Tài liệu Luận văn thạc sĩ xây dựng Tính toán, gia cố ổn định mái dốc trong công trình cảng cá, phù hợp với điều kiện địa chất ven song, biển phú yên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI Ng« ®×nh thiÖn tÝnh to¸n, gia cè æn ®Þnh m¸i dèc trong c«ng tr×nh c¶ng c¸, phï hîp víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt ven s«ng, biÓn phó yªn LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyªn ngµnh: X©y dùng D©n dông vµ C«ng nghiÖp HÀ NỘI - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI Ng« ®×nh thiÖn Khãa: 2008-2011 líp: 2008x tÝnh to¸n, gia cè æn ®Þnh m¸i dèc trong c«ng tr×nh c¶ng c¸, phï hîp víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt ven s«ng, biÓn phó yªn LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyªn ngµnh: X©y dùng D©n dông vµ C«ng nghiÖp M· sè: 60.58.20 Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: PGS.TS. v­¬ng v¨n thµnh HÀ NỘI - 2011 ii Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan sè liÖu vµ kÕt qu¶ nghiªn cøu trong luËn v¨n nµy lµ trung thùc vµ ch­a hÒ ®­îc sö dông ®Ó b¶o vÖ mét häc vÞ nµo. T«i xin cam ®oan mäi sù gióp ®ì cho viÖc thùc hiÖn luËn v¨n nµy ®· ®­îc c¶m ¬n vµ c¸c th«ng tin trÝch dÉn ®· ®­îc chØ râ nguån gèc. T¸c gi¶ Ng« §×nh ThiÖn i lêi c¶m ¬n Tr­íc hÕt t«i xin bµy tá t×nh c¶m biÕt ¬n ch©n thµnh tíi tÊt c¶ c¸c thÇy c« trong Khoa sau ®¹i häc - Tr­êng §¹i häc KiÕn tróc Hµ Néi víi nh÷ng chØ dÉn vµ gióp ®ì trong qu¸ tr×nh häc tËp còng nh­ khi tiÕn hµnh lµm luËn v¨n. T«i xin göi lêi c¶m ¬n s©u s¾c ®Õn PGS.TS V­¬ng V¨n Thµnh ng­êi trùc tiÕp h­íng dÉn khoa häc, c¸c thÇy gi¸o trong Bé m«n NÒn mãng - Tr­êng §¹i häc KiÕn tróc Hµ Néi ®· cã nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp quý b¸u cho néi dung cña luËn v¨n. T«i còng xin tr©n träng c¶m ¬n gia ®×nh vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp ®· ®éng viªn, gióp ®ì t«i trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ thùc hiÖn ®Ò tµi. V× thêi gian thùc hiÖn luËn v¨n cã h¹n nªn kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng h¹n chÕ vµ thiÕu sãt. T«i rÊt mong nhËn ®­îc sù ®ãng gãp cña quý thÇy c«, b¹n bÌ vµ ®ång nghiÖp. Hµ Néi, ngµy th¸ng 02 n¨m 2011 T¸c gi¶ Ng« §×nh ThiÖn vi danh môc h×nh ¶nh, b¶n vÏ, ®å thÞ Trang Hình 1.1: Kè ngang (kè mỏ hàn) 8 Hình 1.2: Kè dọc bờ 8 Hình 1.3: Công trình hỗn hợp 9 Hình 1.4: Đê mái nghiêng 9 Hình 1.5 : Sóng 12 Hình 1.6: Đường tần suất nước dâng do bão tại Tuy Hoà 15 Hình 1.7. Đường tần suất chiều cao sóng cực trị nước sâu cho Tuy Hòa tính toán theo SPM 1984 19 Hình 1.8: Biểu đồ hoa sóng ngoài khơi Tuy Hoà 20 Hình 1.9 : Cừ bê tông cốt thép 23 Hình 1.10 : Tường đá xếp 23 Hình 1.11 : Kè ven sông 24 Hình 2.1: Sơ đồ mặt cắt ngang một mái dốc 29 Hình 2.2: Sơ đồ các dạng mặt trượt theo mặt phẳng gãy khúc 29 Hình 2.3 : Sơ đồ dạng mặt trượt là cung tròn 30 Hình 2.4 : Đường cong quan hệ Cgh = f (φgh) 31 Hình 2.5: Sơ đồ tính toán ổn định theo phương pháp phân mãnh 33 Hình 2.6: Sơ đồ tính ổn định xem khối đất trượt là vật rắn nguyên khối 34 H×nh 2.7: a, M¸i dèc