Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững cho lưu vực thoát nước quận hai bà trưng thành phố hà nội

LỜI CẢM ƠN Để thực hoàn thành luận văn này, nhận quan tâm giúp đỡ tận tình, đóng góp q báu nhiều cá nhân tập thể Trước tiên, xin trân trọng gửi lời cảm ơn Ban giám hiệu, Bộ môn Cấp thoát nước – Khoa Kỹ thuật Tài nguyên Nước trường Đại học Thủy lợi Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Đặc biệt tơi bày tỏ biết ơn sâu sắc đến TS Khương Thị Hải Yến hướng dẫn tận tình, bảo giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Tơixintrântrọngcảmơncáccơquan:SởTàingunMơitrườngHàNội,SởXâydựng Hà Nội, Viện Quy hoạch Hà Nội, Công ty TNHH MTV Thốt nước Hà Nội… tạo mọiđiềukiệnthuậnlợicungcấpsốliệu,tàiliệugiúpđỡtơihồnthànhluậnvănnày Tơi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp, quan tâm động viên, giúp đỡ tơi q trình thực nghiên cứu đề tài Mặc dù có nhiều nỗ lực, song trình độ thời gian có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, Tơi kính mong nhận góp ý bảo thầy giáo bạn đồngnghiệp Xin chân thành cảmơn! HàNội,ngày tháng năm2021 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Lê Phan Hương Thủy LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tác giả Các số liệu, thơng tin trích dẫn luận văn trung thực ghi rõ nguồn gốc Kết nghiên cứu luận văn chưa sử dụng cơng bố cơng trình nàokhác Hà Nội, ngày tháng năm 2021 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Lê Phan Hương Thủy MỤC LỤC DANH MỤCBẢNGBIỂU v DANHMỤCHÌNH vi MỞĐẦU CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ THOÁT NƯỚC VÀ NGHIÊN CỨU THOÁT NƯỚCCHO LƯU VỰC QUẬN HAIBÀTRƯNG 1.1.Tổng quan thoát nướcbềnvững 1.1.1.Thoát nước bền vững trênthếgiới 1.1.2.Thoát nước bền vững tạiViệtNam .6 1.2.Mô tả khu vựcnghiêncứu 1.2.1.Điều kiện tự nhiên: 1.2.2.Điều kiện kinh tế -xãhội: 14 1.2.3.Quá trình hình thành phát triển hệ thống nước quận HaiBàTrưng .15 1.2.4.Tình trạng ngập úng quận HaiBàTrưng 19 CHƯƠNG 2:THIẾT LẬP MƠ HÌNH TÍNH TỐN TIÊU THOÁT NƯỚC CHOLƯU VỰC QUẬN HAIBÀTRƯNG 22 2.1.Giới thiệu mơhìnhSWMM .22 2.2.Cơ sởlýthuyết .24 2.2.1.Tính tốn lượng mưahiệuquả .24 2.2.2.Tính tốn thấm,lượngthấm 25 2.2.3.Mơ hình hồ chứa phituyến(SWMM): 27 2.2.4.Xây dựng mơ hình SWMM cho lưu vực quận HaiBàTrưng 27 2.2.5.Khai báo thông số mặc định tùychọn(Project/Defaults): 28 2.2.6.Lập đồ hệ thống tiêu lưu vựcnghiêncứu 30 2.2.7.Vẽ sơ đồ lưu vực mạng lưới công trìnhthốtnước 31 2.2.8.Khai báo thông số củahệthống 34 CHƯƠNG 3:ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG THOÁT NƯỚCQUẬN HAIBÀ TRƯNG, TP.HÀNỘI 51 3.1.Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình với trận mưathựctế 51 3.1.1 Chạy mơ hình sau xây dựng với trận mưa từ ngày 21-26/5/2012 .51 3.1.2 Kiểm nghiệm mơ hình với trận mưa từ ngày 17-23/8/2012 58 CHƯƠNG4:ĐỀXUẤTÁPDỤNGCÁCGIẢIPHÁPTHOÁTNƯỚCBỀNVỮNG 67 4.1.Lựa chọn giải pháp thoát nướcbềnvững 67 4.2.Phương pháptínhtốn 68 4.3.Mơ phương pháp nướcbềnvững 71 4.4.Đánh giá hiệu phương pháp thoát nướcbềnvững .81 KẾT LUẬN VÀKIẾNNGHỊ .82 TÀI LIỆU THAMKHẢO 84 PHỤLỤC 86 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Nhiệt độ trung bình tháng Hà Nội (0C) trạmVânHồ .11 Bảng 2: Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm (%) trạmVânHồ 12 Bảng 3: Lượng mưa 1, 3, 5, ngày max ứng với tần suất P = 5%và10% 12 (đơnvị: mm) .12 Bảng 4: Phân phối trận mưa ngày max ứng với tần suất P= 10% (đơnvị:mm) 12 Bảng 5: Lượng mưa ngày trận mưa đặc biệt lớn năm2008 (mm) 12 Bảng 6: Lượng bốc trung bình tháng HàNội(mm) 13 Bảng 7: Dung tích hồđiềuhịa .18 Bảng 8: Cường độ mưa tính tốn với chu kỳ lặp lại10năm 38 Bảng 9: Lượng mưa tính tốn với chu kỳ lặp lại10năm .38 Bảng 10: Lượng mưa (mm) khoảng thời gian∆t(h) 39 Bảng 11: Trận mưa từ ngày 21 -26/5/2012(mm) 40 Bảng 12: Trận mưa từ ngày 17 -23/8/2012 (mm) 42 Bảng 13: Mức độ mô mô hình tương ứng với chỉsốNash 51 Bảng 14: Kết dị tìm thơng số hiệu chỉnhmơhình 52 Bảng 15: Tính tốnchỉNASH .53 Bảng 16: Tính tốnchỉ NASH .58 Bảng 17: Phân loại giảiphápLID 72 Bảng 18: Bảng khai báo giá trị LID loại I trongmơhình 73 Bảng 19: Bảng khai báo giá trị LID loại II trongmơ hình .74 Bảng 20: Bảng khai báo giá trị LID loại III trongmô hình 75 DANH MỤC HÌNH Hình Máinhàxanh .4 Hình Vật liệu bêtơngthấm Hình Cơng trình hộptrồngcây Hình Một số hình ảnh khu đơthịEcopark Hình Hồ điều tiết chống ngập tạiSàiGòn Hình 7: Bản đồ hệ thống nước lưu vực Quận HaiBàTrưng .10 Hình8:TrạmkhítượngVânHồtrongkhuvựcthốtnướclưuvựcQuậnHaiBàTrưng11Hình 9: Sông Kim Ngưu đoạn hạ lưu cầu Mai Động (ảnh: Lê PhanHươngThủy) 17 Hình 10: Sơng Sét đoạn hạ lưu cầu Nguyễn An Ninh (ảnh: Lê PhanHươngThủy) 17 Hình 11: Khai báo ký hiệu cho từngđốitượng 28 Hình 12: Khai báo giá trị mặc định cho tiểulưuvực 29 Hình 13: Khai báo giá trị mặc định cho nút,đườngdẫn 29 Hình 14: Khai báo giá trị mặc định choMapOption .30 Hình 15: Phạm vi lưu vực thoát nước Quận HaiBàTrưng 32 Hình 16: Sơ đồ mơ mạng lưới nước mơhìnhSWMM .33 Hình 17: Giao diện nhập số liệu cholưuvực .34 Hình 18: Giao diện khai báo thống sốđomưa .35 Hình 19: Chuỗi thờigian mưa .36 Hình 20: Mơ hình mưa thiết kế với trận mưa 24h max, tầnsuất10% 39 Hình 21: Biểu đồ trận mưa từ ngày 21 -26/5/2012(mm) .40 Hình 22: Biểu đồ trận mưa từ ngày 17 -23/8/2012(mm) .42 Hình 23: Sơ đồchơncống 45 Hình 24: Giao diện nhập liệu cho nútthu nước .45 Hình25:KhaibáothơngsốInflowcủaJunction(Lưulượngnướcthảithêmvàonút) 46 Hình 26: Khai báo thơng số lưu vực chuyển quanútRDII 47 Hình 27: Giao diện nhập liệuchocống 48 Hình 28: Sơ đồ tổng quát diễn tốn dịng chảy quahồchứa 49 Hình 29: Mối quan hệ chiều sâu diện tích hồ - Đường đặc tínhcủahồ .49 Hình 30: Giao diện nhập liệuchohồ .50 Hình 31: Biểu đồ so sánh đường mực nước mơ hình đo thực tế vị trí sơng KimNgưu KN017 sau hiệu chỉnhmơhình 57 Hình 31: Biểu đồ so sánh đường mực nước mơ hình đo thực tế vị trí sơng KimNgưu KN017 sau hiệu chỉnhmơhình .64 Hình 32: Trắc dọc sơng Kim Ngưu cáctuyếnKN01=>YS01 .66 Hình 33: Trắc dọc sơng Sét cáctuyếnSE057=>YS04 66 Hình 34: Hình ảnh minh họa máinhàxanh 69 Hình 35: Dụng cụ thu nước hộgiađình 73 Hình 36: Máinhà xanh 74 Hình 37: Bãi cỏ phủ mặt hở, đường phố trồng câythấmnước .75 Hình 38: Mơ Cơng trình LIDloạiI 76 Hình 39: Mơ Cơng trình LIDloạiII 76 Hình 40: Mơ Cơng trình LIDloạiIII 77 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đềtài Những năm gần đây, tốc độ thị hóa địa bàn Hà Nội diễn nhanh chóng, với việc hình thành nhiều khu đô thị mới, khu công nghiệp tập trung, kéo theo gia tăng dân số Khi dân số tăng lên, đặc biệt khu đô thị, hệ sinh thái bị thay nhà cao tầng, khi, số lượng tốc độ chảy tràn nước mặt ngày tăng Sự đầu tư công trình hạ tầng nước chưa theo kịp tốc độ phát triển mở rộng Thủ đô, cộng với diễn biến thời tiết phức tạp, điều dẫn đến ngập lụt, gây ô nhiễm môi trường ô nhiễm nguồn nước ngầm QuậnHaiBàTrưngtrongvàinămgầnđâylàmộttrongnhữngQuậncóđơthịpháttriển cách nhanh chóng vượt trội, có tới 20 thị khu vựcquậnđã vàđangđi vào hoạt động Hệ thống thoát nước địa bàn Quận Hai Bà Trưng quy hoạch đồng từ thu gom nguồn đếnmạnglưới, nhiên chưa đáp ứng đượchoàntoànyêucầu phátgiảiquyết úng ngập cho toàn địa bàn Quận Hai BàTrưngtrong giai đoạn Từ thực tế đó,việcxây dựng hệ thống nước thị bền vữngđểquảnlýmộtcáchhiệuquảcáchệthốngthốtnướclàưutiênsố1hiệnnay Do đó, đề tài “Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững cho lưu vực thoát nước Quận Hai Bà Trưng – Thành phố Hà Nội” cần thiết , quan trọng có ý nghĩa thựctiễn 2.Mục tiêu đềtài: - Đánhgiáhiệntrạnghệthống thoátnước lưu vực QuậnHaiBàTrưng, TP.HàNội - Phântíchcácngun nhân ảnh hưởng đến hiệntrạngthốt nước lưu vực quận HaiBàTrưng - Đề xuất giải pháp đảm bảo thoát nước bền vững cho lưu vực Quận Hai Bà Trưng, TP HàNội Cách tiếp cận phương pháp nghiêncứu: - Cách tiếpcận: • Tiếp cận lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu thoát nước bền vững, mơ hình tính tốn, kiểm tra thủy lực mạng lưới thoát nước, thu thập tài liệu hiệntrạng • Tiếp cận thực tế: Tìm hiểu vấn đề tồn trình quản lý vận hành hệ thống thoát nước lưu vực quận Hai Bà Trưng, TP HàNội - Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực thoát nước quận Hai Bà Trưng, TP HàNội - Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống thoát nước thuộc lưu vực Quận Hai Bà Trưng, TP HàNội - Phương pháp nghiên cứu: • Phương pháp điều tra, thu thập thơngtin • Phương pháp phân tích, tổnghợp • Phương pháp kếthừa • Phương pháp thông kê Kết dự kiến đạt được: - Phân tích đánh giá trạng thoát nước địa bàn thành phố Hà Nội lưu vực quận Hai BàTrưng - Đề xuất số giải pháp thoát nước phù hợp để thoát nước bềnvững