Đồ án Thiết kế chắn sóng
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 1 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
MỤC LỤC
CHƯƠNG I..............................................................................................................11
GIỚI THIỆU CHUNG ...........................................................................................11
I.1. Giới thiệu khu vực nghiên cứu :..................................................................11
I.2. Xác định vấn đề.............................................................................................12
I.2.1. Sạt lở bờ biển xã Hải Dương :....................................................................13
I.2.2. Khu vực Thuận An – Hòa Duân.................................................................13
I.3. Mục tiêu của đồ án........................................................................................14
I.4. Phạm vi của đồ án.........................................................................................14
I.5. Phương pháp thực hiện................................................................................14
CHƯƠNG II............................................................................................................16
ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN .........................................................................16
II.1. Điều kiện địa lý, địa hình............................................................................16
II.1.1. Vị trí địa lí: ................................................................................................16
II.2.2. Đặc điểm địa hình......................................................................................17
II.2. Điều kiện khí hậu. .......................................................................................19
II.2.1. Gió. ............................................................................................................19
II.2.2. Bão.............................................................................................................20
II.2.3. Mưa............................................................................................................21
II.3. Điều kiện thủy, hải văn...............................................................................21
II.3.1. Thủy triều:..................................................................................................21
II.3.2. Chế độ sóng:..............................................................................................22
II.3.3. Dòng chảy:.................................................................................................24
II.3.4. Nước dâng..................................................................................................25
II.4. Điều kiện địa chất và bùn cát.....................................................................26
CHƯƠNG III ..........................................................................................................29
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 2 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
III.1.1. Xác định cấp công trình. ..........................................................................29
III.1.2. Mực nước triều thiết kế : ..........................................................................30
III.1.3. Nước dâng thiết kế : .................................................................................31
III.1.4. Mực nước thiết kế:....................................................................................32
III.2. Tính toán tham số gió................................................................................32
III.2.1. Giá trị vận tốc Vgió do bão:.......................................................................32
III.2.2. Xác định đà gió.........................................................................................35
III.3.1.Tính toán tham số sóng khởi điểm.............................................................35
III.3.2. Thông số sóng tại chân công trình. ..........................................................36
III.3.2.1: Hệ số khúc xạ (kr ) và hệ số biến hình ( ks ) theo hướng Đông
Bắc(NE) .........................................................................................................37
III.3.2.2: Hệ số khúc xạ (kr ) và hệ số biến hình ( ks ) theo hướng Đông (E).
.......................................................................................................................38
III.3.3. Xác định biên sóng đổ :............................................................................38
III.3.3.1. Độ sâu sóng đổ:..............................................................................38
CHƯƠNG IV...........................................................................................................41
IV.4. Hiệu quả đê chắn bùn cát..........................................................................49
IV.4.2. Hiệu quả đê chắn bùn cát.........................................................................51
CHƯƠNG V ............................................................................................................53
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 3 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
V.1.1.Đê trọng lực tường đứng: ...........................................................................53
V.1.2. Đê chắn sóng mái nghiêng.........................................................................53
V.1.3.Đê chắn sóng hỗn hợp.................................................................................54
V.2.1. Xác định cao trình đỉnh đê.........................................................................55
V.2.2. Xác định trọng lượng khối phủ mái. ..........................................................58
V.2.2.2. Chiều dày lớp phủ và lớp lót. ...........................................................61
V.2.3. Lớp lót........................................................................................................63
V.2.3.1. Trọng lượng lớp lót. .........................................................................63
V.2.3.2. Chiều dày lớp lót. .............................................................................64
V.2.4. Tính toán chân khay...................................................................................65
V.2.5. Tính toán lớp lõi.........................................................................................73
V.2.6. Bề rộng đỉnh đê..........................................................................................73
V.2.7. Tính toán cho đầu đê mở rộng...................................................................74
V.2.7.2. Kích thước cấu tạo đầu đê................................................................75
V.3.1. Kích thước vật liệu gia cố đê. ....................................................................77
V.3.1.3. Kích thước vật liệu lớp lót................................................................79
V.3.1.4. Kích thước vật liệu lõi......................................................................79
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 4 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
V.3.2. Tính toán sức chịu tải của đất nền.............................................................80
V.3.3. Tính toán ổn định trượt cho công trình......................................................84
V.3.4. Kiểm tra ổn định lún cho công trình..........................................................88
V.3.4.1. Số liệu áp suất bề mặt. .....................................................................88
V.3.4.2. Số liệu lớp đất...................................................................................89
V.4.1. Điều kiện áp dụng. .....................................................................................92
V.4.2. Kết cấu thùng chìm. ...................................................................................92
V.5. Kết cấu sơ bộ cho từng phân đoạn.............................................................94
V.5.1. Mặt cắt ngang và dọc của đê chắn sóng trọng lực tường đứng thùng chìm.
..................................................................................................................................94
V.5.2. Xác định cao trình đê.................................................................................96
V.5.3. Xác định kích thước thềm đá......................................................................97
V.5.5. Tính toán kích thước thùng chìm. ............................................................107
CHƯƠNG VI.........................................................................................................113
VI.1. Tổng quát..................................................................................................113
VI.2. Thiết bị thi công. ......................................................................................113
VI.3. Định vị công trình....................................................................................113
VI.4. Thi công chân đê......................................................................................113
VI.5. Thi công lõi đê và lớp lót.........................................................................114
VI.6. Thi công lắp đặt khối Tetrapod..............................................................115
VI.7. Các quy định khi thi công. ......................................................................115
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 5 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
VI.8. Kiểm tra và bảo dưỡng............................................................................116
CHƯƠNG VII ...................................................................................................118
VII.1. Kết luận. .................................................................................................118
VII.2. Kiến nghị. ...............................................................................................119
Phụ lục ...................................................................................................................120
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 6 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1: Cửa Thuận An .......................................................................................11
Hình 2-3: Biểu đồ hoa gió trạm Cồn Cỏ ...............................................................24
Hình 3.1 – Đồ thị phân bố Weibull........................................................................33
Hình 3-2 : Đồ thị phân bố Weibull. .......................................................................36
Hình 3-4: Giản đồ khúc xạ sóng ............................................................................37
Hình 5-1: Tính toán Rc bằng Wadibe...................................................................57
Hình 5-3: Sơ đồ săp xếp khối Tetrapot.................................................................60
Hình 5-4: Chân khay nước rất nông .....................................................................66
Hình 5-5: Chân khay nước nông. ..........................................................................66
Hình 5-6: Chân khay nước sâu..............................................................................66
Hình 5-12: Sơ đồ đầu đê.........................................................................................74
Hình 5-14: Sơ đồ cấu tạo khối Tetrapod...............................................................78
Hình 5-15: Mặt cắt ngang đầu đê..........................................................................81
Hình 5-16: Sơ đồ tính lún từng lớp . .....................................................................90
Hình 5-18. Mặt cắt ngang đê tường đứng.............................................................95
Hình 5-19: Mặt cắt ngang thềm đá........................................................................98
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 7 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
( Tính với phần đầu đê ) .......................................................................................104
Hình 5-22: Sơ đồ biểu thị các áp lực tác dụng....................................................105
Hình 5-23: Sơ đồ thể hiện các lực gây trượt.......................................................106
Hình 5-24. Kích thước thùng chìm......................................................................108
( Với hướng Đông Bắc )........................................................................................125
( Với hướng Đông ) ...............................................................................................125
(Với hướng Đông Nam) ........................................................................................126
(Với hướng Tây Nam)...........................................................................................126
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 8 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.5: Tần suất mực nước:...............................................................................22
và ven cửa Thừa Thiên Huế:..................................................................................23
Bảng 3-5: Bảng tra giá trị Kt theo địa hình ..........................................................34
Bảng 3-6: Đà gió cho phép. ....................................................................................35
Bảng 3 – 7: Bảng xác định độ sâu sóng vỡ ...........................................................39
Bảng 5-2: Tính toán giá trị Rc. ..............................................................................57
Bảng 5-5: Giá trị K và P........................................................................................61
Bảng 5-6: Chiều dày mái phủ phía ngoài. ............................................................62
Bảng 5-7: Chiều dày mái phủ phía trong. ............................................................62
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 9 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
Bảng 5-8: Trọng lượng lớp lót ngoài.....................................................................63
Bảng 5-9: Trọng lượng lớp lót trong.....................................................................64
Bảng 5-10: Chiều dày lớp lót mái phía ngoài. ......................................................64
Bảng 5-11: Chiều dày lớp lót mái phía trong. ......................................................65
trước đê....................................................................................................................68
sau đê........................................................................................................................68
tuyến đê....................................................................................................................70
Bảng 5-16: Trọng lượng viên đá lớp lõi. ...............................................................73
Bảng 5-17: Tính toán bề rộng đỉnh đê ..................................................................74
Bảng 5-22: Chiều dày lớp phủ. ..............................................................................79
Bảng 5-23: Bảng trọng lượng của lớp dưới. .........................................................79
Bảng 5-24: Chiều dày lớp dưới..............................................................................79
Bảng 5-25: Kích thước chân khay.........................................................................80
Bảng 5-26. Bảng tra giá trị m1, m2.........................................................................83
Bảng 5-27: Các chỉ tiêu cơ lý của đất....................................................................89
Bảng 5-28: Bảng tính lún tổng cộng......................................................................91
Bảng 5-29 : Hệ số γs.................................................................................................97
Bảng 5- 30: Bảng tính toán Rc................................................................................97
Bảng 5-31: Cao trình thềm đá. ..............................................................................98
Bảng 5-35: Tính toán giá trị hb. ...........................................................................103
Bảng 5-36: Tính toán α1, α2, α3 ............................................................................103
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 10 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
Bảng 5-37: Tính toán p1, p2, p3, và pu..................................................................105
Bảng 5-38: Tính toán các lực tác dụng lên đê. ...................................................106
Bảng 5-39: Tính toán hệ số SFsliding. ....................................................................107
Bảng 5-40. Kích thước thùng chìm......................................................................108
( Hướng NE – đê A1 ). ..........................................................................................120
( Hướng NE – đê A1 ). ..........................................................................................121
( Hướng NE – đê A1 ). ..........................................................................................121
( Hướng NE – đê A2 ). ..........................................................................................122
( Hướng NE – đê A2 ). ..........................................................................................122
( Hướng NE – đê A2 ). ..........................................................................................123
( Hướng E – đê A2 ). .............................................................................................123
( Hướng E – đê A2 ). .............................................................................................124
( Hướng E – đê A2 ). .............................................................................................124
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 11 -
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 1-1 ) 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 1-1: 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 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.
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 12 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
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
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 :
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 13 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
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.
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.
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 14 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
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 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.
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 15 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
-
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
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 16 -
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 2-1 ) là một trong 4 tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng
điểm miền Trung, có toạ độ địa lý 16-16,80 vĩ bắc và 107,8-108,20 kinh đông.
Hình 2-1: Bản đồ hành chính Thừa Thiên Huế
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 Bắc-Nam, trục
hành lang Đông-Tây 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.
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 17 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
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.
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 Km2, 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
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 18 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
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.
-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:
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 19 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
-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.
- Gió mùa hè thống trị vào thời kì từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm. Hướng
gió thịnh hành là: S, SW. Tốc độ gió trung bình quan trắc được là từ 3 4(m/s). Tốc
độ gió lớn nhất quan trắc được là từ 20 25(m/s).
- Gió mùa đông thống trị trong khoảng thời gian từ tháng 10 năm trước đến
tháng 3 năm sau. Hướng gió thịnh hành là NE, E. Tốc độ gió trung bình quan trắc
được là từ 4 5(m/s). Tốc độ gió lớn nhất quan trắc được là từ 15 20(m/s).
Khoảng thời gian chuyển tiếp giữa 2 mùa ( tháng 4 và tháng 9) có thể coi là
khoảng thời gian giao thời. Hướng gió trong khoảng thời gian này cũng thay đổi và
vận tốc gió cũng không lớn.
Bảng 2.1: Bảng vận tốc trung bình theo tháng (TCVN 4088).
Tháng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Vậntốc(m/s) 3.6 3.7 3.4 3.4 3.4 3.3 3.7 3.3 3.3 3.7 3.7 3.7
Bảng 2.2. Vận tốc gió lớn nhất theo tháng trong thời kì quan trắc (19591995)
Tháng
Đặc trưng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
NNW NNE NE WSW N SW WSW WNW NNW W N
16 14 20 30 20 17 23 19 38 28 21 19
Hướng
Vậntốc(m/s)
N
Bảng 2. 3. Vận tốc gió cực đại ứng với chu kì lặp ( TCVN 4088)
Chu kì lặp
5
10
20
30
50
36
(năm)
Vận tốc
(m/s)
24
28
32
33
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Khoa Kỹ thuật biển – ĐHTL
- 20 -
Đồ án tốt nghiệp 2008
Căn cứ vào một số số liệu thực đo ( Năm 1988) về chế độ gió tại cửa Thuận
An thì hướng gió tại cửa Thuận An lại khá tập trung và tần suất lặng gió là khá thấp.
Hướng gió chủ yếu có vận tốc lớn là hướng Đông (E) và Đông Bắc (NE). Sau đây
là hệ thống hoa gió đo được tại cửa Thuận An.
Hình 2-2: Hoa gió tổng hợp tại cửa Thuận An (1988)
N
N S
N E
1 0 %
5 .5 2 %
E
W
S
W S
S E
0-5 m/s 5.1-10 m/s
II.2.2. Bão.
Khu vực này thường có bão vào các tháng VIII, IX, X trong năm, tháng IX là
tháng có số lần xuất hiện bão nhiều nhất.
- Theo thống kê từ năm 1884 đến 1977 có 71 cơn bão gây ảnh hưởng trực tiếp
hoặc gián tiếp đến khu vực này. Bão xuất hiện sớm nhất vào tháng VI và muộn nhất
vào tháng XI. Tần suất số lần xuất hiện bão ảnh hưởng đến khu vực này không đều,
trong lúc tần suất bão tháng XI chỉ chiếm khoảng 4% thì riêng tháng IX lại đạt đến
33%.
- Bão đổ bộ vào khu vực này chủ yếu là bão cấp 9, 10. Tuy nhiên cũng có
những năm bão cấp 12 và trên cấp 12, tốc độ gió lớn nhất trong bão quan trắc được
trong khu vực này đạt 36 đến 40m/s.
Bảng 2.4: Các cơn bão đổ bộ, ảnh hưởng đến khu vực (1960 – 2000 )
Tốc độ gió lớn nhất
Tốc độ Hướng
Tên, số hiệu cơn
STT Năm
Ngày/ tháng
bão
1
2
3
1960
1961
1964
LOLA
NONAME
TILDA
17/10
22/8
22/9
18
20
38
NW
SW
NNW
Nguyễn Tuấn Anh_B
Lớp 45B
Tải về để xem bản đầy đủ
132 trang
01/04/2022
7140
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế chắn sóng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_thiet_ke_chan_song.doc
