Nghiên cứu bổ trí hợp lý hệ thống đập mỏ hàn khu vực cồn tròn thuộc tuyến đê biển hải hậu, nam định

B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C TH Y L I BÙI T T TH NG NGHIÊN C U B TRÍ H P LÝ H TH NG PM HÀN KHU V C C N TRÒN THU C TUY N Ê BI N H I H U, NAM NH LU N V N TH C S Hà N i - 2014 B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG B NÔNG NGHI P VÀ PTNT I H C TH Y L I BÙI T T TH NG TRÍ H P LÝ H TH NG NGHIÊN C U B PM HÀN KHU V C C N TRÒN THU C TUY N Ê BI N H I H U, NAM NH Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y Mã s : 60-58-02-02 LU N V N TH C S Ng ih ng d n khoa h c: GS.TS Ph m Ng c Quý TS Nguy n Mai Hà N i - 2014 ng BÙI T T TH NG LU N V N TH C S HÀ N I – 2014 L IC M N Tôi xin chân thành c m n: Ban Giám hi u, Phòng t o đ i h c sau đ i h c, Khoa Công trình, th y cô giáo B môn Th y công – Tr ng ih c Th y l i, Ban Giám đ c Công ty C ph n T v n xây d ng nông nghi p Phát tri n nông thôn Nam nh, t o u ki n thu n l i giúp trình h c t p nghiên c u Lu n v n đ c th c hi n d is h Ph m Ng c Quý Ti n s Nguy n Mai l i, xin g i t i nh ng ng ng d n t n tình c a Giáo s Ti n s ng – Gi ng viên Tr ng i h c Th y i th y c a lòng kính tr ng bi t n sâu s c nh t! C m n đ ng nghi p! C m n gia đình ng i thân giúp đ nh ng lúc khó kh n Hà N i, ngày 18 tháng 11 n m 2014 Tác gi lu n v n Bùi T t Th ng L I CAM OAN Tôi xin cam đoan lu n v n k t qu nghiên c u c a riêng tôi, không chép c a N i dung lu n v n có tham kh o s d ng tài li u, thông tin đ c đ ng t i tác ph m, t p chí trang web theo danh m c tài li u tham kh o c a lu n v n Tác gi lu n v n Bùi T t Th ng M CL C M U .1 Tính c p thi t c a đ tài M c đích c a đ tài .2 it 3.1 ng ph m vi nghiên c u it ng nghiên c u 3.2 Ph m vi nghiên c u Ph ng pháp nghiên c u .3 Ý ngh a khoa h c th c ti n c a đ tài Ch ng T NG QUAN V CÔNG TRÌNH B O V BÃI, GI M SÓNG KHU V C VEN BI N .5 1.1 Công trình b o v bãi, gi m sóng khu v c ven bi n 1.1.1 Tr ng r ng phòng h 1.1.2 Bi n pháp công trình ch ng xói, gi m sóng .5 1.1.3 Nuôi bãi nhân t o 1.2 Các v n đ khoa h c, công ngh xây d ng h th ng đ p m hàn 1.2.1 Di n bi n vùng bãi có h th ng đ p m hàn 1.2.2 Ph ng pháp thi t k h th ng đ p m hàn 1.3 Các k t qu nghiên c u v đ p m hàn Vi t Nam th gi i .10 1.3.1 Các nghiên c u v k t c u dòng ch y khu v c m hàn 10 1.3.2 Các nghiên c u v di n bi n lòng sông khu v c m hàn 11 1.3.3 Các nghiên c u v kho ng cách h u hi u gi a m hàn .12 1.3.4 Các nghiên c u v k t c u công trình m hàn 15 1.4 Nh ng v n đ t n t i h ng nghiên c u c a lu n v n 17 1.4.1 Nh ng v n đ t n t i 17 1.4.1.1 Di n bi n b i xói bãi bi n khu v c đ p m hàn 18 1.4.1.2 B trí không gian công trình h th ng đ p m hàn 18 1.4.2 H ng nghiên c u c a lu n v n .18 Ch ng NH NG LÝ LU N C B N V B O V BÃI, GI M SÓNG KHU V C VEN BI N .19 2.1 c m t