Tiêu chuẩn và chú giải đối với các công trình cảng ở nhật bản Phần 4 pot

- II.28 -

R = a/ t
n
(Công thức Sherman) (3.1.3)
R = a/(t + b) (Công thức Talbot) (3.1.4)
trong đó
R : cờng độ ma (mm/h)
t : thời gian ma (phút)
a,b,n : hằng số
(4) Về tải trọng tuyết tác động lên các công trình cảng v bến, xem 15.3.4. Tải trọng tuyết
3.2. Gió (Điều 3, Khoản 1 Thông báo)
Sẽ l chuẩn xác khi đa các đặc tính của gió vo việc tính sóng v xem các đặc điểm
của gió l nguyên nhân của một ngoại lực tác động lên các công trình cảng v bến nh
quy định dới đây :
(1) Khi tính vận tốc gió v hớng gió dùng trong việc ớc tính sóng v sóng bão, việc đo
đạc gió thực tế hoặc các giá trị tính toán đợc đối với gió gradien đều sử dụng đợc,
với tất cả sự hiệu chỉnh cần thiết cần lm với các chiều cao đo đạc v.v
(2) Vận tốc của gió tác động lên công trình cảng v bến phải đợc xác lập dựa trên các
số liệu thống kê trong một thời kỳ thích hợp cùng với các đặc điểm của công trình v
kết cấu.
>
Chỉ dẫn kỹ thuật
@

(1) Gió gradien
(a) Vận tốc của gió gradien có thể biểu thị bằng một hm số của gradien áp lực, bán kính cong của
các đờng đẳng áp, vĩ độ v tỷ trọng không khí nh trong phơng trình (3.2.1)
á
á
ạ

ã
ă
ă
â
Đ
ww

MYU
MY
22
sin
/
11sin
cr
crp
rV
cr
g
(3.2.1)

trong đó :
V
g
: vận tốc

của gió gradien (cm/s); trong trờng hợp một gió xoáy nghịch,
phơng trình (3.2.1) cho một giá trị âm, khi đó phải lấy giá trị tuyệt đối.
p
/
r

: gradien áp lực ( lấy l dơng với gió xoáy thuận, l âm với gió xoáy nghịch)
(g/cm
2
/s
2
)
r : bán kính cong của đờng đẳng áp (cm)
Y
: vận tốc góc của sự quay của trái đất (S
-1
); w = 7,29 . 10
5
/s
M
: vĩ độ (
o
)
U
a
: tỉ trọng không khí (g/m
3
)
Trớc khi tính toán, các đơn vị đo lờng cần đổi thnh đơn vị CGS liệt kê trên đây. Cần biết 1
o
vĩ độ tơng
ứng với một khoảng cách khoảng 1,11 . 10
7
cm v một áp lực không khí 1,0 hPa bằng 10
3
g/cm/ s

2

(b) Một gió gradien m đờng thẳng áp l đờng thẳng (nghĩa l bán kính cong trong phơng trình
(3.2.1) l vô hạn) đợc gọi l gió geostrophic. Trờng hợp ny, vận tốc gió l V = (
p
/
r
)/ (2
U
a

rwsin
M
).
(2) Vận tốc gió thực tế ở mặt biển thờng thấp hơn giá trị có đợc từ phơng trình gió gradien. Hơn nữa,
tuy phơng của một cơn gió gradien về lý thuyết thì song song với các đờng đẳng áp, gió ở mặt biển
thổi với một góc D no đó so với đờng đẳng áp nh đã phác hoạ trong Hình T.3.2.2. ở Bắc bán cầu,
gió xung quanh một xoáy thuận thổi theo chiều ngợc kim đồng hồ v hớng vo trong, trong khi gió
www.Gia24.vn
- II.29 -

xung quanh một xoáy nghịch thổi theo chiều kim đồng hồ v hớng ra ngoi. Đợc biết rằng mối
quan hệ giữa vận tốc của gió gradien v vận tốc gió thực tế ở mặt biển thay đổi theo vĩ độ. Mối quan
hệ trong các điều kiện trung bình đợc tổng hợp trong Bảng T.3.2.1. Tuy nhiên, đây chỉ có tính chất
chỉ đạo không hơn; khi ớc tính các gió mặt biển, cần có những hiệu chỉnh thích hợp bằng cách so
sánh các ớc tính với các đo đạc thực tế dọc bờ biển v các giá trị đã đợc các tu ngoi biển báo
cáo về (các giá trị ny đợc ghi trên các bản đồ thời tiết )

(3) Khi lựa chọn vận tốc tính toán của gió đói với gió tác động trực tiếp lên các công trình cảng v bến v
các tu neo đậu, ta phải ớc tính sự phân bổ cực trị của vận tốc gió dựa trên số liệu đo đạc thực tế
lm trong một thời gian di (theo nguyên tắc ít nhất 30 năm) v sau đó dùng vận tốc gió tơng ứng
với thời gian phản hồi cần thiết.
Sẽ l chuẩn xác khi lấy các thông số của gió l hớng gió v vận tốc với hớng gió đợc biểu thị
bằng hệ thống phơng vị mời sáu điểm v vận tốc l vận tốc gió trung bình trên 10 phút.
Trong Thông báo quan sát kỹ thuật của cơ quan khí tợng số 34, vận tốc gió dự đoán với các thời
gian quay trở lại l 5, 10, 20, 50, 100 v 200 năm đối với 141 cơ quan khí tợng ở các nớc đã đợc
ớc tính từ các số liệu vận tốc gió trung bình trong 10 phút của khoảng 35 năm, với giả định l vận tốc
gi
ó tuân theo sự phân bổ số mũ kép. Với các vị trí có các địa hình khác với địa hình của cơ quan khí
tợng nói trên gần nhất, phải tiến hnh quan sát ít nhất một năm v sau đó tiến hnh nghiên cứu so
sánh về ảnh hởng của địa hình để có thể sử dụng đợc các kết quả ớc tính nói trên.
(4) Đối với vận tốc gió dùng để ớc tính sóng vá sóng bão, phải sử dụng giá trị ở độ cao 10m trên mặt
biển. Vận tốc gió có đợc tại các cơ quan khí tợng của chính phủ l giá trị ở độ cao khoảng 10m trên
mặt đất. Do đó, khi dự định sử dụng các giá trị ớc tính đó để ớc tính gió mặt biển, trong trờng hợp
chiều cao của các kết cấu khác xa 10m, cần hiệu chỉnh vận tốc gió tơng ứng với chiều cao. Profile
thẳng đứng của vận tốc gió thờng tuân theo định luật dạng luỹ thừa, do đó trong các tính toán thiết
kế hiện nay đối với tất cả các loại kết cấu, thờng dùng một định luật dạng luỹ thừa:
n
o
oh
h
h
UU
á

