Nghiên cứu sóng tràn qua tường biển tại khu du lịch Đồ Sơn, thành phố Hải Phòng

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

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nghiên cứu sóng tràn qua tường biển tại khu du lịch Đồ Sơn, thành phố Hải Phòng trình bày kết quả tính toán lưu lượng tràn qua một số mặt cắt đại diện của tuyến tường biển Đồ Sơn với với các tần suất khác nhau và xây dựng mối quan hệ giữa lưu lượng tràn trung bình q và độ cao lưu không Rc của tường biển.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu sóng tràn qua tường biển tại khu du lịch Đồ Sơn, thành phố Hải Phòng

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 NGHIÊN CỨU SÓNG TRÀN QUA TƯỜNG BIỂN TẠI KHU DU LỊCH ĐỒ SƠN, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG Tăng Xuân Thọ1, Trần Thanh Tùng2, Mai Duy Khánh2 1 Sở NN&PTNT thành phố Hải Phòng, email: thotangxuan@gmail.com 2 Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU CHUNG tại của công trình tường biển hiện có tại khu du lịch Đồ Sơn, thành phố Hải Phòng. Việt Nam là quốc gia có đường bờ biển rất dài, tỷ lệ giữa đường bờ biển so với diện tích 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU lục địa là rất lớn. Hệ thống đê biển ở miền Bắc cũng đã hình thành từ rất sớm. Bên cạnh 2.1. Lựa chọn tần suất thiết kế đó, yêu cầu bảo vệ cho các thành phố, các Do lịch sử để lại từ nhiều năm nay, tuyến khu dân cư và cơ sở hạ tầng ven biển ngày công trình bảo vệ bờ biển khu vực bán đảo càng được quan tâm. Yếu tố mặt bằng và Đồ Sơn hiện nay không thuộc hệ thống đê thẩm mĩ đối với các tường biển tại các khu điều của thành phố. Tuy nhiên xét về yếu tố đô thị ven biển cũng đặt ra những yêu cầu địa lý, tuyến tường biển bảo vệ cho bán đảo mới, phức tạp hơn. Tường biển dần trở nên Đồ Sơn có vị trí nằm giữa hai tuyến đê biển 1 phổ biến trong quy hoạch các khu dân cư và và đê biển 2 là các tuyến đê cấp III. Do vậy, khu du lịch mới hình thành, và cũng rất được có thể xem như tuyến tường biển bảo vệ khu quan tâm ở các đảo du lịch. du lịch Đồ Sơn có cùng cấp với hệ thống đê Khu du lịch Đồ Sơn, thuộc quận Đồ Sơn, biển I, II và là công trình cấp III. Theo thành phố Hải Phòng là một ví dụ điển hình. TCVN 9901:2014, công trình đê biển cấp III Tường biển ở khu du lịch Đồ Sơn đã được xây có tần suất thiết kế P = 2%. Tuy nhiên trong dựng từ khá lâu với kết cấu đơn giản. Hàng thực tế, tường biển tại Đồ Sơn thường xuyên năm, cứ vào mùa mưa bão, tường biển ở khu bị nước tràn ngay cả trong điều kiện không du lịch Đồ Sơn lại bị sóng bão làm gãy, đổ, hư có gió bão lớn. Do vậy, ngoài tính toán lưu hỏng, lượng sóng tràn, sóng bắn tóe lớn ảnh lượng tràn ứng qua tường với tần suất thiết kế hưởng rất lớn sự an toàn và đời sống sinh hoạt 2%, tác giả sẽ tính toán thêm lưu lượng tràn của người dân, các hộ kinh doanh và du khách ứng với các tần suất 5% và 20% để đánh giá tới nghỉ dưỡng tại khu du lịch này. mức độ tràn qua tường biển ở Đồ Sơn với các Bài báo trình bày kết quả tính toán lưu tần suất thấp hơn. lượng tràn qua một số mặt cắt đại diện của tuyến tường biển Đồ Sơn với với các tần suất 2.2. Tính toán các tham số sóng, mực khác nhau và xây dựng mối quan hệ giữa lưu nước thiết kế lượng tràn trung bình q và độ cao lưu không Mực nước thiết kế được tính toán theo phụ Rc của tường biển. Kết quả tính toán lưu lục B của Tiêu chuẩn TCVN: 9901-2014. lượng sóng tràn được sử dụng để đánh giá Nghiên cứu đã lựa chọn MNTK theo các tần mức độ hư hỏng của các đoạn tường với các suất 1%, 2%, 5% và 20% được tính toán sẵn kịch bản tính toán. Kết quả phân tích, đánh cho vị trí MC10 thuộc phường Bàng La - giá của bài báo sẽ là cơ sở giúp thành phố quận Đồ Sơn - TP. Hải Phòng (có tọa độ Hải Phòng nghiên cứu khắc phục những tồn 20°42'E; 106°46'E) là nơi gần tuyến tường 193
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 biển Đồ Sơn nhất, được chọn để tra cứu mực của bãi trước. Có 4 loại mặt cắt tường đại nước thiết kế. diện trên toàn tuyến tường biển Đồ Sơn được Các tham số sóng nước sâu khu vực tính xét đến như trong Hình 1. Công thức tính toán được tính theo các số liệu sóng cực trị toán có xét tới nhiều yếu tố bất lợi như ảnh nhiều năm thu thập tại trạm Bạch Long Vỹ. hưởng của bãi trước, lực xung kích của sóng Dựa vào đường tần suất Weibull xác định được khi va đập vào tường: chiều cao sóng tại vùng nước sâu tương ứng - TH1: với 0,1 < Rc/Hm0 < 1,35: với các tần suất. Sóng từ vùng nước sâu được 0,5 q  Hm0   R  tính toán lan truyền đến chân công trình bằng  0,0155  exp  2,2 c  (2.2)  hS  Hm0  phần mềm WADIBE. Quan hệ giữa chiều cao gH3m0  m1,0   và chu kỳ sóng được tính toán theo Linh và - TH2: với Rc/Hm0 ≥ 1,35: Tuấn (2015). Các tham số sóng nước sâu và 0,5 3 MNTK được thể hiện trong bảng dưới đây: q  H m0   Rc   0, 0020   H  (2.3)  hS Bảng 1. Tham số đầu vào tương ứng gH 3m 0  m 1,0   m0  với từng tần suất tính toán Trong đó: q: lưu lượng tràn đơn vị (m3/s/m); Hm0: chiều cao sóng mômen 0 trước công trình P (%) MNTK Hs(m) Tp (s) S0 (m); Rc: chiều cao lưu không (m); h: độ sâu 1 3.99 5.79 10.35 0.049 nước trước chân công trình (m); Sm-1,0: độ dốc 2 3.38 7.02 10.17 0.048 sóng ứng với chu kỳ đặc trưng phổ sóng Tm-1,0; 5 2.72 7.73 9.88 0.046 g: gia tốc trọng trường (m/s2). 20 1.97 5.58 9.22 0.042 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tính toán truyền sóng cho các đoạn tường 3.1. Kết quả tính toán sóng tràn cho các biển số 2, 3, 4, 5, 7 và 9 với mặt cắt ngang đoạn tường biển tương ứng. Vị trí của các đoạn tường biển Kết quả tính toán lưu lượng tràn cho các được trình bày tại Hình 1. đoạn tường biển Đồ Sơn theo tần suất (Bảng 2) cho thấy lưu lượng tràn trên toàn tuyến là rất lớn. Trong đó đoạn tường biển số 4 và số 5 là hai đoạn có lưu lượng tràn lớn nhất, đoạn tường số 2 và 9 có lưu lượng tràn nhỏ nhất. Có thể thấy đoạn 4 và 5 là các vị trí có nguy cơ hư hỏng do sóng tràn cao hơn hẳn so với các đoạn tương biển khác ở khu vực Đồ Sơn. Bảng 2. Kết quả tính toán qtràn với các tần suất tính toán cho các đoạn tường biển Mặt q1% q2% q5% q20% Hình 1. Các mặt cắt tính toán truyền sóng cắt (l/s/m) (l/s/m) (l/s/m) (l/s/m) 2.3. Tính toán sóng tràn qua tường D2 328.2 124.7 29.2 2.1 Sóng tràn qua tường biển Đồ Sơn tính toàn D3 306.4 137.4 44.3 7.8 bằng công thức EurOtop (2018) cho tường D4 528.3 278.3 119.8 31.2 đứng dạng đơn giản vì đây là công thức tính toán sóng tràn được sử dụng khá phổ biến D5 689.8 359.1 152.5 39.4 trên thế giới và tại Việt Nam, và có độ tin cậy D7 458.7 183.1 47.8 3.1 phù hợp. Mặt khác công thức EurOtop (2018) có xét tới nhiều yếu tố bất lợi như ảnh hưởng D9 262.1 103.8 25.9 1.6 194
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 Lưu lượng tràn ứng với các tần suất 1% và người và phương tiện sau tường hiện tại là 2% đều rất lớn (nhỏ nhất là 100 l/s/m), cá khá thấp. Với tần suất 2% thì toàn tuyến sẽ bị biệt có những vị trí, lưu lượng tràn lên tới hư hỏng, kể cả được gia cố, bảo vệ hoàn trên 600 l/s/m. Với tần suất 5% thì lưu lượng chỉnh. Các báo cáo đánh giá hư hỏng tường tràn trung bình cũng xấp xỉ 50 l/s/m. Ngay cả biển tại Đồ Sơn sau bão và các đợt gió mùa khi tần suất tính toán P = 20% thì lưu lượng Đông Bắc mạnh trong nhiều năm qua cho tràn tại đoạn 4 và 5 cũng đạt trên 30 l/s/m, thấy, chỉ cần xuất hiện bão cấp 9, cấp 10 trong khi các đoạn còn lại đều < 5l/s/m. hoặc gió mùa Đông Bắc mạnh, trung vào thời 3.2. Mức độ hư hỏng theo tần suất điểm triều cường là tường biển tại Đồ Sơn đã bị hư hỏng nghiêm trọng. Điều đó khẳng định Mức độ tác động của lưu lượng tràn qua rằng, kết cấu tường biển hiện tại ở Đồ Sơn tường biển đối với sự an toàn của công trình chưa đảm bảo an toàn và thường xuyên bị hư được đánh giá theo Bảng D2, Phụ lục D - hỏng kể cả với tần suất 20%. TCVN 9901:2014 và trình bày tại Bảng 3. Nghiên cứu cũng đã xây dựng tương quan Bảng 3. Đánh giá ảnh hưởng của sóng giữa chiều cao lưu không với lưu lượng sóng tràn lên tuyến tường biển Đồ Sơn tràn cho các tường biển ở Đồ Sơn, thể hiện ở Hình 2. P% q (l/s/m) Mức ảnh hưởng Công trình bị hư hỏng 4. KẾT LUẬN q > 50 trên toàn 2 mặc dù được gia cố bảo tuyến Bài báo đã trình bày kết quả tính toán lưu vệ hoàn chỉnh lượng tràn tại các đoạn tường biển ở khu vực Công trình bị hư hỏng Đoạn 4 và số 5: Đồ Sơn với các tần suất sóng và mực nước mặc dù được gia cố bảo q > 50 1%, 2%, 5% và 20%. Kết quả tính toán sóng vệ hoàn chỉnh 5 tràn theo công thức EurOtop (2018) cho thấy, Công trình bị hư hỏng Các đoạn khác: ứng với tuần suất 1%, 2% và 5% thì hầu như nếu mái sau không 20 < q < 50 các đoạn tường biển đều có lưu lượng tràn được bảo vệ Công trình bị hư hỏng > 50 l/s/m và có nguy cơ bị hư hỏng rất cao Đoạn số 4 và 5: ngay cả khi đã được gia cố, bảo vệ. Đối với nếu mái sau không 20 < q < 50 tần suất 20% thì đoạn số 4 và 5 có lưu lượng được bảo vệ tràn > 30 l/s/m. Các đoạn tường này có nguy 20 Đoạn số 1, 2 và Bị hư hỏng nếu đỉnh 7: 2 < q < 20 không được gia cố cơ hư hỏng cao ngay cả khi được gia cố, bảo vệ, các đoạn còn lại sẽ bị hư hỏng nếu không Công trình không bị hư Đoạn số 9: q < 2 được gia cố, bảo vệ. Bài báo cũng cho thấy hỏng vai trò của độ cao lưu không Rc đối với lưu lượng sóng tràn của tường biển tại Đồ Sơn. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Thị Linh và Thiều Quang Tuấn, 2015. Xây dựng quan hệ chu kỳ và chiều cao của sóng gió cho mùa vùng biển Bắc và Bắc Trung Bộ nước ta. Hội nghị KHTN 2015, Đại học Thủy lợi, Hà Nội, 407 - 409. [2] EurOtop, 2018. Manual on wave overtopping of sea defences and related structures. Second Hình 2. Tương quan giữa Rc và q Edition. [3] Tiêu chuẩn quốc gia, 2014. TCVN Kết quả đánh giá cho thấy, mức độ đảm 9901:2014 Công trình Thủy lợi - Yêu cầu bảo an toàn của tường biển tại Đồ Sơn cho thiết kế đê biển. 195