1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu dự báo biến đổi đường bờ biển duyên hải tỉnh trà vinh sau khi xây dựng đê chắn sóng dự án cảng biển trung tâm điện lực duyên hải và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ

123 76 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 123
Dung lượng 14,93 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Nguyễn Tuấn Thương NGHIÊN CỨU DỰ BÁO BIẾN ĐỔI ĐƯỜNG BỜ BIỂN DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH SAU KHI XÂY DỰNG ĐÊ CHẮN SÓNG DỰ ÁN CẢNG BIỂN TRUNG

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Nguyễn Tuấn Thương

NGHIÊN CỨU DỰ BÁO BIẾN ĐỔI ĐƯỜNG BỜ BIỂN DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH SAU KHI XÂY DỰNG ĐÊ CHẮN SÓNG DỰ ÁN CẢNG BIỂN TRUNG TÂM ĐIỆN LỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Ngành: Kỹ Thuật Công trình biển

Mã số: 60.58.02.03

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Đinh Quang Cường

Hà Nội - 2018

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học của riêng tôi, do chính tôi thực hiện Các kết quả, số liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào

khác

Học viên

Nguyễn Tuấn Thương

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

- Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Đinh Quang Cường, người đã tận tình dìu dắt, giúp

đỡ, cổ vũ, động viên và hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này

- Tập thể cán bộ giảng dạy của Trường Đại học Xây dựng, đặc biệt là các giảng viên của Viện xây dựng công trình biển – Trường Đại học Xây dựng, đã truyền đạt những kiến thức quí báu cho tôi trong quá trình học tập và làm luận văn

- Khoa sau Đại học – Trường Đại học xây dựng đã giúp đỡ các thủ tục cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này

- Công ty cổ phần tư vấn thiết kế Cảng – Kỹ thuật Biển đã tạo điều kiện cho tôi được tham dự khóa học này và hơn hết là hỗ trợ cung cấp số liệu vô cùng quý giá để tôi thực hiện luận văn

Cuối cùng, tôi xin chân thành cám ơn gia đình, người thân và bạn bè, những người đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong cuộc sống, học tập và công tác

Hà Nội, tháng 01 năm 2018

Học viên

Nguyễn Tuấn Thương

Trang 4

Danh mục các bảng ii

Danh mục các hình vẽ, đồ thị iii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 Tổng quan tình hình biến đổi đường bờ huyện Duyên Hải, Trà Vinh và một số biện pháp bảo vệ bờ đã thực hiện 3

1.1 Đánh giá chung về biến đổi đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh 3

1.1.1 Tình hình thực tế biến đổi đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh 3

1.1.2 Nguyên nhân chính dẫn đến biến đổi đường bờ Duyên Hải, Trà Vinh trong những năm trước đây khi chưa xây dựng đê chắn sóng 4

1.2 Một số nghiên cứu diễn biến đường bờ trước đây và các giải pháp bảo vệ bờ đã thực hiện 10

1.2.1 Các nghiên cứu diễn biến đường bờ Duyên Hải, Trà Vinh đã thực hiện 10

1.2.2 Các giải pháp bảo vệ bờ và phạm vi bảo vệ bờ đã thực hiện 11

1.3 Công trình đê chắn sóng dự án cảng biển TTĐL Duyên Hải và dự kiến ảnh hưởng đến diễn biến đường bờ 13

1.4 Đặt vấn đề nghiên cứu cho luận văn 15

Chương 2 phương pháp luận tính toán dự báo diễn biến đường bờ do ảnh hưởng công trình 17

2.1 Cơ sở khoa học tính toán ảnh hưởng của đê chắn sóng đến chế độ thủy động lực vùng gần bờ 17

2.1.1 Tính toán dòng chảy gần bờ 17

2.1.2 Tính toán sóng vùng gần bờ 18

2.1.3 Tính toán sức tải vật liệu đáy vùng gần bờ 19

2.2 Áp dụng mô hình toán mô phỏng chế độ thủy động lực khu vực nghiên cứu20 2.2.1 Lựa chọn mô hình toán áp dụng 20

2.2.2 Mô hình mô phỏng lan truyền sóng 22

2.2.3 Mô hình một chiều mô phỏng biến đổi đường bờ 24

2.3 Các giải pháp công trình bảo vệ bờ và cơ sở tính toán cơ bản 26

Trang 5

Chương 3 Mô hình toán dự báo diễn biến đường bờ do ảnh hưởng của đê chắn sóng

dự án cảng biển TTĐL Duyên Hải 30

3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 30

3.1.1 Điều kiện thủy hải văn 30

3.1.2 Phân tích diễn biến đường bờ trong quá khứ qua việc chập các không ảnh của các năm 38

3.2 Mô hình mô phỏng lan truyền sóng MIKE 21 SW 41

3.2.1 Thiết lập mô hình 41

3.2.2 Kết quả mô phỏng 45

3.3 Mô hình diễn biến đường bờ một chiều LITPACK 48

3.3.1 Tác động của sóng 48

3.3.2 Mặt cắt tính toán 49

3.3.3 Cỡ hạt 50

3.3.4 Vận chuyển bùn cát dọc bờ 51

3.3.5 Hoa hồng sức tải cát 59

3.3.6 Kết quả tính toán mô phỏng diễn biến đường bờ 59

Chương 4 Đề xuất giải pháp bảo vệ bờ 64

4.1 Các giải pháp bảo vệ bờ 64

4.1.1 Điều kiện địa hình, địa mạo, địa chất khu vực nghiên cứu 64

4.1.2 Đề xuất các giải pháp công trình bảo vệ bờ phù hợp với điều kiện khu vực nghiên cứu 67

4.2 Tính toán quy hoạch mặt bằng công trình 72

4.3 Tính toán khả năng bảo vệ bờ biển chống xói lở bờ 73

KẾT LUẬN 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

PHỤ LỤC 1

Trang 6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

CDL: Hệ cao độ hải đồ (Chart Datum Level)

DHI: Viện Thủy lực Đan Mạch (Danish Hydraulic Institute)

Hs: Chiều cao sóng có nghĩa (m)

KH&CN: Khoa học và công nghệ

Trang 7

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Đặc điểm chính một số loại công trình bảo vệ bờ [11] 27

