đồ án kỹ thuật cấp thoát nước Thiết kế xây dựng công trình đê biển Giao Thủy

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp được sự hướng dẫn tận tình
của thầy giáo Th.S Vũ Minh Anh và các thầy cô trong khoa Kỹ thuật Biển, sự nỗ
lực của bản thân. Đến nay, em đã hoàn thành toàn bộ nội dung đồ án tốt nghiệp
được giao với đề tài: “Thiết kế xây dựng công trình đê biển Giao Thủy”.
Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp, đã đúc kết đem lại cho em nhiều kiến thức
quý báu để phục vụ cho công việc sau này. Tuy nhiên do thời gian và kiến thức còn
hạn chế, nhất là kiến thức thực tế trên công trường nên đồ án còn nhiều thiếu sót.
Việc lập đề cương các chương, phân tích tài liệu để tính toán, vận dụng kiến thức lý
thuyết, vận dụng suy luận thực tế, lựa chọn phương án tối ưu và trình bày một cách
trọn vẹn còn hạn chế.
Tuy vậy đồ án vẫn được thực hiện đảm bảo các phần việc cơ bản nên không làm mất
đi tính tổng thể của công trỡnh. Cỏc mục cơ bản và trọng yếu giúp em nắm được những
nội dung cơ bản trong việc thiết kế tổ chức thi công một công thuỷ lợi hoàn chỉnh.
Em kính mong các thầy cô giáo chỉ bảo thêm cho em, để em có thể bổ sung
cho mình những phần còn thiếu sót để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Ngoài ra
những câu hỏi mà thầy cô đặt cho em trong quá trình bảo vệ đồ án tốt nghiệp sẽ
giúp em nâng cao được sự hiểu biết tổng thể của một kỹ sư thuỷ lợi.
Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo trong trường đại
học Thuỷ Lợi Hà Nội, đặc biệt là thầy giáo Th.S Vũ Minh Anh đã tận tình hướng
dẫn, truyền đạt kiến thức cơ bản, kiến thức chuyên môn, các kinh nghiệm thực tế để
giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Hà nội, ngày 02 tháng 12 năm 2011
Sinh viên :
Hoàng Trọng Thể
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Kỹ thuật Biển
LỜI MỞ ĐẦU
Giao Thủy là một huyện của tỉnh Nam Định có khu nghỉ mát gồm nhiều bãi
biển có phong cảnh đẹp ở miền bắc Việt Nam.Hoạt động sản xuất kinh doanh chủ
yếu của vùng là đánh bắt, nuôi trồng, chế biến thuỷ hải sản kết hợp với thu mua và
buôn bán mặt hàng này với cỏc vựng khỏc. Những năm gần đây với sự phát triển
của cơ chế thị trường cùng với chính sách mở cửa, các hoạt động kinh tế trờn vựng
cũng đã hình thành nhiều nhà máy, xí nghiệp, các trung tâm giao dịch có tốc độ
phát triển kinh tế tăng trưởng mạnh. Cùng với đó là sự phát triển cua du lịch tại Đồ
Sơn đã làm thay đổi bộ mặt kinh tế của vùng.
Đoạn đê dự án thuộc địa phận huyện Xã Giao Phong - Huyện Giao Thủy -
Tỉnh Nam Định. Với hiện trạng tuyến đê cũ kết cấu rời rạc mang tính chất tạm thời
nên nhiều đoạn đã bị hỏng đe dọa đến sự an toàn của dân cư bên trong. Chính vì
vậy cần có biện pháp bảo vệ bờ nhằm đảm bảo cho sự phát triển kinh tế xã hội cũng
như sự an toàn của người dân. Đồ án này dựa trên điều kiện thực tế của vùng để
tính toán thiết kế, xây dựng tuyến đê mới nhằm đáp ứng nhu câu cấp bách hiện nay.
Phương pháp và phạm vi nghiên cứu
+ Nghiờn cứu các đặc điểm địa lý tự nhiên Giao Thủy bao gồm các mặt: vị trí
địa lý, địa hình, địa mạo, khí tượng, khí hậu, thủy hải văn và hiện trạng kinh tế xã
hội của khu vực để nêu bật lờn tớnh cấp thiết của đề tài.
+ Đánh giá hiện trạng tuyến đê biển Giao Thủy.
+ Thiết kế tuyến đê biển từ km 22 đến km 24+500
+ Thu thập tài liệu phục vụ cho việc tính toán thiết kế đê bao gồm: tài liệu về
hải văn như: mực nước triều lớn nhất, mực nước dâng do bão, vận tốc và hướng cỏc
dũng ven bờ, các tài liệu về súng… tại khu vực nghiên cứu. Tài liệu về gió bao
gồm: hướng gió, tốc độ giú…. Tài liệu về dân sinh kinh tế…
+ Ứng dụng các tiêu chuẩn thiết kế đê (14TCN 130 – 2002) và Dự thảo
Hướng dẫn thiết kế đê biển. Trong việc tính toán xác định các thông số thiết kế của
đê biển Đồ Sơn. Bao gồm: xác định cao trình mặt đê, chiều rộng mặt đê, kích thước
cấu kiện lỏt mỏi đờ…

Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
2
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
+ Giới thiệu phương pháp tính toán xác định thông số đê biển bằng phần mềm
Wadibe, và so sánh kết quả tính toán với phương pháp sử dụng các công thức kinh
nghiệm theo Tiêu chuẩn thiết kế đê (14TCN 130 – 2002).và Dự thảo hướng dẫn
thiết kế đê biển.
+ Lựa chọn phương án thiết kế
Nội dung đồ án
Với mục tiêu thực hiện đồ án như trên, ngoài phần mở đầu và kết luận đồ án
được xây dựng gồm 6 chương như sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về vùng biển GIAO THỦY- NAM ĐỊNH
Chương 2: Tớnh toán thủy hải văn thiết kế cho phương án chọn.
Chương 3: Thiết kế giải pháp bảo về bờ theo phương án chọn.
Chương 4: Thi công đê biển.
Chương 5: Lập tiến độ và mặt bằng thi công.
Chương 6: Dự toán xây dựng công trình.
Chương 7: Kết luận.
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Vị trí địa lí
Đê biển (đoạn từ K22 đến K24+500) nằm trong hệ thống đê biển Giao Thuỷ,
thuộc địa phận xã Giao Phong và xã Bạch Long - Huyện Giao Thuỷ - Tỉnh Nam
Định.

