Mục tiêu của môn học - Kiến thức: Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về cơ học chất lỏng,các khái niệm về động học chất lỏng, phương pháp thiết lập hệ phương trình chochuyển độn
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
- -ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
CƠ HỌC CHẤT LỎNG
1 Thông tin về giảng viên
- Họ và tên: Hà Thanh Hương
- Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên
- Thời gian, địa điểm làm việc: Giờ hành chính các ngày trong tuần, Bộ môn Hảidương học, phòng 204, nhà T3, Trường ĐH KHTN, 334, Nguyễn Trãi, Hà Nội
- Địa chỉ liên hệ: Khoa Khí tượng, Thuỷ văn và Hải dương học, TrườngĐHKHTN
- Điện thoại, e-mail: 8584945; 0912726027; huonghat@yahoo.com
- Các hướng nghiên cứu chính: Môi trường biển, Mô hình dòng chảy, Cơ học môitrường liên tục
- Thông tin về trợ giảng (nếu có) (họ và tên, địa chỉ liên hệ, điện thoại, e-mail):
2 Thông tin chung về môn học
- Tên môn học: Cơ học chất lỏng
- Mã môn học:
- Số tín chỉ: 2
- Giờ tín chỉ đối các hoạt động học tập:
+ Nghe giảng lý thuyết trên lớp: 20
+ Làm bài tập trên lớp: 9
+ Tự học: 1
- Đơn vị phụ trách môn học:
+ Bộ môn: Hải dương học
+ Khoa: Khí tượng, Thuỷ văn và Hải dương học
- Môn học tiên quyết: Giải tích 3, Vật lý đại cương 1
- Môn học kế tiếp: môn cơ sở của ngành
3 Mục tiêu của môn học
- Kiến thức: Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về cơ học chất lỏng,các khái niệm về động học chất lỏng, phương pháp thiết lập hệ phương trình chochuyển động chất lỏng
- Kỹ năng: Vận dụng các kiến thức cơ học chất lỏng trong việc giải thích cơ chếchuyển động của chất lỏng và tác động qua lại giữa môi trường lỏng- khí
Trang 2- Các mục tiêu khác (thái độ học tập ): Rèn luyện sự cần cù, chăm chỉ và sáng
tạo trong học tập, yêu thích ngành nghề
4 Tóm tắt nội dung môn học:
Môn học bao gồm các kiến thức về tính chất cơ bản của chất lỏng, các kháiniệm về dòng chảy, các loại chuyển động của chất lỏng, các phương trình mô phỏngchuyển động của chất lỏng, các quan điểm nghiên cứu, các phương pháp thiết lập hệphương trình cho chuyển động của chất lỏng, cùng 5 loại bài tập có liên quan
5 Nội dung chi tiết môn học
Chương mở đầu
1 Giới thiệu môn học và phương pháp nghiên cứu
2 Một số cơ sở toán học hỗ trợ môn cơ học chất lỏng
Chương 1 Những khái niệm và phương trình cơ bản
1 Một số tính chất cơ bản của chất lỏng
2 Các khái niệm về dòng chảy và các đặc trưng thuỷ lực
2.1 Các phương pháp nghiên cứu chuyển động của chất lỏng
2.2 Khái niệm vận tốc và gia tốc
2.3 Các loại chuyển động của chất lỏng
2.4 Khái niệm đường dòng, quỹ đạo, ống dòng, dòng nguyên tố, dòng chảy2.5 Các đặc trưng thuỷ lực
2.6 Phương trình liên tục
Bài tập
Chương 2 Các phương trình cơ bản của động lực học chất lỏng lý tưởng
2.1 Các loại lực tác dụng
2.2 Khái niệm trường thế, trường ống
2.3 Phương trình tổng quát của chuyển động
2.3.1 Áp suất thuỷ động trong chất lỏng lý tưởng
2.3.2 Phương trình tổng quát của chuyển động chất lỏng lý tưởng
2.3.3 Phương trình trạng thái của chất lỏng lý tưởng
2.3.4 Phương trình thu nhiệt
2.3.5 Phương trình năng lượng
2.3.6 Phương trình động lượng và mô men động lượng
Bài tập
Chương 3 Tĩnh học chất lỏng
1 Áp suất thuỷ tĩnh, áp lực
Trang 32 Phương trình vi phân cân bằng Ơle, điều kiện có cân bằng
3 Sự cân bằng của chất lỏng
3.1 Cân bằng trong trường trọng lực
3.2 Sự cân bằng của chất khí lý tưởng trong trường trọng lực
3.3 Công thức tính áp suất tại một điểm bất kỳ trong chất lỏng tĩnh
4 Các loại áp suất, biểu đồ phân bố áp suất, đồ áp lực
5 Công thức tính áp lực lên vật rắn
5.1 Tính áp lực của chất lỏng lên thành phẳng
5.2 Tính áp lực của chất lỏng lên thành cong
6 Điều kiện ổn định của vật nổi trong chất lỏng
6.1 Định luật Archimede
6.2 Điều kiện ổn định của vật nổi
Bài tập
Chương 4 Chuyển động xoáy của chất lỏng lý tưởng
1 Một số khái niệm chung
1.1 Chuyển động có thế và hàm thế vận tốc
1.2 Hàm dòng
2 Chuyển động xoáy, không xoáy
2.1 Đường xoáy, ống xoáy, phương trình vi phân của đường xoáy
2.2 Chuyển động xoáy, không xoáy
3 Tích phân Becnulli cho đường dòng chất lỏng lý tưởng không chịu nén,chuyển động dừng
4 Ý nghĩa của tích phân Becnulli cho đường dòng chất lỏng lý tưởng
Bài tập
Chương 5 Động lực học chất lỏng thực
1 Ứng suất trong chất lỏng thực, giả thiết Newton mở rộng
1.1 Ứng suất trong chất lỏng thực
1.2 Giả thiết Newton mở rộng
2 Phương trình vi phân chuyển động của chất lỏng viết dưới dạng ứng suất
3 Phương trình vi phân chuyển động của chất lỏng thực ( Phương trình Stock)
Navie-4 Phương trình Becnulli cho dòng nguyên tố chất lỏng thực chuyển động dừng
Trang 45 Phương trình Becnulli cho toàn dòng chất lỏng thực chuyển động dừng
6 Phương trình Becnulli cho chuyển động tương đối
Bài tập
Chương 6 Chuyển động rối
1 Thí nghiệm Reynold, hai trạng thái chảy
Chương 7 Lý thuyết tương tự và thứ nguyên
1 Tương tự và mô hình hoá
1) Trần Văn Cúc, Cơ học chất lỏng, NXB ĐHQGHN, 2003 ( Thư viện ĐHQG Hà
Nội, Cơ sở Thượng Đình, Mễ trì)
2) N.E Kosin, I.A Kiben and N.V Roze, Cơ học chất lỏng lý thuyết, (Bản dịch
tiếng việt), NXB Khoa học và kỹ thuật 1975
3) J.P Durandeau, Cơ học chất lỏng, (Bản dịch tiếng việt), NXB Giáo dục, 2001 4) Nguyễn Hữu Chí, Nguyễn Hữu Dy và Phùng Văn Khương, Bài tập Cơ chất lỏng ứng dụng, 1976
5) Robert Pelissier et Michèle Siouffi, Mecanique des fluides, 1999
6) Nguyễn Văn Cung và Nguyễn Cảnh Cầm, Thuỷ lực, 1998
7) Đào Huy Bích và Phạm Huyễn, Cơ học lý thuyết, NXB ĐHQGHN, 1997
8) Nguyễn Văn Khuê và Lê Mậu hải, Hàm biến phức, NXB ĐHQGHN, 1997
7 Hình thức tổ chức dạy học
7.1 Lịch trình chung (ghi tổng số giờ tín chỉ cho mỗi cột)
Trang 5Tự học, tựnghiên cứu
Lý thuyết Bàitập Thảoluận
tập
Học liệu [1]
trang 15-38
Lý thuyết vàBài tậpTuần 3 Chương 2: Mục 1, 2, 3 Học liệu [3]
trang 68-70
Lý thuyết vàbài tập
Tuần 5 Chương 3: Mục 3,4,5 Học liệu [1] và
học liệu [3] Lý thuyếtTuần 6 Chương 3: Mục 6 và Bài
tập Học liệu [1]trang 73-78 Lý thuyết vàBài tậpTuần 7 Chương 3: Bài tập Học liệu [1] Bài tập
Tuần 8 Chương 4: Mục 1,2,3 Học liệu [1]
trang 103- 110 Lý thuyếtTuần 9 Chương 4: Mục 4, và Bài
tập Học liệu [3] Lý thuyết vàBài tậpTuần 10 Chương 4: Bài tập
Chương 5: Mục 1,2
Học liệu [3]
Học liệu [3]
Lý thuyết vàBài tậpTuần 11 Chương 5: Mục 3,4,5 Học liệu [1] Lý thuyết
Tuần 12 Chương 5: Mục 6 và Bài Học liệu [1] Lý thuyết và
Trang 6tập Bài tậpTuần 13 Chương 5: Bài tập
Chương6: Mục 1.2
Học liệu [1]
trang 166- 178
Lý thuyết vàBài tậpTuần 14 Chương 6: Mục 3
Chương 7: Mục 1
Học liệu [1]
trang 178-188 Lý thuyếtTuần 15 Chương 7: Mục 2 Học liệu [1] Lý thuyết và
tự học
8 Yêu cầu của giảng viên đối với môn học
- Yêu cầu của giảng viên về điều kiện tổ chức giảng dạy môn học (giảng đường,phòng máy ): Phòng học có máy chiếu
- Yêu cầu của giảng viên đối với sinh viên (sự tham gia học tập trên lớp, quy định
về thời hạn, chất lượng làm các bài tập về nhà ):
+ Tham gia học tập trên lớp đầy đủ, chuẩn bị bài tốt và tích cực thảo luận, phát biểu + Phần tự học, tự nghiên cứu: Hoàn thành tốt nội dung, nhiệm vụ giảng viên giao cho.+ Phần bài tập: Hoàn thành đủ, đúng hạn, có chất lượng các bài tập được giao
9 Phương pháp và hình thức kiểm tra đánh giá môn học
9.1 Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm:
- Bài tập: 0,5
- Kiểm tra đánh giá cuối kì: 0,5
9.2 Lịch thi và kiểm tra (kể cả thi lại)
- Sau tuần thứ 15
9.3 Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và các nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên
- Các bài tập: Hoàn thành đủ, đúng hạn, có chất lượng các bài tập được giao
và được giáo viên thông qua
- Phần tự học: Được kiểm tra, đánh giá (cùng với kiểm tra đánh giá cuối kỳ)tương tự các phần được nghe giảng trên lớp
KT HIỆU TRƯỞNG ĐHKHTN
PHÓ HIỆU TRƯỞNG
PGS.TS Bùi Duy Cam GS.TS Trần Tân Tiến ThS Hà Thanh Hương
Trang 7
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
THỦY VĂN HỌC ĐẠI CƯƠNG
1 Thông tin về giảng viên
- Họ và tên: Nguyễn Thị Nga
- Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, Thạc sỹ
- Thời gian, địa điểm làm việc: Giờ hành chính các ngày trong tuần - Bộ môn Thủyvăn, phòng 203, nhà T3, Trường Đại học KHTN
- Địa chỉ liên hệ: Khoa Khí tượng, Thủy văn và Hải dương học - 334 Nguyễn Trãi,
Hà Nội
- Điện thoại, e-mail: 5531161; 0912283761; ngant1956@yahoo.com
- Các hướng nghiên cứu chính: Thủy động lực sông, Đánh giá tài nguyên nước,Tính toán thủy văn
2 Thông tin về môn học
- Tên môn học: Thủy văn học đại cương
- Mã môn học:
- Số tín chỉ: 2
- Giờ tín chỉ đối các hoạt động:
+ Nghe giảng lý thuyết trên lớp: 15
+ Làm bài tập trên lớp: 10
- Đơn vị phụ trách môn học:
+ Bộ môn: Hải dương học
+ Khoa: Khí tượng Thủy văn và Hải dương học
- Các môn học tiên quyết: Không
- Các môn học kế tiếp:
3 Mục tiêu của môn học:
- Kiến thức: Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản, tổng quát nhất về nước
tự nhiên, các hiện tượng và quá trình xảy ra trong nước cùng các quy luật thành tạonên các hiện tượng và quá trình ấy
- Kỹ năng: Biết cách vận dụng các kiến thức đã học để thực hiện một số nghiên cứuthuộc các lĩnh vực: điều tra cơ bản nguồn nước, mô tả địa lý thủy văn các đối tượng
Trang 8nước, thiết lập cán cân nước cho các đối tượng nước cụ thể riêng biệt và đánh giá tàinguyên nước nói chung.
- Thái độ, chuyên cần: Rèn luyện cho sinh viên thái độ nghiêm túc, tự giác; đức tínhcần cù, chăm chỉ, cẩn thận, tỉ mỉ và phát huy tính sáng tạo
4 Tóm tắt nội dung môn học:
Giới thiệu tổng quan về nước trên Trái Đất và khoa học về nước; trình bày cơ
sở vật lý của các hiện tượng và quá trình thủy văn; phân tích các điều kiện khí tượng
và ảnh hưởng của chúng đến chế độ nước đất liền; trình bày các kiến thức cơ bản vàtổng quát nhất về nước dưới đất; khái niệm và cách xác định lưu vực sông, các đặctrưng hình thái của sông ngòi và lưu vực; nghiên cứu cơ chế và một số quy luật chuyểnđộng của nước trong sông, các dòng chảy vòng trong nước, tổng quan về chế độ dòngchảy và mực nước sông, ảnh hưởng của các điều kiện mặt đệm và hoạt động kinh tếcủa con người tới chế độ nước sông, chế độ dòng chảy phù sa sông và diễn biến dòngsông; trình bày các kiến thức cơ bản và tổng quát nhất về hồ, hồ chứa nhân tạo và đầmlầy
5 Nội dung chi tiết môn học:
Chương 1 Nước trên Trái Đất và khoa học về nước
1.1 Khái niệm, đối tượng nghiên cứu, nhiệm vụ và phạm vi ứng dụng của thủy vănhọc
1.2 Khái niệm về chế độ nước đất liền và các đặc trưng biểu thị dòng chảy
1.3 Sự phân bố và tuần hoàn của nước trên Trái Đất
1.4 Bài tập 1: Tính toán và chuyển đổi các đặc trưng biểu thị dòng chảy
Chương 2 Cơ sở vật lý của các hiện tượng và quá trình thủy văn
2.1 Những tính chất vật lý cơ bản và dị thường của nước
2.2 Cân bằng nhiệt của các đối tượng nước
2.3 Cân bằng nước
2.4 Bài tập 2: Tính cân bằng nước nhiều năm cho một lưu vực sông
Chương 3 Các điều kiện khí tượng và ảnh hưởng của chúng tới chế độ nước đất liền
3.1 Nhiệt độ không khí và đất
3.2 Mưa khí quyển
3.3 Bốc hơi
3.4 Bài tập 3: Tính lượng mưa bình quân lưu vực
Chương 4 Nước dưới đất
4.1 Khái niệm và phân loại nước dưới đất
4.2 Các giả thuyết về nguồn gốc nước ngầm
4.3 Các tính chất vật lý và thủy lý của đất đá
Trang 94.4 Các dạng nước trong đất
4.5 Đặc trưng thế nằm của nước dưới đất
4.6 Sự thấm của nước vào trong đất
4.7 Quan hệ giữa nước mặt và nước ngầm
4.8 Chế độ nước ngầm
Chương 5 Sông ngòi
5.1 Sự hình thành lưới thủy văn và các hệ thống sông Những thành phần cơ bảncủa hệ thống sông
5.2 Lưu vực sông
5.3 Thung lũng sông
5.4 Lòng sông
5.5 Mặt cắt dọc của sông
5.6 Nhũng quy luật chuyển động cơ bản của nước trong sông
5.7 Các dòng chảy vòng trong sông
5.12 Bài tập 5: Tính tốc độ và lưu lượng nước
5.13 Dòng chảy phù sa và các chất hòa tan
5.14 Sự biến dạng của lòng sông
Chương 6 Hồ và hồ chứa nhân tạo
6.1 Nguồn gốc và hình thái học của hồ
6.2 Cân bằng nước và mực nước hồ
6.3 Những hiện tượng động lực trong hồ
6.4 Chế độ nhiệt trong hồ
6.5 Thành phần hóa học của nước hồ Chế độ ánh sáng Các quá trình sinh vật.6.6 Những đặc điểm cơ bản của chế độ thủy văn các hồ chứa nhân tạo
Chương 7 Đầm lầy
7.1 Khái niệm, sự hình thành và các kiểu đầm lầy
7.2 Các loại nước trong vỉa than bùn và các tính chất thủy lý cơ bản của chúng
Trang 107.3 Chế độ thủy văn đầm lầy
- Học liệu tham khảo:
3 Lê Văn Nghinh Nguyên lý thủy văn NXB Nông nghiệp Hà Nội, 2000
4 Ven Te Chow, David R Maidment and Larry W Mays Thủy văn ứng dụng.Bản dịch từ tiếng Anh của Đỗ Văn Toàn và Nguyễn Hữu Thành NXB Giáo dục, Hà Nội,1998
Tự học,tự
nghiêncứu
Lýthuyết Bài tập Thảoluận
Lên lớp bàitập
Trang 11Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên
chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ Ghi chú3
Chương 2: 2.1 2.3
Cơ sở vật lý của các hiện
tượng và quá trình thủy
Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên
chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ Ghi chú4
5
Chương 3: 3.1 3.3
Các điều kiện khí tượng
và ảnh hưởng của chúng
tới chế độ nước đất liền
Đọc kỹ trước tài liệu[1]: tr 56109, [2] tậpI: tr 2024
Lên lớp lýthuyết
7
Chương 4: 4.1 - 4.2
Khái niệm, phân loại,
nguồn gốc nước dưới đất
Đọc trước tài liệu [1]:
tr 130133, [2] tập I: tr101106
Lên lớp lýthuyết
Chương 4: 4.3
Các tính chất vật lý và
thủy lý của đất đá
Tự đọc tài liệu [1]: tr113117; [2] tập I: tr106118 và viết thuhoạch
Tự học, tựnghiên cứu
Lên lớp lýthuyết
9
Chương 5: 5.15.5
Sông và lưu vực sông
Đọc trước tài liệu [1]:
tr 139174; [2] tập II:
tr 328
Lên lớp lýthuyết
10
Chương 5: 5.65.8
Quy luật chuyển động
của nước trong sông, chế
độ nước sông
Đọc trước tài liệu:
-[1]: tr 175223,237244; -[2], tập II: tr2863
Lên lớp lýthuyết
Chương 5: 5.45.10
Ảnh hưởng của mặt đệm
và con người tới chế độ
nước, phân loại sông
Đọc trước tài liệu [1]:
tr 224237, [2] tập II:
tr 2863
Tự học, tựnghiên cứu
Trang 12Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên
chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ Ghi chú
đo vẽ cần thiết và đọc
kỹ lại tài liệu [1]: tr144159; [2] tập II: tr1016
Lên lớp bàitập
Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên
chuẩn bị
Hình thức tổchức dạy học
Lên lớp bàitập
Tự học, tựnghiên cứu
8 Yêu cầu của giảng viên đối với môn học
- Các giờ tín chỉ lý thuyết và bài tập phải được ưu tiên thực hiện ở phòng học cómáy tính và phương tiện trình chiếu (phòng học chuẩn)
- Lên lớp lý thuyết, hướng dẫn bài tập có thể có xen kẽ với thực hành trao đổi dữliệu, hướng dẫn tính toán nên sinh viên phải luôn mang theo sách giáo khoa, sách thamkhảo, tài liệu hướng dẫn, phương tiện lưu trữ thông tin, tính toán
- Từng sinh viên phải thực hiện bài tập và thực hành theo đúng lịch trình
Trang 13- Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu do giáo viên quy định
- Học viên phải tích lũy các điểm kiểm tra đánh giá theo quy định môn học
9 Phương pháp, hình thức kiểm tra đánh giá môn học
9.1 Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
- Phần tự học, tự nghiên cứu, bài tập 30%
- Kiểm tra - đánh giá cuối kỳ: 70%
9.2 Lịch thi, kiểm tra (kể cả thi lại):
- Thi cuối kỳ sau tuần 15
- Thi lại: sau kỳ thi chính từ 3 - 5 tuần
9.3 Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và các nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên:
- Nộp báo cáo từng bài tập đúng thời gian quy định
- Đánh giá bài tập theo yêu cầu, thang điểm 10/10
- Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu và giáo viên đánh giá
DUYỆT CỦA TRƯỜNG
Trang 14ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
- -ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC PHƯƠNG PHÁP SỐ TRONG HẢI DƯƠNG HỌC
1 Thông tin về giảng viên
- Họ và tên: Nguyễn Thọ Sáo
- Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, Tiến sĩ
- Thời gian, địa điểm làm việc: Giờ hành chính các ngày trong tuần, Bộ môn Hải dương học, phòng 205, nhà T3, Trường Đại học KHTN
- Địa chỉ liên hệ: Khoa Khí tượng, Thuỷ văn và Hải dương học, 334, Nguyễn Trãi,
Hà Nội
- Điện thoại, e-mail: 8584945; 0912008553; nts52@fpt.vn, saont@vnu.edu.vn
- Các hướng nghiên cứu chính: Thủy văn, thủy động lực, vận chuyển trầm tích; Các phương pháp số trong thủy động lực
2 Thông tin chung về môn học
- Tên môn học: Phương pháp số trong hải dương học
- Mã môn học:
- Số tín chỉ: 2
- Giờ tín chỉ đối các hoạt động:
+ Nghe giảng lý thuyết: 10
Trang 15+ Khoa: Khí tượng Thuỷ văn và Hải dương học
- Các môn học tiên quyết: Hải dương học đại cương
- Các môn học kế tiếp:
3 Mục tiêu của môn học
- Kiến thức: Cung cấp cơ sở lý thuyết và thực hành tính toán kỹ thuật số để giải cácphương trình vi phân thường dùng trong hải dương học, đề cập chủ yếu đến phương phápsai phân hữu hạn Giới thiệu phương pháp thể tích hữu hạn và phần tử hữu hạn Trình bàycác thuật toán để sinh viên có thể lập các chương trình máy tính giải các phương trìnhthủy động lực trong sông, cửa sông, biển và đại dương
- Kỹ năng: Tạo kỹ năng áp dụng các phương trình toán lý trong hải dương học Nắmvững phương pháp sai phân hữu hạn, hiểu biết thêm phương pháp phần tử hữu hạn và thểtích hữu hạn, ứng dụng của mỗi phương pháp trong bài toán cụ thể Thiết lập được bàitoán và viết được các chương trình tính toán trong một số trường hợp cụ thể
- Thái độ, chuyên cần: Yêu cầu sinh viên kiên trì, sáng tạo
4 Tóm tắt nội dung môn học
Kiến thức cơ bản về các phương trình thuỷ động lực trong biển và đại dương,xấp xỉ thuỷ tĩnh và Boussinesq, chuyển động ổn định và không ổn định, các mô hình 1chiều, 2 chiều và 3 chiều Phương pháp sai phân hữu hạn: sơ đồ ẩn và sơ đồ hiện, tính
ổn định và độ chính xác; điều kiện biên và điều kiện ban đầu Phương pháp làm mịnlưới và lưới lồng Toạ độ sigma và toạ độ cong trực giao, lưới khớp biên Trình bày cácứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn và thể tích hữu hạn trong động lực biển Giớithiệu một số mô hình thuỷ động lực phổ biến trên thế giới
5 Nội dung chi tiết môn học
Chương 1 Các phương trình thuỷ động lực tổng quát
1.1 Phương trình bảo toàn khối lượng
1.2 Phương trình bảo toàn động lượng
1.3 Phương trình bảo toàn năng lượng
1.4 Các hệ toạ độ
1.5 Các phép xấp xỉ thuỷ tĩnh và Boussinesq
1.6 Phương trình 2 chiều tích phân theo phương thẳng đứng
1.7 Phương trình 2 chiều tích phân theo phương ngang
1.8 Phương trình 1 chiều
1.9 Bài tập: Đổi biến trong các phương trình đạo hàm riêng
Chương 2 Phương pháp sai phân hữu hạn
2.1 Sơ đồ ẩn và sơ đồ hiện
2.2 Tiêu chuẩn ổn định
2.3 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu
Trang 162.4 Làm mịn lưới và lưới lồng
2.5 Toạ độ sigma và toạ độ cong trực giao Lưới khớp biên
2.6 Biên di động và bãi triều
3.4 Ví dụ đối với phương trình Navier-Stokes
Chương 4 Phương pháp thể tích hữu hạn
4.1 Phương pháp thể tích hữu hạn tựa sai phân hữu hạn
4.2 Phương pháp thể tích hữu hạn tựa phần tử hữu hạn
[2] George L Mellor A three dimensional, primitive equation, numerical oceanmodel, Princeton University, 2004
[3] John F Wendt Computational Fluid Dynamics Springer, 1995
- Học liệu tham khảo:
[4] Randall J LeVeque Nonlinear Conservation Laws and Finite VolumeMethods for Astrophysical Fluid Flow Springer-Verlag, 1997
Trang 17[5] Joe D Hoffman Numerical Methods for Engineers and Scientists.McGraw-Hill, 1993
[6] Richmayer Phương pháp sai phân giải bài toán biên NXB KHKT, Hà Nội,1988
Ghi chú
1 Chương 1: 1.1 -1.3; 1.5-1.8
Phương trình bảo toàn khối
lượng, bảo toàn động lượng,
bảo toàn năng lượng
Trang 18Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên
chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ Ghi chúChương 1: bµi tËp 1.9
Đổi biến trong các phương
Toạ độ sigma và toạ độ cong
trực giao Lưới khớp biên
Thiết lập sơ đồ sai phân ẩn
cho mô hình 1 chiều tính toán
thuỷ lực cho mạng lưới sông
Thiết lập sơ đồ sai phân hiện
cho mô hình 2 chiều tính toán
Trang 19Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên
chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ Ghi chú
Mô hình Delft-3D, SMS, MIKE
8 Yêu cầu của giảng viên đối với môn học
- Các giờ tín chỉ lý thuyết và bài tập phải được ưu tiên thực hiện ở phòng học cómáy tính và phương tiện trình chiếu (như phòng học chuẩn)
- Lên lớp lý thuyết, hướng dẫn bài tập có thể có xen kẽ nên sinh viên phải luônmang theo sách giáo khoa, sách tham khảo, tài liệu hướng dẫn, phương tiện lưu trữthông tin, tính toán
- Từng sinh viên phải thực hiện bài tập và thực hành theo đúng lịch trình
- Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu do giáo viên quy định
- Học viên phải tích lũy các điểm kiểm tra đánh giá theo quy định môn học
9 Phương pháp, hình thức kiểm tra đánh giá môn học
9.1 Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
- Phần tự học, tự nghiên cứu, bài tập 20%
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: 30%
- Kiểm tra - đánh giá cuối kì: 50%
9.2 Lịch thi, kiểm tra (kể cả thi lại)
- Thi giữa kỳ : tuần 9
- Thi cuối kỳ sau tuần 15
- Thi lại: sau kỳ thi chính từ 3 - 5 tuần
9.3 Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và các nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên:
Trang 20- Nộp báo cáo từng bài tập đúng thời gian quy định
- Đánh giá bài tập theo yêu cầu, thang điểm 10/10
- Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu và giáo viên đánh giá
DUYỆT CỦA TRƯỜNG
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
- -ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC THỦY TRIỀU
1 Thông tin về giảng viên
- Họ và tên: Nguyễn Thọ Sáo
- Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, Tiến sĩ
- Thời gian, địa điểm làm việc: Giờ hành chính các ngày trong tuần, Bộ môn Hải dương học, phòng 205, nhà T3, Trường Đại học KHTN
- Địa chỉ liên hệ: Khoa Khí tượng, Thuỷ văn và Hải dương học, 334, Nguyễn Trãi,
Hà Nội
- Điện thoại, e-mail: 8584945; 0912008553; nts52@fpt.vn, saont@vnu.edu.vn
- Các hướng nghiên cứu chính: Thủy văn, thủy động lực, vận chuyển trầm tích; Các phương pháp số trong thủy động lực
2 Thông tin chung về môn học
- Tên môn học: Thuỷ triều
- Mã môn học:
- Số tín chỉ: 2
- Giờ tín chỉ đối các hoạt động:
+ Nghe giảng lý thuyết: 20
+ Làm bài tập trên lớp: 05
Trang 21- Đơn vị phụ trách môn học:
+ Bộ môn: Hải dương học
+ Khoa: Khí tượng Thuỷ văn và Hải dương học
- Các môn học tiên quyết: Hải dương học đại cương
- Các môn học kế tiếp:
3 Mục tiêu của môn học
- Kiến thức: Cung cấp kiến thức chuyên sâu về thuỷ triều, vai trò thuỷ triều trongđộng lực biển, các phương pháp tính toán dự báo thuỷ triều
- Kỹ năng: Tạo lập kỹ năng xử lý dữ liệu quan trắc thuỷ triều Phân tích các daođộng tuần hoàn và phi tuần hoàn Sử dụng thành thạo các bảng thuỷ triều của Việt Nam vàthế giới Áp dụng tính toán thuỷ triều phục vụ xây dựng cơ bản, đê biển, giao thông thuỷ,nuôi trồng thuỷ sản…Viết được các chương trình phân tích, dự báo thuỷ triều theophương pháp hằng số điều hoà và một số phương pháp đơn giản
- Thái độ, chuyên cần: Yêu cầu sinh viên kiên trì, sáng tạo
4 Tóm tắt nội dung môn học
Các kiến thức cơ bản về thuỷ động lực: phương trình Euler, Navier-Stokes,Reynolds; xấp xỉ thuỷ tĩnh và Boussinesq; phương trình nước nông Hiện tượng thuỷtriều trong đại dương, biển, cửa sông Lực tạo triều, thuyết tĩnh học và thuyết động lựchọc thuỷ triều, năng lượng thuỷ triều Các hiệu ứng riêng biệt và đồng thời của lựcCoriolis và lực ma sát Phương pháp phân tích và dự báo thuỷ triều theo hằng số điềuhoà, bảng thuỷ triều, mực nước cực trị lý thuyết và thiết kế, phương pháp tương quanmực nước 2 trạm Các mô hình số 1 chiều và 2 chiều tính toán thuỷ triều, điều kiệnbiên và những tính toán ứng dụng khác
5 Nội dung chi tiết môn học
Chương 1 Các kiến thức cơ bản về thuỷ động lực
1.1 Bảo toàn khối lượng: phương trình liên tục
1.2 Bảo toàn động lượng: phương trình chuyển động
1.3 Xấp xỉ thuỷ tĩnh và xấp xỉ Boussinesq
1.4 Phương trình Euler
1.5 Phương trình Navier-Stokes
1.6 Phương trình Reynolds
1.7 Phương trình nước nông
Chương 2 Dao động thuỷ triều
2.1 Hiện tượng thuỷ triều Các thuật ngữ và định nghĩa quan trọng
2.2 Thuyết tĩnh học thuỷ triều
2.3 Thuyết động lực học thuỷ triều
Trang 222.4 Ảnh hưởng của lực Coriolis
2.5 Ảnh hưởng của lực ma sát
2.6 Ảnh hưởng đồng thời của lực Coriolis và ma sát
2.7 Bản đồ đồng triều
2.8 Năng lượng thuỷ triều
2.9 Bài tập: Tính và vẽ mực nước, vận tốc dòng triều theo sóng Kelvin và Svedrup
Chương 3 Phân tích và dự báo thuỷ triều
3.1 Phân tích điều hoà thuỷ triều
3.1.1 Phương pháp hoa tiêu
3.1.2 Phương pháp Franco
3.1.3 Phương pháp Darwin
3.1.4 Phương pháp bình phương nhỏ nhất
3.1.5 Phân tích điều hoà dòng triều
3.2 Dự báo thuỷ triều
3.3 Tương quan mực nước giữa hai trạm
3.4 Bảng thuỷ triều
3.5 Mực nước cực trị lý thuyết
3.6 Mực nước thiết kế phục vụ xây dựng công trình
3.7 Các dao động phi tuần hoàn
3.8 Bài tập: Phân tích điều hoà thuỷ triều theo phương pháp
- Hoa tiêu
- Franco
- Darwin
- B×nh phương nhỏ nhất
3.9 Bài tập: Phân tích điều hoà dòng triều
3.10 Bài tập: Dự báo thuỷ triều theo số lượng sóng khác nhau
3.11 Bài tập: Tính toán mực nước cực trị lý thuyết và mực nước thiết kế
Chương 4 Các mô hình số tính toán dự báo thuỷ triều
4.1 Thuỷ triều thiên văn và triều ngoại nhập
4.2 Các mô hình 1 chiều
4.2.1 Phương pháp Defant
4.2.2 Mô hình số 1 chiều
4.3 Các mô hình 2 chiều
Trang 234.3.1 Phương pháp Hansen
4.3.2 Mô hình số 2 chiều
4.4 Về mô hình 3 chiều trong tính toán thuỷ triều
4.5 Bài tập: Lập trình trên ngôn ngữ Fortran cho bài toán Defant
4.6 Bài tập: Xây dựng sơ đồ bài toán 1 chiều
4.7 Bài tập: Xây dựng sơ đồ bài toán 2 chiều
4.8 Bài tập: Thực hành ví dụ 1 chiều trên mô hình có sẵn
4.9 Bài tập: Thực hành ví dụ 2 chiều trên mô hình có sẵn
6 Học liệu
- Học liệu bắt buộc:
[1] Phạm Văn Huấn Thuỷ triều NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2003
[2] Egorov N I Hải dương học vật lý NXB Đại học và Trung học chuyênnghiệp, Hà Nội, 1981
[3] Van Rijn Các nguyên lý của dòng chảy chất lỏng và sóng mặt trong sông,cửa sông, biển và đại dương Aqua Publication, Delft, 1989 (biên dịch: Nguyễn Thọ Sáo,Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội, 2004)
[4] Kowalik Z., Murty T S Mô hình số trong động lực biển World Scientific,New York, 1995 (biên dịch: Nguyễn Thọ Sáo, Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội,2007)
- Học liệu tham khảo:
[5] Stoker J J Water Wave Interscience Publishers, New York, 1957.
[6] Robert H Stewart Hải dương học vật lý Texac A & M University, 2002(biên dịch: Nguyễn Minh Huấn, Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội, 2002)
[7] Trung tâm KTTV Quốc gia Bảng thuỷ triều NXB Thống kê, Hà Nội (xuấtbản hàng năm)
[8] Hydrographer of The Navy Admiralty Tide Tables, Pacific Ocean andAdjacent Seas, Volume III, 1971
[9] Nguyễn Ngọc Thụỵ Thuỷ triều ven biển Việt Nam NXB Khoa học Kỹ thuật, HàNội, 1983
Tự học, tựnghiên cứu
Lý thuyết Bài tập Thảo luận
Trang 24viên chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ Ghichú
1 Chương 1: 1.1 - 1.4
Bảo toàn khối lượng: phương trình
liên tục Bảo toàn động lượng:
3 Chương 2: 2.1 - 2.3
Hiện tượng thuỷ triều Các thuật ngữ
và định nghĩa quan trọng Thuyết tĩnh
học thuỷ triều Thuyết động lực học
thuỷ triều
Đọc tài liệu [2]:
tr.225-249 Lý thuyết
4 Chương 2: 2.4 - 2.6
Ảnh hưởng của lực Coriolis Ảnh
hưởng của lực ma sát Ảnh hưởng
đồng thời của lực Coriolis và ma sát
Dự báo thuỷ triều Tương quan mực
nước giữa hai trạm Bảng thuỷ triều
Trang 25Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh
viên chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ GhichúChương 3: 3.8 - 3.11
Phân tích điều hoà thuỷ triều theo
phương pháp: Hoa tiêu, Franco,
Darwin, B×nh phương nhỏ nhất
Phân tích điều hoà dòng triều Dự báo
thuỷ triều theo số lượng sóng khác
nhau Tính toán mực nước cực trị lý
thuyết và mực nước thiết kế
Đọc tài liệu [10] Bài tập
15 Chương 4: 4.5 - 4.9
Lập trình trên ngôn ngữ Fortran cho
bài toán Defant Xây dựng sơ đồ bài
toán 2 chiều Thực hành trên mô hình
có sẵn
Đọc tài liệu [10] Bài tập
Sau tuần 15 sẽ thi cuối kì Lịch cụ thể do Nhà trường bố trí
8 Yêu cầu của giảng viên đối với môn học
- Các giờ tín chỉ lý thuyết và bài tập phải được ưu tiên thực hiện ở phòng học cómáy tính và phương tiện trình chiếu (như phòng học chuẩn)
- Lên lớp lý thuyết, hướng dẫn bài tập có thể có xen kẽ nên sinh viên phải luônmang theo sách giáo khoa, sách tham khảo, tài liệu hướng dẫn, phương tiện lưu trữthông tin, tính toán
- Từng sinh viên phải thực hiện bài tập và thực hành theo đúng lịch trình
- Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu do giáo viên quy định
- Học viên phải tích lũy các điểm kiểm tra đánh giá theo quy định môn học
9 Phương pháp, hình thức kiểm tra đánh giá môn học
9.1 Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
Trang 26- Phần tự học, tự nghiên cứu, bài tập 20%
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: 30%
- Kiểm tra - đánh giá cuối kì: 50%
9.2 Lịch thi, kiểm tra (kể cả thi lại):
- Thi giữa kỳ : tuần 9
- Thi cuối kỳ sau tuần 15
- Thi lại: sau kỳ thi chính từ 3 - 5 tuần
9.3 Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và các nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên:
- Nộp báo cáo từng bài tập đúng thời gian quy định
- Đánh giá bài tập theo yêu cầu, thang điểm 10/10
- Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu và giáo viên đánh giá
DUYỆT CỦA TRƯỜNG
Trang 27ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
- -ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH VÀ BIẾN ĐỔI ĐỊA MẠO BỜ
1 Thông tin về giảng viên
- Họ và tên: Nguyễn Thọ Sáo
- Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, Tiến sĩ
- Thời gian, địa điểm làm việc: Giờ hành chính các ngày trong tuần, Bộ môn Hải dương học, phòng 205, nhà T3, Trường Đại học KHTN
- Địa chỉ liên hệ: Khoa Khí tượng, Thuỷ văn và Hải dương học, 334, Nguyễn Trãi,
Hà Nội
- Điện thoại, e-mail: 8584945; 0912008553; nts52@fpt.vn, saont@vnu.edu.vn
- Các hướng nghiên cứu chính: Thủy văn, thủy động lực, vận chuyển trầm tích; Các phương pháp số trong thủy động lực
2 Thông tin chung về môn học
- Tên môn học: Vận chuyển trầm tích và biến đổi địa mạo bờ
- Mã môn học:
- Số tín chỉ: 2
- Giờ tín chỉ đối các hoạt động:
+ Nghe giảng lý thuyết: 20
+ Làm bài tập trên lớp: 05
- Đơn vị phụ trách môn học:
Trang 28+ Bộ môn: Hải dương học
+ Khoa: Khí tượng Thuỷ văn và Hải dương học
- Các môn học tiên quyết: Hoàn lưu biển ven
- Các môn học kế tiếp:
3 Mục tiêu của môn học
- Kiến thức: Cung cấp kiến thức chuyên sâu về trầm tích vùng bờ, đầm phá, cửasông và lạch triều, vận chuyển trầm tích và biến đổi địa mạo dưới tác động chủ yếu củanguyên nhân ngoại sinh: thuỷ triều, sóng, dòng chảy Các mô hình dự báo ngắn hạn và dàihạn biến đổi địa mạo bờ dưới tác động ngoại sinh, cũng như do việc xây dựng công trình
- Kỹ năng: Tạo lập kỹ năng xử lý dữ liệu quan trắc lịch sử về mặt cắt dọc và cắtngang đường bờ, phân tích nhận định các quá trình thuỷ động lực chủ yếu tác động lênquá trình diễn biến bờ Áp dụng các mô hình dự báo theo các quy mô không gian và thờigian
- Thái độ, chuyên cần: Yêu cầu sinh viên kiªn tr×, sáng tạo
4 Tóm tắt nội dung môn học
Các nguyên nhân gây biến đổi bờ: nội sinh, ngoại sinh, nhân sinh, trong đó tiếpcận chủ yếu đến nguyên nhân ngoại sinh: sóng, dòng chảy (kể cả thuỷ triều) Cácthuộc tính cơ bản của nước và trầm tích (kết dính và không kết dính) Vận chuyển trầmtích lơ lửng, trầm tích di đáy và trầm tích tổng cộng dưới tác động riêng rẽ của sóng,dòng chảy và tác động đồng thời của chúng Biến động trầm tích theo các quy môkhông gian và thời gian Thực hành trên các mô hình tính toán Gợi ý khả năng thiếtlập các mô hình tính toán biến đổi địa mạo bờ
5 Nội dung chi tiết môn học
Chương 1 Tổng quan
1.1 Cửa sông, lạch triều, đầm phá, vùng ven bờ
1.2 Bãi, đụn cát, vách dốc
1.3 Vận chuyển trầm tích, biến đổi địa mạo và nguyên nhân
1.4 Tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu
Chương 2: Cơ chế vận chuyển trầm tích
2.1 Các thuộc tính của nước và trầm tích
2.2 Vận tốc chìm lắng Trầm tích lơ lửng
2.3 Ứng suất tiếp tại đáy Trầm tích di đáy
2.4 Tác động của dòng chảy lên vận chuyển trầm tích
2.5 Tác động của sóng lên vận chuyển trầm tích
2.6 Các thành tạo đáy
2.7 Vận chuyển trầm tích tổng cộng
Trang 292.8 Bài tập:
- Chuyển đổi nồng độ thể tích, nồng độ khối lượng và các yếu tố liên quan đến thuộctính nước và trầm tích
- Tính toán chuyển đổi giữa phân bố vận tốc lôgarit và vận tốc trung bình
-Tính toán ứng suất tiếp đáy riêng rẽ do dòng chảy và sóng, tổng cộng do dòng chảy
và sóng
- Tính toán ngưỡng chuyển động do dòng chảy và sóng
- Tính toán vận tốc chìm lắng
- Tính toán nồng độ trầm tích lơ lửng do sóng và dòng chảy
- Tính toán dòng di đáy do sóng và dòng chảy
- Vận chuyển trầm tích tổng cộng riêng rẽ do sóng, dòng chảy và đồng thời do sóng
và dòng chảy
Chương 3: Biến đổi địa mạo bờ
3.1 Quy mô không gian và thời gian
3.2 Dòng vận chuyển trầm tích dọc bờ
3.3 Dòng vận chuyển trầm tích ngang bờ
3.4 Phương trình biến đổi đáy
3.5 Phương trình biến đổi đường bờ
3.6 Bài tập: Tính toán dòng chảy dọc bờ
Chương 4: Các mô hình tính toán biến đổi địa mạo bờ
4.6 Định hướng phát triển các mô hình dự báo
4.7 Bài tập: Thực hành tính toán trên mô hình
Trang 305.4 Vai trò của rừng ngập nước
6 Học liệu
- Học liệu bắt buộc:
[1] Fredsoe và Deigaard Cơ chế vận chuyển trầm tích vùng bờ WorldScientific, 1995 (Nguyễn Minh Huấn biên dịch, Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội,2004)
[2] Soulsby Động lực học cát biển - Các hướng dẫn thực hành ThomasTelford, 1997 (Nguyễn Thọ Sáo biên dịch, Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội, 2004)
[3] Horikawa K Nearshore Dynamics and Coastal Processes University ofTokyo Press, 1988
[4] Komar P D Beach Processes and Sedimentation Prentice Hall NewJersey, 1998
- Học liệu tham khảo:
[5] Van Rijn Principles of Sediment Transport in Rivers, Estuaries and CoastalSeas Aqua Publications, 1990
[6] CERC Shore Protection Manual 2004
[7] John Pethick An Introduction to Coastal Geomorphology University ofHull, London, 1984
Trang 31Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên
chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ Ghi chú
Trang 32Tuần Nội dung chính Yêu cầu sinh viên
chuẩn bị chức dạy họcHình thức tổ Ghi chú
8 Yêu cầu của giảng viên đối với môn học
Trang 33- Các giờ tín chỉ lý thuyết và bài tập phải được ưu tiên thực hiện ở phòng học cómáy tính và phương tiện trình chiếu (như phòng học chuẩn).
- Lên lớp lý thuyết, hướng dẫn bài tập có thể có xen kẽ nên sinh viên phải luônmang theo sách giáo khoa, sách tham khảo, tài liệu hướng dẫn, phương tiện lưu trữthông tin, tính toán
- Từng sinh viên phải thực hiện bài tập và thực hành theo đúng lịch trình
- Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu do giáo viên quy định
- Học viên phải tích lũy các điểm kiểm tra đánh giá theo quy định môn học
9 Phương pháp, hình thức kiểm tra đánh giá môn học
9.1 Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm
- Phần tự học, tự nghiên cứu, bài tập 20%
- Kiểm tra - đánh giá giữa kì: 30%
- Kiểm tra - đánh giá cuối kì: 50%
9.2 Lịch thi, kiểm tra (kể cả thi lại):
- Thi giữa kỳ : tuần 9
- Thi cuối kỳ sau tuần 15
- Thi lại: sau kỳ thi chính từ 3 - 5 tuần
9.3 Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và các nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên:
- Nộp báo cáo từng bài tập đúng thời gian quy định
- Đánh giá bài tập theo yêu cầu, thang điểm 10/10
- Phần tự học sinh viên phải tổng kết tài liệu và giáo viên đánh giá
DUYỆT CỦA TRƯỜNG
Trang 34ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
- -ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
SÓNG BIỂN
1 Thông tin về giảng viên
- Họ và tên: Phùng Đăng Hiếu
- Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên, Tiến sĩ
- Thời gian, địa điểm làm việc: Giờ hành chính các ngày trong tuần, Trung tâmnghiên cứu biển và tương tác biển khí quyển, phòng 105, Viện Khí tượng thuỷ văn vàMôi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường
- Địa chỉ liên hệ: Trung tâm nghiên cứu biển và tương tác biển khí quyển, ViệnKhoa Khí tượng thủy văn và Môi trường, 5/62, Nguyễn Chí Thanh, Đống Đa, Hà Nội
- Điện thoại, e-mail: 7733090 ext 100; 0914365198; hieupd@vnu.edu.vn
- Các hướng nghiên cứu chính: Động lực học biển Đông; Mô hình hoá các quá trìnhthuỷ động lực học biển và lan truyền vật chất Tương tác sóng với bờ và công trình bờ.Môi trường biển
2 Thông tin về môn học
Trang 35- Tên môn học: Sóng biển
- Mã môn học:
- Số tín chỉ: 2
- Giờ tín chỉ đối các hoạt động:
+ Nghe giảng lý thuyết trên lớp: 20
+ Làm bài tập trên lớp: 5
- Đơn vị phụ trách môn học:
+ Bộ môn: Hải dương học
+ Khoa: Khí tượng Thủy văn và Hải dương học
- Các môn học tiên quyết: Hải dương học đại cương
- Các môn học kế tiếp: Tính toán sóng
3 Mục tiêu của môn học
- Kiến thức: Cung cấp cho sinh viên cơ sở lý thuyết mô tả chuyển động của sóngmặt đại dương, các quá trình biến đổi sóng trong vùng ven bờ và quá trình hình thành
và tiến triển của sóng gió trong biển Sinh viên nắm được kiến thức cơ bản của động
lực học sóng mặt đại dương từ đó có khả năng giải thích những hiện tượng thường gặptrên thực tế do sóng gây ra trong vùng ven bờ
- Kỹ năng: Trang bị kỹ năng thuyết trình và tổng hợp, kỹ năng vẽ và phân tích đồthị
- Các mục tiêu khác: Yêu cầu sinh viên chăm chỉ Giúp sinh viên thấy được tầmquan trọng của nghiên cứu sóng biển trên thực tế từ đó hướng sinh viên yêu mếnngành nghề
4 Tóm tắt nội dung môn học
Môn học cung cấp cơ sở lý thuyết mô tả chuyển động của sóng mặt đại dương,các quá trình biến đổi sóng trong vùng ven bờ và quá trình hình thành và tiến triểnsóng gió trong biển Trong đó, giới thiệu chi tiết các lí thuyết mô tả sóng mặt bao gồm
lý thuyết sóng biên độ nhỏ, lý thuyết sóng biên độ hữu hạn và lý thuyết sóng đơn Cácphương pháp mô tả sóng biển thực dựa trên phương pháp phổ năng lượng và các đặctrưng thống kê của chuỗi sóng được cung cấp một cách chi tiết Sự biến dạng sóngtrong vùng nước nông và các quá trình động lực thứ cấp gây ra do sóng đổ được trìnhbày trọn ven trong một chương của môn học Quá trình phát sinh, phát triển của sónggió được giải thích chi tiết thông qua các lý thuyết sóng của Phillips và Miles kết hợpvới các hệ phương trình cân bằng năng lượng và các phương trình cân bằng tác độngsóng dưới dạng phân bố hàm phổ nhằm cung cấp những kiến thức hiện đại của lýthuyết sóng gió trên đại dương
5 Nội dung chi tiết môn học
Chương 1 Giới thiệu
Trang 361.1 Mục tiêu, ý nghĩa của môn học
1.2 Một số khái niệm qui ước
1.3 Phân loại sóng biển
1.4 Sơ lược về sự phát triển của các lý thuyết sóng
Chương 2 Phương trình cơ bản mô tả chuyển động sóng
2.1 Phương trình sóng thế
2.2 Phương trình trên biên
Chương 3 Lý thuyết sóng biên độ nhỏ (sóng tuyến tính)
3.1 Phép xấp xỉ tuyến tính cho sóng biên độ nhỏ
3.2 Sóng tiến trọng lực có biên độ nhỏ
3.2.1 Nghiệm hàm thế vận tốc
3.2.2 Các mối quan hệ giữa tần số, tốc độ, độ dài sóng và độ sâu
3.2.3 Các thành phần vận tốc và gia tốc
3.2.4 Quĩ đạo chuyển động của hạt nước
3.2.5 Đường thế và dòng trong chuyển động sóng
3.2.6 Áp suất sóng
3.3 Năng lượng sóng trung bình
3.4 Tốc độ nhóm sóng và dòng năng lượng sóng
Bài tập 1: Tính độ dài sóng và tham số nước nông khi biết chu kỳ và độ sâu
Bài tập 2: Tính và vẽ phân bố dao động dao động mực nước, vận tốc, áp suất tại các
4.4 Ứng dụng của lý thuyết sóng phi tuyến trong máng thí nghiệm sóng
Bài tập 3: Vẽ dao động mực nước, phân bố các thành phần vận tốc, áp suất trongsóng Stokes
Trang 37Bài tập 4: Tính dao động và phân bố độ cao sóng đứng một phần của sóng Stokesbậc 2
Chương 5 Lý thuyết mô tả sóng biển thực
5.1 Diễn tả sóng biển thực bằng phương pháp phổ sóng
5.1.1 Khái niệm về phổ
5.1.2 Diễn tả sóng biển thực
5.1.3 Một số tham số phổ
5.1.4 Một số phổ sóng thông dụng
5.2 Diễn tả sóng thông qua các đặc trưng thống kê
5.2.1 Xác định sóng thành phần bằng phương pháp đi qua điểm không
Bài tập 7: Tính sóng theo tần suất cho trước
Bài tập 8: Phân tích phổ sóng từ chuỗi số liệu quan trắc
Chương 6 Sóng trong vùng nước nông
6.7 Ảnh hưởng của độ nhớt lên chuyển động sóng
6.8 Sóng đổ và tiêu tán năng lượng sóng
6.9 Dòng chảy phát sinh do sóng
6.9.1 Hệ thống dòng chảy sóng vùng ven bờ
6.9.2 Hệ phương trình mô tả dòng chảy sóng, ứng suất sóng
6.9.3 Nước dâng, nước rút do sóng
6.9.4 Phân bố dòng chảy sóng dọc bờ
Bài tập 9: Tính và vẽ biến đổi của hệ số nước nông theo độ sâu
Bài tập 10: Tính ứng suất sóng và giải hệ phương trình mô phỏng dòng chảy sóngbằng phương pháp sai phân hữu hạn
Trang 38Chương 7 Sóng phát sinh do gió
7.1 Cơ chế phát sinh sóng do gió
7.1.1 Lý thuyết của Jeffreys
7.1.2 Lý thuyết cộng hưởng của Phillips
7.1.3 Lý thuyết lôi kéo của Miles
7.1.4 Sóng phát triển hoàn toàn
7.2 Phương trình cân bằng năng lượng sóng
7.3 Phương trình cân bằng năng lượng phổ sóng
[4] Đỗ Thiền Động lực học biển, phần 1: Sóng biển Đại học Khoa học Tựnhiên, năm 2000
[5] Đinh Văn Ưu, Nguyễn Thọ Sáo, Phùng Đăng Hiếu Thuỷ lực biển NXBĐại học Quốc gia Hà Nội, 2003
- Học liệu tham khảo
[6] Horikawa K Near-shore Dynamics and Coastal Processes University ofTokyo Press, 1988
Tự học,
tự nghiêncứu
Lý thuyết Bài tập
Thảoluận
Trang 39Mục tiêu, ý nghĩa của môn học; Một
số khái niệm qui ước ; Phân loại
sóng biển ; Sơ lược về sự phát triển
của các lý thuyết sóng
Đọc tài liệu[1] chươnggiới thiệu; [4]
12 Chương 6: 6.1 - 6.7 [6] tr 49-78 Lý thuyết
13 Chương 6: 6.8 - 6.9 [5] tr 170-192;
[4] tr.52-58 Lý thuyết
14 Chương 6: Bài tập 10 [3] tr 241-259 Bài tập
Chương 6: 6.9, theo học liệu 2, 3;
Hoàn thiện các bài tập 9 và 10
Tự học, tự nghiên cứu
15 Chương 7: 7.1 - 7.4 [4] tr.87-96;
[1] tr 67-88
Lý thuyếtSau tuần 15 sẽ thi cuối kì Lịch cụ thể do Nhà trường bố trí
Trang 408 Yêu cầu của giảng viên đối với môn học
- Các giờ tín chỉ lý thuyết và bài tập phải được ưu tiên thực hiện ở phòng học cómáy tính và phương tiện trình chiếu
- Các giờ hướng dẫn bài tập có thể xen kẽ với trao đổi dữ liệu, hướng dẫn tính toán,sinh viên phải luôn mang theo sách giáo khoa, tham khảo, tài liệu hướng dẫn, phương tiệnlưu trữ thông tin, máy tính bấm tay, thước kẻ chia vạch
9 Phương pháp và hình thức kiểm tra, đánh giá môn học
9.1 Các loại điểm kiểm tra và trọng số của từng loại điểm:
+ Kiểm tra tự học, tự nghiên cứu, bài tập: 30%
9.2 Lịch thi và kiểm tra (kể cả thi lại):
+ Kiểm tra giữa kì: tuần 9
+ Thi cuối kì: Sau tuần 15
+ Thi lại: Sau kỳ thi chính từ 3 đến 5 tuần
9.3 Tiêu chí đánh giá các loại bài tập và các nhiệm vụ mà giảng viên giao cho sinh viên:
+ Nộp báo cáo từng bài tập đúng thời gian qui định
+ Đánh giá bài tập theo yêu cầu và chấm theo thang điểm 10/10
+ Phần tự học, tự nghiên cứu: sinh viên phải tổng kết tài liệu và giáo viên đánh giá
KT HIỆU TRƯỞNG ĐH KHTN
PHÓ HIỆU TRƯỞNG
PGS TS Bùi Duy Cam GS TS Trần Tân Tiến TS Phùng Đăng Hiếu