Chương 2 : PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Phương pháp động lực tính dịng chảy mật độ
2.2.1. Công thức cơ bản của sơ đồ tính tốn dịng chảy bằng phương pháp
2.2.1. Cơng thức cơ bản của sơ đồ tính tốn dịng chảy bằng phương pháp động lực động lực
Xét 2 trạm hải văn A và B trên hai đường đẳng áp P1 và P2. Dưới tác động của một nguyên nhân bên ngồi nào đó, mật độ trên đường thẳng đứng AD nhỏ hơn mật độ trên đường thẳng đứng BC. Xuất hiện gradien ngang của áp suất hướng từ A tới B và xu hướng chuyển động của nước cũng theo hướng đó. Tuy nhiên, lực Coriolis xuất hiện trong khi đó sẽ làm lệch chuyển động về phía bên phải cho đến khi gradien áp suất theo hướng AB cân bằng với lực Coriolis tác động theo hướng ngược lại. Điều này xảy ra vào thời điểm hướng của dòng chảy vng góc với mặt phẳng mặt cắt và đi từ phía trong hình vẽ tới chúng ta.
Trong chuyển động ổn định như vật công của lực áp suất và công của lực Coriolis theo đường khép kín ABCD bằng nhau:
(1)
Trong đó: ω - tốc độ góc quay của trái đất φ - vĩ độ địa lý
α - thể tích riêng của nước biển v - vận tốc dòng chảy
dL - phần tử của đường vòng ABCD
Như vậy theo hình vẽ ta có
(2) Trong đó: DA, DB - các độ sâu động lực
(3)
Trong đó: v1, v2 - các tốc độ dịng chảy trung bình trên các đường đẳng áp P1, P2 L - khoảng cách giữa 2 trạm A và B (các tích phân dọc theo BC và DA triệt tiêu lẫn nhau)
Thay (3), (2) vào (1) ta nhận được công thức cơ bản của phương pháp động lực
(4)
Nếu đường đẳng áp dưới lấy ở đáy biển hoặc độ sâu mà ở đó tốc độ dịng chảy nhỏ có thể bỏ qua được thì cơng thức (4) sẽ đơn giản hơn:
(5) Tính vận tốc dịng chảy theo cơng thức (4) hoặc (5)