸y cã gîn c¸t kh«ng b»ng c¸ch tÝnh to¸n tham sè Shields s (xem ph¬ng tr×nh (2a)) 0,299 NÕu  s < 0,8 , ®¸y gîn c¸t (còng xem cã sãng c¸t kh«ng, trong vÝ dô nµy lµ kh«ng gîn c¸t) - TÝnh to¸n hÖ sè ma s¸t tæng céng CD trªn ®¸y gîn c¸t, sö dông ph¬ng tr×nh (37) víi z0= 0,006m (b¶ng 7 ®èi víi gîn c¸t) CD 0,00388 - TÝnh to¸n ma s¸t líp ®Öm tæng céng 1 0,0623ms-1 u*  C D U 2 - TÝnh to¸n ngìng øng suÊt trît 0,176ms-1  cr (xem vÝ dô 6.3)  os   cr Ts  - TÝnh to¸n 4,41  cr - TÝnh to¸n ®é cao tham chiÕu 123
vµ nång ®é tham chiÕu theo ph¬ng tr×nh (109) 26,3  0,176  4, 41 0,2  10 3 1,30 x 10-3m   za 1027  9,812,58  1 12 0,00156  4,41 6,81 x 10-3  Ca 1  0,0024  4,41 - TÝnh to¸n sè Rouse ws 0,0202   b 0,811 u* 0,40  0,0623 - Chän ®é cao t¹i ®ã yªu cÇu tÝnh to¸n nång ®é z 1,0m - TÝnh to¸n nång ®é t¹i ®é cao z b»ng c¸ch sö dông ph¬ng tr×nh (106) 0,811   1,0 3 3,1 x 10-5   6,81  10  C(z)  1,30  10 3    - NÕu muèn chuyÓn ®æi thµnh kgm-3, nh©n víi 2650kgm-3 (xem b¶ng 4) 0,082kgm-3 CM(z) 2. §Ó so s¸nh: 0,0616kgm-3 - sö dông ph©n bè Van Rijn Ca, za 0,121kgm-3 - sö dông ph©n bè Rouse vµ Zyserman vµ Fredsoe Ca, za 3. C¸c ph¬ng ph¸p kh¸c nhau cho lêi gi¶i ®èi víi CM t¹i z = 1m kh¸c nhau ®Õn 2 lÇn. KÝch thíc h¹t l¬ löng trung vÞ cã thÓ tÝnh to¸n b»ng c¸ch sö dông ph¬ng ph¸p Van Rijn (ph¬ng tr×nh (97)) ®Ó nhËn ®îc d50,s= 0,194mm, ®èi víi nã nång ®é t¹i 1m trong vÝ dô 8.2 theo ph¬ng ph¸p ph©n bè ®Þnh luËt hµm mò lµ CM(z) = 0,104kgm-3. 8.5. Nång ®é trÇm tÝch l¬ löng díi t¸c ®éng sãng KiÕn thøc Díi t¸c ®éng sãng, trÇm tÝch l¬ löng bÞ gi÷ trong mét líp biªn sãng t¬ng ®èi máng (vµi mm hoÆc cm) (xem môc 4.4). §èi víi ®¸y gîn c¸t, ®é nhít rèi (xem môc 8.4) kh«ng ®æi theo ®é cao, vµ ph©n bè nång ®é ®îc cho b»ng: C z   C0 e  z / l SC (112) trong ®ã z = ®é cao trªn ®¸y C(z) = nång ®é trÇm tÝch (thÓ tÝch/thÓ tÝch) t¹i ®é cao z C0= nång ®é tham chiÕu (thÓ tÝch/thÓ tÝch) t¹i ®¸y biÓn l = quy m« ®é dµi ph©n huû. NhiÒu biÓu thøc ®a ra cho l vµ C0, mét trong sè ®îc sö dông réng r·i nhÊt lµ cña Nielsen (1992) ®èi víi ®¸y gîn c¸t: 124
