Đồ án thiết kế đê phá sóng cảng biển cửa sông dung quất quảng ngãi

ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ ĐÊ PHÁ SÓNG BỂ CẢNG/CỬA SÔNG
DUNG QUẤT(QUẢNG NGÃI)
A Tài liệu cho trước
Nhóm tư vấn thiết kế 47B tiến hành lập dự án xây dựng tuyến đê phá sóng bảo
vệ khu vực bể cảng/cửa sông tại Dung Quất-Quảng Ngãi tiếp nhận tầu hàng lớn
nhất là 30.000 DWT, với năng lực thông qua cảng ước tính đạt khoảng 5 triệu
tấn/năm.
Bảng I-1 Tài liệu cho trước
Tần suất P
tk
(%) 5
Chiều sâu khu nước(m) 11.0
Mực nước chiều cao thiết kế(m) 2.2
Mực nước thấp thiết kế(m) 0.3
Chiều cao sóng nước sâu tk
H
so
(m)
Bảng I-3
Độ dốc sóng S
0p
0.031
Sóng khí hậu Bảng I-4
Nước dâng thiết kế(m) Bảng I-2
Dạng đê phá sóng lựa chọn Mái nghiêng
Bảng I-2 Chuỗi số liệu quan trắc nước dâng cực hạn(nhiều năm)
Thứ
Tự
Số Liệu Quan Trắc Nước
Dâng Lớn Nhất Nhiều

Năm (m)
Thứ
Tự
Số Liệu Quan
Trắc Nước Dâng
Lớn Nhất Nhiều
Năm
1 2.14 16 1.80
2 2.22 17 2.17
3 2.22 18 2.07
4 1.86 19 2.14
5 1.85 20 1.99
6 1.18 21 1.93
7 1.91 22 1.90
8 1.97 23 2.08
9 2.28 24 2.2
10 2.15 25 2.15
11 2.12 26 2.07
12 1.48 27 2.06
13 1.77 28 2.06
14 1.52 29 2.14
15 1.79 30 2.23
Bảng I-3 Chuỗi số liệu quan trắc chiều cao sóng cực hạn (nhiều năm)
Thứ Tự Số Liệu Quan Trắc Chiều
Cao Sóng Nước Sâu Lớn
Nhất Nhiều Năm
(m)
Thứ
Tự
Số Liệu Quan Trắc Chiều Cao

Sóng Nước Sâu Lớn Nhất Nhiều
Năm
1 3.51 17 5.63
2 2.41 18 5.37
3 2.35 19 7.4
4 2.57 20 4.77
5 3.98 21 3.84
6 6.62 22 2.61
7 4.39 23 5.21
8 6.38 24 5.87
9 4.21 25 3.69
10 4.19 26 1.46
11 4.15 27 3.96
12 3.91 28 6.00
13 6.9 29 6.24
14 1.43 30 7.01
15 3.21 31 6.55
16 1.7 32 3.64
Bảng I-4 Tài liệu sóng khí hậu khu vực DQ
H
s
(m) 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 Tổng
N 0.1 0.3 0.3 0.3 0.2 0.1 0.1 1.4
NNE 0.5 0.9 0.8 0.9 1 0.4 0.5 0.5 0.2 0.7 6.4
NE 3.9 4.9 5 3.1 2.7 1.8 1.9 0.8 0.6 3.3 28.0
ENE 0.1 3.8 5.6 3.3 2.5 0.6 0.3 0.1 0.1 0.1 0.1 16.6
E 0.1 2.4 1.9 0.6 0.1 0.1 5.2
ESE 1.5 1.3 0.1 0.1 3.0
SE 0.8 0.5 0.1 1.4
SSE 0.2 0.3 0.5

S 1.4 0.7 0.5 0.2 0.2 0.4 0.4 0.2 0.1 0.1 4.2
SSW 0.2 0.2 0.1 0.1 0.6
SW 0.2 0.1 0.1 0.4
WSW 0.2 0.2 0.1 0.1 0.6
W 0.2 0.1 0.1 0.4
WNW 0.1 0.1
NW 0.1 0.1
NNW 0.2 0.2 0.4
Lặng 2.2 23.0 4.8 0.7 0.2 30.9
Tổng 2.4 38.7 22.0 11.9 7.6 4.8 2.9 2.9 1.7 1.1 4.2 100
B Thiết Kế
I. Xác định cấp công trình, tần suất thiết kế P
tk
(%), và các tham số sóng nước
sâu và mực nước thiết kế
1 Xác định cấp công trình và tần suất thiết kế
Căn cứ vào tiêu chuẩn ta xách định được cấp công trình là cấp III
Tần suất thiết P
tk
=5%
2Xác định các thông số sóng nước sâu và mực nước thiết kế.
2.1Thông số sóng nước sâu
Từ Chuỗi số liệu quan trắc chiều cao sóng cực hạn nhiều năm( Bảng I-3) ta
tính toán chiều cao sóng nước sâu theo phân bố Weibull
-Lập bảng phân bố tần suất thực nghiệm
TT Chiều cao sóng cực
hạn giảm dần (H
max
)
Tần suất kinh

nghiệm (P%)
Giảm biến
Ln(-Ln(P
i
))
Giảm biến
Ln(H
max
-a)
1
7.4
3.03 3.50 1.25
2
7.01
6.06 2.80 1.03
3
6.9
9.09 2.40 0.87
4
6.62
12.12 2.11 0.75
5
6.55
15.15 1.89 0.64
6
6.38
18.18 1.70 0.53
7
6.24
21.21 1.55 0.44

8
6
24.24 1.42 0.35
9
5.87
27.27 1.30 0.26
10
5.63
30.30 1.19 0.18
11
5.37
33.33 1.10 0.09
12
5.21
36.36 1.01 0.01
13
4.77
39.39 0.93 -0.07
14
4.39
42.42 0.86 -0.15
15
4.21
45.45 0.79 -0.24
16
4.19
48.48 0.72 -0.32
17
4.15
51.52 0.66 -0.41

18
3.98
54.55 0.61 -0.50
19
3.96
57.58 0.55 -0.59
20
3.91
60.61 0.50 -0.69
21
3.84
63.64 0.45 -0.79
22
3.69
66.67 0.41 -0.90
23
3.64
69.70 0.36 -1.02
24
3.51
72.73 0.32 -1.14
25
3.21
75.76 0.28 -1.28
26
2.61
78.79 0.24 -1.43
27
2.57
81.82 0.20 -1.61

28
2.41
84.85 0.16 -1.81
29
2.35
87.88 0.13 -2.05
30
1.7
90.91 0.10 -2.35
31
1.46
93.94 0.06 -2.77
32
1.43
96.97 0.03 -3.48
-Tính các đăc trưng thống kê của chuỗi số theo phương pháp đồ thị
Vẽ đường hồi quy
Ta xác định được phương trình đường hồi quy
Y=0.3932X+1.6078
-Lập bảng phân bố tần suất lý thuyết
TT Chu kỳ T
(T=1/P)
Tần suất (P%) Giảm biến
Ln(-Ln(P
i
))
Chiều cao sóng cực
hạn giảm dần (H
max
)

1 1000.00 0.1
1.93 10.67
2 500.00 0.2
1.83 10.24
3 200.00 0.5
1.67 9.62
4 100.00 1
1.53 9.10
5 95.24 1.05
1.52 9.06
6 90.09 1.11
1.50 9.02
7 84.75 1.18
1.49 8.97
8 80.00 1.25
1.48 8.92
9 75.19 1.33
1.46 8.87
10 69.93 1.43
1.45 8.82
11 59.88 1.67
1.41 8.69
12 50.00 2
1.36 8.53
13 40.00 2.5
1.31 8.34
14 30.03 3.33
1.22 8.08
15 25.00 4
1.17 7.90

16 20.00 5
1.10 7.68
17 14.99 6.67
1.00 7.38
18 10.00 10
0.83 6.93
19 5.00 20
0.48 6.02
20 3.00 33.33
0.09 5.18
21 2.00 50
-0.37 4.32
22 1.67 60
-0.67 3.83
23 1.43 70
-1.03 3.33
24 1.25 80
-1.50 2.77
25 1.11 90
-2.25 2.06
26 1.01 99
-4.60 0.82
Đường tần suất lý luận đi qua trung tâm băng điểm kinh nghiệm
Ứng với tần suất thiết kế 5% ta có chiều cao sóng là H
max
=7.68(m)
Từ đó ta xác định được
Chiều cao sóng nước sâu:H
0
=7.68(m)

Chiều dài sóng nước sâu:L
0
=247.74(m)
Chu kỳ sóng nước sâu:T
0
=12.6(s)
2.2Mực nước thiết kế

MNTK=MNTB+Chiều Cao Nước Dâng+Mực Nước Triều
Trong đó
MNTB+Mực nước Triều= 2.2(m)
Chiều cao nước dâng Z ứng với tần suất thiết kế 20%
Dùng Phần mềm vẽ đường tần suất ta có Z
(20%)
=2.2(m)
FFC 2008 © Nghiem Tien Lam
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
0.01 0.1 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 99.9 99.99

Đ NG T N SU T N C DÂNGƯỜ Ầ Ấ ƯỚ
Chi u cao n c dâng(m)ề ướ
T n su t, P (% )ầ ấ
Nước Dâng
TB=1.98, Cv=0.13, Cs=-1.56
Phân bố Weibull
TB=1.98, Cv=0.13, Cs=-1.56
© FFC 2008
Vậy ta có
MNTK=4.4(m)
II.Vẽ đồ thị hoa sóng và quy hoạch tuyến đê cho khu vực bể cảng
1Vẽ đồ thị hoa sóng
Căn cứ vào tài liệu sóng khí hậu khu vực DQ (Bảng I-4) ta vẽ được đồ thị hoa
sóng như sau
Ta thấy hướng sóng chủ yếu là hướng Đông Bắc :28%
Đông Đông Bắc:16.6%
Bắc Đông Bắc:6.4%
2Quy hoạch tuyến đê cho khu vực bể cảng
Quy hoạch tuyến đê cho khu vực bể cảng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng do
không có đủ tài liệu lên ta chỉ xét tới các yếu tố
2.1)Độ sâu cần thiết để tàu ra vào cảng
Độ sâu khu nước cho tàu đi lại
H
KN
= T + ∆T
∆T = ∆T
v
+ ∆T
k

∆T
v
=

z
1
+

z
2
+

z
3

∆T
k
=

z
4
+

z
5

⇒
H
KN
= T + z

1
+

z
2
+

z
3 +
z
4
+

z
5
Trong đó:
T: mớn nước của tàu đối với tàu 30000DWT lấy bằng 6m
∆T: dự trữ độ sâu dưới đáy tàu;
∆T
v
: dự trữ độ sâu chạy tàu;
∆T
k
:dự trữ độ sâu kĩ thuật.
Z
1
: dự trữ độ sâu đảm bảo cho tàu quay trở được tự do, đảm bảo cho sự làm việc
hữu hiệu của chân vịt và an toàn cho vỏ tàu đồng thời xét đến sự thay đổi mớn
nước không đều do xếp dỡ hàng trên tàu. Giá trị của nó phụ thuộc vào chiều dài
tàu, vật liệu vỏ tàu và điều kiện địa chất đáy lấy bằng 1(m)

Z
2
: dự trữ độ sâu do sóng
Dưới tác dụng của sóng, thân tàu sẽ dao động thẳng đứng tạo nên sự nghiêng dọc
làm tăng mớn nước khi ở mũi, khi ở lái do đó nếu không kể đến hiện tượng này sẽ
có thể dẫn đến sự va chạm giữa vỏ tàu với đáy, giá trị của nó được xác định theo
công thức sau:
z
2
= 0,3 h
s
– z
1
h
s
: chiều cao sóng cho phép trong khu nước của cảng(Nếu z
2
< 0 thì lấy z
2
= 0 )
Theo kinh nghiệm của các nước Đông Âu và Bắc Âu đối với tàu 30000DWT
thì h
s
=1.7(m)

⇒
z
2
= 0,3 h
s

– z
1
= -0.49(m) nên lấy Z
2
=0
Z
3
: dự trữ độ sâu kể đến hiện tượng tăng mớn nước khi tàu chuyển động, z
3
phụ
thuộc vào tốc độ tàu, chiều dài tàu, các hệ số hình dáng của tàu và tính cân bằng
mớn nước của tàu khi ở trạng thái tĩnh.
z
3
= K
cv
*v =0.003*20=0.66(m)
v
:
vận tốc chạy tàu lấy bằng 20 (km/h)
K
cv
:

hệ số phụ thuộc vào chiều dài lấy bằng 0.033
Z
4
: dự trữ độ sâu bồi lắng của bùn cát. Giá trị của nó phụ thuộc vào tốc độ bồi
lắng bùn cát và chu kì nạo vét. Lấy bằng z
4

=0,5m là chiều dày tối thiểu của lớp
bùn cát để việc nạo vét đạt hiệu quả kinh tế.
Z
5
: dự trữ độ sâu kể đến hiện tượng nạo vét không đều. Giá trị của nó phụ thuộc
vào phương tiện nạo vét,không có số liệu lấy bằng 0
⇒
H
KN
= 6 + 1

+

0 +

0.66
+
0.5+0=8.16(m)
2.2Độ sâu khu nước cho tàu neo đậu
H
b
= T + z
1
+ z
4
+ z
5
=7.5(m)

2.3Cao trình đáy khu nước và cao trình đáy bến

∇
đáy khu nước
= ∇
MNTTK
- H
KN
=0.3-8.16= -7.86(m)
∇
đáy bến
= ∇
MNTTK
- H
b
=0.3-7.5= -7.2(m)
Trong đó:
H
KN
:Độ sâu khu nước cho tầu đi lại
H
b
:Độ sâu khu nước cho tàu neo đậu
∇
MNTTK
:Mực nước thấp thiết kế 0.3(m)
2.4Khu nước cho tàu giảm tốc độ quay vòng vào bến (S
1
)
Khi đi qua cửa cảng ,tầu cần phải chuyển động thẳng một quãng đường đủ dài
để triệt tiêu quán tính.Thông thường chiều dài đoạn thẳng lấy là (L)
L = (3 ÷ 5) L

t
=5*170=850(m)
Sau khi triệt tiêu quán tính, tàu cần một diện tích đủ lớn để quay vòng có thể theo
hình thức tự quay hoặc dùng tàu lai dắt, đường kính quay vòng (D
qv
) được lấy như
sau:
Tàu tự quay: D
qv
= (3 ÷ 4) L
t
=4*170=680(m)
2.5Bề rộng cửa cảng
Theo kinh nghiệm B=(1-1.5)L
T
1.5L
T
=1.5*170=225(m)
Ta lấy B=300(m) do đê phá sóng của ta là đê mái nghiêng
2.6 Địa hình thực tế khu vực quy hoạch
Căn cứ các điều kiện trên và điều kiện thực địa hình thực tế ta vạch tuyến đê
như sau
*Đê phá sóng chính dài 1702 (m)
*Đê phụ:Ngăn cản vận chuyển bùn cát và sóng nhiễu xạ qua đê chính dài 2631(m)

III. Xác định chiều cao sóng tại chân đê cho các vị trí dọc tuyến đê (dùng mô
hình WADIBE).
Ta xét năm mặt cắt trên đê phá sóng chính
Với các thông số mô hình
Mực nước thiết kế:H

tk
=4.4(m)
Chiều cao sóng nước sâu:H
so
=7.68(m)
Chiều cao sóng tại biên phía biển:H
rms
=H
s
/1.416=5.42(m)
Chu kỳ sóng:T=12.6(s)
Góc sóng tới tại biên phía biển:α
0
=0
o
Độ dốc sóng :S
0
=0.031
1.Mặt Cắt 1:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 1667(m)
Kết quả tính toán truyền sóng mc1
Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê
H
rms
=5.1(m)
1.416 1.416*5.1 7.22( )
s rms
H H m⇒ = = =
2.Mặt Cắt 2:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 858(m)
Kết quả tính toán truyền sóng mc2
Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê

H
rms
=5.15(m)

1.416 1.416*5.15 7.29( )
s rms
H H m⇒ = = =
3.Mặt Cắt 3:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 466(m)
Kết quả tính toán truyền sóng mc3
Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê
H
rms
=5(m)

1.416 1.416*5 7.08( )
s rms
H H m⇒ = = =
4.Mặt Cắt 4:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 427(m)
Kết quả tính toán truyền sóng mc4
Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê
H
rms
=3.3(m)

1.416 1.416*3.3 4.67( )
s rms
H H m⇒ = = =
5.Mặt Cắt 5:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 61(m)
Kết quả tính toán truyền sóng mc5
Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê

H
rms
=3(m)

1.416 1.416*3 4.25( )
s rms
H H m⇒ = = =
*Từ kết quả tính toán ta chia đê phá sóng chính ra làm 2 đoạn
Đoạn 1:Chiều dài 427(m) tính từ gốc đê phía đất liền
Với chiều cao sóng tính toán tại chân đê là 4.67(m)
Đoạn 2:Chiều dài 1275(m) là đoạn còn lại phía biển
Với chiều cao sóng tính toán tại chân đê là 7.29(m)
IV.Tính toán sóng nhiễu xạ qua đê(theo TCN222-95)
Chiều cao sóng nhiễu xạ h
dif
(m) trong khu nước được che chắn xác định theo
công thức:
h
dif
=K
dif
*hi
Trong đó:
K
dif
:hệ số nhiễu xạ;
h
i
: chiều cao sóng tới với suất bảo đảm i%, phải lấy ở ngay vị trí bắt đầu
nhiễu xạ. (lấy tần suất đảm bảo 95% ta được h

i
=7.08m)
1.Trường hợp sóng đến tạo với cửa cảng 1 góc 45
0
Ta tính toán nhiễu xạ qua 2 đê
Hệ số nhiễu xạ :
,
*
dif dif c
K K
ρ
ϕ
=
Các bước thực hiện
• Vẽ biên khuất sóng
• Vẽ đường mặt sóng r
1,
r
2
• Vẽ đường biên nhiễu xạ
• Vẽ tia sóng chính
• Xác định giao điểm của tia sóng chính và đường mặt sóng A
Sơ đồ tính toán
*Xác định hệ số
c
ϕ

c
ϕ
phụ thuộc vào

,dif
K
ϕ
tại A và hệ số D
c
-Trong đó K
dif,A
tính theo trường hợp nhiễu xạ qua 1 đê(ở đây ta tính theo trường
hợp nhiễu xạ qua đê 1)
Với các thông số
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm A:r=1277(m)
1277
5.15
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
3
β
= −
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
45
ϕ
=
Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95)
0.73
difA

K
⇒ =
-Hệ số Dc

1 2
941 867 212
4.76
2 2*212
c
l l b
D
b
+ + + +
= = =
l
1
,l
2
:Khoảng cách khoảng cách từ biên khuất sóng đến biên nhiễu xạ tương ứng
với đê 1 và đê 2
b:Bề rộng của cửa cảng theo phương vuông góc với hướng sóng
Tra đồ thị(Hình 8 TCN222-95)
0.67
c
ϕ
⇒ =
*Xác định hệ số
,dif
K
ρ

cho từng điểm tính toán
1.1Tính toán cho các điểm B,C
*Tính cho điểm B
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm B:r=1276(m)
1276
5.15
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
20
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
45
ϕ
=

,
0.42
dif
K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.42*0.67 0.28

dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.28*7.08=1.99(m)
*Tính cho điểm C
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm B:r=1276(m)
1276
5.15
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
40
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
45
ϕ
=

,
0.26
dif
K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.26*0.67 0.17
dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.17*7.08=1.23(m)
1.2Tính toán cho các điểm D,E
*Tính cho điểm D
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm D:r=1064(m)
1064
4.29
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng

0
20
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
45
ϕ
=

,
0.44
dif
K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.44*0.67 0.29
dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.29*7.08=2.1(m)

*Tính cho điểm E
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm E: r=1064(m)
1064
4.29
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
40
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
45
ϕ
=

,
0.3
dif
K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.3*0.67 0.2
dif dif c
K K

ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.2*7.08=1.4(m)
2.Trường hợp sóng đến tạo với cửa cảng 1 góc 22.5
0
Tương tự như trên ta có
*Xác định hệ số
c
ϕ

c
ϕ
phụ thuộc vào
,dif
K
ϕ
tại A và hệ số D
c
-Xác định
,dif
K
ϕ
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm A:r=1277(m)
1277

5.8
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
0
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
22.5
ϕ
=
Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95)
0.82
difA
K
⇒ =
-Hệ số Dc

1 2
941 867 277
3.9
2 2*277
c
l l b
D
b

+ + + +
= = =
Tra đồ thị(Hình 8 TCN222-95)
0.78
c
ϕ
⇒ =
2.1Tính toán cho các điểm B,C
*Tính cho điểm B
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm B:r=1433(m)
1433
5.78
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
20
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
22.5
ϕ
=

,
0.5
dif

K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.5*0.67 0.33
dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.33*7.08=2.37(m)
*Tính cho điểm C
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm B: r=1433(m)
1433
5.78
247.74
r
λ
⇒ = =

Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
40
β

=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
22.5
ϕ
=

,
0.33
dif
K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.33*0.67 0.22
dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.22*7.08=1.56(m)
2.2Tính toán cho các điểm D,E
*Tính cho điểm D
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm D:r=1318(m)

1318
5.3
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
20
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
67.5
ϕ
=

,
0.41
dif
K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.41*0.67 0.27
dif dif c
K K
ρ
ϕ

= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.27*7.08=1.94(m)
*Tính cho điểm E
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm E: r=1318(m)
1318
5.3
247.74
r
λ
⇒ = =

Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
40
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
67.5
ϕ
=

,
0.26
dif

K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.26*0.67 0.17
dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.17*7.08=1.23(m)
3.Trường hợp sóng vuông góc với cửa cảng
Trong trường hợp này ta tính như tính toán nhiễu xạ qua đê 2 vói góc giữa đê và
biên khuất sóng
0
90
ϕ
=
và
Tính toán cho các điểm A,B,C,D,E cách đầu đập một khoảng

247.74( )r m
λ
= =

Điểm A:

1; 0
r
β
λ
= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được K
dif
=0.75→h
dif
=K
dif
*hi=0.75*7.08=5.31(m)
Điểm B:

0
1; 20
r
β
λ
= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được K
dif
=0.57→h
dif
=K

dif
*hi=0.57*7.08=4(m)
Điểm C:

0
1; 40
r
β
λ
= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được K
dif
=0.45→h
dif
=K
dif
*hi=0.45*7.08=3.2(m)
Điểm D:

0
1; 60
r
β
λ
= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được K
dif
=0.32→h

dif
=K
dif
*hi=0.32*7.08=2.26(m)
Điểm E:

0
1; 80
r
β
λ
= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được K
dif
=0.25→h
dif
=K
dif
*hi=0.25*7.08=1.77(m)
Điểm F:Nằm ngoài biên khuất sóng lên K
dif
=1→h
dif
=K
dif
*hi=1*7.08=7.08(m)
V. Thiết kế thân đê và tính toán ổn định :
1.Xách định kích thước hình học của đê
Theo 14TCN130-2002 ta có 1 số dạng mặt cắt đê thường dùng như sau:

Vì đê chúng ta thiết kế là đê cho phép sóng tràn qua đỉnh với lưu lượng tương đối
lớn nên lựa chọn đê có đặc điểm như sau.
-Hình dạng mặt cắt ngang đê
-Cấu tạo đê bao gồm :
+Lõi đê được cấu tạo bằng đá đổ
+Mái đê bao gồm lớp lót băng đá lót và lớp phủ ngoài bằng Tetrapod
+Lăng thể chân dốc
+Lớp bảo vệ chống xói.
+Lớp gia cố đáy
1.1 Xác định cao trình đỉnh đê
Cao trình đỉnh đê được xác định theo tiêu chuẩn sóng tràn với lưu lượng tràn là
qua đê là 0.5m
3
/s/m.
Áp Dụng công thức xác định Rc cho sóng tràn không vỡ của VanDeMeer:

)
1
3,2exp(2,0
3
β
γγ
x
x
Hmo
Rc
x
mogH
q

f
−=
1 .2 Bề rộng đỉnh đê
B»ng 1,1-1,25 lÇn chiÒu cao sãng thiÕt kÕ, cã thÓ lÊy b»ng chiÒu s©u níc thiÕt kÕ
(ë ®Çu mòi), tèi thiÓu nªn b»ng 3 lÇn chiÒu réng khèi phñ m¸i phÝa biÓn.( theo
14TCN130-2002)
B = 3K










b
W
x

.
Trong ú: B l b rng nh ờ (m)s
K

l h s tra bng (ti liu tham kho : Rubble Mound Structure)

b

l trng lng riờng ca khi ph phớa bin.

Bng tra K

1.3 dc mỏi
Kết cấu đá hộc thiết kế với mái dốc có m = 2,0 - 3,0. Khối bê tông nhân tạo có
thể lắp đặt trên mái dốc m = 1,5 - 2,0.Ta chn m =2 vỡ khi ph l Tetrapod.

1.4 Trng lng ca khi ph mỏi.
Tớnh theo cụng thc Hudson trong 14TCN130-2002
.ctg


.K
.H
W
B
D
SDB
3
3









=
(5-1)

Trong đó:
W - Trọng lợng tối thiểu của khối phủ mái nghiêng (t); H
Sl/3%

B
- Trọng lợng riêng trong không khí của vật liệu khối phủ; 2.5 (t/m
3
);
- Trọng lợng riêng của nớc biển; 1,03 t/m
3
;
- Góc nghiêng của mái đê so với mặt phẳng nằm ngang (ctg = m),
độ;
H
SD
- Chiều cao sóng thiết kế, lấy H
SD
= H
S1/ 3
= H
S13%
(m);Theo chui s
liu
súng cc hn ta cú H
1/3
= 6.46 (m)
K
D
- Hệ số ổn định, tuỳ theo hình dạng khối phủ, lấy theo bảng 5.2.
Hệ số ổn định khối phủ mái

1.5 Chiều dày lớp phủ mái phía biển
f


Tính theo công thức:
B
ff
G
n.C


=
(6-6)
Trong đó:

f

- Chiều dày lớp phủ, m;
n - Số lớp khối phủ;
C
f
- Hệ số, cho ở bảng 6-4;
Bảng 6-4. Hệ số C
f
Loại khối Cấu tạo C
f
P% P%
Đá hộc Đổ 2 lớp 1,0 40
Tetrapod Xếp hai lớp 1,0 50

Dolos Xếp hai lớp 1,2 60 Xếp không theo quy tắc
1,1 60 Xếp theo quy tắc
Đá hộc Xếp (đứng) 1 lớp 1,3 - 1,4
1.6 Tớnh toỏn c th vi cỏc on ờ
*on 1:
-Cao trỡnh nh ờ ng vi chiu cao súng thit k l 7.29m

)
1
3,2exp(2,0
3


x
x
Hmo
Rc
x
mogH
q
f
=

Trong ú:q=0.5m
3
/s/m ; Hmo=7.29m;
f
= 1(khụng cú bói trc) ;

=1( vỡ

=0
0
)

=>
3
0.5
0.2*exp( 2.3* ) 10.16
7.29
9.81*7.29
c
c
R
R= =

=> Cao Trỡnh nh ờ = MNTK + Rc = 4.4 + 10.16 = 14.56 (m)
Cấu kiện Số lớp K
D
Tetrapod 2
6 ữ 8
Dolos 2
10 ữ 12.
-Trọng lượng cấu kiện lớp phủ mái chân đê là:

3
3
2.5*6.23
2.5 1.03
6*( ) *2
1.03

W =
−
= 17.34 (t)
=> bề rộng đỉnh đê B: B =
17.34
3*1.04*( )
2.5
= 21.64 (m)
-ChiÒu dµy líp phñ m¸i phÝa biÓn
f
δ
tÝnh theo c«ng thøc:
B
ff
G
n.C
γ
δ
=
(6-6)
=>
17.34
2*1* 13.872( )
2.5
f
m
δ
= =
* Đoạn 2:
-Cao trình đỉnh đê ứng với chiều cao sóng thiết kế là 4,67 m :

)
1
3,2exp(2,0
3
β
γγ
x
x
Hmo
Rc
x
mogH
q
f
−=
Trong đó:q=0.5m
3
/s/m ; Hmo=4,67m; γ
f
= 1(không có bãi trước) ; γ
β
=1( vì
β =0
0
)
=>
3
0.5
0.2*exp( 2.3* ) 5.15

4.67
9.81*4.67
c
c
R
R m= − ⇒ =

=>Cao Trình Đỉnh Đê = MNTK + Rc = 4.4 + 5.15 = 9.65 (m)
-Trọng lượng cấu kiện lớp phủ mái chân đê là

3
3
2.5*4.4
2.5 1.03
6*( ) *2
1.03
W =
−
= 6.1 (t)
=>bề rộng đỉnh đê B: B =
6.1
3*1.04*( )
2.5
= 7.61 (m)
-ChiÒu dµy líp phñ m¸i phÝa biÓn
f
δ

tương tự như đoạn 1:
=>

6.1
2*1* 4.88( )
2.5
f
m
δ
= =