Tài liệu Nghiên cứu thực nghiệm mô hình vật lý về sóng tràn đê và cơ chế phá hoại đê do sóng tràn

MỤC LỤC 1 I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tổng quan về nghiên cứu xói mái cỏ Đê biển chịu sóng tràn với mái trong chống xói bằng cỏ đang được xem là một giải pháp khả thi chiếm nhiều ưu thế. Đánh giá sức chịu tải của mái cỏ dưới tác động xói của sóng tràn do vậy rất bức thiết trong công tác thiết kế và trong đánh giá mức độ an toàn của đê biển. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng như hiện nay, sóng tràn đã và đang trở thành một dạng tải trọng đặc biệt trong thiết kế đê biển. Các giải pháp công trình cho đê chịu sóng tràn do đó đang giành được một mối quan tâm đặc biệt. Trong khuôn khổ một số dự án nghiên cứu của Liên minh Châu Âu gần đây như COMCOAST và EUROGRASS, đê biển mái cỏ được đánh giá là một trong những giải pháp có tính khả thi nhất cho đê chịu sóng tràn. Các thí nghiệm hiện trường máy xả sóng trên một số tuyến đê biển ở Hà Lan (xem Akkerman và cộng sự, 2007) đối với một số dạng mái cỏ cho thấy mái cỏ nếu được trồng và chăm sóc tốt có thể đem lại sức chống xói đáng ngạc nhiên (lưu lượng sóng tràn trung bình đơn vị q = 100 l/s/m với lưu tốc lớn nhất Vmax = 4 ~ 6 m/s trong vòng 6 giờ chưa thể gây hư hỏng đáng kể nào cho mái cỏ chất lượng trung bình không có lớp gia cường). Điều này trái ngược hẳn với tiêu chuẩn sóng tràn hiện nay quy định lượng tràn cho phép đối với trong đê biển mái cỏ chỉ 0,1 ~ 1,0 l/s/m (xem CEM-2002). Kết quả này cho thấy hiểu biết của chúng ta về sức chịu xói của cỏ còn quá hạn chế và cần nhiều nghiên cứu hơn nữa trong lĩnh vực này. Với lưu lượng tràn cho phép có thể lên tới hàng trăm l/s/m thì đê mái cỏ thực sự là giải pháp kỹ thuật tối ưu mang lại hiệu quả kinh tế cao, đặc biệt trong bối cảnh ứng phó với nước biển dâng như hiện nay. Đê biển ở nước ta đa số có cao trình đỉnh thấp nhưng kết cấu mái trong chưa được gia cố đảm bảo do vậy sóng tràn là một trong những nguyên nhân chính gây hư hỏng đê biển trong bão. Tuy nhiên, vai trò quan trọng của sóng tràn trong tính toán thiết kế vẫn chưa được thể hiện trong hướng dẫn thiết kế đê biển hiện hành. Ở các nước tiên tiến đặc biệt là ở châu Âu và Mỹ thì cao trình đỉnh đê và kết cấu đỉnh và mái trong đê biển được thiết kế dựa trên mối liên hệ với lượng sóng tràn cho phép qua đê (xem EurOtop-2007, TAW-2002, CEM-2002). 