Thạc Sĩ Nghiên cứu mô hình toán hiệu quả giảm sóng của đê ngầm phá sóng trước bãi đê

MỤC LỤC
27T MỞ ĐẦU 27T 1
27T 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 27T . 1
27T 2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU 27T 2
27T 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27T 2
27T 4. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 27T 2
27T CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG
CỦA ĐÊ NGẦM 27T 3
27T 1.1. THỦY ĐỘNG LỰC HỌC VEN BIỂN 27T . 3
27T 1.1.1. Bãi trước đê: 27T 3
27T 1.1.2. Tương tác sóng với bãi trước, công trình ven biển: 27T . 4
27T 1.1.3. Các giải pháp giảm sóng, bảo vệ bãi 27T 6
27T 1.2. TỔNG QUAN VỀ ĐÊ NGẦM: 27T . 8
27T 1.2.1. Vai trò giảm sóng 27T 8
27T 1.2.2. Cấu tạo, kết cấu: 27T 9
27T 1.2.3. Vấn đề mô phỏng sóng vỡ 27T . 10
27T 1.3. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA ĐÊ
NGẦM 27T 12
27T 1.4. BỐ TRÍ MẶT NGANG TRÊN BÃI ĐÊ 27T . 15
27T Kết luận chương 1 27T . 17
27T CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA MÔ HÌNH LAN TRUYỀN SÓNG
HỌ BOUSSINESQ PCOULWAVE 27T 18
27T 2.1. VẤN ĐỀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG LAN TRUYỀN
SÓNG QUA ĐÊ NGẦM 27T . 18
27T 2.2. MÔ HÌNH LAN TRUYỀN SÓNG HỌ BOUSSINESQ - PCOULWAVE 27T
. 20
27T 2.2.1. Giới thiệu chung 27T 20
27T 2.2.2. Hệ phương trình cơ bản 27T . 20
27T 2.2.3. Số liệu đầu vào, đầu ra, miền tính toán 27T . 21
27T 2.2.4. Tham số của mô hình 27T 21
27T Kết luận chương 2 27T . 22
27T CHƯƠNG 3: HIỆU CHỈNH KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH 27T . 23
27T 3.1. MÔ TẢ THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH VẬT LÝ 27T 23
27T 3.1.1. Giới thiệu máng sóng 27T 23
27T 3.1.2. Nội dung thí nghiệm 27T 23
27T 3.2. SÓNG VÀ HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA ĐÊ NGẦM 27T 24
27T 3.2.1. Khái niệm phổ sóng 27T . 24
27T 3.2.2. Hiệu quả giảm sóng của đê ngầm 27T 25
27T 3.3. HIỆU CHỈNH - KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH VỚI CÁC KẾT QUẢ THÍ
NGIỆM MÔ HÌNH VẬT LÝ MÁNG SÓNG 27T . 26
27T 3.3.1. Thiết lập mô hình 27T 26
27T 3.3.2. Thiết lập điều kiện biên sóng 27T . 27 88
27T 3.3.3. Mô phỏng để tìm ra bộ tham số tối ưu 27T 27
27T 3.3.4. Kiểm định mô hình 27T . 29
27T Kết luận chương 3 27T . 34
27T CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SỐ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢM
SÓNG CỦA ĐÊ NGẦM 27T 35
27T 4.1. THÍ NGHIỆM SỐ VỚI CÁC KỊCH BẢN MỞ RỘNG 27T 35
27T 4.1.1. Bề rộng đỉnh đê thay đổi 27T . 35
27T 4.1.2. Độ ngập nước của đê thay đổi 27T 38
27T 4.1.3. Hệ số mái đê thay đổi 27T 40
27T 4.1.4. Bãi trước đê thay đổi: 27T . 41
27T 4.2. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 27T 42
27T 4.2.1. Ảnh hưởng độ ngập nước của đê 27T . 43
27T 4.2.2. Ảnh hưởng của bề rộng đê 27T . 43
27T 4.3. XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG, PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN HIỆU
QUẢ GIẢM SÓNG CỦA ĐÊ NGẦM 27T . 44
27T Kết luận chương 4 27T 45
27T CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ BỐ TRÍ TUYẾN ĐÊ NGẦM GIẢM
SÓNG TẠI BIỂN PHÚ THUẬN – THỪA THIÊN HUẾ 27T 46
27T 5.1. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC 27T . 46
27T 5.1.1. Điều kiện tự nhiên 27T . 46
27T 5.1.2. Điều kiện thủy hải văn 27T 48
27T 5.1.3. Kinh tế, xã hội 27T 49
27T 5.1.4. Hiện trạng công trình bảo vệ bờ biển 27T 50
27T 5.1.5. Đề xuất giải pháp 27T . 51
27T 5.2. CÁC ĐIỀU KIỆN BIÊN THIẾT KẾ 27T 53
27T 5.2.1. Tiêu chuẩn phân cấp đê 27T 53
27T 5.2.2. Xác định các tham số sóng thiết kế 27T . 53
27T 5.2.3. Tính toán truyền sóng: 27T . 56
27T 5.3. ĐỀ XUẤT VÀ CHỌN LỰA DẠNG MẶT CẮT ĐÊ 27T . 58
27T 5.3.1. Phân tích, lựa chọn vị trí tuyến đê 27T . 58
27T 5.3.2. Đề xuất hiệu quả giảm sóng thiết kế 27T 59
27T 5.3.3. Lựa chọn mặt cắt ngang 27T . 60
27T 5.4. THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐÊ NGẦM 27T . 61
27T 5.4.1. Cấu tạo: 27T 61
27T 5.4.2. Thiết kế thân đê: 27T 63
27T 5.4.3. Xác định lại kích thước hình học đỉnh đê: 27T 66
27T 5.4.4. Tính toán lại hiệu quả giảm sóng của đê ngầm: 27T . 67
27T 5.5. BỐ TRÍ MẶT BẰNG ĐÊ NGẦM 27T . 68
27T 5.5.1. Kích thước mặt bằng tuyến đê 27T . 68
27T 5.5.2. Dự kiến xu thế diễn biến đường bờ 27T . 68
27T Kết luận chương 5 27T . 70
27T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27T 71
27T 1. Những kết quả đã đạt được 27T 71
89
27T 2. Những vấn đề còn tồn tại 27T 72
27T TÀI LIỆU THAM KHẢO 27T . 73
27T Tiếng Việt 27T . 73
27T Tiếng Anh 27T . 73
27T PHỤ LỤC 27T . 74



















90
DANH MỤC HÌNH VẼ
27T Hình 1.12: Giải pháp tạo bãi treo sử dụng các gờ ngầm 27T . 16
27T Hình 1.13: Một dạng mặt cắt ngang khi bố trí đê ngầm 27T . 17
27T Hình 2.1: Miền tính toán họ mô hình NLSWE 27T 18
27T Hình 2.2: Miền tính toán mô hình họ RANS-VOF 27T 19
27T Hình 2.3: So sánh hai mô hình toán họ SLSWE và Boussinesq 27T 19
27T Hình 2.4: Miền tính toán mô hình Coulwave 27T 21
27T Hình 2.5: Lớp hấp thụ sóng tại phía biên ( sponge) 27T . 22
27T Hình 3.1: Sơ họa mặt cắt mô hình vật lý 27T . 23
27T Hình 3.2: Một số hình ảnh đê ngầm trong thí nghiệm 27T 24
27T Hình 3.3: Hình dạng phổ sóng 27T 25
27T Hình 3.4: Sóng giảm chiều cao khi qua đê ngầm 27T . 26
27T Hình 3.3: Mặt cắt dọc trong mô hình số. Đơn vị khoảng cách (m) 27T 26
27T Hình 3.5: Giao diện làm việc của mô hình 27T . 29
27T Hình 3.6: Mô phỏng 1D sóng lan truyền trong trong mô hình 27T 29
27T Hình 3.7: Đường quá trình sóng thực đo và tính toán sóng H20T20 27T . 30
27T Hình 3.8: Đường quá trình sóng thực đo và tính toán sóng H15T20 27T . 30
27T Hình 3.9: Đường quá trình sóng thực đo và tính toán sóng H20T25 27T . 31
27T Hình 3.11: So sánh phổ sóng tính toán và thực đo sóng H20T20 27T 32
27T Hình 3.12: So sánh phổ sóng tính toán và thực đo sóng H20T25 27T 33
27T Hình 3.13: So sánh phổ sóng tính toán và thực đo sóng H15T20 27T 33
27T Hình 4.1: Sơ đồ tính toán mô phỏng khi bề rộng đỉnh đê thay đổi 27T . 35
27T Hình 4.2: Ảnh hưởng của bề rộng đỉnh đê đến hiệu quả giảm sóng ( H20T20) 27T 36
27T Hình 4.3: Ảnh hưởng của bề rộng đỉnh đê đến hiệu quả giảm sóng ( H20T25) 27T 37
27T Hình 4.4: Ảnh hưởng của bề rộng đỉnh đê đến khả năng giảm sóng (H20T20) 27T . 38
27T Hình 4.5: Ảnh hưởng của độ chìm đê đến khả năng giảm sóng (H15T20) 27T 39
27T Hình 4.6: Sơ đồ mặt cắt đê khi độ dốc mái đê thay đổi 27T 40
27T Hình 4.7 : Biểu đồ hiệu quả giảm sóng khi hệ số mái đê thay đổi 27T . 41
27T Hình 4.8: Sơ đồ tính toán khi độ dốc bãi trước đê thay đổi 27T . 41
27T Hình 4.9: Biểu đồ hiệu quả giảm sóng khi độ dốc bãi trước đê thay đổi 27T . 42
27T Hình 4.12: Hiệu quả giảm sóng của đê ngầm 27T . 45
27T Hình 5.1: Bản đồ ven biển khu vực cửa Thuận An, Phú thuận 27T . 46
27T Hình 5.2: Hình ảnh xâm thực của ven biển Phú Thuận 27T 51
27T Hình 5.3 : Đường tần suất tổng hợp ven bờ MC41 – Phú Vang – Huế 27T 54
27T Hình 5.4: Biểu đồ hoa sóng trạm Cồn Cỏ 27T . 55
27T Hình 5.5: Thiết lập biên tính truyền sóng 27T . 57
27T Hình 5.6: Phân bố chiều cao sóng ngang bờ trong điều kiện bão 27T . 57
27T Hình 5.7: Các phương án bố trí đê ngầm 27T . 58
27T Hình 5.8: Ảnh hưởng của độ ngập tới hiệu quả giám sóng 27T 60
27T Hình 5.9: Ảnh hưởng của bề rộng đê tới hiệu quả giảm sóng 27T 61
27T Hình 5.10 : Cấu tạo của đê ngầm 27T . 61
27T Hình 5.11: Điều kiện biên để tính toán vật liệu của đê 27T 63
27T Hình 5.12: Cấu tạo chân khay 27T 66
91
27T Hình 5.13: Kích thước thiết kế sơ bộ của đê ngầm 27T . 67
27T Hình 5.13: Cấp phối vật liệu đê ngầm 27T 67
27T Hình 5.16 : Quá trình bồi lắng phát triển ở sau đê, L/x < 2, thành tạo Salient 27T . 69
27T Hình 5.17 : Quá trình bồi lắng đạt tới trạng thái cân bằng, L/x > 2, tạo thành
Tombolo. 27T 69
27T Hình 5.18: Dự kiến quá trình bồi lắng phát triển ở sau đê, L/x < 2, tạo thành Salient
ở biển Phú Thuận – Huế 27T 70



















DANH MỤC BẢNG BIỂU
27T Bảng 3.1: So sánh sóng tính toán và thực đo khi lần lượt thay đổi các tham số. 27T . 28
27T Bảng 3.3: Kết quả so sánh sóng tính toán và thực đo sóng H20T20. Đơn vị (m) 27T 31
92
27T Bảng 3.4: Kết quả sóng tính toán và thực đo sóng H20T25. Đơn vị (m) 27T 31
27T Bảng 4.1: Hiệu quả giảm sóng khi chiều rộng đỉnh đê thay đổi ( H20T20) 27T . 36
27T Bảng 4.2: Hiệu quả giảm sóng khi chiều rộng đỉnh đê thay đổi ( H20T25) 27T . 37
27T Bảng 4.3: Hiệu quả giảm sóng khi độ chìm của đê thay đổi (sóng H20T20) 27T . 38
27T Bảng 4.4: Hiệu quả giảm sóng của đê ngầm khi độ chìm thay đổi (H15T20) 27T 39
27T Bảng 4.5: Hiệu quả giảm sóng khi hệ số mái đê thay đổi 27T . 40
27T Bảng 4.6: Hiệu quả giảm sóng khi độ dốc bãi trước đê thay đổi 27T . 42
27T Bảng 5.1: Bảng tiêu chuẩn an toàn, phân cấp đê 27T . 53
27T Bảng 5.2 : Bảng tra tham số sóng nước sâu ( tra PL-B – TCTK đê biển 2012) 27T . 55
27T Bảng 5.3 : Tần suất chiều cao sóng theo hướng (1993 27T ư 27T 1994), Đơn vị đo là %: 27T 56
27T Bảng 5.4: Các tham số sóng nước sâu 27T 56
27T Bảng 5.4 : Kết quả tính truyền sóng trong các trường hợp 27T 59
27T Bảng 5.5: Đề xuất hiệu quả giảm sóng khi thay đổi mặt cắt ngang 27T 59
27T Bảng 5.6: Cấp phối đá theo thiêu chuẩn 27T 62
27T Bảng 5.7: Cấp phối vât liệu đá theo Rock Manual – Ciria 2007 27T . 62



MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Đê biển và các hạng mục công trình phụ trợ khác hình thành nên một hệ
thống công trình phòng chống, bảo vệ vùng nội địa khỏi bị lũ lụt và thiên tai khác từ
phía biển. Vì tính chất quan trọng của nó mà công tác nghiên cứu thiết kế, xây dựng
đê biển ở trên thế giới, đặc biệt là ở các quốc gia có biển, đã có một lịch sử phát
triển rất lâu đời. Tuy nhiên, tùy thuộc vào các điều kiện tự nhiên và trình độ phát
triển của mỗi quốc gia mà các hệ thống đê biển đã được phát triển ở những mức độ
khác nhau.
Bãi trước đê biển hết sức quan trọng đối với sự an toàn của đê, đặc biệt là đối
với khu vực bãi biển bị xâm thực. Do vậy để ổn định đê biển thì việc bảo vệ bãi
quan trọng hơn cả, cần được ưu tiên đầu tư. Nếu chỉ tập trung để đầu tư đê mà
không quan tâm đến việc giữ bãi thì công tác bảo vệ an toàn đê biển luôn luôn bị
động. Mặt khác, song song đó cần có biện pháp bảo vệ mái phía đồng thích hợp để
chống xói mòn do nước mưa và do sóng tràn qua đê. Do vậy, biện pháp khả thi tại
những vùng có đê bắt buộc phải tồn tại trong điều kiện trên cần có biện pháp giảm
thiểu chiều cao sóng tác động lên mái đê và sóng leo và tràn bằng công trình phá
sóng ngầm trước đê sẽ phần nào khắc phục được sự bất cập hiện nay giữa yêu cầu
chống được sóng lớn triều cường nhưng không tăng quá mức cao độ của hệ thống
đê biển hiện tại. Mặt khác vài thập niên gần đây do biến đổi khí hậu tòan cầu, thiên
tai xảy ra khốc liệt hơn. Tình hình bão lũ, động đất, sóng thần, sạt lở ., xuất hiện
nhiều hơn, với cường độ lớn hơn, diễn biến phức tạp hơn, khó lường hơn. Đặc biệt
trong tương lai biến đổi khí hậu toàn cầu sẽ kéo theo tình trạng nước biển dâng, đây
là một trong những nguy cơ lớn mà nước ta sẽ phải đối mặt trong tương lai.
Với những khó khăn và thách thức nêu trên mà yêu cầu cần thiết phải nghiên
cứu xây dựng một hệ thống đê vững chắc an toàn mà kinh tế. Do đó đề tài ”Nghiên
cứu mô hình toán hiệu quả giảm sóng của đê ngầm phá sóng trước bãi đê” là một
bước nghiên cứu rất quan trọng với nhiệm vụ giới thiệu, phân tích, đánh giá khả 2
năng giảm sóng của đê ngầm làm cơ sở cho việc nghiên cứu đề xuất lựa chọn các
giải pháp hợp lý ổn định, bảo vệ bãi trước đê, giữ an toàn cho hệ thống đê biển.
2. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
Nghiên cứu tương tác giữa sóng và công trình biển nói chung sóng và đê
ngầm chắn sóng nói riêng mang ý nghĩa quan trọng trong công tác thiết kế các công
trình bảo vệ bờ. Sóng tương tác với công trình vùng ven bờ rất phức tạp do tính chất
kết hợp phi tuyến của nhiều quá trình thủy động lực. Thông thường để hiểu rõ tương
tác sóng tới một công trình cụ thể thì các nhà thiết kế kĩ thuật phải thực nghiệm thí
nghiệm mô hình vật lý trong các máng sóng thí nghiệm. Trong một số năm gần đây
cùng với sự phát triển nhanh của máy tính cộng với sự trợ giúp của các phương
pháp số thông minh, khái niệm thí nghiệm số đã dần phổ biến trong một số ngành
nghiên cứu ứng dụng trong đó có lĩnh vực kỹ thuật xây dựng công trình biển.
Mục tiêu chính của luận văn là mô phỏng bằng mô hình toán quá trình lan
truyền sóng qua đê ngầm trên bãi đê. Trên cơ sở đó phân tích, đánh giá hiệu quả
giảm sóng của đê ngầm dưới sự ảnh hưởng chi phối của các điều kiện thủy hải văn
(sóng, mực nước) và các tham số hình học mặt cắt ngang đê khác nhau.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để đạt được những mục tiêu đề ra, luận văn sử dụng tổng hợp các phương
pháp nghiên cứu truyền thống và phương pháp nghiên cứu hiện đại gồm:
- Tổng hợp, kế thừa các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay trong lĩnh vực kỹ
thuật biển.
- Phương pháp mô hình toán, kiểm định với các kết quả thí nghiệm mô hình vật lý
máng sóng.
4. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Kiểm định mô hình số lan truyền sóng họ Boussinesq cho trường hợp đê ngầm phá
sóng trên bãi đê điển hình ở Việt Nam;
- Mô phỏng số với các kịch bản mở rộng nhằm xây dựng được biểu đồ hoặc
phương pháp tính toán hiệu quả giảm sóng của đê ngầm
- Đề suất sơ bộ dạng hình học mặt cắt ngang phù hợp và bố trí đê ngầm trên bãi đê
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ HIỆU QUẢ GIẢM
SÓNG CỦA ĐÊ NGẦM
1.1. THỦY ĐỘNG LỰC HỌC VEN BIỂN
1.1.1. Bãi trước đê:
a. Định nghĩa bãi trước:
“ Bãi trước đê được hiểu là bãi biển, phần được giới hạn từ chân đê tới phần
bãi biển, tại vị trí ranh giới của mực nước triều thấp. Như vậy bãi trước đê sẽ bao
gồm thềm bãi, bãi dốc, đỉnh bãi và mặt bãi trước”.

Hình 1.1: Mặt cắt đại diện thể hiện bãi trước đê
Bãi biển được chia thành 2 phần, phần bãi trước và phần bãi sau. Bãi trước là
phần bãi nằm trên ranh rới giữa mực nước cao và mực nước thấp khi sóng dồn lên
bờ biển và khi sóng rút ra khỏi bờ. Bãi sau được giới hạn từ phần nước cao đến giới
hạn trên cùng về phía đất liền của sóng. ( mô tả trong hình vẽ trên).
Hình dạng mặt cắt ngang bờ biển có cấu tạo cát thường xuyên thay đổi khi chịu
tác động của sóng truyền từ vùng nước sâu vào bờ. Khi sóng truyền vào tới vùng
nước nông, nó sẽ bị vỡ khi nó gặp các dải cát ngầm. Bãi trước, hay còn gọi là vùng
4
sóng vỗ, là vùng mà mặt cắt bãi thường xuyên ở trạng thái khô, ướt một cách luân
phiên nhau khi sóng xô vào phần mái dốc trên bãi.
b. Vai trò bãi trước đê:
Có thể liệt kê một số chức năng chính của bãi trước đê trên quan điểm động lực
hình thái và dân sinh kinh tế sau đây:
- Bãi trước đê là vùng đệm, đóng vai trò giảm các tác động của sóng tới phần bãi
cao và tới các công trình, cơ sở hạ tầng (ví dụ như đường giao thông, nhà hàng,
khách sạn) được xây dựng ở dải ven bờ. Đây là nơi có thể xây dựng các công trình
bảo vệ bờ biển, hoặc công trình có tác dụng giảm sóng.
- Bãi trước đê là vùng đệm, nơi có sự dịch chuyển qua lại bùn cát từ phần bãi cao
xuống bãi thấp hoặc ngược lại, tùy theo đặc trưng của sóng theo mùa. Về mùa hè,
khi bãi chịu tác động sóng nhỏ thì bùn cát sẽ dịch chuyển từ các bãi thấp lên bãi
cao, ngược lại về mùa đông khi có các sóng lừng do gió mùa hoặc gió bão thì bùn
cát sẽ bị cuốn từ phần bãi cao xuống bãi thấp. Toàn bộ phần bãi trước đê được coi
như nằm trọn vẹn trong phần thể tích khống chế bùn cát của mặt cắt ngang.
- Một số bãi trước có tiềm năng là bãi biển du lịch, là một bộ phần quan trọng tạo
nên không gian cảnh quan của dải ven bờ.
- Nếu bãi trước đê là vùng bãi bồi rộng, rất thoải, có sự phát triển của rừng ngập
mặn hoặc có tiềm năng phát triển rừng ngập mặn là nơi nuôi trồng thủy hải sản, đặc
biệt là các loài nhuyễn thể như ngao, sò, ốc. Bãi trước đê vừa có mục đích nuôi
trồng thủy sản, vừa là lá chắn bảo vệ cho vùng đất phía bên trong bãi trước các tác
động của sóng, dòng chảy.
1.1.2. Tương tác sóng với bãi trước, công trình ven biển:
Bãi trước đê là một bộ phận trong hệ thống bờ biển, có vai trò là phần phía
ngoài của công trình đê biển và công trình bảo vệ bờ. Sự an toàn, ổn định của bãi
trước đê sẽ có ảnh hưởng trực tiếp tới sự an toàn và ổn định của bờ biển nói chung
và công trình đê biển, công trình bảo vệ bờ nói riêng. Ảnh hưởng của bãi trước đê
5
tới sự ổn định và an toàn của đê được hiểu là các ảnh hưởng và tác động do bãi
trước đê gây ra đối với sự an toàn và ổn định của đê khi nó bị thu hẹp và hạ thấp.
Bãi trước đê thường xuyên phải chịu những tác động của các yếu tố thủy
động lực học như sóng (tác động của chiều cao sóng, năng lượng sóng, hướng sóng
tới); nước dâng trong bão; thủy triều; dòng chảy ven bờ (bao gồm dòng ngang bờ và
dòng dọc bờ, tương ứng gây ra các hiện tượng xói cấp tính và mãn tính).
Ảnh hưởng của bãi trước đê tới sự ổn định và an toàn của đê được hiểu là các
ảnh hưởng và tác động do bãi trước đê gây ra đối với sự an toàn và ổn định của đê
khi nó bị thu hẹp và hạ thấp. Các ảnh hưởng của bãi trước tới sự an toàn và ổn định
của đê được xem xét tới 2 tác động chính bao gồm:
- Bãi trước đê bị xói lở mạnh dẫn tới thu hẹp chiều rộng bãi
- Bãi trước đê bị xói lở dẫn tới cao trình mặt bãi bị hạ thấp hơn cao trình mặt bãi
ban đầu
Các tác động làm thu hẹp và hạ thấp bãi trước đê có thể diễn ra riêng rẽ hoặc
diễn ra đồng thời với nhau. Khi diễn ra hiện tượng thu hẹp, hạ thấp cao trình mặt bãi
trước đê thì các tác động chính sẽ diễn ra dưới dạng cây sự cố như sau: Bãi trước bị
hạ thấp, thu hẹp -> sóng và dòng chảy tiến sát hơn vào bờ -> sóng và dòng chảy tác
động trực tiếp vào công trình -> nếu năng lượng sóng đủ lớn thì các tác động mà
chúng có thể gây ra sẽ bao gồm:
- Gây hư hỏng mái ngoài
- Tăng lưu lượng tràn qua đỉnh, huy hiếp an toàn mái trong,
- Gây sạt, trượt mái ngoài
- Đào xói chân đê, mất ổn định chân, sập, trượt mái ngoài
Tùy thuộc vào cấu tạo của vật chất thành tạo nên bãi trước đê và các trường
sóng khác nhau mà sự ổn định của bãi trước đê là khác nhau. Do đó bài toán giảm
bớt năng lượng khi sóng tiến vào bờ là bài toán cần phải giải để tìm ra đáp số hiệu
quả nhất.