Mặc dù được đầu tư kinh phí nạo vét, duy tu luồng hằng năm, cửa sông và khu vực cảng cá Tiên Châu vẫn bị bồi lấp nhiều gây khó khăn cho tàu thuyền ra vào cảng. Thậm chí, một số tàu cá khi di chuyển vào cảng neo đậu đã bị nghiêng và chìm. Trong bối cảnh này, tàu thuyền muốn ra khơi thường phải chờ lúc triều lên mới đảm bảo an toàn. Chính điều này dẫn tới công việc đánh bắt của ngư dân không kịp thời vụ, năng suất thấp, gây khó khăn cho đời sống ngư dân và các ngành nghề dịch vụ liên quan.. Các hoạt động của đội tàu cá đánh bắt thủy sản xa bờ cũng bị ảnh hưởng rất lớn. Mặt khác, do nước sông thường xuyên duy trì ở mức thấp, nên việc xây dựng bến tàu lớn nối với cầu cảng chính nằm cao chênh vênh so với mạn tàu từ 2 3m, khiên việc bốc dỡ cá, vật tư không thuận lợi. Rất nhiều dự án nạo vét, thông luồng cảng cá Tiên Châu đã được triển khai, tuy nhiên, cho đến nay, tình hình bồi lấp của cửa Tiên Châu vẫn không được thực sự cải thiện. Theo ghi nhận của người dân địa phương, cửa biển vẫn có xu hướng liên tục bị bồi lấp. Cũng cần nhấn mạnh rằng xu hướng bồi lắng ở cửa biển Tiên Châu không mang tính chất đặc thù. Rất nhiều các cửa biển có cảng cá nằm ở khu vực miền trung Việt Nam cũng xảy ra tình trạng bồi lấp tương tự. Các cửa biển này đều nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, nằm trên bờ biển có hướng Đông Nam, chịu ảnh hưởng lớn của trường gió mùa đông bắc và tương tác với dòng bùn cát di chuyển ven bờ chủ yếu theo hướng đông nam. Trong bối cảnh thực tế là hiện tượng bồi lắng đã và đang diễn ra, việc nghiên cứu chỉnh trị và đề xuất các giải pháp chống bồi sa bồi, nâng cao hiệu quả khai thác sử dụng các cảng cá, khu neo đậu tàu thuyền là rất cần thiết. Vì vậy, tác giả thực hiện đề tài “Nghiên cứu giải pháp ổn định chống bồi lấp cửa biển Tiên Châu, huyện Tuy An, tỉnh Phú Yên” với mong muốn có thể đóng góp một số kết quả nghiên cứu cũng như làm cơ sở để đề xuất được các giải pháp chỉnh trị thích hợp để xử lý và hạn chế những diễn biến bồi lắng và xói lở bất lợi ở khu vực cửa Tiên Châu nói riêng, cũng như các cửa biển có cảng cá có điều kiện thủy động lực học và hình thái tương tự nói chung ở miền trung Việt Nam.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI - NGUYỄN TRƯỜNG DUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH CHỐNG BỒI LẤP CỬA TIÊN CHÂU, HUYỆN TUY AN, TỈNH PHÚ YÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI - NGUYỄN TRƯỜNG DUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH CHỐNG BỒI LẤP CỬA TIÊN CHÂU, HUYỆN TUY AN, TỈNH PHÚ N Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình biển Mã số: 8580202 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Trường Hồng Sơn PGS.TS Lê Hải Trung HÀ NỘI, NĂM 2022 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Nguyễn Trường Duy i LỜI CÁM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới hai thầy giáo hướng dẫn TS Trương Hồng Sơn PGS.TS Lê Hải Trung tận tình giúp đỡ tác giả việc lên ý tưởng suốt trình nghiên cứu ngày hoàn thiện Luận văn Tiếp theo, tác giả xin gửi lời cám ơn chân thành tới thầy cô giáo bạn lớp cao học 27B11 tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành Luận văn Và, thiếu sót tác giả không gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Ban chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị chống sa bồi luồng tàu cho cảng cá khu neo đậu tàu thuyền tỉnh Phú Yên vùng lân cận, áp dụng cho cửa Tiên Châu” mã số ĐTĐL.CN.33/18 cho phép tác giả sử dụng số liệu kết nghiên cứu đề tài để thực Luận văn Tác giả xin trân trọng cám ơn Trường Đại học Thủy Lợi, Khoa Cơng trình Phịng Đào tạo Đại học Sau đại học tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thời gian nghiên cứu hoàn thành Luận văn Cuối cùng, từ tận đáy lòng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới tất thành viên thân u gia đình ln hậu phương vững chắc, bên cạnh tác giả, động viên mặt vật chất lẫn tinh thần để tác giả vững tâm hồn thành Luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Học viên cao học Nguyễn Trường Duy ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CÁM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC HÌNH ẢNH VII DANH MỤC BẢNG BIỂU XI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cách tiếp cận Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Ý nghĩa việc nghiên cứu chống bồi lấp cửa sông 1.2 Khu vực cửa Tiên Châu 1.2.1 Vị trí địa lý 1.2.2 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn [4] 1.2.2.1 Đặc điểm dịng chảy sơng 1.2.2.2 Thủy triều [6] 1.2.2.3 Gió sóng biển [7], [8] .9 1.2.3 Các cơng trình lưu vực sông Kỳ Lộ 10 1.2.4 Phân loại cửa sông 12 1.2.4.1 Dựa yếu tố thuỷ động lực học 12 1.2.4.2 Dựa yếu tố hình thái 13 1.3 Tổng quan nghiên cứu bồi lấp cửa sông .20 1.3.1 Cơ chế bồi lấp cửa sông dạng đảo chắn ảnh hưởng sóng gió mùa 20 1.3.2 Tổng quan giải pháp chống bồi lấp cửa sông 22 1.3.2.1 Giải pháp chống bồi lấp cửa sông giới 22 1.3.2.2 Giải pháp chống bồi lấp cửa sông miền Trung (Việt Nam) 23 1.4 Các nghiên cứu bồi lấp cửa Tiên Châu 25 iii 1.5 Kết luận chương 26 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CƠ CHẾ BỒI LẤP CỬA TIÊN CHÂU 27 2.1 Nghiên cứu thiết lập mơ hình mơ khu vực cửa Tiên Châu 27 2.1.1 Giới thiệu phương pháp mơ hình tốn 27 