c) Trượt lớp bảo vệ khi súng lớn Hỡnh 1.36 Cỏc dạng phỏ hoại lớp bảo vệ mỏ
3.1.3.3. Điều kiện khớ tượng, thuỷ văn
Lõn cận khu vực nghiờn cứu cú mạng lưới trạm quan trắc khớ tượng Thành phố Thanh Hoỏ, trạm khớ tượng Tĩnh Gia cỏc trạm này cú tài liệu quan trắc từ năm 1958 đến nay. Cỏc trạm đo mực nước Ngọc Trà trờn sụng Yờn và trạm Du Xuyờn trờn sụng Bạng.
Trong tớnh toỏn đó sử dụng tài liệu của trạm khớ tượng Tĩnh Gia.
a) Cỏc yếu tố khớ tượng:
Khớ hậu Thanh Hoỏ chia làm 2 mựa rừ rệt đú là mựa đụng và mựa hố, mựa đụng lạnh và khụ, mựa hố núng ẩm và mưa nhiều.
• Nhiệt đụ̣: - Tổng nhiệt độ năm : ΣtP o P c = 8.600 - Biờn độ năm : ∆tP o P c = 12 ữ 13 - Biờn độ ngày : ∆tP o P c = 5,5 ữ 6
Bảng 3.1: Nhiệt độ trung bỡnh, cao nhất và thấp nhỏt tuyệt đối thỏng, năm trạm Tĩnh Gia (tP o P c) Thỏng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 năm tbq 16.8 17.3 19.5 23.1 27.1 28.9 29.3 27.4 26.9 24.4 21.2 18.2 23.4 tmax 33.5 31.1 37.0 39.7 40.6 40.9 40.1 39.4 38.2 34.6 30.8 29.9 40.9 tmin 3.0 6.8 7.8 12.7 16.6 19.5 21.6 21.3 17.8 14.1 9.7 4.3 3.0 • Đụ̣ ẩm:
Độ ẩm ở Thanh Húa xờ dịch từ 85 ữ87%, độ ẩm tuyệt đối trung bỡnh 24 ữ25,4 (mb), sự chờnh lệch độ ẩm giữa cỏc vựng tương đối ớt.
Bảng 3.2: Độ ẩm tuyệt đối và tương đối trung bỡnh thỏng, năm trạm Tĩnh Gia
Thỏng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 năm
r (mb) 17,2 18,1 21,4 26,2 30,4 31,7 31,9 32,0 30,6 26,0 20,8 19,0 25,4
d (%) 89 90 93 91 85 81 80 85 88 85 84 86 86
• Giú bóo:
Giú là nhõn tố gõy ảnh hưởng đếm mưa và bốc hơi, núi chung hướng giú thịnh hành ở Thanh Hoỏ là hướng đụng và đụng nam, do ảnh hưởng của hoàn lưu giú mựa nờn hướng giú thay đổi theo mựa rừ rệt.
Tốc độ giú trung bỡnh trạm Tĩnh Gia VRbqR = 2 (m/s), tốc độ giú mạnh nhất phần lớn là do bóo gõy nờn , tốc độ giú mạnh nhất ở TP Thanh Hoỏ 40 (m/s), ở Tĩnh Gia 43 (m/s) ngày 24/7/1989.
Tốc độ giú bỡnh quõn lớn nhất V− max = 21 (m/s).
Tốc độ giú lớn nhất ứng với tần suất P=2%: V2% = 43.7 (m/s). Tốc độ giú lớn nhất ứng với tần suất P=4%: V4% = 39.0 (m/s). Tốc độ giú lớn nhất ứng với tần suất P=5%: V5% = 37.2 (m/s).
Bóo ảnh hưởng đến Thanh Hoỏ bắt đầu từ đầu thỏng 6 đến hết thỏng 11, hầu hết cỏc trận bóo đổ bộ vào đất liền thường mang theo một lượng mưa lớn (200 ữ500 mm) kộo dài và phõn bố trờn diện rộng.
Bảng 3.3: Tốc độ giú trung bỡnh và lớn nhất thỏng, năm trạm Tĩnh Gia (m/s)
Thỏng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 năm
Vbq 1,9 1,8 1,6 1,8 2,1 2,1 2,0 1,8 2,1 2,3 2,3 2,0 2,0
Vmax 17 13 20 20 23 20 40 28 34 24 20 20 40
• Mưa:
Mưa là yếu tố quan trọng nhất trong cỏc yếu tố khớ hậu vỡ nú ảnh hưởng trực tiếp đến cỏc yếu tố thuỷ văn, đối với những lưu vực khụng cú tài liệu thuỷ văn khi tớnh toỏn thiết kế cụng trỡnh thường căn cứ vào tài liệu mưa.
Một năm chia làm 2 mựa đú là mựa mưa và mựa khụ; mựa mưa từ thỏng 5 đến thỏng 11, mựa khụ từ thỏng 12 đến thỏng 4. Trong mựa mưa cỏc thỏng mưa khụng đều nhau, lượng mưa lớn nhất thường tập trung vào thỏng 8, 9 và thỏng 10, trong những thỏng cú mưa lớn thỡ lượng mưa lớn chỉ tập trung vào một vài ngày nhất định và thường gõy nờn những trận lũ lớn.
Lượng mưa khu vực phõn theo cỏc cấp: x ≥ 100 (mm) 5 thỏng
x ≥ 200 (mm) 3 thỏng x ≥ 300 (mm) 2 thỏng
Lượng mưa phõn phối theo cỏc mựa khụng đều nhau, mựa mưa chiếm khoảng 87 ữ90% lượng mưa cả năm.
Hàng năm cú khoảng 90 ữ 160 ngày, trung bỡnh là 128 ngày, số ngày mưa cú x ≥50(mm) trung bỡnh là 9,6 ngày, nhiều nhất là 19 ngày, ớt nhất là 3 ngày.
Bảng 3.4: Lượng mưa trung bỡnh, số ngày mưa trung bỡnh thỏng và năm trạm Tĩnh Gia (mm)
Thỏng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 năm
n 10 12 13 10 9 10 8 13 15 14 9 5 128
Xi 37.9 31.1 45.7 52.4 91.3 136.1 180 206.5 474.3 371.2 91.5 36.9 1809
Lượng mưa bỡnh quõn năm: 1809 (mm) Lượng mưa năm lớn nhất đạt:
X= 2.963(mm) năm 1964. X= 2.904(mm) năm 1978. X= 2.802(mm) năm 1996.
Lượng mưa năm nhỏ nhất:
X = 945,5(mm) năm 1975. X = 978,2(mm) năm 1976. X = 942,2(mm) năm 1998. Đặc trưng thống kờ lượng mưa năm trạm Tĩnh Gia:
XR0R = 1.809 (mm) Cv = 0,32
Cs = 2 Cv
Bảng 3.5: Lượng mưa năm ứng với cỏc tần suất thiờ́t kờ́ trạm Tĩnh Gia (mm)
P% 50 75 85 95
Xp (mm) 1.755 1.410 1.269 1.012
Lượng mưa 1 ngày lớn nhất đó xảy ra trong thực tế: Năm 1999 cú X1max = 560,7(mm) Năm 1963 cú X1max = 385,2(mm) Năm 1978 cú X1max = 362,5(mm) Năm 1983 cú X1max = 340,0(mm) Lượng mưa 1 ngày nhỏ nhất đó xảy ra trong thực tế:
Năm 1975 cú X1min = 90,8(mm) Năm 1981 cú X1min = 92,3(mm)
Bảng 3.6: Lượng mưa 1, 3, 5 ngày max ứng với cỏc tần suất thiờ́t kờ́ trạm Tĩnh Gia (mm) P% 1,0 1,5 2,0 10 X1max (mm) 541 503 475 324 X3max (mm) 784 719 679 482 X5max (mm) 870 798 754 534 • Chế đụ̣ nắng:
Bảng 3.7: Số giờ nắng trung bỡnh trung bỡnh thỏng và năm trạm Tĩnh Gia (giờ)
Thỏng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 năm
t (giờ) 75 49 64 119 219 210 243 199 184 160 127 132 1781
• Bốc hơi:
Hiện nay cỏc trạm khớ tượng đo bốc hơi chủ yếu bằng ống Pitcher, lượng bốc hơi trung bỡnh hàng năm trạm Tĩnh Gia Z0 = 898,5(mm).
Bảng 3.8: Phõn phối lượng bốc hơi trung bỡnh thỏng trạm Tĩnh Gia (mm)
Thỏng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 năm
Zi 51,1 38,3 33,9 45,2 92,2 116 133,6 89,3 69,3 79,3 81,7 68,6 898,5
b) Đặc điểm thuỷ văn:
Vựng dự ỏn nằm ven biển nờn chế độ thuỷ văn sụng ngũi hoàn toàn chịu ảnh hưởng của chế độ thuỷ triều Vịnh Bắc Bộ.
• Chế đụ̣ thuỷ triều vịnh Bắc bụ̣:
Chế độ thuỷ triều vịnh Bắc Bộ là Nhật triều, cú thể lợi dụng quy luật thuỷ triều để tưới và tiờu nước. Biờn độ thuỷ triều dao động từ (1,5 ữ 2,5m).
• Mực nước:
Để phục vụ tớnh toỏn mực nước, sử dụng tài liệu mực nước trạm Ngọc Trà trờn sụng Yờn. Đõy là trạm thuỷ văn nằm ở hạ lưu cửa ra sụng Hoàng đổ vào sụng Yờn, cú tài liệu quan trắc từ năm (1962 - 1982).
Mực nước lớn nhất ứng với cỏc tần suất thiết kế: HR1%R= 220 (cm)
HR2%R= 208 (cm) HR5%R= 192 (cm) HR10%R=179 (cm)
• Cao đụ̣ đỉnh đờ thiết kế
Cao độ đỉnh đờ xỏc định theo cụng thức sau:
∇RĐĐR = HRP5%R+ HRNDR+HRSL R+ a (3.1)
Từ cụng thức trờn xỏc định từng trị số để tỡm ra cao trỡnh đỉnh đờ thiết kế:
Xỏc định cao đụ̣ mực nước triều thiết kế HRp5%R:
Từ liệt số liệu mực nước triều thiờn văn của trạm hải văn Hũn Dấu, vẽ đường tần suất mực nước triều, tra từ đường tần suất ta cú được HR5%R = 3,99m theo hệ cao độ Hải đồ.
HR5%R = HR5% Hũn Dấu Rx hệ số triết giảm triều n
Vị trớ cửa Ghộp là khu vực gần cửa Hới, do vậy hệ số triết giảm triều là n=0,92.
HR5%R =3,99m x 0,92=3,6708m → HR5%R =3,67 – 1,86 = 1,81 (cao độ lục địa).
Xỏc định chiều cao nước dõng (HRNDR):
Tuyến đờ, kố của Dự ỏn thuộc khu vực cửa Ghộp, đoạn cuối cựng của tuyến đối diện trực tiếp với biển. Do vậy mọi chế độ thủy triều của vựng này là chế độ thủy triều của biển.
Chiều cao nước dõng trờn vựng biển Hải Chõu, Hải Ninh được xỏc định từ cao độ nước dõng ứng với tần suất xuất hiện 20%, với đờ cấp IV vựng Cửa Đỏy - Cửa Vạn là 1,30m.
Xỏc định chiều cao súng leo (HRslR):
HRslR = K K Hs Ls p m * * 1 * * 2 W K + ∆ (3.2) Trong đú:
- KR∆R: Là hệ số nhỏm và tớnh thấm của mỏi nghiờng, với mỏi lỏt tấm bờ tụng KR∆R= 0,9 (tra bảng D.1 tiờu chuẩn ngành 14TCN 130-2002).
- KRwR: Hệ số kinh nghiệm, xỏc định theo đại lượng
h * g
W
; W - là tốc độ giú (m/s), W = 28,4m/s; h- là độ sõu nước trung bỡnh trước đờ, h=2,0m; g – là gia tốc trọng trường, g =9,81m/sP 2 P . Vậy h * g W = 6,4 tra bảng D-2, phụ lục D, tiờu chuẩn 14TCN 130-2002 được KRwR = 1,3.
- KRpR: Hệ số tớnh đổi tần suất tớch luỹ của chiều cao súng leo, tra bảng D-3 phụ lục D, tiờu chuẩn 14TCN 130-2002 được KRpR = 1,76 (p=2%;
Hs/h >0,3).
- m: là hệ số mỏi dốc, m=4.
- Hs: là chiều cao súng trung bỡnh trước đờ, lấy Hs=0,9m; TRsR=5,0s (tra đồ thị B4, tiờu chuẩn 14TCN 130-2002, với U=28,4m/s tớnh được URAR = 43,5; h=2,0m; đà giú tớnh theo cụng thức B4, tiờu chuẩn 14TCN 130-2002 được D=176km)
- LRsR: là chiều dài súng trước đờ, với TRsR = 5,0s tra bảng B-6 tỡm được LRsR
=20,9m.
Thay cỏc giỏ trị vào, tỡm được: HRslR = 2,1m.
Xỏc định chiều cao an toàn (a):
Theo bảng 2.1 Trị số gia tăng độ cao an toàn (trang 6) Hướng dõ̃n thiết kế đờ biển 14TCN 130 – 2002, với cụng tỡnh đờ cấp IV trị số a = 0,3m.
Tớnh toỏn cao trỡnh đỉnh đờ:
Thay số vào cụng thức (1) ta cú: ∇RĐĐR = 1,81 +1,30 + 2,1 + 0,3 = 5,51 (m) Vậy cao độ yờu cầu của đoạn đờ giỏp biển là +5,51, đề xuất chọn cao độ đỉnh đờ cho thiết kế là +5,50.