Luận văn thạc sĩ Quản Lý xây dựng: Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững cho lưu vực thoát nước quận Hai Bà Trưng - thành phố Hà Nội

LỜI CÁM ƠN

"Đề thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận tỉnh, sự đồng góp quý báu của nhiều cá nhân và tập thé

Trước „tôi in tân trọng gửi lời cảm om Ban gim hiệu, Bộ môn CẮp thoát nước —

Khoa Kỹ thuật Tải nguyên Nước trường Đại học Thủy lợi Ha Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Đặc biệt tôi bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến TS Khương Thị Hai Yến đã hướng dẫn tân tình, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận van,

“Tôi xin ân trọng cảm ơn các cơ quan: Sở Tài nguyên Môi trường Ha N (i, Sở Xây dựng Hà Nội, Viện Quy hoạch Hà Nội, Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội đã tạo

mọi điều kiện thuận lợi cung cấp số liệu, tài bu giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này “Tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bẻ, đồng nghiệp, dã quan tâm

động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu để tải

Mac dù có nhiều nỗ lực, song do trình độ và thời gian có hạn nên luận văn không ern

khỏi thiếu sót Vì vậy, Tôi kính mong nhận được sự góp ý chỉ bảo của các thầy cô giáo.

và các bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ont

Ha Nội, ngày thing - năm 2021

TAC GIÁ LUẬN VÃ!

Lê Phan Hương Thủy.

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trinh nghiên cứu riêng của tác giả Các số iệu, thông

tin trch dẫn trong luận văn là trung thực và đều được ghi rõ nguồn gốc Kết quả

nghiên cứu trong luận văn chưa từng được sử dụng hoặc công bố trong bắt kỳ công

trình nào khác.

Hà Nội, ngày - thắng năm 2021

TÁC GIÁ LUẬN VĂN

Lê Phan Hương Thủy.

MỤC LUC

DANH MỤC BANG BIEU v

DANH MỤC HÌNH vi MO DAU 1 CHUONG 1: TONG QUAN VE THOÁT NƯỚC VA NGHIÊN CUU THOÁT NƯỚC CHO LƯU VUC QUAN HAI BA TRUNG 3 1.1:Tống quan về thoát nước bền vững 3

1.1.1.Thoát nước bên vững trên th 3 1.1.2.Thodt nước bên vững tai Việt Nam 6

1.2.1.Điều kiện tự nhiên: 9

1.2.3.Qua trình hình thanh va phát triển hệ thống thoát nước quận Hai Bà Trưng 15 1.2.4.Tình trạng ngập úng ở quận Hai Bà Trưng 19

CHƯƠNG 2: THIET LẬP MO HÌNH TÍNH TOÁN TIÊU THOÁT NƯỚC CHO LƯU VUC QUAN HAI BÀ TRƯNG 2

2.1.Giới thiệu về mô hình SWMM 2

2.2.Ca sở lý thuyết 24

2.2.1.Tính toán lượng mưa hiệu qua 24

2.2.2.Tính toán thắm, lượng thẩm 2 2.2.3.M6 hình hỗ chứa phi tuyển (SWMM); 2

2.2.4.Xay dựng mô hình SWMM cho lưu vực quận Hai Bà Trưng 2

2.2.5 Khai báo các thông số mặc định và các ty chọn (Project/Defaults): 28

2.2.6.Lập bản đồ hệ thống tiêu lưu vực nghiên cứu 30

2.2.7.Ve sơ đồ lưu vực và mạng lưới công trình thoát nước 31 2.2.8.Khai báo các thông số của hệ thông, 3 CHƯƠNG 3: DANH GIÁ HIEN TRẠNG HỆ THONG THOÁT NƯỚC QUAN HAI BÀ TRƯNG, TP HÀ NOL 5I

SI 3.1.1.Chay mô hình sau khi xây dựng với trận mưa từ ngày 21 - 26/5/2012 SI 3.1.Higu chỉnh va kiểm định mô hình với các trận mưa thực.

3.1.2.Kiểm nghiệm mô hình với trận mưa từ ngày 17 - 23/8/2012 58

HUONG 4: ĐỀ XUẤT ÁP DUNG CÁC GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC BEN VỮNG 67

4.1.L4a chọn cúc giải pháp thoát nước bền vững 6 4.2.Phurong pháp tính toán 68

4.3.M6 phỏng các phương pháp thoát nước bền ving mW

44.Binh giá hiệu quả các phương pháp thoát nước bồn vững si

KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ 82

TAL LIỆU THAM KHẢO 84

PHU LUC $6

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng |: Nhiệt độ trung bình thắng ở Hà Nội (0C) tai trạm Văn Hồ mn Bang 2: Độ 4m tương đối trung bình hing năm (%) tại tram Van Hỗ la

Bảng 3: Lượng mưa 1, 3, 5, ngày max ứng với tin suất P= 5% và 10% ø

(don vị: mm) ụ

Bảng 4: Phân phối trận mưa 3 ngày max ứng với tin suất P= 10% (đơn vị: mm) 2

Bảng 5: Lượng mưa 3 ngày của trận mưa đặc biệt lớn năm 2008 (mm) 2

Bang 6: Lượng bốc hoi trung bình tháng tại Hà Nội (mm) 13

Bảng 7: Dung tích hỗ điều hòa Is Bảng 8: Cường độ mưa tinh toán với chu kỷ lp lại 10 năm 38 Bảng 9: Lượng mưa tính toán với chu kỳ lập ại 10 năm, 38 Bảng 10: Lượng mưa (mm) trong khoảng thi gian At (h) 39 Bang 11; Trận mưa từ ngày 21 - 26/5/2012 (mm) 40 Bảng 12: Trân mưa từ ngày 17 - 23/8/2012 (mm) 42 Bang 13: Mức độ mô phỏng của mô hình tương ứng với chỉ số Nash SI

Bảng 14: Kết quả đồ tim thông số khi hiệu chỉnh m6 hình 32

Bảng 15: Tinh toán chi NASH 33 Bảng 16: Tinh toán chi NASH s Bảng 17: Phân loại các giải pháp LID 1 Bang 18: Bảng khai báo các giá trị LID loại I trong mô hình 73 Bảng 19; Bảng khai bio các giá tỷ LID loại Il rong mô hình m Bảng 20: Bảng khai báo các giá tị LID loại II trong mô hình 75

ĐANH MỤC HÌNH

Hình 1 Mái nhà xanh,

Hình 2 Vật liệu bé tông thắm Hình 3 Công trình hộp trồng cây.

Hình 4 Một số hình ảnh tại khu đô thị Ecopark.

Hình 6 Hỗ điều tiết chống ngập tại Sai Gòn

Hình 7: Ban đồ hệ thống thoát nước lưu vực Quận Hai Bi Trưng.

° 10

Hinh 8: Tram khí tượng Vân Hồ trong khu vực thoát nước lưu vực Quận Hai Bà Trưng 11

Hình 9: Sông Kim Ngưu đoạn hạ lưu cầu Mai Động (ảnh: Lé Phan Hương Thủy)

Sông Sét đoạn hạ lưu cầu Nguyễn An Ninh (ảnh: Lê Phan Hương Thủy)

Khai bảo các ký hiệu cho từng đối tượng

Khai báo các giá trị mặc định cho tiểu lưu vực.

Khai bảo các giá tri mặc định cho nút, đường dẫn.

