Sự thuần nhất của đường cong phổ của dòng tổng cộng vàtần số đỉnh của nó gần
trùng với tần số sóng gió, sóng lừng chứng tỏ các hợp phần năng lượng rối có nguồn gốc từ
các quá trình xa bờ trong phổ dòng chảy toàn phần đóng vai trò không lớn. Điều này dễ hiểu
vì nơi đặt máy quan trắc có độ sâu không lớn. Những nhiễu động nguồn gốckhác sóng hoặc
không ảnh hưởng tới vùng sát bờ hoặc nhanh chóng triệt tiêu ở lớp sát đáy
9 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 1785 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Về đặc điểm động lực lớp sát đáy ở vùng biển ven bờ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phạm Văn Huấn. Đặc điểm động lực lớp sỏt đỏy ở vựng biển ven bờ. Tạp chớ Khớ tượng Thủy văn. Trung tõm
Khớ tượng Thủy văn Quốc gia. Số 542 * Thỏng 2 - 2006, tr. 26-36
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
về đặc điểm động lực lớp sát đáy ở vùng biển ven bờ
Phạm Văn Huấn
Tr−ờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG HN
Tóm tắt: Phát triển ph−ơng pháp phân tích số liệu khảo sát của máy SEAPAC 2300 STAR, đánh
giá các đặc tr−ng rối lớp biên nh−: phổ áp suất đáy, các thμnh phần năng l−ợng rối, dòng sóng trung
bình, h−ớng vμ tần số của tốc độ quỹ đạo sóng, động năng rối tổng cộng, phân bố thẳng đứng của
dòng.
Trình bμy tóm tắt ph−ơng pháp vμ quy trình quan trắc vμ tính toán các đặc tr−ng động lực vμ thủy
thạch động lực bằng thiết bị SEAPAC 2300 STAR;
Đánh giá các đặc tr−ng động lực lớp sát đáy vùng biển ven bờ: phổ năng l−ợng dòng chảy, đặc
tr−ng sóng, thủy triều, năng l−ợng động học rối.
Mở đầu
Quan trắc các đặc tr−ng thủy động lực
vμ thạch động lực học ở lớp sát đáy vùng
biển nông ven bờ có ý nghĩa khoa học vμ
thực tiễn. Những đặc tr−ng động lực học
nh− tốc độ dòng, phân bố thẳng đứng của
dòng, các tham số sóng, mực n−ớc, biến
động của dòng, các tham số chuyển động
quỹ đạo của sóng thu đ−ợc qua quan trắc
lμ những số liệu quý giá lμm đầu vμo trong
nhiều công thức tính toán về sự t−ơng tác
giữa dòng n−ớc vμ nền đáy biển, mô hình
hoá các quá trình trao đổi ở lớp biên sóng
- dòng sát đáy. Các tham số động lực của
dòng sát đáy ở vùng gần bờ có thể lμm dữ
liệu tính toán thực tế về vận chuyển trầm
tích trong vùng sát bờ biển.
SEAPAC 2300 STAR lμ một hệ thống
quan trắc cho phép ghi tự động đồng thời
một loạt đặc tr−ng về dòng, sóng vμ độ
đục n−ớc biển với tần số ghi cao. Kinh
nghiệm thế giới cho biết rằng hệ thống
nμy đ−ợc sử dụng chuyên để khảo sát
động lực học lớp biên sóng - dòng vùng
ven bờ. SEAPAC 2300 STAR thuộc loại
thiết bị mới trên thế giới vμ ở Việt Nam.
Kinh nghiệm sử dụng thiết bị nμy trên thế
giới ch−a đ−ợc phổ biến nhiều [1-3]. Lần
đầu tiên ở Việt Nam chúng tôi có cơ hội
thực hiện thí nghiệm quan trắc bằng hệ
thống nμy [4]. Quan trắc đặt ra mục tiêu
tìm hiểu về đặc điểm động lực vμ thuỷ
thạch động lực của một vùng biển ven bờ
t−ơng đối nhạy cảm, đó lμ vùng biển Văn
Lý ở Nam Định, nơi trong nhiều năm nay
đ−ợc các cơ quan nghiên cứu vμ thiết kế
quan tâm nghiên cứu vμ khảo sát về chế độ
xói lở bờ. Bμi báo nμy giới thiệu những kết
quả khảo sát về một số đặc điểm của dòng
vμ t−ơng tác dòng - sóng lớp sát đáy vùng
ven bờ.
Những giá trị độc lập của các số liệu
ghi đ−ợc của các đầu đo dòng chảy vμ áp
suất sẽ đ−ợc xử lý để nhận đ−ợc các đặc
tr−ng về dòng chảy trung bình. Phân tích
phổ năng l−ợng của các chuỗi đo dòng tại
các tầng quan trắc vμ áp suất sóng cho
phép nhận ra cấu trúc dao động của dòng
trong lớp sát đáy.
Lần đầu tiên chúng tôi áp dụng
ph−ơng pháp phân tích số liệu đo của máy
2300 STAR do J. Wolf (1999) đề xuất [3]
để rút ra những đặc tr−ng thứ sinh về chế
độ rối trong lớp biên sóng - dòng sát đáy
vùng n−ớc biển sát bờ. Về cơ sở của
ph−ơng pháp vμ quy trình xử lý số liệu đã
đ−ợc trình bμy trong [4]. Trong mục 3 dẫn
lại các công thức để tiện theo dõi kết quả.
1. Ph−ơng pháp quan trắc vμ thu thập
số liệu
Máy SEAPAC 2300 STAR đ−ợc đặt
tại vùng biển ven bờ Văn Lý (Nam Định).
Điểm đặt máy cách bờ khoảng 500 m, tại
độ sâu 3 m. Nh− vậy những đặc tr−ng
quan trắc sẽ phản ánh chế độ động lực của
vùng n−ớc có t−ơng tác của sóng vμ dòng
ven bờ, ảnh h−ởng của sóng do n−ớc nông
vμ bờ biển. Đây cũng lμ nơi quá trình vận
chuyển trầm tích quyết định tới biến đổi
bờ đáy liên quan trực tiếp tới sự xói lở bờ
biển của đoạn bờ nμy.
Khi bố trí quan trắc máy đã thiết lập
các tham số đo vμ chế độ đo nh− sau:
- Tốc độ dòng ở lớp biên sóng - dòng
sát đáy đ−ợc ghi tại ba mực, áp suất sóng
tại đáy đ−ợc ghi tại một mực, độ đục ghi
tại ba mực.
- Đặt chế độ loạt ghi mỗi giờ một lần
trong 175 giờ (175 burst), 512 lần ghi với
tần số ghi 0,25 giây một số, vậy mỗi Burst
sẽ có độ dμi 512 số ghi ứng với thời gian
ghi 128 giây (2 phút).
Đã tiến hμnh xử lý sơ bộ số đo gồm
các việc nh− hiệu chỉnh các thμnh phần
hình chiếu dòng chảy t−ơng ứng về h−ớng
bắc vμ h−ớng đông, hiệu chỉnh áp suất
sóng về mực sâu của đầu đo, phân chia
thμnh các file số liệu t−ơng ứng với từng
loạt (burst) quan trắc. Tổng số burst thu
thập đ−ợc bằng 181. Tập hợp tất cả các số
liệu đo trong một burst đ−ợc lập thμnh
một ma trận hai chiều vμ l−u vμo một file
có tên trùng với ký hiệu burst có quy cách
thuận tiện phân tích.
2. Phân tích thống kê vμ phổ đối với
chuỗi dòng chảy vμ áp suất
Kết quả lấy trung bình các số đo dòng
trong thời gian một Burst cho phép loại trừ
các thăng giáng do sóng vμ rối. Phần d− sẽ
đặc tr−ng cho dòng trung bình gây bởi triều
vμ gió.
Các số hạng của chuỗi thời gian của
dòng trung bình sát đáy vμ
đ−ợc tính đối từng Burst theo công thức:
)(B tU )(B tV
=
=
N
i
iVxN
tU
1
B )(
1)( ;
=
=
N
i
iVyN
tV
1
B )(
1)( ,
trong đó Vx vμ lμ các thμnh phần
h−ớng đông vμ h−ớng bắc t−ơng ứng của
dòng chảy sát đáy theo các đầu đo 1, 2 vμ
3, đầu đo 1 gần đáy nhất; lμ số lần
ghi trong một Burst.
Vy
512=N
Thu đ−ợc ba chuỗi số liệu về dòng
chảy − các thμnh phần h−ớng đông vμ
h−ớng bắc của dòng sát đáy trong thời gian
từ ngμy 2 đến 10 tháng 8 năm 2002. Bảng 1
lμ kết quả phân tích điều hoμ đối với ba
chuỗi dòng chảy theo ph−ơng pháp bình
ph−ơng nhỏ nhất.
Bảng 1. Các hằng số điều hoμ dòng triều tại các lớp sát đáy
Sóng triều
Trung
bình
2M 2S 2N 2K 1K 1O 1P 1Q 4M 4MS 6M
Đầu đo 1
0,6 0,3 0,1 0,1 1,1 1,1 0,4 0,2 0,0 0,1 0,0 -2,1
22 45 22 45 346 280 346 280 73 126 247
0,6 0,1 0,1 0,0 0,8 1,3 0,3 0,3 0,1 0,1 0,0 -0,8
227 225 227 225 109 87 109 87 333 321 168
Đầu đo 2
0,9 0,6 0,2 0,2 1,7 2,2 0,6 0,4 0,2 0,1 0,0 3,2
198 225 198 225 168 106 168 106 282 19 167
0,9 0,4 0,2 0,1 1,4 2,4 0,5 0,5 0,2 0,1 0,1 -1,8
32 45 32 45 311 267 311 267 138 168 335
Đầu đo 3
1,1 0,6 0,2 0,2 1,9 2,7 0,6 0,5 0,1 0,1 0,0 0,1
199 225 199 225 177 109 177 109 262 14 165
1,1 0,8 0,2 0,2 2,6 3,9 0,9 0,8 0,3 0,2 0,1 -5,3
38 45 38 45 324 275 324 275 122 184 337
Hình 1 a. Biến thiên tốc độ dòng theo đầu đo 1: 1 - quan trắc; 2 - dự tính kiểm tra
Hình 1 b. Biến thiên tốc độ dòng theo đầu đo 2: 1 - quan trắc; 2 - dự tính kiểm tra
Hình 1 c. Biến thiên tốc độ dòng theo đầu đo 3: 1 - quan trắc; 2 - dự tính kiểm tra
Trên các hình 1 a - c biểu diễn sự biến
thiên của tốc độ trung bình các dòng chảy
sát đáy. Thấy rằng các thμnh phần dòng
chảy ( h−ớng đông vμ h−ớng bắc)
biểu hiện diễn biến của dòng triều. Trên các
đồ thị biến thiên theo thời gian của chúng
biểu lộ các dao động với chu kỳ triều: một
ngμy vμ nửa ngμy rõ nét.
−u −v
Thời kỳ quan trắc từ ngμy 2 đến ngμy
10 tháng 8 lμ thời gian đang từ triều kém
tiến đến triều c−ờng. Do đó, biên độ dao
động của các thμnh phần h−ớng đông vμ
h−ớng bắc của dòng chảy sát đáy cũng tăng
dần từ vμi ngμy đầu tới những ngμy cuối của
chu kỳ quan trắc.
Cũng trên các hình vẽ nμy có thể so
sánh các thμnh phần tốc độ triều dự tính
theo các hằng số điều hoμ dòng triều nhận
đ−ợc bằmg phân tích điều hoμ theo ph−ơng
pháp bình ph−ơng nhỏ nhất.
Bảng 2. Ma trận t−ơng quan của các đại l−ợng đo (Burst 100)
TT Vx1 Vy1 Vx2 Vy2 Vx3 Vy3 WaveP
Vx1 1,000 0,869 -0,945 -0,890 -0,894 -0,886 0,800
Vy1 0,869 1,000 -0,851 -0,978 -0,650 -0,990 0,882
Vx2 -0,945 -0,851 1,000 0,869 0,875 0,862 -0,823
Vy2 -0,890 -0,978 0,869 1,000 0,684 0,983 -0,874
Vx3 -0,894 -0,650 0,875 0,684 1,000 0,678 -0,645
Vy3 -0,886 -0,990 0,862 0,983 0,678 1,000 -0,877
WaveP 0,800 0,882 -0,823 -0,874 -0,645 -0,877 1,000
Khảo sát t−ơng quan của các đại l−ợng
đo (bảng 2) cho thấy các thμnh phần dòng
chảy tại đầu đo 1 (sát đáy nhất) liên hệ
nghịch với các thμnh phần dòng chảy tại các
đầu đo 2 vμ 3. Dựa vμo bảng nμy vμ kết quả
phân tích điều hoμ (bảng 1) thấy rằng các
giá trị đo dòng tại lớp đầu đo 2 vμ 3 đồng
nhất nhau, trong khi đó các giá trị dòng tại
đầu đo 1 ng−ợc về pha.
Tất cả các chuỗi dòng chảy vμ áp suất
sóng trong mỗi Burst đ−ợc phân tích phổ tần
số bằng biến đổi Fourier đối với các hμm tự
t−ơng quan của chúng. Trên các hình 2−4 lμ
thí dụ về các phổ tần số đã phân tích theo
Burst 4.
Hình 2. Phổ thμnh phần h−ớng đông của dòng chảy, đầu đo 1
Thấy rằng cả các thμnh phần dòng chảy
sát đáy vμ áp suất sóng đều có chung những
chu kỳ dao động. Đỉnh năng l−ợng chủ yếu
thuộc các tần số trùng tần số sóng gió. Khi
tăng dần điều kiện truyền sóng vμo phía bờ
(những ngμy triều c−ờng) sóng lừng có khả
năng ảnh h−ởng sâu vμo phía bờ, tần số đỉnh
phổ giảm, chu kỳ tăng. Quá trình xáo trộn rối
tăng c−ờng, xuất hiện những đỉnh phổ phụ vμ
đ−ờng cong phổ có xu h−ớng tăng các thμnh
phần tần thấp.
Sự thuần nhất của đ−ờng cong phổ của
dòng tổng cộng vμ tần số đỉnh của nó gần
trùng với tần số sóng gió, sóng lừng chứng tỏ
các hợp phần năng l−ợng rối có nguồn gốc từ
các quá trình xa bờ trong phổ dòng chảy toμn
phần đóng vai trò không lớn. Điều nμy dễ hiểu
vì nơi đặt máy quan trắc có độ sâu không lớn.
Những nhiễu động nguồn gốc khác sóng hoặc
không ảnh h−ởng tới vùng sát bờ hoặc nhanh
chóng triệt tiêu ở lớp sát đáy.
Hình 3. Phổ thμnh phần h−ớng bắc của dòng chảy, đầu đo 1
Hình 4. Phổ tần số á p suất sóng
3. Phân tích các đặc tr−ng rối lớp biên
sóng - dòng sát đáy
3.1. Ph−ơng pháp tách các hợp phần
sóng vμ rối từ dòng quan trắc
Giả thiết chuỗi thời gian về dòng sát
đấy có thể chia thμnh ba hợp ) ,( BB vu
phần: dòng trung bình gây bởi triều vμ gió
(xấp xỉ không đổi trong thời gian một
Burst) các tốc độ sóng dao động vμ các tốc
thăng giáng độ rối:
)(')()()(
),(')()()(
wBB
wBB
tvtvtVtv
tututUtu
++=
++=
, (1)
trong đó lμ các chuỗi thời
gian của các dòng trung bình sát đáy tuần
tự theo h−ớng đông vμ h−ớng bắc;
lμ các hợp phần vận tốc sóng;
lμ các hợp phần rối vμ
)( ),( BB tVtU
)( ),( BB tvtv
)(' ),(' tvtu t lμ thời
gian.
Giả sử ta tính đ−ợc phổ tần số của
các hợp phần h−ớng đông vμ h−ớng bắc
của dòng tổng cộng. Khi đó có thể thực
hiện tách phổ theo ph−ơng pháp Soulsby
vμ Humphery [3]. Tuy nhiên, muốn vậy
ta cần chỉ ra tần số của đỉnh phổ sóng
trong phổ để tách riêng đ−ợc các hợp
phần sóng vμ rối từ phổ tổng cộng.
Trong tr−ờng hợp chúng ta đang xét, vì
áp suất cũng đ−ợc đo, nên các hợp phần
sóng của vận tốc − vμ đã
đ−ợc định nghĩa nh− lμ những hợp phần
của dòng tổng cộng hiệp biến (coherent)
với các phổ áp suất đáy:
)(E fW )(N fW
)(
)(
)(
,
)(
)(
)(
PN
N
PE
E
fP
fC
fW
fP
fC
fW
=
=
(2)
trong đó lμ phổ áp suất đáy vμ
, lμ các hiệp phổ (co-
spectrum) của áp suất đáy với các hợp
phần tốc độ h−ớng đông vμ h−ớng bắc
t−ơng ứng. Ưu điểm so với ph−ơng pháp
Soulsby vμ Humphery lμ ở chỗ không cần
t−ờng minh chỉ ra đỉnh của phổ sóng vμ
chỉ có những hiệp biến của các dòng chảy
với tín hiệu áp suất lμ đ−ợc xem nh− các
hợp phần sóng, điều nμy cho phép một
phần năng l−ợng nhiều hơn đ−ợc xem lμ
hợp phần rối tại những tần số liên quan tới
đỉnh năng l−ợng sóng.
)( fP
)(PN fC)(PE fC
Các dòng chảy trung bình đ−ợc xác
định bằng cách lấy trung bình trong thời
gian quan trắc của một Burst vμ các hợp
phần năng l−ợng rối vμ đ−ợc
định nghĩa nh− lμ hiệu số giữa các phổ
dòng chảy toμn phần vμ các hợp phần sóng
trên cùng một dải tần với các hợp phần
sóng (0,025 Hz–0,5 Hz). Vậy ta có:
)(tTE )(tTN
),()()(
),()()(
2
NNN
2
EEE
fWfCfT
fWfCfT
−=
−=
(3)
với , tuần tự lμ các phổ
của dòng chảy toμn phần h−ớng đông vμ
h−ớng bắc.
)(E fC −)(N fC
3.2. Quy trình tính toán hợp phần
năng l−ợng rối
D−ới đây lμ quy trình tính năng l−ợng
rối trên cơ sở các lập luận lý thuyết ở mục
3.1.
1) Tính các hμm phổ dòng chảy toμn
phần vμ dựa trên chuỗi thời
gian của các thμnh phần h−ớng đông vμ
h−ớng bắc dòng chảy quan trắc.
)(E fC )(N fC
2) Tính hμm phổ của chuỗi thời gian
áp suất đáy . )( fP
3) Tính các hμm hiệp phổ (co-spectra)
vμ của áp suất đáy với các
chuỗi dòng chảy vμ .
)(PE fC )(PN fC
Eu Nu
4) Tính dòng toμn phần hợp biến với phổ
áp suất đáy theo các công thức (2):
.
)(
)(
)(
,
)(
)(
)(
PN
N
PE
E
fP
fC
fW
fP
fC
fW
=
=
5) Tính các vận tốc trung bình bằng
cách lấy trung bình trong thời gian một
Burst.
6) Tính các thμnh phần năng l−ợng rối
vμ theo các công thức: )(E tT )(N tT
),()()( 2EEE fWfCfT −=
)()()( 2NNN fWfCfT −= .
7) Tính các đại l−ợng bình ph−ơng
trung bình:
- Thμnh phần tốc độ sóng bình
ph−uơng trung bình:
9) Tính h−ớng trung bình đại diện
(representative mean direction) wrθ vμ tần
số của tốc độ quỹ đạo của sóng ở đáy: wrf== 2
1
)(2E
2
w
2
wr
f
f
dffWuu ;
== 2
1
)(2N
2
w
2
wr
f
f
dffWvv .
=
)(
)(
arctg
2
1
2
1
N
E
wr f
f
f
f
dffW
dffW
θ ;
=
2
1
2
1
)(
)(
wr f
f
f
f
dffP
dfffP
f .
- Các hợp phần năng l−ợng rối ph−ơng
ngang:
dffTu
f
f
)('
2
1
E
2 = ;
dffTv
f
f
)('
2
1
N
2 = ,
10) Tính năng l−ợng rối động học toμn
phần TKE vμ tốc độ động lực: ở đây dấu chỉ phép lấy trung bình thời
gian trong một Burst; Hz vμ
Hz.
025,01 =f
5,02 =f
( )222 '
2
1 wv'u'ρTKE ++= ,
8) Tính biên độ của các thμnh phần
dòng vμ sóng (biên độ vô
h−ớng):
CBU WBU
2
B
2
BCBCB VUUU +== ;
2
wr
2
wrWBWB vuUU +== .
ρ
αTKEu =2* ,
ở đây −ρ mật độ n−ớc biển; 9,0=α ;
thμnh phần thẳng đứng của tốc độ rối bằng
không.
5 10 15 20 25
0.00
0.10
Phổ áp suất đáy P
5 10 15 20 25
0.00
0.20 1
2
Phổ dòng chảy
Vx3 (1) vμ Vy3 (2)
5 10 15 20 25
0.000
0.003
0.006
2
1
Hiệp phổ áp suất P với
Vx3 (1) vμ Vy3 (2)
5 10 15 20 25
0.00
0.10
1
2
Phổ dòng toμn phần
WE (1) vμ WN (2)
5 10 15 20 25
0.00
0.20 12
Phổ dòng rối
TE (1) vμ TN (2)
Hình 5. Kết quả phân tích phổ vμ hiệp phổ đối với Burst 150 (trục ngang – chu kỳ, giây)
Hình 6. Biến thiên của động năng rối toμn phần theo các Burst quan trắc
Hình 7. Biến thiên của tốc độ ma sát theo các Burst quan trắc 2*u
3.3. Kết quả xử lý số liệu các Burst
Đã thực hiện phân tích phổ vμ hiệp
phổ theo quy trình 10 b−ớc trình bμy trong
mục 3.2. Trên hình 5 dẫn một thí dụ điển
hình về kết quả phân tích phổ vμ hiệp phổ
(thí dụ đối với Burst 150).
Nhận thấy rằng các hμm phổ đơn của
dòng chảy tổng cộng vμ áp suất sóng tại
đáy có các dải mang năng l−ợng gần nh−
nhau, trùng với các tần số sóng gió hoặc
sóng lừng (chu kỳ từ vμi giây tới hơn chục
giây). Trong nhiễu động của áp suất biểu
thị khá rõ các hợp phần tần thấp có nguồn
gốc không phải từ sóng gió. Phân tích hiệp
phổ cho thấy rằng dòng toμn phần không
hợp biến với các dao động sóng ở những
tần số sóng. Điều đó nói lên rằng c−ờng
độ rối ở vùng sát bờ có nguồn gốc ở sự
phá hủy sóng, sự đổ nhμo sóng. Những
nhiễu động với tần số cao hơn của dòng
toμn phần hiệp biến với nhiễu động sóng.
Vậy bản thân dao động sóng yếu tại đới
sát bờ tạo nên những nhiễu động bậc cao
vμ ở vùng cụ thể nμy ch−a thấy có vai trò
đáng kể.
Trên các hình 6 vμ 7 tổng hợp các kết
quả tính động năng rối toμn phần vμ tốc độ
động lực cho tất cả các Burst. Trong phụ
lục dẫn thí dụ kết quả tính cho Burst 150.
Nhận thấy đối với những ngμy sóng
yếu, khoảng nửa đầu chu kỳ quan trắc các
giá trị động năng rối toμn phần biến thiên
mạnh. Tại những ngμy sóng vμ thủy triều
mạnh dần (nửa sau của chu kỳ quan trắc),
các giá trị tính đ−ợc của động năng rối
toμn phần tăng lên vμ ổn định hơn (hình
5).
Từ hình vẽ nμy thấy rằng giá trị động
năng rối toμn phần biến thiên trong
khoảng cm2/s2. 310)5010( −⋅ữ
Ước l−ợng giá trị động năng rối toμn
phần trung bình trong cả thời kỳ quan trắc
bằng cm2/s2 vμ tốc độ động lực
trung bình bằng g/cm3.
21041,3 −⋅
21007,3 −⋅
Kết luận
1. Lần đầu tiên sử dụng thiết bị độ nhạy
vμ độ độ phân giải thời gian cao để khảo sát
những đặc điểm của các nhiễu động trong
lớp n−ớc sát đáy ở vùng biển ven bờ.
2. Cấu trúc thẳng đứng của dòng chảy
lớp sát đáy khá phức tạp. Ngay trong một
lớp mỏng vμi chục cm sát đáy có sự phân
tầng về dòng. Điều nμy có thể cần phải tính
tới trong việc xem xét cơ chế vận chuyển
chất trong vùng n−ớc ven bờ nói chung vμ ở
lớp sát đấy nói riêng.
3. Trong vùng n−ớc gần bờ, năng l−ợng
rối chủ yếu nhận đ−ợc từ các nhiễu động có
nguồn gốc từ sóng. Những quá trình quy mô
khác nh− dòng chảy vùng khơi, nhiễu động
nguồn gốc gió không thấy biểu hiện vai trò
đáng kể.
4. Kết quả khảo sát phổ rối vùng n−ớc
gần bờ cho thấy một đặc điểm khá lý thú
lμ sóng gió hoặc sóng lừng cung cấp năng
l−ợng cho rối nhờ cơ chế phá huỷ sóng.
Đáng tiếc lμ chúng ta chỉ có một máy
đo duy nhất, ch−a tổ chức đ−ợc quan trắc
đồng thời tại nhiều điểm cách bờ, nên
không có thông tin về những đặc điểm
động lực nμy đối với một dải ven bờ rộng
hơn để so sánh.
Tμi liệu tham khảo
[1] Documentation prepared for Woods Hole
Instrument Systems, Limited: Preliminary
Assessment of Near-Bottom
Measurements in Delaware Bay. August
22, 1995
[2] Documentation prepared for Woods Hole
Instrument Systems, Limited: Notes on the
Analysis of Near-Bottom Measurements
of Velocities, Pressure, Optical
Backscatterance and Temperature. August
22, 1995
[3] J. Wolf. The estimation of shear stresses
from near-bed turbulent velocities for
combined wave-current flows. Coastal
Engineering, 37, 529-543, Elsevier, 1999
[4] Phạm Văn Huấn, Đinh Văn Ưu, Nguyễn
Minh Huấn, Đoμn Văn Bộ. Các đặc tr−ng
rối lớp biên sóng - dòng sát đáy vùng biển
ven bờ. Tạp chí khoa học ĐHQG Hμ Nội,
T. XIX, No1, 2003, tr. 39-46.
Experimental investigation on
the dynamical features of the
bottom layer in the near shore
region
Pham Van Huan
Faculty of Hydrometeorology and Oceanology
College of Natural Science, VNUH
Developement of the method for observating
and analyzing SEAPAC 2300 STAR observation
data, evaluation of parameters boundary layer
turbulence such as wave presure spectrum, near
bottom current spectrum, averaged wave current,
total turbulent kinetic energy, vertical distribution
of flow...
The vertical structure of flows at the near-
bottom layer is rather complex. The statification
have been founded in a thin layer of some dm
thickness.
In the near-shore zone the energy of
turbulence is obtained mainly from the turbations
of wave origin. Other processes like off-shore
current, wind turbations have no significant role.
The results of investigation of turbulent
spectrum shows that wind wave and swell supply
the energy to turbulence throught the mechanizm
of wave breaking.
Địa chỉ tác giả: Phạm Văn Huấn, Khoa
Khí t−ợng, Thủy văn vμ Hải d−ơng học,
Tr−ờng Đại học Khoa học Tự nhiên.
Điện thoại: 0912 116 661
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai32_264.pdf