Ứng dụng mô hình vật lí nghiên cứu xói lở chân kè của đê biển mái nghiêng trong bão

Bài viết Ứng dụng mô hình vật lí nghiên cứu xói lở chân kè của đê biển mái nghiêng trong bão trình bày kết quả của việc thiết lập mô hình vật lí trong máng sóng nghiên cứu hiện tượng xói lở chân kè và bãi trước của đê biển mái nghiêng trong điều kiện bão có xét đến ảnh hưởng của sóng tràn ở vùng ven biển bắc bộ nhằm bổ sung làm rõ hơn về cơ chế xói bồi trước chân đê.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng mô hình vật lí nghiên cứu xói lở chân kè của đê biển mái nghiêng trong bão Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH VẬT LÍ NGHIÊN CỨU XÓI LỞ CHÂN KÈ CỦA ĐÊ BIỂN MÁI NGHIÊNG TRONG BÃO Nguyễn Thị Phương Thảo Khoa Kỹ thuật Biển - Trường Đại học Thủy lợi, email: thao.n.p@tlu.edu.vnĐẶT VẤN ĐỀ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU trường đại học Thủy Lợi. Tổng chiều dài máng là 45 m, chiều dài hiệu quả 42m, chiều cao Ước tính trung bình mỗi năm có khoảng 4 1,2m, chiều cao hữu ích < 1,0 m, chiều rộngđến 6 trận bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào 1,0m, sóng ngẫu nhiên lớn nhất có thể tạo ravùng ven biển Việt Nam. Trong điều kiện biến với chiều cao HS = 0,3 m và chu kỳ T P = 3,0.đổi khí hậu và nước biển dâng, các trận bão Máy tạo sóng được trang bị hệ thống hấp thụlớn và siêu lớn xảy ra ngày càng tăng, kèm sóng phản xạ tự động (ARC - Activetheo đó là những tác động bất lợi làm gia tăng Reflection Compensation).giá trị cực hạn của các yếu tố sóng, mực nước Thí nghiệm lòng động được thực hiệnvà dòng chảy dẫn đến các cơ chế hư hỏng gây trên cơ sở nguyên mẫu đặc điểm hiện trạngmất ổn định cho hệ thống đê kè biển. Cơ chế điều kiện địa hình, thủy lực, bùn cát, hìnhhư hỏng đê được quan tâm nhiều nhất hiện nay thái, công trình đê biển ở khu vực bắc [3]:là xói lở bãi trước và xói chân kè làm cho máikè bị mất ổn định và không còn khả năng giữ Cao trình đỉnh đê: 4,0m  5,5m; Hệ số máivật liệu thân đê [1] [2]. Trên thực tế, việc định trước của đê: m = 3  4; Độ cao lưu khônglượng dự tính lượng dịch chuyển bùn cát ngang của đỉnh đê phía trên mực nước thiết kếbờ cũng như biến hình lòng dẫn bằng các mô (MNTK):1,5m  2,5m; Bãi trước đê biển cóhình toán gặp khó khăn vì cơ chế thủy động độ dốc 1:100; Đướng kính hạt cát rờilực học rất phức tạp, đồng thời số liệu đo đạc trung bình là 0,250mm [1].thực tế để kiểm nghiệm mô hình rất hiếm, hầu Tiêu chuẩn tương tự và tỉ lệ mô hìnhhết các mô hình đều dựa trên các kết quảnghiên cứu của thí nghiệm vật lí. Tuy nhiên Trong điều kiện bão, Dean (1985) dựa trêncác thí nghiệm nghiên cứu quá trình ngang bờviệc xem xét cơ chế vật lí chủ đạo liên quantrong bão đã thực hiện chưa tính đến khối đến vận chuyển bùn cát trong vùng sóng vỡ cho rằng trong vùng sóng vỡ thì chuyển độnglượng nước vượt qua đỉnh đê do sóng tràn. Bài rối chứ rất quan trọng gây ra sự dịch chuyểnbáo này sẽ trình bày kết quả của việc thiết lậpmô hình vật lí trong máng sóng nghiên cứu bùn cát hơn là ứng suất đáy (bed shear). Từ đó Dean (1985) đề xuất mộ số kiến nghị chohiện tượng xói lở chân kè và bãi trước của đêbiển mái nghiêng trong điều kiện bão có xét các mô hình hình quá trình ở vùng sóng vỡđến ảnh hưởng của sóng tràn ở vùng ven biển gồm [4]:bắc bộ nhằm bổ sung làm rõ hơn về cơ chế xói + Mô hình phải được xây dựng chính tháibồi trước chân đê. hình học (tỉ lệ ngang bằng tỉ lệ đứng); + Thủy động lực học phải tuân theo tiêuTHIẾT KẾ MÔ HÌNH chuẩn tương tự Froude N T  N L ; Cơ sở thiết kế mô hình + Vận chuyển bùn cát phải tuân theo tiêu chuẩn tương tự về thông số tốc độ lắng chìm Mô hình được thiết kế để thực hiện thínghiệm trong điều kiện máng sóng Hà Lan tại (H/T) giữa mô hình và nguyên hình: 551Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3N   N L . Sử dụng công thức kinh nghiệm phần trong đỉnh đê có máng thu nước tràn và bơm ra, đồng thời cũng có máy bơm bổ sungtính tốc độ lắng chìm () của Zanke (1977) [5]. nước đã tràn qua đê trong thời gian chạy mô Dựa trên cơ sở các tiêu chuẩn tương tự, sự hình. Phổ sóng Jonswap được lựa chọn đểphân tích về điều kiện nguyên mẫu và sự đáp thực hiện.ứng của điều kiện thí ...