Thiết kế môn học công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng

Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Mục lục
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
5
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Chương 1 :
Hiệu chỉnh bình đồ.
Dựng và trươn hoá các đường đồng mức, dựng các đường trung gian: trên bình đồ
ta có nhiều đường đồng mức nên ta sẽ chọn chính các đường đồng mức làm các đường
trung gian sao cho trên bình đồ ta có được 5 ÷ 7 đường trung gian để phục vụ cho việc
thực hiện yêu cầu của đề tài. Sau khi hiệu chỉnh, ta có bình đồ như sau:
®

ê
n
g
t
ru
n
g
g
i
a
n
®

ê
n
g
®

å
n
g
m
ø
c
P
u
m
p

H
o
u
s
e
Hình 1.1. Hiệu chỉnh bình đồ.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
6
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Chương 2 :
Tính toán thông số gió.
2.1 Chuyển vận tốc gió sang điều kiện mặt nước.
Khi xác định tham số sóng và nước dồn cần chuyển vận tốc gió sang điều kiện mặt
nước. Tốc độ gió trên 10m so với mực nước trên biển được xác định theo công thức:
w
. .
f t t
v K K v=

Trong đó:
+ v
t
: Tốc độ gió ở độ cao 10m trên mặt đất, lấy trong khoảng 10’ với suất đảm bảo
đã xác định, v
t
= 20m/s.
+ K
f
: Hệ số tính đổi tốc độ gió bằng máy đo gió, xác định theo công thức:
4,5 4,5
0,675 0,675 0,9
20
f
t
K
v
= + = + =
.
+ K
t
: Hệ số tính đổi tốc độ gió sang điều kiện mặt nước, K
t
= 1 khi tốc độ gió v
t
đo
trên địa hình là bãi cát bằng phẳng và xác định theo bảng 2-1 với các dạng địa
hình khác.
Bảng 1.1. Giá trị hệ số K
f

.
Tốc độ gió
v
t
(m/s)
Giá trị K
t
khi địa hình thuộc loại
A B C
10 1,10 1,30 1,47
15 1,10 1,2 1,44
20 1,09 1,26 1,42
25 1,09 1,25 1,39
30 1,09 1,24 1,38
35 1,09 1,22 1,36
40 1,08 1,21 1,34
Chú thích:
+ A: Địa hình trống trai (bờ biển, đồng cỏ, rừng thưa, đồng bằng);
+ B: Thành phố, rừng rậm hoặc địa hình tương tự có chướng ngại vật phân bố đều,
chiều cao hơn 10m so với mặt đất;
+ C: Địa hình thành phố với chiều cao nhà hơn 10m.
Với loại địa hình B, và tốc độ gió v
t
= 20m/s, tra bảng trên ta được K
f
= 1,26
w
. . 1,26.0,9.20 22,68
f t t
v K K v⇒ = = =

m/s.
2.2 Xác định đà gió.
Khi xác định sơ bộ các thông số sóng thì giá trị của đà gió (m) đối với vận tốc gió
tính toán v
w
(m/s) cho trước được xác định theo công thức:
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
7
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
w is
w
.
v
L K
v
υ
=
Trong đó:
+ K
vis
: Hệ số, lấy bằng 5.10
11
.
+
υ
: Hệ số nhớt động học của không khí, lấy bằng 10
-5
m
2

/s.
Ta có v
w
= 22,68m/s
⇒
5
11
w is
w
10
. 5.10 . 220458
22,68
v
L K
v
υ
−
= = =
(m) = 220,458 (km).
Giá trị đà gió lớn nhất L
w
(m) cho phép lấy theo bảng 2-2 đối với giá trị vận tốc gió
tính toán cho trước:
Bảng 1.1. Giá trị đà gió theo v
w
.
Tốc độ gió v
w
(m/s)
20 25 30 40 50

Giá trị đà gió L
w
.10
-3
(m)
1600 1200 600 200 100
Như vậy với giá trị v
w
= 22,68 m/s, tra bảng trên kết hợp với nội suy ta có giá trị đà
gió lớn nhất là 1385,6.10
3
(m).
Vậy giá trị của đà gió là 220,458 km.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
8
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Chương 3 :
Xác định mực nước lan truyền sóng.
3.1 Chiều cao nước dâng do gió.
Chiều cao nước dâng do gió
( )
set
h∆
được xác định qua quan trắc thực tế. Nếu không
có số liệu quan trắc thực tế thì có thể xác định
set
h∆
theo phương pháp đúng dần (coi độ
sâu đáy biển là hằng số).

( )
2
w w
w w
.
. . os
. 0,5.
set b
set
v L
h K c h
g d h
α
∆ = + ∆
+ ∆
.
Trong đó:
+
set
h∆
: Nước dâng do nước dồn và bão;
+
b
h∆
: Nước dâng do bão (chênh lệch áp suất),
b
n
P
h
γ

∆
∆ =
Với: + ΔP: Độ chênh áp, lấy ΔP = 0,1 atm;
+ γ
n
: Trong lượng riêng của nước, γ
n
= 1,025 T/m
3
.
Vậy ta có
0,1.10
1( )
1,025
b
n
P
h m
γ
∆
∆ = = ≈
+ L
w
: Đà gió, L
w
= 220,458km;
+ v
w
: Vận tốc gió tính toán, v
w

= 22,68m/s;
+ d: Độ sâu trung bình trên đà gió, d = 20 ÷ 25m, chọn d = 25m.
+ α
w
: Góc hợp bởi hướng gió với pháp tuyến của đường bờ, α
w
= 30
0
.
+ K
w
: Hệ số lấy theo bảng 3-1
Bảng 1.1. Hệ số K
w
.
V
w
(m/s) K
w
20 2,1.10
-6
30 3,0.10
-6
40 3,9.10
-6
50 4,8.10
-6
Ta có v
w
= 22,68m/s, tra bảng kết hợp với nội suy ta được K

w
= 2,34.10
-6
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
9
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
( )
( )
2
w w
w w
2
6
2
.
. . os
. 0,5.
22,68 .220458
2,34.10 . . os30 1
9,81. 25 0,5.
49 96,76 0
1,9
set b
set
o
set
set set
set
v L

h K c h
g d h
c
h
h h
h m
α
−
⇒ ∆ = + ∆
+ ∆
= +
+ ∆
⇔ ∆ + ∆ − =
⇔ ∆ =
3.2 Mực nước lan truyền sóng.
∇
lan truyền sóng =
∇
MNTT +
set
h∆
= 2,5 + 1,9 = 4,4m.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
10
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Chương 4 :
Xác định thông số sóng khởi điểm.
Vì công trình của chúng ta là công trình nằm ở ven bờ nên việc xác định thông số
sóng phải trải qua nhiều giai đoạn tương ứng với từng phân vùng sóng khác nhau:

- Vùng sóng khởi điểm : vùng mà sóng chưa bị biến dạng,khúc xạ
- Vùng sóng biến dạng : vùng mà sóng đã chịu ảnh hưởng của đường bờ.
- Vùng sóng đổ.
- Vùng sóng tràn lên bờ theo chu lỳ (sóng leo)
Phương pháp tính toán các thông số sóng khởi điểm tùy thuộc vào tính chất của
sóng, Sóng khởi điểm là sóng có thể chịu ảnh hưởng của đường bờ hoặc không.
Ta sử dụng phương pháp 6 tia để xem thông số sóng trong vùng không ảnh hưởng
đường bờ hay là thông số sóng trong vùng chịu ảnh hưởng đường bờ. Ta nhận thấy trong
phạm vi xét thì đường bờ không phức tạp nên ta tính toán trong trường hợp thông số sóng
trong vùng không ảnh hưởng đường bờ
Sóng khởi điểm không chịu ảnh hưởng của đường bờ được chia làm 2 loại,cơ sở để
phân chia là sự liên quan giữa d và
/ 2
λ
(với
λ
là chiều dài sóng)
+ Sóng nước sâu:
/ 2D
λ
≥
+ Sóng nước nông:
/ 2D
λ
<
4.1 Xác định chiều cao, chu kì, chiều dài sóng trung bình.
Chiều cao trung bình
d
h
(m) và chu kỳ trung bình của sóng

T
(s) ở vùng nước sâu
phải xác định theo đường cong ở đồ thị hình 4.1.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
11
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Hình 1.1. Đồ thị xác định chiều cao, chu kì sóng.
Căn cứ vào các giá trị của các đại lượng không thứ nguyên
w
V/gt
,
2
/
w
VgL
,
2
/
w
Vgd
để xác định các trị số
w
d
V/hg
và
w
V/Tg
, lấy các giá trị bé nhất tìm được để tính ra
chiều cao và chu kỳ trung bình của sóng. Thời gian gió thổi t lấy bằng 21600s khi không

có số liệu.
Nếu điểm tra nằm ngoài vùng đồ thị thì chỉ tra trên đường cong bao trên và khẳng
định được sóng khởi điểm là sóng nước sâu, nếu điểm tra nằm dưới đường cong bao trên
thì sóng khởi điểm là sóng nước nông.
Khi tốc độ gió thay đổi dọc theo đà gió thì cho phép lấy
d
h
theo kết quả xác định
liên tiếp chiều cao sóng cho các đoạn có tốc độ gió không đổi.
Ta có:
+
2 2
w
9,81.25
0,48
22,68
gd
v
= =
.
+
2
w w w
9,81.21600
9342 2,95; 0,049
22,68
d
gh
gt gT
v v v

