ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÁC KÍCH THƯỚC KÊNH BIỂN I.1.GÓC CHỆCH HƯỚNG LỚN NHẤT CHO TÀU XUÔI CHIỀU TRÊN TỪNG ĐOẠN I.1.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN Theo QUY TRINH THIẾT KẾ KÊNH BIỂN : Góc chệch hướng cho tàu bao gồm góc chệch hướng gió gây ( α ) góc chệch dòng chảy ( α1 ) gây Ta xác đònh α1 α cho đoạn tuyến luồng : - Góc dạt tàu gió α xác đònh phụ thuộc vào góc mạn gió biểu kiến ( gió thực đo tàu chuyển động ) qw tỷ số vận tốc gió biểu kiến (W) vận tốc tàu (Vmax) Ta lập tỷ số W/Vmax - Góc dạt dòng chảy α xác đònh phụ thuộc vào góc chệch tàu so với hướng dòng chảy tỷ số W/Vmax - α1 : Góc trôi dạt tàu dòng chảy (0) - α : Góc trôi dạt tàu gió (0) I.1.1.1XÁC ĐỊNH GÓC CHỆCH DO DÒNG CHẢY GÂY RA Góc chệch dòng chảy xác đònh theo bảng “Quy trình thiết kế kênh biển” dựa vào: Tỷ số tốc độ dòng chảy tốc độ tàu lớn lại kênh (V d/c/Vmax) Trò số góc lệch dòng chảy so với hướng tuyến tàu chạy(q d/c) Trong đó: Vdc - Vận tốc dòng chảy lớn hướng (m/s) Vmax - Vận tốc tàu lớn lại kênh qd/c: góc lệch dòng chảy Theo ‘’Quy trình thiết kế kênh biển’’ thực tế kênh tàu chòu ảnh hưởng cạn thành bờ luồng đào, kênh có chiều sâu nước thành bờ kênh HT bé mớn nước tàu hiệu chỉnh trò số α1 cách nhân với thừa số tương ứng HT / T HT / Tb (với T Tb mớn nước tàu chở đầy tải mớn nước tàu chạy balát) Trong trường hợp ngược lại lấy tỉ số Trò số tính toán HT không xác đònh từ mực nước tính toán thấp mà từ mực nước cao tần suất 3% mùa vận tải.(trong đồ án Hp3% =+1,0m) I.1.1.2.XÁC ĐỊNH GÓC CHỆCH DO GIÓ GÂY RA SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI Góc chệch gió( α ) xác đònh theo bảng “Quy trình thiết kế kênh biển” phụ thuộc vào : - Tỷ số tốc độ gió biểu kiến tốc độ tàu W/V max - Góc lệch hùng gió với hướng chuyển động xác đònh giống tổng véc tơ gió thực đo trạm khí tượng véc tơ vận tốc tàu theo hướng ngược lại - Góc chệch gió gây xác đònh cho tàu có hàng tàu chạy balát với hướng gió tính toán đoạn tính cho tàu chạy xuôi chiều ngược chiều Tốc độ gió biểu kiến xác đònh theo công thức sau: w2 = Vt 2max + Vgio ± 2.Vt max Vgio cos γ ( 3-4) Trong đó: w - Vận tốc gió biểu kiến (m/s); Vt tmax - Vận tốc tàu lớn lại kênh(m/s) Do chưa xác đònh vận tốc lớn cho tàu lại kênh theo “Qui trình thiết kế kênh biển” phải sử dụng giá trò vận tốc tàu lớn để tính toán Vmax = 2,06; 4,12m/s 6,17(m/s); Vgio- Vận tốc gió lớn theo hướng gió biểu đồ hoa gió γ - góc hợp vectơ vận tốc gió vectơ vận tốc tàu (Lấy dấu “+” γ > 90o ngược lại lấy dấu “-“ γ < 90o.) Giá trò qw xác đònh sau: Vgio = Vt 2max + w2 ± 2.Vt max w.cos(qw) → cos(qw) = Vgio − (Vt 2max + w2 ) → (qw) = ar cos ±2.Vt max w Vgio − (Vt 2max + w2 ) ±2.Vt max w I.1.2 Kết tính toán: Chiều từ kinh tuyến 105o49’ đến kinh tuyến 105o53’: *Đoạn 1: SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI Hướng gió đông bắc: 113.95° hướng chạy tàu Hướng gió đông: 158.95° hướng chạy tàu SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI Hướng gió nam: 111 05° hướng chạy