Dòng di đáy

132 Ch­¬ng 9. dßng di ®¸y 9.1. Tæng quan §èi víi dßng ch¶y hoÆc dßng ch¶y sãng v­ît qu¸ ng­ìng chuyÓn ®éng, c¸t chuyÓn ®éng do dßng di ®¸y. Ph­¬ng thøc vËn chuyÓn nµy bao gåm l¨n, tr­ît vµ bËt (nh¶y) c¸c h¹t däc ®¸y, trong ®ã träng l­îng c¸c h¹t sinh ra do tiÕp xóc víi c¸c h¹t kh¸c, thay v× do chuyÓn ®éng chÊt láng h­íng lªn hç trî cho trÇm tÝch l¬ löng. Sù thÞnh hµnh viÖc c¸t nh¶y trong biÓn ch­a râ rµng (so víi vËn chuyÓn c¸t do giã, lµ n¬i mµ h×nh thøc vËn chuyÓn nµy thèng trÞ) mÆc dï mét vµi c«ng thøc dßng di ®¸y thµnh c«ng ®­îc x©y dùng dùa trªn kh¸i niÖm nµy. Dßng di ®¸y cã thÓ x¶y ra: - trªn ®¸y ph¼ng víi dßng ch¶y chËm - khi liªn kÕt víi gîn c¸t hoÆc c¸c thµnh t¹o ®¸y lín h¬n ®èi víi dßng ch¶y m¹nh h¬n - trªn ®¸y ph¼ng ®èi víi dßng ch¶y rÊt m¹nh, t¹i ®ã gîn c¸t bÞ röa tr«i (dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y). Di ®¸y lµ ph­¬ng thøc chñ ®¹o cña vËn chuyÓn ®èi víi l­u l­îng nhá vµ/hoÆc kÝch th­íc h¹t lín. C¸t th« vµ cuéi sái chñ yÕu ®­îc vËn chuyÓn nh­ dßng di ®¸y. §èi víi dßng ch¶y m¹nh v­ît qu¸ ng­ìng l¬ löng, dßng di ®¸y vÉn x¶y ra, nh­ng sè l­îng c¸t ®­îc mang vµo tr¹ng th¸i l¬ löng th­êng sÏ lín h¬n nhiÒu so víi ®­îc mang ®i bëi dßng di ®¸y, ®Æc biÖt ®èi víi c¸t mÞn. SuÊt vËn chuyÓn dßng di ®¸y cã thÓ biÓu thÞ b»ng nhiÒu ®¬n vÞ: qb= suÊt vËn chuyÓn thÓ tÝch = thÓ tÝch (m3) h¹t chuyÓn ®éng trªn ®¬n vÞ thêi gian (s) trªn ®¬n vÞ bÒ réng ®¸y (m). Trong hÖ SI ®¬n vÞ cña qb lµ m 2s-1 Qb= s qb= suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch khèi l­îng (kgm -1s-1) ib=    bs gq suÊt vËn chuyÓn träng l­îng ch×m (Nm-1s-1) qB=    1/bq thÓ tÝch vËt liÖu l¾ng ®äng xuèng ®¸y (kÓ c¶ n­íc xèp) trªn ®¬n vÞ thêi gian trªn ®¬n vÞ bÒ réng (m2s-1). C¸c chuyÓn ®æi thµnh ®¬n vÞ kü thuËt lµ tÊn vµ n¨m ®èi víi chÊt th¹ch anh ( s = 2650kgm-3) vµ ®é xèp ( = 0,40) cã thÓ thùc hiÖn b»ng c¸ch sö dông c¸c hÖ sè chuyÓn ®æi sau ®©y: - Nh©n qb(m 2s-1) víi 3,15 x 107 ®Ó nhËn ®­îc qb b»ng m 3m-1/n¨m (trõ n­íc xèp) - Nh©n qb(m 2s-1) víi 5,26 x 107 ®Ó nhËn ®­îc qb b»ng m 3m-1/n¨m (kÓ c¶ n­íc xèp) 133 - Nh©n qb(m 2s-1) víi 8,36 x 107 ®Ó nhËn ®­îc qb b»ng tÊn.m -1/n¨m (trõ n­íc xèp). 9.2. dßng di ®¸y do dßng ch¶y KiÕn thøc Mét vµi c«ng thøc dßng di ®¸y ®­îc ®Ò xuÊt. NhiÒu trong sè chóng cã thÓ biÓu thÞ ë d¹ng:  crfunc  , (116) trong ®ã    2/131 dsg qb   = suÊt vËn chuyÓn dßng di ®¸y phi thø nguyªn  dsg 1 0      = tham sè Shields  cr = gi¸ trÞ cña  ë ng­ìng chuyÓn ®éng (xem môc 6.4) qb= suÊt vËn chuyÓn thÓ tÝch trÇm tÝch ®¸y trªn ®¬n vÞ bÒ réng g = gia tèc träng tr­êng  = mËt ®é n­íc s = tû lÖ gi÷a mËt ®é h¹t vµ n­íc d = ®­êng kÝnh h¹t. Khi ®¸y gå ghÒ, th­êng sö dông thµnh phÇn ma s¸t líp ®Öm s cña  (xem môc 3.3), trõ khi trong c¸c c«ng thøc cña Bagnold vµ Van Rijn. Mét sè c«ng thøc ®­îc sö dông nhiÒu h¬n c¶, hoÆc c¸c c«ng thøc trÇm tÝch ®¸y cho dßng ch¶y æn ®Þnh ®­îc ph¸t triÓn gÇn ®©y ®Ó sö dông trong s«ng, lµ nh­ sau: 1. Meyer-Peter vµ Muller (1948)   2/38 cr  SC (117) víi cr = 0,047. 2. Bagnold (1963)  crBF   2/1 SC (118) víi   tantan 1,0 2/1   iD B C F  = tham sè Shields tæng céng CD= hÖ sè ma s¸t tæng céng (xem môc 3.4) i = gãc ma s¸t  = gãc nghiªng cña ®¸y - d­¬ng theo h­íng dßng ch¶y dèc ng­îc, ©m theo h­íng dßng ch¶y dèc xu«i. 3. Van Rijn (1984) 134   4,22/12/12/1 crRF   (119) víi 2,0 7,1 005,0        h d C F D R vµ CD vµ  ®­îc x¸c ®Þnh nh­ trong c«ng thøc Bagnold. 4. Yalin (1963)  crYF   2/1 SC (120) víi       aT aT F cr Y 1ln 1 1 635,0  4,05,045,2  sa cr )/( crcrT   . 5. Madsen (1991)   crcrMF   2/12/1 7,0 (121) víi iMF tan/8 ®èi víi c¸c h¹t l¨n/ tr­ît FM = 9,5 ®èi víi c¸c h¹t nh¶y trong n­íc. 6. ashida vµ Michiue (1972)   crcr   2/12/117 . (122) 7. Wilson (1966) 2/312 . (123) 8. Nielsen (1992)  cr  2/112 . SC (124) Trong tÊt c¶ c¸c ph­¬ng tr×nh (117)-(124) ngo¹i trõ (123) nhËn thÊy r»ng  = 0 nÕu cr  (tøc lµ kh«ng cã vËn chuyÓn nÕu dßng ch¶y d­íi ng­ìng chuyÓn ®éng). Ph­¬ng tr×nh (123) chØ dù ®Þnh cho ®iÒu kiÖn dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y, cã cr  . Ph­¬ng tr×nh (124) do Nielsen ®Ò xuÊt (1992) b»ng c¸ch