Giao Thuỷ là một huyện ven biển nằm ở cực đông của tỉnh Nam Định, phía
Nam và Đông Nam tiếp giáp với biển Đông Việt Nam với chiều dài 32km bờ biển .
Phía Tây Bắc giáp với huyện Xuân Trường, phía Tây Nam giáp với huyên Hải Hậu,
ranh giới với hai huyện này là con sông Sũ phõn lưu của sông Hồng với chiều dài
18,7 km . Phía Bắc và Đông Bắc tiếp giáp với tỉnh Thái Bình mà ranh giới là sông
Hồng (chính Bắc là huyện Kiến Xương, Đông Bắc là huyện Tiền Hải). Cực Đông là
cửa Ba Lạt của sông Hồng, cực Nam là thị trấn Quất Lâm. Tổng diện tích tự nhiên
của Giao Thuỷ là 232,1 km
2
chiếm 14,1% diện tích tỉnh Nam Định.
Hình 1.1: Khu vực nghiên cứu vùng dự án.
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
Hình 1.2 : Bình đồ khu vực dự án
1.2 Tình hình dân sinh kinh tế
Huyện Giao Thuỷ có diện tích là 232,1 km
2
, với số dân toàn huyện năm 2010 là
189.660 người Thu nhập chính của nhân dân trong vùng chủ yếu dựa vào nghề đánh
bắt trên biển, canh tác nông nghiệp và kinh doanh dịch vụ du lịch. Do sống ở vùng
ven biển nên cuộc sống của người dân luôn luôn phải chịu ảnh hưởng trực tiếp của
gió bão biển, khó khăn cho việc trồng trọt và chăn nuôi nên cuộc sống của nhân dân
gặp nhiều khó khăn.
1.3 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn và đặc trưng dòng chảy
1.3.1 Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn
Khí hậu trong một năm của khu vực biển tỉnh Nam Định nói chung và ven bờ
biển Giao Thuỷ được chia thành 2 mùa rõ rệt:

Mùa mưa (hè) từ tháng V đến tháng X
Mùa khô (đông) từ tháng XI đến tháng IV
Các yếu tố khí hậu như sau:
• Mưa
Nằm trong vựng cú lượng mưa lớn của đồng bằng Bắc Bộ, lượng mưa phân bố
không đều trong năm.
- Lượng mưa trung bình nhiều năm là: 1.777mm
- Lượng mưa năm lớn nhất là: 3.330mm (1982)
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
- Lượng mưa năm nhỏ nhất là: 1.128mm (1988)
Về mùa mưa: Lượng mưa chiếm 80 – 85% tổng lượng mưa cả năm, thường tập
trung vào cỏc thỏng VII, VIII, IX cùng thời gian xuất hiện nhiều cơn bão lớn và
triều cường làm cho mực nước trong nội đồng và ngoài sông, biển đều dâng cao gây
bất lợi cho việc tưới, tiêu và không đảm bảo an toàn cho đê biển, đờ sụng, đặc biệt
khi cú bóo đổ bộ vào thường có mưa rất to trong đồng gây ngập úng ảnh hưởng đến
sản xuất và đời sống của người dân trong vùng, làm xói lở nhiều đoạn đê biển, tạo
điều kiện cho sóng có thể gây vỡ đê.
Bảng 1.1: Lượng mưa từ năm 1960 đến 1998 tại trạm khí tượng Văn Lý
Trị số
Tháng VII Tháng VIII Tháng IX
X1 X3 X5 X1 X3 X5 X1 X3 X5
X t.bỡnh 67,9 102 125 114 156 183 116 182 213
X max 173 316 382 346 374 442 377 542 572
Đơn vị: mm
Bảng 1.2: Lượng mưa lớn nhất ngày cỏc thỏng VII, VIII, IX theo tần suất P = 10%
Loại

Đặc trưng Tháng VII Tháng VIII Tháng IX
Ký
hiệu
Đơn
vị X1 X3 X5 X1 X3 X5 X1 X3 X5
Đặc
trưng
thiết
kế
X
mm
67,9 102 125 114 156 183 116 182 213
Cv 0,80 0,80 0,80 0,69 0,64 0,63 0,77 0,71 0,67
Cs/Cv 2 2 2 2,5 2,5 3,0 2,5 2,5 2,5
Tần
suất X10% mm 139 210 321 218 287 331 185,6 383 411
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
Bảng 1.3: Mô hình mưa thiết kế tần suất P = 10% cỏc thỏng VII, VIII, IX
Ngày
Tháng
1 2 3 4 5
VII (Từ 22 - 26/VII/1980) 76,8 139 29,3 41,7 34,2
VII (Từ 7 - 11/VIII/1979) 24,4 38,9 218 30,1 10,6
IX ( Từ 9 - 13/IX/1996) 95,5 6,3 21,9 102,2 185,6
Đơn vị: mm
• Gió

Hoa gió tổng hợp nhiều năm tại trạm Văn Lý – Nam Định:
Hướng gió thổi vào vùng dự án thịnh hành theo 2 mùa:
- Mùa hè từ tháng V đến tháng X chủ yếu là gió Đông Nam, tốc độ trung bình v=
4m/s, tốc độ lớn nhất xuất hiện khi cú bóo khoảng 40m/s (cơn bão số 4 ngày
13/9/1985 và cơn bão số 5 ngày 27/9/2005 có tốc độ 50m/s). Gió Đông Nam mang
nhiều hơi nước từ biển vào thường gây mưa lớn cho khu vực ven biển.
- Mùa đông: Từ tháng XI đến tháng IV năm sau chủ yếu là gió Đông Bắc khô
hanh, tốc độ trung bình 3,75m/s. (Có những đợt gió Đông Bắc đạt tốc độ 15 – 20
m/s).
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
7
n
s
w e
ne
sesw
nw
>15 (m/s)
10.0-15.0 (m/s)
5.0-9.0 (m/s)
1.0-4.0 (m/s)
LÆng
ký hiÖu
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
Ngoài 2 hướng gió thịnh hành theo mùa ở trên, vùng ven biển mùa hè còn có
gió Đất, gió Biển với chu kỳ 1 ngày đêm. Giữa 2 mùa có gió chuyển tiếp hướng Tây
Nam ảnh hưởng lớn cho đê biển Nam Định nói chung và tuyến đê Giao Thuỷ nói
riêng.

