Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu đề xuất, thiết kế mặt cắt hợp lí cải tạo đê đá đổ khu vực Gia Lộc-Cát Hải nhằm gia tăng ổn định và giảm sóng tràn

Tiêu chí xây dụng để biển mới: chống được bão cấp 12 kết hop cường đê không bj vỡ, cho phép sóng tran, đắp bằng vật liệu địa phương, mái trồng cỏ thân thiện môi trường, tái định cư và sử

Trong khuôn khô của dé tai nghiên cứu khoa học cấp Bộ “Nghiên cứu xây dựng

đê biển an toàn cao theo hướng hài hòa với môi trường sinh thái” do ThS Nguyễn Viết Tiến là chủ nhiệm đề tài, Trung tâm Tư vẫn & Chuyên giao Công nghệ Thủy lợi là cơ

quan chủ trì đề tài, luận văn “Nghiên cứu đề xuất, thiết kế mặt cắt hợp lý cải tạo đê

đá đồ khu vực Cát Hải nhằm gia tăng 6n định và giảm sóng tràn” đã được hoàn thành đúng thời gian quy định Trong suốt quá trình thực hiện luận văn tác giả đã nhận được rât nhiêu sự giúp đỡ quý báu và bô ích.

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Trường Đại học Thủy Lợi,

Khoa Công trình, Phong Dao tạo Dai học và sau Đại hoc vé sự giúp đỡ trong suốt thời

gian tac gia học tập và nghiên cứu tại trường.

Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Thiều Quang

Tuấn đã vạch ra những định hướng khoa học và tận tình hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này.

Cảm ơn các đồng nghiệp trong Trung tâm Tư vấn và Chuyên giao công nghệ Thủy lợi — Tổng cục Thủy lợi là những người đã chi dẫn tác giả trong quá trình nghiên cứu Đặc biệt là NCS Nguyễn Viết Tiến - đồng nghiệp đã đóng góp cho tác giả nhiều

ý kiến hay, cung cấp nhiều thông tin bổ ich và những số liệu đầu vào cần thiết dùng

trong quá trình làm luận văn.

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình đã động viên tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này./.

Hà Nội ngày tháng năm 2014

Tác giả

Mai Thị Hà

BAN CAM KET

Ho và tên học viền: | Mai Thị Ha

Chuyên ng nh: Xay dựng Công trình Thủy

Tên đề tai luận văn: “Nghién cứu đề xuất, thiết kế mặt cắt hợp lý cải tạo đề

“4á đỗ khu vực Cát Hai nhằm gia ting én định và giảm sống tràn”:

Tôi xin cam đoan đề tải luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm Những ket

quả nghiên cứu, tính toán là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ nguồn thông tin

nào khác, Nếu vi phạm tí xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu bắt kỳ hình thức

kỷ luật não của Khoa và Nhà rường/

Hà Nội ngây thang năm 2014

Hạc viên cao học

1 Tinh cấp thiết của đề tài 1

2 Mục ti è

3 Phương pháp nghiên cứu:

4 Kết qua dự kiến đạt được;

5 Nội dung chính của luận vin:

CHUONG L TONG QUAN CÁC VAN ĐÈ NGHIÊN COU,

4 4

1.1.3 Điều kiện xã hội

công trình ở Việt Nam 13 1.2.6 Lãng thể giảm sóng trước công trình 21

13 Kết luận Chương 1 2

CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT DANG MAT CAT NGANG HỢP LÝ CHO ĐÊ BIENCAT HAI DOAN GÓT ~ GIA LỘC e e«eeseereeereereos22.1, Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế mặt cắt ngang đê biển Cát Hải 24

22 Đề xuấttêu chí nay dựng đ biển hợp ý cho khu vực 28

2.3 Lựa chon gii pháp giảm tong tác sóng te động lên công trnh cho đ biển Cát Hải đoạn Got - Gia Lộc 30

2.4, Đề xuất dang mặt cắt ngang hợp lý cho dé biển Cát Hải đoạn Gót ~ Gia Lộc 0

2.5 Kết luận Chương 2 32

CHUONG IIL NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH TOÁN TƯƠNG TÁC SONG CONG

TRÌNH 33

311 Cơ sở khoa họ về mô hình IH2-VOF (Ming sống số) 33

32 Kiểm định và hiệu chỉnh mô hình toán cho bài toán trơng tác giữa sóng và để

3.44, Phân tích khả nding chit giảm lưu tốc dng chảy qua lang thé Tetrapod,

mái dé, thêm trước tường và tường đỉnh 47

3.45 Xác dịnh vị tr dt ling thể Tetrapod 49

3⁄5, Kếtluận Chương 3 49

CHUONG IV THIẾT KE DE BIEN CAT HAI DOAN GÓT ~ sỉ

4.1 Viti khu vực đoạn Gt ~ Gia Lộc 51

42 Bae điễm dia hin sỉ

43 Đặc điểm dia chất 31

4.4 Đặc điểm khí hậu, khí tượng 52

44.1 Khí hậu, s 4.4.2, Nhiệt độ 32

443, Mua 52

4.5, Đặc điểm hai thủy văn 58

4.5.1 Về thuy trễ 58

45.2 Về bão, 60 4.53 Về sóng 61

4.5.4, Về nước ding trong bão, 62

4.6, Xác định cao trình định đề 6 4.6.1 Trường hợp không cho phép sóng tràn 64

462 toán lượng sóng trin qua đê trường hợp cho phép sóng tràn qua inh để theo tiêu chuẩn hiện hành 67

4.63 Lưu lượng sóng trăn khi đề có tường dinh, có thềm trước tường và có

lãng thể Tetrapod giảm sóng trước công trình 68

4.7, Dang mặt cắt đê hợp lý cho đê biển Cát Hải đoạn Gét— Gia Lộc 69

4.8, Câu ign bảo vệ mái để phía biển n

49 Lang thé Tetrapod giảm sóng cải thiện tương tie sóng công tình _ 4.10 Tính toán n định công trình 74

4.11 Kết luận Chương 4 80KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ si

1 Các kết quả đạt được trong luận văn 81

2 Hạn chế, tổn tại 81

3 Kiến nghị 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHY LUC.

Chương 1 Tẳng quan các vin đề nghiên cứu

Hình 1.1, Vị tí khu vực nghiên cửu 5

Hình 1 2 Dai ngầm giảm sóng xa ba, 8

Hình 1.3 Giải pháp cin sóng phủ hợp với cảnh quan trên mái đ biển ở

Nordemey-biến Bắc, nước Đức 9

Hình 1,4, Cơ chế bồi xói ms hin 9

Hình 1,5 Mo hàn char và chữ T ở để biển Nghĩa Hưng, Nam Định 9

Hình 1, 6, Hiệu quả giảm sóng của để ngầm bằng đá đỗ ở khu vực

Miamy-Montaza, Alexandria, Ai Cập trong một cơn bão, 10

Hình 1 7 Sy thay đổi đường bờ bãi biển Songdo, Busan, Hin Quốc do hai dé ngẫm

sử dung cấu ign tga sống Tetrapod nặng 25 tấn 10

Hình 1,8, Đề ngằm bảo vệ bờ biển bằng khối Reef ball "

inh 1,9, Dai ngim giêm sóng "

Hình 1.10 Kết cấu thing chim nhiễu buồng tiêu sóng 2Hình 1 11 Dé chin sóng tách ber tạo bãi bảo vệ bờ biển Cả Mau 14

Hình 1,12 Để biển Gảnh Hào, Bạc Liêu 15

Hình 1, 13 Đề mềm bằng vai dja ky thuật ở Bạc Liêu 16

Hình 1 14 Giảm năng lượng sống và bảo vệ bờ biển bằng trồng rimg ngập mặn

Hình 1 15 Hình phối cảnh mô hình kết cấu kẻ tiêu năng , hap thu năng lượng sóng (TUICOBE2012) 19

Hình 1 16, Hình ảnh kiểu kè mới HDH.ICOE.2012 ứng dụng nguyên lý tiêu ~ hit

sóng tới và giảm xói chân kè bằng mé tiêu năng và mũi phun 21

Hình 1.17 Sử dung lãng thé bằng edu kgm tiéu giảm sóng để bảo về công trinh 22

Chương 2 ĐỀ xuất dang mặt cắt ngang hợp lý cho đề biển Cát Hải đoạn Got ~ Gia Lộc

inh 2 1 Mai ke khu vực dự án sau các đợt bão, tiểu cường 25 Hình 2 2 Mãi đẻ đoạn K2+000-K2+800 được gia cố bằng cấu kiện Holhquader.26

Hình 2 3 Sóng tràn qua đê biển Cát Hải trong cơn bão số 2 hồi tháng 6/2013 26Hình 2.4 Mai để đoạn chưa được gia cổ sau bão số 2 vào tháng 6/2013 m

Hình 2.5 MC 1 - Dang mặt eit ngang đê thiết k điển ình 31

Hình 2, 6, MC2 - Dang mặt cắt ngang dé thiết kể điễn hình 31

Chương 3 Nghiên cứu mô hình toán tương tác sóng cong inh

Hình 3.1 Nguyên ắc trung bình th tích một cổ thể xốp rng của hệ phương tình

VARANS 35

Mình 3 2 Giá tị ham mật độ F và mặt thoáng của chất lỏng (Khí: F = 0; chất lỏng

F= 1,0; Mat thoáng: E < 1,0) 35

Hình 3 3 Sơ đồ bổ trí nghiệm mô hình vật lý 36

Hình 3 4, Sơ họa lưới tính toán trong mô hình toán 36

Hình 3 5 So sảnh mực nước tỉnh toán và thực đo, Kết quả tỉnh toán: đường liền

nét, Kết quả thực do: điểm chim, F=-S em, b=100 em, H.=10 em, (a) T,=2/4 s,

+?

Hình 3 6 So sánh phổ sóng tinh toán và phổ sóng thực đo ở các đầu đo sóng trong.

trường hợp F=S em, b=100 em, H,=10 em, T,72,4 s Kết quả thực do: Đường liền

nét, Kết quả tinh toán: đường nét đứt, 38 Hình 3 7 So sánh 5 em, b=100 em, H.=10 quả tính toán lan truyền sóng

em, T,=2,4 s Kết qua thực do: các điểm chim, Kết qui tính toán: Daring liễn nét 39Hình 3, 8 Kết quả tính toán trường vận the, FS em, b=100 em, H/Zl0 em, T,=2/ s

39

Hình 3 9 Sơ đồ tính toán sóng tràn qua dé biển Cát Hải 40

Hình 3 10 Ví dụ về thiết lập miễn tinh toán và lưới tính ton trong mô hình mắng sóng số 4i

Hình 3 1 Hình ảnh tinh toán bằng m6 hình IH2-VOF 4“

Mặt cắt 1.44

Mặt cất2 45

Hình 3, 14 Trường hợp không có lng thể, lưu tbe qua mái để và định dé rt lớn ‹£7

Hình 3, 12 Quan hệ lưu lượng sóng tran va vị trí xây dựng lăng thể

Hình 3 13 Quan bệ lưu lượng sóng tràn và vị trí xây dựng lang thé

Hình 3 15 Trường hợp cỏ lăng thể, có thêm, có tường, lưu tốc qua đỉnh dé cỏn rất nhỏ.

Hình 4 3 Biểu đồ số ngày mưa trung bình tháng & năm của nhiều năm

(1984:1993) 33 Hình 4,4, Hoa gió tổng hợp nhiều năm tại trạm Hồn Dắu (19841993) 56

Hinh 4 5 Dang mặt cắt hợp lý cho để biển đoạn Gót ~ Gia Lộc, Cát Hải, Hai Phòng

m

Hình 4 6 Sơ dé ia lát tinh toán ôn định T5

Hình 4, 7 Sơ đỗ các lực tác dụng lên mộtdãi đất 16

Hình 4 8 Kết qua tính toán ổn định tổng thể trường hợp 1 78

Hình 4,9, Kết quả tính toán én định tổng thé trường hợp IL 29

Hình 4 10 Đẳng chuyển vị đứng của mặt cắt tinh toán trường hợp L 79

Hình 4, 11 Đẳng chuyển vị đứng của mặt et inh toán trường hợp II 79

Bang 3 1 Tổng hợp các kịch bản mô phỏng, tinh toán 42

Bảng 3.2 Các tham số mô hình của các kết cầu xếp rồng 43Bảng 3 3 Quan hệ lưu lượng sống trần qua đề biển với vi tí xây dựng lãng thể

“Teapod - Mặt cắt 1 44

Bang 3 4 Quan.

‘Tetrapod - Mặt cit 2 45Chương 4 Thiết kế đê biển Cát Hai đoạn Gét ~ Gia Lộc

lưu lượng sóng trin qua đ bin với vị trí xây dung ling thé

Bảng 4 1 Số ngày mưa trùng bình tháng và năm của nhiều năm (1984-1993 %4

Bảng 4 2 Tin suất hướng gió các tháng chính mùa đông trung bình nhiễu nim 56Bảng 4, 3 Tân suất hướng giỏ mùa chuyển tiếp nhiều năm 56

Bảng 4 5 Mục nước thực do tram Hòn Dắu từ năm 1988:2007 s

Bảng 4 6 Mục nước thực do tram Cửa Ông từ năm 1986:2007 s9Bảng 4,7 Tin suất bão hoạt động phân bổ các tháng trong năm otBing 4 8 Tin suất hot động của bão phân bổ theo vĩ độ ot

Bảng 4.9 Chiều cao nước ding tai khu vực vĩ tuyển 190-200 “

Bảng 4 hie giảm cơ để các trưởng hợp tinh toán 66Bảng 4 11 Chiều cao sóng leo tinh toán với các bề rộng cơ khác nhau 66

Bang 4 12 Cao trình đỉnh dé trường hợp không cho nước tran qua với các trường.

hợp khác nhau 6 Bảng 4,13 Lưu lượng sóng tn qua định đ với các trường hợp khác nhan 68 Bảng 4.15 Các chỉ tiêu đất nên n

PHAN MỞ ĐẦU.

1 Tính cấp thiết cin đề tài

Việt Nam là một quốc gia nằm trong khu vực 6 bão tây bắc Thái Bình Dươngvới đường bờ biển dài hơn 3200 km đi qua nhiều vùng có đặc điểm địa chất, diamạo và chế độ thủy triều, ý lệ giữa đường ba biễn so với diện ích lục địa là rt lớnVéi địa hình phần lớn là đồi, núi, vùng đồng bằng đọc ven biển được đánh giá làkhu vực năng động, giàu tiém năng, có nhiều thuận lợi trong phát triển kinh tế - xã.hội, Hiện đây là khu vực tập tring din cư với mật độ lớn và nhiễu cơ sở hạ ting

kinh tế quan trọng Tuy nhiên, bên cạnh những lợi thé, đây cũng là khu vực thường,

xuyên chịu ảnh hưởng nặng né của thiên ta, trong đồ chủ yéu là bão và lũ với in suất trung bình hing năm từ 6 đến trận bão, thiên tai ngày cảng nghiêm trọng hơn

trước xu thé biển đổi cục đoan của khí hậu lâm mực nước biển ding cao; bio, lũngày cảng khốc Hộ, bit thường, gi tăng cả về tần suất xuất hiện và cường độ

Do vậy hệ thống đê biển của nước ta cũng đã được hình thành từ rat sớm, làminh chứng cho quá tinh chống chọi với thiên nhiền không ngừng của người Việt

Nam Hệ thống dé biển đã được xây dựng, bồi trúc và phát triển qua nhiều thé hệ

với vật liệu chủ yếu là đất và đã lấy tại chỗ do người địa phương tư dip bing

phương pháp thi công với tình độ kg thuật chưa cao và kinh phí đầu tư còn bạn chế

nên hệ thống đê biển nước ta hiện ở tình trạng bị đe doa, nhiều trận bão xảy ra đã

ph di hàng trim, hàng ngân m để biển, ảnh hưởng không nhỏ đến phát triển kinh

tế, xã hội của những vùng dân cư ven biển.

Được sự quan tâm của nhà nước hệ thống để biển nước ta đã được đầu tr khôi

phục và nâng cắp nhiều tin thông qua các dự án PAM 4617, OXFAM, EC, CARE, ADB, và các chương trình dé biễn quốc gia, tuy ml chung

vẫn côn thấp và nhỏ Đề biển miền bắc thuộc loại lớn nhất cả nước tập trung chủ

yếu ở các tinh Hai Phong, Thái Bình và Nam Định Một số tuyển để biển đã được.

Mat để được bê tông hóa 1 phần, nhưng chủ yếu vẫn là đ dit, sinh lẫy trong mùa mưa bão và dễ bị xói mặt

thúc tại chỗ: các hang mục, kết cấu bảo về để và phục vụ kết hợp da mục tiêu chưacược đầu tư dimg mức dẫn đến để biển mới chỉ cổ thé đảm bảo an toàn ở mức độnhất định, hiệu quả đầu tư chưa cao.

Hiện nay, nhủ cầu sử đụng và phát triển kinh tẾ của khu vục ven biễn là rất

‘cao và tiém năng Mặt khác, trong bối cảnh nước biển dâng và biển đổi khí hậu Tất

cả các nguyên nhân trên đặt ra được yêu cầu cẳn có những giải pháp mới cho côngtúc xây dựng đê biển Tiêu chí xây dụng để biển mới: chống được bão cấp 12 kết

hop cường (đê không bj vỡ), cho phép sóng tran, đắp bằng vật liệu địa phương,

mái trồng cỏ thân thiện môi trường, tái định cư và sử dụng đã mục đích trên mái và

định đê,

Hình 2, Giải pháp cán sóng phù hợp với cảnh quan trên mái đề biên ở Norderney

biển Bắc, nước DI

Nhằm tăng ổn định cho công trình bảo vệ bờ bi: đđã cổ nhiều nghiên cứu đi

theo quan điểm về điều kiện lam việc và tương tác giữa tải trọng với công tình

Đây chính là những giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động của tải trọng lên công.

trình, đặc biệt là của sóng Có thé phân chia các giải pháp nay thành hai nhóm.

chính: một là tôn tạo và giữ bai/thém trước đê và hai là giải pháp công trình nhằm

giảm sóng hoặc cải thiện điều kiện tương tác sống và công trình Nhôm giải phápthứ nhất, chủ yếu tập trung vào giảm thiểu các tác động của sóng trong điều kiện

bình thường, có thể là các giải pháp mém thân thiện với môi trường như nuôi dưỡng,

bai (chẳng xói giữ bãi dé, chân 42), trồng rừng ngập mặn (giảm sóng tăng bồi lắng),hoặc giải pháp cứng như ấp dụng hệ thống kè md hin, hoặc đề chắn sóng xa bi đểgiữ bãi Tuy vậy các giải pháp nay không thể áp dụng rộng rãi mà côn phụ thuộcđiều kiện cụ thé ở từng vùng Ở nhóm giải pháp thứ hai, các biện pháp công trình

được được áp dụng với mục dich giảm sóng trong bão từ xa (offshore wave

‘damping barriers) lâm sóng vỡ một phần trước khi tới đê hoặc cản sóng bão trên bis

(onshore wave damping barriers - OWDB) nhằm thay đổi tinh chất trơng tác

nh Hình và hình

sông với công trình theo hướng giảm tác động bắt lợi lên công

2 lẫn lượt mình boa ee gi ph gm sông xa bờ và trên bờ thuộc nhóm giải phấpthử hai nhằm cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao mức độ an toàn của dé bién.Toàn đảo Cát Hải được bao bởi các tuyến dé từ Got - Gia Lộc ~ Hoàng Châu

— Văn Chin ~ Nghĩa Lộ - Đồng Bai - Gót Nhìn chung địa hình toàn đảo la khu vue

khá bằng phẳng bao gồm các ao hồ đầm nuôi trồng thuỷ sản và các khu dân cư.

"Đoạn dé biển Bến Gat ~ Gia Lộc có khoảng 3km dé nhưng lạ trực diện với biển

‘Tuy được nâng cấp và sửa chữa nhiều lần nhưng vẫn chưa có được giải pháp hợp lýcho tuyến dé để chống lại triều cường trong bão Tháng 6/2013, cơn bão số 2 đỏ

bộ vào Hai Phòng đã làm hư hỏng nhiễu đoạn để biển của Cit Hải

Dé biển sau bão số 2 (ngây 24/6/2013) _ Sóng đánh tràn định dé trong một cơn bao

Hình 3 Dé biển bằng đá đổ khu vực Cát Hải, TP Hai Phòng

cược đỀ xuất để nghiên cứu

2 Mục tiêu của đề tài:

Nghiên cửu, phân tích lựa chọn phương án thiết kế mặt cắt ngang hợp lý cho

448 bién Cát Hải giảm và chịu được sóng leo, sóng tran.

3 Phương pháp nghiên cứu:

Để đạt được những mục tiêu dé ra, luận văn sử dụng tổng hợp các phương

pháp nghiên cứu truyền thống và phương pháp nghiên cứu hiện đại gồm:

-_ Tông hợp, ké thừa, phân tich các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay trong

lĩnh vực kỹ thuật biển, đ biển, sóng leo, sóng trà từ đó đưa ra biện pháp hoặc để

xuất mặt cắt ngang thích hop cho dạng để biển dé đỗ tai khu vực Cát Hải

~ Phương pháp mô hình toán máng sóng số mô phỏng sóng tran qua để biển.

4, Kết quả dự kiến đạt được:

- Đề xuất được vị trí đặt lãng thể Tetrapod giảm sóng

- Đề xuất dang mặt cắt ngang hợp lý giảm sóng leo sóng tràn cho dé biển Cát Hải

- Tinh toán thiết kế sơ bộ mặt cắt ngang lựa chọn

dung chính của luận văn:

~ Phần mở đầu

= Chương 1 Tổng quan các vấn dé nghiên cứu

= Chương 2 Dé xuất dạng mặt cắt ngang hợp lý cho dé biển Cát Hai đoạn Gor

Gia Lộc

- Chương 3 Nghiên cứu mô hinh toán tương tắc sóng công trình

~ Chương 4 Thiết kế để biển Cit Hải đoạn Gới ~ Gia Lộc.

- KẾ luận và kiến nghị

~ Tài liệu tham khảo.

- Phụ luc.

CHUONG I TONG QUAN CÁC VAN DE NGHIÊN CỨU.

1.1 Tỗng quan khu vực nghiên cứu

LLL Vi i dia lý

‘Cat Hải là một huyện đảo nhỏ, có diện tích gần 30 km”, dân số của toàn dio

13.000 người, thuộc thành phố Hải Phòng: Phía Bắc giáp đảo Hà Nam (QuảngNinh), phía Nam giáp vịnh Bắc Bộ, phía đông giáp cửa Lach Huyện, phía tây giáp

“cửa Nam Triệu Toa độ địa lý: 20°48' vĩ độ B; 10653 kinh độ Đông

‘inh 1, 1 Vị trí khu vực nghiên cứu

1.L-2, Điều kiện tee nhiên

‘Bao Cát Hải được hình thành bởi quá trình bồi tích phủ sa của các cửa sông

"khu vực Hải Phòng Qua quá trình biến đổi hiện nay địa hình của đảo có xu hướng,

Khu vue dit nông nghiệp va dân cư có cao trnh +2.0 + +2,5, cao nhất 14,5

Khu vực mui trồng thuỷ sản và làm mudi có cao độ rung bình +0, + +1,1

Ce khu vực bai có thể quai dé Kin biển rộng khoảng 300 ha có cao độ trung

bình từ +4 4d

‘Bio Cat Hai có tiểm năng du lich sinh thai và còn giữ vai trở quan trong về

‘quan sự Sự ôn định của đảo đồng thời cũng liên quan đến sự én định của luỗng tàu

vào cảng Hải Phòng qua cửa Nam Triệu

Do vậy việc giữ én định bờ biển Cát Hải, chống xối lở là một yêu cầu quantrọng và cắp thiết nhằm đảm bảo an toàn về tính mạng, đời sống của ngư dân ở đảo

phát triển sản xuất, tạo cơ hội đầu tư trong và ngoài nước, én định cho luỗng tàu

vào các cảng khu vực Hải Phòng, đồng thời góp phần đảm bảo an ninh quốc phòng

1.1.3 Điều kiện xã hội

Huygn dao Cát Hai hiện có 10 xã và 2 thị trấn Ngoài cư dân bản địa, dân Cát

Hai là người cộng đồng muôn phương thạo nghề sông nước như

“Thái Bình, Nam Định, Thanh Hoá, Nghệ An, Ha Tĩnh, Hai Dương, Hưng Yên, Hà

“Tây, Quảng Ninh Bên cạnh cư dân gốc Việt là cơ bản, trước đây còn có khá đôngngười Hoa sinh sống Họ từ mọi miền và các tỉnh ven biển của Trung Quốc đến

định cư tại Cát Bà Sau "sự kiện người Hoa” năm 1978, hẳu hết người Hoa rồi đảo

ra di, ĐỂ phân bố lại lực lượng trên địa bàn, đáp ứng kịp thời nhu cầu sản xuất và

bảo vệ đảo, một bộ phận cư din Đồ Sơn, Tiên Lang, An Lão được bỗ sung cho

huyện đảo Cát Hải, nhân din xã Cao Minh bên Cát Hải được bổ tri chuyển cư hẳn

sang Cát Ba, do đặc điểm địa hình, nên việc phân bố din ew của huyện không đồng

4 it Hai, xã Nghĩa Lộ; có

nơi dn cư sống thưa thớt, bột lập như Gia Luận, Việt Hãi

tập trung như thị trấn Cát Bà, thị tt

06 nơi dân s

LIA Ting quan đê biển

“Toàn dio cổ 20,6 km để bao quanh, trong đồ có tuyển để xung yếu từ Bến

Gt đến Hoàng Châu nằm ở phía nam đảo chịu tác động trực tip của sóng, giỏ nơi

có dòng chảy ven bis mạnh nhất và dai bờ đang bj xâm thực Hình thức kết edu côngtrình để dip bằng đất, mái để phía biển có kẻ lit mái bảo về ở những đoạn xung yêu

Sng triều Riêng đoạn dé Gót - Gia Lộ tưởng xuyên chịu tác động của có kết cầu

bằng đã hộc Nhin chưng năng lực phòng chống lũ bão của các công tình còn rit

ếu, Hiện trang cụ thể từng tuyển như sau:

1.1.4.1 Tuyển Gét- Gia Lộc: Dai 3100 m, đê bằng đá hộc thường xuyên bị xô sat dokích thước đi kẻ nhỏ thường xuyên chịu tác động mạnh của sóng, triều Với triềucường và giỏ cắp 5, 6 sóng biễn đ có thé tràn qua mặt 8, Bãi bién sẵn chân đ bịxôi lờ mạnh cảng lam cho kẻ kém én định Hiện tại đoạn đề này cỏ mặt cất ngang

4@ gần như không còn định hình, mặt đề nhỏ, da sắp xếp tự nhiên ngôn ngang, đoạn

in như là bãi đá

1.142 Tuyển Gia lộc - Van Chấn - Hoàng Chiu: Dai hơn 4000m, đã được xây

dựng hoàn thiện.

