zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Lựa chọn vị trí đặt kết cấu ngầm trên thềm đảo nổi xa bờ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

8
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Lựa chọn vị trí đặt kết cấu ngầm trên thềm đảo nổi xa bờ trình bày các nội dung: Truyền sóng trên thềm đảo; Lựa chọn vị trí đặt kết cấu ngầm. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sóng nước sâu khi truyền đến đỉnh vách dốc đứng sẽ trải qua các quá trình biến hình phức tạp làm phổ sóng biến đổi, từ hình dạng nhọn sang dạng bẹt hơn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Lựa chọn vị trí đặt kết cấu ngầm trên thềm đảo nổi xa bờ

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 LỰA CHỌN VỊ TRÍ ĐẶT KẾT CẤU NGẦM TRÊN THỀM ĐẢO NỔI XA BỜ Phạm Thị Thúy1, Lê Hải Trung2, Trần Thanh Tùng2 1 Trường Đại học Thủy lợi và Đại học kỹ thuật Lê Quý Đôn, email: thuy39vtl@gmail.com 2Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU CHUNG của giải pháp là công việc cần thiết. Nội dung này được thực hiện thông qua kết quả thử Đảo san hô xa bờ là một đối tượng nghiên cứu có tính đặc thù, hoàn toàn khác biệt so nghiệm bằng thí nghiệm mô hình vật lý sẽ với các dạng rạn viền bờ, rạn chắn bờ. Đảo trình bày trong phần tiếp theo. san hô xa bờ được tạo thành từ các khối núi 2. THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH VẬT LÝ ngầm ở độ sâu mực nước lớn, 1000 tới 1500 m. Trên bề mặt các khối núi này có thể hình 2.1. Các điều kiện nguyên hình thành một bộ phận nhô lên khỏi mặt nước ngay - Địa hình nguyên hình được lựa chọn đưa cả khi thủy triều lên cao nhất gọi là lõi đảo. vào thí nghiệm như sau: phần lõi đảo ở mức Thềm san hô xung quanh mở rộng với diện độ cao: +4m; phần thềm san hô rộng trung tích lớn gấp nhiều lần phần nổi. Ngoài thềm bình 300-1000m tương đối bằng phẳng; vách san hô là vách dốc đứng, ăn xuống biển sâu. dốc đứng (fore-reef slope) 1/5, [1]. Để bảo vệ bờ cho phần lõi đảo, công trình - Độ sâu mực nước trên thềm dao động kè đã được xây dựng với kết cấu tường bê tông theo địa hình thềm và thủy triều. Trung bình trọng lực. Sau khi xây kè, do hoạt động của mực nước trên thềm từ 2-4.0m [1]. con người mà có nhiều nơi quần thể sinh vật - Điều kiện sóng: Sóng khí hậu với hướng trên thềm đảo không được bảo vệ, quá trình sóng chủ đạo là Đông Bắc và Bắc có chiều phá hủy san hô xảy ra, xói lở ngày càng cao và chu kỳ lần lượt bằng Hs = 2.0-2.5m và nghiêm trọng. Trên thềm san hô, một số doi cát sóng cực trị có thể lên tới trên 10m. [1] hình thành một cách tự nhiên nhưng không cố 2.2. Điều kiện máng sóng thí nghiệm định mà có xu thế di chuyển (một phần) xung Thí nghiệm được thực hiện tại máng sóng quanh lõi đảo tùy theo mùa sóng gió. Bên cạnh thuộc Phòng Thí nghiệm Thủy lực tổng hợp - đó, các đảo san hô xa bờ nằm ở khu vực có chế Trường Đại học Thủy lợi. Máng có chiều dài thủy động lực phức tạp, thường xuyên chịu tác tổng là 50m, chiều cao 1.2m và chiều rộng động của bão, áp thấp nhiệt đới. 1m. Máng có thể tạo sóng đều hoặc sóng Với mục đích tăng khả năng chống xói lở cho bờ, góp phần tôn tạo, mở rộng bãi đảo và ngẫu nhiên theo một số dạng phổ sóng phổ tạo ra môi trường thuận lợi cho san hô và các biến như phổ JONSWAP hay Peirsion- sinh vật biển sinh trưởng và phát triển thì cần Moskowitz (PM) với chiều cao sóng ngẫu một giải pháp công trình. Yêu cầu của giải nhiên tối đa có thể tạo ra trong máng là 0.3m pháp này là phải có tính linh động, có khả và chu kỳ là 3s. năng di chuyển và bố trí ở khu vực khác 2.3. Phương án thí nghiệm trong trường hợp cần thiết. Giải pháp được Căn cứ vào điều kiện nguyên hình và năng kiến nghị là kết cấu ngầm đặt trên thềm đảo. lực của máng sóng thí nghiệm, tỉ lệ mô hình thí Xác định vị trí đặt kết cấu ngầm trên thềm nghiệm được lựa chọn lần lượt là 1/40; 1/20 và đảo sao cho phát huy được hiệu quả tối ưu 1/15. Thí nghiệm được thực hiện với 16 kịch 196
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 bản như Bảng 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm được Các tham số đo đạc trực tiếp từ thí nghiệm sơ họa ở Hình 1. là chiều cao sóng và chu kỳ sóng. Đối với vùng nước sâu chiều cao sóng được xác định Bảng 1. Các kịch bản thử nghiệm là chiều cao sóng ý nghĩa Hs và chu kỳ sóng Mô hình Nguyên hình Tp xác đinh tại vị trí đỉnh của phổ sóng ở biên Tỉ lệ Hs T D Hs T D nước sâu. Đối với vùng nước nông trên thềm (cm) (s) (cm) (m) (s) (cm) lúc này thay vì sử dụng chiều cao sóng Hs và 5 1.2 5.0 2 4.65 2 chu kỳ Tp người ta thường dùng chiều cao 10 1.4 7.5 4 5.42 3 sóng mô men Hmo và chu kỳ phổ sóng đặc 1/40 15 1.6 10 6 6.20 4 trưng Tm-1,0 [2]. 20 1.8 8 7.75 Hệ số truyền sóng Kt-S-D là tỷ số giữa chiều 1/20 20 2.0 20.0 4.4 6.97 4 cao sóng nước nông trên thềm Hs,S và chiều 1/15 20 2.1 26.5 3.3 6.97 4 H s,S cao sóng nước sâu Hs,D: Kt_S_D = H s,D P1 P2 P3 P4 P5 P6 Sóng ngẫu nhiên Bản sóng Hình 1. Sơ đồ thiết kế thí nghiệm và bố trí thiết bị đo đạc 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Truyền sóng trên thềm đảo hiện nhiều đỉnh với giá trị mật độ năng lượng của phổ sóng chênh lệch ít hơn. Sóng có xu Sóng nước sâu khi truyền lên đảo gặp vách hướng phát triển về nơi có tần số thấp hơn dốc đứng, sóng bị vỡ đột ngột, năng lượng và (sóng dài hơn). Kết quả cho thấy, sóng dài phát chiều cao sóng đều giảm mạnh. Sóng truyền có triển ở những kịch bản mực nước thấp, và thể chia thành hai khu vực: vùng sóng vỡ tại trong cùng một mực nước, sóng tới càng lớn vách dốc đứng (năng lượng sóng bị tiêu tán do thì sóng thứ cấp có chu kỳ càng dài. sự suy giảm đột ngột của độ sâu) và vùng phía sau khu vực vách dốc đứng (năng lượng sóng a) Sóng nước sâu bị tiêu tán do ma sát với thềm san hô) [2]. Hệ số truyền sóng Kt_S_D trên thềm đảo có xu hướng giảm dần theo hướng từ khu vực sóng vỡ lân cận vách dốc đứng vào đến lõi đảo. b) Sóng trên thềm tại đầu đo P5 Hình 2. Sóng vỡ trên vách dốc đứng Phổ sóng cũng có sự thay đổi trong quá trình sóng truyền lên đảo. Phổ sóng ở khu vực nước sâu xuất hiện một đỉnh nhọn, trong khi đó sóng Hình 3. Kết quả phổ sóng đo đạc từ thí hình thành trên thềm là sóng thứ cấp, phổ sóng nghiệm ứng với độ sâu mực nước 7.5cm; có xu thế bị biến dạng, hình dạng bẹt hơn, xuất chiều cao sóng nước sâu 10cm và chu kỳ 1.4s 197
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 3.2. Lựa chọn vị trí đặt kết cấu ngầm Trong đó trục tung biểu thị hệ số truyền Kết quả thí nghiệm sóng truyền trên thềm sóng Kt_S_D; trục hoành là khoảng cách tương với các kịch bản trong Hình 4: đối từ đỉnh rạn đến điểm đặt đầu đo sóng (X) và bề rộng thềm (B). Hình 4. Hệ số truyền sóng theo khoảng cách trên thềm với các kịch bản Việc lựa chọn vị trí đặt kết cấu ngầm được chảy, gây ra xói lở cục bộ và sụt lún bờ. Với xem xét căn cứ vào mục đích khai thác, sử tất cả các kịch bản, tại P6 (X/B0,7) đều cho dụng đối với bãi biển cần được bảo vệ. Nếu vị thấy Hmo6 > Hm05. Do đó kết cấu ngầm cũng trí xây dựng quá gần bờ có thể bờ lõi đảo sẽ bị không nên đặt quá gần bờ đảo. xói mạnh và bờ đảo sẽ bị sụt lún; Khi đặt quá 4. KẾT LUẬN xa bờ hiệu quả giảm sóng của công trình sẽ không cao. Theo các tài liệu tham khảo, khoảng Từ kết quả nghiên cứu cho thấy: cách giữa bờ và kết cấu ngầm nên trong khoảng - Sóng nước sâu khi truyền đến đỉnh vách 1-1,5 lần chiều dài sóng nước sâu. dốc đứng sẽ trải qua các quá trình biến hình Đối với bài toán sóng truyền trên thềm phức tạp làm phổ sóng biến đổi, từ hình dạng nhọn sang dạng bẹt hơn. Sóng thứ cấp trên thềm đảo, sóng nước sâu trải qua quá trình biến đảo có chiều cao giảm và chu kỳ sóng dài hơn. hình phức tạp. Từ kết quả truyền sóng trên - Đặc điểm sóng truyền trên đảo: Sóng bị Hình 4 cho thấy sóng nước sâu (tại P1) khi vỡ, chiều cao sóng giảm mạnh tại lân cận gặp vách dốc đứng sóng sẽ bị vỡ, tổn thất đỉnh vách dốc, sóng thứ cấp hình thành và năng lượng cục bộ tại vị trí lân cận đỉnh dốc truyền trên thềm đảo đến vị trí khoảng một sẽ làm năng lượng và chiều cao sóng giảm đi nửa chiều dài thềm thì sóng thứ cấp dần dần rất nhanh (tại P2). Sóng thứ cấp sau đó hình ổn định, khi truyền đến gần bờ đảo, sóng thứ thành tiếp tục truyền vào bờ. Lúc đầu khi mới cấp lại có xu thế bị mất ổn định do ảnh hình thành sóng còn chưa ổn định (tại P3), do hưởng của sự phản xạ sóng từ bờ. ma sát với đáy, năng lượng và chiều cao sóng - Vị trí kiến nghị đặt kết cấu ngầm thứ cấp tiếp tục giảm nhưng chậm hơn và sau 0,5 ≤ X/B ≤ 0,7. đó dần ổn định tại các vị trí P4, P5. Sóng tiếp - Vị trí đặt kết cấu ngầm như kiến nghị áp tục tiến vào bờ, lúc này ngoài ma sát đáy, sự dụng cho thềm đảo có bề rộng đủ lớn (trung ảnh hưởng đáng kể của sóng phản xạ từ bờ bình 300m - 1000m). Khi đảo có thềm rất hẹp, tới sóng truyền làm cho sóng truyền bị mất sóng sau khi bị vỡ tại vách dốc đứng không có ổn định. Kết quả là chiều cao sóng tổng sau đủ chiều dài để ổn định, kiến nghị này sẽ không đó không còn ổn định mà lại tăng lên. phù hợp. Trong trường hợp đó sẽ phải sử dụng Với cả 03 tỉ lệ thử nghiệm 1/40; 1/20 và giải pháp khác (công trình giảm sóng đặt ở khu 1/15, ở vị trí X/B ≥ 0,5 thì sóng thứ cấp sau sóng vỡ...), cần được nghiên cứu thêm. khi hình thành đã ổn định. Như vậy, về mặt thủy động lực thì vị trí có thể đặt kết cấu 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO ngầm tại vị trí X/B  0,5. Tuy nhiên sóng thứ [1] Phạm Thị Thúy, "Tiểu luận tổng quan về cấp sau khi tiến đến gần bờ đảo sẽ bị ảnh quá trình truyền sóng qua rạn ngầm nhân hưởng mạnh bởi sự phản xạ từ bờ đảo, nếu tạo trên thềm đảo nổi xa bờ," Hà Nội, 2021. bờ đảo là các công trình cứng, độ dốc lớn, sự [2] Thiều Quang Tuấn, Đinh Quang Cường "Wave Transmission Across Steep phản xạ này là rất lớn. Dòng phản hồi từ bờ Submerged Reefs," International Conference đảo có thể tương tác với sóng truyền, với kết on Asian and Pacific Coasts (APAC 2019) cấu ngầm làm tăng chiều cao sóng, tăng dòng Springer, Singapore, pp. 687-694, 2019. 198

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.