Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp tiêu nước và quy mô công trình tiêu trên địa bàn thành phố Hà Nội
Với tổng diện tích tự nhiên 3.344,6 km2, dân số trên 6,5 triệu người, không chỉ là
Thủ đô có quy mô lớn thứ 17 trên thế giới mà còn là địa phương đứng đầu cả nước về
diện tích tự nhiên, đứng thứ hai về diện tích đô thị và thứ hai về dân số sau TP Hồ Chí
Minh. Hà Nội còn là một trung tâm chính trị, kinh tế và văn hoá lớn của cả nước. Trong
những năm gần đây cùng với TP Hồ Chí Minh, Hà Nội là một điểm rất nóng của cả
nước về tình trạng úng ngập. Hàng năm cứ vào mùa mưa, không chỉ khu vực nội thành
mà rất nhiều khu vực ngoại thành đều bị úng ngập với mức độ lớn mà điển hình nhất là
trận mưa úng xảy ra vào những ngày cuối tháng 10 đầu tháng 11 năm 2008 đã làm hầu
hết các khu vực của TP Hà Nội và các vùng lân cận bị ngập sâu nhiều ngày liền.
Úng ngập ở Hà Nội không chỉ có tác động tiêu cực đến mọi mặt của đời sống kinh
tế - xã hội mà còn ảnh hưởng xấu đến hình ảnh của một thủ đô đang trong quá trình phát
triển để hướng tới một đô thị văn minh, hiện đại. Trong nhiều năm qua trên địa bàn Hà
Nội đã có nhiều dự án quy hoạch tiêu nước được nghiên cứu, nhiều công trình tiêu được
đầu tư xây dựng nhưng tình trạng úng ngập vẫn chưa cải thiện nhiều. Trong rất nhiều
nguyên nhân dẫn đến tình trạng nói trên, có nguyên nhân quan trọng là chưa có những
cơ sở khoa học thực sự xác đáng để đề xuất giải pháp tiêu nước và quy mô công trình
tiêu phù hợp với các điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của khu vực.
Vì những lý do trên, việc tìm giải pháp tiêu nước hợp lý và có hiệu quả cho thành
phố Hà Nội nói chung và của đô thị trung tâm Hà Nội nói riêng đang là mối quan tâm
lớn của các cấp, các ngành, các nhà chuyên môn và toàn thể nhân dân Thủ đô, và đó
cũng là lý do để hình thành đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp tiêu
nước và quy mô công trình tiêu trên địa bàn thành phố Hà Nội” trong đề tài nghiên
cứu ở Luận án này
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp tiêu nước và quy mô công trình tiêu trên địa bàn thành phố Hà Nội
i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ VĂN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIÊU NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2017 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ VĂN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIÊU NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành : Quy hoạch quản lý tài nguyên nước Mã số : 62-62-30-01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. GS. TS. Dương Thanh Lượng 2. GS. TS. Nguyễn Quang Kim HÀ NỘI, 2017 i LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian miệt mài nghiên cứu dưới sự giúp đỡ của các nhà khoa học, các nhà chuyên môn và các cơ quan, đơn vị với những ý kiến góp ý sâu sắc và cung cấp nhiều tài liệu quý báu, đến nay công việc nghiên cứu đã đạt được những kết quả nhất định để có thể viết lên luận án này. Từ đáy lòng mình, tác giả luận án xin chân thành cảm ơn GS. TS. Dương Thanh Lượng và GS. TS. Nguyễn Quang Kim, những người hướng dẫn khoa học đã tận tình dìu dắt, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Chân thành cảm ơn Bộ môn Cấp thoát nước, Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Phòng Đào tạo đại học và sau đại học, Trường Đại học Thuỷ lợi với vai trò là cơ quan đào tạo đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả học tập và nghiên cứu khoa học trong những năm tháng là nghiên cứu sinh của Nhà trường. Chân thành cảm ơn Phòng Quản lý xây dựng công trình, lãnh đạo Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn Hà Nội đã tạo điều kiện và thời gian cho tác giả đi học tập và làm luận án. Xin cảm tạ tấm lòng những người thân yêu và gia đình đã động viên, giúp đỡ và gửi gắm nơi tôi. Hà Nội, tháng 6 năm 2017 Tác giả luận án Lê Văn Trường ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả tính toán trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Lê Văn Trường iii MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ........................................................................... v Danh mục các bảng ...................................................................................................... vi Danh mục các hình vẽ ................................................................................................ viii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1 I. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu ...................................................................... 1 II. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 1 III. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu .................................................... 2 IV. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ................................................................ 2 V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu .................................................... 3 VI. Những đóng góp mới của luận án ....................................................................... 3 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ....................................................... 5 1.1. Giới thiệu vùng nghiên cứu ............................................................................... 5 1.1.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................... 5 1.1.2. Điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 5 1.1.3. Tình hình và nguyên nhân úng ngập ở vùng nghiên cứu ............................ 10 1.1.4. Hiện trạng các công trình tiêu chủ yếu ........................................................ 13 1.1.5. Hướng phát triển chung không gian của đô thị ........................................... 18 1.1.6. Hướng phát triển mạng lưới giao thông ...................................................... 18 1.1.7. Định hướng khống chế cao độ san nền ....................................................... 20 1.2. Sơ lược về quá trình hình thành và phát triển hệ thống tiêu thoát nước đô thị Hà Nội ................................................................................................................. 21 1.3. Tổng quan các nghiên cứu về thoát nước cho khu vực ................................. 22 1.3.1. Nghiên cứu thoát nước của JICA ................................................................ 22 1.3.2. Nghiên cứu trong QH937 ............................................................................ 22 1.3.3. Nghiên cứu trong QH1259 .......................................................................... 25 1.3.4. Nghiên cứu trong QH4673 .......................................................................... 27 1.3.5. Nghiên cứu trong QH725 ............................................................................ 27 1.3.6. Các nghiên cứu khác ................................................................................... 28 1.3.7. Nhận xét về thông số các công trình tiêu nước theo các nghiên cứu quy hoạch ...................................................................................................................... 30 1.4. Kết luận chương 1 ............................................................................................ 38 XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH GIẢI PHÁP TIÊU THOÁT NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI ..................................... 41 2.1. Xây dựng bài toán tối ưu hóa hệ thống tiêu thoát nước ............................... 41 2.1.1. Khái quát về bài toán tối ưu hóa .................................................................. 41 2.1.2. Bài toán tối ưu hóa thông số cơ bản của hệ thống tiêu thoát nước ............. 46 2.2. Lựa chọn phương pháp tính toán tiêu nước .................................................. 50 2.2.1. Khái quát về chọn phương pháp và mô hình tính toán tiêu nước mặt ........ 50 2.2.2. Phương pháp thuỷ nông và mô hình hồ chứa mặt ruộng ............................ 51 iv 2.2.3. Phương pháp cường độ giới hạn .................................................................. 55 2.2.4. Phương pháp mô hình Transfert .................................................................. 60 2.2.5. Phương pháp mô hình Mike ........................................................................ 62 2.2.6. Phương pháp mô hình SWMM ................................................................... 65 2.2.7. Chọn phương pháp và mô hình tính toán tiêu thoát nước ........................... 75 2.3. Mô hình hóa hệ thống tiêu thoát nước nghiên cứu ....................................... 76 2.3.1. Các loại đối tượng cần mô phỏng ................................................................ 76 2.3.2. Các số liệu đầu vào cơ bản của mô hình ..................................................... 82 2.3.3. Sơ đồ hoá hệ thống tiêu thoát nước ............................................................. 88 2.3.4. Thiết lập mô hình hệ thống tiêu thoát nước trên SWMM ........................... 89 2.3.5. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ............................................................... 93 2.4. Kết luận chương 2 ............................................................................................ 97 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIÊU NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI ...................................................... 99 3.1. Dự kiến giải pháp tiêu thoát nước ở lưu vực nghiên cứu ............................. 99 3.1.1. Dự kiến giải pháp chung .............................................................................. 99 3.1.2. Bố trí các trạm bơm tiêu đầu mối .............................................................. 101 3.1.3. Bố trí hệ thống hồ điều hòa ....................................................................... 104 3.1.4. Phân tích thủy lực ...................................................................................... 112 3.1.5. Xác định quan hệ ràng buộc giữa quy mô trạm bơm và hồ điều hòa ........ 121 3.1.6. Xác định các giá trị lưu lượng và diện tích hồ tối ưu ................................ 126 3.2. Một số đề xuất về giải pháp tiêu thoát nước và bố trí công trình chủ yếu 134 3.2.1. Các trạm bơm ............................................................................................ 134 3.2.2. Các hồ điều hoà ......................................................................................... 138 3.2.3. Hệ thống kênh trục .................................................................................... 140 3.2.4. Các cống điều tiết chính ............................................................................ 142 3.2.5. Hình thức tiêu nước của hệ thống kênh trục và trạm bơm đầu mối .......... 142 3.2.6. Phối hợp vận hành các trạm bơm đầu mối nhằm tăng hiệu quả tiêu nước143 3.3. Kết luận chương 3 .......................................................................................... 145 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 146 I. Kết luận ............................................................................................................... 146 1. Về kết quả nghiên cứu ..................................................................................... 146 2. Về những đóng góp mới của luận án ............................................................... 147 II. Kiến nghị ........................................................................................................... 147 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ................................................................... 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 150 PHỤ LỤC ................................................................................................................... 154 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Ý nghĩa CP Chi phí CS Công suất DA Dự án DT Diện tích ĐTXD Đầu tư xây dựng HL Hạ lưu HT Hệ thống LL Lưu lượng LV Lưu vực MN Mực nước QH Quy hoạch QH108 Quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2020 (kèm theo Quyết định số 108/1998/QĐ-TTg ngày 20/6/2008 của Thủ tướng Chính phủ) QH1259 Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050 (kèm theo Quyết định số 1259/QĐ-TTg ngày 26/7/2011 của Thủ tướng Chính phủ) QH4673 Quy hoạch phát triển thủy lợi Hà Nội đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 (kèm theo Quyết định số 4673/2012/QĐ-UBND ngày 03/7/2012 của UBND TP Hà Nội) QH725 Quy hoạch thoát nước thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 (kèm theo Quyết định số 725/QĐ-TTg ngày 10/5/2013 của Thủ tướng Chính phủ) QH937 Quy hoạch tiêu nước hệ thống sông Nhuệ (kèm theo Quyết định 937/QĐ-TTg ngày 01/7/2009 của Thủ tướng Chính phủ) SWMM Storm Water Management Model - Mô hình quản lý ngập úng do mưa TB Trạm bơm TL Thượng lưu TLV Tiểu lưu vực TP Thành phố UBND Ủy ban nhân dân VĐ2 Vành Đai 2 VĐ3 Vành Đai 3 VĐ4 Vành Đai 4 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Nhiệt độ trung bình tháng tại Hà Nội và Hà Đông (0C) ..................................................... 5 Bảng 1.2. Độ ẩm tương đối trung bình tháng tại Hà Nội và Hà Đông (%) ........................................ 6 Bảng 1.3. Lượng bốc hơi trung bình tháng tại Hà Nội và Hà Đông (mm) ...........,............................ 7 Bảng 1.4. Lượng mưa 1, 3, 5, 7 ngày lớn nhất (đơn vị: mm) 7 Bảng 1.5. Các mực nước lớn nhất sông Hồng tại trạm Hà Nội (m) ................................................... 8 Bảng 1.6. Các mực nước lớn nhất Sông Hồng tại Liên Mạc (m) ....................................................... 8 Bảng 1.7. Các mực nước lớn nhất Sông Hồng tại Nam Thăng Long (m) ......................................... 8 Bảng 1.8. Các mực nước lớn nhất Sông Hồng tại Yên Sở (m) ........................................................... 8 Bảng 1.9. Các mực nước lớn nhất Sông Hồng tại Đông Mỹ (m) ....................................................... 8 Bảng 1.10. Mực nước lớn nhất thiết kế sông Đáy (m) ........................................................................ 9 Bảng 1.11. Mực nước lớn nhất (m) trên sông Nhuệ qua một số năm điển hình ................................ 10 Bảng 1.12. Mực nước báo động (m) tại một số vị trí trên sông Nhuệ và sông Hồng ....................... 10 Bảng 1.13. Một số thông số về đê sông Nhuệ qua các thời kỳ ........................................................... 14 Bảng 1.14. Bảng sánh nghiên cứu về công trình trạm bơm ................................................................ 30 Bảng 1.15. Bảng sánh nghiên cứu về công trình hồ điều hoà ............................................................. 32 Bảng 1.16. Bảng so sánh nghiên cứu về các kênh trục lớn ................................................................. 33 Bảng 2.1. Lượng mưa 72 giờ tại trạm Hà Đông, phân phối theo mưa điển hình (mm) .................... 84 Bảng 2.2. Lượng mưa 72 giờ tại trạm Hà Nội, phân phối theo mưa điển hình (mm) ....................... 84 Bảng 2.3. Lượng mưa 72 giờ TS 10% phân phối theo mưa tam giác (mm) ...................................... 86 Bảng 2.4. Mực nước tính toán (m) tại cửa xả các trạm bơm ............................................................... 87 Bảng 2.5. Mức độ mô phỏng của mô hình tương ứng với chỉ số Nash-Sutcliffe .............................. 94 Bảng 3.1. Giá trị “nền” thông số lưu lượng thiết kế Q của các trạm bơm tiêu đầu mối .................... 104 Bảng 3.2. Bố trí hệ thống hồ điều hòa ứng với giá trị diện tích F ban đầu - trường hợp “nền” ........ 107 Bảng 3.3. Các trường hợp diện tích hồ điều hòa (ha) theo các tỷ lệ diện tích .................................... 111 Bảng 3.4. Lưu lượng các trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(+1)=Qmax=637,8m3/s ................................ 114 Bảng 3.5. Kết quả kiểm tra các ràng buộc tại các điểm quét - Mức Q=Q(+1)=637,8m3/s .................. 114 Bảng 3.6. Lưu lượng các trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−0)=611,0m3/s ........................................... 115 Bảng 3.7. Kết quả kiểm tra các ràng buộc tại các điểm quét - Mức Q=Q(−0)=611,0m3/s .................. 115 Bảng 3.8. Lưu lượng các trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−1)=558,0m3/s ........................................... 116 Bảng 3.9. Kết quả kiểm tra các ràng buộc tại các điểm quét - Mức Q=Q(−1)=558,0m3/s .................. 116 Bảng 3.10. Lưu lượng các trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−2)=503,0m3/s ........................................ 117 Bảng 3.11. Kết quả kiểm tra các ràng buộc tại các ... oi, Jinmu Choi. Mapping Inundation Areas Using SWMM. Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography. Volume 33, Issue 5, 2015, pp.335-342. [36] Souza1 R., D. Motta Marques, A. Silveira1. Using SWMM as a tool for hydrologic impact assessment in a small urban-rural basin within high resolution GIS. 12nd International Conference on Urban Drainage, Porto Alegre/Brazil, 10-15 September 2011. [37] Đặng Minh Hải. Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc thoát nước cho những vùng đang diễn ra quá trình đô thị hoá. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật. Hà Nội, 2008. [38] UBND TP Hà Nội. Dự án Cải tạo, nâng cấp hệ thống trạm bơm tiêu Đông Mỹ huyện Thanh Trì (phê duyệt theo Quyết định số 2037/QĐ-UBND ngày 08/03/2013 của UBND TP Hà Nội). [39] Trần Hiếu Nhuệ. Lịch sử phát triển hệ thống thoát nước Hà nội, Đề tài nghiên cứu Khoa học Trường ĐH Xây dựng. Hà Nội, 1991. [40] Dương Thanh Lượng. Hướng dẫn đồ án môn học Thiết kế mạng lưới thoát nước. NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ. Hà Nội, 2010. [41] Dương Thanh Lượng. Mô hình hóa hệ thống cấp thoát nước. Trường ĐH Thuỷ lợi. Hà Nội, 2015. [42] Trường ĐH Thuỷ lợi. Giáo trình Máy bơm và trạm bơm. NXB Từ điển bách khoa. Hà Nội, 2006. [43] Nippon Koei và Công ty Tư vấn cấp thoát nước và môi trường Việt Nam. Thuyết minh thiết kế kỹ thuật cải tạo và xây dựng cống thoát nước lưu vực sông Tô Lịch, sông Lừ, sông Sét, sông Kim Ngưu. Hà Nội, 1997. [44] Perkins Eastman, Posco E&C và JiNa (Liên danh tư vấn). Quy hoạch chung xây dựng thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050. Hà Nội, 2011. [45] UBND TP Hà Nội. Quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2020 (ban hành kèm theo Quyết định số 108/1998/QĐ-TTg ngày 20/6/2008 của Thủ tướng Chính phủ). [46] Ứng Quốc Dũng. Nghiên cứu hoàn thiện phương pháp xác định lưu lượng nước mưa tính toán khi thiết kế hệ thống thoát nước cho các đô thị Việt Nam (Luận án Phó tiến sĩ). Trường ĐH Xây dựng. Hà Nội, 1996. [47] Mai Liên Hương. Đề tài nghiên cứu khoa học về hồ điều hòa. Bộ Xây dựng, Hà Nội, 2010. [48] Lưu Văn Quân, Nguyễn Tuấn Anh. Thực trạng sử dụng hồ điều hòa trong hệ thống thoát nước mưa ở một số đô thị thuộc đồng bằng Bắc Bộ Việt Nam. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi và môi trường, số 41, tháng 6 năm 2004. [49] Bộ Tài nguyên và môi trường. Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt 153 Nam. NXB Tài nguyên, môi trường và bản đồ Việt Nam. Hà Nội, 2016. [50] Gironás J., L. Roesner and J. Davis. Storm Water Management Model Applications Manual. EPA/600/R-09/007, U.S. Environmental Protection Agency, National Risk Management Research Laboratory, Cincinnati, OH, 2009. [51] McGhee T. J. Water Supply and Sewerage, Sixth edition. McGraw Hill, 1991. ISBN: 1-07-060938-1. [52] Bisht D. S., C. Chatterjee, S. Kalakoti et al. Modeling urban floods and drainage using SWMM and MIKE URBAN - A case study. Natural Hazards, Volume 84, Issue 2, pp 749–776, November 2016, ISSN: 0921-030 (print), ISSN: 1573- 0840 (online). [53] Suriya S, Mudgal BV. Impact of urbanization on flooding: The Thirusoolam sub water - A case study. Journal of Hydrology, Vol. 412–413, 4 January 2012, Pages 210–219. ISSN: 0022-1694. [54] Cristina P., F. James, Limbrunner, M. Richard. Optimal Location of Infiltration- Based Best Management Practices for Storm Water Management. Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 131, No 6, 2005. ISSN: 0733- 9496 (print), ISSN: 1943-5452 (online). [55] Hamel P., E. Dalya, T. D. Fletch. Source-control stormwater management for mitigating the impacts of urbanisation of baseflow. Journal of Hydrology, Volume 485, 2 April 2013, Pages 201–211. ISSN: 0022-1694. [56] Shuster W., L. Rhea. Catchment-scale hydrologic implications of parcel-level stormwater management (Ohio USA). Journal of Hydrology, Vol 485, 2 April 2013, Pages 177–187. ISSN: 0022-1694. [57] Minkyu P., G. Chung, C. Yoo, J. Kim. Optimal design of stormwater detention basin using the genetic algorithm. Journal of Civil Engineering - KSCE, Vol 16, Issue 4, Pages 660–666, May 2012. ISSN: 1226-7988 (print), ISSN: 1976-3808 (electronic). [58] Lee JG., A. Selvakumar, K. Alvi, J. Riserson, JX. Zhen, L. Shoemarker, FH. Lai. A watershed-scale design optimazation model for stormwater best management practices. Environmental Modelling and Software, Vol. 37, November 2012, Pages 6–18. ISSN: 1364-8152. 154 PHỤ LỤC 155 Bảng PL1.1. Nội dung đề xuất của quy hoạch thoát nước mưa đô thị Hà Nội theo Quy hoạch JICA - Lưu vực Tô Lịch Hạng mục Các thông số kỹ thuật chủ yếu 1) TB Yên Sở: CS bơm 90 m3/s Cửa xả 60 m2 cửa quay bằng thép (cả 2 cống) Mương dẫn nước vào, ra 1.200 m và 1.600 m 2) Hồ điều hoà Yên Sở: Dung tích điều hoà 3.870.000 m3 Cốt đáy hồ 0,5 m Mức nước nhỏ nhất 1,5 m Mức nước cao nhất 4,5 m (độ sâu 3,0 m để kiểm soát úng ngập) Diện tích điều hoà 130 ha Toàn bộ diện tích khu vực 203 ha 3) Hồ Linh Đàm và hồ Định Công: 107 ha và 25 ha 4) Cải tạo sông: Hạ lưu sông Tô Lịch, Kim Ngưu, Lừ và mương Thanh Liệt 2.100 m với 4 cửa xả, xây lại 6 cầu và 11 cống Sông Sét và thượng lưu sông Lừ 7.500 m với 3 cầu được xây dựng lại Thượng lưu sông Kim Ngưu 3.400 m với 3 cầu Mương tách nước Yên Sở 3.400 m để dịch vị trí sông Kim Ngưu dọc theo bờ phía tây hồ Yên Sở để sử dụng đất có hiệu quả cho việc xây dựng hồ LV Hồ Tây 2 cửa kiểm soát tại các cửa cống của hồ Tây Tổng số: 33.000 m với 6 cửa xả, 17 cầu xây lại, 12 cống 5) Cải tạo mương thoát nước: LV sông Tô Lịch và hạ lưu sông Lừ và Hoàng Liệt 16.400 m với 1 cửa xả 16 cầu và 24 cống LV sông Sét và thượng lưu sông Lừ: 3.700 m với 1 cầu và 14 cống được xây dựng lại LV sông Kim Ngưu 10.700 m với 21 cống được xây dựng lại Tổng số: 32.400m với 1 cửa xả và 60 cầu / cống 6) Nạo vét các hồ nhỏ: 18 hồ 7) Bảo tồn hồ: 11 hồ (ngoài phần 6 nói trên) 8) Xây dựng cống: LV Hồ Tây 480 ha LV sông Tô Lịch 2.000 ha LV sông Lừ 1.020 ha LV sông Sét 710 ha LV sông Kim Ngưu 1.280 ha LV thoát nước Hoàng Liệt 460 ha LV thoát nước Yên Sở 250 ha Tổng cộng: 6.200 ha 156 Bảng PL1.2. Nội dung đề xuất của quy hoạch thoát nước mưa đô thị Hà Nội theo Quy hoạch JICA - Lưu vực sông Nhuệ Hạng mục Các thông số kỹ thuật chủ yếu 1) Các trạm bơm: LV thoát nước Cổ Nhuế 12 m3/s LV thoát nước Mỹ Đình 8 m3/s LV thoát nước Mễ Trì 9 m3/s LV thoát nước Ba Xã 6 m3/s Tổng số: 35 m3/s 2) Các hồ điều hoà: Lưu vực thoát nước Cổ Nhuế Mỹ Đình Mễ Trì Ba Xã Tổng số Dung tích điều hoà (103m3) 3.020 1.590 1.600 1.070 7.280 Diện tích điều hoà (ha) 76 40 40 27 183 Toàn bộ d/tích khu vực hồ (ha) 84 44 44 30 202 Đập tràn 55 26 31 14 126 Mực nước nhỏ nhất: 1,0 m Độ sâu lớn nhất: 4,0 m 3) Cải tạo mương: LV thoát nước Cổ Nhuế 19.200 m, xây lại 30 cầu / cống LV thoát nước Mỹ Đình 13.400 m, xây lại 24 cầu / cống LV thoát nước Mễ Trì 13.500 m, xây lại 22 cầu / cống LV thoát nước Ba Xã 8.700 m, xây lại 16 cầu / cống Tổng số: 54.800 m, xây lại 92 cầu / cống 4) Xây dựng cống: LV thoát nước Cổ Nhuế 1.970 ha LV thoát nước Mỹ Đình 670 ha LV thoát nước Mễ Trì 870 ha LV thoát nước Ba Xã 440 ha Tổng số: 3.950 ha 157 Bảng PL1.3. Thông số các hồ điều hòa phía tây đô thị trung tâm (theo QH1259) Lưu vực Tên hồ Diện tích (ha) Zmax (m) Zđáy (m) Yên Nghĩa Yên Nghĩa 1 28 5,5 1,0 Yên Nghĩa 2 7,4 5,5 1,0 Yên Nghĩa 3 35 5,5 1,0 Yên Nghĩa 4 7,5 5,5 1,0 Liên Mạc Liên Mạc 1 50,0 6,0 1,0 Liên Mạc 2 17,5 6,0 1,0 Yên Thái 1 Yên Thái 1 24,5 6,0 1,0 Yên Thái 2 15,8 6,0 1,0 Yên Thái 3 8,4 6,0 1,0 Đào Nguyên Đào Nguyên 1 12,0 5,5 1,0 Đào Nguyên 2 5,0 6,5 1,0 Đào Nguyên 3 8,8 6,5 1,0 Yên Sở Yên Sở 130 4,5 0,5 Linh Đàm 80 4,7 2,5 Định Công 19,2 4,95 2,5 Hồ Tây 567 Bảng PL1.4. Dự kiến tổng quy mô công trình đầu mối tiêu thoát nước mưa cho Thủ đô Hà Nội theo QH725 (riêng vùng tả Đáy) TT Tên vùng / lưu vực Diện tích (ha) Hồ điều hòa (ha) CS bơm (m3/s) Nguồn xả A. Vùng Tả Đáy 47.350 2.330 811,5 1. LV sông Tô Lịch 7.750 944 90,0 Sông Hồng 2. LV Đông Mỹ 2.010 97 41,3 Sông Hồng 3. LV Tả Nhuệ 9.800 564 115,0 Sông Hồng, sông Nhuệ 4. LV Hữu Nhuệ 17.714 531 464,0 Sông Hồng, sông Nhuệ, sông Đáy 158 Bảng PL1.5. Công trình đầu mối chính tiêu thoát nước mưa cho Thủ đô Hà Nội dự kiến theo QH725 STT Vùng / Lưu vực Trạm bơm Tên Phạm vi Diện tích (ha) Tên CS (m3/s) 1 LV sông Tô Lịch Gồm các quận Ba Đình, Hoàn Kiếm, Đống Đa, Hai Bà Trưng và một phần các quận Tây Hồ, Cầu Giấy, Thanh Xuân, Hoàng Mai 7.750 Yên Sở 90 1.1 Tiểu LV Hồ Tây 930 1.2 Tiểu LV Tô Lịch 2.000 1.3 Tiểu LV Lừ 1.020 1.4 Tiểu LV Kim Ngưu 1.730 1.5 Tiểu LV Sét 710 1.6 Tiểu LV Hoàng Liệt 810 1.7 Tiểu LV Yên Sở 550 2 LV Đông Mỹ Gồm một phần các huyện Thanh Trì, Thường Tín 2.010 Đông Mỹ 35 Vạn Phúc 6,3 3 LV Tả Nhuệ Bao gồm các quận Cầu Giấy, Thanh Xuân, Hoàng Mai, một phần quận Tây Hồ, các huyện Từ Liêm, Thanh Trì, Thanh Oai và Thường Tín 9.800 3.1 Tiểu LV Nam Thăng Long 450 Nam Thăng Long 9 3.2 Tiểu LV Cổ Nhuế 1.520 Cổ Nhuế 12 3.3 Tiểu LV Mỹ Đình 1.360 Đồng Bông 1 20 3.4 Tiểu LV Mễ Trì 1.470 Đồng Bông 2 9 3.5 Tiểu LV Ba Xã 990 Ba Xã 20 3.6 Tiểu LV Tả Thanh Oai 4.010 Siêu Quần 10 Hòa Bình 25 Đại Áng 10 4 LV Hữu Nhuệ Gồm một phần các quận huyện: Từ Liêm, Đan Phượng, Hoài Đức, Thanh Oai, Thanh Trì và quận Hà Đông 17.714 4.1 Tiểu LV Sông Đăm 2.267 Liên Trung 30 4.2 Tiểu LV Sông Pheo 2.050 Liên Mạc 170 4.3 Tiểu LV Đào Nguyên 3.878 Đào Nguyên 25 Yên Thái 54 4.4 Tiểu LV Cầu Ngà 1.505 Yên Nghĩa 120 4.5 Tiểu LV Yên Nghĩa 3.406 4.6 Tiểu LV Khê Tang 4.608 Cao Viên 60 159 Bảng PL2.1. Thống kê tóm tắt các mô hình / công cụ tính toán tiêu thoát nước TT Mô hình hoặc công cụ Công cụ tính toán mưa - d/chảy Mô hình thủy văn Mô hình thủy lực Kết hợp thủy văn và thủy lực Mô hình ch/ lượng nước Độ phức tạp đầu vào Kiểu mô phỏng Miễn phí Mô phỏng dòng không ổn định Kiểu mô phỏng chất lượng nước 1 TR-55 × Thấp Đơn Có 2 Rational method (equation) × Thấp Đơn Có 3 HEC-1 × Trung bình Có 4 HEC-HMS × Trung bình Đơn hoặc Liên tục Có 5 Win TR-55 (or TR-20 DOS version) × Trung bình Đơn Có 6 Win TR-55 × Thấp Đơn Có 7 HydroCAD × Trung bình Đơn Không 8 HEC-RAS × × Trung bình Đơn hoặc Liên tục Có Có Sự tiếp nhận nước 9 HEC-2 × Trung bình Có Không 10 WSPRO × Trung bình Có Không 11 CulvertMaster × Thấp Đơn Không Không 12 Flow Master × Thấp Đơn Không Không 13 PondPack × Trung bình Đơn Không Không 14 SWMM × × Trung bình / Cao Đơn hoặc Liên tục Có Có Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) 15 PC SWMM × × Trung bình / Cao Đơn hoặc Liên tục Không Có Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) 16 Info SWMM × × Trung bình / Cao Đơn hoặc Liên tục Không Có Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) 17 XPSWMM × × Trung bình/Cao Đơn hoặc Liên tục Không Có Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) 18 MIKE URBAN (SWMM / MOUSE) × × Trung bình / Cao Đơn hoặc Liên tục Không Có Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) 19 ICPR × Trung bình Đơn Không 20 InfoWorks ICM × × Cao Đơn hoặc Liên tục Không 160 TT Mô hình hoặc công cụ Công cụ tính toán mưa - d/chảy Mô hình thủy văn Mô hình thủy lực Kết hợp thủy văn và thủy lực Mô hình ch/ lượng nước Độ phức tạp đầu vào Kiểu mô phỏng Miễn phí Mô phỏng dòng không ổn định Kiểu mô phỏng chất lượng nước 21 Mike 11 × 22 CivilStorm × Trung bình Đơn Không Có 23 MODRET × 24 WinHSPF × × Cao Đơn hoặc Liên tục Có Có Sự nạp, Sự tiếp nhận nước 25 LSPC × × Cao Đơn hoặc Liên tục Có Có Sự nạp, Sự tiếp nhận nước 26 SWAT × × Trung bình / Cao Đơn hoặc Liên tục Có Có Sự nạp 27 WARMF × × Đơn hoặc Liên tục Có Sự nạp, Sự tiếp nhận nước 28 SUSTAIN × × Trung bình Đơn hoặc Liên tục Có 29 Virginia Runoff Reduction Method × 30 EPA National Stormwater Calculator × Thấp Đơn hoặc Liên tục Có 31 MIDUSS × 32 HY8 × 33 Hydraulic Toolbox × Nguồn: Minnesota Pollution Control Agency https://stormwater.pca.state.mn.us/ 161 Bảng PL3.1. Chi phí xây dựng một số trạm bơm Hạng nục Đvị Đông Mỹ Yên Nghĩa Liên Mạc Liên Nghĩa Đào Nguyên Văn Khê Sông Chanh Chi phí 106đ Xây dựng - Khu đầu mối - 345,329 743,358 731,158 94,481 98,696 238,162 408,333 Kênh chính - 235,578 350,000 37,792 21,765 149,959 - C/trình điện - 4,692 74,438 4,569 10,963 - Cộng: - 366,564 1,167,796 731,158 132,273 125,030 399,084 408,333 Chi khác - 36,656 116,780 73,116 13,227 12,503 39,908 40,833 Cộng: - 403,220 1,284,576 804,273 145,501 137,533 438,992 449,167 Thiết bị - 225,784 607,946 764,782 110,412 21,765 242,973 163,777 Cộng: - 629,004 1,892,522 1,569,056 255,913 159,297 681,965 612,944 GPMB - 22,000 76,234 60,000 10,000 16,585 106,038 15,941 Cộng: - 651,004 1,968,756 1,629,056 265,913 175,882 788,004 628,884 QTK m 3/s 35 120 100 25 15 72 56.4 Hình PL3.1. Mực nước tại Hà Đông - QTHN=380m3/s (q=19,71); FTHN=192,76ha (f=1,00%) 162 Hình PL3.2. Mực nước tại Liên Mạc - QTHN=380m3/s (q=19,71); FTHN=192,76ha (f=1,00%) Hình PL3.3. Mực nước tại Yên Sở - QYS=90m3/s (q=11,93); FYS=299,75ha (f=3,97%) Hình PL3.4. Mực nước tại Đông Mỹ - QĐM=35m3/s (q=15,7); FĐM=14,0 ha (f=0,62%) 163 Hình PL3.5. Mực nước tại Hiền Giang - QHG=108m3/s (q=15,14); FHG=71,26ha (f=1,00%) Hình PL3.6. Mực nước trên sông Nhuệ lúc 16 giờ mô phỏng Hình PL3.7. Mực nước trên sông La Khê lúc 16 giờ mô phỏng 164 Hình PL3.8. Mực nước trên sông Tô Lịch lúc 16 giờ mô phỏng Hình PL3.9. Mực nước trên sông Lừ lúc 16 giờ mô phỏng Hình PL3.10. Mực nước trên sông Sét lúc 16 giờ mô phỏng 165 Hình PL3.11. Mực nước trên sông Kim Ngưu lúc 15 giờ mô phỏng Hình PL3.12. Mực nước trên sông Om lúc 16 giờ mô phỏng Hình PL3.13. Mực nước trên sông Đăm lúc 16 giờ mô phỏng 166 Hình PL3.14. Mực nước trên sông Cầu Ngà lúc 16 giờ mô phỏng Hình PL3.15. Mực nước trên kênh Liên Hồng - Yên Thái lúc 16 giờ mô phỏng Hình PL3.16. Mực nước trên kênh Đông La lúc 16 giờ mô phỏng 167 Hình PL3.17. MN trên tuyến cống từ đường Hoàng Quốc Việt - kênh Phú Đô lúc 13 giờ mô phỏng Hình PL3.18. MN trên tuyến cống từ đường Nghĩa Tân - Đồng Bông lúc 13 giờ mô phỏng Hình PL3.19. Mực nước tại Hà Đông (Kiểm tra với mưa dạng 2) - QTHN=380m3/s (q=19,71); FTHN=192,76ha (f=1,00%) 168 Hình PL3.20. Mực nước tại Yên Sở (Kiểm tra với mưa dạng 2) - QYS=90m3/s (q=11,93); FYS=299,75ha (f=3,97%) Hình PL3.21. Mực nước tại Đông Mỹ (Kiểm tra với mưa dạng 2) - QĐM =35m3/s (q=15,7); FĐM=14,0 ha (f=0,62%) Hình PL3.22. Mực nước tại Hiền Giang (Kiểm tra với mưa dạng 2) - QHG=108m3/s (q=15,14); FHG=71,26ha (f=1,00%)
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_co_so_khoa_hoc_de_xuat_giai_phap_tieu_nuo.pdf
- Thongtinluanandualenmang_NCS_LeVanTruong(ĐHTL).pdf
- TomtatluananTA_NCS_Le VanTruong(ĐHTL).pdf
- TomtatluananTV_NCS_LeVanTruong(ĐHTL).pdf