Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu vận tốc dòng chảy do sóng tại chân kè nông trong thiết kế chân kè đá đổ; áp dụng cho đê biển Cát Hải

Mục tiêu chính của luận án là làm sáng tỏ ảnh hưởng của các yếu tố thủy động lực học và hình học tới vận tốc dòng chảy do sóng tại chân kè đá đổ; Xác định công thức tính toán vận tốc dòng chảy lớn nhất tại chân kè, từ đó chọn ra giải pháp thiết kế kết cấu kiện bảo vệ chân kè đá đổ khi có và không có mố nhám.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu vận tốc dòng chảy do sóng tại chân kè nông trong thiết kế chân kè đá đổ; áp dụng cho đê biển Cát Hải BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI PHẠM VĂN LẬP NGHIÊN CỨU VẬN TỐC DÒNG CHẢY DO SÓNG TẠI CHÂN KÈ NÔNG TRONG THIẾT KẾ CHÂN KÈ ĐÁ ĐỔ, ÁP DỤNG CHO ĐÊ BIỂN CÁT HẢI, HẢI PHÒNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số chuyên ngành: 9580202 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NĂM 2019 Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Xuân Roanh 1:PGS.TS. Lê Xuân Roanh GS.TS Ngô Trí Viềng Phản biện 1: GS.TS Trần Đình Hòa Phản biện 2: PGS.TS Phùng Đăng Hiếu Phản biện 3: PGS.TS Trần Thanh Tùng Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... vào lúc 14:00 giờ, ngày 21 tháng 6 năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Trường Đại học Thủy lợi MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Việt Nam có đường bờ biển dài, trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa và thường xuyên chịu tác động của bão. Số cơn bão xuất hiện trong năm từ 6 đến 10 lần và đặc biệt trong những năm gần đây bão có thể xuất hiện vào thời gian sớm hoặc muộn với cấp gió khá lớn. Thực tế trong những năm qua các tuyến đê, kè biển sau mỗi trận bão, kết cấu của thân đê kè và chân đê kè đều bị ảnh hưởng dẫn đến kinh phí tu bổ đê kè biển sau bão khá lớn. Chân kè bảo vệ mái phía biển có các dạng chính như: Chân kè nổi, chân kè nông, chân kè sâu. Nếu theo hình thức sử dụng vật liệu có thể kể ra như: chân kè bằng thảm đá, chân kè bằng ống buy bên trong chèn đá hộc, chân kè bằng cọc và bản bê tông cốt thép, chân kè bằng cừ bản thép hoặc bê tông… Trong tính toán kích thước viên đá theo TCVN 9901:2014 đã sử dụng công thức (1.37) do Izobat đề xuất, công thức này mới kể đến 3 yếu tố: chiều cao sóng, độ sâu nước và bước sóng, mặt khác sử dụng lý thuyết sóng tuyến tính để tính toán. Thực tế cho thấy: đá hộc rải trên nền giáp chân kè bị di chuyển, hoặc bị đẩy lên mái, hoặc di động dọc bờ, hoặc rời ra phía biển. Nổi trội hiện nay là hiện tượng đá trượt lên mái, lúc lên, lúc xuống, ma sát giữa đá và mái kè đã gây mài mòn và làm hư hại kết cấu bảo vệ mái. Vì những lý do nêu trên, ảnh hưởng của đá mài mòn kè là rất nguy hại đến an toàn của mái kè, cần tìm ra được chính xác vận tốc tại chân kè để từ đó xác định khối lượng viên đá cho phù hợp. Đề tài “Nghiên cứu vận tốc dòng chảy do sóng tại chân kè nông trong thiết kế chân kè đá đổ; áp dụng cho đê biển Cát Hải, Hải Phòng” do vậy đã được đề xuất để nghiên cứu. 2. Mục tiêu nghiên cứu Luận án sẽ giải quyết hai mục tiêu cơ bản sau đây: - Làm sáng tỏ ảnh hưởng của các yếu tố thủy động lực học và hình học tới vận tốc dòng chảy do sóng tại chân kè đá đổ; -Xác định công thức tính toán vận tốc dòng chảy lớn nhất tại chân kè, từ đó chọn ra giải pháp thiết kế kết cấu kiện bảo vệ chân kè đá đổ khi có và không có mố nhám. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: dòng chảy do sóng tại chân kè; - Phạm vi nghiên cứu: chân kè đê biển Bắc Bộ Việt Nam. 4. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan về ổn định chân kè đê biển đá đổ; - Nghiên cứu vận tốc dòng chảy do sóng ở chân kè nông bằng mô hình vật lý; - Mô hình số nghiên cứu dòng chảy tại chân kè nông. 5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 5.1 Cách tiếp cận 1 Để giải quyết được mục tiêu của luận án, tác giả lựa chọn cách kế thừa vừa mang tính sáng tạo, phù hợp với điều kiện Việt Nam. 5.2 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tổng quan; - Phương pháp thực nghiệm; - Phương pháp mô hình số; và phương pháp nghiên cứu ứng dụng. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Luận án đã đề xuất công thức tính mới là một đóng góp mang tính khoa học. - Ý nghĩa thực tiễn: Tìm ra được vận tốc lớn nhất tại chân kè do sóng mang tới, đề xuất quy trình kiểm tra ổn định viên đá tại chân kè. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH CHÂN KÈ ĐÊ BIỂN ĐÁ ĐỔ 1.1 Kết cấu bảo vệ chân kè đê biển 1.1.1 Cấu tạo chung của đê biển Cấu tạo của đê biển thông thường có các bộ phận chính như sau[1],[2],[3],[4]: Thân đê, chân đê, lớp bảo vệ mái phía biển, bộ phận đỉnh đê: mặt đê và có thể có tường đặt trên đỉnh đê, bộ phận bảo vệ mái phía đồng, rãnh tiêu nước sau đê. 1.1.2 Khái quát lớp bảo vệ chân kè đê biển Chân kè có nhiệm vụ để giữ cho mái kè và các kết cấu phía trên không bị di chuyển trượt xuống do tác động của ngoại lực như sóng, dòng chảy, vật trôi nổi và những tác động khác gây mất ổn định. Chân kè còn có nhiệm vụ tạo thành kết cấu tổng hợp để bảo vệ thân đê khi hố xói xuất hiện dưới chân mái kè. Vật liệu làm chân kè có thể là đá hộc, ống buy, bản cừ, cọc bê tông hoặc vật liệu khác để bảo vệ mái kè. Theo đặc trưng hình học chân kè có thể phân thành 2 loại: chân kè nông và chân kè sâu. 1.1.3 Chân kè nông Tiêu chuẩn phân loại chân kè theo biên thủy lực như sau: ???? - Chân kè nông: 1,0 < ???? ???? < 4,0 ????0,0 ???????? - Chân kè rất nông: 0,3 < ????????0,0 < 1,0. (1.1) Trong đó: ds là độ sâu nước tại điểm chân kè (m), Hm0,0 chiều cao sóng vùng nước sâu (m). 1.2 Dòng chảy khu vực chân kè nông 1.2.1 Hình thành dòng chảy khu vực gần chân kè Thông thường, khu vực ven bờ thường được chia thành 4 vùng dựa trên quá trình biến đổi của sóng từ ...