BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
NGUYỄN VĂN THÌN
NGHIÊN CỨU SÓNG TRÀN QUA ĐÊ BIỂN CÓ TƯỜNG ĐỈNH
Ở BẮC BỘ
Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy
Mã số chuyên ngành: 62-58-40-01
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI, NĂM 2014
Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi
Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Nguyễn Bá Quỳ
Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS. Ngô Trí Viềng
Phản biện 1: GS.TS. Đinh Văn Ưu, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học
Quốc gia Hà Nội
Phản biện 2: GS.TS.Trần Đình Hợi, Viện Nước, Môi trường và Biến đổi khí hậu
Phản biện 3: GS.TS. Trần Đình Hòa, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
vào lúc ….. giờ …. ngày ….. tháng ….. năm ….
Có thể tìm hiểu luận án tại các thư viện:
- Thư viện Quốc Gia
- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam là quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu và nước biển
dâng. Dọc theo bờ biển là những trung tâm kinh tế, văn hóa quan trọng của cả
nước. Đê biển Bắc bộ có cao trình đỉnh tương đối thấp, bề rộng mặt đê nhỏ, mái
đê phía biển, phía đồng dốc và hầu hết đê lại trực diện với biển. Theo kết quả
thống kê từ các sự cố vỡ đê trong những năm qua thì sóng tràn gây hư hại mặt đê
và mái phía đồng là phổ biến. Một giải pháp hữu hiệu để giảm sóng tràn qua đê
là xây tường đỉnh thấp đặt trên đỉnh đê, vì việc tôn cao mặt đê hay làm cơ ở phía
thượng lưu là rất tốn kém và khó khả thi, đặc biệt là những tuyến đê có hành lang
hẹp. Đến nay, các nghiên cứu ảnh hưởng của tường đỉnh thấp, đặc biệt là nghiên
cứu tương tác giữa sóng - tường và dòng chảy sóng tràn chưa đầy đủ. Việc hiểu
rõ ảnh hưởng của tường đỉnh thấp và thềm trước tường đối với sóng tràn có ý
nghĩa khoa học và thực tiễn, bổ sung luận cứ khoa học cho tiêu chuẩn kỹ thuật
đê biển hiện nay. Với ý nghĩa đó tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu sóng tràn qua
đê biển có tường đỉnh ở Bắc bộ” làm đề tài nghiên cứu của mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của tường đỉnh thấp đến lưu lượng sóng tràn trung bình
và tính chất dòng chảy sóng tràn qua đê biển, từ đó góp phần nâng cao độ tin cậy
trong tính toán sóng tràn qua đê biển để bổ sung luận cứ khoa học cho tiêu chuẩn
kỹ thuật đê biển hiện nay.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu sóng tràn qua đê biển có tường đỉnh thấp cho đê biển hiện có ở Bắc
bộ - Việt Nam.
2
4. Nội dung nghiên cứu
Tổng quan về nghiên cứu sóng tràn qua đê biển có tường đỉnh thấp; mô hình vật
lý máng sóng nghiên cứu ảnh hưởng của tường đỉnh thấp đến sóng tràn qua đê
biển; tương tác giữa sóng - tường và dòng chảy sóng tràn qua đê biển có tường
đỉnh thấp; áp dụng kết quả nghiên cứu tính toán sóng tràn qua đê biển Giao Thủy,
tỉnh Nam Định.
5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
5.1. Cách tiếp cận
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, tác giả đã tổng hợp, phân tích các công trình
nghiên cứu có liên quan trong nước và trên thế giới về sóng tràn qua đê biển có
tường đỉnh thấp. Từ đó lựa chọn hướng tiếp cận vừa mang tính kế thừa vừa mang
tính sáng tạo và phù hợp với điều kiện Việt Nam.
5.2. Các phương pháp sử dụng trong luận án
Phương pháp nghiên cứu tổng quan; phương pháp nghiên cứu thực nghiệm;
phương pháp kết hợp mô hình toán và mô hình vật lý; phương pháp nghiên cứu
ứng dụng.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Xây dựng tường đỉnh thấp trên đê nhằm nâng cao cao trình đỉnh đê, giảm thiểu
sóng tràn qua đê là giải pháp được áp dụng phổ biến do tính khả thi cao và phù
hợp với điều kiện kinh tế hiện nay của nước ta. Tuy nhiên, các nghiên cứu hiện
tại về sóng tràn qua đê biển có tường đỉnh thấp chưa đầy đủ, đặc biệt là vấn đề
tương tác giữa sóng và tường. Do đó, việc hiểu rõ ảnh hưởng của tường đỉnh thấp
đến lưu lượng sóng tràn trung bình cũng như tương tác giữa sóng – tường và tính
chất dòng chảy sóng tràn sẽ góp phần nâng cao độ tin cậy trong công tác thiết kế
đê biển có tường đỉnh ở nước ta.
3
7. Những đóng góp mới của luận án
- Làm sáng tỏ bản chất ảnh hưởng của tường đỉnh đến các đặc trưng sóng tràn
và chứng minh được tính ưu việt của thềm trước thông qua việc đi sâu phân
tích quá trình tương tác sóng – tường;
- Xây dựng được công thức thực nghiệm xác định hệ số ảnh hưởng tổng hợp
của tường đỉnh thấp trên đê đến lưu lượng sóng tràn trung bình cho trường
hợp sóng đều (2-12);
- Xây dựng được đường cong quan hệ tường minh giữa chiều cao sóng bắn với
các tham số sóng và hình học tường (Hình 2.13);
- Xây dựng được một mặt cắt ngang đê biển tường đỉnh có thềm trước hợp lý,
hiệu quả, phù hợp với thực tiễn đê biển Bắc bộ - Việt Nam (Hình 4.8).
8. Cấu trúc của luận án
Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và kiến nghị; luận án được trình bày trong 4
chương bao gồm:
Chương 1: Tổng quan nghiên cứu sóng tràn qua đê biển có tường đỉnh thấp;
Chương 2: Mô hình vật lý máng sóng nghiên cứu ảnh hưởng của tường đỉnh
thấp đến sóng tràn qua đê biển;
Chương 3: Tương tác giữa sóng - tường và dòng chảy sóng tràn qua đê biển có
tường đỉnh thấp;
Chương 4: Áp dụng kết quả nghiên cứu để tính toán sóng tràn qua đê biển Giao
Thủy, tỉnh Nam Định.
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU SÓNG TRÀN QUA ĐÊ
BIỂN CÓ TƯỜNG ĐỈNH THẤP
1.1 Tổng quan về nghiên cứu sóng tràn qua đê biển
Hiện nay, do những biến động lớn về môi trường, tác động rõ nét của biến đổi
khí hậu toàn cầu, tần suất và cường độ thiên tai ngày càng gia tăng, đặc biệt là