v« h¹n víi dßng ch¶y song song mÆt dèc; b, Ph©n t¸ch träng l­îng W 37 H×nh 2.8: C¸c lùc t¸c dông lªn l¨ng thÓ ë m¸i dèc kh«ng tho¸t n­íc 38 H×nh 2.9: C¸c lùc t¸c dông lªn l¨ng thÓ ë m¸i dèc tho¸t n­íc 39 H×nh 2.10: Tr­ît mÆt dèc theo mÆt ph¼ng, cao h÷u h¹n 40 H×nh 2.11: Ph­¬ng ph¸p ph©n m¶nh 42 Hình 2.12: Sơ đồ tính toán theo phương pháp của W. Fellenius 44 Hình 2.13: Sơ đồ tính toán theo phương pháp của W.Bishop 45 Hình 2.14 : Sơ đồ nguyên lý tính toán 49 vii Hình 2.15 : Phương pháp phân mảnh 62 Hình 3.1 : Mặt cắt ngang thiết kế kè tường đứng 80 Hình 3.2 : Sơ đồ áp lực sóng lên tường đứng 82 Hình 3.3 Biểu đồ áp lực sóng tính toán lên tường đứng 83 Hình 3.4 : Sơ đồ mô hình tính toán: đất nền và tường kè 86 Hình 3.5: Mô hình đất nền & tường kè và lưới phần tử hữu hạn 89 Hình 3.6 : Sơ đồ vị trí các điểm nút phần tử và vị trí của các kiểm tra ổn định (trong vùng khối trượt) và ứng suất nền (tại đáy mũi cừ bản) 89 Hình 3.7 : Khả năng hình thành mặt trượt sâu về phía lưng tường, tổ hợp tải trọng thiết kế 90 Hình 3.8 : Lưới biến dạng sau khi chịu tải trọng ở trạng thái giới hạn 90 Hình 3.9: Hệ số an toàn ổn định trượt , tổ hợp tải trọng thiết kế, K = 3,76 91 Hình 3.10 : Phân bố ứng ứng suất tại đáy nền tường kè 92 Hình 3.11: Phát triển ứng suất nén trong nền tại mũi cừ ván (điểm G, H) 92 Hình 3.12 : Mô men uốn trong cọc cừ bản trường hợp tổ hợp tải trọng thiết kế 93 Hình 3.13 : Khả năng hình thành mặt trượt sâu về phía biển, tổ hợp tải trọng kiểm tra - ổn định khi bị xói chân sau bão 94 Hình 3.14: Hệ số an toàn ổn định trượt, tổ hợp tải trọng kiểm tra - ổn định khi bị xói chân sau bão, K = 2,41 95 Hình 3.15: Khả năng hình thành mặt trượt sâu về phía biển, tổ hợp tải trọng kiểm tra - chênh lệch mực nước thượng lưu qua tường kè 96 Hình 3.16: Hệ số an toàn ổn định trượt , tổ hợp tải trọng kiểm tra - chênh lệch mực nước thượng lưu qua tường kè, K = 1,95 96 Hình 3.17: Khả năng hình thành mặt trượt sâu khi không có hàng cọc thứ 2 – tổ hợp tải trọng thiết kế 97 Hình 3.18: Khả năng hình thành mặt trượt sâu khi không có hàng cọc thứ 2 – tổ hợp tải trọng thiết kế 98 Hình 3.19: Hệ số an toàn ổn định trượt, khi không có hàng cọc thứ 2 – tổ hợp tải trọng kiểm tra K = 1,41 99 viii Danh môc c¸c b¶ng biÓu Trang Bảng 1.1: Tần suất bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào Nam vĩ 17 tuyến 17°N và tỉnh Phú Yên Bảng 1.2: Kết quả tính toán sóng cực trị nước sâu trong bão 19 Bảng 3.1: Tải trọng phân bố A (Áp lực sóng tính toán) 86 Bảng 3.2 Tham số đất nền tường kè 87 Bảng 3. 3 Tham số tính toán của tường kè 88 1 MỞ ĐẦU * TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Việt Nam là một quốc gia nằm trên bờ của Biển Đông thuộc Thái Bình Dương, với hơn 75% dân số sống dọc theo bờ biển dài hơn 3200 km, Việt Nam thuộc vào loại các nước bị uy hiếp nhiều nhất bởi sự biến đổi khí hậu toàn cầu và mực nước biển dâng. Câu hỏi hiện nay không còn là “ Liệu các hiện tượng có ảnh hưởng đến đất nước ta không?” mà là “ Ứng phó như thế nào để giảm thiểu thiệt hại, bảo vệ tối đa thành quả lao động quá khứ và tiếp tục phát triển bền vững”. Vùng duyên hải miền Trung được cấu tạo bởi một đất kẹp giữa dãy Trường Sơn về phía Bắc, và vùng cao nguyên Nam Trung Bộ (Tây Nguyên) về phía Nam, và Biển Đông. Dải đất bị chia cắt bởi nhiều nhánh núi Trường Sơn vươn ra đến tận biển, và một số con sông ngắn và lưu vực chảy về phía Biển Đông. Từ vài thập kỷ gần đây, rừng đầu nguồn bị tàn phá nhiều, địa mạo vùng duyên hải Trung bộ ngày càng không ổn định, các cơn lũ tràn và lũ quét đổ ra Biển Đông thường xuyên hơn. Lòng sông, địa mạo các cửa sông thay đổi nhiều sau mỗi mùa lũ, hậu quả của nó làm cho cơ sở hạ tầng vùng ven sông biển khá nặng nề. Những năm gần đây tình hình vùng ven sông biển bị xâm thực xảy ra nhiều hơn do hiện tượng lũ quét và biển dầng. Để bảo vệ cơ sở hạ tầng cảng cá trước hiện tượng lũ quét và biển dâng phải sử dụng mái dốc. Thực tế cho thấy, mặc dù kết cấu kè được thiết kế khá kiên cố nhưng hàng năm số lượng mái dốc, kè chắn vẫn bị trượt lở gây thiệt hại không nhỏ. Tính toán và gia cố ổn định mái dốc trong công trình cảng cá, phù hợp với địa chất ven sông, biển tỉnh Phú Yên là một việc làm cần thiết. Từ việc nghiên cứu này, chúng ta có thể đánh giá hiệu quả của giải pháp thiết kế và tính phù hợp với điều kiện địa chất công trình và kỹ thuật thi công, lựa chọn 2 được giải pháp tối ưu. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần nâng cao hiệu quả quản lý kỹ thuật, kinh tế đối với dự án xây dựng. * MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU : Mục đích: Luận văn nghiên cứu nhằm đưa ra một cách tiếp cận mang tính tổng quát khi giải quyết bài toán ổn định mái dốc trong công trình cảng cá có xét đến các yếu tố khách quan và chủ quan. Trên cơ sở phân tích, kiểm tra và đánh giá các công trình đã thực hiện, để từ đó, đưa ra một số kiến nghị về giải pháp gia cố mái dốc tối ưu phù hợp với điều kiện địa chất công trình và điều kiện thi công mà vẫn đảm bảo các chỉ tiêu thông số kinh tế, xã hội, kỹ thuật hợp lý của dự án. Nhiệm vụ: Nghiên cứu áp dụng các lý thuyết tính toán về ổn định mái dốc trong công trình cảng cá có xét đến sự làm việc đồng thời của các giải pháp gia cố bằng các phương pháp phân tích, tổng hợp. Sử dụng các phương pháp, lựa chọn giải pháp hợp lý. Áp dụng phần mềm plaxis cho một công trình được áp dụng tại Phú Yên. * PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Phân tích các số liệu thống kê. Điều tra, khảo sát các công trình xây dựng, tổng hợp các tài liệu của các tác giả đã nghiên cứu về những vấn đề liên quan đến đề tài rút ra những vấn đê chung về xử lý gia cố mái dốc và những vấn đề đặt ra về mặt công trình đáp ứng yêu cầu ổn định của chúng. Tính toán các vấn đê kỹ thuật của mái dốc, phân tích đánh giá, đề xuất giải pháp và khả năng ứng dụng vào điều kiện xây dựng các công trình ven sông, biển tỉnh Phú Yên. * ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: Đối tượng nghiên cứu là các công trình xây dựng. 3 Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát các công trình xây dựng, tổng hợp các tài liệu của các tác giả đã nghiên cứu về những vấn đề liên quan đến đề tài rút ra những vấn đề về xử lý gia cố mái dốc công trình xây dựng và những vấn đề đặt ra nhằm đáp ứng yêu cầu ổn định của chúng. Từ đó, có giải pháp gia cố ổn định mái dốc trong công trình cảng cá, phù hợp với địa chất ven sông, biển tỉnh Phú Yên. * HƯỚNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đề xuất giải pháp và khả năng ứng dụng gia cố mái dốc trong công trình cảng cá, phù hợp với địa chất ven sông, biển tỉnh Phú Yên. 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU MÁI DỐC TRONG CÔNG TRÌNH CẢNG CÁ 1.1.Tổng quan và ổn định mái dốc trong công trình cảng cá Phú Yên. + Cảng cá là nơi phải đảm trách các chức năng cơ bản sau đây [ 7 ] : - Là nơi tiếp nhận, sơ chế, bảo quản, phân phối tiêu thủ sản phẩm hải sản. - Là nơi cung ứng các dịch vụ hậu cần nghề cá như: Nhiên liệu, nước đá, nước ngọt, lương thực, thực phẩm, ngư lưới cụ... cho tàu thuyền - Là nơi giải quyết nhiều công việc cho người lao động, đồng thời kích thích nhiều ngành nghề khác phát triển. - Kích thích đánh bắt xa bờ, nhờ đó góp phần bảo vệ an ninh, chủ quyền vùng biển - hải đảo và là nơi tránh trú bão cho các tàu thuyền hoạt động trong vùng. + Mái dốc trong công trình cảng cá là công trình bảo vệ bờ ven sông biển, là dạng công trình giữ cho đường bờ được ổn định hoặc phát triển theo ý muốn của con người, tránh sự tàn phá của sóng, gió, dòng chảy, triều, nước dâng ... + Ổn định mái dốc trong cảng cá nhằm bảo vệ bờ chống xói lở giữ đất, tạo luồng lạch ra vào cảng neo đậu và cư trú khi gió bão. 1.2. Đặc thù của mái dốc trong công trình cảng cá 1.2.1. Kè ngang (Kè mỏ hàn) [ 8 ]: Thiết kế trục kê vuông góc với đường bờ nhằm giảm lượng bùn cát bị xói, nhằm bồi dọc để giữ ổn định luồng và cắt đứt dòng chảy ven hạn chế xói sau. 5 Hình 1.1: Kè ngang (kè mỏ hàn) [ 2 ] (I): Lõi kè: Vật liệu bằng đất dính. Sét, sét pha (II): Lớp lót: Đá dăm, đá có kích thước nhỏ (III): Đá hộc có chiều dày và kích thước viên đá phải được tính toán, hoặc bằng kết cấu bê tông sẵn. 1.2.2. Kè dọc bờ) [ 8 ]: Loại này phổ biến và song song với đường ven bờ. Với chiều dài bản thân nhất định đủ để đảm bảo yêu cầu bảo vệ Hình 1.2: Kè dọc bờ [ 2 ] Vật liệu kè này cũng giống kè mỏ hàn được cấu tạo, song phần áo kè này phải lưu ý là các viên đá lớn sao cho đảm bảo việc ngăn cản sóng cũng 6 không làm cho lớp áo bị phá vỡ ổn định. Loại kè này được sử dụng để ổn định đường bờ và bãi. 1.2.3. Công trình hỗn hợp [ 8 ]: Sự kết hợp hài hoà giữa 2 loại công trình này: Kè ngang và kè dọc. Để nhằm đạt được yêu cầu kè dọc giữ ổn định đường bờ và kè mỏ hàn để cản dòng chảy, tuỳ theo thực tế mà tạo ra sự bồi lắng của bãi. Hình 1.3: Công trình hỗn hợp [ 2 ] 1.2.4. Đê kè mái nghiêng [ 8 ]: Hình 1.4: Đê mái nghiêng [ 2 ] 7 Cấu tạo: (I) Lõi đê: Thường là sét, sét pha (II) Lớp lót ngập nước: Là lớp chuyển tiếp vật liệu nhỏ của thân đê sang lớp bảo vệ. Nó cớ chức năng tầng lọc ngược cho phép thoát nước từ thân đê có giảm áp lực lên đê. (III) Lớp áo mái đê: Có thể bằng đá hộc hoặc bê tông đúc sẵn (IV) Cơ mái đê: Mục đích giảm chiều cao thực tế của đê. Đồng thời tạo điều kiện thay đổi độ dốc đê (V) Chân khay: Chống trượt cho mái đê và áo đê. (VI) Mặt đê. (VII) Mái đê phía sau. 1. 3. Các thông số môi trường ven sông biển Miền Trung và Phú Yên) [ 15 ] 1.3.1. Đặt vấn đề: Các công trình ven bờ như mái, đê, kè, chịu tác động của nhiều yếu tố môi trường ven sông, biển. Ngoài tải trọng như công trình trên đất liền, còn chịu tác động của môi trường qua các thông số sau: - Mực nước - Dòng chảy - Sóng 1.3.2. Mực nước: Tại các vùng ven sông, biển mực nước thường được tính theo mực nước thủy triều và nước dâng, nước hạ do sóng, bão. a./ Mực nước triều: Mực nước tại các vùng ven sông, biển luôn có sự biến động phức tạp, phụ thuộc vào chế độ thủy triều ở từng vùng. Để biết được thủy triều thì sử dụng phương pháp thống kê tần suất luỹ tích mực nước triều: + Từ số liệu mực nước đã chọn, biết được chỉ số đỉnh triều hoặc chân triều hàng ngày. + Phân cấp mực nước đỉnh (chân) triều và thống kê số lần xuất hiện 8 mực nước trong mỗi cấp nước. + Sắp xếp các cấp nước theo thứ tự từ cao đến thấp và thống kê số lần tích luỹ của các cấp. b./ Nước dâng, nước hạ trong gió bão: Dưới tác dụng của gió bão, vùng nước ven sông, biển xuất hiện sự dâng, hạ khác thường. Lúc gió bão từ ngơài khơi thổi vào bờ, có thể xuất hiện sự tăng lên đột ngột của mực nước ven bờ. Lúc gió bão ở trong bờ thổi ra biển khơi, mực nứơc ở ven bờ có thể hạ xuống thất thường. Hiện tượng đó gọi là nước dâng, nước hạ. Khi xuất hiện nước dâng, độ dốc mặt biển thoải. Lúc ban đầu, dòng chảy mặt chảy vào vùng bờ, sau đó dòng chảy đáy cũng đi về vùng bờ. Nếu nước dâng xuất hiện lúc triều cường gây ra mực nước cao đặc biệt. Khi xuất hiện nước hạ, đầu tiên là mực nước biển thấp, khiến tốc độ dòng chảy vùng ven bờ tăng lên, năng lực gây ra xói của dòng chảy tăng lên. Đặc biệt, khi gió xoáy đột ngột ngừng lại, hiện tượng nước dâng bỗng chuyển thành nước hạ, vùng nước nông gần bờ bị ứ dềnh nên chảy ngược về biển với tốc độ lớn, lúc này khả năng gây xói vô cùng lớn. 1.3.3. Dòng chảy a./ Dòng chảy vùng ven biển: Dòng chảy xảy ra trong vùng ven sông, biển là dòng chảy tổng hợp, thông thường là tổng của một số dòng chảy thành phần như dòng triều, dòng chảy sông, dòng ven do sóng, dòng gió, dòng mật độ... Trong một vùng ven biển nào đó thường một hay hai thành phần trên chiếm ưu thế, ở miền Trung Việt Nam dòng ven do sóng là dòng chiếm ưu thế. b./ Dòng triều ven bờ: Thông thường khi triều lên, dòng triều có phương gần như song song với đường bờ và có hướng từ xích đạo về 2 cực trái đất. Ngược lại, khi triều xuống, hướng của dòng triều chuyển từ 2 cực về xích đạo. Ở bờ biển Việt Nam, nói chung dòng triều có hướng từ Nam đến Bắc khi triều lên và ngược lại khi triều xuống. 9 1.3.4. Sóng a./ Hình thái và phân vùng sóng do gió: Đặc trưng chủ yếu của hình thái gồm có: Phần trên mặt nước tĩnh gọi là ngọn sóng; chỗ cao nhất của ngọn sóng gọi là đỉnh sóng. Phần dưới mặt nước tĩnh gọi là bụng sóng, chỗ thấp nhất của bụng sóng gọi là chân sóng. Khoảng cách thẳng đứng giữa đỉnh sóng và chân sóng là chiều cao sóng H; khoảng cách nằm ngang giữa hai đỉnh sóng hoặc hai chân sóng kề nhau gọi là chièu dài sóng L, tỷ số giữa chiều cao và chiều dài sóng H/L gọi là dốc sóng. Đường nằm ngang chia đôi chiều cao sóng gọi là đường trung bình sóng. 1. Ngoïn soùng 3 1 6 2 4 5 2. Buïng soùng 3. Ñænh soùng 4. Chaân soùng 5. Maët nöôùc tónh 6. Ñöôøng trung bình soùng Hình 1.5 : Sóng [ 4 ] Thông thường ngọn sóng tương đối nhọn, bụng sóng tương đối thoải, độ cao ngọn sóng thường lớn hơn độ sâu bụng sóng, vì vậy, đường trung bình sóng thường cao hơn đường mặt nước tĩnh. Độ cao chênh lệch đó ký hiệu là Δ. Thời gian để sóng lan truyền khoảng cách L gọi là chu kỳ T. Trong quá trình lan truyền các phần tử nước di chuyển về phía trước với tốc độ sóng C ( C= L ). T Độ cao sóng H, chiều dài sóng L, độ dốc sóng σ , tốc độ sóng C và chu kỳ sóng T đều là những đại lượng chủ yếu xác định hình thái sóng. Sóng đã dấy lên thì sẽ lan truyền đi. Sự lan truyền sóng từ ngoài khơi 10 vào được chia thành 4 vùng: Vùng nước sâu; vùng nước nông; vùng nước vỗ bờ ; vùng nước leo. vuøng soùng nöôùc saâu vuøng soùng nöôùc noâng vuøng soùng voâ bôø vuøng soùng leo R Phaân vuøng soùng Phân vùng sóng [ 4 ] b./ Xác định phạm vi tác động của sóng: Khi tính toán công trình bảo vệ bờ, nếu yêu cầu thiết kế là không cho sóng vượt qua thì ta phải xác định sóng leo, tức xác định chiều cao thẳng đứng của sóng có thể leo lên bề mặt kết cấu. Sóng leo phụ thuộc vào các yếu tố như: hình dạng và độ nhám bề mặt kết cấu, độ sâu nước tại chân công trình, độ dốc bãi biển. Đối với các công trình phải tính toán sóng vượt qua (đê chắn sóng ngần) gọi là sóng vượt. Tốc độ sóng vượt qua phụ thuộc vào chiều cao và chiều rộng công trình, độ sâu nước tại chân công trình, độ dốc bãi biển và cấu tạo mái đê. 1.3.5. Thông số môi trường ven sông biển Phú Yên) [ 15 ] a./ Chế độ thủy triều: Thủy triều Phú Yên nằm trong đặc điểm chung của thủy triều từ Quảng Ngãi đến Nha Trang. Chế độ thủy triều chủ yếu là nhật triều không đều. Số ngày nhật triều trong tháng từ 17 - 26 ngày, vào các ngày nước kém thường có thêm một con nước nhỏ trong ngày. 11 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. Dùng cho mục đích thiết kế kè thì cần nhất là mực nước triều thiên văn lớn nhất. Theo số liệu đo đạc và nghiên cứu của Trung tâm Khí tượng Thủy văn biển - Tổng cục Khí tượng Thủy văn thì mực nước triều thiên văn lớn nhất tại Tuy Hòa lấy theo tương quan với trạm triều Quy Nhơn sau khi đã quy đổi về hệ cao độ VN2000 là 1,95 m. Một số đặc trưng về độ lớn triều phục vụ cho mục đích thiết kế tại khu vực xây dựng công trình như sau: - Chênh lệch triều trung bình: 1,50 m - Mực nước triều thiên văn lớn nhất Hmax = + 1,95 m - Mực nước triều thiên văn thấp nhất: Hmin = − 0,40 m b./ Nước dâng: Số liệu về đường đi của các cơn bão từ năm 1970 đến 2008 của Trung tâm Liên hợp cảnh báo bão Hoa Kỳ (JTWC), kết quả tính toán nước dâng được xây dựng thành đường tần suất cho khu vực Tuy Hòa được thể hiện trên hình 1.6. 12 FFC 2008 © Nghiem Tien Lam ĐƯỜNG TẦN SUẤT NƯỚC DÂNG DO BÃO - KHU VỰC TUY HOÀ 1.5 1.4 Độ cao nước dâng TB=0.16, Cv=0.82, Cs =3.36 1.3 Phân bố Pearson loại III TB=0.16, Cv=0.96, Cs =3.36 1.2 Độ cao nước dâng, Hnd (m) 1.1 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 99.9 Tần suất, P(%) Hình 1.6: Đường tần suất nước dâng do bão tại Tuy Hoà [ 15 ] Có thể thấy rằng nước dâng trong bão ở khu vực Phú Yên là khá thấp, phù hợp với số liệu lịch sử về chiều cao nước dâng lớn nhất đã từng xảy ra ở khu vực này là 0.8 m (nguồn: Viện Cơ Học Việt Nam, xem 14TCN-103-2002) . Nguyên nhân chủ yếu là do yếu tố địa hình: thềm lục địa khu vực này dốc, nước sâu và đường bờ có hình cung lồi hạn chế khả năng lũy tích nước dâng gây ra bởi lực tương tác giữa gió bão và nước. c./ Bão và sóng bão: Có thể nói, Phú Yên tuy là một trong những tỉnh ven biển nằm trong khu vực đón bão, song bão không nhiều như Bắc Trung Bộ và miền Bắc, và xen kẽ có năm không có bão. Mùa bão ở Phú Yên trùng với mùa mưa (tháng IX đến tháng XII) nhưng có năm cuối tháng VI đầu tháng VII đã có bão đổ bộ vào khu vực này (năm 1978), cho nên vào giữa mùa gió Tây khô nóng cũng không loại trừ khả năng bão đổ bộ. Dựa vào bộ số liệu đường đi của các cơn bão của Trung tâm Liên hợp cảnh báo bão Hoa Kỳ (JTWC) cho thấy số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có 13 ảnh hưởng đến tỉnh Phú Yên từ 1945 đến 2008 có 128 cơn (trung bình 2,0 trận/năm), trong đó có 50 cơn bão có sức gió mạnh nhất đạt từ cấp 12 trở lên. Tuy nhiên trong giai đoạn này chỉ có 28 cơn bão đổ bộ trực tiếp vào tỉnh Phú Yên. Các cơn bão và áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) đổ bộ trực tiếp vào tỉnh Phú Yên thường gây ra sóng, gió mạnh và mưa rất lớn, song có khá nhiều cơn đổ bộ vào các vùng lân cận như Bình Định, Khánh Hòa, Ninh Thuận, có khi cả Quảng Ngãi hoặc Bình Thuận, nhưng vẫn gây ra mưa gió lớn ở các vùng của Phú Yên, gây lũ lớn làm thiệt hại đôi khi rất nghiêm trọng về người và tài sản. Bão hoạt động trên biển là một tại họa đối với ngư dân vì gió to, sóng lớn dữ dội đánh đắm và cuốn trôi tàu thuyền như cơn bão số 9 ngày 7/XI/1984 làm hai tàu bị đắm (một tàu Cam Ranh II bị đắm tại Phù Mỹ Bình Định và một chiếc khác bị đắm tại sông Cầu, làm tổn thất 60 tấn muối). Bão còn gây ra sóng thần phủ nước biển vào các vùng duyên hải. Cơn bão số 12 ngày 15/X/1979 đã gây ra sóng thần phủ nước vào phường VI (thị xã Tuy Hòa), An Ninh, An Hải (Tuy An) làm ngập hoa màu và nhiều nhà cửa. Bão còn làm nước mặn tràn vào đồng trũng ven biển, gây ra úng ngập nước mặn, nhất là khi triều dâng kết hợp. Trên quan điểm thống kê, theo dõi từ năm 1977 - 1991 ở khu vực Nam vĩ tuyến 17°N hàng năm có khoảng trận bão và ATNĐ đổ bộ, trong đó khoảng 28% có ảnh hưởng đến Phú Yên (xem Bảng 1). Số liệu này khá phù hợp với bộ số liệu đường đi của các trận bão của Trung tâm Liên hợp cảnh báo bão Hoa Kỳ (JTWC) về các trận bão và áp thấp nhiệt đới có ảnh hưởng đến tỉnh Phú Yên trong giai đoạn từ 1945 đến 2008 có 128 trận (trung bình 2,0 trận/năm).