Tải trọng sóng tác động lên cấu kiện tiêu sóng trụ rỗng tại đỉnh đê biển theo lý thuyết và thực nghiệm

Dọc bờ biển nước ta có nhiều công trình kè bảo vệ dạng mái nghiêng kết hợp tường đỉnh để giảm lưu lượng sóng tràn và giảm chiều cao đê giảm giá thành. Kết cấu tường đỉnh cao tạo ra sóng phản xạ lớn, lực tác động vào tường và phần mái nghiêng lớn. Xuất phát từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu mũi nhọn “Công trình bảo vệ bờ biển, bờ sông” thuộc Viện Thủy Công đã đề xuất cấu kiện tiêu sóng hình trụ rỗng trên đỉnh đê biển có nhiệm vụ tiêu sóng, giảm lưu lượng tràn, giảm chiều cao đắp đê, giảm áp lực tác dụng lên phần mái nghiêng đảm bảo ổn định hơn. Cấu kiện tiêu sóng hình trụ rỗng đặt trên đỉnh đê, trên mặt tiếp sóng có đục lỗ giảm sóng, vật liệu bằng bê tông cốt thép cường độ cao. Các cấu kiện được chế tạo hoàn chỉnh trong nhà máy và thi công lắp ghép nên đảm bảo chất lượng, giảm thời gian thi công. Bằng thí nghiệm mô hình, các tác giả đo đạc xác định tải trọng tác dụng của sóng lên cấu kiện tiêu sóng trụ rỗng tại đỉnh đê trong mô hình vật lý cho kết quả phù hợp với lý thuyết của Tanimoto (1994a) trong điều kiện sóng không vỡ. Trường hợp sóng vỡ, tải trọng sóng không áp dụng theo lý thuyết của Tanimoto. Trong cùng điều kiện sóng vỡ tại vị trí mực nước, tải trọng sóng tác động lên cấu kiện tiêu sóng đỉnh chỉ bằng khoảng 14%-45% so với lực tác động lên tường đứng (Minikin) [[6]], [[7]].

1. ĐẶT VẤN ĐỀ*

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU

2.1. Phương pháp giải tích

2.2. Phương pháp thí nghiệm mô hình vật lý

2.3. Số liệu thí nghiệm và tính toán

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Văn Thái, Nguyễn Hải Hà, Phạm Đức Hưng, Nguyễn Duy Ngọc, Phan Đình Tuấn, Nguyễn Thanh Tâm và nnk (2016), “Nghiên cứu giải pháp đê rỗng giảm sóng gây bồi kết hợp trồng rừng ngập mặn bảo vệ bờ biển Tây tỉnh Cà Mau để góp phần bảo vệ nâng cao hiệu quả công trình”. Tuyển tập khoa học công nghệ năm 2016, Phần 1: Kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ phục vụ phòng tránh thiên tai, xây dựng và bả vệ công trình, thiết bị thủy lợi, thủy điện, trang 251-266.

[2] Thiều Quang Tuấn (2010), “Tổng quan về các nghiên cứu và phương pháp tính toán sóng tràn qua đê biển”. Tài liệu tham khảo Wadibe, Bộ môn Kỹ thuật công trình biển.

[3] A.Kortenhaus, H.Oumeraci, N.W.H. Allsop; K.J. Mcconnell; P.H.A.J.M. Van gelder; P.J. Hewson; m.walkden; g. Müller; m. Calabrese; d. Vicinanza (2001). Wave Impact Loads – Pressures and forces. EM_1110-2-1100. Chapter 5.1 P1-P35.

[4] Arkal vital Hegde, L.Ravikiran (2013). Wave-structure interaction for submerged quartercircle breakwater of different radii-refection characteristics. World academy of science, engineering and technology international journal of mechanical and mechatronics engineering. Vol:7, No:7.

[5] Goda, Y., 1974. New wave pressure formulae for composite breakwater. Copenhagen, ASCE, pp. 282 1702-1720

[6] Minikin, R.R., Breaking waves: A comment on the Genoa Breakwater, Dock and Harbour Authority, London, 1955, pp. 164-165

[7] Minikin, R.R., Winds, Waves and Maritine Structures: Studies in Harbour Making and in the Protection of Coasts, 2nd rev. ed., Griffin, London, 1963, 294 pp.

[8] Tanimoto, Namerikawa, Ishimaru and Sekimoto, 1989, A hydraulic experiment study of semi-circular Caisson breakwaters, Report of The Port And Habour Research Institute, Vol: 28, No.2

[9] Tanimoto, K., Takahashi, S., (1994). Japanese experiences on composite breakwaters. Proc. Intern. Workshop on Wave Barriers in Deepwaters. Port and Harbour Research Institute, Yokosuka, Japan, pp. 1–22

[10] Hanbin Gu, Xuelian Jiang, Yanbao Li (2008). Reseaarch on hydraulic performances of quarter circular breakwater. Chinese-German Joint Symposium on Hydraulic and Ocean Engineering, August 24-30, 2008, Darmstadt, pp.21-25

[11] Xe-LianJiang, Qing-Ping Zou, Na Zhang (2017). Wave load on submerged quarter-circular and semicircular breakwaters under irregular waves. Coastal Engineering 121 (2017) 265–277

[12] JIANG Xue-lian, ZOU Qing-ping, SONG Ji-ning (2017). Peak Dynamic Pressure on Semiand Quarter-Circular Breakwaters Under Wave Troughs. China Ocean Eng., 2017, Vol. 31, No. 2, P. 151–159

Xem bài báo tại đây: Tải trọng sóng tác động lên cấu kiện tiêu sóng trụ rỗng tại đỉnh đê biển theo lý thuyết và thực nghiệm

Tác giả:

Trần Văn Thái, Nguyễn Hải Hà, Nguyễn Thanh Tâm
Viện Thủy Công

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI