Quy trinh thiet ke kenh bien1

THIếT Kế KêNH BIểN BàI Sẩ LIệU BAN đầU a Về đặc điểm tự nhiên: 1.1 Mặt khu nớc làm với tỷ lệ 1:5.000 - 1:50.000 (tuỳ thuộc chiều dài khu vực) để chọn tuyến kênh chỗ bố trí đổ đất, với tỷ lệ 1:2.000 - 1:10.000 để dự tính khối lợng công tác nạo vét, khu vực quan trọng với tỷ lệ 1:1.000 1.2 Mặt khu đất làm với tỷ lệ 1:5.000 - 1:25.000 để chọn chỗ đặt mốc dấu tuyến (1:2.000 - 1:5.000 khu đất có công tình xây dựng) với tỷ lệ 1:5.000 -1:10.000 để làm đồ phun đất khu đất 1.3 Các mặt cắt địa chất phơng án vạch tuyến kênh có ghi tiêu đất theo mức độ khó thi công (phù hợp với cách phân loại đất theo định mức hành công tác nạo vét biển) rõ độ dốc mái taluy dới nớc 1.4 Các yếu tố khí tợng lấy theo tài liệu quan trắc trạm bờ, 12 năm (nên 20 năm): a Các bảng tần suất hoa gió theo hớng la bàn cho tháng, mùa vận tải năm; tốc độ gió đợc tính đổi độ cao 10m mặt biển phân theo cấp cách khoảng 2-3m/s b Các ghi thời gian gió thổi trung bình dài (tính giờ) theo h ớng la bàn cấp gió với phân khoảng tốc độ quy định c Bảng ghi tổng thời gian (tính giờ) với tầm nhìn xa khác nhau, cách cấp một, cho tháng, mùa vận tải, toàn năm 1.5 Các yếu tố thuỷ văn; Đối với biển thuỷ triều: a Các đồ thị ghi bảo suất tổng hợp mức nớc theo quan trắc định kỳ, 10 năm; đồ thị đợc xây dựng cho tháng, mùa vận tải toàn năm b Bảng ghi hớng trị số tốc độ dòng chảy tuỳ thuộc tốc độ gió vùng duyên hải tuỳ thuộc mực nớc khu vực cửa sông Đối với biển có thuỷ triều: c Các đồ thị ghi bảo suất tổng hợp mực nớc theo quan trắc năm (đồ thị cho tháng, mùa vận tải toàn năm), kể bảo suất mực n ớc lớn nhỏ d Đồ thị bảo suất mực nớc theo thời gian trì mực nớc e Đồ thị dao động mực nớc tháng đặc trng (theo quan trắc hàng giờ) f Bảng ghi hớng tốc độ dòng thuỷ triều lên xuống (nên lấy tuỳ thuộc vào chiều cao triều lên) thay đổi có dòng tợng dồn trào vào Đối với biển hồ chứa nớc: (Theo số liệu quan trắc 10 năm) 15 g Các hàm số chế độ chiều cao sóng với bảo suất 3% (trong hệ sóng) theo h ớng la bàn hàm số chung cho tất hớng - điểm đặc trng cho chế độ sóng đoạn khác kênh h Đặc trng vùng nớc biển, cờng độ di động hớng chủ yếu chuyển động phù sa (nếu có thể, lấy lu lợng phù sa); tính toán khả bồi lấp phù sa kênh đoạn kênh khác b Về lu lợng tàu tàu: 1.6 Thành phần cụ thể lu lợng tàu, số liệu nơi xếp dỡ hàng cho tàu cảng, hệ số không lu lợng tàu tính theo ngày tháng 1.7 Kích thớc tàu lớn (với mớn nớc đợc phân khoảng 2-3m từ lớn đến nhỏ nhất) vào cảng tơng lai 1.8 Những yêu cầu có liên quan đến chế độ chạy tàu kênh thời gian ngày đêm, tầm nhìn xa xấu, yêu cầu đặc biệt c Các tiêu kinh tế: 1.9 Về tàu vận tải, giá thành tính toán tàu theo thành phần dự kiến lu lợng tàu, thời gian tính toán khai thác (tính ngày đêm) giá thành chi phí cho ngày đêm tàu chạy đậu 1.10 Về cảng, số liệu tổng hợp chi phí cảng phải chờ tàu 1.11 Về đội tàu nạo vét, giá thành thực đơn vị công tác nạo vét nạo vét sức chịu thiết bị nạo vét khác với phơng án chọn vị đổ đất (Hình vẽ) Bài2 Chọn loại tàu tính toán Kích thớc tính toán tàu a Đối với tàu tính toán kích thớc chủ yếu lấy nh sau: - Mớn nớc lấy theo thang mớn nớc có hàng mùa hè, có xét đến thay đổi độ mặn nớc, chọn mớn nớc lớn số mớn nớc tàu lại kênh thiết kế - Chiều rộng (theo khoảng tàu) chiều