IV. Nội dung của Luận văn
3.3.1.4. Tính toán sóng tràn, sóng leo
a. Điều kiện biên
Chiều cao sóng ở chân đê HRm0 R= Hs = 1,81(m) Chu kì sóng Tp = 8,58 (s)
Góc sóng tới = 5P
0
Tỷ số Tp/ TR m-1,0R = 1,15
Độ dốc mái phía biển m = 2
Khoảng vượt không ∆RC của đỉnh đê trên phía trên mực nước thiết kế ∆RC = Cao trình đỉnh đê hiện tại – Mực nước thiết kế
∆RC = 4,5 – 2,289 = 2,211 (m)
b. Kết quả tính toán sóng tràn, sóng leo.
Lưu lượng tràn qua đê q = 87,65 (l/m/s) – (lưu lượng tàn tb – TAW)
Chiều cao sóng leo Ru2%= 6,33 (m)– (chiều cao sóng leo 2%- Van der Meer- TAW)
Hình 3.18: Kết quả tính toán sóng tràn – sóng leo
3.3.2: Tính toán Thấm và ổn định: 3.3.2.1: Nhiệm vụ tính toán:
- Xác định lưu lượng thấm.
- Xác định đường bão hoà trong thân đập. - Xác định gradient max.
- Kiểm tra ổn định của đập và nền.
3.3.2.2: Trường hợp tính toán:
Theo số liệu tính truyền sóng ở trên, cơn bão sẽ duy trì trong vòng 5 giờ với lưu lượng tràn q=87,65l/m/s. trong bài toán này sẽ xác định sự hoạt động của đê biển biến đổi và ảnh hưởng như thế nào trong thời gian 5 giờ trên.
* Tính toán với trường hợp chưa có sóng tràn qua- TH1
* Tính toán với trường hợp có sóng tràn qua- TH2, chia làm 10 thời đoạn tính toán (0,5giờ/thời đoạn).
Do tần suất xuất hiện q tràn là Tp = 8,58 (s)/1lần và kéo dài liên tục trong 5h với
q=87,65l/m/s không đổi, để thuận tiện cho tính toán ta giả thuyết rằng trên bề mặt luôn
có 1 lớp nước thấm trực tiếp vào đê biển theo định luật dacy trong thời gian 5 giờ. Giả thuyết mái thượng, hạ lưu và mặt đê biển là đất đắp, không có trồng cỏ (trường hợp bất lợi nhất)
3.3.2.3: Thông số phục vụ tính toán.
- Mặt cắt tính toán: Là mặt cắt bất kỳ trong khu vực đê biển chưa được gia cố và bất lợi nhất.
Hình 3.19: Mặt cắt đê biển đại diện tính toán - Chỉ tiêu cơ lý phục vụ tính toán:
Bảng 3.7: Bảng đặc trưng cơ lý đất nền kiến nghị sử dụng tính toán.
Lóp - Đới Dung trọng Kn/mP 3 Chỉ tiêu cơ học Hệ số thấm K, m/s Tự nhiên Bão hòa
Tự nhiên Bão hòa
φ(độ) (Kpa) C φ(độ) (Kpa) C Đất đắp đê 18.25 19.64 22 4.10 19 2.73 1.25x10P -6 Lớp đất nền số 1 17.48 - 15.80 3.40 - - 9.70x10P -6 Lớp đất nền số 2 16.87 - 6.73 4.40 - - 6.50x10P -6 Lớp đất nền số 3 17.76 - 6.10 2.80 - - 3.20x10P -6
3.3.2.4: Kết quả tính toán.
Bảng 3.8: Bảng tổng hợp kết quả tính toán ổn định đê biển. TT Giai đoạn MNTL (m) MNHL (m) q(l/s/m) Jxy
max RKHLmin q thấm qua mặt cắt đập 1 TH1- Thấm ổn định 2.5 0 0 0.4785 1.276 6.6523x10P -6 2 TH2- 1 giờ 2.5 0 87,65 8.971 1.217 4.8747x10P -6 3 TH2- 2 giờ 2.5 0 87,65 6.638 1.178 5.8519x10P -6 4 TH2- 3 giờ 2.5 0 87,65 4.985 1.146 6.2390x10P -6 5 TH2- 4 giờ 2.5 0 87,65 4.084 1.062 6.4434x10P -6 6 TH2- 5 giờ 2.5 0 87,65 3.541 0.997 6.6030x10P -6
Hình 3.21: Mô hình bài tính thấm cho TH2- Thấm không ổn định
Hình 3.22: Sự thay đổi của đường bão hòa trong 5 giờ - khi có nước sóng tràn Kết luận: Từ bảng trên ta thất rằng khi có sóng tràn qua liên tục trong 5 giờ, đường bão hòa của đê biển đã biến đổi liên tục và dâng lên gần với đỉnh đê, làm tăng phạm vi bão hòa nước.
Biểu đồ K hl min- t 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 Thời gian- t K h l m in K hlmin [Kat]
Hình 3.23:Biểu đồ quan hệ KRhl min
Kết luận: Từ biểu đồ quan hệ KRhl minR- t (Hệ số ổn định mái đê biển phía hạ lưu và thời gian sóng tràn qua đỉnh đê biển, ta thấy với các điều kiện làm việc của đê biển (đã khai báo phần trên)và các thông số tác động của sóng thì hệ số ổn định
của mái hạ lưu giảm dần theo thời gian sóng tràn qua đê và sau 4.35h mái đê biển phía hạ lưu có nguy cơ mất ổn định (Khi KRhl minR< [KRatR])
Kết quả tính toán chi tiết các thông số được thể hiện tại các phụ lục đính kèm luận văn này.