1.1.4.3, Tuyển Hoàng Châu - Nghĩa Lộ: Đài 3000 m, hiện trạng để côn thấp nhỏ so

với yêu cầu, mặt cắt đê không đều, BE không có kè bảo vệ, Tuyển đê này có bãi

ngoài cao rộng vi cổ rừng cây c đê này cần duy trì rừng cây chắn sóng đã có,

114-4, Tuyển Nghĩa

xây dựng từ những năm 1960, uyỂn này bị xuống cấp nghiêm trong do x6i mòn và

đê trung gian đài 4340 m, đề được

không được tu bổ trước đây vì do để thuỷ sản phía ngoài Từ những năm 1992 đã

được thành phổ đầu tr khôi phục để đảm bio an toàn phía bắc đảo Đoạn để này

không có kẻ bảo vệ mái do phía ngoài là khu vực bai rộng và điều kiện sóng gỉ

khắc nghiệt hơn Để không thường xuyên chịu ác động của sóng, ti

1.145 Tuyén Đẳng Bài - Lương Nang: Dài 2900 m, tuyển dé bảo vệ khu vực phía

đông bắc dao, thường bị ảnh hưởng của sóng triều trong các thoi kỳ gió mùa đông.

bắc éi éQui mô dé tương đối đảm bảo, ké còn manh mún, năng lực công trình han cl không đảm bảo an toàn trong trường hợp có sóng gió lớn Rừng cây chắn sóng có.

indi chưa hoàn chỉnh Bãi ngoài có cây chắn sóng, nhìn chung nãng lực công trình

yéu cin được ning cấp bảo dam an toàn cho khu vực đông din cư

12 Téng quan c pháp giảm tải trọng sóng tác động lên công trình

C6 rit nhiều giải pháp giảm tải trong sóng lên công trình đã được nghỉ

áp dụng và có thé phân chia các giai pháp này thành hai nhóm chính: một li tôn tạo

và giữ bai/thém trước đê và hai là giải pháp công trình nhằm giảm sóng hoặc cảithiện điều kiện tương tác sóng và công trình

= Nhôm giải phíp thứ nhất, chủ yếu tập trung vio giảm thiểu cúc tác động

cia sống trong điều kiện bình thường, có thể là các giai pháp mém thân thiện với

môi trường như nuôi dưỡng bãi (chống xói giữ bãi dé, chân đê), trồng rừng ngập.

mặn (giảm sing tăng bồi ng), hoặc giải pháp cứng như ấp dụng hệ thống ké mỏhàn, hoặc để chắn sóng xa bờ để giữ bãi Tuy vậy các giải pháp này không thể áp

‘dung rộng rai mà cỏn phụ thuộc điều kiện cụ thể ở từng ving.

- Nhóm giải pháp thứ hai, các biện pháp công trình được được áp dụng với

mục đích giảm sóng trong bao từ xa (offshore wave damping barriers) làm sóng vo một phần trước khi tới đê) hoặc cản sông bão trên bờ (onshore wave damping barriers - OWDB) nhằm thay đ in chất tương tác giữa sóng với công trình theo

động bit lợi lên công tình Hình 1.2 và Hình L3 ẫn lượt mình họa

lâm sống xa bờ và trên bờ thuộc nhóm giải pháp thứ hai nhằm cải

thiện điều kiện làm việc, nâng cao mức độ an toàn của đê biển

hướng giảm t

các giải pháp

Hình 1.2 Dai ngằm giảm sóng xa bờ

Hình 1 3 Giải pháp can sóng phù hợp với cảnh quan trên mái dé biển ở

Norderney-biển Bắc, nước Đức 1.2.1 Kè mé hàn

Mô bàn từ bir vươn ra biển, có tắc dụng ngăn chặn, cản trở đối với sóng có

phương tiến vào xiên góc với bờ và đổi với đông chảy doc bờ Mục tiêu của việc xây dựng m6 han là giảm nhẹ lực xung kích của sống và dong chảy đối với ba biển,

ngăn chặn bùn cát chuyển động dọc bờ, khiển cho bùn cát bồi lắng vào khoảng giữa hai mo han, mở rộng và nâng cao thêm bai, củng cổ đê, bờ.

Có thé dang chữ I (nếu hướng sóng tới xiên góc với đường bi), chữ T/L nếu.Hướng sóng đến vuông góc với đường bờ,

Mn, — Sl,

Hinh 1 4 Cơ chế bồi xối mỏ hàn

Hình 1 5 Mỏ han chữ I và chữ T ở dé biển Nghĩa Hung, Nam Định

1.2.2, Dé ngầm giảm sóng.

Là công trình có tác dụng lảm tiêu tán sóng và gây bồi, qua đó có tác dụng

"bảo vệ bãi va tạo bài tắm

"Để ngẫm giảm sóng thường được xây dựng song song với đường ba, khoảng cách từ để ngắm tới đường bờ phụ thuộc vảo đặc điểm sóng bién và mục đích sit

dụng Do đó có thể xây dựng đê ngằm dé bảo vệ bai tắm, khu du thuyền, bảo vệ

công trình hoặc đường bờ sau nó, hoặc được dùng để tạo vùng bồi phia sau để

ngầm.

Tình 1.6, Hiện quả giảm sing của đề ngim bằng đã đồ ở khu vực

Miamy-Montaza, Alexandria, Ai Cập trong một cơn bão

Hình 1.7 Sự thay đổi đường bở bãi biển Songdo, Busan, Hàn Quốc do hai dé ngằm

sử dung câu kiện tiêu sống Tetrapod nặng 25 tấn

‘Dé ngằm bằng Reefs ball Trồng rừng ngập mặn trên cầu trúc.

Reefs ball

Hình 1, 8 Để ngầm bảo vệ bờ biển bằng khôi Reef ball

1.23 Dai ngim giảm sing

Là công trình cổ tác dung làm tiêu tin sóng và gây bồi, qua đó có tác dung

‘bao vệ bãi và tạo bãi tắm

Khi xây dựng phía trước tường biển, nó có tác dụng lim giảm chiều cao sóng.loo và t suất sóng trin qua trờng biễn, đồng thời cổ thé lầm giảm đồng bin cất dọc

bờ Dai ngằm giảm sóng có bé rộng đỉnh lớn hơn bé rộng đỉnh của dé ngằm giảm.

sông, nó có thé rộng đến 40250 m nên nó có thé hạn chế chuyển động bin ct đi về

phía biển Độ sâu trong nước nhỏ hơn 2 m, tại độ sâu 3+5 m thưởng là đá đổ, có lớp

`

Minh 1 9 Dai ngim giảm sóng,

4 Kết cau thùng chim buồng tiêu sóng

Ý tưởng về bổ tri buồng tiêu sóng ở mặt đón sóng của thùng chìm lẫn đầuAuge lalan (Canada) đề xuất năm 1961 Két cấu này gồm một buồng tiêu sóng phíabiển (cấu trúc một buông), tường đục lỗ phía trước (với độ rỗng ¢ là 20%) và tườngkhông thắm phía bở Khi sóng tác động tới công trình, một phần nãng lượng sóng sẽ

phan xạ ở tường đón sóng, phần còn lại sẽ qua các lỗ trên tường vào buồng tiêu

sóng Tại đây một phần năng lượng sóng tới sẽ phản xạ còn một phản lớn năng.lượng sông sẽ bị tiêu hao do hiện tượng cộng hưởng sng xoáy và tổn thất ma sắt

Ty lệ mở lỗ thông sóng và tỷ số BL giữa chiều rộng buồng tiêu sóng B và chiều

cao sống tới L là hai thông số chính ảnh hướng đến lượng sông phản xạ và lượng

sống tiêu hao

Kết cu Jalan ruyễn tông khc phục nhược dim ca cng tình bền dạng tường đứng vì kết cấu này giảm ding kể phản xa sóng, do đồ khả năng tiêu hao

sóng tốt, Hiệu quả tiêu sóng của kết cấu Jarlan truyền thống đạt giá trị tối đa là khi

độ rộng tương đổi B/L= 0.2 Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện và kết luận chothấy hạn chế của kết cắu này là hiệu quả làm việc của công trình chỉ đạt được giá trịmong muỗn trong một min gi tị hẹp của tý số BIL, Do đó, một giải pháp mới.được đề xuất là kết cấu thùng chim nhiều buồng tiêu sóng Thí nghiệm mô hình vậtti

lý ming sóng được thực hiện tai Hannover để nghiên cứu khả ning

kết cấu mới đỀ xuất Kết quả mô phòng thực nghiệm cho thấy kết cấu mới nàykhông chỉ giảm sóng phản xạ rõ rệt mà hiệu quả tiêu giảm sóng khá tốt khi độ rộng.tương đối B/L dao động trong một miỄn giá b rộng hơn (B/L> 0.25) so với kết cầu

Jarlan cổ điển,

“Thùng chim có buông tiêu sóng cầu trúc đa buồng có nhiều wu điểm về mặt kỹ

thuật, nó cho phép giảm sóng phản xạ kiểm soit tố hơn phẫn năng lượng sóng

phan xạ, (tăng an toàn cho giao thông thủy và giảm hiện tượng xói them), sóng leo,sóng trần dnb ivy có thể coi đây là giải pháp thay th lý tưởng cho tường chấnsống, để chắn sóng, cầu cảng để bảo vệ ba biển và các đảo xa ba, Tính lnh hoạtcủa cấu kiện thing chim cao (về hình dang và kích thước ẫu kiện), khu vực bảo vệ

có thể được quy hoạch cho mục đích lợi dụng tổng hợp như kết hợp với các hoạt động vui chơi giải trí.

1.25 Một số giải pháp công trình mới gần đây nhằm giảm sóng tác động lên

công trình ở Việt Nam

1.2.5.1 Để chẩn sing tách bở ở Cả Mau

(Ca Mau có 3 mặt tiếp giáp với bién có tổng chiều dai 254 km, chiếm 7%

chiều dài bờ biển cả nước Cao trình đê hiện tại trên toàn tuyến chỉ khoảng từ

(1,742.0) mị chiều rộng mặt để từ 4°6 m Rừng phòng hộ ven biển Tây Cà Mau

là rit mỏng từ 150:200 m Các loại cây ở rồng phòng hộ chủ yéu đước và mắm,

"Đây là bức tường chin sống thiên nhiên lý tung với tuyển dê Tuy nhiên, do nhiều

nguyên nhân ma gin đây diện tích rừng ngập mặn bị phá hủy rất nhiễu, đặc biệt là khu vue huyện U Minh

Di có rit nhiều giải pháp công trình để hạn chế biễ lắn tuy nhién mãi đến

năm 2010, giải pháp khoa học mang tên “Dé chin sóng tich ba tạo bãi gây rừng" đã siúp địa phương này cỏ được một phương pháp chồng lại nạn sat lở theo hướng bs vũng, Để chắn sóng ích bờ được xây dựng cách bờ biển 50100 m hướng ra biển,

sử dụng những cọc bê tông ly tâm dự ứng lực cao 6 m, đóng lién ké 2 dãy cách nhau.khoảng 1,5 m; phần rồng cho đá vào Với phương pháp nảy, hàng cit có tác dụng.chin được sóng biển nhưng không lam ảnh hưởng đến thủy tiều, dòng chảy, phù savẫn trdi được vào bở tạo bãi Theo tả liệu về cọc cử bê tông ly tâm thì đây là loạicitron cổ sức chịu lực, chống thắm rt cao, thích hop với vàng ven biễn, nước mặn,

tuổi thọ cao hơn nhiều so với các loại cọc bê tổng thông thường, Lâu din, phù sa

bôi lắng tạo thành bai Khi có bãi thì cây mắm, cây đước sẽ mọc lên tạo thành thảm

răng ngập mặn ven biển bảo vệ dé

Phương pháp mới này đã được xây dựng thí điểm vio năm 2010, với 300 m đề

chắn sing ích bờ tạo bãi gây rừng, tiến khai ngay tai đoạn để nguy cấp mh, thuộc

địa ban xã Khánh Tiến, huyện U Minh Sau một năm, đoạn dé chắn sóng tách bir

nay đã tạo ra một bãi đất phù sa tr phú, những cây mắm lin biển đầu tiên đã xuất

hiện.

Thi công dé chắn sóng tách bờ Đoạn để chẩn sóng tách bờ khác ở.

Cà Mau Hình 1 11 Để chắn sống tách bar tạo bãi bảo vệ bở biển Cả Mau

Đến thời điểm nay, đê chin sông tách bở đã được tin khai xây dựng trên một

số điểm sat lở nghiêm trọng nhất như đề biển Tây 1.800 m, Mũi Ca Mau 667 m,

‘Ganh Hào 507 m Cho đến nay, xây dựng đê chắn sóng tách bờ theo cách làm ở Ci

Mau được xem là hiệu quả nhất Hai năm thực hiện thí điểm cho thấy chẳng nhờn)

inh không sat 16 ma còn tạo được bãi bồi ven biển Cay dude, cây mắm đã bắt đâm chdi vươn lên Hiện tinh Cả Mau đang trình Trung ương và kêu gọi các tổ

chức phi chính phủ hỗ trợ Cả Mau triển khai xây dựng bằng loạt dang đê chắn sóngtách bờ loại này thay thé toàn bộ công trình cũ nhằm thực hiện một cách đồng bộ thì

dé biển không còn bị đe doa mỗi khi đến mùa biển động,

Mỗi mét để chấn sóng tách bờ được đầu tư ước khoảng 30 triệu đồng Nhưvây, việc xây dựng dé chin sống tách bờ chỉ phí thấp hơn đến 1/4 so với kẻ ấp máilâu nay áp dung, tuy nhiên do điều kiện thi công hầu nnên mỗi năm

chỉ thi công được vải tháng vào mùa biển lặng, vào mùa mưa bão thi si lan, cần cầu

không thể ra bién để tập kết vật tơ, đóng bé tông được Mặt khác, điểm yếu theohình thức xây dựng này là cọc ly tâm dựng đứng, nén đất xây dựng yếu nên khi

sông biển tat thing sẽ tao đồng chảy ngằm dưới chin cọc, cuỗn di lượng đất nhấtđình tác động đến sự n định của để chin sống

Bạc Liêu có chiều dai bờ biển 56km,

trong giai đoạn 1965:2001, đoạn bờ

tính từ giáp ranh tinh Sốc Trăng vỀ

phía nam dài khoảng 6km bị biển lấn.

vào khoảng 160m, tốc độ dich chuyểnđường bi khoảng 7mvnăm Ở đoạn bờ

kế tgp cho đến khu vực xã DiỄn Hai,

huyện Dông Hải cách cửa Ginh Hào

khoảng 9km, hoạt động bồi tụ chiếm.

ưu thể, với tốc độ bồi tụ từ

10-60m/nim, đường bờ được lần ra

phí biển từ 350m đến 2.300m,Đoạn bờ ở khu vực cửa Gảnh Hào thuộc xã Long Điễn Tây, huyện Đông Hải

{dai khoảng 9km bị xói lở mạnh, tốc độ xói lở chừng 10m/năm, riêng tại khu vực

Ganh Hao tốc độ xói lở khoảng 17m/năm trong giai đoạn 1965+1989, và lên đến.50nvnăm trong giai đoạn 1989-2001 Trong giai đoạn 2001:2005, đường bờ biển

Bạc Liêu kha ôn định Chỉ một vài ví trí xói cục bộ với mức độ nhẹ, tốc độ khoảng trên dưới Smnăm,

vải dja kỹ thuật đã được áp dung tại Việt Nam từ năm 2006 với dự án

mỏ hin mém tại Lộc An, Bà Rịa ~ Vũng Tau, năm 2007 với dự án mỏ hàn mềm tại

Phú Thuận, Thừa Thiên Huế, năm 2008 với dự án kè mém ở Bình Thuận, năm 2009.

với mỏ hin mềm ở Quảng Nam Có nơi dự án "công nghệ mềm” nay dem lại hiệu

“quả cao, nhưng cũng có những nơi không đem lại hiệu quả như ý muốn

Để chủ động đối phó với tinh bình sat lờ và tribu cường ding cao, gây ảnh

hưởng đến sản xuất, sinh hoạt của người din, ngành Nông nghiệp tinh d đầu tưhơn 5,3 tỷ đồng để xây dựng tuyển để mềm ở ngoài khu vực rừng phòng hộ venbiễn Nhà Mat thuộc thành phố Bạc Liêu Mục đích của công rnh này la chắn sông

và gây bai cho khu vực ven biển, Đẳng thời, hạn chế bién xâm thực gây sat lỡ và bị

xâm nhập mặn do triều cường ding cao Để phát huy hiệu quả công trình, ngành

Nong nghiệp vận động bà con ngư din tuyển ven biển cùng nhau bảo vệ và giữ gìn

tuyển đề mềm này

+ Quy mô: Công trình thuộc nhóm C.

+ Chiều dai tuyển đê: 1.056 m (theo tim tuyển đê),

+ Cao trình định đề: +1,40 m.

+ Chiều cao 48: 1,8 m.

+ BG rộng thân độ: 4,6 m.

+ Diện tích sử dung dit: 0,8 ha

+4 Thời gian thực hiện: Năm 20122013.

MB hình thí điểm để mềm để gây bồi tạo bai khôi phục rừng phòng hộ venbiến khu vực cửa biển Nhà Mat khi xây đựng xong có nhiệm vụ bảo vệ và phát triển

khoảng 15 ba rùng ngập mặn trong phạm vi dự án đọc theo bở biển khu du lich Nhà Mit; bảo vệ đoạn dé biên khu du lịch Nhà Mat; rút kinh nghiệm để ứng dung giải

pháp đê mềm pha sóng nhằm bảo vệ và phát triển rừng ven biển của tinh Bạc Liêu.

