Tài liệu Bài giảng hệ thống mỏ hàn

Trường Đại học Thủy Lợi Khoa Kỹ thuật bờ biển HỆ THỐNG MỎ HÀN Trình bày: Phạm Thu Hương Nội dung • Khái niệm về hệ thống mỏ hàn • Những nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống mỏ hàn • Mối quan hệ và ứng xử của hệ thống mỏ hàn • Phân loại mỏ hàn • Cấu tạo mỏ hàn biển vật liệu đá • Thiết kế hệ thống mỏ hàn • Ví dụ thiết kế hệ thống mỏ hàn cho vùng Hải Hậu – Nam Định Khái niệm về mỏ hàn • Mỏ hàn là loại công trình để chỉnh trị một đoạn sông hay một đoạn bờ biển • Chức năng năng::
giảm lưu tốc dòng chảy
giảm vận chuyển bùn cát dọc bờ
Tạo vùng nước tĩnh hoặc xoáy nhẹ để giữ bùn cát lại gây bồi cho vùng bờ, bãi bị xói
Che chắn cho bờ khi sóng xiên truyền tới
Giảm lực xung kích của sóng tác dụng vào bờ
Hướng dòng chảy ven bờ đi lệch ra xa gây xói bờ Hình dạng đường bờ OCEAN Direction of Net Long-shore Transport Original Shoreline Groyne Adjusted shoreline OCEAN Direction of Net Long-shore Transport BEACH Groyne Adjusted shoreline BEACH Groyne Adjusted shoreline Original Shoreline Groyne Adjusted shoreline Hệ thống mỏ hàn sông ở Hà Lan Hệ thống mỏ hàn biển The groyne field in Poole Bay, Southbourne, England Nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống mỏ hàn • Các yếu tố ảnh hưởng: sóng, dòng chảy ven bờ, điều kiện địa kỹ thuật của nền móng, môi trường nước biểnP • Sự tương tác giữa hệ thống mỏ hàn với vách bờ, bãi biển  Xác định bằng quan trắc, mô hình vật lý và mô hình toán học. Mối quan hệ và ứng xử của hệ thống mỏ hàn • Qui luật diễn biến bồi xói bên trong hệ thống mỏ hàn: hàn: thượng lưu bồi lắng, hạ lưu xói lở • Hiện tượng chảy lượn, chảy xoáy, tách xa bờ khu vực giữa 2 mỏ hàn • Bồi lắng và xói lở khu vực giữa các mỏ hàn θ = 30o – 55o θ = 90o • Các tác động tiêu cực do hệ thống mỏ hàn gây ra Thiếu hụt hàm lượng cát vận chuyển về hạ du  xói lở hạ lưu hệ thống mỏ hàn Giải pháp khắc phục: kết hợp nuôi bãi Phân loại mỏ hàn • Theo vật liệu:  Mỏ hàn gỗ: cọc gỗ và màn chắn gỗ • Ưu điểm điểm:: Không gây hố xói lớn ở đầu mỏ hàn, bồi lắng bùn cát phân bố tương đối đều trên mặt bằng; cho phép nước chảy xuyên qua. • Chỉ dùng ở vùng bãi nông. Mỏ hàn cọc gỗ Mỏ hàn màn chắn bằng gỗ • Mỏ hàn gỗ kiểu màn chắn không cho phép nước chảy xuyên qua thân mỏ hàn, có tác dụng che chắn, giảm tác động của sóng và dòng chảy cao hơn • Nhược điểm: mỏ hàn bằng gỗ là dễ bị mục; trong điều kiện chịu tác động của nhiệt độ, gió, mưa, môi trường nước biển dao động, vi sinh vật... tuổi thọ của kết cấu bằng vật liệu gỗ bị hạn chế, vì vậy phải dùng đến kỹ thuật xử lý gỗ trước khi đưa vào sử dụng. • sử dụng khi khu vực xây dựng không có nguồn cung cấp đá nhưng nguồn vật liệu gỗ dồi dào và giá thành rẻ hơn khi so sánh với các phương án khác Phân loại mỏ hàn • Theo vật liệu:  Mỏ hàn gỗ: cọc gỗ và màn chắn gỗ  Mỏ hàn bằng đá hộc, đá tảng Mỏ hàn đá đổ ở Mỹ Mỏ hàn đá xếp ở Cần Giờ (TPHCM) Mỏ hàn đá • Ưu điểm: - Nguồn cung cấp đá hộc rất dồi dào và phong phú. - có độ bền cao, chịu được môi trường nước biển mặn và các tác động mạnh của sóng, gió, nhiệt độ... - Kết cấu tổng thể của mỏ hàn bằng đá hộc, đá tảng lớn, rọ đá thuộc loại mềm dẻo, linh hoạt, cho phép chuyển dịch phù hợp với biến dạng nền mà không gây ra hư hỏng và phá hoại kết cấu mỏ hàn (do mỏ hàn biển thường đặt trên nền bồi tích, có nhiều lớp đất yếu, dễ bị lún, dễ bị xói lở)  đặc điểm nổi bật, rất quan trọng của loại mỏ hàn này - Dễ sửa chữa, tôn cao, mở rộng - Tận dụng vật liệu đá sẵn có ở các địa phương  giá thành xây dựng thấp Mỏ hàn đá • Nhược điểm điểm:: - Với kết cấu đá rời, khi cá thể các viên đá bị sóng và dòng chảy tác động làm chuyển dịch ra khỏi mỏ hàn sẽ ảnh hưởng đến ổn định của các viên đá lân cận. Sự phá hoại của mỏ hàn có thể bắt đầu từ sự mất ổn định của các viên đá cá thể. - Khó khăn về khai thác, vận chuyển và phương tiện thi công cũng như giá thành cao khi dùng đá tảng kích thước lớn  việc sử dụng đá tảng bị hạn chế - Đối với kết cấu rọ đá, độ bền và ổn định của khối đá trong rọ cũng như của cả khối đá của thân mỏ hàn phụ thuộc vào độ bền của lưới thép bọc của các rọ đá. (Nếu dùng các loại dây thép các bon thường tráng nhựa, hoặc mạ kẽm thì khả năng chống han rỉ trong môi trường nước biển mặn cũng chỉ có thời hạn nhất định. Còn nếu dùng dây thép không rỉ chịu được nước biển mặn thì giá thành xây dựng sẽ rất đắt)