Đối với bờ biến Nam Định gió không chỉ có tác dụng trực tiếp làm bay cát từ
ngoài bói, trờn mặt đê vào trong đồng mà nú cũn gián tiếp gây xói lở bãi biển, đê
biển bằng cách tạo ra sóng lớn, dòng chảy ven bờ là những yếu tố trực tiếp gây ra
xói lở bờ, sạt lở mỏi đờ. Giú trong giụng bóo có thể bốc đi một khối lượng đáng kể
cát ở bờ biển, song tác động chớnh gõy xói lở bãi, vỡ đê là do các hậu quả của bão
đó là súng bóo và dòng chảy trong bão tạo ra.
•
Độ ẩm
Theo tài liệu trạm Văn Lý
- Độ ẩm trung bình năm 86%
- Độ ẩm lớn nhất 91% (Tháng III) Ngày cao nhất 100%
- Độ ẩm nhỏ nhất 81% (Tháng IX) Ngày thấp nhất 18%
•
Bốc hơi
- Lượng bốc hơi bình quân năm là 808 mm
- Lượng bốc hơi năm nhỏ nhất là 608,7 mm
- Lượng bốc hơi năm lớn nhất là 1.077,9 mm
- Lượng bốc hơi tháng trung bình là 67,4 mm
Tháng nhỏ nhất 31 mm (tháng III)
Tháng lớn nhất 96 mm (tháng VII)

Bảng 1.4: Diễn biến bốc hơi ngày đêm cỏc thỏng trong năm tại trạm Văn Lý
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cả năm
Bốc hơi 53 35 31 40 72 89 96 94 84 85 71 58 808

Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển

•
Nhiệt độ
- Nhiệt độ trung bình trong năm 23,4
0
C
- Nhiệt độ tháng lớn nhất 29,2
0
C (Tháng VII)
- Nhiệt độ tháng nhỏ nhất 16,7
0
C (Tháng I)
Bảng 1.5: Nhiệt độ cỏc thỏng trong năm
Thán
g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
cả
năm
T
0
C
16,
7
17,
1
19,
7
23,
3
26,
9

28,
9
29,
2
28,
4
27,
1
24,
5
21,
3
18,
0 23,4
1.3.2 Đặc điểm Hải Văn

•
Chế độ thuỷ triều
Thuỷ triều vùng biển Giao Thuỷ tỉnh Nam Định mang đặc tính chung của vùng
biển Vịnh Bắc Bộ là chế độ nhật triều, trong 1 ngày có 1 lần nước lên và 1 lần nước
xuống, diễn ra hầu hết các ngày trong tháng (một tháng trung bình có 2 chu kỳ con
nước, mỗi chu kỳ 14 ngày).
Biên độ thuỷ triều giao động từ 1 – 2 m có khi từ 3 – 3,5 m.
Khi tính toán thiết kế đê biển và các cống dưới đê biển Nam Định đều được sử
dụng tài liệu từ trạm Hòn Dấu (Hải Phòng) chuyển về tới các vị trí cần tính toán.
Theo kết quả tính toán của Viện nghiên cứu khoa học Thuỷ Lợi cho thấy mối tương
quan giữa trạm Hòn Dấu và vùng biển Nam Định có hệ số tương quan như sau:
Hệ số tương quan K = 0,93
Hệ số đỉnh triều K đỉnh triều = 0,89
Hệ số chân triều K chân triều = 0,87

Theo bảng thuỷ triều của tổng cục khí tượng thuỷ văn: Hệ số thuỷ triều của Văn
Lý so với Hòn Dấu có K = 0,95. Như vậy giữa số liệu thực đo tại Văn Lý so với số
liệu dự báo của trạm Hòn Dấu là sai số không đáng kể đối với những ngày triều
cường.
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
9
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
Trong thiết kế đê biển cần quan tâm đến mực nước triều, cụ thể phải xác định
được mực nước triều lớn nhất từ đó tính toán kết hợp với các yếu tố khác về sóng và
nước dâng do bão gây ra để xác định ra cao trình, mặt cắt đờ, kố biển. Vì vậy phải
sử dụng số liệu nước của trạm Hòn Dấu để tính toán cho các dự án đê biển Nam
Định.
Mực nước cao nhất tại bờ biển Nam Định ứng với các mức đảm bảo tần suất P=
1%, 5%, 10% như bảng sau:
Bảng 1.6: Mực nước cao nhất ứng với các mức đảm bảo tần xuất
Mức bảo đảm P = 1% P = 5% P = 10%
Mực nước cao nhất 2,42 2,29 2,21
Bảng 1.7: Số liệu thực đo 22 năm (1970 – 1991) các trạm cửa sông Nam Định
Trạm đo
Đỉnh Triều
Lớn nhất Trung bình Nhỏ nhất
Cồn Nhất (Sông Hồng) 1,64 1,32 0,99
Trực Phương (Sông Ninh Cơ) 1,79 1,35 1,06
Như Tõn (Sụng Đỏy) 1,45 1,29 0,93
Đơn vị: m

•
Nước dâng

Bờ biển Nam Định nằm ở khoảng giữa bờ biển vịnh Bắc Bộ. Vì vậy bất cứ
cơn bão nào đổ bộ vào Vịnh Bắc Bộ đều trực tiếp gây ra nước dâng cho bờ biển
Nam Định.
Mặt khác trong thời kỳ chuyển tiếp khí hậu trong tháng IX, X hàng năm,
gió chuyển dần từ hướng Tây Nam sang Đông Bắc. Vì vậy những cơn bão muộn đổ bộ vào
miền Trung, miền Nam đều gây nước dâng và sóng lừng ảnh hưởng tới bờ biển Nam Định.
Do bãi biển Giao Thuỷ thấp (+0,50) – (-1,00) nên nước dâng đều tác động
trực tiếp đến đê.
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
10
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
Khi mực nước dâng cao, khả năng sóng vỗ được vào lớp cát ngoài bãi, vào
lớp đất đỏ mỏi đờ sẽ cao hơn do đó dễ bị xói lở hơn. Khi có bão nước sẽ dâng cao
tới 3 – 4 m trong thời gian 2 – 3 giờ, hoặc khi có gió mùa về tuy nước chỉ dâng cao
30 – 40 cm nhưng chỉ có thể kéo dài tới một tuần hoặc lâu hơn, tạo thời gian dài
hơn cho sóng đánh vào bãi vào mỏi đờ, đặc biệt khi gặp triều cường “nước rươi”
(tháng IX, tháng X âm lịch) rất dễ sinh sạt lở bờ.
Theo kết quả: “Khảo sát nghiên cứu các yếu tố tự nhiên của vùng biển
Nam Định” từ năm 1975 – 1990 của Viện nghiên cứu khoa học Thuỷ Lợi quốc gia
đã khảo sát được nước dâng ở vùng bờ biển Nam Định tại một số cơn bão điển hình
như sau:
Bảng 1.8: Nước dâng tại bờ biển Nam Định tại một số cơn bão điển hình
T
T
Tên cơn
bão
Ngày đổ bộ
vào đất liền

Vận
tốc
gió
W(m/
s)
Mực
nước
dự
báo
(m)
Chiều
cao nước
dâng
H(m)
Chiều
cao
Max
Hs(m)
Khu vực đổ
bộ
1 Aliee 20/09/1975 25 0,50 1,00 3,20 Thanh Hoá
2 Carle 04/09/1977 14 0,70 0,50 2,50 Nghệ Tĩnh
3 Ruth 16/09/1980 25 0,95 1,00 3,10 Thanh Hoá
4 Kenny 03/07/1981 18 0,50 0,80 2,50 Thanh Hoá
5 Rary 22/08/1987 22 1,40 1,00 3,00 Quảng Ninh
6 Dot 11/06/1989 27 0,90 1,20 3,40 T.Bỡnh-N.Hà
7 Rrian 03/10/1989 24 0,60 0,90 2,90 T.Hoỏ-N.Tĩnh
8 Angela 10/10/1989 19 0,70 0,70 2,60 Quảng Bình
9 Cecil 25/05/1989 18 0,50 0,60 2,30
Quảng Nam-

Đà Nẵng
Qua số liệu ở bảng trên cho thấy:
- Với gió cấp 7, cấp 8 có chiều cao nước dâng
∆
H = 0,5 – 0,8 m
- Với gió cấp 9, cấp 10 có chiều cao nước dâng
∆
H = 0,90 – 1,20 m
Bảng 1.9: Chiều cao nước dâng với từng cấp gió (quy phạm QPTL – C1 – 78 )
Cấp gió 7 8 9 10 11 12
Chiều cao nước dâng 0,51 0,72 0,97 1,35 1,80 2,15
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
11
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
•
Chế độ sóng
Nguyên nhân chính sinh ra xói lở bờ biển Giao Thuỷ tỉnh Nam Định là do
sóng biển và dòng chảy ven bờ quyết định nhưng vai trò chính là do sóng biển, sóng
vỗ vào gây sạt lở đờ, kố. Được hình thành dưới tác dụng của gió và gió bão.
Bờ biển Giao Thuỷ tỉnh Nam Định đoạn trực diện với biển tương đối thẳng,
nằm theo hướng Đông Bắc – Tây Nam. Vựng biển thoáng, không có vật cản, vật
che chắn. Bãi biển thấp, các đường đẳng sâu ép sát bờ. Đó là những điều kiện bất
lợi về địa hình tạo cho sóng hoạt đông mạnh, thường xuyên gây nguy hiểm cho đờ,
kố biển Giao Thuỷ. Các đặc trưng của sóng phụ thuộc vào mực nước, hướng gió và
cường độ gió, do đó phải quan tâm nghiên cứu đến chế độ sóng theo mùa.
* Sóng trong mùa hè: (Từ tháng V đến tháng X).
Quy luật chung của sóng mùa hè ở vùng biển Giao Thuỷ tỉnh Nam Định như sau:
- Hướng sóng vuông góc với bờ biển.

- Phần lớn các cơn bão trong mùa hè đổ bộ vào các tỉnh miền Bắc, miền Trung
đều ảnh hưởng trực tiếp đến bờ biển Giao Thuỷ hoặc nằm trong phạm vi bán kính
ảnh hưởng.
- Khi bão về kèm theo hiện tượng nước dâng và sóng lừng, gặp bờ chúng biến
thành sóng mặt xô va lờn mỏi cú sức phá hoại gần như súng bóo trực tiếp.
Những đặc điểm địa hình và quy luật của bão làm cho sóng ở bờ biển Nam
Định có hệ số lớn. Kết quả quan sát tính toán đã xác định chiều cao sóng tại bờ biển
Nam Định là:
Bão cấp 7, cấp 8 chiều cao sóng là 2,3 – 2,6 m
Bão cấp 9, cấp 10 chiều cao sóng là 2,9 – 3,4 m
* Sóng trong mùa khô (Từ tháng XI đến tháng IV):
- Hướng sóng: Nhìn chung trùng với hướng gió mùa Đông Bắc tạo với bờ biển
Nam Định một góc từ 30
0
- 45
0
.
- Các cơn bão muộn (Tháng X, tháng XI) thường đổ bộ vào bờ biển Nam
Trung bộ và Nam Bộ, nó vẫn xảy ra nước dâng, sóng lừng đến Vịnh Bắc Bộ và gây
ảnh hưởng xấu cho bờ biển Giao Thuỷ tỉnh Nam Định.
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
12
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
- Đáng chú ý là đầu mùa khụ (Thỏng X, tháng XI) cú cỏc đợt nước lớn, địa
phương gọi là “Nước rươi”, nếu các cơn bão muộn kể trên gặp đúng thời kỳ “nước
rươi”, tức là sự trùng hợp giữa nước dâng, sóng lừng của bão với “nước rươi”, sẽ
làm cho sóng ở vùng biển Bắc Bộ nói chung, vùng biển Nam Định nói riờng cú trị
số rất lớn mặc dù ở đây giú khụng mạnh nhưng sóng lại rất lớn làm cho đê biển bị

phá hoại nhanh.
Theo số liệu thống kê về sóng mùa khô tại bờ biển Giao Thuỷ mà Viện nghiên
cứu khoa học Thuỷ Lợi quốc gia đã quan trắc và tập hợp được một số sóng điển
hình như sau:
Bảng 1.10: Một số sóng điển hình
Trường hợp quan trắc Ngày quan trắc
Vận tốc
giú(m/s) tại
Văn Lý
Mực nước
dự báo tại
Văn Lý
Hs max
(m)
Thời kỳ quan trắc 29/11/1985 10 1,2 1,2
Nước rươi 30/11/1985 8 1,5 1,62
Mùa đông 24/1/1986 11 0,5 1,2
Gió mùa đông bắc 29/1/1986 14 0,8 2,24

Tóm lại: Bờ biển tỉnh Nam Định là vựng cú năng lượng sóng lớn nên biển dễ
xói lở, hiện tượng biển tiến, bói thoỏi xảy ra nhanh, thường xuyên. Do vị trí địa lý
nằm ở vùng trung tâm bờ biển Vịnh Bắc Bộ có đặc điểm địa hình tương đối thẳng
(hai đầu tuyến nhô ra bởi các bãi bồi Cồn Lu, Cồn Ngạn, Cồn Xanh - Cồn Mờ) đoạn
giữa tuyến bị lõm vào (Đê Giao Thuỷ), bãi biển thấp, thoáng không có vật che chắn
(đảo) nên về mùa hè chịu ảnh hưởng trực tiếp của các cơn bão vào Vịnh Bắc Bộ; Về
mùa khô chịu ảnh hưởng của các cơn bão muộn đổ vào vùng biển phía nam và các
đợt nước lớn (nước rươi), gió mùa Đông Bắc. Như vậy hầu hết cỏc thỏng trong năm
tác động của sóng biển đều có trị số khá lớn và thường xuyên gây sạt lở cho tuyến
đê biển Nam Định nói chung và đê biển Giao Thuỷ nói riêng.
1.3.3 Đặc trưng dòng chảy

•
Dòng triều
Ở khu vực ven biển Bắc Bộ, dòng triều chảy khá mạnh tại những vùng gần
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
13
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
cửa sông, ở vùng xa cửa sông, dòng chiều nhỏ hơn, trị số trung bình nhỏ hơn 1m/s.
Theo tài liệu nghiên cứu của Viện Khoa học Thủy lợi, dòng triều trong khu vực bờ
biển Giao Thuỷ gần như thuận nghịch, chu kỳ ổn định, chảy dọc theo hướng Đông
Bắc – Tây Nam, tại khu vực gần cửa biển thì hướng của dòng chiều biển đổi theo
chiều đổ ra biển của cửa sụng.
•
Dòng chảy do gió
Theo kết quả nghiên cứu của Viện Cơ học trong thời kỳ mùa Đông, dòng chảy
có hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam trùng với hướng gió mùa Đông Bắc, vận
tốc đạt từ (0,3ữ0,4)m/s, vận tốc của nó giảm nhanh theo chiều sâu, ở khu vực ven
bờ hướng dòng chảy gần như song song với bờ. Trong mùa hè, chế độ dòng chảy
phức tạp hơn, ở khu vực Giao Thuỷ - Hải Hậu tồn tại các xoáy nước, các hoàn lưu
cỡ lớn có chiều ngược với kim đồng hồ. Vận tốc dòng chảy có giá trị khoảng
0,2m/s; ở phía ngoài khơi vận tốc nhỏ hơn, khoảng 0,1m/s.
•
Dòng chảy ven bờ
Về nguyên tắc, dòng chảy ven bờ đóng vai trũ chớnh để tải bùn cát đã được
sóng bức ra khỏi bờ và đáy biển.
Dòng chảy ven bờ biển Giao Thuỷ là một đặc trưng tổng hợp về năng lượng
của các yếu tố thuỷ động lực ven bờ. Bao gồm thuỷ triều, súng, giú tác động vào địa
hình của bờ biển. Như vậy rõ ràng dòng chảy ven bờ phụ thuộc vào hướng và
cường độ của súng, giú, thuỷ triều…như đã phân tích ở các phần trên.

- Về hướng dòng chảy: Mùa hè dòng chảy ven bờ chảy theo hướng Tây Nam –
Đông Bắc. Mùa khô chảy theo hướng ngược lại Đông Bắc – Tây Nam.
- Về cường độ: Theo kết quả đo của Viện nghiên cứu khoa học Thuỷ Lợi quốc
gia và Viện cơ học Việt Nam từ 1975 – 1987 như sau:
Trong các cơn bão mùa hè dòng chảy ven bờ có vận tốc V
max
= 2,5 m/s (Cơn
bão Alice ngày 20/9/1975, gió cấp 11, 12).
Trong mùa khô: Dòng chảy ven bờ có vận tốc V
max
= 0,80 – 1,12 m/s (Thời kỳ
nước rươi hoặc gió mùa Đông Bắc cấp 5, cấp 6). Trong điều kiện thời tiết bình
thường dòng ven bờ có V
max
= 0,50 – 0,60 m/s. Nếu so sánh với vận tốc khởi động
của bùn cát ứng với đường kính hạt d
50
= 0,11 mm thì vận tốc khởi động là 0,30 m/s
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
14
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
(giáo trình Hình Thái Bờ Biển). Như vậy chứng tỏ dòng chảy ven bờ thực tế ở bờ
biển Giao Thuỷ tỉnh Nam Định luụn cú trị số lớn hơn do đó nú luụn có khả năng
gây xói lở.
•
Vận chuyển bùn cát
Vận chuyển bùn cát ở khu vực Giao Thuỷ phụ thuộc vào các yếu tố động lực
ven biển và chịu ảnh hưởng trực tiếp lượng bùn cát và sức tải cát của các con sông

trong khu vực.
Hầu hết bùn cát trong hệ thống sông Hồng được đổ ra biển qua 6 cửa biển
khác nhau (Thái Bình, Diệm Điện, Trà Lý, Ba Lạt, Lạch Giang, Đáy, Hạ Lan). Nhìn
chung bùn cát tích tụ ở lân cận cửa biển, tỷ lệ bùn cát phụ thuộc vào lưu lượng bùn
cát từng khu vực, trong từng nhánh sông. Bùn cát được bồi tích mạnh ở cửa sông
Ba Lạt, tiếp đến là tại cửa Đáy. Tuy nhiên cùng với việc bồi tụ mạnh mẽ này, thì tỷ
lệ xói lở ở bờ biển Giao Thuỷ tương đối cao.
1.4 Đặc điểm địa hình, địa chất
1.4.1 Điều kiện địa hình
Đồng bằng Giao Thuỷ, có bể mặt khá bằng phẳng, thấp dần từ Tây Bắc xuống
Đông Nam. Thềm lục địa ven biển tương đối dốc so với khu vực phía bắc và phía
nam Giao Thuỷ, trong phạm vi 200 m từ chân đê, bãi biển có độ dốc bình quân từ 1
- 2%. Ngoài phạm vi trên, bãi biển thoải dần với độ dốc khoảng 1%. Các đường
đồng mức chạy song song với bờ biển.
Bờ biển Giao Thuỷ là vùng đất phù sa trẻ, mới được bồi tụ nằm ở phía nam
dải bồi tụ đồng bằng châu thổ sông Hồng. Bên cạnh xu thế bồi tụ mạnh mẽ của bờ
biển đồng bằng Bắc bộ, đoạn bờ biển khu vực Giao Thuỷ bị xói mạnh làm cho
đường bờ trở nên tương đối thẳng, dọc theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, đây cũng
là hướng thịnh hành của gió mùa đông bắc.
1.4.2 Điều kiện địa chẩt
Phân bố trong phạm vi khảo sát là các trầm tích trẻ thuộc kỳ hiện đại của kỷ
Đệ Tứ, được tạo thành nhờ quá trình bồi tụ và lắng đọng vật liệu trầm tích trong
điều kiện biển nông và hoạt động của dòng chảy cỏc sụng Hồng, sụng Sũ nờn cú
nguồn gốc trầm tích sông và sông biển hỗn hợp thuộc hệ tầng Thái Bình. Thành
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
15
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
phần trầm tích hạt vụn với ưu thế là nhúm cỏt, bụi, sét, đất có kiến trúc cát bụi, sét -

bụi, cấu tạo phân lớp. Do hoạt động của dòng chảy và điều kiện địa hình và điều
kiện phân bố, chiều dày, thế nằm của các lớp đất không đồng đều.
Các trầm tích đang ở thời kỳ đầu của quá trình tạo đỏ cú độ bền yếu đặc tính
biến dạng cao, mức độ cố kết của các trầm tích tăng theo chiều sâu thuộc cỏc nhúm
1.4.2.1 Đoạn đê từ K22+270
÷
K23+829
- Lớp đất đắp (ký hiệu 1a): Phân bố chủ yếu trờn đờ, bờ kênh, cao độ mặt lớp
đất trùng mặt địa hình, cao độ đáy lớp đất từ (+1,02)
÷
(+1,27), chiều dày lớp đất
thay đổi từ 3,60 m
÷
3,90 m
Đất đắp là ỏ sột, ỏ cỏt, cỏt màu nâu, xám nhạt, trạng thái nửa cứng đến dẻo
- Lớp cát bụi – cát hạt nhỏ (ký hiệu 1b): Phân bố ở bãi biển phía ngoài đê, cao
độ mặt lớp đất trùng mặt địa hình, cao độ đáy lớp đất từ (0,60)
÷
(0,78), chiều dày
lớp đất thay đổi từ 0,30 m
÷
0,80 m
Đất cát màu xám nhạt, xám đen, thành phần kếm đồng chất, trạng thái rời
- Lớp ỏ sột nặng (ký hiệu 2): Phân bố từ K23+300 đến hết tuyến, cao độ mặt
lớp đất từ (+1,15), cao độ đáy lớp đất từ (+0,15), chiều dày lớp đất thay đổi từ
0,50m
÷
1,0m
Đất ỏ sột nặng màu xám nâu, thành phần đồng nhất trung bình, trạng thái dẻo
mềm, tớnh lỳn lớn

- Lớp ỏ sột nhẹ (ký hiệu 3): Phân bố từ K22+270
÷
K23, cao độ mặt lớp đất từ
(+0,60)
÷
(+1,27), cao độ đáy lớp đất từ (+0,27)
÷
(-0,08), chiều dày lớp đất thay
đổi từ 0,00 m đến 1,10 m
Đất ỏ sột nhẹ màu xám đen, xen kẹp cát mỏng, thành phần kém đồng nhất,
trạng thái dẻo mềm - dẻo chảy, tớnh lỳn lớn
- Lớp cát hạt nhỏ (ký hiệu 4): Phân bố rộng trong phạm vi khảo sát, cao độ
mặt lớp đất từ (+0,64)
÷
(-0,08) cao độ đáy lớp đất từ (-3,88)
÷
(-4,16) và chiều dày
lớp đất thay đổi từ 3,80 m đến 4,80 m
Đất cát màu xanh nhạt, xám đen, thành phần kém đồng nhất, trạng thái rời
- Lớp ỏ sột nặng – ỏ sột trung 9ký hiệu 5): Phân bố trong phạm vi khảo sát,
cao độ mặt lớp đất từ (-3,88)
÷
(-4,16), cao độ đáy lớp đất chưa xác định vì vượt
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
16
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
quá độ sâu khoan
Đất ỏ sột nặng – ỏ sột trung màu xám nâu, thành phần đồng chất trung bình,

trạng thái dẻo chảy - dẻo mềm
1.4.2.2 Đoạn đê từ K24+134
÷
K25+134
- Lớp đất đắp và thổ nhưỡng (ký hiệu 1a): Phân bố chủ yếu trờn đờ, bờ kênh,
cao độ mặt lớp đất trùng mặt địa hình, cao độ đáy lớp đất từ (+0,71)
÷
(+1,39),
chiều dày lớp đất thay đổi từ 3,60 m đến 4,40 m.
Đất đắp là ỏ sột, ỏ cỏt, cỏt màu nâu, xỏm nõu, trạng thái nửa cứng đến dẻo mềm.
- Lớp cát bụi – cát hạt nhỏ (ký hiệu 1b): Phân bố ở bãi biển phía ngoài đê, cao
độ mặt lớp đất trùng mặt địa hình, cao độ đáy lớp đất từ (0,58)
÷
(1,10), chiều dày
lớp đất thay đổi từ 0,50 m đến 1,80 m
Đất cát màu xám nhạt,xỏm đen, thành phần kém đồng chất, trạng thá rời
- Lớp ỏ sột nặng (ký hiệu 2): Phân bố rộng trong phạm vi khảo sát, cao độ mặt
lớp đất từ (+0,39)
÷
(-0,08), chiều dày lớp đất thay đổi từ 0,50 m đến 1,0 m
Đất ỏ sột nặng màu xám nâu, thành phần đồng nhất trung bình, trạng thái dẻo
mềm, tớnh lỳn lớn.
Do lớp đất có chiều dày mỏng (L<1,0) nờn khụng lấy mẫu thí nghiệm.
- Lớp cát hạt nhỏ (ký hiệu 4): Phân bố rộng trong phạm vi khảo sát, cao độ
mặt lớp đất từ (+0,39)
÷
(-0,08), cao độ đáy lớp đất từ (-3,88)
÷
(-3,91) và chiều dày
lớp đất thay đổi từ 3,30 m đến 4,20 m.

Đất cát màu xám nhạt, xám đen, thành phần kém đồng nhất, trạng thái rời.
- Lớp ỏ sột trung – ỏ sột nặng (ký hiệu 5): Phân bố trong phạm vi khảo sát, cao
độ mặt lớp đất từ (-3,88)
÷
(-3,91), cao độ đáy lớp đất và chiều dày lớp đất chưa xác
định vì vượt quá độ sâu khoan.
Đất ỏ sột nặng – ỏ sột trung màu xám nõu, xỏm đen, xen kẹp cát, thành phần
kém đồng nhất, trạng thái dẻo chảy, tớnh lỳn lớn.
1.5 Nguyên nhân hư hỏng của tuyến đê biển Giao Thuỷ
- Tuyến đê biển huyện Giao Thuỷ được hình thành cách đây đã rất lâu (khoảng
250 năm) trên nền đất yếu, đất bồi tụ phù sa của hệ thống sông Hồng. Tuyến đê
chạy dài từ cửa sông Hồng ở phía Bắc (đầu tuyến) đến sụng Sũ (Cửa sông Hà Lạn)
ở phía Nam (Cuối tuyến) trên địa hình phức tạp có điều kiện địa hình, địa chất thay
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
17
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
đổi thường xuyên. Chịu ảnh hưởng trực tiếp của thuỷ triều, gió bão, từ biển Đông
vừa chịu ảnh hưởng dòng chảy lũ đổ vào biển Đông của các sông ngòi nội địa, nên
những năm qua tuyến bờ biển huyện Giao Thuỷ diễn biến phức tạp, đoạn giữa tuyến
trực diện với biển, tình trạng biển tiến, bói thoỏi gõy xói lở nghiêm trọng ảnh hưởng
đến tuyến đê, nhiều khu vực biển đã ăn sâu vào đất liền phá vỡ đê, gây thiệt hại lớn
cho nhân dân trong vùng. Đặc biệt khi gặp bão lớn trực tiếp đổ bộ kết hợp với triều
cường tuyến đê biển huyện Giao Thuỷ thường xuyên xẩy ra các sự cố vỡ đê, sạt,
trượt, gây nhiều thiệt hại đến tính mạng tài sản của nhân dân trong khu vực.
Hình 1.3: Một số hình ảnh thiệt hại đờ, kố biển do bão số 7 gây ra.
- Nhiều đoạn đê chất lượng đất đắp thân đê và nền đê rất kém, chủ yếu là đất
cát và đất cát pha, dễ sạt lở do mưa và sóng. Những đoạn đê trực diện với biển,
những vị trí xung yếu tuy đã được kố lỏt mỏi bảo vệ nhưng vẫn thường xuyên bị

phá hoại, do kết cấu mỏi kố, chõn kố bằng các cấu kiện chưa hợp lý (Như kè và
phần mỏi kố bằng đá hộc lát khan). Một số cống qua đê xây dựng cách đây trên 40
năm, cống ngắn so với thân đê, hình thức, kết cấu lạc hậu, đã bị hư hỏng và xuống
cấp, không đáp ứng được yêu cầu chống lụt bão hiện nay.
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
18
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
Hình 1.4: Mỏi đê trực diện với biển.
- Mức bảo đảm thiết kế hiện tại còn thấp, do vậy đê biển không đáp ứng được
với yêu cầu phòng chống lũ bão hiện nay. Cơn bão số 7 là cơn bão cấp10-12 giật
trên cấp 12, bão đổ bộ vào đất liền đúng lúc triều cường, vượt tần suất thiết kế đê
(Tuyến đê biển hiện nay thiết kế với mức bảo đảm chống được với gió bão cấp 9
với triều trung bình ứng với tần suất 5%).Tổ hợp bão cộng với triều cường là tổ hợp
bất lợi nhất cho đờ kố ven biển. Với tổ hợp này rất ít khi xảy ra, nhưng khi đã xảy
ra sẽ gây phá hoại rất nghiêm trọng cho đờ kố.
- Trong thời gian gần đây, cùng với sự biến đổi khí hậu toàn cầu, các thiệt hại
do thiên tai có chiều hướng gia tăng trên toàn thế giới. Các cơn bão có chiều hướng
trở lên mạnh hơn, trở thành cỏc siờu bóo cú sức tàn phá nặng nề. Các hiện tượng,
mưa lớn, gió giật, lốc xoáy cũng xảy ra thường xuyên hơn. Tại nhiều nơi trên thế
giới, hiện tượng động đất và sóng thần cũng xẩy ra thường xuyên và gây nhiều hậu
quả vô cùng nghiêm trọng.
- Các hoạt động kinh tế xã hội tại vùng biển và ven biển đã gây ra những thay
đổi về môi trường tự nhiên theo hướng bất lợi và làm gia tăng thiên tai và thiệt hại
của thiên tai. ở nhiều khu vực, rừng ngập mặn và rừng phòng hộ ven biển đã bị mất
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
19
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Kỹ thuật Biển
không những gây ra biến đổi về môi trường sinh thái theo hướng có haị, mà cũn
giỳp cho sóng lớn đánh thẳng vào đê biển, gây vỡ đê biển và ngập lụt.
- Nguồn vốn đầu tư hạn hẹp, tuyến đê biển Giao Thuỷ xây dựng còn chắp vá,
không đồng bộ, các giải pháp kỹ thuật còn hạn chế, sử dụng các vật liệu tiết kiệm rẻ
tiền ( Đá lát khan mỏi kố, đỏ xõy làm tường chắn sóng …), do vậy tuyến đê biển
không đủ sức chống đỡ, các sự cố hư hỏng, sạt lở, vỡ đê hoàn toàn có thể xẩy ra.
Hình 1.5:Công tác gia cố mỏi đờ bằng cấu kiện loại 1.
- Những năm qua, bằng nguồn vốn đầu tư trong nước và tài trợ của các tổ
chức Quốc tế (PAM) đã khôi phục, năng cấp, tôn cao áp trúc mặt cắt, làm kố lỏt
mỏi đờ phớa biển và cứng hoá mặt đê bằng bê tông, đá cấp phối tại 1 số đoạn đê
xung yếu, trực diện với biển song mới chỉ đảm bảo giữ được với gió bão cấp 9 và
mức triều trung bình 5% (Tương ứng với MN +2,29 tại Văn Lý), khi vượt tần suất
thiết kế trên, đê biển Giao Thuỷ không đủ sức chống đỡ, các sự cố hư hỏng, sạt lở,
vỡ đê hoàn toàn có thể xẩy ra.
1.6 Tính cần thiết phải nâng cấp, xây mới tuyến đê
Tuyến đê biển Giao Thuỷ bị phá hỏng nghiêm trọng sau bão số 7, việc đầu tư
nâng cấp và xây dựng mới tuyến đờ, kố biển Giao Thuỷ là vô cùng quan trọng.
Tuyến đờ, kố Giao Thuỷ sẽ đem lại hiệu quả to lớn về mặt kinh tế - xã hội như:
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
20
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
- Khắc phục khẩn cấp hậu quả thiên tai năm 2005 nhanh chóng khôi phục ổn
định sản xuất & đời sống nhân dân và giảm khả năng bị tổn thương do thiên tai các
khu vực bị ảnh hưởng trực tiếp với bão gây ra.
- Bảo đảm an toàn tính mạng, tài sản cho 205.799 người và 23.206 ha diện tích
đất tự nhiên trong đó có 11.245,16 ha diện tích đất Nông nghiệp (Nông nghiệp, nuôi
trồng thuỷ sản, làm muối) của 22 xã của huyện Giao Thuỷ, chịu tác dụng trực tiếp

của sóng, gió bão, nước dâng ngoài biển và gây ảnh hưởng gián tiếp đến các khu
vực lân cận phía Nam tỉnh Nam Định khi tuyến đê xẩy ra sự cố sạt lở, vỡ đê.
- Chống ngập lụt, nhiễm mặn đất, tạo điều kiện cho các địa phương thực hiện
thau chua rửa mặn cải tạo đất, thực hiện thâm canh tăng vụ, mở rộng diện tích,
chuyển đổi cơ cấu cây trồng đáp ứng mục tiêu phát triển kinh tế nông nghiệp và
kinh tế biển trong giai đoạn hiện nay và các năm tiếp theo của các địa phương trong
vùng dự án.
- Bảo vệ cho 559 ha diện tích trồng muối và 1.195 ha diện tích đất nuôi trồng
thuỷ sản nằm trong tuyến đê biển bảo vệ.
- Tạo điều kiện thuận lợi cho công tác bảo vệ, phòng thủ an ninh biên giới, an
ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội vùng ven biển.
- Bảo vệ môi trường sinh thái, cảnh quan thiên nhiên, tạo điều kiện phát triển
ngành du lịch của địa phương vùng ven biển.
1.7 Kết luận và kiến nghị mở đầu
Vùng bờ biển Giao Thuỷ có vai trò hết sức quan trọng, việc sửa chữa và
nâng cấp tuyến 1 đê biển huyện Giao Thuỷ cần phải được thực hiện làm cho tuyến
đê kiên cố, vững chắc đảm bảo chịu được tác động của gió bão, triều cường, bảo vệ
được tính mạng, tài sản, đất đai cho nhõn đõn trong vùng, tránh và hạn chế được
những thiệt hại nặng nề do bão gió gây ra. Tạo cho nhân dân niềm tin, yên tâm phấn
khởi làm ăn, phát triển sản xuất, xây dựng cơ sở vật chất, nhà cửa, từng bước ổn
định và nâng cao mức sống. Phát triển kinh tế gắn liền với quốc phòng – an ninh,
gắn với bảo vệ môi trường bền vững.
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
21
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN THỦY HẢI VĂN THIẾT KẾ CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN
2.1. Xác định cấp công trình:

