Báo cáo khoa học: "nghiên cứu về công trình nuôi bãi nhân tạo để tôn tạo bãi biển"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

128
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Trên thế giới cũng nh- ở n-ớc ta đã và đang nghiên cứu các công trình bảo vệ bờ biển để giảm nhẹ thiệt hại thiên tai gây ra một cách có hiệu quả nhất. Hiệu quả mà công trình h-ớng đến phải xét toàn diện về kỹ thuật, kinh tế và môi tr-ờng. Ph-ơng pháp truyền thống là dùng các công trình có kết cấu khối lớn bằng bê tông, bê tông cốt thép, đá hộc,…

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "nghiên cứu về công trình nuôi bãi nhân tạo để tôn tạo bãi biển"

nghiªn cøu vÒ c«ng tr×nh nu«i b∙i nh©n t¹o ®Ó t«n t¹o b∙i biÓn ThS. NguyÔn ViÕt thanh Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i GS. ts. l−¬ng ph−¬ng hËu Tr−êng §¹i häc X©y dùng Tãm t¾t: Trªn thÕ giíi còng nh− ë n−íc ta ®· vμ ®ang nghiªn cøu c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê biÓn ®Ó gi¶m nhÑ thiÖt h¹i thiªn tai g©y ra mét c¸ch cã hiÖu qu¶ nhÊt. HiÖu qu¶ mμ c«ng tr×nh h−íng ®Õn ph¶i xÐt toμn diÖn vÒ kü thuËt, kinh tÕ vμ m«i tr−êng. Ph−¬ng ph¸p truyÒn thèng lμ dïng c¸c c«ng tr×nh cã kÕt cÊu khèi lín b»ng bª t«ng, bª t«ng cèt thÐp, ®¸ héc,… ®Ó khèng chÕ c¸c biÕn ®éng bê biÓn. C¸c thËp niªn gÇn ®©y, ng−êi ta ®· vμ ®ang h−íng ®Õn ph−¬ng ¸n b¶o vÖ bê biÓn d−íi d¹ng c«ng tr×nh mÒm, cã tÝnh chÊt th©n thiÖn víi m«i tr−êng vμ ®êi sèng con ng−êi. Bμi b¸o nμy giíi thiÖu vÒ thiÕt kÕ c«ng tr×nh nu«i b·i nh©n t¹o ®Ó chèng s¹t lë bê biÓn, t«n t¹o c¸c b·i t¾m. Summary: In the world and also in Vietnam we have been studying shore protection project to reduce the most disastrous damage. The effectiveness of project has to consider technology, economy and environment. The traditional method is to use the structures made of concrete, reinfored concrete, and stone… to protect shore from morphology dynamic. In the CT 2 near decades, we have been directing toward shore protection project as soft structure, which friendly with environment and people living. This article introduce about beach nourishment design to protect shore from erosion, and regenerate beach. I. Giíi thiÖu chung C«ng tr×nh nu«i b·i nh©n t¹o (CTNBNT) lµ lo¹i c«ng tr×nh dïng ph−¬ng ph¸p nh©n t¹o ®em c¸t tõ n¬i kh¸c ®Õn bï lÊp vµo sè c¸t bÞ cuèn ®i ë ®o¹n bê cÇn b¶o vÖ, phôc håi tr¹ng th¸i tù nhiªn cña c¶nh quan. C«ng tr×nh ®−îc sö dông ®Çu tiªn t¹i ®¶o Coney cña Mü n¨m 1922. KÓ tõ ®ã cã rÊt nhiÒu CTNBNT tõ nhá ®Õn lín ®· ®−îc x©y dùng ë nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi vµ ®· thu ®−îc c¬ b¶n nh÷ng kinh nghiÖm phong phó vÒ CTNBNT. ViÖc thiÕt kÕ, x©y dùng c¸c CTNBNT ngµy cµng thu ®−îc nhiÒu thµnh c«ng lín ë §an M¹ch, Hµ Lan, vµ nhÊt lµ NhËt B¶n. ë ViÖt Nam, CTNBNT s¬ khai lµ nh÷ng thö nghiÖm vÒ t«n t¹o b·i t¾m ë B·i Ch¸y, TuÇn Ch©u, C¸t Bµ,... nh−ng ch−a øng dông cho tr−êng hîp chèng s¹t lë bê biÓn. II. Tr×nh tù thiÕt kÕ Kh¸i qu¸t chung qu¸ tr×nh cña c«ng tr×nh NBNT tõ lóc b¾t ®Çu ®Ò ta ý t−ëng ®Õn qu¸ tr×nh thùc hiÖn t¸i nu«i b·i trong t−¬ng lai ®−îc USACE (1995) ®Ò xuÊt thÓ hiÖn trªn h×nh 1.
HiÖu qu¶ cña c«ng tr×nh ®em l¹i cho ®Þa ph−¬ng Môc tiªu cña dù ¸n vµ C¸c tiªu chuÈn thùc thi Ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ ®Ó Xem xÐt vÊn ®Ò lùa chän c¸c ph−¬ng ¸n kinh tÕ cña dù ¸n Xem xÐt, ®¸nh gi¸ vÊn ®Ò Xem xÐt vÊn ®Ò kinh tÕ vÒ m«i tr−êng cña ®Þa ph−¬ng/nhµ n−íc Lùa chän ph−¬ng ¸n tèi −u ThiÕt kÕ cuèi cïng vµ tiÕn hµnh x©y dùng CT 2 Theo dâi, gi¸m s¸t, duy tu b¶o d−ìng vµ t¸i nu«i b∙i H×nh 1. C¸c b−íc thiÕt kÕ c«ng tr×nh NBNT III. C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña c«ng tr×nh NBNT Mét c«ng tr×nh NBNT gåm c¸c th«ng sè c¬ b¶n cÇn x¸c ®Þnh nh− d−íi ®©y: §é s©u kÕt thóc; H×nh d¹ng mÆt c¾t ngang; Cao ®é vµ m¸i dèc ®ôn c¸t; Cao ®é, chiÒu réng, m¸i dèc thÒm c¬ b·i; M¸i dèc c«ng tr×nh nu«i b·i; Khèi l−îng vËt liÖu nu«i b·i.
6 Cao ®é ®ôn c¸t §−êng ®Þa h×nh tù nhiªn MÆt c¾t thiÕt kÕ 4 MÆt c¾t thiÕt kÕ + nu«i b·i t¨ng c−êng Cao ®é thÒm c¬ 2 m Mùc n−íc 0 -2 -4 -6 0 100 200 300 400 500 600 H×nh 2. C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña mét c«ng tr×nh NBNT IV. C¬ së thiÕt kÕ h×nh d¹ng mÆt c¾t ngang c«ng tr×nh nu«i b·i C¬ së x¸c ®Þnh ®é s©u kÕt thóc C«ng thøc Hallermeier (1978, 1981) tÝnh to¸n ®é s©u kÕt thóc nh− sau: ⎛ H2 ⎞ D C = 2,28H e − 68,5⎜ e ⎟ (1) ⎜ gT 2 ⎟ ⎝e ⎠ CT 2 trong ®ã: He - chiÒu cao sãng h÷u hiÖu (m); Te - chu kú sãng h÷u hiÖu (s); g - gia tèc träng tr−êng (m/s2). C¬ së ®Ó x¸c ®Þnh h×nh d¹ng mÆt c¾t ngang H×nh d¹ng cña mÆt c¾t thiÕt kÕ lµ c¬ së ®Ó tÝnh to¸n l−îng vËt liÖu nu«i b·i yªu cÇu vµ lµ d÷ liÖu ®Çu vµo m« h×nh ®Ó ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ kÝch th−íc cña thÒm c¬ b·i vµ ®ôn c¸t. Víi môc ®Ých ®¹t ®−îc ®ôn c¸t vµ thÒm c¬ b·i thiÕt kÕ, vËt liÖu nu«i b·i ph¶i b¶o ®¶m thÝch hîp víi toµn bé b·i ®Õn phÝa ngoµi ®é s©u kÕt thóc. C¬ së tÝnh to¸n khèi l−îng vËt liÖu nu«i b·i cÇn thiÕt trªn mÆt c¾t ngang Khèi l−îng vËt liÖu nu«i b·i lµ khèi l−îng c¸t cÇn thiÕt ®Ó ®¹t ®−îc mÆt c¾t ngang nh− mong muèn cña ng−êi thiÕt kÕ. Mèi quan hÖ gi÷a viÖc sö dông vËt liÖu víi c¸c ®Æc tr−ng ®−êng kÝnh h¹t kh¸c nhau, ®−îc thÓ hiÖn trong 3 lo¹i mÆt c¾t nu«i b·i (h×nh 3) do Dean ®Ò xuÊt n¨m 1991: + MÆt c¾t giao nhau + MÆt c¾t kh«ng giao nhau + MÆt c¾t ngËp
Dean (1991) ®−a ra tiªu chuÈn ®Ó ph©n biÖt mÆt c¾t giao nhau hay kh«ng giao nhau theo bÊt ®¼ng thøc sau: 3/2 3/2 ⎞ ⎛A ⎞ ⎛A ⎟ +⎜ N ⎟ W⎜ N 1 MÆt c ¾t kh«ng giao nhau ⎟ ⎜A ⎟ ⎜D ⎠ ⎝F ⎠ ⎝C W B DC a) MÆt c¾t giao nhau W B DC b) MÆt c¾t kh«ng giao nhau CT 2 B DC c) MÆt c¾t ngËp H×nh 3. Ba lo¹i mÆt c¾t c«ng tr×nh nu«i b·i c¬ b¶n T−¬ng øng víi mçi lo¹i mÆt c¾t trªn ta x¸c ®Þnh ®−îc khèi l−îng nu«i b·i t−¬ng øng. Khèi l−îng tÝnh to¸n øng víi c¸c c«ng thøc trªn lµ khèi l−îng c¸t nu«i b·i trªn 1 mÐt dµi c«ng tr×nh. Khèi l−îng nu«i b·i cña c¶ c«ng tr×nh b»ng khèi l−îng trªn 1 mÐt dµi nh©n víi chiÒu dµi c«ng tr×nh. V. Lùa chän vËt liÖu nu«i b·i B»ng c¸c nghiªn cøu t¹i hiÖn tr−êng USACE (1995) cho thÊy: - Víi vËt liÖu tù nhiªn cña b·i cã D50 > 0.2 mm, vËt liÖu nu«i b·i cã D50 trong kho¶ng ± 0.02 mm, so víi D50 vËt liÖu tù nhiªn ®−îc xem xÐt lµ phï hîp; - Víi vËt liÖu tù nhiªn cã D50 = 0.15 ÷ 0.2 mm, vËt liÖu nu«i b·i cã thÓ ®−îc coi lµ phï hîp nÕu D50 trong kho¶ng ± 0.01 mm so víi vËt liÖu tù nhiªn.
- Víi vËt liÖu tù nhiªn cã D50 < 0.15 mm, vËt liÖu ®−îc ®Ò nghÞ sö dông Ýt nhÊt b»ng vËt liÖu tù nhiªn. VI. §¸nh gi¸ tuæi thä cña c«ng tr×nh nu«i b·i Tuæi thä c«ng tr×nh NBNT lµ ®¹i l−îng ®−îc x¸c ®Þnh bëi møc ®é cña khèi l−îng vËt liÖu nu«i b·i ®−a vµo ®Ó thÕ chç khèi l−îng bïn c¸t thiÕu hôt cña mÆt c¾t tr−íc ®ã vµ tû lÖ vËt liÖu nu«i b·i ph©n t¸n ra ngoµi hai biªn cña ph¹m vi c«ng tr×nh theo h−íng däc bê biÓn, nghÜa lµ mÊt m¸t do ph©n t¸n ra khái ph¹m vi c«ng tr×nh. Sù truyÒn sãng t¹o ra vËn chuyÓn bïn c¸t däc bê lµ nguyªn nh©n chÝnh g©y ra ph©n t¸n ra ngoµi ph¹m vi c«ng tr×nh. Tuæi thä c«ng tr×nh ®−îc lÊy gi¸ trÞ nhá nhÊt trong 3 ph−¬ng ph¸p d−íi ®©y. §¸nh gi¸ tuæi thä c«ng tr×nh theo chiÒu dμi c«ng tr×nh nu«i b·i εt p(t ) = 1 − (7) aπ trong ®ã: a - mét nöa chiÒu dµi c«ng tr×nh nu«i b·i; t - thêi gian. 2 KHb C gb ⎛ ρ ⎞⎛ 1 ⎞⎛ ⎞ 1 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ε= ⎜ ρ − ρ ⎟⎜ 1 − n ⎟⎜ d + d (8) ⎟ ⎠⎝ ⎠⎝ B ⎠ 8 ⎝s c ë ®©y: dB - chiÒu cao c¬ b·i trªn mùc n−íc tÜnh; CT 2 dc - ®é s©u kÕt thóc; Hb - chiÒu cao sãng vì; Cgb - vËn tèc nhãm sãng t¹i ®−êng sãng vì; K - hÖ sè tû lÖ theo kinh nghiÖm; n - hÖ sè rçng cña bïn c¸t; ρ s , ρ - träng l−îng riªng cña h¹t bïn c¸t vµ cña n−íc. §¸nh gi¸ tuæi thä c«ng tr×nh theo ®iÒu kiÖn sãng Dean vµ Yoo (1992) ®Ò xuÊt c«ng thøc sau ®©y ®Ó tÝnh to¸n chiÒu cao sãng h÷u hiÖu: )() ⎛ n 1.2 ⎞ ⎞ ⎛ ( ⎟⎟ ⎜1 N n 2.4 ⎜ go C ⎜ ∑ K SH S ⎟⎟ ⎜ ⎟⎟ ⎜ N n=1 n ⎜ C* ⎝ ⎠⎟ ⎜ H eff = () (9) ⎟ ⎜ 1.2 N Cn ⎟ ⎜ 1 ∑ go ⎟ ⎜ N n=1 C n ⎟ ⎜ * ⎠ ⎝ trong ®ã: KS - hÖ sè gi÷a tû lÖ chiÒu cao sãng cã ý nghÜa ë vïng n−íc s©u víi chiÒu cao sãng h÷u hiÖu ë vïng n−íc s©u (KS = 0,735);
Hn - chiÒu cao sãng cã ý nghÜa trong sè n con sãng quan tr¾c ®−îc; S C n - tèc ®é sãng vì; * n - sè con sãng quan tr¾c ®−îc. §¸nh gi¸ tuæi thä c«ng tr×nh theo ®iÒu kiÖn xãi c¬ së cña khu vùc c«ng tr×nh BiÓu thøc x¸c ®Þnh thêi gian øng víi bïn c¸t nu«i b·i cßn l¹i p%: - m - m 2 − 4ln εt tp =