Công trình bảo vệ bờ biển và đê chắn sóng - Chương 5

Thiêt kế môn học công trình bảo vệ bờ và chắn sóng
Chương5 :
XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ SÓNG ĐỔ
5.1. Lý thuyết áp dụng
5.1.1. Vị trí sóng đổ lần đầu, phân vùng sóng bién dạng.
Khi tính toán thông số sóng dổ cần xác định dọc theo tia khúc xạ đén tận đường bờ coi
như sóng chưa đổ thiết lập bảng sau:

d
i
h
ii
d
cr
d
1
h
i1
d
cr1
d
2
h
i2
d
cr2
.... .... ....
d
n
h
in

d
crn
5.1.2. Chiều cao sóng đổ.
Chiều cao sóng đổ h
sur,1%
phảI xác định đối với các độ đcs đáy I cho trước theo
các đường 2,3,4 trên đồ thị 2.5. Các xác định như sau: dựa vào d
cr
/
λ
d
để tìm
h
sur,1%
/gT
2
từ đó tính ra h
sur,1%
Chiều cao sóng đổ h
i
được xác định bằng cách nhân với
hệ số k
i
tra trong bảng 2.11.
5.1.3. Chiều dài sóng đổ
Chiều dài vùng sóng đổ trung bình
sur
λ
xác định theo dường cong bao trên cùng
của dồ thị 2.6.

5.1.4. Độ vượt cao của sóng đổ.
Độ lệch của đỉnh sóng so với MNTT được xác định theo đường cong đồ thị 2.3.
5.1.5. Độ sâu sóng đổ lần cuối, phân vùng mép nước.
Độ sâu lâm giới ứng với sóng đổ lần cuối d
cr,u
khi độ dốc đáy không đổi tính theo
công thức:
cr
1n
uu,cr
dkd
−
=
(5.1)
Trong đó:
k
u
lấy theo bảng 2.8.
Sv:Hoàng Quốc Bình- CTT46 ĐH2
Thiêt kế môn học công trình bảo vệ bờ và chắn sóng
Bảng 2.8. Xác định k
u
Độ dốc đáy
i
0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05
k
u
0,75 0,63 0,56 0,5 0,45 0,42 0,4 0,37 0,35
n - số lần sóng đổ lấy từ n=2,3,4 với điều kiện thoả mãn bất phương trình:
43,0

2
≥
−
n
u
k
và
43,0
1
<
−
n
u
k
Khi i>0,05 thì d
cr
=d
cr,u
.
Kẻ đường song song với mực nước lan truyền sóng, cách một khoảng d
cr,u
, cắt
đường đáy tại vị trí nào thì đó là vị trí sóng đổ lần cuối.
5.2 . Tính toán.
5.2.2. Chiều cao sóng đổ.
Chiều cao sóng đổ h
sur,1%
(m) phải xác định đối với các độ dốc đáy i cho trước
theo các đường 2,3,4 trên đồ thị 2.5. Cách xác định như sau: dựa vào
d

d
λ
để tìm
2
%1,sur
Tg
h
, từ đó tính ra h
sur,1%
. Chiều cao sóng đổ h
i
được xác định bằng cách nhân với hệ
số k
i
tra trong bảng 2.11. Chiều dài
sur
λ
(m) và độ cao đỉnh sóng trên mực nước tính
toán
sur,c
η
phải xác định theo các đường cong bao trên của đồ thị 2.6 và 2.3.
Ta có độ sâu có sóng đổ d= 3,94 mkhi đó ta có
072,0
56,54
94,3
==
d
d
λ

Ta có độ dốc i=
=
50
5
0,1 nên tra đồ thị 2.5 theo đường số 3
Ta được
2
%1,sur
Tg
h
=0,011
⇒
h
sur,1%
.=0,011.9,81.5,91
2
=2,769 m
Chiều cao sóng đổ với suất bảo đảm i% được xác định bằng cách nhân thêm hệ
số k
i
=1,1 tra theo bảng 2.11.Do đó h
sur,5%
=3,77.1,1=3,147m
5.2.3. Chiều dài sóng đổ.
Chiều dài vùng sóng đổ
sur
λ
được xác định theo đường cong bao trên cùng của
đồ thị 2.6.
Sv:Hoàng Quốc Bình- CTT46 ĐH2

Thiêt kế môn học công trình bảo vệ bờ và chắn sóng
Để tra đồ thị ta có tỷ số
375,0
56,54
5,20
==
d
d
λ
ta có
)(39,5256,5498,0.98,098,0 m
dsur
d
sur
=×==⇒=
λλ
λ
λ
5.2.4. Độ vượt cao của sóng đổ.
Độ lệch của đỉnh sóng so với MNTT được xác định theo đường cong bao trên
cùng của đồ thị 2.3.
Sv:Hoàng Quốc Bình- CTT46 ĐH2
Thiêt kế môn học công trình bảo vệ bờ và chắn sóng
Hình 2.3. Đồ thị xác định η
c,sur
Ta có
375,0
56,54
5,20
==

λ
d
d
2
%1
.Tg
h
= 0,016
Suy ra tra đồ thi ta được
)(658,3717,5.64,0.64,064,0
%1
,
%1
,
mh
surc
surc
h
===⇒=
η
η
5.2.5. Độ sâu sóng đổ lần cuối, phân vùng mép nước.
Độ sâu lâm giới ứng với sóng đổ lần cuối d
cr,u
khi độ dốc đáy không đổi tính theo
công thức:
cr
1n
uu,cr
dkd

−
=
(5.1)
Trong đó:
k
u
=0,75 lấy theo bảng 2.10.
Bảng 2.10. Xác định k
u
Độ dốc đáy
i
0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,05
Sv:Hoàng Quốc Bình- CTT46 ĐH2
Thiêt kế môn học công trình bảo vệ bờ và chắn sóng
k
u
0,75 0,63 0,56 0,5 0,45 0,42 0,4 0,37 0,35
n - số lần sóng đổ lấy từ n=2,3,4 với điều kiện thoả mãn bất phương trình:
43,0
2
≥
−
n
u
k
và
43,0
1
<
−

n
u
k
= 0.75 0.563 >0.43  n= 4
= 0.75 0.422 <0.43
Như vậy với k
u
=0,75 thì n=4 là thoả mãn
Khi đó ta có
)(413,34,8.
75,0
)14(
,
m
d
ucr
==
−
Sv:Hoàng Quốc Bình- CTT46 ĐH2
2
−
n
u
k
1
−
n
u
k