lµm khíp víi sè liÖu dßng di ®¸y, vµ ®­îc dÉn xuÊt ®éc lËp bëi Soulsby trªn c¬ së lý thuyÕt vµ thùc nghiÖm dßng trÇm tÝch s¸t ®¸y. Cã nh÷ng sù t­¬ng tù râ rÖt gi÷a c¸c ph­¬ng tr×nh (117)-(124), biÕn ®æi chñ yÕu ë d¹ng hÖ sè ban ®Çu. H×nh 29 cho thÊy ph­¬ng tr×nh (124) cho sù khíp tèt víi sè liÖu (víi cr = 0,05, tiªu biÓu cho c¸c trÇm tÝch ®­îc vÏ). MÆc dï c¸c c«ng thøc ë trªn ®­îc ph¸t triÓn cho dßng ch¶y æn ®Þnh trong s«ng, chóng cã thÓ ®­îc sö dông trªn c¬ së tøc thêi cña dßng ch¶y thuû triÒu, vµ d­íi t¸c ®éng sãng hoÆc kÕt hîp sãng vµ dßng ch¶y, v× thêi gian ph¶n øng cña h¹t c¸t trong chuyÓn ®éng trÇm tÝch ®¸y lµ rÊt ng¾n so víi chu kú thuû triÒu hoÆc chu kú sãng. 135 H×nh 29. SuÊt vËn chuyÓn dßng di ®¸y ®èi víi c¸t/ cuéi sái cho dßng ch¶y æn ®Þnh (söa ®æi cña Nielsen, 1992 ) C¸c th¶o luËn tiÕp theo vÒ c¸c c«ng thøc Meyer-Peter vµ Muller, Bagnold, Einstein vµ Yalin ®­îc thùc hiÖn bëi Fisher (1993) theo kh¸i niÖm vËn chuyÓn trÇm tÝch trong s«ng. 136 §èi víi ®¸y dèc, cã thÓ sö dông c«ng thøc Bagnold. Parker vµ Kovacs (1993) còng biÕn ®æi c«ng thøc Ashida vµ Michiue ®èi víi ®¸y cã ®é dèc ngang vµ däc nãi chung, vµ ®­a ra ch­¬ng tr×nh m¸y tÝnh trªn ®Üa mÒm ®Ó thùc hiÖn. Quy tr×nh 1. VÝ dô 9.1. Dßng di ®¸y do dßng ch¶y - Cho c¸c ®¸nh gi¸ tham sè sau ®©y: + vËn tèc dßng ch¶y trung b×nh ®é s©u U 1,0ms-1 + ®é s©u n­íc h 5m + ®­êng kÝnh h¹t (d = d50) d 1mm + tû lÖ gi÷a mËt ®é h¹t vµ n­íc s 2,58 + ®é nhít ®éng häc  1,36 x 10-6m2s-1 - TÝnh to¸n øng suÊt tr­ît t¹i ®¸y ®èi víi ®¸y ph¼ng (xem vÝ dô 3.3) 0 1,84Nm -2 - HoÆc nÕu cã ®¸y gå ghÒ, tÝnh to¸n thµnh phÇn ma s¸t líp ®Öm s0 (xem môc 3.3) - TÝnh to¸n tham sè Shields )1( 0 dsg      0,115 - TÝnh to¸n kÝch th­íc h¹t phi thø nguyªn 3/1 2* )1(          sg dD 20,3 vµ do ®ã tõ ph­¬ng tr×nh (77) cr 0,0302 ®èi víi ph­¬ng ph¸p Nielsen (1992); - TÝnh to¸n theo ph­¬ng tr×nh (124)  0,348 - TÝnh to¸n qb=   2/13 )1( dsg  43,3 x 10-6m2s-1 2. §Ó so s¸nh, c¸c gi¸ trÞ qb tõ ph­¬ng tr×nh (117) ®Õn (124) ®èi víi c¸c ®Çu vµo lµ: 1. Meyer-Peter vµ Muler qb 17,8 