Nghiên cứu đánh giá hiệu quả giảm sóng của các phương án bố trí không gian đê phá sóng trong mô hình bể sóng

Tóm tắt: Trong khuôn khổ đề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ chống xói lở

bờ biển, cửa sông phù hợp vùng từ TP. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang”, nhóm tác giả đã nghiên

cứu hiệu quả giảm sóng của các phương án bố trí đê phá sóng xa bờ trong mô hình bể sóng cho

khu vực bờ biển Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng. Trong bài báo này trình bày tóm tắt kết quả nghiên

cứu với 78 kịch bản thí nghiệm về các phương án bố trí công trình đê phá sóng xa bờ, các điều

kiện mực nước, tham số sóng (sóng ngẫu nhiên) khác nhau. Kết quả thí nghiệm sẽ phục vụ cho việc

nghiên cứu phương án bố trí công trình phù hợp với điều kiện tự nhiên của khu vực.

pdf 9 trang yennguyen 4560
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu đánh giá hiệu quả giảm sóng của các phương án bố trí không gian đê phá sóng trong mô hình bể sóng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu đánh giá hiệu quả giảm sóng của các phương án bố trí không gian đê phá sóng trong mô hình bể sóng

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả giảm sóng của các phương án bố trí không gian đê phá sóng trong mô hình bể sóng
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 1
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA CÁC 
PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ KHÔNG GIAN ĐÊ PHÁ SÓNG 
TRONG MÔ HÌNH BỂ SÓNG 
Lê Thanh Chương, Trần Bá Hoằng 
Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam 
Tóm tắt: Trong khuôn khổ đề tài cấp Bộ: “Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ chống xói lở 
bờ biển, cửa sông phù hợp vùng từ TP. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang”, nhóm tác giả đã nghiên 
cứu hiệu quả giảm sóng của các phương án bố trí đê phá sóng xa bờ trong mô hình bể sóng cho 
khu vực bờ biển Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng. Trong bài báo này trình bày tóm tắt kết quả nghiên 
cứu với 78 kịch bản thí nghiệm về các phương án bố trí công trình đê phá sóng xa bờ, các điều 
kiện mực nước, tham số sóng (sóng ngẫu nhiên) khác nhau. Kết quả thí nghiệm sẽ phục vụ cho việc 
nghiên cứu phương án bố trí công trình phù hợp với điều kiện tự nhiên của khu vực. 
Summary: Within the framework of the ministerial-level research project: "To research and 
propose appropriate technology solutions to against coastal erosion and estuary for the region 
from Ho Chi Minh city to Kien Giang " the authors have studied the wave reduction effect of the 
of the offshore breakwater configuration in the wave basin model for coastal area of Vinh Chau, 
Soc Trang province. This paper presents a summary of the study results with 78 experimental 
scenarios for different offshore breakwater configuration with different water level and wave 
parameters (random waves). The experiment results will serve to define the layout of the offshore 
breakwaters in accordance with the natural conditions of the each area. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Giải phá đê phá sóng xa bờ đã và đang được 
áp dụng nhiều nơi trên thế giới như: Anh, Mỹ , 
Nhật Bản, Singapore, Italia, , nhằm vừa 
giảm thiểu các tác động tiêu cực của sóng, 
chống xói lở bảo vệ bờ biển đồng thời tạo ra 
các các bãi bồi phía sau để phục vụ cho các 
mục đích khác nhau như: lấn biển tạo quỹ đất, 
phát triển du lịch, trồng rừng ngập mặn,. Ở 
nước ta cũng đã có một số công trình được 
thực hiện, với chủ yếu là dạng đê chắn sóng 
nối với bờ như: cảng Tiên Sa (Đà Nẵng), cảng 
Dung Quất (Quảng Ngãi), cảng Phan Thiết, 
cảng Lagi (Bình Thuận), cửa Bến Lội (Bà Rịa 
– Vũng Tàu),, hay một số dạng mỏ hàn chữ 
T như ở Hải Hậu, Nghĩa Hưng (Nam Định), 
Ngày nhận bài: 06/11/2017 
Ngày thông qua phản biện: 05/01/2018 
Ngày duyệt đăng: 08/02/2018 
hoặc gần đây một số dạng đê song song với bờ 
như dạng công trình ở Gò Công (Tiền Giang), 
Nhà Mát (Bạc Liêu), U Minh (Cà Mau) . 
