Nghiên cứu chế độ thủy động lực và thiết kế công trình bảo vệ khu vực cảng formosa – hà tĩnh

1
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp, với sự phấn đấu nỗ lực của bản thân và
được sự hướng dẫn tận tình của cô giáo TS.Nguyễn Thị Thế Nguyên và Thạc sĩ
Nguyễn Quang Đức Anh, cùng các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật Biển - trường Đại
học Thủy Lợi, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình, với đề tài: “Nghiên cứu
chế độ thủy động lực và thiết kế công trình bảo vệ khu vực cảng Formosa – Hà
Tĩnh”.
Do thời gian làm đồ án có hạn cũng như trình độ và kinh nghiệm thực tế của
bản thân còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình
làm đồ án. Em kính mong được sự chỉ bảo, góp ý kiến của các thầy cô giáo giúp cho
đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, từ đó rút ra được kinh nghiệm cho bản thân mình,
để sau khi ra trường công tác được tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 08 tháng 01 năm 2016
Sinh viên

Đỗ Thị Tuyết

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

MỤC LỤC

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

Danh mục hình

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

Danh mục bảng

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2

5
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

PHẦN MỞ ĐẦU
1.Đặt vấn đề
Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3000km kéo dài từ Bắc tới Nam. Không
chỉ thế, vùng biển và ven biển Việt Nam nằm án ngữ trên con đường hàng hải và hàng
không huyết mạch thông thương giữa Ấn Độ Dương và Thái Bình Dương, giữa châu
Âu, Trung Cận Đông với Trung Quốc, Nhật Bản và các nước trong khu vực. Đó chính
là tiềm năng to lớn cho ngành giao thông hàng hải Việt Nam. Hơn nữa, dọc bờ biển
Việt Nam xác định nhiều khu vực xây dựng cảng, trong đó có một số nơi có thể xây
dựng cảng biển nước sâu, phục vụ cho việc vận chuyển, giao thương với các nước trên
thế giới, góp phần thúc đẩy và phát triển kinh tế nước ta. Trong đó, trọng điểm là xây
dựng khu kinh tế Vũng Áng với động lực phát triển là cụm cảng biển nước sâu Vũng
Áng – Sơn Dương Formosa.
Khu kinh tế Vũng Áng nằm ở phía Nam tỉnh Hà Tĩnh. Đây là khu vực có vị trí
thuận lợi cho giao lưu quốc tế và trong nước như : nằm trên hành lang của các tuyến
hàng hải quốc tế, là cửa ngõ đi ra biển của Lào và Thái Lan thông qua QL12A, đồng
thời có QL1A và xã lộ Bắc - Nam đi qua. Đây là khu vực có quỹ đất lớn, sản xuất
nông nghiệp có hiệu quả thấp, phù hợp cho xây dựng các công trình công nghiệp, đô
thị và cảng biển. Trong những năm qua, khu vực Vũng Áng đã nhận được sự quan tâm
chỉ đạo của các cấp chính quyền, bước đầu đã có những bước đi nhằm phát huy các
tiềm năng và lợi thế của khu vực này, góp phần thực hiện chiến lược phát triển kinh tế
vùng ven biển Việt Nam. Với mục tiêu phát triển cảng Sơn Dương thành mọt cảng
nước sâu lớn trong khu vực và trên thế giới, góp phần đưa tỉnh Hà Tĩnh trở thành trung
tâm công nghiệp và kinh tế mạnh của Việt Nam trong 15 – 20 năm tới thì việc triển
khai dự án có tầm quan trọng và ý nghĩa đặc biệt không chỉ đối với quá trình phát triển
kinh tế - xã hội của tỉnh Hà Tĩnh nói riêng, mà còn đối với khu vực Miền Trung và

Việt Nam nói chung.
Tổng thể khu vực Cảng Sơn Dương có tổng diện tích đất và mặt nước khoảng
2.200ha, trong đó giai đoạn 1-1 sử dụng khoảng 410 ha diện tích đất và mặt nước với
hơn 30 bến tàu, có khả năng tiếp nhận tàu 230 vạn tấn và công suất lưu chuyển hàng
hóa tiềm năng trong giai đoạn 1-1 là 27-30 triệu tấn/năm.
Theo kết quả nghiên cứu thiết kế sơ bộ cho thấy :
- Tính che chắn gió, sóng biển của Cảng Sơn Dương trong mùa hạ là tương đối
tốt.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


6
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

- Tính che chắn gió, sóng biển của Cảng Sơn Dương trong mùa đông là tương
đối kém.
- Tính che chắn gió, sóng biển của Cảng Sơn Dương khi có bão là tương đối tốt.
Chính vì vậy, để đảm bảo cảng hoạt động bình thường và phát huy hết tiềm
năng khai thác, chúng ta cần phải xây dựng hệ thống đê chắn sóng bảo vệ cảng. Trên
cơ sở đó, dưới sự phân công và hướng dẫn của các thầy cô giáo trong khoa Kĩ thuật
biển, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài : “ Nghiên cứu chế độ
thủy động lực và tính toán thiết kế công trình bảo vệ cảng Formosa – Hà Tĩnh”.
Từ đó có thể chọn được giải pháp công trình tối ưu nhất mang tính ổn định và lâu dài.
2. Mục tiêu của đồ án
- Đánh giá điều kiện tự nhiên, phân tích ảnh hưởng của đi ều kiện đ ịa ch ất

khu vực bờ biển, đặc tính sóng, dòng ven và các yếu tố khác tác đ ộng đ ến công
trình.
- Nghiên cứu chế độ thủy động lực của khu vực cảng Formosa – Hà Tĩnh.
- Đánh giá điều kiện tự nhiên, phân tích ảnh hưởng của điều kiện địa chất khu
vực bờ biển, đặc tính sóng, dòng ven và các yếu tố khác tác động đến công trình.
- Tính toán thiết kế công trình đê chắn sóng bảo vệ khu vực cảng Formosa – Hà
Tĩnh.
3. Phạm vi nghiên cứu
Đồ án nghiên cứu chế độ thủy động lực khu vực cảng Formosa Hà Tĩnh, từ đó
đưa ra phương án thiết kế công trình bảo vệ cảng tối ưu nhất.
4. Phương pháp thực hiện
- Thống kê, tham khảo từ các tài liệu liên quan đến vùng nghiên cứu, từ đó có
các số liệu để tính toán.
- Sử dụng mô hình chuyên ngành : MIKE 21
- Sử dụng các công cụ hỗ trợ : Word, Excel…
5. Nội dung đồ án
Đồ án gồm 3 chương :
- Chương 1 : Tổng quan về khu vực nghiên cứu.
- Chương 2 : Nghiên cứu phương án thiết kế mặt bằng khu vực cảng Formosa –
Hà Tĩnh.
- Chương 3 : Thiết kế đê chắn sóng bảo vệ khu vực cảng Formosa – Hà Tĩnh.
SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