tàu Hướng gió tây nam 66.05° hướng chạy tàu Hướng gió tây: 21.05° hướng chạy tàu SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI Hướng gió tây bắc: 23.95° hướng chạy tàu Bảng kết tính toán: -Với vận tốc Vtàu=2.06m/s : Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB 10 0.23 Đ 15 0.41 N 19 0.5 TN 22 0.53 T 17 0.44 TB 15 0.39 2.06 2.06 2.06 2.06 2.06 2.06 66.5 21.05 68.95 113.95 158.95 156.05 1.16 0.367 1.203 1.988 2.773 0.112 0.199 0.243 0.257 0.214 6.6 4.74 13.58 11.91 3.81 113.5 158.95 111.05 66.05 21.05 1.98 2.773 1.937 1.152 0.367 9.373 13.099 18.363 21.246 15.095 4.55 6.359 8.914 10.314 7.328 1.365 0.425 1.309 1.901 2.726 78.248 24.363 75.038 108.975 156.268 11.258 9.208 22.787 24.735 11 3.374 2.745 9.329 10.368 3.493 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 17.858 13.948 36.367 36.645 14.81 9.974 7.485 22.909 22.278 7.303 2.722 0.189 3.91 23.95 0.418 13.144 6.381 2.66 152.484 10.093 3.109 SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN TB 14.003 7.019 Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI -Với vận tốc Vtàu=4.12m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB 10 0.23 Đ 15 0.41 N 19 0.5 TN 22 0.53 T 17 0.44 TB 15 0.39 4.12 4.12 4.12 4.12 4.12 4.12 66.5 21.05 68.95 113.95 158.95 156.05 1.16 0.367 1.203 1.988 2.773 0.056 0.1 0.121 0.129 0.107 3.3 2.1 7.05 6.42 2.214 113.5 158.95 111.05 66.05 21.05 1.98 2.773 1.937 1.152 0.367 9.175 11.255 17.942 20.67 13.237 2.227 2.732 4.355 5.017 3.213 1.586 0.501 1.421 1.807 2.663 90.917 28.72 81.459 103.586 152.656 4.65 3.289 10.5 12.59 4.027 0.447 3.171 4.026 0.185 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 7.95 5.389 17.55 19.01 6.241 3.747 2.1 10.221 10.446 2.399 2.722 0.095 2.279 23.95 0.418 11.359 2.757 2.576 147.669 3.65 0.059 TB 5.929 2.338 -Với vận tốc tàu Vtàu= 6.17m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB 10 0.23 Đ 15 0.41 N 19 0.5 TN 22 0.53 T 17 0.44 TB 15 0.39 6.14 6.14 6.14 6.14 6.14 6.14 66.5 21.05 68.95 113.95 158.95 156.05 1.16 0.367 1.203 1.988 2.773 0.037 0.067 0.081 0.086 0.072 2.35 1.519 4.733 4.268 1.589 113.5 158.95 111.05 66.05 21.05 1.98 2.773 1.937 1.152 0.367 9.426 9.533 17.753 20.294 11.482 1.535 1.553 2.891 3.305 1.87 1.802 0.603 1.533 1.709 2.582 103.299 34.567 87.879 97.968 148.013 1.903 1.19 6.602 7.649 1.797 0 1.719 2.344 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 4.253 2.709 11.335 11.917 3.386 2.35 1.519 6.452 6.612 1.589 2.722 0.064 1.443 23.95 0.418 9.714 1.582 2.464 141.248 1.334 SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN TB 2.777 1.443 Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI * Đoạn 2: -Hướng gió đông bắc: 104.08° hướng chạy tàu -Hướng gió đông: 149.08° hướng chạy tàu -Hướng gió nam: 92° 120 hướng chạy tàu -Hướng gió tây nam: SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI 75.92° ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG hướng chạy tàu -Hướng gió tây: 30.92° hướng chạy tàu -Hướng gió tây bắc: 