dài (giữa hai đoạn vuông góc) lấy theo loại tàu có chiều rộng dải hoạt động lớn (tính độ sâu chạy tàu) b Mực nớc tính toán quy định sở đờng biểu diễn nhiều năm tần suất mực nớc hàng ngày suốt mùa vận tải theo bảng 1, tuỳ thuộc vào hiệu số mực nớc tần suất 50% (H50%) mực nớc thấp quan trắc đợc (Hmin) Trị số tần suất mực nớc tính toán H50% - Hmin Tần suất mực nớc tính toán 35 Hmin 70 99 105 98 140 97 16 Chú thích: 1- Đối với đoạn kênh khác cửa sông mực nớc tính toán đợc xác định có xét đến độ dốc mặt nớc sông 2- Đờng biểu diễn tần suất mực nớc hàng ngày biển có thuỷ triều vẽ theo số liệu quan trắc hàng sở quan trắc dao động mực nớc năm 3- Khi hiệu số mực nớc lớn trị số nêu bảng số lợng tàu qua cảng tơng đối (trong ngày đêm có tàu) mực nớc tính toán đợc xác định sở tính toán kinh tế kỹ thuật - cách so sánh chi phí nạo vét, chi phí cho tàu cảng phải chờ đợi phải chuyển tàu cảng khác không đủ chiều sâu nớc kênh, mực nớc tối u mực mớc ứng với tổng chi phí kể bé Phơng pháp tính toán kinh tế kỹ thuật hớng dẫn phụ lục Trong trờng hợp "mực nớc thông tàu" lấy làm mực nớc tính toán cần đợc kiểm tra xem khả có đợc không hợp lý cha, "mực nớc thông tàu" mực nớc tồn thời gian triều lên đủ để thông chiều Đờng nét đứt vị trí giới hạn tàu gió đẩy lệch Để thông hai chiều cho tàu có mớn nớc tính toán tàu đến kênh vào lúc bắt đầu có mực nớc 4- Mực nớc tính toán chiều sâu kênh nên lấy ứng với không độ sâu dùng đồ đo sâu vùng biển 5- Kênh đợc tính toán cho tàu chạy chiều trị số thời gian đợc tính theo lý thuyết LK/Vmax bé trị số thời gian trung bình chuyến chạy tàu đến kênh (theo hai h ớng) tháng có lu lợng tàu lớn nhất, tức là: LK 24 < V max Q T Trong đó: QT: Lu lợng tàu qua kênh trung bình ngày đêm LK: Chiều dài kênh tính km Vmax: Tốc độ tàu chạy lớn tính km/giờ Khi LK/Vmax>24/QT kênh tính toán cho tàu chạy hai chiều với điều kiện chi phí thêm để nạo vét mở rộng kênh bé chi phí cho tàu cảng tàu phải chờ đợi qua kênh chiều Nếu nh điều kiện không thoả mãn qua kiểm tra tính hợp lý mặt kinh phí làm kênh chạy tàu chiều với trạm tránh tàu kênh Số trạm tránh tàu phải có trạm đoạn kênh dài At.Vmax Phơng pháp tính toán kinh tế so sánh phơng án đợc trình bày phụ lục quy trình Chú thích: Khi xác định lu lợng tàu qua kênh trung bình ngày đêm xét tàu có mớn nớc cho phép phạm vi kênh 2.1 Tàu loại thờng đa dạng nên nhiều trờng hợp gây khó khăn đối việc chọn đơn trị tàu tính toán cho tơng lai Vì nói tàu tính toán thiết kế kênh biển tàu biển tàu trừu tợng trọng tải kích thớc tổng hợp cho trớc, chiều dài chiều rộng tàu nh thờng đợc xác định theo mớn nớc biết Nếu tính toán cho tàu 17 cụ thể không hợp lý, có tàu ngoại quốc, tơng lai có tàu nớc với kích thớc khác 2.2 Mớn nớc tính toán đợc lấy mớn nớc lớn số mớn nớc tàu có theo số liệu ban đầu (điều 1.7) Nếu mớn nớc nhỏ mớn nớc xác định theo biểu đồ phụ thuộc mớn nớc trọng tải toàn phần tàu (hình 1-3) lấy mớn nớc theo biểu đồ làm mớn nớc tính toán 2.3 Chiều rộng chiều dài tính toán tàu đợc xác định thuộc vào công dụng mớn nớc tàu theo bảng 2, bảng đợc lập sở đồ giải tơng quan kích thớc tàu đại nớc đợc khai thác đặt làm Các trị số lấy làm tính toán trị số trung bình lớn (cho phép vào cảng tàu lớn tàu tính toán, nhng không chất đầy hàng) Bảng 1: Phụ thuộc chiều