Bài viết Ảnh hưởng của độ dốc bãi biển đến xói lở chân kè của đê biển mái nghiêng không tràn trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của độ dốc bãi trước đê biển đến xói lở chân kè của đê biển mái nghiêng trong trường hợp đê cao không có sóng tràn qua bằng mô hình vật lý tại máng sóng Trường Đại học Thủy lợi.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DỐC BÃI BIỂN ĐẾN XĨI LỞ CHÂN KÈ CỦA ĐÊ BIỂN MÁI NGHIÊNG KHƠNG TRÀN Nguyễn Thị Phương Thảo Trường Đại học Thủy lợi, email: thao.n.p@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU CHUNG Xói lở chân đê kè biển cố gây ổn định cho hệ thống đê biển, đặc biệt điều kiện ảnh hưởng bão Những nghiên cứu xói lở bãi trước chân đê kè cho thấy q trình phát triển hố xói phức tạp phụ thuộc vào tổ hợp nhiều yếu tố phải kể đến chế độ thủy động lực học sóng, độ sâu nước, thủy triều, dịng chảy, đặc điểm địa hình bùn cát khu vực nghiên cứu đặc điểm kết cấu cơng trình mái đê vật liệu làm kè, độ dốc mái đê… Trong yếu tố độ dốc bãi trước đê đóng vai trò quan trọng, định đến đặc trưng sóng đến chân cơng trình Độ dốc bãi lớn xói nhiều, nhiên để định lượng mức độ xói lở ảnh hưởng bãi tốn khó phức tạp vùng gần khơng có số liệu đo đạc thực tế để tính tốn Bài viết trình bày kết nghiên cứu ảnh hưởng độ dốc bãi trước đê biển đến xói lở chân kè đê biển mái nghiêng trường hợp đê cao khơng có sóng tràn qua mơ hình vật lý máng sóng Trường Đại học Thủy lợi THIẾT KẾ MƠ HÌNH Mơ hình lịng động với kê cao khơng tràn thiết kế thực Hình Tỉ lệ mơ hình theo chiều dài thời gian NL = 10, NT = N = 3,16 dựa sở thiết kế mơ hình tiêu chuẩn tương tự áp dụng trình bày (Thảo, 2018) Mái ngồi đê biển có độ dốc ¼, bãi biển làm cát mịn (kích thước hạt trung bình 120m) với độ dốc bãi thực cho hai trường hợp bãi dốc khác Độ dày lớp cát chân đê 40cm phía đầu bãi có bố trí mái gỗ chắn cát Sáu đầu đo sóng (WG) bố trí cho để đo biến đổi sóng từ trước vào bãi tương tác sóng với cơng trình, nên đầu đặt vùng trước vào bãi, đầu đặt bãi đầu đo sóng gần cơng trình Sóng phản xạ tính tốn từ số liệu đầu đo sóng gần cơng trình Sự thay đổi độ sâu lòng dẫn chân đê đo ba mặt cắt, máng mặt cắt cách thành máng 10cm Cả ba mặt cắt đo lần trước sau chịu tác động 3000 sóng theo phổ Jonswap Một đầu đo dòng chảy (CG) đặt trước đầu đo sóng phía chân đê Máy vectrino đo dịng chảy gắn giá có gắn bánh xe lăn đồng thời dùng để đo địa hình Ngồi cịn có camera để quan sát sóng leo thay đổi bãi sát chân đê phục vụ cho việc đánh giá số liệu đo đạc từ thước đo Có kịch thực gồm kịch độ dốc bãi (1/40 1/100), kịch mực nước (D=70 75 cm) kịch sóng bão (H=17 cm, T=1,56 s) (H=19 cm T=1,65 s) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết đo đạc biến đổi địa hình bãi trước chân đê sau chịu tác động sóng kịch thể Hình Có thể thấy xu thay đổi địa hình hai kịch mái dốc giống với kịch mực nước sóng Từng đoạn xói bồi xen kẽ khoảng 2m từ chân đê 774 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 Hình Mơ hình thiết kế Hình Mơ hình thực máng sóng Do tương tác sóng cơng trình đê mà kích thước hố xói vị trí đoạn bồi khác Hình thành hai nhóm, nhóm xói sát chân đê nhóm bồi chân đê Khi mực nước cao (D75) sóng nhỏ (H17T1,56) tượng bồi xuất chân kè đến khoảng cách từ 15 - 22cm bắt đầu xuất xói Trong nhóm kịch cịn lại xói xuất chân đê đến khoảng cách từ 25 - 40cm xuất bồi, đặc biệt kịch sóng cao (H19T1,56) Kịch mực nước thấp D70 cho kết độ lớn hố xói lớn lớn kịch mực nước cao D75 Vị trí giá trị xói lớn có khác hai kịch độ dốc bãi, với mái 1/100 hố xói lớn xuất chân đê, mái dốc bãi 1/40 lại xuất sau đoạn bồi cách chân khoảng 1m Điều lí giải tượng sóng vỡ vị trí khác nhau, sóng vỡ tạo nhiễu động rối làm bùn cát dịch chuyển Đối với bãi dốc sóng vỡ xuất nhiều bãi trước sóng đến chân đê, bãi thoải đa phần sóng vỡ mái đê làm xuất dòng swash kéo bùn cát khỏi chân đê Kết so sánh khác chiều sâu hố xói lớn tương đối kịch thủy lực ứng với độ dốc bãi 1/40 1/100 trình bày Hình Từ kết cho thấy mức độ xói bãi có độ dốc 1/40 lớn bãi có độ dốc 1/100, Đặc biệt kịch mực nước thấp sóng thấp, độ sâu hố xói lớn tương đối bãi 1/40 lớn gấp đôi so với bãi 1/100 Cịn kịch mực nước thấp sóng cao với mực nước cao sóng cao chênh lệch khơng đáng kể Độ sâu hố xói tương đối lớn hai loại bãi xuất mực nước thấp, bãi 1/40 ứng với kịch sóng thấp cịn bãi 1/100 ứng với kịch sóng cao Trường hợp mực nước cao sóng thấp hai loại bãi cho kết hố xói lớn tương đối nhỏ 775 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-2981-8 Hình Kết thay đổi địa hình bãi Hình So sánh độ sâu hố xói tương đối lớn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ nghiên cứu đưa số kết luận sau: + Hiện tượng xói bồi bãi trước đê biển phụ thuộc chặt chẽ vào mức độ vị trí sóng vỡ Khơng phải trường hợp xói sát chân đê mà vị trí cịn bồi thêm + Độ dốc bãi có vai trị quan trọng, ảnh hưởng đến đặc trưng sóng, đặc biệt tạo tượng sóng vỡ vị trí khác dẫn đến vị trí vùng xói khác Với hai kịch độ dốc bãi nghiên cứu cho kết vị trí hố xói lớn sát chân đê ứng với độ dốc bãi 1/100, bãi 1/40 đẩy vị trí hố xói lớn cách xa chân đê đoạn cỡ khoảng 1m + Độ sâu hố xói lớn tương đối kịch độ dốc bãi 1/40 lớn so với kịch bãi 1/100, chế độ sóng khác cho kết khác Cả hai độ dốc bãi xuất độ sâu hố xói lớn ứng với kịch độ sâu nước thấp (D70) Mực nước cao sóng nhỏ cho kết xói Sự tương tác yếu tố thủy lực với công trình yếu tố địa hình, bùn cát phức tạp, cần nghiên cứu thêm kịch khác để từ rút quy luật theo yếu tố TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] N.T.P Thảo, 2018 Ứng dụng mơ hình vật lý nghiên cứu xói lở chân kè đê biển mái nghiêng bão, Hội nghị Khoa học thường niên Trường Đại học Thủy lợi [2] Steven A.Hughes, 2005, Physical models and laboratory techniques in coastal engineering, 3rd ed Singapore: World scientific 776 ... dốc bãi nghiên cứu cho kết vị trí hố xói lớn sát chân đê ứng với độ dốc bãi 1/100, bãi 1/40 đẩy vị trí hố xói lớn cách xa chân đê đoạn cỡ khoảng 1m + Độ sâu hố xói lớn tương đối kịch độ dốc bãi. .. hợp xói sát chân đê mà vị trí cịn bồi thêm + Độ dốc bãi có vai trị quan trọng, ảnh hưởng đến đặc trưng sóng, đặc biệt tạo tượng sóng vỡ vị trí khác dẫn đến vị trí vùng xói khác Với hai kịch độ dốc. .. hố xói lớn tương đối kịch thủy lực ứng với độ dốc bãi 1/40 1/100 trình bày Hình Từ kết cho thấy mức độ xói bãi có độ dốc 1/40 lớn bãi có độ dốc 1/100, Đặc biệt kịch mực nước thấp sóng thấp, độ