GENESIS - Mô hình số trị mô tả biến đổi đường bờ - Chương 5

Tài liệu tham khảo bài giảng GENESIS - Mô hình số trị mô tả biến đổi đường bờ ( Nguyễn Quang Chiến ) dành cho sinh viên đại học chuyên ngành kỹ thuật bờ biển - Chương 5 Nghiên cứu cụ thể cho dự án tại Lakeview, Ohio, Hòa Kỳ
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GENESIS - Mô hình số trị mô tả biến đổi đường bờ - Chương 5Chương 5Nghiên c u c th cho d án t iLakeview, Ohio, Hoa Kỳ5.1 Gi i thi uToàn b chương này nghiên c u cho m t d án trong đó có áp d ng chương trình GENESIS,đ ng th i cũng đ c p đ n các k năng v n hành mô hình. D án Lakeview t i Lorain,bang Ohio n m bên b h Erie. Công viên Lakeview cách c ng Lorain kho ng 800 m vphía Tây. Đư ng b đây thi u cát t nhiên, th m chí m t s đo n b không có bãi cát.Trư c tình hình này chính quy n đ a phương mu n b o v công viên kh i xói l và t o ram t bãi cát ph c v gi i trí. Dù tài li u v d án là khá đ , s li u sóng th c đo còn thi u và c n đư c t ng h p ttính toán hindcast cùng m t s ít s li u đo đư c. D án có quy mô nh và đơn gi n v at m cho m t ví d minh h a ng d ng GENESIS. Các tài li u khái quát v khu v c d án (đi u ki n t nhiên, dân sinh, xã h i) cũng nhưquy trình thi t k đã có đ y đ (USAED, 1975; Walker và nnk., 1980). Pope và Rowen(1983) báo cáo k t qu m t đ t theo dõi hi n trư ng kéo dài 5 năm, đánh giá hi u qu dán thông qua tính thay đ i lư ng cát và di n bi n đư ng b . Trong ph n ti p theo, m ts n i dung trong các tài li u này cũng đư c đ c p đ n trong vi c xây d ng mô hình tínhtoán. Đ i v i m t khu v c như Lorain, vi c duy trì bãi c n ph i k t h p đ bãi và duy trìb o dư ng đ nh kỳ. Tuy v y, kho ng đư ng b l n ra h thư ng b san b ng b i nh ng consóng và do đó đo n b nên đư c ch n l i b i các m hàn. Đ ng th i m hàn ít gây nhhư ng đ n đo n đư ng b k bên, vì nói chung trong vùng không có cát đ x y ra xói. Tacũng c n xét đ n v n chuuy n cát ngang b . Ch đ sóng trong vùng h b chi ph i b inh ng sóng có chi u cao l n, chu kì sóng ng n đư c phát sinh t nh ng đà gió ng n trongnh ng cơn bão nh x y ra thư ng xuyên. K t qu là sóng l n có xu hư ng đ y bùn cátra xa b , trong khi nh ng cơn sóng l ng có chu kì dài, su t trong mùa hè v i xu hư ngchuy n cát v phía b cũng không đ bù đ p cho lư ng m t đi. Như v y b đang thi ucát, và lư ng cát b đ y ra xa b s phân tán và không tr v . Vì v y m t suy nghĩ logic 59CHƯƠNG 5. NGHIÊN C U C TH CHO D ÁN T I LAKEVIEW, OHIO, HOA KỲ60là b o v lư ng cát b ng nh ng đ p ch n sóng tách b đ gi m năng lư ng sóng t i đ ngth i gi cát không b trôi ra xa b . D án này, th c hi n năm 1977, là công trình có đê ch n sóng đ u tiên v i m c đích n đ nh bãi ph c v gi i trí đ u tiên có Hoa Kỳ (Hình 5.3). Hư ng v n chuy n cát t ng c ng d c b trong khu v c là t Đông sang Tây, như ta cóth suy lu n t đà gió trên h Erie (Hình 5.1), v i lư ng v n chuy n ti m năng ư c tínhlên t i 45900 m3 . Tuy v y do sóng t phí Đông b ch n khu t phía sau các đê ch n sóngc a c ng Lorain, th c t lư ng chuy n cát qua Lakeview l i có hư ng t Tây sang Đôngvà ch là 3820 đ n 6120 m3 /năm do thi u h t cát. Chính s thi u h t cát t nhiên này màb b xói m nh. N l c ban đ u đ b o v tài s n nơi đây là xây d ng các m hàn và tư ng ch n nhưngs s a ch a thư ng xuyên cũng không th ngăn đư c xói l . Sóng bão trong th i kỳ nư ch dâng cao su t nh ng năm 1970 đã phá ho i b , làm xói chân và s p tư ng ch nLakeview cùng nhà t m c a khu v c.5.2 Gi i pháp th c hi n trong d ánĐ th c hi n m c tiêu đ ra, m t s k ho ch đư c thi t l p bao g m nuôi bãi, m hàn vàđê ch n sóng; k ho ch đư c xây d ng năm 1974 trong nghiên c u kéo dài m t năm màkhông ph i s d ng mô hình toán hay v t lý nào, v i k t qu là báo cáo GDM (USAED,1975). D án đư c hoàn thành tháng 10/1977 và t đó b t đ u m t th i gian 5 năm. Vi cđ cát nh m b o v công viên và t o ra bãi cát nh m ph c v gi i trí, còn các đ p ch nsóng tách b và m hàn là đ gi lư ng cát đư c đ . D án đã thành công; bãi cát đã nđ nh và lư ng cát b sung nuôi bãi trong vòng 5 năm đ u tiên k t tháng 10/1977 chkho ng 35% kh i lư ng ư c tính.5.2.1 Gi i pháp công trình và nuôi bãiHình 5.3 cho th y d án ba đê ch n sóng tách b b ng đá đ và hai đ p m hàn đ ch ngi lư ng cát đ nuôi bãi. Chi u dài bãi đư c tính là kho ng cách gi a hai m hàn, b ng381 m, và kho ng cách trung bình t kè b công viên t i đê ch n sóng là 152 m. M i đêch n sóng dài 76,2 m và cách đ u nhau m t ko ng 48,8 m. Đ sâu nư c t i đê ch n sóngbi n đ i t 3,0 m đ n 4,0 m; tuỳ theo bi n đ i m c nư c h . Các đê ch n sóng có caotrình đ nh là 1,83 m phía trên m c nư c h bình quân nhi u năm. M hàn phía Tây, b ngbê-tông dài 50,0 m và m hàn phía Đông, m t m hàn k t h p bê tông và đá đ , dài 110 m,có tác d ng ngăn ch n cát thoát ra kh i khu v c d án. Ngo i tr m t m hàn nh n mbên c nh phía Tây c a khu v c d án, d c b hai phía h u như không có bãi. Lư ng nuôi bãi ban đ u là 84100 m3 v i cao trình th m bãi là +2,44 m. Sau khi đcát đã x y ra hi n tư ng xói l g n phía Tây và khu v c này đư c b sung cát v i kh ilư ng 4590 m3 vào tháng 7/1980 và 2290 m3 n a vào tháng 9/1981. Tuy v y, th t b t nglà t ng lư ng cát đ l i n đ nh và th m chí đã có m t chút tăng trong th tích bãi hàngnăm (2290 m3 /năm trong su t 5 ...