Khai báo các g trị mặc định cho Map Option Phạm vỉ lưu vực thoát nước Quận Hai Bà Trưng

Sơ d mồ phòng mạng lưới thoát nước trong mô hình SWMM.

Gia diện nhập số liga cho lưu vực

Giao điện khai báo thing số đo mưa

Chuỗi thời gian ma.

Mô hình mưa thiết ké với trận mưa 24h max, tần suất 1

Biểu rận mưa từ ngày 21 - 26/5/2012 (mm)

Biểu dé trận mưa từ ngày 17 - 23/8/2012 (mm)

soái l

thôn ng.

Giao diện nhập dữ liệu cho nút thu nước.

Khai báo thông số Inflow của Junetion (Lưu lượng nước thải thêm vào nút.

Khai báo thông số lưu vực chuyển qua nút RDII

Giao điện nhập dữ liệu cho cổng.

So đồ tổng quất diễn toán đồng chảy qua hỗ chứa

Môi quan hệ giữa chiều sâu và diện tích của hồ - Đường đặc tính của hò.Giao điện nhập dữ liệu cho hỗ

Hình 31: Biểu đồ so sinh đường mực nước mô hình và đo thực tại vịt sống Kim

Hình 31: Biểu đồ so sinh đường mye nước mô hình và do thye ại vịt sông Kim

Ngưu KNOI7 sau khi đã hiệu chỉnh mồ hình

Trắc dọc sông Kim Ngưu các tuyển KN01=>YS01 “Trắc doc sông Sét các tuyển SE057=>Y S04.

Hình ảnh minh họa mái nhà xanh Dung cụ thu nước tại hộ gia đình Mái nhà xanh.

Bai có phủ mặt hở, đường phổ trồng cây thấm nước Mô phỏng Công trình LID loại |

Mô phỏng Công trình LID loại II Mô phỏng Công trình LID loại IIT

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa trên địa bàn Hà Nội diễn ra nhanh chóng, với

việc hình thành nhiễu khu đô thị mới, khu công nghiệp tập trung, kéo theo sự gia tăng dan số

Khi din số tăng lên, đặc biệt là những khu đô tị, hệ sinh thi bị thay thé bởi nhà cao

tng, trong khi, số lượng và tốc độ chảy trin của nước mặt ngày cảng tăng Sự đầu tr

các công trình hạ ting thoát nước chưa theo kịp tốc độ phát triển và mỡ rộng của Thủ đồ, cộng với diễn biển thời tiết phúc tạp, điều đó dẫn đến ngập lụt, gây 6 nhiễm mỗi

trường và ô nhiễm nguồn nước ngằm

(Quan Hai Bi Trưng trong vai năm gần đây là một trong những Quận có đô thị phát triển

một cách nhanh chéng vượt tội đã có tới hơn 20 đô thị mới trong khu vực quận đã và

đang đi vào hoạt động Hệ thống thoát nước trên địa bản Quận Hai Bả Trưng đã được cquy hoạch đồng bộ từ thu gom tại nguồn đến mạng lưới tuy nhiên chưa đáp ứng được hoàn toàn yêu cầu phát giải quyết ứng ngập cho toàn bộ địa bàn Quận Hai Bà Tamg trong giai đoạn hiện nay Từ thực tế đó việc xây dựng hệ thông thoát nước đô thị bin

vững để quản lý một cách hiệu quả các hệ thống thoát nước là tu tiên số ï hiện nay.

Do đó, để 'Nghiên cứu giải pháp thoát nước bén ving cho lưu vực thoát nước

Quin Hai Bà Trưng — Thành phố Hà Nội” la hết sức edn thiée, quan trong và có ý nghĩa thực tiễn.

2.Mục tiêu của đề tài:

~ Đánh giá hiện trạng hệ thống thoát nước trên lưu vực Quận Hai Bà Trưng, TP.

3 ach tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: = Cách tip cận

+ Tiếp cận lý thuyết: Nghiên cứu các ti liệu v thoát nước bén vững, các mô hình tính

toán, kiểm tra thủy lực mạng lưới thoát nước, thu thập các tải liệu hiện trạng,

* Tiếp cận thực tế: Tìm hiểu các vấn dé tồn tại trong quá trình quản lý vận hành hệ

thống thoát nước lưu vực quận Hai Bà Trưng, TP Hà Nội.

~ Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực thoát nước quận Hai Bà Trưng, TP Hà Nội

cu: Hệ thống thoát nước thuộc lưu vực Quận Hai Ba Trứng, TP.

~ Phương pháp nghiên cu:

+ Phương pháp điều ta, thụ thập thông tin

* Phương pháp phân tích, tổng hợp.

+ Phương pháp kế thừa

* Phương pháp thông kẻ.

4 Két quả dự kiến đạt được:

- Phân tích và đánh giá được hiện trạng thoát nước trên địa ban thành phố Hà Nội và

ưu vực quận Hai Bà Trưng.

~ Đề xuất một số giải pháp thoát nước phù hợp để thoát nước bền vững

TONG QUAN VE THOÁT NƯỚC VA NGHIÊN CỨU THOÁT NU‘ CHO LƯU VỰC QUAN HAI BÀ TRUNG

11 Tổng quan về thoát nước bin vững quận Hai Bà Trưng LLL Tổng quan thoát nước bền vãng rên thé gi

> Các mô hình thoát nước bề vững điển hình trên thế giới

Mô hình Phát triển tác động thấp (Low Impact Development-LID): là một thuật ngữ được sử dụng ở Canada và Hoa Kỹ để mô tả phương pháp thiết kế kỹ thuật và quy

hoạch đắt đai để quản lý đồng nước mưa, sử dụng cảnh quan để hip thu ding chảy lũ,

giảm dang chảy mặt, bổ sung nước vào các mạch nước ngằm từ đố làm giảm lưu lượng nước ma và các chất lơ lửng vào trong hệ thống thu gom Bản chất của mô

Mình là mô phông đồng chảy trong tự nhiên của nước mưa trước khi có tác động của

Hệ thống thoát nước đô thị bền vững (Suistainable urban drainge system): là tập hợp các biện pháp quản lý nước nhằm điều chỉnh hệ thống thoát nước đô thị đễ chu trình của nước gần hơn với các chu trình luân chuyền trong tự nhiên như nước dâng, thấm, lọc sinh học Những điều chỉnh đó góp phần làm giảm tác động của con người đổi với

môi trường tự nhiên trong quá trình đồ thị hóa.

Phát triển tác động thấp (LID) là một phương pháp tiếp cận với sự phát tri

quân lý nước mưa, được đưa ra nhằm thay thể phương pháp thiết kế nước mưa theo

truyền thống, Nguyên lý áp dụng của Phát triển tác động thấp (LID) là một cách tiếp

sân xanh để quản lý nước mưa nhằm tim ra phương pháp giống như thủy văn t nhiên của một vùng bởi các biện pháp kiểm soát vi mô phi tập trung nhằm đạt được cân bằng

nước Mục đích chính của LID là giảm tác động của sự phát triển đối với các vẫn để liên quan đến nước thông qua việc sử dụng các biện pháp quản lý sự thắm nước mưa, "bốc hơi hoặc thu hoạch và sử dụng nước mưa trên khu vực nơi nó rơi xuống.

(Các giải pháp LID điển hình hiện thời bao gồm các công trình sau: Mái nhà xanh (Greenroots), vườn thu nước mưa (Rain gardens), bể chứa sinh học (Bioretention), vật

liệu lá thấm nước (Permeable pavements), ao thắm, hào thắm, thùng chứa nước, hộp

trồng cây Các công trình trên đa số tận dụng các vùng công cộng giảm thiểu việc phải thỏa hiệp với người dân trong quá trình xây dựng và cải tạo.

> Một số công trình LID tại một số nước tiên tiến

~ Mai xanh là ting mái của toàn nhà được bao phủ toàn bộ hay một phần bởi thực vật xanh để bù đắp lượng thắm cho phần thâm thực vật đã bị loại bo khi xây dựng toa nhà.

‘Tir nhiều thập kỷ nay, việc xây dựng những mái nhà xanh đã được áp dụng trong việc.

kiểm soát lượng nước chảy trần, ải thiện chất lượng không khi và nước, đồng thỏi thúc diy bảo tồn năng lượng

Hình 1: Mái nhà xanh.

= Vat liệu thắm được thiết kế rong việc lưu tữ tạm thời đối với dng chảy bé mặt, cho

phép nước thấm chậm vào lòng đắt Các vật liệu thắm bao gồm hệ thống lưới nhựa, nhựa

đường xốp và be tông xếp Nhiều nghi

làm giảm tốc độ của ding chảy và mức độ 6 nhiễm liên quan ở nhiều địa điểm khác nhau "Tốc độ dang chảy giảm rung bình từ 50% đến 93%, Các

vực cũng chi ra rằng không chỉ có thé làm giảm lượng nước chảy trên mặt đường mà còn.

sửa đã chỉ ra rằng, mặt đường xốp đã gp phần

í nghiệm khác tử cing khu

có thé lại bỏ iệc tạo m nước chy ngay cả tong những đợt mưa lớn nhất

Hình 2: Vật liệu bê tông thắm.

~ Hộp cây bao gém ba thành phin chính: buồng, giả thể đất và cây Khoang chứa bê dưới đắt thường li một kết cầu bê tông được đúc sẵn, có chứa một hợp chất bao gồm đất có công thức đặc biệt để lọc nước mưa và các loại cây bản địa hoặc cây bụi Hộp cây là hệ thống lọc sinh học nhỏ được thực hiện nhằm loại bỏ chit ô nhiễm thông qua

“quá trình lọc và hấp phụ Bat sét hoặc chất hữu cơ trong hỗn hợp đất sẽ hút và giữ các

phần từ khác thông qua một quá trình vật lý hoặc hóa học Ưu điểm lớn của iệc lắp

đật hộp cây là khả năng hip đặt thuận tiện ở các khu đô thị, cũng như các khu đân cư,

ngoại thành; bắt kế mục dich sử dung đất, các hộp cây được thiết kế để thu giữ và xử

lý các khu vực thoát nước nhỏ.

11.2, Thoát mobe bỀn ving tại Việt Nam

Hệ thống đồ thị Việt Nam đang phát triển nhanh về số lượng và tý lệ đô thị hóa cao

tăng tử 30,5% năm 2010 lê

thấp Đặc bi

t lượng đô thị còn đạt khoảng 40% năm 2020, nhưng cl

hệ thống ha ting kỹ thuật và ha ting xã hội chưa đồng bộ; tinh độ và năng lực quản lý và phát triển đô thị còn thấp so với yêu cầu; Tốc độ xây dựng cơ sở hating ở phần lớn đô thị Việt Nam đều chậm so với te độc phát triển kinh tế xã h

Tinh trạng phát triển đô thị kéo theo tỉnh trang bê tông hóa, các ao hỗ tự nhiên bị san

lip dẫn đến vòng tuin hoàn của nước rong tự nhiên mắt cân bằng

Nhận thấy được sự mắt cân bằng sinh thi rong quá trình đỏ thị hóa, ti Việt Nam đã

só những nghiên cứu và đề xuất áp dụng các mô hình bn vùng vào công tác quy

hoạch như:

~ Bài báo: "Nghiên cứu giải pháp thiết kế thoát nước mưa trên đường phố theo hướng

sn vững" đăng trên Tạp chi Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD.

tháng 5/2019, Bai báo này trinh bay giải pháp thiết kế thoát nước mưa trên đường phố

theo hướng bén vững (SuDs) Trên cơ sở đó, tiến hinh áp dụng một số giải pháp vào

thiết kế hệ thống thoát nước mưa cho trục đường thuộc khu dé thị mới Ky Đồng - Hà

Tinh, Kết quả cho thấy việc tinh toán áp dụng các giải pháp thiết kế hệ thống thoát nước theo hướng bin vững ngay từ ban đầu tại các tuyén phổ sẽ đem lại hiệu quả cao vé bảo đảm cân bằng sinh thái, bé cập nguồn nước ngằm tự nhiên, giảm thiéu các nguy

cơ ngập ng, xối mòn, cải thiện cảnh quan, giảm kích thước công trình thoát nước,

- Bài báo: "Ảnh hưởng của các đặc trưng mưa thiết kế tới hiệu quả kiểm soát dòng

chảy của các công trình thoát nước bén vững” đăng trên Tạp chi Khoa học Thuỷ lợi và Môi trường, Số 68 (tháng 3/2020) của Tiến sĩ Đặng Minh Hải Bai báo đã chỉ rõ ảnh hưởng các đặc trưng của mô hình mưa thiết kế đến hiệu quả của việc kiểm soát thể tích và lưu lượng lớn nhất của các phươn; in LID khác nhau Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra

ring, chu ky lập lại của trận mưa thiết kế tăng lên thì hiệu quả giảm thể tích dòng chảy,

và lưu lượng lớn nhất sẽ giảm Ngược lại, khi thời gian mưa tăng lên thì hiệu quả giảm thể tích và giảm lưu lượng lớn nhất sẽ tăng Hiệu quả giảm thể tích và giảm lưu lượng

lớn nhất không rõ rt khi tht gian xuất hiện định mưa thay đối

ic cấu kiện hỗ trồng cây bằng bề tông cốt thép có

- Nghiên cu: "Giải pháp t

khả năng thu thoát nước mưa cho đường phố đô thị” do PGS.TS Nguyễn Việt Phương,

thực hiện Trong nghiền cứ này, tác giả giới thiệu giải php thiết kế hỗ trồng cây bằng kết cấu bê tông cốt thép cổ khả năng tha hot nước mưa cho đường phổ đô thị Ba loại cấu kiện hồ trồng cây đã được dé xuất, đó là: (i) hỗ trồng cây dạng đơn không đấy, i) hd trồng cây kết hợp hỗ ga thu nước đặt trên via hệ, ii) hỗ trồng cây két hợp, hồ ga thu nước đặt đưới đường Áp dụng đối với đường phố đô thị, các kết cấu hồ ing cây này được kết nối với hệ thông thoát nước, cho phép cải thiện khả năng thoát

nước mưa và hoạt động như một bể thắm lọc sinh học,

> Công trình thoát nước mưa bền vững đã được áp dụng thành công Việt Nam.

- Tổng điện tích khu đô thị Eco-Park lên tới 500 ha, là một trong những khu đô thị sinh.

thái lớn bậc nhất của Việt Nam Khu đô thị Eeo-Park dành tới 30% diện tích đất sử dụng

ng biệt hoàn toàn cho cây xanh, mặt nước, Hệ thống thoát nước tại đây được t

Nguồn nước thải được thu gom và xử lý riêng biệt, nguồn nước mưa trước khi chảy ra

nguồn tiếp nhận, được thu gom lại qua một hệ thống kênh dẫn có dung lượng chứa lớn

‘én trong khu đô thi, Dang chay được thiết kế chảy len lỏi giữa các khu phố hình các ngón tay, như các con kênh tự nhiên, luôn ở trạng thái ding chảy động, góp phần lớn

trong việc tạo cảnh quan và tăng cường khả năng tự làm sạch.

- Farming Kindergarten (Trường mẫu giáo xanh) là một dự án nằm bên cạnh một

xưởng sản xuất giày lớn, được thiết kế để giáo dục và dạy học cho con cái của hơn $00 công nhân Trường bao gồm 3 vòng tròn đan xen với nhau, ở giữa điểm giao 3 vòng tròn này là sân chơi dưới đất Phía trên nóc của ngôi trường là khu vườn rau xanh 200m2 với đủ các loại rau đa dạng được trồng nhằm phục vụ cho giáo dục nông nghiệp Không chi thé, trưởng còn có riêng nhà máy xử lý nước thai để tái chế, xử lý

nước thải thành nước tưới cây xanh và nhà vệ sinh.

~ Tháng 8/2017, thành phố Hồ Chi Minh đã xây dựng hé điều tiết ngầm thông minh do Cty Sekisui (Nhật Bản) thực hiện bằng mô đun lấp ghép sử dụng công nghệ

crosswave, là loại vat liệu xây dựng mới và lần đầu tiên được áp dung tại Việt Nam “Day là lo

việc thi công thảo lip, có thể ap dung tại các khu vực mặt bằng nhỏ hep, không gian trữ nước lên tới 90% vả hoàn toàn thân thiện đối với môi trường, đặc biệt là có thé

xử dụng khi công trình cần di dời sang địa điểm mới

At liệu chế tạo từ hợp chất Polypropylen có độ bền cao, dễ dang trong.

Tình 6: HO điều tiết chông ng

1.2, Mô tả khu vực nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện tự nhiền: > Vị trí địa lý:

Lưu vực hệ thống thoát nước Quận Hai Ba Trung nằm trong địa phận thành phố Hà Nội, phía Bắc giáp với Quin Hoàn Ki n, phía Đông giáp với sông Hồng, pia Nam

sip với Quận Hoàng Mai, phía Tây giáp với quận Thanh Xuân và Đồng Đa, có diện

tích 10,26 km?, Quận Hai Ba Trưng được chia làm 18 đơn vị hành chính, có 12 cơ

quan chuyên môn thuộc UBND quận; 64 trường THCS, Tiểu học, Mim non và các don vị sự nghiệp.

Hình 7: Bản đồ hệ thống thoát nước lưu vực Quận Hai Bà Trưng

> Địa hình, địa lý, địa mạo:

Địa hình lưu vực hg thống thoát nước Quận Hai Bà Trưng khu vực nội thành được chia làm ba bậc địa hình chính: Bề mặt >8 m; bé mặt 5 - 8 m: bé mặt cao dưới 5 m.

ất quả khảo sắt thực tế

fe định được quan hệ độ cao mặt đất

-“Trên cơ sở phân tích ban đồ địa hình, à các tài liệu tham khảo.

khác của các diện tích bộ phận, x: ích -dụng tích trữ nước (HFW) của các diện tích bộ phận trên lưu vực Quận Hai Bà Trưng,

"Nhìn chung độ cao mặt đất trên toàn lưu vực Quận Hai Ba Trưng > 4,0 m Khu vực hạ lưu sông Kim Ngưu, sông Sét và lưu vực Yên Sở có nhiễu điểm độ cao mặt đất < 4,5 mm Các 6 tiêu của lưu vực đều có điểm có cao độ <6,0 m.

> Khí hậu:

Hệ thông thoát nước nằm giữa ving đồng bằng Bắc Bộ, mang đặc trưng của khí hậu.

ving đồng bằng: khí hậu nhiệt đới gió mùa Đặc điểm của khí hậu này là mùa đông lạnh, âm ướt, một cơn mưa phùn, vào mùa hè, trời nóng và mưa.

10

"Hình 8: Trạm khí tượng Vân Hồ trong khu vực thoát nước lưu vực

“Quận Hai Bà Trưng,

> Nhiệt

"Nhiệt độ trung bình rơi vào khoảng 23°C + 24°C năm, Mỗi năm có 3 thang (từ tháng

Mười đến tháng Hai) nhiệt độ trung bình giảm xuống dưới 20°C Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất, thing Giêng, là trên 16°C Vào mùa hè, nhiệt độ tương đối nhẹ hơn C6 5 tháng (từ thang Năm đến tháng Chín), nhiệt độ trung bình là trên 25°C Trong thắng Bay, tháng nóng nhất, với nhiệt độ trùng bình khoảng 29°C.

táng ở Hà Nội (OC) tại trạm Vân Hồ.

Tháng | 1L | mu || iv | v | vi] vi} vi} ox | x | xt | xi

tC) [162 | 18.1 | 20.1 | 23.8 | 27.2 | 28.6 | 28.9 | 28.2 | 27.2 | 24.5 | 21.3 | 18.1

Bang 1: Nhiệt độ trung bình.

> Độ

Độ âm trung bình hàng năm vào khoảng 81% Ba thing mùa xuân là thời gian dm ướtnhất trong năm, độ ẩm trung bình hàng thắng dat 88-90% hoặc cao hơn Thing vàocuối mia thu và đầu mùa đông là thời gian khô hạn nhất trong năm.

Bảng 2: Dộ dm trơng đối trung bình hàng năm (%4) tại trạm Văn Hồ

Tháng | I | fm) wv | V |VI|VH|VH|IX|X (XI|XU Hr(%) | 82 | 85 | 88 | S8 | 84 | 84 | 85 | 87 | §6 | 83 ¡81 | 82 > Mưa:

Đây là khu vực lượng mưa khá lớn Tổng khối lượng của những thay đổi lượng mưa 1,554-1,836 mm với số ngày mưa là 130 = 140 ngày mỗi năm

Bảng 3: Lượng mưa 1, 3,5, 7 ngày max ứng với thn suất P = 5% và 10%

(đơn : mm)

Mua Tin suất 5% ‘Tn suất 10%

‘Tram \\ | 1 ngmax 3 ngmax |5 ngmax| 7 ngmax | 1 ngmax|3 ngmax| 5 ngmax |7 ngmax

Số giờ nắng hàng năm khoảng 1.600 + 1.700 giờ Các tháng mùa he từ tháng V đến

thing X có nhiều nắng nhất, trên dưới 200 giờ mỗi tháng Tháng I, IH trùng khớp với

những thing um là tháng rt ít nắng, chỉ đạt 30 + 40 giờ mỗi tháng

> Bắc hơi

Lượng bốc hơi bình quân năm ở toàn vùng đạt khoảng 1.000 mm Các thing đầu mùa

mưa (V, VI, VII) lại là các thắng có lượng bắc hơi lớn nhất tong năm, Các thắng mùa

Xuân thing II= IV) có lượng bốc hơi nhỏ nhất là những thing có nhiều mưa phin và độ âm tương đối cao,

Bảng 6: Lượng bắc hơi trung bình tháng tại Hà mm)

Tháng | 1 | H|m|IW| V |vi|vn|vm| ox | x | xI | XI | Cả năm mm) |78.7|62.4|57.4|66.8| 101,9|99.4|99,9 |s4.8|81,5 |96,6|89,4|83.2| 1.002 > Mây:

Lượng mây trung bình năm chiếm 75% Tháng III u ám nhất có lượng mây cực đại,

chiếm trên 90% biu tri côn thang X trời quang đăng nhất, lượng mây trung binh chỉ

“hiểm khoảng trên 60% bau trời.

> Gió, bão:

Hướng gió thịnh hành trong mùa h là gió Nam và Đông Nam và mùa đông thường có.

gió Bắc và Đông độ gió trung bình khoảng 23 mis Thing VI, IX là những tháng có nhiều bão nhất

> Các đặc điểm thủy văn của hệ thống thoát nước Quận Hai Bà Trưng:

Hệ thống sông bao gồm hai con sông chính: Sét, Kim Ngưu Đây là hệ thống sông,

thoát nước chính của thành phố, diện tích lưu vực 10,26 km, địa hình thấp, tring, độ nhỏ Ché độ thủy văn ở đây khả phúc tạp Mưa là nguyên nhân trực tiếp mang tỉnh quyết định đến chế độ thủy văn và mức độ ngập ứng của Hà Nội và Quận Hai Bà

‘Trung, ngập ting chỉ có thể xảy ra vào mùa mưa lũ và khi có mưa

B

Ngubn cấp nước chủ yếu cho h con ông là nước mưa và nước thải do sinh hoại và sản xuất Mùa mưa, đồng chy biến động mạnh mẽ theo thời gian và không gian Khi mưa,

nước chiy rin trên các đường phố ng® xóm Hướng thot nước chính cho lưu vực Quận Hai Ba Trứng ra sông Hồng thông qua cụm công trình tram bơm dầu mối Yên Sở với

công suất giai đoạn I là 45 m3/s, giai đoạn II là 90m3/s, Đây là cụm công trình thoát

nước Hà Nội giúp tiga thoát nước của thành phố một cách chủ động trước mắt cũng như.

âu đài

1.2.2, Điều liện kình - xã hộ

> Dan số:

Khu vực dự án nằm tại Ha Nội Diện tích tự nhiên là 7536.26 km2.

Diện tích Quận Hai Bà Trung là 1026km2

Din số: 303.586 người (2019)

> Tình hình phát triển kinh tế:

Giai đoạn từ năm 2016 ~ 2020, giá trị sản xuất công nghiệp và xây dựng tăng bình quân 13,2%inim, dich vụ tăng bình quân 18%4/năm và ngày cảng cf

trong cơ cầu kinh té quận

Trong thời gian tới, quận Hai Ba Trưng si theotục day mạnh cơ cấu kinh

hướng dịch vụ - công nghiệp - nông nghiệp, tập trung phát triển sin phẩm công nghệ cao lên cạnh đó, sự phát tiễn của công nghiệp, lĩnh vực ưu tiên phát triển có chọn. lọe như sau: tự động hóa, công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu mới, tap trung vào sự phát triển của các nhóm ngành công nghiệp và sản phẩm có lợi thé, thương hiệu.

> Định hướng phát triển chung không gian của đô thị

Theo “Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội dén 2030 và tim nhìn đến 2050" ban hành theo quyết định 1259/QĐ-TTg ngày 26/7/2011, Hà Nị

tir Vanh đai 4 trở vào là trung tâm chính tr, văn hóa, dich vụ, y tẾ, giáo đục chất lượng:

e6 đô thị trung tâm

cao của cả nước

Đồ án quy hoạch phân khu đô thị HI-4 tại quận Hai Ba Trưng đề xuất tổ chức các trung tâm cô 8 công lớn nằm trên đường Vinh dai 1, Vành đai 2; nghiên cứu tổ chức

xây dựng không gian văn hỏa, tuyến phố đi bộ quanh hỗ Thién Quang, công viên “Thống Nhất

> Định hướng quy hoạch san nén

Quy hoạch san đấp nền cần phái được kết hợp chặt chẽ với quy hoạch thoát nước mưa Cốt nin đt phải được phn theo ving tiêu tự chây và ving tiêu động lực của khu vục để trình tinh trang nước ở vàng cao chảy dồn về khu vục tring Đảm bảo hướng tip

trung nước v8 cúc công trình dầu mỗi tiêu nước theo các quy hoạch tiga thoát nước đã

Đường xe ti, xe dap, đ bộ <0 "Đường khu nhà ở, ngõ phố: i<0/08

4.2.3 Quá tình hình thành và phát triển hệ: dng thoát nước quận Hai Bà Trung

Hệ thống thoát nước quận Hai Bà Trưng được hình thành cơ bản từ năm 1939, bao

sẳm các diện tích tập trung nước, các rãnh thu nước doc phổ, ga thu nước, các tuyến.

sống, hỗ, dim, a, kênh, mương, sông ngời, đập trần, cửa xả, hệ thẳng bơm tiêu Nước

mưa, nước thải tập trung vào hệ thống cổng, rãnh được lắp đặt chủ động theo các, dường phổ, ngõ, xóm sau đỏ tập trung vào các kênh, mương, sông nội tại của thành phổ và cubi cùng xã ra ông lớn

tạo và

“Từ năm 1954 đến nay nhiễu công tinh trong hệ thing thoát nước đã được c

xây dưng mới Các lưu vực thoát nước chỉnh cũng được kéo dài ra và mở rộng theo 2 trục tiêu chính: sông Kim Ngưu, sông Sét

Is

> Hệ thống cổng thoát nước

Khu vực nội thành có mật độ cổng rãnh trơng đối ao nhưng mạng lưới thoát nước ở đây đã được xây dựng từ trước năm 1954, có tuổi thọ từ 50 — 100 năm, nên đã hư

hỏng nhiều Cổng ngằm có kích thước khác nhau nhưng được quy vào hai dạng mặt cắt chính:

Loại cống trên: li cống làm bằng vật liệu bề tông cốt thép đúc sẵn với đường ánh gốm 400, 600, 700, 800, 1000, 1200, 1500, 2000 mm Trong nội thành ít xuất hiện

những tuyển cổng ngằm có đường kính lớn hơn 1200 mm,

~ Loại cống xây: là cổng có hình vuông, hình chữ nhật hoặc hình thang, e6 đỉnh cổng

là tắm đan bê ông hoặc vim gạch, thường xây lắp tại chỗ Loại cổng này

tử 0,5 —0,6 m, chiều rộng nhỏ hơn 1m.

‘Theo số liệu thống kê đến năm 1995, tổng chiều dài cống đã đạt tới 180 km và tổng diện tích lưu vực đã lên tới 77,5km2 Mật độ cổng lúc này là 23,2 ha Đặc biệt đối với

mạng lưới đường cng trong các ngõ xóm, số lượng cổng mới chỉ dat 190km/64lkm

tổng chiều dai ngõ xóm (có bé rộng lớn hơn 2m), chiếm tỷ lệ 29%, trong đỏ nếu tính

theo cống được Công ty thoát nước Hà Nội quản lý thi chiếm khoảng 11% > Hệ thống lòng din.

Hệ thông sông Sét và sông Kim Ngưu đồng vai tr quan trong trong việc thoát nước của quận Hai Bà Trưng Hiện nay, các dòng sông này đã được cải tạo dé đạt tiêu chuẩn

thiết k, cải hiện chế độ ding chảy và cảnh quan đô thị môi trường nhằm giảm thiểu

Xhả năng ngập lụt với chủ ky lập lại 10 năm Hệ thống sông có đặc điểm sau: 4 Sông Kim Newu:

Tuyến sông Kim Ngưu bắt nguồn từ hậu Ld Đúc, đón nhận nước thải của lưu vực LO

Đúc, Mai Hương, Quỳnh Lôi, Vinh Tuy và một phin huyện Thanh Trì Sông Kim

Ngưu có diện tích lưu vực 17,3Km2, dai 11,9 km, sông đã được cải tạo lát kè đá hai

bên bi sông, mặt cắt rộng trung bình 25 - 30 m, sâu 2 - 4 m, có 19 cầu đường bắc qua

sông, có khả năng thoát nước với lưu lượng 15 m3⁄s.

THình 9: Sông Kim Ngưu đoạn hạ lưu cầu Mai Động (ảnh: Lê Phan Hương Thủy)

© Sông Sức

Tuyển sông Sét bắt nguồn từ mương Trần Khát Chân qua trường Đại học Bách Khoa, cầu Đại La, nhập với sông Kim Ngưu tại điểm Giáp Nhị Một nhánh kh; của sông Sét

xuất phát từ cổng Nam Khang tiếp nhận nước thải của lưu vực Tein Bình Trọng -‘Quang Trung nhập vào mương nhánh tại Đại học Bách Khoa.

Sông Sét có diện tích lưu vực 7,1 Km’, dai 6,7 km, đã cải tạo lát đá hai bờ sông, mặt cắt rộng trung bình 3 - 4 m, có 2 edu, đường bắc qua sông, có khả nang thoát nước với lưu lượng § m’Js,

Mình 10: Sông Sét đoạn hạ lưu cầu Nguyễn An Ninh (ảnh: Lê Phan Hương Thủy)

17

> Hệ thống muong, sông:

Tổng chiều di các mương, sông hiện nay của quận Hai Bà Trưng là 7 km Cúc mương hờ này nỗi với hệ thống cổng ngằm và các ao hỗ tạo thành mang lưới thoát nước hình

chung của các hồ như sau tt cả các hồ đều có nhiễm nặng do việc xã

1g hd Nhiễu hỗ đã bị nhanh chồng do.

việc quản lý lông lo Mức nước mỗi hồ không đảm bảo cao độ mức nước tiều chuẩn cho mục đích thoát nước Bên cạnh đó một số phin diện tích hồ được chia làm nhiều phần bởi các bờ vậy tạm, gây khó khăn cho việc quản lý và vận hành thoát nước Điều

in chi trực tiếp nước thải chưa qua xử lý xu

đồ dẫn tới khả năng điều hoà của các hỗ ngày cảng giảm Đa số các hỗ không có đường đi xung quanh hổ, vì thé kh kiểm soát được việc kin chiếm lòng hỖ và việc vit rie thả tri phép xuống hồ.

Bảng 7: Dung tích hồ điều hòa

SốTT]— tend Dig sich] Hạ đều [Ziv] Dung ich chia

hay tiết (m) TM tối da (m°)

Để góp phần điều tiết đồng chủy, hệ thống 8 hỗ được tính toắn và trực iếp tham gia

vào hệ thống thoát nước chung của quận Hai Bà Trưng Tổng dung tích có khả năng

điều hòa của các hồ bằng 1.056.300 mÌ,

"Để đạt mục tiêu did hòa và tạo cảnh quan cho đô thị, mực nước trước khi mưa ở các

hd được hạ thấp ở mức +3,Sm, đáy nạo vét đến cốt +0,5m, xung quanh được kè và

làm đường quản lý.

1.2.4, Tình trạng ngập tng ở quận Hai Bà Trưng > Trước năm 2000:

Ít thoát nước của hệ thống cống tong thành phố trước năm 2000 chỉ có khả năng tiêu thoát nước của các trận mưa có tin suất lặp lại 1,0 - 1,2 năm Do vậy, hiện

trạng ngập ding và đọng nước xây ra hàng năm ở khu vực này rất nghiêm trọng gồm các phổ Giải Phóng, Minh Khai, Bà Triệu, Lê Duẫn, Phan Bội Châu, Yee Xanh, Lý

“Thường Kiệt Nguyên nhân do thiểu cổng, hệ thống cổng thoát nước chưa đồng bộ và

sự xuống cấp của hệ thống thoát nước hiện có.

> Từ năm 2000 đến nay:

“Thành phố Hà Nội đã đầu tư xây dựng và cải tạo hệ thống thoát nước giải đoạn I với tổng mức đầu tư 250 triệu USD Các công trình được xây dựng, cải tạo được đưa vào.

sử dụng đã phát huy hiệu qua, giảm mức độ va thời gian ứng ngập Các nguyên nhân gây ngập ting.

(Qua thực tổ quan trắc hiện trong ứng ngập của quận Hai Bà Trưng và của TP.Hà Nội cho thấy, mặc dà hệ thống sông được thiết k củi tạo để thoát nước với tận mưa thiết

thing cổng được cải tạo với khả năng tiêu thoát nước với trận mưa thi

ly dụng có khả năng tiêu thoát với công suất 90 mas,

nhưng vẫn đang tồn tại 3 dạng úng ngập: úng ngập cục bộ, úng ngập khu vực, úng

ngập vùng.

Mỗi dạng úng ngập có những nguyên nhân với vai trò khác nhau, ảnh hưởng khác

nhau Có thể chia làm 2 nhóm nguyên nhân chủ quan và khách quan 19

> Nguyên nhân khích quan:

-# Nguyên nhân do điều kiện địa ý, địa bình, (hủy văn

Hà Nội nằm ở trung tâm đồng bằng Bắc Bộ, nằm kep gia sông Hằng và sông Nhu, 6 dia hình tring thấp, độ dốc nhỏ, do đồ việc thoát nước tự chảy rit khó khăn Khi mực nước sông Hồng vượt báo động I (mực nước = 9,5 m) thi mực nước sông đã cao hơn bề mặt địa hình thành phố, diễu đỗ đe doa khả năng ngập lụt cho Hà Nội Trước

năm 2000, vige tiêu thoát nước cho Hà Nội hoàn toàn phụ thuộc vào sông Nhug,

nhưng sông Nhuệ đồng thời là hệ thống thủy lợi cố nhiệm vụ tiêu nước chỉnh cho cả

vùng phía Nam Hà Nội, Hà tây, Nam Hà, Nam Định nên khi mực nước tại đập ‘Thanh Liệt lớn hơn 3,5 m thì cửa đập Thanh Liệt phải đóng lại để đám bảo tiêu nước. cho hạ lưu sông Nhué, sông Day Vì vậy, Hà nội và quận Hai Ba Trang phải chịu ngập túng kéo đài

Nguyen nhân do khí lâu, thời tiết

Nhu trên đã phân tích, chế độ thủy văn của quận Hai Bà Trưng phụ thuộc chủ yêu vào

mưa trên lưu vực và nước thái trong quả trình sản xuất sinh hoạt Nước thải ảnh hưởng,

chủ yếu đến chit lượng nước và mỗi trường xung quanh, hi như không ảnh hướng đến úng ngập thành pÏ

Các trận mưa tập trung với lượng mưa hoặc cường độ mưa vượt quá khả nan; thoát nước của hệ thong là nguyên nhân chính gây ra úng ngập Các trận mưa vượt.

thiết kế thường gây ngập ting trên diện rộng, với rận mưa nhỏ hơn thiết kế nhưng với cường độ lớn đã có thé gây ứng ngập nhiều điểm trong thành phố.

> Nguyên nhân chủ quan:

-# Quá trình xây dựng và phát triển đô thị

‘Thi đô Hà Nội và quận Hai Bà Trưng được xây dựng và phát tiễn qua nhiều giai đoạn

với các quy hoạch khác nhau Việc xây dụng đô thị cao độ san nỀn chưa được quy

hoạch một cách tổng thé nên đã gây ra một trong những hậu quả là: nhiều khu vực nội

thành có địa hình tring hơn so với xung quanh, đường phố, hệ thống công trình bổ trí

20

không thuận tiện cho thoát nước nên 6 khá năng nước mưa không kịp thoát ra hệ

thống tiêu thường gay ngập king cục bộ,

Hg thống thoát nước quận Hai Bà Trưng được xây dựng chủ yếu từ thời Pháp thuộc (năm 1939), tập trùng chủ yêu ở khu vực nộ thành cũ lâm nhiệm vụ thoát nước chung (cả nước mưa, nước thải) cho đô thị theo phương thức tự chảy với qui mô 20 vạn đân.

ca ig với tiết diện nhỏ (D= 400 - 500 mm), đặt nông (cách mặt đường 2 - 3 m

thậm chí có nới 0,5 - 0,6 m), độ đốc đáy nhỏ (1 = 0.0005 - 0.0001) nên trong công bị

ling đọng nhiều bin, cát và chất thải Bản cát, nc thải bị lắng đọng nhiều không được

nao vét thường xuyên, tiệt để, các ga thu và thăm nước quá xa (50 - 60 m), bổ trí không phù hợp nên thường gây ting ngập cục bộ.

‘THIET LẬP MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TIÊU THOÁT NƯỚC CHO LƯU HAI BÀ TRƯNG

veal 2.1 Giới thiệu về mô hình SWMM.

Mô hình quản lý nước mặt SWMM của EPA là mô hình động lực học déng chảy mat do nước mưa tạo nên, đùng để mô phỏng dong chảy ở một thời điểm hoặc dòng chảy

nhiều đim (thời gian dai) cả về lượng và chất Phần mô phóng dòng chảy tu) của

SWMM đỀ cập đến sự vận chuyển đồng chảy nước mặt qua một hệ thing các ống, các

kênh, các công trình trữ hoặc điều tiết nước, các máy bơm và các công trình điều chỉnh

SWMM ra đời bit đầu từ năm 1971 và đến nay đã trả qua một số lẫn năng cấp lớn

Phiên bản mới nhất của SWMM được xuất trình bởi Phỏng Cấp thoát nước và tải

nguyên nước, Viện nghiên cúu quản lý rúi ri quốc gia, Cục Bảo vệ môi trường Hoa Ky

với sự giúp đỡ tir công ty tư vấn CMD Ine,

SSWMM tinh toán được nhi gui tình thủy lực khác nhau tạo thành ding chy, bao gồm:

- Lượng mưa biển đổi theo thời gian;

Bắc hơi trên mặt nước tinh; + Stich tụ và tan tut

~ Sự cản nước mưa tại các chỗ địa hình lõm có khả năng chứa nước; ~ Ngắm của nước mưa xuống các lớp đất chưa bão hỏa;

~ Thắm của nước ngằm xuống các tang nước ngằm;

+ Sựtrao đối giữa nước ngầm va hệ thống tiêu;

~ Chuyển động tuyển của đồng chảy trên mặt đắt và ở các hi chứa phí ty

"Ngoài việc mô hình sự hình thành và vận chuyển dòng chảy mặt, SWMM còn có khả

năng tỉnh toán được sự vận chuyển chit 6 nhiễm có iên hệ với dòng chiy mặt Các

qué trình sau đây có thể được mô hình hóa cho một số phần từ chất lượng nước do

khô trên khắp các loại đắt dung khác nhau,

+ Sự ửa tôi chất ô nhiễm từ các loại đắt dung riêng biệt trong suốt trận mưa ~ Đồng góp trự ép của sự lượng mưa rơi

~ Suy giảm sự ích tụ chất 6 nhiễm khi trời khô do hoạt động quết rửa đường ph.

- Suy giảm sự vận tải chit rửa trôi do hoạt động BMP (quản lý thực hành tốt nhí,

- Sự xâm nhập của dong chảy vệ sinh khi trời khô và dong chảy từ bên ngoài vào do

người sử dung chỉ định tại điểm nao đó trong hệ thống tiêu,

~ Chuyển động theo tuyển của phần tử chất lượng nước rên khắp hệ thống

+ Suy giảm nồng độ chất qua quá ti inh trừ nước hoặc bối cácsh xử lý trong các công.

‘qua tình tự nhiên trong các đường ông và đường kênh.

Từ khi bắt đầu được lập ra, SWMM đã được sử dụng rong hing nghìn nghiên cứu về

thoát nước thải và thoát nước mưa trên khắp thế giới Các ứng dụng dié

SWMM là

hình của

~ Thiết kế và bố trí các thành phần của hệ thống tiêu dé kiểm soát lũ.

~ Bồ tí các công trình trữ nước (điều hòa nước) vả ede thit bị của chúng ế kiểm soát ũ và bảo vệ chất lượng nước.

~ Lập bản đồ ngập lụt của các hệ thống kênh tự nhiên.

- Vach ra các phương án làm giảm hiện tượng chảy tran của mạng lưới thoát nước

hỗn hợp.

Dinh giá tác động của dng chấy vào và đồng thấm lên sự chiy trin của hệ thống

thoát nước thải

~ Tạo ra các hiệu ứng BMP để làm giảm sự tải chất 6 nhiễm khi trời mưa

2:2.Cơ sở lý thuyết

SWMM là mô hình mô phỏng các quá trình theo các bước thời gian rời rae, SWMM mô phông số lượng và chit lượng nước qua các quá trình vật lý sau:

- Đồng cháy mat (Surface Runoff)

~ Diễn toán dòng chảy (Flow routing)

= Didn toán dòng chay sóng động học (kinematic wave routing).

~ Điễn toán sing động lực (Dynamic wave routing).

+ Sự hình thành ao/viing (Surface ponding): 2.21 Tính toán lượng mica hiệu quả.

toán lượng mưa hiệu quả được thực hiện bằng phương pháp khẩu trừ tổn thất „ điền tring, bốc hoi từ bề mặt đất, điền tring, và do thắm,

PEF (t) = N (0= VP (t)—F (0= W(t) (2.2) Trong dé: PEF: Lượng mưa hiệu qui (mm).

N Lượng mưa (mm).

Ps Long bốc hơi bé mặt (mm)

E : Lượng thắm vào trong đất (mm).

WO) : Luong tnt bŠ mặt tổn hắt điễn rng (mm),

© :Thồigian

Lượng mưu : được đưa vào mô hình bằng giá trị lượng mưa hoặc cường độ mưa theo thời đoạn.

Luong bốc hơi bề mặt : lượng bốc hơi bé mặt được người sử dụng nhập vào mô hình,

có thể được tính theo phương pháp sau

- Phương pháp cân bằng năng lượng:

24

Trong đố E, - :Lượngbốc hoi (mmingiy)

us Tée độ gió (ms) đo chiều eao 72 (em).

Ry: BO dm tương đối (9),

2.2.2 Tính toán t lượng th

“Thắm là quả tình có tin quyết dịnh cho hệ thống đt thoáng khí, Đ tinh toán đồng chiy đạt độ chính xác và phủ hợp với các quy luật vật lý, đã có nhiều mô hình thắm được xây

cdựng Trong mô hình SWMM có 2 phương pháp để lựa chọn:

> Phương pháp mô hình thấm HORTON (1940) : là mô hình thắm 1 giai đoạn

Horton nhận xét ving quá trình thbắt đầu từ một tốc độ thắm £0 không đôi nào đồ, sau đó giảm dần theo quan hệ số mũ cho đến khi dat tới một fo MOtrị không đ

kình thắm Horton được áp dụng cho để tinh cho trận mưa 1 định và dạng đường cong

mưa biến đổi không lớn.

fp=fz + Ứa~ƒ+)e

Trong đồ:

f (mms): Cường độ thắm vio đất

f (mms): Cường đột

fo (mms): Cường độ thắm lớn nhất tai thời điểm ban đầu tại thời điểm bão hòa,

t@) “Thời gian tính từ lúc bắt đầu trận mưa rơi.

K(T-1}: Ming sé chiếtgiàmtốc độ thắm (decay const

Cac thông số f5, fo, k hoàn toàn xác định đường cong thấm fp và được người sử dung

đưa vào tính toán.

rong đó: Wx: BS siu thắm ban đầu

Pe Đôsâu mưnhiệu quả

Trong dé: K: DS din thay Ive

Y:— Cộtnước mao dẫn.

A0: ‘Thay đổi hàm lượng ẩm.

F: Độsäuthấm tich lay f “Tốc độ thắm.

2.2.3 Mô hình hồ chica phi tuyén (SWMM):

Trong mô hình này, mỗi tiểu lưu vực được xem như là một hồ chứa phi tuyển Quá

trình tính toán dng chủy mặt được dựa trên phương nh liên tục và công thức thực nghiệm Manning-Strickler như sau:

Q Lưu lượng chảy ra khỏi tiểu lưu vục; B: Chiề su rộng tiểu lưu vực;

y:_ Chiều sâu dong chảy mặt,

ye Cl mặt lưu vực;1 sâu lớp nước trữ trên

Cac He số đổi đơn vị, Car 1 đối với hệ đơn vị m

m:— Hệ số nhắm Manning

2.2.4 Xây dựng mô hình SWMM cho lưu vực quận Hai Bà Trưng

Khi sử dụng SWMM để mô phóng dòng chảy mặt cho vùng nghiên cứu, cần tiến hành

theo các bước cơ bản sau đây:

1 Khai báo một tập hop mặc định các lựa chọn và các thuộc tỉnh của đối tượng để sử dung,

2 Vẽ một sơ đồ biểu diễn các thành phần vật lý của các mạng lưới thoát nước của

vùng nghiên cứu.

3 Soạn thảo cúc thuộc tính của các đối tượng ấu thành hệ thông

4, Chay mồ phòng

5 Xem xét kết quả

6, Hiệu chính các thông số đầu vào và mô phỏng lại (nếu cần).

2.2.5 Khai báo các thông sb mặc định và các tay chọn (Project Defaults):

Khai báo các kỹ hiệu cho từng đối tượng:

Ranta oy Tram do mua

Stennett Le 2 Tiểu lưu vực

Hình 12: Khai báo các giá trị mặc định cho tiểu lưu vực

Khai báo các giá tri mặc định cho nút, đường dẫn

“2 Điện ch haa vực (la)

- BÉ rộng lợi vac m)

3ÿ đốc rane làm,

De lệ điện ich không thấm

DH số nhóm Moning của phần không

sec ai Thẩm & vòng thẩm

a) Lng ms lh rên ving không

— em nấm

“.— -3 Lượng ước trữ lợi tên vàng thấm

—¬ - Phin hoàn won Mông thm

Mình 13: Khai báo các giá trị mặc định cho nút, đường dẫn.

29

Khai báo Map Option ( View / Map Options ) hoặc kích chuột phải tại hộp thoại Study AteaMạp —> Options.

Khai báo ký hiệu tiểu lưu vực > Khai báo biểu tượng nút >

Ký hiệu biểu tượng đường ống > |

Ký hiệu nhân > = Cheeta ve ThE hiện các enn Code

‘Tag hiện kỹ hiệu ống > se

Logi mài tên > Pmt

Mau nên > cua

Hình 14: Khai báo c¿ trị mặc định cho Map Option

2.2.6, Lập bản dé hệ thẳng tiêu lưu vực nghiên cứu

~ Nghiên cứu qui hoạch thoát nước Hà Nội của JICA (Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật

Ban) do công ty NIPPON KOEI được giao thực hiện (1994-1995

~ Quy hoạch tổng thể xây dựng thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050

và quyết định số 1259 / QĐ-TTG ngày 26/7/2011 phê duyệt của Thủ Tưởng Chính Phú.

- Kế hoạch thoát nước tổng thể của Hà Nội đến năm 2030, tằm nhìn đến nam 2050 và

quyết định số 725 / QĐ-TTG ngày 2013/10/05 Thủ Tướng Chính Phủ.

~ Ban ồ hiện trạng san nền thoật mốc thải, nước mưa, ch thả ấn-Bộ Xây Dựng

30

~ Bản đồ nền khu vực nội thành Hà Nội 1:2 000 (2005)- Bộ Xây Dựng

~ Bản đồ sir dụng đất thành phố Hà Nội 1:10000 (2005)-Bộ Xây dựng

~ Bin đồ hành chính (1:50 000), (I:10 000); Bản đồ di hình thành phố

000) - Bộ Tải Nguyên Mỗi Trường

‘Tai liệu sử dụng đắt

“Tai liga sử dụng đắt được lẾytừ bản điề chỉnh gui hoạch Thủ đô Hà Nội đến năm 2020

‘Tai liệu đặc trưng của hệ thong thoát nước quận Hai Bà Trưng.

~ Các bản để của hệ thông thoát nước trong nội thành Hà Nội - Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội

~ Thoát nước quy hoạch Hà Nội đến năm 2030, tằm nhìn năm 2050 (năm 2012), Bộ Xây Dựng - khảo st va ghi lại hign trang các hồ chứa nước Hà Nội

~ Mat cắt ngang của sông Tô Lịch, sông Sét, sông Lit, sông Kim Ngưu ~ Công ty ‘TNHH MTV Thoát nước Hà Nội.

~ Bản vẽ mạng lưới các hồ ga, cổng, cổng thoát nước ~ Công ty TNHH MTV Thoát

nước Hà Nội.

~ Dữ liệu mưa trạm Láng của trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc Gia.

- Dữ liệu mưa 2016 - Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội

Di liệu các điểm ngập lụt - Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội

2.2.7 Ve sơ đồ lưu vực và mạng lưới công trình thoát nước

'Các bước để gần hình nền của mạng lưới thoát nước theo trình tự sau: View => Back ‘drop + Load — Backdrop Image File [tên file ảnh] — Open.

31

Hình 15: Phạm vi lưu vực thoát nước Quận Hai Bà Trưng

C6 thể nhập 1 sơ đồ dang File hay tạo sơ đồ biểu diễn (trong để ải này là tạo sơ đồ

biểu điễn hoàn toàn mới ).

Để xóa File mặt bằng đô thị vừa dẫn ta vào View > Backdrop ~› Unload Dùng các biểu trong của lưu vực, cổng, nit Mô phỏng mặt bằng khu vực

32