7
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên khu vực cảng Fomosa - Hà Tĩnh
1.1.1. Vị trí địa lý khu vực cảng Formosa – Hà Tĩnh
Khu vực nghiên cứu thuộc địa phận xã Kỳ Lợi và Kỳ Thịnh, huyện Kỳ Anh,
tỉnh Hà Tĩnh có toạ độ địa lý là 106 o25’ kinh độ Đông và 18o80’ vĩ độ Bắc. Phía Nam
giáp tỉnh Quảng Bình, phía Tây giáp xã Kỳ Trình, phía Bắc và phía Đông giáp biển
Đông. Vị trí xây dựng nghiên cứu cách thành phố Hà Tĩnh khoảng 70km về phía Nam,
cách Hòn La 30km về phía Bắc, cách QL1A là 8km.

Hình 1.1 Vị trí địa lí khu vực nghiên cứu
1.1.2. Điều kiện địa hình, địa mạo
Địa bàn huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh thuộc loại địa hình đồi núi, ở phía Tây có
Động Chúa (545m), phía Nam là dãy Hoành Sơn( có đỉnh cao 1.044m; đồng bằng ven
biển hẹp, có sông Rào Trò chảy qua. Bờ biển dài 63km, có Cửa Khẩu, Mũi Ròn
(230m), ngoài khơi có Hòn Sơn Dương, Hòn Chim.
Khu vực nghiên cứu là tiểu vùng dạng châu thổ lấp đầy không điển hình, phát
triển trên nền sụt hạ tương đối xen hạ yếu kiến tạo hiện đại. Đoạn bờ có hướng Bắc –
Nam, quá trình địa mạo hiện đại thống trị là tích tụ - xói lở, bờ giàu bồi tích cát và
sóng biển là ưu thế động lực ngoại sinh. Đoạn bờ bị chia cắt bởi một số núi mác ma
thuộc đới Hoành Sơn đâm ngang ra biển. Vịnh Vũng Áng – Sơn Dương được tạo
SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


8
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

thành từ sườn ác mũi nhô của các dãy núi này. Về hình thái, Vũng Áng – Sơn Dương
là một vịnh hở, có cửa thông trực tiếp ra biển về huớng Bắc. Địa hình khu vực Vũng
Áng – Sơn Dương có độ tương phản cao : có núi thấp và đồi xen kẽ đồng bằng hẹp ven
biển, cồn đụn, bãi triều và vũng vịnh.
+ Địa hình núi thấp và đồi gồm 2 dãy Cửa Khẩu và Mũi Ròn; dãy Cửa Khẩu
nằm ở phía Nam Vũng Áng, dài khoảng 5,5km, rộng 2-3km, cao trung bình 300m; dãy
Mũi Ròn chắn ở phía Bắc vịnh, dài khoảng 4,5km, rộng 1,4-2km, cao trung bình
200m. Các dãy núi này có sườn dốc, bề mặt bị phân cách mạnh. Phổ biến trên sườn là
các hiện tượng sườn tích và lũ tích.
+ Địa hình bãi bồi, đồng bằng gồm bãi lớn và bãi nhỏ có thành phần khá khác
biệt nhau. Bãi lớn rộng khoảng 1,7ha với thành phần chủ yếu là đất pha cát, nằm dưới
chân dãy Cửa Khẩu, tương đối bằng phẳng, nghiêng ra biển. Bãi nhỏ rộng khoảng
0,2ha dưới chân Mũi Ròn với thành phần chủ yếu là cát và cát pha.
+ Địa hình cồn đụn phân bố sát bờ biển, dài khoảng 3km, rộng 100-300m trải
dài theo hướng Tây – Đông, phần phía Tây các cồn, đụn cát có bề mặt nhấp nhô, cao
khoảng 5-8m; phần phía Đông các cồn, đụn cát có bề mặt phẳng, cao khoảng 2-4m.
+ Địa hình bãi triều gồm bãi triều cát và bãi triều đá. Bãi triều cát bùn phân bố
ở phía Nam vịnh, có bề mặt phẳng thoải ra biển với góc nghiêng khoảng 5-10 o, độ sâu
khoảng 8m ở khoảng cách gần 2km cách bờ. Bãi triều đá phân bố ở phía Đông và Tây
vịnh, dưới chân Mũi Ròn và Mũi Dung, có độ dốc lớn, cách bờ khoảng 10m, độ sâu
khoảng 15m. Đáy vịnh có dạng lòng chảo với tâm ở sát Mũi Ròn Con. Phần phía Tây
và Nam vịnh, đáy biển thoải và phân bậc, độ dốc 5-10 o diễn ra trong khoảng sâu -10m
và độ dốc 2-5o diễn ra trong khoảng sâu -20m hình thành chủ yếu nhờ quá trình tích tụ.
Phần phía Đông vịnh nơi có rãnh nước sâu, hẹp bám theo chân Mũi Ròn và tại Mũi
Dung đáy biển dốc hình thành do quá trình bào mòn đáy biển.
1.1.3. Điều kiện về địa chất
Theo kết quả khảo sát khoan, xuyên (11 lỗ khoan, 11 lỗ xuyên) địa tầng
của khu vực Vũng Áng – Sơn Dương có thể phân ra các lớp như sau :

- Lớp 1 gồm có 2 phụ lớp :
+ Phụ lớp 1a : cát hạt mịn màu xám ghi phớt vàng kết cấu chặt vừa đến chặt,
chiều dày trung bình là 5,42m, ứng suất có điều kiện [R’]=2kg/cm2.
SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


9
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

+ Phụ lớp 1b : cát hạt thô màu xám ghi phớt vàng bề dày không đồng đều, tại lỗ
khoan VA1 dày 6,6m, ứng suất có điều kiện [R’]=3kg/cm2.
- Lớp 2 gồm có phụ lớp :
+ Phụ lớp 2a : cát sét mịn màu xám đen, phớt vàng dẻo, chiều dày không đồng
đều. Tại lỗ khoan VA9 dày 6,6m, ứng suất có điều kiện [R’]=1kg/cm2.
- Lớp 3 có 3 phụ lớp :
+ Phụ lớp 3a : cát mịn phân bố hẹp ở hai lỗ khoan VA9 dày 3,3m và VA11 dày
9,04m, ứng suất có điều kiện [R’]=2kg/cm2.
+ Phụ lớp 3b : cát mịn tại lỗ khoan VA11 dày 1,8m, ứng suất có điều kiện
[R’]=2,5kg/cm2.
+ Phụ lớp 3c : cát thô chỉ gặp lỗ khoan VA7 và VA8 chiều dày trung bình 2,2m,
ứng suất có điều kiện [R’]=3,5kg/cm2.
- Lớp 4 :
Sét cát (nguồn gốc trầm tích của đá gốc) màu sặc sỡ (vàng, nâu, trắng), trạng
thái từ dẻo cứng đến cứng, phân bố rộng trên toàn khu vực khảo sát, các lỗ khoan ở
lớp này từ 5,1 -10,30m chưa gặp đá gốc, ứng suất có điều kiện [R’]=2,15kg/cm 2.
1.1.4. Điều kiện về khí tượng

Các yếu tố khí tượng tại khu vực nghiên cứu đó là :
- Nhiệt độ không khí, độ ẩm tương đối của không khí.
- Lượng mưa.
- Tốc độ gió và hướng gió.
- Nắng và bức xạ.
Khu vực dự án nằm trong vùng khí hậu Bắc Trung Bộ. Đặc điểm nổi bật của
khí hậu ở đây là sự phân hoá mùa khá rõ rệt. Gió Tây Nam (gió Lào) là một đặc thù
của khí hậu Bắc Trung Bộ. Thời kỳ gió Lào là thời kỳ nóng nhất trong năm. Mùa mưa
bắt đầu từ tháng 8 và đạt cực đại vào tháng 9 đầu tháng 10. Thời kỳ đầu mùa đông
cũng là thời kỳ độ ẩm không khí đạt cao nhất trong năm.
1.1.4.1. Chế độ nhiệt và chế độ ẩm
a, Nhiệt độ không khí
Tại khu vực của nghiên cứu, nhiệt độ trung bình khoảng 25 0C. Biến trình nhiệt
độ tại Kỳ Anh – Hà Tĩnh được thể hiện như hình 1.2 :
SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


10
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

Hình 1.2 Biến trình nhiệt độ trung bình tháng năm 2007 tại trạm Kỳ Anh – Hà Tĩnh
b, Độ ẩm không khí
Độ ẩm tương đối ở khu vực nghiên cứu trung bình năm là 88,2%.
Bảng 1.1 : Độ ẩm tương đối trung bình tháng những năm gần đây tại Kỳ Anh
Đơn vị: %
Năm

I
II
III
IV
V
VI
VII VIII IX
2003
91
92
92
86
78
69
72
72
87
2004
94
93
93
95
90
85
72
77
89
2005
90
93

92
87
74
65
78
78
90
2006
92
96
94
86
81
73
69
81
83
2007
91
90
93
88
83
72
68
77
84
Nguồn :Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Hà Tĩnh, Năm 2007.

X

85
90
87
88
86

XI
90
88
90
87
84

XII
89
86
88
88
90

H
ình 1.3 Biến trình độ ẩm tương đối trung bình năm 2007 tại Kỳ Anh

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


11
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

1.1.4.2 Chế độ gió
Hà Tĩnh là nơi chịu tác động của hoàn lưu gió mùa rõ rệt, đó là gió mùa Đông
Bắc và gió mùa mùa Hạ. Xen giữa các thời kỳ mang tính bột phát của gió mùa là thời
kỳ hoạt động của gió Tín Phong.
- Gió mùa mùa Đông : Đối với khu vực Hà Tĩnh trong các tháng (12,1,2,3)
hướng gió thịnh hành là Đông Bắc.
- Gió mùa mùa hạ : Đối với khu vực Hà Tĩnh hướng gió thịnh hành là Tây Nam
và Nam, thường bắt đầu giữa tháng 5, thịnh hành vào các tháng 6,7 suy yếu vào tháng
8. Tốc độ gió trung bình dao động từ 2,0 – 5,1 m/s.

NE

Hình 1.4 Biểu đồ tốc độ gió trung bình tại trạm Kỳ Anh, năm 2007.

SW

1.1.4.3 Bốc hơi
Theo số liệu quan trắc nhiều năm tại Trạm Kỳ Anh thuộc Trung tâm Dự báo
Khí tượng Thuỷ văn tỉnh Hà Tĩnh, lượng bốc hơi trung bình năm giao động từ
912,1mm đến 1183,8mm, các tháng có độ bốc hơi lớn nhất từ tháng 6 đến tháng 8,
lượng bốc hơi nhỏ nhất vào tháng 1 và tháng 2.

Biến trình lượng bốc hơi trung bình:
Hình 1.5 Biến trình lượng bốc hơi trung bình năm 2007 tại Kỳ Anh, Hà Tĩnh.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


12
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

1.1.4.4 Chế độ mưa
Khu vực nghiên cứu có lượng mưa phân bố không đồng đều trong năm. Mùa
đông thường kết hợp giữa gió mùa Đông Bắc và mưa dầm, lượng mưa chiếm khoảng
25% lượng mưa cả năm. Lượng mưa tập trung trong năm vào mùa hạ và mùa thu
chiếm 75% lượng mưa cả năm. Theo số liệu thống kê của Trung tâm Dự báo Khí
thượng Thủy văn Hà Tĩnh, tại trạm Kỳ Anh năm 2006 đo được là 2.516mm. Số liệu
quan trắc về mưa tại trạm Kỳ Anh từ 1995-2007 được thể hiện như bảng 1.2 và hình
1.6.
Bảng 1.2 : Lượng mưa trung bình tháng từ 1997 -2005 tại trạm Kỳ Anh – Hà Tĩnh
Đơn vị: mm
Năm
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005

2006
2007

I
II
III IV V
146,3 92,3 50,2 10,3 134,6
101,2 157,7 39,9 40,3 60,0
101,3 78,5 23,8 169,2 148,6
62,5 72,8 46,5 90,0 186,3
158,9 118,6 51,2 132,4 279,0
73,7 48,8 49,7 75,6 186,8
120,2 102,5 118,3 14,5 413,9
56,0 66,4 62,2 27,3 327,7
83,5 51,7 91,1 12,4 74,1
129,3 105,4 51,8 73,3 430,1
73,9 32,7 50,4 72,1 430,0
21,5 70,3 47,4 130,0 124,0
138,7 17,1 104,8 131,8 195,0

VI
59,7
28,9
117,0
73,2
20,8
290,0
60,6
12,7
93,0

332,5
321,0
51,6
12,3

VII
38,2
157,8
35,4
6,4
18,9
66,3
16,3
99,2
36,5
112,6
121,0
55,7
19,7

VIII
349,6
221,9
186,7
49,9
127,1
78,8
342,7
498,3
72,7

190,4
194,0
541,0
705,4

IX
66,8
1042,7
682,5
606,8
335,5
293,8
403,4
601,8
578,6
559,3
557,0
202,0
356,7

X
XI
702,5 507,3
833,4 544,4
508,4 41,4
643,6 753,0
1475,5 752,7
493,1 242,6
1100,6 651,3
297,9 167,0

409,8 133,5
161,8 583,7
162,0 587,0
638,9 84,1
825,8 474,3

XII
240,3
226,8
122,9
221,3
321,1
158,1
283,6
159,2
295,5
115,7
121,0
228,0
82,9

Nguồn: Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Hà Tĩnh.
Hình 1.6 Biến trình lượng mưa trung bình năm tại trạm Kỳ Anh.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2

CN
2998

3455
2216
2812
3792
2057
3631
2376
1933
2842
2722
2195
3065


13
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

1.1.4.5 Chế độ bão
Bão ở khu vực nghiên cứu thường xảy ra từ tháng 7 đến tháng 10. Theo số liệu
quan trắc nhiều năm của Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Hà Tĩnh, các trận bão
đều có ảnh hưởng trực tiếp đến Kỳ Anh. Tốc độ gió bão thường đạt 40-46m/s, trận bão
Becky đổ vào khu vực Kỳ Anh có tốc độ lớn nhất là 54m/s, thổi theo hướng Đông Bắc.
1.1.5. Điều kiện thủy, hải văn.
1.1.5.1. Sông ngòi
Các sông trong khu vực Kỳ Anh gồm : sông Quyền, sông Kinh, sông Trí. Sông
Quyền là sông lớn nhất có diện tích lưu vực khoảng 216 km 2, bắt nguồn từ vùng đồi
núi có cao độ 300m tại làng Dính chảy theo hướng Tây Nam – Đông Bắc đổ ra biển
Vũng Áng, sông có chiều dài 34 km. Các nhánh của sông Quyền là Khe Lau, Tà Voi,

Thầu Dầu, Khe Lũy và Khe nước mặn. Hàng năm tổng lượng nước sông Quyền đổ ra
biển khoảng gần 400x106 m3 qua Cửa Khẩu, cách Mũi Dung khoảng 1,5 km về phía
Bắc. Nước các sông khu vực Kỳ Anh – Vũng Áng là nguồn nước chủ yếu cấp cho tưới
tiêu nông nghiệp và sinh hoạt cũng như bổ sung cho nguồn nước ngầm. Sông Trí bắt
nguồn từ vùng núi thấp huyện Kỳ Anh chảy theo hướng Đông Nam – Đông Bắc, đổ ra
biển Vũng. Diện tích lưu vực sông là 57km2, chiều dài là 26km
1.1.5.2. Mực nước biển
Thủy triều mang đặc điểm chung của thủy triều vùng biển Hà Tĩnh thuộc chế độ
nhật triều không đều, hàng tháng có gần nửa số ngày nước triều lên xuống 2 lần/ngày.
Các đặc trưng dao động mực nước biển theo số liệu quan trắc nhiều năm tại Hòn Ngư
như sau (bảng 1.3) :
- Mực nước cao nhất: 399cm
- Mực nước trung bình: 94cm
- Mực nước thấp nhất: 21cm

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


14
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

Bảng 1.3 : Đặc trưng mực nước nước biển tại trạm Hòn Ngư năm 2007
Đơn vị tính: cm
Tần suất P%
Giờ
319

304
293
274
264
236
204
164
106
88

1
2
5
10
15
30
50
70
90
95
97
99

Mực nước
Trung bình
Đỉnh triều
252
344
241
332

230
324
221
312
217
304
205
291
194
280
185
260
176
237
172
227

78
166
222
66
158
210
Nguồn: Trạm khí tượng thủy văn Hòn Ngư, 2007.

Chân triều
177
168
158
144

135
118
102
84
64
57
52
38

Trên cơ sở các số liệu quan trắc tại Hòn Ngư như bảng trên, Tổng công ty Tư
vấn thiết kế giao thông vận tải (TEDI) đã xây dựng được mối tương quan mức nước
giữa hai khi vực Hòn Ngư (cách Vũng Áng 100km về phía Tây Bắc) Vũng Áng – Sơn
Dương (khu vực trong nghiên cứu ) được tính theo công thức :
HVA-SD = 0,78HHN – 2,5cm
Trong đó:

HVA-SD – Mực nước tại khu vực Vũng Áng – Sơn Dương.

HHN - Mực nước tại khu vực Hòn Ngư.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


15
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

Bảng 1.4 : Đặc trưng mực nước tại Vũng Áng - Sơn Dương (theo hệ hải đồ)
Đơn vị tính: cm
Tần suất P%
1
2
5
10
50
95
99

Giờ
224
212
203
189
134
044
026

Mực nước
Trung bình
Đỉnh triều
172
243
163
234
154
228
147

218
126
192
109
152
098
139
Nguồn: TEDI, 2006.

Chân triều
113
106
098
087
045
019
013

Thuỷ triều vùng biển Hà Tĩnh là thuỷ triều hỗn hợp thiên về nhật triều hay còn
gọi là “nhật triều không đều”, có biên độ tăng dần từ Bắc xuống Nam. Trong tháng có
những ngày chỉ có một lần triều lên và một lần triều xuống, tạo ra một đỉnh triều và
một chân triều gọi là nhật triều và có những ngày có hai lần triều lên và hai lần triều
xuống, với biên độ triều không bằng nhau, tạo ra hai chân triều và hai đỉnh triều gọi là
bán nhật triều không đều. Hàng tháng có 17 đến 23 ngày ảnh hưởng rõ rệt chế độ nhật
triều, những ngày còn lại ảnh hưởng chế độ bán nhật triều không đều.
Do ảnh hưởng bởi chế độ triều hỗn hợp nên thời gian triều lên, xuống thay đổi
rất phức tạp. Những ngày nhật triều thời gian triều lên trung bình từ 14 – 15 giờ, dài
nhất 15 giờ, ngắn nhất 9 giờ. Những ngày bán nhật triều thời gian triều lên mỗi lần
thường 6 – 7 giờ, thời gian triều xuống lần thứ nhất trung bình 3 – 4 giờ, lần thứ hai 6
– 7 giờ, thời gian triều lên hoặc xuống ngắn nhất 2 giờ, dài nhất 9 giờ. Tính chung cho

một chu kỳ triều, thời gian triều lên thường lâu hơn thời gian triều xuống từ 1 – 2 giờ.
Trong năm, các tháng XI, XII, I, II luôn xuất hiện các cực đại mực nước và các tháng
VI – VIII luôn xuất hiện các cực tiểu mực nước. Tại vùng cửa sông Quyền, sông Trí
ảnh hưởng thuỷ triều, biên độ giảm dần từ cửa sông vào lục địa.
1.1.5.3. Chế độ sóng
Chiều cao sóng là hàm của nhiều yếu tố, trong đó tốc độ gió, thời gian gió thổi
từ một ướng và độ sâu nước biển là những yếu tố quan trọng nhất. Tại Hòn Ngư, mùa
đông sóng thịnh hành có hướng SE và SW. Sóng lớn nhất tại Hòn Ngư quan trắc được
trong bão Nancy có Hs= 6,0 m. Kết quả phân tích số liệu quan trắc trong nhiều năm
cho thấy tần suất xuất hiện sóng như sau :
SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


16
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

Theo các hướng : sóng có hướng NE chiếm 18,4%, hướng N

-

chiếm 15,42%, hướng SE chiếm 7,59% và hướng SW chiếm 5,18%.
Theo chiều cao sóng: sóng có độ cao h= 0,25-0,75m chiếm
33,52%, h=0,75-1,25m chếm 12,78%, lặng sóng chiếm 48,41%.
Bảng 1.5: Tần suất sóng tại trạm Hòn Ngư năm 2007
Đơn vị tính: %
Hướng

<0,25m

Lặng
N
NE

48,81

E
SE
S
SW
W
MW
Cộng

0,250,75m
9,00
9,65

48,81

Độ cao sóng
0,751,251,25m
2,00m
4,12
6,32

1,63

1,75

2,003,50m

3,506,00m

0,48

0,19

0,49
0,03
0,68
6,29
1,19
0,02
0,03
2,01
0,33
0,06
0,02
0,03
4,65
0,51
0,22
1,21
0,28
33,52
12,78
3,44

1,20
0,25
Nguồn: Trạm khí tượng – hải văn Hòn Ngư, 2007.

Tổng
cộng
48,81
15,42
18,40
0,57
7,59
2,34
5,16
0,22
1,49
100,0

Năng lượng sóng và mức độ khúc xạ của chúng tại đường bờ là yếu tố chủ yếu
tạo ra sự vận chuyển bùn cát. Khi ngọn sóng chạy song song với đường bờ, toàn bộ
năng lượng sóng chuyển vào khối nước và đổ vào bờ. Ngược lại, năng lượng sóng sẽ
bị phân tán. Các bãi đá ở Nam Vịnh và các vách đổ ở Mũi Dung, Mũi Đỉnh Chùa và
Mũi Ròn hình thành chủ yếu do sóng có hướng NE và SE. Toàn bộ khu vực cảng sẽ
chịu tác động của sóng có hướng NE.
Kết quả thống kê chiều cao sóng biển cả năm tại khu vực nghiên cứu Cảng
Sơn Dương cho thấy: chiều cao sóng trong cảng <0,5m chiếm tỉ lệ > 95%. Do đó,
Cảng Sơn Dương phù hợp cho loại tàu 3 vạn tấn cập bến, chiều cao sóng biển cho
phép tại cầu cảng là 0,8 - 1,0 m. Tuy nhiên, phải tiến hành nạo vét khu vực trước
bến cảng và luồng tàu do độ sâu của khu vực luồng tàu vào cảng hiện nay chỉ hơn
10 m. Khu vực đáy biển tại Cảng Sơn Dương rất bằng phảng 1/500, hiện tượng
hoạt động bồi tích cát không lớn, cho nên sóng biển ảnh hưởng đến hoạt động bồi

lắng là không lớn.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


17
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

1.1.5.4. Chế độ dòng chảy
Theo tài liệu quan trắc dòng chảy tại các thủy trực trong vịnh các thủy trực
trong vịnh Vũng Áng do công ty tư vấn thiết kế giao thông vận tải (TEDI) thực hiện,
kỳ triều cường, tốc độ dòng chảy lớn nhất quan trắc được là 0,9 m/s tại độ sâu 0,6h
(báo cáo nghiên cứu khả thi nghiên cứu đầu tư xây dựng cảng Vũng Áng – TEDI).
Theo kết quả nghiên cứu khảo sát của Chủ đầu tư hạng mục nghiên cứu tại
vùng Cảng Sơn Dương (vùng gần sát bờ), thì tốc độ dòng chảy khu vực nghiên
cứu là không lớn (< 0,9 m/s). Do đó, tốc độ dòng chảy khu vực nghiên cứu sau
khi thi công xong là thay đổi không đáng kể. Tốc độ dòng hải lưu vào mùa hạ
không lớn, hoạt động trôi cát là rất nhỏ, do vậy sự ảnh hưởng của dòng hải lưu đối
với luồng tàu ngoài là rất nhỏ.
1.1.5.5. Nhiệt độ và độ mặn nước biển
Theo số liệu quan trắc tại khu vực nghiên cứu, biến thiên nhiệt độ nước biển
khu vực này là khá lớn. Vào tháng 1, nhiệt độ nước biển ở đây xuống thấp nhất trong
năm và giá trị đo được là 19,4 oC. Tháng 8, nhiệt độ nước biển đạt mức cao nhất và sau
đó giảm dần. Đặc trưng dao động nhiệt độ nước biển nhiều năm ở khu vực nghiên cứu
như sau :
- Nhiệt độ nước biển cao nhất: 34,5 oC

- Nhiệt độ nước biển trung bình: 24,9 oC
- Nhiệt độ nước biển thấp nhất: 19,4 oC
Độ mặn nước biển vùng nghiên cứu cũng được liệt vào loại lớn. Đặc trưng
nhiệt độ, độ mặn cao nhất, thấp nhất theo tháng tại khu vực nghiên cứu được thể hiện
trong bảng 1.6.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


18
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

Bảng 1.6 : Đặc trưng nhiệt độ, độ mặn nước biển vùng nghiên cứu

Tháng

I

II

III

IV

Tmax(oC) 31,8

31,9

32,6

TTB(oC)

25,4

25,7

Tmin(oC)

19,4

Smax(‰)

V

VI

VII

VIII IX

33,1 33,3 33,8

33,4

34,5 33,7

28,5

31,0 27,4 29,0

29,0

30,0 29,3

19,5

20,7

23,7 22,5 26,2

24,7

21,7 19,9

31,0

31,9

32,6

33,1 34,8 34,2

34,4

34,3 30,2

STB(‰)

28,3

28,7

28,6

28,5 29,3 29,4

29,8

26,3 21,7

Smin(‰)

19,1

21,4

19,4

18,0 10,7 17,6

11,1

7,3

2,6

X
31,
3
26,
4
21,
3
30,
4
21,
2
6,1

XI

XII

CN

28,6

25,3

34,5

23,7

21,1

24,9

19,2

16,2

19,4

31,2

31,6

34,8

23,2

27,7

26,8

6,7

10,0

2,6

Nguồn : Trạm khí tượng hải văn Hòn Ngư.
1.1.5.6. Dòng bồi tích
Môi trường địa chất ở khu vực nghiên cứu là biển nông ven bờ với đáy biển dốc
dần từ bờ ra biển và phân bố trầm tích theo quy luật càng ra xa hạt càng mịn. Chiếm
ưu thế trong vịnh Vũng Áng – Sơn Dương là trầm tích cát. Khu vực biển của nghiên

cứu có nguồn cung cấp phù sa từ sông Quyền. Hàng năm, dòng sông này bổ sung một
lượng bồi tích cho dải ven biển Vũng Áng – Sơn Dương sau khi đổ ra biển ở Cửa
Khẩu, cách Mũi Dung 1,5km về phía Bắc. Ngoài ra còn có một dòng bồi tích với
lượng bùn cát khoảng 50.000m3/năm nằm ở ven bờ trong đới sóng vỡ, vận chuyển dọc
bờ vịnh về hướng Đông Nam. Tuy nhiên, phần lớn bùn cát bị tích tại Mũi Dung và sau
đó là Mũi Ròn.
1.1.5.7. Những hiện tượng hải văn bất thường
Bão thường tạo ra mực nước dâng cao không dưới 140cm. Đặc biệt cơn bão
Dan (1989) đã tạo ra mực nước dâng kỉ lục 360cm, làm mực nước tổng cộng lên tới
5,8m. Vào mùa đông, sóng có hướng thịnh hành là Đông Bắc với độ cao trung bình
0,7-1,0m, độ cao sóng cực đại vào mùa này có thể đạt tới 3,5m. Về mùa hè sóng có
hướng thịnh hành Đông Nam với độ cao trung bình 0,7-1,2m. Độ cao sóng cực đại
SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


19
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

trong bão về mùa này có thể đạt tới 6,0m (1982). Các sóng hình thành do gió lớn hơn
1,0m với tần suất chủ yếu tập trung vào tháng 11, 12 và tháng 1 tại phía Đông Bắc
vịnh Vũng Áng – Sơn Dương là 128 ngày/năm và tại phía Nam vịnh là 88 ngày/năm.
1.1.6. Nhận xét chung
Khu vực nghiên cứu có độ sâu khá tốt và ít sa bồi (không bị ảnh hưởng bởi
dòng bồi tích của sông). Do không có dòng chảy sông chảy vào vịnh, nên không xảy ra
quá trình keo tụ. Thành phần trầm tích ít sét nên khả năng hấp thụ chất bẩn hạn chế.
Khu vực Vũng Áng – Sơn Dương là một vịnh hở, có hướng mở về phía Bắc nên chịu

tác động mạnh mẽ của sóng NE. Chế độ khí tượng thủy văn là phức tạp (gió Lào, gió
mạnh, bão lớn, nước dâng…). Lớp phủ trên đá macma thâm nhập dày và dễ dẫn đến sạ
lở, thậm chí tạo ra dòng bùn cát khi có mưa lớn. Tuy nhiên chế độ thủy lục trong vịnh
vó thể bị thay đổi dẫn đến biến dạng sự cân bằng bồi tích trong vịnh khi cuất hiện đê
chắn sóng. Thêm vào đó, với thàn phần vật liệu nạo vét là bùn/sét chiếm 66,87% và
thời gian tái lắng đọng không ít hơn 3 giờ, có thể tạo ra vấn đề đối với môi trường
nước biển khu vực.
1.2. Đặc điểm về dân sinh và kinh tế - xã hội huyện Kỳ Anh – Hà Tĩnh.
1.2.1. Điều kiện về dân sinh.
1.2.1.1. Diện tích
Huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh có diện tích đất tự nhiên năm 2006 là
105.448,07ha. Trong đó, đất sản xuất nông nghiệp là 23.399,09ha; đất lâm nghiệp
55.046,91ha; đất khu dân cư là 1049,01ha, đất chuyên dùng là 4.214,02ha (có 2.197ha
là vùng quy hoạch chung Khu công nghiệp Vũng Áng tại Quyết định số 406/1999/QĐUB ngày 10/03/1999 của UBND tỉnh Hà Tĩnh). Ngoài ra, đất chưa sử dụng trong
huyện là 13.734,27ha.
1.2.1.2. Dân số và lao động
Tổng dân số huyện Kỳ Anh năm 2006 là 171.953 người, tổng số người trong độ
tuổi lao động là 78.767 người, trong đó :
- Số người làm việc tại các khu vực sản xuất như ngành nông lâm nghiệp,
ngành thuỷ sản, ngành công nghiệp, tiêu thủ công nghiệp, ngành giao thông vận tải,
bưu điện, nành thương nghiệp dịch vụ nhà hàng, ngành xây dựng là 75.020 người.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


20
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

- Số người làm việc không thuộc sản xuất vật chất như ngành quản lý nhà nước,
an ninh quốc phòng, ngành giáo dục đào tạo, ngành y tế - cứu trợ xã hội, ngành văn
hoá thể thao, ngành tài chính tín dụng, hoạt động Đảng, đoàn thể, hiệp hội là 3.747
người.
1.2.2. Điều kiện về kinh tế - xã hội
1.2.2.1. Điều kiện về kinh tế
Thu nhập của huyện Kỳ Anh năm 2006 là 62.496 triệu đồng. Tốc độ tăng
trưởng kinh tế của huyện Kỳ Anh đạt 12%, thu nhập bình quân đầu người còn thấp so
với mặt bằng chung (thu nhập bình quân đạt 4,52 triệu đồng bao gồm cả 1,4 triệu đồng
giá trị sản phẩm dăm gỗ và Titan). Tỷ trọng các ngành kinh tế : Nông - Lâm - Ngư
nghiệp 42%; Công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp và xây dựng là 19%; Thương mại
dịch vụ 39%. Sản phẩm chủ yếu của ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp trên địa
bàn : dăm gỗ, limenite, thuỷ sản đông lạnh, gạch tuynen, vật liệu xây dựng, gia công
cơ khí, may mặc… Vốn đầu tư cho xây dựng cơ bản năm 2006 là 117.520 triệu đồng,
trong đó :
- Vốn đầu tư cho khu vực sản xuất vật chất của các ngành công nghiệp, xây
dựng, ngành nông nghiệp thuỷ sản, ngành lâm nghiệp, ngành giao thông vận tải, ngành
thương nghiệp là 89.288 triệu đồng.
- Vốn đầu tư cho khu vực không sản xuất vật chất thuộc các ngành: Sự nghiệp
nhà ở phục vụ công cộng, ngành khoa học, ngành giáo dục đào tạo, ngành văn hoá
thông tin, ngành y tế và hoạt động cứu trợ xã hội, ngành quản lý nhà nước là 28.323
triệu đồng.
1.2.2.2. Điều kiện về văn hóa – xã hội.
- Giáo dục đào tạo : Hệ thống trường, lớp ngày càng hoàn thiện, đảm bảo hợp
lý hoá các cấp học, ngành học. Tỷ lệ học sinh tiểu học tuyển vào lớp 6 đạt 99,7% thi
tốt nghiệp THCS đạt 90,8%, THPT 87%. Có 585 em đậu vào các trường đại học, cao
đẳng và trung học chuyên nghiệp. Hệ thống dạy nghề, giáo dục thường xuyên có bước
phát triển, cơ sở vật chất trường học được tăng cường, đến nay đã có 877 phòng học

kiên cố.
- Hoạt động văn hoá - thông tin - thể dục, thể thao và phát thanh truyền hình:
Phong trào “ Toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hoá ” được triển khai có hiệu

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


21
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

quả, có 26.000 gia đình đạt chuẩn văn hoá, đạt 61%, có thêm 01 xã, 10 làng - khu phố
và 12 đơn vị đạt chuẩn văn hoá. Phong trào thể dục thể thao có chất lượng. Đài phát
thanh và truyền hình thường xuyên bám sát nhiệm vụ, xây dựng các chương trình
truyền thanh, truyền hình và tiếp sóng các chương trình của Trung ương, của tỉnh.
- Về y tế : Trang thiết bị và đội ngũ cán bộ được tăng cường, nhất là tuyến xã và
phòng khám các khu vực. Đã xây dựng 6 trạm y tế đạt chuẩn quốc gia.
- Về công tác xoá đói giảm nghèo : Hoàn thành điều tra hộ nghèo theo tiêu thức
mới, phối hợp với các mặt trận và các đoàn thể quần chúng triển khai tốt chương trình
xoá đói hoá nhà ở cho hộ nghèo và vận động quyên góp ủng hộ ngày vì người nghèo,
hỗ trợ các xã xây dựng nhà ở cho người nghèo.
1.3. Hiện trạng khu vực xây dựng cảng nước sâu Vũng Áng – Sơn Dương.
1.3.1. Hiện trạng giao thông
•

Giao thông đối ngoại

- Đường thuỷ : Hiện tại khu vực Cảng Vũng Áng đang khai thác sử dụng bến
cảng số 1, với quy mô chiều dài bến 185m, cao độ đáy 10,8m, khả năng tiếp nhận tàu
hàng hoá 3 vạn tấn, tàu chuyên dùng đến 4,5 vạn tấn. Tổng diện tích mặt bằng (kho,
bãi hàng 17.740 m2). Công trình bến cảng số 2 đang được xây dựng để tàu 5 vạn tấn có
thể cập cảng, công suất thiết kế 1 triệu tấn/năm.
- Đường bộ : Quốc lộ 1A nằm phía Nam khu vực nghiên cứu, thiết kế tiêu
chuẩn đường cấp III, nền đường rộng 12m, mặt đường bê tông nhựa rộng 11m. Quốc lộ
12 từ Thị trấn Kỳ Anh nối với đường Hồ Chí Minh và đi Cửa khẩu Chalo.
•

Giao thông Khu kinh tế Vũng Áng

- Tuyến đường nối QL1A và cảng Vũng Áng hiện đang được nâng cấp mở rộng
có quy mô cấp III, nền đường rộng 12m, mặt đường bê tông nhựa rộng 11m, chất
lượng tốt. Tuyến đường vào Nhà máy nhiệt điện Vũng Áng đang được thi công xây
dựng bề rộng nền 12m, mặt đường rộng 7m.
- Các tuyến giao thông nội bộ : Đường huyện lộ từ thị trấn Kỳ Anh đi trung tâm
xã Kỳ Ninh có bề rộng 5-6m; Hệ thống đường dân sinh phục vụ nhu cầu đi lại và sản
xuất có bề rộng từ 2-3m, hệ thống đê kết hợp làm đường giao thông nông thôn với bề
rộng trung bình 1,5-2m.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


22
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

1.3.2. Hiện trạng khai thác
Cảng xây dựng các bến tàu đáp ứng nhu cầu hoạt động của Khu liên hợp
Gang thép giai đọan 1-1. Ước tính công suất tải/dỡ tải là 27-30 triệu tấn/năm, như vậy
sẽ cần 1 bến neo tài phục vụ cho Khu liên hợp Gang thép chở hàng rời có tải trọng tàu
lớn nhất là 200.000 DWT. Chiều dài tàu tổng cộng là 3.465m.
Để đảm bảo cảng xây dựng xong vận hành tốt đúng công suất và đảm bảo an
toàn cho tàu thuyền ra vào cảng thì chúng ta cần có phương án thiết kế tuyến đê chắn
sóng bảo vệ cảng tối ưu nhất.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


23
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

CHƯƠNG 2 : NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẶT BẰNG KHU VỰC
CẢNG FORMOSA – HÀ TĨNH
2.1. Các cơ sở và căn cứ thiết kế mặt bằng đê chắn sóng
2.1.1. Các nguyên tắc bố trí mặt bằng đê chắn sóng
Theo cuốn sách Quy hoạch cảng của tác giả Phạm Văn Giáp – gi ảng viên
trường Đại học Xây dựng, một đê chắn sóng đảm bảo yêu cầu khi đáp ứng đ ủ
các tiêu chí sau:
- Đủ diện tích hữu hiệu cho tàu đậu và thực hiện thu ận l ợi các thao tác
của tàu như: quay, manoer, bốc hàng...Phần bể cảng được coi là di ện tích hữu
hiệu phải đủ độ sâu an toàn với mọi hướng sóng cũng như không bị bồi lắng. T ỷ

lệ phần diện tích hữu hiệu so với tổng di ện tích th ực c ủa toàn b ể c ảng càng cao
thì mức độ tối ưu càng lớn. Nếu tỷ lệ trên được 50% là đạt yêu cầu.
- An toàn cho tàu đậu với mọi hướng sóng tác dụng đến.
- Ngăn chặn hoặc giảm đến mức tối thiểu sự l ắng đọng của bùn cát, song
song với yêu cầu chắn sóng, hệ thống đê của bể cảng biển phải ngăn sự di
chuyển của bùn cát do dòng ven hoặc dòng lục địa mang đến. Giải pháp hữu hi ệu
hơn cả là đẩy bùn cát ra xa bờ hoặc tích tụ bùn cát ở phía ngoài đê (khu v ực sát
bờ) tạo thành bãi biển nhân tạo.
- Có khả năng để mở rộng cảng trong tương lai.
- Tàu ra vào thuận tiện. Điều này gắn chặt với yêu cầu tuy ến lu ồng sao
cho: Luồng ra vào tàu là ngắn nhất; Hệ th ống báo hi ệu hàng h ải đ ơn gi ản, t ốc đ ộ
phát triển ngưỡng cạn vô cùng chậm hoặc bằng không.
Đối với điều kiện địa hình và yêu cầu về các loại tàu t ại khu v ực c ảng
Formosa – Hà Tĩnh, vấn đề được đặt ra lớn nhất khi l ập các phương án m ặt
bằng là bố trí hệ thống mặt bằng tuyến đê chắn sóng sao cho ph ải đ ảm b ảo đ ủ
diện tích hữu hiệu và đảm bảo an toàn cho vi ệc neo đậu tàu thuy ền đ ối v ới m ọi
hướng sóng tác dụng đến.
2.1.2. Yêu cầu về chế độ lặng sóng trong bể cảng
Theo yêu cầu của mục tiêu nghiên cứu của đồ án này, các công trình ch ắn
sóng phải đảm bảo an toàn cho tàu thuyền qua lại trên luồng trong su ốt th ời

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


24
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

gian khai thác của công trình, che chắn hoàn toàn khu v ực lu ồng vào đ ể đ ảm b ảo
chiều cao sóng đủ để tàu thuyền của th ể hoạt động trong đi ều ki ện khai thác
bình thường và dưới 2,0m trong điều kiện đảm bảo an toàn cho tàu khi có bão.
Hiện nay, các quy phạm trong nước quy định chiều cao sóng nhi êu xạ cho
phep trong khu vực bể c ảng tương ứng với quy mô của khu neo đậu tàu thuyền
và công suất của tàu thuyền trong khu neo đậu chưa có nên trong đồ án này đã
sư d ụng Quy phạm Nhật Bản năm 2002 về yêu c ầu chi ều cao sóng cho phep
trong bể c ảng và có tham khảo thêm quy phạm của Trung Quốc đ ể ki ểm tra
chiều cao sóng nhiêu xạ cho phep trong bể cảng.
Theo quy phạm năm 2002 của Nhật, chi ều cao sóng gi ới hạn cho phep quy
định cho 3 cỡ tàu nh o, trung bình, lớn và rất l ớn. Chi ều cao sóng cho phep trong
bể cảng áp dụng đối với tàu rất lớn > 5 vạn tấn trong quy ph ạm của Nh ật là 0,7
– 1,5 m.
Bảng 2.1- Yêu cầu về độ lặng sóng trong bể cảng theo quy phạm Nhật Bản
Cỡ tàu
Nho (<500 tấn)
Trung bình và lớn
Rất lớn (>5 vạn tấn)

Chiều cao sóng giới hạn cho phép H1/3
(m)
0,3
0,5
0,7÷1,5

Bảng 2.2- Yêu cầu về độ lặng sóng trong bể cảng theo quy phạm Trung Quốc
Cấp tàu
(DWT)
2000

5000
10000
20000
Ghi chú:

Độ cao sóng cho phép H1/3 (m)
Sóng thuận
Sóng ngang
Tàu
Tàu hàng rời
Tàu
Tàu hàng rời
dầu
dầu
0.5
0.5
0.8
0.7
0.8
0.8
0.7
0.7
0.9
0.9
0.8
0.8

-

Sóng ngang: Góc giữa tàu và sóng β ≥450

-

Sóng thuận: Góc giữa tàu và sóng β≤450

Cấp gió cho
phép
6

Đối với đội tàu ra vào cảng khu vực cảng Formosa – Hà Tĩnh và trong đi ều
kiện của Việt Nam, cần khẳng định rằng chiều cao sóng đảm bảo cho việc tàu có

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2


25
Đồ án tốt nghiệp

Ngành: Kỹ thu ật công trình bi ển

thể làm hàng sẽ nho hơn chiều cao sóng chỉ để tàu neo đậu v ới cùng m ột c ỡ
tàu. Theo quy phạm Nhật bản 2002 thì chiều cao sóng đảm bảo cho tàu có th ể
làm hàng là 0,7– 1,5m (với tàu rất lớn), vì v ậy, có th ể l ựa ch ọn chi ều cao sóng
đảm bảo cho tàu thuyền cảng Formosa neo đậu ổn định trong đi ều ki ện khai
thác bình thường là 0,7m, trong điều kiện bão là 1,5m.
2.2. Các phương án thiết kế đê chắn sóng cảng Formosa – Hà Tĩnh
Khu vực cảng Fomosa – Hà Tĩnh chịu ảnh hưởng của 2 hướng sóng chính
đó là hướng Đông Bắc và Đông Nam. Vì vậy, khi lựa chọn mặt bằng đê ch ắn sóng

cho cảng Formosa, mục tiêu chính là giảm ảnh hưởng của 2 hướng sóng này đ ến
khu vực bể cảng, đảm bảo an toàn cho tàu có thể neo đậu trong khi có bão và
làm hàng trong điều kiện bình thường.
Hai phương án thiết kế mặt bằng đê chắn sóng như sau :
- Phương án 1 : Xây dựng hệ thống 2 đê chắn sóng, đê chính chắn sóng
hướng Đông Bắc với tổng chiều dài là 4.200m,chia làm 3 đoạn; đê phụ chắn sóng
hướng Đông Nam với tổng chiều dài là 2.254m, bề rộng cưa cảng là 500m.
- Phương án 2 : xây dựng hệ thống 2 đê chắn sóng, đê chính chắn sóng
hướng Đông Nam với tổng chiều dài là 4.500m, đê phụ chắn sóng hướng Đông
Bắc với tổng chiều dài là 2353m, bề rộng cưa cảng là 500m.
Bên cạnh đó, đồ án đưa ra thêm 1 phương án hiện trạng là phương án để
nguyên hiện trạng khu vực cảng Formosa khi không có các công trình đê chắn
sóng. Phương án này làm nền cho việc so sánh hiệu quả giảm sóng của các
phương án thiết kế đê chắn sóng khác.
Phần sau đây sẽ tính toán lan truyền sóng trong cảng đối với từng phương
án mặt bằng và lựa chọn ra phương án đảm bảo điều kiện lặng sóng tốt nhất
trong bể cảng. Đồng thời, điều kiện dòng chảy trong khu vực cũng được xem xet
để lựa chọn ra phương án mặt bằng đê chắn sóng sao cho hạn chế tối đa bồi lắng
trong bể cảng.

SVTH: Đỗ Thị Tuyết

L ớp: 53B2