Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học của giải pháp tường đỉnh giảm sóng tràn trên đê biển

 thuộc vào bề rộng thềm tương đối S/Hm0. Khi S/Hm0 
tăng lên thì p/(gρHm0) tuân theo quy luật giảm dần theo dạng hàm tang hyperbolic (viết 
tắt là tanh). 
Hình 3.19 Sự phụ thuộc giữa p/(gρHm0) với chỉ số Iribarren ξm 
Từ Hình 3.19 ta thấy: giá trị p/(gρHm0) phụ thuộc nhiều vào chỉ số Iribarren ξm (chỉ số 
sóng vỡ). Khi ξm tăng lên thì p/(gρHm0) tăng nhanh theo quy luật hàm lũy thừa. 
67 
Hình 3.20 Sự phụ thuộc giữa p/(gρHm0) với chiều cao tường tương đối 
Có thể thấy từ Hình 3.20 là p/(gρHm0) phụ thuộc vào chiều cao tường tương đối W/Hm0. 
Khi W/Hm0 tăng lên thì p/(gρHm0) giảm dần theo quy luật hàm mũ. 
Dựa vào những phân tích nêu trên, phương trình quan hệ giữa p/(gρHm0) với các tham 
số chi phối được đề xuất theo phương trình (3.8): 
𝑝
𝑔𝜌𝐻𝑚0
= 𝑐1. 𝑒𝑥𝑝 (
−𝑎𝑅𝑐
𝐻𝑚0
) . 𝑒𝑥𝑝 (
−𝑏.𝑊
𝐻𝑚0
) . 𝑡𝑎𝑛ℎ (
𝐻𝑚0
𝑆
) . ξ
𝑚
𝑛3 (3.8) 
trong đó c1 là hệ số kinh nghiệm xác định theo phương pháp hồi quy với các số liệu thí 
nghiệm; a,b, n3 là các hằng số được xác định theo phương pháp thử dần theo quy luật 
ảnh hưởng sao để đem lại sự phù hợp nhất của hàm. 
Kết quả phân tích hồi quy nhiều biến sử dụng matlab (Hình 3.21) cho kết quả các hằng 
số: c1 = 3.70; a = 0.31; b = 0.31; n3 = 1.82. Thay các hệ số này vào phương trình (3.8) 
ta được phương trình (3.9): 
𝑝
𝑔𝜌𝐻𝑚0
= 3.70. 𝑒𝑥𝑝 (−0.31
(𝑅𝑐 +𝑊)
𝐻𝑚0
) . 𝑡𝑎𝑛ℎ (
𝐻𝑚0
𝑆
) . ξ
𝑚
1.82
 (3.9) 
68 
Hình 3.21 Đường hồi quy của áp lực sóng tại Y = 1cm, tường không có mũi hắt sóng 
3.4.1.4. Tại vị trí Y = 1cm, tường đỉnh có mũi hắt sóng (β > 00) 
Tại vị trí Y = 1cm, áp lực sóng khi có mũi hắt sóng tăng đáng kể so với trường hợp 
không có mũi hắt sóng như Hình 2.22: 
Hình 3.22 Đường hồi quy của áp lực sóng khi có và không có mũi hắt sóng 
Vì vậy, trong trường hợp tường đỉnh có mũi hắt sóng thì cần thiết phải xem xét hệ số 
ảnh hưởng của mũi hắt sóng đến áp lực sóng. Nếu gọi bβ là hệ số gia tăng áp lực khi có 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-30
-20
-10
0
10
20
30
exp(-0.31.R
c
)/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
p
/ 
( 
.g
.H
m
0
 )
R2 = 0.51
p/( .g.H
m0
) = 3.70.exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.3.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
p/
 ( 
.g
.H
m
0
 )
p/( .g.H
m0
) = 3.7.exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.3.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
 > 0
 = 0
69 
mũi hắt sóng thì áp lực sóng khi tường có mũi hắt sóng bβ>0 có thể viết tổng quát như 
công thức (3.10): 
bβ>0 = bβ=0 .bβ (3.10) 
với bβ=0 là áp lực sóng khi tường không có mũi hắt sóng, được xác định theo công 
thức (3.9). 
 Như vậy, khi tường có mũi hắt sóng, tại vị trí Y = 1cm áp lực sóng sẽ có dạng như công 
thức (3.11): 
𝑝
𝑔𝜌𝐻𝑚0
= 3.70. 𝑒𝑥𝑝 (−0.31
(𝑅𝑐 +𝑊)
𝐻𝑚0
) . 𝑡𝑎𝑛ℎ (
𝐻𝑚0
𝑆
) . ξ
𝑚
1.82
. 𝑏𝛽 (3.11) 
với điều kiện {
khi β = 0 thì bβ = 1
khi β > 0 thì bβ > 1
 (3.12) 
Ảnh hưởng của mũi hắt đến áp lực sóng tác dụng lên tường gồm 2 thành phần là chiều 
cao mũi hắt tương đối hn/W và góc mũi hắt sóng β. Mối qua hệ này được thể hiện như 
công thức (3.13): 
bβ = F(hn/W, β) (3.13) 
Trước tiên chúng ta xem xét ảnh hưởng của góc β đến hệ số gia tăng áp lực. Kết quả 
khảo sát bβ khi β thay đổi được thể hiện như Hình 3.23: 
Hình 3.23 Sự phụ thuộc hệ số gia tăng áp lực vào góc mũi hắt sóng 
0 0.5 1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
 = 0o
S/H
m0
/
mo
b 
0 0.5 1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
 = 45o
S/H
m0
/
m0
b 
0 0.5 1
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
 = 90o
S/H
m0
/
m0
b 
70 
Kết quả cho thấy khi góc mũi hắt sóng tăng (β từ 00 đến 900) thì hệ số gia tăng áp lực bβ 
tăng lên nhưng không nhiều. Sự tăng này phù hợp với quy luật hàm sin. 
Hình 3.24 Sự phụ thuộc hệ số gia tăng áp lực vào chiều cao mũi tương đối 
Tương tự như góc β, tiến hành đánh giá ảnh hưởng của chiều cao tương đối (hn/W) đến 
hệ số gia tăng áp lực được kết quả như Hình 3.24. Kết quả cho thấy khi chiều cao mũi 
hắt tương đối tăng lên thì hệ số gia tăng áp lực cũng tăng lên. Sự tăng này có quy luật 
như dạng hàm mũ. 
Từ những phân tích trên, để đảm bảo điều kiện (3.12) luận án đề xuất dạng hàm của bβ 
có dạng như công thức (3.14): 
𝑏𝛽 = 𝑒𝑥𝑝 (
𝑎1ℎ𝑛
𝑊
) .
1
cos (𝑏1𝛽)
 (3.14) 
Trong đó a1 và b1 được xác định bằng phương pháp thử dần theo quy luật ảnh hưởng 
sao để đem lại sự phù hợp nhất của hàm. 
Kết quả phân tích hồi quy nhiều biến sử dụng matlab (Hình 3.25) cho kết quả các hằng 
số a1 = 0.12 và b1 = 0.25. Công thức (3.11) do đó có thể được viết lại như công thức 
(3.15): 
0 0.5 1
0
1
2
3
4
5
6
h
n
/W = 0.333
S/H
m0
/
m0
b 
0 0.5 1
0
1
2
3
4
5
6
h
n
/W = 0.222
S/H
mo
/
m0
b 
0 0.5 1
0
1
2
3
4
5
6
h
n
/W = 0.167
S/H
mo
/
m0
b 
71 
𝑝
𝑔𝜌𝐻𝑚0
= 3.70𝑒𝑥𝑝 (−0.31
(𝑅𝑐 +𝑊)
𝐻𝑚0
+
0.12ℎ𝑛
𝑊
) . 𝑡𝑎𝑛ℎ (
𝐻𝑚0
𝑆
) . 𝜉𝑚
1.82.
1
𝑐𝑜𝑠(0.25𝛽)
 (3.15) 
Hình 3.25 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm xác định áp lực sóng tại vị trí Y = 1cm 
khi xét đến cả mũi hắt sóng 
3.4.2. Xây dựng biểu đồ đường bao phân bố áp lực sóng lớn nhất 
Giả thiết rằng áp lực sóng tại một vị trí bất kỳ trên tường đều được xác định theo dạng 
công thức (3.15), công thức tổng quát xác định áp lực sóng tại một vị trí bất kỳ trên 
tường được viết lại như (3.16): 
𝑝
𝑔𝜌𝐻𝑚0
= 𝐶𝑝. 𝑒𝑥𝑝 (−0.31
(𝑅𝑐 +𝑊)
𝐻𝑚0
+
0.12ℎ𝑛
𝑊
) . 𝑡𝑎𝑛ℎ (
𝐻𝑚0
𝑆
) . 𝜉𝑚
1.82.
1
𝑐𝑜𝑠(0.25𝛽)
 (3.16) 
với Cp là hệ số phân bố áp lực sóng theo chiều cao tường, phụ thuộc vào chiều cao tương 
đối của vị trí tính áp lực và chiều cao tường (Y/W). Tại Y = 1cm, theo công thức (3.15) 
ta có hệ số C1 = 3.70. Phân tích tương tự để tìm hệ số Cp cho các vị trí khác ta thu được: 
từ Hình 3.26 đến Hình 3.32 lần lượt là kết quả hồi quy hệ số phân bố áp lực Cp cho các 
vị trí theo chiều cao tường: Y = 3cm, Y = 4.5cm, Y = 6cm, Y = 6.5cm, Y = 8.5cm, Y = 
9.5cm, Y = 11.5cm. 
Tại vị trí Y = 3cm, hệ số Cp được xác định là C2 = 4.54 (Hình 3.26): 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-30
-20
-10
0
10
20
30
exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
p
/ 
( 
 .
g
.H
m
0
 )
R
2
 = 0.50
p/( .g.H
m0
) = 3.70.exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W) / cos(0.25)
72 
Hình 3.26 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm áp lực sóng tại vị trí Y = 3cm 
Tại vị trí Y = 4.5cm, hệ số Cp được xác định là C3 = 3.43 (Hình 3.27): 
Hình 3.27 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm áp lực sóng tại vị trí Y = 4.5cm 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-30
-20
-10
0
10
20
30
exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
p
/ 
( 
 .
g
.H
m
0
 )
R
2
 = 0.47
p/( .g.H
m0
) = 4.54.exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W) / cos(0.25)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
exp(-0.31.R
c
/H
mo
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
p
/ 
(
 .
g
.H
m
0
 )
R2 = 0.52
p/( .g.H
mo
)= 3.43.exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W) / cos(0.25)
73 
Tại vị trí Y = 6cm, hệ số Cp được xác định là C4 = 6.03 (Hình 3.28): 
Hình 3.28 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm lực sóng tại vị trí Y = 6cm 
Tại vị trí Y = 6.5cm, hệ số Cp được xác định là C5 = 2.49 (Hình 3.29): 
Hình 3.29 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm lực sóng tại vị trí Y = 6.5 cm 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-30
-20
-10
0
10
20
30
exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
p
/ 
(
 .
g
.H
m
0
 )
R2 = 0.49
p/( .g.H
m0
)= 6.03.exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
p
/ 
(
 .
g
.H
m
0
 )
R
2
 = 0.46
p/( .g.H
m0
)= 2.49 .exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W) / cos(0.25)
74 
Tại vị trí Y = 8.5cm, hệ số Cp được xác định là C6 = 1.57 (Hình 3.30): 
Hình 3.30 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm áp lực sóng tại vị trí Y = 8.5cm 
Tại vị trí Y = 9.5cm, hệ số Cp được xác định là C7 = 3.19 (Hình 3.31): 
Hình 3.31 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm lực sóng tại vị trí Y = 9.5cm 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
p
/ 
( 
 .
g
.H
m
0
 )
R
2
 = 0.51
p/( .g.H
m0
)= 1.57 .exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W) / cos(0.25)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
p
/ 
( 
 .
g
.H
m
0
 )
R
2
 = 0.48
p/( .g.H
m0
)= 3.19 .exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W) / cos(0.25)
75 
Tại vị trí Y = 11.5cm, hệ số Cp được xác định là C8 = 2.21 (Hình 3.32): 
Hình 3.32 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm áp lực sóng tại vị trí Y = 11.5cm 
Các giá trị của hệ số Cp được tổng hợp lại ở Bảng sau đây: 
Bảng 3.2 Giá trị hệ số Cp theo vị trí trên tường 
Vị trí Y(cm) Y/W Cp 
1 1/6; 1/9; 1/12 3.70 
3 3/6 4.54 
4.5 4.5/9 3.43 
6 6/12 6.03 
6.5 6.5/9 2.49 
8.5 8.5/9 1.57 
9.5 9.5/12 3.19 
11.5 11.5/12 2.21 
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
-15
-10
-5
0
5
10
15
exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W)/cos(0.25)
p
/ 
(
 .
g
.H
m
0
 )
R
2
 = 0.47
p/( .g.H
m0
)= 2.21 .exp(-0.31.R
c
/H
m0
).exp(-0.31.W/H
m0
).tanh(H
m0
/S).
m
1.82
.exp(0.12.h
n
/W) / cos(0.25)
76 
Từ kết quả ở Bảng 3.2 chúng ta xây dựng được biểu đồ quan hệ Cp và Y/W như thể hiện 
trên Hình 3.33. Kết quả phân tích hồi quy chỉ ra biểu thức xác định hệ số Cp theo vị trí 
tường như sau: 
𝐶𝑃 = −8.85 (
𝑌
𝑊
)
2
+ 7.04 (
𝑌
𝑊
) + 3.07 (3.17) 
Hình 3.33 Đường hồi quy hàm số thực nghiệm xác định hệ số Cp theo chiều cao tương 
đối của vị trí áp lực và chiều cao tường 
Công thức (3.16) và (3.17) cho phép xác định biểu đồ đường bao áp lực sóng lớn nhất 
tác dụng lên tường. Trong thực tế áp lực sóng sẽ không xảy ra đồng thời lớn nhất tại các 
vị trí, do đó luận án tiến hành so sánh, hiệu chỉnh biểu đồ đường bao áp lực sóng lớn 
nhất tác dụng lên tường theo hợp lực thực tế lớn nhất tác dụng lên tường. 
3.4.3. Xây dựng biểu đồ phân bố áp lực sóng thực tế lớn nhất tác dụng lên tường 
Từ công thức (3.16, 3.17), ứng với từng kịch bản thí nghiệm xác định được hợp lực sóng 
tác dụng lên tường F(p1/250) (Phụ lục 5), tiến hành so sánh tương quan với hợp lực sóng 
lớn nhất tác dụng lên tường theo số liệu thí nghiệm Fmax (Hình 3.34). Kết quả phân tích 
cho thấy quan hệ giữa Fmax và F(p1/250) được xác định như sau: 
Fmax = 0.63.F(p1/250) (3.18) 
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
-4
-2
0
2
4
6
Y/W
C
p 
R2 = 0.63
C
p
 = - 8.85.(Y/W)2 + 7.04.(Y/W) + 3.07
77 
Hình 3.34 Đường hồi quy xác định tương quan giữa lực lớn nhất (Fmax) và lực khi 
đồng thời xảy ra các áp lực p1/250 (F(p1/250)) 
Từ kết quả công thức (3.18), xây dựng được công thức xác định biểu đồ áp lực có hợp 
lực tác dụng lên tường là lớn nhất như sau (3.19): 
𝑝
𝑔𝜌𝐻𝑚0
= 0.63. 𝐶𝑝. 𝑒𝑥𝑝 (−0.31
(𝑅𝑐 +𝑊)
𝐻𝑚0
+
0.12ℎ𝑛
𝑊
) . 𝑡𝑎𝑛ℎ (
𝐻𝑚0
𝑆
) . 𝜉𝑚
1.82.
1
𝑐𝑜𝑠(0.25𝛽)
 (3.19) 
Biểu đồ áp lực sóng tác dụng lên tường đỉnh trên đê xác định theo công thức (3.19) chính 
là biểu đồ áp lực được kiến nghị để sử dụng cho thiết kế. 
Kết luận Chương 3 
Tại mỗi chu kỳ sóng trong số liệu nghiên cứu đều cho thấy áp lực sóng thường gồm 2 
đỉnh, đỉnh thứ nhất thường lớn hơn đỉnh thứ hai (Hình 3.6). Trong từng kịch bản đã xác 
định được các giá trị áp lực lớn nhất p1/500, p1/250, p1/100, tại các vị trí đo và hợp lực 
thực tế lớn nhất Fmax tác dụng lên tường trong mỗi kịch bản. Trong luận án sử dụng giá 
trị p1/250 và Fmax để nghiên cứu. 
Theo số liệu thí nghiệm, đa số biểu đồ phân bố áp lực sóng lên tường tại mỗi thời điểm 
có dạng cong (parabol). Trong đó, khu vực xuất hiện áp lực lớn nhất trong biểu đồ 
thường gần giữa thân tường. 
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
F
(p1/250)
 (KN)
F
m
a
x 
(K
N
) R2 = 0.69
F
max
 = 0.63.F
(p1/250)
78 
Kết quả từ 324 kịch bản thí nghiệm mô hình vật lý nghiên cứu áp lực sóng cho thấy, 
ngoài các tham số chiều cao sóng thiết kế Hm0, độ cao lưu không Rc ảnh hưởng đến áp 
lực sóng lên tường đỉnh thì các tham số: độ dốc mái đê phía biển (tanα), thềm trước 
tường (S), chiều cao tường (W) và mũi hắt sóng cũng có ảnh hưởng đáng kể đến áp lực 
sóng. 
Kết quả phân tích hồi quy nhiều biến matlap đã xây dựng được công thức thực nghiệm 
xác định đường bao phân bố áp lực sóng lớn nhất p1/250 (công thức 3.6 và 3.17) và công 
thức thực nghiệm xác định biểu đồ phân bố áp lực ứng với trường hợp hợp lực thực tế 
tác dụng lên tường là lớn nhất (công thức 3.19). Qua đó đã kiến nghị sử dụng biểu đồ 
phân bố áp lực xác định theo công thức (3.17 và 3.19) để tính toán thiết kế tường đỉnh 
trên đê. 
79 
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG THIẾT KẾ 
ĐÊ BIỂN HẢI NINH – THANH HÓA 
4.1 Chọn địa điểm áp dụng 
Trên cơ sở phạm vi nghiên cứu của luận án là đê biển Bắc bộ và Bắc trung bộ Việt Nam 
và theo các kịch bản thí nghiệm, độ cao lưu không được nghiên cứu trong khoảng 1.6m 
÷ 2.7m, chiều cao tường trong khoảng 0.6m ÷ 1.2m, hệ số mái đê phía biển m = 3; 4. 
Luận án lựa chọn địa điểm áp dụng là tuyến đê biển Hải Ninh, huyện Tĩnh Gia, tỉnh 
Thanh Hóa (gọi tắt là đê biển Hải Ninh). 
Hình 4.1 Vị trí tuyến đê biển Hải Ninh 
4.1.1 Sơ lược về đê biển Hải Ninh 
Tuyến đê biển Hải Ninh [6] là tuyến đê hoàn toàn được thiết kế xây mới, thuộc hệ thống 
đê biển Hải Châu - Thanh Thủy dài 10.5km của huyện Tĩnh Gia. Tuyến công trình này 
chạy theo dải bờ hữu cửa ra của sông Ghép gần khu bãi tắm Hải Ninh. Tuyến đê nằm ở 
phía Đông Bắc huyện Tĩnh Gia thuộc xã Hải Ninh. Địa phận xã Hải Ninh là phía Bắc 
80 
giáp huyện Quảng Xương, phía Đông giáp Biển Đông, phía Nam giáp xã Triệu Dương, 
phía Tây giáp xã Hải Châu (Hình 4.1). 
Khu vực tuyến đê bảo vệ có dân cư sinh sống tập trung, đồng thời có tuyến quốc lộ 1A 
chạy song song với tuyến phía trong, cách tuyến đê trung bình khoảng 1km, vị trí đường 
quốc lộ gần tuyến nhất chỉ khoảng 150m. Đoạn bờ hướng thẳng ra cửa Ghép, khi có bão 
sẽ chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió, nước biển dâng. Trong khi đó dân cư tập trung sinh 
sống sát bờ chính vì vậy mỗi khi có bão đổ bộ vào khu vực là gây nên tổn thất lớn về tài 
sản cũng như tính mạng của nhân dân. 
4.1.1.1 Điều kiện địa hình 
Địa hình khu vực tuyến đê là dạng địa hình đồng bằng cửa sông ven biển, địa hình khá 
bằng phẳng, phía ngoài giáp biển là dải bãi cát nơi dân cư sinh sống xen kẹp giữa các 
bãi phi lao, sâu vào phía đất liền là các khu ruộng trồng lúa, trồng hoa màu. Cao độ đất 
liền khu vực dân cư đang sinh sống vào khoảng +2.80m đến +3.80m; khu bãi ven biển 
từ +0.30m đến +1.0m. Bãi biển phía trước tuyến đê là bãi hở, không có rừng ngập mặn. 
Đoạn bờ biển khu vực công trình tương đối thẳng, địa hình bờ biển thoải dần từ bờ ra 
ngoài khơi. Chiều rộng mặt bãi từ chân đê thiết kế đến hết mặt bãi là từ (10  30)m, tùy 
thuộc vào thời điểm lên, xuống của thủy triều. Phía làng giáp với tuyến đê là khu vực 
dân cư khá đông đúc, có cao trình từ +2.80m đến +3.80m. 
4.1.1.2 Đặc điểm khí hậu 
Gần khu vực nghiên cứu có mạng lưới trạm quan trắc khí tượng Thành phố Thanh Hoá 
và trạm khí tượng Tĩnh Gia. Các trạm này có tài liệu quan trắc từ năm 1958 đến nay. 
Các trạm đo mực nước Ngọc Trà trên sông Yên và trạm Du Xuyên trên sông Bạng. 
Trong tính toán sử dụng tài liệu của trạm khí tượng Tĩnh Gia. 
Khí hậu Thanh Hoá chia làm 2 mùa rõ rệt đó là mùa đông và mùa hè, mùa đông lạnh và 
khô, mùa hè nóng ẩm và mưa nhiều. 
Gió bão: 
Gió là nhân tố gây ảnh hưởng đếm mưa và bốc hơi, nói chung hướng gió thịnh hành ở 
Thanh Hoá là hướng đông và đông nam, do ảnh hưởng của hoàn lưu gió mùa nên hướng 
81 
gió thay đổi theo mùa rõ rệt. Tốc độ gió trung bình trạm Tĩnh Gia Vbq = 2 (m/s), tốc độ 
gió mạnh nhất phần lớn là do bão gây nên, tốc độ gió mạnh nhất ở thành phố Thanh Hoá 
40 (m/s), ở Tĩnh Gia 43 (m/s) ngày 24/7/1989. 
 Tốc độ gió bình quân lớn nhất 
V max = 21 (m/s). 
 Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất P = 2%: V2% = 43.7 (m/s). 
Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất P = 4%: V4% = 39.0 (m/s). 
Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất P = 5%: V5% = 37.2 (m/s). 
Bão ảnh hưởng đến Thanh Hoá bắt đầu từ đầu tháng 6 đến hết tháng 11, hầu hết các trận 
bão đổ bộ vào đất liền thường mang theo một lượng mưa lớn (200  500mm) kéo dài và 
phân bố trên diện rộng. 
4.1.1.3 Đặc điểm thuỷ văn, sông ngòi 
Chế độ thủy triều: 
Vùng dự án nằm ven biển nên chế độ thuỷ văn sông ngòi hoàn toàn chịu ảnh hưởng của 
chế độ thuỷ triều Vịnh Bắc Bộ, đó là Nhật triều, có thể lợi dụng quy luật thuỷ triều để 
tưới và tiêu nước. Biên độ thuỷ triều dao động từ (1.5  2.5m). 
Mực nước: 
Để phục vụ tính toán mực nước sử dụng tài liệu mực nước trạm Ngọc Trà trên sông Yên. 
Đây là trạm thuỷ văn nằm ở hạ lưu cửa ra sông Hoàng đổ vào sông Yên, có tài liệu quan 
trắc từ năm (1962 - 1982). 
4.1.2 Hiện trạng đê biển Hải Ninh 
Đê biển Hải Ninh dài khoảng 4.0km được UBND tỉnh Thanh Hoá phê duyệt dự án đầu 
tư xây dựng công trình tại Quyết định số 1880/QĐ-UBND ngày 19/6/2009, với mục tiêu 
tạo tuyến đê biển nối liền tuyến đê hữu sông Yên xã Hải Châu về khu gò cao xã Hải 
Ninh, nhằm xoá bỏ hiện tượng biển lấn, bảo vệ tính mạng tài sản, đất sản xuất của nhân 
dân xã Hải Châu, Hải Ninh và các xã lân cận huyện Tĩnh Gia (Hình 4.2): 
82 
Hình 4.2 Bản đồ vị trí đê được thiết kế 
Dự án do Chi cục Đê điều và Phòng chống lụt bão Thanh Hoá làm chủ đầu tư, có vị trí 
và mặt cắt ngang thiết kế đại diện như Hình 4.3 và 4.4, cụ thể các thông số kỹ thuật thiết 
kế như sau: 
- Cao trình đỉnh tường đỉnh đê 
- Cao trình mặt đê 
- Cao trình đỉnh ống buy hộ chân 
- Bề rộng mặt đê 
- Hệ số mái đê phía biển 
- Hệ số mái đê phía đồng 
: +5.2m; 
: +4.5m; 
: 0.0m; 
: Bđỉnh đê = 6.0m; 
: mb = 4.0; 
: mđ = 2.0. 
Hình 4.3 Tuyến đê biển Hải Ninh đã được xây dựng 
83 
Hình 4.4 Mặt cắt ngang thiết kế (hiện trạng) 
4.2 Ứng dụng kết quả nghiên cứu thiết kế mặt cắt đê bển Hải Ninh 
4.2.1 Cấp công trình và tần suất thiết kế 
Bên trong khu vực được đê bảo vệ gồm tổng diện tích đất tự nhiên 2 xã 15.23 km2, trong 
đó đất nông nghiệp 600.79 ha, đất phi nông nghiệp là 791.76ha, đất chưa sử dụng là 
130.40 ha. Tổng số dân tính đến năm 2007 là 21267 người với 5127 hộ. Như vậy theo 
TCVN 9901: 2014 đê biển Hải Ninh có cấp công trình là IV, tương ứng với tần suất 
thiết kế P = 3.33% hay chu kỳ lặp lại là 30 năm. 
4.2.2 Điều kiện biên thuỷ lực 
Từ biểu đồ đường tần suất mực nước tổng hợp ở khu vực nghiên cứu (Hình 4.5) xác 
định được MNTK = +3.10m. 
84 
Hình 4.5 Đường tần suất mực nước tổng hợp tại điểm MC20 
Tham số sóng thiết kế tại chân công trình: 
- Chiều cao sóng : Hm0 = 1.23m; 
- Chu kỳ sóng : Tp = 5.47s. 
4.2.3 Xác định cao trình đỉnh đê 
Cao trình đỉnh đê được xác định theo công thức (4.1): 
Zđ = MNTK + Rc + a (4.1) 
trong đó: 
 Zđ : Cao trình đỉnh đê (bao gồm cả tường) thiết kế (m); 
 MNTK : Mực nước thiết kế (MNTK = 3.10m); 
 a : Độ cao gia tăng an toàn (a = 0.3m); 
 Rc : Chiều cao lưu không (m) được xác định theo công thức 
(1.5 và 1.6) thông