Tiêu chuẩn và chú giải đối với các công trình cảng ở nhật bản Phần 8 pptx

- II.88 -

độ dốc đáy 1/10
độ dốc đáy 1/20 (4.6.6)
độ dốc đáy 1/30

Số hạng h
R
trong phơng trình (4.6.5) l chiều sâu nớc ở chân đê m chiều cao sóng leo lớn nhất. Nó
đợc tính bằng Hình T.4.6.1 hình ny cho chiều cao sóng leo với một tờng thẳng đứng. Số hạng L
R

trong hình l chiều di sóng ở độ sâu nớc h
R
, còn R
max
l chiều cao sóng leo lớn nhất cho vùng m
chiều sâu nớc cho các sóng đứng tồn tại (nghĩa l chiều cao sóng leo khi h = h
R
)
(2) Mặt cắt ngang phức tạp
Một "mặt cắt ngang phức tạp" l trờng hợp
m địa hình đáy biển v hình dạng v vị trí
của đê biển ( về tổng thể) đợc cho trong
Hình T.4.6.2
(a) Khi mặt cắt ngang đợc xem l phức tạp,
chiều cao sóng leo của đê biển có đợc
nh sau (xem hình T.4.6.2)
1. Điểm sóng vỡ B đợc xác định từ các
đặc trng sóng nớc sâu
2. Sau đó, chiều cao sóng leo R đợc giả

định v điểm A đợc đặt tại điểm sóng
leo cao nhất. Nối A v B bằng một
đờng thẳng, v độ dốc của đờng ny
l độ dốc ảo cotD
3. Chiều cao sóng leo đối với độ dốc ảo
ny đợc tính theo Hình T.4.6.3 v
chiều cao tính đợc đem so sánh với
chiều cao sóng leo giả định lúc đầu.
Nếu hai chiều cao đó không phù hợp nhau, khi đó giả định lại một chiều cao sóng leo khác, v
việc tính toán lại lập lại (nghĩa l chiều cao sóng leo mới đợc dùng để cho một độ dốc ảo mơí
v.v ). Qúa trình lập đi lập lại ny đợc tiến h
nh cho tới khi có hội tụ.
4.
Kết quả tính toán nh trên l chiều cao sóng leo với mặt cắt phức tạp tại vị trí nghiên cứu
(b) Khi các kết quả có đợc từ phơng pháp ny đợc so sánh với các kết quả thí nghiệm
thực tế đôí với một mặt cắt ngang phức tạp, thờng thấy có sự tơng hợp tốt giữa hai kết
quả đó, với sai số thờng không quá 10%. Tuy nhiên, nếu độ dốc đáy quá thoải, sự tơng
hợp giữa chúng kém đi, do đó phơng pháp ny chỉ dùng đợc khi độ dốc đáy hơn 1/30.
(c) Hình 4.6.4 trình by các kết quả thực nghiệm với độ dốc đáy bằng 1/70. Hình ny cung
cấp số liệu tham khảo bổ ích để ớc tính chiều cao sóng leo đối với mặt cắt ngang phức
tạp khi có độ dốc đáy thoaỉ.


Hình T.4.6.2. Mặt cắt ngang phức tạp v độ dốc ảo
Hình T.4.6.1. Đồ thị tính h
R
cho tờng th
ẳ
ng đứng
Hệ số cạn

Điểm leo cao nhất
Điểm sóng vỡ
Mặt cắt n
g
an
g
th
ự
c t
ế
Độ
dốc ảo
www.Gia24.vn
- II.89 -






Hình T.4.6.3. Chiều cao sóng leo trên mái dốc

Hình T.4.6.4. Chiều cao sóng leo trên một đê biển nằm gần đất liền hơn điểm sóng vỡ
(3) Sóng tới xiên
Hình T.4.6.5 cho quan hệ giữa hệ số góc tới K
E
v góc E. ở đây, E l góc giữa đờng đỉnh của sóng tới v
đờng tâm của đê biển v hệ số góc tới K
E
l tỷ lệ giữa chiều cao sóng leo với góc E v chiều cao sóng

leo khi sóng tới vuông góc đê (nghĩa l khi E = 0). Hình ny có thể dùng để ớc tính ảnh hởng của góc
sóng tới đến chiều cao sóng leo.
(4) ảnh hởng của công trình hấp thụ sóng
Chiều cao sóng leo có thể giảm đáng kể khi mặt trớc của đê đợc phủ hon ton các khối bê tông tiêu
sóng. Hình T.4.6.6 cho một ví dụ. Tuy nhiên, tác dụng của các khối bê tông thay đổi lớn tuỳ thuộc cách
đặt chúng, vì vậy nói chung nên xác định chiều cao sóng leo bằng các thí nghiệm mô hình thuỷ lực.
(5) Sai số tính toán
www.Gia24.vn
- II.90 -

Điều quan trọng phải chú ý l các đờng cong để xác định chiều cao sóng leo đã có đợc bằng cách lấy
trung bình các dữ liệu thí nghiệm có độ phân tán lớn. Cũng phải nhớ rằng sóng leo thực tế thờng xuyên
vợt quá chiều cao đỉnh tính toán vì tính chất không ổn định của sóng khi chiều cao đỉnh đê biển đợc
thiết kế chống lại sóng có ý nghĩa, ngay cả nếu không xét đến sự phân tán của các dữ liệu thí nghiệm;
thực tế, trong các trờng hợp cực đoan, chừng một nửa các sóng có thể vợt quá chiều cao ny. Theo đó,
chiều cao đỉnh của đê biển không đợc quyết định chỉ dựa đơn thuần vo chiều cao sóng leo của các
sóng ổn định, hơn thế, cần xem xét đến khối lợng nớc trn (xem 4.6.2. Sóng trn)

Holland : H Lan
Russia : Nga
4.6.2. Sóng trn
Với các kết cấu m lợng nớc trn l một yếu tố thiết kế quan trọng, lợng sóng trn
phải tính toán bằng cách lm thí nghiệm mô hình thuỷ lực hoặc sử dụng các dữ liệu thí
nghiệm mô hình thuỷ lực đã lm trớc đây. Khi đó, phải xem xét đến tính không ổn định
của sóng
[Chú giải]
Lợng nớc trn l thể tích tổng cộng của nớc trn. Còn lu lợng trn l thể tích trung bình của nớc
trn trong một đơn vị thời gian, nó có đợc bằng cách chia lợng nớc trn cho khoảng thời gian đó.
Lợng nớc trn v lu lợng trn thờng đợc biểu thị cho một chiều rộng đơn vị
Nếu lợng nớc trn lớn, khi đó không chỉ thân đê bị h hỏng, m còn h hỏng cả đòng sá, nh cửa

v/hoặc các công trình cảng v bến đằng sau đê chắn sóng do bị ngập lụt, dù rằng đê có mục đích bảo
vệ chúng. Hơn nữa, còn nguy hiểm cho các ngời sử dụng các công trình tiện nghi ở vùng đất trớc biển
vì họ có thể bị chết đuối hoặc bị thơng. Trong khi thiết kế, cần lm cho lợng nớc trn không lớn hơn
một giá trị cho phép no đó đã đợc xác định cùng với các đặc điểm của kết cấu v vị trí liên quan đến
việc sử dụng chúng. Hơn thế nữa, khi ớc tính lợ
ng nớc trn bằ
ng thí nghiệm, nên xem xét đến các sự
thay đổi trong mực nớc thuỷ thiều, nghĩa l thí nghiệm với các mực nớc khác nhau
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Đồ thị để tính lu lọng trn
38)
Với một đê biển thẳng đứng hoặc hấp thụ sóng có hình dạng đơn giản (nghĩa l không có gì giống nh ụ
bảo vệ chân đê hoặc tờng chắn đỉnh) lu lợng trn có thể ớc tính bằng các Hình T.4.6.7 ~4.6.10. Các
đồ thị ny đợc vẽ ra dựa trên các thí nghiệm sử dụng sóng không ổn định. Từ các kết qua so sánh giữa
các kết quả thí nghiệm v quan sát hiện trờng, ngời ta cho rằng độ chính xác của các đờng cong cho
ta lu lợng trn thì nằm trong phạm vi liệt kê trong Bảng T.4.6.1. Lu lợng trn đối với đê hấp thụ sóng
có đợc trong điều kiện lớp bảo vệ thấp hơn ở đỉnh đê gồm có hai dãy khối bê tông tiêu sóng



Hình T.4.6.5. Quan hệ giữa góc tới v chiều
cao sóng leo
(Đờng liền : Giá trị thí nghiệm do Viện nghiên
cứu công trình công cộng, Bộ xây dựng)
H Lan
Nga
(cũ)
Hình T.4.6.6. Độ giảm chiều cao sóng leo do
công trình hấp thụ sóng
Bề mặt nhẵn

