Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước: Xây dựng mô hình lưu vực thích hợp cho hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa-Lò Gốm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-NGUYỄN THẢO HIỀN

XÂY DỰNG MÔ HÌNH LƯU VỰC THÍCH HỢP CHOHỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ

VIỆT NAM, ÁP DỤNG CHO LƯU VỰCTÂN HÓA LÒ GỐM

BUILDING AN APPRORIATE BASIN MODEL FORTHE URBAN DRAINAGE SYSTEM OF VIETNAM.

APPLIDE TO TAN HOA LO GOM BASIN

Chuyên ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nướcMã số ngành: 8580212

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2024

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn: PGS TS Lê Song GiangCán bộ chấm nhận xét 1: TS Lê Đình Hồng

5 TS Nguyễn Quang Trưởng - Ủy viên

KỸ THUẬT XÂY DỰNG

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên:NGUYỄN THẢO HIỀN MSHV: 2170774Ngày, tháng, năm sinh: 27/10/1996 Nơi sinh: Phú YênChuyên ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước Mã số: 8580212

I.TÊN ĐỀ TÀI: Xây dựng mô hình lưu vực thích hợp cho hệ thống thoátnước đô thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa LòGốm

(Building an approriate basin model for the urban drainagesystem of Vietnam applide to Tan Hoa Lo Gom basin)II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Nhiệm vụ: Xây dựng mô hình thủy văn lưu vực đô thị tính toán dòng chảy tụ có xét

đến các cống nhỏ, thích hợp cho kiểu đô thị Việt Nam và đánh giá khảnăng áp dụng thực tế thông qua bài toán thoát nước lưu vực Tân Hóa -Lò Gốm.

Nội dung: (1) Thu thập và xử lý tài liệu, dữ liệu;

(2) Thiết lập mô hình hệ thống thoát nước lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm;(3) Thiết lập mô hình chi tiết hệ thống thoát nước lưu vực Tân Hóa - Lò

Gốm (mô hình đối chứng);

(4) Đánh giá khả năng mô phỏng của mô hình thủy văn lưu vực đô thị.

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Lê Song Giang

LỜI CÁM ƠN

Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật Tài nguyên nước nằm trong hệ thống bài luận cuốikhóa nhằm trang bị cho học viên cao học khả năng tự nghiên cứu, biết cách giảiquyết những vấn đề cụ thể đặt ra trong thực tế xây dựng Đó là trách nhiệm và niềmtự hào của mỗi học viên cao học.

Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi đãnhận được nhiều sự giúp đỡ từ tập thể và các cá nhân Tôi xin ghi nhận và tỏ lòngbiết ơn đến tập thể và các cá nhân đã dành cho tôi sự giúp đỡ quý báu đó.

Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Song Giang.Thầy đã đưa ra gợi ý đầu tiên để hình thành nên ý tưởng của đề tài, góp ý cho tôi rấtnhiều về cách nhận định đúng đắn trong những vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cậnnghiên cứu hiệu quả Bên cạnh đó, luận văn của tôi đã được hoàn thành tốt nhờ cósự hỗ trợ từ đề tài mã số KC/4.0-09/19-25 của PGS.TS Lê Song Giang làm chủnhiệm đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Bộ môn Kỹ thuật Tài nguyên nước,trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM đã truyền dạy những kiếnthức quý giá cho tôi, đó cũng là những kiến thức không thể thiếu trên con đườngnghiên cứu khoa học và sự nghiệp của tôi sau này.

Luận văn thạc sĩ đã hoàn thành trong thời gian quy định với sự nỗ lực củabản thân, tuy nhiên không thể không có những thiếu sót Kính mong quý Thầy Côchỉ dẫn thêm để tôi bổ sung những kiến thức và hoàn thiện bản thân mình hơn.

Xin trân trọng cảm ơn.

Tp HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2024

Nguyễn Thảo Hiền

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế lớn, nhưng trong suốt thời gianqua, vào giai đoạn mùa mưa, ở Thành phố nhiều nơi lại “biến thành sông”, có hàngchục điểm ngập lụt nặng Tuy nhiên các giải pháp nhằm giảm ngập trên thực tếchưa đáp ứng được các yêu cầu cấp thiết và hiệu quả đem lại chưa cao.

Để xác định được các nguyên nhân gây ra ngập, nghiên cứu hướng đến cácyếu tố khí tượng – thủy văn và hệ thống thủy lợi trên địa bàn thành phố và nâng caoứng dụng mô hình toán trong nghiên cứu khoa học đối với đời sống thực tiễn.Nghiên cứu “Xây dựng mô hình lưu vực thích hợp cho hệ thống thoát nước đôthị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm” chính là nguyên do

nghiên cứu được hình thành Tức là tìm hiểu cốt lỗi trong vận hành một mô hìnhtoán và nghiên cứu những tác động khi điều kiện khí tượng - thủy văn thay đổi thấtthường, gây ngập đô thị.

Mục tiêu nghiên cứu luận văn là xây dựng mô hình thoát nước đô thị lưu vựcTân Hóa - Lò Gốm: tích hợp mô hình cống và mô hình lưu vực đô thị, nhằm đánhgiá tính hiệu quả giữa mô hình mới và mô hình theo phương pháp truyền thống (còngọi là mô hình đối chứng) Từ đó có thể nâng cao tính ứng dụng với những lưu vựccó quy mô rộng hơn, mang lại một công cụ hữu ích trong phân tích, đánh giá tìnhtrạng ngập lụt, xác định những thiệt hại do ngập gây ra và là công cụ phục vụ dựbáo nguy cơ, rủi ro ngập trong tương lai.

Đề tài “Xây dựng mô hình lưu vực thích hợp cho hệ thống thoát nước đôthị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm” trình bày khái quát các

vấn đề liên quan đến nghiên cứu, tầm ảnh hưởng và sự phổ biến của nghiên cứu đốivới lĩnh vực khoa học và tính ứng dụng cao trong thực tế.

Ho Chi Minh City is a major economic center, but during the past time,during the rainy season, many places in the city "turned into rivers", with dozens ofseverely flooded spots However, solutions to reduce flooding in reality do not meeturgent requirements and the effectiveness is not high.

To determine the causes of flooding, research focuses on meteorological hydrological factors and irrigation systems in the city and improves the applicationof mathematical models in scientific research on life Practice The study "Buildingan appropriate basin model for the urban drainage system of Vietnam.Applied to Tan HoaLo Gom basin" is the reason the study was formed That is,

-learn the basics of operating a mathematical model and study the effects whenmeteorological and hydrological conditions change erratically, causing urbanflooding.

The goal of the thesis research is to build an urban drainage model in the TanHoa - Lo Gom basin: integrating the sewer model and the urban basin model, toevaluate the effectiveness between the new model and the following model.Traditional method (also known as control model) From there, it is possible toimprove the applicability to larger-scale basins, providing a useful tool in analyzingand assessing flood conditions, determining the damage caused by floods and beinga tool to serve to predict flood risks and risks in the future.

The topic "Building an appropriate basin model for the urban drainagesystem of Vietnam Applied to Tan HoaLo Gom basin" presents an overview of

issues related to research, influence and development Popularity of research in thescientific field and high applicability in practice.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sựhướng dẫn của Thầy PGS.TS Lê Song Giang.

Các kết quả trong luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở cácnghiên cứu khác.

Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình.

Tp HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2024

Nguyễn Thảo Hiền

1.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới 5

1.2.2 Các nghiên cứu kết hợp của tác giả trong và ngoài nước về ngập lụt 6

1.2.3 Các nghiên cứu của tác giả trong nước 7

1.2.4 Những vấn đề còn tồn tại 9

1.3 Mục tiêu và nội dung cụ thể 11

1.3.1 Mục tiêu chung 11

1.3.2 Nội dung cụ thể 11

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 13

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 13

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 13

1.5 Ý nghĩa khoa học của luận văn 13

1.5.1 Tính mới của luận văn 13

1.5.2 Ý nghĩa khoa học của luận văn 14

1.5.3 Ý nghĩa thực tiễn 14

1.6 Tổng quan phương pháp nghiên cứu 14

1.6.1 Phương pháp thu thập, xử lý và biên tập cơ sở dữ liệu 14

1.6.2 Phương pháp mô hình toán 15

1.6.3 Phương pháp xây dựng bản đồ ngập 16

1.6.4 Các phương pháp khác 16

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU TÂN HÓA - LÒ GỐM 172.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 17

2.1.1 Vị trí địa lý 17

2.1.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 18

2.2 Hiện trạng ngập lụt tại lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm 22

2.2.1 Tình hình ngập lụt tại TP.HCM 22

2.2.2 Hiện trạng ngập lụt tại lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm 26

2.3 Nguyên nhân ngập 27

2.4 Một số dự án chống ngập hiện nay 28

2.4.1 Quy hoạch tổng thể thoát nước thành phố đến 2020 28

2.4.2 Quy hoạch thủy lợi chống ngập úng khu vực Thành phố 29

CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 31

3.1 Giới thiệu 31

3.2 Mô hình 1D cho mạng sông, kênh (mô hình 1D) 32

Điều kiện biên 33

3.3 Mô hình 1D cho dòng chảy trong cống và trên đường (mô hình 1Dc) 33

3.4 Mô hình chảy tụ (mô hình lưu vực kiểu cũ) 35

3.5 Mô hình dòng chảy hai chiều (mô hình 2D) 37

4.1 Thiết lập mô hình hệ thống thoát nước lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm theophương pháp mới 43

4.2.1 Mô hình cống 1D/1Dc chi tiết 49

4.2.2 Mô hình lưu vực (mưa - dòng chảy) kiểu truyền thống 50

4.2.3 Liên kết mô hình con 50

4.3 Cơ sở dữ liệu tính toán 52

CHƯƠNG 5 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MÔ PHỎNG CỦA HAI PHƯƠNG PHÁPTÍNH TOÁN CHO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ LƯU VỰC TÂN HÓA -LÒ GỐM 54

5.1 Hiệu chỉnh - Kiểm định mô hình 54

5.1.1 Mô hình đối chứng 54

5.1.2 Mô hình lưu vực mới 58

5.2 Xác định bộ thông số của hai mô hình lưu vực đô thị 60

5.3 Đánh giá khả năng sử dụng mô hình lưu vực đô thị thay cho mô hình chi tiếthệ thống cống 60

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62

6.1 Kết luận 62

6.2 Kiến nghị 62

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 67

Hình 2.5 Phân vùng thoát nước mưa của Quy hoạch 752 29

Hình 3.1 Sơ đồ nút sông, kênh 32

Hình 3.2 Ba trạng thái chảy trong cống - đường 34

Hình 3.3 Mô hình dòng chảy mặt 36

Hình 3.4 Sơ đồ một siêu nút kết nối nô hình 1D với 2D 40

Hình 3.5 Sơ đồ liên kết 1D-2D bằng dòng tràn 41

Hình 3.6 Sơ đồ lưới tính lưu vực 42

Hình 4.1 Hệ thống thoát nước lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm trong nghiên cứu 44

Hình 4.2 Thiết lập thông số cống trong phần mềm F28 45

Hình 4.3 Lưới tính mô hình lưu vực 46

Hình 4.4 Lưới tính 2D được hợp thành từ các phần tử tứ giác 47

Hình 4.5 Cao độ địa hình trong miền tính 2D 47

Hình 4.6 Lưới tính mô hình tích hợp hệ thống thoát nước lưu vực THLG 48

Hình 4.7 Hệ thống thoát nước chi tiết lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm trong nghiên cứu 49

Hình 4.8 Lưới liên kết mô hình con trong mỗi tiểu lưu vực và nhánh cống (tiểu lưuvực có dạng phân giác, nhánh cống màu xám và lưới liên kết màu xanh)50Hình 4.9 Lưu lượng hồ Trị An 52

Hình 4.10 Lưu lượng hồ Phước Hòa 53

Hình 5.1 Đồ thị biểu diễn độ sâu ngập và thời điểm bắt đầu ngập -thời điểm nướcrút tại 2 vị trí đo 56

Hình 5.2 Kết quả tính ngập trên đường An Dương Vương và Phan Anh tại thờiđiểm đỉnh ngập (Đơn vị thang màu: mét) 57

Hình 5.3 Kết quả tính ngập trên đường An Dương Vương và Phan Anh tại thờiđiểm đỉnh ngập (Đơn vị thang màu: mét) 59

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 4.1 Vị trí các cửa xả lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm 51Bảng 4.2 Các trận mưa 52Bảng 5.1 Các điểm ngập thực tế tại lưu vực kênh Tân Hóa - Lò Gốm trận mưa ngày6/8/2020 54Bảng 5.2 Thống kê một vài tuyến đường xảy ra ngập trong trận mưa ngày 6/8/2020

58Bảng 5.3 Bộ thông số hai mô hình thoát nước đô thị 60

Qdvà Qc Lưu lượng chảy trên đường và cống

Qdi+1/2và Qci+1/2 Lưu lượng trong cống và trên mặt đường tại vị trí 2 hố ga i vài+1

Qh Lưu lượng chảy qua miệng hố ga

q Lưu lượng nhập lưu trên 1 đơn vị chiều dài

A Diện tích mặt cắt ngang ướt

Advà Ac Diện tích mặt cắt ngang của đường và cống

Adi+1/2và Aci+1/2 Diện tích mặt cắt ngang trong cống và trên mặt đường tại vị trígiữa 2 hố ga i và i+1

B Bề rộng mặt thoáng

K Module lưu lượng

Kdvà Kc Module lưu lượng của đường và cống

( , xy) Hai thành phần của ứng suất tiếp trên mặt do gió

U Vector vận tốc trung bình chiều sâu

TH-LG Tân Hóa – Lò Gốm

KTTV Khí tượng thủy văn

GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý)

BĐKH Biến đổi khí hậu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Đặt vấn đề

Ngập úng đô thị là vấn đề ngày càng được nhiều người quan tâm Ngập úngảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất, sinh hoạt và đời sống hằng ngày của ngườidân, làm hư hại các công trình xây dựng, phá hủy các công trình hạ tầng kỹ thuật,làm ngưng trệ giao thông, gây ô nhiễm môi trường.

Ngập úng đã và đang diễn ra tại các đô thị vùng đồng bằng, duyên hải venbiển đến các đô thị vùng trung du miền núi và cao nguyên Các nguyên nhân cơ bảngây nên tình trạng ngập úng hiện nay có thể kể đến là:

- Điều kiện tự nhiên, đặc điểm khí tượng - thủy văn (KTTV): (1) do triềucường: mực nước sông dâng cao, gây khó khăn trong việc tiêu thoát nước, đặc biệtlà đối với vùng trũng, đất thấp; (2) do mưa: lượng mưa ngày càng gia tăng và cócường độ lớn, thời gian mưa kéo dài, có những trường hợp vượt cường độ thiết kếcủa hệ thống thoát nước; (3) do lũ: lũ trực tiếp từ các sông thượng nguồn hoặc việcxả lũ từ công trình thủy điện, thủy lợi, hồ tưới tiêu trên các lưu vực sông, gây nguyhiểm hơn khi xảy ra đồng thời với mưa to và triều cường.

- Năng lực tiêu thoát nước của hệ thống thoát nước (HTTN): hệ thống chưahoàn chỉnh, còn nhiều hạn chế, không được quy hoạch đầu tư đạt yêu cầu, hoặc hệthống đã cũ, hư hỏng, không được duy tu, bảo dưỡng thường xuyên Đồng thời rácthải, bùn cát, trầm tích lắng đọng ở cửa cống hoặc trong cống gây ra khó khăn trongviệc tiêu thoát nước khi có mưa lớn kéo dài.

