TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Chương 1

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC
Môn học: Công trình bảo vệ bờ biển.
Sinh viên: .....................................................................................................................
Ngày giao đề:

...../...../200............................................................................................

Ngày nộp:

...../...../200............................................................................................

Đề tài: Tính toán đê chắn sóng hỗn hợp.
Mục đích: xác định kích thước cơ bản của một phân đoạn đê chắn sóng hỗn hợp:
- Cao trình đê;
- Kích thước thềm đá, kích thước viên đá;
- Kích thước khối phủ, lớp lót, đá lõi;
- Kích thước thùng chìm.

1.1 Số liệu ban đầu

- Bình đồ: 3
-

-

Cấp công trình: 2
Gió:

+ Vận tốc:15 m/s
+ Hướng: B
+ Loại địa hình: C
Mực nước thiết kế: +1,8 m
Mực nước thấp thiết kế:
Loại tường đứng: hçn hîp
Mái dốc: m = 2
Vật liệu phủ mái nghiêng: Đá

-

Địa chất: γ =1,8 t/m ; c=0,7 kG/cm ; α=22

1.2 Yêu cầu về nội dung
STT

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Công việc

Thời hạn
(tuần thứ)

Thực hiện


Hiệu chỉnh bình đồ: dựng và trơn hóa các đường đồng mức, dựng
các đường trung gian
Tính toán thông số gió:
- Chuyển vận tốc gió sang điều kiện mặt nước;
- Xác định đà gió.
Xác định mực nước lan truyền sóng
- Chiều cao nước dâng do gió;
- Mực nước lan truyền sóng.
Xác định thông số sóng khởi điểm:
- Xác định chiều cao, chu kỳ, chiều dài sóng trung bình;
- Phân vùng sóng khởi điểm.
Xác định thông số sóng biến dạng:
- Xác định chiều cao, chiều dài, độ vượt cao của sóng i%;
- Phân vùng sóng đổ.
Xác định thông số sóng đổ:
- Xác định chiều cao, chiều dài, độ vượt cao của sóng đổ i%;
- Phân vùng sóng đổ lần cuối.

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 1


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
STT

7.
8.

9.
10.
11.

Công việc

Thời hạn
(tuần thứ)

Thực hiện

Xác định thông số sóng tại chân công trình:
- Xác định chiều cao, chiều dài, độ vượt cao, trạng thái của sóng i%;
- Xác định thông số sóng nhiễu xạ.
Xác định cao trình đỉnh đê, kích thước thềm đá:
- Cao trình đỉnh đê;
- Cao trình thềm đá;
- Kích thước thềm đá.
Xác định tải trọng sóng lên tường đứng (theo goda):
- Xác định tải trọng sóng tới;
- Xác định tải trọng sóng nhiễu xạ;
Xác định kích thước thùng chìm:
- Xác định bề rộng thùng chìm theo điều kiện ổn định trượt;
- Xác định bề rộng thùng chìm theo điều kiện ổn định lật;
- Chọn bề rộng thùng chìm.
Xác định kích thước đê mái nghiêng:
- Xác định kích thước khối phủ bên trong và bên ngoài;
- Xác định kích thước viên đá lớp lót, lõi;
- Xác định chiều dày lớp phủ và lớp lót;


1.3 Quy cách:
1. Nêu ngắn gọn lý thuyết áp dụng trước khi tính.
2. Các hình vẽ minh họa, bảng biểu, đồ thị phải có tên, đánh số thứ tự.
3. Các công thức phải được đánh số thứ tự.
4. Nếu áp dụng tin học trong tính toán, phải đưa vào phụ lục.
5. Thuyết minh khổ A4, bìa Nilon, các đồ thị vẽ trên giấy kẻ ly (khuyến khích làm bằng vi tính) bao gồm các
phần theo trình tự sau:
- Bìa ngoài;
- Nhiệm vụ TKMH;
- Mục lục;
- Nội dung tính toán;
- Phụ lục tính toán (nếu áp dụng tin học);
- Tài liệu tham khảo.
6. Bản vẽ: gồm hai bản: kết cấu và bố trí công trình trên bình đồ, tia khúc xạ.

- Kết cấu: mặt bằng, cắt dọc, cắt ngang, mặt cắt ngang gốc đê, kết cấu khối phủ,
thùng chìm, thống kê khối lượng vật liệu, thông số sóng dọc theo công trình;
- Bố trí công trình: mặt bằng bố trí công trình, sơ đồ tia khúc xạ,.
1.3.1 Thưởng, phạt:
- Áp dụng tin học: ........................................................................................................
- Nộp sớm: ....................................................................................................................
-Trình bày đẹp, đúng quy cách: ...................................................................................
- Lý do khác: ................................................................................................................

1.3.1.1 Phạt:
- Không áp dụng tin học: ..............................................................................................
- Chậm tiến độ: .............................................................................................................

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên

Lớp CTT49_ĐH

Trang: 2


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
-Trình bày xấu, không đúng quy cách: ........................................................................
- Lý do khác: ................................................................................................................

1.3.1.2 Đánh giá của giáo viên hướng dẫn:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Giáo viên hướng dẫn

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 3


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Chương 2

XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ SÓNG
2.1 Tính toán thông số gió
2.1.1 Chuyển vận tốc gió sang điều kiện mặt nước

Khi xác định tham số sóng và nước dồn cần chuyển vận tốc gió sang điều kiện mặt nước. Tốc độ gió trên
10m so với mực nước trên biển được xác định theo công thức sau:
vW = Kf.Kt.vt
Trong đó:
- vt - Tốc độ gió ở độ cao 10m trên mặt đất, lấy trong khoảng 10’ với suất bảo đảm đã xác định.(vt =15 m/s)
- Kf - Hệ số tính đổi tốc độ gió bằng máy đo, xác định theo công thức:

K f = 0,675 +

4,5
4,5
⇒ K f = 0,675 +
= 0,975
vt
15

- Kt - Hệ số tính đổi tốc độ gió sang điều kiện mặt nước, K t = 1 khi tốc độ gió Vt đo trên địa hình là bãi cát
bằng phẳng và xác định theo bảng 2.3 với các dạng địa hình khác.
A: địa hình trống trải (bờ biển, đồng cỏ, rừng thưa, đồng bằng).
B: thành phố rừng rậm hoặc địa hình tương tự có chướng ngại vật phân bố đều, chiều cao hơn 10m so với
mặt đất.
C: địa hình thành phố với chiều cao hơn 25m.

Bảng 2.1.1.1.1.1. Xác định Kt
Tốc độ gió vt
(m/s)

Giá trị Kt khi địa hình thuộc loại
A


B

C

10
15
20
25
30
35
40

1,10
1,10
1,09
1,09
1,09
1,09
1,08

1,30
1,2
1,26
1,25
1,24
1,22
1,21

1,47
1,44

1,42
1,39
1,38
1,36
1,34

Vì địa hình theo đề bài cho là loại C nên Kt = 1,44
Vậy vW = Kf.Kt.vt = 0,975. 1,44. 15 = 21,06 (m/s)

2.1.2 Xác định đà gió
Khi xác định sơ bộ các thông số sóng thì giá trị của đà gió (m) đối với vận tốc tính toán v W (m/s) cho trước
được xác định theo công thức:

LW = K vis .

ν
vW

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 4


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
Trong đó:
Kvis - hệ số lấy bằng 5.1011.
n - hệ số nhớt động học của không khí lấy bằng 10-5 m2/s.
Giá trị đà gió lớn nhất LW (m) cho phép lấy theo bảng đối với vận tốc gió tính toán cho trước.


LW = K vis .

ν
10−5
= 5.1011.
= 2,374.105 ( m) = 237, 4( km)
vW
21, 06

Nhận thấy L = 237,4 km < 1600 km là giá trị đà gió lớn nhất cho phép tra bảng 2.4 giáo trình “Bài giảng

LW =

Công trình bảo vệ bờ biển” ⇒ thấy thõa mãn lấy

237,4 (km)

2.2 Xác định mực nước lan truyền sóng
2.2.1 Chiều cao nước dâng do gió
Chiều cao nước dâng do gió (∆hset) được xác định qua quan trắc thực tế. Nếu không có số liệu quan trắc thực
tế thì có thể xác định ∆hset theo phương pháp đúng dần (coi độ sâu đáy biển là hằng số).

∆hset = K W .

v w2 .LW
. cos α w + ∆hb
g (d + 0,5.∆hset )

Trong đó:

∆hb - nước dâng do bão (chênh lệch áp suất),

∆h b =

∆P
γn
.

Lấy ∆hb = 0
∆hset - nước dâng do nước dồn và bão;
LW - đà gió;
vW - vận tốc gió tính toán;

2.2.2 Xác định mực nước lan truyền sóng

2.2.2.1 Chiều cao nước dâng do gió
Chiều cao nước dâng do gió (∆hset) được xác định qua quan trắc thực tế. Nếu không có số liệu quan trắc
thực tế ta có thể xác định có thể xác định ∆hset theo phương pháp đúng dần (coi độ sâu đáy biển là hằng số).

∆hset

v w2 .LW
= KW .
. cos α w + ∆hb
g ( d + 0,5.∆hset )
(2.1)

Trong đó:
∆hb - nước dâng do bão (chênh lệch áp suất),


∆h b =

∆P
γn

. Lấy ∆hb = 0
∆hset - nước dâng do nước dồn và bóo;
LW - đà gió;
vW - vận tốc gió tính toán;

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 5


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
d - độ sâu trung bình trên đà gió được xác định theo công thức:
d = ∇MNCTK - ∇Đáy trên đà gió
∇MNCTK = 1,8m
→ d = 1,8- (-20) = 21,8m
aW - tính đến góc hợp bởi phương gió thổi và đường pháp tuyến của bờ( = 30o)
KW - hệ số lấy theo bảng 2-5:

KW = 2,1954.10-6

Vậy thay vào phương trình:
0,5g.∆h2set + (gd - ∆hb.0,5).∆hset - KWv2W.L.cosα - gd∆hb = 0
0,5.9,81. ∆h2set + (9,81.21,8 - 0.0,5). ∆hset – 2,1954.10-6.21,062.2,374.105.0,866 = 0

4,905. ∆h2set + 210,92.∆hset – 200,183 = 0
Giải phương trình ta có: ∆hset =0,629 m

2.2.2.2 Mực nước lan truyền sóng:
∇mực nước lan truyền sóng = ∇MNTT + ∆hset
∇ mực nước lan truyền sóng = 1,8 + 0,629 = +2,43 m

2.3 Xác định thông số sóng khởi điểm
2.3.1 Xác định chiều cao, chu kì, chiều dài sóng trung bình:
hd

T

Chiều cao trung bình
(m) và chu kỳ trung bình của sòng (s) ở vùng nước sâu phải xác định theo đường
cong bao trên cùng ở đồ thị 2.1- giáo trình Công trình bảo vệ bờ biển, căn cứ vào giá trị các đại lượng không thứ

g.t g.L g .d
vω vω2 vω2
nguyên :
;
;
kỳ trung bình của sóng.

g .h g.T
Vω2 Vω
để xác định các trị số

;


,lấy các trị số bé nhất tìm được để tính chiều cao và chu

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 6


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Hình 2.3.1.1.1. Đồ thị xác định chiều cao chu kỳ sóng
Áp dụng
Có VW = 21,06 m/s

 gd 9,81.21,8
V 2 = 21, 06 2 = 0, 475
g .h
g .T
 W
⇒
= 3, 0; 2d = 0, 05

Vω
Vω
 gt = 9,81.21600 = 10060
VW
21, 06

 gd 9,81.21,8

V 2 = 21, 062 = 0, 475
g.h
g .T
 W
⇒
= 2,8; 2d = 0, 04

Vω
Vω
 gL = 5251
2
VW
Lấy cặp giá trị nhỏ hơn ta có:

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 7


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
⇒

gh
= 0, 04 ;
VW 2

h=


gT
= 2,8
VW

0, 04.21, 06 2
21, 06.2,8
= 1,8( m) ; T =
= 6( s)
9,81
9,81

2.3.2 Phân vúng sóng khởi điểm
Chiều dài trung bình của sóng được xác định theo công thức:
2

gT
9,81.62
λ=
=
= 56, 23 (m)
2π
2.3,14

Có

λd/2 = 56,23/2 = 28,12 (m) > d = 21,8 (m)

Dựa vào đồ thị hình 2-1 ta xác định được vùng sóng khởi điểm là sóng nước nông . Vì sóng khởi điểm là
sóng nước nông nên ranh giới của sóng khởi điểm là vùng có độ dốc i< 0,001 (xét trên mặt cắt dọc theo phương của
gió)


Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 8


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Chương 3

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 9


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Chương 4 Xác định thông số sóng biến dạng:

4.1 Xác định chiều cao, chiều dài, độ vượt cao của sóng i %
Khi xác định độ ổn định và độ bền của công trình suất bảo đảm tính toán của chiều cao sóng trong hệ sóng
được lấy theo bảng 2.1 giáo trình “Bài giảng Công trình bảo vệ bờ biển”. Với công trình đê chắn sóng hỗn hợp có
mái dốc gia cố bằng đá đổ tra được suất bảo đảm tính toán của chiều cao sóng là i=2%.

4.1.1 Chiều cao sóng biến dạng
Căn cứ vào độ sâu và đo khoảng cách trên bình đồ ta tính được độ dốc đáy:


Bảng 4.1.1.1.1.1. Tính toán độ dốc đáy
D=d+MNLTS(m) (di+di+1)/2 Khoảng cách li Độ dốc đáy i
15.43
0.011
14.76
120
14.08
0.013
13.28
126
12.48
0.029
11.48
69
10.48
0.045
9.05
74
7.62
0.005
7.07
109
6.52
6.08
59
0.014
5.63
h d = 1,8m
Với những vùng có độ dốc i < 0,001 thì hi =

Chiều cao sóng có suất bảo đảm 2% ở vùng nước nông với độ dốc đáy > 0,001 được xác định theo công
thức:

K t .K r .K l .K 2% .hd
h2% =

d
λd
kt - hệ số biến hình ,được xác đinh theo hình 2.2 bằng đường cong 1 và tỉ số

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 10


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Hình 4.1.1.1.2. Sơ đồ xác đinh Kt
kl - hệ số tổn thất xác định theo bảng 2-6. Giáo trình “ Công trình bảo vệ bờ và đê chắn sóng” ứng với các

d
λd
giá trị đã biết của độ dốc đáy i và đại lượng

g .L
= 5251
Vw2
ki – hệ số được xác định như vùng nước sâu phụ thuộc


g.d
= 0, 475
Vw2
và

g .d
= 0, 475
Vw2
điểm là sóng nước nông, tra đồ thị theo
k2%=2,09. Ta chọn giá trị bé k2%=2,09.

. Vì sóng khởi

g .L
= 5249
Vw2
được k2%=2,13. tra theo

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

được

Trang: 11


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG


Hình 4.1.1.1.3. Đồ thị xác định Ki
kr - được xác định theo công thức xác định hệ số khúc xạ
Hệ số khúc xạ được xác định theo công thức:

kr =

ad
a

Trong đó:
ad - khoảng cách giữa các tia sóng cạnh nhau vùng nước sâu (m)
a - khoảng cách giữa chính các tia sóng đó nhưng theo đường thẳng vẽ qua một điểm cho trước ở vùng
nước nông (m)
Việc xác định các giá trị ad , a được thực hiện như sau :
- Vẽ tia khúc xạ :
+ Trơn hoá đường đồng mức;
+ Vẽ đường trung bình của đường đồng mức;
+ Tại giao của tia sóng với đườg trung bình của đườg đồg mức ta vẽ đườg vuôg góc với tiếp tuýên của
đườg đồng mức tại đó

λd
+ Xác định giá trị d i/

λd
và di+1/

λd

ứng với 2 đường đồng mức trước và sau đường đồng mức trung bình


λd

thứ i. Căn cứ vào 2 giá trị di/
và di+1/
và α1 tra sơ đồ khúc xạ hình 2.4 giáo trình “Đê chắn sóng và
Công trình bảo vệ bờ biển” hoặc ta được ∆αi chính là góc lệch của tia khúc xạ so với phương tia tới.
+ Tiếp tục xác định góc lệch ∆αi+1 cho điểm cần tính tiếp theo với cách tính tương tự như trên. lúc này tia
khúc xạ của của vùng sóng trước đóng vai trò là tia sóng tới
+ Đo khoảng cách giữa hai tia song khi chưa bị khúc xạ và khi đã bị khúc xạ để xác định các giá trị a d và a.

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 12


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
Chọn khoảng cách giữa 2 tia sóng ở vùng sóng nước sâu là a =25m
Vẽ các tia khúc xạ lên bình đồ ta xác định được a là khoảng cách giữa các tia sóng vùng nước nông.

Hình 4.1.1.1.4.

Sơ đồ khúc xạ sóng

Tiến hành vẽ trên bình đồ và tính toán ta có bảng sau :

Bảng 4.1.1.1.4.1. Tính toán
d(m)


d/

λd

Tia 1(độ)
α1

∆α1

kr cho chùm tia thứ 1

Tia 2 (độ)
α2

a (m)

Kr

∆α2

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 13


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

15.43

14.08
12.48
10.48
7.62
6.52
5.63

0.27
34

1.8

46

1.2

25.95

0.982

36

2.1

37

1.9

28.31


0.940

38

8.2

41

2.2

33.26

0.867

30

1.2

42

4.6

45.35

0.742

25

6.2


44

3.8

55.47

0.671

10

4.8

32

2.6

66.23

0.614

0.25
0.22
0.19
0.14
0.12
0.10
Bảng 4.1.1.1.4.2. Tính toán

d(m)
14.08

12.48
10.48
7.62
6.52
5.63

λd

d/
0.25

kr cho chùm tia thứ 2

Tia 3(độ)
α3
∆α3

Tia 4 (độ)
α4
∆α4

a (m)

Kr

37

2.2

40


2.1

17.55

1.194

32

6.4

34

3

11.51

1.474

33

0.9

38

4.6

4.98

2.241


25

4.4

29

3.8

1.4

4.226

22

3.7

27

1.93

3.44

2.696

0.22
0.19
0.14
0.12
0.10


Sau khi tổng hợp tính toán ta có kết quả sau:

Bảng 4.1.1.1.4.3. Kết quả tính Hi=2% chùm tia 1
d

d/λd
14.76
13.28
11.48

0.26
0.24
0.20

gL/Vw2

g.d/ Vw2

5251
5251
5251

0.33
0.29
0.25

i
0.011
0.013

0.029

Kt
0.93
0.92
0.92

Kr
0.982
0.940
0.867

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

K1
0.75
0.74
1.00

K2%
2.09
2.09
2.09

H2%

hd
1.80

1.80
1.80

2.576
2.407
2.994

Trang: 14


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
9.05
7.07
6.08

0.16
0.13
0.11

5251
5251
5251

0.20
0.16
0.13

0.045
0.005
0.014


0.91
0.92
0.99

0.742
0.671
0.614

1.00
0.87
0.86

2.09
2.09
2.09

1.80
1.80
1.80

2.542
2.021
1.968

Bảng 4.1.1.1.4.4. Kết quả tính Hi=2% chùm tia 2
d

d/λd
13.28

11.48
9.05
7.07
6.08

0.24
0.20
0.16
0.13
0.11

gL/Vw2

g.d/ Vw2

5251
5251
5251
5251
5251

0.29
0.25
0.20
0.16
0.13

i
0.013
0.029

0.045
0.005
0.014

Kt
0.92
0.92
0.91
0.92
0.99

Kr
1.194
1.474
2.241
4.226
2.696

K1
0.74
1.00
1.00
0.87
0.86

H2%

hd

K2%

2.09
2.09
2.09
2.09
2.09

1.80
1.80
1.80
1.80
1.80

3.057
5.090
7.670
12.724
8.635

4.1.1.2 Chiều dài sóng biến dạng
Bước sóng truyền từ vùng nước sâu vào vùng nước nông phải xác định theo đồ thị 2.6 giáo trình “Bài giảng

d h1%
,
λd gT 2
Công trình bảo vệ bờ” từ các đại lượng
sóng vùng nước sâu.

trong đó chu kỳ T của sóng nước nông được lấy bằng chu kỳ

Vậy để tính được chiều dài sóng tại các vị trí cần tính chiều cao sóng với suất bảo đảm tại các vị trí theo công

thức tính cho chiều cao sóng với suất bảo đảm 2% và các hệ số K ti, Kri, Kli không đổi, chỉ thay K2% bằng K1%. Tra đồ
hình 2.3 với gL/Vw2 = 5251 ta được K1% = 2,28
Ta có chiều cao sóng tại các điểm với suất bảo đảm 1% là:

Bảng 4.1.1.2.1.1. Kết quả tính Hi=1% chùm tia 1
d

d/λd
14.76
13.28
11.48
9.05
7.07
6.08

0.26
0.24
0.20
0.16
0.13
0.11

gL/Vw2

g.d/ Vw2

5251
5251
5251
5251

5251
5251

0.33
0.29
0.25
0.20
0.16
0.13

i
0.011
0.013
0.029
0.045
0.005
0.014

Kt
0.93
0.92
0.92
0.91
0.92
0.99

Kr
0.982
0.940
0.867

0.742
0.671
0.614

K1
0.75
0.74
1.00
1.00
0.87
0.86

H1%

hd

K1%
2.28
2.28
2.28
2.28
2.28
2.28

1.80
1.80
1.80
1.80
1.80
1.80


2.810
2.626
3.266
2.773
2.205
2.147

Bảng 4.1.1.2.1.2. Kết quả tính Hi=1% chùm tia 2
d

d/λd
13.28
11.48
9.05
7.07
6.08

0.24
0.20
0.16
0.13
0.11

Căn cứ vào tỷ số

gL/Vw2

g.d/ Vw2


5251
5251
5251
5251
5251

0.29
0.25
0.20
0.16
0.13

2

H1%/gT và d/

i
0.013
0.029
0.045
0.005
0.014

Kt
0.92
0.92
0.91
0.92
0.99


Kr
1.194
1.474
2.241
4.226
2.696

K1
0.74
1.00
1.00
0.87
0.86

K1%
2.28
2.28
2.28
2.28
2.28

λ λd

λ
tra đồ thị hình 2.5 xác định được

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH


/

H1%

hd
1.80
1.80
1.80
1.80
1.80

3.335
5.552
8.368
13.881
9.420

λ
và suy ra

:

Trang: 15


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Hình 4.1.1.2.2. Đồ thị xác định

λ


và

λ sur

Bảng 4.1.1.2.2.1. Bảng tính toán chiều dài sóng biến dạng chùm tia 1

ST
T
1
2
3
4
5
6

d

H1%

14.76
2.810
13.28
2.626
11.48
3.266
9.05
2.773
7.07
2.205

6.08
2.147

H1%/gT2
0.008
0.007
0.009
0.008
0.006
0.006

d
λd

λ
λd

0.26

0.92
6

0.24
0.20
0.16
0.13
0.11

0.91
0.88

0.79
0.74
5
0.72
5

λ

52.
07
51.
17
49.
48
44.
42
41.
89
40.
77

Bảng 4.1.1.2.2.2. Bảng tính toán chiều dài sóng biến dạng chùm tia 2

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 16



TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

ST
T

d

H1%

H1%/gT2

d
λd

λ
λd

13.28
0.009

1

3.335

0.895
0.24

11.48
0.016


2

5.552

0.925
0.20

9.05
0.024

3

8.368

1.000
0.16

7.07
0.039

4

13.881

1.000
0.13

6.08

5


0.027
9.420

1.000
0.11

λ

50
.3
3
52
.0
1
56
.2
3
56
.2
3
56
.2
3

4.1.1.3 Xác định độ vượt cao của sóng biến dạng
Độ cao đỉnh sóng trên mực nước tính toán ηc lấy theo đồ thị hình 2.3 giáo trình “Bài giảng Công trình bảo vệ

d h2%
,

λd g T 2
bờ biển” dựa theo

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 17


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Hình 4.1.1.3.1. Đồ thị xác định

ηc

Bảng 4.1.1.3.1.1. Bảng tính toán độ vượt cao của sóng biến dạng chùm tia 1

ST
T
1
2
3
4
5
6

d

H2%


14.76
13.28
11.48
9.05
7.07
6.08

2.576
2.407
2.994
2.542
2.021
1.968

H2%/gT2
0.007
0.007
0.008
0.007
0.006
0.006

d
λd

0.26
0.24
0.20
0.16

0.13
0.11

ηc/hi

ηc

0.58
0.564
0.62
0.657
0.622
0.659

1.49
1.36
1.86
1.67
1.26
1.30

Bảng 4.1.1.3.1.2. Bảng tính toán độ vượt cao của sóng biến dạng chùm tia 2

ST
T

d

H2%


H2%/gT2

d
λd

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

ηc/hi

ηc
Trang: 18


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

1
2
3
4
5

13.2
8
3.057
11.48 5.090
9.05 7.670
7.07 12.724
6.08 8.635


0.009

0.24
0.20
0.16
0.13
0.11

0.014
0.022
0.036
0.024

0.638

1.95

0.664
0.794
0.782
0.786

3.38
6.09
9.95
6.79

4.1.2 Phân vùng sóng đổ
Ranh giới vùng sóng biến dạng chính là vị trí sóng đổ lần đầu, được xác định như sau :

Cho tia sóng khúc xạ đến tận đường bờ ( coi như sóng chưa đổ ). Từ các giá trị h i xác định các giá trị dcri
tương ứng theo đồ thị hình 2.2 giáo trình .Vị trí sóng đổ lần đầu chính là vị trí mà di = dcri

Bảng 4.1.2.1.1.1. Xác định dcr cho chùm tia 1

ST
T
1
2
3
4
5
6

hii

di

H2%

14.76
13.28
11.48
9.05
7.07
6.08

2.576
2.407
2.994

2.542
2.021
1.968

g.T 2

0.007
0.007
0.008
0.007
0.006
0.006

d cr

i
0.011
0.013
0.029
0.045
0.005
0.014

λd

0.062
0.062
0.053
0.046
0.052

0.052

dcri
3.37
3.37
2.81
2.59
2.81
2.81

Nhận thấy sóng biến dạng tiến đến đường bờ nhưng vẫn chưa đổ.

Bảng 4.1.2.1.1.2. Xác định dcr cho chùm tia 2

ST
T
1
2
3
4
5

hii

di

H2%

13.28
11.48

9.05
7.07
6.08

3.057
5.090
7.670
12.724
8.635

g.T 2

0.009
0.014
0.022
0.036
0.024

d cr

i
0.013
0.029
0.045
0.005
0.014

λd

0.092

0.096
0.186
0.4
0.25

dcri
5.17
5.40
10.46
22.49
14.06

Dựa vào phần mềm mathcad ta có:

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 19


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

Hình 4.1.2.1.2. Xác định vị trí sóng đổ lần đầu
Giao cuả hai đồ thị f(hi ;di ) và g( hi;dcri ) là giá trị di = dcri = dcr = 9,51 m
Vậy từ độ sâu dcr = 9,51 m trong phạm vi chùm tia 2 tiến vào gần bờ là vùng sóng đổ, thông số sóng vùng
này tính toán theo vùng sóng đổ. Các giá trị thông số sóng từ vị trí này trở ra xa giữ nguyên giá trị của vùng sóng
biến dạng.
Kẻ đường song song với đường mực nước lan truyền sóng, cách một khoảng 9,51 m cằt đường đáy tại vị trí
nào thì đó là vị trí sóng đổ lần đầu.

Theo như tính toán được thì MNLTS = +2,43
m vậy cao trình sóng đổ lần đầu có cao trình là +2,43 – 9,51 = -7,08 m và có độ sâu so với MNTT là 1,8 – (7,08) = 8,88 m

4.2 Xác định thông số sóng đổ
4.2.1 Xác định chiều cao,chiều dài, độ vượt cao của sóng i%

4.2.1.1 Xác định chiều cao song đổ với suất bảo đảm 2%
Chiều cao sóng đổ hsur,i% được tính bằng cách nhân chiều cao sóng đổ h sur,1% với hệ số Ki tra trong bảng 2-11
giáo trình “Bài giảng Công trình bảo vệ bờ”. Với i =2% ta tra được Ki = 0,96

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 20


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
+ Chiều cao sóng đổ hsur,1% xác định theo đồ thị 2.5 giáo trình “Bài giảng Công trình bảo vệ bờ” phụ thuộc

d
λd
độ dốc i và tỉ số

.

d cr

λd
Có :


⇒

= 9,51/56,23 = 0,17.Vì vùng này chủ yếu có độ dốc đáy > 0,02 nên tra theo đường số 4 của đồ thị

hsur1%
g .T

2

= 0, 008 ⇒ hsur1% = 0,008.9,81.6 2 = 2,82m.

2.5.
+Chiều cao sóng đổ với suất bảo đảm 2%: hsur2%= hsur,1%.K2% =2,82.0,96 = 2,70 m.

4.2.1.2 Chiều dài sóng đổ
d cr
λd

λ sur
Chiều dài vùng sóng đổ

d cr

λd
= 0,17 ⇒

Có

được xác định theo


λ sur
=1
λd

và đường cong bao trên cùng của đồ thị 2-6

λsur = 56, 23(m)
⇒

4.2.1.3 Độ vượt cao của sóng đổ
d cr
λd
Độ lệch của đỉnh sóng so với MNTT được xác định theo

η sur
= 0,92
hi

d cr

λd
Có

và đường cong bao trên cùng của đồ thị 2.3

= 0,17

⇒


⇒ ηsur = 0,92.2,7=2,48 (m)

4.2.2 . Độ sâu sóng đổ lần cuối và phân vùng mép nước
Độ sâu sóng đổ lần cuối khi độ dốc không đổi được xác định theo công thức :

d cru = k un−1 × d cr
( 2-5)
Với i = 0,045 tra bảng 2.8 ta được ku=0,37
Trong đó :
- n: Số lần sóng đổ thoả mãn lấy từ n=2,3,4 với điều kiện thoả mãn bất phương trình

k un−2 ≥ 0,43

0,37 2− 2 = 1 ≥ 0, 43

k un−1 ≤ 0,43

0,37 2−1 = 0,37 ≤ 0, 43

Chon n=2 
⇒ n =2 là thoả mãn => dcr,u=0,37 x 9,51= 3,51 (m)
Kẻ đường song song với đường mực nước lan truyền sóng, cách một khoảng 3,51 m cằt đường đáy tại vị trí
nào thì đó là vị trí sóng đổ lần cuối

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 21



TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
Theo như tính toán được thì MNLTS = +2,43 m vậy cao trình sóng đổ lần cuối có cao trình là +2,43 – 3,51 =
-1,08 m và có độ sâu so với MNTT là 1,8 – (-1,08) = -2,88 m

4.3 Xác định thông số sóng tại chân công trình
Do công trình chạy dài trên mặt bằng, đi qua các vùng sóng biến dạng, sóng đổ và sóng leo nên tải trọng sóng
tác dụng lên các đoạn đê này khác nhau. Mặt khác, địa hình đáy biển có độ dốc thay đổi, ta chia chiều dài đê thành 3
vùng tính toán là đầu đê (đoạn thẳng AB), đoạn thân đê ( BC) và đoạn gốc đê (CD). Trong mỗi đoạn thì lại được
chia ra các phân đoạn nhỏ để tránh hiện tượng lún không đều, mỗi phân đoạn có độ dài từ 25 - 45m.

4.3.1 Xác định chiều cao,chiều dài, độ vượt cao và trạng thái sóng i%

4.3.1.1 Xác định chiều cao, chiều dài, độ vượt cao trạng thái của sóng i%:
Ta tính với hai điểm :
Điểm phần đầu công trình có d = 5,19+2,43=7.62 m nằm trong vùng sóng biến dạng được phân vùng bởi
chùm tia thứ nhất.
Điểm giữa công trình có d = 4,09+2,43=6,52 m nằm trong vùng sóng đổ được phân vùng bởi chùm tia thứ
hai.

d
= 0,135
λd

Tính thông số sóng biến dạng với d = 7,62 m và i = 0,045
Chiều cao sóng biến dạng được xác định theo công thức:

hi = k t k r k l k i hd
Trong đó:


ad
= 0, 742
a
kt = 1,25;

kr =

;

kl = 1,0;

ki=1% = 2,09; ki=2% = 2,28

→ h1% = 1,25.0,742.1.2,28.1,8 = 3,8 m
→ h2% = 1,25.0,742.1.2,09.1,8 = 3,5 m

d
= 0,135
λd
Chiều dài sóng biến dạng tra theo đồ thị 2-6 với

λ
λd

= 0, 72

h2%
3,5
=
= 0, 01

2
g .T
9,81.62
→

và

λ = 0, 72.56, 23 = 40, 48
→

m

d
= 0,135
λd
Độ vượt cao của đỉnh sóng được xác định theo đồ thị 2-3 với

ηc
= 0,5
h2%

h2%
3,5
=
= 0, 001
2
g .T
9,81.62
→


và

η c = 0,5.3,5 = 1, 75
→

m

Tính thông số sóng đổ với d = 6,52 m và i = 0,005

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 22


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
d cr

Chiều cao sóng đổ được xác định bằng cách tra đồ thị 2-.5 theo các hệ số:
hsur,1%

λd

và

d cr
6,52
=
= 0,116

λd 56, 23

gT 2

. Ta có:
Vì vùng này độ dốc đáy ≤ 0,02 nên ta tra theo đường số 2 của đồ thị 2.5.
hsur ,1%
gT 2

= 0, 0078

→ hsur ,1% = 0, 0078.9,81.62 = 2, 75

Ta được

(m)

Chiều cao sóng đổ với suất bảo đảm 2%: hsur2%= hsur,1%.K2% =2,75.0,96 = 2,6 m.

d

λd

Chiều dài sóng đổ được xác định bằng cách tra đồ thị 2.6 theo
và đường cong
bao trên.
d cr
6,52
λ sur
=

= 0,116
= 0,85
λd 56, 23
→ λ sur = 0,85.56, 23 = 47,8
λd
Với
→
(m)
gd
= 0,14
Vw2

Ta có :
đồ thị hình 2-2 → ki = 1,8 → hi = 1,8.2,06 = 3,7 m
Độ vượt cao của sóng đổ được xác định theo đường cong bao trên cùng của đồ thị

2.3 với

η
d
= 0,116 → c , sur = 0, 78
λd
hi

→ ηc,sur = 0,78.3,7 = 2,89 (m)

4.3.1.2 Chiều cao sóng leo i=2%
- Chiều cao sóng leo hrun1% :
hrun1% = kr.kp. ksp .krun. h1%
h1%-Chiều


cao sóng nước sâu với suất bảo đảm 1%, tại độ sâu xuất hiện song leo

d=3,51 m tính được h1% = 2,38 m
kr, kp - các hệ số nhám và hệ số cho nước thấm qua, lấy theo bảng 2-9 giáo, với mái dốc là đá đổ tra bảng ta
được kr = 0,7 và kp 0,5.

ϕ
ksp- Lấy theo bảng 2-10 giáo trình “Bài giảng Công trình bảo vệ bờ”, với góc ctg(
suy ta được ksp = 1,25

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

)= 2, tra bảng và nội

Trang: 23


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG

λd
56, 23
=
= 23, 62
hd 1%
2,38
krun - hệ số lấy theo đồ thị 2.8 giáo trình “Bài giảng Công trình bảo vệ bờ”, với
tra đồ thị ta được: krun = 1,56


,

Hình 4.3.1.2.1. Đồ thị xác định Krun
Thay các hệ số vào ta được:
hrun1% = 0,7.0,5.1,25.1,56.2,38 = 1,62 m

α=
300, tra bảng 2-12 ,2-

- Chiều cao sóng leo hrun2% thuộc vùng không được che chắn với góc của sóng tới

kα = 0, 79

11 giáo trình “Bài giảng Công trình bảo vệ bờ” được hệ số

và ki=k2%=0,96 ta được:

kα
hrun2% = hrun1%.ki.

= 1,62.0,96.0,79 = 1,23 m

Theo các tính toán ở trên thì ta có được thông số sóng tại chân phân đoạn công trình biển như sau:

Bảng 4.3.1.2.1.1. Thông số sóng tại chân công trình
Thông số sóng

Phân đoạn công
trinh


Độ sâu điểm chọn tính
toán

Chịu ảnh hưởng vùng
sóng

h (m)

Đầu đê(AB)

7,62
6,52
3,51

Sóng biến dạng

3,5

40,48

1,75

Sóng đổ
Sóng leo

2,6
1,23

47,8


2,89

Thân đê(BC)
Gốc đê(CD)

λ
(m)

η
(m)

4.3.2 Xác định các thông số sóng nhiễu xạ.
Chiều cao sóng nhiễu xạ hdif (m) trong khu nước được che chắn xác định theo công thức:
hdif = kdif.hi
Trong đó :
Kdif : hệ số nhiễu xạ.

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 24


TKMH: ĐÊ CHẮN SÓNG
hi : chiều cao sóng tới với suất bảo đảm i%, hi phải lấy ở ngay vị trí bắt đầu nhiễu xạ.
Chiều dài tính toán của sóng được lấy bằng chiều dài sóng khởi điểm

sóng được lấy tại đầu đê


λ

λ

ở cửa vào của khu nước. Chiều dài

= 40,48 (m)

Do hướng sóng chính tác dụng vào 1 đê nên ta tính toán nhiễu xạ qua 1 đê:
BNX

BKS
§iÓm tÝnh
r
β-

β+

ϕ

§ª

Sãng tíi

Hình 4.3.2.1.1. Nhiễu xạ qua 1 đê
K dif , s =

1
1+ a


Trong đó:
5



r
r

a = 0,5th  0, 7. ÷. (thϕ ). 1 + 0,9.β . 3 .cthϕ ÷
÷
λ
λ




ϕ - Góc hợp giữa biên khuất sóng và đập ϕ=1100=1,92 (radian)
β - góc hợp bởi BKS và tia tới điểm tính. Nếu điểm tính nằm phía trong biên khuất sóng thì lấy dấu dương,
nằm ngoài lấy dấu âm
BNX được xác định bằng khoảng cách từ BKS tương ứng theo công thức:

li  ri  
λ
=   . tg 1,1. 3 .thϕ i
λ λ 
ri







li - khoảng cách từ điểm cần vẽ thuộc BKS tới BNX
ri - Bán kính từ đầu đê tương ứng tới điểm tính

Giáo viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Đại Việt
Sinh viên: Hồ Đình Nguyên
Lớp CTT49_ĐH

Trang: 25