Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 4 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
CHƯƠNG II : ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN
2.1. Vị trí địa lí và đặc điểm địa hình khu vực xây dựng công trình.
2.1.1. Vị trí địa lí.
Cảng Tổng hợp Dung Quất được xây dựng tại vịnh Dung Quất thuộc xã Bình
Thuận - huyện Bình Sơn - tỉnh Quảng Ngãi, cách thành phố Đà Nẵng 100 Km về
phía Nam và cách Thị xã Quảng Ngãi 40 Km về phía Bắc.
2.1.2. Đặc điểm địa hình.
Đặc đi
ểm địa hình vịnh Dung Quất là đường đẳng sâu có dạng rẻ quạt không
song song với bờ, cao độ tự nhiên từ -4.00 đến -17.00 (Theo hệ Hải Đồ). Cách bờ
khoảng 400m xuất hiện dải đá ngầm nằm tại cao độ khoảng -4.00m (Theo hệ Hải
Đồ). Đây là vịnh tự nhiên tương đối kín, có độ sâu thích hợp cho việc xây dựng
cảng nước sâu.
Toàn khu vịnh Dung Quất khá rộng, ước tính từ cử
a sông Trà Bồng tới mũi
Văn Ca dài khoảng 5 km, chiều rộng vịnh khoảng 3 km. Đặc điểm địa hình vịnh
Dung Quất là đường đẳng sâu có dạng rẻ quạt không song song với bờ, cao độ tự
nhiên từ -4,0 m đến -17,0 m (Theo hệ Hải Đồ) và phần diện tích khu nước có chiều
sâu lớn hơn 12m chiếm khoảng 30%. Đây là vịnh tự nhiên tương đối kín, chỉ có
hướng Bắc là tiếp giáp với biể
n thoáng, vịnh có độ sâu thích hợp cho việc xây dựng
cảng nước sâu.
Khu vực khảo sát thuộc địa phận xã Bình Thuận huyện Bình Sơn tỉnh
Quảng Ngãi. Địa hình đáy biển phức tạp, khu vực ven bờ có nhiều bãi đá mồ côi.
Phần trên cạn có những tảng đá to, đồi cát, núi đá có cây cối rậm rạp.
2.2. Điều kiện khí tượng.
2.2.1.Chế độ mưa.
Theo số liệu quan trắ
c tại các trạm đặt tại Quảng Ngãi (từ năm 1977 đến năm 2001)
có 2 mùa rõ rệt:
• Mùa khô từ tháng 1 ~ 8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 5 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
• Mùa mưa từ tháng 9 ~ 12
Lượng mưa lớn nhất thường tập trung vào các tháng 10 và 11. Tháng 2, 3 và 4 là
những tháng có lượng mưa nhỏ. Các tháng 10, 11 và 12 là những tháng có nhiều
ngày mưa nhất, trung bình có 21 ngày.
Tháng 3 và 4 là những tháng có số ngày mưa ít nhất trung bình có 6 ngày.
Số ngày mưa trung bình trong nhiều năm 157 ngày.
Tổng lượng mưa trung bình trong nhiều năm đo được: 2.312,6 mm.
Lượng mưa trong ngày lớn nhất đo được: 429,2 mm.
- Tổng lượng mưa trung bình nhiều năm là 2437,7 mm.
- L
ượng mưa ngày lớn nhất là 429,2 mm (19/11/1987).
- Số ngày mưa trung bình năm là 155,2 ngày; tháng 10 có lượng mưa trung
bình lớn nhất trong năm là 654,2mm, tháng 4 có lượng mưa nhỏ nhất trong
năm là 33,9mm; tháng 11 có số ngày mưa lớn nhất là 21,7 ngày, tháng 3 có
số ngày mưa nhỏ nhất là 5,6 ngày.
- Năm 1999 là năm có tổng lượng mưa lớn nhất là 3947,6 mm với số ngày
mưa là 171 ngày. Lượng mưa lớn tập trung vào các tháng 10, 11, 12.
2.2.2. Chế độ gió.
Hiện nay có nhiều nguồn số
liệu khác nhau về chế độ gió tại khu vực Dung
Quất. Trong báo cáo này sử dụng tài liệu gió tại trạm khí tượng Quảng Ngãi với
chuỗi số liệu liên tục 25 năm (1976~2001).
Nhìn chung gió tại Quảng Ngãi không mạnh. Trong năm gió lặng chiếm
49.5%. Gió tốc độ từ 1 đến 4m/s chiếm 45,3%.
Hướng gió thịnh hành trong năm là gió hướng Bắc, Tây Bắc, Đông và Đông Nam.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 6 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
N
NE
E
SE
S
SW
W
NW
>15
10 - 15(m/s)
5 - 9(m/s)
1 - 4(m/s)
LÆng
Hình 2 - 1. Hoa gió Quãng Ngãi
Gió thịnh hành theo hướng Bắc và Tây Bắc thường xẩy ra vào tháng 10, 11
và 12. Gió theo hướng Đông và Đông Nam tập trung từ tháng 3 đến tháng 8. Trong
tháng 2 và tháng 9 gió xuất hiện theo nhiều hướng.
Tốc độ gió lớn nhất trong nhiều năm đo được là 28m/s theo hướng Đông
Đông Bắc.
Hình 2 – 2: Hướng gió chính
2.2.3. Bão.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 7 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
Quảng Ngãi là tỉnh chịu ảnh hưởng nhiều của bão, có năm phải chịu tới 4, 5
cơn bão như các năm 1984 và 1998. Theo thống kê từ năm 1993 đến năm 2000
trung bình hàng năm ở khu vực Tây - Bắc Thái Bình Dương có đến 32 cơn bão và
áp thấp nhiệt đới. Trong đó có 12 cơn bão và áp thấp nhiệt đới xuất hiện ở khu vực
Biển Đông, có 6 cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng trực tiếp
đến Việt Nam.
Khu vực Trung Trung Bộ và phía Nam tần suất bão trong mấy năm gần đây gia tăng
đáng kể. Đặc biệt năm 1995 có tới 7 cơn bão và 4 áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng trực
tiếp đến nước ta gây nhiều thiệt hại nghiêm trọng. Thời gian ảnh hưởng của mỗi đợt
tính trung bình vào khoảng 5 đến 6 ngày. Như vậy hàng năm có từ 30 đến 58 ngày
chịu ảnh hưởng của gió mùa và bão. Tố
c độ gió lớn nhất đo được là 42 m/s (Bảng
III.4). Theo tiêu chuẩn Việt Nam về số liệu khí tượng “TCVN 4088-85” thì gió có
tần suất 2% tại khu vực Dung Quất là 44 m/s.
Bảng 2 – 1: Thống kê các cơn bão đổ bộ hoặc ảnh hưởng tới Quảng Ngãi
Năm
Ngày tháng Tên bão Vmax (m/s)
1975 4/11 -
17.0
1977 4/9 - 17
22/9 - 12.0
1979
14/10 - 30
24/3 - 12
1982
6/9 - 30
25/6 SARAH 15
1983
8/10 HERBERT 25
10/6 VERNON 20
12/10 SUSAN 20
7/11 AGNES 42
1984
8/11 - 30
1985 15/10 CECIL 40
11/10 DOM 20
21/10 GEORGIA 25
1986
11/11 HERBERT 20
1987 5/9 ATNĐ
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 8 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
10/10 - 17
1988
12/11 SKIP 20
24/5 SECIL 30
26/5 ATNĐ 10
1989
22/11 IRVING 22
18/9 ED 35
18/10 LOJA 22
1990
16/11 MIKE 32
23/10 ANGELA 22
1992
28/10 COLLEEN 25
28/8 WINONA 20
1993
23/11 KYLE 35
1995 1/11 ZACK 40
1996 22/10 BERTH 10
1997 25/9 ZITA 20
11/11 CHIP 12
20/11 DAWN 14
26/11
ELVIS
16
1998
14/12 FAITH 16
1999 16/12 NONAME 9
12/11 UNGLINH 21
2001
9/12 KASIKI 16
2.3. Điều kiện thủy hải văn.
2.3.1. Mực nước biển.
Dựa vào mực nước thu thập nhiều năm (1977-2004) của trạm Qui Nhơn đã
tính và vẽ tần suất lũy tích mực nước giờ, đỉnh triều, chân triều, trung bình .
Bảng 2- 2: Bảng thống kê mực nước tương ứng với các tần suất luỹ tích trạm
Qui Nhơn (cm)
P% 1 3 5 10 50 75 90 95 97 99
Hđỉnh 261 251 248 233 205 195 179 175 165 160
Hgiờ 239 220 217 203 161 133 114 97 91 73
Htb 203 195 185 181 158 147 140 133 130 125
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 9 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
Hchân 170 160 155 147 112 97 77 69 60 52
Theo tài liệu mực nước cao nhất nhiều năm (1976-2004) xây dựng đường tần
suất lý luận cho kết quả mực nước ứng với các tần suất như sau (cm):
Bảng 2 – 3: Bảng thống kê mực nước tương ứng với các tần suất luỹ tích
P% 1 3 5 10 50 75 90 95 97 99
H 309 296 290 281 258 249 244 241 240 238
Dựa trên tài liệu quan trắc mực nước đồng thời của hai trạm Qui Nhơn và
trạm Dung Quất từ 15h ngày 13/1/2006 đến 9h ngày 20/1/2006 để xây dựng phương
trình tương quan mực nước giờ.
Phương trình tương quan: y = 0.91x + 4 (cm);
Hệ số tương quan: R = 0.98
Trong đó: - y : mực nước trạm Dung Quất
- x : mực nước trạm Qui Nhơn
Cao độ 2 trạm theo hệ hải đồ khu vực.
Dựa vào số liệu quan trắc mực n
ước tại 2 trạm Qui Nhơn và Dung Quất (do
Công ty TVXD cảng đường thủy quan trắc) trong thời gian 1 năm từ tháng 1/1998
đến tháng 1/1999 để xây dựng tương quan và có các phương trình tương quan như
sau:
+ Tương quan mực nước giờ: y = 0.9478x + 1(cm) ; R = 0.97
+ Tương quan mực nước đỉnh triều y = 0.9955x - 10(cm) ; R = 0.96
+ Tương quan mực nước chân triều y = 0.9799x - 3(cm) ; R = 0.97
+ Tương quan mực nước trung bình y = 1.071x - 17(cm) ; R = 0.97
Trong đó: y : Mực nước trạm Dung Quất
x : Mực nước trạm Qui Nhơn
Từ các phương trình trên tính được mực nước ứng với các tần suất của trạm
Dung Quất theo hệ Hải đồ khu vực.
Bảng 2-4: Mực nước ứng với các tần suất luỹ tích trạm Dung Quất theo hệ Hải đồ
(cm)
P% 1 3 5 10 50 75 90 95 97 99
Hđỉnh 250 240 237 222 194 184 168 164 154 149
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 10 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
Hgiờ 228 210 207 194 154 127 109 93 88 70
Htb 200 192 181 177 152 140 133 125 122 117
H chân 164 154 149 141 107 92 72 65 56 48
Bảng 2 - 5: Mực nước ứng với các tần suất lý luận tại Dung Quất (cm)
P% 1 3 5 10 50 75 90 95 97 99
H 298 285 278 269 247 238 233 230 229 227
Mực nước cao nhất quan trắc được tại Qui Nhơn là 296 cm tương ứng có mực
nước tại Dung Quất là 285 cm. Mực nước thấp nhất tại Qui Nhơn là 27 cm tương
ứng có mực nước tại Dung Quất là 23 cm.
2.3.2. Mực nước dâng.
Theo “Phân viện cơ học biển viện cơ học Việt Nam” thì ở Việt Nam, qua phân
tích 100 cơn bão có số liệu sau:
Cứ 2 cơn bão đổ bộ, thì có một cơn gây nước dâng > 1.0m.
C
ứ 3 cơn bão đổ bộ, thì có một cơn gây nước dâng > 1.5m.
Cứ 10 cơn bão đổ bộ, thì có một cơn gây nước dâng > 2.0m.
Thời gian tồn tại nước dâng từ 12 đến 30 giờ, thời gian duy trì đỉnh nước dâng
từ 2 đến 3 giờ. Khi thiết kế công trình bảo vệ bờ ta phải quan tâm đến nước dâng vì
nó sẽ quyết định rất lớn đến qui mô công trình. Theo bản đồ nước dâng thì tại khu
vực Dung Quất đã có n
ước dâng 1.4 m và có thể xảy ra nước dâng 1.6 m. (Hình 4)
2.3.3. Dòng chảy.
Số liệu đo hướng và tốc độ dòng chảy khu vực ngang cửa sông Mới cho thấy
vận tốc tuy không giống nhau nhưng hướng dòng chảy: hướng chính là Tây Bắc,
Bắc và Đông Bắc. Tốc độ dòng chảy mặt lớn nhất quan trắc được tại vịnh là
0,93m/s và tốc độ dòng chảy đáy lớn nhất quan trắc được là 0,89m/s.
- Kết quả
đo dòng chảy hai mùa tại 5 thủy trực ở Dung Quất năm 1998. Mùa
khô từ 26/3/98 đến 10/4/98; mùa mưa từ 16/9/98 đến 1/10/98 cho thấy tốc
độ dòng chảy lớn nhất đo được là 0.53m/s hướng Đông Đông Nam ngày
28/9/98 tại thủy trực 4.
- Kết quả đo dòng chảy tại 3 thủy trực từ 19/4 đến 21/4/2002 và 24/4 đến
26/4/2002 có tốc độ dòng chảy lớn nhất là 0.49m/s hướng Tây Bắc vào 20h
ngày 20/4/2002 (thủy trực 2).
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 11 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
Bảng 2 – 6:Tọa độ của 3 thủy trực (theo hệ toạ độ VN 2000-KTTT 108
0
):
Thủy trực N E
I 1705278.9 583038.8
II 1702185.3 582679.9
III 1702864.2 583566.8
- Kết quả đo dòng chảy từ 7h ngày 18/1/2006 đến 7h ngày 20/1/2006 cho thấy
dòng chảy trong khu nước trước bến rất nhỏ với tốc độ quan trắc lớn nhất
là 0.18m/s. Vị trí thuỷ trực đo thuỷ văn có toạ độ theo hệ VN-2000 kinh
tuyến trung tâm 108
o
là 1704333N, 585678E.
2.3.4. Lưu lượng nước và hàm lượng phù sa các sông đổ vào vịnh Dung Quất.
Sông Trà Bồng là một con sông lớn của tỉnh Quảng Ngãi và được bắt nguồn
từ miền Đông Bắc tỉnh. Sông Mới là một con sông nhỏ bắt nguồn từ hồ Cái Bầu và
sông Cầu, lưu lượng dòng chảy trong mùa khô không đáng kể.
Kết quả quan trắc lưu tốc và tính lưu lượng qua cửa hai con sông vào tháng 5 và 6
năm 1997
Bảng 2 – 7: Kế
t quả tính lưu lượng lớn nhất
Sông Trà Bồng Sông Mới
Thời gian
quan trắc
+ Q
max
(m
3
/s) - Q
max
(m
3
/s) + Q
max
(m
3
/s) - Q
max
(m
3
/s)
Triều cường
5~7/6,1997
347 305 17 26
Triều T.bình
15~17/5/1997
228 249 6 20
Về mùa lũ do ảnh hưởng của toàn bộ lưu vực dòng chảy trong sông Trà
Bồng đạt mức 1,0m/s ÷ 1,5m/s, lượng bùn cát lơ lửng trung bình của sông chảy ra
biển là 16,5 kg/s độ đục trung bình trong mùa lũ vào khoảng 114g/m
3
.
Kết quả đo độ đục của nước biển tại vịnh Dung Quất do TEDI thực hiện
trong thời gian quan trắc tháng 11 năm 1995 cho thấy hàm lượng phù sa lớn nhất đo
được là 0,110g/l. Cũng theo kết quả đo độ đục tại các thuỷ trực TT1, TT2, TT3 vào
đợt tháng 4/2002 cho thấy hàm lượng phù sa lớn nhất đo được là 0,130g/l
Theo ước tính của JICA về phù sa của hai sông Trà Bồng và sông Mới như
Bảng dưới
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 12 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
Bảng 2 – 8: Lượng phù sa của các sông
Tên sông
Chiều dài sông
(km)
Diện tích lưu vực
(km
2
)
Khối lượng phù sa trung
bình (m
3
/ngày)
Trà Bồng
Mới
60
7
760
19
25 ~ 100
4 ~ 18
2.3.5. Khối lượng bùn cát lơ lửng.
Theo số liệu đo đạc về dòng chảy và độ đục trong vịnh Dung Quất tính cân
bằng bùn cát trong thời gian quan trắc trên mặt cắt ngang vịnh đến đường đẳng sâu -
5,0m cho thấy lượng bùn cát vận chuyển vào và lắng đọng trong khu vực vịnh cao
nhất vào khoảng 502.300 T/năm, ít nhất vào khoảng 175.000T/năm. Tính bình quân
lượng bùn cát lơ lửng chuyển vào khu nước cảng khoảng 340.000T/năm tương
đương 200.000 ÷
250.000m
3
/năm.
Qua các kết quả tính toán trên cho thấy, nếu không làm kè chắn cát thì hàng
năm lượng bùn cát di chuyển vào vịnh Dung Quất tối thiểu là 500.000m
3
. Nếu nạo
vét khu nước của cảng tới -14.0m thì hàng năm khối lượng cát sụt vào khu nước
khoảng 200.000m
3
. Như vậy tổng lượng bùn cát hàng năm bồi vào khu cảng khi ch-
ưa có đê khoảng 700.000m
3
.
2.3.6. Sóng.
Sóng quan trắc
Số liệu sóng quan trắc là 58% các con sóng diễn ra từ hướng Đông Bắc, 14%
từ hướng Bắc, 14% từ hướng Tây Bắc và 13% là biển lặng. Chiều cao sóng lớn hơn
2m và nhỏ hơn 3,5m chỉ xảy ra một lần theo hướng Đông Bắc và Tây Bắc.
Số liệu sóng hướng Đông Bắc thu được từ thiết bị đo sóng tự ghi tại Kỳ Hà
(cách Hải đăng Kỳ Hà 3,2km về
phía Đông Bắc, ở độ sâu 12m) trong Bảng III.11.
Bảng 2 – 9: Số liệu đo sóng
Gió do cơn
bão
Kinh độ
Đông, vĩ độ
Bắc
Thời gian
đo
Chiều cao
sóng H
max
(m)
Chiều cao
sóng H
1/3
(m)
Chu kỳ T
1/3
(s)
Fritz 24~25/4/’97 7,9 5,1 8,7
Linda
108
0
42’44,9”
15
0
30’6,5”
1~2/11/’97 6,8 4,2 9,8
2.4. Điều kiện địa chất công trình.
2.4.1. Cấp động đất.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư 13 Ngành: Kỹ thuật biển
Sinh viên: Hà Trường Giang
http://www.ebook.edu.vn
Lớp: 45B
Theo bản đồ phân vùng động đất khu vực nghiên cứu thuộc phân vùng động đất
cấp 7.
2.4.2. Địa tầng.
Địa tầng khu vực khảo sát được phân thành các lớp đất đá từ trên xuống dưới
như sau:
- Lớp 1: Bùn sét, màu xám xanh. Lớp này nằm phủ trên bề mặt địa hình, gặp tại
các lỗ khoan B1, B2, B3, B4, BS3, BS4, KB5. Lớp có chiều dày thay đổi từ
0.40m (B1, B2) đến 4.40m (BS3).
Một số chỉ tiêu cơ lý của lớ
p như bảng sau.
Bảng2 - 10: Bảng các chỉ tiêu cơ lý lớp 1
TT Chỉ tiêu
Ký
hiệu
Đơn vị
Giá trị trung
bình
1 Độ ẩm tự nhiên W % 89.24
2
Khối lượng thể tích tự
nhiên
γ
w
g/cm
3
1.47
3 Khối lượng thể tích khô
γ
D
g/cm
3
0.78
4
Khối lượng riêng hạt (tỷ
trọng)
Δ
g/cm
3
2.71
5 Hệ số rỗng tự nhiên
ε
- 2.474
6 Độ rỗng n % 71.21
7 Độ bão hòa G % 97.75
8 Giới hạn chảy W
T
% 70.96
9 Giới hạn dẻo W
P
% 35.67
10 Chỉ số dẻo W
n
% 35.29
11 Độ sệt B - 1.52
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét