Nằm trong vòng đai nhiệt đới gió mùa, Việt Nam thường xuyên phải chịu tác động trực tiếp của áp thấp nhiệt đới và bão. Với đặc điểm đường bờ biển dài hơn 3260km cùng với số lượngtàu thuyền rất lớn, việc xây dựng các khu neo đậu tàu thuyền tránh tác động của các cơn sóng lớn và bão luôn luôn cần thiết và hiệu quả để giảm thiểu những thiệt hại về người và tài sản. Tuy nhiên, phần lớn các đồng bằng ven biển của nước ta nằm trên nền địa chất yếu và rất yếu, đặc biệt là đồng bằng sông Cửa Long với lớp bùn sét có bề dày dao động từ 10 m đến 50 m. Việc xây dựng các công trình bảo vệ trên nền địa chất yếu như vậy sẽ gặp nhiều khó khăn, rất tốn kém và nhiều rủi ro. Muốn vậy, cần nghiên cứu các giải pháp kết cấu mới tiêu giảm sóng phù hợp với địa chất yếu cũng như kịch bản mực nước biển dâng do biển đổi khí hậu cho các cảng và khu neo đậu tàu thuyền nằm ở khu vực đồng bằng của nước ta.

Đê chắn sóng là giải pháp được đưa ra nhưng nhìn chung, kết cấu đê chắn sóng kín nước cản trở sự di chuyển tự do của bùn cát, gây ra các vấn đề xói lở đường bờ phía hạ lưu, đặc biệt là ở các vùng, nơi mà dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ có ý nghĩa quan trọng. Do đó, một đê chắn sóng lý tưởng ở các vùng nước sâu hơn sẽ vừa cho phép các hạt bùn cát đi qua tự do, tạo điều kiện cho việc trao đổi nước giữa trong và ngoài cảng và đồng thời làm tiêu tán năng lượng sóng.

Để giải quyết vấn đề cho phép bùn cát và nước tự do trao đổi mà vẫn đảm bảo hiệu quả tiêu tán năng lượng sóng và phù hợp với nền địa chất yếu, một số nhà nghiên cứu đã để xuất sử dụng các loại FBW hoặc đê ngầm giảm sóng như một giải pháp thích hợp. Theo xu hướng đó, nhóm nghiên cứu của TS. Vũ Minh Tuấn tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đánh giá khả năng giảm sóng của kết cấu đê nổi T-FB ứng dụng trong xây dựng các công trình bảo vệ cảng và khu neo đậu tàu thuyền” từ năm 2021 đến năm 2022.

Mục tiêu của đề tài là nhằm nghiên cứu tương tác giữa sóng và kết cấu FBW làm cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp kết cấu FBW cải tiến T-FB ứng dụng trong xây dựng công trình bảo vệ cảng và khu neo đậu tàu thuyền.

Dưới đây là một số kết luận chính được rút ra từ đề tài:

1) Tổng quan được các nghiên cứu điển hình về dạng kết cấu FBW trên thế giới và ở Việt Nam, cũng như xu thế phát triển của kết cấu nổi giảm sóng. Các tác giả đề xuất hai giải pháp kết cấu FBW cải tiến để nâng cao hiệu quả giảm sóng.

2) Kết quả mô phỏng trên mô hình toán chỉ ra rằng việc tiêu tán năng lượng sóng phụ thuộc vào khả năng truyền sóng của đê, nếu sóng được truyền càng nhiều qua kết cấu thì năng lượng tiêu tán sóng càng ít và ngược lại. Trong cả hai trường hợp chiều cao sóng thay đổi và chu kỳ sóng thay đổi, mẫu đê T-FB-2 luôn có hiệu quả giảm sóng tốt hơn so với mẫu T-FB-1.

3) Kết quả thí nghiệm mô hình vật lý cho thấy rằng khả năng truyền sóng và khả năng tiêu tán năng lượng sóng của đê chắn sóng nổi được kiểm soát bởi cả độ dốc sóng H/λ và chiều rộng tương đối của đê B/λ. Trong khi đó, Cr phần lớn chỉ phụ thuộc vào độ dốc sóng H/λ. Sự xuất hiện của vòm bán nguyệt đục lỗ phía trên đã làm cho hệ số truyền sóng của mẫu T-FB-2 thấp hơn từ 1,3% đến 7,6% so với mẫu đê T-FB-1.

4) Đặc trưng sóng biển cũng như hàm quan hệ giữa các đặc trưng đó ở sấu khu vực ven biển Việt Nam đã được thiết lập. Trên cơ sở đặc trưng sóng thống kê này, đề tài đã nghiên cứu áp dụng kết cấu FBW cải tiến T-FB-2 để bảo vệ khu bể cảng và khu neo đậu tàu thuyền trong vịnh Đà Nẵng. Kết quả chỉ ra rằng đê nổi làm giảm 59% chiều cao sóng tới và đạt hiệu suất tốt.

5) Đề tài đã đề xuất được chỉ dẫn kỹ thuật thiết kế FBW cải tiến T-FB

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21267/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

N.P.D (NASTIS)