9.6.2: Рівноважні відносини для приливних каналів і квартир
- Page ID
- 1155
Стійкість різних морфологічних одиниць вхідної системи може бути описана емпіричними співвідношеннями. Ці відносини пов'язують геометричні властивості з гідравлічними граничними умовами. У секті. 9.5.2, ми обговорили стійкість входу вхідного отвору і описали площу поперечного перерізу входу як функцію приливної призми. Обсяг піску, що зберігається в приливно-приливній дельті, обговорювався в секті. 9.4.3, а також може бути пов'язаний з приливною призмою. У цьому розділі описані дві інші морфологічні одиниці вхідної та басейнової системи: приливні канали та приливні квартири в басейні.
Рівняння 9.5.2.1 пов'язує рівноважну площу поперечного перерізу в горлі\(A_e\), до приливної призми\(P\) (з\(q = 1\)). З даних приливного каналу в Ваттовому морі виявилося, що також уздовж русла площа течії була пов'язана з приливним об'ємом, що проходить локальний перетин. Пізніше було встановлено, що для різних приливних каналів у Вадденському морі і в лиманах дельти на півдні Нідерландів цей зв'язок був дійсним. Цей зв'язок задається:
\[A_{\text{MSL}} = C_A P_{AB}\label{eq9.6.2.1}\]
в якому:
\(A_{\text{MSL}}\) | площа рівноважного потоку в певному перерізі AB басейну, виміряна нижче середнього рівня моря | \(m^2\) |
\(P_{AB}\) | приливна призма на землю від розглянутого поперечного перерізу АВ | \(m^3\) |
\(C_A\) | емпіричний коефіцієнт | \(m^{-1}\) |
Приливна призма тепер є приливною призмою за розглянутим поперечним перерізом (а не сумарною приливною призмою для всього басейну). Площа потоку нижче MSL можна розглядати як площу поперечного перерізу каналу\(A_c\). Потім квартири визначаються як лежать вище MSL (але зверніть увагу, що в інших випадках вони можуть бути визначені як лежать вище MLW).
У випадку, якщо дельта припливів повені охоплює всю площу басейну (як це стосується, наприклад, Ваттового моря), емпірична залежність для загального об'єму каналу басейну становить:
\[V_c = C_V P^{3/2}\label{eq9.6.2.2}\]
в якому:
\(V_c\) | рівноважний загальний об'єм каналу нижче середнього рівня моря | \(m^3\) |
\(P\) | приливна призма | \(m^3\) |
\(C_V\) | емпіричний коефіцієнт | \(m^{-3/2}\) |
Наприклад, емпіричний\(C_V\) коефіцієнт -\(65 \times 10^{-6}\ m^{-3/2}\) для Ваттового моря і\(73 \times 10^{-6}\ m^{-3/2}\)\(80 \times 10^{-6}\ m^{-3/2}\) для Східної Шельди і Гревелінгена (Eysink, 1991).
Потужність 3⁄2 в екв. \(\ref{eq9.6.2.2}\)можна зрозуміти наступним чином. Виявлено, що площа поперечного перерізу каналів пропорційна приливної призмі (ур. \(\ref{eq9.6.2.1}\)). Далі довжина каналів пропорційна квадратному кореню площі поверхні басейну (каналів і плойок), яка в свою чергу пропорційна квадратному кореню приливної призми. Тоді ми маємо:
\[\begin{array} {r} {A_c \propto P} \\ {L_c \propto \sqrt{A_b} \propto \sqrt{P}} \end{array} \Rightarrow V_c = A_c L_c \propto P \sqrt{A_b} \propto P^{3/2}\]
в якому:
\(A_c\) | перетин каналу | \(m^2\) |
\(P\) | приливна призма | \(m^3\) |
\(L_c\) | довжина каналів | \(m\) |
\(V_c\) | обсяг каналів | \(m^3\) |
\(A_b\) | валова площа басейну (квартири і канали) | \(m^2\) |
![2021-11-30 пнг](https://geo.libretexts.org/@api/deki/files/17346/%25E6%2588%25AA%25E5%25B1%258F2021-11-30_%25E4%25B8%258B%25E5%258D%25889.23.48.png)
З пропорцій Eq. \(\ref{eq9.6.2.2}\), ми також можемо вивести взаємозв'язок між приливною рівниною площею та загальною площею басейну. Площа квартир дорівнює загальній площі басейну мінус площа каналів (рис.9.25):
\[A_f = A_b - A_{ch} = A_b - \dfrac{V_c}{D_c} \approx A_b - \alpha \dfrac{P \sqrt{A_b}}{D_c} \approx A_b - \beta \dfrac{H_m}{D_c} A_b^{3/2}\]
в якому
\(A_f\) | площа квартир, тобто площа вище MSI. | \(m^2\) |
\(A_{ch}\) | горизонтальна область нижче MSL покрита всіма каналами | \(m^2\) |
\(\alpha, \beta\) | горизонтальна область нижче MSL покрита всіма каналами | \(m^{-1}\) |
\(D_c\) | характерна глибина каналу | \(m\) |
\(H_m\) | середній приливний діапазон | \(m\) |
Ренгер і Партенський знайшли для Німецької ночі:
\[A_f = A_b - 0.025 A_b^{3/2}\]
![2021-11-30 пнг](https://geo.libretexts.org/@api/deki/files/17347/%25E6%2588%25AA%25E5%25B1%258F2021-11-30_%25E4%25B8%258B%25E5%258D%25889.29.05.png)
На малюнку 9.26 показані подібні відносини для лиманів на півдні Нідерландів та басейнів Ваттового моря. Поясненням тенденції співвідношення може бути зростаюча активність місцевих вітрових хвиль у більших басейнів (оскільки хвилі діють як розмиває агент на квартирах).