14.08° hướng chạy tàu Bảng kết tính toán: SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI -Với vận tốc Vtàu=2.06m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB 10 0.23 2.06 75.92 Đ 15 0.41 2.06 30.92 N 19 0.5 2.06 59.08 TN 22 0.53 2.06 104.08 T 17 0.44 2.06 149.08 TB 15 0.39 2.06 156.05 1.324 0.539 1.031 1.816 2.601 0.112 0.199 0.243 0.257 0.214 6.6 7.08 13.44 12.95 5.41 104.08 149.08 120.92 75.92 30.92 1.816 2.601 2.109 1.324 0.539 9.708 13.276 18.031 21.589 15.269 4.713 6.445 8.753 10.48 7.412 1.533 0.62 1.131 1.725 2.533 87.879 35.541 64.834 98.885 145.204 12.068 11.711 21.788 25.408 14.035 3.693 3.814 8.667 10.704 4.732 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 18.668 18.791 35.228 38.358 19.445 10.293 10.894 22.107 23.654 10.142 2.722 0.189 0.906 23.95 0.418 13.144 6.381 2.66 152.484 10.094 3.109 TB 11 4.015 -Với vận tốc Vtàu=4.12m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB 10 0.23 4.12 75.92 Đ 15 0.41 4.12 30.92 N 19 0.5 4.12 59.08 TN 22 0.53 4.12 104.08 T 17 0.44 4.12 149.08 TB 15 0.39 4.12 156.05 1.324 0.539 1.031 1.816 2.601 0.056 0.1 0.121 0.129 0.107 3.3 3.092 6.951 6.844 3.206 104.08 149.08 120.92 75.92 30.92 1.816 2.601 2.109 1.324 0.539 9.847 11.662 17.255 21.37 13.629 2.39 2.831 4.188 5.187 3.308 1.743 0.723 1.239 1.63 2.447 99.917 41.446 71.025 93.439 140.274 4.839 4.36 9.931 13.425 5.364 0.651 0.317 2.674 4.352 0.408 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 8.139 7.452 16.882 20.269 8.57 3.951 3.409 9.625 11.196 3.614 2.722 0.095 2.279 23.95 0.418 11.359 2.757 2.576 147.669 3.651 0.059 TB 5.93 2.338 -Với vận tốc Vtàu=6.17m/s Hướng gió Vgió (m/s) ĐB 10 SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Đ 15 N 19 TN 22 T 17 TB 15 Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI 0.23 0.41 0.5 0.53 6.14 6.14 6.14 6.14 75.92 30.92 59.08 104.08 1.324 0.539 1.031 1.816 0.037 0.067 0.081 0.086 2.015 2.057 4.66 4.597 104.08 149.08 120.92 75.92 1.816 2.601 2.109 1.324 10.387 10.236 16.706 21.347 1.692 1.667 2.721 3.477 1.936 0.855 1.354 1.535 110.981 49.013 77.618 87.994 2.284 1.757 5.75 8.364 0 1.144 2.41 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN 4.299 3.814 10.41 12.961 2.015 2.057 5.804 7.007 0.44 6.14 149.08 2.601 0.072 2.099 30.92 0.539 12.146 1.978 2.34 134.14 2.473 T 0.39 6.14 156.05 2.722 0.064 1.443 23.95 0.418 9.714 1.582 2.464 141.248 1.334 TB 4.572 2.099 *Đoạn 3: Hướng gió đông bắc: 7° 140.0 hướng chạy tàu -Hướng gió đông: SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: 2.777 1.443 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI -Với vận tốc tàu Vtàu=2.06m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB Đ N TN T 10 15 19 22 17 0.23 0.41 0.5 0.53 0.44 2.06 2.06 2.06 2.06 2.06 104.08 149.08 120.92 75.92 30.92 1.816 2.601 2.109 1.324 0.539 0.112 0.199 0.243 0.257 0.214 6.04 5.117 10.57 14.42 7.827 75.92 30.92 59.08 104.08 149.08 1.324 0.539 1.031 1.816 2.601 9.705 13.274 18.028 21.593 15.271 4.711 6.444 8.751 10.482 7.413 1.61 2.523 2.012 1.418 0.61 92.293 144.631 115.338 81.287 34.968 12.057 11.683 21.774 25.419 14.067 3.689 3.802 8.657 10.709 4.744 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 18.097 16.8 32.344 39.839 21.894 9.729 8.919 19.227 25.129 12.571 TB 15 0.39 2.06 14.08 0.246 0.189 2.843 165.92 2.894 13.013 6.317 0.287 16.452 7.032 1.855 TB 9.875 4.698 -Với vận tốc tàu Vtàu=4.12m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB Đ N TN T 10 15 19 22 17 0.23 0.41 0.5 0.53 0.44 4.12 4.12 4.12 4.12 4.12 104.08 149.08 120.92 75.92 30.92 1.816 2.601 2.109 1.324 0.539 0.056 0.1 0.121 0.129 0.107 2.83 3.061 5.766 7.45 3.374 75.92 30.92 59.08 104.08 149.08 1.324 0.539 1.031 1.816 2.601 9.841 11.658 17.248 21.377 13.633 2.389 2.83 4.186 5.189 3.309 1.4 2.42 1.904 1.514 0.697 80.255 138.726 109.146 86.79 39.955 4.842 4.348 9.92 13.11 5.384 0.652 0.312 2.667 4.358 0.64 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 7.672 7.409 15.686 20.56 8.758 3.482 3.373 8.433 11.808 4.014 TB 15 0.39 4.12 14.08 0.246 0.095 1.374 165.92 2.894 11.052 2.683 0.339 19.433 1.948 TB 3.322 1.374 -Với vận tốc Vtàu=6.17m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu ĐB 10 0.23 6.17 104.08 1.816 0.037 SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Đ 15 0.41 6.17 149.08 2.601 0.066 N 19 0.5 6.17 120.92 2.109 0.081 TN 22 0.53 6.17 75.92 1.324 0.086 T 17 0.44 6.17 30.92 0.539 0.071 Trang: TB 15 0.39 6.17 14.08 0.246 0.063 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI 2.186 1.83 3.691 5.067 2.096 75.92 30.92 59.08 104.08 149.08 1.324 0.539 1.031 1.816 2.601 10.389 10.208 16.69 21.358 12.133 1.684 1.654 2.705 3.462 1.966 1.204 2.287 1.788 1.61 0.805 69.019 131.102 102.497 92.293 46.146 2.258 1.72 5.698 8.309 2.452 0 2.288 2.385 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 4.444 3.55 9.389 13.376 4.548 2.186 1.83 5.979 7.452 2.096 1.065 165.92 2.894 9.144 1.482 0.414 23.732 0.662 TB 1.727 1.065 *Đoạn 3: Hướng gió đông bắc hướng chạy tàu 39.9 3° Hướng gió đông: hướng chạy tàu 5.07° Hướng gió nam: SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI 95 7° hướng chạy tàu Hướng gió tây nam: hướng chạy tàu 7° 140.0 Hướng gió tây: SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG hướng chạy tàu GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI 174.93° Hướng gió tây bắc: hướng chạy tàu 12 9.9 ° Bảng kết tính toán: -Với vận tốc tàu Vtàu=2.06m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB Đ N TN T 10 15 19 22 17 0.23 0.41 0.5 0.53 0.44 2.06 2.06 2.06 2.06 2.06 140.07 174.93 84.93 39.93 5.07 2.443 3.052 1.482 0.697 0.088 0.112 0.199 0.243 0.257 0.214 3.981 1.099 13.58 11.363 2.028 39.93 5.07 95.07 140.07 174.93 0.697 0.088 1.658 2.443 3.052 8.524 12.949 18.932 20.465 14.949 4.138 6.286 9.19 9.934 7.257 2.289 3.041 1.592 0.763 0.1 131.217 174.325 91.261 43.739 5.732 8.241 5.286 24.296 21.158 6.514 1.85 1.143 10.148 8.308 1.1285 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 12.222 6.385 37.876 32.521 8.542 5.831 2.242 23.728 19.671 3.1565 SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN TB 15 0.39 2.06 50.07 0.873 0.189 9.162 129.93 2.267 13.77 6.684 0.99 56.752 15.545 5.467 TB 24.707 14.629 Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI -Với vận tốc tàu Vtàu=4.12m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB Đ N TN T 10 15 19 22 17 0.23 0.41 0.5 0.53 0.44 4.12 4.12 4.12 4.12 4.12 140.07 174.93 84.93 39.93 5.07 2.443 3.052 1.482 0.697 0.088 0.056 0.1 0.121 0.129 0.107 1.631 7.05 5.249 1.07 39.93 5.07 95.07 140.07 174.93 0.697 0.088 1.658 2.443 3.052 7.334 10.902 19.088 19.03 12.902 1.78 2.646 4.633 4.619 3.132 2.076 3.02 1.7 0.838 0.119 119.006 173.121 97.452 48.038 6.822 2.366 0.646 11.651 9.414 1.264 0 3.542 2.592 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 3.997 1.646 18.701 14.663 2.334 1.631 10.592 7.841 1.07 TB 15 0.39 4.12 50.07 0.873 0.095 4.729 129.93 2.267 12.756 3.096 1.125 64.49 6.438 1.246 TB 11.167 5.975 Với vận tốc Vtàu=6.17m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB Đ N TN T 10 15 19 22 17 0.23 0.41 0.5 0.53 0.44 6.17 6.17 6.17 6.17 6.17 140.07 174.93 84.93 39.93 5.07 2.443 3.052 1.482 0.697 0.088 0.037 0.066 0.081 0.086 0.071 1.332 0.9 4.733 3.372 39.93 5.07 95.07 140.07 174.93 0.697 0.088 1.658 2.443 3.052 6.592 8.87 19.459 17.725 10.869 1.068 1.438 3.154 2.873 1.762 1.8 2.993 1.805 0.924 0.141 103.185 171.573 103.471 52.968 8.083 0.242 7.013 5.18 0 1.705 0.668 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 1.574 0.9 11.746 8.552 1.332 0.9 6.438 4.04 TB 15 0.39 6.17 50.07 0.873 0.063 3.104 129.93 2.267 12.015 1.947 1.28 73.376 3.263 TB 6.367 3.104 *Đoạn 4: Hướng gió đông bắc: SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI hướng chạy tàu 24.20° Hướng gió đông: 20.80° hu?ng ch?y tàu 11 80 ° Hướng gió nam hu?ng ch?y tàu Hướng gió tây nam SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI 80° 155 hu?ng ch?y tàu Hướng gió tây: 159.20° hu?ng ch?y tàu Hướng gió tây bắc: hu?ng ch?y tàu 114 20° Bảng kết tính toán: -Với vận tốc Vtàu=2.06m/s SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI ĐB Đ N TN T 10 15 19 22 17 0.23 0.41 0.5 0.53 0.44 2.06 2.06 2.06 2.06 2.06 155.8 159.2 69.2 24.2 20.8 2.718 2.777 1.207 0.422 0.363 0.112 0.199 0.243 0.257 0.214 2.625 3.604 13.58 7.904 5.207 24.2 20.8 110.8 155.8 159.2 0.422 0.363 1.933 2.718 2.777 8.164 13.095 18.371 20.14 15.093 3.963 6.357 8.918 9.777 7.327 2.617 2.722 1.313 0.466 0.413 150.019 156.038 75.268 26.713 23.675 5.923 9.097 22.812 17.112 10.98 0.962 2.699 9.345 6.138 3.485 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 8.548 12.701 36.392 25.016 16.187 3.587 6.303 22.925 14.042 8.692 TB 15 0.39 2.06 65.8 1.148 0.189 10.45 114.2 1.992 14.282 6.933 1.282 73.49 17.279 6.383 TB 27.729 16.833 -Với vận tốc tàu Vtàu=4.12m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng ĐB Đ N TN T 10 15 19 22 17 0.23 0.41 0.5 0.53 0.44 4.12 4.12 4.12 4.12 4.12 155.8 159.2 69.2 24.2 20.8 2.718 2.777 1.207 0.422 0.363 0.056 0.1 0.121 0.129 0.107 1.111 2.08 7.05 3.327 2.263 24.2 20.8 110.8 155.8 159.2 0.422 0.363 1.933 2.718 2.777 6.466 11.244 17.958 18.323 13.233 1.569 2.729 4.359 4.447 3.212 2.455 2.648 1.425 0.516 0.476 140.732 151.796 81.688 29.58 27.287 2.314 3.213 10.8 6.821 4.017 0.664 3.181 1.417 0.183 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 3.425 5.293 17.85 10.148 6.28 1.111 2.744 10.231 4.744 2.446 TB 15 0.39 4.12 65.8 1.148 0.095 5.667 114.2 1.992 13.836 3.358 1.425 81.688 7.797 2.08 TB 13.464 7.747 Với vận tốc tàu Vtàu=6.17m/s Hướng gió Vgió (m/s) Vdc (m/s) Vtàu max (m/s) Góc lệch s (độ) Góc lệch s (rad) Vdc/Vtàu α1 ĐB 10 0.23 6.17 155.8 2.718 0.037 0.76 SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Đ 15 0.41 6.17 159.2 2.777 0.066 1.386 N 19 0.5 6.17 69.2 1.207 0.081 4.73 TN 22 0.53 6.17 24.2 0.422 0.086 2.089 T 17 0.44 6.17 20.8 0.363 0.071 1.558 Trang: TB 15 0.39 6.17 65.8 1.148 0.063 3.65 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI 24.2 20.8 110.8 155.8 159.2 0.422 0.363 1.933 2.718 2.777 5.049 9.488 17.776 16.571 11.449 0.818 1.538 2.881 2.686 1.856 2.195 2.546 1.539 0.577 0.558 125.828 145.949 88.223 33.076 31.987 1.149 6.584 3.545 1.767 0 1.71 0.07 Bảng góc lệch tổng cộng gió dòng chảy ĐB Đ N TN T 0.76 2.535 11.314 5.634 3.325 0.76 1.386 6.44 2.159 1.558 γ (do) γ (rad) W (m/s) W/Vtàu Góc qw (rad) Góc qw (độ) α2 Ba lát α2(có hàng) Hướng Balat Đầy hàng 114.2 1.992 13.689 2.219 1.574 90.229 4.649 0.436 TB 8.299 4.086 I.1.3 Tính tốn kích thước luồng: I.1.3.1 Chiều sâu thiết kế luồng (Ho): ho= Ho-HT Với: Ho=1.15T , với T: mớn nước tàu đầy hàng Với tàu thiết kế 3000T có mớn nước đầy tải T=5,6m ⇒ ho= 1,15x5,6= 6,44 m HT: Chiều sâu nước thành bờ kênh tính từ mực nước cao tần suất 3% Bảng tính kết Ht VỊ TRÍ MẶT CẮT ĐIỂM ĐỘ SÂU BÊN TRÁI BÊN PHẢI BÊN TRÁI BÊN PHẢI BÊN TRÁI BÊN PHẢI H 3% HT trung bình MỰC NƯỚC HT TỪNG ĐOẠN ĐOẠN ĐOẠN ĐOẠN ĐOẠN 2,7 2,15 6,2 4,15 6,1 2,2 4,3 4,2 3,5 6,8 2,8 2,8 4,6 4,9 3,35 1,9 6,8 4,2 1,85 2,6 1,5 5,07 1,5 5,83 3,6 1,5 5,83 2,3 1,5 4,61 Mực nước chạy tàu 0,5m nên HT đoạn sau: MỰC NƯỚC HT TỪNG ĐOẠN ĐOẠN ĐOẠN ĐOẠN ĐOẠN 4,56 5,33 5,33 4,11 4,84 Vậy chiều sâu luồng đào chạy tàu : ho=Ho-HT=6,44- 4,84=1,6 CHIỀU SÂU CỦA LUỒNG ĐÀO ho SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG ĐOẠN 1,88 ĐOẠN 1,11 ĐOẠN 1,11 GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI ĐOẠN 2,33 1,6 Chiều sâu chạy tàu H C = T + ∑ z i + ∆H i =0 Chiều sâu thiết kế luồng H0 = HC + z4 Trong : T: mớn nước tàu (m) ∆H: trò số chuyển mực nước tính toán số không đô sâu ( ∆H =0 ) ∑ z i : Tổng dự phòng chiều sâu chạy tàu (m) i =0 z4: Dự phòng chiều sâu cho sa bồi (m) Tổng dự phòng chiều sâu chạy tàu , tính m xác đònh theo công thức : ∑z i =0 i = z + z1 + z + z Trong z1: Dự phòng chiều sâu chạy tàu bé đảøm bảo lái tàu (m) Dự phòng chiều sâu chạy tàu bé Z1 xác đònh theo bảng trang 15 , tuỳ thuộc vào mớn nước T cuả tàu , loại đất theo đòa chất bùn sét Z1 = 0.06 T Z1= 0.06 × 5,6= 0,336 m z0 : DựÏ phòng cho độ lệch cua tàu gây chất hàng không cân đối bẻ lái đột ngột (m ) z = B sin α − z1 (CT 9/18 QTTKKB) B: bề rộng tàu B=14,6 m α : góc lệch tính toán tàu; Với tàu hàng khô : α =40 ⇒ Zo = 14, × sin − 0,336 = 0,173m z2: Dự phòng sóng Dự phòng cho sóng Z2, tính m Đối với tàu chạy chiều tàu tránh kênh có mặt cắt không đầy đủ xác đònh theo đồ thò hình , tuỳ thuộc vào thông số cho trước L, T H0 chiều caoH3% sóng có tần suất % ( hệ thống sóng ) khu vực tàu chạy có gió tính toán tác dụng ( xem 3.4 ) Theo thông số thiết kế hai hướng sóng gần với hướng tàu hướng Đông Nam Đông Bắc ( H3% =1,5m ) SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI Tính toán hệ số K2 : Đoạn : ϕ =66,05o ⇒ k2=1,7 Đoàn 2: ϕ =75,92o ⇒ k2=1,7 Đoạn 3: ϕ =50,07o ⇒ k2=1,7 Đoạn 4: ϕ =65,85o ⇒ k2=1,7 Tra đồ thò hình trang 16 với: 100 × H 3% 100 ×1,5 = = 1.59 L 94 với T 5, = = 0,869 H 6, 44 Z2 = 0, 06 suy Z2 = 0,06 × 1,5 × 1,7 =0,153m H 3% z3: Dự phòng tốc độ cho thay đổi mớn nước tàu đứng yên (m ) Fr = Vmax 4,17 = = 0,52 gH 9.81× 6, 44 ( g =9.81 gia tốc ) Đối với kênh có mặt cắt không đầy đủ N1=K3.N K3 hệ số xác đònh theo đồ thò hình tuỳ thuộc vào hệ số N h0/H Để xác đònh hệ số mặt cắt ( N ) trường hợp lấy SK diên tích mặt cắt ngang kênh dạng đầy đủ , xác đònh cách kéo dài mái dốc kênh có mặt cắt không đầy đủ tới mực nước SK: Diện tích mặt cắt ngang kênh SK = H0 ( B+B+2m H0) B :bề rộng luồng chọn sơ B=(1.15-1.5 )Lt=108,1-141chon B=100 SK = 6, 44 ( 100+100+2 × 20 × 6,44) = 1473,472m2 St: Diện tích chiếm chỗ tàu mặt cắt St =0.8 × Bt.T= 0.8 × 14,6 × 5,6 = 65,408 m2 N = SK/ST = 1473, 472 = 22,53 65, 408 Tra đồ thò hình /19 với suy K3 ho H0 N1 = K3 × N Tra đồ thò hình 3/trang 18 với (Fr , N1 ) SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI Khi có hai tàu gần giống ngược chiều kênh độ dự phòng tốc độ tăng 80% so với tảu lẻ Dự phòng cho sa bồi Z4 (thường xét đoạn theo chiều dài kênh ) xác đònh theo mức độ sa bồi kênh, loại tàu nạo vét khoảng thời gian giưã lần nạo vét đầy đủ tu không lớn 1.0-1.2m Chỉ tiêu sa bồi kênh lớp sa bồi hàng năm ∆h Z4 = ∆h = P h0 hS: Chiều cao tính toán sóng tàu vào lấy chiều cao sóng hướng Tây làm chiều cao sóng tính toán hS =2 m H0: Chiều sâu kênh H0= 6,44 m P=n hs H0 P = 0.3 n: Hệ số lấy sau :lấy n =0.3 với bùn = 0, 24 công thức /34 QUY TRÌNH THIẾT KẾ KÊNH BIỂN 6, 44 Z4 = ∆h = P h0 Chiều sâu chạy tàu H C = T + ∑ z i + ∆H i =0 BẢNG THỐNG KÊ CHIỀU SÂU & CAO TRÌNH CÁC ĐOẠN STT ho T Z0 ĐOẠN ĐOẠN ĐOẠN ĐOẠN 1,88 1,11 1,11 2,33 5,6 5,6 5,6 5,6 0,336 0,336 0,336 0,336 Z1 0,173 0,173 0,173 0,173 Z2 Z3 Hc Z4 Ho 0,153 0,153 0,153 0,153 0,0576 0,0504 0,0504 0,063 6,3196 6,3124 6,3124 6,325 0,4512 0,2664 0,2664 0,5592 6,7708 6,5788 6,5788 6,8842 Cao trình đáy luồng 7,2708 7,0788 7,0788 7,3842 I.2.2.TÍNH TOÁN BỀ RỘNG LUỒNG (QUY TRÌNH THIẾT KẾ KÊNH BIỂN) Bluồng = 2Bhd +2C1 +B + C C1 : độ dự phòng chiều rộng dải hoạt động tàu với mái dốc kênh C1=0,5B =0,5 × 14,6=7,3 m C : độ dự phòng hai dãi hoạt động C=B = 14,6m Bhd = L.sin(α1 +α2 ) + B.cos(α1 +α2 ) + t.sinβ.Vmax SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI Bhd : chiều rộng dải hoạt động tàu cao sâu L = 94 m:chiều dài tàu thiết kế lớn B = 14,6m : chiều rộng tàu thiết kế lớn t.sinβ lấy = 3s (t:thời gian tàu chạy lệch hướng luồng, β:góc chệch tàu chạy ) Vmax :tính cho vận tốc 2,06 m/s ; 4.12m/s ;6,17 m/s α1 : góc chệch dòng chảy α2: góc chệch gió Căn vào bình đồ ta chia luồng thành đoạn Theo QUI TRÌNH THIẾT KẾ KÊNH BIỂN ∆B= hc(m1-m0) công thức (5) QUY TRÌNH THIẾT KẾ KÊNH BIỂN m1 :mái dốc cuối kỳ nạo vét (nội suy từ mo theo mục 5.2 trang 22) m0 :hệ số mái dốc kênh sau hoàn thành công tác nạo vét hc =Hc-HT STT Đoan Đoan Đoan Đoan HT(M) 5,07 5,83 5,83 4,61 HC 6,3196 6,3124 6,3124 6,325 hc 1,2496 0,4824 0,4824 1,715 mo 5 5 m1 11 11 11 11 b 7,4976 2,8944 2,8944 10,29 Bảng tính bề rộng luồng tương ứng với vận tốc tàu: TÀU BALAT ĐẦY HÀNG TÀU BỀ RỘNG LUỒNG ỨNG VỚI VTÀU=2,06m/s α1+ α2 (độ) B(m) L(m) C1 C Bhd(m) 11,92 14,60 94,00 7,30 14,60 39,87 12,96 14,60 94,00 7,30 14,60 41,48 11,62 14,60 94,00 7,30 14,60 39,41 10,65 14,60 94,00 7,30 14,60 37,90 6,61 14,60 94,00 7,30 14,60 31,50 7,00 14,60 94,00 7,30 14,60 32,12 6,29 14,60 94,00 7,30 14,60 30,99 5,77 14,60 94,00 7,30 14,60 30,15 Bluồng 116,43 115,06 110,91 115,28 99,70 96,34 94,07 99,78 BỀ RỘNG LUỒNG ỨNG VỚI VTÀU=4,12m/s STT α1+ α2 (độ) B(m) L(m) C1 C Bhd(m) Bluồng STT Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG BALAT ĐẦY HÀNG TÀU BALAT ĐẦY HÀNG Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn STT Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn Đoạn 11,92 12,96 11,62 10,65 6,61 7,00 6,29 5,77 GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 94,00 94,00 94,00 94,00 94,00 94,00 94,00 94,00 7,30 7,30 7,30 7,30 7,30 7,30 7,30 7,30 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 14,60 46,05 47,66 45,59 44,08 37,68 38,30 37,17 36,33 BỀ RỘNG LUỒNG ỨNG VỚI VTÀU=6,17m/s α1+ α2 (độ) B(m) L(m) C1 C Bhd(m) 11,92 14,60 94,00 7,30 14,60 52,20 12,96 14,60 94,00 7,30 14,60 53,81 11,62 14,60 94,00 7,30 14,60 51,74 10,65 14,60 94,00 7,30 14,60 50,23 6,61 14,60 94,00 7,30 14,60 43,83 7,00 14,60 94,00 7,30 14,60 44,45 6,29 14,60 94,00 7,30 14,60 43,32 5,77 14,60 94,00 7,30 14,60 42,48 Xác đònh bề rộng luồng tàu: Từ quan hệ Bluồng Vmax , ta nội suy giá trò Bluồng tương ứng Vth=5m/s Đoạn 1: Bluồng= 134,07m Đoạn 2: Bluồng= 132,7m Đoạn 3: Bluồng= 128,55m Đoạn 4: Bluồng= 132,92m I.2.3 Bề rộng luồng mở rộng: Bán kính cong đoạn cong: Rmin=(4 -:- 5)Lt Với Rmin: bán kính cong nhỏ (m) Lt: chiều dài lớn tàu thiết kế, Lt= 94m SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: 128,79 127,42 123,27 127,64 112,06 108,70 106,43 112,14 Bluồng 141,09 139,72 135,57 139,94 124,36 121,00 118,73 124,44 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ LUỒNG GVHD: Thầy VŨ VĂN NGHI Rmin= 5.Lt = 470m Tại đoạn cong tuyến luồng thường mở rộng phía bờ lồi đoạn ∆ B ∆ B=Lt xK SVTH: NGUYỄN THÀNH SƠN Trang: