Đề tài Ứng dụng phần mềm Mepbay để phân tích lựa chọn tuyến công trình đập chắn sóng tại cửa Đề Gi, tỉnh Bình Định

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MEPBAY ĐỂ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN TUYẾN CÔNG

TRÌNH ĐẬP CHẮN SÓNG TẠI CỬA ĐỀ GI, TỈNH BÌNH ĐỊNH

SVTH :

Đỗ Thị Tuyết

Trần Thị Nguyệt

53B2

Lớp :

GVHD: PGS.TS. Trần Thanh Tùng

Cửa Đề Gi nằm trên ranh giới phía Đông của xã Mỹ Chánh, huyện Phù Mỹ, và xã Cát

Minh, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định. Nằm ở cực Bắc của tiểu vòng cung được giới hạn từ mũi

Vĩnh Lợi đến mũi Hòn Héo, phía Bắc là các dãy núi kéo dài ra biển chắn gió Đông Bắc, phía Nam là

dãy cồn cát kéo dài đến mũi Hòn Héo. Do nằm trong tiểu vòng cung Vĩnh Lợi – Hòn Héo nên cửa

Đề Gi chịu ảnh hưởng quyết định của sự dao động và bồi xói của tiểu vòng cung này theo chu kỳ

mùa. Dưới tác động của các quá trình biển và lục địa , cửa Đề Gi thường có những biến đổi rất lớn

theo chu kỳ mùa. Để khắc phục những sự biến đổi đó, và ổn định bãi biển phía nam cửa Đề Gi, cần

lựa chọn để xây dựng được tuyến công trình đập chắn sóng, giảm cát phù hợp ở bờ bắc.

Nghiên cứu này sẽ đánh giá trạng thái cân bằng bãi biển ở bờ nam với các kịch bản xây

dựng đập chắn sóng và bùn cát ở mũi đá bờ bắc thông qua việc ứng dụng mô hình phân tích cân

bằng bãi biển (trên mặt bằng) MEPBAY. Các kết quả tính toán trên mô hình sẽ góp phần vào việc

lựa chọn tuyến đập chắn sóng phù hợp ở bờ bắc và tạo đường bờ ổn định ở bờ nam cửa Đề Gi.

1.Giới thiệu lưu vực nghiên cứu.

1.1 Vị trí địa lý

Cửa Đề Gi nằm trên ranh giới phía Đông của xã Mỹ Chánh , huyện Phù Mỹ và xã Cát

Minh,huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định.Khu Vực nghiên cứu có tọa độ (14⁰07’ – 14⁰11’N) và (109⁰

08’ -109⁰14’E). Cửa Đề Gi là cửa thoát nước của hệ thống sông La Tinh với diện tích lưu vực

719Km2.Nằm ở cửa cực Bắc của tiểu vòng cung được giới hạn từ mũi Vĩnh Lợi đến mũi Hòn Héo,

Phía Bắc cửa Đề Gi là các dãy núi kéo dài ra biển chắn gió Đông Bắc , Phía Nam là dãy cồn cát cao

kéo dài đến mũi Hòn Héo. Do nằm trong tiểu vòng cung (Vĩnh Lợi –Hòn Héo) nên cửa Đề Gi chịu

ảnh hưởng quyết định của sự dao động và xói bồi của tiểu vòng cung này theo chu kì mùa.Ngoài

việc chịu tác dụng của các quá trình động lực biển, cửa Đề Gi còn chịu ảnh hưởng của nước do mưa

lũ đổ ra cửa song qua đầm Nước ngọt.

Dưới tác dụng của các quá trình biển và lục địa cửa Đề Gi thường có những biến đổi rất lớn

theo chu kì mùa.

1

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Hình 1 Hình ảnh cửa Đề Gi-Tỉnh Bình Định

1.2 Thời tiết – Khí hậu.

Khu vực cửa Đề Gi cũng như vùng phụ cận nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa .Mùa đông

kéo dài từ tháng 10 năm trước đến hết tháng 3 năm sau.Thời kì này ngoại trừ tháng 10 còn mang

tính chất chuyển mùa, thì các tháng còn lại đều chiu sự chi phối của gió mừa Đông Bắc. Từ tháng 4

đến hết tháng 9 chịu sự thay đổi chi phối của gió mùa Tây Nam.Tuy nhiên ở khu vực miền Trung do

núi tiến sát ra biển nên gió mùa khi tiến vào đất liền đã bị biến dạng dưới tác dụng của địa

hình.Ngoài sự tác dụng của 2 hướng gió chính, vùng nghiên cứu còn chịu ảnh hưởng của quy luật

miền duyên hải đó là gió đất và gió biển , vận tốc gió trung bình năm là 1.7m/s. Tháng 11 là tháng

có vận tốc gió trung bình lớn nhất 2.5m/s.Nhiệt độ không khí trung bình năm là 26.1^0C.

Do thời tiết khí hậu vậy nên sự phân bố hướng sóng diễn ra theo các tháng trong năm như

sau:

Từ tháng 11 năm trước đến tháng 04 năm sau trên thềm lục địa tỉnh bình Định sóng có

hướng Đông Bắc (NE). Riêng trong thời kì tháng 11 năm trước đến tháng 02 năm sau có xuất hiện

sóng hướng Bắc(N). nhưng tần suất và cường độ rất nhỏ so với hướng Đông Bắc. Tháng 05 là thơi

kì chuyển mùa , sóng không ổn định và khá yếu.Từ tháng 6 đến tháng 9 trên toàn vùng nghiên cứu

có sóng hướng Tây Nam .Nhưng trong mùa gió Tây Nam không quan trắc được sóng có độ cao lớn,

nên ta không xét tới.Các sóng hướng khác có tần suất không đáng kể và cường độ nhỏ.

2

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Hình 2-1.Sơ đồ khúc xạ sóng gió hướng Đông Bắc tại vùng ven biển Đề Gi – Bình Định

1.3 Địa hình

Khu vực cửa Đề Gi khá nông và hẹp với luồng chính đi sát mạch núi phía Đông Bắc với độ

sâu tại bãi cạn khoảng từ -2,2m đến -2.5m. Phía Nam cửa Đề Gi là bờ biển thuộc xã Cát Khánh dài

khoảng12km với các đụn cát cao khoảng 10m chạy dài về phía Đông Nam tới chân núi Hòn Héo.

3

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

2.Giới thiệu mô hình nghiên cứu MEPBAY.

Với địa mạo của bờ biển dạng vòng cung, một vài mô hình kinh nghiệm bấy lâu nay đã

được đưa ra để những đường cong bờ biển phù hợp với mô hình ngoài thực tế này .Trong đó,việc

đưa mô hình hình dạng vịnh parabolic này bới Hsu và Evans (1989) là một mô hình nhận được

nhiều thu hút nhất. Tuy nhiên hướng áp dụng của mô hình parabolic này đòi hỏi việc tính toán thủ

công của các vị trí trên đường bờ theo lí thuyết và tính toán kết quả trên bản đồ hoặc ảnh vệ tinh.

Quy trình tính toán mặc dù rắc rối, do việc lặp lại nhiều và thiếu khoa học, đặc biệt là khi nhiều kết

quả của nhiều phương án được đưa ra để chọn lựa. Để cải thiện trong việc ứng dụng hiệu quả , gói

phần mềm MEPBAY đã được phát triển để thuận tiện cho quá trình tính toán cho cân bằng những

bãi biển vịnh.

Hình 2-2. Bãi biển ở trạng thái cân bằng tĩnh

Hsu và Evans (1989) đã phát triển mô hình vịnh dạng parabolic cho bờ biển mũi đá trong

cân bằng tĩnh dưới dạng công thức:

R_n/R_β= C_o+ C₁*(β/θ)+ C₂*(β/θ)².

Trong đó có 2 thông số cơ bản : góc nghiêng song β( so với hướng sóng chủ yếu) và đường

khống chế Rβ (hình 2-1).việc xác định góc nghiêng song này là để tính toán bãi biển dạng cong

giữa đường đỉnh song tới tại điểm nhiễu xạ song và đường không chế.Biểu thị khoảng cách của

đường khống chế dựa vào điểm nhiễu xạ bãi biển trên (Xo,Yo), điểm khống chế bãi biển dưới

(X1,Y1), được cho như ở hình 2-2,giá trị của bất kì điểm nào ở trên hay bên cạnh tại các phân đoạn

đường thẳng bãi dưới của bãi biển có thể là sự lựa chọn thuận lợi giống như là điểm kiểm soát bãi

4

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

biển dưói, đối với các điểm lựa chọn tiện ích hay không này đều đã được chú ý trong Silvester và

Hsu (1997). Điều này cho biết làm thế nào để xác định các điểm này từ bản đồ, từ hình ảnh thiên

văn, thậm chí là từ 1 kế hoạch dự thảo..Từ điểm nhiễu xạ, các tia có bán kính R sẽ quét nên đường

bờ cong theo θ thay đổi và góc θ làgóc giữa mặt sóng nghiêng β với bán kính R. Các hằng số Co, C1

và C2 được xác định nhờvào phân tích tương quan số liệu của mô hình vật lý khi β thay đổi (Hình 2-

2).Những hệ số này có thể được xác định bởi hàm đa thức dưới đây:

C₀=0.0707-0.0047β+0.000349β²-0.00000875β³+0.00000004765β⁴

C₁=0.9536+0.0078β-0.00004879β²+0.0000182³-0.00000128β⁴

C₂=0.0214-0.0078β+0.0003004β²-0.00001183β³+0.00000009343β⁴

Tất cả những giá trị C nằm trong khoảng -1<C<2.5 với giá trị góc β (10⁰,80⁰) điều kiện này

ứng dụng hấu hết ở các vùng., giá trị tỉ lệ không thứ nguyên Rn/Rβ .

Hình 2-1. Các thông số được xác định dựa trên mô hình hình dạng parabolic

Các nước ứng dụng mô hình parabolic được miêu tả như dưới đây, như sau:

. Lựa chọn đường khống chế với chiều dài là Rβ: đường thẳng này được nối từ điểm nhiễu

xạ song của bãi biển phía trên đến điểm kiểm soát thích hợp bằng đường thẳng khu vực

bãi dưới.

. Xác định hướng song chủ đạo và góc sóng tới β : từ điểm kiểm soát dưới , đường tiếp

tuyến đường bờ bãi dưới có thể được vẽ, Để tạo ra đường đỉnh sóng , đường này vuông

góc với những con sóng đang đi vào tại điểm nhiễu xạ bãi trên vào vịnh bãi biển. Góc β

tạo bởi đường khống chế và đường đỉnh sóng này.

5

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

. Tính toán chiều dài tỉaRn : bắt đầu từ θ=β tại đường biên bãi dưới, tia Rn và góc θ được

tính toán nhưng góc θ tăng nhiều nhất mỗi lần là 1⁰- 10⁰, và tăng tối đa đến 150⁰hoặc

180⁰.

. Dự tính hình dạng đường bờ trong cân bằng tĩnh: cuối cùng , dạng đường bờ cong trong

cân bằng tĩnh đã được dự tính tren bản đồ hiện hữu sau khi tính ra các điểm ( Rn,θn), đối

với sự đánh giá cân bang đối với cân bang bờ biển.

+ Xác định đường kiểm soát R_β

Bước đầu tiên của việc xác định là tìm kiếm và định nghĩa đường khống chế trên từng

phân khúc đường bờ thẳng. Chiều dài của đường bờ này ,R_βlà khoảng cách giữa điểm kiểm

soát ường bờ trên và điểm kiểm soát đường bờ dưới, vị trí tương ứng là (X₀,Y₀) và (X₁,Y₁),

tương ứng như hình 2-2, khoảng cách giữa 2 vị trí này được cho bởi :

R_β= ((X₁-X₀)²+(Y₁-Y₀)²)^1/2

[1]

R_βlà chiều dài đường khống chế ( xác đinh dựa trên từng phân đoạn trên hình) , X₀và Y₀

tương ứng là tọa độ của điểm kểm soát bãi trên bờ biển , là điểm bắt đầu của đường khống

chế. Và X₁và Y₁tương úng là tọa độ của điểm kiểm soát dưới, là điểm kết thúc của đường

khống chế.

+ Tính toán góc nghiêng sóng

Sau khi lựa chọn được giá trị R_β,bước tiếp theo là định nghĩa hướng sóng chủ đạo cho

việc duy trì bờ biển hiện hữu. Tuy nhiên,thay vì đang sử dụng hướng sóng trực quan, đường

đỉnh sóng trực quan đã được sử dụng thay thế cho hướng sóng. Từ đó góc sóng β đã được

xác định.(hình 2-1), hướng của sóng chủ đạo được vẽ vuông góc với tiếp tuyến đường bờ bãi

biển dưới, đồng thời cũng vuông góc đường đỉnh sóng tại điểm sóng nhiễu xạ trên bãi biển.

Từ đó tạo ra được 1 hình tam giác, với những giá trị của 3 cạnh tam giác, đường khống chế

đường bờ, đường hướng sóng chủ đạo và đường tiếp tuyến bãi biển dưới, (hình2- 1):

β=arcos(b/Rβ) hoặc β=arcsin(d/Rβ)

Trọng đó: b là độ dài tiếp tuyến dọc bãi biển dưới.

d là độ dài trên hướng của hướng sóng chủ đạo.

+ Thực hiện mô hình parabolic

[2]

Thay thế các giá trị của R_βvà β vào mô hình hình dạng vịnh dang parabolic ý nghĩa này

(công thức [1] và [2]) ,tia R_nthay đổi ứng với mỗi góc θ_nương ứng (giá trị góc β giới hạn

đến 150⁰hoặc 180⁰), cặp giá trị R_nvà θ_nđược xác định dưới dạng vector , góc sóng tới chủ

yếu β . Giá trị của các thông số C₀, C₁, C₂xác định dựa trên hàm số biên là góc β(Hsu và

Evans, 1989):

C₀=0.0707-0.0047β+0.000349β²-0.00000875β³+0.00000004765β⁴

6

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

C₁=0.9536+0.0078β-0.00004879β²+0.0000182³-0.00000128β⁴

C₂=0.0214-0.0078β+0.0003004β²-0.00001183β³+0.00000009343β⁴

+ Dự tính hình dạng vịnh tĩnh

Sau khi tính các giá trị của R_ncho tất cả các tia đến tất cả cá điểm trên toàn bộ phạm vi

của vịnh, giá trị này trở nên cần thiết cho việc xác định ổn định đường bờ tại đây, để biết

được vị trí học cần phải xuất hiên chính xác các công trình ở đây

3.Nghiên cứu lựa chọn tuyến đập bờ bắc cửa Đề Gi bằng phần mềm MEPBAY

3.1.Thiết lập mô hình MEPBAY

Mô hình MEPBAY được thiết lập qua các bước trình bày ở sơ đồ dưới đây:

Dựa vào

kết quả,

dự tính

phương

án phù

hợp cho

ổn định

đường

bờ.

Đặt các

Trên

Chọn

Nhập hình

ảnh bãi

biển cần

nghiên

cứu

điểm

thanh

phân đoạn

đường bờ

có nguy

cơ bị mất

ổn định

khống chế

trên ,dưới,

tiếp tuyến

bãi biển

công cụ

(Tool)

chọn

đường

cong

parabolic

curves

Nghiên cứu này sẽ đánh giá trạng thái cân bằng bãi biển ở bờ nam với các kịch bản xây

dựng đập chắn sóng và bùn cát ở mũi đá bờ bắc bằng mô hình MEPBAY. Các kết quả tính

toán trên mô hình sẽ góp phần vào việc lựa chọn tuyến đập chắn sóng phù hợp ở bờ bắc và

tạo đường bờ ổn định ở bờ nam cửa Đề Gi.

Chia ra làm 3 phân đoạn nhỏ dự tính cho cân bằng đường bờ, để xây dựng tuyến công

trình đập chắn sóng. Chọn phân đoạn đường bờ có nguy cơ bị biến đổi nhất để tính toán.

7

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Hình 3 Hình ảnh đường bờ dọc cửa Đề Gi-Bình Định

Xét trên phân đoạn đường bờ phía nam dọc cửa Đề Gi có tọa độ (14°4'2"N ; 109°13'20"E)

đến mũi cửa Đề Gi, sử dụng phần mềm MEPBAY đánh giá diễn biến đường biển ở phía nam

cửa Đề Gi với 3 phương án xây dựng đập ở bờ bắc khác nhau.

3.2.Dự tính diễn biến đường bờ theo phương án 1 (PA1)

Chọn 1 điểm không chế thật tại tọa độ (14° 7'46"N; 109°13'21"E). Điểm khống chế ảo

chọn cách điểm khống chế thật 0,6 km. Điểm khống chế ảo này là điểm đầu mút của công

trình tưởng tượng với mục đích ổn định đường bờ hiện hữu có góc sóng chính là β=25⁰-28⁰

và đường khống chế R=6.6-6.85 km.hoặc R=484.23-451.16m.

a) Diễn biễn đường bờ khi chưa xây dựng công trình, đường bờ hiện tại có xu hướng

thoái lui về đường bờ cân bằng tĩnh, tính toán bằng phần mềm MEPBAY, có được các giá trị

của C₀, C₁,C₂,Rn trong điều kiện khi chưa xây dựng công trình

Bảng 1. Tính toán các giá trị C₀, C₁,C₂, R_nkhi chưa xây dựng công trình- PA1

θ(độ)

24.89

34.89

44.89

54.89

Rn(m)

484.23

366.04

295.93

249.67

C0

C1

C2

R_β(m)

484.23

0.053291

1.079921

-0.13321

8

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Hình 3-2. Dự báo vị trí đường bờ khi chưa có công trình, PA 1

b) Diễn biến đường bờ sau khi xây dựng công trình đập chắn sóng ở bờ bắc, PA 1 được

tính toán bằng phần mền MEPBAY, kết quả diễn biến đường bờ trình bày tại hình 3-3.

Hình 3-2. Dự báo vị trí đường bờ sau khi xây dựng công trình, PA 1

9

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Bảng 2. Tính toán các giá trị C₀, C₁,C₂,Rn sau khi xây dựng công trình – PA 1

θ (độ)

28.09

38.09

48.09

58.09

R_n(m) C_o

C₁

C₂

R_β(m)

451.16

451.16 0.049785 1.114914

352.99 0.049785 1.114914

290.92 0.049785 1.114914

248.32 0.049785 1.114914

-0.1647

Sau khi đưa ra Phương án, so sánh giữa 2 TH khi có công trình và không có công trình.

Ta lập được bảng so sánh cho thấy các vị trí dự tính thoái lui theo cách tính thủ công và chạy

bằng phần mềm MEPBAY.

Bảng 3. So sánh Rn và θ trước và sau khi đã xây dựng đập bờ bắc, PA 1

Trước khi xây dựng đập bờ bắc

Sau khi xây dựng đập bờ bắc

Rn

(m) Rn

(m)

Rn

(m) Rn

(m)

θ(độ)

MEPBAY thủ công

35

45

55

65

75

85

95

105

115

125

135

145

366

296

250

217

192

174

159

146

136

127

120

41

368

309

267

236

212

193

177

164

153

144

136

129

28

38

48

58

68

78

88

98

108

118

128

138

451

353

291

248

217

194

175

160

148

138

129

122

467

381

323

281

249

225

205

188

175

163

153

145

Đường cong màu xanh thể hiện khi chưa xây dựng công trình, phần đất liền phía dưới

bị thoái lui vào sâu bên trong. Đường cong màu đỏ thể hiện khi xây dựng công trình, đường

bờ có xu hướng ổn định hơn. Giữa 2 đường bờ dự tính và hiện tại khi có công trình và

10

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

không có công trình cho thấy: khi không có công trình thì đường bờ bị thoái lui vào trong

đất liền, khi có công trình thì đường bờ dự tính khá ổn định so với đường bờ hiện tại. Vây

đường bờ ở đây được dự tính là cân bằng động và không cân bằng. biện pháp đưa ra ở đây là

xây dung một tuyến đập công trình dài 0.6km. tại Mũi Vĩnh Lợi (14° 7'46.21"N;

109°13'21.07"E)

Hình 3-3. So sánh vị trí đường bờ khi có công trình và không có công trình, PA 1

3.3.Dự tính diễn biến đường bờ theo phương án 2

Chọn điểm không chế thật trên bãi biển trên tại vị trí có tọa độ (14°7'35.06"N;

109°13'7.01"E). Chọn 1 điểm khống chế ảo cách điểm khống chế thật 0.54km. Điểm khống

chế ảo này là điểm đầu mút của công trình tưởng tượng với mục đích ổn định đường bờ hiện

hữu có góc sóng chính là β=19⁰-21⁰và đường khống chế R= 421-447.07m

a) Diễn biễn đường bờ khi chưa xây dựng công trình, đường bờ hiện tại có xu hướng

thoái lui về đường bờ cân bằng tĩnh như tại hình 3-5. Các giá trị C₀, C₁,C₂,Rn khi chưa xây

dựng công trình- PA2 tính bằng phần mềm MEPBAY trình bày tại bảng 4.

Bảng 4. Tính toán các giá trị C₀, C₁,C₂,Rn khi chưa xây dựng công trình- PA2

θ (độ)

Rn(m)

C0

C1

C2

R_β(m)

21.36

447.07

0.054185

1.049797

-0.10398

447.07

11

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

31.36

41.36

51.36

322.33

254.2

0.054185

1.049797

-0.10398

447.07

211.37

Hình 3-4. Dự báo vị trí đường bờ khi chưa có công trình, PA 2

b) Diễn biến đường bờ sau khi xây dựng công trình đập chắn sóng ở bờ bắc, PA 2

Bảng 5 trình bày các kết quả tính toán các thông số C₀, C₁,C₂, Rn sau khi xây dựng công

trình – PA 2.

Bảng 5. Tính toán các giá trị C₀, C₁,C₂, Rn sau khi xây dựng công trình –

PA 2

θ(độ)

19.09

29.09

39.09

49.09

Rn(m)

421

C0

C1

C2

R_β(m)

421

0.053617

1.034291

-0.08791

292.38

226.39

186.3

421

12

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Hình 3-5. Dự báo vị trí đường bờ sau khi xây dựng công trình, PA 2

Ta lập được bảng so sánh cho thấy các vị trí dự tính thoái lui theo cách tính thủ công và

chạy bằng phần mềm:

Bảng 6. So sánh Rn và θ trước và sau khi đã xây dựng đập bờ bắc, PA2

Trước khi xây dựng đập bờ bắc

Sau khi xây dựng đập bờ bắc

Rn

(m) Rn

(m)

Rn

(m) Rn

(m)

θ(độ)

MEPBAY thủ công

19

29

39

49

59

69

79

89

421

292

226

186

159

140

126

114

105

98

337

259

213

181

159

142

129

118

109

102

96

21

31

41

51

61

71

81

91

101

111

121

131

141

447

322

254

211

182

161

144

131

121

113

105

99

383

300

248

213

187

168

152

140

130

121

114

108

102

99

109

119

129

139

91

86

82

91

86

94

So sánh giữa 2 trường hợp khi có công trình và không có công trình tại PA 2

13

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Đường cong màu xanh thể hiện khi chưa xây dựng công trình, phần đất liền phía dưới bị

thoái lui vào sâu bên trong. Đường cong màu đỏ thể hiện khi xây dựng công trình, đường bờ

có xu hướng ổn định hơn. Giữa 2 đường bờ dự tính và hiện tại khi có công trình và không

có công trình cho thấy: khi không có công trình thì đường bờ bị thoái lui vào trong đất liền,

khi có công trình thì đường bờ dự tính khá ổn định so với đường bờ hiện tại. Vây đường bờ

ở đây được dự tính là cân bằng động và không cân bằng. biện pháp đưa ra ở đây là xây dung

một tuyến đập công trình dài0.54km. tại Mũi Vĩnh Lợi (14° 7'35.06"N; 109°13'7.01"E).

Hình 3-6. So sánh vị trí đường bờ khi có công trình và không có công trình, PA 2

3.4.Dự tính diễn biến đường bờ theo phương án 3

Trong phương pháp này ,chọn 1 điểm không chế thật trên bãi biển trên(14° 7'51.15"N;

109°13'30.87"E) chọn 1 điểm khống chế ảo cách điểm khống chế thật 0.3km. Điểm

khống chế ảo này là điểm đầu mút của công trình tưởng tượng với mục đích ổn định

đường bờ hiện hữu có góc sóng chính là β=24.35⁰-26⁰và đường khống chế R= 6.85-

7.01km ( thực tế). trong mô hình R=624.98-602.08m

a) Diễn biễn đường bờ khi chưa xây dựng công trình, đường bờ hiện tại có xu hướng

thoái lui về đường bờ cân bằng tĩnh như tại hình 3-8. Các giá trị C₀, C₁,C₂,Rn khi chưa xây

dựng công trình- PA3 tính bằng phần mềm MEPBAY trình bày tại bảng 8.

14

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Bảng 7. Tính toán các giá trị C₀, C₁,C₂,Rn khi chưa xây dựng công trình- PA3

θ(độ)

24.35

34.35

44.35

54.35

Rn(m)

624.98

469.35

378.11

318.34

C0

C1

C2

R_β(m)

624.98

0.053607

1.074762

-0.12837

Hình 3-7. Dự báo vị trí đường bờ khi chưa có công trình, PA 3

b) Diễn biến đường bờ sau khi xây dựng công trình đập chắn sóng ở bờ bắc, PA 3

Bảng 8 trình bày các kết quả tính toán các thông số C0, C1,C2, Rn sau khi xây dựng công

trình – PA 3.

Bảng 8. Tính toán các giá trị C₀, C₁,C₂,Rn sau khi xây dựng công trình – PA 3

θ

Rn

C0

C1

C2

R_β

26

36

46

56

602.08

460.97

375.3

317.97

0.052404

1.091202

-0.14361

602.08

15

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

Hình 3-8. Dự báo vị trí đường bờ sau khi xây dựng công trình, PA 3

Ta lập được bảng so sánh cho thấy các vị trí dự tính thoái lui theo cách tính thủ công và chạy

bằng phần mềm:

Bảng 9. So sánh Rn và θ trước và sau khi đã xây dựng đập bờ bắc, PA3

Trước khi xây dựng đập bờ bắc

Sau khi xây dựng đập bờ bắc

Rn

(m) Rn

(m)

Rn

(m) Rn

(m)

θ(độ)

MEPBAY thủ công

26

36

46

56

66

76

86

96

106

116

126

136

146

602

461

375

318

277

246

222

203

188

174

163

154

146

589

475

400

347

307

276

251

231

214

200

188

177

168

24

34

44

54

64

74

84

94

104

114

124

134

144

625

469

378

318

276

245

221

202

186

173

162

153

145

583

466

390

337

298

267

243

223

207

193

182

172

163

16

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

So sánh giữa 2 trường hợp khi có công trình và không có công trình tại PA 3

Hình 3-9. So sánh vị trí đường bờ khi có công trình và không có công trình, PA 3

Đường cong màu xanh thể hiện khi chưa xây dựng công trình, phần đất liền phía dưới bị

thoái lui vào sâu bên trong. Đường cong màu đỏ thể hiện khi xây dựng công trình, đường bờ

có xu hướng ổn định hơn. Giữa 2 đường bờ dự tính và hiện tại khi có công trình và không

có công trình cho thấy: khi không có công trình thì đường bờ bị thoái lui vào trong đất liền,

khi có công trình thì đường bờ dự tính khá ổn định so với đường bờ hiện tại. Vây đường bờ

ở đây được dự tính là cân bằng động và không cân bằng. biện pháp đưa ra ở đây là xây dung

một tuyến đập công trình dài0.54km. tại Mũi Vĩnh Lợi (14° 7'51.15"N; 109°13'30.87"E).

17

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

3.5.So sánh tuyến đập của 3 phương án

Bảng 10. So sánh 3 phương án xây dựng tuyến đập ở bờ bắc

Phương án công trình Phương Án 1

Phương Án 2

β=19⁰-21⁰

0.54km

Phương Án 3

β=24.35⁰-26⁰

0.3km

Góc tuyến đập (β)

β=25⁰-28⁰

Chiều dài tuyến đập

0.6km

Dựa vào kết quả thu được tử 3 phương án, cho thấy phương án 3 là phương án tối ưu để

lựa chọn xây dựng tuyến đập với chiều dài tuyến đập là 0,3km và góc sóng tới 24.35⁰-26⁰.

Tại phương án này chiều dài tuyến đập là nhỏ nhất, đường bờ ở đây được bảo vệ tối đa để

đảm bảo cho bãi biển phía nam cửa Đề Gi ổn định.

4.Kết luận và kiến nghị

Nhóm sinh viên đã bước đầu tiếp cận với lý thuyết cân bằng ổn định của bãi biển hình

vòng cung dạng parabol được khống chế bởi các mũi đá và ứng dụng mô hình MEPBAY để

tính tính toán cân bằng đường bờ hiện tại ở bờ nam cửa Đề Gi khi không có công trình chắn

sóng ở mũi đã bờ bắc và sau khi bố trí công trình chắn sóng bờ bắc. Các kết quả tính toán

của 3 phương án công trình bố trí ở mũi đá bờ bắc cho biết các thông số về vị trí, hướng và

chiều dài tuyến công trình để đảm bảo cho bãi biển ở phía nam cửa Đề Gi được ổn định.

Trên đây chỉ là phương án chạy mô hình với mục tiêu ổn định cho bãi biển bờ nam cửa

Đề Gi (ổn định mặt bằng), nghiên cứu chưa xem xét cụ thể tới các điều kiện địa hình, địa

chất và kinh phí cũng như khả năng thực hiện xây dựng công trình.

18

Hội nghị Nghiên cứu Khoa học Sinh viên Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2015

5.Tài liệu tham khảo

[1] Dang Van To. 2008. The equilibrium stages of headland-bay beaches in the coastal

provinces of Viet nam. Journal of Water Resources and Environment.

[2] Hsu, J.R.C., Evans, C., 1989. Parabolic bay shapes and applications. Proceedings of

the Institute of Civil Engineers Part 2, 87, 557–570.

[3] Klein, A.H.F., Vargas, A., Raabe, A.L.A., and Hsu, J.R.C, Visual assessment of

bayed beach stability using computer software, Computer and Geosciences, 29, 1249-

1257, 2003

[4] Trương Đình Hiển. 2002. Báo cáo nghiên cứu luận cứ khoa học làm cơ sở ban đầu

cho việc cải tạo cửa Đề Gi và luồng ra vào đầm Nước Ngọt. Sở KHCN&MT Bình

Định.

[5] Silvester, R., Hsu, J.R.C., 1997. Coastal Stabilization. World Scientiﬁc, Singapore,

578pp

19