Uw Uw l  0,075 r  18 víi SC (113a) ws ws Uw l  1,4 r  18 víi SC (113b) ws C0  0,005 r3 SC (113c) 2 f wsU w r  SC (113d) 2 2s  1gd 1   r /  r  trong ®ã ww= biªn ®é vËn tèc quü ®¹o sãng (xem môc 4.4) ws= vËn tèc ch×m l¾ng h¹t (xem môc 8.3)  r = ®é cao gîn c¸t r = bíc sãng gîn c¸t f wö = hÖ sè ma s¸t do sãng trªn ®¸y nh¸m (ph¬ng tr×nh (60b)) = 0,00251exp(5,21 r 0,19 ) U wT r 5d 50 d50= kÝch thíc h¹t trung vÞ T = chu kú sãng S = mËt ®é t¬ng ®èi cña trÇm tÝch g = gia tèc träng trêng. Ph¬ng tr×nh (112) ®«i khi còng sö dông cho ®iÒu kiÖn dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y (®¸y ph¼ng), mÆc dï chøng cí gÇn ®©y chØ ra r»ng mét biÓu thøc tèt h¬n trong trêng hîp nµy t¬ng tù víi ph¬ng tr×nh (106) ®èi víi dßng ch¶y: b  z C z   Ca   . SC (114)  z  a C¸c gi¸ trÞ thùc nghiÖm cña b kh«ng nhÊt thiÕt tu©n thñ c¸c dù kiÕn lý thuyÕt, vµ tiªu biÓu lµ b =1,7 ®èi víi d50= 0,13mm vµ b = 2,1 ®èi víi d50= 0,21mm, ®èi víi tÊt c¶ c¸c ®iÒu kiÖn sãng trong ph¹m vi 0,4 < Uw < 1,3ms-1 vµ 5 < T < 12s. NÕu za= 1cm, gi¸ trÞ cña Ca 4 x 10-4 ®èi víi Uw= 0,5ms-1 vµ Ca= 8 x 10-3 ®èi víi Uw= 1,3ms-1 ®îc thÊy b»ng thùc nghiÖm ®èi víi d50= 0,21mm (Ribberink vµ Al-Salem, 1991). Víi dù b¸o nãi trªn, ph¬ng tr×nh (114) cã thÓ sö dông víi gi¸ trÞ lý thuyÕt b = ws/( u*w ) vµ víi Ca vµ za nhËn ®îc theo ph¬ng ph¸p Zyserman vµ Fredsoe (ph¬ng tr×nh (111)), víi  ws thay cho  s , lÊy vÝ dô. Quy tr×nh 1. VÝ dô 8.3. Nång ®é díi t¸c ®éng sãng - §Ó tÝnh to¸n nång ®é trÇm tÝch l¬ löng 125
do sãng, cho gi¸ trÞ cña: + ®é cao t¹i ®ã yªu cÇu nång ®é z 0,1m 0,310ms-1 + biªn ®é vËn tèc quü ®¹o sãng Uw + chu kú sãng T 6s + kÝch thíc h¹t trung vÞ d50 0,2mm + mËt ®é t¬ng ®èi cña trÇm tÝch s 2,58 (C¸c gi¸ trÞ vÝ dô nh trong vÝ dô 7.3) - TÝnh to¸n gi¸ trÞ U w T /(5d 50 ) r 592 - TÝnh to¸n hÖ sè ma s¸t sãng ph¬ng tr×nh (60b) fwr 0,0118 - TÝnh to¸n biªn ®é tham sè Shields  ws liªn quan ®Õn h¹t 0,183 NÕu  ws < 0,8, ®¸y gîn c¸t vµ ph¶i sö dông ph¬ng tr×nh (112) vµ (113). NÕu  ws > 0,8, ®¸y ph¼ng víi dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y vµ ph¶i sö dông ph¬ng tr×nh (114). - Trong vÝ dô nµy  ws < 0,8 do ®ã ®¸y gîn c¸t, vÝ dô 7.3 cho ta r 0,0452m r 0,265m r - TÝnh to¸n theo ph¬ng tr×nh (113d) 0,849 0,0202ms-1 - TÝnh to¸n ws (xem vÝ dô 8.1) ws - TÝnh to¸n Uw/ ws 49,5 - TÝnh to¸n l tõ ph¬ng tr×nh (113b) l 0,0633m - TÝnh to¸n nång ®é t¹i ®é cao z 4,48 x 10-4 b»ng ph¬ng tr×nh (112) C(z) 1,19kgm-3 - HoÆc khèi lîng trªn thÓ tÝch   s C ( z ) CM(z) 2. §Ó so s¸nh, nÕu gi¶ thiÕt dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y trªn ®¸y gîn c¸t th× ph¬ng tr×nh (114) víi b ®îc tÝnh to¸n b»ng c¸ch sö dông u* tæng céng (bao gåm søc c¶n h×nh d¹ng cña gîn c¸t) vµ sö dông nång ®é tham chiÕu Zyserman vµ Fredsoe, cho ta CM(z) = 0,836kgm-3 t¹i z = 0,10m. 3. C¸c tÝnh to¸n ph©n bè nång ®é rÊt nh¹y c¶m víi vËn tèc ch×m l¾ng, vµ do ®ã lµ kÝch thíc h¹t l¬ löng. Trong vÝ dô 8.3 gi¶ thiÕt vËt liÖu ®¸y ®ång nhÊt, vµ do ®ã d50,s=d50,b. Trong thùc tÕ d50,s ®óng ra sÏ nhá h¬n d50,b, nhng ph¬ng ph¸p tin cËy ®Ó dù b¸o chóng díi t¸c ®éng sãng vÉn cha ®îc thiÕt lËp. 126
8.6. Nång ®é trÇm tÝch l¬ löng díi t¸c ®éng sãng vµ dßng ch¶y KiÕn thøc Díi t¸c ®éng sãng vµ dßng ch¶y kÕt hîp, trÇm tÝch sÏ l¬ löng trong líp biªn sãng vµ khuÕch t¸n s©u h¬n vµo dßng ch¶y bëi rèi liªn quan ®Õn dßng ch¶y. C¶ hai qu¸ tr×nh nµy bÞ ¶nh hëng bëi sù t¬ng t¸c gi÷a c¸c líp biªn sãng vµ dßng ch¶y ®· th¶o luËn ë môc 5.3. H×nh d¹ng cña ph©n bè nång ®é trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nh vËy kh«ng ®îc x¸c lËp tèt, nhng ®iÓn h×nh cã d¹ng sau ®©y:  bmax  z C z   C a   víi za  z  zw SC (115a)  z  a  bm  z C  z   C  z w   zw  z  h víi SC (115b)  z  w ws bmax  SC (115c) ku*max ws bm  SC (115d) ku*m u*max T zw  = ®é dµy líp biªn sãng SC (115e) 2 víi z = ®é cao trªn ®¸y biÓn C(z) = nång ®é trÇm tÝch t¹i ®é cao z Ca = nång ®é tham chiÕu t¹i ®é cao za za = ®é cao tham chiÕu gÇn ®¸y biÓn C(zw) = nång ®é t¹i z = zw ®îc tÝnh to¸n theo ph¬ng tr×nh (115a) ws = vËn tèc ch×m l¾ng trÇm tÝch  = h»ng sè von Karman = 0,40 1/ 2 u*max   max /   1/ 2 u*m   m /    max = øng suÊt trît t¹i ®¸y lín nhÊt trong chu kú sãng  max = øng suÊt trît t¹i ®¸y trung b×nh trong chu kú sãng T = chu kú sãng. Nång ®é tham chiÕu Ca cã thÓ tÝnh to¸n theo mét trong c¸c biÓu thøc cho trong môc 8.4 (ph¬ng tr×nh (109)-(111)). VÝ dô biÓu thøc Zyserman vµ Fredsoe cã thÓ sö dông víi  max, s thay cho  s . 127
Ph¬ng ph¸p nãi trªn ®îc thiÕt kÕ cho ®iÒu kiÖn ®¸y ph¼ng (dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y) ®Ó cho ®é dµi nh¸m phï hîp ®Ó sö dông khi tÝnh to¸n  m vµ  max lµ z0= d50/12. C¸c ®iÒu kiÖn ¸p dông chøng tá r»ng  max, s  0,8 g (  s   ) d 50 (tøc lµ  max, s > 0,8). NÕu  max, s < 0,8 dêng nh ®¸y bÞ gîn c¸t (nhng ph¶i thÊy r»ng chØ tiªu nµy kh«ng