2.1.2 Giới thiệu sơ mô hình thủy động lực 27 2.1.3 Lựa chọn mơ hình tính tốn cho khu vực nghiên cứu 28 2.2 Cơ sở lý thuyết mơ hình DELFT 3D 29 2.2.1 Mơ đun tính toán thủy động lực học (Delft3D – Flow) 29 2.2.2 Mơ đun tính tốn sóng (Delft3D – Wave) 31 2.2.3 Lưới tính (Grid) 33 2.2.4 Địa hình (Bathymetry) 34 2.2.5 Biên thủy lực 35 2.2.6 Biên sóng 37 2.3 Dữ liệu đầu vào 38 2.3.1 Địa hình đường bờ 38 2.3.2 Mực nước, sóng dịng chảy 40 2.4 Thiết lập miền tính tạo lưới tính 41 2.4.1 Thiết lập miền tính 41 2.4.2 Thiết lập lưới tính 42 2.4.3 Thiết lập địa hình 43 2.5 Thiết lập điều kiện biên mơ hình 44 2.5.1 Biên lưu lượng sông 44 2.5.2 Biên thuỷ triều 44 2.5.3 Điều kiện biên mơ hình sóng 47 2.5.4 Điều kiện ban đầu 48 2.5.4.1 Các điều kiện biên ban đầu cho dòng chảy, mực nước 48 2.5.4.2 Các điều kiện biên ban đầu cho sóng 49 2.6 Thiết lập thơng số sóng, thủy lực 49 2.6.1 Các thơng số mơ hình thủy động lực (mực nước, dòng chảy) 49 2.6.2 Các thơng số mơ hình sóng 50 iv 2.7 Vị trí trạm trích xuất số liệu 50 2.8 Hiệu chỉnh kiểm định .51 2.9 Phân tích sơ kết mô cửa Tiên Châu 55 2.9.1 Kết mơ dịng chảy 55 2.9.2 Kết mơ sóng 59 2.9.3 Kết mơ q trình vận chuyển bùn cát biến đổi đáy 60 2.10 Kết luận chương 61 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH CỬA TIÊN CHÂU 62 3.1 Mục tiêu chỉnh trị 62 3.2 Chọn tuyến luồng tàu (Chi tiết tính tốn nằm phụ lục chương trang) 62 3.3 Các phương án bố trí cơng trình chỉnh trị 64 3.3.1 Nhiệm vụ cơng trình chỉnh trị 64 3.3.2 Nghiên cứu lựa chọn giải pháp chỉnh trị 65 3.3.2.1 Các giải pháp chỉnh trị cửa sông 65 3.3.3 Cơ sở thiết kế đê hướng dòng truyền thống .65 3.3.4 Đê hướng dòng bẫy cát (weir jetty) 67 3.3.4.1 Vị trí khối lượng khu vực bẫy cát (deposition basin location and size) 67 3.3.4.2 Cao trình phận bẫy cát (weir elevation) 69 3.3.4.3 Chiều dài phận bẫy cát (weir length) 69 3.3.4.4 Thiết kế đê hướng dòng bẫy cát phận phụ trợ 69 3.3.5 Đê hướng dịng dạng móc câu (spur jetty) [40] .70 3.3.5.1 Vị trí phận móc câu 71 3.3.5.2 Cao độ phận móc câu 71 3.3.5.3 Chiều dài phận móc câu 71 3.3.5.4 Một số lưu ý dòng chảy dọc bờ .71 3.3.6 Phân tích lựa chọn giải pháp chỉnh trị .72 3.3.7 Bố trí khơng gian giải pháp chỉnh trị .73 3.3.7.1 Thiết kế bể chứa cát (deposition basin) (đối với tuyến đê hướng dòng bẫy cát) .73 3.3.7.2 Tuyến hướng dịng 73 v 3.3.7.3 Bộ phận bẫy cát (đối với hệ thống đê hướng dòng bẫy cát) 75 3.3.7.4 Bộ phận móc câu (đối với hệ thống đê hướng dịng dạng móc câu) 75 3.3.8 Kết luận chương 78 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ 79 4.1 Tiêu chí đánh giá hiệu giải pháp chỉnh trị 79 4.1.1 Tiêu chí 80 4.1.2 Tiêu chí 81 4.2 Đánh giá hiệu giải pháp chỉnh trị 82 4.2.1 Tiêu chí 82 4.2.1.1 Ảnh hưởng hệ thống cơng trình chỉnh trị lên chế độ dòng chảy cửa 82 4.2.1.2 Ảnh hưởng hệ thống cơng trình đến địa hình đáy 91 4.2.2 Tiêu chí 92 4.2.2.1 Hiệu giảm sóng hệ thống cơng trình chỉnh trị 92 4.3 Lựa chọn giải pháp chỉnh trị cửa Tiên Châu 97 4.4 Kết luận chương 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 PHỤ LỤC 105 Phụ lục bảng 105 Phụ lục hình 114 Phụ lục tính tốn 127 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hệ thống lưu vực sông Kỳ Lộ Hình 1.2 Diễn biến lưu lượng lũ hàng năm lớn bề rộng cửa Tiên Châu Hình 1.3 Mực nước thực đo cảng cá Tiên Châu (06/2019) Hình 1.4 Hoa sóng nước sâu khu vực cửa Tiên Châu (1995-2020) 10 Hình 1.5 Hệ thống cơng trình lưu vực sơng Kỳ Lộ khu vực cửa Tiên Châu 11 Hình 1.6 Phân loại cửa Tiên Châu theo yếu tố động lực tác động (Hayes, 1979) 12 Hình 1.7 Đường trình mực nước đo đạc cảng Tiên Châu (06/2019) 13 Hình 1.8 Hoa sóng khu vực nghiên cứu mùa mưa (tháng 06) mùa khô (tháng 10) 13 Hình 1.9 Các cửa sơng dạng đảo chắn tiêu biểu miền Trung 14 Hình 1.10 Sự phát triển doi cát chắn cửa sông .15 Hình 1.11 Hình thái cửa sông dạng Bosboom &Stive (trái) cửa Tiên Châu (phải) 16 Hình 1.12 Các thành phần hình thái khu vực cửa Tiên Châu mặt cắt điển hình 16 Hình 1.13 Các mặt cắt ngang điển hình khu vực cửa Tiên Châu (AA’- EE’) 17 Hình 1.14 Cung bờ ổn định tĩnh dải bờ biển nằm cạnh cửa Tiên Châu 19 Hình 1.15 Hai chế bồi lấp cửa sông chịu ảnh hưởng sóng gió mùa 21 Hình 2.1 Mơ hình thủy động lực khu vực ven bờ với ba biên mở (bao gồm biên xa bờ [A-B] biên nước sâu hai biên ngang bờ [A-A’] [B-B’]) .36 Hình 2.2 Địa hình khu vực nước sâu phục vụ tính tốn lan truyền sóng 39 Hình 2.3 Địa hình đáy chi tiết khu vực ven bờ từ gành Đá Dĩa đến vịnh Xuân Đài 39 Hình 2.4 Sơ đồ trạm đo lưu vực sông Kỳ Lộ vịnh Xuân Đài .40 Hình 2.5 Phạm vi tính tốn mơ hình thủy động lực chi tiết cửa Tiên Châu 42 Hình 2.6 Phạm vi xây dựng lưới tính chiều .43 Hình 2.7 Địa hình khu vực cửa Tiên Châu điều kiện trạng 44 Hình 2.8 Tính tốn dự báo thành phần triều khu vực cửa Tiên Châu 45 Hình 2.9 Các thành phần triều phân tích 45 Hình 2.10 Đường trình mực nước đo đạc trạm C (06/2019) 46 Hình 2.11 Minh họa điểm mặt cắt trích xuất số liệu 51 Hình 2.12 Kết hiệu chỉnh mực nước trạm C 54 vii Hình 2.13 Kết hiệu chỉnh lưu lượng trạm D 54 Hình 2.14 Kết hiệu chỉnh lưu tốc trạm B 54 Hình 2.15 Kết hiệu chỉnh lưu tốc trạm C 55 Hình 2.16 Kết hiệu chỉnh chiều cao sóng trạm A 55 Hình 2.17 Trường dịng chảy trung bình khu vực cửa Tiên Châu pha triều lên 56 Hình 2.18 Trường dịng chảy trung bình khu vực cửa Tiên Châu pha triều lên 57 Hình 2.19 Trường dịng chảy khu vực vịnh Xn Đài pha triều lên pha triều xuống 58 Hình 2.20 Kết tính tốn chiều cao sóng Hm0, trường hợp sóng Đơng Bắc 59 Hình 2.21 Địa hình đáy ban đầu (trái) địa hình đáy thay đổi sau tháng mơ điều kiện trạng chưa có cơng trình (phải) 60 Hình 2.22 Sơ họa chế vận chuyển bùn cát cửa sông (trái) chế bồi lấp cửa Tiên Châu (phải) 61 Hình 3.1 Mặt cắt ngang luồng đào 63 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí mặt tuyến luồng thiết kế 64 Hình 3.3 Đê hướng dịng cửa sơng ven biển 66 Hình 3.4 Các thành phần hệ thống đê hướng dịng bẫy cát 67 Hình 3.5 Cơ chế vận chuyển bùn cát khu vực đê hướng dịng khu trữ cát 68 Hình 3.6 Mơ tả thành phần hệ thống đê hướng dịng móc câu 70 Hình 3.7 Phương án PA1 bố trí tuyến đê hướng dịng bẫy cát 77 Hình 3.8 Phương án PA2 bố trí tuyến đê hướng dịng truyền thống 77 Hình 3.9 Phương án PA3 bố trí đê hướng dịng móc câu 78 Hình 4.1 Các vị trí trích xuất sóng dịng chảy phục vụ đánh giá hiệu giải pháp 82 Hình 4.2 Trường dịng chảy pha triều lên 83 Hình 4.3 Trường dòng chảy pha triều rút 84 Hình 4.4 Trường dịng chảy pha triều lên điều kiện trạng (trái) có cơng trình đê hướng dịng bẫy cát (phải) 85 Hình 4.5 Trường dòng chảy pha triều rút điều kiện trạng (trái) có cơng trình đê hướng dòng bẫy cát (phải) 85 Hình 4.6 Trường dịng chảy pha triều lên điều kiện trạng (trái) có cơng trình đê hướng dịng (phải) 87 viii Mỏ hàn ngăn cát cửa Tam Quan, Bình Định Hình PL 20 Cửa Tam Quan, thị xã Hồi Nhơn, tỉnh Bình Định Mỏ hàn ngăn cát cửa Đề Gi, Bình Định Hình PL 21 Cửa Đề Gi, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định 122 Hệ thống hai đê ngăn cát giảm sóng cửa Đà Rằng, Phú n Hình PL 22 Cửa Đà Rằng, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên Hệ thống hai đê ngăn cát giảm sóng cửa La Gi, Bình Thuận Hình PL 23 Cửa La Gi, thị xã La Gi, tỉnh Bình Thuận 123 Chương Xây dựng lưới tính Hình PL 24 Spline dùng để thiết lập lưới tính lưu vực sơng Kỳ Lộ Hình PL 25 Spline dùng để thiết lập lưới tính cho lưu vực suối Song, suối Mang lạch Vạn Củi Hình PL 26 Các đường spline dùng để thiết lập lưới tính khu vực Vịnh Xn Đài 124 Thiết lập địa hình tính tốn (điều kiện trạng) Hình PL 27 Địa hình kịch trạng Chương Thiết lập địa hình tính tốn (kịch có cơng trình chỉnh trị) Hình PL 28 Địa hình kịch PA1 125 Hình PL 29 Mơ giải pháp PA2 Hình PL 30 Mơ giải pháp PA3 126 Phụ lục tính tốn Chương Tính tốn thơng số luồng tàu Theo Quyết định số 1976/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ việc Phê duyệt Quy hoạch hệ thống cảng cá khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá, khu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá Lạch Vạn Củi kết hợp Cảng cá Tiên Châu có quy mơ tiếp 500 tàu công suất 600 CV Dựa sở này, tuyến luồng cần đảm bảo độ sâu bề rộng đủ để thỏa mãn việc lại loại tàu công suất 600CV Bảng PL 21 mô tả số thông số kỹ thuật tàu thuyền thường xuyên vào cảng Bảng PL 19 Thông số kỹ thuật tàu tính tốn Loại tàu Chiều dài×rộng×cao (m×m×m) Mớn nước đầy tải (m) Lượng dãn nước (T) 90CV 19.0 × 4.8 ×1.9 1.4 55 135CV 23.0 × 4.8 × 2.2 1.7 67 600CV 32.6 × 8.0 × 3.6 3.0 350 Trong phạm vi luận văn, tuyến luồng chiều đề xuất để giảm thiểu chi phí nạo vét năm (trong trường hợp xấu tuyến luồng bị bồi lấp trở lại), đồng thời để giới hạn phạm vi cơng trình chỉnh trị để đảm bảo độ thoát lũ cho cửa Tiên Châu Để đảm bảo việc lại tàu thuyền, tuyến luồng cần thỏa mãn số tiêu chí sau: - Tuyến luồng gần thẳng để tránh việc va chạm với địa hình tác đơng dịng chảy đột ngột tàu chuyển hướng; - Chiều rộng đủ rộng chiều sâu phù hợp để tàu hoạt động an tồn xét đến ảnh hưởng hình dạng bờ luồng, địa hình đáy biển sóng tàu gây ra; - Các điều kiện khí tượng, thủy hải văn biển, đặc biệt gió dịng triều nằm giới hạn cho phép đảm bảo tàu chạy an tồn Để đạt tiêu chí trên, tham số cần tính tốn thiết kế cho tuyến luồng giúp đảm bảo an toàn luồng tàu bao gồm: chiều sâu chạy tàu, mực nước chạy tàu cao trình đáy tuyến luồng; chiều rộng luồng tàu bố trí không gian tuyến luồng Chiều sâu chạy tàu 127 Chiều sâu chạy tàu tính tốn theo cơng thức: Hct= T + Ʃz Trong : T: mớn nước tàu, T = 3.6m Ʃz: Độ sâu dự phòng (m), gồm ảnh hưởng mực nước, tàu thiết kế đáy biển Hình PL 31 Minh họa thành phần chiều sâu luồng tàu Bảng PL 20 Bảng tính chiều sâu luồng tàu TT Hạng mục I Số liệu tàu tính tốn Ký hiệu Đơn vị Tàu 600CV Chiều dài tàu Lt m 32.6 Chiều dài đường vng góc Lpp m 30 Chiều rộng tàu Mớn nước tàu Lượng giãn nước B T D m m T 3.6 500 Hệ số béo Cb - 0.53 II Tính tốn dự trữ ảnh hưởng độ chìm, xoay, lắc tàu Vận tốc tàu Vk m/s Hệ số K Hệ số giới hạn (Luồng hạn chế) K S - 2.00 0.25 SmaxB3 m 0.27 m III Tính tốn dự trữ ảnh hưởng động lực tàu gió ZWR m Góc xoay động lực ϕWR ° 7.33 Góc xoay động lực gió ϕW ° 7.310678062 Chiều cao tâm định khuynh GM m 1.08 Trọng lượng riêng nước biển γm kg/m3 1.025 128 Momen gây xoay gió MW Chiều cao tâm lực gió so với sống tàu KGW m 3.00 Cánh tay đòn LW m 1.2 Trọng lượng riêng vật liệu tàu ρa T/m3 1.25 Vận tốc gió VW,R m/s 10 Lực ngang gió FWy N 3372 11 Diện tích chắn gió AV,L m2 147.73 12 13 Hệ số α β 14 Diện tích chắn gió AV,F 4046 3.21 0.62 m2 37.14 15 16 α β 0.59 0.67 17 AVL/Lpp2 0.16 XL/Lpp 0.50 Lpp/B 3.75 20 AVL/AVF 3.98 21 Cγ1 1.40 22 Cγ2 0.02 23 Cγ3 -0.06 18 19 Hệ số 24 Góc quay tàu θCR ° 1.57 25 Hệ số lực gió CWy - 1.46 26 Góc xoay tàu quay vịng ϕR rad 0.02 27 Cánh tay đòn xoay vòng lR m 0.80 28 Chiều cao trọng tâm tính từ sống tàu m 2.60 29 30 31 Chiều cao tâm tính từ sống tàu Bán kính cong luồng tàu Khoảng cách tâm tâm định khuynh KG KB R BM m m m 2.04 142 1.64 32 Tốc độ xoay vòng tàu Uc m/s 33 Hệ số lật đáy FK ZWR m 2.43 Độ sâu dự trữ 0.7 IV Tính tốn dự trữ xét đến ảnh hưởng sóng Độ dự trữ lắc ngang zϕ m 0.352 Độ dự trữ tàu bị nhồi lên hụp xuống zθ m 0.261 Độ sâu dự trữ Zmax1 m 0.61 V Tính tốn độ dự trữ ảnh hưởng đáy biển Dự trữ không chắn đáy thiết bị đo Zd,1 m 0.1 Dự trữ cho phép lần nạo vét bồi lắng, sa bồi Zd,2 m 0.2 Dự trữ sai số nạo vét Zd,3 m 0.2 129 VI Dự trữ ảnh hưởng đáy biển Zd m 0.5 Chiều sâu chạy tàu Hct m 3.81 Chọn chiều sâu chạy tàu Hct= 3.81m Mực nước chạy tàu cao độ đáy luồng Đối với cảng cá vùng cửa sông ven biển, khu neo đậu tránh trú bão, để đảm bảo khai thác tình huống, mực nước chạy tàu xác định dựa sở đường tần suất mực nước nhiều năm, lấy tùy thuộc vào hiệu số mực nước tần suất 50% (H50%) mực nước thấp quan trắc (Hmin) Bảng PL 21 Trị số tần suất mực nước chạy tàu H50% - Hmin (cm) 35 Tần suất mực nước chạy tàu (%) Hmin 70 99 150 98 140 97 Dựa theo Quyết định 1790/QĐ-BTNMT Ban hành công bố Danh mục điểm có giá trị đặc trưng mực nước triều vùng ven biển 10 đảo, vị trí điểm thuộc vùng biển khu vực cửa Tiên Châu bằt đầu từ điểm 3155-3160 6000 điểm có đặc trưng mực nước trung bình sau: Bảng PL 22 Bảng tổng hợp giá trị mực nước đặc trưng cho khu vực cửa Tiên Châu Hệ tọa độ VN-2000 Tọa độ phẳng Tọa độ trắc địa STT X(m) Y(m) Vĩ độ Kinh độ HTB (cm) HMax_TB (cm) HMin_TB (cm) 3155 1483187.9 959894.98 13°22'50.660"N 109°14'38.512"E 80 -87 3156 1482316.1 960143.39 13°22'22.220"N 109°14'46.252"E 80 -87 3157 1481547.9 960538.34 13°21'57.064"N 109°14'58.909"E 80 -87 3158 1480990.3 961184.55 13°21'38.603"N 109°15'20.016"E 80 -87 3159 1480695.4 961917.79 13°21'28.620"N 109°15'44.158"E 79 -87 3160 1481149.9 962515.32 13°21'43.038"N 109°16'04.228"E 79 -87 130 Hình PL 32 Vị trí điểm đặc trưng mực nước ven biển khu vực cửa Tiên Châu Dựa vào Bảng PL 24, lựa chọn mực nước thấp quan trắc Hmin= -0.87m Với mực nước tần suất 50%, dựa theo đường tần suất mực nước triều nhỏ mùa cạn trạm Quy Nhơn (Hình PL 29), tính tốn vịng 40 năm (1976-2015), chọn H50%= +43.8cm= +0.44m Hình PL 33 Đường tần suất mực nước triều nhỏ mùa cạn trạm Quy Nhơn Với hiệu giá trị mực nước tần suất 50% mực nước thấp Hmin 1.31m, lựa chọn mực nước mực nước chạy tàu tần suất P=97% Tra đường tần suất mực nước 131 triều thấp nhất, giá trị mực nước chạy tàu Zct= +0.27m Vậy cao trình đáy luồng có giá trị: Zđáy luồng= Zct - Hct= +0.27 – 3.81= -3.54(m) Lựa chọn cao trình đáy luồng Zđáy luồng= -3.50m Chiều rộng luồng tàu Hình PL 34 Sơ đồ tính tốn thông số luồng Chiều rộng đáy luồng W’ xác định theo công thức: W’= WBM + ƩWi + WBR + WBG Trong đó: - WBM : Chiều rộng để tàu hoạt động; - Wi : Chiều rộng dự phịng điều kiện khó khăn tác động gió, dịng chảy, lấy theo TCVN 11419:2016; - WBR , WBG : Khoảng cách biên luồng phía “đỏ” “xanh” , lấy theo TCVN 11419:2016; Bảng PL 23 Bảng tính tốn chiều rộng đáy luồng T T I Hạng mục Ký hiệu Đơn vị Tàu 600CV Số liệu tàu tính tốn Chiều dài tàu Lt m 32.6 Chiều dài đường vuông góc Lpp m 30 Chiều rộng tàu Mớn nước tàu Lượng giãn nước B T D m m T 3.6 500 Hệ số béo Cb - 0.53 II Chiều rộng để tàu hoạt động WBM m 12 Khơng có gió, dịng chảy Có gió ngang thịnh hành (tốc độ tàu TB) m (gió nhẹ/ tốc độ tàu m vừa) 132 1.6 Có dịng ngang thịnh hành II I V I Có dịng chảy dọc thịnh hành Chiều cao ý nghĩa Hs Có thiết bị trợ giúp hàng hải Bề mặt đáy Chiều sâu luồng tàu Chiều rộng dự phịng điều kiện khó khăn gió, dịng chảy Khoảng cách biên luồng phía đỏ (luồng dốc thoải, nước nông) Khoảng cách biên luồng phía xanh (luồng dốc lớn, gia cố bờ) V V I Chiều rộng đáy luồng (gió nhẹ/ tốc độ tàu vừa) (gió nhẹ/ cấp) (Hs1.5T) (h>1.5T) m 1.6 m m m m m 0 1.6 0 ΣWi m 4.8 WBR m WBG m W' m 28.8 Chọn chiều rộng đáy luồng thiết kế cho tàu chạy 28m Chiều rộng luồng đoạn cong chuyển tiếp Giá trị mở rộng luồng đoạn cong ∆bk xác định phụ thuộc vào quan hệ bán kính cong luồng R chiều dài tính tốn tàu ∆bk đặt cạnh đường cong vng góc với hướng di chuyển tàu (Hình PL 27) Giá trị mở rộng đoạn luồng chuyển tiếp tính theo TCVN 11419:2016 với giá trị Δbk= 5m Hình PL 35 Sơ đồ mở rộng luồng đoạn cong ∆bk 133 Mái dốc Với thiết kế sơ bộ, hệ số mái dốc luồng thiết kế theo TCVN 11419:2016: Luồng tàu biển - Yêu cầu thiết kế Dựa sở địa chất khảo sát đề tài ĐTĐLCN.33/18 khu vực cửa sông, chọn hệ số mái dốc luồng tàu: m = 10 Hình PL 36 Phân tích địa chất đáy biển khu vực cửa Tiên Châu Bán kính cong Bán kính cong luồng phụ thuộc vào tỷ số độ sâu nước mớn nước, góc bánh lái, góc ngoặt tạo tim tuyến luồng Bán kính cong tính tốn luồng xác định: R = 5L = x 28 = 140.00m Góc giao đoạn cong luồng chiều phải tối thiểu 30 độ, chọn góc giao luồng cửa sông sông 45 độ 134 Hình PL 37 Góc giao đoạn cong luồng Chiều dài đoạn luồng thẳng nối khai khúc luồng cong lấy tối thiểu Ltàu, chọn khoảng cách khúc luồng cong 180m Kích thước khu nước vũng quay tàu Do điều kiện địa hình trọng tải tàu cá, tàu nhỏ (