nhiên vùng ven bi n 19 2.1.1 V trí đ a lý 19 2.1.2 c m đ a hình đ a m o .19 2.1.3 c m đ a ch t, th nh 2.1.4 c m khí t 2.1.5 c m h i v n .21 2.1.5.1 Ch đ tri u 2.1.5.2 N 2.1.5.3 2.1.6 nh h ng 20 ng, th y v n 21 b bi n Vi t Nam .21 c dâng b bi n Vi t Nam 24 c m tr ng sóng vùng kh i ven b Vi t Nam .26 ng c a u ki n t nhiên đ n n đ nh b bãi .28 2.1.6.1 nh h ng c a u ki n đ a hình .28 2.1.6.2 nh h ng c a u ki n đ a ch t .28 2.1.6.3 nh h ng c a tác đ ng t nhiên .28 2.2 Các gi i pháp b o v bãi, gi m sóng 29 2.2.1 Gi i pháp phi công trình 29 2.2.1.1 Gi i pháp mang tính xã h i 29 2.2.1.2 Gi i pháp sinh h c .29 2.2.2 Gi i pháp công trình 34 2.2.2.1 Nuôi bãi nhân t o .34 2.2.2.2 p m hàn 36 2.2.2.3 p gi m sóng 42 2.2.3 Xác đ nh kích th c k t c u b o v mái đ p 44 2.2.4 Tính toán n đ nh đ p m hàn d ng mái nghiêng 49 2.2.4.1 Tính toán n đ nh t ng th 49 2.2.4.2 Tính toán n đ nh kh i t ng đ nh 51 2.3 Mô hình toán xác đ nh b i, xói vùng bãi ven b bi n khu v c C n Tròn .53 2.3.1 Gi i thi u mô hình nghiên c u 53 2.3.2 D li u đ u vào cho mô hình MIKE 21 56 2.3.2.1 D li u đ a hình 56 ng, th y h i v n 57 2.3.2.2 D li u khí t 2.3.2.3 D li u bùn cát 58 2.3.3 Thi t l p mô hình 58 2.3.3.1 L i tính toán 58 2.3.3.2 K ch b n tính toán 58 2.3.4 Hi u ch nh ki m đ nh mô hình .59 2.4 K t lu n ch Ch ng 61 ng L A CH N PH NG ÁN B TRÍ H P LÝ H TH NG PM HÀN KHU V C C N TRÒN 62 3.1 V trí, đ c m t nhiên, tình hình dân sinh kinh t khu v c C n Tròn 62 3.1.1 V trí 62 3.1.2 c m t nhiên .62 3.1.2.1 c m đ a hình 62 3.1.2.2 c m đ a ch t, th nh 3.1.2.3 c m khí t ng 65 ng, th y h i v n .67 3.1.3 Tình hình dân sinh, kinh t .73 3.1.3.1 Khái quát chung 73 3.1.3.2 Tình hình dân sinh kinh t vùng d án 73 3.2 Di n bi n, hi n tr ng đê kè vùng bãi bi n khu v c C n Tròn 74 3.2.1 Di n bi n hi n tr ng đê kè 74 3.2.2 Di n bi n hi n tr ng vùng bãi tr c đê 76 3.3 Phân tích nguyên nhân gây xói đ xu t gi i pháp b o v bãi, gi m sóng khu v c C n Tròn 77 3.4 xu t ph ng án b trí h th ng đ p m hàn khu v c C n Tròn 79 3.4.1 M c đích, yêu c u .79 3.4.2 Ph Nam ng án b trí h th ng đ p m hàn n đê bi n t nh nh xây d ng .79 3.4.3 Phân tích đ xu t ph ng án b trí h th ng đ p m hàn khu v c C n Tròn 80 3.5 Tính toán k t c u đ p m hàn 88 3.6 Phân tích hi u qu ph MIKE 21 l a ch n ph ng án công trình t k t qu tính toán mô hình ng án h p lý 91 3.6.1 Phân tích hi u qu ph 3.6.2 L a ch n ph ng án công trình 91 ng án h p lý 95 K T LU N VÀ KI N NGH 99 K t lu n .99 Ki n ngh .99 TÀI LI U THAM KH O .101 PH L C 104 DANH M C CÁC HÌNH V Hình 0.1 Ph m vi nghiên c u t ng th .4 Hình 0.2 Ph m vi nghiên c u c c b Hình 1.1 R ng ng p m n đê bi n H i Phòng Hình 1.2 p m hàn t i Nam Hình 1.3 p m hàn t i Qu ng Bình nh Hình 1.4 Nuôi bãi xa b t tàu n o vét - b m th i cát nuôi bãi tr c ti p b ng h th ng đ ng ng b cát t i b bi n Hình 1.5 Nuôi bãi k t h p v i đ p m hàn L t i M i Né, Bình Thu n .6 Hình 1.6 B i xói bên h th ng m hàn .7 Hình 1.7 Hi n t ng ch y l n, ch y xoáy, tách xa b khu v c gi a m hàn .7 Hình 1.8 B i, xói gi a m hàn góc θ=30°÷55° .8 Hình 1.9 B i, xói gi a m hàn góc θ=90° .8 Hình 1.10 Dòng ch y khu v c m hàn không ng p .10 Hình 1.11 Dòng ch y khu v c m hàn ng p 10 Hình 1.12 Kho ng cách gi a m hàn 13 Hình 1.13 Ph ng th c tính toán kho ng cách gi a m hàn (EAK, 1993) .14 Hình 1.14 S đ tính kho ng cách chi u dài m hàn vùng chuy n ti p (HEBRICH, 1999) 15 Hình 1.15 p m hàn b ng hai hàng c c ng bê tông c t thép sông Brahmaputra – Jamuna – Bangladet 16 Hình 1.16 Công trình b o v b sông Dinh – Phan Rang – Ninh Thu n b ng h th ng công trình hoàn l u 16 Hình 1.17 p m hàn ch G ng t quãng 17 Hình 1.18 p m hàn b ng r đá 17 Hình 2.1 Ch đ tri u d c b bi n Vi t Nam [14] 22 Hình 2.2 S truy n sóng qua th m ng p m n r ng 100 m 30 Hình 2.3 Quan h đai r ng ng p m n h s gi m sóng [1] 31 Hình 10 L i tính khu v c C n Tròn k ch b n Hình 11 H th ng đ p m hàn k ch b n (g m c h th ng H i Th nh II) Hình 12 H th ng đ p m hàn khu v c Còn Tròn k ch b n III Tr ng m c n c - v n t c dòng ch y k ch b n (a) K ch b n (b) K ch b n (c) K ch b n (d) K ch b n Hình 13 M c n c t i th i m chân tri u lúc 22h ngày 3/1/2014 (a) K ch b n (b) K ch b n (c) K ch b n (d) K ch b n Hình 14 M c n c t i th i m chân tri u lúc 06h ngày 3/1/2014 (a) K ch b n (b) K ch b n (c) K ch b n (d) K ch b n Hình 15 V n t c dòng ch y t i th i m tri u lên lúc 18h ngày 4/1/2014 10 (a) K ch b n (b) K ch b n (c) K ch b n 11 (d) K ch b n Hình 16 V n t c dòng ch y t i th i m tri u rút lúc 9h ngày 3/1/2014 (a) K ch b n (b) K ch b n 12 (c) K ch b n Hình 17 V n t c dòng ch y t i th i m tri u lên lúc 12h ngày 7/7/2013 (a) K ch b n (b) K ch b n 13 (c) K ch b n Hình 18 V n t c dòng ch y t i th i m tri u xu ng lúc 19h ngày 5/7/2013 IV Bi n trình v n t c dòng ch y t i m trích m/s 0,12 K ch b n K ch b n 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 02/01/2010 0:00 04/01/2010 0:00 (a) i m T1 06/01/2010 0:00 T 14 m/s 0,12 K ch b n K ch b n 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 02/01/2010 0:00 04/01/2010 0:00 06/01/2010 0:00 T (b) i m T2 m/s 0,12 K ch b n K ch b n 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 02/01/2014 0:00 04/01/2014 0:00 06/01/2014 0:00 T (c) i m T3 m/s 0,1 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 02/01/2014 0:00 K ch b n 04/01/2014 0:00 (d) i m T4 K ch b n 06/01/2014 0:00 T 15 K ch b n m/s 0,12 K ch b n 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 02/01/2014 0:00 04/01/2014 0:00 06/01/2014 0:00 T (e) i m T5 Hình 19 So sánh bi n trình v n t c t i m lân c n khu v c đ p m hàn m/s 0,016 0,014 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 02/01/2014 0:00 K ch b n K ch b n 04/01/2014 0:00 K ch b n 06/01/2014 0:00 T (a) i m T2 m/s 0,03 K ch b n K ch b n K ch b n 4 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 02/01/2014 0:00 04/01/2014 0:00 06/01/2014 0:00 T (b) i m T4 Hình 20 So sánh bi n trình v n t c k ch b n xây d ng th i k mùa đông 16 m/s 0,008 K ch b n K ch b n K ch b n 4 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 02/07/2013 0:00 04/07/2013 0:00 06/07/2013 0:00 T (a) i m T2 m/s 0,035 K ch b n K ch b n K ch b n 4 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 0,005 02/07/2013 0:00 04/07/2013 0:00 06/07/2013 0:00 T (b) i m T4 Hình 21 So sánh bi n trình v n t c k ch b n xây d ng th i k mùa hè 17 V M c đ bi n đ ng đáy k ch b n (a) K ch b n (b) K ch b n (c) K ch b n Hình 22 M c đ bi n đ ng đ a hình đáy sau tháng th i k mùa đông 18 (a) K ch b n (b) K ch b n (c) K ch b n Hình 23 M c đ bi n đ ng đ a hình đáy sau tháng th i k mùa hè 19 [...]... v h th ng đê, kè, đ m b o an toàn trong công tác phòng ch ng l t bão 3 3.1 it ng và ph m vi nghiên c u it ng nghiên c u H th ng đ p m hàn trên tuy n đê bi n, m t gi i pháp công trình b o v bãi, gi m sóng 3 3.2 Ph m vi nghiên c u - Ph m vi nghiên c u t ng th : Khu v c ven bi n Nam nh kéo dài t c a Ba L t (sông H ng) đ n c a áy (sông áy) (Hình 0.1) - Ph m vi nghiên c u c c b : o n đê bi n khu v c C... s li u quan tr c t i c a Ninh C 60 Hình 3.1 V trí đo n đê bi n khu v c C n Tròn, t K20+050 đ n K21+600 62 Hình 3.2 nh v tinh Landsat đo n đê bi n khu v c C n Tròn 63 Hình 3.3 nh ch p đo n đê bi n C n Tròn, tháng 4-2014 63 Hình 3.4 Phân vùng b i, xói đê bi n t nh Nam nh .64 Hình 3.5 M t c t đ a ch t đê bi n khu v c C n Tròn 66 Hình 3.6 ng cong c p ph i h t l p đ t s 2b... toàn c a tuy n đê Th c hi n Quy t đ nh s 58/2006/Q -TTg ngày 14/3/2006 c a Th t Chính ph phê duy t: "Ch ng ng trình đ u t , c ng c , b o v và nâng c p đê bi n các t nh t Qu ng Ninh đ n Qu ng Nam" , t nh Nam nh đang tri n khai các b c l p d án đ u t : Xây d ng kh n c p h th ng m kè gi bãi khu v c H i Th nh III và C n Tròn, thu c tuy n đê bi n huy n H i H u Trong d án này, t i khu v c đê bi n C n Tròn... phân ph i l Hình 3.8 H ng m a n m tr m V n Lý .68 ng gió th nh hành trên vùng b bi n Nam Hình 3.9 K ch b n n nh 68 c bi n dâng khu v c C n Tròn 71 Hình 3.10 M t c t thi t k kè khu v c C n Tròn n m 2000 74 Hình 3.11 M t c t thi t k đê kè khu v c C n Tròn n m 2008 .75 Hình 3.12 M t c t ngang đê khu v c C n Tròn qua các th i k .77 Hình 3.13 Tác d ng gây b i Hình 3.14 Tác d ng gây... c h c Sông Bi n – Vi n Khoa h c Th y l i Vi t Nam, có đ tài Nghiên c u th c nghi m xác đ nh nguyên t c b trí không gian h p lý công trình ng n cát, gi m sóng b o v đê bi n và b bi n khu v c B c B và B c Trung B ”, hi n nay đ tài v n đang trong giai đo n nghiên c u [22] Tiêu chu n 14TCN 130-2002 – H ng d n thi t k đê bi n và Tiêu chu n k thu t thi t k đê bi n, ban hành kèm theo Quy t đ nh s 1613/Q... đ c bi t trong đi u ki n b bi n Vi t Nam có nhi u s khác bi t v đ a hình, ch đ th y đ ng l c gi a các vùng, khu v c Vì v y, vi c nghiên c u b trí h p lý h th ng đ p m hàn v i m c đích b o v bãi, gi m sóng khu v c ven bi n là h t s c c n thi t 2 M c đích c a đ tài Phân tích l a ch n các ph ng án b trí h th ng đ p m hàn khu v c C n Tròn trên tuy n đê bi n H i H u, Nam c a các ph nh Trên c s đánh giá hi... p m hàn khu v c C n Tròn, ph ng án 1 86 Hình 3.17 B trí h th ng đ p m hàn khu v c C n Tròn, ph ng án 2 87 Hình 3.18 B trí h th ng đ p m hàn khu v c C n Tròn, ph ng án 3 87 Hình 3.19 M t b ng đ p m hàn khu v c C n Tròn .89 Hình 3.20 M t c t d c thân đ p m hàn khu v c C n Tròn 89 Hình 3.21 M t c t d c cánh đ p m hàn khu v c C n Tròn 89 Hình 3.22 M t c t ngang cánh đ p m hàn khu v c... qu nghiên c u c a lu n v n có th làm tài li u tham kh o trong đào t o, nghiên c u và thi t k công trình b o v bãi, gi m sóng khu v c ven bi n 4 C a Ba L t C a Hà L n Bi n ông C a L ch Giang C a áy Hình 0.1 Ph m vi nghiên c u t ng th Khu du l ch ngh Bi n ông mát Th nh Long ê bi n C n Tròn K20+050 đ n K21+600 Hình 0.2 Ph m vi nghiên c u c c b 5 Ch ng 1 T NG QUAN V CÔNG TRÌNH B O V BÃI, GI M SÓNG KHU. .. tính toán phù h p: + V i đê t đáy t ng và ng đ ng d ng tr ng l c: C n tính n đ nh ch ng l t (quanh tr c các khe n m ngang, khe r ng), n đ nh ch ng tr và theo các khe n m ngang trong đê kh i x p, n đ nh ch ng tr t theo đáy t ng t theo đáy b đê, s c ch u t i c a b đê, s c ch u t i c a đ t n n, tính lún c a đê; + V i đê t ng đ ng b ng c c c : Có các bài toán v n đ nh t ng th c a đê nh s c gi c a các c c... v đ b n c a c c c và các c u ki n khác; 10 + V i đ p m hàn d ng mái nghiêng: Có các bài toán v tính tr ng l ng n đ nh c a kh i ph mái nghiêng, tính n đ nh công trình mái nghiêng (đ i v i kh i t ng đ nh, n đ nh c a đê và n n) T i Vi t Nam, hi n nay công tác thi t k h th ng đ p m hàn đê bi n đang áp d ng “Tiêu chu n k thu t thi t k đê bi n” ban hành theo Quy t đ nh s 1613/Q -BNN-KHCN ngày 9/7/2012 c ... k t qu nghiên c u v đ p m hàn Vi t Nam th gi i .10 1.3.1 Các nghiên c u v k t c u dòng ch y khu v c m hàn 10 1.3.2 Các nghiên c u v di n bi n lòng sông khu v c m hàn 11 1.3.3 Các nghiên c... nghiên c u - Ph m vi nghiên c u t ng th : Khu v c ven bi n Nam nh kéo dài t c a Ba L t (sông H ng) đ n c a áy (sông áy) (Hình 0.1) - Ph m vi nghiên c u c c b : o n đê bi n khu v c C n Tròn t K20+050... h p 1.3 Các k t qu nghiên c u v đ p m hàn Vi t Nam th gi i 1.3.1 Các nghiên c u v k t c u dòng ch y khu v c m hàn K t c u dòng ch y khu v c m hàn công tác ch nh tr sông đ c nghiên c u s m b i