Nghiên cứu bố 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 Chun ngành: Xây d ng cơng 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 Cơng 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 tơi q 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 lịng 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 SĨNG KHU V C VEN BI N .5 1.1 Cơng 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 lịng sơng 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 cơng 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 khơng gian cơng 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 cơng 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 tốn n đ nh t ng th 49 2.2.4.2 Tính tốn n đ nh kh i t ng đ nh 51 2.3 Mơ hình tốn 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 mơ hình nghiên c u 53 2.3.2 D li u đ u vào cho mơ 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 mơ hình 58 2.3.3.1 L i tính tốn 58 2.3.3.2 K ch b n tính tốn 58 2.3.4 Hi u ch nh ki m đ nh mơ 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 Trịn 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 tốn 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 cơng trình t k t qu tính tốn mơ 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 cơng 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 Phịng 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 Ni 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 Dịng ch y khu v c m hàn không ng p .10 Hình 1.11 Dịng 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 tốn 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 Cơng trình b o v b sông Dinh – Phan Rang – Ninh Thu n b ng h th ng cơng trình hồn 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 ... 86 Hình 3.17 B trí h th ng đ p m hàn khu v c C n Tròn, ph ng án 87 Hình 3.18 B trí h th ng đ p m hàn khu v c C n Tròn, ph ng án 87 Hình 3.19 M t b ng đ p m hàn khu v c C n Tròn .89 Hình... 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... ch y khu v c m hàn 10 1.3.2 Các nghiên c u v di n bi n lịng sơng 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 cơng trình m hàn