1.2.5.3 Hàng rào chin sóng, chắn bùn cắt ở Kiên Giang

Dự én Báo thn và Phát triển Khu dự trữ sinh quyển Kiên Giang của GIZ, cácchuyên gia xác định sóng và bin là ai tác động chính đến tỷ lệcây sống Dựa theo

đc điểm vùng ven bờ của tỉnh vốn nông và sóng không cao, những người trực tiếp

tham giá dự ân đã thiết kế và thir nghiệm ba kiểu hing rào bảo vệ bờ biễn khác nhau

để tring rừng ngập mặn Trước hết, đó là hang rào chắn sóng nhằm giảm tác động.của sóng Theo sách hướng dẫn kỹ thuật của GIZ, hang rio chin sóng gồm hai dãyhằng rào cách nhau 0.5m, được đông xuống day bin ở độ sâu 2m

Khoảng cách giữa hai hàng rào chèn bằng các cảnh và nhánh cây nhỏ có khả

phục ba biển của Dự ân GIZ”, hàng rào trên được đánh gi lim giém sức mạnh của sông lên đến 63% Các loại hàng rio đều sử dụng cây cử trim ~ một loại cây địa

phương có giá thành thấp và phố biển ở Đồng bằng sông Cứu Long Cừ trim có khá

năng tn tại trong điều kiện ngập nước và bùn tại các hệ sinh thái ngập mặn Theo GIZ, sử dụng cây cir tram giúp nông dân tăng thu nhập và giảm lượng khí thai do

thổi quen đt hiện trường sau khi khi thé

Hang rào chin sóng làm giảm 63% sức Dự án tring rừng ngập mặn & dp Van

‘manh của sing Ray của GIZ

Theo chuyên gia đảnh gid, hàng rio chin bin của GIZ giúp giảm năng lượngsông khoảng 60% Ngoài ta, còn giáp bồi dip 20em bin mỗi năm, đồng góp khoảng

700 tắn/ha Sử dụng kết hợp hai hàng rio trên đã tạo nên một dạng hàng rao thứ ba,

con phát triển tốt vả tạo nên sự đa dạng sinh học ngay ở khu vực trồng.

n cửa do Viện Nghiên cấu Biển đổi khí hậu của Đại học Cin Thơ (thực

hiện năm 2011) cho thấy tỷ lệ cây sống khi có hai hàng rao: chin bản và chin sng

đạt ti 90%, lượng phù sa sau hing rio tăng 4cm Sau một năm có số lượng cây trung bình Sau 3 năm, ude tinh khoáng 20: 500 cây Những người thực hiện nghiênghi nhận có 7 sinh vật diy về mức độ đa dạng loài và 57 sinh vật đáy mật độ

(thin mềm và giáp xác như cua, tri, ốc) Đặc bit, khi sử dung hai hàng

rio trên kết hợp với rừng ngập mặn thỉtỷ lệ cây sống dat 100%.

‘Ty lệ trên vượt trội so với khu vục không có hoặc chỉ có một hàng rào thông

thường, Trong khoảng 2+3 năm đầu, bùn bồi lắng sẽ bồi lip hết hàng ro (đặc biệt hang rio chắn sóng) nên cần phải bảo đưỡng va bổ sung thêm cảnh nhánh tram vào.

đầu mùa mưa để duy trì khả năng cân sông cho hàng rio

1.25.4 Sáng kit mới về kết cầu Rẻ big

* Hình thức kết cấu ke bảo vệ ba biển mới ng dụng nguyên I tiêu tin, hắp thụ

ống lượng sông, giảm giá thành xây dựng

"Đây là hình thức kết cầu kè mới do Thể, Lê Văn Tuấn ~ Viện Kỹ thuật Biển

ất với tiêu chí ban đả

đều phát triển một hình thức kẻ mới ứng dụng nguyên lý

tiêu tin và hấp thu năng lượng sóng nhằm giảm tối đa chỉ phí xây dựng và phủ hợp

cho đoạn bở biển có sóng biển ở mức độ trung bình tại các khu vực cửa sông, ven

biển điễn hình như đoạn bở giáp của sông Cung Hi, cửa Định An

Hình thức kết cấu này ứng dụng nguyên lý tiêu tin và hấp thụ năng lượng

xung kích của sóng và trả nguồn nước bằng lỗ digu hòa Cụ thể, phn chân khay đặt

sâu đến mực nước thấp nhắt nhằm chồng xi chân kẻ, phin thân kẻ được ehia làm

hai phin, phin giáp chân khay có độ đốc lớn (m=I.5+2) nhằm giảm giá thành công

trình, phần phía trên có độ dốc thoai hơn (m=3"4) có mái cong động lực phù hợp

với đặc điểm sóng biển, được kết nổi với các họng thu nước do ngọn sóng xô tới.Nang lượng sóng do séng leo bị phân tin năng lượng thành 2 phần: Phin 1: nước bị

thu vào hằm thu sau đó trả lại biển thông qua các lỗ thoát nước; Phần 2; nước biển.

do sống leo theo quan tinh tung lên cao và rơi xuống dưới, một phần nước rơi trực.tiếp vào nắp him thu nước cổ các lỗ và rơi trở lại hằm thu Ngoài ra, để rắnh hiện

tượng sóng đồn do sóng sau trim lên sóng trước làm mực nước tăng cao ánh hưởng

cy phòng bộ

Hình 1 15 Hình phối cảnh mô hình kết cầu kè tiêu năng , hip thu năng lượng sóng,

(TUICOE.2012)

Mô hình kết cấu này (TU.IOE.2012) có các điểm mạnh như; Công trình có.

độ cao an toàn cao, kết cu bền vững, mỹ quan công trình tốt, không gian phí trên

có thể kết hợp trồng cây, tạo cảnh quan tự nhiên, thi công thuận lợi, không đòi hoiphạm vi giải phóng mặt bằng rộng Tuy nhị này cũng tổn tại một

số điểm hạn chế so với loại 1, yêu cầu độ chính xác cao trong thi công hệ thống hip

thu năng lượng sóng biển, vé lâu dài nắp him chứa có thé bị rổ bề mặt và giảm tuổi

tho do thé năng của nước rơi tự do xuống gây ra.

* Hình thức kết cầu kè mới ứng đụng nguyên I md cong hit sóng và tiêu tấn nănglượng sóng bằng cúc mổ tiêu năng

Đây là hình thức kè mới do ThS Lê Văn Tu và các cộng sự của Viện KỸ

thuật Biển đề xuất với tiêu chi phát triển ban đầu là nghiên cứu hình thức kết cấu

ứng dụng mé tiêu năng hay áp dụng cho các công trình đập thủy lợi Hình thức kết

cấu ke là sự kết hợp “nữa trọng lực và nữa mái nghiêng” Ke có kết cầu bê tông cốt

thếp khối đặc hoặc ring ruột (chèn đá học hoặc cất phía trong tạo trọng lượng bản

thân), bê tông mặt phía biển tối thiểu đạt mác 300 trở lên, đúc lắp ghép hoặc 46 tạichỗ liền khối Mái mặt trước kế cổ ình thức cong trơn thuận động lục của lường

hắt sóng có nhiệm vụ đón sóng và tung sóng lên cao theo chigu thẳng đứng hoặc

hướng v lên (tủy theo độ cong), ngoải ra, năng lượng sóng đến và sóng rútcòn tiếp tục bị trệt tiêu bằng hình thức mé nhám tiêu năng (mồ nhám trên có tác

‘dung giảm năng lượng sống đến, mỗ nhám dưới vừa kết hợp giảm năng lượng sóng,đến vừa tiêu giảm dòng rút chống xói chân kè) như các công trình thủy lợi - thủyđiện Phin chin khay kẻ không bổ tri rời ma kéo dai theo hình cong hing có tác

‘dung chống xói chân công trình khi dòng rút mạnh Doc theo mái kè bổ trí các lỗ

mg là lớp dm (1x2) tròn thoát nước có đường kính khoảng 3em, phía dưới lớp bê

‘em đây 20em và lớp vai địa kỹ thuật.

“Trong gió mùa Đông Bắc (tháng 10 đến tháng 4), bãi biển phía trước côngtrình cổ xu thé hạ thấp vi vậy mái bê tông công tình sẽ 16 ra nhi, ty nhiên trong

gió mùa Tây Nam (tháng 5 đến tháng 9), bãi biển sẽ được bồi tụ và nâng cao dẫn tới

che lắp phần lớn bề mặt bể lông của công tình và trả Ini et tự nhiền cho bờ biễn

trong mùa khai thắc du lịch (xem Hình 1.16)

Mo hình kết cầu HDH.ICOF.2012 này có wu điểm như: Ké có hình thức đẹp,

kết cầu kẻ bén vững (khi có trọng lượng lớn và chân khay mở rộng tạo thé vững

chắc dưới tác động của sóng biển); tuổi thọ cao; điện tích chiém bai ít nên phủ hợp.với khu ve kết hợp chống xéi lỡ và du lich (mái k trơn thuận biển đổi theo dạng

cn cất không gây ảnh hưởng nhiều đến mỹ quan bãi biển, cách Khoảng 25250 m bổtrí bậc thanh lên xuống, do ké dang tường đứng trọng lực vì vậy mii kè trong mia

giỏ Tây Nam ít lộ và không ảnh hưởng nhiễu đến nét tự nhiên của bãi biển); gi

thành thấp (đo áp dụng nguyên lý hit sóng kết hợp nên giảm chiễu cao chẳng sốngleo công ình và giảm giá thành xây dựng; có thể xây đụng hạ ting ngay phía sucông trình để khai thác Nhược điểm của mô hình kết cấu này là đòi hỏi yêu cầu thi

công có độ chính xác cao

thốt CẢM KẾT CẤU BÁO VỆ BOMOA GIÓ ĐÔNG BÁC,

Phía bãi biển Phía đồng

Hinh 1 16 Hình ảnh kiểu kẻ mới HDHIICOE.2012 ứng dung nguyên lý iêu ~ hắt

sống tới và giảm xói chân ké bằng mồ tiêu năng và mỗi phun

1.2.6 Lăng thé giảm sóng trước công trình

‘Van dụng sing tao đê ngầm giảm sóng đặt gin bờ với việc xây dựng lãng thểgiảm sóng phía trước dé là một giải pháp mang tinh chủ động và có hiệu quả kinh tếcao, giảm thiểu được tải trong, gia tăng én định cho công trình dui tác động của

sóng và nước ding trong bão (xem Hình 1.17, Hình 1.18) Tay theo khoảng cách bổtrí lãng thể đến chân đê ma hiệu quả khác nhau với nguyên lý cơ bản li cải thiện

“điều kiện tương tác giữa sóng và công trình, giảm thiểu trực tiếp vận tốc sóng leo

trên mái dé và lưu lượng sóng tàn qua dé biển,

Hình 1 18 Dé bien Nghĩa Hưng, Nam Định đã sử dụng lãng thể Tetrapod trước đê

được áp dụng rộng rãi trong nước và trên thé giới

Việc đảnh giả tổng quan các giải pháp giảm tải trọng sóng tác động lên công

trình có ý nghĩa quan trọng và là tin để cho việc nghiên cứu, đề xuất giái pháp,dạng mặt cắt ngang hợp lý cho để biển Cát Hai đoạn Gót ~ Gia Lộc

Ý CHO DE BIEN

CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT DANG MAT CAT NGANG HOP

CAT HAI DOAN GÓT - GIA LOC 2.1 Phân tích các yếu tổ ảnh hưởng đến thiết kế mặt cắt ngang đề biển Cát Hãi Đoạn từ Got đến Gia Lộc K01000 dén 31094, hiện trang là để đá hộc, Cao

trình định đề đá đoạn này từ +3,7 đến +4,5, Cao tình bãi phía biển từ -1,2 đến +0,8

Do cao trinh dé thấp, để bằng đá he nên hay bị xô sat do kích thước đá kè nhỏ

thường xuyên chịu tác động mạnh của sóng, iều Với triều cường và gid cấp 5, 6

song biển đã có thể trin qua mặt đê và hằng năm sau mỗi mùa mưa bão đều phải

dy tụ tuyển dé này

Theo quyết định phê duyệt dự án đầu tw cảng Lach Huyện giai đoạn khỏi động

793/QĐ-BGTVT ngây 22/12/2009, giai đoạn khởi động thực hiện từ năm 2009

đến năm 2013 đưa vào khai thị

đề Do đó, sau năm 2013, tuyến đê biển hiện có không chịu tác động trực tiếp của

sir đụng với khu vực hậu cần bao chim cả tuyển

sông, gid biển,

Để phù hợp với quy hoạch với tỉnh thin Cảng cửa ngõ Quốc tế Lach Huyệncùng với khu dich vụ hậu cần bao chùm toàn bộ đảo Cát Hải, bùn cát nạo vét tàuđược dé tại khu vực bãi ngoài chân để Got - Gia Lộc kéo về Văn Chin với chiều

dai khoảng SKm, UBND Thành phố Hai Phòng phê duyệt đầu tw dự án tu bổ tuyến

«48 tai Quyết định số 860/QĐ-UBND với các thông số kỹ thuật chủ yếu như sau

Công trình cắp IV

- Chống gió bão cấp 8, triểu trung bình P=

~ Mực nước dâng thiết kế tin suất P= 20%

- Chiều đãi tuyén đề: 3.094 mẹ

= Chiều rộng mặt đê: 2,0 m;

~ Cao trình mặt đê +4,0 đến +4,5 m;

- Hệ số mái dé phía biển m=3,0, phía đồng m=L.0

Kết cầu công trình bằng hình thức kẻ đá Lt khan trong khung 6 bế tông cốt

thếp để thu

đưới tác động của sóng, gid, bão đá lát kẻ có thể bị x6 dịch nhưng không ảnh hưởng.

tới dn định tổng thể của công trình Do đó, để phục vụ tốt cho công tác phòng chẳng

tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng và hạn chế tu sửa lớn Hằng năm,

lụt bão, sau mỗi mia mưa bão hoặc sau những biển động bit thường của thời tếtsẵn kiểm tra, phát hiện, xử lý sửa chữa những hư hong cục bộ nhằm đảm bảo an

toàn tuyển đê trước khi cảng Lach Huyện di vào hoạt động.

Tuy nhiền, sau khi tuyển để được xây dựng xong năm 2011, liên tiếp xây ra

Hình 2 1, Mái kẻ khu vực dự án sau các đợt bão, triề

Ngay su các cơn bão số 2, sổ 3 năm 2011, UBND TP Hai Phòng đã huyđộng lực lượng, phương tiện để gia cổ lại mái ké nhưng giải pháp gia cổ bing rothép chỉ mang tinh chất tạm thai

Để khắc phục hiện tượng xô sat mái kẻ, đảm bảo én định cho để, trong năm 2013,UBND thành phố Hai Phòng đã cho phép Sở Nông nghiệp va Phát triển nông thôn HảiPhong lập báo cáo kính t kỹ thuật gia cổ mái dé đoạn bị xô sat mạnh nhất K2+000

‘én K2+800 bằng cấu kiện Holhquader Đến nay, đoạn gia cổ mái này đã được thi

công hoàn tiện, mái đềđăm bảo ổn định sau ee trận bo đầu mùa mưa bão 2013

từ K2+800 đến K3+094, sau các trận bão năm 2013, đặc biệt là sau bão số 2 tháng.6/2013 đãbị xô sat nghiêm trọng, Phin đá mái kẻ phía biển bị sóng đánh xô tt nhiễu,

15 dầm chia ô giữa mái kè bị gay Mái đá xây phía đồng nhiều vị tri bị bong chóc

tiết bắt thường, sông biển ngày cing lớn Đặc biệt năm 2011, 2012, 2013 hướng gió

“Tây Nam, Đông Nam, Nam (hướng trực diện với uyển đê) ngày cảng xuất hiện vớitin suất lớn, kéo đài din đến đá hộc lát khan phần mi từ cao trình +25 trở xuống

thường xuyên bị sing tác động gây bong xô cục bộ dé lát khan mặt mãi kẻ phía

biển Bên cạnh đó, theo Quyết định phê duyệt điều chỉnh dự án đầu tư xây dựng.

công trình Cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng - Giai đoạn khỏi động số BGTVT ngày 13/3/2011 và theo Văn bản số 4818/UBND-TL ngày 08/7/2013 củaUBND TP Hải Phòng thì trước mắt khu vực đê Cát Hai đoạn từ KI+I§I đến.K3+094 sẽ không nằm trong phạm vi mặt bằng cảng và nằm phía ngoài đề chinsóng, chin cát của cảng nên vẫn chịu tác động trực tiếp của sóng biển

476/QĐ-Véi các lý do trên, để phù hợp với mục tiêu tước mắt đảm bao an ton cho

tuyển đê, đơn vị tư vấn kiến nghị lựa chọnh giải pháp xây dựng công trình tu bổ,

pIV

‘ning cấp tuyển để theo chủ ki lập lại 30 năm tương ứng với

Khó khăn khi thực hiện dự án: Khu vực dự án nằm ngoài hai đảo, vật liệu diaphương không thể dùng để đắp đê, việc vận chuyển vật liệu ra đảo gặp nhiều khó

khăn, phải theo con nước lớn mới cập được vào bến nên ảnh hưởng đến giá thành

và tiến độ xây dựng công trình.

Xi để bin Cat Hai vige đắp tôn cao để nhằm giảm sóng trần qua đê biển tổ mí

là giải pháp không khả thi về mặt kinh tế do điều kiện khan hiểm về dit dip cũng

nhự là hạn chế về không gian phía sau để do nhà dân và đường sắt ngay đề, VỀ mặt

kỹ thuật thi giải pháp gia cổ mới cho đoạn dé biển nảy cũng cần tin dung tối da

phần mái kẻ đá đổ của đê cũ làm một phan của thân đê mới nhằm giảm chỉ phí xây

amg công tình Với các điều kiện rùng buộc nêu rên thi cin nghiên cứu gii pháp

giảm tài trọng sóng tác động lên công trình, giảm thiểu trực tiếp vận tốc sóng leo trên múi đề và lưu lượng sóng trần qua để biển để rồi lựa chọn giải pháp phù hợp nhất cho để bién Cát Hai đoạn Gót ~ Giá Lộc.

2.2 ĐỀ xuất tiêu chí xây dựng đ biển hợp lý cho khu vực

hur đã nêu trong phần hiện trang của tuyển dé: Để biển Gót ~ Gia Lộc hiện

tại có kết cấu đá hộc lát khan trong khung bê tông cốt thép cùng với chỉ tiêu chống.

bão cấp 8 kết hợp với mục nước triều trung bình 20% của dé Gót - Gia Lộc chỉ là

phương án bảo vệ để trong thời gian ngắn trước khi cảng Lach Huyện di vào hoạt động như dự án đã được phê duyệt (giai đoạn khỏi động di vào hoạt động năm 2013

với phần bùn nạo vết lưỗng tầu được đổ vio vị tí sau tuyển đề với chiều rộng 1,3

2,1) Tuy nhiên theo Quyết định điều chỉnh Dự.

án Đầu tư xây dựng công trình Cảng của ngõ quốc tế Hải Phỏng - Giai đoạn khới

động đến năm 2012 công trình dự kiến mới được khởi công vả năm 2015 mới đưa.vào khai thác sử dụng Hiện nay, dự ân Cảng cửa ngõ quốc tế Hai Phòng mới đang

trong giai đoạn chuẩn bị khởi công Mặt khác theo thông bảo của Ủy ban nhân dân.

km, đài 5 km tới cao trình +1,5

‘TP Hai Phòng thì các bên đã thống nhất cao về vị trí đỗ dit nạo vết luỗng tại Khu

công nghiệp Nam Đình Vũ

hit vậy, khi cảng Lach Huyền đi vào hoạt động năm 2015 và tương lai sau

này thì tuyển đề Gét ~ Gia Lộc (đặc biệt là đoạn K11 đến K3,094) không chịu ảnhhưởng nhiều bởi các công trình của cảng Lạch Huyện mà vẫn phải trực điện với

sông giỏ như hiện nay Do đồ cin phải có phương an xử lý tổng thể nhằm bảo vệ an

toàn dé điều, bảo vệ nhân dân sinh sóng phía trong dé cũng như khu dịch vụ hậu cần.của cảng cửa ngõ Quốc té Lach Huyện

Tuyển để biển Cát Hai là một trong các tuyển để của Hai Phòng nằm trongchương trinh đề biển tir Quảng Ninh đến Quảng Nam theo Quyết định số

58/2006/TT ngày 14/3/2006 của Thủ tưởng Chính phi nên đề nghị có biện pháp

tổng thể xử lý bảo vệ tuyến đê phải tính toán theo các chỉ tiêu như theo Quyết định.38/2006/TTg (chẳng được bão cắp 10, triều cường 5%)

Tuyển dé Gót-Gia Lộc là tuyến để cắp IV của Hải Phòng Do vậy trong dự án

đề nghị nâng cấp tuyến đê dim bảo chống được bão theo tin suất bảo đảm củatuyến dé cấp IV theo tiêu chuẩn hiện hành (Tiêu chuẩn kỳ thuật thiết kế dé biển ban

hảnh kèm theo Quyết định 1613/ QĐ-BNN-KHCN ngày 09/7/2012 của Bộ Nông

nghiệp và PTNT với mức đảm bảo 30 năm xuất hiện một lẫn

Tiêu chí mặt cắt ngang để biển hợp lý cho khu vực để biển Cát Hai đoạn Gat ~

Gia Lộc là

~ Tận dụng được trạng mặt cắt ngang đê biển đã có Khu vực công trình

số dé bằng kết sầu đã hộc, thường xuyên chịu ảnh hưởng tre tgp của thủy tiểu và

"bão nên hay phải sửa chữa, nâng cấp Mặt cắt ngang hợp lý edn biết tận dụng hiện

trang đề hiện có để giảm chỉ phi xây dựng, thời gian xây đựng, tránh gây lãng phí

iam tác động sóng lên công trình: giảm sóng leo, sóng tràn, lưu tốc dòng.chiy trên mái đề Do cao trinh dé thấp lại ực điện với biển phải chịu tác động

triều, mặt khác do kích thước viên đã kề nhỏ nên thường xuyên bị

xô sat Khí triều cường và gió cấp 5, 6 sing biễn đã có thể tràn qua mặt rất đễ gây

mắt dn định và phá hoại kết cầu dé Giải php dp tôn cao đề nhằm giảm sóng tin

qua mặt dé tỏ ra là giải pháp không khả thi về mặt kinh tế do điều kiện khan hiểm.

về vật liệu cũng như là hạn chế về không gian phía sau để do nhà dân và đường sắt

ngay để nên mật cắt ngang hợp lý phải dim bảo tiêu chí giảm tie động sóng lên mạnh của s

sông tình: giảm sóng leo, sống trần, lưu tốc đồng chảy trên mái để

- Khối lượng vật liệu xây dựng nhỏ Đây là huyện đảo nên vật liệu khan

hiểm, để tỉ công công trình thường phải chuyển vật liệ từ đt liền ra, điều này lâmcho chỉ phí xây dựng tăng lên nhiễu, do vậy mặt cắt ngang hợp ý là mặt cắt có khối

lượng vật liệu xây dựng nhỏ.

- Không mỡ rộng mặt cắt, hạn chế không øi

phía sau dé có đoạn là: đường giao thông, di tích lịch sử, đoạn cén lại ngay sát dé là.

nhà din, Diện tích tự nhiên trên đảo Cát Hải là nhỏ nên việc mở rộng mặt cắt ngang

để rất khó khăn, khi xây dựng cằn hạn chế không gian chiếm đất của công trình

in chiếm dit của công trình Do

- Không chế lưu lượng sóng trần cho khu vực q < 10 Vslm Do phi sau để là

đường giao thông, nhà dan nên khả năng thoát nước không cao, néu lưu lượng sóng

tràn qua quá lớn sẽ làm ảnh hưởng rit lớn đến đời sông và giao thông của khu vực,

- Bam bảo én định tổng thể.

Lựa chọn giải pháp giảm tương tác sóng tác động lên công trình cho đê Cát Hải đoạn Gót - Gia Lộc.

Từ các giải pháp giảm tương tác sống tác động lên công tinh như: Kẻ mổ hin;

Để ngằm giảm sóng; Dai ngằm giảm sóng; Kết cấu thing chìm buồng tiêu sóng; Đề

chin sing tách bởi Để mm giảm sing; Kết cấu ké tiêu năng, hấp thự sóng Kết cầu

kẻ ứng dụng nguyên lý tiêu hắt sóng tới và giảm xói chân kẻ bằng mổ tiêu năng và

mũi phun; đều là những giải pháp có khả năng giám năng lượng sóng tác dung lên

công trình, từ đỏ lim giảm những tác dụng bit ợi lên công trình,

Đổi với đê biển Cát Hai đoạn Got - Gia Lộc có địa hình bờ biển tương đốithoái với độ dốc i=1/67, chế độ thủy hải văn phức tap, trực tiếp trực điện với biển

do 6 việc áp dụng các giải pháp giảm sóng xa bờ (để ngằm giảm sóng, để chắn

ch bở, dit ngẫm giảm sống, đề mm giảm sóng) sẽ gây tin kêm rấ lớn vềcòn sử dụng dang mặt cắt ngang có kết ấu kẻ tiêu năng, hip thy sóng: Kết

è ứng dụng nguyên lý tiêu hắt sóng tới và giảm xói chân kè bằng mồ tiêu năng

và mũi phun cũng không hợp lý vì néu áp dung giỏi pháp niy thi sẽ không tận dụng

được kết cấu ke hiện tại

Giải pháp giảm tai trong sóng tác động lên công trình cho để biển Cát Hải

đoạn Gót ~ Gia Lộc hợp lý nhất là giải pháp xây dụng lãng thé giảm sóng phía

trước để - một giải pháp mang tinh chủ động và có hiệu quả kính tế cao, giảm thiêu duge tải trọng, gia tăng ổn định cho công trinh dưới tác động của sống và nước

dâng tong bão (xem Hình 1.17 và Hình 1.18) Tay theo khoảng cách bổ tri lãng thé

đến chân dé mà hiệu quả khác nhau với nguyên lý cơ bản là cải thiện điều kiện

tương tác giữa sóng và công trinh, giảm thiểu tực tiếp vận tốc sóng leo tiên mái để

và lưu lượng sông trần qua đề biển Ở Việt Nam, giải pháp này đã được áp dụng 6 một số nơi như sử dụng để bảo vệ để biển Nghĩa Phúc, Hai Hậu, Giao Thủy (Nam

Định) tuy nhiên việc dit lãng thé Tetrapod lại không qua một phương pháp hay bai toán tinh toán nào nên cơ sở tính toán cồn thiểu tỉnh thuyết phục, tuy nhiên hiệu quả

thực tế mà công tình mang lại đã được minh chứng ~ giảm tải trong sóng tác động

lên để, gây bồi giữa lãng thể và chân đề

2.4 Đề xuất dang mặt cắt ngang hợp lý cho đê biển Cát Hai đoạn Got ~ Gia

Loe

Qua phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế mat cắt ngang dé biển CátHải, tiêu chí xây dung đê biển hợp lý cho khu vực và giải pháp giảm tai trọng sóng

tác động lên công trình đã chon cho dé biển Cát Hai đoạn Got ~ Gia Lộc, tác giá đề

xuất hai dang mặt cắt ngang hợp lý cho đoạn dé biển trên (xem Hình 2.5 và Hình

có tinh năng giảm sóng leo, sóng trần cao Phía trước dé là lãng trụ Tetrapod với

chức năng cản phá sóng, củi thiện tính chất tương tác của sống trên mái để Bêncạnh đó đình để còn được gia tăng bai tường đình với thém trước có tắc dung hạthấp chiễu cao sông bin, hạn chế thành phần sông trin gia tăng do gió thổi đemsông bin qua dé

Mặc dẫu có cầu tạo kết cầu và hình học mang nhi

thiểu sóng leo sỏng trin, tuy nhiên cao trình đình dé vẫn còn tương đối thấp +4,5 m

va cao trình đỉnh tường +5,0 m so với điều kiện sóng và mực nước ở Cát Hải Vìvây lượng sóng tin qua để biển vẫn có th là rất đáng kể trong điều kiện thiết kể,

đặc biệt là trong tình hình biến đôi khí hậu nước biển dâng và bão đỏ bộ vào khi triều cường Việc tinh toán xác định lưu lượng sóng tràn qua dé biển trong trưởng

ưu điểm trong việc giảm.