Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật cấp thoát nước: Ứng dụng mô hình Mike flood đánh giá, dự báo ngập lụt tại khu vực Quận 1 Thành phố Hồ Chí Minh

DANH MỤC CÁC TU VIET TATALTM ong nghệ ti tạo địa hình bằng laser trên không CAD “Thiết kế có sự tợ giúp của máy tính ccTv ‘Gong nghệ Khảo sắt long công ngâm DEM Bin đỗ độ cao số PHI Viện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ LƯƠNG KỲ TƯỜNG

UNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE FLOOD ĐÁNH GIÁ, DỰ BAO.

NGAP LUT TẠI KHU VỰC QUAN 1 THÀNH PHO

HO CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

"THÀNH PHO HO CHÍ MINH, NAM 2021

BQ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC 1 PGS TS BOAN THU HÀ

THANH PHO HO CHÍ MINH, NĂM 2021

LỜI CAM DOAN

Ho tên: Lê Lương Ky Tường.

MSHV: 182804022

Lớp: 26CTN21-CS2

“Chuyên ngành: Kỹ thuật cắp thoát nước

“ác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ mộtnguồn nào và dưới bắt kỳ hình thức nào Việc tham khảo các ngu tả iệu (nu cổ) đã

được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tai liệu tham khảo đúng quy định

“Tác giả luận van

Lê Lương Kỳ Tường

LỜI CÁMƠN

Tác gid xin trân trong cảm ơn các thấy, cô và các đồng nghiệp tai phông Đảo tạo Đại

học và Sau đại học đồng góp ý kiến cho việc soạn tho tải iệu Hướng dẫn trình bày

Luận văn thạc st này,

Cae bạn học viên của Trường Đại học Thủy lợi Cơ sở 2 nói chung và các bạn lớp

26-'CTN21-CS2 nói riêng đã độ ‘én, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành Niận văn.

Dic bigt li PGS TS Doàn Thu Ha là người Thay đã định hướng và chỉ dẫn

được trong lu

&t quả dat

van này là những kiến thức khoa học quý báu mà cô da dành nhiều thời gian và tâm huyết của mình để hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt thời gian hoàn thành luận văn

Cae cán bộ của phòng Quản IY vận hành hệ thống Thoát nước mưa, Công ty TNHH Một

thành in Thoát nước dé thị Thành phố Hồ Chi Minh đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi

"rong suốt quả trình thực hiện luận văn của mình

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HiNH ANH vDANH MỤC BANG BIEU, vilDANH MYC CAC TU VIET TAT ix

MỞ DAU 1

CHUONG 1 TONG QUAN CÁC VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU 6

1.1 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá, dự báo ngập lụt đô thi tren thể giới 6

1.2 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá, dự báo ngập lụt dé thị trong nước 8

1.3, Tổng quan vé khu vực nghiên cứu 10

1.4, Hiện trang va đặc điểm ngập lạt trong khu vực nghiên cứu 21

KET LUẬN CHƯƠNG 1 4

CHUONG 2 - CƠ SỞ KHOA HỌC VA THIET LẬP MO HINH MIKE FLOOD CHO

KHU VỤC NGHIÊN COU 2s 2.1 Phin tch lựa chọn mồ hình 3 2.1.1 Các mô hình trên thế giới 3

3.12 Lựa chọn Mike Flood 29

2.1.3 Ly tuyết hoạt động mô hình Mike Flood a4

2.2 Phương pháp nghiên cứu 4

2.2.1 Phương pháp Kế thừn 43

2.2.2 Phương pháp khảo sắt thực địa 4ã

2.2.3 Phương pháp tổng hợp, thẳng ke và phân tích số liên 432.24 Phương pháp chuyên gia ket hợp điều ra công đồng 442.3 Cơ sở dữ liệu đầu vào cho mô hình và xây dựng các kịch bản tính toán 452.3.1 Dit liệu hệ thẳng thoát nước 45

2.3.2 Dữ liệu địa hình 47

sl

iti

2.3.4 Dữ liệu thực đo ngập lụt.

KẾT LUẬN CHƯƠNG2

3.1 Kết qua hiệu chỉnh mô hình

3.2 Kết quả kiểm định mô hình

3.3 Kết quả mồ phông ngập ạt khu vực nghiên cứu theo các kịch bản

3.4 Phân tích và đánh giá kết quả

34.1 Phân tích kế quả của 2 kịch bản thực do

3.4.2 Phân tích kết quả của 2 kịch bản giả định:

3.5 Một số giải pháp để xuất

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

58

59 60

65

68 72 2

75

78 80 82 85

87

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Tình 1.1 Bản đổ Thành phố Hồ Chí Minh RHình 1.2 Bản đồ Quận 1 13Hình 1.3 Địa hình Thành phố Hỗ Chí Minh 4

Hình 1.4 Bản đồ sông rach Quận 1 18

‘Minh 1.5 Khu trung tâm Quận 1 nhìn từ phía Quận 2 vào ban đêm "9

1.6 Tình rạng ng TP Hỗ Chí Minh 21Hình 1.7 Biểu đồ thông kê số vị trí ngập nước tại các quận tung tâm và các quận

ngoại vi thuộc khu vực Tp Hỗ Chí Minh năm 2003 đến năm 2011 2 Hình 2.1 Cấu trúc mô hình NAM 25

ình 2.2 Cầu trúc mô hình TANK đơn 27

2.3 Mô phỏng dòng chiy mô hình HEC ~ RAS 28 inh 2.4 Cấu trúc mô hình Mike Urban 38 Hình 2.5 Cấu trúc mô hình Mike Flood 36 Hình 2.6 Hồ ga trong Mike Urban-Mouse m

Hình 2.7 Mô phòng nước chảy trong hỗ ga 38

Hình 2.8 Mat cắt cng khai báo trong mô hình 9

finh 2.9 Dòng chảy lưu trong trong công 39

inh 2.10 Phân loại các loi lưu vực phương pháp Time ~ Area Method (A) 42

Hình 2.11 Hình dang đường cong T-A ứng với mỗi lưu vực 4“

Hình 2.12 Sơ đồ khung đánh giá, dự báo ngập ạt bằng mô hình Mike Flood 44Hình 2.13 Bản đồ hệ thống thoát nước Quận 1, Tp H Chí Minh, 46

Hinh 2.14 Ban đỏ giao thông Quận 1, Tp.H6 Chi Minh 47 Hình 2.15 Bản đồ phân bổ din eu quan 1, Tp Hỗ Chí Minh 4

Hình 2.16 Bản đồ độ cao số Quận 1 (DEM 5mx5m), Tp.Hồ Chí Minh 49

Hình 2.17 Hình ảnh mình hoạ các bước xử ý dữ iệu đị bình trong ArcGis và Mike

Hình 2.21 Biểu đồ mưa thiết kế với chu kì lặp lại 20 năm 7

Hình 3.1 Lưu lượng lồn nhất tao thành trên lưu vục sau khi hiệu chỉnh olHình 3.2 Các đoạn cổng có mực nước cao bắt thường trước khi hiệu chỉnh _Hình 3.3 Các đoạn cổng được hiệu chinh tiết diện ngang 62Hình 3.4 Kết quả mực nước cao nhất ở các him ga tại đường Mai Thị Lựu tận mưa

Hình 3, 12 Kết qua lưu lượng lớn nhất tại các iu lưu vực quận | thành phd Hỗ Chí

Minh với mưa thết kế 2 năm _

é sống thoát nước gun I= thànhHình 3.13 Kết quả mực nước cao nhất tại các tuyế

thí Minh với mưa thiết kế 2 năm, 6

phố

Tĩnh 3.14 Kết quả mực nước cao nhất tại các hồ ga thu nước Quận 1 - thành phố Hồ

“Chí Minh với mưa thiết kể 2 năm 70

Hình 3.15 Kết quả lưu lượng lớn nhất tại các tiểu lưu vực quận 1 TP.Hồ Chí Minh với

mưa thiết kế 20 năm 10

Hình 3.16 Kết quả mực nước cao nhất tại các uyển cổng thoát nước quận 1 TP HỗChi Minh với mưa thiết ké 20 năm 71

Hình 3.17 Kết quả mye nước cao nhất tại các hỗ ga thu nước quận 1 TP Hỗ Chí Minh

với mưa thiết kế 20 năm m1Hình 3.18 Kết quả diễn biến lưu lượng trên các lưu vực tận mưa ngày 26.9.2016 2Hình 3.19 Kết quả lưu lượng qua đường cổng trên tuyến đường Mai Thị Lựu

(69.2016) n Hình 3.20 Kết quả lưu lương qua đường cổng trên tuyến đường Nguyễn Thị Minh

Khai 2692016) 7

Hình 321 Kết quả diễn biển lưu lượng trên các lưu vực tận mưa ngày 15.9.2015 74

Hình 3.22 Kết quả lưu lượng qua đường cổng trên tuyển đường Mai Thị Ly

(15.9.2015) 74

Hình 3.23 Kết quả lưu lượng qua đường công trên tuyến đường Nguyễn Cư Trinh

(15.9.2015) 75 Hình 3.24 Kết quả diễn biển lưu lượng trên các lưu vực trận mưa thiết kể với chủ kì

lập lại 2 năm 75 Hình 3.25 Kết quả lưu lượng qua đường cổng trên tuyến đường Mai Thị Lựu với trận mưa thiết kế thời 3 lập lại 2 năm T6

Hình 3.26 Kết quả lưu lượng qua đường cổng trên tuyén đường Nguyễn Thị MinhKhai với trân mưa thiết kế thời kì lập lại 2 năm 16Hình 3.27 Kết qui diễn biển lưu lượng trên các lưu vực trận mua thiết kể với chu kì

lập lại 20 năm n Hình 3.28 ất qua lưu lượng qua đường cổng trên tuyển đường Tôn Thất Tùng với

trận mưa thiết kể thời kì lặp lại 20 năm n

Hình 3.29 Kết quả lưu lượng qua đường cổng trên tuyển đường Lê Lai với trận mưathiết kế thời kì lặp lại 20 năm, 78

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 1.1 Dữ liệu nhiệt độ khu vực Quận 1 TP Hỗ Chí Minh Is

Bảng 1.2 Dữ liệu lượng mưa Quan 1 TP Hỗ Chi Minh 16

Bang 1.3 Thống kê các điểm ngập khu vực Quận 1 23Bảng 2.1 Hing số đặc trưng của TP Hỗ Chí Minh ứng với các thi kì lp Ba 52

Bảng 2.2 Bảng tính lượng mưa thiết ke theo thời đoạn 55

DANH MỤC CÁC TU VIET TAT

ALTM ong nghệ ti tạo địa hình bằng laser trên không

CAD “Thiết kế có sự tợ giúp của máy tính

ccTv ‘Gong nghệ Khảo sắt long công ngâm

DEM Bin đỗ độ cao số

PHI Viện huỷ lực Đan Mach

Gls Hệ thống thông tin dia lý

JIBIC "Ngân hàng hợp tác quốc tế Nhật Bản

JCA Go quan hợp tác quốc tế Nhật Ban

LIDAR Gong nghệ viễn thầm chủ động sir dụng các loại tia

laser để khảo sit đối tượng từ xa TP.HCM “Thành phố Hỗ Chi Minh

“Công ty TNHH Một Thành Viên Thoát Nước Đô Thị upc

Thành phố Hồ Chí Minh

ix

MỞ DAU

Việt Nam là quốc gia có hệ thống sông ngôi chẳng chit phản ảnh rõ nét tác động tổng

hợp của chế độ khí hậu và cấu trúc địa chất địa ình Với tinh hình biến đối khí hậu gay

và mạnh mẽ hiện nay, Việt Nam luôn phải chống chịu với tinh trang lũ lụt, ngập.ng gây thiệt bại ắt lớn về người, vật chất và kinh tế quốc dân Theo thống kể Việt

Nam là một trong 4 nước chịu ảnh hưởng lớn nhất của hiện tượng khí hậu cực đoan.

trong hai thập kỉ ở lại đây và đứng thứ 3 nếu chỉ tính riêng năm 2008 (Nguồn + Báo

cáo của trung tim phòng chống lụt bão trung wong) Tình hình ngập lụt ở Việt Nam ngày cảng phúc tap và không theo quy luật như trước diy, tin suất tăng lên, cường độ mạnh:

hơn rõ tật Bên cạnh đó quá tình đô thị hóa và bùng nỗ dân số diễn ra mạnh mẽ cũng là

cho các diễn

nguyên nhân chính góp pl ngập lụt ở Việt Nam nói chung và các

đô th nói riêng, Thành phố H Chí Minh nằm ở hạ lưu lưu vực sông Đồng Nai và giáp

với biển Đông, nơi có địa hình thấp và khá bằng phẳng với gin 75% diện

dưới 2m, chịu tác động trực tgp đồng chảy lũ te thượng lưu thông qua các sông Đẳng

Nai, Sai Gòn cũng như những tác động rực ip từ triều biển Đông nên thường xuyên xây mì tình trang ngập lụt

gập lụt tại Thành Phố Hồ Chí Minh những nam gin đây luôn ở thành vấn đề nóng

bỏng, được đem ra ban luận vả mỗ xẻ rất nhiều của mọi tằng lớp xã hội Từ đó đặt ranhiều thách thức rong việc tim ra biện pháp để gii quyết triệt dé "căn bệnh” nay dối

với cắp chính quyền và toàn thể người dân dang sinh sống và làm việc tại khu đồ thị lớn

nhất Việt Nam

và Tp Hỗ Chí Minh nói

‘an để ngập đô thị không chỉ có ở những đô thị ở Việt Nam nói chung

1g mà đây là "vấn nạn” của nhiễu đô thị rên thể giới, nhất

là đô thị ở các nước đang phát triển nơi đang có quá inh đô thị hỏa nhanh nhưng thiểunhững giải pháp quy hoạch quản lí và công tình hạ ting thích ứng Nhằm phát tiễn

kinh tế xã hội của đất nước, đảm bảo phát triển bền vững, giảm nhẹ tác động cho bão,

"ngập lụt gây ra thì công tác phòng chống ngập lụt phải được chú trọng và đặt lên hàng

đâu

ấn đề

“Trong thực té cũng đã có nhiễu các công trình nghiên cứu khoa học và để

ngập lạt được thực hiện bai những chuyên gia đầu ngành và giảu kinh nghiệm của các

cơ quan, tổ chức, viện nghiên cứu trên cả nước Kết quả đạt được từ những nghiên cứu

ly thực sự đóng gớp rất nhiều và mang lạ những think công tích cực rong công cuộc

hồng ngập, giảm ngập” cho thành phố; đồng thời là nguồn động lực vả tạo bước khởi

đầu thuận lợi cho những nghiên cứu kế tiếp

“Từ hơn mội thập niền vita qua, tỉnh trang ngập ing đ thị 6 Tp Hồ Chi Minh đã diễn rangây cảng trầm trọng và dẫn đến những tranh luận vé nguyên nhân cũng như giải pháp,trọn ven cho vin để này Ngập lụt đồ thị đã gây ra những tác động không nhỏ đến sinh

hoại của người dn: ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế, ô nhiễm mỗi trường sông

CC mỗi mùa mưa về, người dân TP, H Chi Minh đều nghe nhiễu hơn điệp khúc “Mưa

ngập - kẹt xe” hay * Đường ngập , nâng đường ~ nhà ngập, nâng nhà” để rồi vẫn đề

nảy cứ mai lặp lại trong vòng lan quan Nghiên cứu tỉnh toán ngập lụt đô thị là một vấn.

<8 quan trọng trong việc tim ra nguyên nhân và giải pháp để giảm nhẹ và khắc phục, Dã

có nhiều hệ thống dự báo cảnh báo lũ lụt, ngập lụt đã được xây dựng vi đưa vào sử

dụng Nhiều trong số đô sử dựng hệ thống hỗ trợ cho nhà quản lý có thé ra quyết định,

“Cũng như tắt cả mọi người, ác gi luôn ước mong chung tay góp sức xây dựng Thành,

phố Hồ CÍ

lựa chọn vấn đề ngập lụt làm trọng tâm nghiên cứu trong luận văn này là một trong.

inh giàu mạnh, văn minh và phát triển một cách bên vững Nhận thi việc

những cơ hội tốt nhất để tác giả có thé thực hiện được ước mong của mình Trước tim

«quan trọng và ý nghĩa của vin dé phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại do ngập ing đồ thị

“Cần phải tìm ra nguyên nhân và các nút thất của hệ hng tiêu thoát nước, từ đó đưa ra

sắc giải pháp ứng pho cụ thé Tạo tiền đề và cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp

theo để tỉnh trang ngập úng đô thị hiện nay được giải quyết triệt để và tối ưu Chính vì

những lí do trên việc “Ứng dụng mô hình Mike Flood đánh gia, dự báo ngập lụt tại khu.vực Quận 1 Thành phố Hỗ Chí Minh” lả cắp thiết

2 MỤC TIÊU CUA ĐÈ TÀI

~ Ap dung thành công mô hình Mike Flood khu vực Quận I - Tp Hỗ Chi Minh

= Xác định mức độ ngập lụt một số điểm cụ thé ở Quận 1

~ Dự báo mức độ ngập lụt với các kịch bản thiết

~ Đề xuất mốt số giải pháp giảm thiểu ngập lụt

3 DOI TƯỢNG VÀ PHAM VI NGHIÊN COU

~ Đối tượng nghiên cứu: mạng lưới tiêu thoát nước đô thi

~ Phạm vi nghiên cửu: mô phòng tinh trạng ngập lụt khi xảy ra mưa và triểu cường khu

vực Quận 1 - TP Hỗ Chí Minh.

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Đề tài “Ứng dụng mô hình Mike Flood đảnh giá, dự bảo ngập lụt tai khu vực Quận |

Thành phố Hồ Chi Minh với nội dung được trình bày cụ thé trong 3 phần chính như

Chương 1: Tổng quan

Nội dung trong chương này tình bày tương đổi diy đã vé vị tí địa lý

hình, đặc điểm khí tượng thủy văn, đặc điểm kinh xã hội, tỉnh hình ngập lụt hiệnnay tại Thành phố va khu vực nghiên cứu; tổng quan các nghiên cứu trong và ngoải

nước liên quan Thông tn thu thập được từ những cơ quan, tổ chức có uy tín và chuyên môn

Chương 2: 1 sở khoa học và thiết lập mô hình Mike Flood cho khu vực nghiên

“Giới thiệu tổng quát và tìm hiểu các loại mô hình mô phỏng ngập lụt đô thị hiện có, lý

thuyết hoạt động, phân tích tru nhược điểm ti g loại vA I do lựa chọn mô hình Mike

Flood (kết hợp Mike Urban) để sử dụng cho nghiên cứu này

“hình by các phương pháp được sử dụng để phục vụ nghiên cứu, hoàn hiện luận ấm

Đi sâu vào việc chuẫn bị các loại dữ liệu để xây dựng mô hình như: mạng lưới thoát

nước hiện hữu, đỡ liệu địa hình, các diệu biên đầu vào mưa — iu cường của khu

vực nghiên cứu, Các dữ liệu này được thu thập từ những cơ quan, ổ chức có wy tn và biên tập, chọn lọc theo kinh nghiệm đảnh giá của bản thân tác giả.

Đi sâu vio chỉ tết cách thiết lập bao gồm y đủ các bước chuẳn bị, xử lý dữ liệu và

quy trình thực hiện đẻ chạy mô hình Mike Flood

Chương 3: Kết quả và thio luận

Nội dung chương này tinh bay các kết quả sau khi thiết lập và chạy mô hình Đề tài

chạy mô phòng 4 kịch bản gồm 2 kịch bản thực do năm 2015, 2016 và 2 kịch bản giả

định mưa thiết kế tin suất 2 năm, 20 năm cùng mục triều 1,Sm Với 2 kịch bản thực đo

cùng để kiểm định và hiệu chỉnh mô hình, 2 kịch bản giá định để đánh giá và dự báo

ngập lụt

Từ kết quả chạy mô bình và những nhận định, phân tích cũng như kinh nghiệm trong

“quá trình thực hiện, tắc giả để xuất các giải pháp nhằm giảm tỉnh trang ngập Tot 6 khu

vực nghiên cứu cho thời

6 PHUONG PHÁP NGHIÊN COU

mới

- Sử dụng phương pháp thu thập dữ li

Dữ liệu mưa, dữ liệu bệ thống thoát nước, đữ liệu phân chín lưu vực thu nước, hướng

nước chảy phục vụ dữ liệu đầu vào mô hình,

- Phương pháp phân tích và tổng hợp I thuyết:

Mike Urban Tutorial, Mike Flood Tutorial, Hướng din sử

cdụng AreGis 9.x, các báo cáo liên quan lĩnh vực trước đây, dt

Nghiên cứu nguồn ải

gu về kinh tế xã hội Từ

{46 phân tích và tổng hợp những kiến thức cần thiết

- Phương pháp chuyên gia:

Tha thập dữ liệu công trình, dữ liệu lign quan đến luận văn tại những cơ quan như: Phân

Viện Khi Tượng Thủy Văn Va Biến Đổi Khi Hậu, Công Ty TNHH Một thành viên Thoát Nước Đô Thị Tp.Hồ Chi Minh.

- KẾ thừa toàn điện cơ sỡ dữ liệu và phương pháp tri thứ

Kế thửa và tham khảo toàn điện các kết quả nghiên cứu khoa học về mô hình hóa và hệ

thống hỗ trợ ra quyết định của các dự án, đề tải - luận văn của nhiều tác giả và nhà khoa

học trong và ngoài nước.

- Phương pháp Mô hình hóa:

Mô hình hóa là phương pháp chủ đạo của nghiên cứu nhằm tính toán vi dự báo được:

tình hình mưa, tiểu, mye nước, lưu lượng, ngập lụ tại TP Hỗ Chí Minh

= Phương pháp bản đồ:

Xir lý dữ iệu bản đồ, số hóa hệ thống thoát nước, công trình v tinh bày kết quả

~ Cách tiếp cận:

++ Tiếp cận hệ thông: vin đề ngập lụt tai TP Hỗ Chí Minh đang là nỗi lo lớn của người

dân, Các nghiên cứu trước đây về ngập lụt thường mang tính ri rạc, cục bộ BE giảm

thiểu những tắc hại của ngập lụt đến con người, kinh tế, xã hội thì cần phải có nhữnggiải pháp mang tính hệ thống, bao gồm việc tinh toán, dự bảo ngập ạt, phân tích kết quả

tính toán mô hình hóa phục vụ công cụ hỗ trợ ra quyết định.

+ Tiếp cận phát triển bên vững: đối với hệ thống tính toán, dự báo ngập lụt đồ thị với tư

tưởng phát triển bén vững luôn là những phân tích, đánh giá tình hình ngập lụt hướng đến phát triển bền vững về môi trường, xã hội.

+ Tiếp cận xây dựng giải pháp theo công nghệ mới: hệ thông cần được xây dựng trên

nn ing công nghệ mới, các mô hình tín toán vã dự báo mưa, ngập lụt là những mô hình toán hiện đại và đạt hiệu quả cao, cần những giải pháp công nghệ máy tính hiện đại, mạnh

+ Tiếp cận giữa lý luận và thự tiễn: từ ý tưởng tính toán và dự báo được tinh hình ngập

lạt đồ thị, đề ải nghiền cứu giải pháp mô hình hồn để hiện thực hỏa ý tröng hướng đến

p

+ Tiếp cận cơ sở lý thuyết khoa học, nghiên cứu các tải liệu, các bai báo khoa học đã

xây dựng công cụ hỗ tro ra quyết định ứng phó n

được công bốc

+ Tiếp cận thực tế: khảo sát, nghiên cứu, thu thập các số liệu;

im hiểu, phân tích hệ thing từ tổng thé đến chỉ it,+ Tiếp cận hệ thống: tgp

i và hệ théng khoa học;

+ Tiếp cân các phương pháp nghiên cứu mới tr

7 Ý NGHĨA KHOA HỌC

"Nghiên cứu về nguyên nhân và giải pháp đẻ giảm thiểu ngập lụt đô thị là van đề thời sự

mà các nhà khoa học, nhà quản lý trê thể giới đang quan tâm, nhất là trong gia đoạn

biển đổi khí hậu đang diễn ra gay gắt Nghiên cứu này góp phan làm sáng tỏ hiệu quả.

của việc sử dụng mô hình hóa dé mô phỏng đánh giá khả năng hoạt động của hệ thống thoát nước đô thị, cụ thể li mô hình Mike Flood

3.Ý NGHĨA THỰC THEN

Kt quả nghiền cứu sẽ giúp các nhà khoa học, người âm công tác chuyên môn, các nhàquản lý dễ dang tìm ra được nguyên nhân, các nút thắt, khuyết tật của hệ thống thoátnước hiện hữu, Đánh gi toàn điện khả năng hoạt động của hệ thống thoát nước đô thị

trong các kịch bản khác nhau Từ đó dé ra các giải pháp phủ hợp.

9 KET QUA DỰ KIEN ĐẠT ĐƯỢC

Xie định cụ thé các điểm ngập tại Quận 1 Thành Phổ Hồ Chi Minh dựa vào kết quả môphòng mô hình Mike Flood (két hợp Mike Urban) Đề xuất một số giải pháp giảm thiêu

ngập lụt đô thi

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá, dự báo ngập lụt đô thị trên thể giới

Vi ip lại c

mô hình vật

hiện tượng thủy văn trong phòng thí nghiệm có thể thực hiện bằng các

tong chi phí cho xây dựng mô hình vậy lý rất tốn kém Các mồ hi

lý thường chi phù hợp với không gian không quá lớn: khi không gian mở rộng hơn tối

hệ thống một vài hồ chứa, một vài trạm bơm hoặc một hệ théng thủy nông thi chỉphi cho một mô hình vật lý tăng lên rat nhiều Ví dụ khi nghiên cứu hiện tượng nước

it tần qua đồng bằng sông Cừu Long, diện tích ngập lụt lên tới 5 vạn km? chiều dài

dong sông el h 161433 km, chiều rộng từ 400 m đến 2000 m, chiễu sâu ngập nước có

nơi tới 4Š m nhưng cỗ noi chỉ không tối 0.5 m Rõ ràng không thé xây dụng một mô

ình vật lý cho không gian lớn như vậy Xuất phát từ những khó khăn đó thì cách lựa

chọn phù hợp nhất là đồng mô hình toán Hiện nay m6 hình toán thiy văn đang phát triển rt nhanh chóng vì có những ưu điểm sau

+ Phạm vi ứng dụng rộng rãi, đa dạng với rit nhiều loại mô hình Mô hình toán rất phù

hợp với không gian nghiên cứu rộng lớn như quy hoạch thoát là cho lưu vực sông

điều chinh hệ thống công trình thủy lợi, quản lý khai thác nguồn nước lưu vực sông,

+ Ứng dụng mô hình toán rong thủy văn giá thành rẻ hơn và cho kết quả nhanh hơn

mồ hình vật lý.

+ Việ thay đổi phươn in trong mô hình toán thực hiện rất nhanh.

iới có rất nhiều các nghiên cứu đánh giá, dự báo ngập lụt bing

việc áp dụng mô hình toán, điển hình có thể ké đến các nghiên cứu sau:

> Hydraulic Flood Modelling using MIKE FLOOD Software: an Application to

Chennai City (Mô hình hóa lũ lụt bằng phần mềm MIKE FLOOD: ứng dụng cho

thành phố Chennai) [1]

“Tác giả: V.Vidyapriya và Tién sĩ M Ramalingam - Học già nghiên cứu - Viện trưởng Viện Viễn thám, Đại học Anna, Chennai-25)

‘Tom tắt nghiên cứu: Ngập lụt ở các đô thị là một vấn đề không thể tránh khỏi đối với

nhiều thành phố ở châu A, Tại An Độ, thành phố Chennai gặp phải vấn dé nghiêm trọngliên quan đến ngập ạt đô thị, Tình bình được nêu rõ vào ngày 3 tháng 12 năm 2005 khỉ

6

các cư dân rải qua nước sâu từ mắt cá chân đn đầu gối trên đường phổ Cúc hoạt động

thường ngày tại các khu vực của thành phố gần như té liệt và ùn tắc giao thông nặng né

ddo nước đọng trên đường phd Việc lap mô hình đồng chảy vùng ngập lũ được đặt lên

hàng đầu trong nghiên cứu, tuy nhiên chúng biện đang bị hạn chế bởi dữ liệu địa hình.

không chính xá cho các khu vực đô thị, Với sự trợ giúp của dữ liệu ALTM, có th thiết

lập các biện pl

để

ip giảm thiểu lũ lụt nghiên cứu này đã phát triển một phương pháp luận.

lô phòng toàn diện các quá tình ngập lụ bằng cách sử dụng các mo hình thủy động

lực học 1D Bằng cách cho phép giải quyết đồng thời các quá trình lượng mưa và dòng, chảy, thoát nước dé thị va lũ lụt, phương pháp này có thể được sử dung để ước tính rủi

ro ngập Iu tiềm an của bất ky hệ thống thoát nước được thiết kế nào Mô hình được pháttriển sau đó đã được trình diễn trên Chennai 2005 trong các điều kiện của các cơn bão.thiết kế 5 năm, 10 năm, 25 năm và 50 năm Việc kiểm định mô bình được thực hiệnbằng cách sử dụng mực nước lũ quan trắc được thông qua khảo sát thực địa bằng bảng

câu hỏi).

Binh luận, đánh giá nghiên cứu: Nhóm tác giả đã sử dụng mô hình Mike Flood để iến

hành mô phỏng hiện trạng ngập lụt tại Thành phố Chennai, An Độ Do cơ sở dữ liệu địa

hình bị hạn chế nên nhóm tác giả đã sử dụng mô hình Mike Flood kết hợp với cơ sở dữ

liệu viễn thám ALTM (Airborne Laser Terrain Mapping) đề sb hóa và m6 phông lại hiệntrạng một cách chỉ tết và tiền hành mô phỏng Đây cũng l một trong những diém mạnh

của mô hình Mike Food so với các mô hình khá là có thể sử dụng kết hợp, lĩnh động

với các cơ sở dữ liệu hiện đại như viễn thám (LIDAR, ALTM), CAD.

> Flood modeling for risk evaluation - a MIKE FLOOD vs SOBEK 1D2D

benchmark study (Mô hình mô phỏng đánh giá rũi ro do ngập lụt ~ so sánh tu

nhược điểm giữa mô hình MIKE FLOOD và SOBEK 1D2D) [2]

“Tác gid: P Vanderkimpen ~ nghiên cứu thủy lực vùng Flanders, inh quyền Flemish, Antwerp, Belgium Soresma, Antwerp, Belgium; E Melger Deltares/Delft Hydraulics,

Delfi, Netherlands; P Peeters - nghiên cứu thủy lực vùng Flanders, chính quyền.

Flemish, Antwerp, Belgium),

‘Vom tắt nghiên cứu: Rủi ro lũ Iyt dBi với một phn của đồng bằng ven biển Bi được

đánh giá bằng hai gói mô hình lũ lụt tương tự: MIKE FLOOD và SOBEK 1D2D Các

7

mồ hình con và quy trình có sẵn trong cả hai gói được khớp càng chất chẽ càng tốt Sau

đó, tae động của gói phần mềm đối với hủy lực, thiệt hại do lũ lụ và nguy cơ lũ lụt đãcược xác định Kết qua từ cả hai gối đều tốc Một số khác biệt nay ra, nhưng có thể dễđàng giải thích những Khe biệt này là kết qua của những khác biệt nhỏ không th tránh

khỏi trong các khái niệm và cách thực hiện Độ không đảm bảo liên quan dn việc lựa

chọn một trong hai gói phần mém là không đáng ké so với các nguồn độ không đảm bảo

khác)

Bình luận, đánh giá nghiên cứu: Nhóm tác giả đã sử dụng mô hình Mike Flood và

Sobek để cùng mô phông ngập tại khu vục đồng bằng ven biển Bi, Két quả mô phônggiữa 2 mô hình đều cho ra kết qua tốt Tuy nhiên mô hình Mike Flood có thể lỉnh động

sử dụng kết hợp với nhiều loại cơ sở dữ liệu đầu vào và thiết lập được các module rỉ ng

biệt Day cũng là những wu điểm của Mike Flood ma các mô hình khác chưa lâm được 1.2 Tổng quan các nghiên cứu đánh giá, dự báo ngập lụt đô thị trong nước.

'Ở Việt Nam, việc ứng dụng phương pháp mô hình toán vào nghiên cứu, tính toán trong

thủy văn có thể xem như được bắt đầu từ cuối những năm 60, qua việc Ủy ban sông

Mekéng ứng dụng các mô hình như SSARR của Mỹ, mô hình DELTA của Pháp và mô hình toán triều của Hà Lan vào tính toán, dự báo dong chảy sông Mêkông \ gly nay,

ngoài các mô hình rên, một số mô hình nỗi bật phải kể đến như bộ mô hình MIKE của

DHL, SAL của Việt Nam (GS.TS Nguyễn Tắt Đắc), FLO-2D của Mỹ, SOBABK của Hà

"ANK của NI

Lan, 3 dang được nhiều quốc gia, tổ chức và cơ quan ứng dụng

> Ứng dụng mô hình MIKE FLOOD tính toán ngập lụt hệ thống sông Nhật Lệ

tinh Quảng Bình 8]

“Tác giả: Hoàng Thái Binh (1), Trần Ngọc Anh (2), Dang Dinh Kha (2) - (1) Viện Dia

lý, Viên Khoa học và Công nghệ Việt Nam,§ Hoàng Quốc Việt, Hà Nội, Việt Nam, (2)

Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải đương học, Trường Dai học Khoa học Tự nhiên,

'ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam,

Tóm tất bài báo giới thiệu một số kết quả inh toán ngập lụt hệ thống sông Nhật Lệ tinh

“Quảng Binh sử dụng mô hình MIKE FLOOD Các ti

phông từ mưa bằng mô hình NAM Bộ thông số mô hình kết nổi 1-2 chiều được hiệu

u lưu lượng đầu vào được mô.

chinh và kiểm định bằng tai liệu thực đo mực nước hai trận lũ lớn năm 1999 và 2000 tại

trạm Lệ Thủy nằm giữa khu vực nghiên cứu kết hợp với ác ti liệu đo đạc diện ngập

lạt của trận lũ lịch sử 1999, Kết quả tính toán bằng mô hình trong đổi phi hợp với thực

do chứng tò khả năng ứng dụng của mô hình trong công tác xây dựng bản đồ ngập lụt

và cảnh báo thiên tai lũ lụt cho khu vực hạ lưu.

Binh luận, đánh giá nghiên cấu: Nhóm tác giả sử dụng kết hợp giữa các bộ mô hình

như NAM, Mike 11, Mike 21 kết hợp vào Mike Flood Tuy không phục vụ cho nghiên.

cứu ngập lạt đô th, nhưng cho thấy tinh đa dụng của mô hình Mike Flood khi kết hop

với các module riêng rẻ, phục vụ cụ thể cho các mục dich nghiên cứu khác nhau

> Ứng dụng phần mềm Mike Flood phục vụ cho việc đánh giá, dự bảo ngập lu tạithành phố Hồ Chí Minh cụ thể: lưu vực Bắc Tàu Hii 9]

“Tác giả: Nguyễn Ngọc Khải ~ Công ty TNHH Một thành viên Thoát nước đổ thị Tp, Hồ

ChíMinh

Tóm tất: Banh giá và phân tích được khá đầy đủ thực trang và nguyên nhân gây ngập

lạt tại TP HCM nói chung và lưu vực Bắc Tâu Hù nói riêng bằng việc dùng phần mém

Mike Flood kết hợp Mike Urban để mô phòng Trong dé bao gồm cả các nguyên nhân

chủ quan và khách quan như dân số ting nhanh, quá trình đồ thị hoá, công tác quy hoạch:

th còn yéu, di hình tu nhiên thấp, điều ki ng cảng bit lợi khi thn suất các trận

mưa lớn nhiều hơn và triều cường mỗi năm lại dâng cao hơn, hệ thống thoát nước đô thịđđã xuống cấp và không đủ khả năng tải nước, nêu lên được một cách tổng quan điều

kiện tr nhiên (địa hình, khí tượng, thuỷ văn ) và kinh tế - văn hoá - xã hội (dân số,

thương mại, cơ sở hạ ting, văn hoá) cña lưu vục Bắc Tâu Hi, tr đỏ thé hiện rõ hơn bản

chất của khu vực nghiên cứu

Bình luận, đánh giá nghiên cứu: Day là nghiên cứu sử dụng mô hình Mike Flood

iy Kết hợp các mô hình Mike Urban, Mike 11,

Mike 21, Mike Zero cùng các cơ sở dữ liệu hiện trạng hệ thống thoát nước và viễn thám

tương tự như nghiên cứu luận văn

để mô phỏng và đảnh giá khả năng tiêu thoát của hộ thống thoát nước đô thị hiện hữu với nhiều kịch bản khác nhau

> Ứng dụng MIKE FLOOD xây dựng bản đồ nguy cơ ngập lạt và hệ thống cảnh

im quận nội thành Hà Nội [10] sớm úng ngập cho lưu vực sông Kim Ngưu vì

“Tác giả: Nguyễn Kiên Dũng, Quách Thị Thanh Tuyé

và Bồi đưỡng Nghiệp vụ Khí tượng Thủy văn và Mỗi trường

- Trung tâm Ứng dụng Công nghệ

9

Tôm tt: Trong những năm gắn đây, quả trình đô thị hóa trên địa bản thủ đô Hà Nội đã

ai

tương xứng Mặt khác, do tác động của biển đổi khí hậu, những trận mưa lớn lịch sit

ra rit mạnh mẽ nhưng hệ thing tiêu thoát nước chưa được cải tạo và xây dựng

xuất hiện với tan suất thường xuyên hơn khiến cho tinh hình ngập ting xảy ra ngày cảng.nghiêm trọng Kinh nghiệm từ nhiễu nước tin tiến trên thể giới chỉ ra rằng muốn chống

ngập hiệu quả cho cúc dé thị thi một mặt phải edi tạo và nâng cấp hệ thống tiêu thoát

nước, mặt khác phải xây đựng hệ thông cảnh báo ing ngập với thỏi gian dự ki đủ dài

và độ chính xác đủ tin cậy Bài báo này giới thiệu tóm tắt kết quả nghiên cứu ứng dụng

mô hình MIKE FLOOD xây dung bản đồ nguy cơ ngập lụt và công nghệ cảnh báo ing ngập thời gian thực lưu vực sông Kim Ngưu và tim quận nội thành Hà Nội.

Binh luận, đánh giá nghiên cứu: Day là nghiên cửu sử dụng mô bình Mike Flood

tương tự như nghiên cứu luận văn này Kết hợp các mô hình Mike Urban, Mike 11Mike 21, Mike Zero cùng các cơ sở dữ liệu hiện trạng hệ thống thoát nước và viễn thám,

48 mô phóng và đánh giá khả năng tiêu thoát của hệ thống thoát nước đô thị hiện hữu

“TP Hỗ Chi Minh có toạ độ 10°10" ~ 10°38' Bắc và 10622"~ 106°54' Đông, phía Bắc

ic giáp tỉnh Tây Ninh, Đông và Đông Bắc gip tinh Đẳng

giấp tỉnh Bình Dương, Tây

Nai, Đông Nam giáp tinh Bà Rịa - Vũng Tau, Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và

im ở miễn Nam Việt Nam, Thành phố Hỗ Chí Minh cách Hà Nội 1.730

km theo đường bộ, trung tâm thành phố cách bi biển Đông 50 km theo đường chim bay.

tim điểm của khu vục Đông Nam A, Thành phổ Hỗ Chí Minh là một

giao thông quan trọng về cả đường bộ, đường thủy và đường không, nỗ

Giang.

Với vị

lền các tỉnh

trong vùng và còn là một cửa ngõ quốc fẾ

‘Quin 1 là quận trung tâm của TP Hồ Chi Minh và được xem là nơi sim uit và có mức

sống cao nhất của thành phổ vỀ mọi phương diện, Nhiễu cơ quan chính quyển và các

lãnh sự quần các nước những ngôi nhà cao ting đều tip trung ti diy Đường Đẳng Khoi

và phố đi bộ Nguyễn Huệ đều là những khu phố thương mại chính của quận 1 Phía Bắc

quận 1 giáp rạch Thị Nghè ngăn cách với quận Binh Thạnh Phía Đông giáp sông SàiGon ngăn cách với quận 2 cỏ him Thủ Thiêm và cầu Sai Gòn bắc qua Đông Nam giáp

10

kênh Bến Nghề, ngân cách với quận 4, có edu Khánh Hội bắc qua, Phía Tây Nam quận

áp với quận 5, có ranh giới là đường Nguyễn Văn Cử Phía Tây giáp quận 3 có ranh.

giới là đường Nguyễn Thị Minh Khai và đường Hai Bà Trưng Tây Bắc giáp quận PhúNhuận, ranh giới la rạch Thị Nghẻ, có cầu Kiệu bắc qua trên đường Hai Ba Trưng Quận

1 có diện ích 7,71 kind, bằng 0.35 %diện ích thành ph, trong đó diện điện tích thành

phố, trong d6 diện tích sông rạch chiếm 8,1 % và diện tích xây dựng hơn 20 %

(htps:lviavilipedin org'viki'Quận )

in

“Hình 1.1 Ban đồ Thành phố Hồ Chí Minh

(Nguồn: http://datsohongbinhduong.com/ban-do-tp-hem/)

12

3

Hình 1.3 Địa hình Thanh phố

l4

“Với địa hình cao hơn mặt nước bi '6m, quận 1 là vùng đất tương đổi hấp nằm

‘trang tâm TP, Hỗ Chi Minh, Cao độ địa hình biển thiện từ co tình +30 m (vùng phía

Bắc) đến 40.5 m (phía N quận 7, huyện Nhà Bè) và xuống dưới +0.0 m ( các vùng.

ĐôngBắc đến Tay ~ Tay Nam, 65% diện ích có cao tin thấp hơn +1.50 m, 75% điện ichtrũng thấp và rừng ngập mặn huyện Cần Giờ), Độ dốc địa hình thấp dẫn từ Bắc

có cao trình thấp hơn +2.00 m” (hitps://vi.wikipedia.org/wiki/Quan_1).

> Đặc điểm khí tượng ~ thủy văn.

= Nhiệt độ

Nằm trong vùng nhiệt đới xavan Quận 1 TP Hỗ Chi Minh không có bốn mùa xuân, ha,thụ, đồng, nhiệt độ cao đều Trung bình có 160 tới 270 giờ nắng một thing a độ

trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C, Hang năm, có 330

ngày nhiệt độ rung bình 25 tới 28 °C

Bảng 1.1 Dữ liệu nhiệt độ khu vực Quận 1 TP Hồ Chí Minh

(Nguồn : World Meteorological Organization (UN) Weatherbase)

Tạng | 2 Hilde [Trung Đình [Trang bi | Trang binh | Thắphi

CC | e40CC) | ngàyŒC) - thấpPC) | Iyer)

Tạng | C9 lực | Trang bình | Trung Bink | Trung bink | Thấpki

CC) | cao CO) | ngàyŒC) - thấpŒC) | IeŒC)

“Quận 1 Thành phố Hồ Chí Minh có mưa quanh năm Trong năm có 2 mùa lé biến thé

của mùa hẻ: mùa mưa ~ khô rõ rộ Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 (khí

hậu nồng ẩm, nhiệt độ cao mưa nhiều), còn mùa khô tử tháng 12 tới thắng 4 năm sau

(khí hậu khô, nhiệt độ cao và mưa ft), Lượng mưa trung bình dat 1.949 mrninăm, trong

đó năm 1908 đạt cao nhất 2718 mm, thấp nhất xuống 1.392 mm vào năm 1958, Motnăm, trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tối I1, chiếm

khoảng 90%, đặc biệt hai t ing 6 và 9, Trên phạm vi không gian, lượng mưa phân bổ không đều, khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam ~ Đông Bắc Có lượng mưa cao hơn.

khu vực còn lại của TP Hỗ Chí Minh

Bang 1-2 Dữ liệu lượng mưa năm 2018 Quận 1 TP Hồ Chí Minh

(Nguồn : World Meteorological Organization (UN) Weatherbase)

1) 138 24 2] 41 10 L4 7 1065 7 19 |

"6

mf, vio mia mưa Gió Bắc ~ Đông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2.4 mis, vào

mùa khô Ngoài ra còn có gió mau dich theo hướng Nam ~ Đông Nam vio khoảng tháng,

3 ới tháng 5, trung bình 3,7 mis Có thể nói quận | thuộc vùng không có giỏ bão Cũng,

n cao vào mùa mưa (80%), và xuống thấp vào mùa

như lượng mưa, độ ẩm không kh

khô (74.5%) Bình quân độ dm không khí đạt 79,5%/ndm,

(Quan nằm trong đới khí hậu gin ven biển, đón hướng gió mát từ Cin Giữ v8 Với độ

nóng trung bình hàng năm 260 C và lượng mưa trung bình 1.800 mm, đây la một trong.

vai khu vực của Thành phổ được hưởng sự hông thoáng, m mắt quanh năm

- Thủy văn

rach rất đa dong Phường

“Quận | Thành phổ Hỗ Chí Minh có hệ thông sông ng

‘Tan Định và Da Kao giáp với rạch Thị Nghè Phường Bến Nghé và Bến Thành giáp

17

sông Sai Gòn Các phường còn lại giáp kênh Bến Nghé Do giáp sông Sài Gòn nên quận.

1 chịu ảnh hướng tắt lớn bởi các chế độ thủy văn của sông Sai Gòn và sông Đồng NaiSông Đồng Nai Bắt nguồn từ cao nguyên Lâm Viên hợp lưu bởi nhiễu sông khác, có

lưu vực lớn, khoảng 45 000 km? Với lưu lượng bình quân 20-500 mV, hàng năm cung

sắp 15 tỷ m? nước Sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, cháy qua Thủ Diu Một

‘TP Hồ Chí Minh, với chiều dài 200 km và chảy dọc trên địa phận thành phổ dai 80

km, Sông Sải Gan có lưu lượng trung bình vào khoảng 54 m5 Hệ thống sông, kênh

rạch giúp trong việc tưới tiêu, nhưng do chịu ảnh hưởng dao động triéu bán nhật của

biển Đông, thủy triều thâm nhập sâu đã gây nên những tác động xấu tới sin xuất nông

nghiệp và hạn chế việc tiêu thoát nước ở khu vực.

Mie nước trigu bình quân cao nhất là 1,10 m, Tháng có mye nước cao nhất Tà tháng

10-11,thấp nhất là các tháng 6-7 Từ khí có các công trình thủy điện Trị An và thủy lợi Du

“Tiếng ở thượng nguồn, chế độ chay tự nhiên chuyển sang chế độ chảy điều tiết qua trốt

bin, đập tràn và cổng đóng - xa làm đồng chảy vào mùa kiệt tăng lên, đặc biệt trong các

tháng từ tháng 2 đến thing 5 tăng 36 lẫ so với ự nhiên

%

inh 1.4 Bản đồ sông rạch Quan 1

(Nguồn: Phân viện Khon học Khí tượng thủy văn và Bin đối khí hậu)

18

> Đặc điểm kinh tế-xã hội

- Kinh tế

“Quin 1 có hệ thống giao thông thủy bộ thuận tiện cho việc mở mang, giao lưu, phát

jon, quận 1 tiếp cận các đầu môitriển kinh tẾ - văn hóa - xã hội Nằm bên bở sông Sĩ

siao thông đường thủy thông qua các cảng Sải Gan, Khánh Hội Hệ thống kênh rach

Bến Nghé - Thị Nghề tạo điều kiện dé dàng cho việc vận chuyển hàng hóa, hành khách

tirtrung tâm thành phổ đi các nơi và ngược li Doe bờ sông, kênh, rạch của quận 1 cócảng nhỏ, cầu tầu, công xưởng sửa chữa, đồng tầu, xà lan go thành những yêu tổ mởi

mang giao thương, dịch vụ Mạng lưới đường bộ của quận 1 khá hoàn chỉnh, không những đảm bảo sự thông thoáng cho lưu thông nội thị mã còn có các trục đường chính.

i đến sân bay, nhà ga, hải cảng và các cửa ngõ của thành phổ dé đi khắp các tỉnh, thành

trong cả nước"

“Tir ngày hình thành cho đến nay, Quận I luôn luôn giữ được vị trí trung tâm của thành

phổ Qua hơn 300 năm xây dụng, tôn tạo và phát tr | ngày nay Quận 1 đã trở thành

trung tâm hanh chính, văn hóa, dich vụ, thương mại, xuất nhập khẩu, đầu tw và sản xuất

công nghiệp - tiéu thủ công nghiệp của TP Hồ Chí Minh Doanh thu địch vụ - thương

mại của quận trong năm 2015đạt trên 350 ty đồng, giá trị xuất khẩu có năm đạt trên 33

triệu USD” (wwew.quanuylem.org.vn/cpvgioithieu.dieukientunhien.aspx, điều kiện

kinh tế xã hội).

- Dân cư

“Quận Ì có dân số tinh đến năm 2015 là 193,632 người Với mật độ dân số 25.049 người

‘hm? Trên địa bin quận Ì có nhiều dn tộc sinh sống trong đó người Kinh chiếm tuyệt

dai đa số với hơn 88,4% da „ người Hoa có 23.465 người, chiếm 10,3% dân số, các dan tộc khác gdm người Chăm, Khome, Tây, Ning, Mường, Thái, Dao, Gia-rai tổng

3% dân số 49.51% dn số Quận 1 theo các tôn giáo khác sông có 294 người, chiếm

nhau, trong đó bao gồm:

= Theo Phật giáo : 83.672 người

~ Theo Thiên Chúa giáo : 18.652 người.

= Theo đạo Tin Linh 1.500 người

= Theo đạo Cao Bai : 700 người

= Theo đạo HB; = 650 người

= Theo đạo Hoa Hảo : 100 người

~ Theo cậc ôn giáo khe là 245 người và 121,665 người Không tín ngưỡng

'Cơ cấu dân cư của quận 1 chuyển địch theo hướng phù hợp với đặc điểm của Quận tung

tâm Thành phổ Bên cạnh trên 20.000 cán bộ công chức (tại chức và hưu trí) của quận,

thành phố và các cơ quan trung ương trú đồng trên địa bàn, phan lớn dân cư là công, nhân - lao động tập trung trong hơn 1.450 doanh nghiệp nhà nước và tư nhân, bộ phận.

<n ew còn lạ là tiểu thương trong 1.560 hộ kỉnh doanh cá thể, học sinh - sinh viên

Gin 10% dân số có tinh độ đại học và sau đại học, (Nguồn: niên giám thống kế TP Hỗ

(Chi Minh năm 2015)

- Cơ sở hạ tầng

'Quận 1 có cơ sở hạ ting hiện đại và phát trién nhanh chóng Đã và đang thi công các cơ

sở hạ ting mang tằm quốc tế như: Him Thủ Thiêm xuyên sông nồi ién quận Ì và quận

2, tuyển metro Bế: Thành - Suối Tiên Các cao ốc và trung tâm thương mại lớn đều tọa.

lạc tại đây, có thể kể đến như toa nhà Bitexco, trung tâm thương mại Saigon Centre Hệ

20

thống đường giao thông và nhà ở dày đặc cùng với các công tình kiến trúc như: Nhà

"hát Thành Phố, bưu điện Thành Phố, dinh Độc Lập Các

là công viên Tao Đàn, thảo cằm viên, công viên 23 ~ 9 Các tôn giáo đã xây dựng trên

đất Quận 1 58 công tình thờ tự (nhà thờ, chủ

số hàng chục đình, đền, miễn mạo thờ tự the tín ngường dân gian Nhiễu công tinh

1g viên lớn có thể nói đếthánh đường, thánh thit), ngoài ra còn

thờ tự có giá trị kiến trúc và lịch sử văn hóa như Nhà thờ Đức Ba, Đền T Hung Đạo, chia Phước Hải, chùa Thiên Hậu.

triều cường nhiều lin trong năm Có thé nêu ra 4 loại nguyên nhân chính của tinh trạng.ngập ng tại khu vục TP H Chí Minh như sau:

= Ngập do lũ trên các sông thuộc hệ thông sông Sai Gòn ~ Đồng Nai làm ding cao mực

nước trên toàn bộ hệ thống kênh rạch trong thành phố Loại nguyên nhân này trong

tương lạ sẽ được khắc phục nhờ những quy định của nhà nước vận hành các hỗ chứa

nước thượng lưu các sông

= Ngập do mục nước cao bởi triều cường (iều cường gặp bão) Trong tương lai mực

nước tiều cao còn do tinh trạng nước biển đãng,

+ Ngập ứng do mưa lớn rong khu vực trong khi hệ thống iều nước mưa chưa đủ năng

lực tiêu thoát

~ Nguyên nhân Tổng hợp của các nguyên nhân nêu trên.

ụ

a

> Tình hình ngập tại khu vực nghiên cứu

Tinh trang ngập với chiều hướng gia tăng đã điển ra từ nhiễu năm nay tại Tp Hỗ ChiMinh Tén hàng chục nghìn tỷ đồng cho vin đ này, nhưng vige chống ngập dường nhưvẫn trong tình trạng thiểu hiệu quả

H fice [see | Sey | ps

Hình 1.7 Biểu đồ thống kê số vị trí ngập nước tại các quận trung tâm và các quận

ngoại vi thuộc khu vực Tp.Hồ Chí Minh năm 2003 đến năm 2011

(Nguồn: Trung tâm Điều hành chương trình chống ngập nước TP.Hồ Chí Minh)

So với các khu vực khác ở Tp.Hồ Chí Minh thì Quận 1 là khu vực ít xảy ra các điểm

gập Tuy nhiên khi chịu tác động bởi iều cường và các trận mưa lớn thi Quận 1 vẫn

tồn tại các điểm ngập Có thể nói nguyên nhân chính gây ra ngập lụt ở khu vực quận 1

là do mưa lớn và do tiểu, Cụ thé 1 ở các My đường sau:

2

Bảng 1.3 Thống kê các điểm ngậ khu vực Quận I

(Sgun: số ệu khảo sit thựctẾ & Trung tâm Digu hành chương trình chống

ngập nước Tp.Hồ Chí Minh)

gập do mưa lớn Ngập do triều cường

T Đường Mai Thị Law (đoạn gin chữa

KET LUẬN CHƯƠNG 1

“Quận là khu vực trùng tâm và có tim quan trọng bậc nhất đối với TP Hỗ Chí Minh Voi địa hình khá thấp so với mực nước bién, quận 1 là vùng tring hơn so với các quận xung quanh Vi thé có nguy cơ tập trung nước nhiều khi có mưa lớn.

"Với hệ thống sông, kênh rạch bao quanh Quận 1 có chế độ thủy văn đa dang và thuận

lợi cho việc cung cấp lẫn tiêu thoát nước.

'Quận 1 là khu vực có hoạt động kinh tế phát triển cao tập trung vào cách ngành dich vụ,thương mại, xuất nhập khẩu Bên cạnh đồ quận 1 có nhiều cơ sở hạ ting hiện đại cũng

với các bảo tàng, di tích lịch sử và các công trình thờ tự nỗi tiếng Chính vi thé việc

phòng chống ngập ở quận | cảng trở nên cấp thit

Q

đổi khi hậu eye đoan hiện nay thi xu hướng sẽ xuất hiện các trận mưa với cường độ cao

ân Lcó mùa mưa nắng í hậu khá ôn hỏa với r rt Tuy nhiên với nh trạng biến

“Càng với việc đồ thị hỏa diễn ra nhanh chóng, tình hình ngập lụt trong tương li sẽ cô chiều hướng gia tăng gây thiệt hại nặng nề về kinh tế - xã hội

”

'CHƯƠNG2 - CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THI

NGHIÊN CỨU

F LẬP MÔ HÌNH MIKE

FLOOD CHO KHU VỤ:

2.1 Phân tích lựa chọn mô hình

221.1 Các mô hình trêm

> Mô hình thủy văn

+Mô hình NAM

NAM là chữ viết tắc của chữ Đan Mạch: edbor ~ Afstromming- Model” nghĩa là mô

hình mưa — dòng chảy Mô hình NAM thuộc loại mô hình thủy văn tit định — nhận thức

gập Được xây dựng vào khoảng năm 1982 tạ khoa Thủy Văn Viện kĩthuật thủy động

lực và thủy lực thuộc trưởng Đại học kĩ thuật Đan Mạch.

Mô hình NAM là một hệ thống cúc diễn đạt bằng công thức toán học dưới dạng định

lượng dom giản thể hiện trang thái của đất trong chu ki thủy văn Mô hình NAM côn

êu cầu dữ liệu

được gọi là mô hình mang tính xác định, tinh khái niệm và khái quát ví

đầu vào trung,

Mô hình NAM đã được sử dụng tốt ở nhiễu nơi trên thé giới với các chế độ thủy văn và

khí hậu khác nhau như Borneo, Mantania, Thái Lan, An Độ Ở Việt Nam, mô hình.

này đã được sử dung trong tinh toán dự bảo lũ trên nhiễu hệ thống sông,

Hiện nay trong mô hình thủy động lực MIKE 11 (do Viện Thủy Lực Dan Mạch - DHI xây dựng), mô hình NAM đã được tích hợp như một mô dun tính quá trình dòng chảy

+ Mô hình TANK

Mô hình TANK ra đồi năm 1956 tai trung tâm quốc gia phòng chống là lụt Nhật tá giảlàM Sugawar Từ đó đến nay mô bình được hoàn thiện din và ứng dụng rộng rãi nhiềunơi trên thể giới

Lưu vực được mô phỏng bằng chuỗi các bể chứa xép theo ting và cột phù hợp với hình

dang lưu vục, cấu trúc thổ nhường, địa chất Mưa trên lưu vực được xem như lượng:

ào của bể chứa trên cùng Mỗi bé chứa đều có một cửa ra ở đầy

Mô hình đơn giản nhất là kiểu cột bể TANK đơn: 4 bé trên một cột Phù hợp cho các.

liu vực nhỏ cổ độ âm cao Mô bình phức tap hơn là mô hình TANK kếp gm một số

cột bŠ mô phỏng quá tinh hình thành dòng chảy trên lưu vực, và các bề mô tả quá tình

triyền sing lũ trong sông,

Lí điểm; Ứng dung tốt cho lưu vục vừa và nhỏ Khả năng mô phông đồng chấy tháng,

đồng chảy ngày, dong chảy 1a.

Nhược điểm: có nhiều thông số nhưng không rõ ý nghĩa vật lý nên khó xác định trực

tiếp Việ thiết lập cấu trúc và thông số hóa mô hình chỉ có thể thực hiện được sau nhiều

lần thử sai, đòi hỏi người sử dụng phải có nhiều kinh nghiệm và am hiểu mô hình

Mô bình TANK ứng dụng dự báo ngắn hạn quá trình lũ cho thượng lưu sông Thái Bình

‘vi một số nhánh nhỏ hệ thống sông Hồng

%

> M6 hình thủy lực

‘Cling như mô hình thủy văn Mục tiêu của mô hình thủy lực là nghiên cứu sự vận hành

“của hệ thống và dự báo kết quả đã 1a, Dựa vào các quy luật của nước trong lòng hỗ,

ống dẫn Và được migu tả bởi ic công thúc kinh nghiệm, bán kinh nghiệm như.

phương trình “Saint Venant”, “Bernoulli” Phản ánh gần đúng một hệ thống thủy lực.

có thật Một số mô hình thủy lực tiêu biểu có thé nói đến:

+ Mồ hình phân tích dòng chảy 1 chiều (ID) HEC-RAS (Hydrological Engineering

Centre - River Analysis System) (phiên bản 4.1) được thiết kế bởi trung tâm công trình thủy văn của Cục Kỹ thuật Công trình Quân đội Hoa Kỳ (Gary W.Brunner et al, 2010).

Phin mềm này nhằm mô phỏng lại động thái dòng chảy én định hoặc không ổn định,

vận chuyển bàn cát và phân tí chất lượng nước của mạng tưới sông/ kênh thông qua

hệ phương trình Saint ~ Venant

mm

Hình 2.3 Mô phỏng ding chảy mô hình HEC ~ RAS

= VR§AP, đây là bộ phần mềm được xem là đầu tiên cho tính tổan thủy lực

mạng kênh sông, do cố PGS Nguyễn như Khuê phát triển sau đợt thực tập tại Hà Lan

vào năm 1978 VRSAP đã được Phân viện Khảo sát Quy hoạch Thủy lợi Nam bộ (Nay

là Viện Quy hoạch Thủy lợi miễn Nam) sử dụng cho nhiễu dự án quy hoạch cả

xr án trong nước và quốc tế, VRSAP được nhóm mô hình của Viện Quy hoạch Thủy

Xam hoàn thiện dần trong quá tình áp dụng Do PGS Khuê đã mắt, phần nâng

sắp và hoàn thiện rong nỗi kết với GIS được giao cho PGS Nguyễn Tit Die dim nhiệm

vũ đã cổ bio cáo qua một đ tài NCKH cấp Bộ năm 2005, đã được nghiệm thu 2007

Một số wu nhược điểm của VIRSAP (khi chưa nâng cấp)

+ Dap ứng được các yêu cầu tính toán cho các bài toán lớn của ĐBSCL mặc dù phải tính vid lũ kiệt

+ Cũ chương trình nguồn, có thể hiễu(huậ oán và có thể chủ động sửa chữa, thay đối,

mặc di để hiểu được source codes không phải đễ ding

+ Giáo diện còn đơn giản và chưa đẹp.

28

+ Tốc độ tính còn chậm do phải tính lặp

+ Khả năng nối kết với công cụ GIS và Database chưa mạnh

+ Cách tổ chức số liệu cần được nâng ấp

> M6 hình ngập lụt đô thị

"Đây là mô hình thủy văn tắt định được J.NIEMCZYNOWICCZ (Thụy Điển) xây dựng

năm 1980, Trong mô hình này quan hệ mưa ding chay được mô tả dựa trên mô hình bé

chứa không tuyến tính, nó có thé dùng để dự báo gần đúng dòng chảy tại các khu vực ít

mưa và ding chảy Các thông số mô hình có thể dé dàng xác định qua s6 liệu

mưa - đồng chảy thục đo Trên thục tế mô hình đã được thực hiện kiểm tra tai 13 lưu

‘ye đồ thị nhỏ và năm lưu vục phi đô thị theo các cắp diện ích từ 300m2 tới 300kmn2,

kết qua tương đối phù hợp giữa thực đo và tính toin

+ Mô hình SWMM.

Mô hình SWMM (Storm Water Management Model) do Cơ quan Bảo vệ Môi trường.

SIã Hoa Kỳ (US EPA) xây dựng và quản lý Mô hình này lần đầu tiên được PG:

‘Thanh Hà sử dụng ở nước ta từ năm 1995 với phiên bản lúc đó là SWMM 4.0, Mô hình

đã được cải tiến liên tục

Mô hình SWMM là một mô hình toán học toàn diện, dùng để mô phỏng khối lượng và.

tính chất dang chảy dé thị do mưa và hệ thống cổng thoát nước thải chưng Mọi vẫn để

về thuỷ văn đô thị và chủ kỳ chất lượng đều được mô phỏng, bao gồm: dòng chảy mặt

Š chứa và

và đồng chiy ngằm, vận chuyển qua mạng lưới hệ thống tiga thoát nước,

khu xử lý.

2.1.2 Lựa chọn Mike Flood

Mô phòng lũ đô thị với độ chính sác yêu cầu cao như hiện nay đòi hỏi phải sử dụng mô

hình hệ thống ống 1 chiều kết hợp với đồng chảy tần bễ mặt 2 chiều Mike Flood về mô

phòng một cách hữu hiệu các nguyên nhân gây ngập lạt đô thị, bao gồm mưa lớn cục

bộ, khả năng thoát nước mưa kém của hệ thống cổng cũng như ngập lụt do tran bờ đề

”