2 Hình 1. Thí nghiệm máy xả sóng (Akkerman và cộng sự, 2007) 2. Các giải pháp ổn định mái dốc bằng thực vật ở Việt Nam Sử dụng thực vật như là một kỹ thuật sinh học để cải tạo đất, hạn chế xói mòn và ổn định mái dốc đã được biết đến từ hàng trăm năm nay và đang trở nên ngày càng phổ biến trong một vài thập kỷ gần đây. Đó là vì người ta ngày càng hiểu biết hơn và có nhiều thông tin hơn về các loài thực vật có thể sử dụng được trong thiết kế công trình, nhưng mặt khác còn do tính hiệu quả và thân thiện với môi trường mà cách tiếp cận “mềm mại” này mang lại. Ổn định mái dốc bằng các giải pháp sử dụng thực vật cũng đã và đang được áp dụng phổ biến ở Việt Nam. Trong giảm nhẹ xói lở bờ sông, biện pháp kỹ thuật sinh học phổ biến nhất có lẽ là trồng tre. Để giảm nhẹ xói lở bờ biển, người ta trồng bần, đước, phi lao, dứa dại v.v. Tuy nhiên những biện pháp này còn có một số nhược điểm như: • Tre mọc thành bụi, không tạo được hàng rào kín. Nước lũ vẫn có thể len qua, và tập trung ở khoảng trống giữa các bụi, vì thế sức phá hủy còn lớn hơn, gây xói lở nghiêm trọng hơn. Tre có rễ chùm, nông, chỉ xuống tới độ sâu khoảng 1,0 - 1,5m, không cân bằng với phần thân ngọn cao, nặng. Do vậy các bụi tre thường chỉ làm bờ sông nặng thêm chứ không góp phần ổn định bờ. Với rễ chùm nông như vậy, nhiều trường hợp thấy bờ sông bị xói hàm ếch, tạo điều kiện để xảy ra trượt lở quy mô lớn hơn. • Đước, ở những nơi chúng mọc được, có thể tạo nên đới đệm giúp giảm bớt 3 năng lượng sóng và các dòng chảy ven biển, giảm nhẹ xói lở bờ biển rất tốt. Tuy nhiên, đước lại khó mọc vì cây con hay bị chuột ăn mất ngọn và không tiếp tục lớn được nữa. Thực tế này đã từng thấy ở ven biển Hà Tĩnh và một số nơi khác. • Phi lao từ lâu đã và đang được trồng trên hàng ngàn hecta cồn cát ven biển Miền Trung. Tương tự như vậy, dứa dại cũng được trồng dọc các bờ sông, suối cũng như ven các cồn cát. Tuy nhiên chúng thường chỉ có tác dụng chắn gió, tức là hạn chế cát bay, chứ không tạo được hàng rào kín và bộ rễ cũng không ăn đủ sâu để giảm nhẹ cát chảy. Ở một số nơi đã đắp đê cát dọc các dòng chảy, phía trên trồng phi lao, dứa dại nhằm hạn chế cát chảy nhưng không thành công. Các lưỡi cát vẫn tiếp tục xâm lấn đồng ruộng, nhất là về mùa mưa. Ngoài ra, phi lao con khi mới trồng nếu gặp thời tiết quá lạnh (dưới 10oC) cũng có thể bị chết, trong khi dứa dại cũng có thể khô héo khi thời tiết quá khô nóng v.v. 3. Các nghiên Mô hình vật lý về khả năng chịu xói của mái đê phía đồng dưới tác dụng của sóng tràn ở Việt Nam Ở Việt Nam trong khuôn khổ dự án phối hợp nâng cao năng lực đào tạo ngành Kỹ thuật Biển ở Trường Đại học Thủy Lợi, một máy xả sóng đã được Hà Lan thiết kế và chế tạo tại Việt Nam. Từ năm 2008 cho đến nay đã có 02 đợt thực nghiệm hiện trường máy xả sóng với các đê biển ở các tỉnh Hải Phòng (2008) và Nam Định (2010) và tập trung ở một số dạng mặt cắt ngang đê biển điển hình. Ở các thí nghiệm đầu tiên ở Hải Phòng (Hình 2-10) chỉ mang tính chất vận hành thử hoạt động của máy xả sóng do vậy chưa có nhiều kết luận mang tính định tính từ đợt thử nghiệm này. Sau này với cá đê biển ở Nam Định thì nghiên cứu tập trung nhiều hơn vào đê mái cỏ bản địa. Các chỉ tiêu cơ lý của đất và cỏ kể cả đặc điểm thực vật của cỏ đã được thu thập tại nhiều vị trí trên mái đê phục vụ cho phân tích kết quả sau này. Kết quả thí nghiệm hiện trường ở Việt Nam cũng cho thấy một số điểm tương đồng so với ở Hà Lan đó là: sức chịu tải của mái cỏ tốt đến ngạc nhiên và vị trí xung yếu nhất vẫn thường là ở chân đê phía đồng nơi có sự chuyển tiếp địa hình từ mái dốc sang phương ngang. Ở hình (2-11) cho thấy sự phát triển của một hố xói trên mái đê cỏ Gà, khi trên đê có một điểm yếu tại chỗ có cây thực vật rễ lớn mọc qua. Ở trong nhiều trường hợp mái đê cỏ Gà (được đánh giá là có chất lượng từ xấu đến vừa) đã có thể chịu được sóng với lưu lượng tràn trung bình lên đến 40 l/s/m. 4 Hình 2: Thí nghiệm máy xả sóng cho đê Cửa sông Trà l ý - Thái Bình MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI II. 1. Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu một cách tổng thể cơ chế xói mái đê phía đồng do sóng tràn, từng bước tiếp cận với việc mô hình hoá sóng tràn qua đê, đặc biệt là đối với đê biển. Nghiên cứu các giải pháp gia cố bảo vệ mái đê bằng thực vật trên thế giới và ở Việt Nam. Kết quả tính toán góp phần định hướng cho người thiết kế trong việc lựa chọn mô hình tính toán, phần mềm tính toán, quá trình tính toán và lựa chọn giải pháp gia cố bảo vệ mái đê. 2. Mục tiêu cụ thể • Nghiên cứu khả năng chóng xói của mái đê ở phía đồng khi có sóng tràn qua với trường hợp mái đê phía đồng được gia cố bằng trồng cỏ bình thường, và trường hợp trồng cỏ có gia cường Geocell, Geogrid. • Phát triển một mô hình số trị mô phỏng quá trình xói mái trong đê biển mái cỏ gây ra bởi sóng tràn. 5 • Giúp NCS Nguyễn Văn Thìn có kết quả nghiên cứu thực tiễn để hoàn thiện luận án tiến sĩ của mình với đề tài Nghiên cứu cơ chế phá hoại đê biển khi có bão và triều cường. III. CÁCH TIẾP CẬN Dựa trên các tài liệu khoa học sưu tầm được từ trong nước và quốc tế làm cơ sở cho việc phân tích hiện tượng xói lở ở mái đê phía đồng do sóng tràn cũng như khả năng ứng dụng gia cố bảo vệ mái đê bằng thực vật trên thế giới và ở Việt Nam. Bên cạnh đó, các tài liệu này còn giúp đề tài có các định hướng hợp lý cho quá trình nghiên cứu. Sử dụng mô hình BREID (Breaching of inhomogeneousv seadike) là mô hình thủy động lực học hình thái, mô phỏng diễn biến quá trình xói mái cỏ đê biển do sóng tràn gây ra trong bão. Trong đó ở biên đầu vào là quá trình sóng theo thời gian, có thể lấy từ tài liệu thực đo hoặc tạo ra bằng phương pháp số. Chương trình gồm có hai module chính là mô hình hóa sóng tràn và mô hình hóa quá trình xói mái cỏ. Quá trình nghiên cứu của đề tài được kiểm chứng bằng việc tính toán phân tích cơ chế xói mái đê phía đồng ở Giao Thuỷ - Nam Định. IV. 1. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Báo cáo các kết quả thí nghiệm của NCS Nguyễn Văn Thìn tại Viện LWI – Trường đại học TU BRAUSHWEIG – CHLB ĐỨC a) Đặt vấn đề Các thí nghiệm xác định khả năng chịu xói của mái cỏ với các cấp lưu lượng khác nhau, trường hợp này được thí nghiệm trên máng tràn ở viện LWI (LeichtweißInstitut für Wasserbau) Trường đại học TU Braunshweig – CHLB Đức. Nghiên cứu này tập trung vào khả năng chịu xói của mái cỏ có gia cố và không có gia cố dưới tải trọng sóng tràn. Hệ thống Geocell/Geogrid, được làm bằng nhựa tổng hợp, đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là cho công tác phòng chống xói mòn và ổn định mái dốc. Trong các ứng dụng ven biển, hệ thống này gần đây đã được coi như là một giải pháp hữu hiệu, thay thế thay thế một số giải pháp khác trong việc bảo vệ mái đê biển phía đồng dưới tải trọng sóng tràn. Tuy nhiên hiện nay chưa có nghiên cứu nào rõ ràng về cơ chế phá hoại mái đê phía đồng được bảo vệ bằng hệ thống Geocell/Geogrid dưới tải trọng sóng tràn. Hơn nữa chưa có thí nghiệm cụ thể 6 nào cho mái đê biển phía đồng được gia cố bởi hệ thống này nên còn thiếu kinh nghiệm về cách sử dụng Geocell/Geogrid để gia cố mái bên trong của đê biển bị sóng tràn qua đỉnh, các công thức thực nghiệm và mô hình toán dự báo khả năng xói của mái đê được gia cố bởi thống này cũng chưa có. Trong khi đó, phương pháp bảo vệ mái đê bằng giải pháp trồng cỏ được thế giới xem là một giải pháp hữu hiệu là giải pháp xanh và bền vững có tính phù hợp cao trong bối cảnh biến đổi khí hậu như hiện nay. Mục tiêu của thí nghiệm này là (i) để nghiên cứu các cơ chế phá hoại xảy ra của từng loại gia cố mái đê với một loại cỏ, (ii) để định lượng được khả năng chống xói của các thảm cỏ và để xác định các thông số ảnh hưởng có liên quan nhất (hình dạng, độ cứng, quy cách gia cố, độ sâu, vv); (iii) để đề xuất phương pháp để gia cố; (iv) cung cấp dữ liệu hợp lý cho việc xác định các mô hình số hiện có và mở rộng mô hình; (v) để so sánh hiệu suất của hệ thống Geocell và Geogrid; (vi) phát triển một công thức thực nghiệm cho những dự đoán về phá hoại mái cỏ. b) Kết quả thí nghiệm − Đối với cỏ không có gia cường: Vị trí phá hoại đầu tiên tại A xảy ra sau 30 con sóng có kích thước 20x17x5cm (dài x rộng x sâu). Vùng phá hoại được mở rộng dần (chiều rộng, chiều dài, chiều sâu) theo thời gian. Vùng phá hoại hoàn toàn được xác định sau 18 giờ thí nghiệm. 7 50c 35c Hình 3: Hố xói xuất hiện ở chân mái cỏ sau 18 giờ thí nghiệm Hình 4: Sự phát triển của độ sâu hố xói theo thời gian đối với mái cỏ không có gia cố − Mái cỏ được gia cố bằng geogrid (6,5x6,5)cm Trong sêri thí nghiệm này, thảm cỏ được gia cố bằng geogrid (6.5x6.5)cm. Có hai vị trí xuất hiện xuất hiện phá hoại mái cỏ GA1 và GA2 sau 30 con sóng, sự mở rộng phạm vi hố xói theo thời gian ở vị trí GA1 và vị trí GA2 được mô tả trên (Hình 6). 8 GA1 GA2 Hình 5: Vị trí xuất hiện xói trên thảm cỏ được gia cố bằng geogrid (6.5x6.5cm) 9 after 30 waves after 6h after 12h after 18h after 24h 10cm after 30 waves after 6h after 12h after 18h after 24h 10cm Hình 6: Hư hỏng tại vị trí (GA1) và (GA2) theo thời gian Hình 7: Đường bao đáy hố xói tại vị trí GA1 và GA2 10 − Thảm cỏ được gia cố bằng geogrid (3.9x3.9)cm Trong sêri thí nghiệm này thảm mái cỏ được gia cố bằng hệ thống geogrid (3.9x3.9)cm. Tại điểm GB xuất hiện phá hoại sau 30 con sóng . Vị trí phá hoại được mở rộng dần, phạm vi mở rộng hố xói theo thời gian được phân tích ở (Hình 1-37). GB Hình 8: Vị trí sẽ xuất hiện xói ở thảm cỏ được gia cố bởi hệ thống geogrid (3.9x3.9cm) đặt ở độ sâu dưới thảm cỏ 5cm after 30 waves after 6h after 12h after 18h after 24h 10cm 11 Hình 9:Hư hỏng tại vị trí GB theo thời gian Hình 10: Đường bao đáy hố xói tại vị trí GB theo thời gian − Thảm cỏ được gia cố bằng geocell Thí nghiệm cuối cùng này được thí nghiệm với mái cỏ được gia cố bởi hệ thống Geocell, hệ thống này được lắp đặt ở độ sâu 9cm kể từ mặt cỏ. Điểm xuất hiện phá hoại sau 30 con sóng là GC, hố xói tại GC được mở rộng theo thời gian và được mô phỏng trên Hình 1-41, đường bao đáy hố xói theo thời gian được mô phỏng ở (Hình 1-45). Hình 11: Đường bao đáy hố xói tại vị trí GC theo thời gian 12 13 Bảng 1: Tổng hợp các kết quả thí nghiệm Grass without reinforced After - 30 waves after 6h after 12h after 18h after 24h 0 length (cm) 17.0 width (cm) 20.0 Depth (cm) 5.1 20.0 37.0 50.0 35.0 35.0 35.0 9.8 14.9 20.0 5 10 time (h) 15 10.0 Width (cm) length (cm) 90.0 100.0 0 5 34.2 39.3 39.9 74.0 10 7.5 10.6 12.4 12.4 time (h) 15 20.1 22.0 30.5 54.0 20 13.8 29.0 30.5 68.0 40.0 Grass without reinforcement Grass reinforced with geocell GC Grass reinforced with geogrid 6.5x6.5cm GA2 Grass reinforced with geogrid 3.9x3.9cm GB 50.0 60.0 70.0 80.0 5.4 6.5 7.4 8.0 0 25 Grass reinforced geocell GC length width depth (cm) (cm) (cm) 8.1 7.2 2.4 10.7 19.0 28.0 5 10 11.8 19.0 29.0 time (h) 15 After 30 waves 5.0 10.0 After 30 waves Grass without reinforcement Grass reinforced with geocell GC Grass reinforced with geogrid 6.5x6.5cm GA2 Grass reinforced with geogrid 3.9x3.9cm GB (a) (b) 15.0 20.0 25.0 Grass without reinforcement Grass reinforced with geocell GC Grass reinforced with geogrid 6.5x6.5cm GA2 Grass reinforced with geogrid 3.9x3.9cm GB (c) Hình 12: So sánh phạm phi mở rộng hố xói theo thời gian (a) length~time; (b) width ~ time; (c) depth ~ time 14 4.2 10.0 20 20 0.0 30.0 After 30 waves 50.0 80.0 17.8 20.8 23.2 88.0 20.0 30.0 70.0 25 7.5 9.7 11.6 13.3 Grass reinforced with geogrid 3.9x3.9cm GB length width depth (cm) (cm) (cm) 14.7 5.3 3.4 10.0 20.0 60.0 20 11.2 14.5 23.9 29.4 0.0 0.0 40.0 19.6 20.4 40.0 47.9 Grass reinforced with geogrid 6.5x6.5cm GA2 length width depth (cm) (cm) (cm) 5.8 16.2 4.6 depth(cm) Time Grass reinforced with geogrid 6.5x6.5cm GA1 length width depth (cm) (cm) (cm) 10.4 7.4 5.2 25 Qua kết quả thí nghiệm trên tác giả thấy rằng, khả năng chịu xói của mái cỏ được tăng lên đáng kể khi chúng ta bố trí gia cố Geogrid/Geocell, đặc biệt là từ độ sâu lắp đặt hệ thống gia cố thì dường như hố xói phát triển theo chiều sâu rất chậm. Quan các kết quả phân tích ở (Hình 1-39) từ bề mặt cho đến vị trí đặt hệ thống gia cố (0 – 5)cm đối với hệ thống geogrid và (0-9)cm đối với hệ thống Geocell, thì việc tăng khả năng chịu xói của hệ thống gia cố được sắp xếp theo thứ tự: 1. Geocell 2. Geogrid (3.9 x 3.9)cm 3. Geogrid (6.5 x 6.5)cm 4. Cỏ không có gia cố Tuy nhiên khi hố xói phát triển đến vị trí đặt hệ thống gia cố, thì việc tăng khả năng chịu xói của hệ thống gia cố được sắp xếp theo thứ tự 1. Geogrid (3.9 x 3.9)cm 2. Geogrid (6.5 x 6.5)cm 3. Geocell 4. Cỏ không có gia cố 15 2. Một số kết quả thí nghiệm ở trong nước Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu thí nghiệm tương tác của sóng lên đê biển trên mô hình vật lý, xác định cơ chế sạt lở bãi và đê biển có kết cấu phủ đề xuất là bêtông khối vuông, mái phía đồng gia cố bằng bê tông kết hợp trồng ô cỏ. Mô hình được chế tạo theo số liệu địa hình được thu thập từ thực tế. Mặt cắt và kết cấu đê, bãi: chiều cao đê, độ dốc mái đê, kết cấu lớp phủ được chế tạo theo mặt cắt đê điển hình hiện nay ở Hải Hậu Nam Định. Căn cứ vào khả năng đáp ứng của hệ thống thí nghiệm và yêu cầu nghiên cứu, tỉ lệ mô hình được lựa chọn là 1/20. Bảng 2: Tham số bãi, đê biển Nguyên hình Mô hình Cao trình đỉnh đê +5.5m +0.275m Chiều rộng đỉnh đê 5.0m 0.25m Chiều rộng chân đê 32m 1.6m M biển = 4 M biển = 4 M đồng = 2,5 M đồng = 2,5 Chiều dài tuyến đê nc 20m 1m Chiều rộng bãi 400m 20m Độ dốc mái đê Seri thí nghiệm cuối với mực nước 21,45cm (4,29m thực địa) và phổ sóng Jonswap chiều cao h s = 0,135m (2,7m thực địa), chiều cao sóng tại chân đê là 0,152m (3,04m thực địa) lưu lượng nước do sóng tràn qua đê Q max là 271.8 l/s/m, V s max = 6.2m/s thực địa, mái đê phía đồng bị xói một ít cát, đê an toàn. Bảng 3: Q tràn và vận tốc sóng tại mái đê File name 17h06-160- Mực nước H s chân V sóng (m/s) đê Q tràn (m) MH/TT (m) (l/s/m) 3.2 0.079/1.58 16 Vị trí MB MD 1 2.82 2.03 J00715 17h17-160-J01 17h27-160- 3.2 J0135 17h43-2145- 4.29 J00715 17h54-2145-J01 18h22-2145J0135 3. 3.2 4.29 4.29 0.113/2.26 8.77 0.12/2.4 105.2 0.082/1.64 21.7 0.11/2.2 111.8 0.152/3.04 271.8 2 2.71 2.16 3 2.46 1.83 1 3.04 2.41 2 3.39 2.57 3 2.71 2.16 1 2.93 1.74 2 3.39 2.26 3 2.48 1.12 1 2.03 1.36 2 2.26 1.63 3 1.86 1.26 1 2.96 1.55 2 3.16 1.69 3 2.71 1.36 1 5.55 1.97 2 6.21 2.26 3 4.97 1.65 Ứng dụng mô hình toán phân tích cơ chế xói mái đê phía đồng ở Giao Thuỷ - Nam Định a) Quá trình tính toán theo Chương trình BREID − Tiến hành nghiên cứu quá trình xói mái hạ lưu với chương trình BREID, với các giả thiết điều kiện biên đầu vào như sau: + Cao trình đỉnh đê là +4,29m + Hệ số mái phía biển m = 4, hệ số mái phái đồng m’ = 3.0 + Đê không có cơ và tường đỉnh + Đặc điểm mái đê phía đông: Cấu tạo gồm các lớp như sau + Lớp cỏ được sử dụng ở đây là cỏ gà mọc tự nhiên, chiều sâu ảnh hưởng của rễ là 30cm, mọc trên tầng đất sét. + Lớp sét: lớp này dày 50cm 17 + Lớp đất đắp lõi đê trong cùng Hình 13: Cấu tạo hình học và lớp phủ mái đê − Giả thiết với giá trị lưu lượng tràn đơn vị là 40 (l/s/m). Với mặt cắt hình học và điều kiện biên thủy lực như trên, chạy mô hình cho module sóng tràn theo phương pháp ngược (thử dần) để xác định mức nước thiết kế. Việc làm này nhằm mục đích tạo ra được lưu lượng tràn theo thiết kế. b) Kết quả tính toán Bảng 4: Kết quả tính toán xói mái cỏ (đoạn trên mái) Chiều sâu xói (cm) Các TH Đặc đểm Cỏ loại 1 Cỏ loại 2 TH1 Mái cỏ tự nhiên 8 8 TH2 Mái cỏ bị hư hỏng nhân tạo 14 40 TH3 Mái cỏ không đồng đều 12 TH4 Mái có lớp sét bị yếu 8 18 Với trường hợp mái đê tiêu chuẩn, lớp cỏ và lớp đất sét phân bố đồng đều thì thời gian sóng tràn qua đỉnh đê trong 3,5h, lưu lượng 40l/s/m sẽ làm cho mái đê bị xói đi một lớp đất phía trên mặt khoảng 14cm. Cũng với các thông số sóng tràn như trên, với chất lượng cỏ loại tốt và tồn tại một hư hỏng nhân tạo ban đầu với độ sâu 5cm, rộng 1m thì trong thời gian 4h, mái đê bị xói 40cm, xói gần hết phần rễ cỏ nằm trong lớp đất sét, nếu tiếp tục cho sóng tràn qua trong trường hợp này thì đê biển rất dễ bị phá hủy nghiêm trọng do khả năng làm việc của rễ cỏ đã đạt tới mức giới hạn và lớp lõi cát của đê đã gần lộ ra. Từ kết quả cho thấy xói diễn ra trên toàn bộ phần mái cỏ, kể từ đỉnh cho đến chân đê. Tuy nhiên phần chân mái đê là có khả năng bị xói nhiều nhất. Trong trường hợp mái cỏ có vết hư hỏng nhân tạo sâu và với chất lượng cỏ trung bình thì chiều sâu xói tại vị trí hư hỏng ban đầu đó là khá lớn. Như vậy, có thể dễ dàng nhận thấy chất lượng cỏ có ảnh hưởng rất lớn sức bền của mái đê. Cỏ có chất lượng tốt và đồng đều thì sẽ chịu được xói rất tốt mà không làm ảnh hưởng đến các lớp đất bên trong lõi đê. Ngược lại, cỏ không được chăm sóc tốt (chất lượng trung bình và không đồng đều) thì sức chống xói giảm đi rõ rệt. Chiều sâu xói lở đối với cỏ chất lượng tốt (loại 1): Hình 14: Xói với mái tiêu chuẩn 19 Hình 15: Xói do mái cỏ hư hỏng Hình 16: Xói tại vị trí lớp cỏ mỏng 20