Đồ Án Phân tích diễn biến đường bờ bằng LITPACK-Thiết kế đập chắn sóng

Công trình bảo vệ bờ biển hiện ngày càng giữ một vị trí quan trọng trong đời sống kinh tế xã hội bởi thế việc nghiên cứu tính toán, thiết kế, đánh giá hiệu quả của các công trình bảo vệ ngày càng phải được quan tâm hơn. Với sự đóng góp rất lớn của các nhà khoa học trong và ngoài nước, việc nghiên cứu về công trình bảo vệ bờ biển đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Các công trình như: đê biển, kè lát mái, hệ thống đập phá sóng, đập phá sóng .đã phát huy tốt hiệu quả bảo vệ bờ, bãi ổn định đời sống nhân dân, mở rộng diện tích canh tác và nuôi trồng thủy hải sản.
Tuy nhiên với sự diễn biến phức tạp của thời tiết, khí hậu như gió, bão, điều kiện kinh tế ở địa phương còn hạn chế, công tác quan trắc, đo đạc, tính toán, thiết kế còn nhiều bất cập. Các kỹ thuật công nghệ mới, các thiết bị mới, sử dụng các chương trình tính toán đã được đưa vào triển khai áp dụng, phục vụ cho công tác nghiên cứu đã đem lại hiệu quả khả quan, phù hợp với thực tế.
Với quy mô của một đề tài thiết kế tốt nghiệp hơn nữa đây là loại công trình rất mới tại Việt Nam nên khi thiết kế còn gặp nhiều khó khăn do chưa có kinh nghiệm và tài liệu tham khảo còn hạn chế. Song với sự cố gắng của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, em đã thực hiện được nội dung đồ án như sau:
ã Thu thập được các số liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, địa chất và kinh tế xã hội nhằm phục vụ cho việc hoàn thành đồ án.
ã Nghiên cứu tính toán sóng, mực nước cho vị trí đặt công trình bảo vệ từ số liệu sóng nước sâu ứng với tần suất thiết kế, tính toán quá trình vận chuyển bùn cát ven bờ.
ã Phân tích và lựa chọn giải pháp phù hợp cho vấn đề chống xói lở vùng bờ Hải Hậu.
ã Thiết kế công trình đập phá sóng bảo vệ bờ biển trên cơ sở tiếp cận nhiều quan điểm mới, toàn diện của Mỹ, Hà Lan.
Kiến nghị
Mục tiêu của việc xây dựng hệ thống đập phá sóng là để ổn định đường bờ chống xói lở song đây vẫn chưa phải là giải pháp triệt để, để đạt được hiểu quả cao cần kết hợp với nuôi bãi nhân tạo, trồng rừng ngập mặn nếu điều kiện cho phép nhằm đạt được lợi ích cả về mặt kinh tế lẫn kĩ thuật.
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, công nghệ xây dựng công trình thủy đặc biệt là công trình trên biển đã có những bước phát triển đáng kể. Trên thế giới đã có rất nhiều công trình đập phá sóng ngăn dòng vận chuyển bùn cát ven bờ đạt hiệu quả cao. Trong điều kiện thực tế tại Việt Nam việc tham khảo các tiêu chuẩn của nước ngoài để ứng dụng vào điều kiện thực tế trong nước là một điều hết sức cần thiết trong giai đoạn trước mắt. Về lâu dài cần có các tiêu chuẩn hướng dẫn ở trong nước có đủ độ tin cậy nhắm xây dựng những công trình phù hợp với Việt Nam hơn.
Sau thời gian làm đồ án 14 tuần với sự cố gắng, nỗ lực của bản thân và sự tận tình giúp đỡ của thầy giáo TS Nghiêm Tiến Lam và các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật biển. Em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Nhưng do hạn chế về kiến thức và thời gian nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Kính mong nhận được sự đóng góp của thầy cô, các bạn sinh viên và những ai quan tâm đến đồ án để lĩnh vực nghiên cứu của em ngày càng hoàn thiện hơn, có tính thực tiễn cao hơn.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới các thầy cô đã hướng dẫn em trong 4 năm học vừa qua, gia đình em, tập thể lớp 50B1 và đặc biệt thầy giáo TS Nghiêm Tiến Lam đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 3
CHƯƠNG 1 4
1.1. Vị trí địa lý 4
1.2. Tình hình phát triển kinh tế xã hội, định hướng phát triển kinh tế. 4
1.2.1 Dân số 4
1.2.2 Hiện trạng phát triển kinh tế tại vùng bờ Nam Định 6
1.3 Hiện trạng xói lở bờ biển. 9
1.4 Mục tiêu của đồ án 13
1.5 Phạm vi đồ án 13
1.6. Bố cục đồ án 13
CHƯƠNG 2 14
2.1. Địa hình địa mạo và đặc điểm địa chất của khu vực 14
2.2.1. Địa hình địa mạo. 14
2.2.2. Điều kiện địa chất 15
2.2. Đặc điểm khí tượng 16
2.2.1 Nhiệt độ 17
2.2.2. Độ ẩm 17
2.3. Đặc điểm thủy hải văn 19
2.3.1. Nước dâng 19
2.3.3- Chế độ sóng. 20
2.4 Đặc điểm dòng chảy 22
2.4.1. Dòng triều 22
2.5 Tiêu chuẩn thiết kế công trình 24
2.5.1 Cấp công trình và tiêu chuẩn an toàn của công trình đập chắn sóng xa bờ. 24
2.5.2 Xác định mực nước thiết kế (MNTK) 25
2.5.3 Tính toán các tham số sóng nước sâu thiết kế. 26
2.5.4. Xác định chiều cao sóng tại vị trí công trình. 28
2.5.5 Xác định chiều sâu sóng vỡ. 29
CHƯƠNG 3 33
3.1. Phân tích hiện trạng xói lở bở biển. 33
3.1.1. Ảnh hưởng của nước dâng 33
3.1.2 Tác động của sóng. 34
3.2. Giới thiệu mô hình. 35
3.2.1. Tóm tắt mô hình LITPACK. 35
3.2.2 Cơ sở mô hình. 35
3.2.2.1. Modul Litstp 35
3.2.2.2. Modul Litdrift 36
3.2.2.3. Modul Litprof 37
3.2.2.4. Modul Litline 37
3.3 Thiết lập mô hình 38
3.3.1. Thiết lập modul tính toán vận chuyển bùn cát.( Modul Litdrift) 42
3.3.1.1. Số liệu sóng 42
3.3.1.2. Mặt cắt tính toán 42
3.3.2. Thiết lập modul tính toán diễn biến đường bờ( Modul Litline) 43
3.3.2.1. Khu vực đường bờ tính toán. 43
3.3.2.2. Mặt cắt đặc trưng của khu vực 44
3.3.2.3. Đường bờ của khu vực tính toán. 44
3.4. Điều kiện biên. 47
3.4.1 Mực nước 47
3.4.2. Biên sóng 47
3.4.3. Biên dưới. 47
3.5. Trích xuất kết quả mô hình. 47
3.5.1. Tính toán vận chuyển bùn cát bằng modul Litdrift 47
3.5.2. Sử dụng Modul Litline trong mô hình Litpack để phân tích diễn biến đường bờ. 49
3.5.2.1. Diễn biến đường bờ khi chưa có công trình. 49
2.5.2.2. Diễn biến đường bờ khi có công trình. 51
CHƯƠNG 4 62
4.1. Bố trí mặt bằng hệ thống đập phá sóng. 63
4.2 . Xây dựng phương án thiết kế đập phá sóng 64
4.2.1.Phương án 1 64
4.2.2. Phương án 2 65
4.2.3. Phương án 3 65
4.2.4. Lựa chọn phương án 66
4.3 Thiết kế chi tiết đập phá sóng. 67
4.3.1 Thiết kế mặt cắt ngang. 67
4.3.1.1. Cao trình đỉnh đập 67
4.3.1.2. Bề rộng đỉnh đập 67
4.3.1.3. Lăng thể đá đổ chân mái phía biển. 67
4.3.1.4. Độ dốc mái đê. 67
4.3.2. Trọng lượng kích thước yêu cầu của lớp phủ mái nghiêng. 68
4.3.2.1. Kích thước viên đá khối phủ 68
4.3.2.2. Chiều dày lớp phủ mái nghiêng. 71
4.3.3. Trọng lượng khối gia cố đỉnh 71
4.3.4. Trọng lượng ổn định kết cấu bảo vệ chân( chân khay) 72
4.3.4.1. Xác định chiều cao chân khay: 73
4.3.4.2. Trọng lượng viên đá chân khay 73
4.3.4.3. Xác định bề rộng chân khay 74
4.3.5. Kích thước lớp đá lót dưới phủ mái (lớp dưới) 75
4.3.5.1. Trọng lượng của viên đá lớp dưới 75
4.3.5.2. Chiều dày lớp dưới lớp phủ mái. 75
4.3.6. Kích thước lớp lõi. 76
4.3.7. Lớp gia cố đáy. 77
4.3.8. Tính toán mở rộng đầu đập. 78
CHƯƠNG 5 81
5.1. Kết luận 81
5.2. Kiến nghị 82