Bề mặt phủ khối bê
tông tiêu sóng
www.Gia24.vn
- II.91 -

Bảng T.4.6.1. Phạm vi ớc tính đối với lu lợng trn thực tế so với Giá trị ớc tính

Ghi nhớ rằng khi có các giá trị ớc tính thô thiển về lu lợng trn đối với sóng không ổn định bằng cách
sử dụng các Hình T.4.6.7 ~4.6.10 phải xét nh sau đây:
(a) Nếu giá trị thực của độ dốc đáy v độ dốc sóng nớc sâu không khớp với các giá trị trên đồ thị, phải
dùng đồ thị no có giá trị ăn khớp nhất hoặc có thể tiến hnh nội suy
(b) Các khối bê tông tiêu sóng trong các hình gồm có hai lớp khối tetrapod. Nếu dùng một loại khối bê
tông tiêu sóng khác, hoặc nếu vẫn dùng loại khối bê tông tiêu sóng nh vậy nhng nếu có sự khác
nhau trong bề rộng đỉnh về cách đặt khối tetrapod hoặc về hình dạng các chân, khi đó có nguy cơ
lu lợng trn thực tế có thể khác đáng kể với giá trị có đợc trên hình
(c) Nếu số lợng các dãy khối bê tông ở đỉnh tăng thêm, lợng nớc trn có xu hớng giảm đi.
(d) Khi có khó khăn trong việc áp dụng các đồ thị để ớc tính lu lợng trn, có thể sử dụng phơng
trình gần đúng của Takayama v các nguồn khác
(2) Lu lợng trn cho phép
Lu lợng trn cho phép phụ thuộc vo các yếu tố nh loại kết cấu của đê, tính trạng sử dụng đất sau đê
biển v khả năng của các công trình thoát nớc, lu lợng cho phép ny phải đợc
quy
định thích hợp với
từng tình hình riêng biệt. Tuy không thể cho một giá trị tiêu chuẩn đối với lu lợng trn cho phép, nhng
Goda cũng cho các giá trị đối với lu lợng trn giới hạn h hỏng liệt kê trong Bảng T.4.6.2 dựa trên các
trờng hợp tai hoạ đã qua. Hơn nữa, Nagai v các ngời khác đã xét mức độ quan trọng của công trình
đng sau đê biển v đa ra các gía trị của lu lợng trn cho phép liệt kê trong Bảng T.4.6.3. Có sử dụng
các kết quả thí nghiệm với sóng ổn định
Bảng T.4.6.2. Lu lợng trn giới hạn gây ra h hỏng
Loại Lớp phủ Lu lợn

g trn (m
3
/(m-s)
Kè Lớp phủ có lát đá
Lớp phủ không lát đá
0,2
0,05
Đ
ê Mái dốc trớc, đỉnh v mái dốc sau bê tông
Mái dốc trớc v đỉnh bằng bê tông, mái dốc sau không bê tông
Chỉ bê tông mái dốc trớc
0,05
0,02

0,005 hoặc ít hơn

Bảng T.4.6.3. Lu lợng trn cho phép (m
3
/m-s) tuỳ theo
mức độ quan trọng của công trình

Các khu vực có tập trun
g cao nh cửa, công trình công cộng sau đê biển, do đó
đoán đợc rằng lụt hoặc nớc phun sẽ gây ra các h hại đặc biệt nghiêm trọng
Khoảng 0,01
Các khu vực quan trọng khác Khoảng 0,02
Các khu vực khác 0,02 ~ 0,06

(3) Hệ số chiều cao đỉnh tơng đơng
Hệ số chiều cao đỉnh tơng đơng có thể dùng để hớng dẫn khi quyết định lợng nớc trn đối với một

đê biển trên đó đặt các khối bê tông tiêu sóng hoặc đối với đê biển loại tiêu sóng với các rãnh thẳng
đứng. Hệ số chiều cao đỉnh tơng đơng l tỷ lệ giữa chiều cao đê đang xem xét với chiều cao của một
đê thẳng đứng tởng tợng cũng có lợng nớc trn nh nhau khi các điều kiện về sóng v địa hình đáy
biển đợc lấy nh nhau trong cả hai trờng hợp. Nếu hệ số chiều cao đỉnh tơng đơng nhỏ hơn 1,0 có
nghĩa l đỉnh của đê đang nghiên cứu có thể hạ thấp hơn chiều cao của tờng thẳng đứng v vẫn cho
lợng nớc trn nh nhau; nói cách khác, đê đang nghiên cứu có một hình dạng có hiệu quả để giảm
Đ
ê biển th
ẳ
ng đứng
Đ
ê biển có tiêu sóng
www.Gia24.vn
- II.92 -

lợng nớc trn. Dới đây l các giá trị tham khảo của hệ số chiều cao đỉnh tơng đơng E đối với các
loại đê điển hình
Đê hấp thụ sóng với các khối bê tông
40)
E = 0,9 ~ 0,7
Đê loại có rãnh thẳng đứng
40)
E = 0,6
Đê loại tờng chắn trên đỉnh
39)
E = 1,0 ~ 0,5
Đê có bậc
39)
E = 1,7 ~ 1,0
Khi sóng tới xiên

42)



(T l góc tới của sóng; góc ny bằng 0 khi
sóng tới vuông góc với tờng)

www.Gia24.vn
- II.93 -


H×nh T.4.6.7. §å thÞ íc tÝnh lu lîng trn cho mét ®ª th¼ng ®øng (®é dèc ®¸y 1/30)
www.Gia24.vn
- II.94 -


H×nh T.4.6.8. §å thÞ íc tÝnh lu lîng trn cho mét ®ª th¼ng ®øng (®é dèc ®¸y 1/10)
www.Gia24.vn
- II.95 -


H×nh T.4.9. §å thÞ íc tÝnh lu lîng trn cho mét ®ª hÊp thô sãng (®é dèc ®¸y 1/30)
www.Gia24.vn
- II.96 -


H×nh T.4.6.10 §å thÞ íc tÝnh lu lîng trn cho mét ®ª hÊp thô sãng (®é dèc ®¸y 1/10)
www.Gia24.vn
- II.97 -

(4) Tác động của gió đến lợng nớc trn
Nói chung, gió có ảnh hởng tơng đối lớn đến lợng nớc trn khi nó nhỏ, mặc dầu có nhiều biến đổi.
Tuy nhiên, ảnh hởng tơng đối của gió giảm đi khi lợng nớc trn tăng lên. Hình T.4.6.11 cho các kết
quả nghiên cứu về ảnh hởng của gió đến lợng nớc trn, còn tung độ chỉ lợng nớc trn trên diện tích
đơn vị. Có thể thấy từ hình vẽ l khi lợng nớc trn nhỏ, vận tốc gió cng lớn, gradien không gian của
lợng nớc trn cng nhỏ. Khi lợng nớc trn lớn, gradien không gian của lợng nớc trn tăng. Điều
ny cho thấy khi lợng nớc trn nhỏ khoảng cách m một khối nớc bắn toé bị ảnh hởng mạnh bởi vận
tốc gió khoảng cách xa hơn nếu vận tốc gió lớn hơn; Tuy nhiên, khi lợng nớc trn lớn, sự khác nhau về
khoảng cách bắn toé cng nhỏ

Hình T.4.6.11. ảnh hởng gió đến Gradien không gian của lợng nớc trn

(5) Hiện tợng trn của sóng ngẫu nhiên đa hớng
Trong các vùng nớc m tính chất đa hớng của sóng rõ rệt, lu lợng sóng trn có thể hiệu chỉnh phù
hợp với S
max

4.6.3. Sự truyền sóng
Cần phải tính chiều cao của sóng lan truyền đằng sau một đê chắn sóng do nớc trn
hoặc/v do thấm qua lõi đê hoặc móng đê chắn sóng qua các kết quả thí nghiệm mô
hình thuỷ lực hoặc các dữ liệu đã có trớc đây
[Chú giải]
Cần phải ớc tính một cách thích đáng chiều cao sóng truyền sau khi các sóng trn qua hoặc xuyên qua
đê, bởi vì các sóng truyền ảnh hởng đến sự phân bổ chiều cao sóng sau đê chắn sóng. Các sóng truyền
gồm có các sóng trn qua hoặc chảy qua, cũng nh các sóng đã thấm qua một đê chắn sóng đá hộc
hoặc móng của một đê chắn sóng hỗn hợp. Mới đây, một vi đê chắn sóng đã đợc xây dựng bằng các
thùng chìm (chúng lúc đầu không thấm nớc) có các lỗ thông để lm tăng sự trao đổi nớc biển trong
cảng. Trong trờng hợp ny, cần xem xét gía trị của hệ số truyền sóng, vì hệ số ny dùng lm chỉ số về
hiệu quả của việc trao đổi nớc biển.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]

(1) Hệ số truyền đối với một đê chắn sóng hỗn hợp
Hình T.4.6.12 có thể dùng để tính chiều cao sóng truyền trong một bến cảng khi chúng trn qua một đê
chắn sóng hỗn hợp hoặc thấm qua móng đá hộc. Ngay cả khi sóng không ổn định, hệ số truyền rất phù
hợp với các hệ số cho trong Hình T.4.6.12. Hình ny có giá trị không chỉ đối với chiều cao sóng có ý
nghĩa, m cả cho chiều cao sóng một phần mời cao nhất v chiều cao sóng trung bình
Lợng nớc trn trên diện tích đơn vị
www.Gia24.vn
- II.98 -


