Câu 1:Đối tượng nghiên cứu hải dương và môi trường biển đối với xây dựng công trình.Sự phân chia các khu vực của địa hình bờ biển trong môi trường biển.Y nghĩa của sự phân chia này.

I)Đối tượng nghiên cuu của hải dương học

-Hải dương học đc chia làm 4 nghành khoa học

+Sinh vật hải dương.nghiên cứu về sinh vật biển nói chung

+ Địa chất hải dương nghiên cứu các đặc trưng địa chất ,địa vật lý hải dương ,cấu tạo địa chất địa mạo đáy biển bờ biển.

+Hóa học hải dương .tính chất hóa học của nước biển ,vai trò của nước biển đối với sv

+Vật lý hải dương:Nghiên cứu hiện tượng thủy văn biển,các quá trình vật lý xảy ra trong môi trường biển.

Việc nghiên cứu các nghành khoa học này giúp:

-giao thong vận tải

-tài nguyên

-nhu cầu con người

-khí hậu ảnh hưởng đến đất liền

II) Đối tượng nghiên cứu của môi trường biển tác động lên công trình

-Công trình biển gồm công trình ven bờ ,công trình xa bờ,công trình biển di động

-Cơ học.ảnh hưởng đến độ bền vững ổn định của công trình như gió,song,dòng chảy

-,các yếu tố về lý hóa

-các tác đọng của sinh vật gây xâm thực ăn mòn vật liệu ….

-các quy luật vận chuyển bùn cát có ảnh hưởng đến độ ổn định của nền đáy biển và đường bờ biển

-các yếu tố về địa chất

III) Sự phân chia các khu vực của địa hình bờ biển trong môi trường biển.Và ý nghĩa

-       Bờ biển là phần tiếp giáp giữa  lục địa và biển.

-       Phân theocaaus tạo địa chất gồm bờ cát và bờ đá

     Phân theo hình thái gồm

+bờ biển vùng đồng bằng:

+bờ biển đảo hồ

+bờ biển vùng núi

+bờ biển dạng eo vịnh

-Y nghia:việc phân chia khu vực địa hình bờ biển

Câu 2:Các yếu tố của môi trường biển tác động lên công trình

-môi trường khí:gồm nhiệt độ,độ ẩm ,áp suất,gió, mưa

-môi trường nước:cần xưm xét đến các tác đọng cơ học như sóng ,triều,dòng chảy,nước dâng…Các yếu tố tác động xâm thực,ăn mòn công trình,như đặc tính lý hóa của nước biển va các sinh vật sống trong môi trường biển .

-môi trường đất nền:gồm địa chất đất nền,quá trình trầm tích và quá trình động lực học biển gây bồi lắng ,hoặc sói mòn đáy biển làm ảnh hưởng đến độ bền và độ ổn định đất nền

Câu 3:Các thong số đặc trưng của khí quyển và gió.Các loại gió chủ yếu

-gió gồm hai đặc trưng chủ yếu là hướng gió và vận tốc gió.

+hướng gió:gồm 16 hướng,

+vận tốc gió đặc trưng cho sự mạnh yếu của gió người ta phân cấp gió thành 12 hoặc 17 cấp

-hoa gió:biểu diễn hướng gió và vận tốc gió

-gió có 2 loại chủ yếu gió mùa và gió bão

+gió mùa;gió xuất hiện do ảnh hưởng tương quan về nhiệt đọ khí áp giữa lục địa và bờ biển.gió mùa chỉ thổi theo một hướng

+gió bão:gió do bão gây ra bản chất là gió xoáy thay đổi theo nhiều hướng.

Câu 4:các tính chất chung và mô hình gió gần mặt đất:Profil vận tốc gió trung bình .Các đại lượng đặc trưng cho thanh phần mạch đọng

-chuyển đọng của gió là chuyển động rối mang tính ngẫu nhiên của một lớp hạn chế gần mặt đất hay mặt biển

                                                            (2-3)

Trong ®ã:  t: biÕn thêi gian

: gi¸ trÞ trung b×nh vËn tèc giã t¹i ®iÓm M trong kho¶ng thêi gian kh¶o s¸t T

: gi¸ trÞ trung b×nh thµnh phÇn m¹ch ®éng vËn tèc giã,

-các mô hình gió:

+để xây dựng các mô hình gió trên mặt đất người ta sử dụng giả thiết sau:c/đ gió là đồng nhất,mặt đất nằm ngang,độ nhám mặt đất đồng đều.ở độ cao dủ lớn ma sát coi như ko có

+Profil vận tốc gió trung bình:thể hiện quy luật thay đổi vận tốc gió trung bình theo chiều cao trong khoảng thời gian T phương vận tốc gió trung bình trùng với phương gió thổi.

+mô hình lũy thừa

                                                                   (2-4)

Trong ®ã:

Z: ®é cao vÞ trÝ ®ang xÐt trªn mÆt ®Êt

Zo: ®é cao vÞ trÝ gèc, n¬i ®Æt tr¹m ®o vËn tèc giã; th­êng lÊy b»ng 10m (so víi mùc n­íc biÓn)

: vËn tèc trung b×nh ë ®é cao Z

: vËn tèc trung b×nh ë ®é cao Zo

Tõ (2-4)  cã:

                                hoÆc            (2-5)

: vËn tèc trung b×nh ë ®é cao gradient

ZG: ®é cao gradient, tõ ®é cao nµy trë lªn vËn tèc giã coi nh­ kh«ng ®æi

a : th«ng sè phô thuéc vµo tÝnh chÊt nh¸m cña ®Þa h×nh mÆt ®Êt,

+Mô hình logarit

(kÕt qu¶ kÕt hîp gi÷a nghiªn cøu lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm)

§­a ra c«ng thøc d­íi d¹ng logarit:

                                                                    (2-6)

Trong ®ã:

      V* lµ vËn tèc ma s¸t, ®ù¬c x¸c ®Þnh theo cthøc:

                                                                             (2-7)

                  Zd: ®é cao cña mÆt chuÈn:

                                          + Víi vïng ®ång b»ng Zd=0

                                          + Víi vïng cã vËt c¶n Zd=0.75h

                                                      (h lµ ®é cao trung b×nh cña vËt c¶n)

                  ZR: gi¸ trÞ phô thuéc vµo ®kiÖn ®Þa h×nh

-Các đại lượng đăc trưng cho thành phần mạch động

M¹ch ®éng cña vtèc giã sÏ g©y ra t¸c ®éng ®èi víi c«ng tr×nh. Víi gi¶ thiÕt trong kho¶ng thêi gian T, vËn tèc giã ®­îc coi lµ 1 tr­êng ngÉu nhiªn chuÈn, trung t©m vµ dõng theo thêi gian. Th× thµnh phÇn m¹ch ®éng cña vËn tèc giã ®­îc thÓ hiÖn qua nh÷ng ®¹i l­îng sau:

(tham kh¶o thªm tµi liÖu Lý thuyÕt x¸c suÊt)

* Ph­¬ng sai cña vËn tèc giã: (hay ®é lÖch qu©n ph­¬ng)sv2

- Theo Davenport:                                        (2-8)

- Theo Haris:                                                                                          (2-9)

Víi V* lµ vËn tèc ma s¸t cã thÓ tÝnh theo cthøc (2-7) hoÆc

                                                                                                                                               (2-10)

             : vËn tèc trung b×nh ë ®é cao 10m trªn mùc n­íc biÓn

             k: hÖ sè c¶n cña bÒ mÆt:     vïng ®« thÞ k=0.05

                                                                                                                         vïng tho¸ng k=0.005

                                                                                                                         vïng rõng vµ d©n c­ k=0.01

*C­êng ®é m¹ch ®éng: (IV)

                                                                                                                                       (2-11)

IV : phô thuéc vµo ®é nh¸m cña mÆt ®Êt cho trong b¶ng tra

Lo¹i mÆt ®Êt

§ång b»ng

0,18

0,106

ThÞ trÊn

0,32

0,110

§« thÞ

0,58

0,115

C­êng ®é m¹ch ®éng sÏ gi¶m khi cµng lªn cao. Bëi v× cµng lªn cao th× vËn tèc giã cµng æn ®Þnh nªn biÕn thiªn lµ nhá.

*Hµm mËt ®é phæ cña m¹ch ®éng vËn tèc: SVVlý

Phæ vËn tèc giã ®­îc x©y dùng trªn c¸c nghiªn cøu lý thuyÕt vµ ®o ®¹c.

trong ®ã: f - tÇn sè m¹ch ®éng vËn tèc. ; - vËn tèc giã trung b×nh ë ®é cao 10 m (m/s); V* - vËn tèc ma s¸t (xem c«ng thøc 2.7).