ph¶i thiÕt lËp v÷ng ch¾c cho dßng ch¶y céng víi sãng). §èi víi ®¸y gîn c¸t , c¸c gi¸ trÞ ma s¸t líp ®Öm  m vµ  max ph¶i sö dông ®Ó tÝnh to¸n nång ®é tham chiÕu Ca, nhng c¸c gi¸ trÞ øng suÊt trît tæng céng ph¶i ®îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n bmax vµ bm. Van Rijn (1993) më réng biÓu thøc chØ cho dßng ch¶y cña «ng ®èi víi ph©n bè nång ®é (ph¬ng tr×nh (108)) ®Ó xÐt ®Õn ¶nh hëng cña sãng. Mét ph©n bè khuÕch t¸n rèi do sãng ®îc ®Ò xuÊt vµ ®îc bæ sung theo h×nh thøc tæng c¸c b×nh ph¬ng ®èi víi khuÕch t¸n do dßng ch¶y. BiÓu thøc cña Van Rijn ®èi víi nång ®é tham chiÕu (ph¬ng tr×nh (110)) ®îc chÊp nhËn ®Ó xÐt ®Õn øng suÊt trît t¹i ®¸y do sãng vµ hiÖu øng cña gîn c¸t còng ®îc chÊp nhËn ®Ó xÐt ®Õn sãng. Ph¬ng ph¸p ¸p dông cho c¶ 2 ®iÒu kiÖn ®¸y gîn c¸t vµ dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y. TÝnh to¸n nhËn ®îc ®èi víi ph©n bè nång ®é (vµ suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch) thùc hiÖn b»ng ch¬ng tr×nh TRANSPOR cña Van Rijn, ®îc kÓ ®Õn trong cuèn s¸ch cña «ng (Van Rijn, 1993), mÆc dï cÇn thÊy r»ng ngêi sö dông ph¶i cã kinh nghiÖm nµo ®ã ®Ó chän kÝch thíc h¹t l¬ löng, ®é nh¸m ®¸y liªn quan ®Õn sãng vµ dßng ch¶y ®îc sö dông lµm gi¸ trÞ ®Çu vµo. Ph¬ng ph¸p tiªn tiÕn nhÊt ®Ó tÝnh to¸n nång ®é trÇm tÝch l¬ löng (vµ suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch) lµ ph¬ng ph¸p m« h×nh sè cho líp biªn sãng vµ dßng ch¶y, nhê sö dông mét d¹ng khÐp kÝn n¨ng lîng rèi nµo ®ã. Ph¬ng tr×nh ®èi víi ®éng lîng, c¸c thuéc tÝnh rèi vµ nång ®é trÇm tÝch ®îc gi¶i t¹i c¸c ®iÓm líi theo híng ®øng, t¹i mçi bíc thêi gian trong mét chu kú sãng. Mét khi m« h×nh héi tô ®Õn nghiÖm lÆp, sÏ nhËn ®îc ph©n bè vËn tèc híng ngang vµ nång ®é trÇm tÝch tøc thêi vµ trung b×nh thêi gian trong chu kú sãng. Davies vµ nnk (1997) m« t¶ 4 m« h×nh lo¹i nµy, ®îc ph¸t triÓn bëi Davies, Ribberink, Temperville vµ m« h×nh STP cña §an M¹ch, mçi trong sè chóng kh¸c nhau vÒ d¹ng khÐp kÝn rèi vµ c¸c gi¶ thiÕt kh¸c nhau vÒ tr¹ng th¸i trÇm tÝch (d¹ng nång ®é tham chiÕu, t¾t dÇn rèi, cÊp phèi trÇm tÝch). C¸c m« h×nh ®îc so s¸nh víi nång ®é trÇm tÝch l¬ löng ®o ®¹c ®Õn ®é cao 0,10m, thùc hiÖn trong mét tuynen níc dao ®éng (OWT) víi vËn tèc æn ®Þnh céng víi nhiÔu ®éng trªn mét ®¸y c¸t cã d50= 0,21mm. C¸c