BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI ––––––––––– HÀ HUY THÀNH NGHIÊN CỨU HÌNH THỨC KẾT CẤU HỢP LÝ ĐÊ BẢO VỆ CẢNG NEO ĐẬU TRÁNH, TRÚ BÃO CHO TÀU THUYỀN CỬA NHƯỢNG – HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI ––––––––––– HÀ HUY THÀNH NGHIÊN CỨU HÌNH THỨC KẾT CẤU HỢP LÝ ĐÊ BẢO VỆ CẢNG NEO ĐẬU TRÁNH, TRÚ BÃO CHO TÀU THUYỀN CỬA NHƯỢNG – HÀ TĨNH Chuyên ngành: Xây dựng công trình thuỷ Mã số: 60-58-40 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS Phạm Ngọc Quý 2. PGS.TS Đỗ Tất Túc Hà Nội, 2013 Gáy luận văn: HÀ HUY THÀNH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2013 SỐ TRANG: KHOẢNG 135 TRANG (MỘT TRĂM BA MƯƠI LĂM TRANG) LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu và làm việc nghiêm túc với tất cả sự nỗ lực của bản thân, tác giả đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu hình thức kết cấu hợp lý đê bảo vệ Cảng neo đậu tránh, trú bão cho tàu thuyền Cửa Nhượng – Hà Tĩnh” nhằm đóng góp một phần nhỏ vào công tác nghiên cứu, đánh giá hiện trạng đê chắn sóng cho cảng neo đậu tránh trú bão tàu thuyền và đề xuất mặt cắt phù hợp và thích ứng với biến đổi khí hậu áp dụng cho cảng neo đậu tránh trú bão cho tàu thuyền Cửa Nhượng tỉnh Hà Tĩnh. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo hướng dẫn là GS.TS. Phạm Ngọc Quý và PGS.TS. Đỗ Tất Túc đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và động viên tinh thần trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Trường Đại học Thủy lợi, các đồng nghiệp ở Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Hà Tĩnh đã tạo điều kiện giúp đỡ, hỗ trợ trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Do hạn chế về điều kiện thời gian, tài liệu và trình độ nên luận văn không tránh khỏi những sai sót, khiếm khuyết, tác giả rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo của các thầy, cô giáo và ý kiến đóng góp của bạn bè, đồng nghiệp. Hà Tĩnh, tháng 8 năm 2013 TÁC GIẢ BẢN CAM ĐOAN Họ và tên học viên: Hà Huy Thành Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu hình thức kết cấu hợp lý đê bảo vệ Cảng neo đậu tránh, trú bão cho tàu thuyền Cửa Nhượng – Hà Tĩnh”. Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn do tôi làm. Những kết quả nghiên cứu, tính toán là trung thực, không sao chép từ bất cứ nguồn thông tin nào khác. Nếu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu bất kỳ hình thức kỹ luật nào của Khoa và Nhà trường./. Hà Nội, ngày tháng năm 2013 HỌC VIÊN CAO HỌC Hà Huy Thành MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục đích của đề tài 3 3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 3 Chương 1 Tổng quan về đê chắn sóng 5 1.1 Chức năng của đê chắn sóng 5 1.2 Ph ân loại đê chắn sóng 6 1.3 Hình thức và cấu tạo của một số đê chắn sóng ở bể cảng 9 1.3.1 Đê chắn sóng mái nghiêng: 9 1.3.2 Đê chắn sóng trọng lực tường đứng: 9 1.3.3 Đê chắn sóng bằng cọc và cừ…………………………… 10 1.3.4 Đê chắn sóng kiểu Geotube 11 1.3.5 Đê chắn sóng nổi 11 1.3.6 Đê chắn sóng bằng khí ép 13 1.3.7 Đê chắn sóng thuỷ lực 13 1.4 Kết cấu đê chắn sóng của bể cảng ở Việt Nam 14 1.4.1 Đê chắn sóng Cảng Dung Quất 14 1.4.2 Đê chắn sóng cảng Tiên Sa 16 1.4.3 Đê chắn sóng kết hợp bến tàu 600Cv đảo Côtô 17 1.5 Những kết quả nghiên cứu về đê chắn sóng: trong nước và ngoài nước 17 1.5.1 Đê chắn sóng dạng hệ thống địa kỹ thuật chứa cát: 19 1.5.2 Đê chắn sóng bằng thảm đá, rọ đá: 19 1.5.3 Các kết quả nghiên cứu về hình thức bảo vệ mái đê chắn sóng: 20 Chương 2 Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng đê chắn sóng cho cảng neo đậu tránh, trú bão tàu thuyền 21 2.1 Đặt vấn đề 21 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thức, kết cấu đê chắn sóng 22 2.2.1 Các yếu tố tự nhiên 22 2.2.1.1 Đặc điểm Thuỷ hải văn 22 a) Thuỷ triều: 22 b) Mực nước 22 c) Dòng chảy 23 2.2.1.2 Đặc điểm địa chất 25 2.2.1.3 Đặc điểm địa hình: 28 2.2.1.4 Chế độ gió, bão 29 2.2.2 Các yếu tố về kinh tế, xã hội 30 2.2.2.1 Đặc điểm dân cư: 30 2.2.2.2 Các đặc điểm về Lao động, sản xuất: 30 2.2.3 Vật liệu xây dựng 31 2.3 Đặc điểm làm việc của đê chắn sóng 31 2.4 Yêu cầu đê chắn sóng cần đạt được: 31 2.4.1 Hình dáng trên mặt bằng và quy mô khu nước cần che chắn 31 2.4.2 Yêu cầu về độ bền của công trình: 32 2.4.3 Yêu cầu về phản xạ được sóng: 32 2.5 Các giải pháp về kết cấu đê chắn sóng cho cảng tránh trú bão: Các dạng đê chắn sóng đã có, ưu nhược điểm của từng loại. 33 2.5.1 Đê chắn sóng mái nghiêng: 34 2.5.2 Đê chắn sóng trọng lực tường đứng: 52 2.5.3 Đê chắn sóng bằng cọc và cừ 52 2.5.4 Đê chắn sóng kiểu Geotube 54 2.5.5 Các dạng đê chắn sóng dặc biệt khác 55 2.6 Đánh giá khả năng tiêu giảm sóng của các biện pháp 55 Chương 3: Tính toán áp dụng cho Cảng neo đậu tránh, trú bão cho tàu thuyền Cửa Nhượng Hà Tĩnh…………………… 57 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội vùng 57 3.2 Nhiệm vụ và Quy mô Cảng neo đậu tránh trú bão Cửa Nhượng 74 3.2.1 Nhiệm vụ 74 3.2.2 Phân tích lựa chọn vị trí 74 3.3 Tính toán các phương án kết cấu đê 82 3.3.1 Chọn hình thức kết cấu mặt cắt đê 82 3.3.2 Xác định hình thức gia cố mái đê chắn sóng: 86 3.3.3 Xác định hình thức bảo vệ chân mái đê chắn sóng: 88 3.3.4 Xác định các kích thước cơ bản: 91 3.4 Kết quả lựa chọn mặt cắt hợp lý 104 3.5 Lựa chọn dạng mặt cắt đê ứng phó với hiện tượng biến đổi khí hậu – hiện tượng nước biển dâng: 104 Kết luận và Kiến nghị: 106 Tài liệu tham khảo 108 PHỤ LỤC: Tính toán ổn định đê chắn sóng: DANH MỤC BẢNG BIÊU Mở đầu: Trang Bảng 1: Tổng hợp các cơn bão theo vĩ độ 1 Bảng 2: Thống kê thiệt hại tàu thuyền do bão, áp thấp nhiệt đới gây ra 2 Chương 1: Chương 2: Bảng 2-1: Mối quan hệ giữa đường kính hạt, độ sâu khởi động bùn cát và các đặc trưng sóng 25 Bảng 2-2: Giá trị chiều cao sóng cho phép trong bể cảng neo đậu tương ứng với loại tàu 33 Bảng 2-3: Phân loại đá 38 Bảng 2-4: trọng lượng khối xếp theo chiều cao sóng 46 Bảng 2-5: Độ lệch của khối xếp 47 Chương 3: Bảng 3-1: Tốc độ gió (m/s) trung bình nhiều năm và mạnh nhất (1961-2004) 58 Bảng 3-2: Tần suất gió mạnh nhất trạm Hà Tĩnh (1961-2004) 59 Bảng 3-3: Đặc trưng nhiệt độ các tháng mùa đông ở Hà Tĩnh 59 Bảng 3-4: Đặc trưng nhiệt độ các tháng mùa hè ở Hà Tĩnh 60 Bảng 3-5: Lượng