á
ạ
ã
ă
ă
â
Đ

(3.2.2)
trong đó :
U
h
: vận tốc gió ở độ cao h (m/s)
U
o
: vận tốc gió ở độ cao h
o
(m/s)
Giá trị của số mũ thay đổi theo vị trí tuỳ theo độ gồ ghề gần mặt đất v tính ổn định của khí quyển. Trong
các tính toán kết cấu trên đất, thờng dùng n = 1/10 ~1,4, v dùng n 1/7 ngoi biển.
Các dữ liệu thống kê vận tốc gió thờng xét đến vận tốc gió trung bình 10 phút. Tuy nhiên, với một số
công trình có thể dùng vận tốc gió trung bình trong thời gian ngắn hơn hoặc vận tốc gió cực đại tức thì;
trong trờng hợp ny, cần hiểu biết về quan hệ giữa vận tốc gió trung bình trong một khoảng thời gian no
đó v vận tốc gió cực đại, v cả các đặc điểm của cơn gió giật từng cơn.
3.3. áp lực gió (Điều 3, Khoản 2 Thông báo)
áp lực gió phải đợc xác định một cách thoả đáng, có xem xét nghiêm túc tới loại kết
cấu v vị trí của chúng.
>
Chỉ dẫn kỹ thuật
@

Góc D
Hình T.3.2.2. Hớng gió với một xoáy
thuận (Thấp) v một xoáy
nghịch (Cao)
Thấp Cao
Bảng T.3.2.1. Quan hệ giữa tốc độ gió mặt biển v
tốc độ gió gradien
Vĩ đ
ộ
Tỷ số V
s
/V
g

www.Gia24.vn
- II.30 -

(1) Khi tính áp lực gió tác động lên một tu bị neo, phải tham khả Điều 2.2.3 >3@ Tải trọng gió tác động
lên tu.
(2) Trờng hợp không có quy định no liên quan tới áp lực gió tác động lên một kết cấu, áp lực gió có thể
tính theo phơng trình (3.3.1)
p = cq (3.3.1)
Trong đó :
p : áp lực gió (N/m
2
)
q : áp lực vận tốc (N/m
2
)

c : hệ số áp lực gió
Phơng trình (3.3.1) biểu thị áp lực gió, nghĩa l lực gió trên diện tích đơn vị chịu lực gió. lực gió tổng cộng
do gió tác động lên một bộ phận kết cấu sẽ bằng áp lực gió cho bởi phơng trình (3.3.1) nhân với diện tích
của bộ phận kết cấu chịu ảnh hởng của gió trong mặt phẳng vuông góc với hớng m gió tác động.
áp lực vận tốc q đợc xác định bằng phơng trình (3.3.2)


2
2
1
Uq
a
U
(3.3.2)
trong đó :
q : áp lực vận tốc (N/m
2
)

U
a
: tỉ trọng không khí (kg/m
3
)
U
a
= 1,23 kg/m
3

U : vận tốc gió tính toán (m/s)

Vận tốc gió tính toán phải lấy bằng 1,2 đến 1,5 lần vận tóc gió tiêu chuẩn (vận tốc gió trung bình 10 phút
ở độ cao 10 m). Đó l do vận tốc gió cực đại tức thời l khoảng 1,2 ~ 1,5 lần vận tốc gió trung bình 10
phút.
Hệ số áp lực gió thay đổi tuỳ thuộc vo các điều kiện nh hình dạng của bộ phận hoặc của ton kết cấu,
hớng gió v số Reynolds trừ các trờng hợp m nó đợc xác định bằng các thử nghiệm đờng ống gió,
có thể xác định hệ số ny theo Điều 87 của Nghị định bổ sung Pháp lệnh Tiêu chuẩn xây dựng (Pháp
lệnh số 338.1950) hoặc Tiêu chuẩn kết cấu cần cẩu (Thông báo của Bộ Lao động). Về hớng gió,
thông thờng phải xét hớng gió no bất lợi nhất cho kết cấu , trừ trờng hợp đã xác định đợc có một
hớng gió thịnh hnh áp đảo.
www.Gia24.vn
- II.31 -
Các số liệu sóng
1) Số liệu đo đạc thực tế
2) Các giá trị tính toán
Phân tích thống kê

1) Sóng thờng 2)Sóng bão
T
ỷ
lệ xuất hiện són
g

nớc sâu
Són
g
nớc sâu
thiết kế
Biến d
ạ
n

g
són
g
Biến d
ạ
n
g
són
g

Tỷ lệ xuất hiện sóng
tại vị trí tính toán
Các thôn
g
số són
g
tính toán
1) Sóng có ý nghĩa
2) Sóng cao nhất
1
)
Đ
ộ

y
ên tĩnh của bến
2) Suất hoạt động thực tế,
số ngy lm việc
3) Năng lợng vận tải của
sóng tới

4) Các vấn đề khác
1
)
L
ự
c són
g
tác đ
ộ
n
g
lên
công trình
2) Lợng sóng trn lên
tờng bến v
kè bảo vệ
4) Các vấn đề khác

Hình T-4.1.1. Quá trình xác đ
ị
nh són
g
để
dùng trong thiết kế
Chơng 4: Sóng
4.1. Khái quát
4.1.1 Phơng pháp xác định sóng dùng trong thiết kế (Điều 4, Khoản 1 của Thông
báo)
Sóng dùng trong việc nghiên cứu độ ổn định của các công trình bảo vệ cảng v các công
trình bến khác, cũng nh xem xét mức độ tĩnh lặng của luồng chạy tu v bể cảng phải

đợc xác định bằng cách sử dụng các số liệu sóng có đợc từ đo đạc sóng thực tế hoặc dự
báo sóng tính toán. Các đặc trng của sóng phải xác định bằng cách tiến hnh các thống
kê cần thiết v phân tích các sự biến động của sóng tuỳ theo địa hình đáy biển v các việc
khác nữa. Cần phải tiến hnh xác định dự báo sóng tính toán bằng một phơng pháp dựa
trên một phơng trình thích hợp để biểu thị quan hệ giữa vận tốc gió v phổ sóng hoặc các
thông số sóng quan trọng
>
Chú giải
@

Kích thớc v hình dạng kết cấu của công trình đợc
xác định bởi các yếu tố nh chiều cao v chu kỳ của
sóng tác động lên chúng. Vì vậy việc xác định các
điều kiện của sóng để dùng trong thiết kế phải tiến
hnh cẩn thận. VIệc xác định các điều kiện sóng phải
tiến hnh riêng rẽ đối với sóng thờng (Nghĩa l
sóng xẩy ra trong các điều kiện thông thờng: cần
đến chúng để đánh giá mức độ tĩnh lặng của bến
hoặc năng suất bốc xếp hng) v sóng bão
(nghĩa l sóng xẩy ra trong điều kiện bão: cần đến
chúng để xác định lực sóng tác động lên kết cấu)
Sóng có đợc từ các số liệu thống kê dựa trên các
đo đạc thực tế hoặc dự báo sóng tính toán thờng l
sóng nớc sâu không bị ảnh hởng bởi địa hình đáy
biển. Sóng nớc sâu lan truyền về phía bờ, v một
khi sóng tới độ sâu nớc bằng khoảng nửa chiều di
sóng, chúng bắt đầu bị ảnh hởng của địa hình đáy
biển v biến dạng với kết quả l chiều cao sóng thay
đổi. Sự biến dạng của sóng bao gồm khúc xạ,
nhiễu xạ, phản xạ, vo chỗ cạn v vỡ ra. Để xác định

các điều kiện sóng ở chỗ m số liệu sóng cần đến (ví
dụ chỗ đặt kết cấu công trình) cần xem xét thích đáng
các sự biến dạng của sóng bằng các tính toán số học
hoặc bằng thử nghiệm mô hình.
Trong phơng pháp nói trên để xác định các điều
kiện sóng dùng trong thiết kế, cần xem xét dầy đủ
đến tính chất không đều đặn của sóng v xử lý chúng
với tính chất ngẫu nhiên cng nhiều cng tốt.

>
Chỉ dẫn kỹ thuật
@

Một trình tự mẫu để xác định các điều kiện sóng dùng trong thiết kế đợc cho trong Hình T.4.1.1
4.1.2. Sóng dùng trong thiết kế
Sóng có ý nghĩa, sóng cao nhất, sóng nớc sâu, sóng nớc sâu tơng đơng v các sóng
khác l các sóng đợc dùng trong thiết kế các công trình bến v cảng.

www.Gia24.vn
- II.32 -
>
Chú giải
@

Sóng dùng để thiết kế kết cấu thờng đợc gọi l Sóng có ỹ nghĩa . Sóng có ý nghĩa l một sóng có tính
chất giả thuyết, nó l một chỉ số thống kê của một nhóm sóng không đều. Sóng có ý nghĩa có kích thớc xấp
xỉ bằng các giá trị từ các quan sát sóng bằng mắt, do đó chúng đợc dùng để tính toán sóng.Ta cũng biết
rằng chu kỳ của một sóng có ý nghĩa xấp xỉ bằng chu kỳ ở đỉnh của phổ sóng. Vì các lợi ích nh vậy, các
sóng có ý nghĩa thờng đợc dùng đại diện cho nhóm sóng. Tuy nhiên, tuỳ theo mục đích, có thể cần chuyển
đổi sóng có ý nghĩa thnh các sóng khác nh sóng cao nhất v sóng một phần mời cao nhất.

>
Chỉ dẫn kỹ thuật
@

(1) Định nghĩa các thông số sóng
(a) Sóng có ý nghĩa (chiều cao sóng có ý nghĩa H
1/3
v chu kỳ sóng có ý nghĩa T
1/3
)
Các sóng trong một nhóm sóng đợc sắp xếp lại theo thứ tự chiều cao của chúng v 1/3 các sóng cao
nhất đợc lựa chọn; sóng có ý nghĩa l sóng giả thuyết có chiều cao v chu kỳ l chiều cao v chu kỳ
trung bình của các sóng đợc lựa chọn.
(b) Sóng cao nhất (chiều cao sóng cao nhât H
max
v chu kỳ sóng cao nhất T
max
.
Sóng cao nhất trong một nhóm sóng.
(c) Sóng một phần mời cao nhất (H
1/10
, T
1/10
).
Sóng có chiều cao v chu kỳ bằng chiều cao v chu kỳ trung bình của các sóng một phần mời cao nhất
trong một nhóm sóng.
(d) Sóng trung bình (chiều cao sóng trung bình
H , chu kỳ trung bình
T
).

Sóng có chiều cao v chu kỳ bằng chiều cao v chu kỳ trung bình của tất cả các sóng trong nhóm sóng.
(e) Sóng nớc sâu (chiều cao sóng nớc sâu H
o
v chu kỳ sóng nớc sâu T
o
).
Sóng ở một vị trí m chiều sâu nớc bằng ít nhất một nửa chiều di sóng: các thông số sóng đợc biểu
thị bằng các thông số của sóng có ý nghĩa ở vị trí đó .
(f) Sóng nớc sâu tơng đơng (H
o
).
Chiều cao một sóng giả thuyết đã đợc hiệu chỉnh vì ảnh hởng của các thay đổi về địa hình hai chiều
nh khúc xạ v nhiễu xạ; nó đợc biểu thị bằng chiều cao của sóng có ý nghĩa.
(2) Sóng lớn nhất
Sóng có ý nghĩa lớn nhất trong một loạt các số liệu sóng có ý nghĩa đã quan sát đợc trong một thời kỳ
no đó (ví dụ một ngy, một tháng hoặc một năm) đợc gọi l sóng lớn nhất. Để xác định rõ độ di của
thời kỳ quan sát, nên gọi sóng lớn nhất l sóng có ý nghĩa lớn nhất trong một ngy (hoặc một tháng ,một
năm vv ). Hơn nữa, khi ngời ta muốn nói rõ ngời ta nói tới sóng có ý nghĩa đối với sóng lớn nhất xẩy
ra trong thơì tiết giông bão, ta dùng thuật ngữ sóng đỉnh (xem 4.4. Xử lý thống kê các số liệu quan
sát v tính toán sóng).Chiều cao sóng lớn nhất l giá trị cực đại của chiều cao sóng có ý nghĩa trong
một thời kỳ no đó, nó khác với định nghĩa của chiều cao sóng cao nhất
(3) ý nghĩa của sóng nớc sâu tơng đơng
Chiều cao sóng tại một nơi no đó ở hiện trờng đợc xác định bằng kết quả của các biến dạng do sóng
vo chỗ cạn v vỡ ra, điều ny phụ thuộc vo chiều sâu nớc ở nơi đó v các biến dạng do nhiễu xạ v
khúc xạ, điều ny phụ thuộc các điều kiện địa lý hai chiều ở nơi đó. Tuy nhiên, trong các thí nghiệm mô
hình thuỷ lực về sự biến dạng hoặc vợt trn của sóng trong máng hai chiều hoặc trong phân tích hai
chiều theo lý thuyết biến dạng sóng thì không xét đến các sự thay đổi địa hình hai chiều. Khi áp dụng các
kết quả của thí nghiệm mô hình hai chiều hoặc một tính toán lý thuyết cho hiện trờng, cần kết hợp trớc
các điều kiện đặc biệt của vị trí đang nghiên cứu, cụ thể l ảnh hởng của các sự thay đổi địa hình hai
chiều (đặc biệt ảnh hởng của nhiễu xạ v khú

c
xạ) vo các sóng nớc sâu ở vị trí đang nghiên cứu, từ
đó điều chỉnh các sóng nớc sâu thnh một dạng sao cho chúng tơng ứng với chiều cao sóng khởi điểm
nớc sâu dùng cho thí nghiệm hoặc tính toán lý thuyết. Chiều cao sóng nớc sâu có đợc bằng cách
hiệu chỉnh các ảnh hởng của nhiễu xạ v khúc xạ với các hệ số của chúng đợc gọi l chiều cao sóng
www.Gia24.vn
- II.33 -
nớc sâu tơng đơng . Chiều cao sóng nớc sâu tơng đơng ở vị trí sẽ tiến hnh thiết kế đợc xác
định nh sau:
H
o
= K
d
K
r
H
o
(4.1.1)
Trong đó :
K
r
: hệ số khúc xạ ở vị trí nghiên cứu (xem 4.5.2. Khúc xạ sóng)
K
d
: hệ số nhiễu xạ ở vị trí nghiên cứu (xem 4.5.3. Nhiễu xạ sóng)
4.1.3. Tính chất của sóng
>
1] Tính chất cơ bản của sóng
Các tính chất cơ bản của sóng nh chiều di sóng v vận tốc có thể đợc xác định bằng lý
thuyết sóng biên độ nhỏ. Tuy nhiên, chiều cao của sóng vỡ v chiều cao sóng leo phải

đợc ớc tính trong khi xem xét ảnh hởng của biên độ hữu hạn.
>
Chỉ dẫn kỹ thuật
@

(1) Lý thuyết sóng biên độ nhỏ
Các tính chất cơ bản của sóng đợc biểu thị thnh hm số của chiều cao sóng, chu kỳ v độ sâu nớc.
Các đặc tính khác của sóng nớc nông có đợc bằng xấp xỉ bậc nhất của lý thuyết sóng biên độ nhỏ
đợc liệt kê dới đây. Chú ý rằng , về toạ độ, chiều dơng của trục x đợc lấy theo chiều sóng đi tới,
còn chiều dơng của trục z l chiều thẳng đứng đi lên với z = 0 tơng ứng với cao độ nớc tĩnh. Chiều
sâu nớc h giả định l không đổi v các đặc tính của sóng đợc giả định l đồng đều theo phơng ngang
(chiều y)
(a) Độ dâng cao (chuyển dịch từ cao độ nớc tĩnh) (m)

á
ạ
ã
ă
â
Đ
t
T
x
L
H
tx
SS
K
22
sin

2
),(
(4.1.2)
trong đó :

K
: độ dâng cao (m)
H : chiều cao sóng (m)
L : chiều di sóng (m)
T : chu kỳ (s)
(b) Chiều di sóng (m)

L
hgT
L
S
S
2
tanh
2
2
(4.1.3)
trong đó :
h : chiều sâu nớc (m) ;
g : gia tốc trọng trờng (m/s
2
)
(c) Vận tốc sóng (m/s)

L

hgL
L
hgT
C
S
S
S
S
2
tanh
2
2
tanh
2

(4.1.4)
(d) Vận tốc hạt nớc (m/s)
www.Gia24.vn
- II.34 -










ắ

ẵ
á
ạ
ã
ă
â
Đ



á
ạ
ã
ă
â
Đ



t
T
x
L
L
h
L
hz
T
H
w

t
T
x
L
L
h
L
hz
T
H
u
SS
S
S
S
SS
S
S
S
22
cos
2
sinh
)(2
cosh
22
sin
2
sinh
)(2

cosh
(4.1.5)
trong đó :
u : thnh phần vận tốc hạt nớc theo phơng x (m/s)
w : thnh phần vận tốc hạt nớc theo phơng z (m/s)
(e) Gia tốc hạt nớc (m/s
2
)









ắ
ẵ
á
ạ
ã
ă
â
Đ



á
ạ

ã
ă
â
Đ



t
T
x
L
L
h
L
hz
T
H
dt
dw
t
T
x
L
L
h
L
hz
T
H
dt

du
SS
S
S
S
SS
S
S
S
22
sin
2
sinh
)(2
cosh
2
22
cos
2
sinh
)(2
cosh
2
2
2
2
2
(4.1.6)
Trong đó :

dt
du
: thnh phần gia tốc hạt nớc theo phơng x (m/s
2
)

dt
dw
: thnh phần gia tốc hạt nớc theo phơng y (m/s
2
)
(f) áp lực trong nớc khi sóng tác động (N/m
2
)

gzt
T
x
L
L
H
L
hz
gHp
oo
U
SS
S
S
U

á
ạ
ã
ă
â
Đ



22
sin
2
cosh
)(2
cosh
2
1
(4.1.7)
trong đó :
U
o
: dung trọng của nớc (1,01 ~1,05 . 10
3
kg/m
3
đối với nớc biển)
(g) Năng lợng trung bình của sóng trên diện tích đơn vị của mặt nớc (J)

2

1
gH
g
EEE
opk
U
(4.1.8)
trong đó :
E
k
v E
p
l các mật độ động năng v thế năng tơng ứng với E
k
=E
p

(h) Tỉ lệ trung bình của năng lợng đợc chuyển tải theo phơng chuyển động của sóng trong thời gian đơn
vị v cho bề rộng đơn vị của sóng( N.m/m/s)
www.Gia24.vn
- II.35 -
W = C
G
E = nCE (4.1.9)
C
G
=nC (4.1.10)
trong đó:
C
G

:vận tốc nhóm của sóng (m/s)

á
á
á
á
ạ
ã
ă
ă
ă
ă
â
Đ

L
h
L
h
n
S
S
4
sinh
4
1
2
1
(4.1.11)

(2) Các đặc trng của sóng nớc sâu v chiều di sóng
(a) Sóng nớc sâu
Sóng trong nớc có chiều sâu lớn hơn một nửa chiều di sóng (h/L >1/2) đợc gọi l sóng nớc sâu. Các
đặc trng khác nhau của sóng nớc sâu có thể có đợc từ các phơng trình của lý thuyết sóng biên độ
nhỏ bằng cách đặt h/L o f. Chiều di sóng L
o
, vận tốc sóng C
o
v vận tốc nhóm C
G
đối với sóng nớc
sâu từ đó trở thnh nh dời đây. Chú ý rằng đơn vị của chu kỳ T l giây (s)
L
o
= 1,56T
2
(m), C
o
= 1,56T (m/s) (4.1.12)
C
c
= 0,78T (m/s)
= 1,52T (kt)
= 2,81T (km/h)
Nh đã biểu thị trong phơng trình (4.1.12)chiều di sóng, vận tốc sóng v vận tốc nhóm với sóng
nớc sâu chỉ phụ thuộc vo chu kỳ v không phụ thuộc vo chiều sâu nớc
(b) Chiều di sóng của sóng di
Các sóng m chiều di sóng cực kỳ di so với chiều sâu nớc (h/L < 1/25) đợc gọi l sóng di. Các đặc
tính khác của sóng di có thể có đợc từ các phơng trình của lý thuyết sóng biên độ nhỏ bằng cách lấy
h/L cực nhỏ. Chiều di sóng, vận tốc sóng v vận tốc nhóm đối với sóng di do đó trở thnh nh sau:

)/(
)(
smgHCC
mgHTL
o


(4.1.13)
(3) Xem xét ảnh hởng của biên độ hữu hạn
Các phơng trình cho trọng (1) không phải luôn chính xác đối với các sóng nớc nông v do đó đôi lúc
cần sử dụng các phơng trình đối với sóng biên độ hữu hạn. Khi tiến hnh tính toán theo các phơng
trình sóng biên độ hữu hạn, ta phải tham khảo Sổ tay công thức thuỷ lực do Hội các kỹ s xây dựng
Nhật Bản phát hnh. Số lợng các sai số trong tính toán nảy sinh từ việc sử dụng lý thuyết sóng biên độ
nhỏ thay đổi tuỳ theo độ dốc của sóng H/L v tỷ lệ của chiều sâu nớc đối với chiều di sóng h/L. Tuy
nhiên, sai số trong các thông số của sóng thờng không quá 20 ~ 30% trừ vận tốc nằm ngang của hạt
nớc u.
Một trong các ảnh hởng của biên độ hữu hạn của sóng xuất hiện ở cao độ đỉnh K
c
so với chiều cao
sóng, tỉ số ny tăng khi chiều cao sóng tăng. Định nghĩa của chiều cao đỉnh K
c
đợc cho ở trên cùng
Hình T.4.1.2. Hình ny đợc vẽ dựa trên các ghi chép mặt cắt ngang sóng ở hiện trờng. Nó cho thấy tỉ
lệ của chiều cao đỉnh sóng cao nhất có đợc từ mỗi ghi chép quan sát so với chiều cao sóng cao nhất
H
max
trong ghi chép đó nh một hm số của chiều cao sóng tơng đối H
1/3
/h.

(4) Các loại lý thuyết sóng biên độ hữu hạn
Lý thuyết sóng biên độ hữu hạn bao gồm lý thuyết sóng Stokes, lý thuyết sóng cnoidal v các lý thuyết
khác. Trong lý thuyết thứ nhất, độ dốc sóng đợc giả định tơng đối thấp ,v hình dạng của sóng đợc
biểu thị bằng một chuỗi các hm lợng giác. Một số các nh nghiên cứu đã kiến nghị một số lời giải
www.Gia24.vn
- II.36 -
chuỗi gần đúng. Tuy nhiên trong lý thuyết
ny độ hội tụ của các chuỗi trở thnh cực
chậm khi tỷ lệ chiều sâu nớc so với chiều
di sóng giảm. Điều đó có nghĩa lý thuyết
không thể áp dụng khi tỷ lệ chiều sâu nớc
so với chiều di sóng quá nhỏ. Mặt khác, lý
thuyết sóng cnoidal có đợc l từ phơng
pháp giãn nở nhiễu loạn với tỷ lệ chiều sâu
nớc so với chiều di sóng đợc giả định l
cực kỳ nhỏ, điều đó có nghĩa nó có giá trị
khi tỷ lệ chiều sâu nớc so với chiều di
sóng nhỏ. Tuy nhiên, sai số lại lớn lên khi
tỷ lệ chiều sâu nớc so với chiều di sóng
tăng lên. Ngoi hai lý thuyêt đó, còn lý
thuyết sóng hypecbolic, trong đó một sóng
cnoidal đợc xem gần đúng l một sự khai
triển các hm hypecbolic v lý thuyết sóng
đơn độc, nó l trờng hợp tiệm cận của lý
thuyết sóng cnoidal khi chiều di sóng tiến
tới vô cùng. Trừ lý thuyết sóng đơn độc,
các phơng trình trong tất cả các lý thuyết
sóng biên độ hữu hạn đều phức tạp có
nghĩa l tính toán không dễ. Đặc biệt, với lý
thuyết sóng cnoidal, các phơng trình có

tích phân elip, lm cho việc sử dụng chúng
rất bất tiện. Nếu phơng pháp chuỗi Dean
đợc chấp nhận profile sóng v vận tốc hạt
nớc có thể xác định đợc với độ chính xác
cao ngay tại điểm m sóng vỡ.
(5)
áp dụng lý th
uyết sóng biên độ hữu hạn vo thiết kế kết cấu.
Các lý thuyết phi tuyến, trong đó bao gồm cả các lý thuyết sóng biên độ hữu hạn, đợc áp dụng cho
hng loạt các công trình xây dựng bờ biển. Tuy nhiên vẫn còn một số lớn các điều cha biết, v do đó,
trong trờng hợp thiết kế hiên nay, chúng chỉ đợc áp dụng cho một số lợng hạn chế lĩnh vực nh sẽ
thảo luận dới đây.
(a) Vận tốc nằm ngang cực đại của hạt nớc U
max
ở mỗi độ cao bên dới đỉnh sóng. Thông tin ny cực
kỳ quan trọng trong việc đánh giá lực sóng lên một bộ phận kết cấu thẳng đứng. Các phơng trình từ
lý thuyết sóng Stokes đợc sử dụng khi tỷ lệ chiều sâu nớc với chiều di sóng lớn, v các phơng
trình từ lý thuyết sóng đơn độc đợc sử dụng khi tỷ lệ giữa chiều sâu nớc v chiêù di sóng nhỏ.
Một tính toán gần đúng có thể thực hiện đợc bằng cách sử dụng phơng trình kinh nghiệm sau đây:

>@
>@
Lh
Lhz
h
hz
h
H
T
H

zu
/)2(sinh
/))(2(cosh
1)(
32/1
max
S
S
D
S

á
ạ
ã
ă
â
Đ

á
ạ
ã
ă
â
Đ


(
4.1.14
)

trong đó hệ số D đợc cho trong Bảng T.4.1.2
Bảng T.4.1.2 Hệ số D để tính vận tốc nằm ngang cực đại của hạt nớc
h/L
D

h/L
D

0,03
0,05
0,07
0,10
0,14
1,5
1,50
1,43
1,25
0,97
0,2
0.3
0.5
0.7
0.68
0.49
0.25
0.27


Độ lệch
tiêu chuẩn

Số điểm
dữ li
ệ
u
Trung
bình
Hình T-4.1.2. Quan hệ giữa chiều cao cực
đại của đỉnh sóng (K
c
)
max
/H
max

v chiều cao sóng tơng đối
H
1/3
/h
www.Gia24.vn
- II.37 -
(b) Sóng vo cạn
Sóng vo cạn xẩy ra khi chiều sâu nớc giảm, có thể tính đợc bằng cách sử dụng một lý thuyết sóng
di bao gồm các số hạng phi tuyến. Một cách khác, có thể áp dụng lý thuyết song cnoidal hoặc lý thuyết
sóng Hypecbolic cho hiện tợng ny (xem 4.5.5. Sóng vo cạn)
(c) Sự dâng lên v hạ xuống của mực nớc trung bình
Mực nớc trung bình hạ xuống dần dần khi sóng tiến vo điểm bị phá vỡ v sau đó dâng lên bên trong
vùng vỡ cho tới bờ, có thể tính đợc từ lý thuyết giao thoa phi tuyến giữa các sóng v dòng chảy. Phải
xét đến sự thay đổi mức nớc trung bình ny để tính toán sự thay đổi chiều cao sóng do sóng bị phá vỡ
ngẫu nhiên (xem 4.5.6. Sóng vỡ)
(d) Khoảng lọt khí của các cấu kết ngoi khơi

Khi xác định các khoảng lọt khí của các cấu kết ngoi khơi bên trên mực nớc tĩnh, nên xét đến độ tăng
tơng đối trong các chiều cao đỉnh sóng do ảnh hởng của biên độ hữu hạn nh đã trình by trong Hình
T.4.1.2
>
2
@
Các tính chất thống kê của sóng
Trong thiết kế công trình cảng v bến, cần xem xét các tính chất thống kê của sóng liên
quan đén chiều cao v chu kỳ sóng v nên sử dụng sự phân bố Rayleigh đối với chiều cao
sóng của một nhóm sóng nớc sâu không đều.
>
Chú giải
@

Giả thuyết đằng sau phân bố Rayleigh l một tiền đề rằng năng lợng sóng đợc tập trung trong một dải cực
kỳ hẹp xung quanh một tần số no đó. Do đó các vấn đề còn tồn tại khi áp dụng chúng vo các sóng đại
dơng có dải tần số rộng. Tuy nhiên, đã chỉ ra rằng chừng no m các sóng còn đợc xác định bằng phơng
pháp qua 0, có thể vẫn áp dụng đợc phân bố Rayleigh cho các sóng đại dơng nh một giải pháp gần đúng
có thể chấp nhận đợc.
>
Chỉ dẫn kỹ thuật
@

(1) Biểu thức của phân bố Rayleigh
Phân bố Rayleigh đợc cho bởi phơng trình sau:




ắ

ẵ



đ

á
ạ
ã
ă
â
Đ

2
4
exp
2
)/(
H
H
H
H
HHp
SS
(4.1.15)
trong đó :

)/( HHp : hm số mật độ xác suất của chiều cao sóng

H

: chiều cao sóng trung bình (m)
Theo phân bố Rayleigh, chiều cao sóng một phần mời cao nhất H
1/10
, chiều cao sóng có ý nghĩa H
1/3
,
v chiều cao sóng trung bình
H
có liên quan giữa chúng với nhau theo các phơng trình sau :
H
1/10
=1,27 H
1/3

H
1/3
=1,60
H
(4.1.16)
Trung bình, các quan hệ ny thoả mãn tốt với các kết quả quan sát sóng tại chỗ.
Chiều cao sóng cao nhất H
max
khó xác định chính xác nh sẽ đợc thảo luận trong (2) dới đây, nhng
nói chung nó có thể đợc quyết định nh trong quan hệ sau:
H
max
= (1,6 ~ 2,0) H
1/3
(4.1.17)
Các chu kỳ liên quan với nhau nh sau:

www.Gia24.vn
- II.38 -
T
max
= T
1/3
= (1,1 ~ 1,3) T (4.1.18)
Tuy nhiên cần nhớ rằng khi sóng tiến gần đến bờ, các sóng có chiều cao lớn hơn giới hạn vỡ bắt đầu bị
vỡ v chiều cao của chúng giảm xuống do đó không thể dùng phân bố Rayleigh cho các chiều cao sóng
trong khu vực vỡ.
(2) Xác suất xuất hiện của chiều cao sóng lớn nhất
Chiều cao sóng cao nhất H
max
l một lợng thống kê không thể xác định chính xác; chỉ có thể cho xác
suất xuất hiện của nó. Nếu chiều cao sóng đợc giả định tuân theo phân bố Rayleigh, khi đó giá trị
mong đợi
H
max
của H
max
, khi tập hợp đợc một số lợng lớn các mẫu mỗi mẫu gồm có N sóng, đợc
cho nh sau :
3/1max
ln2
5722,0
ln706,0 H
N
NH
á
á

ạ
ã
ă
ă
â
Đ

(4.1.20)
Tuy nhiên,cần nhớ rằng khi H
max
có đợc cho mỗi số lợng lớn các mẫu mỗi mẫu bao gồm N sóng, có
một số lớn các trờng hợp m
H
max
vợt quá H
max
. Do đó nếu chỉ đơn giản sử dụng
H
max
lm sóng
tính toán, có thể đặt kết cấu vo một tình trạng nguy hiểm. Do đó, ta có thể dự kiến phơng pháp trong
đó sử dụng một chiều cao sóng (H
max
)
P
với P =0,05 hoặc 0,1, khi đó (H
max
)
P
đợc xác định sao cho xác

suất của giá trị H
max
vợt quá (H
max
)
P
l P (nghĩa l mức độ quan trọng l P). Giá trị của (H
max
)
P
với một
mức độ quan trọng P đã cho đợc xác định bởi phơng trình sau:

á
á
ạ
ã
ă
ă
â
Đ


)]1/(1ln[
ln706,0)(
3/1max
P
P
N
HH

(4.1.21)
Bảng T.4.1.4 liệt kê các giá trị có đợc từ phơng trình ny. Vì H
max
không phải l một giá trị xác định m
l một biến số theo xác suất, giá trị của H
max
/ H
1/3
thay đổi lớn với N v P. Tuy nhiên, xét đến vấn đề l
chiều cao sóng chỉ gần đúng theo phân bố Rayleigh v công thức áp lực sóng đợc tìm thấy trong khi có
một mức độ phân tán nhất định của các dữ liệu nên có thể sử dụng H
max
= (1,6 ~ 2,0 ) H
1/3
v bỏ qua các
giá trị rất nhỏ hoặc rất lớn trong bảng.
Bảng T.4.1.4. Quan hệ giữa chiều cao sóng cao nhất H
max
v
chiều cao sóng có ý nghĩa H
1/3
.
Số l
ợ
n
g
són
g

N

Phơn
g
thức
(H
max
)
phơng thức

Mức quan tr
ọ
n
g

50%
(H
max
)
0,5

Trun
g
bình
(
H
max
)
Mức quan tr
ọ
n
g

10%
(H
max
)
0,1

Mức quan tr
ọ
n
g

5%
(H
max
)
0,05
50
100
200
500
1.000
2.000
5.000
10.000
1,40H
1/3

1,52H
1/3

1,63H
1/3
1,76H
1/3
1,86H
1/3
1,95H
1/3
2,05H
1/3
2,12H
1/3

1,46H
1/3
1,58H
1/3
1,68H
1/3
1,81H
1/3
1,91H
1/3
2,00H
1/3
2,10H
1/3
2,19H
1/3

1,50H
1/3
1,61H
1/3
1,72H
1/3
1,84H
1/3
1,94H
1/3
2,02H
1/3
2,12H
1/3
2,19H
1/3

1,76H
1/3
1,85H
1/3
1,94H
1/3
2,06H
1/3
2,14H
1/3
2,22H
1/3
2,31H

1/3
2,39H
1/3

1,86H
1/3
1,95H
1/3
2,03H
1/3
2,14H
1/3
2,22H
1/3
2,30H
1/3
2,39H
1/3
2,47H
1/3


>
3
@
Phổ sóng
Trong thiết kế công trình cảng v bến, phải xem xét nghiêm túc tới dạng hm số của phổ
sóng v sử dụng một biểu thức thích hợp
>
Chỉ dẫn kỹ thuật

@

www.Gia24.vn
- II.39 -
(1) Dạng chung của phổ sóng
Dạng chung của phổ sóng thờng đợc biểu thị bằng phơng trình sau đây
S(f,
T
) = S(f) G (f,
T
) (4.1.22)
trong đó:
f : tần số
T : phơng vị so với phơng chính của sóng
S(f, T) : phổ hớng.
Trên đây, S(f) l một hm số biểu thị sự phân bố của năng lợng sóng liên quan tới tần số, nó đợc
gọi l phổ tần số; G(T) l một hm số biểu thị sự phân bố của năng lợng sóng liên quan tới hớng, nó
đợc gọi l hm lan truyền theo hớng
Hm số biểu thị trong các phơng trình sau đây có thể sử dụng cho S(f) v G(f,T). Phổ tần số của
phơng trình (4.1.23) đợc gọi l phổ Bretschneider Mitsuyasu, còn phơng trình (4.1.24) đợc gọi l hm
lan truyền loại Mitsuyasu:
S(f) = 0,257 H
2
1/3
T
-4
1/3

g
- -5

exp
>
-1.03(T
1/3
f)
-4
@
(4.1.23)
G(f,T) = G
o
cos
2s
T/2 (4.1.24)
trong đó:
G
o
: l một hằng số tỷ lệ thoả mãn điều kiên chuẩn hoá sau đây:



max
min
1),(
T
T
TT
dfG
(4.1.25)
trong đó:T
max

v T
min
l các góc lệch tối đa v tối thiểu so với phơng chính
Số hạng S trong phơng trinh (4.1.24) l một thông số biểu thị mức độ lan truyền theo phơng của
năng lợng sóng. Nó đợc cho bởi công thức sau:






ắ
ẵ
d
á
á
ạ
ã
ă
ă
â
Đ

!
á
á
ạ
ã
ă
ă

â
Đ



m
m
m
m
ff
f
f
SS
ff
f
f
SS
:
:
5
max
5,2
max
(4.1.26)
Trong đó f
m
l tần số tại đó đỉnh phổ xuất hiện. Nó có thể đợc biểu thị bằng các số hạng của chu kỳ
sóng có ý nghĩa T
1/3
nh trong phơng trình sau:

f
m
= 1/ (1,05 T
1/3
) (4.1.27)
Nếu các đơn vị của H
1/3
v

T
1/3
l mét v giây, đơn vị của S(f,T) l m
2
s.
(2) Giá trị của thông số lan truyền theo hớng
Phải lấy một giá trị bằng 10 cho giá trị cực đại S
max
của thông số lan truyền theo hớng trong trờng hợp
sóng do gió ở nớc sâu. Trong trờng hợp nớc dâng ,xét đến quá trình phân rã của sóng v các vấn đề
khác, nên lấy một giá trị bằng 20 hoặc hơn l thích hợp. Hình T.4.1.4 cho một đồ thị các giá trị gần đúng
của S
max
tuỳ theo độ dốc của sóng. Xét đoán qua giá trị của độ dốc sóng, có thể thấy rằng S
max
<20 đối
với sóng do gió. Đồ thị ny có thể sử dụng để xác định giá trị gần đúng của S
max
. Goda v Suzuki kiến
nghị sử dụng các giá trị chuẩn S
max

= 10 đối với sóng do gió, S
max
= 25 đối với mặt nớc dâng trong khi
bắt đầu phân rã, v S
max
= 75 đối với mặt nớc dâng có khoảng cách phân rã di.
(3)Thay đổi của S
max
do khúc xạ
Dạng của hm số lan truyền theo hớng thay đổi khi sóng trải qua quá trình khúc xạ. Khi tiến hnh tính
toán nhiễu xạ trên sóng không đều, bằng cách sử dụng các sóng đã bị khúc xạ, khi đó điều rất quan
trọng l xem xét các sự thay đổi đó trong hm số lan truyền theo hớng. Hình T.4.1.5 cho các giá trị của
www.Gia24.vn
- II.40 -
S
max
sau khi các sóng đã bị khúc xạ tại một bờ biển có các đờng đồng mức sâu thẳng v song song.
Trong hình, (D
p
)
o
l góc tới của hớng sóng chính ở ranh giới nớc sâu, nghĩa l góc giữa hớng sóng
chính v đờng vuông góc với đờng đồng mức.


HìnhT.4.1.4. Đồ th
ị
cho các
g
iá tr

ị
ớc tính
của S
max
tuỳ theo độ dốc sóng
HìnhT.4.1.5. Đồ th
ị
cho s
ự
tha
y
đổi của S
max

do khúc x
ạ
www.Gia24.vn
- II.41 -
(4) Mô hình cải tiến cho phổ tần số
Nếu các sóng đợc tạo ra trong một máng thí nghiệm bằng cách sử dụng phổ Bretschneider
Mitsuyasu đợc biểu thị bằng phơng trình (4.1.23), chu kỳ của sóng có ý nghĩa của các sóng đợc tạo
ra thờng lệch với chu kỳ của sóng có ý nghĩa mục tiêu. Lý do có độ lệch nh vậy l phơng trình gốc
(4.1.23) đợc cho theo các số hạng của tần số đỉnh g
m
nhng đợc thay bằng chu kỳ sóng có ý nghĩa
T
1/3
bằng việc sử dụng phơng trình (4.1.27). Do đó Goda đã kiến nghị dạng phổ tiêu chuẩn sau đây, với
dạng ny chu kỳ sóng có ý nghĩa của sóng đợc tạo ra không lệch với chu kỳ sóng có ý nghĩa mục tiêu.
S(f) = 0,205

2
3/1
H
4
3/1

T
5
f
exp>-0,75 (T
1/3
f)
4
@ (4.1.28)
Tần số đỉnh của phơng trình (4.1.28) thấp hơn khoảng 8% so với tần số đỉnh của phơng trình (4.1.23),
mật độ phổ ở đỉnh cao hơn khoảng 18%, v ton bộ phổ bị dịch về phía tần số thấp. ít nhất, nên sử dụng
dạng phổ biểu thị bằng phơng trình (4.1.28) cho phổ mục tiêu trong các thí nghiệm mô hình thuỷ lực.
(5) Quan hệ giữa phổ sóng v các giá trị điển hình của các đặc trng của sóng
(a) Phổ sóng v giá trị điển hình của chiều cao sóng
Nếu hm mật độ xác suất để một chiều cao sóng H xuất hiện đợc giả định l tuân theo phân bố
Rayleigh, khi đó quan hệ giữa chiều cao sóng trung bình
H
v momen gốc của phổ sóng m
o
đợc
cho bởi phơng trình (4.1.30), trong đó mômen thứ n của phổ sóng đợc xác định trong phơng
trình (4.1.29)
m
n
=

f
0
f
n
S(f) df (4.1.29)
00
5,22 mmH |
S
(4.1.30)
Sử dụng quan hệ H
1/3
= 1,60
H
, ta có quan hệ sau đây giữa chiều cao sóng quan trọng v phổ.
H
1/3
| 4,0
0
m (4.1.31)
Theo kết quả quan sát thực tế, thờng l trờng hợp quan hệ tốt nhất l
03/1
8,3 mH . Các
trờng hợp dữ liệu về sóng trong nớc nông tại đó chiều cao sóng lớn, các sóng phi tuyến tính cao
v do đó quan hệ
03/1
0,4 mH đợc thoả mãn.Trờng hợp khác, có một tơng quan rất mạnh
giữa H
1/3
v m

o
. Do đó có thể chấp nhận sử dụng phơng trình (4.1.31) v tính chiều cao sóng có ý
nghĩa từ phổ.
(b) Phổ sóng v gía trị điển hình của chu kỳ
Khi xác định sóng theo phơng pháp qua 0, chu kỳ trung bình T
z
đợc cho bởi phơng trinh sau theo
lý thuyết Rice

20
/mmT
z
(4.1.32)
Tính chu kỳ trung bình sử dụng phổ loại Breschneider- Mitsuyasu, ta có quan hệ sau
T
z
= 0,74 T
1/3
(4.1.33)

www.Gia24.vn

- II.42 -
Hình T.4.1.6 cho một sự so sánh giữa chu
kỳ trung bình
T
có đợc từ các hình dạng
sóng quan sát đợc thực tế v chu kỳ trung
bình T
z

ớc tính từ các tính toán từ phổ. Các
giá trị T
z
/
T
đợc phân bố trong phạm vi
khoảng 0,6 ~ 1,0, trung bình l 0,83. Nói
cách khác các giá trị trung bình có đợc từ
các hình dạng sóng có xu hớng lớn hơn
khoảng 20% so với giá trị tính đợc từ các
mômen của phổ. Độ lệch khỏi lý thuyết
Rice đợc cho l đã đợc gây ra bởi sự có
mặt của các thnh phần phi tuyến cấp hai
trong phạm vi tấn số cao của phổ.
(6) Phổ cho sóng chu kỳ di
Việc giải thích trên đây l đối với sóng do gió v
thnh phần nớc dâng có chu kỳ tơng đối ngắn.
Với các thnh phần sóng chu kỳ di có chu kỳ bằng
10 giây hoặc hơn, xem 4.8.Sóng chu kỳ di v sóng
hồ.


4.2. Phơng pháp xác định các điều kiện
của sóng dùng trong thiết kế
4.2.1. Các nguyên tắc để xác định các sóng nớc sâu dùng trong thiết kế (Điều 4,
Khoản 2 Thông báo)
Phải xác định một cách thoả đáng khoảng thời gian của các dữ liệu thống kê của sóng
dùng để xác định các điều kiện sóng nớc sâu để nghiên cứu ổn định của các kết cấu
công trình cảng v bến v.v , có xem xét nghiêm túc đến các chức năng của các công
trình cảng v bến v các đặc trng của kết cấu.

>
Chú giải
@

(1) Đối với các dữ liệu đo đạc thực tế, nên có thời gian đo đạc tơng đối di (10 năm hoặc hơn) tuy nhiên,
khi thiếu các số liệu đo đạc thực tế nh vậy, phải sử dụng các giá trị đã dự báo có đợc
bằng cách sử
dụng các dữ liệu khí tợng của ít nhất khoảng 30 năm các giá trị ny đợc hiệu chỉnh bằng các dữ
liệu đo đạc sóng thực tế có thể có đợc
(2) Khi các giá trị đã dự báo có đợc từ các dữ liệu khí tợng đợc hiệu chỉnh bằng cách sử dụng các dữ
liệu đo đạc thực tế cần thiết l các dữ liệu đo đạc phải có đợc trong một thời kỳ ít nhất 3 năm v có
đợc một số luợng đáng kể các trờng hợp bão lớn. Tuy nhiên, nếu các con sóng đợc ghi lại trong
một thời tiết khác thờng chỉ xảy ra một lần trong một số ít đợt 10 năm v giá trị của các sóng đó
vợt quá tất cả các giá trị đã dự báo, các giá trị quan sát đợc có thể đợc dùng lm sóng nớc sâu
tính toán.
(3) Nếu tuyệt đối không có các dữ liệu đo đạc thực tế tại địa điểm cần nghiên cứu, hoặc nếu các số liệu
đo đạc có đợc chỉ l trong các điều kiện cực kỳ hạn chế, có thể sử dụng các số liệu đo đạc cho một
địa điểm lân cận có các điều kiện tự nhiên tơng tự. Trờng hợp ny, có thể sử dụng các số liệu
NOWPHAS (nationwide ocean wave information Network for Ports and Harbors)
(4) Nếu đợc biết một cơn bão khác thờng xuất hiện trong khu vực trớc thời kỳ m việc dự báo sóng có
sử dụng các số liệu khí tợng đợc thực hiện (ví dụ trong một thập niên trớc đó), các số liệu ghi
chép của sự kiện đó phải đợc xét đến.
(5) Khi sử dụng các giá trị dự báo cho một cơn bão giả thuyết, nên nghiên cứu đầy đủ độ lớn của các cơn
bão trớc đây v các hn
h trình chúng đã đi, bao gồm cả một nghiên cứu về xác suất xuất hiện của
một
cơn bão nh thế .
(6) Khi ớc tính sóng nớc sâu có sử dụng các số liệu đo đạc thực tế, cần xét đến vấn đề l chiều cao
sóng đo đợc đã bị ảnh hởng bởi khúc xạ v cạn. Khi đó chiều cao sóng của sóng nớc sâu phải
Hình T.4.1.6. Phân bố tần số của tỷ số giữa chu

kỳ trung bình T
z
do tính theo phổ v chu kỳ trung
bình T đo th
ự
c tế.
Trung bình : 0,832
Độ lệch chuẩn : 0,072
N = 171 số liệu
n
N'(T
z
/T)
p =
T
z
/T
www.Gia24.vn