Tác dụng của thềm giảm sóng trong công trình đê biển ở tuyến đê quan trọng

Cơn bão ngày 12 và 13 tháng 11 năm 1970 đổ bộ vào biển Bănglađét đã làm cho hơn 20 vạn người thiệt mạng, nước dâng cao đến 6 ¸ 7 m. Cơn bão Wanda xảy ra năm 1962 đã làm đắm và hư hại trên 2000 tàu lớn nhỏ ở vùng biển lân cận Hồng Kông. Ở vùng ven biển Việt Nam, trong các năm 2005 và 2006, bão gây ra sóng lớn, gió mạnh và mưa dữ dội đã làm sạt lở nhiều đoạn đê, kè biển, gây thiệt hại nạng về người và của ở Đà Nẵng, Quảng Nam, Thừa Thiên Huế...

Với tác động của gió bão hàng năm, vùng bờ biển nước ta đã bị nhiều tổn thất lớn. Song nước ta còn nghèo, hầu hết các tuyến đê biển từ miền Bắc đến miền Nam chỉ được thiết kế để chống gió bão cấp 7 và cấp 8. Nhằm giảm bớt thiệt hại do thiên tai gây ra, Đảng và Nhà nước ta đang có chủ trương nâng cấp đê biển ở những vùng quan trọng để chống được bão cấp 10. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế mặt cắt đê biển có dạng mặt cắt phức hợp sẽ là một nội dung nghiên cứu của Chương trình nâng cấp đê biển mà cụ thể là nghiên cứu tác dụng của thềm giảm sóng. Trong phạm vi bài viết này, chúng tôi giới thiệu tác dụng giảm chiều cao sóng leo của thềm giảm sóng.

Kết quả nghiên cứu bước đầu đánh giá tác dụng của thềm giảm sóng

Thềm giảm sóng là một giải pháp công trình giảm chiều cao sóng leo, đồng thời đứng về mặt ổn định của thân đê biển có tác dụng nhất định. Khi thiết kế đê biển theo tài liệu hướng dẫn: “Cuốn tiêu chuẩn ngành 14TCN-130-2002” đã nêu công thức tính cao trình đỉnh đê:

                       Zđ = Ztp + Hnd + Hsl + a                                            (1)

Trong đó:

Zđ - cao trình đỉnh đê thiết kế (m);

Ztp - mực nước biển tính toán (m);

Hnd - chiều cao nước dâng do bão (m);

Hsl - chiều cao sóng leo (m);

a - trị số gia tăng độ cao an toàn (m).

Thông thường mặt cắt đê biển trước đây dạng mái nghiêng như hình 1.

Loại đê mái nghiêng có nhược điểm là chiều cao sóng leo lên mái đê phía biển khá lớn, để khắc phục nhược điểm này người ta thường thiết kế thềm giảm sóng ở mái đê phía biển, dạng mặt cắt thiết kế như hình 2.

Hình 2. Dạng mặt cắt đê biển có thềm giảm sóng

Để tính chiều cao sóng leo lên mái nghiêng đơn của sóng biển đến từ hướng vuông góc được tính theo công thức: