Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của kết cấu ngầm REEF BALL tm trên thềm đảo nổi xa bờ.BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI PHẠM THỊ THÚY NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA KẾT CẤU NGẦM REEF BALLTM TRÊN THỀM ĐẢO NỔI XA BỜ Ngành Kỹ thuật xây dựng công trìn.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI PHẠM THỊ THÚY NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA KẾT CẤU NGẦM REEF BALLTM TRÊN THỀM ĐẢO NỔI XA BỜ Ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình biển Mã số: 9580203 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2023 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Thủy lợi Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hải Trung PGS.TS Trần Thanh Tùng Phản biện 1: GS.TS Thiều Quang Tuấn, Trường Đại học Thủy Lợi Phản biện 2: PGS.TS Phùng Đăng Hiếu, Viện Nghiên cứu biển hải đảo Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Kiên Quyết, Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại: Trường Đại học Thuỷ Lợi, Hà Nội, 175 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội; vào lúc ngày tháng năm 2023 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Trường Đại học Thủy lợi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án Các đảo xa bờ có địa hình khác biệt với vách dốc đứng thay đổi gấp từ nơi có độ sâu hàng trăm mét đến thềm nơng vài mét, tiếp nối thềm san hơ phẳng với diện tích rộng kéo dài vào lõi đảo Phần lõi đảo có diện tích nhỏ, lại ln có nguy bị bào mịn phải chịu tác động khốc liệt tượng xâm thực tự nhiên Bên cạnh xói lở hầu hết đảo cịn có xuất doi cát lớn bồi tụ thềm, doi cát ln có phần di chuyển xung quanh lõi đảo theo mùa sóng gió Cùng với đó, hoạt động người gây ô nhiễm môi trường dẫn tới phá hủy quần thể sinh vật vùng đảo ngập mức độ tự phục hồi chậm Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn phải có giải pháp vấn đề đảo giải pháp cơng trình lựa chọn kết cấu ngầm rỗng Reef Ball TM Nghiên cứu sóng truyền qua cơng trình có kết cấu rỗng thềm đảo với đặc trưng thủy động lực sóng có tính đặc thù nội dung mang tính khoa học thực tiễn, vấn đề nghiên cứu Cùng với đó, kết cấu ngầm giảm sóng xa bờ sử dụng hệ thống cấu kiện bê tông rỗng Reef BallTM bố trí khơng gian thềm đảo để tạo độ rỗng chủ động đề xuất cần nghiên cứu, đánh giá Với ý nghĩa tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu hiệu giảm sóng kết cấu ngầm Reef BallTM thềm đảo xa bờ” Mục tiêu nghiên cứu - Làm rõ chất tham số chi phối tới hiệu giảm sóng kết cấu ngầm Reef BallTM thềm đảo nổi; - Xác định phạm vi bố trí phù hợp cho kết cấu ngầm thềm đảo nổi; - Xây dựng công thức thực nghiệm để xác định hiệu giảm sóng kết cấu ngầm Reef BallTM thềm đảo Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: sóng q trình truyền sóng, kết cấu đê ngầm rỗng dạng Reef BallTM thềm đảo xa bờ - Phạm vi nghiên cứu: đảo xa bờ có thềm nước nơng, điều kiện sóng gió mùa, kết cấu ngầm có độ rỗng lớn Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Trên sở tài liệu thu thập được, tổng hợp, phân tích, kế thừa tài liệu có, để chọn lọc nội dung có liên quan đến vấn đề nghiên cứu, áp dụng phương pháp để tìm hiểu sâu hơn, giải thích rõ tính tốn định lượng đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu sử dụng Luận án: Phương pháp phân tích thống kê; Phương pháp thực nghiệm; Phương pháp chuyên gia Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Luận án có ý nghĩa khoa học nghiên cứu đánh giá định lượng tượng lan truyền suy giảm chiều cao sóng qua kết cấu ngầm có độ rỗng khối lớn thềm đảo san hô xa bờ; Ứng dụng cho tốn thực tế cho phép dự tính hệ số truyền sóng hiệu giảm sóng cơng trình áp dụng để tính tốn tham số thiết kế bề rộng, độ ngập đỉnh; Làm sở cho thiết kế, xây dựng giải pháp cơng trình giảm sóng, gây bồi, tạo bãi khôi phục lại hệ sinh thái đảo san hô xa bờ; Nâng cao độ tin cậy nghiên cứu biển đảo Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, luận án trình bày chương: Chương Tổng quan đảo xa bờ, Reef BallTM hiệu giảm sóng kết cấu ngầm Chương Cơ sở khoa học phương pháp nghiên cứu hiệu giảm sóng Reef BallTM thềm đảo xa bờ Chương Hiệu giảm sóng Reef BallTM thềm đảo Chương Nghiên cứu bố trí khơng gian kết cấu ngầm thềm đảo xa bờ Những đóng góp luận án - Làm rõ chất tham số chi phối tới hệ số truyền sóng qua kết cấu ngầm Reef BallTM thềm đảo nổi, đặc biệt vai trò độ rỗng khối kết cấu ngầm - Xây dựng công thức thực nghiệm xác định hệ số truyền sóng Kt qua kết cấu ngầm Reef BallTM thềm đảo CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẢO NỔI XA BỜ, KẾT CẤU NGẦM REEF BALLTM VÀ HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA KẾT CẤU NGẦM Đảo xa bờ 1.1.1 Khái niệm đảo xa bờ: Đối tượng nghiên cứu đảo xa bờ, chất rạn san hơ xa bờ có phần diện tích ln cao mặt nước kể thủy triều cao 1.1.2 Địa hình đặc trưng đảo - Lõi đảo (reef core) có diện tích nhỏ, khoảng vài chục hecta trở xuống - Thềm đảo (reef flat) rộng gấp nhiều lần so với lõi đảo, bề rộng thềm đảo trung bình từ 300-600m, có đảo lên đến hàng kilomet - Vách dốc đứng phần sâu có độ dốc lớn (1/1 đến 1/2) lên gần mặt nước, độ dốc khoảng từ 1/5 đến 1/10 phát triển mạnh san hô - Sườn ngầm: độ sâu 50m bề mặt sườn đá san hô chết - Biển sâu: đáy biển có độ sâu lớn gồm trầm tích đá, bùn, vỏ trùng lỗ [4] 1.1.3 Chế độ thủy hải văn - Độ sâu mực nước thềm đảo dao động khoảng vài mét - Sóng khí hậu có chiều cao dao động khoảng từ 2-3m; - Chiều cao sóng cực trị nước sâu lên tới 10m, truyền vào đảo, giới hạn độ sâu mực nước thềm mà chiều cao sóng nước nơng thường khơng q lớn 1.2.4 Chế độ thủy động lực sóng đảo Sóng nước nơng với hai đặc trưng thủy động lực chính: hình thành phát triển sóng ngoại trọng lực tượng sóng tràn gây nước dềnh [21] Sự phân bố chiều cao sóng khu vực nước nông phát triển dạng phân bố khác Tuy nhiên, ứng dụng mô hình phân bố chiều cao sóng có cho khu vực nước nơng thường có sai số yếu tố chưa xem xét thoả đáng điều kiện địa hình đáy, hình dạng phổ sóng chịu ảnh hưởng độ nông bờ biển [36] Kết cấu ngầm Reef BallTM Reef BallTM (RB) cấu kiện bê tơng rỗng thiết kế với mục đích ban đầu tạo rạn nhân tạo, có cấu trúc chức rạn tự nhiên Hiện RB sử dụng phổ biến 62 quốc gia với phạm vi tiếp cận toàn cầu [41] Kết cấu ngầm (KCN) Reef BallTM khái niệm để hệ thống khối Reef BallTM bố trí khơng gian với mục đích giảm sóng, gây bồi phục hồi sinh thái, có đỉnh ln thấp mực nước trung bình (Rc0) Các dự án Reef BallTM trước chủ yếu thực với mục đích khơi phục hệ sinh thái, triển khai khu vực có độ sâu mực nước lớn điều kiện sóng nhỏ Hiện rạn ngầm RB với chức đê ngầm giảm sóng, giúp ổn định đường bờ nghiên cứu áp dụng, khu vực áp dụng đa dạng hơn, cho khu vực đảo xa bờ Hiệu giảm sóng kết cấu ngầm Hiệu giảm sóng kết cấu ngầm khái niệm dùng để mức độ suy giảm chiều cao sóng trước sau qua kết cấu ngầm (Hình 1.13) Hiệu giảm sóng KCN đánh giá thơng qua tiêu: Kt = Hmo,i/Hmo,t Hình 1.13 Sơ đồ tính hiệu giảm sóng kết cấu ngầm Các nghiên cứu nhận dạng cách đầy đủ tham số ảnh hưởng đến hiệu giảm sóng kết cấu ngầm độ ngập tương đối (Rc/Hs), bề rộng tương đối (B/Hs< 8.0), số sóng vỡ Iribarren op Công thức D’Angremond nnk [62] với a = 0.64 cho đê thấm nước, a = 0.8 cho đê không thấm nước) Kt = -0.4 𝑅𝑐 𝐻𝑠 + 𝑎(1 − 𝑒 −0.5𝑜𝑝 𝐵 )(𝐻𝑠)−0.31 (1-10) Trong công thức xây dựng Thiều Quang Tuấn nnk (2022) [66], hệ số truyền sóng Kt qua kết cấu ngầm cấu tạo từ khối OCTTM, độ rỗng xét đến cách tường minh qua độ thấm môi trường rỗng Pf: 𝐵 −0.29 𝑅 Kt = -0.29(min 0.75, 𝐻𝑐 ) + 0.64(𝑃𝑓 𝑑 ) 𝑠 [1 − 𝑒𝑥𝑝 (− 0.30 √𝑆𝑜𝑝 )] (1.15) Kết luận chương Chương tổng quan đầy đủ đặc điểm địa hình, chế độ thủy hải văn, ảnh hưởng tới truyền sóng thềm đảo q trình tương tác sóng với kết cấu ngầm khác biệt địa hình, chế độ thủy hải văn đảo so với điều kiện bãi biển thông thường Đã phân tích đặc điểm chế độ thủy động lực sóng thềm đảo từ tài liệu nghiên cứu trước để thấy khác biệt đặc điểm lan truyền sóng đặc tính sóng thềm nước nơng đảo Chỉ khác biệt điều kiện áp dụng kết cấu ngầm thềm đảo nổi, theo KCN có chức giảm sóng, chống xói lở, giúp ni bãi phải có độ rỗng phù hợp để phục vụ mục đích khơi phục hệ sinh thái đảo Chương nhận định chất yếu tố chi phối hiệu giảm sóng cấu ngầm dạng rỗng, đồng thời nghiên cứu tổng quan phân tích cơng thức xác định hệ số truyền sóng qua kết cấu ngầm dạng rỗng Từ kết nghiên cứu tổng quan thấy nghiên cứu sóng truyền qua cơng trình có kết cấu rỗng RB thềm đảo với đặc trưng thủy động lực sóng có tính đặc thù vấn đề nghiên cứu mới, nội dung mang tính khoa học thực tiễn CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA KẾT CẤU NGẦM REEF BALLTM TRÊN THỀM ĐẢO NỔI XA BỜ Độ rỗng kết cấu ngầm Reef BallTM Các khối bê tông rỗng, hay cấu kiện bê tông rỗng đúc sẵn thiết kế theo tiêu chuẩn với độ rỗng bề mặt định, gọi tỉ lệ rỗng bề mặt khối Khi khối bê tông rỗng bố trí theo khơng gian để tạo thành KCN theo cách xếp khác có độ rỗng tồn cơng trình (hay độ rỗng khối) khác (hình 2.2) Hình 2-2 Kết cấu ngầm RB với độ rỗng bề mặt bố trí khơng gian KCN RB Trong tốn lan truyền sóng qua kết cấu ngầm, rỗng, cách bố trí cấu kiện khơng gian khác tạo phương án độ rỗng khác nhau, theo tham số khác khơng đổi hiệu giảm sóng KCN thay đổi Bên cạnh đó, liên quan tới mục tiêu khơi phục hệ sinh thái bố trí khơng gian kết cấu ngầm giảm sóng phải tạo khoảng trống hợp lý để vừa đạt mục tiêu giảm sóng phải đáp ứng yêu cầu độ rỗng cơng trình Đây ý nghĩa cụ thể tham số độ rỗng toán nghiên cứu Q trình truyền sóng qua kết cấu rỗng Tương tác sóng kết cấu ngầm rỗng Với kết cấu có độ rỗng khối lớn, phản xạ sóng nhỏ hiệu suất tiêu tán lượng 𝐾𝐷 qua kết cấu rỗng tương đối cao Kết cấu có độ rỗng khối lớn hấp thụ lượng sóng truyền qua nhờ độ rỗng bên Khi độ rỗng khối n giảm, truyền sóng qua cấu trúc tương đối nhỏ, phản xạ sóng lại lớn tương tác sóng với kết cấu Tổng hợp lại hiệu suất tiêu tán lượng kết cấu ngầm lại giảm Kết cấu có độ rỗng nhỏ ngăn chặn thay hấp thụ sóng phần lượng sóng bị tiêu tán qua kết cấu Độ rỗng khối đóng vai trị tham số điều chỉnh chuyển đổi cân lượng sóng từ phần lượng phản xạ sang phần lượng tiêu tán kết cấu rỗng [66] Sự truyền sóng qua kết cấu rỗng Ảnh hưởng độ rỗng đến sóng truyền qua kết cấu rỗng thực chất ảnh hưởng độ thấm môi trường rỗng Độ thấm môi trường rỗng kí hiệu P f, phụ thuộc vào sức cản dòng chảy bên kết cấu rỗng (sức cản Forchheimer), độ rỗng khối n đường kính danh nghĩa vật liệu sử dụng Dn50[66] Độ thấm môi trường rỗng Pf theo McDougal đặc trưng cho khả chất lỏng truyền qua kết cấu rỗng [76] 𝐷 1.57 50 𝑃𝑓 = 1.643x10−7 ( 10 ) 𝑛3 (1−𝑛)2 (2-5) Độ thấm Pf theo Thiều Quang Tuấn nnk [66] đặc trưng cho sức cản chất lỏng truyền qua kết cấu rỗng: Pf = (1−𝑛)2 𝑛3 (2-6) Trong nghiên cứu, Pf xác định theo hai cách: Cách 1: 𝑃𝑓,1 = (1−𝑛)2 𝑛3 (2-7) (1−𝑛) 𝑛3 Cách 2: 𝑃𝑓,2 = (2-8) Yếu tố độ thấm Pf kết cấu kết hợp với bề rộng mà sóng truyền qua thành đại lượng vật lý miêu tả tính chất sức cản kết cấu [66] Thiết lập phương trình tổng qt hiệu giảm sóng kết cấu ngầm rỗng Bằng phân tích thứ nguyên, hàm PI-Buckingham tổng quát có dạng sau: 𝐻 𝑅𝑐 Kt = 𝐻𝑚𝑜,𝑡 = f (𝐻 𝑚𝑜,𝑖 𝐻 𝑚𝑜,𝑖 , 𝑃𝑓 𝐿 𝑅𝑐 Kt = 𝐻𝑚𝑜,𝑡 = f (𝐻 𝑚𝑜,𝑖 𝑚𝑜,𝑖 𝐵 𝑚−1,0 , Som) 𝐵 , 𝑃𝑓 𝑑 , Som) (2-13) (2-14) Lựa chọn tỉ lệ mơ hình vật lý Sử dụng tiêu chuẩn tương tự hình học, tiêu chuẩn Froude tiêu chuẩn Reynolds, điều kiện nguyên hình đảo lực Phịng thí nghiệm, tỉ lệ mơ hình lựa chọn 1/15 Bố trí Reef BallTM mơ hình thí nghiệm Chế tạo cấu kiện Reef BallTM Căn vào độ sâu mực nước trung bình thềm đảo vị trí đặt cơng trình, dao động khoảng 2m, tham khảo khối RB tiêu chuẩn tỉ lệ mơ hình, cấu kiện RB mơ hình mơ tả Hình 2.7 Hình 2.7 Kết cấu ngầm từ khối Reef Ball tham số khối CHƯƠNG HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA KẾT CẤU NGẦM REEF BALLTM TRÊN THỀM ĐẢO NỔI XA BỜ Đặc tính sóng nước nơng thềm đảo Sự truyền sóng thềm đảo Sóng nước sâu truyền đến đỉnh vách dốc đứng đa phần bị vỡ lân cận đỉnh vách dốc đứng, khoảng từ đỉnh vách dốc đến 0.2 bề rộng thềm, khu vực chiều cao sóng giảm nhanh với tỉ lệ trung bình 50%, lớn lên đến 70%, phù hợp với nghiên cứu trước [12] Sóng nước nơng hình thành truyền thềm đảo Đến vị trí khoảng nửa chiều dài thềm theo hướng truyền sóng (X/Bthềm0.5), sóng nước nơng dần ổn định tiếp tục truyền đến bờ lõi đảo Khi đến khoảng cách X/Bthềm0.7, sóng có xu bị ổn định ảnh hưởng dòng phản xạ mạnh từ bờ Phạm vi mà sóng nước nơng thềm tương đối định nằm khoảng từ 0.5 đến 0.7 bề rộng thềm theo hướng truyền sóng (0.5Bthềm≤ X≤0.7Bthềm), từ 0.3Bthềm đến 0.5Bthềm tính từ bờ đảo Đặc tính sóng nước nơng Đồ thị chiều cao sóng Hmo chu kỳ sóng Tm-1,0 trình bày Hình 3.4 Hình 3.4 Đồ thị chiều cao Hmo chu kỳ sóng Tm-1,0 phía trước KCN 11 - Chiều cao sóng nước nơng: mơ hình chiều cao sóng nước nơng Hmo có giá trị khoảng từ 0.052cm đến 0.130cm, tương ứng với giá trị từ 0.80 đến 1.95m nguyên hình Kết phù hợp với giá trị chiều cao sóng tối đa ước định cơng thức lý thuyết nêu chương - Chu kỳ sóng nước nơng: sóng nước nơng thềm bao gồm hai loại: sóng ngắn (SS waves, sóng có chu kỳ nhỏ 20s) ngoại trọng lực, IG (có chu kỳ Tm-1.0 từ 20-200s) Đặc tính xuất sóng IG thềm đảo theo kết trước cơng trình phù hợp với nghiên cứu trước chế độ thủy động lực sóng rạn ngầm có vách dốc đứng [21] Tuy nhiên sóng ngắn chiếm đa số sóng ngoại trọng lực IG xuất Sóng ngắn xuất kịch độ sâu mực nước lớn, sóng tới có chiều cao nhỏ ngược lại, sóng dài phát triển kịch mực nước thấp, chiều cao sóng tới lớn [85] Chu kỳ sóng nước nông thềm đảo Tm-1,0 lớn từ đến lần chu kỳ sóng nước sâu Tp - Sự biến đổi phổ lượng sóng nước nơng nước sâu: phổ sóng nước sâu có đỉnh nhọn truyền vào vùng nước nơng, sóng bị vỡ, phổ sóng bị biến hình hình dạng phổ lượng sóng có xu duỗi phẳng, đỉnh phổ có xu dịch chuyển sang trái (dịch chuyển lượng tần số thấp, chu kỳ dài) đỉnh phổ tần số thấp tăng nhanh gần bờ Hình 3.5 Hình 3.5 Phổ lượng sóng đo đạc ứng với kịch D66.5H10T170 - Sự biển đổi phổ lượng sóng nước nông trước sau kết cấu ngầm 12 Dạng phổ sóng phía sau cơng trình tiếp tục duỗi phẳng hơn, tương tự phổ sóng sau trải qua trình sóng vỡ nhiều lần, tần số sóng thấp chu kỳ dài Năng lượng sóng ngắn phần lớn bị tiêu tán chiều cao sóng truyền qua kết cấu ngầm tiếp tục giảm Các tham số ảnh hưởng Bề rộng đỉnh kết cấu ngầm Tương quan bề rộng tương đối hệ số truyền sóng K t KCN ứng với giá trị độ ngập đỉnh kết cấu ngầm Rc Hình 3.8 a Tương quan Kt B/Lm-1,0 b Tương quan Kt B/d Hình 3.8 Tương quan bề rộng kết cấu ngầm hệ số truyền sóng K t 13 Bề rộng tương đối đỉnh kết cấu ngầm (B/d) tham số ảnh hưởng lớn tới Kt, với xu nghịch biến phi tuyến Để kết cấu ngầm đặt thềm đảo có hiệu giá trị bề rộng kết cấu ngầm nên nằm khoảng: 0.2Lm-1,0 B 0.7Lm-1,0 3.0d B 11.5d Độ ngập đỉnh kết cấu ngầm Tương quan Kt Rc/Hmo ứng với bề rộng đỉnh B Hình 3.10 Hình 3.10 Tương quan độ ngập tương đối hệ số truyền sóng Kt Độ ngập tương đối tham số ảnh hưởng lớn đến hệ số truyền sóng Kt với xu đồng biến tuyến tính Để kết cấu ngầm có hiệu tốt theo chức giảm sóng giá trị độ ngập đỉnh kết cấu ngầm nên nằm khoảng: Rc 0.8Hmo Rc 0.7h (với h chiều cao cơng trình) Độ dốc sóng Kết phân tích tương quan Kt độ dốc sóng Som ứng với bề rộng đại diện độ ngập đỉnh kết cấu ngầm Hình 3.11 Độ dốc sóng tượng trưng Som giới hạn nghiên cứu khoảng từ 0.001 đến 0.021, tham số có ảnh hưởng đáng kể đến hệ số truyền sóng Kt với xu phi tuyến nghịch biến Khi độ ngập nhỏ bề rộng kết cấu lớn, ảnh hưởng độ dốc sóng mạnh độ ngập đỉnh lớn bề rộng KCN nhỏ 14 Hình 3.11 Tương quan độ dốc sóng tượng trưng Som hệ số truyền sóng Kt Bề rộng KCN có xét tới độ thấm môi trường rỗng Đồ thị tương quan Kt bề rộng đỉnh có tích hợp thêm độ thấm Pf ứng với bề rộng độ ngập đỉnh KCN điển hình biểu thị Hình 3.12 15 Hình 3.12 Ảnh hưởng bề rộng khơng có tích hợp độ thấm (Rc=0cm) Tích hợp độ thấm Pf với bề rộng tương đối kết cấu ngầm cho thấy phù hợp với chất vật lý tượng truyền sóng qua kết cấu ngầm Khi tích hợp với độ thấm theo cách (Pf2) đường tương quan với xu tốt tích hợp theo cách (Pf1) Xây dựng cơng thức thực nghiệm Lựa chọn dạng công thức thực nghiệm Sử dụng dạng công thức thực nghiệm d'Angremond nnk (1996) [62] để phát triển công thức trường hợp chưa tích hợp độ thấm Trường hợp có tích hợp độ thấm Pf , sở cơng thức vừa lựa chọn, độ thấm tích hợp với bề rộng tương đối kết cấu ngầm theo hai cách P f1 Pf2, từ xây dựng công thức thực nghiệm Công thức không tích hợp độ thấm Sử dụng kết số liệu đầy đủ gồm 200 kịch thí nghiệm xếp liền để xây dựng cơng thức, qua phân tích hồi quy sau: 3.3.2.1 Xây dựng công thức thực nghiệm dạng (Kt,1) Kt,1 = - 0.28 𝑅𝑐 𝐻𝑚𝑜 + 0.4 ( 𝐵 𝐿𝑚−1,0 )−0.3 (1 − 𝑒𝑥𝑝 ( −11 √𝑆𝑜𝑚 16 ) (3.7) 3.3.2.2 Xây dựng công thức thực nghiệm dạng (Kt,2) 𝑅 𝐵 Kt,2 = - 0.25 𝐻 𝑐 + 1.20 (𝑑 )−0.33 (1 − 𝑒𝑥𝑝 ( 3.3.2.3 −0.20 √𝑆𝑜𝑚 𝑚𝑜 (3.8) ) So sánh mức độ tin cậy hai cơng thức chưa tích hợp độ thấm Hai công thức (3-7) (3-8) cho thấy mức độ tin cậy hai công thức cao Tuy nhiên, xét mặt tốn học, dạng cơng thức Kt,1 có hệ số b4 = -11, thay −0.20 ) √𝑆𝑜𝑚 vào giá trị biểu thức (𝑒𝑥𝑝 ( −0.20 ( 𝑆𝑜𝑚) √ sấp xỉ hàm số (1 − 𝑒𝑥𝑝 có giá trị sấp xỉ Kết chưa cho thấy vai trị sóng Cơng thức (3-8) lựa chọn để tính Kt chưa tích hợp độ thấm Cơng thức tích hợp độ thấm 3.3.3.1 Xây dựng công thức thực nghiệm dạng (Kt,3) Sử dụng kết số liệu đầy đủ gồm 600 kịch để xây dựng cơng thức Cơng thức Kt,3 có dạng giống Kt,2 có bề rộng tương đối (B/d) tích hợp thêm độ thấm Pf1 = (1−𝑛)2 𝑛3 𝑅 𝐵 −0.2 ) √𝑆𝑜𝑚 (3.9) −0.2 ) √𝑆𝑜𝑚 (3.10) Kt,3 = - 0.28 𝐻 𝑐 + 0.44 (𝑃𝑓,1 𝑑 )−0.14 (1 − 𝑒𝑥𝑝 ( 𝑚𝑜 3.3.3.2 Xây dựng công thức thực nghiệm dạng Kt,4 = - 0.24 3.3.3.3 𝑅𝑐 𝐻𝑚𝑜 𝐵 d + 0.63 (𝑃𝑓,2 )−0.26 (1 − 𝑒𝑥𝑝 ( So sánh mức độ tin cậy hai cơng thức tích hợp thêm độ thấm Cơng thức (3-10) có độ tin cậy cao nên lựa chọn áp dụng trường hợp bố trí Rb không gian theo phương án để tạo độ rỗng chủ động Ảnh hưởng độ rỗng trường hợp xác định cách tường (1−n) minh qua độ thấm môi trường rỗng Pf theo công thức Pf2 = n Phạm vi ứng dụng công thức - Bề rộng đỉnh công trình B/Lm-1,0 = (0.2 - 0.70); B/d = (3.0 - 11.5); - Độ ngập đỉnh tương đối Rc/Hmo = (0 - 0.8); Rc/h 0 cho thấy khớp số liệu thực đo kết tính từ cơng thức hồi quy Do đó, có triển vọng để mở rộng phạm vi áp dụng công thức (3-8) (3-10) cho trường hợp đê nhô phần 18 ... truyền sóng Kt qua kết cấu ngầm Reef BallTM thềm đảo CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẢO NỔI XA BỜ, KẾT CẤU NGẦM REEF BALLTM VÀ HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA KẾT CẤU NGẦM Đảo xa bờ 1.1.1 Khái niệm đảo xa bờ: Đối... chọn đề tài ? ?Nghiên cứu hiệu giảm sóng kết cấu ngầm Reef BallTM thềm đảo xa bờ? ?? Mục tiêu nghiên cứu - Làm rõ chất tham số chi phối tới hiệu giảm sóng kết cấu ngầm Reef BallTM thềm đảo nổi; - Xác... giảm sóng kết cấu ngầm Chương Cơ sở khoa học phương pháp nghiên cứu hiệu giảm sóng Reef BallTM thềm đảo xa bờ Chương Hiệu giảm sóng Reef BallTM thềm đảo Chương Nghiên cứu bố trí khơng gian kết cấu