Hình T.4.6.12 Đồ thị để tính hệ số truyền chiều cao sóng
(2) Chu kỳ sóng truyền đối với đê chắn sóng hỗn hợp
Chu kỳ của sóng truyền giảm xuống khoảng 50 - 80 % chu kỳ sóng tới tơng ứng (đúng với chu kỳ sóng
có ý nghĩa v cả chu kỳ trung bình)
(3) Dữ liệu thí nghiệm trên các đê chắn sóng khác
Với đê chắn sóng hỗn hợp phủ các khối bê tông tiêu sóng, các đê chắn sóng xếp đá hộc có trang bị các
khối bê tông tiêu sóng, v các đê chắn sóng khác, các thí nghiệm về chiều cao sóng truyền đã đợc Viện
nghiên cứu xây dựng công trình công cộng cuả Vụ phát triển Hokkaido tiến hnh
(4) Hệ số truyền đối với các kết cấu ngoi các đê chắn sóng hỗn hợp
(a) Với một kết cấu xốp (có lỗ), thấm nớc nh đê chắn sóng xếp đá hoặc đê chắn sóng loại khối bê
tông tiêu sóng, có thể xem cách phân tích lý thuyết của Kondo. Có thể sử dụng phơng trình kinh
nghiệm sau để tìm hệ số truyền của một kết cấu điển hình
Đê chắn sóng đá : (4.6.7)
Trong đó : k
t
= 1,26 (B/d)
0,67
, , B l chiều rộng đỉnh của kết cấu, d l chiều
sâu từ mặt nớc tới mặt đất của kết cấu, H l chiều cao sóng tới v L l chiều di sóng của sóng
truyền.

(b) Với một đê chắn sóng kiểu mnh, có thể sử dụng các lời giải kinh nghiệm của Morihira v các
ngời khác (xem Phần VII, 3.3.1. Đê chắn sóng kiểu mnh)
(c) Với hệ số truyền của một đê chắn sóng thẳng đứng loại thấm nớc có các rãnh ở cả tờng trớc v
tờng sau, có thể có đợc các kết quả thí nghiệm
(e) Các loại đê chắn sóng nhằm xúc tiến sự trao đổi nớc biển gồm có đê chắn sóng thấm nớc loại
nhiều cánh, đê chắn sóng thấm nớc loại tấm phẳng nằm ngang, v đê chắn sóng loại ống. Hệ số
truyền của các loại đê chắn sóng ny có đợc bằng các thí nghiệm mô hình thuỷ lực.
(5) Hệ số truyền đối với đê chắn sóng ngập nớc
Một đê chắn sóng ngập nớc thờng đợc lm bằng cách chất đống đá thiên nhiên hoặc đá hộc để
tạo thnh một đống đá, sau đó phủ bề mặt bằng các khối bê tông để bảo vệ các lớp bên dới. Với
một đê chắn sóng ngập nớc bằng đá hộc, có thể có đợc đồ thị cho quan hệ giữa chiều cao đỉnh đê
chắn sóng v hệ số truyền
4.7. Sóng phủ v sóng vỗ bờ
4.7.1. Sóng phủ
Khi thiết kế các kết cấu sẽ đợc đặt trong vùng sóng vỡ, nên xét đến hiện tợng sóng
phủ, hiện tợng ny xẩy ra trong vùng sóng vỡ do sóng vỡ khi chúng vo gần bờ

www.Gia24.vn
- II.99 -

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Đồ thị ớc tính lợng sóng phủ
Các thay đổi trong mực nớc trung bình do sóng vỡ hỗn độn trên các độ dốc đáy bằng 1/100 v 1/10
nh Goda đã tính thì đợc cho trong Hình T.4.7.1 v T.4.7.2. Độ dốc sóng cng nhỏ (H
o
'/L
o
, trong đó
H
o

' l chiều cao sóng nớc sâu tơng đơng v L
o
l chiều di sóng nớc sâu) độ dâng của mực
nớc trung bình cng lớn. Hơn nữa, dốc đáy cng dốc, độ dâng của mực nớc trung bình cng lớn.
Hình T.4.7.3 cho độ dâng mực nớc trung bình ở đờng bờ (đờng mặt nớc gặp công trình). Thấy
rõ ảnh hởng của độ dốc của sóng v độ dốc của đáy đến độ dâng của mực nớc trung bình. Khi
H
o
'/L
o
ở trong phạm vi 0,01 - 0,05, trừ trờng hợp độ dốc đáy rất dốc, độ dâng của mực nớc trung
bình gần đờng bờ nằm trong khoảng (0,1 - 0,15) H
o
'
(2) Xét đến độ dâng của mực nớc trung bình trong thiết kế
Một độ dâng của mực nớc trung bình lm cho điểm sóng vỡ dịch chuyển về phía bờ v chiều cao
sóng vỡ tăng lên. Độ dâng của mực nớc biển trung bình do đó quan trọng để tính chính xác chiều
cao sóng tính toán trong nớc nông

Hình T.4.7.1. Sự thay đổi mực nớc Hình T.4.7.2. Sự thay đổi mực nớc
trung bình (độ dốc đáy 1/10) trung bình (độ dốc đáy 1/100)


Sự thay đổi mực nớc
trung bình

Sự thay đổi mực nớc
trung bình

Hình T.4.7.3. Độ dâng của mực nớc trung

bình tại đờng bờ
Đ
ộ dâng mực nớc trung bình
Độ
dốc són
g

Hình T.4.7.4 Tỷ lệ biên độ phách sóng với
biên độ sóng nớc sâu
N
g
oi
Gần bờ khơi
www.Gia24.vn
- II.100 -



4.7.2 Sóng vỗ bờ
Trong nớc nông, phải nghiên cứu sóng vỗ bờ với chu kỳ bằng một đến vi phút
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
Công thức Goda để tính biên độ sóng vỗ bờ
Dựa trên các kết quả quan sát hiện trờng sự va đập của sóng vỗ bờ, Goda kiến nghị quan hệ
sau:



(4.7.1)

Trong đó ]
rms
l biên độ căn quân phơng của hình dạng sóng của phách sóng, (K
rms
)
0
l biên độ căn
quân phơng của hình dạng sóng nớc sâu, H
o
'
l chiều cao của song nớc sâu tơng đơng , L
o
l chiều
di sóng ở nớc sâu v h l chiều sâu nớc
Phơng trình cho thấy biên độ của phách sóng tỷ lệ với chiều cao sóng nớc sâu, nó giảm khi chiều sâu
nớc tăng, v nó tăng khi độ dốc H
'
o
/L
o
của sóng nớc sâu giảm. Hình T.4.7.5 cho một sự so sánh giữa
giá trị tính đợc bằng phơng trình (4.7.1)v các giá trị quan sát thực tế
4.8 Sóng chu kỳ di v sóng lừng
Đối với sóng chu kỳ di v sóng lừng trong bến cảng, phải tiến hnh quan sát hiện
trờng chừng no có thể, v đo đạc thích đáng để kiểm tra chúng dựa trên kết quả quan
sát

[Chú giải]
Tại các điểm quan sát trong cảng v ngoi bờ biển thỉnh thoảng xuất hiện các dao động mực nớc có chu
kỳ từ một đến vi phút. Các dao động nh vậy đợc gọi l sóng chu kỳ di. Nếu chu kỳ của các sóng chu

kỳ di đó gần bằng chu kỳ dao động tự nhiên của hệ dao động vốn có của tầu v các dây neo, hiện tợng
cộng hởng có thể lm nảy sinh một chuyển động dồn dập lớn ngay cả khi chiều cao sóng nhỏ, lm cho
công tác bốc xếp hng ở cảng bị ảnh hởng lớn đến năng suất. Nếu từ các quan sát m thấy rõ l các
sóng chu kỳ di có chiều cao sóng có ý nghĩa bằng 10 - 15 cm hoặc hơn thờng xuyên xuất hiện trong
cảng, nên nghiên cứu các biện pháp đối phó.
Khi tại một điểm quan sát trong một cảng xảy ra các dao động mực nớc rõ rng với chu kỳ vi phút hoặc
lâu hơn, có thể giả định l có hiện tợng " sóng lừng" hiện tợng ny xẩy ra khi các xáo động nhỏ trong
mực nớc do áp lực không khí thay đổi sinh ra đợc khuyếch đại lên bởi các dao động cộng hởng của
bến cảng hoặc vịnh. Nếu biên độ của các sóng lừng nh vậy lớn đáng kể, có thể xẩy ra ngập lụt ở đầu
vịnh hoặc dòng chảy ngợc từ các kênh thoát nớc của thnh phố. Cũng có thể xuất hiện các vận tốc
dòng chảy lớn cục bộ trong các bến cảng, lm đứt dây neo của các tu nhỏ, khi vẽ bản đồ một cảng, nên
xem xét để hình dạng của nó có thể lm giảm đến tối thiểu chuyển động sóng lừng cng nhiều cng tốt.

[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Chiều cao ngỡng của sóng chu kỳ di đối với công tác bốc xếp hng.
Cần xem xét thích đáng đến vấn đề l các sóng chu kỳ di trớc một tuyến bến có thể lm cho tu dao
động dồn dập với biên độ vi mét do cộng hởng. Chiều cao của ngỡng chu kỳ di để cho công tác bốc
xếp hng đợc êm thuận phụ thuộc vo các yếu tố nh chu kỳ di sóng, kích thớc của đầu tầu đang
xem xét, tình hình neo tu, v các điều kiện chất tải. Tuy nhiên, theo các quan sát hiện trờng thực hiện
tại chỗ, ví dụ nh trong vịnh Tomakomai nó tơng ứng với một chiều cao sóng có ý nghĩa bằng khoảng 10
- 15cm
www.Gia24.vn
- II.101 -

Hình T.4.8.1 So sánh giữa phổ tiêu chuẩn
của thnh phần sóng chu kỳ di v phổ
quan sát đợc
(2) Tính toán sự lan truyền của sóng chu kỳ di
Nên tính toán sự truyền sóng chu kỳ di trong một cảng bằng cách định đờng biên sóng tới ngoi biển
sau đó dùng phơng trình Bonssinesq hoặc dùng một phơng pháp tính toán có sử dụng các phơng trình

sóng di tuyến tính
47)

(3) Phổ tiêu chuẩn của chu kỳ di
Khi không có đủ dữ liệu quan sát sóng chu kỳ di ngoi biển v các điều kiện sóng chu kỳ di để xác định
các ngoại lực tính toán không xác lập đợc có thể sử dụng tiêu chuẩn cho trong các ti liệu tham khảo
48)

hoặc biểu thức gần đúng của nó. Hình T.4.8.1 So sánh phổ quan sát đợc với một dạng gần đúng của
phổ tieu chuẩn . Số hạng D
l
trong hình l một thông
số đại diện mức năng lợng của sóng chu kỳ di
(4) Phơng pháp tính toán sóng lừng
Xem 6.5. Sóng lừng về một phơng pháp tính toán
sóng lừng.

4.9. Sóng trong bến cảng
4.9.1 Yên tĩnh v xáo động
Khi đánh giá mức độ yên tĩnh của cảng, phải
xác định thích đáng các yếu tố gây ra xáo
động trong bến cảng.
[Chú giải]
Vấn đề yên tĩnh ở bến cảng rất phức tạp. Nó liên
quan không chỉ với các yếu tố vật lý nh sóng, gió,
chuyển động của tu bè v sức cản sóng, cản gió của
máy móc thiết bị, m cả các yếu tố đòi hỏi sự quyết
định của con ngời, yếu tố ny bao gồm: sự dễ dng
của tu ra vo cảng, tu tránh bãi v các điều kiện
ngỡng của công tác ngoi biển. Ngoi ra độ yên tĩnh

của bến cảng còn liên quan đến các yếu tố kinh tế, nh năng suất của công tác bốc dỡ hng, hiệu suất
thao tác của tu v chi phí xây dựng các công trình khác nhau cần cho việc nâng cao độ yên tĩnh của bến
cảng. Các yếu tố lm cho sóng trong bến cảng bị xáo động, tạo ra bởi cơ sở tiêu chuẩn xác định độ yên
tĩnh của các bến cảng bao gồm các vấn đề sau:
(a) Các sóng vo qua lối vo cảng
(b) Sự lan truyền của sóng vo cảng qua đê chắn sóng
(c) Sóng phản xạ
(d) Sóng chu kỳ di
(e) Sóng lừng
Trong các bến cảng lớn, các sóng do gió phát sinh trong bến cảng cần phải chú ý, v các sóng do tu bè
lớn phát sinh có thể gây xáo động cho tu bè nhỏ.
4.9.2. Đánh giá độ yên tĩnh của bến cảng
Độ yên tĩnh của bến cảng đợc đánh giá bằng cách xem xét các thnh phần sóng đợc
ớc tính riêng rẽ đối với các yếu tố tơng ứng gây ra xáo động trong bến cảng.
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
Có thể dùng phơng pháp sau đây để đánh giá độ yên tĩnh của bến cảng:
(1) Để đánh giá các sóng trong bến cảng, trớc hết xác lập sự phân bố chung của chiều cao v hớng
của sóng nớc sâu:
Phổ quan sát
đợc
Dạng gần
đún
g
của phổ
tiêu chuẩn

www.Gia24.vn
- II.102 -

(2) Sau đó, tính các biến dạng của sóng do khúc xạ v sóng vỡ xảy ra giữa điểm quan sát sóng nớc

sâu v/hoặc điểm dự báo sóng v lối vo bến cảng, sử dụng phơng trình cân bằng năng lợng
chẳng hạn, v từ đó có đợc các điều kiện sóng ở lối vo bến cảng.
(3) Tính chiều cao sóng trong bến cảng, tập trung chủ yếu vo nhiễu xạ v phản xạ. Nếu cần thiết, tiến
hnh nghiên cứu về sự lan truyền ở thời điểm ny.
(4) Chiều cao sóng trong bến cảng có thể tính bằng cách bình phơng của chiều cao mỗi loại sóng sau:
Sóng nhiễu xạ, sóng phản xạ v sóng lan truyền, cộng các kết quả đó, sau đó lấy căn bậc hai. Với
các bến cảng m ảnh hởng của sóng lan truyền tơng đối nhẹ, chu kỳ sóng trong bến có thể lấy
giống nh chu kỳ của sóng nhiễu xạ. Nhớ rằng chiều cao sóng trong bến phải nghiên cứu cho mỗi
hớng sóng với nhiều loại chiều cao sóng với xác suất xảy ra ngoi bến cảng.
(5) Cần phải biểu thị tỷ lệ xuất hiện của sóng trong một bến cảng bằng tỷ lệ % của sóng vợt quá 0,5m
hoặc 1,0 m về chiều cao hoặc về số ngy. Tuy nhiên tuỳ thuộc vo mục đích sử dụng, cũng có thể
chấp nhận xem xét xác suất vợt quá với các loại chiều cao sóng khác. Độ yên tĩnh của bến có đợc
bằng cách 100% trừ đi xác suất xuất hiện (=1%) của chiều cao sóng trong bến cảng vợt quá mức
ngỡng cho công tác bốc xếp hng hoá tại bến đang xem xét. Không thể xác định một giá trị chiều
cao ngỡng đối với công tác bốc xếp có giá trị chung đợc, nó phụ thuộc vo mục đích sử dụng của
công trình bến, kích thớc tầu, v chu kỳ v hớng sóng .v.v Tuy nhiên, có thể sử dụng một giá trị
= 0,5 tới 1,0m (chiều cao sóng có ý nghĩa) nh một giá trị tham khảo, cũng phải nhớ rằng chiều cao
só
ng
tới hạn cho việc bốc xếp hng thấp hơn đối với sóng chu kỳ di. Ví dụ sóng cồn, vì vậy phải
cẩn thận khi đánh giá hiệu suất công tác thực đối với cảng v bến hớng ra phía biển hở.
4.10 Sóng do tu
Trong kênh v luồng tầu nên xem xét ảnh hởng của sóng do tu gây ra
[Chỉ dẫn kỹ thuật]
(1) Dạng sóng nhìn từ trên xuống
Nếu sóng tu đợc nhìn từ trên xuống, ta sẽ thấy nh trong Hình T.4.10.1


Hình T.4.10.1 Nhìn bình diện sóng tu
Cụ thể, nó gồm có 2 nhóm sóng. Một nhóm sóng lan toả theo hình / (chữ bát Trung quốc). Từ một

điểm cách phía trớc mũi tu một chút. Nhóm sóng thứ hai ở phía sau tu, có đỉnh sóng vuông góc với
đờng tu chạy. Các sóng trớc đợc gọi l " Sóng phân kỳ", các sóng sau đợc gọi l " Sóng ngang".
Sóng phân kỳ đợc tạo thnh các đờng cong lõm, cng gần đờng tu chạy, khoảng cách giữa các
sóng cng nhỏ. Mặt khác, các sóng ngang có dạng gần nh hình cung, khoảng cách giữa các sóng
không thay đổi (nghĩa l không phụ thuộc vo khoảng cách từ đờng tu chạy). Trong nớc sâu, khu
vực sóng tu lan truyền đợc giới hạn bên trong khu vực giới hạn bởi 2 đờng mũi nhọn có góc r19
0
18'
từ đờng tu chạy v bắt đầu từ gốc (nghĩa l điểm từ đó các đờng mũi nhọn cách xa nhau) nằm đâu
đó trớc mũi tu. Các sóng phân kỳ cắt ngang các sóng ngang ngay bên trong các đớng mũi nhọn, ở
đây chiều cao sóng lớn nhất. Độ dốc sóng đối với sóng nằm ngang nhỏ hơn độ dốc sóng đối với sóng
phân kỳ. Có nghĩa l các sóng ngang thờng không thể bị ảnh máy bay phát hiện.

Đ
ờng tu chạy
www.Gia24.vn