            Ngoµi ra cßn cã c¸c biÓu thøc kh¸c nh­ cña Harris, Mihio, Simin ...

KÕt luËn:  Giã ®­îc m« t¶ qua gi¸ trÞ trung b×nh vµ thµnh phÇn m¹ch ®éng.

Thµnh phÇn m¹ch ®éng ®­îc thÓ hiÖn bëi 2 ®¹i l­îng: ®é lÖch qu©n ph­¬ng vµ hµm mËt ®é phæ.

Câu 5:mô tả gió ngoài biển

 §Æc ®iÓm giã ngoµi biÓn:

§èi víi giã ngoµi biÓn t¸c ®éng trùc tiÕp lªn c«ng tr×nh lµ kh«ng lín, th­êng chiÕm kho¶ng 10% t¶i träng m«i tr­êng (gåm sãng, giã dßng ch¶y)

Nh­ng ph¶i nghiªn cøu ®Æc tÝnh b¶n chÊt cña giã bëi v× giã lµ yÕu tè c¬ b¶n trong ®éng lùc häc biÓn g©y ra sãng vµ dßng ch¶y. . Do vËy, giã ®ãng mét vai trß ®Æc biÖt, ¶nh h­ëng lín ®Õn tr¹ng th¸i cña m«i tr­êng biÓn.

§Æc ®iÓm cña giã ngoµi biÓn:

-      BÒ mÆt phÝa d­íi réng, tho¸ng ® sù thay ®æi profil giã theo chiÒu cao nhá h¬n so víi trong ®Êt liÒn.

-         Líp giã gÇn s¸t mÆt n­íc cã vËn tèc giã cã 3 thµnh phÇn khi cã sãng lín

3.2 Profil cña vËn tèc giã trung b×nh ngoµi biÓn

XÐt trong kho¶ng thêi gian T, theo ph­¬ng trïng víi giã thæi , profil cña vËn tèc giã trung b×nh ngoµi biÓn cã thÓ m« t¶ theo c¸c quy luËt sau:

a.    LuËt luü thõa (Davenport)

Nh­ c«ng thøc (2-4) hoÆc (2-5)

Trong ®ã ë ngoµi biÓn lÊy a=0.1

Mét sè t¸c gi¶ kh¸c lÊy a=0.13; a=0.14

(t­¬ng ®­¬ng víi khu vùc ®ång b»ng)

b.     LuËt Logarit

Nh­ c«ng thøc (2-6), (2-7)

ë ngoµi biÓn khi giã m¹nh lÊy ZR = 2 (mm)

                                                                  Giã võa ph¶i ZR < 1 (mm)

NX: thùc nghiÖm cho thÊy khi z<100m th× profil cña vËn tèc giã trung b×nh theo luËt luü thõa vµ luËt logarit cho kÕt qu¶ gièng nhau.

c.            Quy ph¹m DnV (NaUy)

trong ®ã:

            - vËn tèc giã trung b×nh trong kho¶ng thêi gian t;

            z - ®é cao trªn mÆt n­íc trung b×nh, tÝnh b»ng m;

            - vËn tèc giã trung b×nh trong 1 giê, ë ®é cao z=10 m.

            a - hÖ sè cña hµm lòy thõa;

            b - hÖ sè giËt cña giã ë møc z=10m.

B¶ng 2.2. Gi¸ trÞ c¸c th«ng sè a vµ b

Th«ng sè

TÝnh trung b×nh theo kho¶ng thêi gian

1h

10'

1'

15s

5s

3s

a

0,150

0,130

0,113

0,106

0,102

0,100

b

1,000

1,060

1,180

1,260

1,310

1,330

d.            Quy ph¹m BV (Ph¸p)

Cã 2 lo¹i vËn tèc giã cÇn ph©n biÖt:

            - vËn tèc giã trung b×nh trong 1 giê

            - vËn tèc giã trung b×nh trong 10s, gäi lµ giã giËt.

            C¸c ®¹i l­îng nµy x¸c ®Þnh theo luËt:

                                                                              (2.9)

trong ®ã:

            z - ®é cao trªn mÆt n­íc trung b×nh (m)

             - vËn tèc trung b×nh ë ®é cao 10m, ®­îc tÝnh theo c¸c ®iÒu kiÖn b×nh th­êng (tøc lµ chu kú lÆp l¹i lµ 1 th¸ng) vµ ®iÒu kiÖn cùc trÞ (chu kú lÆp l¹i lµ 50 n¨m).

            NÕu kh«ng cã c¸c sè liÖu thèng kª t¹i vÞ trÝ sÏ x©y dùng c«ng tr×nh, cã thÓ tham kh¶o:

            - Giã trung b×nh trong 1h:

                        V10 = 36 m/s               ®iÒu kiÖn cùc trÞ

                        V10 = 18 m/s               ®iÒu kiÖn b×nh th­êng

            - Giã giËt:

                        V10 = 51,5 m/s            ®iÒu kiÖn cùc trÞ

                        V10 = 36 m/s               ®iÒu kiÖn b×nh th­êng

            ë biÓn B¾c, giã giËt cã vËn tèc lín h¬n vËn tèc trung b×nh 1,3¸1,4 lÇn.

M¹ch ®éng giã ngoµi biÓn

T­¬ng tù nh­ cÊu tróc giã trªn mÆt ®Êt. M¹ch ®éng giã ngoµi biÓn gåm 3 thµnh phÇn:

-       1 theo ph­¬ng giã thæi ® lµ ph­¬ng tréi nhÊt

-       2 thµnh phÇn vu«ng gãc víi ph­¬ng giã thæi

M¹ch ®éng cña giã g©y ra c¸c hiÖu øng §LH ®èi víi c«ng tr×nh biÓn, nã ®­îc m« t¶ theo quan ®iÓm tiÒn ®Þnh hoÆc ngÉu nhiªn. C¸c kÕt qu¶ ®o ®¹c cho phÐp m« t¶ thèng kª, biÓu diÔn m¹ch ®éng vËn tèc giã b»ng hµm mËt ®é phæ. C­êng ®é m¹ch ®éng  cã thÓ lÊy b»ng 0,10 (theo Shiotani) ë ®é cao ~20m.

            Qua xö lý c¸c kÕt qu¶ ®o ®¹c ®èi víi thµnh phÇn m¹ch ®éng cña giã, cho thÊy n¨ng l­îng m¹ch ®éng giã chñ yÕu tËp trung trong d¶i chu kú tõ 5s ®Õn 5 phót.

            Víi c¸c chu kú ng¾n (tÇn sè cao) cña m¹ch ®éng, d¹ng mËt ®é phæ cña Davenport tá ra kh¸ thÝch hîp. M« h×nh cña DnV còng ®­îc dïng phæ biÕn ®èi víi giã biÓn.

Phæ Davenpost

Phæ DnV

Câu 6:hiện tượng nước dâng do bão

¶nh h­ëng cña giã ®Õn mùc n­íc biÓn chÝnh lµ n­íc d©ng

Khi cã b·o mùc n­íc biÓn thay ®æi cã thÓ d©ng h¹ thÊt th­êng.

Khi giã ngoµi kh¬i thæi vµo mùc n­íc ven bê t¨ng lªn

Khi giã trong ®Êt liÒn thæi ra th× mùc n­íc h¹

*HiÖn t­îng n­íc d©ng  phô thuéc vµo 3 yÕu tè:

-       ¸p lùc giã t¸c ®éng lªn khèi n­íc biÓn th«ng qua bÒ mÆt tiÕp xóc gi÷a n­íc vµ kh«ng khÝ

-       ¸p suÊt khÝ quyÓn trªn mÆt n­íc

-       §iÒu kiÖn biªn ë ®¸y vµ bê biÓn, phô thuéc vµo ma s¸t gi÷a khèi n­íc biÓn víi ®¸y biÓn vµ bê biÓn

Câu 27.THỦY TRIỀU

A)Định nghĩa:thủy triều là 1 sự vận động lên xuong có tính chất chu kỳ của nước biển

B)Nguyên nhân:+do lực hấp dẫn của m trăng và m trời

                            +do yếu tố khí tượng hải văn

C)các định nghĩa và thuật ngữ

-quá trình nc biển không ngừng tăng cao gọi là triều lên,ngược lại gọi là triều xuống

-hiện tượng nước biển dâng đến độ cao nhất định thì không lên cũng  ko rút gọi là triều đứng cao.Mực nước tương ứng với triều đứng cao gọi là mực nước lớn MNL.

-sau khi dâng cao mực nước bắt đầu hạ thấp xuong 1 điểm nhất định ko hạ nữa gọi là triêu dừng mực nc tương ứng là MNT

-Độ cao triều là độ chênh cao giữa MTL và MNT

-Mức triều cao trung bình:trị số trung bình chiều cao của mặt thủy triều cao ngược lại là mức triều thấp trung bình

-Biên độ triều:độ chênh thẳng đứng tính từ mặt chuẩn hải đồ đến mặt thủy triều ở bất cứ thời điểm nào

-Cốt 0 hải đồ:là mặt thủy triều ứng với mực nc thấp nhất quan sát dc trong nhiều năm.

D)Quy luật vận động:

-Nếu trong một ngày có 1 lần nc lên và 1 lần nc xuống gọi là nhật triều

- Nếu trong một ngày có 2 lần nc lên và 2 lần nc xuống gọi là bán nhật triều

-Nếu có 2 lần lên và 2 lần xuống nhưng biên độ chênh lệch lớn gọi là tạp triều

Câu 26.tính toán sóng vỡ tại chân công trình

-giai đoạn 1.xác định đặc trưng sóng vỡ Db.Hb theo đồ thị.Khi biết chiều cao sóng ngoài khơi Ho chu kỳ T độ dốc bãi m .Nếu sóng vỡ thuộc loại sóng nhào thì tiếp giai đoạn 2.

-gdd2.xác định chiều cao sóng vỡ cực đại trước công trình khi đã biết các đặc trưng sóng vỡ db,Hb

 Ds=db –xb.m (ds độ sâu nc tại vị trí sóng vỡ cực đại

Db/Hb=1/(b-a.Hb/T^2)

Câu 7 các phương pháp nghiên cứu lý thuyết sóng:

-các phương pháp nghiên cứu lý thuyết sóng đều tùy thuộc vào các thong số cơ bản H/L;H/d;d/L

+pp1:tuyến tính hóa các phương trình thủy đọng lực và điều kiện Becnuli trên bề mặt sóng .thích hợp với sóng có biên độ nhỏ

+pp2 triển khai các thoog số sóng theo chuỗi lũy thừa .áp dụng cho mọi vùng có độ sâu nc khac nhau

+pp3.sử dụng pp số theo hàm dòng

Câu 8:các lý thuyết sóng chủ yếu dung trongcông trình biển và phạm vi áp dụng

-Lý thuyết sóng airy có thể dung với mọi vùng nc có độ sâu khác nhau

-Lý thuyết sóng stockes thích hợp với những vùng nc có đọ sâu hữu hạn L^2.H/d^3<=26

-Lý thuyết sóng cnoidal .thích hợp với sóng lan truyền trong vùng nc nông

Câu9.các phương trình cơ bản giải bài toán thủy đọng lực học

Câu 13:các thong sô cơ bản của sóng airy

H,L,Cg(nhóm sóng);d,c,u,v,ax,az,p,..viết các pt trong bảng

Caau14.nguyên lý x dựng lý thuyết sóng có biên độ hữu hạn(sóng stocke)

Lý thuyết sóng stockes dc dựa trên sự phân tích phương trình mặt sóng thành chuỗi và xác định các hệ số của chuỗi từ các điều kiện thỏa mãn pt thủy động lực học đv sóng có biên độ hữu hạn .song stock biêu diên duoi dạng Φ=h. Φ^(1)+h^2. Φ^(2)+..+h^n. Φ^(n)

Câu 19:sư khác nhau trong kết quả tính toán của lý thuyết sóng airy và stoc

-Lý thuyết sóng airy ko kể đén hiện tượng xoáy nhưng kể đến anh hưởng của đáy .kết quả cho thấy quỹ đạo c động của phần tử nc là ko khép kín chứng tỏ có sự vận chuyển khối lng có thể định lượng tùy thuộc vào độ dốc sóng

-sóng stocke bậc cao và sóng airy đều là sóng hình sin mặt cắt sóng là đối xúng vs mặt thảng đứng đi qua đỉnh và bụng sóng

-lý thuyết sóng bậc cao mặt cắt sóng phù hợp vs thực tế hơn so vs sóng airy nhât là trong trường hợp có kể đến ả h của đáy biển

Câu 28:Sự khác nhau giữa thủy triều và dòng triều.Các pp tính toán để dự báo thủy triều đk sử dụng

-giống câu 27.

-phương pháp điều hào và dư tính thủy triều

-