ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ ĐÊ PHÁ SÓNG BỂ CẢNG/CỬA SÔNG
DUNG QUẤT(QUẢNG NGÃI)
A Tài liệu cho trước
Nhóm tư vấn thiết kế 47B tiến hành lập dự án xây dựng tuyến đê phá sóng bảo
vệ khu vực bể cảng/cửa sông tại Dung Quất-Quảng Ngãi tiếp nhận tầu hàng lớn
nhất là 30.000 DWT, với năng lực thông qua cảng ước tính đạt khoảng 5 triệu
tấn/năm.
Bảng I-1 Tài liệu cho trước
Tần suất P
tk
(%) 5
Chiều sâu khu nước(m) 11.0
Mực nước chiều cao thiết kế(m) 2.2
Mực nước thấp thiết kế(m) 0.3
Chiều cao sóng nước sâu tk
H
so
(m)
Bảng I-3
Độ dốc sóng S
0p
0.031
Sóng khí hậu Bảng I-4
Nước dâng thiết kế(m) Bảng I-2
Dạng đê phá sóng lựa chọn Mái nghiêng
Bảng I-2 Chuỗi số liệu quan trắc nước dâng cực hạn(nhiều năm)
Thứ
Tự
Số Liệu Quan Trắc Nước
Dâng Lớn Nhất Nhiều

Sóng Nước Sâu Lớn Nhất Nhiều
Năm
1 3.51 17 5.63
2 2.41 18 5.37
3 2.35 19 7.4
4 2.57 20 4.77
5 3.98 21 3.84
6 6.62 22 2.61
7 4.39 23 5.21
8 6.38 24 5.87
9 4.21 25 3.69
10 4.19 26 1.46
11 4.15 27 3.96
12 3.91 28 6.00
13 6.9 29 6.24
14 1.43 30 7.01
15 3.21 31 6.55
16 1.7 32 3.64
Bảng I-4 Tài liệu sóng khí hậu khu vực DQ
H
s
(m) 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 Tổng
N 0.1 0.3 0.3 0.3 0.2 0.1 0.1 1.4
NNE 0.5 0.9 0.8 0.9 1 0.4 0.5 0.5 0.2 0.7 6.4
NE 3.9 4.9 5 3.1 2.7 1.8 1.9 0.8 0.6 3.3 28.0
ENE 0.1 3.8 5.6 3.3 2.5 0.6 0.3 0.1 0.1 0.1 0.1 16.6
E 0.1 2.4 1.9 0.6 0.1 0.1 5.2
ESE 1.5 1.3 0.1 0.1 3.0
SE 0.8 0.5 0.1 1.4
SSE 0.2 0.3 0.5

nghiệm (P%)
Giảm biến
Ln(-Ln(P
i
))
Giảm biến
Ln(H
max
-a)
1
7.4
3.03 3.50 1.25
2
7.01
6.06 2.80 1.03
3
6.9
9.09 2.40 0.87
4
6.62
12.12 2.11 0.75
5
6.55
15.15 1.89 0.64
6
6.38
18.18 1.70 0.53
7
6.24
21.21 1.55 0.44

18
3.98
54.55 0.61 -0.50
19
3.96
57.58 0.55 -0.59
20
3.91
60.61 0.50 -0.69
21
3.84
63.64 0.45 -0.79
22
3.69
66.67 0.41 -0.90
23
3.64
69.70 0.36 -1.02
24
3.51
72.73 0.32 -1.14
25
3.21
75.76 0.28 -1.28
26
2.61
78.79 0.24 -1.43
27
2.57
81.82 0.20 -1.61