x10 -6m2s-1 2. Bagnold ( = 32o, = 0o) qb 10,9 x10 -6m2s-1 3.Van Rijn qb 23,9 x10 -6m2s-1 4.Yalin qb 20,5 x10 -6m2s-1 5. Madsen -l¨n ( = 320) qb 29,4 x10 -6m2s-1 - nh¶y cãc qb 21,8 x10 -6m2s-1 6, ashida vµ Michiue qb 29,7 x10 -6m2s-1 7. Wilson qb 46,8 x10 -6m2s-1 8. Nielsen qb 43,3 x10 -6m2s-1 137 Cã sù biÕn ®éng kho¶ng h¬n 4 lÇn gi÷a c¸c gi¸ trÞ lín nhÊt vµ nhá nhÊt, thÓ hiÖn møc ®é chªnh lÖch cña c¸c dù b¸o suÊt vËn chuyÓn dßng di ®¸y. 9.3. dßng di ®¸y do sãng KiÕn thøc D­íi t¸c ®éng sãng, vËn chuyÓn rßng trÇm tÝch ®¸y sÏ b»ng kh«ng nÕu vËn tèc dao ®éng lµ ®èi xøng, tøc lµ h×nh sin. Tuy nhiªn, vËn chuyÓn trÇm tÝch trong nöa chu kú sãng lµ ®iÒu ®¸ng quan t©m trong mét sè øng dông. Trong chuyÓn ®éng sãng bÊt ®èi xøng, nh­ x¶y ra ®èi víi c¸c sãng dèc trong n­íc n«ng (xem môc 4.4), vËn chuyÓn rßng trÇm tÝch sÏ kh¸c kh«ng, v× vËn chuyÓn d­íi ®Ønh sãng lín h¬n vËn chuyÓn d­íi ch©n sãng, t¹o ra vËn chuyÓn rßng trÇm tÝch theo h­íng lan truyÒn sãng. VËn chuyÓn rßng cã thÓ tÝnh to¸n nh­ sù chªnh lÖch gi÷a vËn chuyÓn ë 2 nöa chu kú d­íi ®Ønh vµ d­íi ch©n. C¸c c«ng thøc sau ®©y ®èi víi suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch thÓ tÝch nöa chu kú qb1/2 ®­îc ®Ò xuÊt: 1. Madsen vµ Grant (1976) 3 2/1 wsMGb dwFq  (125) víi FMG= 1,25 khi crw   vµ FMG0 khi crw   2. Sleath (1978)   2/322/1 47 crwb dq   ®èi víi h¹t th« SC (126) 3. Soulsby      2/32/132/1 11,5 crwb dsgq   SC (127) trong ®ã w = biªn ®é cña thµnh phÇn dao ®éng  do sãng (sö dông thµnh phÇn ma s¸t líp ®Öm nÕu ®¸y gîn c¸t) ws= vËn tèc ch×m l¾ng cña h¹t (xem môc 8.3)  = tÇn sè gãc cña sãng cr , g,  , s vµ d ®­îc x¸c ®Þnh nh­ trong môc 9.2. §èi víi dßng ch¶y æn ®Þnh qb1/2 = 0 nÕu crw   trong ph­¬ng tr×nh (126) vµ (127). Ph­¬ng tr×nh (127) nhËn ®­îc b»ng c¸ch tÝch ph©n ph­¬ng tr×nh (124) cho nöa chu kú sãng, vµ t­¬ng tù víi c«ng thøc ®· cho bëi Sleath (1982) ®èi víi c¸c h¹t mÞn (hÖ sè Sleath kho¶ng 1,95 thay v× 5,1) Quy tr×nh 1. VÝ dô 9.2. Dßng di ®¸y do sãng 138 - §Ó tÝnh to¸n vËn chuyÓn rßng trÇm tÝch ®¸y do sãng, cho c¸c gi¸ trÞ cña: + ®é s©u n­íc h 5m + ®­êng kÝnh h¹t trung vÞ d50 1mm + ®é cao sãng H 1m + chu kú sãng T 6s - TÝnh to¸n biªn ®é vËn tèc quü ®¹o sö dông lý thuyÕt sãng tuyÕn tÝnh (xem vÝ dô 4.2) uw 0,569ms -1 - TÝnh to¸n b­íc sãng (xem vÝ dô 4.1) L 38,1m - TÝnh to¸n 2h/L = kh 0,825 - Sö dông lý thuyÕt sãng Stoke bËc 2 ®Ó tÝnh to¸n vËn tèc quü ®¹o d­íi ®Ønh sãng, ph­¬ng tr×nh (55a) Uwc 0,614ms -1 vµ ch©n sãng, ph­¬ng tr×nh (55b) Uwt 0,324ms -1 - TÝnh to¸n ma s¸t líp ®Öm (vÝ dô sö dông ph­¬ng ph¸p Soulsby, (xem vÝ dô 4.4)) d­íi ®Ønh sãng ws 2,69Nm -2 d­íi ch©n sãng ws 2,13Nm -2 - ChuyÓn ®æi thµnh tham sè Shields ma s¸t líp ®Öm, sö dông ph­¬ng tr×nh (2a) víi  = 1027kgm-3 s = 2650kgm -3 d­íi ®Ønh sãng qb1/2 0,169 d­íi ch©n sãng qb1/2 0,134 - TÝnh to¸n ng­ìng øng suÊt tr­ît t¹i ®¸y (vÝ dô sö dông ph­¬ng ph¸p Soulsby, (xem vÝ dô 6.3)) cr 0,0302 - TÝnh to¸n suÊt vËn chuyÓn trÇm tÝch nöa chu kú sãng, vÝ dô sö dông c«ng thøc Soulsby, ph­¬ng tr×nh (127) d­íi ®Ønh sãng qb1/2 32,8 x 10 -6m2s-1 139 d­íi ch©n sãng qb1/2 21,1 x 10 -6m2s-1 - TÝnh to¸n suÊt vËn chuyÓn rßng theo h­íng lan truyÒn sãng qb1/2 ®Ønh - qb1/2 ch©n qb 11,7 x 10 -6m2s-1 2. §Ó so s¸nh, tÝnh to¸n víi cïng ®Çu vµo theo c«ng thøc Madsen vµ Grant, ph­¬ng tr×nh (125) víi FM=12,5 cho ta qb= 3,47 x 10 -6 m2s-1, víi c«ng thøc Sleath ph­¬ng tr×nh (126) cho ta qb= 0,905 x 10 -6 m2s-1. Nh­ vËy cã sù biÕn ®éng kho¶ng 10 lÇn gi÷a c¸c ph­¬ng ph¸p trong tr­êng hîp nµy. 3. Chó ý r»ng chu kú hiÖu qu¶ sö dông cho c¸c nöa chu kú ®Ønh sãng vµ ch©n sãng lµ T; ph©n tÝch chi tiÕt h¬n b»ng c¸ch sö dông chu kú dµi h¬n d­íi ch©n sãng vµ chu kú ng¾n h¬n d­íi ®Ønh sãng sÏ hîp lý h¬n, nh­ng thùc tÕ kh«ng ®óng l¾m theo quan ®iÓm vÒ sai sè trong tÝnh to¸n. 4. Quy tr×nh nãi trªn chØ xÐt ®Õn sù bÊt ®èi xøng sãng nh­ mét c¬ chÕ vËn chuyÓn trÇm tÝch rßng. C¸c c¬ chÕ kh¸c cã thÓ tån t¹i vµ cã thÓ g©y ra vËn chuyÓn rßng víi ®é lín t­¬ng tù hoÆc lín h¬n, kÓ c¶ c¸c dßng ch¶y chång lªn nhau (thuû triÒu, giã, däc bê), dßng sãng déi vµ vËn chuyÓn khèi l­îng (phun trµo). Xem môc 10.3 ®Ó cã thªm chi tiÕt. 9.4. dßng di ®¸y do sãng vµ dßng ch¶y KiÕn thøc §èi víi sãng vµ dßng ch¶y kÕt hîp, sãng cung cÊp c¬ chÕ khuÊy lµm cho c¸c h¹t trÇm tÝch chuyÓn ®éng, trong khi dßng ch¶y bæ sung cho viÖc khuÊy vµ còng cung cÊp c¬ chÕ cho vËn chuyÓn rßng. T¸c ®éng phi tuyÕn cña øng suÊt tr­ît t¹i ®¸y (xem môc 5.3) lµ mét yÕu tè quan träng trong viÖc x¸c ®Þnh dßng di ®¸y. C¸c c«ng thøc sau ®©y cho ta suÊt vËn chuyÓn rßng trÇm tÝch ®¸y trung b×nh theo chu kú sãng h×nh sin. Bijker (1967)             22 * * 016,0 127,0 exp w Bb Uu dsg duAq  SC (128) víi u* = vËn tèc ma s¸t tæng céng chØ do dßng ch¶y )/12ln( 40,0 rh U    = yÕu tè gîn c¸t 5,1 90 )/12ln( )/12ln(         dh h r Uw = biªn ®é vËn tèc quü ®¹o sãng AB = 1 ®èi víi sãng kh«ng vì, 5 ®èi víi sãng vì. 140 §©y lµ c«ng thøc vËn chuyÓn trÇm tÝch cho sãng vµ dßng ch¶y kÕt hîp cã sím nhÊt, vµ vÉn ®­îc sö dông réng r·i. Nã ®­îc dÉn ra b»ng c¸ch x¸c ®Þnh øng suÊt tr­ît t¹i ®¸y th«ng qua mét m« h×nh t­¬ng t¸c sãng- dßng ch¶y (xem môc 5.3) vµ sö dông nã ®Ó söa ®æi c«ng thøc vËn chuyÓn trÇm tÝch chØ ®èi víi dßng ch¶y ®ang cã cña Kalinsk vµ Frijlink. C¸c c«ng thøc t­¬ng tù ®­îc dÉn xuÊt bëi c¸c nhµ nghiªn cøu kh¸c nhau (Swart, Willis, Van de Graaf vµ Van Overeem), sö dông øng suÊt tr­ît do sãng vµ dßng ch¶y cña Bijker ®Ó söa ®æi c«ng thøc chØ do dßng ch¶y cña Engelund vµ Hansen (1972), Ackers vµ White (1973)...Bettess (1985) thùc hiÖn viÖc kiÓm tra c¸c c«ng thøc nµy theo sè liÖu thÝ nghiÖm vµ hiÖn tr­êng, cho thÊy kh«ng cã c«ng thøc nµo trong sè chóng cho sù phï hîp ®Æc biÖt tèt. C¸c c«ng thøc gÇn ®©y nhÊt lµ cña Soulsby:  crmmx   2/1 1 12 SC (129a)   mwx  2/1 2 2cos19,095,012  SC (129b)  21 ,max xx  SC (129c)   2/32/3 2 5,1 2sin19,012 mw wm y     SC (129d) øng víi x= y= 0 nÕu cr max trong ®ã    2/13 , , 1 dsg q ybx yx   qb= suÊt vËn chuyÓn thÓ tÝch trÇm tÝch ®¸y trung b×nh trªn ®¬n vÞ bÒ réng qbx = thµnh phÇn qb lan truyÒn theo h­íng dßng ch¶y qby = thµnh phÇn qb lan truyÒn theo h­íng vu«ng gãc víi dßng ch¶y, theo cïng kh¸i niÖm víi gãc  m = gi¸ trÞ trung b×nh cña  trªn chu kú sãng w = biªn ®é cña thµnh phÇn dao ®éng  do sãng  = gãc gi÷a h­íng dßng ch¶y vµ h­íng lan truyÒn sãng      2/122max sincos  wwm  Sö dông thµnh phÇn ma s¸t líp ®Öm w , m vµ max nÕu ®¸y lµ gîn c¸t. Ph­¬ng tr×nh (129a-d) lµ sù xÊp xØ ®èi víi dßng di ®¸y, nhËn ®­îc b»ng c¸ch tÝch ph©n ph­¬ng tr×nh (124) qua mét chu kú sãng, trong ®ã thµnh phÇn dao ®éng cña  phô thuéc vµo thêi gian theo d¹ng h×nh sin. HiÖu øng cña dßng ch¶y lµ th«ng qua m vµ cña sãng lµ th«ng qua w . Ph­¬ng tr×nh (129a) øng víi ®iÒu kiÖn dßng ch¶y chiÕm ­u thÕ vµ ph­¬ng tr×nh (129b) øng 141 víi ®iÒu kiÖn sãng chiÕm ­u thÕ. C¸c gi¸ trÞ m nhËn ®­îc b»ng c¸ch tÝnh to¸n m b»ng mét trong c¸c ph­¬ng ph¸p t­¬ng t¸c sãng -dßng ch¶y ®· cho trong môc 5.3. Sè h¹ng y kh¸c kh«ng ®èi víi  = 0 o, 90o, 180o hoÆc 270o, cho thÊy dßng ch¶y ®Õn xiªn víi sãng t¹o ra mét thµnh phÇn vËn chuyÓn trÇm tÝch h­íng ngang; ®èi víi sãng xiªn ®ang ®iÒu khiÓn dßng ch¶y däc bê, thµnh phÇn vËn chuyÓn nµy h­íng vµo bê. Soulsby - Van Rijn PhÇn trÇm tÝch ®¸y cña c«ng thøc trÇm tÝch tæng céng ®­îc cho trong môc 10.4 (KiÕn thøc) cã thÓ sö dông cho chÝnh nã, b»ng c¸ch chØ sö dông sè h¹ng asb (ph­¬ng tr×nh (136b)) trong ph­¬ng tr×nh (136a). Quy tr×nh 1. §Ó tÝnh to¸n dßng di ®¸y trung b×nh do sãng vµ dßng ch¶y kÕt hîp, cÇn cho c¸c gi¸ trÞ ®Çu vµo cña cïng c¸c ®¹i l­îng, chØ ®ßi hái ®èi víi dßng ch¶y (xem môc 9.2), bæ sung c¸c ®¹i l­îng chØ ®ßi hái ®èi víi sãng (xem môc 93). Quy tr×nh nµy ®­îc minh ho¹ b»ng c¸ch sö dông c«ng thøc dßng di ®¸y cña Soulsby víi gi¸ trÞ ®Çu vµo lÊy theo vÝ dô 9.1 (dßng ch¶y) vµ vÝ dô 9.2 (sãng). Sãng ®­îc lÊy h­íng mét gãc 45o víi dßng ch¶y, trªn ®¸y ph¼ng cã 1mm c¸t th¹ch anh, trong n­íc biÓn ë 10oC vµ 35 o/oo. VËn chuyÓn do sù bÊt ®èi xøng cña sãng, minh ho¹ trong vÝ dô 9.2, ®­îc bá qua trong vÝ dô nµy. 2. VÝ dô 9.3. Dßng di ®¸y do sãng vµ dßng ch¶y - Cho c¸c gi¸ trÞ cña c¸c tham sè sau ®©y: + ®é s©u n­íc h 5m + ®­êng kÝnh h¹t trung b×nh d50 1mm + tû lÖ gi÷a mËt ®é h¹t vµ n­íc s 2,58 + ®é nhít ®éng häc  1,36 x 10-6m2s-1 + vËn tèc dßng ch¶y trung b×nh ®é s©u U 1,0ms-1 + ®é cao sãng H 1m + chu kú sãng T 6s + gãc gi÷a h­íng dßng ch¶y vµ sãng  45o - TÝnh to¸n vËn tèc quü ®¹o (xem vÝ dô 9.2) Uw 0,569ms -1 - TÝnh to¸n øng suÊt tr­ît ma s¸t líp ®Öm do sãng (vÝ dô sö dông ph­¬ng ph¸p Soulsby) ws 2,40Nm -2 vµ tham sè Shields ws 0,151 - TÝnh to¸n øng suÊt tr­ît ma s¸t líp ®Öm trung b×nh 142 do sãng vµ dßng ch¶y kÕt hîp (vÝ dô sö dông ph­¬ng ph¸p DATA13, (xem vÝ dô 5.1) ms 1,899BNm -2 vµ tham sè Shields ms 0,119 - TÝnh to¸n tham sè ng­ìng Shields (vÝ dô sö dông ph­¬ng ph¸p Soulsby, vÝ dô 6.3) cr 0,0302 - TÝnh to¸n møc dßng di ®¸y trung b×nh, sö dông ph­¬ng ph¸p Soulsby ph­¬ng tr×nh (129a-d) ph­¬ng tr×nh (129a) 1x 0,368 ph­¬ng tr×nh (129b) 2x 0,527 ph­¬ng tr×nh (129c) max cña 1x vµ 2x x 0,527 ph­¬ng tr×nh (129d) y 0,0514 - TÝnh to¸n [g(s-1)d3]1/2 1,25 x 10-4m2s-1 - Nh©n víi x vµ y ®Ó nhËn ®­îc : + møc dßng di ®¸y theo h­íng dßng ch¶y qbx 65,7 x 10 -6m2s-1 + møc dßng di ®¸y theo h­íng vu«ng gãc víi dßng ch¶y qby 6,39 x 10 -6m2s-1 3. So s¸nh vÝ dô nµy víi vÝ dô 9.1, vÝ dô nµy cho ta qb= 43,3 x 10 -6m2s-1 ®èi víi cïng dßng ch¶y kh«ng cã sãng, sù bæ sung cña sãng lµm t¨ng suÊt vËn chuyÓn trung b×nh theo h­íng dßng ch¶y lªn kho¶ng 50%. Møc t¨ng nµy kho¶ng 2 lÇn lín h¬n møc vËn chuyÓn do sù bÊt ®èi xøng sãng (qb= 11,7 x 10 -6 m2s-1) tÝnh trong vÝ dô 9.2. Ngoµi ra, cã sù vËn chuyÓn vu«ng gãc víi dßng ch¶y víi ®é lín kho¶ng 10% ®é lín theo h­íng dßng ch¶y. NÕu dßng ch¶y däc bê ®­îc t¹o ra bëi sãng ®Õn mét gãc 450 víi ®­êng bê, th× qby ph¶i cho ta thµnh phÇn vËn chuyÓn h­íng vµo bê. 4. §Ó so s¸nh, c¸c tÝnh to¸n víi cïng ®Çu vµo, thªm d90= 1,56mm cho c«ng thøc Bijker (ph­¬ng tr×nh (128)), víi AB= 1 cho ta qb= 20,2 x 10 -6 m2s-1, vµ víi phÇn trÇm tÝch ®¸y cña c«ng thøc Soulsby- Van Rijn (ph­¬ng tr×nh (136)) cho ta qb= 179 x 10 -6 m2s-1. Nh­ vËy, cã sù kh¸c nhau 9 lÇn gi÷a c¸c ®¸nh gi¸ lín nhÊt vµ nhá nhÊt trong vÝ dô nµy, cßn c«ng thøc Soulsby (ph­¬ng tr×nh (129)) n»m ë gi÷a.