Nghiên Cứu Quy Hoạch Mặt Bằng Cảng Lạch Huyện - Hải Phòng

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu quy hoạch mặt bằng cảng lạch huyện hải phòng, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Nguyễn Công Tâm
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thu Huyền
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Xây Dựng Công Trình Biển
• Đề tài: Nghiên Cứu Quy Hoạch Mặt Bằng Cảng Lạch Huyện - Hải Phòng
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC
• NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN
• 1. Chương 1: Tổng quan về điều kiện tự nhiên và thông tin sơ bộ về dự án cảng nước sâu gần bờ Lạch Huyện - Hải Phòng
• 1.1. Về điều kiện tự nhiên
• 1.1.1. Đặc điểm địa hình
• 1.1.2. Điều kiện địa chất công trình
• 1.1.3. Điều kiện thủy văn
• 1.1.4. Điều kiện khí tượng
• 1.1.5. Điều kiện môi trường
• 1.1.5.1. Môi trường sinh thái
• 1.1.6. Điều kiện kinh tế xã hội của những xã bị ảnh hưởng của dự án
• 1.2. Giới thiệu sơ bộ về dự án cảng Lạch Huyện – Hải Phòng
• 1.2.1. Cơ sở hình thành dự án
• 1.2.2. Vị trí, quy mô dự án cảng nước sâu gần bờ năm 2015
• 1.2.3. Quy hoạch cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng đến năm 2030
• 1.2.4. Quy hoạch cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng đến năm 2020
• 1.3. Định hướng phát triển bền vững Cảng trong tương lai và vấn đề nghiên cứu của Luận văn
• 1.3.1. Định hướng phát triển bền vững cảng trong tương lai
• 1.3.2. Vấn đề nghiên cứu của Luận văn
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. Chương 2: Quy hoạch cảng biển và xây dựng các tiêu chí kỹ thuật với bài toán Quy hoạch Cảng Lạch Huyện - Hải Phòng
• 2.1. Khái niệm về cảng biển
• 2.2. Vai trò của cảng biển
• 2.3. Giới thiệu về một số cảng biển trên thế giới và việt nam
• 2.3.1. Một số cảng trên thế giới
• 2.3.2. Cảng biển ở việt nam
• 2.4. Chọn mặt bằng quy hoạch cảng lạch huyện
• 2.4.1. Quy tắc quy hoạch mặt bằng cảng
• 2.4.2. Các tiêu chí quy hoạch mặt bằng cảng
• 2.5. Kết luận chương 2
• 3. Chương 3: Quy hoạch mặt bằng hợp lý cho cảng Lạch Huyện - Hải Phòng giai đoạn 2030÷2050 với phương án xa bờ
• 3.1. Dự báo lượng hàng hóa thông qua cảng giai đoạn 2030÷2050
• 3.1.1. Tổng hợp các chỉ tiêu phát triển kinh tế xã hội (KTXH) khu vực nghiên cứu giai đoạn 2030÷2050
• 3.1.2. Dự báo khối lượng hàng hóa thông qua cảng giai đoạn 2030÷2050
• 3.2. Lựa chọn cỡ tàu cho cảng giai đoạn 2030÷2050
• 3.2.1. Lựa chọn cỡ tàu cho cảng
• 3.3. Thông số bến cho cảng giai đoạn 2030÷2050
• 3.3.1. Số lượng bến
• 3.3.2. Chiều dài bến
• 3.3.3. Cao trình đỉnh bến
• 3.3.4. Diện tích kho bãi container
• 3.3.5. Kết cấu cầu tàu
• 3.4. Luồng tàu và vũng quay tàu
• 3.5. Quy hoạch đê chắn sóng cho cảng giai đoạn 2030÷2050
• 3.5.1. Nguyên tắc chung
• 3.5.2. Kết quả quy hoạch
• 3.6. Tổng hợp các phương án mặt bằng cảng xa bờ giai đoạn 2030÷2050
• 3.6.1. Phương án mặt bằng 1
• 3.6.2. Phương án mặt bằng 2
• 3.6.3. Phương án mặt bằng 3
• 3.6.4. So sánh các phương án mặt bằng
• 3.7. Xác định mặt bằng hợp lý dựa trên tiêu chí lặng sóng đảm bảo khả năng khai thác dự án dựa trên phần mền Mike 21 SW
• 3.7.1. Mô hình Mike 21 SW
• 3.7.2. Mô hình sóng tổng thể
• 3.7.3. Điều kiện biên sóng
• 3.7.4. Bộ thông số mô hình
• 3.7.5. Kết quả mô phỏng lan truyền sóng-Trường sóng gió mùa Đông Bắc
• 3.8. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Quy Hoạch Cảng Lạch Huyện Hải Phòng

Nghiên cứu quy hoạch cảng Lạch Huyện - Hải Phòng là một trong những dự án quan trọng nhằm phát triển kinh tế biển bền vững. Cảng Lạch Huyện được kỳ vọng sẽ trở thành cảng cửa ngõ quốc tế, đáp ứng nhu cầu vận tải hàng hóa ngày càng tăng. Việc quy hoạch cảng không chỉ giúp nâng cao năng lực bốc xếp mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế địa phương.

1.1. Tầm quan trọng của cảng Lạch Huyện trong phát triển kinh tế

Cảng Lạch Huyện đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các tỉnh miền Bắc với thị trường quốc tế. Với vị trí địa lý thuận lợi, cảng sẽ thúc đẩy giao thương và thu hút đầu tư, góp phần phát triển kinh tế bền vững cho khu vực.

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quy hoạch cảng

Quy hoạch cảng Lạch Huyện chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố như điều kiện tự nhiên, nhu cầu vận tải, và các chính sách phát triển kinh tế biển. Việc phân tích các yếu tố này là cần thiết để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của dự án.

II. Thách thức trong Quy Hoạch Cảng Lạch Huyện Hải Phòng

Mặc dù có nhiều tiềm năng, quy hoạch cảng Lạch Huyện cũng đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như ô nhiễm môi trường, sự cạnh tranh từ các cảng khác và yêu cầu về công nghệ hiện đại là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Vấn đề ô nhiễm môi trường trong quy hoạch cảng

Quá trình xây dựng và vận hành cảng có thể gây ra ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến hệ sinh thái địa phương. Cần có các biện pháp bảo vệ môi trường hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực.

2.2. Cạnh tranh từ các cảng khác trong khu vực

Cảng Lạch Huyện sẽ phải cạnh tranh với các cảng lớn khác như Hải Phòng và Quảng Ninh. Việc nâng cao chất lượng dịch vụ và giảm chi phí vận tải là cần thiết để thu hút khách hàng.

III. Phương pháp Quy Hoạch Cảng Lạch Huyện Hải Phòng hiệu quả

Để đảm bảo quy hoạch cảng Lạch Huyện đạt hiệu quả cao, cần áp dụng các phương pháp hiện đại trong thiết kế và xây dựng. Việc sử dụng công nghệ mô phỏng và phân tích dữ liệu sẽ giúp tối ưu hóa quy trình quy hoạch.

3.1. Ứng dụng công nghệ mô phỏng trong quy hoạch

Công nghệ mô phỏng như Mike 21 SW giúp phân tích các yếu tố thủy động lực, từ đó đưa ra các giải pháp quy hoạch hợp lý cho cảng Lạch Huyện.

3.2. Xây dựng tiêu chí thiết kế cảng bền vững

Các tiêu chí thiết kế cần đảm bảo tính bền vững, bao gồm khả năng chịu đựng sóng, dòng chảy và các yếu tố môi trường. Điều này sẽ giúp cảng hoạt động hiệu quả và an toàn.

IV. Ứng dụng thực tiễn từ Nghiên Cứu Quy Hoạch Cảng Lạch Huyện

Kết quả nghiên cứu quy hoạch cảng Lạch Huyện sẽ được áp dụng vào thực tiễn, giúp nâng cao năng lực bốc xếp hàng hóa và phát triển kinh tế khu vực. Các phương án quy hoạch sẽ được triển khai theo từng giai đoạn để đảm bảo tính khả thi.

4.1. Kết quả dự kiến từ quy hoạch cảng

Dự kiến, cảng Lạch Huyện sẽ có khả năng tiếp nhận tàu container lớn, góp phần nâng cao năng lực vận tải hàng hóa cho khu vực miền Bắc.

4.2. Tác động đến phát triển kinh tế địa phương

Việc phát triển cảng sẽ tạo ra nhiều cơ hội việc làm và thu hút đầu tư, từ đó thúc đẩy sự phát triển kinh tế bền vững cho Hải Phòng và các tỉnh lân cận.

V. Kết luận và Tương lai của Quy Hoạch Cảng Lạch Huyện

Nghiên cứu quy hoạch cảng Lạch Huyện - Hải Phòng là bước đi quan trọng trong việc phát triển kinh tế biển bền vững. Tương lai của cảng phụ thuộc vào việc thực hiện các giải pháp quy hoạch hiệu quả và bảo vệ môi trường.

5.1. Tầm nhìn phát triển bền vững cho cảng

Cảng Lạch Huyện cần được phát triển theo hướng bền vững, đảm bảo cân bằng giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường.

5.2. Các bước tiếp theo trong quy hoạch cảng

Cần tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện các phương án quy hoạch, đồng thời triển khai các dự án đầu tư hạ tầng để đảm bảo cảng hoạt động hiệu quả trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khu vực kinh tế trọng điểm Bắc Bộ đang chứng kiến sự tăng trưởng vượt bậc về lưu lượng hàng hóa xuất nhập khẩu, với tốc độ tăng trưởng vận tải đường biển bình quân đạt 19%/năm và tốc độ tăng trưởng container đạt khoảng 29%/năm tính theo TEU. Theo kết quả dự báo nhu cầu vận tải biển, đến giai đoạn năm 2050, tổng khối lượng hàng container thông qua cụm cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng ước tính đạt tới con số 130 triệu tấn/năm. Trong khi đó, tổng năng lực thông qua tối đa của hệ thống cảng nước sâu gần bờ hiện hữu sau khi hoàn tất quy hoạch mở rộng đến năm 2030 chỉ đạt khoảng 95 triệu tấn/năm, tạo ra khoảng thiếu hụt công suất vận hành lên tới 35 triệu tấn/năm.

Bên cạnh áp lực công suất bến bãi, xu thế phát triển của ngành hàng hải toàn cầu đang tập trung chuyển đổi sang các thế hệ tàu container cỡ lớn có trọng tải từ 100.000 DWT đến 130.000 DWT (tương đương sức chở khoảng 8.000 TEU). Việc khai thác tàu 8.000 TEU giúp tiết giảm chi phí vận tải trên mỗi TEU xuống chỉ còn 65% so với loại tàu 4.000 TEU. Mặt khác, hiện trạng bồi lắng sa bồi ven bờ tại luồng Lạch Huyện lên tới khoảng 2,62 triệu m3/năm gây tốn kém hàng trăm tỷ đồng chi phí nạo vét duy tu mỗi năm. Do đó, việc nghiên cứu quy hoạch mặt bằng cảng nước sâu theo phương án xa bờ tại Lạch Huyện – Hải Phòng giai đoạn 2030–2050 là yêu cầu tất yếu nhằm xác lập cấu trúc quy hoạch khu nước, khu đất và đê chắn sóng tối ưu, đảm bảo tiếp nhận an toàn đội tàu biển xa 8.000 TEU và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế biển bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên sự tích hợp giữa lý thuyết quy hoạch cảng biển hiện đại và các nguyên lý thủy động lực học công trình biển. Khung lý thuyết thứ nhất là mô hình phát triển cảng thế hệ mới (cảng trung chuyển logistics thế hệ thứ 4), chuyển đổi vai trò cảng từ điểm bốc dỡ hàng hóa truyền thống sang trung tâm logistics tích hợp chuỗi giá trị toàn cầu, kết nối đa phương thức giữa đường biển quốc tế, đường thủy nội địa và mạng lưới giao thông đường bộ sau cảng. Khung lý thuyết thứ hai là nguyên lý phát triển bền vững hạ tầng hàng hải, tập trung vào việc tận dụng tài nguyên vị thế biển xa bờ có độ sâu tự nhiên lớn, giảm thiểu áp lực chuyển đổi quỹ đất nông nghiệp trên đất liền và bảo tồn hệ sinh thái nhạy cảm lân cận như Vườn quốc gia Cát Bà với diện tích bảo tồn biển 5.400 ha.

Nghiên cứu áp dụng các khái niệm chuyên ngành then chốt bao gồm: độ yên tĩnh khu nước trước bến (wave calmness), cơ chế lan truyền sóng ngẫu nhiên phi tuyến tính trong vùng nước nông ven bờ, thông số hình học luồng tàu hai chiều và vũng quay trở tàu, cùng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế cảng biển quốc tế. Mô hình nghiên cứu liên kết trực tiếp giữa chỉ tiêu dự báo kinh tế - xã hội vùng duyên hải Bắc Bộ với bài toán tương tác sóng - công trình để tìm kiếm phương án bố trí mặt bằng công trình bảo vệ hiệu quả nhất.

Phương pháp nghiên cứu

Quy trình nghiên cứu kết hợp phân tích thống kê kế thừa với kỹ thuật mô phỏng số trị trên cơ sở nguồn dữ liệu thực địa đa dạng. Cơ sở dữ liệu địa hình và địa chất công trình được tổng hợp từ khảo sát của TEDI năm 2006-2007, khảo sát bổ sung 5 lỗ khoan sâu của Nippon Koei năm 2008 và 10 lỗ khoan thăm dò địa tầng trong nghiên cứu SAPROF của Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA) giai đoạn 2009-2010.

Dữ liệu khí tượng thủy văn phục vụ mô hình được trích xuất từ chuỗi quan trắc liên tục 30 ngày tại 6 trạm ngoài khơi (C1 đến C6) và quan trắc 52 giờ liên tục qua các kỳ triều cường, triều kiệt tại 5 trạm sông (R1 đến R5) năm 2011, ghi nhận vận tốc dòng chảy cực đại từ 1,15 m/s đến 1,33 m/s cùng nồng độ chất rắn lơ lửng từ 0,17 g/L đến 2,2 g/L. Toàn bộ thông số trường gió với tần suất xuất hiện gió hướng Đông - Nam chiếm 45% và chiều cao sóng cực đại lịch sử 5,6 m tại trạm Hòn Dấu được đưa vào mô hình toán thủy động lực học Mike 21 SW. Lý do lựa chọn phần mềm Mike 21 SW là khả năng mô phỏng chính xác hiện tượng khúc xạ, nhiễu xạ và tiêu tán năng lượng sóng qua các tuyến đê chắn sóng phức hợp, mang lại độ tin cậy cao khi phân tích so sánh 3 phương án quy hoạch mặt bằng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã đưa ra các kết quả định lượng rõ ràng phục vụ bài toán quy hoạch mở rộng cảng Lạch Huyện xa bờ: Thứ nhất, tính toán cân bằng cung cầu chỉ ra khoảng thiếu hụt công suất bến bãi lên tới 35 triệu tấn hàng container/năm vào năm 2050. Điều này đòi hỏi quy hoạch bổ sung từ 8 đến 10 cầu bến container chuyên dụng với tổng chiều dài tuyến bến mới khoảng 3.000 m đến 3.750 m, cao trình đáy bến nạo vét đạt từ -16,0 m đến -17,5 m để tiếp nhận an toàn tàu container 100.000 DWT đến 130.000 DWT đầy tải. Thứ hai, kết quả mô phỏng trường sóng bằng Mike 21 SW trong kịch bản bất lợi nhất (gió mùa Đông Bắc, chiều cao sóng ngoài khơi Hs = 2,2 m, chu kỳ sóng Ts = 6,0 s, hướng truyền sóng 45 độ) chứng minh phương án bố trí đê chắn sóng dạng bán hở theo Phương án 3 tạo ra hiệu quả giảm sóng tốt nhất. Chiều cao sóng tại khu nước trước bến và vũng quay tàu giảm mạnh từ 2,2 m xuống dưới 0,5 m, đáp ứng hoàn toàn tiêu chuẩn khai thác bốc xếp của cần cẩu giàn STS. Thứ ba, việc lựa chọn vị trí mặt bằng xa bờ giúp tận dụng luồng nước sâu tự nhiên, rút ngắn chiều dài tuyến luồng nhân tạo phải nạo vét sâu, từ đó kéo giảm khối lượng sa bồi luồng hàng năm xuống dưới 0,8 triệu m3/năm, tương đương mức giảm hơn 65% khối lượng nạo vét so với khu vực gần bờ (2,62 triệu m3/năm).

Thảo luận kết quả

Khi phân tích động lực học giữa các phương án, Phương án 1 và Phương án 2 dù có tổng chiều dài tuyến đê chắn sóng ngắn hơn từ 10% đến 15% nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu, nhưng góc mở đón sóng chưa hợp lý dẫn đến hiện tượng nhiễu xạ sóng mạnh tại cửa vào. Chiều cao sóng cục bộ tại một số vị trí bến cập tàu trong Phương án 1 và 2 vẫn duy trì ở mức 0,8 m đến 1,1 m, gây rung lắc phương tiện và vượt ngưỡng cho phép khai thác an toàn. Ngược lại, Phương án 3 tạo ra một khu nước lặng ổn định với diện tích trên 250 ha, phân tách tối ưu giữa luồng tàu mẹ và bến sà lan gom hàng nội địa.

Trên hồ sơ thiết kế, các chỉ tiêu này được biểu diễn tường minh qua bảng so sánh đa tiêu chí kỹ thuật và bản đồ đường đồng mức năng lượng sóng. Kết quả này hoàn toàn tương thích với mô hình phát triển cảng biển xa bờ thành công trên thế giới như cụm cảng Dương Sơn (Thượng Hải) kết nối đất liền bằng cầu vượt biển 32,5 km hay mô hình bến đảo nhân tạo Rokko Island tại cảng Kobe (Nhật Bản). Việc đưa cảng ra xa bờ tại Hải Phòng không chỉ hạn chế triệt để hiện tượng bồi lắng luồng mà còn bảo vệ an toàn 15.200 ha diện tích Vườn quốc gia Cát Bà, tạo tiền đề hình thành trung tâm logistics biển hiện đại bậc nhất khu vực phía Bắc.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm hiện thực hóa định hướng quy hoạch cảng nước sâu xa bờ Lạch Huyện giai đoạn 2030–2050, các giải pháp kỹ thuật và cơ chế thực thi trọng tâm gồm:

• Phê duyệt điều chỉnh quy hoạch chi tiết mặt bằng cảng Lạch Huyện xa bờ theo Phương án 3 với quy mô diện tích khu đất hậu phương cảng từ 500 ha đến 600 ha, do Bộ Giao thông Vận tải và Ủy ban nhân dân thành phố Hải Phòng chủ trì hoàn thành trước năm 2028.
• Xây dựng hệ thống đê chắn sóng và đê chắn cát đồng bộ ngoài khơi với tổng chiều dài tuyến đê khoảng 4.500 m đến 6.000 m, đảm bảo tiêu tán trên 75% năng lượng sóng biển tác động, do Ban Quản lý Dự án Hàng hải triển khai thi công trong giai đoạn 2030–2035.
• Đầu tư phân kỳ từ 8 đến 10 bến container chuyên dùng trang bị cẩu bờ STS hiện đại, đáp ứng mục tiêu tiếp nhận đồng thời các tàu mẹ 8.000 TEU và đạt công suất thông qua 35 triệu tấn/năm vào năm 2045, do các tổng công ty hàng hải phối hợp các hãng tàu quốc tế thực hiện.
• Thiết lập hệ thống trạm quan trắc hải văn và sa bồi tự động ứng dụng cảm biến thời gian thực, duy trì độ sâu đáy luồng ổn định và kiểm soát khối lượng nạo vét duy tu định kỳ dưới 0,8 triệu m3/năm, do Cục Hàng hải Việt Nam vận hành thường xuyên từ năm 2030.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và phương pháp luận của luận văn mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cơ quan quản lý nhà nước và viện quy hoạch: Bộ Giao thông Vận tải, Cục Hàng hải Việt Nam và Viện Chiến lược và Phát triển Giao thông Vận tải sử dụng dữ liệu dự báo và mô hình kỹ thuật để rà soát quy hoạch nhóm cảng biển số 1 và hệ thống cảng biển toàn quốc tầm nhìn 2050.
• Doanh nghiệp đầu tư và khai thác cảng biển: Các nhà khai thác cảng container tại Hải Phòng có nguồn tài liệu tin cậy về thông số kỹ thuật tàu 130.000 DWT để lập kế hoạch đầu tư trang thiết bị bốc xếp và phương án khai thác tuyến hàng hải quốc tế.
• Kỹ sư tư vấn thiết kế công trình thủy: Các đơn vị tư vấn thiết kế công trình biển có tài liệu tham khảo thực chứng về quy trình ứng dụng phần mềm Mike 21 SW để mô phỏng sóng, dòng chảy và tính toán kết cấu đê chắn sóng khu vực duyên hải Bắc Bộ.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành: Giảng viên và học viên sau đại học tại các cơ sở đào tạo chuyên ngành Kỹ thuật Công trình biển, Xây dựng Cảng - Đường thủy sử dụng công trình như tài liệu học thuật tiêu chuẩn phục vụ nghiên cứu và giảng dạy.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao cần nghiên cứu phương án cảng xa bờ thay vì tiếp tục mở rộng cảng gần bờ tại Lạch Huyện?

Đến năm 2050, lượng hàng container qua Hải Phòng sẽ đạt khoảng 130 triệu tấn/năm, vượt quá công suất tối đa 95 triệu tấn/năm của cụm bến gần bờ. Ngoài ra, khu vực gần bờ chịu áp lực bồi lắng bùn cát lớn khoảng 2,62 triệu m3/năm, trong khi phương án xa bờ tận dụng được độ sâu tự nhiên và đón được tàu lớn 8.000 TEU.

Tiêu chí kỹ thuật nào quyết định sự thành công của quy hoạch mặt bằng cảng Lạch Huyện xa bờ?

Tiêu chí cốt lõi là độ yên tĩnh khu nước trước bến và vũng quay trở. Dưới điều kiện sóng gió mùa Đông Bắc Hs = 2,2 m, mặt bằng tối ưu phải đảm bảo chiều cao sóng sau công trình bảo vệ giảm xuống dưới 0,5 m đến 0,8 m để các thiết bị bốc xếp vận hành liên tục và an toàn.

Cỡ tàu lớn nhất được quy hoạch tiếp nhận tại cảng Lạch Huyện giai đoạn 2030-2050 là bao nhiêu?

Quy hoạch mặt bằng cảng xa bờ hướng tới tiếp nhận đội tàu container trọng tải từ 100.000 DWT đến 130.000 DWT, tương đương sức chở 8.000 TEU đầy tải. Điều này giúp hình thành các tuyến vận tải biển xa kết nối trực tiếp đến châu Mỹ và châu Âu mà không cần chuyển tiếp.

Phần mềm Mike 21 SW giải quyết bài toán kỹ thuật nào trong luận văn?

Mike 21 SW được ứng dụng để mô phỏng quang phổ lan truyền sóng từ vùng biển sâu Bạch Long Vĩ - Hòn Dấu vào khu vực công trình. Mô hình tính toán chi tiết tác động của sóng tương tác với hệ thống đê chắn sóng nhằm định lượng hiệu quả giảm sóng của từng phương án mặt bằng.

Quy hoạch cảng xa bờ tác động thế nào đến môi trường sinh thái vịnh Cát Bà?

Phương án xa bờ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực tới môi trường do vị trí bến nằm cách xa vùng lõi bảo tồn. Đồng thời, việc cắt giảm hơn 65% khối lượng bùn cát nạo vét duy tu luồng giúp kiểm soát độ đục của nước, bảo vệ an toàn cho 5.400 ha diện tích biển thuộc Vườn quốc gia Cát Bà.

Kết luận

• Luận văn luận chứng thành công giải pháp quy hoạch cảng Lạch Huyện xa bờ nhằm bù đắp 35 triệu tấn công suất container thiếu hụt vào năm 2050.
• Ứng dụng mô hình Mike 21 SW xác lập Phương án 3 là phương án mặt bằng đê chắn sóng tối ưu, đảm bảo chiều cao sóng trước bến luôn dưới 0,5 m.
• Xác định đầy đủ bộ thông số kỹ thuật khu nước và khu đất tiếp nhận an toàn đội tàu container 130.000 DWT (8.000 TEU), giúp tiết giảm 35% chi phí vận tải mỗi TEU.
• Đóng góp luận cứ khoa học thực tiễn để các cơ quan quản lý triển khai phân kỳ đầu tư đê chắn sóng và bến cảng giai đoạn 2030–2050.
• Bạn đọc quan tâm hãy tham khảo toàn văn luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Công trình biển để khai thác chi tiết các bản đồ mô phỏng trường sóng và số liệu thiết kế chuyên sâu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về điều kiện tự nhiên và thông tin sơ bộ về dự án cảng nước sâu gần bờ Lạch Huyện - Hải Phòng 1. Về điều kiện tự nhiên Trong bước nghiên cứu điều chỉnh dự án đầu tư xây dựng công trình cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng, các tài liệu về điều kiện tự nhiên trong và xung quanh khu vực dự án được thu thập từ các cơ quan và nguồn dữ liệu khác nhau. Các nguồn số liệu thu thập phục vụ nghiên cứu bao gồm: Số liệu điều kiện tự nhiên phục vụ lập dự án đầu tư xây dựng công trình cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng - TEDI thực hiện năm 2006. Các số liệu khảo sát địa chất, thủy văn phục vụ nghiên cứu, rà soát và chuẩn bị đầu tư dự án cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyện của tư vấn HanDong (Hàn Quốc) và Nippon Koei (Nhật Bản) thực hiện năm 2007 và 2008.

Các kết quả khảo sát hiện trường như đo thủy đạc ở khu vực cảng, khảo sát địa chất công trình tại khu vực dọc theo đê chắn sóng, khảo sát chất đất mặt, dòng chảy và sóng phục vụ nghiên cứu sơ bộ về dự án xây dựng hạ tầng cảng Lạch Huyện, Việt Nam do JICA tiến hành trong giai đoạn đầu từ tháng 10 năm 2009 đến tháng 2 năm 2010. Đặc điểm địa hình Hải Phòng là một thành phố cảng nằm ở phía Đông miền duyên hải phía Bắc, cách Thủ đô Hà Nội khoảng 120km. Khu vực khảo sát thuộc đảo Cát Hải, cách trung tâm TP Hải Phòng 13km về hướng Đông. Địa hình đáy biển của vịnh Hải Phòng khá thoải với độ dốc trung bình từ 0,04% đến 0,08% theo hướng Nam Đông Nam.

Những doi cát và đụn cát xuất hiện dọc theo các cửa sông và trồi lên khi thủy triều xuống. Khu vực xây dựng cảng nằm trên các doi cát dọc bờ phía Tây Nam cửa sông Lạch Huyện, bắt đầu từ tuyến kè phía Đông đảo Cát Hải với chiều dài khoảng 6.000m và chiều rộng khoảng 1. Cao độ biến đổi từ +2,0m đến 0m theo hệ Hải đồ, sâu dần về phía Đông - Nam. Điều kiện địa chất công trình 1.

Điều kiện chung Khu vực phát triển cảng Lạch Huyện nằm ở vùng hạ lưu sông Hồng (sông Cái). Hiện tại ở đây có một lớp sét dày được tạo ra bởi khối lượng lớn đất và cát di chuyển từ cửa Nam Triệu và cửa Lạch Huyện. Dự án nằm ở huyện Cát Hải, thành phố Hải Phòng. Địa điểm xây dựng dự án là bờ phải sông Lạch Huyện.

Bờ phải của sông bắt đầu từ cầu tàu bằng đá ở Nam đảo Cát Hải, là dải cát lớn với chiều dài khoảng 6.000m và chiều rộng 1.000m, cao trình từ 0 đến +1,0m hệ Hải đồ. Bờ đối diện là đảo Cát Bà. Đặc điểm địa chất công trình Hình 1.1 Vị trí khu vực khảo sát trên bản đồ địa chất (Nguồn: Trích từ bản đồ địa hình Việt Nam – Lào – Campuchia 1971) Năm 2007 TEDI đã thực hiện khảo sát địa chất và phân tích chỉ tiêu cơ lý đất tại khu vực này để lập Báo cáo đầu tư cho dự án xây dựng Cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyện. Sau đó năm 2008, Nippon Koei đã tiến hành khoan bổ sung 5 lỗ khoan (PBH-1 đến 5) và thực hiện thí nghiệm trong phòng để phân tích chỉ tiêu cơ lý đất.

7 Năm 2010, 10 lỗ khoan thăm dò và thí nghiệm phân tích chỉ tiêu cơ lý của đất cũng được thực hiện trong “nghiên cứu sơ bộ về dự án xây dựng cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyên, Việt Nam” do JICA thực hiện. Theo kết quả nghiên cứu SAPROF, địa tầng khu vực được phân chia thành các lớp địa chất theo trình tự mới trong bảng 1. Điều kiện thủy văn 1. Mực nước Dự báo thủy triều tại đảo Hòn Dấu trong báo cáo nghiên cứu khả thi của TEDI như sau.

Mực thuỷ triều dao động từ +0,43m hệ Hải đồ (mực nước thấp nhất) đến +3,55m (mực nước cao nhất). Mực nước cao nhất: +4,43m Mực nước cao thiết kế (P 1% ): + 3,55m Mực nước trung bình cao: + 3,05m Mực nước trung bình thiết kế (P 50% ): + 1,95m Mực nước trung bình thấp: + 0,91m Mực nước thấp thiết kế (P 99% ): +0,43m Mực nước thấp nhất: +0,03m 1. Sóng Theo “Báo cáo Kế hoạch tăng cường năng lực các cảng miền Bắc, tháng 9 năm 2009”, thống kê tần suất chiều cao sóng và hướng sóng xuất hiện tại trạm Hòn Dấu(trong 3 năm từ 2006 đến 2008) cho biết đặc điểm của sóng thông thường gây ra bởi gió trong khu vực. Sóng có chiều cao hơn 1m có tần suất là 8,59% và tần suất xuất hiện sóng có hướng chủ đạo từ Đông sang Nam là 60%.

Nhưng sóng cao thường có hướng chủ đạo từ Đông Nam sang Đông. Theo “Báo cáo hiệu chỉnh cuối kỳ của TEDI”. Chiều cao sóng cực đại đo được tại trạm khí tượng Hòn Dấu từ 1963 đến 1985 được thể hiện dưới đây.3 phụ lục cho biết chiều cao sóng cực đại đo được tại trạm Hòn Dấu là 5,6m và trong 20 năm chỉ xuất hiện 2 lần. Dòng chảy, độ đục Dòng chảy, sóng, và độ đục được quan trắc liên tục để thu thập các thông tin cần thiết để mô phỏng sa bồi.

Khảo sát được thực hiện tại 6 trạm ngoài biển và 5 trạm trên con sông dẫn đến khu vực cảng Lạch Huyện trong tháng 05 năm 2011. Tại các trạm C1 đến C6 ngoài biển công tác quan trắc diễn ra trong 30 ngày liên tiếp, tại các trạm R1 đến R5 trên sông công tác quan trắc diễn ra trong vòng 52h liên tiếp khi triều cao (kỳ triều cường) và khi triều thấp (kỳ triều kiệt). Vị trí các trạm xem trong hình 1. Kết quả quan trắc sóng, chiều cao sóng trung bình của 1 tháng là xấp xỉ 0,4m, chiều cao sóng cực đại đo được tại trạm C6 là 1,43m, và tại trạm C3 là 1,83m.

Sóng nước sâu có hướng chủ đạo là Nam - Đông Nam. Vận tốc dòng chảy cực đại là 1,15m/s tại trạm C1 và có xu hướng giảm đi theo khoảng cách tính từ khu vực cảng Lạch Huyện. Về nồng độ chất rắn lơ lửng, nồng độ trung bình là khoảng 0,17÷2,2g/L và nồng độ cực đại là khoảng 0,4÷1,0g/L. Chi tiết xem trong bảng 1.

Kết quả quan trắc sóng trên con sông nối với khu vực cảng, vận tốc dòng chảy cực đại đo được tại trạm R5 ở cửa sông Lạch Huyện khi mực nước cao nhất (triều cường) là 1,33m/giây. Về nồng độ chất rắn lơ lửng, nồng độ trung bình là khoảng 0,15÷0,21g/L và là giá trị giống như giá trị đo được tại khu vực ngoài biển. Nồng độ cực đại là khoảng 0,2÷0,4g/L và thấp hơn nồng độ cực đại đo được tại khu vực ngoài biển. Chi tiết xem trong bảng 1.

Số liệu về mối quan hệ giữa các điều kiện lực sóng và lực dòng chảy với nồng độ chất rắn lơ lửng được xác định từ kết quả quan trắc đồng thời. Đây là những số liệu được sử dụng để kiểm chứng kết quả mô phỏng số về sự vận chuyển bùn cát tại khu vực cảng Lạch Huyện. Điều kiện khí tượng 1. Gió Gió ở miền Bắc Việt Nam và vùng lân cận tương đối lặng ngoại trừ mùa bão thường bắt đầu vào tháng 6 và kết thúc vào tháng 11.

9 Hướng gió chủ đạo là hướng Bắc đến Tây Bắc do khí hậu gió mùa Đông Bắc trong mùa khô (từ tháng 9 đến tháng 2) và hướng Nam đến Tây - Nam do gió mùa Tây - Nam trong mùa mưa (từ tháng 3 đến tháng 7). Tuy nhiên ở vùng đồng bằng Bắc bộ gió Bắc trong mùa khô thay đổi thành hướng Đông Bắc hoặc Đông, trong khi đó gió Nam thay đổi thành hướng Nam hoặc Đông Nam phụ thuộc vào địa hình khu vực. Theo Báo cáo thu thập tài liệu khí tượng thuỷ hải văn 04 - TEDI - 086 - Nca - TV2, tốc độ gió thực đo đã tính tần suất tốc độ và hướng gió, vẽ hoa gió tổng hợp các tháng và năm. Hoa gió tổng hợp cho thấy gió chủ yếu ở tốc độ từ 0,1÷8,9m/s; gió thịnh hành nhất là hướng Đông chiếm 28,27%, gió hướng Bắc chiếm 14,36%; gió lặng chiếm 5,6%.

Từ 1974÷2004 tại trạm Hòn Dấu cho thấy tốc độ gió lớn nhất nhiều lần đo được là 40m/s theo hướng Đông Đông Bắc (ENE) năm 1975, hướng Bắc Tây Bắc (NNW) năm 1977, hướng Nam Đông Nam (SSE) năm 1980, hướng Tây Nam, Nam (SW, S) năm 1989. Các tháng từ tháng 10 đến tháng 1 gió thịnh hành hướng Đông và hướng Bắc, tháng 2 đến tháng 5 gió thịnh hành hướng Đông, tháng 6 đến tháng 8 gió thịnh hành hướng Nam và Đông Nam, tháng 9 gió có nhiều hướng. Theo các kết quả quan trắc bổ sung trong 3 năm từ 2006 đến 2008 của Nippon Koei Co. & Associates, tần suất xuất hiện gió theo tốc độ và hướng dựa trên số liệu gió.

Kết quả này cho thấy gió chủ yếu có hướng từ Đông đến Nam (khoảng 45%) và hướng Bắc (khoảng 13%), gió với vận tốc lớn hơn 15m/s rất hiếm khi xuất hiện. Chi tiết về gió xem trong bảng 1. Độ ẩm không khí Khu vực dự án có độ ẩm không khí cao. Thường khoảng 75% đến 95% trong suốt cả năm.

Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm là 85.7%, độ ẩm không khí thấp nhất là 27% (tháng 10/1991). Bão Lạch Huyện là khu vực thường xuyên có bão. Gió mạnh nhất do bão quan trắc được là 51m/giây vào ngày 21 tháng 8 năm 1977. Bão xuất hiện tại khu vực Cát Hải với tần suất 0,92 lần một năm (theo kết quả quan trắc thực hiện trong nửa sau của thế kỷ 20).

Hầu hết bão xuất hiện ở khu vực này trong khoảng thời gian từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm. Chi tiết xem trong bảng 1. Lượng mưa Tính theo thời gian xuất hiện mưa thì khu vực dự án có 2 mùa, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4. Lượng mưa trung bình tại khu vực Cát Hải vào khoảng 1.600mm/năm trong mùa mưa và 200mm/năm trong mùa mùa khô và 1800mm/năm trong cả năm.

Theo báo cáo thu thập tài liệu khí tượng thuỷ hải văn (04 -TEDI - 086 - Nca - TV2) thì lượng mưa lớn nhất 320,5mm/ngày được quan trắc tại Hòn Dấu vào ngày 14/7/1992. Tổng lượng mưa trung bình nhiều năm là 1447,7mm. Lượng mưa lớn trong năm thường tập trung từ tháng 5 đến tháng 10. Tháng 8 có lượng mưa nhiều nhất là 319mm.

Tháng 1 có tổng lượng mưa trung bình nhỏ nhât là 19mm. Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm 86,5% lượng mưa năm. Tổng lượng mưa trung bình mùa mưa là 1250,7mm, tổng lượng mưa trung bình mùa khô là 196,9mm.