m« h×nh cña Davies, Temperville vµ STP cho thÊy phï hîp víi ph©n bè nång ®é ®o ®¹c trung b×nh thêi gian nãi chung trong kho¶ng 3 lÇn. C¸c m« h×nh Davies, Ribberink, Temperville giíi h¹n cho c¸c ®iÒu kiÖn dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y, ®¸y ph¼ng (nh ®· x¶y ra trong c¸c ®o ®¹c OWT) trong khi m« h×nh STP cã thÓ ®Ò cËp ®Õn ®¸y gîn c¸t. C¸c c¶i tiÕn sau nµy vÒ kh¶ n¨ng dù b¸o dêng nh cßn n»m trong ph¸t triÓn t¬ng lai cña lo¹i m« h×nh nµy. NhiÒu khÝa c¹nh ph¶n øng trÇm tÝch l¬ löng díi t¸c ®éng kÕt hîp sãng vµ dßng ch¶y vÉn cßn hiÓu biÕt mét c¸ch nghÌo nµn, do vËy kÕt qu¶ cÇn ®îc xö lý thËn träng. C¸c kÕt qu¶ phô thuéc nhiÒu vµo ph¬ng ph¸p sö dông, c¸c gi¶ thiÕt ®· thùc 128
hiÖn, vµ c¸c tham sè ®Çu vµo nh kÝch thíc h¹t l¬ löng vµ nhiÖt ®é níc. KiÕn nghÞ khi ph©n tÝch ®é nh¹y ph¶i kÓ ®Õn tÊt c¶ c¸c ®iÒu nµy khi thùc hiÖn dù b¸o cho c¸c øng dông thùc tÕ. Quy tr×nh 1. Quy tr×nh tÝnh to¸n nång ®é trÇm tÝch l¬ löng do sãng vµ dßng ch¶y kÕt hîp ®îc minh ho¹ b»ng c¸ch kÕt hîp c¸c gi¸ trÞ ®Çu vµo cña dßng ch¶y æn ®Þnh sö dông trong vÝ dô 8.2 ®ång tuyÕn (   0 0 ) víi gi¸ trÞ ®Çu vµo cña sãng sö dông trong vÝ dô 8.3. Xem c¸c vÝ dô nµy ®èi víi mét sè bíc: VÝ dô 8.4. Nång ®é do sãng vµ dßng ch¶y kÕt hîp - Cho c¸c gi¸ trÞ cña: + ®é s©u níc h 10m + mËt ®é níc (10oC, 35o/oo) 1027kgm-3  + ®êng kÝnh h¹t trung vÞ d50 0,2mm 2650kgm-3 s + mËt ®é cña h¹t trÇm tÝch 1,0ms-1 + vËn tèc dßng ch¶y trung b×nh ®é s©u U 0,310ms-1 + biªn ®é vËn tèc quü ®¹o sãng Uw + chu kú sãng T 6s 0o  + gãc gi÷a híng sãng vµ dßng ch¶y 0,0202ms-1 - TÝnh to¸n vËn tèc ch×m l¾ng ws - TÝnh to¸n øng suÊt ma s¸t líp ®Öm t¹i ®¸y, sö dông ph¬ng ph¸p DATA13 (xem vÝ dô 5.1) víi ®é nh¸m liªn quan ®Õn h¹t z0s=d50/12 0,0167mm - øng suÊt trît ma s¸t líp ®Öm trung b×nh t¹i ®¸y 2,53Nm-2  ms - øng suÊt trît ma s¸t líp ®Öm lín nhÊt t¹i ®¸y 2,95Nm-2  max, s - VËn tèc ma s¸t líp ®Öm trung b×nh  ( ms /  )1 / 2 0,0496ms-1 u*ms - VËn tèc ma s¸t líp ®Öm lín nhÊt  ( max, s /  )1 / 2 0,0536ms-1 u*max,s - Tham sè ma s¸t líp ®Öm Shields  ms trung b×nh, ph¬ng tr×nh (2a) 0,794 - Tham sè ma s¸t líp ®Öm Shields  max, s lín nhÊt, ph¬ng tr×nh (2a) 0,927 129
Bëi v×  max, s > 0,8 (vµ thËm chÝ  ms  0,8) ®¸y coi nh ph¼ng víi dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y. øng suÊt trît tæng céng t¹i ®¸y...vv, ®¬ng nhiªn b»ng c¸c gi¸ trÞ ma s¸t líp ®Öm. - TÝnh to¸n nång ®é tham chiÕu, sö dông ph¬ng ph¸p Zyserman vµ Fredsoe, ph¬ng tr×nh (111) víi  s thay b»ng  max, s Ca 0,168 0,4 x 10-3m - TÝnh to¸n ®é cao tham chiÕu = 2d50 za - TÝnh to¸n bmax ph¬ng tr×nh (115c) bmax 0,942 - TÝnh to¸n bm ph¬ng tr×nh (115d) bm 1,02 - TÝnh to¸n ®é dµy líp biªn sãng, ph¬ng tr×nh (115e) zw 0,0512m - TÝnh to¸n C(zw) 1,74 x 10-3 ph¬ng tr×nh (115a) víi z = zw C(zw) - Chän ®é cao z t¹i ®ã yªu cÇu nång ®é 0,10m - TÝnh to¸n nång ®é t¹i ®é cao z 8,82 x 10-4 ph¬ng tr×nh (115b) C(z) - ChuyÓn ®æi thµnh nång ®é khèi lîng  s C  z  2,34kgm-3 CM(z) Gi¸ trÞ CM(z) = 2,34kgm-3 t¹i z = 0,10m so víi gi¸ trÞ 1,19kgm-3 t¹i cïng ®é cao trong vÝ dô 8.3 ®èi víi cïng ®Æc trng sãng kh«ng cã dßng ch¶y. TÝnh to¸n t¬ng tù sö dông z = 1,0m trong vÝ dô 8.4 cho ta CM(z) = 0,225kgm-3, so víi gi¸ trÞ 0,082kgm-3 t¹i cïng ®é cao trong vÝ dô 8.2 ®èi víi cïng dßng ch¶y kh«ng cã sãng. Tuy nhiªn cÇn thÊy r»ng ®¸y ®îc dù ®o¸n gîn c¸t trong trêng hîp chØ do dßng ch¶y hoÆc chØ do sãng, trong khi l¹i ®îc dù b¸o lµ ®¸y ph¼ng víi dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y trong trêng hîp kÕt hîp sãng vµ dßng ch¶y. 2. §èi víi sãng vµ/ hoÆc dßng ch¶y yÕu h¬n, quy tr×nh ph¶i ®îc thay ®æi: - ®Ó xÐt kÝch thíc h¹t l¬ löng d50,s , nhá h¬n d50,b t¹i ®¸y. - ®Ó xÐt ®Õn hiÖu øng gîn c¸t b»ng c¸ch sö dông øng suÊt trît ma s¸t líp ®Öm t¹i ®¸y khi tÝnh to¸n Ca, nhng sö dông øng suÊt trît tæng céng t¹i ®¸y khi tÝnh to¸n bmax vµ bm. 3. Mét so s¸nh cã thÓ thùc hiÖn víi c¸c dù b¸o theo ch¬ng tr×nh TRANSPOR cña Van Rijn, víi ®Çu vµo t¬ng tù nh trong vÝ dô 8.4 (h =10m, U = 1,0ms-1, Hs= 1,0m, Tp= 6s,  =0o, d50= 0,2 x10-3m, d90= 0,23 x10-3m, d50,s= 0,2 x10-3m, 10oC, 35o/oo) vµ víi c¶ ®é cao nh¸m ®¸y liªn quan ®Õn sãng vµ ®é cao nh¸m ®¸y liªn quan ®Õn dßng ch¶y ®Òu lÊy b»ng 0,01m (gi¸ trÞ cho phÐp tèi thiÓu). §Çu ra cña ch¬ng tr×nh dù b¸o nång ®é l¬ löng t¹i mét lo¹t c¸c ®é cao rêi r¹c. ¸p dông néi suy l«garÝt ®èi víi c¸c gi¸ trÞ kÕt qu¶ cho ta nång ®é khèi lîng dù b¸o lµ CM = 1,95kgm-3 t¹i z = 0,10m, 130
vµ CM= 0,234kgm-3 t¹i z = 1,0m. Chóng ®îc so s¸nh víi c¸c gi¸ trÞ CM= 2,33 vµ 0,225kgm-3 t¬ng øng, dù b¸o b»ng ph¬ng ph¸p sö dông trong vÝ dô 8.4. 131