1 1000.00 0.1
1.93 10.67
2 500.00 0.2
1.83 10.24
3 200.00 0.5
1.67 9.62
4 100.00 1
1.53 9.10
5 95.24 1.05
1.52 9.06
6 90.09 1.11
1.50 9.02
7 84.75 1.18
1.49 8.97
8 80.00 1.25
1.48 8.92
9 75.19 1.33
1.46 8.87
10 69.93 1.43
1.45 8.82
11 59.88 1.67
1.41 8.69
12 50.00 2
1.36 8.53
13 40.00 2.5
1.31 8.34
14 30.03 3.33
1.22 8.08
15 25.00 4
1.17 7.90

Chiều dài sóng nước sâu:L
0
=247.74(m)
Chu kỳ sóng nước sâu:T
0
=12.6(s)
2.2Mực nước thiết kế

MNTK=MNTB+Chiều Cao Nước Dâng+Mực Nước Triều
Trong đó
MNTB+Mực nước Triều= 2.2(m)
Chiều cao nước dâng Z ứng với tần suất thiết kế 20%
Dùng Phần mềm vẽ đường tần suất ta có Z
(20%)
=2.2(m)
FFC 2008 © Nghiem Tien Lam
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
0.01 0.1 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 99.9 99.99

∆T
v
=

z
1
+

z
2
+

z
3

∆T
k
=

z
4
+

z
5

⇒
H
KN
= T + z

Z
2
: dự trữ độ sâu do sóng
Dưới tác dụng của sóng, thân tàu sẽ dao động thẳng đứng tạo nên sự nghiêng dọc
làm tăng mớn nước khi ở mũi, khi ở lái do đó nếu không kể đến hiện tượng này sẽ
có thể dẫn đến sự va chạm giữa vỏ tàu với đáy, giá trị của nó được xác định theo
công thức sau:
z
2
= 0,3 h
s
– z
1
h
s
: chiều cao sóng cho phép trong khu nước của cảng(Nếu z
2
< 0 thì lấy z
2
= 0 )
Theo kinh nghiệm của các nước Đông Âu và Bắc Âu đối với tàu 30000DWT
thì h
s
=1.7(m)

⇒
z
2
= 0,3 h
s

=0,5m là chiều dày tối thiểu của lớp
bùn cát để việc nạo vét đạt hiệu quả kinh tế.
Z
5
: dự trữ độ sâu kể đến hiện tượng nạo vét không đều. Giá trị của nó phụ thuộc
vào phương tiện nạo vét,không có số liệu lấy bằng 0
⇒
H
KN
= 6 + 1

+

0 +

0.66
+
0.5+0=8.16(m)
2.2Độ sâu khu nước cho tàu neo đậu
H
b
= T + z
1
+ z
4
+ z
5
=7.5(m)

2.3Cao trình đáy khu nước và cao trình đáy bến

t
=5*170=850(m)
Sau khi triệt tiêu quán tính, tàu cần một diện tích đủ lớn để quay vòng có thể theo
hình thức tự quay hoặc dùng tàu lai dắt, đường kính quay vòng (D
qv
) được lấy như
sau:
Tàu tự quay: D
qv
= (3 ÷ 4) L
t
=4*170=680(m)
2.5Bề rộng cửa cảng
Theo kinh nghiệm B=(1-1.5)L
T
1.5L
T
=1.5*170=225(m)
Ta lấy B=300(m) do đê phá sóng của ta là đê mái nghiêng
2.6 Địa hình thực tế khu vực quy hoạch
Căn cứ các điều kiện trên và điều kiện thực địa hình thực tế ta vạch tuyến đê
như sau
*Đê phá sóng chính dài 1702 (m)
*Đê phụ:Ngăn cản vận chuyển bùn cát và sóng nhiễu xạ qua đê chính dài 2631(m)

III. Xác định chiều cao sóng tại chân đê cho các vị trí dọc tuyến đê (dùng mô
hình WADIBE).
Ta xét năm mặt cắt trên đê phá sóng chính
Với các thông số mô hình
Mực nước thiết kế:H

H
rms
=5.15(m)

1.416 1.416*5.15 7.29( )
s rms
H H m⇒ = = =
3.Mặt Cắt 3:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 466(m)
Kết quả tính toán truyền sóng mc3
Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê
H
rms
=5(m)

1.416 1.416*5 7.08( )
s rms
H H m⇒ = = =
4.Mặt Cắt 4:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 427(m)
Kết quả tính toán truyền sóng mc4
Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê
H
rms
=3.3(m)

1.416 1.416*3.3 4.67( )
s rms
H H m⇒ = = =
5.Mặt Cắt 5:Cách gốc đê phá sóng một đoạn 61(m)
Kết quả tính toán truyền sóng mc5
Từ biểu đồ ta tra được chiều cao sóng ở chân đê

i
=7.08m)
1.Trường hợp sóng đến tạo với cửa cảng 1 góc 45
0
Ta tính toán nhiễu xạ qua 2 đê
Hệ số nhiễu xạ :
,
*
dif dif c
K K
ρ
ϕ
=
Các bước thực hiện
• Vẽ biên khuất sóng
• Vẽ đường mặt sóng r
1,
r
2
• Vẽ đường biên nhiễu xạ
• Vẽ tia sóng chính
• Xác định giao điểm của tia sóng chính và đường mặt sóng A
Sơ đồ tính toán
*Xác định hệ số
c
ϕ

c
ϕ
phụ thuộc vào

K
⇒ =
-Hệ số Dc

1 2
941 867 212
4.76
2 2*212
c
l l b
D
b
+ + + +
= = =
l
1
,l
2
:Khoảng cách khoảng cách từ biên khuất sóng đến biên nhiễu xạ tương ứng
với đê 1 và đê 2
b:Bề rộng của cửa cảng theo phương vuông góc với hướng sóng
Tra đồ thị(Hình 8 TCN222-95)
0.67
c
ϕ
⇒ =
*Xác định hệ số
,dif
K
ρ

dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.28*7.08=1.99(m)
*Tính cho điểm C
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm B:r=1276(m)
1276
5.15
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
40
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
45
ϕ
=


0
20
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
45
ϕ
=

,
0.44
dif
K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.44*0.67 0.29
dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.29*7.08=2.1(m)

ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.2*7.08=1.4(m)
2.Trường hợp sóng đến tạo với cửa cảng 1 góc 22.5
0
Tương tự như trên ta có
*Xác định hệ số
c
ϕ

c
ϕ
phụ thuộc vào
,dif
K
ϕ
tại A và hệ số D
c
-Xác định
,dif
K
ϕ
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm A:r=1277(m)
1277

+ + + +
= = =
Tra đồ thị(Hình 8 TCN222-95)
0.78
c
ϕ
⇒ =
2.1Tính toán cho các điểm B,C
*Tính cho điểm B
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm B:r=1433(m)
1433
5.78
247.74
r
λ
⇒ = =
Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
20
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
22.5
ϕ
=

,
0.5
dif

=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
22.5
ϕ
=

,
0.33
dif
K
ρ
=
Hệ số nhiễu xạ :
,
* 0.33*0.67 0.22
dif dif c
K K
ρ
ϕ
= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.22*7.08=1.56(m)
2.2Tính toán cho các điểm D,E
*Tính cho điểm D
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm D:r=1318(m)

= = =
Chiều cao sóng nhiễu xạ
h
dif
=K
dif
*hi=0.27*7.08=1.94(m)
*Tính cho điểm E
Khoảng cách từ đầu đê đến điểm E: r=1318(m)
1318
5.3
247.74
r
λ
⇒ = =

Góc giữa điểm tính và biên khuất sóng
0
40
β
=
Góc giữa đê và biên khuất sóng
0
67.5
ϕ
=

,
0.26
dif


Điểm A:

1; 0
r
β
λ
= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được K
dif
=0.75→h
dif
=K
dif
*hi=0.75*7.08=5.31(m)
Điểm B:

0
1; 20
r
β
λ
= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được K
dif
=0.57→h
dif
=K

dif
=K
dif
*hi=0.32*7.08=2.26(m)
Điểm E:

0
1; 80
r
β
λ
= =

Tra đồ thị(Hình 7 TCN222-95) được K
dif
=0.25→h
dif
=K
dif
*hi=0.25*7.08=1.77(m)
Điểm F:Nằm ngoài biên khuất sóng lên K
dif
=1→h
dif
=K
dif
*hi=1*7.08=7.08(m)
V. Thiết kế thân đê và tính toán ổn định :
1.Xách định kích thước hình học của đê
Theo 14TCN130-2002 ta có 1 số dạng mặt cắt đê thường dùng như sau:

f
−=
1 .2 Bề rộng đỉnh đê
B»ng 1,1-1,25 lÇn chiÒu cao sãng thiÕt kÕ, cã thÓ lÊy b»ng chiÒu s©u níc thiÕt kÕ
(ë ®Çu mòi), tèi thiÓu nªn b»ng 3 lÇn chiÒu réng khèi phñ m¸i phÝa biÓn.( theo
14TCN130-2002)
B = 3K










b
W
x

.
Trong ú: B l b rng nh ờ (m)s
K

l h s tra bng (ti liu tham kho : Rubble Mound Structure)

b

l trng lng riờng ca khi ph phớa bin.

Trong đó:
W - Trọng lợng tối thiểu của khối phủ mái nghiêng (t); H
Sl/3%

B
- Trọng lợng riêng trong không khí của vật liệu khối phủ; 2.5 (t/m
3
);
- Trọng lợng riêng của nớc biển; 1,03 t/m
3
;
- Góc nghiêng của mái đê so với mặt phẳng nằm ngang (ctg = m),
độ;
H
SD
- Chiều cao sóng thiết kế, lấy H
SD
= H
S1/ 3
= H
S13%
(m);Theo chui s
liu
súng cc hn ta cú H
1/3
= 6.46 (m)
K
D
- Hệ số ổn định, tuỳ theo hình dạng khối phủ, lấy theo bảng 5.2.
Hệ số ổn định khối phủ mái

Dolos Xếp hai lớp 1,2 60 Xếp không theo quy tắc
1,1 60 Xếp theo quy tắc
Đá hộc Xếp (đứng) 1 lớp 1,3 - 1,4
1.6 Tớnh toỏn c th vi cỏc on ờ
*on 1:
-Cao trỡnh nh ờ ng vi chiu cao súng thit k l 7.29m

)
1
3,2exp(2,0
3


x
x
Hmo
Rc
x
mogH
q
f
=

Trong ú:q=0.5m
3
/s/m ; Hmo=7.29m;
f
= 1(khụng cú bói trc) ;

=1( vỡ

W =
−
= 17.34 (t)
=> bề rộng đỉnh đê B: B =
17.34
3*1.04*( )
2.5
= 21.64 (m)
-ChiÒu dµy líp phñ m¸i phÝa biÓn
f
δ
tÝnh theo c«ng thøc:
B
ff
G
n.C
γ
δ
=
(6-6)
=>
17.34
2*1* 13.872( )
2.5
f
m
δ
= =
* Đoạn 2:
-Cao trình đỉnh đê ứng với chiều cao sóng thiết kế là 4,67 m :

4.67
9.81*4.67
c
c
R
R m= − ⇒ =

=>Cao Trình Đỉnh Đê = MNTK + Rc = 4.4 + 5.15 = 9.65 (m)
-Trọng lượng cấu kiện lớp phủ mái chân đê là

3
3
2.5*4.4
2.5 1.03
6*( ) *2
1.03
W =
−
= 6.1 (t)
=>bề rộng đỉnh đê B: B =
6.1
3*1.04*( )
2.5
= 7.61 (m)
-ChiÒu dµy líp phñ m¸i phÝa biÓn
f
δ

tương tự như đoạn 1:
=>