mưa trung bình tháng và năm (mm) 61 Bảng 3-6: Phân phối lượng mưa theo mùa của các trạm ở Hà Tĩnh 62 Bảng 3-7: Số cơn bão đổ bộ vào khu vực Nghệ An đến Quảng Bình từ 1974 – 2004 63 Bảng 3-8: Đặc trưng mực nước trạm Cẩm Nhượng – sông Cửa Nhượng 66 Bảng 3-9: Các tham số thống kê dòng chảy trạm Cửa Nhượng 66 Bảng 3-10: Mực nước cao nhất năm ứng với tần suất bảo đảm 67 Bảng 3-11. Mực nước trung bình năm ứng với tần suất bảo đảm 67 Bảng 3-12: Mực nước thấp nhất năm ứng với tần suất bảo đảm 68 Bảng 3-13: Đặc trưng biên độ triều tại Cửa Nhượng 69 Bảng 3-14: So sánh lựa chọn vị trí xây dựng 81 Bảng 3-15: So sánh lựa hình thức kết cấu mặt cắt đê 85 Bảng 3-16: Tham số sóng - tại mặt cắt 27 Theo Bảng C-2.27 Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển cho mặt cắt 27, với chu kỳ lặp 20 năm 94 Bảng 3-17: kết quả tính toán ổn định mái đê 98 Phụ lục: Bảng PL-1: Các thông số dùng trong tính toán ổn định 1-PL Bảng PL-2: kết quả tính toán ổn định mái đê 12-PL [...]... nng: 1-tng cn súng vi cỏc khe h; 2- bung tiờu nng; 3-phao ni; 4-dõy xớch c) Bố rng vi khung dn cn súng: 1-mi ni; 2-cỏc ng trc chu lc; 3-khung gin cn súng; 4-hp bố ni; 5-dõy xớch ni bố ni vi cỏc rựa neo t c nh ỏy bin d) Bố ni ch T: 1-tm ng; 2-tm ngang; 3-lan can; 4-vựng tiờu nng; 5-l thoỏt nc; 6-h thng neo buc e) Bố ni cú mu ht súng: 1-cu kin ni; 2-mu ht súng; 3-mt cong cn hng súng n; 4-hng súng n; 5-xớch... 2-PL 3-PL 3-PL 4-PL 4-PL 5-PL 5-PL 6-PL 6-PL 7-PL 7-PL 8-PL 8-PL 9-PL hp MN rỳt nhanh Hinh PL-15: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa b cng cho MC 1 trng hp MN rỳt nhanh Hinh PL-16: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa bin cho MC 2 trng hp MN rỳt nhanh Hinh PL-17: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa b cng cho MC 2 trng hp MN rỳt nhanh Hinh PL-18: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa bin cho MC 3 trng hp MN rỳt nhanh Hinh PL-19: Tớnh toỏn n... cỏt bi lng n cụng trỡnh - Phng phỏp Nghiờn cu ti liu ó cú 5 Chng 1 TNG QUAN V ấ CHN SểNG 1.1 Chc nng ca ờ chn súng: Hỡnh 1-1 : S B cng cú c hai tuyn ờ cm vo b 1 - Vng cng 2 - ờ chn súng 3 - Tng bo v 4 - Khu t 5 - Lch vo cng 6 - Khu neo tu ngoi cng Hỡnh 1-2 b Hỡnh 1-2 c Hỡnh 1- 2: S b cng cú mt tuyn ờ cm vo b v mt tuyn ờ o 1- Vng cng; 2- ờ chn súng 1- Vng cng; 2- ờ chn súng; 3- Lch vo cng 6 Chc nng chớnh... (cn/nm) 2 1-2 2 33 13.2 0.82 2 0-2 1 33 13.2 0.82 1 9-2 0 27 10.8 0.67 1 8-1 9 21 8.4 0.52 1 7-1 8 32 12.8 0.80 1 6-1 7 21 8.4 0.52 1 5-1 6 12 4.8 0.30 1 4-1 5 14 5.6 0.35 1 3-1 4 15 6.0 0.37 1 2-1 3 16 6.4 0.40 1 1-1 2 13 5.2 0.32 2 1 0-1 1 1 0.4 0.02 9-1 0 4 1.6 0.10 8-9 7 2.8 0.18 (Nguồn: Theo số liệu thống kê Viện nghiên cứu hải sản trung ương) Cng theo s liu thng kờ ca Tng Cc Khớ tng thy vn cho thy, trung bỡnh hng nm Vit... phõn thnh 3 nhúm chớnh: - ờ ni cú cỏc b phn cn súng bng cỏc bố ni; - ờ ni cú cỏc b phn cn súng bng cỏc vt ni n l sp xp so le vi nhau; 12 - ờ ni cú b phn cn súng bng cỏc phụng mm - ng mm Hỡnh 1-1 0: Cu to cỏc loi ờ chn súng bng bố ni a) Bố n: 1-Bố n cn súng; 2- ng ni; 3- van chnh; 4- b phn cõn bng; 5-ng mm