Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 1
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
MỤC LỤC
Sinh viên: Tường Duy Anh
Lớp: 49B
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 2
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
LỜI CẢM ƠN
Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân và
được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS.Thiều Quang Tuấn, cùng các thầy cô
giáo trong khoa Kỹ thuật Biển - trường Đại học Thủy lợi, em đã hoàn thành đồ án
tốt nghiệp của mình, với đề tài: “Thiết kế công trình bảo vệ bờ biển Tuy Hoà –
Phú Yên’.
Thời gian làm đồ án tốt nghiệp là một khoảng thời gian có ích để em có điều
kiện hệ thống lại kiến thức đã được học và giúp em biết cách áp dụng lí thuyết vào
thực tế, làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế công trình biển.
Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vận
dụng tổng hợp các kiến thức đã học. Dù bản thân đã hết sức cố gắng nhưng do nội
dung đồ án nên trong đồ án em chưa giải quyết hết các trường hợp có thể xảy ra.
1.1
1.1.1
Vị trí địa lý,đặc điểm địa hình,địa mạo của khu vực dự án
Vị trí địa lý
Phú Yên là tỉnh thuộc duyên hải Nam Trung bộ,có tọa độ địa lý là: Điểm cực
Bắc:13041’28” ; Điểm cực Nam: 12042’36’’; Điểm cực Tây: 108040’40” và điểm
cực Đông 109027’47”. Phía Bắc giáp Bình Định, phía Nam giáp Khánh Hòa, phía
Tây giáp các tỉnh Đắc Lắc và Gia Lai, phía Đông giáp biển Đông. Phú Yên có đồi
núi, đồng bằng ven biển và hàng trăm km (hàng trăm miles) bờ biển đã tạo cho Phú
Yên những cảnh quan thiên nhiên đẹp. Nơi có núi dốc chạy dài ra sát biển chia cắt
dải đồng bằng và tạo ra những đầm, vịnh nước lợ ven biển như vịnh Cù Mông, vịnh
Xuân Đài, đầm Ô Loan, Vũng Rô...Chiều dài bờ biển 189km.
Hình 1.1Bản đồ địa hình Phú Yên
Diện tích tự nhiên : 5.045 km 2.Dân số Phú Yên là 861.993 người (số liệu
điều tra dân số 1/4/2009).
Sinh viên: Tường Duy Anh
Lớp: 49B
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 4
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
Công trình thuộc huyện Đông Hòa - Phú Yên.Đông Hòa là huyện đồng bằng
Vùng đồng bằng: gồm các vùng thị xã Tuy Hoà, huyện Tuy An, sông Cầu, Tuy Hòa
với cánh đồng lúa lớn của tỉnh.
Phú Yên có 3 mặt là núi, phía Bắc có dãy Cù Mông, phía Nam là dãy Đèo
Cả, phía Tây là mạn sườn Đông của dãy Trường Sơn, và phía Đông là biển Đông.
1.2 Điều kiện dân sinh,kinh tế,xã hội
1.2.1 Dân số và phân bố dân cư
Năm 2005, Phú yên có: 861,1 nghìn người, trong đó nữ chiếm 50,5 % . Dân
số thành thị chiếm 20,1%; nông thôn chiếm 79,9%. Mật độ dân số trung bình :
171người/ km2. Dân cư phân bổ không đều, ở miền núi: 50-60 người/km 2, các
huyên đồng bằng ven biển 200-400 người/km 2
,
khu vực đô thị
trên 1.300
người/km2
Cộng đồng dân cư gồm nhiều dân tộc cùng sinh sống, trong đó người Kinh
chiếm 95 % và có mặt hầu hết các nơi trong tỉnh, người Ê Đê chiếm 2,04 %, Chăm
Hroi chiếm 2,02%, dân tộc Ba Na chiếm 0,4 % , còn lại là các dân tộc khác như :
Tày, Hoa, Nùng, Thái, Mường, Gia Rai, Sán dìu, Hrê, Mnông, Mông…
Phân bổ dân cư theo vùng
Các huyện miền núi:
152,9 nghìn người. Mật độ trung bình 52,7
người/km2 . Là địa bàn cư trú của các dân tộc thiểu số, đời sống kinh tế , văn hoá xã
hội còn nhiều khó khăn, dân cư thưa thớt và phân tán
Các huyện đồng bằng : 708,2 nghìn người . Mật độ trung bình 330 người/km 2 . Đời
chợ trung tâm Tuy Hòa với hơn 1.500 sạp hàng cố định, có siêu thị và một số quầy
hàng chuyên doanh theo hướng hiện đại. Ngoài dự án nâng cấp chợ trung tâm với
tổng vốn 18,334 tỷ đồng, Tuy Hoà còn có kế hoạch xây dựng thêm nhiều chợ mới
như: chợ phường 7, chợ Minh Đức (xã Hoà Kiến), chợ Màng Màng (xã Bình
Kiến),... tạo môi trường giao thương rộng khắp.
- Một điểm nhấn quan trọng trong bức tranh kinh tế của thành phố Tuy Hoà là
sự phát triển của ngành du lịch. Những cảnh quan thiên nhiên thơ mộng như: bãi
biển Tuy Hoà, bãi biển Long Thuỷ (thuộc xã An Phú), núi Nhạn, sông Đà,... đã tạo
cho Tuy Hoà lợi thế để trở thành thành phố du lịch hấp dẫn.
Trong giai đoạn 2000 - 2005, tốc độ tăng trưởng bình quân của ngành du lịch
luôn đạt trên 15%/năm. Lợi thế phát triển ngành công nghiệp "không khói" càng
được phát huy khi tỉnh Phú Yên chú trọng đẩy mạnh đầu tư hạ tầng du lịch, đa dạng
hoá và nâng cao chất lượng sản phẩm du lịch, khuyến khích nhiều thành phần kinh
tế tham gia phát triển du lịch, thực hiện chương trình liên kết phát triển du lịch với
các tỉnh duyên hải miền Trung và thành phố Hồ Chí Minh,...
Sinh viên: Tường Duy Anh
Lớp: 49B
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 7
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
- Sản xuất nông - lâm - thuỷ sản cũng có bước tiến vững chắc, tốc độ tăng
trưởng bình quân đạt 6,7%/năm (2001 - 2005). Thành phố đang đẩy mạnh thực hiện
các dự án quan trọng như: dự án phát triển đàn bò lai sind, dự án phát triển hoa cây cảnh, dự án sản xuất rau an toàn tại xã Bình Ngọc; chuyển giao kỹ thuật, công
nghệ mới cho nông dân.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 8
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
Lượng mưa trung bình của Phú Yên 1700 mm, thấp hơn so với mức trung
bình của toàn quốc (1960 mm). Nhưng phân bố rất không đều, lượng mưa trung
bình của Tuy Hòa 17 năm lại đây lớn hơn trung bình nhiều năm là 17%. Sự biến
động giữa các năm rất thất thường, nhất là những năm gần đây:
Lượng mưa năm 1981 lớn nhất trong chuỗi số hệu từ năm 1933 đến 1992 và
mưa lớn đều khắp tỉnh: Sông Hinh 4613 mm, Tuy Hòa 2983 mm, Hà bằng 2628
mm, Sơn Thành 3275 mm, Hòa Đồng 3207 mnl, lượng mưa ngày đạt kỷ lục chưa
từng có ở Sông Hinh 674 mm v.v... gây ra lũ lụt lớn trong toàn tỉnh.
Lượng mưa lớn nhất 24 giờ trong tháng X/92 tại vùng ven biển Tuy Hòa đạt
mức trên 0,5 m/24 h: ở Hòa Đồng 527 mm, Phú Lạc 562 mm và ở thị xã Tuy Hòa là
567 mm gây ra úng lụt lớn ở thị xã Tuy Hòa và một vùng rộng lớn.
Đặc biệt đợt mưa lụt lịch sử từ ngày 3 đến ngày 5 tháng X năm 1993 chưa
từng có ở Phú Yên: Lượng mưa trong hai ngày 3 và 4 tháng 10 ở Tuy Hòa là 629
mm và 508 mm, ở Phú Lâm là 602 mm và 478 mm, ở Củng Sơn là 546 mm và 549
mm, đã xảy ra lũ lịch sử cực lớn trên lưu vực sông Ba. Mực nước lớn nhất tại Củng
Sơn vượt mức báo động III (32,0 m) là 6,19 m, ở Phú Lâm vượt báo động III (6,5m)
là 2,05m. Đợt mưa lụt này là làm chết 56 người và thiệt hại khoảng 182 tỉ đồng.
Bảng 1.1Một số đặc trưng mưa năm (Đơn vị: mm)
Trạm
Tuy
Hòa
Mưa trung
bình năm
8
20
251
8
Sinh viên: Tường Duy Anh
Tần suất P %
25
50
75
242 204 171
0
9
4
Lớp: 49B
85
163
7
90
141
4
95
129
5
Tốc độ gió trung bình biến đổi từ 1,7 - 2,6 m/s.
1.3.2. Chế độ gió
Chế độ gió ở Phú Yên thể hiện hai mùa rõ rệt :
Mùa đông thịnh hành một trong ba hướng gió chính là: Bắc, Đông Bắc và Đông.
Mùa hạ là thời kỳ thịnh hành một trong hai hướng gió chính là Tây và Tây
Nam,tập trung vào góc từ 225 - 270o (từ Tây Nam đến Tây).
Nhưng tùy thuộc vào địa hình mỗi nơi, hướng gió thịnh hành ngay trong cùng một
vùng, một mùa cũng có thể khác nhau.Trên thực tế mùa đông là thời kỳ gió Bắc
chiếm ưa thế, nhiều nơi trong tmh hướng gió có thành phần Bắc (N hoặc NE),
nhưng có những vùng khuất gió mùa mùa đông, hướng thịnh hành lại lệch thành
Đông do địa hình. Ngược lại, mùa hè là mùa gió Tây Nam được tăng cường, nhưng
do đặc điểm địa hình có hai thung lũng lớn ở Đông Trường Sơn tạo thành hành lang
hút gió từ Tây Trường Sơn qua nên gió thịnh hành ở hầu khắp các vùng tỉnh Phú
Yên đều thiên về hướng Tây nhiều hơn.
Sinh viên: Tường Duy Anh
Lớp: 49B
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 10
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
Bảng 1.3Tần suất hướng gió thịnh hành trạm Tuy Hòa Phú Yên
Trạm
Tháng
I
20,4
18,6
15,2
19,4
29,4
39,9
18,8
22,6
34,2
43,9
Tốc độ gió trung bình năm dao động trong khoảng 2 - 2,5 m/s, độ chênh lệch
qua từng tháng không quá 0,5 m/s. Nhìn chung các tháng mùa hè tốc độ gió trung
bình lớn hơn mùa đông.
Tốc độ gió trong bình lớn nhất vào tháng V, VI và nhỏ nhất vào tháng XII
hoặc tháng I. Trên cao nguyên thoáng gió, tốc độ gió trung bình lớn hơn so với
vùng thấp và thung lũng kín gió. Nếu ở cùng một độ cao, tốc độ gió vùng ven biển
có xu hướng lớn hơn vùng càng sâu trong đất liền. Trong các thời kỳ gió mùa suy
thoái, trên thực tế quan sát ở các trạm thấy có khá nhiều lần lặng gió (tốc độ gió tại
thời điểm quan trắc bàng 0 m/s). Tần suất gió lặng (tổng số lần quan trắc gió lặng
trên tổng số lần quan trắc) vào những tháng chuyển tiếp giữa hai mùa gió tần suất
gió lặng đạt từ 45 - 60%.
Bảng 1.4Tốc độ gió trung bình và lớn nhất thống kê theo tháng và năm (m/s)
Trạm
Sinh viên: Tường Duy Anh
Tuy Hoà
Lớp: 49B
2,3
2,2
1 ,4
Lớn nhất
16
15
16
12
20
25
18
15
20
22
>40
20
Năm
2,1
> 40
1.3.3. Bão
Bão là một trong những hiện tượng thời tiết đặc biệt nguy hiểm. Đặc trưng
cơ bản nhất của bão là gió xoáy mạnh kết hợp với mưa lớn do khí quyển bị nhiễu
động mãnh hệt từ mặt đất đến các tầng cao. Đường kính của bão đến hàng trăm
kilômét, khi đi qua bất cứ vùng nào bão đều làm đảo lộn những diễn biến thời tiết
bình thường ở đó và gây ra nhiều thiệt hại, nhất là những vùng chịu ảnh hưởng trực
Bảng 1.5 Bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào các tỉnh Nam Trung Bộ (1956 - 2002)
Tỉnh
Số cơn bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào Nam
Trung Bộ thời kỳ 1956-2002 theo các tháng
II
I
IV
V
VI
VII
VIII IX
X
XI
Tổng
TB
Năm
XII
22/N
24/W
>40/NE
36/WN
W
14/SW
10/WN
W
12/W
24/N
24/W
Tổng lượng mưa
(mm)
Tuy
Hòa
118
313
650
140
244
Sơn
Hòa
111
430
511
344
217
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
một năm: Sóng hướng NE thịnh hành từ tháng IX đến tháng đầu tháng IV với độ
cao sóng trung bình 0,7 m. Sóng hướng W thịnh hành từ tháng V đến tháng IX với
độ cao trung bình 0,5 m. Thời kỳ có độ cao sóng trung bình lớn nhất là các tháng
XI, XII với độ cao sóng bình quân xấp xỉ 1 m. Biểu đồ hoa sóng biểu diễn chế độ
sóng các tháng ngoài khơi khu vực Tuy Hoà như Hình 1.3.
Bảng 1.1 Độ cao sóng bình quân (m) theo các tháng và mùa trong năm
Tháng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Cả năm
Mùa lũ (IX-XII)
Mùa cạn (I-VIII)
Đông Bắc (X-IV)
Tây Nam (V-IX)
Sinh viên: Tường Duy Anh
NE
20%
NW
E
10%
NE
3.5-4
3.5-4
3-3.5
3-3.5
2.5-3
2.5-3
2-2.5
W
40%
30%
SE
30%
SW
SE
2.5-3
2-2.5
W
40%
30%
20%
E
10%
1.5-2
10%
1-1.5
1-1.5
20%
0.5-1
30%
SW
>=4
NW
30%
>=4
NE
20%
NW
E
10%
NE
3.5-4
3.5-4
3-3.5
3-3.5
2.5-3
SW
30%
SE
>=4
NW
W
40%
30%
>=4
NE
20%
NW
E
10%
NE
3.5-4
3.5-4
3-3.5
3-3.5
20%
0.5-1
30%
SW
0.5-1
SE
30%
SW
SE
3.5-4
3.5-4
3-3.5
3-3.5
2.5-3
2.5-3
2-2.5
W
40%
30%
20%
E
10%
1.5-2
10%
S
Tháng 12
N
Hs (m)
N
Hs (m)
>=4
NW
30%
>=4
NE
20%
NW
E
10%
NE
1-1.5
20%
0.5-1
30%
SE
0.5-1
SW
30%
SE
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 16
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
Sóng hướng NE thịnh hành từ tháng IX đến tháng đầu tháng IV với độ cao
sóng trung bình 0,7 m gây vận chuyển bùn cát không lớn lắm
Sóng hướng W thịnh hành từ tháng V đến tháng IX với độ cao trung bình 0,5 m
Như vậy tùy từng mùa khác nhau mà bùn cát sẽ vận chuyển theo hường khác
nhau
Diễn biến của đường bờ biển khu vực cửa sông sẽ thay đổi theo mùa và theo
hướng sóng . Từ tháng IX-IV với hướng sóng NE thịnh hành trong thời gian này
vận chuyển bùn cát vận chuyển dọc bờ theo hướng từ Bắc xuống Nam
1.3.5. Đặc điểm thủy hải văn,môi trường
Sông ngòi Phú yên phân bổ tương đối đều trên toàn tỉnh và có một số dặc
điểm chung : Các sông đều bắt nguồn từ phía đông của dãy Trường Sơn, chảy trên
địa hình đồi, núi ở trung và thượng lưu, đồng bằng nhỏ hẹp ở hạ lưu rồi đổ ra biển .
Trừ sông Ba các sông còn lại đều ngắn và dốc, cửa sông đều có xu hướng lệch về
hướng bắc, thường bị bồi lấp và bị ảnh hưởng chế độ triều mặn. Lòng sông không
ổn định, hai bên bờ ở nhiều đoạn sông thường xảy ra xói lở
Phú Yên có trên 50 con sông lớn nhỏ. Đáng chú ý là 3 con sông chính: sông
Kỳ Lộ, Sông Ba, Sông Bàn Thạch.
1.3.6. Đặc điểm thủy triều
Là một tỉnh phía đông giáp biển, tổng chiều dài bờ biển lên tới 165 km. Thuỷ
triều trong nước sông vùng ven biển là nhân tố quan trọng đối với sản xuất, dân sinh
và quốc phòng.
Căn cứ vào số liệu đo đạc thủy văn tại trạm Phú Lâm, trên sông Đà Rằng, từ
1977 đến 1991 (17 năm). Xét 4 tháng đầu năm (I, II, III, IV) thể hiện triều rõ nét
III
IV
19
18
17
Thời gian triều dâng thường lâu hơn thời gian triều rút 1 - 2 giờ, đây là điểm
dặc biệt của chế độ triều vùng này. Nó thuận lợi cho việc sử dụng nước dâng để
tưới ruộng và đưa tàu thuyền vào cảng, vào sông. Tuy nhiên cũng ảnh hưởng đến lũ
dâng và mặn sâu hơn.
Bảng 1.9 Trung bình thời gian triều dâng và thời gian triều rút (giờ, phút)
Tháng
I
II
III
IV
Thời gian triều dâng
13:24
12:42
II
III
IV
Mực nước triều trung bình
17
330
321
317
Đỉnh triều cao
436
412
400
395
Chân triều thấp
290
55
55
56
Các số liệu khảo sát cho thấy bình quân đỉnh triều cao nhất vào tháng I, bình
quân triều thấp nhất vào tháng IV. Bình quán chênh lệch triều của các tháng gần
xấp xỉ nhau, từ 51 - 58 cm trung bình là 5 cm, đồng thời chênh lệch triều lên và
chênh lệch triều xuống cũng xấp xỉ bằng nhau.
Các đặc trưng thống kê về mực nước triều:
Sinh viên: Tường Duy Anh
Lớp: 49B
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 18
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
Bảng 1.2Mực nước đỉnh triều cao (cm) ứng với các tần suất khác nhau
Tháng
5
10
Tần suất P%
385
369
366
90
95
H'max
396
378
361
361
391
373
357
358
413
393
378
374
Thông số
Cv
Cs
0,035
0,045
I
330
325
319
312
305
298
2l
312
0,1035
II
III
IV
320
301
302
315
299
Cs
0,12
0
0,81
0,50
Bảng 1.13 Bình quân biên độ triều lớn nhất (cm) ứng với các tần suất khác nhau
Tần suất P%
Thông số
Tháng
5
10
25
50
75
90
95
H'max
Cv
49
48
36
42
43
44
33
39
40
41
52
54
54
55
0.14
0.17
0.16
0.18
-0.50
0.14
0
0.90
1.4. Điều kiện giao thông vận tải
Phú Yên có quốc lộ IA và đường sắt Bắc –Nam chạy qua, quốc lộ 25 nối
năng giữ nước và dinh dưỡng kém.
Đất mặn phèn: Chiếm 1,4% diện tích tự nhiên, phân bố tập trung ở Hòa Tâm, Hòa
Hiệp, Hòa Xuân và dọc ven biển từ Sông Cầu đến cửa sông Đà Rằng.
Đất phù sa:
Chiếm 9,8% diên tích tự nhiên, tập chung chủ yếu ở huyện Phú Hòa, huyện
Tuy Hòa và thị xã Tuy Hòa, rải rác ở Tuy An, Đồng Xuân, sông Cầu.
Đất xám:
Chiếm 6,9% diện tích tự nhiên được phân bố từ địa hình trung gian nơi tiếp
giáp vùng núi và vùng thấp có địa hình chia cắt trung bình, tương đối bằng tập trung
ở Sơn Hòa, Đồng Xuân, Sông Hinh và phía tây huyện Phú Hòa.
Đất đen:
Chiếm 3,5% diện tích, phân bố ở phía nam huyện Tuy An, xã Bình Kiến,
huyện Sông Hinh và một phần huyện Sơn Hòa.
Đất đỏ vàng: Chiếm 65% diện tích tự nhiên phân bố đều khắp ở vùng đồi núi. Đất
mùn vàng đỏ chiếm 2,2% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu trên núi cao từ 900 1000m. Đất dốc tụ chiếm 0,3% diện tích tự nhiên, phân bố rải rác ở địa hình thấp.
Sinh viên: Tường Duy Anh
Lớp: 49B
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 20
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
Bãi khá dốc, độ dốc khoảng 1 :100, cát ở đây thuộc loại cát đặc biệt
thô,đường kính vào khoảng 500µm.
Bảng 1.14 Đặc điểm địa chất khu vực khu vực dự án
DK
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
2.0 36.3 159.5 45.5 4.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.8 14.5 63.8 18.2 1.8
%lọt sàng 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 99.2 84.7 20.9 2.7
các hiện tương xâm thực, xói lở, thiên tai gây ngập mặn, đặc biệt là ô nhiễm môi
trường biển.
Theo số liệu thống kê, hiện nay nhiều huyện ở Phú Yên đứng trước nguy cơ
bị xói lở nghiêm trọng. Cụ thể phạm vi sạt lở ở thị xã Sông Cầu từ 300m – 1,5km,
huyện Tuy An là 700m – 1,5km. Tốc độ sạt lở hàng năm từ 10 – 20m, cá biệt có nơi
từ 25 – 35m/năm.
Sinh viên: Tường Duy Anh
Lớp: 49B
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 22
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
1.7 Sự cần thiết của đê chắn sóng
Hiện nay cần xây dựng công trình chắn sóng bảo vệ chống xói lở khi có bão
trực tiếp đổ bộ vào kết hợp triều cường, bảo sân bay Tuy Hòa.
Sinh viên: Tường Duy Anh
Lớp: 49B
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Trang 23
I
Sinh viên: Tường Duy Anh
II
III
Lớp: 49B
IV
V
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
TCAT
(chu kỳ lặp
lại: năm)
150
Trang 24
100
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
TT(Năm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hnd
0.67
0.21
0.21
0.66
0.45
0.26
0.50
0.31
0.39
Sinh viên: Tường Duy Anh
TT(Năm)
16
17
18
19
20
0.74
0.68
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
10
11
12
13
14
15
Trang 25
Ngành: Kỹ thuật bờ biển
0.31
25
0.23
40
0.24
26
0.80
41
0.40
27
0.60
42
0.35
Hs
Sinh viên: Tường Duy Anh
TT(Năm)
Lớp: 49B
Hs
TT(Năm)
Hs
Copyright: Tài liệu đại học ©