Thềm giảm sóng, berm

1. Tác dụng của thềm giảm sóng trong công trình đê biển ở tuyến đê quan trọng. Tác giả:
PGS.TS.Nguyễn Văn Bản; NCS Hoàng Ngọc Tuấn - Viện KHTL Việt Nam
Nằm trong vùng có tần suất bão lớn nhất thế giới, vùng biển Tây Bắc Thái Bình Dương
nước ta chịu ảnh hưởng lớn của bão nhiệt đới là gió mạnh, đổi chiều, mưa to và kéo dài và
kèm theo các thiên tai như sóng lớn, nước dâng. Đó là những thiên tai thường xuyên đối
với nước ta nói riêng cũng như nhiều vùng biển trên thời giới nói chung.
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.

2. 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:

3. Phương pháp độ dốc tương đương thích hợp với điều kiện:

6. Đem kết quả tính toán trên so sánh ta thấy:
Trường hợp Mái nghiêng Có thềm giảm Giảm elta % giảm
đơn sóng Hsl (m)
Thiết kế 4.73 m 3.32 m 1.41 29.80
Kiểm tra 6.59 m 4.72 m 1.87 28.37
Qua nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, trong cùng điều kiện gió bão lớn gây sóng ở vùng
biển nước ta thì sử dụng thềm giảm sóng để thiết kế mái ngoài đê biển có thể giảm chiều
cao sóng leo ứng với gió bão cấp 9 ~ 10 là khoảng 1.40 m 1.87 m, cao độ sóng leo giảm
gần 29%.
Như vậy, ứng dụng thềm giảm sóng là một giải pháp công trình có hiệu quả giảm chiều cao
sóng leo khi ta cần nâng cấp đê biển.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Tiêu chuẩn ngành: 14TCN 130 - 2002.
[2]. Khí tượng thủy văn vùng biển Việt Nam. Do Trung tâm Khí tượng thủy văn biển biên
soạn, 1988.
[3]. Động lực học cửa sông ven biển (tiếng Trung Quốc). Nhà xuất bản Thủy lợi - Điện lực
Trung Quốc, 1992.