XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO SÓNG TRONG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐÊ BIỂN TỪ QUẢNG NINH ĐẾN QUẢNG NAM

Header Page of 166 B NễNG NGHIP V PHT TRIN NễNG THễN VIN KHOA HC THU LI VIT NAM BO CO TNG KT TI XC NH CHIU CAO SểNG TRONG TNH TON THIT K ấ BIN T QUNG NINH N QUNG NAM CH NHIM TI: TS NGUYN KHC NGHA 7820 26/3/2010 H Ni thỏng nm 2009 Footer Page of 166 Header Page of 166 B NễNG NGHIP V PHT TRIN NễNG THễN VIN KHOA HC THU LI VIT NAM BO CO TNG KT TI XC NH CHIU CAO SểNG TRONG TNH TON THIT K ấ BIN T QUNG NINH N QUNG NAM CH NHIM TI: TS NGUYN KHC NGHA Nhng ngi tham gia thc hin: TS Nguyn Khc Ngha TS Trn Vn Sung PGS TS Trnh Vit An ThS Nguyn Tun K GS.TSKH Phan Nguyờn Hng KS Doón Tin H TS Nguyn Minh Hun 10 KS Nguyn Huy Thng PGS TS Nguyn Mnh Hựng 11 ThS Nguyn Khc Minh PGS TS Vn 12 ThS Mai Cao Trớ H Ni thỏng nm 2009 Footer Page of 166 Header Page of 166 MC LC Trang PHN A: THễNG TIN CHUNG V TI I Li núi u II Mc tiờu ca ti III Ni dung thc hin ti IV Cỏch tip cn V Phng phỏp nghiờn cu: VI Kinh phớ v tin thc hin ti VII Thng kờ danh mc sn phm ca ti (tớnh n thỏng 6/2009) PHN B: BO CO TNG HP KT QU THC HIN TI Chng I TNG QUAN CC KT QU NGHIấN CU V SểNG VEN B Cể TRC Y TRONG DI VEN BIN NGHIấN CU I.1 Tng quan cỏc qui phm, hng dn tớnh súng thit k 10 I.1.1 Tng quan cỏc phng phỏp tớnh súng giú trờn bin 10 I.1.2 c im v iu kin ng dng ca mt s chng trỡnh tớnh toỏn tiờu biu: 11 I.1.3 Cỏc phng phỏp tớnh súng quy phm (s tay) cỏc nc tiờn tin trờn th gii 13 I.1.4 Cỏc qui phm, hng dn tớnh toỏn súng thit k nc 23 I.1.5 Ni dung b sung cho qui phm tớnh súng thit k hin hnh (14 TCN 130-2002): 25 I.2 Tng quan v cỏc kt qu nghiờn cu v gim súng rng ngp mn v cụng trỡnh phỏ súng gõy bi bói bin 26 I.2.1 Cỏc kt qu nghiờn cu v gim súng rng ngp mn 26 I.2.2 Cỏc kt qu nghiờn cu v cụng trỡnh phỏ súng gõy bi bói bin 31 I.3 La chn cỏc phng phỏp nghiờn cu xỏc nh mc gim, phỏ súng ca cụng trỡnh phự hp 37 Footer Page of 166 i Header Page of 166 Chng II KT QU O C A HèNH, THY HI VN BI BIN Cể RNG NGP MN TI TIN HI - THI BèNH PHC V KIM NH Mễ HèNH TNH TON S GIM SểNG QUA RNG NGP MN 39 II.1 Ni dung o c kho sỏt II.1.1 o ln (thi k giú ụng Bc, thỏng 11-12/2007) bao gm cỏc hng mc sau 39 II.1.2 o ln (thi k cui giú ụng Bc, thỏng 3-4/2008) bao gm cỏc hng mc sau: 40 II.2 Thit b , k thut o c 42 II.3 Bin phỏp k thut thc hin o c 42 II.3.1 o c thy hi 42 II.3.2 o c a hỡnh 43 II.4 kt qu o c kho sỏt a hỡnh, thy hi khu vc nghiờn cu ca ti 43 IV.4.1 t o c thỏng 11-12/2007 43 IV.4.2 t o c thỏng 3-4/2008 45 46 II.5 S dng ti liu kho sỏt Chng III XC NH CC THAM S THNG Kấ SểNG CHO CC VNG C TRNG TRONG DI VEN BIN NGHIấN CU III.1 Tng quan chung phõn b thng kờ súng ven b v nh hng ca chỳng n n nh ca bói bin 47 III.1.1 Mt s khỏi nim súng thng kờ 47 III.1.2 Cỏc phõn b súng thng kờ 49 III.2 Xỏc nh cỏc tham s súng thng kờ theo s liu quan trc ó cú 51 III.2.1 Phng phỏp phõn tớch, xõy dng c s d liu 51 III.2.2 Kt qu phõn tớch thng kờ theo phng phỏp súng n 52 III.3 Quan h gia nh hng ca cỏc c trng thng kờ súng ven b n n nh ca bói bin 54 III.3.1 Nhn xột chung 54 III.3.2 Quan h gia cỏc tham s thng kờ súng v cõn bng mt ct bói v ch s xúi, bi bói bin 55 III.3.3 Mt s nhn xột: 57 Footer Page of 166 ii Header Page of 166 III.4 Xỏc nh cỏc phõn vựng c trng cho di b bin khu vc nghiờn cu 57 III.4.1 Cỏc ch tiờu phõn vựng 57 III.4.2 c im a hỡnh a mo khu vc Qung Ninh - Qung Nam: 58 III.4.3 Phõn vựng di b bin ca khu vc nghiờn cu chi tit cho khu vc Qung Ninh - Qung Nam: 62 Chng IV XC NH CC THAM S SểNG TRONG IU KIN GIể MNH TRONG GIể MA, BO TI VNG NC SU V VEN B V B SUNG HON THIN HNG DN TNH TON SểNG THIT K IV.1 Quy trỡnh xỏc nh cỏc tham s súng phc v thit k cụng trỡnh bin 63 IV.1.1 Lun c khoa hc, qui trỡnh xỏc nh cỏc tham s súng phc v thit k cụng trỡnh ven bin 63 IV.1.2 Quy trỡnh xỏc nh cỏc tham s súng phc v thit k cụng trỡnh bin 66 IV.2 Xỏc nh cỏc tham s súng vựng nc sõu 69 IV.2.1 Thng kờ bóo, xõy dng phng phỏp tớnh giú vựng tõm bóo theo cỏc tham s bóo, xõy dng phng phỏp tớnh giú nn cho ton vựng bin ụng 69 IV.2.2 Xõy dng li tớnh cho ton vựng bin ụng, thit lp cỏc tham s vt lý ca mụ hỡnh SWAN, hiu chnh v kim nh mụ hỡnh 74 IV.3 Xỏc nh cỏc tham s súng vựng nc sõu vi cỏc chu k lp khỏc 84 IV.3.1 Tớnh súng cc i cỏc cn bóo thng kờ cho cỏc vựng tớnh súng chi tit ven b: 84 IV.3.2 Tớnh súng cc i cho cỏc vựng tớnh súng chi tit ven b s dng cỏc cn bóo mụ phng theo phng phỏp Monte Carlo: 89 IV.3.3 Tớnh súng cc i vi cỏc chu k lp khỏc cho cỏc vựng tớnh súng chi tit ven b s dng cỏc cn bóo thng kờ v mụ phng theo phng phỏp Monte Carlo: 97 IV.4 Xỏc nh cỏc tham s súng vựng ven b 98 IV.4.1 Thit lp li tớnh súng chi tit cho cỏc vựng ven b 98 IV.4.2 Tớnh toỏn trng súng ven b theo phng phỏp tớnh lan truyn súng t vựng nc sõu vo vi cỏc chu k lp khỏc s dng mụ hỡnh STWAVE 