rộng mớn nớc tàu Chiều rộng tàu tính toán (m) với mớn nớc (m) Công dụng tàu - Tàu chở hàng rời 10 11 12 13 14 13 15 18 22 25 29 31 35 38 - Tàu chở gỗ 12 14 17 20 - Tàu dầu 11 14 16 18 21 25 29 31 35 38 - Tàu vạn 12 14 16 18 20 23 Công dụng tàu Bảng 2: Phụ thuộc chiều dài mớn nớc tàu Chiều dài tàu tính toán (m) với mớn nớc (m) 10 11 12 13 14 - Tàu chở hàng rời 80 95 115 130 155 175 195 215 233 255 - Tàu chở gỗ 75 95 115 135 - Tàu dầu 75 95 115 135 160 180 205 220 240 260 - Tàu vạn 80 90 105 125 140 160 Cao độ mực nớc tính toán (ở biển có thuỷ triều mực nớc chạy tàu) cần đợc lựa chọn để với chiều sâu thiết kế cho trớc kênh có đợc tổng bé chi phí nạo vét (kiến thiết sửa chữa) chi phí tính đổi cho tàu vận tải cảng tàu phải chờ đợi không đủ chiều sâu kênh Với mực nớc P%, tổng chi phí xác định theo công thức: K P % = 0,1.K k + E k + (1 Q K t1 )t Qt ( E t + t t ) + E N t3 Trong đó: KP%: Tổng chi phí với mực nớc P% mùa vận tải Kk: Chi phí cho nạo vét với chiều sâu thiết kế cho trớc H0 kênh (0,1Kk Chi phí khấu hao) Ek: Chi phí nạo vét, sửa chữa hàng năm (thay đổi theo chiều sâu luồng đào) 18 N: Thời gian mùa vận tải, tính ngày đêm t1: Số ngày đêm mùa vận tải mà tàu không vào kênh nguyên nhân khí tợng nguyên nhân khác không phụ thuộc vào tình trạng chiều sâu kênh t2: Số ngày đêm mùa vận tải mà tàu không qua kênh đợc không đủ chiều sâu: 100 P t2 = .N với N=365 100 Qt: Số tàu tính toán (theo mớn nớc) vào cảng trung bình ngày đêm Et: Giá tiền chi phí cho tàu tính toán phải đậu ngày đêm Kt: Giá thành tàu tính toán (0,1K t - Chi phí khấu hao tàu năm) t3: Thời gian tính toán khai thác năm tính ngày đêm E2: Chi phí khấu hao cảng có liên quan đến thời gian chờ đợi tàu P: Tần suất bảo đảm mực nớc đoạn mà đáy có độ ngiêng thoải đoạn cửa sông tiến hành thay đổi mực nớc 10cm để tính KP%, đoạn mà đáy có độ ngiêng tơng đối dốc thay đổi 20cm Nhng thay đổi thực phạm vi đảm bảo nhận đợc cực tiểu cho đại lợng phải tính Khi tính toán cần theo dõi xem việc qua lại kênh tàu có mớn nớc bé mớn nớc tính toán đa đợc đảm bảo nh cần thiết đa vào tính toán chi phí cho thời gian chờ đợi tàu Số chở (t2) có khả xảy tàu phải chờ đợi để có mực nớc chạy tàu xác định theo công thức: t ' = q t0 Trong đó: t0 + tk t0 + t P t0: thời gian triều xuống trung bình so với mực nớc chạy tàu tính tP: Thời gian triều lên trung bình tk: Thời gian cần để thông tàu qua kênh Tổng thời gian chết (tính ngày đêm) suốt mùa vận tải là: q: Xác suất chết, t = t '2 = N Qt t ' C Trong đó: C=24,83 nhật triều C=12,42 bán nhật triều Các chi phí khấu hao E2 cảng xác định xuất phát từ điều kiện cụ thể Tiến hành tính toán giá thành chi phí cảng cho chờ đợi cầu bến, thiết bị, nhân lực, kho bãi Nếu cảng có tiềm lực sản xuất dồi không đa E2 vào tính toán Bài Chọn tuyến kênh : 3.1 Tuyến kênh vào cảng phải đợc lựa chọn với tính toán để: 19 a Chi phí cho công tác thiết kế bảo dỡng kênh cho b Bảo đảm an toàn thuận tiện cho tàu kênh vào cảng c Bảo đảm bố trí tổng thể công trình chắn sóng cảng cách thuận lợi d Có xét đến khả phát triển tơng lai cảng 3.2 Để đảm bảo điều kiện thứ nhất, yêu cầu đề là: a Khối lợng đất đào phải nhất, đất phải thuộc loại tơng đối dễ đào đồng thời taluy luồng đào phải ổn định b Bảo đảm khả chọn phơng thức thuận tiện (ý nói loại thiết bị nạo vét cách thi công) dễ để chuyên chở đổ đất nạo vét c Có thể bố trí đổ đất nơi tơng đối gần kênh đồng thời loại trừ khả đất mang đổ lại chảy vào kênh d Phải chọn hớng tuyến kênh so với hớng chủ yếu dòng chảy di động phù sa bảo đảm cho kênh bị bồi lấp (tơng đối); mặt khác thiết bị nạo vét làm việc theo kiểu đổ tràn (hoặc độn đất) đảm bảo lợng bùn lỏng đổ nhiều phía bên kênh 3.3 Để bảo đảm điều kiện thứ hai, nên làm cho: a Tuyến kênh phải cố gắng đờng thẳng, trờng hợp cần tạo chỗ ngoặt góc ngoặt phải nhọn bán kính cong lớn b Hớng tuyến phải gần trùng với hớng gió dòng chảy thịnh hành c Tại đoạn tiếp giáp kênh dẫn với cửa cảng từ cửa cảng trở vào đoạn chiều dài đờng hãm tàu tính toán, phải ngoặt phơng tuyến kênh đoạn phải gần trùng với trục tim cửa vào cảng d Có thể đặt cột báo hiệu địa hình, bảo đảm bố trí hợp lý mốc tiêu theo trục tim kênh cho cột báo trông thấy đợc từ tàu không bị chập lên công trình cối cao chúng 3.4 Đối với kênh thiết kế khu vực cửa sông bãi cửa sông, nên đảm bảo yêu cầu bổ sung sau đây: a Trớc nh sau xây dựng kênh, mà mặt cắt thực tế nhánh sông tăng lên lu lợng nớc phù sa nhánh sông có đặt tuyến sông, vào thời kỳ nớc lũ lớn, phải nhỏ so với nhánh khác b Sử dụng biện pháp bảo vệh bờ khỏi sóng tàu gây Chọn chỗ đổ đất; 4.1 Chỗ vũng đổ đất phải chọn bên lối chạy tàu, có xét đến mớn nớc tàu chở đất, nghĩa phải bảo đảm tàu lại tự do, quay trở đổ đất 4.2 Chỗ để đất đợc quy định xuất phát từ điều kiện thuỷ văn thuỷ địa lý vùng bố trí kênh Không nên bố trí chỗ đổ đất nạo vét tính từ kênh ngợc với dòng chảy sóng nh nhánh sông làm công tác nạo vét cần cố gắng đổ đất chỗ có độ sâu 1/3 chiều dài sóng (5% bảo chứng suất năm hệ thống sóng) 4.3 Khi chọn chỗ đổ đất cần xét đến yêu cầu giao thông đờng thuỷ thuỷ sản 20 4.4 Cho phép phun đất đổ đất trực tiếp lên bờ mép dọc kênh, gần kênh trờng hợp: a Khi đất nạo vét khối lợng thể loại phù hợp để đắp đê chắn mặt nớc trì trạng thái làm việc b Do chiều sâu mép kênh nhỏ, chở đất nạo vét phơng tiện chở đất đến chỗ đổ xa không hợp lý mặt kinh tế c Có dòng chảy ngang kênh ổn định thời gian đủ sức để bảo đảm phân toả toàn phần (ít 40%) bùn đất 4.5 Cho phép phun đất lên bờ xây dựng kênh biển trờng hợp gần khu nớc tiện dùng đổ đất cần tạo hay nâng cao khu đất Tính chất hợp lý phơng án cần đợc luận chứng tính toán kinh tế kỹ thuật Bài Chọn tốc độ tàu tính toán kênh: Tốc độ cho phép tàu kênh: 2.1 Tốc độ tối đa tính toán tàu kênh phụ thuộc vào hình dạng diện tích mặt cắt ngang luồng đào Trong trờng hợp tốc độ cho phép tàu không đợc lớn 0,9 tốc độ tới hạn Vth đặc tính cho mặt cắt kênh không đợc nhỏ tốc độ làm cho tàu bắt đầu không lái đợc (khi số liệu cần lấy tốc độ 2-3 hảilý/h) Chú thích: Tốc độ tới hạn tốc độ mà việc tăng thêm số vòng quay máy, thực tế không làm tăng thêm tốc độ tàu 2.2 Trị số tốc độ tới hạn vùng nớc cạn (Vth) kênh có mặt cắt đầy đủ (Vth) xác định theo bảng 2a 2b Theo bảng 2a xác định đợc tốc độ tới hạn trờng hợp tính toán H0/T=1,15ữ1,20, bảng 2b dùng để xác định tốc độ tới hạn cho trớc độ dự trữ chiều sâu dới sống đáy tàu Tốc độ tới hạn (Vth) kênh có mặt cắt không đầy đủ xác định theo công thức: Vth = V 'th (V 'th V "th ) h0 H0 (2) (Các ký hiệu xem hình 1) 2.3 Tốc độ tính toán Vmax tàu đợc quy định điều 2.1 Có xét đến điều kiện thiên nhiên điều kiện chạy tàu, xét đến cần thiết đảm bảo an toàn chạy tàu đảm bảo chiều rộng, dài quay trở bé nhất, đồng thời bảo đảm đợc trạng thái ổn định đất mái dốc luồng đào Chú thích: Trên kênh mà hiệu rút ngắn thời gian tăng tốc độ chạy tàu ảnh hởng nhiều đến giá thành vận chuyển hàng hoá tốc độ tối u tốc độ tơng ứng với tổng chi phí nhỏ nạo vét chi phí tính đổi tàu thời gian qua lại kênh 5.1 Khi chọn tốc độ chạy tàu kênh cần cố gắng đạt tốc độ giới hạn cho phép độ đặt đợc tiêu phí công suất hợp lý mặt kinh tế, đồng thời lu ý tàu từ chỗ nớc sâu vào chỗ nông hơn, lúc tàu vào kênh lực cần cho chuyển động nớc tăng 21 lên tốc độ tàu thiết bị giảm đi, với công suất động chủ yếu khả tăng tốc độ lên đợc 5.2 Xét với tốc độ tàu từ 5m/s trở lên, mớn nớc động tàu tăng lên nhanh tốc độ dòng nớc tàu đẩy chân vịt gây tỷ lệ thuận tăng lên, nên kênh có mặt cắt không toàn phần với độ sâu luồng đào lớn 2m, tốc độ tính toán tàu quy định không 10 hảilý/h (5m/s) không hảilý/h (4m/s) kênh có mặt cắt toàn phần 5.3 Khi tàu vào cảng có khu nớc không bảo đảm quay trở dễ dàng cho tàu, tốc độ tính toán phải giảm xuống 3-4 hảilý/h (1,5-2 m/s) Xác định khả thông qua kênh 6.1 Khả thông qua kênh số lợng tàu tối đa qua khoảng thời gian định, đơn vị tính nên lấy khả thông qua ngày đêm Nn 6.2 Khả thông qua kênh theo thiết kế phải thoả mãn điều kiện: Nn=Ntb.Kth.Kn Trong đó: Ntb: Lu lợng tàu trung bình ngày đêm kênh xác định: N tb = N TC N: Lu lợng tàu hàng năm kênh TC: Thời kỳ chạy tàu năm tính ngày đêm Kth Kn : Hệ số không lu lợng tàu tháng ngày Khả thông qua năm thờng lớn lu lợng tàu hàng năm kênh (số tàu qua thực tế theo kế hoạch) 1,5 đến lần lu lợng tàu không 6.3 Theo mức độ lu lợng tàu đến gần tới khả thông qua kênh thời gian tàu chờ đợi qua kênh tăng, xác định thời gian chờ đợi dùng công thức thông dụng lý thuyết phục vụ đám đông sau đây: A Kênh giao thông chiều: 6.4 Khả thông qua kênh giao thông chiều xác định theo công thức: Nn = n 24 K kt t (2) Trong đó: n: Số tàu đoàn Kkt: Hệ số giảm thời gian sử dụng làm việc kênh điều kiện khí tợng thuỷ văn t: Thời gian lần dắt tàu qua kênh tính theo công thức: t= LK + N T Vmax (3) Trong đó: 22 LK: Chiều dài kênh (km hay hảilý) Vmax: Tốc độ chạy tàu cho phép (km/h hay hảilý/h) T: Khoảng thời gian tàu đoàn để bảo đảm an toàn chạy tàu (trong trờng hợp khoảng thời gian cần để thay đổi chuyển động lấy T) Trị số T lấy tuỳ thuộc vào chiều dài tàu L theo bảng Bảng L(m) 100 200 300 T(h) 0,1 0,15 0,2 Ghi chú: Trong trờng hợp không xét khả chạy hai chiều tàu trọng tải (là khả đợc sử dụng trình khai thác kênh để giảm bớt thời gian tàu không tàu này) 6.5 Đối với kênh vào số khu vực cảng xác định thời gian trung bình chiếm dụng kênh, tuỳ thuộc vào chiều dài đoạn dắt tàu vận tốc lấy bình quân đoạn dắt đó, nên xác định số tàu bình quân gia quyền đoạn dắt sử dụng số vào công thức (1) (2) (3) 6.6 Trên kênh dài, có đê chắn hai bên kênh qua chỗ nớc nông, để tăng khả thông qua, giải hợp lý cách trạm tránh tàu Khả thông qua kênh loại đó, xác định theo công thức: N n = x 24 K kt t cd (4) Trong đó: x: Số trạm tránh tàu tcd: Thời gian chiếm dụng kênh trờng hợp xác định theo công thức: t cd = LK + t.x Vmax (5) Trong đó: t: Thời gian lu lại trạm tránh lúc cập bến rời bến Ghi chú: Để giảm thời gian tàu cập bến trạm tránh tàu, cần bố trí bến đậu tàu (trụ cập tàu) bến xuôi gió kênh, trờng hợp hoa gió có hình đối xứng bố trí bến đậu hai bên kênh B Kênh giao thông hai chiều: 6.7 Khả thông qua kênh giao thông hai chiều xác định theo công thức: N n = 24 K kt t (6) 6.8 Trong tình định (gió mạnh, dắt loại tàu đặc biệt lớn dùng tàu lai để dắt) cần giao thông hai chiều kênh Trờng hợp xác định thời gian 23 cần đó, khả thông qua kênh tính theo công thức (2) (3) cho giao thông chiều, thời gian cho giao thông hai chiều giảm cách tơng ứng Chọn chiều rộng kênh: 7.1 Chiều rộng đáy kênh đoạn rộng phải thống nh toàn đoạn tơng ứng với kết tính đợc theo công thức nêu (VGN 19-70) phần A 7.2 Để xác định chiều rộng kênh cần lập biểu đồ phụ ghi thay đổi theo chiều dài kênh mặt: Trị số độ dốc taluy luồng đào lấy bình quân cho đoạn ngắn gia số (chính xác tới 1m) chiều rộng kênh (lớn so với bề rộng tàu) đoạn kênh Sự thay đổi là: a Tàu chênh gió 24 b Tàu trôi dòng chảy c Sa bồi taluy d Sai số chạy tàu phụ thuộc vào độ xác tuyến Trị số gia số tìm đợc đoạn ngắn cộng lại xác định trị số trung bình đoạn kênh Lấy trị số trung bình cộng với bề rộng tàu với bề rộng hai tàu tránh (tại kênh giao thông hai chiều) xác định đợc chiều rộng kênh với độ xác đến 5m 7.3 Trong điều kiện bất lợi (thí dụ nh có gió mạnh) khả thông qua tàu kênh phải hạn chế, tức phải ngừng hẳn thông tàu kênh giao thông chiều, ngừng hẳn cho thông tàu chiều kênh giao thông hai chiều, chiều rộng cuối kênh (và lực gió tính toán) đợc xác định cách tính toán kinh tế kỹ thuật có xét đến an toàn chạy tàu Tính toán sơ dùng biểu đồ để xác định chiều rộng dải hoạt động B hđ (tính m) tàu chiếm dụng tuỳ thuộc vào tơng quan tốc độ gió tốc độ tàu W/V max (hình 4) Biểu đồ dựng cho điều kiện góc tác dụng gió dòng nớc 900 tốc độ dòng nớc 0,02 tốc độ gió Để đánh giá thay đổi khối lợng đất nạo vét kênh, phụ thuộc vào độ sâu nạo vét bề rộng luồng đào ta dùng biểu đồ (hình 5) Biểu đồ dùng để so sánh khối l ợng nạo vét cho số phơng án tuyến kênh (đờng cong liền nét đứt nét hình vẽ) Đờng cong lập tính toán cho bề rộng kênh định Để xác định khối lợng nạo vét với bề rộng kênh khác, dùng số hiệu chỉnh tính theo đờng cong phần dới biểu đồ 7.4 Chiều rộng kênh phụ thuộc theo sức gió, nghĩa tính cho vùng phụ thuộc vào trị số góc chênh tàu gió dòng chảy đợc chọn theo kết so sánh kinh tế kỹ thuật cho phơng án có tổng chi phí nhỏ Trong tổng chi phí có chi phí nạo vét tăng chiều rộng kênh lớn chiều rộng theo yêu cầu để tàu lại không bị chênh gió dòng chảy, chi phí cho tàu phải đậu chờ lối vào kênh gió gây nên trị số chênh trôi giạt tàu lớn trị số tính toán 7.5 Trong tính toán lập luận chứng kinh tế kỹ thuật tính toán sơ bộ, bề rộng kênh giao thông chiều lấy 3,5; 4,0 4,5 lần bề rộng tàu với tốc độ gió vào mạn tàu tơng ứng 10; 15 20 m/s 7.6 Việc nối tiếp nắn thẳng đoạn mở rộng đoạn cong khúc ngoặt với đoạn thẳng kênh đợc thực theo nguyên tắc sau đây: a Nếu góc ngoặt tuyến không đáng kể (350 dùng phơng pháp hình thang Sơ đố nắn thẳng đờng biên lý thuyết luồng đào trình bày hình Trị số mở rộng kênh chỗ ngoặt BN đợc thêm vào phía (bên lõm) luồng đào lý thuyết sau tiến hành nắn thẳng luồng đào theo nh sơ đồ nói Đầu phần mở rộng kênh đặt cách diện tiếp xúc với đoạn cong khoảng cách chiều dài tàu tính toán Chọn chiều sâu kênh: 25 8.1 Mọi dự phòng chiều sâu kênh xác định với độ xác đến 1cm Sau cộng dự phòng với mớn nớc tàu độ sâu tìm đợc lấy tròn đến 5cm 8.2 Chiều sâu chạy tàu kênh chạy qua bãi nông vùng duyên hải cần quy định thống cho toàn kênh, nhng đoạn kênh đợc công trình chắn sóng gió cảng bảo vệ chiều sâu chạy tàu có trị số khác Cũng quy định chiều sâu chạy tàu khác kênh chạy qua vùng có điều kiện thuỷ văn khác nhau, thí dụ qua bãi trớc cửa sông qua doi đất biển (bồi tràn); hai trờng hợp lấy quy định ba chiều sâu khác nhau: cho đoạn sồn, cho đoạn bãi (đoạn thêm doi đất) cho đoạn tiền tam giác châu 8.3 Có thể giữ đợc chiều sâu chạy tàu toàn chiều dài đoạn kênh cách lấy tổg lớn tổng tìm đợc dự phòng chạy tàu z 0+z1+z2+z3, phơng pháp làm tăng nhiều khối lợng nạo vét mà không lý giải đợc dùng cách giảm (tăng) tốc độ tính toán tàu đoạn kênh với dự phòng tốc độ z tơng đối tăng (hoặc giảm) Nếu trị số dự phòng z lấy khác theo chiều dài kênh vấn đề giải dễ dàng 8.4 Chiều sâu thiết kế theo chiều dài kênh khác nhau, lấy tuỳ thuộc vào dự phòng chiều sâu sa bồi z4 Cần cố gắng cho dự phòng thống toàn chiều dài kênh Muốn cần quy định tiến độ khác để thi công nạo vét sửa chữa đoạn kênh khác 8.5 Để tính toán dự phòng sóng z2 xác định thời gian kênh làm việc (thí dụ nh cho canô hoa tiêu lai dắt tàu), cần dựng độ sóng với bảo suất 3% hệ thống sóng (tham khảo phơng pháp trình bày Hớng dẫn tính toán thông số sóng gió nhà xuất Giorôaetizdat L.1969) 8.6 Trị số dự phòng sa bồi phụ thuộc vào bề dày sa bồi hàng năm Nếu thiếu số liệu kênh thiết kế vùng bờ biển không kín gió công trình chắn sóng, gió lớp phù sa hàng năm h trắc ngang tính gần theo hệ số sa bồi trung bình cho toàn kênh (đoạn kênh) p xác định theo công thức: p = n hS H0 Trong đó: hS: Chiều cao tính toán sóng (Với bảo suất 1% hệ thống sóng bảo suất 4-5% chế độ sóng) chỗ kênh thông với chièu sâu thiên nhiên H0: Chiều sâu kênh n: Hệ số, lấy nh sau: - Đối với kênh (đoạn kênh) gần bờ nơi có điều kiện bão hoà phù sa dòng nớc, lấy n=0,5 bùn, n=0,4 cát bùn, n=0,3 cát - Đối với kênh (đoạn kênh) tồn điều kiện phù sa tạo thành góc nhọn với bờ, n=0,5 Hệ số sa bồi tính theo cách tính toán đợc lấy thống cho toàn kênh (đoạn kênh) lớp phù sa hàng năm mặt cắt có độ sâu luồng đào H đợc dự tính theo công thức: 26 h = p.H (8) Luận chứng chọn phơng án trì độ sâu kênh: 9.1 Phơng pháp trì độ sâu kênh có sa bồi đợc lựa chọn tuỳ thuộc vào chế độ cờng độ lắng đọng phù sa kênh Phơng pháp phổ biến chống phù sa nạo vét, đối phối hợp công trình giải đồng thời chống sóng cho khu nớc cảng bảo vệ đoạn kênh khỏi sa bồi 9.2 Trong hai trờng hợp nêu trên, công trình bảo vệ làm việc thời điểm phù sa lấp đầy góc vào tạo thành bờ công trình Không có phơng pháp chắn để tính thời hạn Thời hạn này, nh chiều dài công trình chắn sóng, phải đợc xác định dựa vào kết khảo sát thí nghiệm 9.3 bờ bãi cát nông công trình chắn sóng xây dựng độ sâu không chiều cao sóng bão, góc vào công trình thờng bị sa bồi thời kỳ xây dựng Kết trờng hợp đó, phù sa tập trung đoạn ngắn kênh tạo điều kiện thuận lợi để nạo vét phơng tiện giới Để nhằm mục đích này, nên mở rộng cục kênh tạo thành túi bên để chứa sa bồi 9.4 Các công trình chuyên dụng (đê) để chắn hoàn toàn phù sa khỏi vào kênh nên xây dựng với điều kiện thời gian hoàn vốn (tính năm) tìm đợc theo công thức sau không vợt thời gian tiêu chuẩn: Thv = GF V P G1 + S Trong đó: Thv: Thời gian hoàn vốn (năm) G: Giá thành công trình chắn sóng bảo vệ bờ (xây dựng phạm vi khu nớc cảng) G1: Giá tiền sửa chữa công trình hàng năm V: Khối lợng phù sa đợc giảm năm đoạn kênh đợc đê chắn (m3) P: Giá thành nạo vét 1m3 phù sa tính đồng F: Tiết kiệm chi phí di giảm số lợng thiết bị nạo vét S: Thất thu hàng năm tàu không chở đầy hàng giảm chiều sâu đoạn kênh không đợc bảo vệ (đồng) 9.5 Công thức ứng dụng trờng hợp tập hợp công trình bảo vệ có thiết kế thiết bị bơm hút phù sa Trong công trình bảo vệ lại công trình bảo vệ khỏi sóng trờng hợp đại lợng G công thức thay đổi giá công trình bơm hút phù sa giá thành công trình gia cố bờ có liên quan tới xây dựng cảng, giá tiền sửa chữa hàng năm G1 thay giá tiền khai thác công trình bơm hút Nếu nh công dụng công trình bảo vệ bảo vệ khỏi phù sa trị số G G1 công thức tăng lên tơng ứng 9.6 Khi thiết kế kênh đặc tính phân bố phù sa chiều dài kênh theo thời gian đợc đánh giá đại lợc Bởi sau năm đầu khai thác kênh đề đợc hớng dẫn dứt khoát chế độ công tác nạo vét sửa chữa kênh Trong đồ án thiết kế quy ớc xác định dự phòng sa bồi tần số thi công nạo vét (xem điều 8.7) 27 10 Phụ lục vẽ: 16 15 14 13 12 11 Mớn 10 nước m Trọng tải 103 T 20 40 60 80 100 120 140 Hình 1: Sự phụ thuộc mớn nớc tàu hàng rời với trọng tải toàn phần tàu Những vòng tròn điểm tơng ứng số liệu tàu cụ thể Liên Xô nớc Đờng cong đứt nét đợc vẽ theo số liệu bảng thống kê Lêid (1987) tính máy tính điện tử 10 Mớn nước m4 Trọng tải 103 T 10 12 14 16 Hình 2: Sự phụ thuộc mớn nớc tàu hàng bách hoá tàu chở gỗ với trọng tải toàn phần tàu Các ký hiệu nh hình 28 Mớn nước tàu m 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 Trọng tải 10 3T 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 10 10 11 12 13 T=14 m W Vmax T=5 m Tỉ số tốc độ gió tàu Hình 3: Sự phụ thuộc mớn nớc tàu dầu với tải trọng toàn phần tàu Các ký hiệu nh hình B hđ (m) 20 40 60 80 100 120 140 Bề rộng dải 29 T=5 m Tỉ số tốc độ gió tàu W Vmax 8 10 11 12 13 T=14 m B hđ (m) 20 40 60 80 100 120 140 Bề rộng giải Hình 4: Sự phụ thuộc bề rộng dải hoạt động tàu vào tốc độ gió 30 Khi chều rộng kênh 100 m Khối lượng công tác nạo vét (ngàn m3 ) 700 600 500 400 300 200 8.0 8.5 9.0 9.5 10 10.0 10.5 Chiều sâu kênh (m) 20 30 40 Khối lượng đất tăng m bề rộng kênh 50 Hình 5: Biểu đồ thay đổi khối lợng đất đào kênh độ sâu nạo vét khác Đờng cong liền nét đứt nét tơng ứng với phơng án tuyến kênh I II 31 ... chạy qua bãi nông vùng duyên hải cần quy định thống cho toàn kênh, nhng đoạn kênh đợc công trình chắn sóng gió cảng bảo vệ chiều sâu chạy tàu có trị số khác Cũng quy định chiều sâu chạy tàu khác... trạm đoạn kênh dài At.Vmax Phơng pháp tính toán kinh tế so sánh phơng án đợc trình bày phụ lục quy trình Chú thích: Khi xác định lu lợng tàu qua kênh trung bình ngày đêm xét tàu có mớn nớc cho... xét đến mớn nớc tàu chở đất, nghĩa phải bảo đảm tàu lại tự do, quay trở đổ đất 4.2 Chỗ để đất đợc quy định xuất phát từ điều kiện thuỷ văn thuỷ địa lý vùng bố trí kênh Không nên bố trí chỗ đổ đất