cha khớ nộn; 6-cỏc on ng ni; 7- trc ng ni; 8-b ta bng bờ tụng ct thộp; 9-dõy xớc; 10 rựa cht c ni... cng cho MC 1 trng hp MN thp nht Hinh PL-10: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa bin cho MC 2 trng hp MN thp nht Hinh PL-11: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa b cng cho MC 2 trng hp MN thp nht Hinh PL-12: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa bin cho MC 3 trng hp MN thp nht Hinh PL-13: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa b cng cho MC 3 trng hp MN thp nht Hinh PL-14: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa bin cho MC 1 trng 103 104 105 105 105 2-PL 3-PL 3-PL... Hỡnh 2-1 3: Kt cu m ỏ Hỡnh 2-1 4: Kt cu phn trờn Hỡnh 1-1 5: S xp cỏc khi Hỡnh 2-1 6: Mng liờn kt gia cỏc khi xp Hỡnh 2-1 7: Kt cu ờ khi rng Hỡnh 2-1 8: Mt s kt cu Cyclopit in hỡnh Hỡnh 2-1 9: Mt s kt cu thựng chỡm in hỡnh Hỡnh 2-2 0: Kt cu liờn kt thựng chỡm Chng 3: Hỡnh 3-1 : Cỏc v trớ tim nng cho nghiờn cho xõy dng Cng trỏnh trỳ bóo Ca Nhng Hỡnh 3-2 : Mt bng d kin b trớ cụng trỡnh ti v trớ 1 Hỡnh 3-3 : Mt... PL-3: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa b cng cho MC 1 trng hp MNCTK Hinh PL-4: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa b bin cho MC 2 trng hp MNCTK Hinh PL-5: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa b cng cho MC 2 trng hp MNCTK Hinh PL-6: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa bin cho MC 3 trng hp MNCTK Hinh PL-7: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa b cng cho MC 3 trng hp MNCTK Hinh PL-8: Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa bin cho MC 1 trng hp MN thp nht Hinh PL-9:... Hỡnh 3-1 4: Cu to khi Seabee bo v mỏi Hỡnh 3-1 5: Mt ct kt cu h lý cho ờ bo v cng neo u trỏnh trỳ bóo Ca Nhng H Tnh Hỡnh 3-1 6: ờ mỏi nghiờng cúxõy dng thờm tng nh khi nc bin dõng Hỡnh 3-1 7: ờ p thờm con chch khi nc bin dõng Hỡnh 3-1 8: ờ mỏi nghiờng gia c 3 mt ng phú vi nc bin dõng Ph lc: Hỡnh PL-1: S nguyờn lý phng phỏp tớnh h s n nh theo cung trt trũn Hinh PL-2 : Tớnh toỏn n nh mỏi ờ phớa bin cho MC... 29 Hỡnh 2-3 :Tu thuyn trong cng neo u trỏnh trỳ bóo Thch Kim H Tnh Hỡnh 2-4 : Chõn khay ờ chn súng mỏi nghiờng Hỡnh 2-5 : Khi bờ tụng nh ch nht Hỡnh 2-6 : Khi bờ tụng nh ch nht cú chõn Hỡnh 2-7 : Cỏc khi bờ tụng nh cú g ht súng Hỡnh 2-8 : Cỏc khi bờ tụng nh cú g ht súng, cú chõn Hỡnh 2-9 : ờ mỏi nghiờng bng khi Tetrapode Hỡnh 2-1 0: Cu to khi Dolos Hỡnh 2-1 1: Cu to ờ mỏi nghiờng bng khi Stabit Hỡnh 2-1 2: S . đến đê chắn sóng bảo vệ Cảng neo đậu tránh, trú bão cho tàu thuyền được xây dựng ở vùng cửa sông. Nghiên cứu để đề xuất hình thức kết cấu đê bảo vệ hợp lý cho cảng tránh trú bão phù hợp với. do chính và là sự cần thiết để nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu hình thức kết cấu hợp lý đê bảo vệ Cảng neo đậu tránh, trú bão cho tàu thuyền Cửa Nhượng – Hà Tĩnh . 2. Mục đích của Đề tài:. THUỶ LỢI ––––––––––– HÀ HUY THÀNH NGHIÊN CỨU HÌNH THỨC KẾT CẤU HỢP LÝ ĐÊ BẢO VỆ CẢNG NEO ĐẬU TRÁNH, TRÚ BÃO CHO TÀU THUYỀN CỬA NHƯỢNG – HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