Các thông số bố trí dạng công trình này trong 
không gian chủ yếu được xác định bằng các 
công thức thực nghiệm của nước ngoài, hoặc 
được bố trí theo kinh nghiệm, hoặc thử dần 
(dạng công trình thử nghiệm). Để cung cấp cơ 
sở khoa học cho việc tính toán xác định 
phương án bố trí công trình đê phá sóng xa bờ 
phù hợp với điều kiện ở vùng ven biển 
ĐBSCL, nhóm nghiên cứu đã sử dụng 
phương pháp mô hình vật lý để phân tích 
đánh giả hiệu quả của các phương án bố trí 
công trình đê phá sóng xa bờ trong bể sóng 
ứng với các điều kiện mực nước, sóng đến 
khác nhau áp dụng cho khu vực bờ biển Vĩnh 
Châu, tỉnh Sóc Trăng. 
2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ 
HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA CÔNG 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 2
TRÌNH ĐÊ PHÁ SÓNG TRÊN MÔ HÌNH 
VẬT LÝ 
2.1 Thiết lập mô hình thí nghiệm: 
Bể sóng sử dụng cho thí nghiệm có kích thước 
như trong hình 1-1. Độ sâu nước lớn nhất 
trong bể có thể đạt được trong thí nghiệm là 
0.7m (chiều cao thành bể tình từ điểm đáy thấp 
nhất là 1m). 
Sóng đều hoặc sóng ngẫu nhiên được tạo ra từ 
máy tạo sóng có chiều cao tối đa là 15cm. 
Hình 2.1:Mặt bằng bể sóng thí nghiệm 
Hình 2.2: Mái hấp thụ sóng 
Mái hấp thụ sóng được xây dựng bằng đá xếp 
dọc theo bờ biển mô phỏng với đường kính 
Dn50=3cm. 
Hình 2.3: Mặt cắt địa hình bể sóng 
Địa hình bãi trước công trình có độ dốc 1:500 
là đặc trưng bãi thoải của khu vực nghiên cứu. 
Mái dốc 1:20 được thiết kế với mục đích tạo 
sóng vỡ khi sóng truyền từ nước sâu vào trong 
khu vực nước nông trước công trình. 
Hình 2.4: Cấu kiện lắp đặt trong bể 
Cao trình đỉnh đê được đo chính xác bằng máy 
thủy bình chuyên dụng trong phòng thí nghiệm 
cho độ chính xác cao đến mm. 
Đê phá sóng xa bờ được thiết kế bằng gỗ, để 
dễ chế tạo và phù hợp với các thông số thí 
nghiệm trong bể sóng, hơn nữa tác dụng làm 
giảm năng lượng sóng của đê ngầm do quá 
trình sóng vỡ là chủ yếu, quá trình tiêu tán 
năng lượng do ma sát đáy gây ra ch ỉ là thứ 
yếu, như vậy độ nhám ảnh hưởng không lớn 
đến quá trình tiêu hao năng lượng sóng, do đó 
sử dụng vật liệu gỗ không ảnh hưởng đến kết 
quả thí nghiệm. Đê phá sóng được xây dựng 
trên độ dốc bãi 1/500, với các kích thước: 
chiều cao 7.1cm, bề rộng đỉnh 1.7cm, bề rộng 
chân 8.6cm, chiều dài 22.9cm. 
Hình 2.5: Mặt đứng cấu kiện đê giảm sóng 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 3
Hình 2.6: Mặt cắt cấu kiện đê giảm sóng 
Các kích thước hình học của mặt cắt ngang đê 
đã được lựa chọn tương ứng với tỷ lệ mô hình 
hóa về chiều dài NL = 35 và thời gian là Nt = 
5.92 ( theo tiêu chuẩn tương tự Froude). 
Sơ đồ bố trí mô hình thí nghiệm hiệu quả giảm sóng 
trong bể 3D được thể hiện trong hình 2-2. Tám đầu 
đo sóng được sử dụng để xác định chế độ sóng tại 
các vị trí trước và sau đê (cách vị trí chân đê một 
khoảng tối thiểu một nửa chiều dài con sóng). Tín 
hiệu từ các đầu đo sóng được truyền trực tiếp đến và 
lưu trữ trong máy tính chuyên dụng. 
Hình 2.7: Bể sóng thí nghiệm SIWRR 
Hình 2.8: Mặt bằng bố trí kim đo sóng 
2.2 Chương trình thí nghiệm 
Qua đánh giá các tài liệu: thủy hải văn (sóng 
và mực nước), khảo sát địa hình trong nhiều 
năm gần đây, cho thấy bãi trước đê có nền đất 
yếu, nơi cần có giải pháp công trình bảo vệ bờ 
có độ sâu từ 2.0m đến 3.0m. Chiều cao sóng 
nước nông ở khu vực bãi đê với độ sâu này tối 
đa chỉ vào khoảng 1.5m đến 2.0m. 
Sóng ngẫu nhiên có phổ JONSWAP dạng 
chuẩn (tạo ra bởi máy tạo sóng) dùng cho thí 
nghiệm có chiều cao biển đổi từ Hs = 0.06m 
đến 0.11m và chu kỷ đỉnh phổ Tp = 6s đến 9s. 
Cụ thể được thể hiện trong bảng 2-1. Thời gian 
của một thí nghiệm ít nhất là 500 con sóng để 
đảm bảo dải tần số (chu kỳ) cơ bản của phổ 
sóng yêu cầu được tạo ra một cách hoàn chỉnh. 
Bảng 2.1.Giá trị chiều cao sóng 
Hs,0 (m) TP (s) 
P M P M 
2.1 0.06 6.86 1.16 
3.15 0.09 7.69 1.3 
3.85 0.11 8.34 1.41 
Tổng hợp chương trình thí nghiệm bao gồm 78 
kịch bản (kết hợp từ 7 kịch bản đê x 2 cao 
trình đỉnh đê x 2 giá trị mực nước x 3 giá trị 
tham số sóng nước sâu và cộng thêm 6 kịch 
bản không công trình). Có thể nói rằng pham 
vi biến đổi của các kịch bản thí nghiệm đã bao 
quát phần lớn các điều kiện biên về sóng và 
mực nước trong khu vực biển Đông của 
ĐBSCL.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 4
Bảng 2.2:Phương án bố trí mô hình đê phá sóng tỉ lệ 1/35 
Ls (m) GB (m) XB (m) 
Phương án P M P M P M 
MH0 Không công trình 
MH2 210 6.00 50 1.43 110 3.14 
MH3 250 7.14 50 1.43 110 3.14 
MH4 210 6.00 70 2.00 110 3.14 
MH5 210 6.00 90 2.57 110 3.14 
MH6 170 4.86 50 1.43 110 3.14 
MH7 210 6.00 30 0.86 110 3.14 
MH8 210 6.00 50 1.43 130 3.71 
Giá trị cao trình mực nước gồm 2 giá trị 
MNTK1 = +1.0 m (+42 cm), MNTK2= 
+1.7m (+44cm), kết hợp với 2 giá trị cao trình 
đỉnh đê Z1 =+1.5m, Z2=+2m. Từ những giá trị 
trên, khi đó mô hình thí nghiệm sẽ có 4 giá trị 
chiều cao lưu không (RC>0 tương ứng với đê 
nhô, Rc<0 tương ứng với đê ngập) tương ứng 
như bảng 2-3: 
Bảng 2.3.Cao độ mực nước thiết kết kết hợp với cao trình đỉnh đê 
Cao độ MNTK và 
cao trình đê 
MNTTK1(m) 
MNTTK1 
(m) 
Cao trình đê Z1 
(m) 
Cao trình đê Z2 
(m) 
P M P M P M P M 
Giá trị +1 +0.42 +1.7 +0.44 +1.5 +43.4 +2 +0.449 
Kết hợp MNTK và cao trình đỉnh đê 
Chiều cao lưu không RC1(m) RC2(m) RC3(m) RC4(m) 
P M P M P M P M 
Giá trị Rc 0.5 0.014 1 0.029 -0.2 -0.006 0.3 0.009 
Bảng 2.4:Ma trận các kịch bản thí nghiệm 
Phương 
án bố 
trí ĐPS 
Cao trình đê 
Mực nước 
Tham số sóng nước 
sâu 
MH2 
MH3 
MH4 
MH6 
MH7 
x 
Cao trình đê Z1=+1.5 
m Cao trình đê Z2=+2 
m 
x 
Mực nước thấp D=42cm 
Mực nước cao D=44cm x 
Hs,0=6cm; Tp=1.16s 
Hs,0=9cm; Tp=1.30s 
Hs,0=11cm; 
Tp=1.41s 
MH0 x Không công trình x 
Mực nước thấp D=42cm 
Mực nước cao D=44cm x 
Hs,0=6cm; Tp=1.16s 
Hs,0=9cm; Tp=1.30s 
Hs,0=11cm; 
Tp=1.41s 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 5
MH5 x Cao trình đê Z1=+1.5 
m 
x Mực nước thấp D=42cm 
Mực nước cao D=44cm x 
Hs,0=6cm; Tp=1.16s 
Hs,0=9cm; Tp=1.30s 
Hs,0=11cm; 
Tp=1.41s 
MH8 x 
Cao trình đê Z2=+2.0 
m x 
Mực nước thấp D=42cm 
Mực nước cao D=44cm x 
Hs,0=6cm; Tp=1.16s 
Hs,0=9cm; Tp=1.30s 
Hs,0=11cm; 
Tp=1.41s 
2.3 Phân tích hiệu quả giảm sóng của đê 
2.3.1 Phân tích số liệu đo đạc 
Các tham số sóng (chiều cao, các chu kỳ đặc 
trưng) tại các vị trị nước sâu, trước đê và sau 
đê được tính toán từ các phổ sóng đo đạc sử 
dụng chương trình chuyên dụng. Việc tính 
toán phân tích sóng phản xạ từ kết quả đo đạc 
từ 4 đầu đo sóng được thực hiện theo phần 
mềm đo sóng HR Wallingford . 
2.3.2 Chiều cao sóng momen Hm0 
Chiều cao sóng Hm0 có giá trị xấp xỉ chiều cao 
sóng ý nghĩa Hs và được xác định từ mô-men 0 
của phổ mật độ nặng lương sóng : 
ܪ௦ ൎ ܪ௠଴ ൌ 4.004ඥ݉଴
ൌ 4.004ඩ න ܵሺ݂ሻ݂݀
௙௠௔௫
௙௠௜௡
Trong đó S(f) là giá trị mật độ năng lượng của 
phổ sóng tương ứng với tần số f, m0 là giá trị 
mô-men bậc 0 của phổ sóng. 
Trong thí nghiệm các giá trị Hm0 được xác 
định tại các v ị trí trước và sau đê. 
2.3.3 Khái niệm hiệu quả giảm sóng của đê 
Mức độ giảm chiều cao sóng hay nói cách 
khác là hiệu quả giảm sóng của đê phá sóng xa 
bờ được đánh giá thông qua tỷ số giữa chiều 
cao sóng phía sau đê só với chiều cao sóng đến 
trước đê. Hiệu quả giảm sóng: ൌ 1െ ܭ௧ ; 
0,
0,
m t
t
m i
H
K
H
Hình 2.9: Mô phỏng mặt cắt ngang đê chắn sóng 
2.4 Phân tích kết quả thí nghiệm 
Khi sóng truyền từ vùng nước sâu vào vùng 
nước nông thì sẽ trải qua các quá trình vật lý 
làm tiêu hao năng lượng sóng như khúc xạ, ma 
sát đáy, sóng vỡ. Ngoài ra còn có tán xạ làm 
phổ sóng biển đổi (chuyển dịch năng lượng 
sóng giữa các dải tần số), đặc biệt khi gặp vật 
cản (đê ngầm). Quá trình biến đổ i phổ sóng có 
ảnh hưởng gián tiếp đến mức độ tiêu hao năng 
lượng sóng ở vùng nước nông bởi vì với dải 
sóng dài (tần số thấp) thì mức độ tiêu hao năng 
lượng ít hơn so với dải sóng ngắn (tần số cao). 
Hình 2.10: Sự biến đổi sóng trước và sau 
công trình 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 6
Kim số 1 (nước sâu) 
Kim số 5 (trước công trình) 
Kim số 7 (sau công trình) 
Hình 2.11: Sự biến đổi hình dạng phổ sóng 
Trong quá trình tiêu hao năng lượng sóng thì 
sóng vỡ là quá trình tiêu tán năng lượng sóng 
lớn nhất. Hiện tượng sóng vỡ xảy ra khi sóng 
biến hình trong nước nông làm gia tăng chiều 
cao sóng và do đó độ dốc sóng vượt quá 
ngưỡng giời hạn ổn định hình dạng dẫn đến 
sóng vỡ (đặc biệt lưu ý trành nhầm lần giữa 
sóng vỡ với tiêu tán năng lượng do ma sát 
đáy, tiêu tán năng lượng do mát đáy chỉ 
chiếm một tỷ trọng rất nhỏ, có thể nói không 
đáng kể trong toàn bộ quá trình tiêu hao năng 
lượng sóng). 
