BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LÊ THỊ YẾN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN HUYỆN MỸ XUYÊN TỈNH SÓC T[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LÊ THỊ YẾN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THỐT NƯỚC BỀN VỮNG THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN HUYỆN MỸ XUYÊN TỈNH SÓC TRĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LÊ THỊ YẾN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN HUYỆN MỸ XUYÊN TỈNH SÓC TRĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS KHƯƠNG THỊ HẢI YẾN TP HỒ CHÍ MINH - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan Luận văn thạc sĩ cơng trình nghiên cứu tác giả Các số liệu, kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Lê Thị Yến LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tác giả xin chân thành cảm ơn TS Khương Thị Hải Yến Thầy Cơ, bạn bè, đồng nghiệp gia đình giúp đỡ đóng góp ý kiến cho Luận văn thạc sĩ Cảm ơn Trường Đại Học Thủy Lợi tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập nghiên cứu Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Hội Thủy lợi Việt Nam Chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu xây dựng hồ sinh thái đa mục tiêu, phục vụ phát triển bền vững đồng sông Cửu Long” Mã số ĐTĐL.CN.39/18 hỗ trợ việc cung cấp số liệu, sở khoa học để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến người thân gia đình lời biết ơn sâu sắc yêu thương ủng hộ, dành thời gian điều kiện tốt để giúp đỡ tác giả hoàn thiện luận văn Do thời gian nghiên cứu có hạn nên Luận văn khơng tránh sai sót, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp Thầy Cơ, anh chị bạn đồng nghiệp Tác giả Lê Thị Yến ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Các tiếp cận phương pháp nghiên cứu 1.6 Kết dự kiến đạt được: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu 1.1.1Điều kiện địa lý, địa chất 1.1 Điều kiện khí hậu, khí tượng: 1.1.3 Điều kiện thủy văn, hải văn: 1.2 Đánh giá phân tích trạng hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên 1.2.1 Đánh giá trạng hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên 1.2.2 Phân tích nguyên nhân gây ngập thị trấn Mỹ Xuyên 13 1.3 Vấn đề biến đổi khí hậu ĐBSCL 14 1.3.1 Biến đổi khí hậu 14 1.3.2 Lún đất khai thác nước ngầm 15 1.3.3 Xâm nhập mặn 15 1.3.4 Kịch biến đổi khí hậu 16 1.3 Thốt nước thị 17 1.4 Ảnh hưởng BĐKH đến nước thị 18 1.4.1 Thế giới 18 1.4.2 Việt Nam 21 iii 1.4.3 Ảnh hưởng BĐKH lên thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên 23 1.5 Nghiên cứu thoát nước bền vững 24 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG .27 2.1 Mơ hình SWMM 27 2.1.1 Giới thiệu mơ hình SWMM 27 2.1.2 Khả phần mềm SWMM 28 2.1.3 Cấu tạo mạng lưới SWMM 33 2.2 Xác định yếu tố thủy văn khí tượng 34 2.2.1 Xác định cấp cơng trình tần suất thiết kế 34 2.2.2 Phương pháp tính yếu tố thủy văn khí tượng 34 2.2.3 Trận mưa thiết kế 36 2.2.4 Tính mực nước thiết kế 37 2.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 37 2.3.1 Lý phải hiệu chỉnh - kiểm định mơ hình: 37 2.3.2 Số liệu hiệu chỉnh kiểm chứng mơ hình 37 2.3.3 Các bước hiệu chỉnh mô hình .38 2.4 Thốt nước thị bền vững (SUDS) 38 2.4.1 Khái niệm triết lý nước thị bền vững (SUDS) 38 2.3.2 Mục tiêu SUDS 40 2.3.3 Các giải pháp kỹ thuật SUDS .40 2.3.4 Các công cụ t hiết lập SUDS 43 2.5 LID - Mơ nước bền vững SWMM 45 2.5.1 LID (Low Impact Development) 45 2.5.2 Nguyên tắc LID 46 2.5.3 Các giải pháp kỹ thuật LID phạm vi áp dụng 48 2.5.4 Lớp thiết kế LID bộ thông số thủy lực lớp thiết kế LID SWMM .56 2.6 Phương pháp xác định lưu lượng nước thải khu dân cư 66 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ BỀN VỮNG CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN 68 iv 3.2 Dữ liệu đầu vào điều kiện biên 68 3.2.1 Dữ liệu đầu vào 68 3.2.2 Điều kiện biên .71 3.3 Thiết lập mơ hình 77 3.3.1 Khai báo giá trị cho tiểu lưu vực 77 3.3.2 Khai báo thông số cho hố ga/nút 77 3.3.3 Khai báo đường dẫn/cống 78 3.3.4 Khai báo cửa xả 79 3.3.5 Trạm mưa số liệu mưa 79 3.3.6 Mơ hệ thống nước .80 3.4 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 81 3.5 Kết chạy mơ hình đánh giá khả làm việc hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên 84 3.5.1 Kiểm tra khả hệ thống thoát nước 84 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THỐT NƯỚC ĐƠ THỊ BỀN VỮNG CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN TRONG ĐIỀU KIỆN BĐKH 91 4.1 Giải pháp cơng trình cho HTTN thị trấn Mỹ Xuyên 91 4.2 Áp dụng giải pháp thoát nước bền vững cho thị trấn Mỹ Xuyên 92 4.2.1 Giải pháp cải tạo nạo vét kênh rạch 92 4.2.2 Giải pháp LID .93 4.2.3 Giải pháp quản lý mạng lưới thoát nước chia thông tin cho cộng đồng .104 4.2.4 Giải pháp quản lý sở hạ tầng gắn với nước thị bền vững .105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 107 Kết luận 107 Kiến nghị 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO .109 PHỤ LỤC SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MƠ HÌNH SWMM 111 PHỤ LỤC KẾT QUẢ CHẠY PHẦN MỀM THỦY VĂN FFC 2008 116 PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SWMM 118 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Trung tâm Thị trấn Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng Hình Bản đồ hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên 11 Hình Sơ đồ trạng thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên 11 Hình Kênh Chà Và thị trấn Mỹ Xuyên 12 Hình Tuyến Nguyễn Tri Phương ngập lúc đỉnh triều lớn 12 Hinh Mơ mạng lưới nước SWMM 33 Hinh 2 Nguyên tắc thoát nước bề mặt bền vững [10] .39 Hinh Mối quan hệ mặt phủ (khơng thấm, tự nhiên) dịng chảy bề mặt [10] 40 Hinh Mơ hình khái niệm quy trình LID [14] 46 Hinh Mặt cắt ngang ô trữ sinh học [16] 49 Hinh Khu lưu trữ sinh học [15] 49 Hinh vườn mưa [15] 50 Hinh Mái nhà xanh [16] 50 Hinh Mặt cắt ngang thiết kế mái nhà xanh [16] 51 Hinh 10 Vỉa hè thấm [15] 52 Hinh 11 Thùng nước mưa hộ gia đình [16] 52 Hinh 12 Trữ nước mưa tòa nhà [16] 53 Hinh 15 Rảnh thấm 55 Hinh 2.16 Mặt cắt ngang rảnh thấm [16] 56 Hinh 17 Màn hình mơ lớp bề mặt thiết kế mái nhà xanh .57 Hinh 18 Màn hình mơ lớp vỉa hè/mặt đường thiết kế vỉa hè/mặt đường thấm 59 Hinh 19 Màn hình mơ lớp đất thiết kế vườn mưa 60 Hinh 20 Màn hình mơ lớp lưu trữ thiết kế khu lưu trữ sinh học 62 Hinh 21 Màn hình mơ lớp nước thiết kế vỉa hè/mặt đường thấm 63 vi Hinh 22 Màn hình mơ lớp cột tháo nước thiết kế mái nhà xanh 65 Hình Bản dồ phân chia lưu vực thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên 68 Hình : Đường tần suất mưa mợt ngày max trạm Sóc Trăng 71 Hình 3 Ch̃i thời gian mưa trạm Sóc Trăng 72 Hình Sơ đồ dẫn mực nước cửa xả nghiên cứu 73 Hình Hình thống kê cửa xả bị ảnh hưởng triều cửa xả không bị ảnh hưởng triều Sông Đinh 74 Hình Đường tần suất mực nước trạm Đại Ngãi 75 Hình Chuỗi thời gian mực nước trạm Đại Ngãi 75 Hình Ch̃i thời gian mực nước dẫn từ Trạm Đại Ngãi cửa xả Sông Đinh 76 Hình Giao diện nhập liệu cho tiểu lưu vực 77 Hình 10 Giao diện nhập liệu cho hố ga/nút lưu lượng nhập vào nút 78 Hình 11 Khai báo nhập liệu cho đường dẫn/cống 78 Hình 12 Giao diện nhập liệu cho cửa xả 79 Hình 13 Giao diện nhập liệu cho mực nước cửa xả 79 Hình 14 Giao diện nhập liệu cho trạm mưa 80 Hình 15 Giao diện mơ hệ thống nước 80 Hình 16 Màn hình chạy mơ hệ thống nước TT Mỹ Xun 81 Hình 17 Chuỗi thời gian mưa ngày 13/10/2017 để kiểm định mơ hình 82 Hình 18 Lưu lượng tính tốn lưu lượng thực đo cửa xả số 82 Hình 19 Đợ đầy cống số (Cửa xả đoạn Lê Hồng Phong) 83 Hình 20 Vận tốc dịng chảy cống số (Cửa xả Lê Hồng Phong) 84 Hình 21 Trắc dọc tuyến Lê Hồng Phong thời điểm cuối trận mưa lớn 85 Hình 22 Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn Chợ Mỹ Xuyên thời điểm đỉnh triều 85 Hình 23 Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn gần chợ TT Mỹ Xuyên thời điểm đầu trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max 85 vii Hình 24 Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn gần chợ TT Mỹ Xuyên thời điểm cuối trận mưa lớn 86 Hình 25 : Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên 86 Hình 26 Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên thời điểm đầu trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max 86 Hình 27 Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên thời điểm cuối trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max 87 Hình Trắc dọc tuyến Triệu Nương sau gắn van ngăn triều kết hợp máy bơm thời điểm đỉnh triều chưa có mưa (Từ hố ga 55e- cửa xả 6) 91 Hình Trắc dọc tuyến Triệu Nương sau lắp van ngăn triều chiều kết hợp máy bơm bơm nước mưa nước thải ngồi sơng thời điểm mưa lớn đỉnh triều max (Từ hố ga 55e – đến cửa xả 6) 92 Hình Trắc dọc tuyến Triệu Nương sau lắp van ngăn triều chiều kết hợp máy bơm bơm nước mưa nước thải ngồi sơng thời điểm cuối trận mưa lớn đỉnh triều max (Từ hố ga 55e – đến cửa xả 6) 92 Hình 4 Giải pháp vỉa hè/mặt đường thấm 93 Hình Giải pháp rảnh thấm cho giải phân cách bùng binh 95 Hình Giải pháp rảnh thấm khu đất xung quanh trường học/ công sở Thị trấn 95 Hình Giải pháp thùng chưa nước mưa hộ gia đình .97 Hình Giải pháp thiết kế bể nước mưa cho tòa nhà 97 Hình Giải pháp thiết kế thực vật khu đất trống khu vực công cộng, đường gia thông 98 Hình 10 Bố trí khu lưu trữ sinh học (BC)/ ao thực vật (VS) khu vực Thị trấn 100 Hình 11 Mơ LID cho khu vực thị trấn Mỹ Xuyên 101 Hình 12 Lưu lượng dịng chảy mặt trước sau áp dụng giải pháp LID 102 Hình 13 Lưu lượng dòng chảy trước sau áp dụng giải pháp LID .103 Hình 14 Kết phân tíc lưu lượng dịng chảy khu vực thị trấn trước áp dụng LID .103 viii