intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế đê chắn sóng

Chia sẻ: Nguyễn Tuấn Anh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:139

380
lượt xem
87
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế đê chắn sóng trình bày về điều kiện tự nhiên; phân tích và xử lý điều kiện biên; phân tích nguyên nhân và chọn giải pháp công trình; thiết kế đê chắn bùn cát; trình tự thi công đê chắn cát.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế đê chắn sóng

  1. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 1 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 MỤC LỤC Nguyễn   Tuấn   Anh_B  Lớp 45B................................................................................................................ 1 CHƯƠNG I............................................................................................................12  GIỚI THIỆU CHUNG.........................................................................................12 I.1. Giới thiệu khu vực nghiên cứu :...............................................................12 I.2. Xác định vấn đề. .......................................................................................13 I.2.1. Sạt lở bờ biển xã Hải Dương :................................................................14 I.2.2.  Khu vực Thuận An – Hòa Duân...............................................................14 I.3. Mục tiêu của đồ án....................................................................................15 I.4. Phạm vi của đồ án.....................................................................................15 I.5. Phương pháp thực hiện.............................................................................16 CHƯƠNG II .........................................................................................................17 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN........................................................................17 II.1. Điều kiện địa lý, địa hình........................................................................17 II.1.1. Vị trí địa lí:...............................................................................................17 II.2.2. Đặc điểm địa hình...................................................................................18 II.2. Điều kiện khí hậu.....................................................................................20 II.2.1. Gió...........................................................................................................20 II.2.2. Bão...........................................................................................................22 II.2.3. Mưa..........................................................................................................23 II.3. Điều kiện thủy, hải văn...........................................................................23 II.3.1. Thủy triều:..............................................................................................23 II.3.2. Chế độ sóng:...........................................................................................24 II.3.3. Dòng chảy:..............................................................................................26 II.3.4. Nước dâng...............................................................................................28 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  2. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 2 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 II.4. Điều kiện địa chất và bùn cát.................................................................28 CHƯƠNG III........................................................................................................31  PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ ĐIỀU KIỆN BIÊN.....................................................31 III.1. Phân tích xác định mực nước thiết kế.................................................31 III.1.1. Xác định cấp công trình.........................................................................31 III.1.2. Mực nước triều thiết kế :......................................................................33 III.1.3. Nước dâng thiết kế :..............................................................................34 III.1.4. Mực nước thiết kế:................................................................................35 III.2. Tính toán tham số gió..............................................................................35 III.2.1. Giá trị vận tốc Vgió do bão:..................................................................35 III.2.2. Xác định đà gió.......................................................................................38 III.3 Phân tích xác định các đặc trưng sóng thiết kế....................................39 III.3.1.Tính toán tham số sóng khởi điểm..........................................................39 III.3.2. Thông số sóng tại chân công trình.........................................................40 III.3.2.1: Hệ số khúc xạ   (kr ) và hệ  số  biến hình ( ks ) theo hướng Đông   Bắc(NE).......................................................................................................40 III.3.2.2: Hệ số khúc xạ   (kr ) và hệ  số  biến hình ( ks ) theo hướng Đông   (E)................................................................................................................41 III.3.3. Xác định biên sóng đổ :..........................................................................42 III.3.3.1. Độ sâu sóng đổ:............................................................................42 III.4. Phân tích, xác định vận chuyển bùn cát................................................43 CHƯƠNG IV.........................................................................................................44 PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN VÀ CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH.......44 IV.1. Phân tích cơ chế xói, bồi, phá hoại bờ biển và công trình bảo vệ bờ. ............................................................................................................................. 44 IV.2. Phương án lựa chọn tuyến đê chắn bùn cát........................................45 IV.3. Tính toán sóng nhiễu xạ sau công trình.................................................51 IV.3.1. Tính toán sóng nhiễu xạ hướng Đông Bắc............................................52 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  3. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 3 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 IV.3.1. Tính toán sóng nhiễu xạ hướng Đông ..................................................54 IV.4. Hiệu quả đê chắn bùn cát......................................................................55 IV.4.1. Dự báo lượng bùn cát bồi lấp trong luồng theo thông số sóng............55 IV.4.2. Hiệu quả đê chắn bùn cát......................................................................57 CHƯƠNG V .........................................................................................................59 THIẾT KẾ ĐÊ CHẮN BÙN CÁT.......................................................................59 V.1. Giới thiệu về các loại đê chắn bùn cát ( chắn sóng).............................59 V.1.1.Đê trọng lực tường đứng:........................................................................59 V.1.2. Đê chắn sóng mái nghiêng.......................................................................60 V.1.3.Đê chắn sóng hỗn hợp..............................................................................61 V.2. Thiết kế sơ bộ cho đê chắn bùn cát mái nghiêng..................................61 V.2.1. Xác định cao trình đỉnh đê.......................................................................61 V.2.2. Xác định trọng lượng khối phủ mái........................................................64 V.2.2.1. Trọng lượng khối phủ mặt:...........................................................65 V.2.2.2. Chiều dày lớp phủ và lớp lót.........................................................67 V.2.2.3. Giới hạn chân của lớp phủ chính..................................................69 V.2.3. Lớp lót......................................................................................................70 V.2.3.1. Trọng lượng lớp lót.......................................................................70 V.2.3.2. Chiều dày lớp lót............................................................................71 V.2.4. Tính toán chân khay.................................................................................72 V.2.4.1. Kích thước chân khay theo điều kiện ổn định trượt.....................74 V.2.4.2. Kiểm tra ổn định chân khay ..........................................................78 V.2.5. Tính toán lớp lõi.......................................................................................80 V.2.6. Bề rộng đỉnh đê.......................................................................................81 V.2.7. Tính toán cho đầu đê mở rộng................................................................82 V.2.7.1. Các yếu tố gây mất ổn định đầu đê:.............................................82 V.2.7.2. Kích thước cấu tạo đầu đê............................................................83 V.2.7.3. Kích thước khối phủ đầu đê mở rộng...........................................83 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  4. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 4 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 V.2.8. Tính toán lớp thềm dùng để chống xói chân khay..................................84 V.2.9. Tổng hợp khối lượng vật liệu dùng cho công trình................................84 V.3. Thiết kế kỹ thuật đê chắn bùn cát mái nghiêng...................................85 V.3.1. Kích thước vật liệu gia cố đê..................................................................85 V.3.1.1. Trọng lượng khối phủ mái.............................................................85 V.3.1.2. Kích thước khối Tetrapod phủ mái................................................86 V.3.1.3. Kích thước vật liệu lớp lót.............................................................87 V.3.1.4. Kích thước vật liệu lõi...................................................................87 V.3.1.5. Kích thước vật liệu chân khay.......................................................88 V.3.1.6. Kích thước khối bê tông đỉnh.........................................................88 V.3.2. Tính toán sức chịu tải của đất nền.........................................................88 V.3.2.1. Xác định ứng suất nén của công trình lên đất nền........................89 V.3.2.2. Xác định khả năng chịu tải của đất nền........................................91 V.3.3. Tính toán ổn định trượt cho công trình...................................................93 V.3.3.1. Tải trọng sóng tác dụng lên đê mái nghiêng..................................93 V.3.3.2. Kiểm tra trượt phẳng cho đê mái nghiêng.....................................96 V.3.4. Kiểm tra ổn định lún cho công trình........................................................97 V.3.4.1. Số liệu áp suất bề mặt...................................................................97 V.3.4.2. Số liệu lớp đất...............................................................................97 V.4. Thiết kế sơ bộ đê chắn sóng trọng lực tường đứng.........................101 V.4.1. Điều kiện áp dụng.................................................................................101 V.4.2. Kết cấu thùng chìm................................................................................101 V.5. Kết cấu sơ bộ cho từng phân đoạn......................................................103 V.5.1. Mặt cắt ngang và dọc của đê chắn sóng trọng lực tường đứng thùng   chìm......................................................................................................................103 V.5.2. Xác định cao trình đê.............................................................................105 V.5.3. Xác định kích thước thềm đá.................................................................107 V.5.4. Xác định bề rộng tường đứng cho từng phân đoạn của các tuyến đê. 109 V.5.5. Tính toán kích thước thùng chìm...........................................................117 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  5. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 5 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 CHƯƠNG VI.......................................................................................................123 TRÌNH TỰ THI CÔNG ĐÊ CHẮN CÁT.........................................................123 VI.1. Tổng quát................................................................................................123 VI.2. Thiết bị thi công.....................................................................................123 VI.3. Định vị công trình..................................................................................123 VI.4. Thi công chân đê.....................................................................................124 VI.5. Thi công lõi đê và lớp lót........................................................................124 VI.6. Thi công lắp đặt khối Tetrapod...........................................................125 VI.7. Các quy định khi thi công......................................................................126 VI.8. Kiểm tra và bảo dưỡng........................................................................127 CHƯƠNG VII..................................................................................................128 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................128 VII.1. Kết luận.................................................................................................128 VII.2. Kiến nghị................................................................................................129 Phụ lục................................................................................................................. 130 Phụ lục 1. Tính toán hệ số khúc xạ với sóng hướng Đông Bắc...............130 Phụ lục 2. Tính toán hệ số khúc xạ với sóng hướng Đông.......................134 Phụ lục 3. Tính toán vận chuyển bùn cát ven bờ.......................................135 Phụ lục 4. Sơ bộ khái toán giá thành công trình.........................................138 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  6. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 6 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 DANH MỤC HÌNH  Hình 1­1: Cửa Thuận An                                                                                         .....................................................................................       12  Hình 2­1: Bản đồ hành chính Thừa Thiên Huế                                                    ................................................       17  Hình 2­3: Biểu đồ hoa gió trạm Cồn Cỏ                                                               ...........................................................       26  Hình 2­4: Lát cắt địa chất công trình khu vực khao sát                                       ...................................       30  Hình 3.1 – Đồ thị phân bố Weibull                                                                         .....................................................................       36  Hình 3­2 : Đồ thị phân bố Weibull.                                                                        ....................................................................       39  Hình 3­3: Hoa gió tổng hợp tại cửa Thuận An (1988)                                         .....................................       40  Hình 3­4: Giản đồ khúc xạ sóng                                                                             .........................................................................       41  Hình 4­1: Sơ đồ bố trí tuyến đê theo phương án 1                                              ..........................................       48  Hình 4­2: Sơ đồ bố trí tuyến đê theo phương án 2                                              ..........................................       51  Hình 4­3: Tra hệ số kdif với góc sóng tới =450 và B/L = 2.                                  ..............................       53  Hình 4­4: Tính toán nhiễu xạ qua 1 đê bằng CRESS.                                          ......................................       54  Hình 4­5: Mặt cắt ngang luồng tại phân đoạn 1.                                                 .............................................       56  Hình 4­6: Mặt cắt ngang luồng tại phân đoạn 2.                                                 .............................................       56  Hình 4­7: Mặt cắt ngang luồng tại phân đoạn 3.                                                 .............................................       57  Hình 5­1: Tính toán Rc bằng Wadibe.                                                                    ................................................................       64 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  7. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 7 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008  Hình 5­2: Tính toán trọng lượng khối phủ mái bằng Wadibea.                         .....................       66  Hình 5­3: Sơ đồ săp xếp khối Tetrapot.                                                                ............................................................       67  Hình 5­4: Chân khay nước rất nông                                                                       ...................................................................       73  Hình 5­5: Chân khay nước nông.                                                                            ........................................................................       73  Hình 5­6: Chân khay nước sâu.                                                                               ...........................................................................       73  Hình 5­7: Sơ đồ xác định kích thước chân khay.                                                  ..............................................       74  Hình 5­8: Đồ thị xác định kích thước viên đá chân khay.                                    ................................       76  Hình 5­12: Sơ đồ đầu đê.                                                                                         .....................................................................................       82                                                                                                                                    82 .................................................................................................................................      Hình 5­14: Sơ đồ cấu tạo khối Tetrapod.                                                             .........................................................       86  Hình 5­15: Mặt cắt ngang đầu đê                                                                           .......................................................................       89  Hình 5­15: Biểu đồ áp lực sóng tính toán lớn nhất tác dụng lên mái dốc.         93 ....       Hình 5­16: Sơ đồ tính lún từng lớp .                                                                      ..................................................................       98  Hình 5­17: Một kết cấu thùng chìm điển hình.                                                  ..............................................       102  Hình 5­18. Mặt cắt ngang đê tường đứng.                                                          ......................................................       104  Hình 5­19: Mặt cắt ngang thềm đá.                                                                     .................................................................       107  Hình 5­20: Tải trọng sóng tác động lên công trình theo Goda.                          ......................       110  Hình 5­21: Tính toán các giá trị  và các lực p1, p2, p3 bằng Cress.                   ...............       113  ( Tính với phần đầu đê )                                                                                        ....................................................................................       113  Hình 5­22: Sơ đồ biểu thị các áp lực tác dụng.                                                  ..............................................       114  Hình 5­23: Sơ đồ thể hiện các lực gây trượt.                                                     .................................................       116  Hình 5­24. Kích thước thùng chìm.                                                                       ...................................................................       118  Hình 5­25. Sơ đồ tính toán ổn định nổi của thùng chìm.                                   ...............................       118  Hình P1: Tính toán các hệ số bằng CRESS.                                                        ....................................................       130  Hình P3.1: Tính toán vận chuyển bùn cát vào mùa đông                                   ..............................       135  ( Với hướng Đông Bắc )                                                                                         .....................................................................................       135  Hình 3.2: Tính toán vận chuyển bùn cát vào mùa đông                                     ................................       136  ( Với hướng Đông )                                                                                                 .............................................................................................       136  Hình 3.3: Tính toán vận chuyển bùn cát vào mùa hè.                                         .....................................       137  (Với hướng Đông Nam)                                                                                          ......................................................................................       137 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  8. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 8 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008  Hình 3.4: Tính toán vận chuyển bùn cát vào mùa hè.                                         .....................................       137  (Với hướng Tây Nam)                                                                                            ........................................................................................       137 DANH MỤC BẢNG BIỂU  Bảng 2.1: Bảng vận tốc trung bình theo tháng (TCVN 4088).                            ........................       21 Bảng   2.2.   Vận   tốc   gió   lớn   nhất   theo   tháng   trong   thời   kì   quan   trắc    (1959     1995)                                                                                                               ...........................................................................................................       21  Bảng 2. 3. Vận tốc gió cực đại ứng với chu kì lặp ( TCVN 4088)                      ..................       21  Bảng 2.4: Các cơn bão đổ bộ, ảnh hưởng đến khu vực (1960 – 2000 )             .........       22  Bảng 2.5: Tần suất mực nước:                                                                              ..........................................................................       24  Bảng 2.6: Một số đặc trưng chế độ sóng ở cửa vịnh Bắc Bộ                           .......................       25  và ven cửa Thừa Thiên Huế:                                                                                   ...............................................................................       25 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  9. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 9 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008  Bảng 2.7: Tần suất chiều cao sóng theo hướng (1993      1994), Đơn vị  đo là    %:                                                                                                                               ...........................................................................................................................       25 Bảng 2­8: Tần suất xuất hiện tốc độ  và hướng dòng chảy tại cửa Thuận    An.                                                                                                                               ...........................................................................................................................       27  Bảng 3­1: Bảng phân cấp công trình theo cấp luồng.                                          ......................................       32  Bảng 3­2 ­ Phân cấp công trình theo thông số kỹ thuật của tàu.                        ....................       33 Bảng 3­3 ­  Kết quả tính chênh lệch giữa trạm nghiệm triều và cao độ quốc   gia                                                                                                                                ............................................................................................................................       34  Bảng 3­4: Số liệu vận tốc gió tính theo phân bố Weibull:                                  ..............................       36  Bảng 3­5: Bảng tra giá trị Kt theo địa hình                                                           .......................................................       38  Bảng 3­6: Đà gió cho phép.                                                                                       ...................................................................................       39  Bảng 3 – 7: Bảng xác định độ sâu sóng vỡ .                                                          ......................................................       42  Bảng 3 – 8 : Bảng thống kê chiều cao sóng đổ tại độ sâu d = 6m.                     .................       43  Bảng 3­ 9: Lượng vận chuyển bùn cát trong năm.                                              ..........................................       44  Bảng 4­1: Bảng tính hdif với hướng gió Đông Bắc qua 2 đê AI và AII.             .........       53  Bảng 4­2: Chiều cao sóng nhiễu xạ cho đê AII với sóng hướng Đông.             .........       55  Bảng 4­3: Tính toán hệ số sa bồi cho các phân đoạn của tuyến luồng.            ........       56  Bảng 4­4: Bảng tính toán chiều dày lớp sa bồi do sóng gây ra.                          ......................       57  Bảng 4­5: Tính toán lượng bùn cát do các tuyến đê chắn được.                        ....................       58  Bảng 5­1: Hệ số thực nghiệm a, b với mái dốc thẳng. sóng nước sâu.            ........       62  Bảng 5­2: Tính toán giá trị Rc.                                                                                ............................................................................       63  Bảng 5­3: Trọng lượng khối gia cố mái ngoài.                                                     .................................................       65  Bảng 5­4: Trọng lượng khối gia cố mái trong.                                                     .................................................       66  Bảng 5­5: Giá trị và P.                                                                                              ..........................................................................................       68  Bảng 5­6: Chiều dày mái phủ phía ngoài.                                                             .........................................................       68  Bảng 5­7: Chiều dày mái phủ phía trong.                                                             .........................................................       69  Bảng 5­8: Trọng lượng lớp lót ngoài                                                                     .................................................................       70  Bảng 5­9: Trọng lượng lớp lót trong                                                                     .................................................................       71  Bảng 5­10: Chiều dày lớp lót mái phía ngoài.                                                       ...................................................       71  Bảng 5­11: Chiều dày lớp lót mái phía trong.                                                       ...................................................       72 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  10. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 10 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 Bảng 5­12: Tính toán chiều cao và cao trình đỉnh chân khay cho từng đoạn   mái trước đê.                                                                                                             .........................................................................................................       75 Bảng 5­13: Tính toán chiều cao và cao trình đỉnh chân khay cho từng đoạn   mái sau đê.                                                                                                                  ..............................................................................................................       75 Bảng 5­14: Tính toán đường kính và trọng lượng viên đá chân khay cho các   tuyến đê.                                                                                                                    ................................................................................................................       78  Bảng 5­15: Tính toán bề rộng đỉnh và đáy chân khay.                                        ....................................       78  Bảng 5­16: Trọng lượng viên đá lớp lõi.                                                               ...........................................................       81  Bảng 5­17: Tính toán bề rộng đỉnh đê                                                                   ...............................................................       82  Bảng 5­18: Kích thước đoạn mở rộng đầu đê.                                                    ................................................       83  Bảng 5­19: Bảng tính trọng lượng khối phủ cho đầu đê mở rộng.                  ..............       83  Bảng 5­18: Tính trọng lượng và kích thước vật liệu thềm chống xói.             ........       84  Bảng 5­19: Tổng hợp số lượng kết cấu sử dụng cho thi công đê A1.               ...........       84  Bảng 5­20: Tính toán khối lượng vật liệu dùng cho công trình.                        ....................       85  Bảng 5­21: Tính toán kích thước khối Tetrapod.                                                 .............................................       86  Bảng 5­22: Chiều dày lớp phủ                                                                            ...........................................................................         87  Bảng 5­23: Bảng trọng lượng của lớp dưới.                                                       ...................................................       87  Bảng 5­24: Chiều dày lớp dưới.                                                                             .........................................................................       87  Bảng 5­25: Kích thước chân khay.                                                                         .....................................................................       88  Bảng 5­26. Bảng tra giá trị m1, m2.                                                                        ....................................................................       92  Bảng 5­27: Các chỉ tiêu cơ lý của đất.                                                                   ...............................................................       97  Bảng 5­28: Bảng tính lún tổng cộng.                                                                   ...............................................................       100  Bảng 5­29 : Hệ số γ s.                                                                                             .........................................................................................       106  Bảng 5­ 30: Bảng tính toán Rc.                                                                              ..........................................................................       106  Bảng 5­31: Cao trình thềm đá.                                                                              ..........................................................................       107  Bảng 5­32: Tính toán Dn50, W50 và chiều dày chân thềm t.                             .........................       108  Bảng 5­33: Sơ bộ chọn kích thước chiều rộng tuyến đê A1.                           .......................       109  Bảng 5­34: Tính toán giá trị L tại độ sâu tính toán.                                           .......................................       112  Bảng 5­35: Tính toán giá trị hb.                                                                            ........................................................................       112  Bảng 5­36: Tính toán α 1, α 2, α 3                                                                           .......................................................................       113  Bảng 5­37: Tính toán p1, p2, p3, và pu.                                                                 .............................................................       114 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  11. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 11 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008  Bảng 5­38: Tính toán các lực tác dụng lên đê.                                                     .................................................       115  Bảng 5­39: Tính toán hệ số SFsliding.                                                                 .............................................................       116  Bảng 5­40. Kích thước thùng chìm.                                                                      ..................................................................       118  Bảng 5­41. Tính toán sơ bộ khối lượng thùng chìm.                                         .....................................       120  Bảng 5­42. Tính toán mớn nước và trọng tâm C của thùng chìm.                   ...............       121  Bảng 5­43. Tính toán tâm nổi W của thùng chìm.                                              ..........................................       121  Bảng 5­44. Bảng tính toán chiều cao tâm nghiêng ρ  của thùng chìm.              ..........       121  Bảng 5­45. Bảng tính toán tâm nghiêng m của thùng chìm.                               ...........................       121  Bảng P1.1: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 1 – Đi vào gốc.                         ....................       131  ( Hướng NE – đê A1 ).                                                                                            ........................................................................................       131  Bảng P1.2: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 2 – Đi vào thân đê                    ................       131  ( Hướng NE – đê A1 ).                                                                                            ........................................................................................       131  Bảng P1.3: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 3 – Đi vào đầu đê                     .................       132  ( Hướng NE – đê A1 ).                                                                                            ........................................................................................       132  Bảng P1.4: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 4 – Đi vào đầu đê                     .................       132  ( Hướng NE – đê A2 ).                                                                                            ........................................................................................       132  Bảng P1.5: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 5 – Đi vào thân đê                    ................       133  ( Hướng NE – đê A2 ).                                                                                            ........................................................................................       133  Bảng P1.6: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 6 – Đi vào gốc đê                     .................       133  ( Hướng NE – đê A2 ).                                                                                            ........................................................................................       133  Bảng 2.1: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 7 – Đi vào gốc đê                        ..................       134  ( Hướng E – đê A2 ).                                                                                               ...........................................................................................       134  Bảng 2.2: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 8 – Đi vào thân đê                       ...................       134  ( Hướng E – đê A2 ).                                                                                               ...........................................................................................       134  Bảng 2.3: Tính toán hệ số kr, ks cho tia sóng 9 – Đi vào đầu đê                       ...................       135  ( Hướng E – đê A2 ).                                                                                               ...........................................................................................       135 Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  12. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 12 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 CHƯƠNG I  GIỚI THIỆU CHUNG I.1. Giới thiệu khu vực nghiên cứu : Tỉnh Thừa Thiên Huế là tỉnh phía Nam của  vùng duyên hải Bắc Trung Bộ,   phía Bắc giáp tỉnh Quảng Trị, phía Tây giáp với nước CHDCND Lào, phía Nam  giáp với thành phố  Đà Nẵng, phía Đông giáp với biển Đông với đường bờ  biển   dài khoảng 120Km. Khu vực cửa Thuận An – tỉnh Thừa Thiên Huế ( Hình 1­1 ) có tọa độ  địa lý   từ 16034’ đến 16034’20’’ vĩ độ bắc và từ 107037’ đến 107037’20’’ kinh độ Đông,  nằm giữa hai xã Thuận An thuộc huyện Phú Vang và Hải Dương thuộc huyện   Hương Trà, cách thành phố Huế khoảng 15Km. Hình 1­1: Cửa Thuận An Cửa Thuận An có vai trò là cửa ngõ giao thông đường biển của thành phố  Huế nói riêng và của cả  tỉnh Thừa Thiên Huế  với các tỉnh thành trong cả  nước.  Cảng Thuận An nằm ngay sát cửa Thuận An được xây dựng năm 1968 phục vụ  cho chế độ Mỹ ngụy, sau năm 1975 đất nước hoàn toàn giải phóng cảng Thuận   An được sử dụng như  một cảng tổng hợp phục vụ cho việc tiếp nhận, vận tải   và bốc xếp hàng hóa phục vụ cho việc phát triển dân sin kinh tế của địa phương  cũng như  của cả  khu vực miền Trung. Con đường ngắn nhất để  nối cảng với   biển là qua cửa Thuận An. Tuyến luồng của cảng qua phá Tam Giang, qua cửa  biển được hình thành và cũng chính là tuyến luồng giao thông quan trọng phục   Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  13. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 13 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 vụ  cho các hoạt động của cảng, cho việc lưu thông phát triển kinh tế  của ngư  dân huyện Phú Vang và của Thừa Thiên Huế.  Cửa Thuận An là cửa thoát lũ sông Hương,  ảnh hưởng trực tiếp đến tình   trạng úng ngập kéo dài vùng hạ lưu sông Hương trong đó có thành phố Huế vào   mùa lũ. Cho đến nay cảng Thuận An ( cùng với cảng Chân Mây mới được đưa  vào khai thác 19/5/2003 ) vẫn là đầu mối duy nhất để  nối các phương thức giao  thông vận tải đường biển, đường thủy nội địa, đường bộ  và là cửa ngõ thông  thương nối Thừa Thiên Huế với các tỉnh bạn trong nước cũng như trong khu vực  trong mối quan hệ giao lưu hàng hóa.  Cảng Thuận An nằm ngay sát cửa Thuận An diễn biến của vùng cửa ra  biển ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của cảng. Cửa Thuận An còn là một cán cân sinh thái quan trọng trong hệ  sinh thái  đầm phá  Tam Giang – Cầu Hai, thông qua việc điều tiết sự trao đổi nguồn nước  với biển. Bãi tắm Thuận An là khu nghỉ  mát chính của tỉnh và đã được quy hoạch  thành khu du lịch lớn trong dự  án phát triển du lịch của tỉnh, nhưng việc quan   trọng hơn là việc xói lở bãi tắm Thuân An đe doạ việc chọc thủng ranh giới cuả  biển và đầm phá phá vỡ toàn bộ hệ  môi trường sinh thái trong một vùng rông lớn  của tỉnh. Do đó việc xây dựng công trình chống bồi xói cho cửa Thuận An là một  nhiệm vụ vô cùng cấp thiết. Trong những năm 1999 – 2000 tỉnh Thừa Thiên Huế đã trải qua nhiều cơn lũ   liên tiếp trong đó có lũ lịch sử  vào tháng 10 năm 1999.  Ảnh hưởng của lũ trên   diện rộng, thời gian dài đã gây nhiều thiệt hại về người, tài sản và các công trình  công cộng trong đó cơ sở hạ tầng giao thông bị thiệt hại nặng nề. Năm 2001, bờ biển tỉnh Thừa Thiên Huế đoạn cửa Thuận An đến Hòa Duân  tiếp tục bị  xâm thực nặng dẫn đến sạt lở  bờ  biển nghiêm trọng đe dọa tính  mạng của nhân dân trong khu vực, gây xáo trộn về an ninh, trật tự xã hội vì hàng  loạt hộ dân đã phải di dời đến nơi ở khác. I.2. Xác định vấn đề.  Bờ biển tỉnh Thừa Thiên Huế là một trong những đoạn bị xâm thực thường   xuyên, đe dọa đất ở, gây nguy hiểm cho cuộc sống dân cư trong vùng. Theo khảo   sát thì khu vực Thuận An – Hòa Duân đã có hiện tượng bị xâm thực , xói từ trước  Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  14. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 14 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 trận lũ lịch sử  ( tháng 9/1999 ) khá lâu, nhất là đoạn từ  bãi tắm Thuận An đến   Hòa Duân và đoạn bờ biển xã Hải  Dương sát với cửa Thuận An. Sau lũ 9/1999   thì mức độ sạt lở bờ biển đoạn này trở nên nghiêm trọng hơn gây ra những thiệt  hại nặng nề. Tình hình xói lở  bờ  biển của khu vực Thuận An – Hòa Duân và bờ  biể  xã   Hải Dương : I.2.1. Sạt lở bờ biển xã Hải Dương : ­ Từ  lũ tháng 9/1999 đến tháng 7/2000 : Trong giai đoạn này khu vực bờ  biển thuộc địa phận xã Hải Dương, hiện tượng xói lở bờ biển diễn ra với tốc độ  và mức độ lớn hơn trước đó nhiều lần. Diện tích đất dọc bờ biển bị  mất do xói  lở  khoảng 12,25Ha phân bố  trên chiều dài gần 2,6Km suốt từ  phía đầm phá ra   ngoài cửa biển. Chiều rộng khu vực bị xói trung bình khoảng 47m, có nơi chiều   rộng xói lở  lên đến 90m. Hiện tượng xói lở  với cường độ  mạnh  ở  đây diễn ra   vào thời gian từ tháng 1 đến tháng 7 năm 2000. ­ Sau tháng 7/2000 hiện tượng xói lở bờ biển diễn ra với cường đọ mạnh  đã làm cho trạm Hải đăng lật nhào xuống biển, hơn 20 nhà dân chài ven biển   cũng bị  đổ  xuống. Hiện nay suốt trên chiều dài 2Km bờ  biển đoạn này, hiện   tượng xói lở vẫn đang tiếp tục diễn ra. Xói lở đã tạo ra đường bờ có dạng vòng   cung lõm, diện tích bờ bị lở  của khu vực này khoảng 5,57Ha, chiều rộng xói lở  trung bình 30m, chỗ  lớn nhất là 60m. Khu vực ngọn Hải Đăng xói lở  sâu vào   22m. Hiện tượng xói lở  diễn ra mạnh nhất vào thời kì từ  tháng 7 đến tháng 9   năm 2000 và từ tháng 12/2000 đến tháng 1/2001. I.2.2.  Khu vực Thuận An – Hòa Duân. ­ Từ lũ tháng 11/1999 đến tháng 7/2000 : Trận lũ năm 1999 đã mở lại cửa   biển Hòa Duân với chiều rộng khoảng 600 ÷ 700m, làm cắt đứt quốc lộ 49B. Sau  lũ mức độ sạt lở bờ biển đoạn Thuận An – Hòa Duân gia tăng mãnh liệt. Trong   vòng một năm khu vực này đã bị xói lở sâu với chiều rộng có nơi lên tới 90m và   trung bình khoảng 50m. Khu vực bãi tắm Thuận An trên chiều dài 6,6Km từ  cửa Thuận An đến  Hòa Duân, chiều rộng trung bình bị  xói lở  là 35m, vị  trí lớn nhất là 60m. Trong   giai đoạn này toàn bộ bờ biển bị xói lở mạnh với tốc độ 40m/năm, tổng diện tích  đất đai bị xói lở mất khoảng 44,7Ha. Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  15. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 15 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 Sau tháng 7/2000 : Sau khi công trình khôi phục QL49B hoàn thành ( đập   bịt cửa Hòa Duân ), đập chắn đã tạo ra vùng bồi phía biển khá lớn, nhưng đường  bờ vẫn là một vòng cung lõm cách bờ cũ khá xa. Toàn bộ bãi cát rộng lớn trước   đây thuộc bãi tắm Thuận An đã bị xói mất để lại bờ cát dốc đứng. Trước tình hình đó đòi hỏi chính quyền địa phương phải có biện pháp xử  lý  khắc phục kịp thời để bảo vệ khu vực bờ biển tỉnh Thừa Thiên Huế  nhằm bảo   vệ cho cuộc sống của người dân cũng như  để  đảm bảo cho việc phát triển kinh  tế của tỉnh. I.3. Mục tiêu của đồ án. Thông qua tìm hiểu một số tài liệu về kết quả khảo sát nguyên nhân gây ra  hiện xói lở mạnh là do khu vực này thường xuyên phải hứng chịu những đợt bão  mạnh tác động trực tiếp, hiện tượng gió mùa Đông Bắc có mưa vừa kết hợp với   triều cường… sinh ra sóng ngoài khơi đánh mạnh vào bờ  mang cát ra và dòng   chảy ven bờ mang cát đi. Những tác động như vậy làm cho lượng cát ở bãi biển   bị  xói mòn dần tạo độ  dốc không  ổn định và dẫn đến sụt lở  liên tục ngày càng  sâu. Từ  những thiệt hại do hiện tượng xói lở  bờ  biển gây ra cho cuộc sống  người dân ven biển và ảnh hưởng tới tiến trình phát triển kinh tế của tỉnh Thừa   Thiên Huế  nên trong đồ  án em muốn đề  xuất biện pháp công trình: Xây dựng  công trình đê chắn bùn cát tại khu vực cửa Thuận An nhằm : ­ Chống bồi lắng luồng tàu để ổn định luồng vào cảng Thuận An. ­ Hạn chế xói lở  để  bảo vệ  bờ biển, đất đai cho người dân sống ven  biển và giữ ổn định về môi trường cho khu vực. I.4. Phạm vi của đồ án. Trong đồ án này đối tượng nghiên cứu là đoạn luồng tàu qua cửa Thuận An   và khu vực bờ biển kề hai bên cửa. Phạm vi nghiên cứu của đồ  án là khu vực cửa biển Thuận An có xét đến  ảnh hưởng của công trình xây dựng đến khu vực xung quanh như  khu vực bờ  biển xã Hải Dương nằm phía bắc cửa Thuận An và khu vực Hòa Duân để  đảm   bảo tính thống nhất, đồng bộ  trong việc áp dụng giải pháp chỉnh trị  cửa biển   Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  16. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 16 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 phục vụ  giao thông thủy với các giải pháp công trình chống xói lở  bờ  biển xã  Hải Dương và cửa Thuận An. I.5. Phương pháp thực hiện. Để thực hiện được đồ án thì em đã tiến hành các bước như sau: ­ Thu thập, điều tra, xử  lí số  liệu về  địa hình, số  liệu về  điều kiện   thủy hải văn, khí tượng, địa chất và dân sinh kinh tế  trong khu vực  phạm vi của đồ án. ­ Xác định sự  cần thiết của công trình đê chắn bùn cát đối với luồng   tàu vào cảng Thuận An và với tình hình xói lở  bờ  biển khu vực hai   bên cửa Thuận An. ­   Xử  lý số  liệu thu được để  tính toán các điều kiện biên nhằm lựa   chọn giải pháp và thiết kế công trình như : bố trí mặt bằng, giải pháp  kết cấu và biện pháp thi công… ­ Tính toán khối lượng công trình và đưa ra mức đầu tư  cần thiết để  xây dựng được công trình. ­ Hiệu quả của công trình đê chắn bùn cát đem lại sau khi hoàn thành. ­ Đánh giá tác động của công trình đối với môi trường khu vực. Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  17. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 17 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 CHƯƠNG II  ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN II.1. Điều kiện địa lý, địa hình. II.1.1. Vị trí địa lí: Thừa Thiên Huế  ( Hình 2­1 ) là một trong 4 tỉnh thuộc vùng kinh tế  trọng   điểm miền Trung, có toạ độ địa lý 16­16,80 vĩ bắc và 107,8­108,20 kinh đông.  Hình 2­1: Bản đồ hành chính Thừa Thiên Huế Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  18. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 18 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 Diện tích tự nhiên 5.053,99 km2, dân số trung bình năm 2003 ước là 1.105,5  nghìn người, chiếm 1,5% về diện tích và 1,5% về dân số so với cả nước. Thừa Thiên Huế nằm trên trục giao thông quan trọng xuyên Bắc­Nam, trục  hành lang Đông­Tây nối Thái Lan ­ Lào ­ Việt Nam theo đường 9. Thừa Thiên  Huế ở vào vị trí trung độ của cả nước, nằm giữa thành phố Hà Nội và thành phố  Hồ Chí Minh là hai trung tâm lớn của hai vùng kinh tế phát triển nhất nước ta, là   nơi giao thoa giữa điều kiện tự  nhiên ­ kinh tế  ­ xã hội của cả  hai miền Nam ­   Bắc. Thừa Thiên Huế  là một trong những trung tâm văn hoá, du lịch, trung tâm  giáo dục đào tạo, y tế  lớn của cả  nước và là trung tâm phát triển kinh tế  quan   trọng của vùng kinh tế trọng điểm miền Trung. Bờ biển của tỉnh dài 120 km, có cảng Thuận An và vịnh Chân Mây với độ  sâu 18 ÷ 20m  đủ điều kiện xây dựng cảng nước sâu với công suất lớn, có cảng   hàng không Phú Bài nằm trên đường quốc lộ 1A và đường sắt xuyên Việt chạy   dọc theo tỉnh, có 81 km biên giới với Lào. Vị  trí địa lý như  trên đã tạo điều kiện thuận lợi cho Thừa Thiên Huế  phát  triển sản xuất hàng hoá và mở rộng giao lưu kinh tế ­ xã hội với các tỉnh trong cả  nước và quốc tế. Cảng Thuận An thuộc sở GTVT tỉnh Thừa Thiên Huế quản lí và khai thác,  cảng cho phép cập tầu tới 1000 DWT để khai thác nhập khẩu hàng hóa phục vụ  cho tình. Cảng thuộc địa bàn thôn Tân Mỹ xã Phú Tân huyện Phú Vang tỉnh Thừa   Thiên Huế. Cảng nằm  ở  bờ  Tây Nam của phá Tam Giang cách bờ  biển Thuận  An khoảng 4km về  phía Đông Nam và cách trung tâm thành phố  khoảng 12km.  Cảng Thuận An có tọa độ địa lí 13o33’ vĩ độ Bắc và 107o38’23’’ kinh độ Đông.         Trong tình hình hội nhập kinh tế như hiện nay của Việt Nam nói chung  và tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng đã đặt ra một nhu cầu cấp thiết là phải nâng  cấp cảng Thuận An và luồng tầu vào cảng nhằm đáp ứng nhu cầu giao lưu hàng  hóa bắng đường biển với các tỉnh bạn và với quốc tế. Muốn phát triển cảng  Thuận An trở thành cảng có thể tiếp nhận tầu từ 1000 DWT đến 2000 DWT với  lượng hàng hóa thông qua lớn thì ngoài việc cải tiến phương tiện vận chuyển,  không ngừng xây dựng cơ sở vật chất của cảng ngày càng hiện đại hơn còn phải  cải tạo luồng vào cảng đảm bảo cho tàu bè vào cảng an toàn thuận lợi.           Một trong những biện pháp cải tạo luồng tàu hiệu quả và lâu dài là   xây dựng công trình đê chắn cát chống bồi lấp luồng tầu vào cửa Thuận An. II.2.2. Đặc điểm địa hình. Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  19. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 19 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 Thuận An là  cửa biển  thuộc  sông Hương,  bờ  trái thuộc xã  Hải Dương  huyện Hương Trà, bờ  phải thuộc xã Thuận An, huyện Phú Vang, Tỉnh Thừa  Thiên Huế. Khu vực cảng Thuận An nằm ở dìa ngoài của đồng bằng Thừa Thiên  Huế, trên dải cát ngăn cách vịnh Bắc Bộ và Hệ đầm phá nổi tiếng Tam Giang –   Thuỷ Tú – Cầu Gai với địa hình được mô tả như sau:          Diện tích tự nhiên 5009 Km 2, nằm trên dải đất hẹp có chiều dài 127  Km, địa hình tỉnh Thừa Thiên Huế  có cấu tạo dạng bậc khá rõ, với đầy đủ  các   dạng địa hình gò đồi, rừng núi, đồng bằng duyên hải, đầm phá và biển tập trung   trong một không gian hẹp  thấp dần từ  Tây sang Đông, phía Tây là dãy núi cao,   phần giữa là đồi núi thấp, phía Đông là dải đồng bằng nhỏ hẹp. ­ Địa hình núi chiếm khoảng 1/4 diện tích nằm ở  biên giới Việt ­ Lào và  tỉnh Quảng Nam Đà Nẵng. Địa hình đồng bằng là một phần đồng bằng  duyên hải miền Trung, bề ngang hẹp và chiều dọc kéo dài theo phương   Tây Bắc ­ Đông Nam, song   song với bờ  biển. Trong miền đòng bằng  ven biển có nhiều đầm phá, vũng như  phá Tam Giang, đầm Hà trung,  đầm Cầu Hai, vũng An cư, chúng đổ  ra biển  ở  cửa Thuận An, cửa Tư  Hiền và cửa Lăng Cô. Chiều sâu trung bình của đầm phá la từ  2   4m,  có nơi sâu tới 7m. Ngoài ra ở vùng đồng bằng sát núi còn có một số hồ  nhỏ nước ngọt như hồ Hoà Mỹ, hồ Thọ Sơn, hồ diện Hòn Chén... ­ Một   dạng   địa   hình   phân   bố   khá   phổ   biến   trong   vùng   đồng   bằng   là   những cồn cát chạy song song với bờ  biển có độ  cao từ  5    30m, hai  sườn không cân xứng, sườn phía Tây có độ  dốc khá lớn từ  20     300,  sườn phía Đông có độ dốc thoải hơn từ 10   150. Đường bờ biển : ­ Dải cồn cát ngăn cách hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai với biểu hiện   bị xâm thực và xói lở nghiêm trọng ở ba khu vực : từ xã Hải Dương đến   Thuận An, từ Thuận An đến Hòa Duân và từ Hòa Duân đến Phú Thuận. ­ Bờ  biển có cồn cát chắn từ  cửa Thuận An đến làng Hòa Duân tương  đối thẳng và có hướng Tây Bắc – Đông Nam. Dải cát trong đoạn này  nơi rộng nhất đạt tới 850m ( gần cầu Thuận An ) đến 80m (ở  eo Hòa  Duân ). Cao độ của cồn cát phía biển dao động từ 2,5m đến 3m, bờ phía   đầm có cao độ thấp hơn. Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
  20. Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL                           ­ 20 ­                    Đồ án tốt nghiệp 2008 ­ Bờ  biển vùng này trống trải không được che chắn. Từ  bờ  ra 20m đến   25m đáy biển có độ dốc 9% ÷ 10%, kế đến có độ dốc 1,75 ÷ 2,5% trong  khoảng 100m, xa ra nữa đáy biển thay đổi đột ngột dốc và sâu. Cửa biển : ­ Cửa biển chính của phá Tam Giang – Cầu Hai là cửa Thuận An và cửa   Tư  Hiền. Cửa Thuận An rộng khoảng 380m, không sâu, địa hình biến  đổi từ  Đông sang Tây với cao độ  từ  ­1m đến ­4m. Cửa Tư  Hiền hẹp   hơn với chiều rộng khoảng 50m, sâu trung bình 1,0m. Biên độ  triều  ở  Thuận An và Tư Hiền khác nhau, biên độ triều thấp ở Thuận An và tăng   dần lên về  phía Tư  Hiền và có một số   ảnh hưởng triều của vùng kế  cận bên là vịnh Chân Mây. ­ Các cửa biển thường được khai thông trong mùa mưa bão lớn. Cửa biển   bị  lấp tự  nhiên lại chủ  yếu xảy ra vào mùa khô ( gió mùa Đông Bắc   thịnh hành trong khu vực ), nhất là trong những năm không có mưa lớn. Luồng tàu qua cửa Thuận An : Tổng chiều dài luồng tàu từ biển vào cảng Thuận   An khoảng 5Km và có thể phân chia thành hai đoạn: ­ Đoạn trong phá Tam Giang: là đoạn luồng kín ít chịu tác đọng của các   yếu tố  động lực biển, đoạn này chạy trong đầm phá theo lạch sâu tự  nhiên. Chiều dài 2,5Km nối cảng với cửa Thuận An, tuyến luồng  ổn   định.  ­ Đoạn luồng ngoài biển ( dài 2,5Km ) : độ ổn định về hướng tuyến nhỏ.  Do chịu tác động của dòng chảy mùa lũ, dòng ven và dòng triều nên   thường thay đổi theo mùa, theo năm. Địa hình đoạn luồng đi qua đáy  biển có cao độ  từ  ­5 đến ­10m theo đường trũng sâu, nhưng cách cửa  khoảng 1,5Km có ngưỡng cạn và cao độ đỉnh ngưỡng cạn chỉ đạt từ  ­3   đến ­4m. II.2. Điều kiện khí hậu. II.2.1. Gió. Chế độ gió ở đây chia làm 2 mùa rõ rệt: Gió mùa hè và gió mùa đông. Nguyễn Tuấn Anh_B                                                                                       Lớp 45B
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2