100 IV.4.3 Tớnh toỏn trng súng ven b theo phng phỏp tớnh lan truyn 105 Footer Page of 166 iii Header Page of 166 súng t vựng nc sõu vo vi cỏc chu k lp khỏc s dng mụ hỡnh SWAN-1D IV.4.4 Tớnh toỏn trng súng ven b theo phng phỏp tớnh trc tip t cỏc yu t to súng i vi cỏc vựng bin c che chn 117 IV.5 Mt s kt lun v ni dung: Xỏc nh cỏc tham s súng iu kin giú mnh phc v thit k bin 119 Chng V KT QU NGHIấN CU XC NH MC GIM SểNG V CC CH TIấU THIT K RNM V CễNG TRèNH GIM PH SểNG BNG PHNG PHP Mễ PHNG QU TRèNH TNG TC GIA CHNG V SểNG TRấN Mễ HèNH S V.1 Xỏc nh mc gim súng v cỏc ch tiờu thit k RNM bng phng phỏp mụ phng quỏ trỡnh tng tỏc gia chỳng v súng trờn mụ hỡnh s 121 V.1.1 C s khoa hc ca phng phỏp mụ phng 121 V.1.2 c im khu vc nghiờn cu v cỏc s liu u vo 123 V.1.3 Cỏc kt qu tớnh toỏn súng trờn bói cú rng ngp mn 124 V.2 Xỏc nh mc gim súng v cỏc ch tiờu thit k ca cụng trỡnh phỏ súng bng phng phỏp mụ phng quỏ trỡnh tng tỏc gia chỳng v súng trờn mụ hỡnh s 134 V.2.1 C s toỏn hc ca mụ hỡnh tớnh toỏn lan truyn súng vựng ven b PMS 134 V.2.2 Kt qu tớnh toỏn tng súng v cụng trỡnh phỏ súng gõy bi 136 Chng VI KT QU NGHIấN CU XC NH MC GIM SểNG V CC CH TIấU THIT K RNG NGP MN V CễNG TRèNH GIM PH SểNG BNG PHNG PHP Mễ PHNG QU TRèNH TNG TC GIA CHNG V SểNG TRấN Mễ HèNH VT Lí 154 VI.1 S lc lý thuyt mụ hỡnh súng VI.1.1 Vn chớnh thỏi v bin thỏi 154 VI.1.2 Phng trỡnh hng s tng t 155 VI.2 Gii thiu v cỏc mụ hỡnh cụng trỡnh 159 VI.2.1 Cỏc loi cụng trỡnh b bin 159 VI.2.2 Mc ớch v yờu cu ca cỏc mụ hỡnh cụng trỡnh 160 VI.3 Mc tiờu, ni dung thớ nghim 161 VI.3.1 Mc tiờu nghiờn cu 161 Footer Page of 166 iv Header Page of 166 VI.3.2 Ni dung thớ nghim 162 VI.4 Mụ phng tng t cỏc giỏ tr trờn mụ hỡnh, chn t l mụ hỡnh 163 VI.4.1 Chn t l mụ hỡnh 163 VI.4.2 Cỏc iu kin biờn v s liu a hỡnh, thy hi 163 VI.5 H thng thit b thớ nghim v kim nh mụ hỡnh 166 VI.5.1 Chun b thit b o c 166 VI.5.2 Kim nh thit b, mụ hỡnh 167 VI.6 Phõn tớch kt qu thớ nghim trờm mụ hỡnh súng 170 VI.6.1 Xỏc nh h s v cỏc tham s quan h gim súng bói cú rng ngp mn 170 VI.6.2 Kt qu thớ nghim v hiu qu gim súng ca cụng trỡnh phỏ súng gõy bi 179 Chng VII KIN NGH B SUNG HNG DN TNH TON THIT K ấ BIN, CC GII PHP KHCN LM GIM SểNG NHM BO V, N NH BI V ấ BIN VII.1 Kt qu tớnh toỏn xỏc nh cỏc tham s súng ven b, b sung hng dn tớnh toỏn thit k bin 187 VII.1.1 Gii thiờu chung kt qu tớnh toỏn xỏc nh cỏc tham s súng ven b v b sung hng dn tớnh toỏn súng Hng dn thit k bin 187 VII.1.2 Gii thiu chi tit cỏc bng tra 188 VII.2 Kin ngh chiu rng ti thiu v cỏc kớch thc thit k rng cõy chn súng trờn bói trc bin, b xung hng dn tớnh toỏn thit k cụng trỡnh bin 191 VII.2.1 C s khoa hc (sinh hc, ng lc hc) thit k rng ngp mn chng súng khu vc bói triu trc 191 VII.2.2 Kin ngh cỏc kớch thc thit k rng cõy chn súng trờn bói trc bin, b sung hng dn tớnh toỏn thit k cụng trỡnh bin 193 VII.3 xut gii phỏp khcn lm gim v chng c phỏ hoi ca súng ln bng rnm v cỏc bin phỏp cụng trỡnh gim, phỏ súng trờn bói trc bin 194 VII.3.1 Cỏc gii phỏp thit k, nuụi trng bo v RNM gim súng 194 VII.3.2 Cỏc gii phỏp KHCN lm gim phỏ súng bng cụng trỡnh trờn bói trc bin KT LUN TI LIU THAM KHO PH LC A, B, C 199 Footer Page of 166 v 206 208 Header Page of 166 DANH MC BNG BIU Trang Bng A.1 Danh mc ti liu Bng A.2 Danh mc chi tit cỏc chuyờn khoa hc Bng A.3 Danh mc cỏc sn phm KHCN Bng 1.1 giú ng vi tc giú cho trc 18 Bng 1.2 c im thm cõy bn chua b xó Vnh Quang 31 Bng 3.1: Bng thng kờ phõn tớch ph cho khu vc ven bin Hi Hu Nam nh (S liu 1975 ữ 2001- Nguyn Khc Ngha - Vin KHTL) 55 Bng 3.2: Bng thng kờ phõn tớch ph cho khu vc ven b Cnh Dng Qung Bỡnh (S liu 1992 ữ 1995 - Nguyn Khc Ngha - Vin KHTL) 55 Bng 3.3: Tớnh toỏn ch s xúi bói N0 a) Bói bin Hi Hu - Nam nh b) Bói bin Cnh Dng - Qung Bỡnh 56 Bng 4.1 Bng so sỏnh kh nng ng dng ca cỏc mụ hỡnh tớnh súng 65 Bng 4.2a S liu súng s dng hiu chnh v kim chng mụ hỡnh súng bóo 75 Bng 4.2b S liu súng s dng kim chng mụ hỡnh súng giú v cỏc iu kin thi tit khỏc 75 Bng 4.3 Sai s tớnh toỏn ca cao súng (m) cỏc cn bóo 81 Bng 4.4 Kt qu so sỏnh cao súng tớnh toỏn v thc o ti khu vc ven b bin Hi Hu, Nam nh [11] 82 Bng 4.5 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Qung Ninh thng kờ 1945 - 2007 85 Bng 4.6 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Hi Phũng Ninh Bỡnh thi gian thng kờ 1945 - 2007 86 Bng 4.7 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Thanh Húa H Tnh thi gian thng kờ 1945 - 2007 87 Bng 4.8 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Qung Bỡnh Tha Thiờn Hu thi gian thng kờ 1945 - 2007 88 Bng 4.9 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Qung Nam - Nng thi gian thng kờ 1945 - 2007 88 Bng 4.10 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Qung Ninh theo s liu bóo mụ phng vi thi gian 300 nm 89 Bng 4.11 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Hi Phũng Ninh Bỡnh theo s liu bóo mụ phng vi thi gian 300 nm 91 Bng 4.12 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven 93 Footer Page of 166 vi Header Page of 166 b Thanh Húa H Tnh theo s liu bóo mụ phng vi thi gian 300 nm Bng 4.13 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Qung Bỡnh Tha Thiờn Hu theo s liu bóo mụ phng vi thi gian 300 nm 95 Bng 4.14 Kt qu tớnh súng cc i cỏc cn bóo b vo vựng ven b Qung Nam - Nng theo s liu bóo mụ phng vi thi gian 300 nm 96 Bng 4.15 Kt qu tớnh cỏc tham s súng vựng nc sõu cho cỏc vựng tớnh súng chi tit ven b t Qung Ninh n Qung Nam 98 Bng 4.16 Cỏc tham s ca li tớnh súng chi tit vựng ven b t Qung Ninh n Qung Nam.(X =Y = 200m) 100 Bng 4.17 Cỏc mt ct tớnh súng vựng - khong cỏch t b v sõu [m] 107 Bng 4.18 Cỏc mt ct tớnh súng vựng 2- khong cỏch t b v sõu [m] 109 Bng 4.19 Cỏc mt ct tớnh súng vựng 3- khong cỏch t b v sõu [m] 110 Bng 4.20 Cỏc mt ct tớnh súng vựng 4- khong cỏch t b [m] v sõu [m] 112 Bng 4.21-1 Cỏc mt ct tớnh súng vựng 5- khong cỏch t b v sõu [m] 114 Bng 4.21-2 Cỏc mt ct tớnh súng vựng 5- khong cỏch t b v sõu [m] 115 Bng 4.22 Hiu chnh thy triu v nc dõng [cm] 116 Bng 5.1 Cỏc c im ca cõy ngp mn c a vo tớnh toỏn 124 Bng 5.2: Cỏc thụng s súng v mc nc c a vo tớnh toỏn (cỏc thụng s ny c tớnh theo kch bn cú bóo cp v12) 124 Bng 5.3 c im rng cõy ngp mn khu vc o c, kho sỏt 125 Bng 5.4 Cỏc c im thy ng lc 126 Bng 5.5 H s suy gim súng rng ngp mn ln nht theo cao cõy v iu kin biờn súng, mc nc 128 Bng 5.6 h s suy gim súng - mc nc tng cng 3,5m súng cp 131 Bng 5.7 h s suy gim súng - mc nc tng cng 4,0m súng cp 12 132 Bng 5.8: Cỏc thụng s súng v mc nc c a vo tớnh toỏn 137 Bng 6.1 Cỏc giỏ tr t l mụ hỡnh nguyờn hỡnh 163 Bng 6.2: Cỏc cp mc nc v súng thớ nghim 164 Bng 6.3: Cỏc giỏ tr thit k mụ hỡnh 165 Bng 6.4 Cỏc tham s cõy RNM a vo thớ nghim 166 Bng 6.5 Chiu cao tng ngm phỏ súng v cỏc mc nc thớ nghim 166 Bng 6.6: Kt qu thớ nghim truyn súng trng hp bói khụng cú 172 Footer Page of 166 vii Header Page 10 of 166 RNM Bng 6.7: Kt qu thớ nghim h s gim súng trng hp bói cú RNM rng 80m, cõy cao 2m, mt 0.5 cõy/m2 172 Bng 6.8: Kt qu thớ nghim h s gim súng trng hp bói cú RNM rng 80m, cõy cao 2m, mt cõy/m2 173 Bng 6.9: Kt qu thớ nghim h s gim súng trng hp bói cú RNM rng 80m, cõy cao 4m, mt 0.5 cõy/m2 173 Bng 6.10: Kt qu thớ nghim h s gim súng trng hp bói cú RNM rng 80m, cõy cao m, mt cõy/m2 173 Bng 6.11: Kt qu thớ nghim h s gim súng vi RNM cú b rng B = 80m v t hp mc nc - chiu cao súng khỏc H s gim súng Kt = hst / hsi 178 Bng 6.11: Kt qu thớ nghim h s gim súng vi RNM cú b rng B = 120m v t hp mc nc - chiu cao súng khỏc H s gim súng Kt = hst / hsi 178 Bng 6.12: Kt qu thớ nghim h s gim súng vi RNM cú b rng B = 180m v t hp mc nc - chiu cao súng khỏc H s gim súng Kt = hst / hsi 178 Bng 6.14 Trng hp thớ nghim vi ngm lm bng bn g cú B vi cỏc cao tng ngm khỏc 180 Bng 6.15 S liu mc nc v chiu cao tng ngm qua cỏc thớ nghim 182 Bng 6.16 Kt qu thớ nghim h s gim súng bói cú tng ngm phỏ súng vi cỏc cao trỡnh khỏc 182 Bng 6.17 Tng hp cỏc thụng s súng truyn qua tng ngm chiu rng B= 5m 183 Bng6.18 Tng hp cỏc thụng s súng truyn qua tng ngm chiu rng B= 5m 183 Bng 6.19 H s gim súng trc v sau cú m hn ch T 185 Bng 6.20 H s gim súng trc v sau cú m hn ch T 186 Bng 7.1 Ta ca cỏc mt ct ti vựng 188 Bng 7.2 Ta ca cỏc mt ct ti vựng 188 Bng 7.3 Ta ca cỏc mt ct ti vựng 188 Bng 7.4 Ta ca cỏc mt ct ti vựng 188 Bng 7.5 Ta ca cỏc mt ct ti vựng 188 Bng 7.6 Túm tt kinh nghim chn mt s loi cõy ngp mn chớnh trng mt s a im 196 Footer Page 10 of 166 viii Header Page 210 of 166 ngp mn cho thy mc bin ng ca rng ti u ca rng cõy ngp mn vo khong 180m n 240m 4- Cn c vo cỏc kt qu tớnh toỏn h s suy gim súng rng ngp mn ó xõy dng bng tra cu h s suy gim súng, cỏc s liu c tra cu da trờn cỏc c im thy ng lc (mc nc, nc dõng, cao súng v cỏc c im ca cõy rng ngp mn: mt cõy tng ng, ng kớnh thõn cõy v rng ca rng cõy theo phng truyn súng) ti ó kin ngh b xung hng dn tớnh toỏn thit k cụng trỡnh bin 02 mc sau: 1- Thit k rng ti thiu ca rng cõy ngp mn vo khong 180m n 240m 2- Bng tra cu h s suy gim súng, cỏc s liu c tra cu da trờn cỏc c im thy ng lc (mc nc, nc dõng, cao súng v cỏc c im ca cõy rng ngp mn: mt cõy tng ng, ng kớnh thõn cõy v rng ca rng cõy theo phng truyn súng) VII.3 XUT GII PHP KHCN LM GIM V CHNG C PH HOI CA SểNG LN BNG RNM V CC BIN PHP CễNG TRèNH GIM, PH SểNG TRấN BI TRC ấ BIN VII.3.1 Cỏc gii phỏp thit k, nuụi trng bo v RNM gim súng VII.3.1.1 Gii phỏp thit k, nuụi trng bo v rng ngp mn gim súng bo m tớnh bn vng ca thm thc vt RNM chn súng ven bin cn quan tõm n mt s iu kin sinh thỏi Chn cỏc loi cõy phự hp vi iu kin sinh thỏi ngoi cỏc tuyn - Nhng on bin xa ca sụng, nc triu cú nng mui cao (>15) vo ma nờn trng cỏc loi cõy chu mn tt nh õng, trang, mm bin - Phớa ngoi cỏc on gn ca sụng cú nc l mn thp (