Mô hình vật lý đánh giá hiệu quả của một số dạng kết cấu đê giảm sóng - gây bồi áp dụng cho biển Tây Cà Mau

Bài viết Mô hình vật lý đánh giá hiệu quả của một số dạng kết cấu đê giảm sóng - gây bồi áp dụng cho biển Tây Cà Mau trình bày kết quả nghiên cứu mô phỏng quá trình truyền sóng qua 3 dạng công trình bảo vệ bờ bằng mô hình vật lý trên máng sóng với mục tiêu định hướng lựa chọn dạng công trình giảm sóng, gây bồi hỗ trợ trồng rừng thích hợp với khu vực biển Tây Cà Mau

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 MƠ HÌNH VẬT LÝ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA MỘT SỐ DẠNG KẾT CẤU ĐÊ GIẢM SÓNG GÂY BỒI ÁP DỤNG CHO BIỂN TÂY CÀ MAU Mai Trọng Luân1, Thiều Quang Tuấn2 Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, email: luanmt73@wru.vn Trường Đại học Thủy lợi ĐẶT VẤN ĐỀ Cà Mau tỉnh cực nam Việt Nam, thuộc khu vực Đồng châu thổ sơng Cửu Long, phía bắc giáp tỉnh Kiên Giang, phía đơng bắc giáp tỉnh Bạc Liêu, phía đơng đơng nam giáp biển Đơng phía tây giáp Vịnh Thái Lan Cà Mau nằm bán đảo, có vị trí địa lý đặc biệt với ba mặt tiếp giáp biển, chiều dài bờ biển 254 km 52.000 rừng ngập mặn Tuy nhiên năm gần đây, khu vực biển Tây tình trạng sạt lở diễn nghiêm trọng làm rừng ngập mặn, ảnh hưởng đến đời sống dân sinh, kinh tế - xã hội người dân tỉnh Đã có nhiều giải pháp đưa vào áp dụng nhằm hạn chế tình trạng xói lở, rừng, nhiên chưa có lý luận thiết kế rõ ràng, đặc biệt thiết kế chức yêu cầu cho công trình Bài báo trình bày kết nghiên cứu mơ q trình truyền sóng qua dạng cơng trình bảo vệ bờ mơ hình vật lý máng sóng với mục tiêu định hướng lựa chọn dạng cơng trình giảm sóng, gây bồi hỗ trợ trồng rừng thích hợp với khu vực biển Tây Cà Mau [1] PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu thực máng sóng có chiều dài hữu ích 43m, rộng 1,0m cao 1,2m, trang bị với thiết bị hấp thụ sóng phản xạ chủ động (Active Reflecion Compensation-ARC) cho phép khử nhiễu sóng phản xạ lại từ tạo sóng Máy tạo sóng có khả tạo sóng ngẫu nhiên theo phổ yêu cầu (JONSWAP, TMA, PM) với chiều cao sóng ngẫu nhiên lớn 0,25 m chu kỳ dài 2,5s Hình Sơ đồ bố trí thí nghiệm 181 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 Tổng hợp 36 kịch thí nghiệm dạng kết cấu tổ hợp từ 12 kịch tham số sóng kịch độ ngập bãi (độ sâu nước D) khác xây dựng dựa điều kiện thực tế sóng gió mùa trước rừng khu vực Biển Tây Tham số đo đạc chủ yếu thực chủ yếu thí nghiệm đường q trình sóng vị trí bãi, trước sau cơng trình dạng cơng trình với PA1 đê hộp lỗ rỗng, PA2 đê cọc ly tâm đá đổ PA3 đê khối xếp CT3N-WIP1 (xem Bảng 1, Hình 1, 2) [2] triều tự nhiên cân bùn cát mịn Do đó, giải pháp cơng trình phù hợp cho mục tiêu hỗ trợ trồng tái sinh rừng cần lựa chọn dựa tiêu chí hiệu giảm sóng, sóng phản xạ khả trao đổi bùn cát qua cơng trình (xem Hình 3, 4, 5) Bảng Các thơng số hình học phương án so sánh Chiều cao đê Độ rỗng khối H (m) n (-) 0.30 0.30 0.41 PA2 0.30 0.30 0.40 PA3 0.16 - 0.32 0.30 0.60 - 0.70 Mơ hình Bề rộng PA1 B (m) Hình So sánh hiệu truyền sóng Hình So sánh sóng phản xạ Hình Các mơ hình thí nghiệm KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Trong thiết kế cơng trình giảm sóng, gây bồi hỗ trợ trồng rừng chức cơng trình khơng giảm sóng, mà quan trọng phải trả lại tái tạo lại vùng bãi Hình So sánh khả trao đổi bùn cát 182 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 Có thể thấy nhìn chung ba phương án có hiệu giảm sóng tốt (hệ số Kt nhỏ, Hình 3) Phương án PA3 có hiệu giảm sóng nằm hai phương án PA1 PA2 PA2 đem lại hiệu giảm sóng tốt nhất, sóng tới trước đê phần lớn bị chặn lại, phía sau đê lặng sóng Hiệu giảm sóng phương án đê có liên hệ mật thiết với sóng phản xạ trước đê thể Hình Tuy có hiệu giảm sóng tốt hai phương án PA1 PA2 có tượng sóng phản xạ trước đê lớn đáng kể so với PA3 PA3 cho phép phần lượng sóng qua sau tiêu hao lượng sóng dẫn tới sóng phản xạ trước đê nhỏ Khả trao đổi bùn cát hạt mịn đánh giá thông qua độ chênh tổng hàm lượng chất lơ lửng phía trước phía sau cơng trình TSS = (TSS)A - (TSS)B theo thời gian cho ba phương án mơ hình Giá trị TSS nhỏ suy giảm nhanh chứng tỏ khả trao đổi bùn cát tốt ngược lại Từ Hình thấy TSS có giá trị xu biến đổi theo thời gian gần tương tự cho hai phương án mơ hình PA1 PA3 với độ chênh hàm lượng TSS trước sau đê vào khoảng từ