BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VIẾT TIẾN NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA ĐÊ NGẦM ĐẾN QUÁ TRÌNH TIÊU HAO NĂNG LƢỢNG SÓNG TÁC ĐỘNG VÀO BỜ BIỂN VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VIẾT TIẾN NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA ĐÊ NGẦM ĐẾN QUÁ TRÌNH TIÊU HAO NĂNG LƢỢNG SÓNG TÁC ĐỘNG VÀO BỜ BIỂN VIỆT NAM Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 62 58 40 01 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Thiều Quang Tuấn GS.TS Lê Kim Truyền HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực, không chép từ nguồn dƣới hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Nguyễn Viết Tiến i LỜI CẢM ƠN Luận án Tiến sĩ đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Thiều Quang Tuấn GS.TS Lê Kim Truyền Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy định hƣớng khoa học, liên tục quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tác giả xin đƣợc chân thành cảm ơn nhà khoa học, tác giả cơng trình nghiên cứu cơng bố mà tác giả trích dẫn luận án, cung cấp nguồn tƣ liệu quý báu, kiến thức liên quan q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy, cô Khoa Công trình, Khoa Kỹ thuật Biển – trƣờng Đại học Thủy lợi tạo điều kiện để nghiên cứu sinh đƣợc thực hồn thành chƣơng trình nghiên cứu Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới đồng nghiệp, đặc biệt nhóm cộng tác nghiên cứu tạo nhiều điều kiện thuận lợi, hỗ trợ thực việc quan trắc thu thập liệu thí nghiệm, triển khai nghiên cứu phịng thí nghiệm Cuối biết ơn tới gia đình ngƣời bạn thân thiết động viên để nghiên cứu sinh trì nghị lực, cảm thơng, chia sẻ thời gian, sức khỏe khía cạnh sống q trình để hồn thành luận án Tác giả luận án Nguyễn Viết Tiến ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG BIỂU .x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xi CÁC KÝ HIỆU CHỦ YẾU DÙNG TRONG LUẬN ÁN xii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu luận án 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .3 Nội dung nghiên cứu Cách tiếp cận phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐÊ NGẦM VÀ HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA ĐÊ NGẦM 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Đê ngầm ứng dụng đê ngầm .6 1.1.2 Điều kiện tự nhiên vùng bờ biển nƣớc ta 10 1.1.3 Khả ứng dụng đê ngầm Việt Nam 16 1.1.4 Khái niệm hiệu giảm sóng đê ngầm bãi trƣớc 17 1.2 Tình hình nghiên cứu hiệu giảm sóng đê ngầm giới .19 1.3 Tình hình nghiên cứu đê ngầm Việt Nam .25 1.4 Kết luận chƣơng 27 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU BẰNG MƠ HÌNH TỐN VỀ XU THẾ VÀ MỨC ĐỘ ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ CHI PHỐI ĐẾN HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA ĐÊ NGẦM .28 2.1 Mục tiêu nghiên cứu mơ hình tốn 28 2.2 Các trình vật lý ảnh hƣởng tới tiêu hao lƣợng sóng qua đê ngầm xác định tham số chi phối .28 iii 2.3 Nghiên cứu mơ hình tốn nhằm đánh giá xu mức độ ảnh hƣởng yếu tố chi phối tới hiệu giảm sóng đê ngầm .32 2.3.1 Lựa chọn mô hình tốn mơ lan truyền sóng qua đê ngầm 32 2.3.2 Mơ hình P-COULWAVE 32 2.3.3 Kiểm định hiệu chỉnh mơ hình 35 2.3.4 Kịch mở rộng đánh giá xu mức độ ảnh hƣởng yếu tố chi phối đến hiệu giảm sóng đê ngầm 40 2.4 Kết luận Chƣơng 46 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU TRÊN MƠ HÌNH VẬT LÝ VỀ HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA ĐÊ NGẦM .48 3.1 Mục tiêu thí nghiệm 48 3.2 Lý thuyết tƣơng tự tỷ lệ mơ hình .48 3.3 Ứng dụng phƣơng pháp phân tích thứ ngun để thiết lập phƣơng trình tổng quát thể quan hệ tham số chi phối với hiệu giảm sóng đê ngầm 49 3.4 Thiết kế mô hình bố trí thí nghiệm 52 3.4.1 Thiết bị thí nghiệm tham số đo đạc 52 3.4.2 Mơ hình đê bãi trƣớc .53 3.4.3 Bố trí mơ hình 53 3.5 Chƣơng trình thí nghiệm 54 3.5.1 Kịch thí nghiệm .54 3.5.2 Trình tự thí nghiệm số liệu đo đạc 55 3.6 Xây dựng cơng thức tính tốn hiệu giảm sóng đê ngầm 57 3.6.1 Phân tích ảnh hƣởng yếu tố chi phối .57 3.6.2 Xây dựng công thức thực nghiệm 60 3.6.3 So sánh mức độ tin cậy với nghiên cứu trƣớc .64 3.6.4 Phạm vi ứng dụng công thức thực nghiệm luận án 68 3.7 Kết luận Chƣơng 69 iv CHƢƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CHU TRÌNH VÀ PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH MẶT CẮT NGANG THIẾT KẾ CỦA ĐÊ NGẦM THEO CHỨC NĂNG - ÁP DỤNG CHO THIẾT KẾ ĐÊ NGẦM TẠI PHÚ THUẬN, THỪA THIÊN HUẾ .71 4.1 Giới thiệu chung 71 4.2 Xác định chức thiết kế đê ngầm 71 4.2.1 Đê ngầm giảm sóng bão .72 4.2.2 Đê ngầm giảm sóng điều kiện thƣờng 73 4.3 Đề xuất phƣơng pháp xác định kích thƣớc mặt cắt ngang đê ngầm theo chức thiết kế .74 4.3.1 Bề rộng đỉnh đê 74 4.3.2 Xác định hiệu giảm sóng u cầu cao trình đỉnh đê ngầm có chức giảm sóng bão .74 4.3.3 Xác định hiệu giảm sóng u cầu cao trình đỉnh đê ngầm có chức giảm sóng điều kiện thƣờng 77 4.4 Áp dụng tính tốn lựa chọn kích thƣớc mặt cắt ngang đê ngầm Phú Thuận – Thừa Thiên Huế 79 4.4.1 Hiện trạng khu vực cơng trình .79 4.4.2 Nguyên nhân gây xói lở đề xuất giải pháp 80 4.4.3 Thiết kế mặt cắt ngang đê ngầm có chức giảm sóng bão 81 4.4.4 Thiết kế mặt cắt ngang đê ngầm có chức giảm sóng thƣờng 84 4.5 Kết luận chƣơng 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .91 I Kết đạt đƣợc luận án .91 Nghiên cứu tổng quan .91 Nghiên cứu mơ hình tốn 91 Nghiên cứu thực nghiệm 92 Nghiên cứu ứng dụng 93 v II Những đóng góp luận án .93 III Tồn hƣớng phát triển .94 Những tồn .94 Hƣớng phát triển 94 IV Kiến nghị 94 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO .96 PHỤ LỤC .101 vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình Tác động sóng bão cơng trình đê kè Hải Phịng (bão số 6/2013) Hình Sạt lở bãi biển Cửa Đại (Quảng Nam) tháng 10/2014 .2 Hình Sạt lở bờ biển Cà Mau Hình 1.1 Bố trí cơng trình đê ngầm giảm sóng [1] Hình 1.2 Một số ví dụ cơng trình đê ngầm giới (nguồn Internet) Hình 1.3 Hình ảnh số đê ngầm xây dựng Việt Nam Hình 1.4 Đƣờng 50 bão áp thấp nhiệt đới điển hình đổ vào khu vực miền Trung, Việt Nam (1959 – 2009) [9] .13 Hình 1.5 Đặc trƣng sóng khí hậu vùng bờ biển Trung Bộ Bắc Trung Bộ nƣớc ta dựa số liệu quan trắc nhiều năm NOAA (1997 - 2009) [11] 15 Hình 1.6 Sơ đồ khái niệm xác định hiệu giảm sóng đê ngầm 17 Hình 1.7 Tƣơng quan số sóng vỡ hệ số truyền sóng [20] 21 Hình 1.8 Hệ số truyền sóng qua đê đỉnh hẹp Van der Meer (1991) [23] 22 Hình 1.9 Hệ số truyền sóng qua đê: so sánh kết đo đạc (cơ sở liệu) tính tốn (các cơng thức (1.10) (1.11)) [26] [24] .24 Hình 2.1 Các trình vật lý tiêu hao lƣợng sóng qua đê ngầm 29 Hình 2.2 Sự thay đổi hình dạng phổ sóng ảnh hƣởng bãi nơng [15] 30 Hình 2.3 Tiêu sóng vỡ tƣơng tự nhƣ nƣớc nhảy [33] 31 Hình 2.4 Khơng gian tính tốn biên mơ hình 35 Hình 2.5 Cơ chế hấp thụ lớp hấp thụ sóng số Sponge 35 Hình 2.6 Ví dụ biểu diễn kết trình lan truyền sóng qua đê ngầm .35 Hình 2.7 Mơ hình đê ngầm mơ hình tốn 36 Hình 2.8 Độ nhạy tham số kết tính tốn (KD-H15T20) 37 Hình 2.9 So sánh chiều cao sóng Hm0 đo đạc tính tốn mơ hình .38 Hình 2.10 So sánh đƣờng q trình sóng (tại WG2) đo đạc mơ hình vật lý mơ hình tốn (S = 0,20 m): (a) KD-H15T20 (b) KD-H20T20 .39 Hình 2.11 So sánh phổ sóng (tại WG2) đo đạc mơ hình vật lý mơ hình tốn (S = 0,20 m): (a) KD-H15T20 (b) KD-H20T20 39 vii Hình 2.12 Ảnh hƣởng độ ngập tƣơng đối S/Hm0 đến hiệu giảm sóng đê 41 Hình 2.13 Mặt cắt tính tốn trƣờng hợp bề rộng đỉnh đê thay đổi 42 Hình 2.14 Ảnh hƣởng bề rộng đỉnh đê tƣơng đối B/LP đến hiệu giảm sóng đê 42 Hình 2.15 Mặt cắt tính tốn hệ số mái đê thay đổi 43 Hình 2.16 Ảnh hƣởng hệ số mái đê đến hiệu giảm sóng 44 Hình 17 Mặt cắt tính tốn thay đổi độ dốc bãi trƣớc 44 Hình 2.18 Hiệu giảm sóng đê độ dốc bãi trƣớc thay đổi 45 Hình 3.1 Sơ đồ bố trí nghiệm đê ngầm giảm sóng bãi trƣớc 54 Hình 3.2 Hình ảnh thí nghiệm hiệu giảm sóng đê ngầm 55 Hình 3.3 Quan hệ ( ~ S/Hm0) đê ngầm ứng với bề rộng đỉnh đê khác 58 Hình 3.4 Quan hệ ( ~ B/LP) đê ngầm ứng với độ ngập nƣớc S khác .59 Hình 3.5 Quan hệ ( ~ 0m) đê ngầm ứng với trƣờng hợp bề rộng đỉnh đê độ ngập nƣớc S khác nhau: (a) B = 0,40 m (b) B = 0,80 m (c) B = 1,20 m .60 Hình 3.6 Xác định n1 n2 phƣơng pháp phân tích mức độ hồi quy 61 Hình 3.7 Hiệu giảm sóng đê ngầm 62 Hình 3.8 Xác định hệ số mũ c2 phƣơng trình (3.17) 63 Hình 3.9 Hiệu giảm sóng đê ngầm (đo đạc tính tốn) .64 Hình 3.10 So sánh mức độ tin cậy hai phƣơng pháp tính tốn hiệu giảm sóng đê ngầm luận án 65 Hình 3.11 So sánh mức độ tin cậy với phƣơng pháp Van der Meer (1991) 65 Hình 3.12 So sánh mức độ tin cậy với phƣơng pháp d'Angremond nnk (1996) Van der Meer nnk(2005) (DELOS) trƣờng hợp đê không thấm, mái nhẵn 66 Hình 3.13 So sánh với phƣơng pháp Van der Meer nnk (2005) cho đê đá đổ 67 Hình 14 So sánh với phƣơng pháp Viện KHTL Nam Kinh (2001) cho đê đá đổ .68 Hình 4.1 Chu trình thiết kế mặt cắt ngang đê ngầm 72 Hình 4.2 Điều kiện làm việc đê ngầm có chức giảm sóng bão 73 Hình 4.3 Làm việc đê ngầm có chức giảm sóng điều kiện thƣờng 73 Hình 4.4 Hiện trạng sạt lở bờ biển cồn cát khu vực thơn An Dƣơng - Phú Thuận .80 Hình 4.5 Đê ngầm giảm sóng bão (a) Vị trí xây dựng đê ngầm mặt cắt ngang bãi viii trƣớc đê tính chất tƣơng tác sóng với đê Thơng qua việc so sánh công thức thực nghiệm luận án với công thức tiêu biểu hiệu giảm sóng giới khẳng định mức độ tin cậy khả ứng dụng kết nghiên cứu luận án việc đánh giá hiệu giảm sóng đê ngầm, đặc biệt đê ngầm đƣợc xây dựng bãi trƣớc thuộc khu vực nƣớc nông ven bờ nƣớc ta Nghiên cứu ứng dụng Để áp dụng đƣợc kết nghiên cứu hiệu giảm sóng đê ngầm vào thực tế, luận án nghiên cứu đề xuất chu trình thiết kế phƣơng pháp tính tốn xác định kích thƣớc hình học mặt cắt ngang đê ngầm theo chức Mặt cắt ngang đê ngầm đƣợc tính tốn thiết kế theo hai chức riêng biệt đê ngầm giảm sóng bão nhằm đảm bảo an tồn cho đê điều thích ứng với biến đổi khí hậu đê ngầm giảm sóng điều kiện thƣờng nhằm giảm dòng ven, gây bồi, giữ bãi, tạo bãi Kết nghiên cứu góp phần bổ sung cho sở lý luận thiết kế xây dựng đê ngầm giảm sóng theo chức mà thực tiễn nhiều vƣớng mắc Tác giả áp dụng thành cơng chu trình phƣơng pháp tính tốn đề xuất vào cho tốn cụ thể thiết kế đê ngầm xã An Dƣơng - Phú Thuận - Thừa Thiên Huế nhằm bảo vệ an tồn cơng trình đê điều chống xói lở cho đoạn bờ biển Các kết áp dụng minh họa cách chi tiết chu trình nội dung tính tốn xác định kích thƣớc mặt cắt ngang đê ngầm (bề rộng đỉnh, cao trình độ ngập đỉnh) đảm bảo hiệu giảm sóng theo chức thiết kế, tiết kiệm vật liệu, phù hợp với yêu cầu cấu tạo điều kiện thi cơng cơng trình II Những đóng góp luận án (1) Dựa kết thí nghiệm mơ hình vật lý, luận án thiết lập đƣợc công thức thực nghiệm (3.15) (3.17) cho phép xác định cách tin cậy hiệu giảm sóng đê ngầm, đặc biệt trƣờng hợp đê ngầm xây dựng bãi biển đáy thoải thuộc khu vực nƣớc nông ven bờ nƣớc ta (2) Luận án đề xuất đƣợc chu trình thiết kế xây dựng phƣơng pháp tính tốn xác định kích thƣớc hình học mặt cắt ngang đê ngầm theo chức thiết kế, đảm bảo 93 mức độ giảm sóng yêu cầu, tiết kiệm vật liệu, phù hợp với yêu cầu cấu tạo điều kiện thi công cơng trình III Tồn hƣớng phát triển Những tồn Nghiên cứu luận án dừng lại đê mái nhẵn khơng thấm nƣớc, chƣa xem xét dạng kết cấu đê ngầm có mức độ thẩm thấm lớn nhƣ đê đá đổ, đê kết cấu rỗng,… Hướng phát triển Các định hƣớng phát triển cho nghiên cứu sau bao gồm: - Nghiên cứu ngun tắc bố trí khơng gian hệ thống đê ngầm bảo vệ bờ biển - Các dạng kết cấu đê ngầm phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất, thủy hải văn vùng bờ biển khác nƣớc ta IV Kiến nghị - Bổ sung đóng góp luận án vào tài liệu tham khảo hƣớng dẫn thiết kế đê ngầm giảm sóng nƣớc ta tài liệu giảng dạy cho sinh viên - Tiếp tục nghiên cứu hiệu giảm sóng đê ngầm sử dụng dạng kết cấu khác có độ thấm lớn 94 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Nguyễn Viết Tiến nnk (2013), Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ: Nghiên cứu xây dựng đê biển an toàn cao theo hƣớng hài hịa với mơi trƣờng sinh thái, Trung tâm Tƣ vấn Chuyển giao công nghệ Thủy lợi, Hà Nội; Mai Thị Hà, Nguyễn Viết Tiến, Thiều Quang Tuấn, (2013), Nghiên cứu mơ hình máng sóng số sóng tràn qua đê biển hiệu cải thiện tƣơng tác sóng – cơng trình lăng thể Tetrapod trƣớc đê, Tạp chí khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường số đặc biệt Kỷ niệm 10 năm thành lập Khoa Kỹ thuật Biển (11-2013), trang 46-55; Nguyễn Viết Tiến, Thiều Quang Tuấn, Bùi Doãn Quyết, (2013), Nghiên cứu mơ hình tốn hiệu giảm sóng đê ngầm phá sóng, Tạp chí khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường số đặc biệt Kỷ niệm 10 năm thành lập Khoa Kỹ thuật Biển (11-2013), trang 38-45; Nguyễn Viết Tiến, Thiều Quang Tuấn, Lê Kim Truyền, (2013), Nghiên cứu ảnh hƣởng đê ngầm bãi đê đến hiệu giảm sóng mơ hình vật lý, Tạp chí khoa học kỹ thuật Thủy lợi Môi trường số 41 tháng 6-2013, trang 69-78; Nguyễn Viết Tiến, (2012), Giới thiệu đê phá sóng đê ngầm giảm sóng, Tạp chí Tài Nguyên nước Hội Thủy lợi số 01-2013, trang 49-55; Nguyễn Viết Tiến, (2012), Khả áp dụng mỏ hàn mềm bảo vệ bờ biển Việt Nam, Tạp chí Tài Nguyên nước Hội Thủy lợi số 04-2012, trang 35-47; Nguyen Viet Tien, (2012), Introdution of erosion control measures at Ninh Co river mouth Nghia Phuc commune, Nghia Hung district, Nam Dinh province” Tập trang 122-128 Hội thảo cửa sông ven biển Quốc tế ICEC 2012 Hà Nội; Nguyễn Viết Tiến (2011), Nghiên cứu xây dựng đê biển an toàn cao theo hƣớng hài hịa với mơi trƣờng sinh thái, Tạp chí Tài Nguyên nước Hội Thủy lợi số 022011, trang 05-10 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Pilarczyk, K.W., (2003), “Design of low crested (submerged) structures –an overview”, 6th Internacional Conference on Coastal and Port Engineering in Developing Countries Colombo, Sri Lanka; [2] Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (2002), Tiêu chuẩn ngành 14 TCN 130-2002, Hƣớng dẫn thiết kế đê biển, Hà Nội; [3] DELOS-US, 2004, Enviromental design of low-crested coastal defence structures, Final Project Report, EU fifth framework program 1998-2002; [4] Lanbertia, A., Archetti, R., Kramer, M., Paphitis,D., Mosso, C., Risio, D.M., (2005), European experience of low crested structures for coastal management, Coastal Engineering 52, 841-866; [5] El-Sharnouby, B., and Soliman, A., (2010), "Shoreline response for long, wide, and deep submerged breakwater of Alexandria city, Egypt", 26th International Conference for Seaports & Maritime Transport "Integration for a better future", Egypt; [6] Lee, W.D., Kim, M.K., Hur, D.S., Cho, W.C., and Yoon, J.S., (2013), Characterstics of sand transport around the submerged breakwaters installed in Songdo beach, Busan, South Korean, Korea; [7] Marcinkowski, T., Szmytkiewicz, A., (2013), Performance of submerged breakwaters as improvement of beach fill effectiveness in Gdynia, Poland; [8] Vũ Minh Cát cộng sự, 2009 Nghiên cứu đề xuất mặt cắt ngang đê biển hợp lý phù hợp với điều kiện vùng từ Quảng Ninh đến Quảng Nam, Báo cáo tổng hợp đề tài NCKH cấp thuộc chƣơng trình củng cố nâng cấp đê biển quốc gia giai đoạn 1; [9] Broersen, W.A (2010), Analysis of boundary conditions and concept design for port Dong Lam, Thua Thien – Hue province, Viet Nam; [10] Phạm Văn Giáp cộng (2004), Sóng biển cảng biển, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội; 96 [11] Nagai, K., Kono, S and Dao Xuan Quang, 1998 Wave characteristics on the central coast of Vietnam in the South China Sea Coastal Engineering Journal, World Scientific and JSCE, 40, 4, 347-368; [12] Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (2012), Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển ban hành theo Quyết định số 1613/QĐ-BNN-KHCN ngày 09/7/2012 Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Hà Nội; [13] Phạm Ngọc Qúy cộng sự, 2011 Nghiên cứu đề xuất mặt cắt ngang đê biển hợp lý phù hợp với điều kiện vùng từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa Vũng Tàu, Báo cáo tổng hợp đề tài NCKH cấp thuộc chƣơng trình củng cố nâng cấp đê biển quốc gia; [14] Chu, P.C., Qi Y., Chen, Y., Shi, P and Mao, Q., 2004 South China Sea WindWave Characteristics Part I: Validation of Wavewatch-III using TOPEX/Poseidon Data, Journal of atmospheric and oceanic technology, 21, 1718-1733; [15] TAW, (2002) “Technical report wave run-up and wave overtopping at dikes”, Technical Advisory Committee on Flood Defence, The Netherlands; [16] Nguyễn Thành Trung cộng (2014), "Nghiên cứu thực nghiệm xác định nguyên tắc bố trí khơng gian hợp lý cơng trình ngăn cát giảm sóng bảo vệ đê biển bờ biển Bắc Bộ Bắc Trung Bộ", Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Hà Nội; [17] Goda, Y (1969) "Re-analysis of Laboratory Data on Wave Transmission over Breakwaters", Report of the Port and Harbour Research Institute, Vol 8, No 3, 1969; [18] Seelig, WN., (1979) "Effect of Breakwatm on Waves : Laboratory Tests of Wave Transmission by Overtopping", Coastal Structures '79, American Society of Engineers, New York, pp 941-961; [19] Seelig, W.N., (1980) "Estimation of Wave Transmission Coefficients for overtopping of Impermeable Breakwaters", CERC Coastal Engineering Technical Aid 80-7,1980; [20] Ferrant, V., (2007), PhD thesis: “Spectral analysis of wave transmission behind submerged breakwaters ”, Italy; 97 [21] Ahrens, J.P., (1987) "Characteristics of Reef Breakwaters" CERC Technical Report pp 87- 17; [22] Van der Meer, J.W., (1988), "Rock Slopes and Gravel Beaches Under Wave Attack", Delft Hydraulics Communication No 396; [23] Van der Meer, J.W., (1991), "Stability and Transmission at Low-Crested Structures",Delft Hydraulics Publication 453; [24] Van der Meer, J.W., Daemen, I.F.R., 1994 Stability and wave transmission at low crested rubble mound structures Journal of Waterway, Port Coastal and Ocean Engineering, 1, 1-19; [25] Angremond, K.d’, Meer, J.W van der and Jong, R.J de, (1996), Wave transmission at low-crested structures Proc 25th ICCE, ASCE, Orlando, USA; [26] Van der Meer, J W., Briganti, R., Zanuttigh, B., Wang, B., 2005 Wave transmission and reflection at low-crested structures: Design formulae, oblique wave attack and spectral change Coastal Engineering, 52, 915 – 929; [27] Nguyễn Khắc Nghĩa cộng (2009), “Nghiên cứu giải pháp khoa học công nghệ xây dựng đê biển chống bão cấp 12, triều cường”, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Hà Nội; [28] Nguyễn Khắc Nghĩa cộng (2013), “ Nghiên cứu sở khoa học đề xuất giải pháp tổng thể để ổn định vùng bờ biển Nam định từ cửa Ba lạt đến cửa Đáy” Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nƣớc, Hà Nội; [29] PhungDang Hieu, Katsutoshi (2005), Verfication of a VOF – base two phase flow model for wawe breaking and wawe – structure interactions; [30] Von Lieberman (2011), "Thiết kế chi tiết đê chắn sóng cọc tre", Dự án Quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng, Việt Nam, Đức; [31] Schmitt, K., Albers, T., Pham, T T and Dinh, S C 2013 Site-specific and integrated adaptation to climate change in the coastal mangrove zone of Soc Trang Province, Viet Nam, Journal Coast Conservation, Springer, 17, 545–558; 98 [32] Battjes, J.A and Janssen, J.P.F.M., (1978) “Energy loss and set-up due to breaking of random waves” Proc 14th Int Conf Coastal Engineering, ASCE, pp 466-480; [33] Stive, M.J.F and De Vriend, H.J., (1994) “Shear stresses and mean flow in shoaling and breaking waves” Proc Conf Coastal Engineering, Kobe, Japan, pp 594-605; [34] Battjes, J.A and Janssen, T.T., (2008) “Random wave breaking models: history and discussion” In Proc 31th Int Conf Coastal Engineering, Hamburg, Germany; [35] Lynett, P.J., Wu, Tso-Ren, Liu, Philip L.-F., (2002), Modelling wave runup with depth-integrated equations Coastal Engineering, Elsevier, 46, pp 89- 107; [36] Liu, P.L.-F., (1994), Model equations for wave propagation from deep to shallow water In: Liu, P.L.-F (Ed.), Advances in Coastal Engineering, Vol 1, pp 125 – 157; [37] Kennedy, A.B., Chen, Q., Kirby, J.T., Dalrymple, R.A., (2000) Boussinesq modeling of wave transformation, breaking, and runup Part I: 1D J Waterw Port Coast Ocean Eng, 126 (1), pp 39-47; [38] Trần Quốc Thƣởng (2005), Thí nghiệm mơ hình thủy lực cơng trình, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội; [39] Lƣơng Phƣơng Hậu, Trần Đình Hợi (2003), Lý thuyết thí nghiệm cơng trình thủy, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội; [40] Hughes, A.S (ed.), (1993) “Physical models and laboratory techniques in coastal engineering” World Scientific, Singapore, pp 568, 172-174; [41] Zelt, J.A and Skjelbreia, J.E., (1992) , "Estimating incident and reflected wave fields using an arbitrary number of wave gauges.," Proc 23rd Int Conf Coastal Eng., ASCE, pp 777-789 [42] Thiều Quang Tuấn (2013), Bài giảng “Cơng trình bảo vệ bờ biển” Trƣờng Đại học Thủy lợi, Hà Nội; 99 [43] Bộ Khoa học công nghệ Môi trƣờng (2001), Dự án nghiên cứu Dự báo phịng chống sạt lở bờ sơng, bờ biển, Hà Nội; [44] Cục Quản lý đê điều Phòng chống lụt bão (2014), "Báo cáo tình hình xói lở bờ biển giải pháp bảo vệ bờ", Hội thảo xói lở bờ biển ngày 01-02/7/2014, Bạc Liêu; [45] Trung tâm Tƣ vấn Chuyển giao công nghệ Thủy lợi (2013), “Hồ sơ khảo sát, lập dự án: Chống sạt lở bờ biển thôn An Dương, xã Phú Thuận, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế”, Hà Nội; [46] WADIBE, 2014 Wave - Dike - Beach (Sóng - Đê - Bãi), Phần mềm tiện ích hỗ trợ tính tốn thiết kế cơng trình biển, Khoa Kỹ thuật biển - Đại học Thủy Lợi 100 PHỤ LỤC Số liệu thí nghiệm hiệu giảm sóng đê ngầm Bảng PL1Kết thí nghiệm đê số có B = 40 cm Độ sâu D = 50 cm, Bề rộng đê B = 40 cm STT 10 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 0,109 0,118 0,133 0,150 0,159 0,177 0,177 0,180 0,184 0,185 0,039 0,048 0,055 0,060 0,071 0,076 0,082 0,080 0,083 0,085 1,162 1,453 1,504 1,504 2,079 2,078 2,599 1,937 2,696 2,598 1,199 1,396 1,433 1,463 1,897 1,923 2,133 1,918 2,115 2,113 Độ sâu D = 55 cm, Bề rộng đê B = 40 cm STT 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 0,114 0,122 0,139 0,158 0,169 0,190 0,192 0,199 0,200 0,204 0,051 0,059 0,066 0,073 0,088 0,097 0,103 0,097 0,104 0,106 1,163 1,504 1,505 1,505 2,005 2,006 2,597 1,938 2,697 2,598 1,195 1,390 1,422 1,462 1,868 1,892 2,128 1,904 2,122 2,112 101 Độ sâu D = 60 cm, Bề rộng đê B = 40 cm STT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 0,119 0,128 0,147 0,169 0,178 0,206 0,207 0,204 0,213 0,217 0,0669 0,0748 0,0812 0,0885 0,1018 0,1124 0,1178 0,1116 0,1202 0,1239 1,247 1,504 1,504 1,504 2,006 2,079 2,598 2,005 2,599 2,599 1,196 1,394 1,415 1,454 1,849 1,877 2,118 1,885 2,126 2,122 Độ sâu D = 65 cm, Bề rộng đê B = 40 cm STT 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 0,119 0,127 0,149 0,167 0,176 0,207 0,207 0,215 0,216 0,225 0,086 0,093 0,102 0,109 0,119 0,132 0,141 0,137 0,145 0,150 1,247 1,453 1,453 1,504 2,005 2,005 2,598 2,006 2,599 2,599 1,200 1,401 1,426 1,455 1,833 1,868 2,100 1,878 2,106 2,116 Độ sâu D = 70 cm, Bề rộng đê B = 40 cm STT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 0,119 0,129 0,149 0,172 0,183 0,222 0,222 0,233 0,230 0,242 0,099 0,109 0,118 0,127 0,138 0,152 0,164 0,157 0,171 0,175 1,247 1,505 1,504 1,504 2,005 2,006 2,597 2,006 2,599 2,598 1,204 1,402 1,419 1,456 1,816 1,863 2,090 1,878 2,101 2,118 102 Bảng PL2Kết thí nghiệm đê số có B = 80 cm Độ sâu D = 50 cm, Bề rộng đê B = 80 cm STT Sóng thí nghiệm Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 10 H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 0,110 0,120 0,135 0,151 0,159 0,178 0,181 0,181 0,183 0,185 0,040 0,045 0,051 0,056 0,076 0,073 0,077 0,071 0,078 0,079 1,247 1,504 1,559 1,504 2,079 2,078 2,598 2,078 2,598 2,598 1,202 1,390 1,432 1,464 1,871 1,882 2,125 1,913 2,121 2,112 Độ sâu D = 55 cm, Bề rộng đê B = 80 cm STT Sóng thí nghiệm Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 0,116 0,125 0,143 0,161 0,172 0,193 0,195 0,193 0,197 0,202 0,047 0,056 0,062 0,069 0,079 0,088 0,094 0,088 0,095 0,100 1,162 1,453 1,505 1,504 2,006 1,937 2,599 1,938 2,599 2,598 1,196 1,394 1,425 1,463 1,861 1,889 2,142 1,900 2,142 2,150 Độ sâu D = 60 cm, Bề rộng đê B = 80 cm STT Sóng thí nghiệm Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 0,118 0,128 0,146 0,167 0,178 0,206 0,208 0,208 0,215 0,220 0,059 0,067 0,072 0,080 0,093 0,104 0,111 0,105 0,113 0,115 1,247 1,504 1,504 1,504 2,006 1,937 2,599 2,079 2,599 2,598 1,197 1,398 1,420 1,458 1,839 1,871 2,143 1,849 2,155 2,156 103 STT 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Độ sâu D = 65 cm, Bề rộng đê B = 80 cm Sóng thí nghiệm Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) 0,119 0,130 0,148 0,169 0,178 0,210 0,213 0,219 0,225 0,233 H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 0,081 0,104 0,091 0,097 0,106 0,117 0,125 0,119 0,130 0,133 Tm-1,0 (s) 1,247 1,453 1,505 1,504 2,005 2,005 2,599 2,079 2,507 2,598 1,201 1,405 1,426 1,459 1,824 1,863 2,133 1,875 2,135 2,145 Độ sâu D = 70 cm, Bề rộng đê B = 80 cm STT Sóng thí nghiệm Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 0,121 0,131 0,151 0,173 0,185 0,222 0,226 0,233 0,237 0,248 0,098 0,104 0,109 0,114 0,125 0,136 0,145 0,138 0,149 0,153 1,247 1,453 1,505 1,505 2,005 2,005 2,507 2,006 2,597 2,598 1,207 1,405 1,424 1,457 1,809 2,414 2,140 1,867 2,138 2,146 104 Bảng PL3Kết thí nghiệm đê số có B = 120 cm Độ sâu D = 50 cm, Bề rộng đê B = 120 cm STT 10 STT 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) 0,113 0,037 1,163 0,123 0,043 1,504 0,139 0,048 1,453 0,154 0,051 1,504 0,162 0,061 2,079 0,178 0,064 2,078 0,183 0,070 2,599 0,184 0,075 2,079 0,189 0,071 2,598 0,191 0,073 2,801 Độ sâu D = 55 cm, Bề rộng đê B = 120 cm Tm-1,0 (s) 1,205 1,413 1,442 1,468 1,866 1,880 2,106 1,909 2,107 2,125 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 0,119 0,127 0,144 0,163 0,172 0,193 0,182 0,185 0,201 0,203 0,044 0,052 0,058 0,063 0,074 0,080 0,072 0,067 0,090 0,093 1,163 1,453 1,505 1,505 1,938 1,938 2,599 1,938 2,697 2,697 1,201 1,394 1,436 1,471 1,864 1,882 2,102 1,905 2,120 2,124 105 Độ sâu D = 60 cm, Bề rộng đê B = 120 cm STT Sóng thí nghiệm 21 22 23 24 25 H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 26 27 28 29 30 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 STT 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 STT 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 H15T20 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Sóng thí nghiệm H10T12 H10T15 H12T15 H15T15 H15T20 H20T20 H20T25 H22T20 H22T25 H25T25 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 0,120 0,129 0,146 0,168 0,054 0,063 0,068 0,073 1,247 1,504 1,504 1,504 1,201 1,400 1,427 1,465 0,177 0,086 2,006 0,203 0,096 2,005 0,206 0,120 2,599 0,209 0,097 2,005 0,217 0,108 2,507 0,222 0,108 2,696 Độ sâu D = 65 cm, Bề rộng đê B = 120 cm 1,844 1,870 2,126 1,882 2,145 2,138 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) 0,126 0,079 1,247 0,132 0,085 1,504 0,152 0,090 1,504 0,171 0,095 1,504 0,183 0,103 2,006 0,215 0,112 2,078 0,220 0,121 2,599 0,221 0,115 2,005 0,226 0,122 2,597 0,232 0,125 2,598 Độ sâu D = 70 cm, Bề rộng đê B = 120 cm Tm-1,0 (s) 1,210 1,411 1,435 1,467 1,829 1,867 2,151 1,876 2,157 2,155 Hm01 (m) Hm02 (m) Tp (s) Tm-1,0 (s) 0,124 0,136 0,154 0,175 0,188 0,224 0,226 0,230 0,234 0,244 0,096 0,103 0,107 0,113 0,118 0,127 0,135 0,129 0,150 0,154 1,247 1,504 1,504 1,504 2,005 2,006 2,507 2,006 2,599 2,598 1,213 1,414 1,434 1,467 1,808 1,859 2,155 1,870 2,139 2,145 106 Bảng PL4Kết thí nghiệm kiểm định hiệu chỉnh mơ hình tốn Độ STT Sóng thí nghiệm ngập Bề rộng đỉnh đê Hm0-WG1 Hm0-WG2 (m) (m) TP- TP- WG1 WG2 (s) (s) S (m) B (m) 0,20 0,40 0,202 0,139 1,881 1,649 0,20 0,40 0,216 0,133 1,837 1,547 0,15 0,40 0,222 0,124 1,857 1,513 0,10 0,40 0,223 0,111 1,860 1,463 0,05 0,40 0,217 0,102 1,840 1,427 0,00 0,40 0,210 0,094 1,817 1,394 0,20 0,40 0,256 0,165 2,217 1,870 KD-H15T20 KD-H20T20 KD-H20T25 107 ... ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VIẾT TIẾN NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA ĐÊ NGẦM ĐẾN QUÁ TRÌNH TIÊU HAO NĂNG LƢỢNG SÓNG TÁC ĐỘNG VÀO BỜ BIỂN VIỆT NAM Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Mã số: 62 58 40 01 NGƢỜI... ứng dụng đê ngầm Việt Nam 16 1.1.4 Khái niệm hiệu giảm sóng đê ngầm bãi trƣớc 17 1.2 Tình hình nghiên cứu hiệu giảm sóng đê ngầm giới .19 1.3 Tình hình nghiên cứu đê ngầm Việt Nam ... Thiên Huế CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐÊ NGẦM VÀ HIỆU QUẢ GIẢM SÓNG CỦA ĐÊ NGẦM 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Đê ngầm ứng dụng đê ngầm 1.1.1.1.Khái niệm đê ngầm giảm sóng Đê ngầm thuật ngữ dịch từ tên tiếng