2.1.1 Xác định tiêu chuẩn an toàn:
Tiêu chuẩn an toàn (TCAT) được xác định trên cơ sở kết quả tính toán bài
toán tối ưu xét tới mức độ rủi ro về kinh tế, khả năng tổn thất về con người của
vùng được để bảo vệ và khả năng đầu tư xây dựng. Tiêu chuẩn an toàn được thể
hiện bằng chu kỳ lặp lại (năm).
Bảng 2.1 Tiêu chuẩn an toàn (trích hướng dẫn thiết kế đê biển)
Vùng
Tiêu chuẩn an toàn
(Chu kỳ lặp lại: năm)
Vùng đô thị công nghiệp phát triển :
- Diện tích bảo vệ > 100000 ha
- Dân số >200000 người
150
Vùng nông thôn có công nông nghiệp phát triển.
- Diện tích bảo vệ : 50000 – 100000 ha
- Dân số : 100000 – 200000 người
100
Vùng nông thôn thôn nông nghiệp phát triển :
- Diện tích bảo vệ : 10000 – 50000 ha
- Dân số : 50000 – 100000 người
50
Vựng nông thôn nông nghiệp phát triển trung
bình
- DIện tích bảo vệ : 5000 – 10000 ha
- Dân số :10000 -50000 người
30
Vùng nông thôn nông nghiệp ít phát triển
- Diện tích bảo vệ : < 5000 ha
- Dân số : < 10000 người
10 < TCAT < 30

Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
22
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển
2.1.2. Phân cấp công trình
- Đê biển được phân làm 5 cấp: cấp I, cấp II, cấp III, cấp IV và cấp V.
- Cấp đê phụ thuộc vào tiêu chuẩn an toàn trong vùng được đê bảo vệ, thể hiện ở.
Bảng 2.2: Tiêu chí phân cấp đê( Nguồn [1].
Cấp đê I II III IV V
TCAT (chu kỳ lặp lại: năm) 150 100 50 30 10<TCAT<30
Huyện Giao Thuỷ có diện tích là 232,1 km
2
, với số dân sinh sống trong vùng
là 205.075 người, mật độ bình quân là 838 người/km
2
. Thu nhập chính của nhân
dân trong vùng chủ yếu dựa vào nghề đánh bắt trên biển, canh tác nông nghiệp và
kinh doanh dịch vụ du lịch . Như vậy, tra theo bảng tiêu chuẩn an toàn (bảng 2.1)
thì ta được chu kỳ lặp lại của sự cố là 30 năm với tần suất thiết kế P=3,33% ứng với
công trình cấp IV (bảng 2.2)
2.2 Xác định tuyến xây dựng
Về cơ bản phương án tuyến chủ yếu dựa trên tuyến đê biển Áng Giao Phong
đó cú thuộc xã Giao Phong va – Giao Thủy- Nam Định.
2.3 Thành phần mực nước thiết kế ( MNTK )
Hình 2.1 Các thành phần mực nước thiết kế.
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
23
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Ngành: Kỹ thuật Biển
MNTK = MNTB + A
trmax
+ H
nd
(2.1)
Trong đó:
∗ MNTK: Mực nước thiết kế (m).
∗ MNTB: Mực nước trung bình tại khu vực xây dựng công trình
(m).
∗ A
trmax
: Biên độ triều lớn nhất tại khu vực xây dựng công trình
(m).
∗ H
nd
(P%): Mực nước dâng ứng với tần suất thiết kế (m)
Cấp của công trình là cấp IV ứng với P = 1/30 = 3,33%
Hình 2.2 Đường tần suất mực nước tổng hợp tại điểm MC13
(106°31', 20°12') Giao Xuân , Giao Thủy , Nam Định
Theo trên, ta xác định được tần suất thiết kế của công trình là P= 3.33%
(tương ứng 33 năm xuất hiện 1 lần). Dựa vào bảng tần suất nước tổng hợp cho mặt
cắt 13, khu vực GIAO XUÂN – GIAO THỦY – NAM ĐỊNH ta tra được P
3.3%
= 2.7
Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
24
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Ngành: Kỹ thuật Biển

(m)
⇒
MNTK = + 2.7 (m)
2.4 Tính toán các tham số song nước sâu thiết kế
Tính toán các tham số sóng nước sâu theo waibull
Cơ sở lý thuyết
Phân bố xác suất Weibull (hay còn gọi là phân bố xác suất Rosin-
Rammler) là một dạng thường dùng để mô tả thống kê sự xuất hiện của các đại
lượng cực trị trong khí tượng, thuỷ văn và dự báo thời tiết như dòng chảy lũ,
súng, giú lớn nhất. Ngoài ra phân bố này cũng hay được dùng trong phân tích
xác suất sống sót hoặc phá huỷ trong lý thuyết độ tin cậy, dùng trong lý thuyết
cực trị, biểu diễn thời gian sản xuất và phân phối trong công nghiệp, sự phân
tán tín hiệu radar và sự suy giảm tín hiệu trong liên lạc không dây.
Hàm mật độ xác suất
Hàm mật độ xác suất biểu thị xác suất xuất hiện giá trị của đại lượng ngẫu nhiên X
bằng với một giá trị cụ thể nào đó theo luật phân bố xác suất Weibull như (2.2)
( )
1
exp
c c
c x a x a
f x
b b b
−
 
− −
   
= −
 
 ÷  ÷

   
 
 
(2.2)
Với a là thông số vị trí, b>0 là hệ số tỷ lệ, c>0 là hệ số hình dạng.
Hàm phân bố tần suất lỹ tích
Hàm phân bố tần suất lỹ tích biểu thị xác suất xuất hiện các giá trị của đại
lượng ngẫu nhiên X nhỏ hơn hoặc bằng một giá trị x cụ thể nào đó.
( ) { } ( )
1 exp
c
x
x a
F x P X x f x dx
b
−∞
 
−
 
= ≤ = = − −
 
 ÷
 
 
 
∫
(2.3)
Trong thực tế ngành thủy lợi thường dùng tần suất vượt P (thường chỉ gọi tắt
là tần suất) là xác suất xuất hiện các giá trị của đại lượng ngẫu nhiên X lớn hơn
hoặc bằng một giá trị cụ thể x nào đó.

Sinh viên : Hoàng Trọng Thể
Lớp: 49B
25