đồ án kỹ thuật công trình biển Thiết kế đê biển Ninh Phú – Hậu Lộc – Thanh Hóa

1.6 Phương pháp thực hiện -Thu thập các tài liệu, dự án, các công trình bảo vệ bờ và các số liệu địa chất,thủy hải văn để phục vụ cho việc phân tích, tính toán, xác định nguyên nhân xói

LỜI CẢM ƠN

Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân và được sựhướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.S.Nguyễn Quang Lương và Th.S Nguyễn HuyềnNga cùng các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật Biển - trường Đại học Thủy lợi, em đã

Lộc – Thanh Hóa”

Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một khoảng thời gian có ích để em có điều kiện hệthống lại kiến thức đã được học và giúp em biết cách áp dụng lí thuyết vào thực tế, làmquen với công việc của một kỹ sư thiết kế công trình biển

Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vận dụng tổnghợp các kiến thức đã học Dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do nội dung đồ ánnên trong đồ án em chưa giải quyết hết các trường hợp có thể xảy ra Mặt khác trình

độ bản thân còn nhiều hạn chế nên trong đồ này không tránh khỏi những thiếu sót

tận tình chỉ bảo giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo, Trường Đại học ThủyLợi, Khoa Kỹ Thuật Biển đã tạo cho em một môi trường học tập lành mạnh, cho emnhững cơ hội để phấn đấu, rèn luyện, và trưởng thành trong suốt 4,5 năm học tập tạitrường

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ngày 15 tháng 01 năm 2011 Sinh Viên

Nguyễn Thành Trung

Mục Lục

LỜI CẢM ƠN 1

Hà Nội ngày 15 tháng 01 năm 2011 1

Nguyễn Thành Trung 1

CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU 4

1.1 Giới thiệu khu vực nghiên cứu 4

1.2 Xác định vấn đề 4

1.3 Mục tiêu của đồ án 5

1.4 Phạm vi của đồ án 5

1.5 Nội dung đồ án 6

1.6 Phương pháp thực hiện 6

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 7

2.1 Đặc điểm tự nhiên 7

2.1.1 Vị trí địa lí 7

2.1.2 Đặc điểm địa hình 8

2.1.3 Đặc điểm địa chất và bùn cát 8

2.2 Điều kiện khí hậu 13

2.2.1 Đặc điểm khí tượng 13

2.2.2 Đặc điểm thủy hải văn 13

2.3 Đặc điểm dân sinh kinh tế-xã hội 14

2.3.1 Dân số, xã hội 14

2.3.2 Nông nghiệp và ngư nghiệp 14

2.3.3 Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp 14

2.3.4 Giao thông vận tải 15

2.3.5 Nguồn điện 15

2.3.6 Nước dùng cho các ngành kinh tế khác và sinh hoạt 15

2.3.7 Điều kiện vệ sinh và sức khoẻ cộng đồng 15

2.3.8 Các lĩnh vực liên quan khác 15

CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH 17

3.1 Hiện trạng khu vực nghiên cứu: 17

3.1.1 Các vấn đề về xói bồi vùng biển Hậu Lộc 17

3.1.2 Hiện trạng tuyến công trình 18

3.1.3 Nguyên nhân gây sạt lở và phá hỏng đê 21

3.2 Các giải pháp bảo vệ 21

3.2.1 Không làm gì và di dời,dịch chuyển tới nơi an toàn 21

3.2.2 Giải pháp phi công trình 21

3.2.3 Giải pháp công trình – Giải pháp “cứng” 22

3.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu 23

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN ĐIỀU KIỆN THỦY HẢI VĂN THIẾT KẾ 24

4.1 Xác định cấp công trình và tiêu chuẩn thiết kế 24

4.1.1 Xác định cấp công trình 24

4.2 Tính toán mực nước thiết kế 25

4.2.1 Các thành phần của mực nước thiết kế 25

4.3 Tính toán các tham số sóng thiết kế 28

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH BẢO VỆ 42

5.1 Tính toán các cao trình thiết kế 42

5.1.1 Sơ bộ mặt cắt đê 42

5.1.2 Xác định cao trình đỉnh đê 43

5.2 Tính toán kích thước hình học các mặt cắt thiết kế điển hình 49

5.2.1 Chiều rộng đỉnh đê 49

5.2.2 Tính toán kích thước lớp bảo vệ mái 50

5.2.3 Tính toán thiết kế lớp đệm 53

5.2.4 Tính toán cấu kiện bảo vệ chân kè 53

5.3 Tính toán chi tiết phạm vi kích thước kết cấu bảo vệ cho các mặt cắt thiết kế điển hình 58

5.3.1 Kết cấu thân đê 58

5.3.2 Kết cấu đỉnh đê 59

5.3.3 Mái phía biển 59

5.3.4 Mái phía đồng 60

5.3.5 Chân kè 60

5.4 Tính toán ổn định mái đê bằng phần mềm Geo-Slope 61

5.4.1 Giới thiệu về phần mềm Geoslope V.6 sử dụng để tính ổn định tổng thể cho công trình 61

5.4.2 Trình tự tính toán 61

5.4.3 Tính ổn định mái phía đồng 68

5.4.4 Tính ổn định mái phía biển 70

6.1 Xác định kết cấu đặt tường đỉnh 72

6.2 Tính toán các lực tác dụng lên tường chắn sóng 72

6.3 Tính ổn định tường chắn sóng 78

CHƯƠNG 7 : GIẢI PHÁP THI CÔNG 81

7.1 TRÌNH TỰ THI CÔNG 81

7.1.1 Thi công phần đất 81

7.1.2 Thi công vải lọc 84

7.1.3 Thi công dăm đệm 84

7.1.4 Thi công cấu kiện 84

7.1.5 Thi công phần bê tông 85

7.1.6 Thi công phần đá xây 85

7.1.7 Thi công phần trồng cỏ mái phía đồng 86

CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87

8.1 Kết Luận 87

8.2 Kiến Nghị 87

CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu khu vực nghiên cứu

Huyện Hậu Lộc tỉnh Thanh Hóa là huyện đồng bằng ven biển, cách trung tâmthành phố Thanh Hoá 25 km về phía đông bắc Phía bắc giáp huyện Nga Sơn, HàTrung; phía nam và phía tây giáp huyện Hoằng Hoá; phía đông giáp biển Ðông nênkhá thuận lợi cho phát triển kinh tế biển Ðiều kiện tự nhiên rất đa dạng, giàu tiềmnăng với 3 vùng: vùng đồi, vùng đồng bằng chủ yếu là phù sa và vùng ven biển Hệthống giao thông của Hậu Lộc khá phát triển do có Quốc lộ 1A, tuyến đường sắt Bắc -Nam và Quốc lộ 10 chạy qua Những yếu tố này đã tạo điều kiện thuận lợi cho kinh tếHậu Lộc phát triển trên các lĩnh vực nông - lâm nghiệp, thuỷ hải sản, công nghiệp, thủcông nghiệp và dịch vụ Với đường bờ biển dài 12 km, cùng 2 cửa lạch lớn (LạchTrường và Lạch Sung) nên ở đây kinh tế biển là ngành kinh tế đóng vai trò quan trọng

Lộc, Xuân Lộc, Hoa Lộc, Phú Lộc , đến vùng đồi núi thuộc các xã Triệu Lộc, Tiến Lộc,Thành Lộc, Châu Lộc, Đại Lộc, Đồng Lộc và ven biển là các xã Hòa Lộc, Ngư Lộc, HảiLộc, Minh Lộc, Hưng lộc, Đa Lộc

Theo số liệu điều tra 1/4/2009, toàn huyện có tất cả 163 971 nhân khẩu.Giá trịtổng sản phẩm GDP năm 2005 đạt 755 tỷ đồng Tốc độ tăng trưởng bình quân 5năm(2000-2005) đạt 9,6 %.Cơ cấu kinh tế năm 2005 Nông – Lâm- ngư nghiệp: 55 %;Công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp – xây dựng ( CN-TTCS-XD): 14,2 %; Thươngmại – dịch vụ 30,8 %

1.2 Xác định vấn đề

Tuyến đê biển thuộc các xã ven biển Hậu Lộc từ năm 1991 đến năm 1996 đã có6300m kè được xây dựng Đến năm 1995 cơn bão số 5 đã làm sập hoàn toàn 700mthuộc 2 xã Ngư Lộc và Hải Lộc Năm 1996 đoạn kè này được làm lại với chiều dài710m theo hình thức kết cấu bê tông tấm ghép, chân khay ống buy và đá đổ Đến năm

2002 được làm thêm 3500m

Đoạn đê, kè biển Ninh Phú hiện nay nằm trên địa bàn ba xã Đa Lộc, Hưng Lộc

và Ngư Lộc huyện Hậu Lộc bắt đầu từ đoạn cuối kè lát cấu kiện bê tông năm 2002 (KèI-Vích) đến cuối kè PAM 4617 xây dựng năm 1997 Đoạn này hiện tại mới có 853m

đê từ giáp kè I-Vích đến sau cống Ba Gồ, còn lại chưa có đê

Tháng 3 năm 2005 Dự án đầu tư xây dựng công trình Đê, kè biển Ninh Phú đãđược lập và được phê duyệt tại Quyết định số: 1341/QĐ-CT ngày 23/5/2005 của Chủtịch UBND tỉnh Thanh Hoá

Tháng 4 năm 2005 Công trình Đê, kè biển Ninh Phú đã được lập TKKT-BVTCcho 546,7m từ K0+863,5-K1+410,2 và được phê duyệt tại Quyết định số: 1436/QĐ-

CT ngày 30/5/2005 của Chủ tịch UBND tỉnh Thanh Hoá

Tháng 9 năm 2005 trong khi đoạn đê, kè 546,7m nêu trên đang được thi công

và các đoạn còn lại đang được hoàn thiện hồ sơ TKKT-TC thì gặp bão số 7, trận bão

đã phá hỏng đoạn đê hiện có từ giáp kè I-Vích đến sau cống Ba Gồ và phá huỷ hoàntoàn đoạn đang thi công

Sức phá hoại của bão và sóng biển với công trình đê biển là rất lớn Vì vậy cầnxây dựng tuyến đê đảm bảo an toàn cho tính mạng và tài sản của nhân dân, đảm bảongăn không cho nước mặn tràn vào đồng các xã vùng ven biển

1.3 Mục tiêu của đồ án

-Nghiên cứu các đặc điểm địa lý tự nhiên huyện Hậu Lộc bao gồm các mặt:vị tríđịa lý,địa hình, địa mạo,khí tượng,khí hậu,thủy hải văn và hiện trạng kinh tế xã hội đểnêu bật lên tính cấp thiết của đề tài

-Đánh giá hiện trạng tuyến đê biển,phân tích các diễn biến và các nguyên nhângây nên các sự cố của đê biển

-Nghiên cứu các tiêu chuẩn về phân cấp đê biển và tiêu chuẩn thiết kế đê biển đểlàm cơ sở cho việc thiết kế đê biển khu vực

1.4 Phạm vi của đồ án

Tuyến đê, kè biển Ninh Phú thuộc dự án nằm trên địa bàn ba xã Đa Lộc, HưngLộc và Ngư Lộc huyện Hậu Lộc bắt đầu từ đoạn cuối kè I-Vích đến cuối kè PAM4617

Tu bổ, khôi phục đê, kè Ninh Phú đoạn từ giáp kè I-Vích đến sau cống Ba Gồdài 853m

Xây dựng mới tuyến đê, kè Ninh Phú đoạn từ K0+666,8-K4+036,2

Đối với đoạn đê có đông dân cư ngay sau đê; đoạn từ giáp kè I-Vích đến saucống Ba Gồ và đoạn K1+767,4 – K3+083,9 (từ sau thôn Ninh Phú đến đầu trục tiêuT8): Cấp bão đưa vào tính toán thiết kế là cấp 10

1.5 Nội dung đồ án

Đồ án gồm 8 chương gồm :

Chương 1 : Mở đầu

Chương 2 : Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Chương 3 : Phân tích nguyên nhân và lựa chọn giải pháp công trình

Chương 4 : Tính toán điều kiện thủy hải văn thiết kế

Chương 5 : Thiết kế công trình bảo vệ

Chương 6 : Chuyên đề tính toán ổn định tường đỉnh

Chương 7: Giải pháp thi công

Chương 8: Kết luận

1.6 Phương pháp thực hiện

-Thu thập các tài liệu, dự án, các công trình bảo vệ bờ và các số liệu địa chất,thủy hải văn để phục vụ cho việc phân tích, tính toán, xác định nguyên nhân xói lở bờbiển

-Ứng dụng các tiêu chuẩn thiết kế đê (14TCN 130 – 2002) trong việc tính toánxác định các thông số thiết kế của đê biển.Bao gồm: xác định cao trình mặt đê, caotrình tường chắn sóng, chiều rộng mặt đê, kích thước cấu kiện lát mái đê… đồng thời

áp dụng lý thuyết mới và các phần mềm tính toán (phần mềm Cresswin, slope) để tínhtoán vận chuyển bùn cát dọc bờ

-Kế thừa những nghiên cứu trước đây và tìm hiểu các giải pháp bảo vệ bờ biểncũng ở Hậu Lộc-Thanh Hóa để đề xuất các giải pháp bảo vệ đê biển

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1 Đặc điểm tự nhiên

2.1.1 Vị trí địa lí

Hậu Lộc là huyện ven biển của tỉnh Thanh Hóa với tổng diện tích:141,5km2.Baogồm thị trấn Hậu Lộc và 25 xã: Châu Lộc, Triệu Lộc, Đại Lộc, Đồng Lộc, Thành Lộc,Cầu Lộc, Phong Lộc, Tuy Lộc, Quang Lộc, Liên Lộc, Hưng Lộc, Đa Lộc, Ngư Lộc,Minh Lộc, Hải Lộc, Hoa Lộc, Phú Lộc, Hoà Lộc, Xuân Lộc, Thịnh Lộc, Lộc Tân, LộcSơn, Tiến Lộc, Mỹ Lộc và Văn Lộc

Khu vực ven biển huyện Hậu Lộc thuộc dải đất bồi lắng của phù sa sông biểnbao gồm 5 xã Đa Lộc, Hưng Lộc, Minh Lộc, Hải Lộc và Ngư Lộc

Tổng diện tích đất tự nhiên 2.799 ha với chiều dài bờ biển hơn 10 km

+ Phía bắc là đê hữu sông Lèn;

+ Phía nam là đê tả Lạch Trường;

+ Phía Tây là đê kênh De;

+ Phía Đông là biển

Xung quanh khu vực là sông và biển nên có nhiều bất lợi trong việc phòngchống thiên tai do bão lũ gây ra

Bờ biển Hậu Lộc có những nét riêng biệt so với các đoạn bờ biển khác: Nằmgiữa 2 cửa sông đồng thời ở phía Nam bị chắn bởi dãy núi Sơn Trang (hữu sông LạchTrường) nhô ra ngoài biển, phía Bắc có bãi bồi Nga Sơn và Kim Sơn (Ninh Bình)ngày càng phát triển rộng ra phía biển tạo cho bờ biển Hậu Lộc có dạng cong lõm,ngoài ra phía ngoài cách bờ biển khoảng 2km có hòn Nẹ Tất cả những yếu tố trên đều

có tác động đến quá trình diễn biến bờ biển Hậu Lộc

Hình 1 1 Bản đồ hành chính huyện Hậu Lộc 2.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình bãi biển phẳng, thoải và nông, độ dốc bãi nhỏ Trong phạm vi cách bờ

1000 m, độ dốc bãi là 0,4% Dưới cao trình +0,5 không thấy hiện tượng bãi biển bịxói hoặc bồi Tuy nhiên khi gặp gió, bão lớn các cồn cát và bãi phi lao ven biển (trêncao trình +0,5) bị bào mòn bề mặt và sạt lở vào phí bờ làm biến đổi lớn địa hình bãivốn có Đặc điểm này rất quan trọng để xem xét việc cần thiết khi lựa chọn biện phápbảo vệ bãi

Cao trình mặt đất tự nhiên khoảng +2,0 đến +3,70 trên bờ và +0,0 đến +0,60phần dưới nước Trên toàn bộ diện tích đó chủ yếu là rừng phi lao chống cát

Nước luôn luôn đục do sự vận chuyển phù sa của hai con sông Lạch Trường vàsông Lèn chuyển ra biển, gặp tác động ngược chiều của sóng vì vậy lượng phù xa đólại dạt vào bờ và lắng đọng tạo bùn ở khu vực cách đê kè khoảng 200 m về phía biển.Xuất phát từ lý do đó cho nên bờ biển tại đây có phủ một lớp bùn màu nâu tương đốidày từ 0,2 đến 1 m Mặt khác do ảnh hưởng của dòng chảy ven bờ với tác động của haimũi nhô của bãi ven 2 cửa sông Lèn và sông Lạch Trường tạo ra quy luật bồi lở tựnhiên vùng chân bãi trong trường hợp triều cao có gió mùa đông bắc, gió tây nam vớitốc độ lớn hoặc gió bão

2.1.3 Đặc điểm địa chất và bùn cát

a)Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Qua công tác khoan thăm dò và một số mẫu thí nghiệm (Tài liệu khảo sát năm2002) cho thấy địa tầng trong phạm vi khảo sát tương đối đơn giản, kể từ trên xuốngbao gồm các lớp sau:

+ Lớp 2:

Bảng 1 3 Các chỉ tiêu cơ lí của vật liệu cát đắp

Bảng 1 4 Các chỉ tiêu cơ lí của vật liệu đất đắp

2.2 Điều kiện khí hậu

2.2.1 Đặc điểm khí tượng

Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1600-2300mm, mỗi năm có khoảng

90-130 ngày mưa Độ ẩm tương đối từ 85% đến 87%, số giờ nắng bình quân khoảng1600-1800 giờ Nhiệt độ trung bình 230C - 240C, nhiệt độ giảm dần khi lên vùng núicao

2.2.2 Đặc điểm thủy hải văn

a.Thủy triều

Vùng biển Hậu Lộc mang tính chất chế độ thuỷ triều biển Bắc bộ và chuyển tiếptrung bộ nên chế độ nhật triều không đều Trong một chu kỳ triều có 50% thời gianmực nước triều lớn hơn cao trình 0,00 khoảng 25% thời gian có mực nước triều lớnhơn +1,00

b.Gió

Gió: gió thịnh hành ở vùng biển Hậu Lộc là gió Đông Bắc và Đông Nam Hướnggió Đông Bắc có tốc độ cấp 5 trở lên chiếm 17,1 %, hướng gió Đông Nam chiếm29,7% Hướng gió Đông Bắc tạo với bờ góc 200 - 300, hướng gió Đông Nam với bờgóc 600 - 700 Gió Đông Nam chiếm ưu thế và hiện tượng xói bãi, sạt lở bờ Hậu Lộctrội hơn trong mùa hè

Bão: Theo số liệu thống kê 30 năm gần đây thì vùng bờ biển Thanh Hoá chịu ảnhhưởng của bão bình quân 1,2 cơn bão/ năm Trong đó có 30 % số cơn bão có gió trêncấp 10

Bão đổ bộ vào thời gian mực nước triều ở các cao độ khác nhau, đa số đều ở lúctriều thấp và trung bình Mặc dầu vậy đê biển Hậu Lộc đều bị hư hỏng sau các đợt bão,ngay cả khi triều ở mức trung bình và thấp

Nước dâng: Theo tài liệu về nước dâng phân bố theo đoạn bờ từ 1960- 1990trong tổng quan đê biển Việt Nam thì bờ biển Hậu Lộc nằm trong đoạn bờ có độ lớnnước dâng 2,0- 2,5 m tần suất 3%; 1,5- 2 m là 8%; 1,0-1,5 m là 17%, 0,5- 1m là 38%.Một số tài liệu khảo sát thực tế trong các cơn bão cũng cho thấy bờ biển Hậu lộc

là đoạn bờ có độ cao nước dâng vào loại khá lớn Ví dụ: Bão số 6 năm 1960 gió cấp

10, mực nước dâng 1,77m Bão số 3 năm 1987 gió cấp 9, nước dâng 1,5m

2.3 Đặc điểm dân sinh kinh tế-xã hội

2.3.1 Dân số, xã hội

Hệ thống đê kè biển Hậu Lộc bảo vệ cho 5 xã vùng biển huyện Hậu Lộc là: Đa

Vùng dự án thuộc địa phận 3 xã Ngư Lộc, Hưng Lộc và Đa Lộc với tổng diệntích đất tự nhiên 1.976ha Trong đó diện tích đất nông nghiệp là 1.097ha Dân số39.699 người.

Tuy nhiên diện tích đất sử dụng đang ngày càng bị thu hẹp lại do sự bùng nổdân số và mấy năm gần đây biển lại lấn vào làng, đặc biệt là đoạn bờ biển khu vực tiếpgiáp với đoạn cuối đê kè Hậu Lộc (đoạn bờ biển thuộc xã Đa Lộc) nên nhu cầu về đất

2.3.3 Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp

Công nghiệp của huyện Hậu Lộc nói chung và vùng dự án nói riêng đều nằmtrong tình trạng nghèo nàn lạc hậu Trong vùng chỉ có nghề trồng cói với diện tích56ha ở xã Đa Lộc

2.3.4 Giao thông vận tải

Về đường thuỷ: Với bờ biển dài 12km có hệ thống giao thông đường thuỷ, rấtthuận tiện

Về đường bộ có đường nhựa từ Quốc lộ 1A vào tới xã Hoa Lộc, còn lại làđường đã được rải cấp phối

Đường giao thông nông thôn tương đối thuận tiện, có đường ra tới khu vực xâydựng kè

2.3.5 Nguồn điện

Nguồn điện ở đây đã được phát triển sớm, các địa phương trong vùng dự án đều

đã có điện lưới quốc gia

2.3.6 Nước dùng cho các ngành kinh tế khác và sinh hoạt

Nước cho nhu cầu này chủ yếu là nguồn nước từ các sông và khai thác nướcngầm

Hình thức khai thác này chủ yếu khai thác thủ công nguồn nước dưới sông vàthông qua kênh dẫn nước tưới qua vùng làng mạc kết hợp phục vụ cấp nước cho sinhhoạt, chăn nuôi

Nước sinh hoạt chủ yếu là nước ngầm trong đất khai thác bằng giếng khoan

2.3.7 Điều kiện vệ sinh và sức khoẻ cộng đồng

Trong vùng dự án đều đã có các trạm y tế của xã, người dân trong vùng dự ánđều được chăm sóc tại chỗ khi bị ốm đau, bệnh tật Hầu hết trẻ em trong vùng đềuđược tiểm chủng mở rộng

2.3.8 Các lĩnh vực liên quan khác

Trong vùng dự án, các địa phương đều có hệ thống truyền thanh, có các trạmbưu điện văn hoá xã Hiện nay trong vùng dự án có 2 trường trung học cơ sở, 4 trườngtiểu học và 6 trường mầm non với 132 lớp học và 4190 học sinh Công tác hoạt độngtuyên truyền văn hoá thông tin luôn được chính quyền địa phương quan tâm Công tácchăm sóc thương binh, gia đình liệt sĩ và những người có công với cách mạng đềuđược địa phương quan tâm giúp đỡ

Từ năm 1994 đến nay kinh tế biển huyện Hậu Lộc tuy có một số mặt đang pháttriển nhưng nhìn chung vẫn gặp rất nhiều khó khăn Do tính tự phát của kinh tế hộ nênchủ yếu tàu thuyền là tàu nhỏ, toàn vùng dự án chỉ có tổng cộng 55 tàu thuyền các loạikhông có khả năng đánh bắt xa bờ do vậy tổng công suất khai thác thuỷ hải sản khôngđạt được định mức Trong khi đó vốn vay với lãi suất cao làm cho nhiều hộ ngư dântrở nên hết sức khó khăn Đặc biệt thiên tai năm 1996 xảy ra liên tiếp ở huyện Hậu Lộc

đã có 66 tàu thuyền bị đắm chìm, 118 người bị mất tích Tổng giá trị thiệt hại về tàisản, tư liệu sản xuất lên tới 50 tỷ đồng

CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP

CÔNG TRÌNH 3.1 Hiện trạng khu vực nghiên cứu:

3.1.1 Các vấn đề về xói bồi vùng biển Hậu Lộc

Các về vấn đề xói bồi vùng biển Hậu Lộc có thể chia ra hai loại:

+Quá trình diễn biến lâu dài

+Quá trình bồi xói cấp tính

*Quá trình diễn biến lâu dài:Tại đoạn bờ được xét xẩy ra hai quá trình trái ngượcnhau:quá trình xói và quá trình bồi

+ Quá trình bồi lâu dài:

Khi dòng bồi tích dọc bờ gặp chướng ngại vật hoặc làm giảm lượng vận chuyểntheo phương vận chuyển chính (dòng hội tụ) nó sẽ là nguồn cung cấp bùn cát cho bờ

và là nhân tố gây bồi

Vì một phần bùn cát trong dòng bồi tích dọc bờ được lắng đọng ở phía bắc cửaLạch Sung, tạo điều kiện cho doi cát cửa đáy- Nga Sơn lấn biển với tốc độ tương đốilớn Một phần bùn cát còn lại vượt qua cửa Lạch Sung và lắng lại tại thềm triều củađoạn bờ Hậu Lộc nên bãi biển nhiều năm nay nông và bằng phẳng

+ Quá trình xói lâu dài:

Tại vùng biển Hậu Lộc điều đáng chú ý là do sự nhô ra của mũi đất Kim Nga Sơn làm gia tăng dòng ven trong trường hợp sóng từ hướng Đông Nam tác độngvào thềm bờ đã vận chuyển bùn cát ra khỏi chân công trình và bờ Tại đoạn bờ đê kècửa Lạch Trường do được mỏm đất phía nam và núi che chắn nên bùn cát được tích tụ.Ngược lại phần bờ còn lại cũng chịu tác động mạnh của hiện tượng trên Tuy nhiên đốivới bờ biển Hậu Lộc còn có hiện tượng xói chủ yếu do tai biến đột xuất

Sơn-Từ thực tế việc sạt lở bờ biển ở đây cho thấy:

- Quá trình sạt lở bờ biển Hậu Lộc xẩy ra khi thuỷ triều cao (thường từ 0,50mtrở lên), mực nước tiến sát chân bờ, gặp gió hướng Đông Nam hoặc Đông Bắc cấp 5,cấp 6 trở lên và nhất là gặp bão gây sóng lớn đập vào bờ moi sập cát chân bờ Khisóng rút kéo đất cát ra phía ngoài đồng thời sóng và dòng ven bờ mang bùn cát dịchchuyển đi nơi khác Những hạt vật chất sau khi bị sóng bứt ra khỏi bờ không có khảnăng di chuyển đi xa mà phần lớn được bồi lắng ở ngay phía ngoài nên bãi biển rất

nông và bằng phẳng Quá trình trên được thúc đẩy rất nhanh vì địa chất ở đây là hạtmịn, thành phần hạt chủ yếu có d<0,2 mm.

- Ngoài ra theo báo cáo kết quả nghiên cứu của Viện khoa học Việt Nam thìmấy năm gần đây nguồn phù sa sông Mã do dãy núi Sơn Trà (Hữu ngạn sông LạchTrường) chắn lại gây bồi lắng ở phía Hoằng Hoá (Thanh Hoá) nên nguồn phù sa đưađến ít hơn làm mất sự cân bằng nguồn phù sa bồi lắng ở bãi biển Hậu Lộc Vì vậy hiệntượng sạt lở bờ có điều kiện phát triển mạnh hơn

*Quá trình bồi xói cấp tính:

Quá trình bồi xói cấp tính xảy ra khi sóng lớn do bão thâm nhập đến bờ gâythiệt hại nghiêm trọng cho bờ và hệ thống đê biển Đây là nguyên nhân chính, trực tiếpđến an toàn của tuyến đê kè biển Hậu Lộc Giải pháp công trình để nâng cấp đê kèbiển Hậu Lộc căn cứ chủ yếu vào nguyên nhân tai biến đột xuất nói trên

3.1.2 Hiện trạng tuyến công trình

Tuyến đê biển thuộc các xã ven biển Hậu Lộc từ năm 1991 đến năm 1996 đã có6300m kè được xây dựng Đến năm 1995 cơn bão số 5 đã làm sập hoàn toàn 700mthuộc 2 xã Ngư Lộc và Hải Lộc Năm 1996 đoạn kè này được làm lại với chiều dài710m theo hình thức kết cấu bê tông tấm ghép, chân khay ống buy và đá đổ Đến năm

2002 được làm thêm 3500m

Đoạn đê, kè biển Ninh Phú hiện nay nằm trên địa bàn ba xã Đa Lộc, Hưng Lộc

và Ngư Lộc huyện Hậu Lộc bắt đầu từ đoạn cuối kè lát cấu kiện bê tông năm 2002 (KèI-Vích) đến cuối kè PAM 4617 xây dựng năm 1997 Đoạn này mới có 853m đê từ giáp

kè I-Vích đến sau cống Ba Gồ, còn lại chưa có đê

-Hiện trạng đoạn đê, kè biển Ninh Phú :

Đoạn từ K0 - K0+853 kè đã được lát đá có chiều dày từ (30-80)cm Qua đào hốthăm dò chúng tôi thấy từ chân kè đến cao trình +3,50 chiều dày lát đá là 80cm, từ caotrình +3,50 đến đỉnh kè lát đá dày 30cm, lớp đá dăm lót bằng đá 4x6 dày 10cm, có máiphía biển m=4-5 và mái phía đồng m=1-2 Một số đoạn đá lát mái kè đã bị sạt lởxuống chân kè Trước bão số 7 đoạn đê, kè này còn khá tốt cao trình đỉnh đê từ +4,0 -4,5m, mặt rộng từ 3 - 5m, mặt đê và mái trong đồng chưa được gia cố, kè mái phíabiển đã được lát đá

Tuy nhiên trận bão số 7 tháng 9 năm 2005 đoạn đê trên đã bị phá hỏng hoàn toàn370m, đoạn còn lại mái kè cũng bị phá hỏng nghiêm trọng, nay mới được địa phương

Hình 1 2 Đoạn từ K0  K0+853 đê biển Ninh Phú sau cơn bão số 7 năm 2005

+ Đoạn từ K0+853-K1+410 dài 547m Trước bão số 2 và số 6 tháng 7 năm 2005đoạn này là bãi cát có cao trình từ 2-3,0m, bãi biển ở cao trình 0-0,5m phẳng và rộng

ra phía biển từ 200 đến 1000m Sau 2 trận bão trên đoạn này bị sạt lở nghiêm trọng từ2-10m

Hình 1 3 Đoạn từ K0 +853K1+410 dài 547m trước bão số 2 và số 6 tháng 7 năm

2005

Tháng 6 năm 2005 đoạn này đã được đầu tư xây dựng đê, kè kiên cố thiết kế vớimức độ gió bão cấp 9 và triều trung bình, cao trình đỉnh đê ở +5,0m

Tháng 7 và tháng 9 năm 2005 trong khi đoạn đê đang được thi công khẩntrương thì gặp liên tiếp 2 trận bão số 6 và số 7 làm phá hủy hoàn toàn những gì đã làmđược.

Hình 1 4 Đoạn từ K0 +853K1+410 dài 547m sau bão số 2 và số 6 tháng 7 năm

2005

+Đoạn từ K1+410 đến giáp đê PAM4617 đoạn này hiện nay chưa có đê, là bãicát trồng phi lao có cao trình từ +1,5 - 2,50m Phía biển là bãi bùn cát có chiều rộngtrên 300m ra phía biển Đoạn cuối khoảng 800m đến hết đê PAM4617 là rừng sú dàyđặc cây cao 2-3m, bề rộng khoảng 100-200m

Kết luận: Đoạn đê Ninh Phú hiện nay, đặc biệt đoạn K0-K1+410 đã bị phá huỷhoàn toàn hoặc sạt lở nghiêm trọng vào phía bờ từ 2-10m so với thời điểm tháng 3năm 2005 Đặt ra yêu cầu cần xây dựng khẩn cấp để bảo vệ an toàn tính mạng và tàisản của nhân dân trong khu vực.

3.1.3 Nguyên nhân gây sạt lở và phá hỏng đê

Tuyến đê, kè biển Ninh Phú thực tế mới chỉ có 853m Hiện trạng đê trước bão

số 7 đê ở cao trình +4,0 - 4,5m, mặt đê rộng từ 3 - 5m, mặt đê và mái trong đồng chưađược gia cố, kè mái phía biển tuy đã được lát đá khan nhưng một vài chỗ đã bị bonghỏng Đoạn đê này đã ổn định và tồn tại với sóng gió và bão qua nhiều năm Tháng9/2005 trong khi đoạn đê đang được hoàn thiện hồ sơ TKKT-TC nâng cấp thì gặp bão

số 7 với cấp gió vượt mức thiết kế kết hợp đúng thời điểm mức triều cao và nước dâng

do bão đã làm sóng lớn tràn qua đỉnh đê, gây xói mái đê phía đồng sau đó bào mòn vàcuốn trôi đất mặt đê làm mặt đê và mái trong đồng bị phá hỏng hoàn toàn kéo theođánh sập và cuốn trôi mái kè phía biển

3.2 Các giải pháp bảo vệ

3.2.1 Không làm gì và di dời,dịch chuyển tới nơi an toàn.

Giải pháp dễ nhất và cũng là rẻ nhất khi gặp phải các diễn biến bất lợi ở bờ biển làkhông làm gì cả và để mặc cho các diễn biến bất lợi tự phát triển Tuy nhiên giải phápnày không phải là lúc nào cũng thực hiện được vì nhiều lý do về mặt chính trị, xã hội

và anh ninh quốc phòng

Giải pháp “không làm gì cả” thường phải kết hợp với giải pháp “di dời và dịchchuyển đến nơi an toàn” Khi di chuyển tới nơi an toàn, điều quan trọng là phải thiếtlập đường “tựa” ở ven bờ, để quy hoạch và bố trí dân cư, công trình ở vùng ven biển.Đường “tựa” có tính chất như một hành lang an toàn đối với các diễn biến bất lợi xảy

ra ở bờ biển

Thông thường gải pháp “Không làm gì và di dời,dịch chuyển tới nơi an toàn.”được lựa chọn khi hậu quả xảy ra xói lở tại khu vực là không lớn so với việc đầu tưvào các giải pháp bảo vệ

3.2.2 Giải pháp phi công trình

Các giải pháp phi công trình được áp dụng bảo vệ bờ biển ở khu vực này chủ yếu

là trồng rừng ngập mặn,cụ thể là trồng cây chắn sóng, cản gió như: sú, vẹt, đước, philao Biện pháp này có tác dụng chống xói lở, giữ cát dưới chân đê đặc biệt là có khả

năng giảm năng lượng của sóng cao Do đó có thể hạn chế xói lở bờ biển và dẫn tớiviệc đường bờ dần tiến tới ổn định

Đây là giải pháp có tính “thân thiện” với môi trường nhất và sau khi rừng ngậpmặm đã phát triển thì nó có tác dụng hiệu quả và mang tính chất “bền vững” so vớigiải hai giải pháp trên

Do bờ biển bị xâm thực mạnh bởi sóng và dòng chảy, đê Ninh Phú ngoài việcđược bảo vệ trực tiếp bằng kè gia cố mái đê cần kết hợp bảo vệ bằng giải pháp; trồngrừng cây ngập mặn trước đê.Loại cây ngập mặn có tác dụng chống sóng bảo vệ đê vàthích hợp với điều kiện tự nhiên của bãi biển Ninh Phú là cây Sú Là loại cây bụi cao0,5-3m, nhiều cành, nhánh, sinh trưởng mạnh ở vũng bãi lầy Thích nghi với độ mặnkhác nhau, có ở cả 3 miền Bắc, Trung , Nam

Tuy nhiên việc trồng cây chắn sóng trước đây đã được triển khai nhưng hiệu quảkhông cao do bãi nông, ít bùn để cây có thể sinh trưởng, sau khi trồng gặp sóng cây đã

bị nhổ gốc Vì vậy cần xem xét trong các giai đoạn tiếp theo sau khi xây dựng đênghiên cứu trồng cây trở lại, coi đó là một hợp phần bắt buộc của đê Trong trườnghợp không thể trồng cây chắn sóng có thể cho xây dựng một số mỏ hàn để giữ bãi vàchân kè

3.2.3 Giải pháp công trình – Giải pháp “cứng”

Tái định cư, di chuyển tới nơi an toàn để ứng phó với xói lở bờ biển không phảilúc nào cũng là giải pháp khả thi, còn giải pháp “mềm” cũng có những hạn chế, lúc đógiải pháp “cứng” dưới hình thức xây dựng các công trình bảo vệ bờ biển là cần thiết.Giải pháp này phù hợp trong điều kiện việc đầu tư xây dựng các công trình bảo vệ bờ

có chi phí thấp hơn nguồn lợi thu được từ khu vực đó hoặc là những vị trí có vai tròquan trọng về an ninh – quốc phòng, vùng đông dân cư

Các công trình thông dụng bao gồm:

Xuất phát từ nguyên nhân gây sạt lở bờ biển chủ yếu là do sóng, đồng thời căn cứvào đặc điểm địa hình và địa chất công trình vùng bờ biển Hậu Lộc là cát mịn, thànhphần hạt nhỏ dễ bị xói Vì vậy biện pháp công trình chính ở đây là tu sửa, khôi phục

đê, kè chống gió bão kết hợp nước dâng và chống sóng do gió bão, đảm bảo ổn định

3.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu bảo vệ bờ khu vực nghiên cứu

Căn cứ bào những ưu nhược điểm, cơ chế phá hỏng của các giải pháp bảovệ.Phương án công trình là phương án tối ưu cho khu vực nghiên cứu

1

2

3

4 5

6

7 8

9

Hình 1 6 Sơ bộ mặt cắt đê biển

(1) Lớp bảo vệ ngoài chân kè

(2) Chân kè

(3) Mái dưới phía biển

(4) Cơ đê phía biển

(5) Mái trên phía biển

(6) Đỉnh đê

(7) Mái trong

(8) Tường đỉnh

(9) Thân đê

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN ĐIỀU KIỆN THỦY HẢI VĂN THIẾT KẾ 4.1 Xác định cấp công trình và tiêu chuẩn thiết kế

4.1.1 Xác định cấp công trình

Việc xác định cấp công trình ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất của công trình.Đêbiển được chia làm năm cấp được xác định phụ thuộc vào tiêu chuẩn an toàn trongvùng được đê bảo vệ.Tiêu chuẩn an toàn được xác định trên cơ sở kết quả tính toán bàitoán tối ưu xét tới mức độ rủi ro về kinh tế,khả năng tổn thất về con người của vùngđược đê bảo vệ và khả năng đầu tư xây dựng.Tiêu chuẩn an toàn được thể hiện bằngchu kì lặp lại năm

Hệ thống đê kè biển Hậu Lộc bảo vệ cho 5 xã vùng biển huyện Hậu Lộc:HưngLộc, Đa Lộc, Minh Lộc, Hải Lộc, Ngư Lộc với diện tích tự nhiên là 2.799ha dân số61.778 người Tra bảng tiêu chuẩn an toàn 3.1(tài liệu dự thảo hướng dẫn thiết kế đêbiên 26/3/2010) tiêu chuẩn an toàn của khu vực là 30 năm

Bảng 1 5 Tiêu chuẩn an toàn của đê biển

(chu kỳ lặp lại: năm)

Vùng nông thôn, nông nghiệp phát triển:

Bảng 1 6 Tiêu chí phân cấp đê

TCAT

(Nguồn: dự thảo hướng dẫn thiết kế đê biển 26/3/2010)

Cấp của công trình là cấp IV ứng với tần suất thiết kế P = 5%

4.2 Tính toán mực nước thiết kế (MNTK)

Sơ đồ tính toán MNTK như sau:

Hình 1 7 Sơ đồ tính toán MNTK

MNTK = MNTB0 lục địa + Atrmax+ Hnd (4.1)

Trong đó:

MNTK - Mực nước thiết kế (m);

MNTB0 lục địa - Mực nước trung bình tại khu vực xây dựng công trình (m);

Atrmax - Biên độ triều lớn nhất tại khu vực xây dựng công trình (m);

Hnd - Chiều cao nước dâng ứng với tần suất thiết kế (m)

4.2.1 Các thành phần của mực nước thiết kế

a.Xác định MNTB 0 lục địa

Do khu vự nghiên cứu nằm gần cửa Lạch Trường nên lấy MNTB của khu vực bốtrí công trình bằng MNTB tại vị trí này.Theo Bảng A2 (trang 70 tiêu chuẩn 14TCN130 - 2002) có, tại cửa Lạch Trường có : MNTB=+1,84 m(Theo hệ cao độ hảiđồ).

Atr, max = Ztr, max – MNTB“0” hải đồ

c Xác định chiều cao nước dâng thiết kế (Hnd )

Nước dâng chủ yếu do hai nguyên nhân:

+ Do sự giảm áp tại tâm bão và áp thấp nhiệt đới, đây là nguyên nhân chủ yếuảnh hưởng đến chiều cao nước dâng

+ Do ảnh hưởng liên tục của các đợt gió mùa

Chiều cao nước dâng được xác định theo tiêu chuẩn ngành 14TCN-2002 Khu

Lạch Trường do đó chiều cao nước dâng được lấy theo cửa Lạch Trường:

Bảng 1 7 Số liệu quan trắc nước dâng

Dựa vào số liệu quan trắc nước dâng thành lập đuờng quan hệ giữa chiều cao nước dângHnd và tần suất xuất hiện P% Từ đó vẽ đường quan hệ P%~Hnd

Bảng 1 8 Phân bố tần suất nước dâng

Với công trình cấp III chiều cao nước dâng được xác định với tần suất P = 5%

Từ các kết quả ở bảng trên ta xác định được quan hệ giữa tần suất P% và chiều cao

Đường tần suất nước dâng

Hình 1 8 Đường tần suất nước dâng

Vậy mực nước trung bình = +3,19 m

4.3 Tính toán các tham số sóng thiết kế

Sóng biển là quá trình động lực học quan trọng nhất ở đới ven bờ biển Sóng cóvai trò quyết định đối với quá trình vận chuyển bùn cát và biến đổi địa hình đáy trongđới ven bờ và gần các công trình

Lực tác động của sóng lên các công trình có thể gây ra sự đổ vỡ, hư hỏng củacông trình Vì vậy, việc tính toán chính xác các điều kiện sóng có ý nghĩa quyết địnhđối với việc thiết kế một công trình ven bờ biển thỏa mãn những yêu cầu như côngtrình ổn định bền vững và thực hiện được đúng chức năng của mình như bảo vệ bờbiển chống xói mòn, hoặc chống sóng leo, sóng vượt, bảo vệ vùng đất trên bờ khỏi cácthiên tai do sóng và các quá trình động lực khác như nước dâng kết hợp với thuỷ triềugây ra

4.3.1 Xác định các tham số sóng nước sâu

a.Xác định góc sóng tới ở biên nước sâu ( 0)

Từ số liệu sóng đảo Bạch Long Vĩ thống kê được bảng sau:

Bang 1 1 Bảng thống kê sóng đảo Bạch Long Vĩ

Hình 1 9 Ảnh chụp khu vực nghiên cứu từ Google Maps

Hình 1 10 Đường bờ khu vực Hậu Lộc

Góc sóng tới là góc hợp bởi phương của hướng sóng chính với pháp tuyến của

Hình 1 11 Xác định được góc sóng tới

b Xác định chiều cao sóng nước sâu theo hàm phân bố Weibull

Số liệu tính toán sóng thiết kế được quan trắc 43 năm từ chuỗi số liệu sóng quan trắctại trạm đo sóng Bạch Long Vỹ Chuỗi số liệu dùng là chuỗi các Hs giá trị lớn nhất củacác năm, mỗi năm chọn một giá trị chiều cao sóng Hs lớn nhất Trong đồ án dùng hàmphân phối xác suất Weibull để tính toán Phân bố xác suất của Hp% được xác địnhtheo phân bố xác suất Weibull có dạng:

- Hàm mật độ xác suất:

 

1exp

a : là thông số vị trí

b: là thông số tỷ lệ

c: là thông số hình dạng

- Hàm phân bố tần suất luỹ tích

Hàm phân bố tích lũy biểu thị xác suất xuất hiện các giá trị đại lượng ngẫu nhiên

- Quan hệ tuyến tính hoá

Phương trình (4-2) được tuyến tính hoá như sau

ln x a ln ln 1 F x lnb

c

Phương trình (4-3) là quan hệ tuyến tính giữa ln(x-a) và ln{-ln[1-F(x)]}, từ quan

hệ này được xây dựng cho các giá trị quan sát của x và tần suất kinh nghiệm của nó để xác định các hệ số b, c của phân bố Weibull Nếu biểu thị qua tần suất vượt, (4-3) trở

x p  1ln(ln )  ln

Bảng thống kê sóng Weibull và các hệ số tính toán:

Bảng 1 2 Bảng tính toán sóng theo phân bố Weibull

Số liệu quan trắc Phân bố tần suất lý thuyết

từ trị bình quân của từng chuỗi

n

i (4-7)

độ thị phân bố mật độ tần suất so với giá trị bình quân của nó

* Thông số hình dạng (c) chính là độ dốc của đường quan hệ ln(Hs-a)~ln(-lnP)

* Thông số tỉ lệ (b) chính là giá trị của đường quan hệ ln(Hs-a)~ln(-lnP) cắt trục tung

Từ đó vẽ được biểu đồ sau:

Xác định thông số phân bố Weibull

y = 0,4058x + 1,5272

R2 = 0,9767

-1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

x p  1ln(ln )  ln

Hình 1 13 Chiều cao sóng nước sâu theo cao trình thiết kế

c.Xác định chu kì sóng ở biên nước sâu (Tp)

Theo kinh nghiệm, có thể xác định chu kỳ sóng dựa vào tương quan giữa chu kỳsóng và chiều cao sóng nước sâu tại vùng biển Bắc Bộ và Trung Bộ, thống kê cho T <9s, H < 22,6 m ( Nguyễn Xuân Hùng, 1999 ):

H = 3,14.10-5 T6,138

→ T = 7 , 49

10 14 , 3 3 , 7 10

14 , 3

138 , 6 1 5 138

, 6 1

d Xác định chiều dài sóng nước sâu (L o )

g Xác định chiều cao sóng thiết kế (H s )

Sóng sau khi truyền vào bờ, do gặp sự cản trở của địa hình đáy mà chiều cao bịthay đổi Để phục vụ cho việc thiết kế công trình, cần phải tính toán các tham số sóngsau khi truyền vào trước chân công trình

Trong phần này sẽ sử dụng mô hình truyền sóng WaDiBe 1.0 để tính toán truyềnsóng cho một mặt cắt đại diện của bờ biển

Các thông số đầu vào cho mô hình:

Số liệu mặt cắt ngang đại diện mặt cắt đại diện được chọn ở đây là mặt cắt nguyhiểm nhất tức là mặt cắt có độ sâu địa hình đáy biển lớn nhất

-Tiến hành tính toán các thông số để truyền sóng:

Cao trình mực nước biển thiết kế: SWL = MNTK = +3,19 (m)

2

3 , 7

Góc sóng tới tại biên phía biển: α0 = 76o

h Xác định chiều cao sóng thiết kế bằng phần mềm Wadibe

*) Giới thiệu về phần mềm Wadibe :

Wadibe là viết tắt của Wave- Dike-Beach, nghĩa là Sóng- Đê- Bãi Mối liên hệ chặtchẽ và tương tác Thuỷ động lực học- Công trình- Hình thái giữa ba “pha” này chính làcảm hứng cho sự phát triển chương trình

WADIBE được phát triển bởi bộ môn kỹ thuật công trình biển- Khoa Kỹ thuậtBiển- trường Đại Học Thuỷ Lợi.

Do trong phạm vi của đồ án chỉ sử dụng phần mềm để xác định chiều cao sóng tạichân công trình khi qua bãi có rừng ngập mặn vì vậy sử dụng phiên bản Wadibe 1.1 vàgiới thiệu một số thủ tục tính toán chính của Wadibe1.0

Điều kiện sóng ngang bờ về cơ bản được tính toán dựa trên các phương trình cânbằng năng lượng trung bình thời gian của Battjes và Janssen (1978) Các mô hình loạinày gọi chung là dạng mô hình ENDEC (Energy DECay models hay là mô hình triếtgiảm năng lượng sóng) Để nâng cao độ chính xác trong việc tính toán độ cao nướcdềnh do sóng (wave set-up), chuyển hoá động năng rối theo mô hình cuộn sóng mặtcủa Nairn (1990) cũng được xét đến ở WADIBE (đây là ưu điểm so với CRESS) Cácphương trình cơ bản như sau:

f w g

x

D D

EC   





) cos

E - Mật độ năng lượng sóng xác định theo lý thuyết sóng tuyến tính;

w gaf H Q

max 4

1





D D c





) cos 2

S  2 (4.16)

Các phương trình từ (4.11) đến (4.16) được giải theo phương pháp sai phân hữu

hành theo hướng về bờ bắt đầu từ một vị trí mà tại đó các thông số sóng đã biết

*) Trình tự tính toán :

- Nhập các số liệu sóng vào bảng:

Hình 1 14 - Cửa sổ nhập số liệu tính toán truyền sóng ngang bờ

- Mô hình được chạy cho kết quả như sau:

Hình 1 15 Biểu đồ phân bố chiều cao sóng ngang bờ tại mặt cắt đã chọn

Có chiều cao sóng cách mép nước một khoảng Lo/4 là 28,84 m

: Tra biểu đồ trên hình 1.15 được Hrms = 0,86