Nghiên cứu sự lan truyền của sóng nổ trong nước và tương tác của sóng nổ đối với chướng ngại công trình

Sơ đồ bài toán và các điểm xét ellipsoid theo thời gian 97 Hình 3.33 Đồ thị phân bố áp suất đối với sóng đơn vị lên chướng ngại elip tròn xoay 99 Hình 3.34 Đồ thị phân bố áp suất đối vớ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận án

Tô Đức Thọ

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc đối với GS.TS Vũ Đình Lợi và PGS.TS Đàm Trọng Thắng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ đã có nhiều chỉ dẫn và định hướng khoa học có giá trị giúp cho tác giả hoàn thành luận án này Tác giả trận trọng cảm ơn sự động viên, khuyến khích và những kiến thức khoa học mà tập thể hướng dẫn đã chia sẻ cho tác giả trong thời gian thực hiện luận án, giúp cho tác giả nâng cao năng lực và phương pháp nghiên cứu khoa học

Tác giả trân trọng cảm ơn tập thể Bộ môn Xây dựng công trình Quốc phòng, Trung tâm nghiên cứu ứng dụng và kiểm định chất lượng công trình, Viện Kỹ thuật Công trình Đặc biệt, Phòng sau đại học, Học viện Kỹ thuật quân sự, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên cứu Tác giả xin trân trọng cảm ơn TS Lê Văn Trung (nguyên Trưởng phòng Nổ-Vật cản, Viện Kỹ thuật Công binh), các Giáo sư, Phó Giáo sư, cùng các nhà khoa học

và bạn bè đồng nghiệp đã cung cấp cho tác giả nhiều tài liệu quí hiếm, các kiến thức khoa học hiện đại và nhiều lời khuyên bổ ích có giá trị

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với những người thân trong gia đình đã thông cảm, động viên và chia sẻ những khó khăn với tác giả trong suốt thời gian làm luận án

Tác giả

Tô Đức Thọ

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ix

Danh mục các bảng xiii

Danh mục các hình vẽ, đồ thị xvi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN CÔNG TÁC NỔ DƯỚI NƯỚC 6 1.1 Phân loại các dạng nổ dưới nước 6

1.2 Phân loại các đối tượng chướng ngại, công trình dưới nước 8

1.3 Tình hình nghiên cứu về nổ dưới nước trên thế giới 9

1.3.1 Quá trình vật lý cơ học xảy ra khi nổ trong trong môi trường nước 10

1.3.2 Nghiên cứu các quá trình cơ học xuất hiện khi phá hủy đất đá dưới đáy nước 13

1.3.3 Nghiên cứu tương tác của sóng xung kích với chướng ngại dưới nước 18

1.3.4 Nghiên cứu nâng cao hiệu quả nổ dưới nước và nghiên cứu các giải pháp làm suy giảm sóng xung kích trong nước 20

1.4 Tình hình nghiên cứu nổ dưới nước ở Việt Nam 21

1.5 Những tồn tại và hướng giải quyết của nghiên cứu nổ dưới nước 26

1.5.1 Tồn tại trong nghiên cứu nổ dưới nước 26

1.5.2 Hướng nghiên cứu giải quyết các vấn đề tồn tại 26

1.6 Kết luận 27 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NỔ TRONG MÔI TRƯỜNG

NƯỚC VÀ TƯƠNG TÁC CỦA SÓNG NỔ VỚI CHƯỚNG NGẠI 28

2.1 Cơ sở lý thuyết truyền sóng nổ trong môi trường nước 28

2.1.1 Quá trình hình thành phát triển bóng khí và sóng xung kích khi

nổ dưới nước 28

2.1.2 Qui luật về sự phát triển của bóng khí nổ trong môi trường

nước 30

2.1.3 Quá trình truyền sóng xung kích trong môi trường nước và

các tham số trên mặt sóng xung kích trong nước 32

2.2 Ảnh hưởng của mặt thoáng và mặt đáy đến sóng xung kích trong

môi trường nước 36

2.2.1 Ảnh hưởng của mặt thoáng đến sóng xung kích 36

2.2.2 Ảnh hưởng của mặt đáy đến sóng xung kích 38

2.3 Nghiên cứu tương tác của sóng nổ với chướng ngại có kích thước vô

hạn trong môi trường nước 42

2.3.1 Nghiên cứu, tính toán tác dụng cơ học gián tiếp của lượng nổ

lên chướng ngại đáy nước 43

2.3.2 Nghiên cứu tương tác của sóng xung kích dưới nước tác dụng

lên chướng ngại khi không xem xét đến yếu tố nhiễu xạ sóng hịu tải trọng trực tiếp và trượt 49 2.4 Kết luận 54

Chương 3 NGHIÊN CỨU NHIỄU XẠ SÓNG VÀ TẢI TRỌNG DO

SÓNG XUNG KÍCH TRONG NƯỚC TÁC ĐỘNG LÊN CHƯỚNG

3.1 Tương tác của sóng nổ với chướng ngại trong môi trường nước 55

3.1.1 Tương tác của sóng nổ với chướng ngại cứng bất động, kích

thước hữu hạn và hình dạng bất kỳ 56

3.1.2 Tương tác của sóng nổ với chướng ngại hình cầu 59

3.1.3 Tương tác của sóng nổ với chướng ngại hình trụ dài vô hạn 60

3.1.4 Tương tác của sóng nổ với chướng ngại hình ellip tròn xoay 62

3.2 Tương tác của sóng nổ với chướng ngại phẳng hình nêm 64

3.2.1 Sóng nổ trượt trên một mặt của chướng ngại hình nêm 64

3.2.2 Sóng nổ tương tác theo phương pháp tuyến đến một góc của chướng ngại dạng nêm (tương tác pháp tuyến một mặt) 66

3.2.3 Sóng nổ tương tác theo một góc bất kỳ lên các mặt của chướng ngại nêm hướng ngại dạng nêm 67 3.3 Tương tác của sóng nổ với chướng ngại, công trình quân sự 70

3.3.1 Tương tác của sóng nổ dưới nước với góc chướng ngại chịu tải trọng trực tiếp và trượt hịu tải trọng trực tiếp và trượt 72 3.3.2 Tương tác của sóng nổ dưới nước với góc chướng ngại chịu tải trọng trượt và khuất 74

3.4 Thiết lập chương trình và khảo sát số về tương tác sóng xung kích phẳng trong môi trường nước tác dụng lên chướng ngại, công trình có kể đến nhiễu xạ sóng 76

3.4.1 Chương trình tính 76

3.4.2 Thử nghiệm số với chướng ngại tấm phẳng 79

3.4.3 Thử nghiệm số với chướng ngại có hình dạng đặc biệt 92

3.5 Kết luận 100

Chương 4 NỔ THỰC NGHIỆM TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN 101 4.1 Mô tả thí nghiệm 101

4.1.1 Phân tích lựa chọn mô hình thí nghiệm 101

4.1.2.Thiết bị thí nghiệm 104

4.1.3.Trình tự tiến hành thí nghiệm 107

4.2 Phân tích kết quả thí nghiệm 111

4.2.1 Xác định các tham số đặc trưng của sóng xung kích lan truyền trong nước 111

4.2.2 Xác định cường độ sóng phản xạ lên chướng ngại trong môi trường nước 118

4.2.3 Nghiên cứu đánh giá giải pháp giảm thiểu sóng xung kích trong nước bằng việc sử dụng vật liệu đặc biệt gắn trên chướng ngại 120

4.3 Phân tích, so sánh sự tương tác của sóng xung kích với chướng ngại từ thử nghiệm thực tế với các phương pháp tính toán khác nhau 123

4.3.1 So sánh phương pháp tính toán theo chương trình UNDEXLOAD luận án lập có xem xét đến lý thuyết nhiễu xạ với thử nghiệm thực tế 123

4.3.2 So sánh phương pháp tính toán theo phần mềm ANSYS-AUTODYN với thử nghiệm thực tế 127

4.3.3 So sánh tổng hợp các phương pháp 133

4.4 Kết luận 133

KẾT LUẬN 135

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 139

TÀI LIỆU THAM KHẢO 141

PHỤ LỤC 147

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

a0 tốc độ truyền sóng trong môi trường thí nghiệm m/s

f(μ) hàm số đặc trưng cho sự ảnh hưởng của chiều dài tương đối lượng nổ đến hiệu quả phá huỷ

F0 hệ số phụ thuộc vào hình dạng của vật thể

( ) tải trọng gây ra do sóng phản xạ và nhiễu xạ

k hệ số phụ thuộc vào loại đất đá và thuốc nổ kg/m3

hủy một đơn vị thể tích đất đá tương ứng của lượng nổ dài

áp lực của riêng thành phần sóng nhiễu xạ và phản

qtt chỉ tiêu thuốc nổ

Rn.h bán kính vùng nguy hiểm gây mất an toàn cho đối

µ hệ số hấp thụ năng lượng của đáy nước

µ hệ số phụ thuộc vào loại đất đá và thuốc nổ

λ hệ số năng lượng nổ truyền vào môi trường nước

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Mật độ môi trường và tốc độ lan truyền của sóng dọc 40

Bảng 2.3 Kết quả tính áp suất sóng tới và sóng phản xạ tác dụng lên

chướng ngại

53

Bảng 2.4 Giá trị lớn nhất của sóng phản xạ qua các thí nghiệm 53

Bảng 3.2 Kết quả áp lực tổng hợp tại các điểm xét đối với sóng đơn

Bảng 3.3 Kết quả áp lực tổng hợp tại các điểm xét đối với sóng xung

Bảng 3.5 Kết quả áp lực tổng hợp tại các điểm xét đối với sóng đơn

vị

84

Bảng 3.6 Kết quả áp lực tổng hợp tại các điểm xét đối với sóng xung

Bảng 3.8 Kết quả áp lực tổng hợp tại các điểm xét đối với sóng đơn

Bảng 3.9 Kết quả áp lực tổng hợp tại các điểm xét đối với sóng xung

Bảng 3.10 Phân bố áp suất ở bề mặt phía sau tấm (đến khi không còn

Bảng 3.11 Kết quả áp lực tổng hợp tại các điểm xét đối với sóng đơn 93

Bảng 4.6 Tổng hợp kết quả áp lực phản xạ ở các thí nghiệm 1, 2, 3, 4

Bảng 4.10 Giá trị lớn nhất của sóng phản xạ thu đƣợc trên đầu đo thí

Bảng 4.12 Kết quả và sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm hàm p1(t)

Bảng 4.13 Kết quả và sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm hàm p2(t)

Bảng 4.14 Kết quả áp suất tại các đầu đo trên bề mặt mô hình

Bảng 4.15 Giá trị áp suất tại điểm đo giữa tấm theo thời gian 131

Bảng 4.16 Kết quả và sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm hàm sóng

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.2 Sơ đồ dạng tác động cơ học của nổ nên nền đáy nước, khi

Hình 1.4 Giải pháp giảm sức kháng của nước bằng nhóm lược nổ

Hình 1.5 Giải pháp sử dụng màn khí để làm suy giảm cường độ

Hình 1.6 Nổ mở luồng vào Đảo Đá Lớn 1989 Lượng nổ 120 tấn

Hình 1.7 Vụ nổ trong ngày khởi công xây dựng Cảng Hài Hà -

Hình 2.1 Biểu đồ biến thiên áp suất tại một điểm cố định trong không

Hình 2.2 Ảnh chụp quá trình giãn nở bóng khí trong môi trường nước 29 Hình 2.3 Biểu đồ mô phỏng biến thiên áp suất tại một điểm cố định

Hình 2.4 Mối quan hệ giữa chu kỳ dao động và bán kính bóng khí 31

Hình 2.6 Biều đồ áp suất tại một điểm trong nước ở gần bề mặt

Hình 2.10 Biểu đồ xác định hệ số phản xạ đối với đất sét 42

Hình 2.12 Quy luật phân bố xung riêng lên nền

Hình 2.13 Biểu đồ xung riêng tác dụng lên nền đáy san hô

45

48

Hình 3.2 Sóng nổ dưới nước tương tác với chướng ngại có hình dạng

Hình 3.4 Sóng nổ dưới nước tương tác với chướng ngại hình cầu 59

Hình 3.6 Sóng nổ dưới nước tương tác với chướng ngại hình ellip

Hình 3.9 Sóng nổ tương tác theo một góc bất kỳ lên các mặt của

Hình 3.11 Sơ đồ tương tác sóng nổ tác dụng lên mô hình chướng

Hình 3.12 Nhiễu xạ của sóng nổ với góc chướng ngại theo phương

Hình 3.13 Nhiễu xạ của sóng nổ với góc chướng ngại theo phương 74

pháp tuyến (trường hợp 2)

Hình 3.14 Sơ đồ khối thuật toán chương trình tính áp suất tổng hợp

do quá trình nhiễu xạ tạo ra khi sóng tới là sóng dạng tam giác 78 Hình 3.15 Sơ đồ khối thuật toán chương trình tính áp suất tổng hợp

do quá trình nhiễu xạ tạo ra khi sóng tới là sóng dạng tam giác đối

với các chướng ngại có hình dạng đặc biệt

78

Hình 3.16 Mô hình và các điểm khảo sát mặt trước của tấm 80 Hình 3.17 Phân bố áp lực tổng hợp tại một số thời điểm trên tấm

Hình 3.18 Phân bố áp lực tổng hợp tại một số điểm trên tấm phẳng 82

Hình 3.20 Phân bố áp lực tại các thời điểm của bề mặt phía trên

Hình 3.21 Phân bố áp lực tại các vị trí (điểm) ở bề mặt phía trên

Hình 3.25 Phân bố vùng chịu tải trọng sóng xung kích dưới nước

Hình 3.26 Sơ đồ bài toán và các điểm xét của trụ dài (theo thời gian) 93 Hình 3.27 Đồ thị phân bố áp suất đối với sóng đơn vị lên chướng

Hình 3.28 Đồ thị phân bố áp suất đối với sóng ( ) ( )

lên chướng ngại trụ dài

94

Hình 3.29 Sơ đồ bài toán và các điểm xét của cầu (theo thời gian) 95 Hình 3.30 Đồ thị phân bố áp suất đối với sóng đơn vị lên chướng 96

ngại cầu

Hình 3.31 Đồ thị phân bố áp suất đối với sóng ( ) ( )

lên chướng ngại cầu

96

Hình 3.32 Sơ đồ bài toán và các điểm xét ellipsoid (theo thời gian) 97

Hình 3.33 Đồ thị phân bố áp suất đối với sóng đơn vị lên chướng

ngại elip tròn xoay

99

Hình 3.34 Đồ thị phân bố áp suất đối với sóng xung kích xét lên

Hình 4.13 Đầu đo được gắn chặt vào tấm thí nghiệm được đưa xuống

Hình 4.14 Thiết bị đo nối với máy tính tại hiện trường thí nghiệm 109

Hình 4.16 Tác giả đặt lượng nổ vào vị trí thí nghiệm dưới nước 110

Hình 4.34 Sơ đồ thí nghiệm 6 và 7 với tấm bê tông có lớp giảm chấn 120

Hình 4.37 Sự phụ thuộc thực tế của áp suất theo thời gian của sóng

nổ trên bề mặt chướng ngại tấm bê tông dạng phẳng (thí nghiệm 3

với lượng nổ 400g ở khoảng cách 8m)

124

Hình 4.38 Sự phụ thuộc thực tế của áp suất theo thời gian của sóng

nổ trên bề mặt chướng ngại tấm bê tông dạng phẳng (thí nghiệm 4,

với lượng nổ 400g ở khoảng cách 10m)

124

Hình 4.39 Kết quả phân bố áp lực tại một điểm theo thí nghiệm và

Hình 4.40 Kết quả phân bố áp lực tại một điểm theo thí nghiệm và

Hình 4.41 Mô hình tương tác giữa lượng nổ với tấm bê tông có gắn

Hình 4.42 Mô hình tương tác giữa lượng nổ và tấm bê tông dưới

Hình 4.45 Kết quả phân bố áp lực tại một điểm theo thí nghiệm và

Hình 4.46 Phân bố áp suất tại điểm đặt đầu đo của tấm bê tông mô

MỞ ĐẦU

Nước ta là nước bán đảo với khoảng 3260 km bờ biển, 54000 km đường sông Trong những năm chiến tranh ở thế kỷ XX, Mỹ đã thả xuống biển và sông hàng chục ngàn tấn bom đạn, thủy lôi đã gây phá hủy nhiều công trình, phương tiện dưới nước Ở góc độ kinh tế - an ninh - quốc phòng, sau ngày giải phóng đến nay, chúng ta đã sử dụng hàng ngàn tấn thuốc nổ để phá đất đá, chướng ngại dưới nước phục vụ xây dựng các công trình quốc phòng, hảng hải, công nghiệp Nhiều công trình nổ dưới nước đã gây tranh cãi trong quyết định tầm nhà nước về tính khả thi, vấn đề đảm bảo an toàn và môi trường sinh thái khi nổ Hiện nay vấn đề biển Đông và vùng biển của chúng ta đang trong một giai đoạn vô cùng nóng bỏng về sự tranh chấp chủ quyền Tất

cả các sự kiện liên tiếp xảy ra ở biển Đông trong vài năm trở lại đây cho thấy chúng ta phải quyết tâm bảo vệ chủ quyền, tích cực khai thác và phát triển hiệu quả vùng biển của mình Nhiều công trình kinh tế, quốc phòng phục vụ việc khai thác phát triển biển đảo đã, đang và sẽ được xây dựng Trong đó có nhiều công trình đòi hỏi phải sử dụng năng lượng nổ dưới nước Trước thực tiễn về vấn đề phát triển kinh tế và an ninh trên biển, đã đặt ra các yêu cầu về phải khai thác hiệu quả phương pháp nổ dưới nước, giải quyết tốt vấn đề an toàn đối với công trình khi thi công nổ, đặc biệt phải xây dựng được các công trình biển, công trình thủy đủ tiêu chuẩn kháng lại tác dụng của nổ dưới nước

do bom đạn khi chiến tranh xảy ra… Các vấn đề liên quan đến về nổ dưới nước ở trên đang là những vấn đề cấp bách đặt ra từ nhiều năm nay và đặc biệt là những năm gần đây

Để giải quyết được các vấn đề này cần phải nghiên cứu và hiểu sâu sắc

về các quá trình cơ học xảy ra khi nổ dưới nước và tương tác của sóng nổ với chướng ngại công trình Về phương diện hệ thống lý luận chung về nổ dưới nước đã có rất nhiều công trình nghiên cứu theo các hướng như: sự lan truyền

sóng nổ trong môi trường nước; các hiệu ứng xảy ra khi sóng nổ gặp mặt nước và đáy nước; tác dụng cơ học bằng lượng nổ đặt trực tiếp trong và trên

bề mặt đáy nước, tương tác của sóng nổ lên công trình dưới nước… Tuy nhiên điểm tồn tại chính của hệ thống lý luận này là khi nghiên cứu sự lan truyền sóng nổ trong nước vẫn chưa xem xét ảnh hưởng của các điều kiện địa chất nền đáy khác nhau đến các thông số trên mặt sóng, điển hình như nền đáy là trầm tích san hô; môi trường nước chưa được thử nghiệm trên mô hình nước mặn; trong việc tính toán tác động nổ dưới nước lên công trình, chưa xem xét sự ảnh hưởng của hình dạng chướng ngại, công trình, đặc biệt chưa xem xét qui luật nhiễu xạ sóng khi sóng tới gặp chướng ngại trong các tính toán, chưa có giải pháp bảo vệ lâu dài các công trình biển dưới tác dụng của sóng nổ dưới nước Chính vì vậy rất cần các nghiên cứu đề cập sâu sắc các

vấn đề trên Từ các lý do đó việc lựa chọn luận án “Nghiên cứu sự lan

truyền của sóng nổ trong nước và tương tác của sóng nổ đối với chướng ngại công trình” có tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong giải

quyết các vấn đề trên

Mục đích của luận án

- Nghiên cứu khai thác cơ sở lý thuyết chung của quá trình lan truyền sóng nổ trong môi trường nước và tương tác của sóng nổ với chướng ngại có một số hình dạng khác nhau;

- Trên cơ sở lý thuyết đưa ra, tiến hành xây dựng chương trình tính toán, khảo sát số và tìm ra qui luật của quá trình tương tác của sóng xung kích nhiễu xạ tổng hợp tác dụng lên các dạng chướng ngại công trình dưới nước;

- Đề xuất giải pháp làm suy giảm sóng xung kích tác dụng vào chướng ngại công trình, nhằm nâng cao khả năng chịu tải trọng nổ dưới nước cho chướng ngại công trình

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án

Trong luận án tập trung nghiên cứu quá trình lan truyền sóng nổ dưới nước và tương tác của sóng nổ nhiễu xạ tổng hợp lên chướng ngại dưới nước với một số hình dạng khác nhau

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm số trên máy tính và thử nghiệm ngoài thực địa Về lý thuyết sử dụng các phương pháp giải tích, phân tích, tổng hợp và phương pháp số Phương pháp số sử dụng trong luận án là giải tích phân số dựa trên lý thuyết thủy động lực học nổ, kết hợp với phương pháp PTHH nhờ sử dụng phần mềm Autodyn Về thực nghiệm sử dụng phương pháp mô hình, tương đương, thống kê

Luận điểm bảo vệ

- Luận điểm 1: Các bài toán tác dụng của sóng nổ lên các dạng chướng ngại tiêu biểu đều có thể giải được bằng việc sử dụng lý thuyết nhiễu xạ sóng nổ

- Luận điểm 2: Trên các dạng chướng ngại, sự phân bố tải trọng, các điểm nguy hiểm chịu tải trọng lớn và vùng bề mặt khuất do sóng nổ tác dụng lên chướng ngại hoàn toàn có thể xác định được

- Luận điểm 3: Trong điều kiện địa chất, môi trường nước ở một số đảo thuộc quần đảo Trường Sa, có thể xây dựng được hệ thống công thức thực nghiệm xác định tham số sóng nổ dưới nước phù hợp với các yếu tố với môi trường, địa chất…của đảo

- Luận điểm 4: Khi sử dụng các vật liệu có tác dụng giảm chấn, hấp thụ sóng cho phép giảm 26,23 ÷ 34,55 % giá trị sóng xung kích tác dụng lên chướng ngại

Các điểm mới của luận án

Khảo sát, tính toán làm rõ tác dụng cơ học gián tiếp lên chướng ngại đáy nước và chướng ngại khác trong trường hợp không nhiễu xạ sóng

Tính toán được các tải trọng sóng nổ tác dụng lên một số loại chướng ngại thông qua các mô đun chương trình UNDEXLOAD, UNDEXLOAD-1

Tìm được phân bố tải trọng trên bề mặt chướng ngại của một số loại hình dạng khác nhau có xét đến yếu tố nhiễu xạ sóng, đặc biệt là tải trọng phân

bố ở vùng khuất của chướng ngại

Thiết lập công thức thực nghiệm xác định các thông số sóng xung kích dưới nước trong điều kiện vùng biển Trường Sa

Giải pháp giảm thiểu tác dụng của tải trọng nổ lên công trình bằng việc

sử dụng vật liệu có tác dụng giảm chấn, hấp thụ sóng

Nội dung và cấu trúc của luận án

Luận án gồm có phần mở đầu, 4 chương và phần kết luận, danh mục các

tài liệu tham khảo và phụ lục

Phần mở đầu: Nêu lên tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu, mục đích,

phạm vi, phương pháp nghiên cứu, nội dung và cấu trúc của luận án

Chương 1- Tổng quan Chương này trình bày vấn đề nghiên cứu nổ

dưới nước hiện nay ở nước ta và trên thế giới Nêu ra được các vấn đề còn tồn tại trong nghiên cứu nổ dưới nước hiện còn chưa giải quyết được Từ đó đề xuất ra mục tiêu, nội dung, phạm vi và phương pháp nghiên cứu của luận án

Chương 2- Cơ sở lý thuyết về nổ trong môi trường nước và tương tác

của sóng nổ với chướng ngại Trình bày nghiên cứu về nổ dưới nước Cụ thể

là làm rõ quá trình truyền sóng nổ trong môi trường nước từ đặc tính đến quá trình hình thành và lan truyền sóng xung kích khi nổ trong nước Làm rõ ảnh hưởng của đáy và mặt thoáng đến sóng xung kích và chỉ ra được các trường hợp tương tác sóng nổ với chướng ngại công trình Trình bày bài toán tác dụng sóng

nổ dưới nước khi lượng nổ đặt gián tiếp lên chướng ngại có hình dạng, kích thước vô hạn

Chương 3- Nghiên cứu nhiễu xạ sóng và tải trọng do sóng xung kích

trong nước tác động lên chướng ngại Nghiên cứu lý thuyết nhiễu xạ sóng xung kích khi sóng nổ dưới nước tác dụng lên các chướng ngại có kích thước hữu hạn và hình dạng xác định Trên cơ sở phương pháp số, kết hợp với lý

thuyết thủy động lực nổ, thiết lập các phương trình tương tác giữa sóng nổ dưới nước với các chướng ngại dưới nước có kích thước hữu hạn và hình dạng khác nhau Thiết lập và giải bài toán tương tác sóng nổ với mô hình chướng ngại để kiểm chứng với lý thuyết Xây dựng chương trình UNDEXLOAD, UNDEXLOAD-1 bằng ngôn ngữ Visual Basic for Application có khả năng giải được các bài toán tương tác sóng nổ với các bề mặt khác nhau của mô hình chướng ngại công trình và tương tác của sóng nổ với các chướng ngại có hình dạng đặc biệt Kết quả chương trình đã lập là sự phân bố áp suất, áp lực lên chướng ngại

Chương 4- Nổ thực nghiệm trong môi trường nước biển Thử nghiệm

nổ dưới nước để xác định các tham số sóng nổ trong điều kiện thực tế Xây dựng các công thức thực nghiệm xác định các tham số này trong điều kiện thực

tế ở vùng biển Trường Sa Thử nghiệm tương tác của sóng nổ với mô hình chướng ngại trong các trường hợp có và không có lớp vật liệu giảm chấn gắn trên bề mặt mô hình Kiểm chứng độ tin cậy của các thuật toán và chương trình đã lập với thử nghiệm So sánh các kết quả tính toán thực tiễn thử nghiệm và lý thuyết

Phần kết luận nêu các kết quả chính và mới của luận án, các hướng

phát triển nghiên cứu tiếp theo

Phần phụ lục giới thiệu các văn bản mã nguồn của các chương trình đã

lập trong luận án

Phần tài liệu tham khảo giới thiệu các tài liệu đã được sử dụng tham

khảo chính trong luận án

Chương 1 TỔNG QUAN CÔNG TÁC NỔ DƯỚI NƯỚC

Từ khi ngành khoa học về nổ du nhập vào nước ta và được nghiên cứu bài bản thì ứng dụng của nổ nói chung, công tác nổ nói riêng đã đóng góp to lớn trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Trong quốc phòng an ninh, các loại vũ khí sát thương không thể thiếu vai trò của nổ Tổng quan về công tác nổ dưới nước để thấy được sự phát triển trong thời gian qua của nổ dưới nước trên thế giới nói chung, tình hình nghiên cứu ở nước ta nói riêng và các vấn đề đang đặt ra hiện nay đối với mảng nghiên cứu này

1.1 Phân loại các dạng nổ dưới nước

Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng năng lượng nổ dưới nước đã được sử dụng rộng rãi không chỉ trong quân sự mà còn trong rất nhiều ngành kinh tế quốc dân, với các dạng nổ khác nhau Để thuận tiện trong tính toán, nghiên cứu và sử dụng, cần tiến hành phân loại dạng lượng nổ hay dạng nổ

+ Lượng nổ đặt gần đáy nước: sóng xung kích có tác dụng làm biến dạng, hay phá hủy mức độ nhỏ bề mặt đáy nước, C3;

+ Lượng nổ đặt trên đáy nước hay còn gọi là lượng nổ đặt ngoài, lượng nổ ốp, C4;

+ Lượng nổ chôn trong đất đá dưới nước hay lượng nổ trong lỗ khoan,

+ Nổ phá công trình dưới nước (bom, mìn, thủy lôi…)

+ Nổ trong khảo sát địa chất đáy biển

- Theo dạng tính chất khác nhau về tác dụng cơ học xảy ra khi nổ dưới nước có:

+ Quá trình vật lý cơ học khi nổ lượng nổ đặt trong môi trường nước không bị ảnh hưởng của mặt tự do và đáy nước;

+ Quá trình vật lý cơ học khi nổ lượng nổ đặt trong môi trường nước bị ảnh hưởng của mặt tự do hoặc (và) đáy nước;

+ Quá trình cơ học tác dụng gián tiếp của nổ lên đáy nước;

+ Tổ hợp quá trình cơ học phá hủy đất đá, kèm theo xuất hiện sóng xung kích trong nước của lượng nổ đặt trực tiếp trên bề mặt đáy nước;

+ Tổ hợp quá trình cơ học phá hủy đất đá, kèm theo xuất hiện sóng khúc

xạ xung kích trong nước của lượng nổ chôn trong đất đá ngập dưới nước

- Theo các hướng nghiên cứu về tác động cơ học cơ học khi nổ dưới nước:

+ Nghiên cứu quá trình vật lý cơ học xảy ra khi nổ trong trong môi trường nước;

+ Nghiên cứu quá trình cơ học phá hủy đất đá đáy nước;

+ Nghiên cứu tương tác sóng nổ đối với các đối tượng chướng ngại, công trình dưới nước và vấn đề an toàn nổ dưới nước

1.2 Phân loại các đối tượng chướng ngại, công trình dưới nước

Quá trình tương tác của sóng xung kích dưới nước với các đối tượng dưới nước sẽ phụ thuộc vào loại đối tượng, hình dạng và vật liệu đối tượng

Ví dụ đối tượng chịu tác dụng sóng xung kích do nổ dưới nước có thể là tầu ngầm, tầu nổi, kết cấu công trình hay thậm chí gồm cả thảm động vật biển… Xét ở góc độ tương tác của sóng nổ lên đối tượng, chướng ngại công trình có thể phân loại như sau:

- Theo chất liệu chướng ngại:

+ Chướng ngại vật liệu bằng thép hoặc kim loại;

+ Chướng ngaị vật liệu bằng bê tông cốt thép;

+ Chướng ngại bằng gỗ;

+ Chướng ngại bằng chất liệu khác (dẻo, hấp thụ sóng…)

Hiện nay trong công tác nổ dưới nước, chủ yếu nghiên cứu loại vật liệu rắn như thép, bê tông cốt thép

- Theo công dụng sử dụng chướng ngại công trình:

+ Chân móng công trình cầu, cầu cảng;

+ Chân đế nhà dàn, dàn khoan trên biển;

+ Công trình phòng thủ đặc biệt dưới nước;

+ Các loại tầu, thủy phi cơ, chiến hạm, tầu sân bay, xà lan, phà

- Theo vai trò của chướng ngại thì có thể phân chia thành các công trình, chướng ngại quân sự và phi quân sự

- Theo điều kiện địa chất: chướng ngại ở đáy nước dạng nền đất, đá, san

hô, cát, sét … Dưới các chướng ngại này có thể là các công trình

1.3 Tình hình nghiên cứu về nổ dưới nước trên thế giới

Việc sử dụng năng lượng nổ dưới nước được thực hiện lần đầu tiên vào năm 1858 ở Nga trên sông Bur và Đnhep của Nga để phá đá với thuốc nổ là thuốc súng, thuốc đen [7,13] Tuy nhiên phải đến thế kỷ XX việc nghiên cứu

nổ dưới nước mới được đầu tư phát triển mạnh mẽ ở các nước tiên tiến như Nga, Mỹ Việc nghiên cứu có thể được chia làm bốn hướng:

- Hướng 1: nghiên cứu các quá trình vật lý, cơ học xảy ra khi nổ trong

môi trường nước, như quá trình hình thành và lan truyền sóng đập thuỷ lực, quá trình dãn nở và chuyển động của buồng sản phẩm nổ kèm theo việc xác định các thông số đặc trưng cho các quá trình này Điển hình nghiên cứu theo hướng này có các nhà khoa học Nga nổi tiếng như G.I Pokropski, Xađopski,

IU X Iakoplev, O.E Vlaxop, N.B Kutuzov, P.A Girmanop, T.M Xalamakhin

và nhà khoa học Mỹ R Cole… [7,34,48,50, 52,59,64] ;

- Hướng 2: Nghiên cứu quá trình tương tác phá hủy trực tiếp đáy nước

bằng các lượng nổ đặt ngoài, trong lỗ khoan và lượng nổ lõm với mục tiêu phá om, phá văng hay phá định hướng Các công trình nghiên cứu về nổ phá

đá dưới nước chủ yếu tập trung bắt đầu vào từ giữa thế kỷ XX trước nhu cầu xây dựng các công trình thuỷ và khai thác khoáng sản dưới nước Các nhà khoa học quan tâm theo hướng này có V.M Tarivov, V.V Gankin, R.A Girmanov, I.Z Drogoveik, N.G Arzimanov,… [7,20,50,54,56];

- Hướng 3 : Nghiên cứu tương tác của sóng nổ lên phương tiện hay công

trình dưới nước Hướng nghiên cứu này là cơ sở để tính toán thiết kế các lượng nổ phá huỷ các đối tượng dưới nước, hay tính toán công trình, phương tiện chịu tác động của tải trọng nổ, cũng như phục vụ tính toán thiết kế an toàn nổ Đại diện hướng này có B.V Zaimyliaev, B.N Kutuzov, V.A Belin, V.V Gankin, R.A Girmanov, I.Z Drogoveik,…[44, 50,56];

- Hướng 4 : Nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả nổ dưới nước,

các giải pháp làm suy giảm, triệt tiêu sóng xung kích trong nước Đại diện hướng này có B.N Kutuzov, V.A Belin, V.V Gankin, R.A Girmanov, I.Z Drogoveik, B.R Parkin, F.R Ginmor, G.L Broude…[1,2,7,50]

Tương ứng với các hướng nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới

đó là các nghiên cứu cụ thể:

1.3.1 Quá trình vật lý cơ học xảy ra khi nổ trong môi trường nước

Khi nghiên cứu về nổ trong môi trường nước, các nhà khoa học đều nhận thấy rằng: quá trình hình thành và lan truyền sóng xung kích trong nước về cơ bản có những điểm chung giống nổ trong không khí Tuy nhiên, nổ trong môi trường nước có những đặc tính riêng biệt Sản phẩm nổ dãn nở và đẩy nước ra hình thành một lỗ rỗng gọi là bóng khí Bóng khí tự dãn nở làm cho nước xung quanh chuyển động ra ngoài Sự chuyển động của nước được kéo dài đến khi áp suất trong bóng khí bằng áp suất thủy tĩnh ở điểm nổ, nhưng do quán tính nó vẫn tiếp tục chuyển động Vì vậy áp suất trong bóng khí giảm nhỏ hơn áp suất thủy tĩnh, làm cho các phần tử nước chuyển động ngược về phía tâm bóng khí Bóng khí bị nén lại đến một thể tích nhỏ nhất nào đó, sau

đó lại tiếp tục dãn ra… Bằng các cách tiếp cận khác nhau, hầu hết các công trình nghiên cứu đều đưa ra các thông số đặc trưng trên bề mặt sóng xung kích có dạng tổng quát sau [7,48,50,52,59]:

- Áp suất trên mặt sóng xung kích:

) ( ) (t p f t

.

0 0





 , (J/m2) (1.3)

trong đó: p- áp suất trên mặt sóng xung kích, (Pa);

p0- áp suất ban đầu trong nước, (Pa);

pm- áp suất cực đại trong sóng xung kích, (Pa);

τ- thời gian tác dụng của sóng, (s);

B.N Kutuzov khi phân tích các kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực

nghiệm về tác dụng nổ trong các môi trường khác nhau, nhận thấy, các qui

luật nổ trong nước có tương đồng với nổ trong môi trường đất đá và không

khí là: các thông số đặc trưng cho mặt sóng xung kích đều tuân theo qui luật

đồng dạng của Xeđop và M.A.Xađovski… Khi đó các công thức đều có dạng

pm- áp suất cực đại trên bề mặt sóng xung kích, (Pa);

Q - khối lượng lượng nổ, (kg);

R- bán kính từ tâm nổ đến điểm khảo sát, (m)

- Thành phần thời gian tác động của áp suất dư trong sóng xung kích sẽ

tỷ lệ tuyến tính với kích thước lượng nổ R0 hoặc khối lượng lượng nổ Q1/3 có dạng sau :

.

1

.

j n

j j

nổ (r), cũng dựa trên cơ sở của lý thuyết đồng dạng, nhà khoa học Mỹ R.Cole

đã đưa ra các công thức nổi tiếng để xác định các thông số đặc trưng trên mặt sóng xung kích trong nước [34]:

- Áp suất cực đại trên mặt sóng xung kích dưới nước:

13 , 1 3 6

10 3 ,

i

(Pa.s) (1.8)

- Năng lượng riêng trên mặt sóng xung kích dưới nước:

05 , 2 3 4

25 , 0 3 5



(1.10) Các tham số đặc trưng trên mặt sóng xung kích đều tỉ lệ thuận với khối lượng thuốc nổ và tỉ lệ nghịch với bán kính từ lượng nổ đến điểm khảo sát

Khi sóng xung kích dưới nước gặp mặt nước và đáy nước sẽ làm xuất hiện các sóng phản xạ trở lại môi trường nước Các sóng phản xạ khi gặp sóng xung kích tới sẽ làm thay đổi các thông số trong sóng xung kích tới Để đánh giá ảnh hưởng của mặt nước và đáy nước G.I Pakropski, O.E Vlaxop và T.M Xalamakhin giới thiệu công thức tính áp suất lớn nhất trên mặt sóng xung kích lan truyền trong nước khi bị ảnh hưởng của mặt đáy đều có thể đưa

về dạng [48,67]:

3 3

1

.

j n

trong đó: km, kd- tương ứng là hệ số ảnh hưởng của mặt nước và đáy nước

1.3.2 Nghiên cứu các quá trình cơ học xuất hiện khi phá hủy đất đá dưới đáy nước

Vì khi nổ mìn phá đá dưới nước, bao giờ cũng đồng thời xuất hiện tác dụng nổ trong ba môi trường là đất đá, lớp nước bên trên và không khí Tùy theo điều kiện vụ nổ cụ thể mà đặc tính cường độ sóng nổ xuất hiện ở ba môi trường sẽ ở mức độ khác nhau Chính vì vậy việc nghiên cứu quá trình cơ học xảy ra khi nổ phá đá dưới nước và đặc tính tải trọng của sóng xung kích lan truyền trong nước, mà cùng xuất hiện trong quá trình nổ phá đá là các nội dung không thể tách rời hệ thống lý luận về nổ phá đá dưới nước

Thực tế cho thấy, công tác nổ mìn phá đá dưới đáy nước có ý nghĩa quan trọng trong nhiều lĩnh vực của đời sống kinh tế xã hội và áp dụng cả trong quân sự

Theo đặc tính tác dụng cơ học phá hủy đá dưới nước và vị trí bố trí lượng nổ so với mặt đáy nước có thể chia làm ba trường hợp sau:

a) Tác dụng cơ học của lượng nổ gián tiếp

Tác dụng cơ học của nổ gián tiếp, về bản chất là tác dụng của các lượng

nổ khi bố trí ở gần đáy nước hoặc gần chướng ngại công trình, với khoảng cách tương đối đủ gần để vẫn xảy ra sự biến dạng hay phá hủy đáy nước ở một mức độ nhất định Trong thực tế, lượng nổ gián tiếp được sử dụng trong làm sạch luồng lạch, làm tơi xốp các lớp bồi tích, lèn đất hoặc cũng có thể là quả mìn hay thủy lôi đáy nước…, như hình 1.2

Hình 1.2 Sơ đồ dạng tác động cơ học của nổ nên nền đáy nước,

khi lượng nổ đặt gần mặt đáy nước Hiện nay vấn đề tác dụng cơ học của lượng nổ khi đặt gần chướng ngại dưới nước, chủ yếu dựa theo phương pháp cân bằng xung nổ Công thức thực nghiệm điển hình của công binh Nga khi phá chướng ngại dạng cụm cọc gỗ

bố trí không xa nhau lắm (như các cột chân cầu), thì khối lượng lượng nổ cần thiết để phá đứt cụm cọc khi lượng nổ bố trí giữa cụm cọc có dạng [57]:

2

.

C  g m , (kg) (1.12) Trong đó: Kg - hệ số phụ thuộc vào độ bền và độ ẩm của gỗ [57];

Dm - đường kính (bề dày) cây gỗ lớn nhất, (m);

r - khoảng cách từ tâm lượng nổ đến cây gỗ xa nhất, (m);

Đối với trường hợp này bản chất phá hủy đáy nước hay chướng ngại là

do tác dụng của sóng xung kích ở vùng gần lượng nổ Việc tính toán các tham

số trong xung kích tương tự như trường hợp nổ trong nước với sự kể đến hệ

số ảnh hưởng của mặt nước và đáy nước như công thức (1.11)

b) Tác dụng cơ học của lượng nổ đặt trực tiếp trên đáy nước hoặc tiếp xúc với chướng ngại công trình dưới nước

Trong thực tiễn chỉ có một số loại vũ khí thủy lôi mới nổ ở vị trí trong môi trường nước, còn đa số các trường hợp là lượng nổ được đặt trên nền đáy nước hoặc chôn trong đất đá dưới nước, nhằm mục tiêu phá hủy hiệu quả đất

đá phục vụ nhu cầu khai thác và cải tạo tự nhiên của con người Thậm chí ngay cả các vũ khí quân sự bao giờ cũng cũng muốn tiến sát mục tiêu nhất để phá hủy

Khi sử dụng phương pháp này chỉ có một phần nhỏ năng lượng tham gia vào phá đá, còn phần lớn năng lượng nổ được chuyển thành sóng xung kích trong nước, sóng xung kích trong không khí và sóng chấn động Nhìn chung bán kính tác dụng phá hủy do sóng nổ của lượng nổ đáy nước hầu hết rút ra từ thực nghiệm đều tuân theo qui luật đồng dạng và có thể viết dưới dạng [17]:

- Đối với lượng nổ tập trung:

K

Q k

Q k

R .

(1.15) trong đó: Q- khối lượng thuốc nổ, kg;

K, Ky- hệ số đặc trưng cho tiêu tốn năng lượng nổ để phá hủy một đơn vị thể tích đất đá tương ứng của lượng nổ tập trung và lượng nổ dài, kg/m3 Hệ số này phụ thuộc vào loại đất đá và loại chất nổ;

kn, kny- hệ số xét đến ảnh hưởng của nước tương ứng của lượng nổ tập trung và dài

Các công thức trên chỉ áp dụng trong phạm vi chiều dày lớp phá (tức R) nhỏ hơn 0,5m và điều chỉnh ảnh hưởng chiều sâu nước bên trên lượng nổ đến bán kính phá hủy qua hệ số ảnh hưởng của chiều sâu lớp nước kn hoặc kny Tuy nhiên hai hệ số này vẫn chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ

Khác với lượng nổ đặt trong nước, để tính toán tác động của sóng xung kích trong nước do nổ lượng nổ đáy nước, cần phải xác định được tỷ lệ phần năng lượng nổ tiêu hao chuyển thành sóng xung kích lan truyền trong nước Trên cơ sở đó xác định được lượng nổ tương đương (Qtđ) để tính áp suất của sóng nổ trong nước Ví dụ khi áp dụng công thức của R.Cole có dạng [34]:

13 , 1 3 6

) (

10 3 , 53

r

Q

(1.16) trong đó: Qtđ=λ.Q hoặc Qtđ=(1-η1-η2).Q

λ – hệ số năng lượng nổ truyền vào môi trường nước;

η1- hệ số sử dụng năng lượng nổ hữu ích để phá đá;

η2 – hệ số năng lượng nổ chuyển thành sóng xung kích trong không khí

Các hệ số λ, η1 và η2 phụ thuộc vào các điều kiện nổ (địa chất nền đáy, chiều sâu chôn thuốc, chiều sâu nước, loại thuốc nổ…)

Phương pháp sử dụng lượng nổ tương đương cũng đã được áp dụng trong tính toán an toàn cho công trình nổ mìn xây dựng cảng Cái Lân [19]

Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, lần đầu tiên Viện Địa vật lý của Nga đã công bố kết quả và chỉ ra rằng, khi sử dụng lượng nổ đặt trên đáy nước, thì trị số áp suất trên mặt sóng xung kích trong nước tăng đáng

kể so với phương pháp nổ khác [56]

c) Tác dụng cơ học của lượng nổ đặt đặt trong lỗ khoan

Hình 1.3 Lượng nổ đặt trong lỗ khoan dưới nước Đây là phương pháp sử dụng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới khi phá chiều dày lớp đất đá lớn Phương pháp có ưu điểm hiệu quả phá đá cao, có khả năng áp dụng công nghệ nổ vi sai và đặc biệt sóng xung kích lan truyền vào nước rất nhỏ so với các phương pháp khác

Bán kính vùng phá hủy phụ thuộc vào khối lượng thuốc nổ tính trên một mét dài lỗ khoan (p) hoặc khối lượng thuốc nổ, chiều dày tầng phá (H) và đặc tính đất đá thông qua chỉ tiêu thuốc nổ qtt có dạng [2,7,50]:

tt p

q

p m

R  , (m), với m = (0,7 ÷ 0,9); (1.17)

Hoặc q H

Q R

tt

p   (1.18)Khi phá đá bằng lượng nổ trong lỗ khoan, áp suất cực đại trên mặt sóng xung kích trong nước có thể xác định theo phương pháp lượng nổ tương đương (1.16) hoặc theo công thực nghiệm của Nga có dạng sau [50]:

07 , 0 63 , 1 3

) 5 , 2 5 , 14 (

đối tượng công trình, chướng ngại hay động vật Khi đó bán kính xuất hiện sự

nguy hiểm đối với đối với đối tượng được B.N Kutuzov giới thiệu sử dụng theo công thức sau [56]:





/ 1 0 3

- Đánh giá thông qua trị số năng lượng riêng E trong sóng đập thủy

lực so với trị số năng lượng riêng an toàn tính toán Е (J/m2) của từng đối tượng công trình, được xác định từ điều kiện sau [2,50,56]:

Trong ba phương pháp trên, phương pháp đánh giá tương tác với công trình thông qua trị số áp suất được áp dụng tương đối phổ biến, bởi hệ số an toàn cao

1.3.4 Nghiên cứu nâng cao hiệu quả nổ dưới nước và nghiên cứu các giải pháp làm suy giảm sóng xung kích trong nước

Việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả dưới nước tập trung theo các giải pháp sau [1,2,7,8,10,11,12,17,50,54,55]:

- Áp dụng công nghệ nổ mìn vi sai, như lựa chọn thời gian vi sai, sơ đồ

nổ hợp lý nhằm nâng cao hiệu quả đập vỡ đất đá, giảm chỉ tiêu thuốc nổ, tăng qui mô vụ nổ Các phương tiện nổ được áp dụng từ vi sai bằng dây nổ, vi sai điện và vi sai phi điện;

- Sử dụng các lượng nổ phụ, điều khiển nổ vi sai trước nhằm tạo màn bóng khí để giảm sức kháng phụ của nước lên đất đá như hình 1.4

Hình 1.4 Giải pháp giảm sức kháng của nước bằng nhóm lược nổ phụ đặt

trên đáy nước

1 Lượng nổ trong lỗ khoan; 2 Lượng nổ phụ trên mặt đáy nước;

3 Mặt bóng nước do nhóm lượng nổ phụ nổ trước tạo ra;

4 Bề mặt tự nhiên của đáy nước; 5 Vùng phá hủy do nhóm lượng nổ phụ

- Nổ phân lớp, lựa chọn thời gian nổ theo lịch thủy triều…

Các giải pháp là suy giảm hoặc triệu tiêu sóng xung kích trong nước gồm [1,2,7,8,50,54,55]: