Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0

NGHIÊN CỨU SÓNG TRÀN QUA TƯỜNG BIỂN
TẠI KHU DU LỊCH ĐỒ SƠN, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG
Tăng Xuân Thọ1, Trần Thanh Tùng2, Mai Duy Khánh2
1
Sở NN&PTNT thành phố Hải Phòng, email:
2
Trường Đại học Thủy lợi

1. GIỚI THIỆU CHUNG

Việt Nam là quốc gia có đường bờ biển rất
dài, tỷ lệ giữa đường bờ biển so với diện tích
lục địa là rất lớn. Hệ thống đê biển ở miền
Bắc cũng đã hình thành từ rất sớm. Bên cạnh
đó, u cầu bảo vệ cho các thành phố, các
khu dân cư và cơ sở hạ tầng ven biển ngày
càng được quan tâm. Yếu tố mặt bằng và
thẩm mĩ đối với các tường biển tại các khu
đô thị ven biển cũng đặt ra những yêu cầu
mới, phức tạp hơn. Tường biển dần trở nên
phổ biến trong quy hoạch các khu dân cư và
khu du lịch mới hình thành, và cũng rất được
quan tâm ở các đảo du lịch.
Khu du lịch Đồ Sơn, thuộc quận Đồ Sơn,
thành phố Hải Phịng là một ví dụ điển hình.
Tường biển ở khu du lịch Đồ Sơn đã được xây
dựng từ khá lâu với kết cấu đơn giản. Hàng
năm, cứ vào mùa mưa bão, tường biển ở khu
du lịch Đồ Sơn lại bị sóng bão làm gãy, đổ, hư

hỏng, lượng sóng tràn, sóng bắn tóe lớn ảnh
hưởng rất lớn sự an toàn và đời sống sinh hoạt
của người dân, các hộ kinh doanh và du khách
tới nghỉ dưỡng tại khu du lịch này.
Bài báo trình bày kết quả tính toán lưu
lượng tràn qua một số mặt cắt đại diện của
tuyến tường biển Đồ Sơn với với các tần suất
khác nhau và xây dựng mối quan hệ giữa lưu
lượng tràn trung bình q và độ cao lưu khơng
Rc của tường biển. Kết quả tính tốn lưu
lượng sóng tràn được sử dụng để đánh giá
mức độ hư hỏng của các đoạn tường với các
kịch bản tính tốn. Kết quả phân tích, đánh
giá của bài báo sẽ là cơ sở giúp thành phố
Hải Phịng nghiên cứu khắc phục những tồn

tại của cơng trình tường biển hiện có tại khu
du lịch Đồ Sơn, thành phố Hải Phòng.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Lựa chọn tần suất thiết kế
Do lịch sử để lại từ nhiều năm nay, tuyến
cơng trình bảo vệ bờ biển khu vực bán đảo
Đồ Sơn hiện nay không thuộc hệ thống đê
điều của thành phố. Tuy nhiên xét về yếu tố
địa lý, tuyến tường biển bảo vệ cho bán đảo
Đồ Sơn có vị trí nằm giữa hai tuyến đê biển 1
và đê biển 2 là các tuyến đê cấp III. Do vậy,
có thể xem như tuyến tường biển bảo vệ khu
du lịch Đồ Sơn có cùng cấp với hệ thống đê

biển I, II và là cơng trình cấp III. Theo
TCVN 9901:2014, cơng trình đê biển cấp III
có tần suất thiết kế P = 2%. Tuy nhiên trong
thực tế, tường biển tại Đồ Sơn thường xuyên
bị nước tràn ngay cả trong điều kiện khơng
có gió bão lớn. Do vậy, ngồi tính tốn lưu
lượng tràn ứng qua tường với tần suất thiết kế
2%, tác giả sẽ tính tốn thêm lưu lượng tràn
ứng với các tần suất 5% và 20% để đánh giá
mức độ tràn qua tường biển ở Đồ Sơn với các
tần suất thấp hơn.
2.2. Tính tốn các tham số sóng, mực
nước thiết kế
Mực nước thiết kế được tính tốn theo phụ
lục B của Tiêu chuẩn TCVN: 9901-2014.
Nghiên cứu đã lựa chọn MNTK theo các tần
suất 1%, 2%, 5% và 20% được tính tốn sẵn
cho vị trí MC10 thuộc phường Bàng La quận Đồ Sơn - TP. Hải Phịng (có tọa độ
20°42'E; 106°46'E) là nơi gần tuyến tường

193


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0

biển Đồ Sơn nhất, được chọn để tra cứu mực
nước thiết kế.
Các tham số sóng nước sâu khu vực tính
tốn được tính theo các số liệu sóng cực trị
nhiều năm thu thập tại trạm Bạch Long Vỹ.

Dựa vào đường tần suất Weibull xác định được
chiều cao sóng tại vùng nước sâu tương ứng
với các tần suất. Sóng từ vùng nước sâu được
tính tốn lan truyền đến chân cơng trình bằng
phần mềm WADIBE. Quan hệ giữa chiều cao
và chu kỳ sóng được tính tốn theo Linh và
Tuấn (2015). Các tham số sóng nước sâu và
MNTK được thể hiện trong bảng dưới đây:

của bãi trước. Có 4 loại mặt cắt tường đại
diện trên toàn tuyến tường biển Đồ Sơn được
xét đến như trong Hình 1. Cơng thức tính
tốn có xét tới nhiều yếu tố bất lợi như ảnh
hưởng của bãi trước, lực xung kích của sóng
khi va đập vào tường:
- TH1: với 0,1 < Rc/Hm0 < 1,35:
q
gH3m0

- TH2: với Rc/Hm0 ≥ 1,35:
q
gH 3m 0

Bảng 1. Tham số đầu vào tương ứng
với từng tần suất tính tốn

0,5

 Hm0 
R 


 0,0155
exp  2,2 c  (2.2)

 hS

Hm0 
 m1,0 

 H m0
 0, 0020 
 hS
 m 1,0





0,5

 Rc 
H 
 m0 

3

(2.3)

P (%)


MNTK

Hs(m)

Tp (s)

S0

1

3.99

5.79

10.35

0.049

2

3.38

7.02

10.17

0.048

5


2.72

7.73

9.88

0.046

Trong đó: q: lưu lượng tràn đơn vị (m3/s/m);
Hm0: chiều cao sóng mơmen 0 trước cơng trình
(m); Rc: chiều cao lưu không (m); h: độ sâu
nước trước chân cơng trình (m); Sm-1,0: độ dốc
sóng ứng với chu kỳ đặc trưng phổ sóng Tm-1,0;
g: gia tốc trọng trường (m/s2).

20

1.97

5.58

9.22

0.042

3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Tính tốn truyền sóng cho các đoạn tường
biển số 2, 3, 4, 5, 7 và 9 với mặt cắt ngang
tương ứng. Vị trí của các đoạn tường biển

được trình bày tại Hình 1.

3.1. Kết quả tính tốn sóng tràn cho các
đoạn tường biển
Kết quả tính tốn lưu lượng tràn cho các
đoạn tường biển Đồ Sơn theo tần suất (Bảng
2) cho thấy lưu lượng tràn trên toàn tuyến là
rất lớn. Trong đó đoạn tường biển số 4 và số
5 là hai đoạn có lưu lượng tràn lớn nhất, đoạn
tường số 2 và 9 có lưu lượng tràn nhỏ nhất.
Có thể thấy đoạn 4 và 5 là các vị trí có nguy
cơ hư hỏng do sóng tràn cao hơn hẳn so với
các đoạn tương biển khác ở khu vực Đồ Sơn.
Bảng 2. Kết quả tính tốn qtràn với các tần
suất tính tốn cho các đoạn tường biển

Hình 1. Các mặt cắt tính tốn truyền sóng
2.3. Tính tốn sóng tràn qua tường
Sóng tràn qua tường biển Đồ Sơn tính tồn
bằng cơng thức EurOtop (2018) cho tường
đứng dạng đơn giản vì đây là cơng thức tính
tốn sóng tràn được sử dụng khá phổ biến
trên thế giới và tại Việt Nam, và có độ tin cậy
phù hợp. Mặt khác cơng thức EurOtop (2018)
có xét tới nhiều yếu tố bất lợi như ảnh hưởng
194

Mặt
cắt


q1%
(l/s/m)

q2%
(l/s/m)

q5%
(l/s/m)

q20%
(l/s/m)

D2

328.2

124.7

29.2

2.1

D3

306.4

137.4

44.3


7.8

D4

528.3

278.3

119.8

31.2

D5

689.8

359.1

152.5

39.4

D7

458.7

183.1

47.8


3.1

D9

262.1

103.8

25.9

1.6


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0

Lưu lượng tràn ứng với các tần suất 1% và
2% đều rất lớn (nhỏ nhất là 100 l/s/m), cá
biệt có những vị trí, lưu lượng tràn lên tới
trên 600 l/s/m. Với tần suất 5% thì lưu lượng
tràn trung bình cũng xấp xỉ 50 l/s/m. Ngay cả
khi tần suất tính tốn P = 20% thì lưu lượng
tràn tại đoạn 4 và 5 cũng đạt trên 30 l/s/m,
trong khi các đoạn còn lại đều < 5l/s/m.
3.2. Mức độ hư hỏng theo tần suất
Mức độ tác động của lưu lượng tràn qua
tường biển đối với sự an tồn của cơng trình
được đánh giá theo Bảng D2, Phụ lục D TCVN 9901:2014 và trình bày tại Bảng 3.
Bảng 3. Đánh giá ảnh hưởng của sóng
tràn lên tuyến tường biển Đồ Sơn
P%

2

q (l/s/m)

Mức ảnh hưởng

Cơng trình bị hư hỏng
q > 50 trên tồn
mặc dù được gia cố bảo
tuyến
vệ hoàn chỉnh
Đoạn 4 và số 5:
q > 50

5
Các đoạn khác:
20 < q < 50
Đoạn số 4 và 5:
20 < q < 50
20 Đoạn số 1, 2 và
7: 2 < q < 20
Đoạn số 9: q < 2

người và phương tiện sau tường hiện tại là
khá thấp. Với tần suất 2% thì tồn tuyến sẽ bị
hư hỏng, kể cả được gia cố, bảo vệ hoàn
chỉnh. Các báo cáo đánh giá hư hỏng tường
biển tại Đồ Sơn sau bão và các đợt gió mùa
Đơng Bắc mạnh trong nhiều năm qua cho
thấy, chỉ cần xuất hiện bão cấp 9, cấp 10

hoặc gió mùa Đơng Bắc mạnh, trung vào thời
điểm triều cường là tường biển tại Đồ Sơn đã
bị hư hỏng nghiêm trọng. Điều đó khẳng định
rằng, kết cấu tường biển hiện tại ở Đồ Sơn
chưa đảm bảo an toàn và thường xuyên bị hư
hỏng kể cả với tần suất 20%.
Nghiên cứu cũng đã xây dựng tương quan
giữa chiều cao lưu khơng với lưu lượng sóng
tràn cho các tường biển ở Đồ Sơn, thể hiện ở
Hình 2.
4. KẾT LUẬN

Bài báo đã trình bày kết quả tính tốn lưu
lượng tràn tại các đoạn tường biển ở khu vực
Đồ Sơn với các tần suất sóng và mực nước
1%, 2%, 5% và 20%. Kết quả tính tốn sóng
tràn theo cơng thức EurOtop (2018) cho thấy,
ứng với tuần suất 1%, 2% và 5% thì hầu như
các đoạn tường biển đều có lưu lượng tràn
> 50 l/s/m và có nguy cơ bị hư hỏng rất cao
ngay cả khi đã được gia cố, bảo vệ. Đối với
tần suất 20% thì đoạn số 4 và 5 có lưu lượng
tràn > 30 l/s/m. Các đoạn tường này có nguy
cơ hư hỏng cao ngay cả khi được gia cố, bảo
vệ, các đoạn còn lại sẽ bị hư hỏng nếu không
được gia cố, bảo vệ. Bài báo cũng cho thấy
vai trị của độ cao lưu khơng Rc đối với lưu
lượng sóng tràn của tường biển tại Đồ Sơn.

Cơng trình bị hư hỏng

mặc dù được gia cố bảo
vệ hồn chỉnh
Cơng trình bị hư hỏng
nếu mái sau khơng
được bảo vệ
Cơng trình bị hư hỏng
nếu mái sau không
được bảo vệ
Bị hư hỏng nếu đỉnh
khơng được gia cố
Cơng trình khơng bị hư
hỏng

5. TÀI LIỆU THAM KHẢO

Hình 2. Tương quan giữa Rc và q
Kết quả đánh giá cho thấy, mức độ đảm
bảo an toàn của tường biển tại Đồ Sơn cho

[1] Đặng Thị Linh và Thiều Quang Tuấn, 2015.
Xây dựng quan hệ chu kỳ và chiều cao
của sóng gió cho mùa vùng biển Bắc và Bắc
Trung Bộ nước ta. Hội nghị KHTN
2015, Đại học Thủy lợi, Hà Nội, 407 - 409.
[2] EurOtop, 2018. Manual on wave overtopping
of sea defences and related structures. Second
Edition.
[3] Tiêu chuẩn quốc gia, 2014. TCVN
9901:2014 Cơng trình Thủy lợi - u cầu
thiết kế đê biển.


195