Bảng 3.1 Tần suất xuất hiện theo cấp tốc độ gió ngoài khơi khu vực nghiên cứu 31

Bảng 3.2 Các hằng số điều hòa thủy triều khu vực cửa sông ven biển 31

Bảng 3.3 Tần suất xuất hiện mực nước giờ tại trạm Mỹ Thanh 31

Bảng 3.4 Đặc tính thủy động lực từ 09 đến 24/04/2009 trong mùa khô 35

Bảng 3.5 Đặc tính thủy động lực từ 22/08 đến 06/09/2009 trong mùa mưa 35

Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án 1 62

Bảng 3.7 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án 2 62

Bảng 4.1 Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất 66

Bảng 4.2 Các phương án mặt bằng đề xuất 73

Bảng 4.3 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án A1 75

Bảng 4.4 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án A2 76

Bảng 4.5 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án A3 78

Bảng 4.6 Tổng hợp kết quả mô phỏng phương án A4 79

Trang 8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh và phạm vi nghiên cứu 3

Hình 1.2 Dòng chảy chủ đạo gió mùa Đông Bắc 5

Hình 1.3 Sóng chủ đạo gió mùa Đông Bắc 6

Hình 1.4 Dòng chảy chủ đạo gió mùa Tây Nam 7

Hình 1.5 Sóng chủ đạo gió mùa Tây Nam 7

Hình 1.6 Sóng biển kèm triều cường gây xói lở, moi cát dưới chân rừng phi lao 8

Hình 1.7 Biến động cục bộ bờ biển khu vực dự án TTDL Duyên Hải 9

Hình 1.8 Phạm vi bờ biển đã được bảo vệ 11

Hình 1.9 Mặt phía đồng đê Ba Động, xã Trường Long Hòa 12

Hình 1.10 Mặt phía biển đê Ba Động, xã Trường Long Hòa 12

Hình 1.11 Hệ thống đê mềm Geotube, xã Đông Hải 13

Hình 1.12 Mặt bằng tổng thể cảng biển TTĐL Duyên Hải 14

Hình 1.13 Đê Nam nhìn từ kênh Tắt 14

Hình 2.1 Sơ họa mục tiêu mô phỏng của mô hình LITDRIFT [5] 22

Hình 2.2 Sơ họa mục tiêu mô phỏng của mô hình LITLINE [5] 22

Hình 2.3 Hệ trục tọa độ tính toán biến đổi đường bờ [5] 24

Hình 2.4 Sơ đồ ẩn Crank-Nicholson giải phương trình [5] 25

Hình 2.5 Định nghĩa các thông số chính tính toán kè bảo vệ bờ [5] 28

Hình 3.1 Hoa gió ngoài khơi quan trắc từ năm 1999 đến 2008 30

Hình 3.2 Quan hệ giữa cao độ Hải Đồ (CDL) với cao độ Hòn Dấu (NDL) 31

Hình 3.3 Hoa sóng ngoài khơi khu vực nghiên cứu 32

Hình 3.4 Chiều cao sóng ngoài khơi khu vực nghiên cứu 32

Hình 3.5 Chu kỳ sóng ngoài khơi khu vực nghiên cứu 33

Hình 3.6 Hướng sóng ngoài khơi khu vực nghiên cứu 33

Hình 3.7 Vị trí các trạm trong đợt khảo sát tháng 04/2009 và 08/2009 34

Hình 3.8 Phân bố bùn cát của đáy biển 37

Hình 3.9 Mặt cắt địa chất khu vực TTĐL Duyên Hải 38

Hình 3.10 Ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu năm 1989 39

Hình 3.11 Ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu năm 2002 39

Hình 3.12 Ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu năm 2009 40

Hình 3.13 So sánh vị trí đường bờ qua các thời kỳ 1989, 2002, 2009 40

Hình 3.14 So sánh vị trí đường bờ khu vực gần gốc đê 41

Trang 9

Hình 3.15 Phạm vi tính toán áp dụng cho mô hình lan truyền sóng [2] 43

Hình 3.16 Vị trí các điểm thu thập số liệu sóng 44

Hình 3.17 So sánh số liệu chiều cao sóng thực đo và mô phỏng 45

Hình 3.18 Kết quả mô phỏng chiều cao sóng tại điểm P3 45

Hình 3.19 Kết quả mô phỏng chu kỳ sóng tại điểm P3 45

Hình 3.20 Kết quả mô phỏng hướng sóng tại điểm P3 46

Hình 3.21 Hoa hồng sóng tại điểm P3 46

Hình 3.22 Kết quả mô phỏng trường sóng gió mùa Đông Bắc 47

Hình 3.23 Kết quả mô phỏng trường sóng gió mùa Tây Nam 47

Hình 3.24 Vị trí mặt cắt tính toán và hoa sóng áp dụng cho mô hình LITPACK 49

Hình 3.25 Mặt cắt ngang bãi biển sử dụng cho mô phỏng vận chuyển bùn cát dọc bờ 50

Hình 3.26 Phân bố dạng bùn cát đáy tại khu vực nghiên cứu 51

Hình 3.27 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P1 với góc đường bờ thực tế 52

Hình 3.28 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P2 với góc đường bờ thực tế 53

Hình 3.29 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P3 với góc đường bờ thực tế 54

Hình 3.30 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P4 với góc đường bờ thực tế 54

Hình 3.31 Vận chuyển bùn cát dọc bờ hàng năm tại mặt cắt P5 với góc đường bờ thực tế 55

Hình 3.32 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P1 56

Hình 3.33 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P2 56

Hình 3.34 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P3 57

Hình 3.35 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P4 57

Hình 3.36 Phân bố mức độ vận chuyển bùn cát dọc bờ dọc tại mặt cắt P5 58

Hình 3.37 Sức tải cát thể hiện dưới dạng hoa hồng sóng tại mặt cắt P3 59

Hình 3.38 Diễn biến đường bờ dự báo sau 09, 18 và 27 năm, phương án 1 61

Hình 3.39 Diễn biến đường bờ dự báo cho khu vực gốc đê, phương án 1 61

Hình 3.40 Diễn biến đường bờ dự báo sau 27 năm, phương án 2 63

Hình 4.1 Mặt cắt địa chất điển hình 66

Hình 4.2 Đê biển Ba Động, xã Trường Long Hòa 67

Trang 10

Hình 4.3 Một dải bờ biển mới trồng cây phi lao để giữ đất 69

Hình 4.4 Không ảnh khu vực bờ biển có đê mềm, xã Đông Hải 69

Hình 4.5 Bãi biển Đông Hải phía sau đê mềm 70

Hình 4.6 Rừng phi lao sau đê mềm vẫn bị xói mòn 70

Hình 4.7 Sạt lở bờ khu vực gốc đê Nam 71

Hình 4.8 Dải cồn cát đã bị sóng cuốn đi hoàn toàn 71

Hình 4.9 Sơ đồ hệ thống đê mỏ hàn 72

Hình 4.10 Phạm vi các công trình bảo vệ bờ 74

Hình 4.11 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Đông Hải, phương án A1 75

Hình 4.12 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Trường Long Hòa, phương án A1 76

Hình 4.13 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Đông Hải, phương án A2 77

Hình 4.14 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Trường Long Hòa, phương án A2 77

Hình 4.15 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Đông Hải, phương án A3 78

Hình 4.16 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Trường Long Hòa, phương án A3 79

Hình 4.17 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Đông Hải, phương án A4 80

Hình 4.18 Diễn biến đường bờ sau 27 năm xã Trường Long Hòa, phương án A4 80

Trang 11

MỞ ĐẦU

Cảng biển trung tâm điện lực (TTĐL) Duyên Hải được xây dựng nhằm phục

vụ nhập than cho các nhà máy nhiệt điện Bể cảng được hình thành và bảo vệ bởi 02

đê chắn sóng: đê Bắc dài khoảng 3,9 km, đê Nam khoảng 2,4 km Đến năm 2016,

đê Bắc và đê Nam đã hoàn thành Đề tài được thực hiện nhằm dự báo diễn biến đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh do ảnh hưởng của đê chắn sóng và đề xuất giải pháp bảo vệ bờ biển cho từng khu vực bị ảnh hưởng

1 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:

 Phân tích, đánh giá diễn biến đường bờ biển Duyên Hải trong quá khứ

 Tính toán vận chuyển bùn cát và dự báo diễn biến đường bờ sau khi có công trình đê chắn sóng Cảng biển TTĐL Duyên Hải

 Các giải pháp công trình và phi công trình để bảo vệ đường bờ

2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu về không gian là tuyến bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh với chiều dài khoảng 30km, từ khu vực Mũi Giá, ấp Nhà Mát, xã Trường Long Hòa, thị

xã Duyên Hải đến ấp Cồn Cù, xã Đông Hải, huyện Duyên Hải Phạm vi nghiên cứu

về thời gian là đến năm 2042 (27 năm khi hoàn thành công trình đê chắn sóng)

3 Phương pháp nghiên cứu

Dựa vào số liệu thu thập, khảo sát hiện trường, xây dựng mô hình tính toán và

áp dụng mô hình toán đã có sẵn để thực hiện mục tiêu nghiên cứu

4 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Đê chắn sóng cảng biển TTĐL Duyên Hải có ảnh hưởng đến trường thủy động lực ven bờ, đặc biệt là quá trình vận chuyển bùn cát dọc bờ biển Hệ quả là, một phần bờ biển được che chắn giữ lại bùn cát và có xu hướng bồi tụ, đồng thời xuất hiện hiện tượng sạt lở bờ biển ở những khu vực khác do thiếu cân bằng vận chuyển bùn cát Việc dự báo diễn biến đường bờ biển có ý nghĩa quan trọng trong việc xây

Trang 12

dựng các phương án bảo vệ và nâng cao hiệu quả của công trình

5 Các kết quả đạt được và vấn đề còn tồn tại

Kết quả mô phỏng tính toán dự báo diễn biến đường bờ biển Duyên Hải đến năm 2042 (sau 27 năm) như sau:

+ Phương án 1 (không có công trình bảo vệ bờ): xảy ra bồi tụ khoảng 1.100m dọc theo đê Bắc Dọc theo đê Nam, bồi tụ khoảng 750m Xã Trường Long Hòa, sạt

lở bờ nhiều nhất đến 300m, trung bình 100m Xã Đông Hải, sạt lở bờ nhiều nhất đến 250m, trung bình 120m

+ Phương án 2 (có công trình bảo vệ bờ hiện hữu): Tại gốc đê Bắc đường bờ lấn về phía biển khoảng 250 m, tương ứng tại gốc đê Nam, khoảng 100 m Bờ biển khu vực xã Đông Hải, dự báo bị sạt lở khoảng 250 m Bờ biển khu vực ấp Nhà Mát,

dự kiến bị sạt lở khoảng 200 m

+ Phương án A4 (phương án đề xuất lựa chọn): sau 27 năm, đường bờ sạt lở nhiều nhất khoảng 20 đến 30 m, và tại mỗi gốc đê mỏ hàn bồi tụ thêm khoảng 20 đến 30 m Tại gốc đê Bắc và gốc đê Nam, bồi tụ tương ứng khoảng 200 và 60 m

Do hạn chế về phạm vi khu vực nghiên cứu, đề tài chưa đánh giá tác động do thay đổi điều kiện thượng nguồn sông Mê Kông bao gồm lưu lượng và hàm lượng phù sa; dự báo chưa bao gồm ảnh hưởng của nước biển dâng do biến đổi khí hậu

Trang 13

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH BIẾN ĐỔI ĐƯỜNG

BỜ HUYỆN DUYÊN HẢI, TRÀ VINH VÀ MỘT SỐ BIỆN

PHÁP BẢO VỆ BỜ ĐÃ THỰC HIỆN

1.1 Đánh giá chung về biến đổi đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh

1.1.1 Tình hình thực tế biến đổi đường bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh

Trà Vinh là một tỉnh ven biển thuộc đồng bằng sông Cửu Long có diện tích 2.341 km2 và có 65 km chiều dài đường bờ biển Hình 1.1 thể hiện khu vực bờ biển nghiên cứu có chiều dài khoảng 30 km tính từ Mũi Giá thuộc ấp Nhà Mát, xã Trường Long Hòa, thị xã Duyên Hải đến khu vực ấp Cồn Cù, xã Đông Hải, huyện Duyên Hải

Hình 1.1 Bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh và phạm vi nghiên cứu

Đường bờ nghiên cứu

Xã Trường Long Hòa

Trang 14

Bờ biển Duyên Hải, Trà Vinh nằm giữa các cửa sông lớn gồm cửa Cung Hầu, Hàm Luông ở phía Bắc và cửa Định An, cửa Trần Đề ở phía Nam Do vậy, trong các năm trước đây khi tác động của con người còn chưa đáng kể thì diễn biến đường bờ thay đổi có quy luật theo mùa Mùa gió Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng

3, dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ có xu hướng từ Bắc xuống Nam, bờ biển xói ở phía Bắc và bồi tụ ở phía Nam Mùa gió Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 10 thì ngược lại, dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ có xu hướng từ Nam lên phía Bắc, hệ quả là bờ biển xói ở phía Nam và bồi tụ ở phía Bắc

Tình hình sạt lở bờ biển diễn ra nghiêm trọng, hàng năm vào những ngày trung tuần tháng 9, 10, 11 gió Đông Bắc thổi mạnh, sóng lớn kết hợp với triều cường dâng cao đã làm sạt lở nghiêm trọng những khu vực xung yếu ven biển trên địa bàn các xã ven biển huyện Duyên Hải như: Hiệp Thạnh, Trường Long Hòa, Dân Thành đã ảnh hưởng rất lớn đến tình hình sản xuất, đe dọa đến tính mạng của người dân trong vùng

Theo nghiên cứu của Đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước mã

số BĐKH.07 (năm 2014), hiện trạng biến động đường bờ biển tỉnh Trà Vinh dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng diễn ra khá phức tạp Giai đoạn 1990 – 2010 hoạt động xói lở mạnh và diễn ra liên tục trên hầu hết đường bờ biển tỉnh Trà Vinh với tốc độ trung bình trên 7,6m/năm có nơi lên đến trên 13,6m/năm tại đường bờ biển thuộc địa phận xã Hiệp Thạnh, và nhỏ nhất là khu vực Ba Động cũng lên đến 4,6m/năm, hiện nay vẫn đang tiếp diễn Hoạt động bồi tụ chỉ diễn ra trên khoảng 5km đường bờ biển thuộc địa phận thị trấn Mỹ Long đoạn gần ra cửa biển Cung Hầu với tốc độ trung bình 6,76m/năm

1.1.2 Nguyên nhân chính dẫn đến biến đổi đường bờ Duyên Hải, Trà Vinh

trong những năm trước đây khi chưa xây dựng đê chắn sóng

Khu vực bờ biển Duyên Hải là chịu ảnh hưởng chính bởi sóng và dòng chảy ven bờ Vào mùa gió Đông Bắc, do tác động của sóng lớn, trùng với thời kỳ mùa

Trang 15

khô, lưu lượng thượng nguồn sông Mê Kông đổ về thấp, hàm lượng phù sa bù đắp

là tương đối nhỏ Do vậy tình trạng sạt lở đường bờ xảy ra mạnh nhất tại vào mùa gió Đông Bắc Tình hình diễn biến đường bờ theo từng khu vực như sau:

+ Xã Trường Long Hòa: Khu vực ấp Cồn Trứng có phương của bờ biển cũng gần trùng với phương Nam Bắc nên khi có gió Đông Bắc kết hợp với sóng gần bờ theo hướng Đông sinh ra sóng lớn Khu vực kéo dài từ Mũi Giá, cửa Láng Chim đến khu du lịch biển Ba Động trên chiều dài khoảng 8,5 km, do có cồn cát ngầm phía cửa Láng Chim làm năng lượng sóng bị suy giảm mạnh trước khi truyền vào

bờ nên khu vực này bờ biển tương đối ổn định và còn có xu hướng phát triển thêm

về phía biển Khu vực đoạn từ Ba Động đến hết giáp địa giới xã Dân Thành, do bãi dốc, độ sâu nước lớn nên sóng lớn tiến sát vào gần bờ cát phá hoại các dải rừng phòng hộ

Hình 1.2 Dòng chảy chủ đạo gió mùa Đông Bắc

x.Trường Long Hòa

Ấp Nhà Mát Khu vực Ba Động

Ấp Cồn Trứng

x.Dân Thành

Cửa Láng Chim

Trang 16

Hình 1.3 Sóng chủ đạo gió mùa Đông Bắc + Xã Đông Hải: Khu vực bờ biển xã Đông Hải có phương của bờ biển gần trùng với hướng Đông Bắc, do vậy dòng chảy ven bờ khá mạnh trong mùa gió Đông Bắc và hướng về phía cửa Định An Trong mùa gió Tây Nam, dòng ven có cường độ thấp hơn và hướng dòng chảy về phía cửa sông Cổ Chiên - Cung Hầu Bãi biển khu vực này có địa chất yếu lớp bùn sét pha lẫn cát mịn khá dày, khi gặp nước chúng bị hóa lỏng chảy theo dòng nước tạo cho bãi biển thoải (từ mực nước trung bình thấp trở ra), từ vị trí sóng leo trở lên bờ biển dốc hơn Sóng thường xuyên trườn leo lên bãi và khi rút ra mang theo cát mịn bào mòn hạ thấp bãi Khi bãi bị hạ thấp, độ sâu trên bãi tăng lên, sóng dịch chuyển dần vào bờ Sóng lấn dần từng lớp mặt bãi khiến cho rừng phi lao cổ thụ bị bật gốc đổ hàng loạt

x.Trường Long Hòa

Trang 17

Hình 1.4 Dòng chảy chủ đạo gió mùa Tây Nam

Hình 1.5 Sóng chủ đạo gió mùa Tây Nam x.Đông Hải

x.Đông Hải

Trang 18

Hình 1.6 Sóng biển kèm triều cường gây xói lở, moi cát dưới chân rừng phi lao + Xã Dân Thành: Trước năm 2009, bờ biển xã Dân Thành chỉ bị xói lở với mức độ nhẹ Tuy nhiên từ khi khởi công xây dựng TTĐL Duyên Hải Trà Vinh bờ biển khu vực này đã bị xói lở ngày càng mạnh Theo thông tin thu thập, nguyên nhân chính là do khi xây dựng TTĐL Duyên Hải, các đơn vị thi công đã lấy đất, cát

ở phía ngoài cách bờ biển khoảng 200 m để bơm cát vào tôn tạo mặt bằng nền của các nhà máy nhiệt điện Việc lấy đất phía ngoài bờ biển này đã tạo ra những hố sâu tạo điều kiện cho sóng, dòng chảy tác động vào sát bờ gây nên tình trạng sạt lở

Trang 19

Hình 1.7 Biến động cục bộ bờ biển khu vực dự án TTDL Duyên Hải

Nguồn: Ảnh vệ tinh Google Earth tháng 01/2006, 03/2011 và 08/2014

01/2006

03/2011

08/2014

Trang 20

Tóm lại, cơ chế xói lở bờ biển Trà Vinh là sóng gió mùa hàng năm tác động trực tiếp vào bờ, kết quả là các hạt cát bị dòng chảy kéo ra ngoài, một phần bị đưa

ra phía ngoài xa để lắng đọng làm giảm độ dốc bãi biển, phần lớn còn lại bị dòng ven bờ với lưu tốc lớn hơn lưu tốc khởi động cho phép cuốn đi theo mùa Mùa gió Đông Bắc, bùn cát bị cuốn về phía Tây Nam (phía cửa Định An) Ngược lại, mùa gió Tây Nam, bùn cát theo dòng ven bờ lại từ phía Tây Nam chuyển dịch về phía Đông Bắc (phía cửa Cổ Chiên)

Riêng khu vực bờ biển gần TTĐL Duyên Hải xảy ra hiện tượng xói lở cục bộ

và bất thường có nguyên nhân chính là do việc lấy đất phía trước bãi biển để tôn tạo làm nền nhà máy nhiệt điện

1.2 Một số nghiên cứu diễn biến đường bờ trước đây và các giải pháp bảo vệ

bờ đã thực hiện

1.2.1 Các nghiên cứu diễn biến đường bờ Duyên Hải, Trà Vinh đã thực hiện

Liên quan đến nghiên cứu giải pháp bảo vệ bờ biển Duyên Hải Trà Vinh, gần đây có một số công trình nghiên cứu như:

+ Báo cáo Nghiên cứu mô hình thủy động lực Dự án Luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào sông Hậu

Cơ quan thực hiện: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế Cảng - Kỹ thuật Biển, tháng 1/2010

+ Đề tài Khoa học công nghệ cấp Nhà nước: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp Khoa học Công nghệ dự báo, phòng chống biển lấn đoạn bờ biển tỉnh Trà Vinh và vùng phụ cận”

Cơ quan chủ quản: Bộ Khoa học và Công nghệ và Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Trà Vinh

Cơ quan thực hiện: Viện Kỹ thuật Biển

Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Hoàng Văn Huân

Trang 21

Thời gian thực hiện: 9/2010÷12/2012

+ Tạp chí Khoa học và Công nghệ: Đề xuất một số giải pháp kết cấu kè bảo vệ

bờ biển phù hợp cho khu vực xói lở trọng điểm bờ biển tỉnh Trà Vinh

Thực hiện: ThS Lê Văn Tuấn, PGS.TS Hoàng Văn Huân, KS Trương Tuấn Anh, KS Trương Công Trình

Cơ quan chủ quản: Viện Kỹ thuật Biển

+ Tạp chí Khoa học và Công nghệ: Giải pháp chỉnh trị tổng thể ổn định bờ biển tỉnh Trà Vinh

Thực hiện: ThS Nguyễn Bá Cao, PGS.TS Hoàng Văn Huân, ThS Hoàng Đức Cường, KS Vũ Văn Kính, KS Nguyễn Thị Thạch Thảo

1.2.2 Các giải pháp bảo vệ bờ và phạm vi bảo vệ bờ đã thực hiện

Phạm vi bờ biển Duyên Hải đã được bảo vệ xem hình 1.8

Hình 1.8 Phạm vi bờ biển đã được bảo vệ

Đê mềm Geotube: 3,0 km

Đê mái nghiêng: 3,5 km

x Trường Long Hòa

x Đông Hải

Trang 22

Bờ biển khu vực xã Trường Long Hòa từ giáp TTĐL Duyên Hải đến khu du lịch Ba Động dài khoảng 3,5 km đã được bảo vệ bằng đê mái nghiêng, mặt khối bê tông xếp lớp, xem hình 1.9 và 1.10

Hình 1.9 Mặt phía đồng đê Ba Động, xã Trường Long Hòa

Hình 1.10 Mặt phía biển đê Ba Động, xã Trường Long Hòa

Trang 23

Bờ biển khu vực xã Đông Hải đã được bảo vệ bằng hệ thống đê mềm geotube chiều dài khoảng 3,0 km, xem hình 1.11

Hình 1.11 Hệ thống đê mềm Geotube, xã Đông Hải

1.3 Công trình đê chắn sóng dự án cảng biển TTĐL Duyên Hải và dự kiến

ảnh hưởng đến diễn biến đường bờ

Hệ thống Cảng biển TTĐL Duyên Hải là dự án chuyên ngành nằm trong tổng thể dự án TTĐL Duyên Hải tại xã Dân Thành, huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh Vị trí xây dựng Cảng biển TTĐL Duyên Hải tiếp giáp với cửa Kênh Tắt thuộc dự án Luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào sông Hậu

Trang 24

Hình 1.12 Mặt bằng tổng thể cảng biển TTĐL Duyên Hải

Nguồn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế Cảng – kỹ thuật Biển

Hình 1.13 Đê Nam nhìn từ kênh Tắt

Nguồn: Công ty cổ phần tư vấn thiết kế Cảng – kỹ thuật Biển

Đê Nam

Kênh Tắt

Trang 25

Hệ thống cảng biển nước sâu sử dụng cho toàn TTĐL gồm hai bến tiếp nhận than quy mô 30.000DWT và một cảng tổng hợp cho loại tàu 1.000DWT Đê chắn sóng để bảo vệ cho hệ thống cảng bao gồm đê Nam dài 2,4 km và đê Bắc dài 3,9

km Luồng vào cảng, khu nước trước bến và vũng quay tàu đảm bảo cho tàu trọng tải 30.000DWT Cao độ đáy luồng thiết kế là -9,5m (CD)

Đê Bắc và đê Nam của cảng biển TTĐL Duyên Hải đã hoàn thành vào tháng 4/2016 Đê chắn sóng có tác dụng bảo vệ cho khu nước trong bể cảng, đảm bảo độ lặng của cảng, duy trì chiều sâu khu nước, ngăn ngừa xói bãi biển, khống chế mực nước ở phía sau đê dâng lên khi có sóng bão; đảm bảo cho quá trình bốc xếp hàng cũng như an toàn cho quá trình tàu chạy và thả neo Với chiều dài vươn ra biển trên 2km, đê biển sẽ có ảnh hưởng nhất định đến trường thủy động lực ven bờ, đặc biệt ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển bùn cát dọc bờ biển Hệ quả là, một phần bờ biển được che chắn giữ lại bùn cát và có xu hướng bồi tụ, đồng thời xuất hiện hiện tượng sạt lở bờ biển ở những khu vực khác do thiếu cân bằng vận chuyển bùn cát dọc bờ

1.4 Đặt vấn đề nghiên cứu cho luận văn

Đê Bắc và đê Nam hình thành khu nước cảng biển TTĐL Duyên Hải giúp cho hoạt động khai thác của bến diễn ra thuận lợi, hạn chế những gián đoạn do điều kiện thủy hải văn bất lợi gây ra Ngoài ra, hệ thống đê cũng giúp ngăn chặn dòng bùn cát ven bờ cắt ngang qua hệ thống luồng tàu vào cảng và luồng vào kênh Tắt cho tàu biển trọng tải lớn vào sông Hậu làm giảm bớt khối lượng sa bồi Do vậy, đê Bắc và

đê Nam có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hệ thống công trình TTĐL Duyên Hải

và kênh Tắt Tuy nhiên, hệ thống đê cũng gây ra những bất lợi nhất định đối với điều kiện cân bằng thủy động lực tự nhiên, đặc biệt là gây cản trở vận chuyển bùn cát dọc bờ

Một số nghiên cứu về diễn biến đường bờ biển Duyên Hải đã thực hiện trước đây đã đánh giá khá chi tiết về chế độ thủy động lực khu vực này và tính toán, dự báo những biến đổi đường bờ do các yếu tố thủy văn bất lợi gây ra như sự biến đổi

Trang 26

khí hậu toàn cầu gây ra nước biển dâng kết hợp sóng lớn Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thể và tập trung vào sự ảnh hưởng của hệ thống đê biển đối với những diễn biến của đường bờ Thực tế hiện nay, cả hai tuyến đê đã được hoàn thành, do vậy đề tài này cũng nghiên cứu về diễn biến đường bờ biển Duyên Hải nhưng sẽ tiếp cận theo khía cạnh đánh giá sự ảnh hưởng của hệ thống đê biển để từ

đó góp phần dự báo diễn biến đường bờ khu vực này và đề xuất những giải pháp và phạm vi bảo vệ bờ phù hợp

Trang 27

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP LUẬN TÍNH TOÁN DỰ BÁO DIỄN BIẾN ĐƯỜNG BỜ DO ẢNH HƯỞNG CÔNG TRÌNH

2.1 Cơ sở khoa học tính toán ảnh hưởng của đê chắn sóng đến chế độ thủy

hv +

0

= y

U D h y

+ x

U D h x h

1 - fV - h

1 + h

1 + x g + y

U V

0

=y

VDhy

+x

VDhxh

1-fUh

1+h

1+yg+y

VV

U, V : vận tốc trung bình thủy trực theo phương x và y

T : thời gian

G : gia tốc trọng trường

 : đường mặt sóng

zb : cao trình đáy

h : chiều sâu nước

 : khối lượng riêng của nước

Trang 28

f : tham số Coriolis = 2  sin 

 : vận tốc quay của trái đất

 : vĩ độ

bx, by : ma sát đáy theo phương x và y

wx, wy: ma sát mặt do gió theo phương x và y

Dxx, Dyy: hệ số khuếch tán theo phương x và y

Nˆc

Nˆc

Nˆct

usincdt

dt

dddt

d

ducosd

dusincos

sind

ducosd

dusincosR

kcg

(2.8)

Trang 29

1R

tansincdt

cosu

cos

usinR

2.1.3 Tính toán sức tải vật liệu đáy vùng gần bờ

Trên cơ sở trường lưu tốc đã được xác dịnh, mô hình bùn cát sẽ được dùng để xác định tốc độ di chuyển bùn cát đáy, sự phân bố của bùn cát lơ lửng cùng trường phân bố độ đục theo thời gian ở khu vực nghiên cứu Các đại lượng này sẽ được sử dụng trong tính toán diễn biến đáy Theo [8], các phương trình cơ bản tính toán sức chịu tải vật liệu đáy vùng gần bờ như sau:

+ Phương trình vận chuyển bùn:

(2.10) + Lượng bồi theo công thức Krone, 1962:

s

D w c S

Trang 30

H newold 

(2.13) Trong đó:

Hold; Hnew : chiều dày lớp đáy trước và sau tính toán;

ND.∆t: tổng khối lượng sa bồi là khối lượng bồi trừ khối lượng xói;

khối lượng riêng

2.2 Áp dụng mô hình toán mô phỏng chế độ thủy động lực khu vực nghiên

cứu

2.2.1 Lựa chọn mô hình toán áp dụng

Để phục vụ nghiên cứu trường động lực và vận chuyển bùn cát vùng cửa sông

và vùng ven biển, có nhiều hệ thống phần mềm mạnh đã được thương mại hóa và sử dụng rộng rãi trên thế giới ngoài bộ mô hình rất nổi tiếng MIKE của Đan Mạch còn

có các phần mềm khác như TELEMAC, SOBEK, UNIBEST, DELFT, FLOW, FINEL, HYDROF của các nước như Hà Lan, Pháp và Mỹ

Dựa trên cơ sở phân tích đặc điểm bùn cát, cũng như phân tích các ưu nhược điểm và khả năng ứng dụng của các phần mềm mạnh, hiện đại hiện có, bộ phần mềm MIKE của Đan Mạch được lựa chọn Đây là bộ phầm mềm mạnh, hoàn chỉnh

về mô phỏng tính toán thủy động lực học Bộ phần mềm này có rất nhiều mô-đun được chia thành ba lĩnh vực chính là đô thị (Urban), tài nguyên nước (Water Resources), biển (Marine) Trong mỗi lĩnh vực bao gồm nhiều mô-đun riêng, và trong mỗi mô-đun riêng lại có nhiều mô-đun con với nhiều tính năng khác nhau

Trang 31

Hiện nay, bộ phần mềm MIKE đã được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng Với ưu điểm là một hệ thống phần mềm mô phỏng quy mô áp dụng để nghiên cứu chi tiết các diễn biến thủy động lực phức tạp, kết quả mô phỏng các thông số thủy động lực được lưu trữ rất đầy đủ thuận lợi cho việc phân tích đánh giá Bộ phần mềm này được các nhà nghiên cứu và người sử dụng đánh giá là có nhiều tính năng ưu việt như:

- Có tính đồng bộ cao thể hiện qua việc liên kết giữa các mô-đun khác nhau của MIKE cũng như các ứng dụng liên quan

- Hệ thống số liệu được tổ chức có tính khoa học cao, tiện lợi khi giải quyết những bài toán lớn, phức tạp

- Độ ổn định cao trong tính toán với hệ thống mã báo lỗi chi tiết thuận tiện cho người sử dụng

Dựa trên đặc điểm khu vực và đặc trưng của khu vực nghiên cứu, các hệ thống mô-đun cụ thể được lựa chọn được cho công tác nghiên cứu như sau:

(1) Mô hình MIKE 21 SW:

Mô hình MIKE 21 SW là mô hình mô phỏng quá trình hình thành, suy giảm

và lan truyền sóng do gió và sóng dài ở vùng nước sâu và ven biển Mô hình được

sử dụng để dự báo và đánh giá xu thế của sóng ở ngoài khơi và khu vực ven bờ Mô hình bao gồm các hiện tượng khúc xạ, suy giảm do biến đổi đáy, ảnh hưởng do gió, suy giảm năng lượng do ma sát đáy và sóng vỡ, tương tác giữa sóng – dòng chảy… MIKE 21 SW áp dụng để dự báo sóng khu vực ngoài khơi và ven biển, đánh giá điều kiện sóng – chiều cao sóng, chu kỳ sóng, chu kỳ sóng phục vụ cho việc thiết kế xây dựng các công trình biển, công trình cảng và công trình bảo vệ bờ Ngoài ra, kết quả tính trường ứng suất sóng còn để phục vụ cho bài toán vận chuyển bùn cát và diễn biến đường bờ

(2) Mô hình LITPACK bao gồm 2 bộ mô hình là LITDRIF, LITLINE

Trang 32

LITDRIF: mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát theo phương dọc bờ Hình 2.1 trình bày sơ họa mục tiêu mô phỏng của mô hình LITDRIFT

Hình 2.1 Sơ họa mục tiêu mô phỏng của mô hình LITDRIFT [5]

LITLINE: mô phỏng diễn biến đường bờ biển khi xây dựng công trình Hình 2.2 trình bày sơ họa mục tiêu mô phỏng của mô hình LITLINE

Hình 2.2 Sơ họa mục tiêu mô phỏng của mô hình LITLINE [5]

2.2.2 Mô hình mô phỏng lan truyền sóng

Nˆc

Nˆc

Nˆct

(2.14)

Trang 33

dt

dddt

d

ducosd

dusincos

sind

ducosd

dusincos

cosdsindRk

1R

tansincdt

cosu

cos

usin

Trang 34

: góc của hướng sóng;

2.2.3 Mô hình một chiều mô phỏng biến đổi đường bờ

Theo [5], tính toán biến đổi đường bờ dựa trên hệ tọa độ trong đó trục x là đường chuẩn chạy song song với hướng chính của đường bờ, trục y vuông góc với trục x có hướng từ đường chuẩn hướng ra phía đường bờ, xem hình 2.3

Hình 2.3 Hệ trục tọa độ tính toán biến đổi đường bờ [5]

Phương trình cân bằng thể tích bùn cát theo phương dọc bờ:

x x h

x Q x

x Q x h t

x y

act sou

) ( )

( ) (

1 )

(

(2.20) Trong đó:

yc(x): khoảng cách từ đường chuẩn đến đường bờ biển;

Qsou(x): nguồn khối lượng vào/ra

Sử dụng sơ đồ ẩn Crank-Nicholson (hình 2.4) để giải phương trình (2.20) như sau

Trang 35

Nhập các thông số đầu vào

Số bước tính toán = NT Bước i = 0

Tính toán thủy động lực bước i Bước thời gian t

t = 0 Tính toán Q(x,) không có ảnh hưởng công trình

Tính toán Q(x,) có ảnh hưởng công trình Tính toán ảnh hưởng nguồn

Tính toán biến đổi địa mạo lớn nhất trong 1 bước thời gian dt

Giải phương trình liên tục

t <  t No

Giải phương trình liên tục bao gồm cồn cát

i < NP No

End

Yes t = t + dt

Yes i = i +1

Hình 2.4 Sơ đồ ẩn Crank-Nicholson giải phương trình [5]

Tổng lượng bùn cát vận chuyển qua mặt cắt vuông góc với đường bờ như sau:

x d q

Qs  t

0 (2.21) Trong đó qt là tổng khối lượng bùn cát vận chuyển qua một đơn vị chiều rộng của mặt cắt vuông góc với đường bờ

Trang 36

2.3 Các giải pháp công trình bảo vệ bờ và cơ sở tính toán cơ bản

2.3.1 Các giải pháp công trình bảo vệ bờ điển hình

Cho đến nay, nhiều giải pháp công trình đã được nghiên cứu để kiểm soát và cũng để ngăn ngừa xói mòn bãi biển Để lựa chọn giải pháp công trình phù hợp với khu vực nghiên cứu cần dự đoán được phạm vi về không gian cũng như thời gian sự biến động về địa hình diễn ra

Theo khoảng thời gian biến đổi địa hình, sự xói mòn bờ biển được phân loại theo các điểm sau:

(1) Sự xói mòn bờ biển kéo dài trong ít nhất vài năm: nguyên nhân do sự suy giảm nguồn cung cấp cát từ các con sông hoặc sự mất cân bằng trầm tích tự nhiên ở các khu vực ven biển do xây dựng kết cấu gây ra sự xói mòn bãi biển Sự xói mòn của loại này thường xảy ra ở quy mô lớn

(2) Sự xói mòn bờ biển kéo dài trong một vài tuần: nguyên nhân là do tác động của sóng lớn bất thường (sóng bão) gây ra xói mòn bãi biển Sau đó, dưới tác động của sóng và dòng chảy, mà các dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ sẽ nhanh chóng tạo ra sự cân bằng mới và đường bờ trở lại trạng thái ổn định mới

Với đối tượng là dự báo diễn biến đường bờ do tác động của đê chắn sóng TTĐL Duyên hải, sự xói mòn bãi biển được xác định theo loại 1 ở trên Các công trình bảo vệ bờ phải tính với tuổi thọ kéo dài đến 30 năm và chiều dài phạm vi xem xét bảo vệ khoảng 30km

Xét về mặt bằng quy hoạch, các dạng công trình bảo vệ bờ điển hình và hiện đang được dùng phổ biến: Đê giảm sóng xa bờ, Đê giảm sóng nối bờ Trong đó, các công trình có thể lựa chọn dạng kết cấu đỉnh thấp hoặc đỉnh cao

Xét về kết cấu công trình, đê phá sóng được chia thành các loại: đê phá sóng dạng tường đứng, đê phá sóng có mái bảo vệ, đê phá sóng nổi, đê phá sóng chìm, đê phá sóng dạng phao

Trang 37

Chức năng và các điểm cần lưu ý của mỗi loại công trình được tổng hợp trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Đặc điểm chính một số loại công trình bảo vệ bờ [11]

Loại kết cấu Chức năng về thủy lực Chức năng kiểm soát vận

Kiểm soát hướng sóng

và làm giảm chiều cao sóng do sự nhiễu xạ

Kiểm soát dòng vận tải cát dọc bờ và ngang bờ

Bờ biển chỗ lồi chỗ lõm

Đê giảm sóng

gần bờ

Kiểm soát hướng sóng

và làm giảm chiều cao sóng do nhiễu xạ và phản xạ

Phân phối lại năng lượng sóng cho đều nhau

Bãi nhân tạo Giảm năng lượng sóng

vỡ và năng lượng tiêu tán tại lớp thấm

Kiểm soát dòng vận tải cát dọc bờ và ngang bờ

Kè bờ biển Bảo vệ vùng đất bằng

cách hạn chế sóng truyền qua

Ngăn sạt lở đường bờ, kiểm soát vận tải cát dọc

bờ

Tạo ra hố xói trước công trình, mất phần bãi bồi do dòng chảy và sóng phản

xạ trước công trình

2.3.2 Cơ sở tính toán ảnh hưởng của công trình bảo vệ bờ đối với chế độ thủy

động lực

Kè bảo vệ bờ là một dạng kết cấu theo chiều dài dọc bờ biển để hạn chế sự sạt

lở của bờ biển Chiều sâu phía trước mặt kè sẽ tăng lên do sự mất cân bằng trong vận tải cát dọc bờ Khi độ sâu ở phía trước của kè tăng, vận chuyển dọc bờ sẽ giảm

và bằng 0 khi độ sâu tại đó bằng với chiều sâu hoạt động Dact

Kè bảo vệ bờ được xác định bởi vị trí bờ biển của nó yrev(x) so với đường cơ

sở và vị trí các giới hạn của nó theo phương dọc bờ

Trang 38

Hình 2.5 Định nghĩa các thông số chính tính toán kè bảo vệ bờ [5]

Với các thông số chính được định nghĩa như trên hình 2.5, các tính toán đối với công trình kè bảo vệ bờ như sau :

+ Hiện tượng suy giảm vận chuyển cát dọc bờ

Đối với các tính toán có công trình kè bờ, đường mặt cắt ngang bờ biển được giả định là được đại diện bởi một chiều rộng hoạt động nhất định, Wpro Khi xói mòn đã xảy ra ở phía trước kè, mô hình sẽ tính toán với một bờ biển giả định, yfic

(xem hình 2.3) Vận chuyển trầm tích dọc bờ được giảm đi tương ứng với sự phân

bố của vận chuyển bờ biển, Qbyp,rev, được hiển thị dưới dạng vùng được tô gạch chéo trong hình 2.3

+ Hiện tượng suy giảm chiều cao hoạt động hact trong phương trình (2.20)

Trang 39

Mặt cắt ngang bờ biển sẽ thay đổi khi xuất hiện xói mòn trước mặt kè Điều này được xem xét trong phương trình liên tục thông qua chiều cao hoạt động hact

của mặt cắt hact được tính toán bằng cách giảm Dact tương ứng với khoảng cách dịch chuyển của bờ biển giả định sau khi có công trình

Trang 40

CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH TOÁN DỰ BÁO DIỄN BIẾN ĐƯỜNG

BỜ DO ẢNH HƯỞNG CỦA ĐÊ CHẮN SÓNG DỰ ÁN CẢNG

BIỂN TTĐL DUYÊN HẢI

3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

3.1.1 Điều kiện thủy hải văn

Điều kiện thủy hải văn khu vực nghiên cứu tham khảo Báo cáo lập dự án đầu

tư xây dựng công trình Luồng cho tàu biển trọng tải lớn vào sông Hậu [2]

3.1.1.1 Gió

Thống kê số liệu gió ngoài khơi khu vực nghiên cứu trong 9 năm (từ năm

1999 đến năm 2008) của Trung tâm khí tượng Anh quốc (United Kingdom Meteo Office) biểu diễn trong hình 3.1 và bảng 3.1

Hình 3.1 Hoa gió ngoài khơi quan trắc từ năm 1999 đến 2008

Ngày đăng: 16/06/2020, 00:03

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w