= = ⇒ = =
.
Suy ra : +
2,95.
2,95.22,68
2,95 6,8( )
9,81
w
w
v
gT
T s
v g
= ⇒ = = =
;
+
2
2
w
2
w
0,049.
0,049.22,68
0,049 2,57( )
9,81
d
d
gh v
h m
v g

= ⇒ = = =
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
12
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
+
2 2 2
w w w
9,81.220458
4204 2,85; 0,045
22,68
d
gh
gL gT
v v v
= = ⇒ = =
Suy ra: +
2,85.
2,85.22,68
2,85 6,59( )
9,81
w
w
v
gT
T s
v g
= ⇒ = = =
;
+

2
2
w
2
w
0,045.
0,045.22,68
0,045 2,36( )
9,81
d
d
gh v
h m
v g
= ⇒ = = =
Như vậy ta lấy
6,59( ); 2,36( )
d
T s h m= =
Chiều dài sóng khởi điểm: Chiều dài trung bình
d
λ
của sóng xác định theo công
thức sau:
2 2
. 9,81.6,59
67,8
2 2
d
g T

λ
π π
= = =
(m).
Ta có:
67,8
33,9
2 2
d
λ
= =
(m) > d = 25m.
Vậy sóng tính toán là sóng nước nông.
4.2 Phân vùng sóng khởi điểm.
Khi đã xác định được tham số sóng khởi điểm có thể là sóng nước sâu, có thể sóng
nước nông, ta cần xác định ranh giới của vùng sóng khởi điểm.
Vẽ mặt cắt dọc theo phương của gió.
- Nếu là sóng nước sâu lấy từ MNTT một đoạn
2
λ
;
- Nếu là sóng nước nông: ranh giới của sóng khởi điểm là vùng độ dốc i<0,001
(Trong trường hợp giá trị của suất đảm bảo nằm ngoài đường cong trên cùng thì
dùng phương pháp nội suy).
Dựa vào phần đã tính toán ở trên, ta có kết luận sóng khởi điểm là sóng nước nông,
rang giới của sóng khởi điểm là vùng có độ dốc i<0,001.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
13
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.

Chương 5 :
Xác định thông số sóng biến dạng.
5.1 Xác định chiều cao, chiều dài, độ vượt cao của sóng.
Khi xác đinh độ ổn định và độ bền của công trình, suất đảm bảo tính toán của chiều
cao sóng trong hệ sóng được lấy theo bảng 2.1- Xác định xuất bảo đảm thông số sóng của
công trình thuỷ “ trang 18, giáo trình Công trình đê chắn sóng và bảo vệ bờ biển TS. Đào
Văn Tuấn”. Với công trình đê chắn sóng mái nghiêng có gia cố bằng các khối kì dị, tra
bảng ta được suất đảm bảo tính toán của chiều cao sóng là 2%.
5.1.1 Chiều cao sóng biến dạng.
Chiều cao sóng có suất đảm bảo i% ở vùng nước nông với độ dốc đáy
≥
0,001 được
xác định theo công thức:
. . . .
i t r l i d
h k k k k h=
Trong đó:
+ k
t
: Hệ số biến hình;
+ k
r
: Hệ số khúc xạ;
+ k
l
: Hệ số tổn thất;
+ k
i
: Được xác định như sóng nước sâu.
5.1.1.1 Hệ số biến hình k

t
.
Hệ số biến hình k
t
lấy theo đồ thị 5-1 theo đường cong 1 và tỉ số
d
d
λ
.
Hình 1.1. Đồ thị xác định k
t
.
Ta có bảng tính sau:
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
14
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Bảng 1.1. Tính hệ số biến hình k
t
.
Chiều sâu d
(m)
d
d
λ
K
t
23.4 0.35 0.975
21.4 0.32 0.952
18.4 0.27 0.935

13.4 0.20 0.920
9.4 0.14 0.915
6.4 0.09 0.935
4.4 0.06 0.990
5.1.1.2 Hệ số khúc xạ k
r
.
Hệ số khúc xạ được xác định theo công thức:
a
a
k
d
r
=
(4.2)
Trong đó:
+ a
d
: khoảng cách giữa các tia sóng cạnh nhau vùng nước sâu (a
d
= 25÷50 (m));
+ a : khoảng cách giữa chính các tia sóng đó nhưng theo đường thẳng vẽ qua một
điểm cho trước ở vùng nươc nông (m).
Trên mặt bằng khúc xạ, các tia sóng ở vùng nước sâu phải lấy theo hướng lan
truyền sóng đã được cho trước, còn ở vùng nước nông thì phải kéo dài các tia đó phù hợp
với sơ đồ và các đồ thị trên hình 5-2.
Hình 2.1. Sơ đồ khúc xạ sóng.
Để xác định các giá trị a, a
d
trên ta cần làm như sau:

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
15
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
- Giả định 3 chùm tia sóng vùng sóng khởi điểm;
- Vẽ các tia khúc xạ.
+ Trơn hoá đường đồng mức,
+ Lấy các đường đồng mức trung gian (các đường trung bình – sóng bắt đầu lệch
hướng từ đây).
+ Vẽ ta sóng từ vùng khởi điểm vào vùng khúc xạ:
Tia sóng từ vùng khởi điểm gặp đường trung bình thứ nhất, xác định góc α
1
là góc
hợp bởi tia tới với pháp tuyến của tiếp tuyến đường cong trung bình tại điểm tới.
Xác định giá trị
/
d
d
λ
ứng với 2 đường đồng mức 2 bên đường trung bình. Xác
định Δα dựa vào đồ thị (lấy min
1 2
,
d d
λ λ
 
 ÷
 
tra lên đường max
1 2

,
d d
λ λ
 
 ÷
 
trên đồ thị hình 5.2)
chính là góc lệch của ia khúc xạ so với tia tới.
- Xét 3 chùm tia sóng từ vùng nước sâu cách nhau 25m (a
d
= 25m). Vẽ tia khúc xạ
của 3 chùm tia này theo các bước như trên. Ta được 3 chùm tia tới đầu đê, thân đê và gốc
đê như hình vẽ.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
16
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
ch
ï
m

ti
a
1
1
2
1
2
ch
ï

m

ti
a
2
ch
ï
m

ti
a
3
19
17
14
9
5
2
0
h
í
ng
s
ã
ng
t
íi
Hình 2.2. Sơ đồ tính thông số sóng biến dạng.
Vẽ được các tia lên bình đồ và đo được khoảng cách giữa các tia sóng, ta có bảng
tính sau:

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
17
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Bảng 2.1. Xác định hệ số khúc xạ k
r
theo hướng 1 (chùm tia 1).
stt d
d
λ
Tia 1 Tia 2 A a
d
k
r
0
1
α
0
1
α
∆
0
2
α
0
2
α
∆
1 23.4 0.35 27 0.7 25 0.7 25.08 25 0.9984
2 21.4 0.32 23 0.8 25 0.8 24.72 25 1.0056

3 18.4 0.27 31 2.2 30 2.2 24.72 25 1.0056
4 13.4 0.20 30 3 28 2.8 24.72 25 1.0056
5 9.4 0.14 28 2.7 28 2.7 24.12 25 1.0181
6 6.4 0.09 26 4.2 26 4.2 23.88 25 1.0232
Bảng 2.2. Xác định hệ số khúc xạ k
r
theo hướng 2 (chùm tia 2).
stt d
d
λ
Tia 1 Tia 2 A a
d
k
r
0
1
α
0
1
α
∆
0
2
α
0
2
α
∆
1 23.4 0.35 22 0.7 24 0.75 25.2 25 0.9960
2 21.4 0.32 25 0.75 24 0.7 25.56 25 0.9890

3 18.4 0.27 30 2.3 29 2.25 26.04 25 0.9798
4 13.4 0.20 28 2.1 28 2.1 26.28 25 0.9753
5 9.4 0.14 27 2.5 27 2.5 26.64 25 0.9687
6 6.4 0.09 27 4.1 26 4.05 27.24 25 0.9580
Bảng 2.3. Xác định hệ số khúc xạ k
r
theo hướng 3 (chùm tia 3).
stt d
d
λ
Tia 1 Tia 2 A a
d
k
r
0
1
α
0
1
α
∆
0
2
α
0
2
α
∆
1 23.4 0.35 26 0.8 26 0.8 25.2 25 0.9960
2 21.4 0.32 25 0.75 25 0.75 25.32 25 0.9937

3 18.4 0.27 28 2.2 27 2.15 25.68 25 0.9867
4 13.4 0.20 27 2.1 27 2.1 25.92 25 0.9821
5 9.4 0.14 26 2.45 26 2.45 26.28 25 0.9753
6 6.4 0.09 26 4.05 25 4 26.88 25 0.9644
5.1.1.3 Xác định hệ số sóng nước sâu k
i
.
Xác định như sóng nước sâu ta tra theo đồ thị hình 5-4 với suất đảm bảo i = 2%.
Có
2 2
w
9,81.220458
4204,5
22,68
gL
v
= =
.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
18
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Hình 3.1. Đồ thị xác định k
i
.
Ta có bảng tính sau;
Bảng 1.1. Xác định hệ số k
i
(i = 2%)
Stt Độ sâu d

(m)
2
w
gd
v
2
w
gL
v
K
i=2%
1 23.4 0.45 4204.5 2.08
2 21.4 0.41 4204.5 2.08
3 18.4 0.35 4204.5 2.08
4 13.4 0.26 4204.5 2.07
5 9.4 0.18 4204.5 2.03
6 6.4 0.12 4204.5 2.01
5.1.1.4 Xác định hệ số tổn thất k
l
.
Hệ số tổn thất k
l
lấy theo bảng ứng với các giá trị đã biết của đại lượng
d
d
λ
và độ
dốc đáy i, khi
0,003i ≥
thì k

l
= 1.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
19
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Bảng 1.1. Xác định k
l
.
Độ sâu tương đối
d
d
λ
Giá trị k
l
khi độ dốc i bằng
0,025
0,02÷0,002
0,01 0,82 0,66
0,02 0,85 0,72
0,03 0,87 0,76
0,04 0,89 0,78
0,06 0,9 0,81
0,08 0,92 0,84
0,1 0,93 0,86
0,2 0,96 0,92
0,3 0,98 0,95
0,4 0,99 0,98
0,5 và > 1 1
Ta có bảng tính sau:

Bảng 1.2. Bảng xác định hệ số tổn thất k
l
.
Stt Độ sâu d
(m)
d
d
λ
Độ dốc i k
l
1 23.4 0.35 0.008 0.965
2 21.4 0.32 0.011 0.956
3 18.4 0.27 0.016 0.941
4 13.4 0.20 0.014 0.920
5 9.4 0.14 0.018 0.884
6 6.4 0.09 0.010 0.850
Từ các số liệu thu thậ được ở trên, ta có bảng các định chiều cao sóng biến dạng
theo 3 hướng sóng như sau:
Bảng 1.3. Chiều cao sóng biến dạng theo hướng 1 (chùm tia 1).
stt d
(m)
k
l
k
r
k
t
K
i=2%
d

h
H
i=2%
1 23.4 0.965 0.9984 0.975 2.08 2.36 4.61
2 21.4 0.956 1.0056 0.952 2.08 2.36 4.49
3 18.4 0.941 1.0056 0.935 2.08 2.36 4.34
4 13.4 0.920 1.0056 0.920 2.07 2.36 4.16
5 9.4 0.884 1.0181 0.915 2.03 2.36 3.95
6 6.4 0.850 1.0232 0.935 2.01 2.36 3.86
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
20
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Bảng 1.4. Chiều cao sóng biến dạng theo hướng 2 (chùm tia 2).
stt d
(m)
k
l
k
r
k
t
K
i=2%
d
h
H
i=2%
1 23.4 0.965 0.9960 0.975 2.08 2.36 4.60
2 21.4 0.956 0.9890 0.952 2.08 2.36 4.42

3 18.4 0.941 0.9798 0.935 2.08 2.36 4.23
4 13.4 0.920 0.9753 0.920 2.07 2.36 4.03
5 9.4 0.884 0.9687 0.915 2.03 2.36 3.75
6 6.4 0.850 0.9580 0.935 2.01 2.36 3.61
Bảng 1.5. Chiều cao sóng biến dạng theo hướng 3 (chùm tia 3).
stt d
(m)
k
l
k
r
k
t
K
i=2%
d
h
H
i=2%
1 23.4 0.965 0.9960 0.975 2.08 2.36 4.60
2 21.4 0.956 0.9937 0.952 2.08 2.36 4.44
3 18.4 0.941 0.9867 0.935 2.08 2.36 4.26
4 13.4 0.920 0.9821 0.920 2.07 2.36 4.06
5 9.4 0.884 0.9753 0.915 2.03 2.36 3.78
6 6.4 0.850 0.9644 0.935 2.01 2.36 3.64
5.1.2 Xác định chiều dài sóng biến dạng.
Bước sóng chuyển từ vùng nước sâu vào vùng nước nông phải được xác định theo
đồ thị hình từ các đại lượng
d
d

λ
và
1%
2
h
gT
trong đó chu kì sóng được lấy bằng chu kì vùng
sóng nước sâu.
Hình 1.1. Đồ thị xác định
λ
và
urs
λ
.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
21
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Ta có bảng tính như sau:
Bảng 1.1. Xác định chiều dài sóng biến dạng theo hướng 1 (chùm tia 1).
Stt d
(m)
d
d
λ
H
2%
2%
2
h

gT
d
λ
λ
λ
1 23.4 0.35 4.61 0.011 0.951 64.478
2 21.4 0.32 4.49 0.011 0.945 64.071
3 18.4 0.27 4.34 0.010 0.92 62.376
4 13.4 0.20 4.16 0.010 0.87 58.986
5 9.4 0.14 3.95 0.009 0.8 54.240
6 6.4 0.09 3.86 0.009 0.76 51.528
Bảng 1.2. Xác định chiều dài sóng biến dạng theo hướng 2 (chùm tia 2).
Stt d
(m)
d
d
λ
H
2%
2%
2
h
gT
d
λ
λ
λ
1 23.4 0.35 4.60 0.011 0.951 64.478
2 21.4 0.32 4.42 0.010 0.95 64.410
3 18.4 0.27 4.23 0.010 0.93 63.054

4 13.4 0.20 4.03 0.009 0.865 58.647
5 9.4 0.14 3.75 0.009 0.8 54.240
6 6.4 0.09 3.61 0.008 0.75 50.850
Bảng 1.3. Xác định chiều dài sóng biến dạng theo hướng 3 (chùm tia 3).
Stt d
(m)
d
d
λ
H
2%
2%
2
h
gT
d
λ
λ
λ
1 23.4 0.35 4.60 0.011 0.951 64.478
2 21.4 0.32 4.44 0.010 0.95 64.410
3 18.4 0.27 4.26 0.010 0.93 63.054
4 13.4 0.20 4.06 0.010 0.87 58.986
5 9.4 0.14 3.78 0.009 0.8 54.240
6 6.4 0.09 3.64 0.009 0.76 51.528
5.1.3 Xác định độ vượt cao của sóng.
Độ cao của đỉnh sóng trên mực nước tính toán η
c
(m) phải tính toán theo trị số
2%

c
h
η
xác định từ hình 5-6 ứng với giá trị
2%
2
h
gT
và
d
d
λ
.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
22
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Hình 1.1. Đồ thị xác định η
c
.
Ta có bảng tính toán sau:
Bảng 1.1. Độ vượt cao sóng biến dạng theo hướng 1 (chùm tia 1)
Stt d
(m)
d
d
λ
H
2%
2%

2
h
gT
2%
c
h
η
η
c
1 23.4 0.35 4.61 0.011 0.582 2.684
2 21.4 0.32 4.49 0.011 0.59 2.651
3 18.4 0.27 4.34 0.010 0.595 2.584
4 13.4 0.20 4.16 0.010 0.632 2.628
5 9.4 0.14 3.95 0.009 0.68 2.683
6 6.4 0.09 3.86 0.009 0.77 2.970
Bảng 1.2. Độ vượt cao sóng biến dạng theo hướng 2 (chùm tia 2)
Stt d
(m)
d
d
λ
H
2%
2%
2
h
gT
2%
c
h

η
η
c
1 23.4 0.35 4.60 0.011 0.582 2.677
2 21.4 0.32 4.42 0.010 0.58 2.563
3 18.4 0.27 4.23 0.010 0.595 2.518
4 13.4 0.20 4.03 0.009 0.615 2.480
5 9.4 0.14 3.75 0.009 0.68 2.553
6 6.4 0.09 3.61 0.008 0.795 2.871
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
23
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Bảng 1.3. Độ vượt cao sóng biến dạng theo hướng 3 (chùm tia 3)
Stt d
(m)
d
d
λ
H
2%
2%
2
h
gT
2%
c
h
η
η

c
1 23.4 0.35 4.60 0.011 0.582 2.677
2 21.4 0.32 4.44 0.010 0.58 2.575
3 18.4 0.27 4.26 0.010 0.595 2.536
4 13.4 0.20 4.06 0.010 0.632 2.566
5 9.4 0.14 3.78 0.009 0.68 2.570
6 6.4 0.09 3.64 0.009 0.77 2.800
5.2 Phân vùng sóng biến dạng, vị trí sóng đổ lần đầu.
Khi tính toán thông sô sóng biến dạng cần xác định dọc theo tia khúc xạ đến tận
đường bờ, coi như sóng chưa đổ, dựa vào đồ thị hình 5-1 và giá trị h
i
với giá trị độ dốc
i<0,02 ta thiết lập được bảng tính sau:
Bảng 1.1. Giá trị độ sâu sóng đổ lần đầu theo hướng 1 (chùm tia 1)
Stt d
i
H
i=2%
2%
2
h
gT
cr
d
d
λ
d
cr
1 23.4 4.61 0.011 0.099 6.71
2 21.4 4.49 0.011 0.099 6.71

3 18.4 4.34 0.010 0.097 6.58
4 13.4 4.16 0.010 0.097 6.58
5 9.4 3.95 0.009 0.095 6.44
6 6.4 3.86 0.009 0.095 6.44
Bảng 1.2. Giá trị độ sâu sóng đổ lần đầu theo hướng 2 (chùm tia 2).
Stt d
i
H
i=2%
2%
2
h
gT
cr
d
d
λ
d
cr
1 23.4 4.60 0.011 0.099 6.71
2 21.4 4.42 0.010 0.097 6.58
3 18.4 4.23 0.010 0.097 6.58
4 13.4 4.03 0.009 0.095 6.44
5 9.4 3.75 0.009 0.095 6.44
6 6.4 3.61 0.009 0.095 6.44
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
24
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Bảng 1.3. Giá trị độ sâu sóng đổ lần đầu theo hướng 3 (chùm tia 3).

Stt d
i
H
i=2%
2%
2
h
gT
cr
d
d
λ
d
cr
1 23.4 4.60 0.011 0.099 6.71
2 21.4 4.44 0.010 0.097 6.58
3 18.4 4.26 0.010 0.097 6.58
4 13.4 4.06 0.010 0.097 6.58
5 9.4 3.78 0.009 0.095 6.44
6 6.4 3.64 0.009 0.095 6.44
Độ sâu sóng đổ lần đầu chính là vị trí mà d
i
=d
cr
. Từ bảng giá trị ta dựng đồ thị để xác
định vị trí có d=d
cr
.
Hình 1.2. Vị trí sóng đổ lần đầu theo hướng 1 (chùm tia 1)
Hình 1.3. Vị trí sóng đổ lần đầu theo hướng 2 (chùm tia 2).

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
25
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Hình 1.4. Vị trí sóng đổ lần đầu theo hướng 3 (chùm tia 3).
Căn cứ vào đồ thị hình 5-7, ta thấy tại độ sâu d = 6,42m thì d=d
cr
. Vậy tại vị trí đó
sóng theo chùm tia 1 đổ lần đầu.
Căn cứ vào đồ thị hình 5-8, ta thấy tại độ sâu d = 6,41m thì d=d
cr
. Vậy tại vị trí đó
sóng theo chùm tia 1 đổ lần đầu.
Căn cứ vào đồ thị hình 5-9, ta thấy tại độ sâu d = 6,43m thì d=d
cr
. Vậy tại vị trí đó
sóng theo chùm tia 1 đổ lần đầu.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
26
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Chương 6 :
Xác định thông số sóng đổ.
6.1 Xác định chiều cao, chiều dài, độ vượt cao của sóng đổ.
6.1.1 Chiều cao sóng đổ.
Chiều cao sóng đổ h
sur,1%
(m) phải xác định đối với các độ dốc đáy i cho trước theo
các đường 2,3,4 trên đồ thị hình 5.1. Vì vùng này có độ dốc đáy
0,02i ≤

nên ta tra theo
đường số 2 của đồ thị. Cách xác định như sau: Dựa vào
cr
d
d
λ
để tìm
ur,1%
2
s
h
gT
từ đó suy ra
h
sur,1%
. Chiều cao sóng đổ h
i
được xác định bằng cách nhân với hệ số k
i
trong bảng 6-1.
Bảng 1.1. Xác định hệ số k
i
.
Suất đảm bảo i%
0,1 1 2 5 10 30 50
Hệ số k
i
1,1 1,0 0,96 0,91 0,86 0,76 0,68
Ta có bảng tính toán sau:
Bảng 1.2. Chiều cao sóng đổ.

Hướng sóng d
cr
cr
d
d
λ
ur,1%
2
s
h
gT
h
sur,1%
K
i=2%
h
sur,2%
1 6.42 0.095 0.011 4.686 0.96 4.5
2 6.41 0.095 0.011 4.686 0.96 4.5
3 6.43 0.095 0.011 4.686 0.96 4.5
6.1.2 Chiều dài sóng đổ.
Chiều dài vùng sóng đổ
urs
λ
được xác định theo đường cong bao trên cùng của đồ
thị hình 5.5. Ta có bảng tính sau.
Bảng 1.1. Chiều dài sóng đổ.
Hướng sóng d
cr
cr

d
d
λ
urs
d
λ
λ
λ
sur,1%
K
i=2%
λ
sur,2%
1 6.42 0.095 0.081 5.49 0.96 5.27
2 6.41 0.095 0.081 5.49 0.96 5.27
3 6.43 0.095 0.081 5.49 0.96 5.27
6.1.3 Độ vượt cao của sóng đổ.
Độ lệch của đỉnh sóng so với MNTT được xác định theo đường cong abo trên cùng
của đồ thị hình 5.6. Ta có bảng tính sau:
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
27
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Bảng 1.1. Độ vượt cao của sóng đổ.
Hướng sóng d
cr
cr
d
d
λ

, ur
1%
c s
i
h
η
=
h
1%
, ur1%c s
η
K
i=2%
, ur2%c s
η
1 6.42 0.095 0.805 4.686 3.77 0.96 3.6216
2 6.41 0.095 0.805 4.686 3.77 0.96 3.6216
3 6.43 0.095 0.805 4.686 3.77 0.96 3.6216
6.2 Phân vùng sóng đổ lần cuối.
Độ sâu lâm giới ứng với sóng đổ lần cuối d
cr,u
khi độ dốc đáy không đổi tính theo
công thức:
1
,
.
n
cr u u cr
d k d
−

=
Trong đó:
+ k
u
: Lấy theo bảng 6-5.
Bảng 1.1. Xác định k
u
.
Độ dốc đáy
i
0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05
k
u
0,75 0,63 0,56 0,5 0,45 0,42 0,4 0,37 0,35
+ n: Số lần sóng đổ lấy từ n = 2; 3; 4 với điều kiện thoả mãn bất phương trình:
2
0,43
n
u
k
−
≥
và
1
0,43
n
u
k
−
≤

.
Ta có bảng tính toán sau:
Bảng 1.2. Xác định độ sâu sóng đổ lần cuối.
Hướng sóng Độ dốc đáy
i
k
u
n
1n
u
k
−
d
cr
d
cr,u
1 0.02 0.56 3 0.3136 6.42 2.013
2 0.02 0.56 3 0.3136 6.41 2.010
3 0.02 0.56 3 0.3136 6.43 2.016
Kẻ đường song song với mực nước lan truyền sóng, cách một khoảng d
cr,u
, cắt
đường đáy tại vị trí nào thì đó là vị trí sóng đổ lần cuối.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
28
Thiết kế môn học: Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng.
Chương 7 :
Xác định thông số sóng đổ tại chân công
trình.

7.1 Xác định chiều cao, chiều dài, độ vượt cao, trạng thái của sóng.
Xác định thông số sóng tại chân công trình là vị trí đặt công trình có chiều sâu nước
là d và độ dốc là i. Nếu công trình nằm trong vùng nào thì thông số sóng tính cho vùng
đó. Tính toán đê mái nghiêng ta tính cho hai điểm ở đầu công trình và phần giữa công
trình.
Căn cứ vào tính toán ở chương 5 ta phân vùng được vùng sóng đổ và vùng sóng
biến dạng. Ta thấy công trình nằm trong vùng sóng đổ và vùng sóng biến dạng nên các
thông số sóng tại chân công trình tính như thông số sóng trong vùng sóng đổ và vùng
sóng biến dạng tùy từng điểm trên công trình.
-Ta tính với ba điểm :
+Đầu đê: Có d = 7,8m nằm trong vùng sóng biến dạng được phân vùng bởi chùm
tia thứ nhất.
+Thân đê: Có d = 6m nằm trong vùng sóng đổ được phân vùng bởi chùm tia thứ
hai.
+ Gốc đê: Có d = 5,1m nằm trong vùng sóng đổ được phân vùng bởi chùm tia thứ
ba.
Thực hiện các bước tính toán như ở các chương 5, 6 tính cho sóng biến dạng và
sóng đổ.
7.1.1 Tính thông số sóng biến dạng với điểm đầu đê.
Các thông số sóng tại đầu đê như sau:
Bảng 1.1. Chiều cao sóng tại đầu đê.
d
(m)
Độ dốc i k
l
k
t
k
r
K

2%
h
d
H
2%
7.8 0.02 0.850 0.935 1.0232 2.02 2.36 3.86
Bảng 1.2. Chiều dài sóng tại đầu đê.
d
(m)
d
d
λ
H
2%
2%
2
h
gT
d
λ
λ
λ
7.8 0.12 3.86 0.011 0.84 56.952
Bảng 1.3. Độ vượt cao của sóng tại đầu đê.
d
(m)
d
d
λ
H

2%
2%
2
h
gT
2%
c
h
η
η
c
7.8 0.115 3.86 0.0091 0.721 2.7812
7.1.2 Tính thông số sóng đổ với điểm thân đê.
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Đại Việt.
Sinh viên: Lưu Thắng Lợi. Lớp: CTT50-ĐH1
29