Hình 2.12: Tương quan giữa chiều cao sóng 
tới (Hm0,i) và sóng phản xạ (Hm0,r) 
Chiều cao sóng phản xạ thay đổi tùy thuộc 
vào sóng tới và chiều cao lưu không Rc. Xu 
hướng cho thấy chiều cao sóng phản xạ dao 
động trong khoảng 0.4 đến 0.7 lần chiều cao 
sóng tới. 
Trong tổng số 78 kịch bản thí nghiệm bao gồm 
sự thay đổi về 4 chiều cao lưu không, 4 
khoảng cách khe hở G(m), 3 chiều dài đê 
L(m), 2 khoảng cách bờ X(m). 
Hình 2.13: Quan hệ Kt~Rc/Hm0,i của đê phá 
sóng ứng với các giá trị Rc khác nhau 
Trong trường hợp đê ngầm (Rc<0) thì việc 
thay đổi phương án bố trí đê ảnh hưởng chưa 
thực sự rõ ràng đến hiệu quả giảm sóng. Xu 
hướng kết quả cho thấy khi tương quan độ 
ngập tương đối (Rc/Hm0,i > 2) thì hiệu quả 
giảm sóng của đê không có xu hướng tăng nữa 
(dao động từ 70% đến 80%), nguyên nhân là 
do cao trình đỉnh đê lúc này đủ lớn để sóng 
không thể leo lên qua đỉnh đê giúp cho hiệu 
quả giảm sóng lớn và sóng được truyền qua 
các lỗ rỗng của cấu kiện và khe hở G nên khi 
có tăng chiều cao đỉnh đê lên bao nhiêu đ i nữa 
thì chiều cao sóng phía sau vẫn không giảm. 
Khi Rc/Hm0,i < -0.5 thì hiệu quả giảm sóng đê 
rất thấp và đê gần như lúc này không còn tác 
dụng giảm sóng. Độ ngập sâu tương đối càng 
lớn thì hiệu quả giảm sóng của đê càng lớn, 
quá trình thí nghiệm quan sát thấy khi 
Rc=+2.9cm (1.01m thực tế) thì gần như sóng 
0.10
0.30 0.50 0.70 0.90 1.10 1.30
H
m
0,
r (
m
)
Hm0,i (m)
Tương quan giữa chiều cao sóng tới (Hm0,i) và 
sóng phản xạ (Hm0,r)Rc=+1.0m Rc=+0.5m
Hm0=10.6cm 
Tp=1.33s 
Hm0=3.10cm 
Tp=5.18s 
Hm0=1.60cm 
Tp=19.05s 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 7
không leo được qua đỉnh đê và sóng được 
truyền vào khu vực sát bờ thông qua khoảng 
hở G cộng thêm hiện tượng nhiễu xạ, lúc này 
hiệu quả giảm sóng lên đến 0.7-0.8. 
Hình 2.14: Quan hệ ࡷ࢚ ~ GxHmo,i ứng với 
các độ ngập đê khác nhau cho các vị trí 
kim đo 8 
Hình 2.15: Quan hệ ࡷ࢚ ~ GxHmo,i ứng với 
các độ ngập đê khác nhau cho các vị trí 
kim đo 7 
Kết quả quan hệ ߝ ~ G/Hmo,i cho thấy độ rộng 
khoảng hở G tỷ lệ nghịch với hiệu quả giảm 
sóng của đê tại vị trí kim đo số 7. Trong 
trường hợp đê bị ngập (đê ngầm) nếu 
(G>Hm0,i x 100 ) thì độ rộng khoảng hở G 
gần như không còn ảnh hưởng đến hiệu quả 
giảm sóng của đê ngầm. 
Hình 2.16: Quan hệ ࢿ ~ L/Hmo,i ứng với các 
độ ngập đê khác nhau 
Quan hệ ߝ ~ L/Hmo,i có xu hướng tuyến tính 
và đồng biến khi L/Hmo,i càng lớn thì hiệu 
quả giảm sóng của đê càng lớn. Đặc biệt khi 
L/Hmo,i < 150 thì hiệu quả giảm sóng của đê 
tương đối bé. 
2.5 Lựa chọn phương án bố trí đê cho vùng 
nghiên cứu 
Việc xây dựng đê giảm sóng xa bờ ngoài chức 
năng giảm sóng gây bồi, chống xói lở thì đối 
với dạng công trình có kết cấu rỗng đặc biệt 
này thì chức năng tái sinh rừng ngập mặn là 
hoàn toàn khả thi. 
Trong việc tái sinh rừng ngập mặn thì đê giảm 
sóng xa bờ phải hoàn thành tối thiểu được hai 
nhiệm vụ: 
- Giảm sóng phía sau công trình trong điều 
kiện nhỏ hơn 0.4m thì cây con mới có thể phát 
triển; 
- Tạo ra sự trao đổi bùn cát mịn giữa trong và 
ngoài công trình. 
Trong thí nghiệm này sẽ phân tích và tính toán 
phương án bố trí công trình phù hợp cho điều 
kiện giảm sóng tái sinh rừng ngập mặn cho 
vùng nghiên cứu. 
Phạm vi áp dụng: 
െ0.5 ൏ ܴ௖/ܪ௠଴,௜	 ൏ 2; 
15 ൏ ܩ ൈܪ௠଴,௜ ൏ 100; 
1.5 ൏ ܮ/ሺܪ௠଴,௜ ൈ 100ሻ൏ 4.4; 
Số liệu sóng sau công trình dùng cho tính toán 
truyền sóng xác định tại vị trí cách điểm cách 
điểm giữa khoảng hở 110m về phía vuông góc 
với bờ. 
Đặc điểm về tham số sóng trước công trình 
được lấy dựa theo kết quả thí nghiệm ứng với 
trường hợp sóng gió mùa (với chiều cao sóng 
nước sâu 3m thì chiều cao sóng tới trước công 
trình lớn nhất là 1m và chiều cao sóng phản xạ 
khoảng 0.5m). Để đạt được chiều cao sóng 
mong muốn sau công trình (nhỏ hơn 0.6m) 
trong trường hợp sóng lớn nhất thì: 
0.00
0.50
1.00
0 20 40 60 80 100Hệ
 số
 tru
yền
 só
ng
 Kt
GxHm0,i
Tương quan Kt~GxHmo,i tại vị trí kim 
số 8
Rc=+
0.3m
Rc=+
1.0m
0
0.5
1
0 20 40 60 80 100
Hệ
 số
 tru
yền
 só
ng
Kt
GxHm0,i
Tương Quan Kt ~ GxHm0,i tại vị trí kim 
số 7
Rc=+
1.0m
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 8
ܭ௧ ൏ 0.61.5 
ܭ௧ ൏ 0.4 
݁ ൐ 0.6 (*) 
Tra điều kiện (*) ứng với các biểu đồ tương 
quan 2-13, 2-14, 2-16 kết quả thu được như 
sau: 
0.7 ൏ ܴ௖/ܪ௠଴,௜	௠௔௫ ൏ 0.8 (5) 
30 ൏ ܩ ൈܪ௠଴,௜	௠௔௫ ൏ 35 (6) 
3.0 ൏ ܮ/ሺܪ௠଴,௜	௠௔௫ൈ 100ሻ൏ 3.3 (7) 
Hm0,i max (m) là giá trị chiều cao sóng tới lớn 
nhất trước công trình (lưu ý phân biệt Hm0,i 
với H s,i là chiều cao sóng tổng hợp trước 
công trình). 
Áp dụng cho thông số sóng tại khu vực Vĩnh 
Châu- Sóc Trăng với Hm0,i = 1.0m ứng với 
cao trình mực nước biển +1.7m: 
Chiều cao lưu không Rc(m): 0.7݉ ൏
ܴ௖ሺ݉ሻ ൏ 0.8݉; 
Khoảng hở G(m): 30݉ ൏
ܩሺ݉ሻ ൏ 35݉; 
Chiều dài tuyến đê L(m): 300݉ ൏
ܮሺ݉ሻ ൏ 330݉; 
3. KẾT LUẬN 
Một chương trình thí nghiệm mô hình vật lý 
3D bao gồm 78 thí nghiệm về hiệu quả giảm 
sóng của đê phá sóng đã được thực hiện với 
phạm vi bao quát rộng của các điều kiện biên 
về tham số sóng, mực nước và kích thước 
hình học tuyến đê. Kết quả thí nghiệm đã 
cho thấy rõ sự ảnh hưởng của các tham số và 
quá trình vật lý chi phối đến hiệu quả giảm 
sóng của đê ngầm, từ đó đưa ra được các 
đánh giá và so sánh hiệu quả giảm sóng giữa 
các phương án bố trí đê. Có thể nói bên cạnh 
các tham số độ ngập sâu tương đối Rc/Hm0,i 
, chiều dài, khoảng cách bờ và khoảng hở đê 
ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả giảm sóng 
của đê phá sóng thì tích chất biến đổi của 
phổ do ảnh hưởng của bãi trước đê (đặc thù 
bãi thoải của khu vực ĐBSCL) và tương tác 
với đê cũng đóng một vai trò quan trọng. 
Kết quả thí nghiệm được sử dụng cho việc 
lựa chọn các phương án bố trí đê cấu kiện lỗ 
rỗng ứng với các hiệu quả giảm sóng xác 
định trước. Và ngược lại đánh giá được hiệu 
quả giảm sóng ứng với các phương án bố trí 
đê cho trước. 
Một số kết luận được rút ra từ các kết quả thí 
nghiệm trên: 
- Trong điều kiện đê nhô và cùng điều kiện 
mực nước, thông số sóng, cao trình đỉnh thì 
ảnh hưởng của chiều dài đê L đến hiệu quả 
giảm sóng của đê phá sóng rõ ràng hơn ảnh 
hưởng của khe hở G thể hiện trong biểu đồ 
quan hệ ߝ ~ G/Hmo,i và ߝ ~ L/Hmo,i . Điều 
ngược lại xảy ra khi trong điều kiện đê 
ngầm. Đê càng nhô cao thì ảnh hưởng của 
việc lựa chọn phương án bố trí đê đến hiệu 
quả giảm sóng của đê càng lớn. 
- Sóng tại vị trí kim đo số 6 và 8 bị ảnh 
hưởng lớn bởi sự thay đổi khoảng hở G. 
Trong khi sóng tại vị trí kim đo số 7 ảnh 
hưởng bởi cả 3 yếu tố G, L, X. 
- Các điều kiện biên giúp đê phá sóng hoạt 
động hiệu quả: Rc > -0.5 Hm0,i ; L > 150 
Hmo,i; trong trường hợp đê ngầm G < 
100/Hm0,i. 
- Đê đảm bảo mục đích t ái s inh rừng ngập 
mặn phía trong thì các nguyên tắc bố trí đê 
cần thiết đảm bảo những điều kiện: 
0.7 ൏ ܴ௖/ܪ௠଴,௜	௠௔௫ ൏ 0.8 
30 ൏ ܩ ൈܪ௠଴,௜	௠௔௫ ൏ 35 
3.0 ൏ ܮ/ሺܪ௠଴,௜	௠௔௫ ൈ 100ሻ൏ 3.3 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 42 - 2018 9
Phạm vi áp dụng: 
െ0.5 ൏ ܴ௖/ܪ௠଴,௜	 ൏ 2; 
15 ൏ ܩ ൈܪ௠଴,௜ ൏ 100; 
1.5 ൏ ܮ/ሺܪ௠଴,௜ ൈ 100ሻ൏ 4.4;
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Tạp chí khoa học kỹ thuật Thủy Lợi và Môi trường số 4100011 “Nghiên cứu ảnh hưởng 
của đê ngầm và bão đê đến hiệu quả giảm sóng trên mô hình vật lý 2D - Nguyễn Viết Tiến; 
Thiều Quang Tuấn; Lê Kim Truyền” 
[2] Design of low-crested (submerged) structures – an overview –Krystian W. Pilarczyk, 
Rijkswaterstaat, Road and Hydraulic Engineering Division,P.O. Box 5044, 2600 GA Delft, 
the Netherlands; k.w.pilarczyk@dww.rws.minvenw.nl 
[3] Environmental Design of Low Crested Coastal Defence Structures “D31 Wave basin 
experiment final form-3D stability tests at AUU- by Morten kramer and Hans Burcharth”. 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_danh_gia_hieu_qua_giam_song_cua_cac_phuong_an_bo.pdf