- Quy hoạch, quản lý phát triển đô thị: những năm gần đây, quá trình đô thịhóa diễn ra với tốc độ khá cao, đặc biệt đối với thành phố đã và đang trong quá trìnhphát triển mạnh - thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) Kèm theo đó là hiện tượngkhí hậu thay đổi thất thường Trong đó có những thách thức đáng chú ý như hiệnnay thành phố thường xuyên bị ngập, trường hợp mực nước biển dâng sẽ tiếp tụctác động mạnh mẽ Mưa lớn và thiếu hồ lưu trữ nước, hệ thống thoát nước chưa đápứng,…cũng là các nguyên nhân dẫn đến ngập Chính vì vậy, việc đô thị hóa thiếu

kiểm soát, phát triển đô thị và phát triển cơ sở hạ tầng (CSHT) không đồng bộ,không thực sự phù hợp với đặc điểm từng vùng là những nguyên nhân trực tiếpkhiến tình trạng ngập lụt đô thị càng nghiêm trọng.

Ngập lụt bắt đầu trở thành vấn nạn của TP.HCM từ cách nay khoảng 20năm Ngập xảy ra ở cả khu vực nông thôn lẫn khu vực đô thị, trong đó ngập tại cáckhu vực đô thị diễn ra gay gắt và gây thiệt hại đáng kể.

Qua mỗi năm số điểm ngập ngày càng tăng và diện tích ngập cũng tăngtheo Năm 2008, là thời kỳ đỉnh điểm khi mà số điểm ngập lên tới 126 điểm; lúcnày, Thành phố bắt đầu khởi động chương trình chống ngập trên toàn địa bàn Tớinăm 2015, số điểm ngập chỉ còn 23 điểm Tuy nhiên sang tới năm 2016, số điểmtăng vọt trở lại và các vùng ngập đã được xóa nay tái ngập Đặc biệt những trậnmưa trên 100mm gây ngập kéo dài ở các khu vực trũng thấp.

Theo Trung tâm điều hành chương trình chống ngập nước TP.HCM, trongnhững tháng mùa mưa năm 2018, cứ vài tuần lại xảy ra một vụ ngập nước do mưavới nhiều mức độ nghiêm trọng khác nhau Một trong 2 trận mưa lớn nhất trongnăm 2018 là trận mưa vào chiều ngày 19/5 gây ngập 32 tuyến đường Tuyến đườngPhan Huy Ích, quận Tân Bình có điểm ngập đến ngực người lớn làm giao thông bịtê liệt Một số tuyến đường khác, 5 tiếng sau khi hết mưa, nước vẫn chưa rút, gâykhó khăn cho giao thông, sinh hoạt của người dân Trong khi các kế hoạch chốngngập vẫn còn đang tiếp tục bàn thảo thì trận “siêu mưa” lớn nhất trong lịch sử diễnra chiều 25/11/2018 đã phá vỡ mọi kỷ lục Số liệu quan trắc trên địa bàn quận 1 chothấy chỉ trong vòng 90 phút vũ lượng đã đạt 204 mm, khiến cho 59 tuyến đường bịngập nặng, trên thực tế gần như toàn bộ thành phố bị tê liệt vì ngập Một số khuvực bị ngập nặng như Thảo Điền (quận 2), Hiệp Bình Chánh (quận Thủ Đức),phường 15 (quận Tân Bình), phường Đông Hưng Thuận (quận 12),…phải dùngđến bè, máng để đi lại Hai ngày sau trận mưa, nước vẫn chưa rút hết ở những khuvực bị ngập.

Chiều ngày 29/06/2023, cơn mưa như trút nước ở nhiều nơi tại TP.HCM vàkéo dài hơn một tiếng đồng hồ khiến nhiều tuyến đường ngập lênh láng Các điểm

ngập như Nguyễn Văn Khối và các tuyến đường xung quanh công viên Làng Hoa(quận Gò Vấp), đường Thảo Điền, Quốc Hương (TP.Thủ Đức), Hồ Học Lãm, TênLửa (quận Bình Tân), khu vực công viên Lê Thị Riêng (quận 10) lại lênh láng nhưsông Hay cơn mưa đầu tháng 10 kèm triều cường khiến hàng loạt tuyến đường tạicác quận 7,8, TP.Thủ Đức và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè xảy ra tình trạng ngậpkhiến các phương tiện di chuyển khó khăn trên đường Cơn mưa xuất hiện khoảng15 giờ, mưa bắt đầu nặng hạt và kéo dài hơn 18 giờ mới ngớt Cũng tại thời điểm đó,mức triều tại trạm đo Nhà Bè sông Đồng Điền đạt 1,66m, trạm Phú An sông SàiGòn đạt 1,64m, cả hai trạm này đều vượt mức báo động 3.

Nhằm hướng đến mục tiêu đô thị thông minh, TP.HCM nhất thiết cần thựchiện quản lý tốt công tác quy hoạch, xây dựng phát triển đô thị Vấn đề đặt ra là làmthế nào để cung cấp hiệu quả nhất các dịch vụ hạ tầng kỹ thuật phục vụ đô thị, nângcao chất lượng sống của người dân; sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên về đất đai vàgiảm thiểu tác động bất lợi về môi trường và một trong các trọng tâm cần giải quyếtlà ngập lụt đô thị Thực hiện điều này cần thiết phải ứng dụng một bộ công cụ hỗ trợ,mô hình toán chính là công cụ trợ giúp hữu ích, giúp thực hiện mô phỏng dòng chảyvới các kịch bản khác nhau để từ đó cho phép đánh giá được khả năng của hệ thốngtiêu thoát trước các tình huống gây ngập.

Tuy nhiên hiện nay, các nghiên cứu đã và đang thực hiện chưa thật sự phùhợp với kiểu đô thị Việt Nam Đặc điểm của đô thị Việt Nam là sự hiện diện củamột hệ thống chằng chịt các con hẻm cùng với các cống kích thước nhỏ bên dướimà việc đưa các cống này vào mô hình vẫn chưa được nhắc đến Trong khi đó cũngchưa có mô hình thủy văn tính toán dòng chảy tụ nào quan tâm tới sự hiện diện củahệ thống cống và hẻm nhỏ này.

Thực tế cống, đường, ngõ hẻm là các phần tử dẫn nước quan trọng trong hệthống thoát nước đô thị Điểm đặc biệt ở các đô thị Việt Nam là số lượng các ngõ,hẻm nhỏ rất dày đặc, điều này khiến cho bài toán tiêu thoát nước đô thị trở nênkhó khăn.

Đáp ứng nhu cầu thực tiễn trên, đề tài “Xây dựng mô hình lưu vực thíchhợp cho hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa -Lò Gốm” sẽ được thực hiện với mục tiêu là phát triển một mô hình thủy văn cho

phép xét tới sự hiện diện của hệ thống cống và hẻm nhỏ Đồng thời nghiên cứucũng đưa ra hai hướng giải quyết trong bài toán ngập lụt đô thị cho lưu vực TânHóa - Lò Gốm Phương pháp thứ nhất, ứng dụng bộ mô hình thủy văn lưu vực tínhtoán dòng chảy tụ có sự hiện diện của hệ thống cống và hẻm nhỏ Phương pháp thứhai, sử dụng địa hình 2D mô phỏng dòng chảy tràn trên bề mặt khi xảy ra ngập lụttrên các tuyến đường và khu vực dân cư thay cho mô hình thủy văn lưu vực Từ đóso sánh hiệu quả của hai phương án này để có thể ứng dụng cho những bài toánkhác nhau trong thực tế và mang ý nghĩa khoa học.

Tại lưu vực thí điểm nghiên cứu Tân Hóa - Lò Gốm, mỗi lần có mưa hay triềucường, tại các tuyến đường lớn ở quận Tân Bình như Đồng Đen, Âu Cơ, ThoạiNgọc Hầu, Lũy Bán Bích và hàng chục tuyến đường trong khu dân cư Bàu Cát,đường cũng như hẻm tràn ngập nước, nhiều nơi ngập rất sâu Khu vực vòng xoayAn Lạc (quận Bình Tân), khu dân cư Bình Phú (quận 6), vòng xoay Cây Gõ (quận11), ngã tư 3 Tháng 2 và Lê Hồng Phong (quận 10), Phạm Thế Hiển (quận 8)…nước ngập gần nửa bánh xe máy Nước tràn vào nhà dân, nhiều nhà phải trang bịmáy bơm để bơm nước ra ngoài Người dân sống dọc bên bờ kênh Nước Đen, kênhTân Hóa - Lò Gốm là rác ngập trong dòng nước đen kịt và bốc mùi hôi thối, ônhiễm trầm trọng Mùa mưa hay khi triều cường, nhiều khu dân cư dọc theo 2 tuyếnkênh này hầm hập bốc lên mùi nồng nặc của hóa chất từ các cơ sở dệt nhuộm Thờiđiểm đó, toàn bộ tuyến kênh này đầy rác, nước lưu thông rất yếu Dòng nước đenkịt, nhà sàn cơi nới, lấn chiếm rạch mọc lô nhô, mất trật tự, người dân còn vô tư xảrác và nước thải xuống rạch Trong khi đó, tuyến kênh này là hệ thống thoát nướcchính cho toàn bộ lưu vực Bắc Tàu Hủ và Tân Hóa - Lò Gốm, bao gồm các quận 5,6, 11, Tân Phú, Bình Tân.

Vì lý do trên, đề tài được lựa chọn và thực hiện cho nghiên cứu Luận vănThạc sĩ.

1.2 Tình hình nghiên cứu

1.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Ngập đô thị đang là vấn đề quan tâm không chỉ riêng đối với các nhà quản lýtrong quy hoạch mà còn được chú trọng trong nhiều nghiên cứu khoa học trên thếgiới.

Bài báo nghiên cứu tiềm năng và hạn chế của mô hình 1D về ngập lụt đô thịcủa Ole Mark và các cộng sự (2004) Mô phỏng sự tương tác dòng chảy trên lưuvực, trong hệ thống cống (kênh hở) và các khu vực tồn đọng nước Các kết quả từmô hình hóa được trình bày dưới dạng bản đồ số từ công cụ GIS Trong nghiên cứuchỉ ra, tình trạng ngập lụt xuất phát từ mưa lớn cục bộ, thời gian kéo dài, từ đó ướctính chi phí thiệt hại do lũ lụt [1].

Nghiên cứu so sánh các mô hình thủy lực 1D/1D và 1D/2D (cống/bề mặt)cho mô phỏng lũ lụt đô thị của Jorge Leandro (2009) Phương pháp được áp dụngđể thiết lập các mô hình phác thảo 1D/1D để so sánh, kiểm chứng kết quả mô hình1D/2D Kết quả dòng chảy bề mặt làm rõ những hạn chế của mô hình 1D/1D và chỉra rằng, các yếu tố liên kết cống/bề mặt và bao gồm các hố ga ảo là những yếu tốchính để thiết lập mô hình chính xác hơn, cho thấy dòng chảy tràn trên bề mặt đượcmô phỏng hóa tốt hơn bằng mô hình 2D [2].

Trong khuôn khổ công việc nghiên cứu, mô hình cống thoát nước SWMM vàmô hình hai chiều (2D) được phát triển, kết hợp để mô phỏng sự tương tác giữa hệthống cống rãnh và vùng ngập lụt đô thị Giải pháp của mô hình 2D là dựa trênphương trình nước nông tự do Sự tương tác tương thích giữa hai mô hình hai chiềuvà các cửa xả cho thấy sự khác biệt mực nước giữa dòng chảy trong mạng lưới hệthống cống rãnh và dòng chảy trên mặt đất Các mô hình đã được thử nghiệm trênmột nghiên cứu trường hợp giả định và một nghiên cứu trường hợp thực tế đượcthực hiện bởi Solomon Dagnachew Seyoum và cộng sự (2012) [3].

Huabing Huang và cộng sự (2018) nghiên cứu tập trung vào mô hình hóa vàphân tích lũ lụt đô thị trong các lưu vực nhỏ bằng mô hình không gian - thời gian sử

dụng chuỗi số liệu 2009 - 2015 ở khu vực Trung tâm Quảng Châu, Trung Quốc.Nhằm thể hiện mối tương quan giữa lượng mưa và bề mặt không thấm nước - lũ lụtđô thị - cải thiện hệ thống thoát nước [4].

Dự báo tình hình ngập lụt của Bartosz Szelag và cộng sự (2022) trình bàymột phương pháp để phân tích ảnh hưởng của đô thị hóa bằng mô hình toán vàphương pháp hồi quy tuyến tính nhằm dự đoán mức độ lũ lụt có thể xảy ra trongthời kỳ mưa lớn Nghiên cứu chứng minh rằng giải pháp giả định cho phép pháttriển các hệ thống cảnh báo sớm bằng cách mô hình hóa sự xuất hiện của mưa và lũlụt trong một lưu vực nhất định Những dự báo này có tính toán đến khả năng quyhoạch đô thị trong tương lai [5].

1.2.2 Các nghiên cứu kết hợp của tác giả trong và ngoài nước về ngập lụt

Tác giả H.T.L.Hương và A.Pathirana (2013), nghiên cứu đánh giá sự pháttriển đô thị làm tăng nguy cơ lũ lụt ở các thành phố do những thay đổi cục bộ trongđiều kiện khí tượng thủy văn làm tăng nguy cơ lũ lụt, cũng như mức độ đô thị hóalàm tăng tính dễ bị tổn thương Mối quan hệ giữa dòng chảy đô thị ngày càng tăngvà lũ lụt do sự không thấm nước theo tốc độ tăng trưởng đô thị và lượng mưa đô thịthông qua những thay đổi khí hậu Điển hình là thành phố Cần Thơ (thành phố lớnnhất ở đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam) Nghiên cứu một mô hình dự báo khíhậu (WRF) và mô hình bề mặt đất chi tiết với tham số hóa thảm thực vật (NoahLSM), đã được sử dụng trong các thí nghiệm số có kiểm soát để ước tính nhữngthay đổi dự kiến trong các mô hình mưa cực đoan do hiệu ứng đảo nhiệt đô thị.Cuối cùng, một mô hình thoát nước/lũ lụt đô thị kết hợp 1D/2D (SWMM-Brezo) đãđược sử dụng để mô phỏng dòng chảy trong cống thoát nước mưa và ngập lụt bềmặt để thiết lập sự gia tăng nguy cơ lũ lụt do những thay đổi Kết quả cho thấy theokịch bản kết hợp có sự thay đổi đáng kể mực nước (nước biển dâng do khí hậu vàsự gia tăng dòng chảy ở sông Mê Công) và tốc độ đô thị hóa [6].

1.2.3 Các nghiên cứu của tác giả trong nước

Hồ Long Phi (2012) đã đưa ra những chứng cứ để giải thích sự bất thườngtrong diễn biến thủy văn và chỉ ra một khía cạnh khác của tình trạng ngập lụt đô thịở TP.HCM trong nghiên cứu “Biến đổi khí hậu cục bộ và vấn đề ngập lụt đô thị ởThành phố Hồ Chí Minh” Kết luận thu được cho thấy rằng ảnh hưởng của NBDcho đến nay có thể chưa phải là nguyên nhân duy nhất và chủ đạo của vấn đề ngập.Sự phát triển đô thị diễn ra mạnh mẽ tại khu vực ven đô, nơi có cao độ mặt đất thấphơn so với khu trung tâm làm tăng diện tích xây dựng và lấn chiếm kênh rạch đãlàm giảm đi đáng kể các diện tích vốn trước đây có chức năng điều tiết mực nước.Thêm vào đó, những trận mưa có vũ lượng lớn xuất hiện ngày càng thường xuyên,khiến dòng chảy tràn đô thị vượt quá khả năng thoát nước của cống, là tác nhân gâyngập chủ yếu hiện nay [7].

Bằng nghiên cứu ứng dụng mô hình thủy lực và mô hình độ cao số tính toánngập lụt TP.HCM, Bùi Văn Dũng (2012) đã thực hiện mô phỏng thủy lực kết hợpvới mô hình độ cao số để mô phỏng bản đồ các khu vực ngập lụt hiện trạng và theokịch bản nước biển dâng năm 2020 của thành phố [8].

Bên cạnh đó, Lê Sâm (2011) đã thực hiện đề tài nghiên cứu độc lập cấp nhànước “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp chống ngập cho Tp Hồ Chí Minh” do ViệnKhoa học Thủy lợi Việt Nam chủ trì Kết quả đã đánh giá diễn biến thực trạng vànguyên nhân gây ngập lụt trên địa bàn TP.HCM, phân vùng ngập và tiêu thoát nước,tính toán hệ số tiêu thoát nước cho các vùng, tính toán thủy lực toàn thành phốnhằm xác định hệ thống tiêu nước cơ bản cho tổng thể và cho từng vùng cụ thể Đềtài cũng đã đề xuất các giải pháp công trình kiểm soát ngập do mưa, triều, tổ hợpmưa – triều, đồng thời cũng đã đề xuất tiêu chuẩn thiết kế mới cho các công trìnhchống ngập, đề xuất được công nghệ cống bê tông cốt thép kiểu lắp ghép và thicông trong nước cho các công trình có quy mô lớn, đề xuất được công nghệ kết cấucống lắp ghép bằng cừ bê tông cốt thép dự ứng lực cho các công trình có quy môvừa và nhỏ, đề xuất hệ thống quan trắc, giải pháp công nghệ cảnh báo, giám sátngập cho TP.HCM Cuối cùng kết quả ứng dụng của đề tài là lập dự án xây dựng

công trình cống ngăn và kiểm soát triều kết hợp trạm bơm trên kênh rạch Nhảy rạch Ruột Ngựa, địa điểm xây dựng Quận 6,8 và Bình Tân – TP.HCM được Trungtâm chống ngập TP.HCM có ý kiến chấp nhận kết quả ứng dụng của đề tài [9].

-Đồng thời Lê Song Giang (2017) đã xây dựng được một lộ trình thực hiệnchiến lược quản lý ngập lụt Tuy nhiên việc đánh giá đầy đủ các yếu tố để đưa ramột lộ trình cho cả thành phố đòi hỏi một nghiên cứu khổng lồ, vượt khả năng đềtài Do vậy, tác giả chỉ tập trung vào phân tích giải pháp xây dựng hồ điều tiết ởCần Giờ Kết quả phân tích cho thấy, việc xây dựng hồ điều tiết Cần Giờ giúp hạmực nước hạ lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai, làm chậm lại yêu cầu xây dựng hoànchỉnh hệ thống đê bao dự án 1547 tới năm 2050 [10] Ngoài ra, trong đề tài này, tácgiả cũng đã tính toán và đánh giá được tính hiệu quả của các đề xuất, cụ thể: dự án752 (Quyết định 752/QĐ-TTg ngày 19/6/2001 của Thủ tướng Chính phủ về việcphê duyệt Quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước Tp Hồ Chí Minh đến năm 2020),dự án 1547 của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, Quy hoạch thủy lợi chốngngập úng khu vực TP.HCM của Viện Quy hoạch thủy lợi miền Nam Kết quả chothấy, đến năm 2025, các đề xuất có thể giúp giảm phần nào tổn thất ở vùng ngoạithành nhưng hầu như không có tác dụng ở khu vực nội thành Đối vời vùng nộithành thiệt hại do ngập trong trường hợp triển khai các đề xuất hầu như không thayđổi so với trường hợp hiện trạng Tới năm 2050, các đề xuất không còn tác dụnggiảm tổn thất do ngập ở khu vực nội thành Bên cạnh những tiếp cận, phân tích,đánh giá, đề xuất nhằm giảm thiểu rủi ro ngập, trong phạm vi đề tài, vấn đề dự báo,cảnh báo ngập đô thị tự động để đưa ra các giải pháp có hiệu quả chưa được đề cậpđến.

Nghiên cứu ứng dụng mô hình PCSWMM trong mô phỏng ngập úng hệ thốngthủy lợi Bắc Nam Hà của nhóm tác giả Bùi Tuấn Hải, Lê Viết Sơn, Nguyễn DuyQuang (2021) Khu vực nghiên cứu được chia thành 273 tiểu lưu vực với 24 trạmmưa phân bố rải rác (nguyên lý các tiểu lưu vực sẽ liên kết với trạm mưa gần nhất),gồm 377 nút, 355 đoạn kênh tiêu và 12 cửa xả được thiết lập trong bộ mô hình 1D-2D PCSWMM (liên kết giữa mô hình thủy lực kênh tiêu 1 chiều và mô phỏng 2

chiều các khu ngập) Ngoài ra nghiên cứu còn có định hướng phát triển cấu trúc vậnhành tiêu nước trong mô hình Các trạm bơm trong hệ thống cấp thoát nước lưu vựcđược thiết lập với dạng đặc tính bơm thực tế của máy Các trường hợp này đượcthiết lập ở dạng Pump Curve trong mô hình PCSWMM, gồm các yếu tố: thời gianmô phỏng (simulation time); mực nước tại điểm nút (Depth) hoặc lưu lượng trênmột đoạn kết nối (Flow); kết nối thực hiện sẽ ra kệnh cho bơm hoạt động (STATUS= ON) hoặc ngắt máy bơm (STATUS = OFF) [11].

Trong những năm gần đây, một vài đề tài/dự án và một số nghiên cứu sử dụngphần mềm, công nghệ mới về vấn đề ngập lụt đô thị TP.HCM, như [12], xây dựngmô hình dự báo và quản lý ngập cho đô thị thông minh, là công cụ quản lý trên nềntảng trực tuyến WebGIS kết hợp AI trong dự báo tổ hợp mưa - triều - lũ [13] xâydựng bản đồ ngập lụt phục vụ công tác chống ngập và quy hoạch đô thị TP.HCM,sử dụng các số liệu hiện trạng về ngập lụt và thiệt hại cho toàn bộ các điểm thườngxuyên xảy ra ngập, kết hợp với phần mềm bản đồ GIS xác định giá trị thiệt hại.

Thống kê nghiên cứu về ứng dụng mô hình trong tính toán ngập úng đô thị,[14] tích hợp 1D/1D+2D tính toán ngập lụt đô thị cho lưu vực kênh Nhiêu Lộc - ThịNghè, dòng chảy trong cống là dòng 1D và dòng chảy mặt tích hợp 1D+2D Năm2021, [15,16] đánh giá khả năng ứng dụng giải pháp thoát nước đô thị bền vữnghuyện Bình Chánh bằng mô hình EPA-SWMM kết hợp các kịch bản thoát nước đôthị bền vững SUDS, tăng khả năng lưu trữ tạm thời để tái sử dụng nước mưa và làmgiảm lưu lượng dòng chảy Năm 2022, [17] ứng dụng mô hình thủy văn đô thị môphỏng mức độ ngập do gia tăng mực nước triều và khả năng thoát nước cho kênhTân Hóa - Lò Gốm bằng mô hình PC SWMM, chia thành 180 tiểu lưu vực và 164đoạn ống thực hiện trên các trục giao thông chính của lưu vực.

1.2.4 Những vấn đề còn tồn tại

Kết quả của các đề tài, dự án đã góp phần quan trọng vào việc đề xuất cơ sởkhoa học, định hướng về các giải pháp chống ngập và kiểm soát ngập cho toànTP.HCM Từ đó thấy được tầm quan trọng trong quản lý các hiện tượng thiên taiảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội, nâng cao sự hiểu biết của hệ thống cơ

sở dữ liệu KTTV đến hệ thống vận hành quản lý thủy lợi, đồng thời hướng đi nàygóp phần làm nền tảng cho sự vươn mình trở thành ĐTTM cho TP.HCM.

Tuy nhiên, các nghiên cứu đã công bố chủ yếu tập trung theo hướng quyhoạch và quản lý bằng cách xây dựng các kịch bản tần suất mưa thiết kế, tổ hợpthiên tai, hoặc theo xu hướng công nghệ thông tin như WebGIS, app điện thoại, cácbản tin dự báo hằng ngày Phạm vi ứng dụng trong nghiên cứu phần lớn thực hiệncho toàn Thành phố và nghiên cứu đánh giá khả năng thoát nước của các tuyếncống chính hay cảnh báo dự báo trên các trục giao thông lớn của thành phố mà lượtbỏ đi các phần tử khác góp phần quan trọng trong HTTN đô thị Trong quy hoạchquản lý, nâng cấp, sửa chữa HTTN cần thiết phải đồng bộ và đảm bảo tính đồngnhất liên kết trong một hệ thống lưu vực nói chung, không chỉ đơn giản là tái hiệnlại quá khứ hay nguy cơ rủi ro trong tương lai chỉ trên một vài HTTN chính Để giảiquyết vấn đề đó, mô hình mô phỏng chính là công cụ hữu ích, có thể thực hiện mộtkhối lượng tính toán khổng lồ.

Để hỗ trợ và có thể trở thành một tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu dự

án/đề tài mang tính ứng dụng cao hơn, nghiên cứu “Xây dựng mô hình lưu vực

thích hợp cho hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực TânHóa - Lò Gốm” được đề xuất thực hiện.

Đồng thời, mục tiêu thứ hai trong nghiên cứu này là hướng đến là tìm hiểu,phân tích và thử nghiệm một bộ mô hình thoát nước đô thị mới, mang khoa học vàotrong thực tiễn một cách phù hợp và hiệu quả Phương pháp mô hình mới này thaycho phương pháp lưu vực truyền thống Đối với phương pháp cũ, để tính toán dòngchảy tụ về các cống cần phải thiết lập mô hình thủy văn cho lưu vực Số lượng lưuvực tương ứng với số lượng các nhánh cống thiết lập Dòng chảy tụ về các cống cóthể gồm nhiều thành phần như dòng tràn trên mặt đất, dòng chảy trong các cống,rãnh… nhưng chỉ bằng một số công thức đơn giản nhưng nếu được hiệu chỉnh tốtmô hình thủy văn vẫn có thể cho phép tính toán khá chính xác dòng chảy tụ Tuynhiên do đặc điểm chỉ cho phép tính dòng chảy xuôi từ bên trong lưu vực ra ngoài,không cho phép tính dòng chảy tràn ngược vào lưu vực, mô hình thủy văn chỉ thích

hợp cho các khu vực có độ dốc tương đối lớn, không phù hợp cho các khu vực bằngphẳng và dễ dàng bị ngập bởi dòng chảy từ bên ngoài tràn vào Việc sử dụng môhình 2D tính dòng chảy tụ giải thay cho mô hình lưu vực giải quyết được hạn chếtrong tính toán dòng chảy ngược của mô hình thủy văn nhưng lại gặp khó khăn khikhông thể mô hình hóa hệ thống cống rãnh.

Một giải pháp mới được đề xuất trong luận văn này là thiết lập một mô hìnhtích hợp gồm mô hình con 2D cho dòng chảy tràn trên mặt đất và mô hình con 1Dccho dòng chảy trong hệ thống cống ngầm thay cho mô hình lưu vực và được gọi làmô hình lưu vực mới Trong mô hình mới này trong khi mô hình con 2D được thiếtlập với các thông số được xác định rõ ràng thì mô hình con 1Dc lại có các thông sốđược xác định thông qua hiệu chỉnh, tương tự mô hình thủy văn Mô hình mới nhưvậy sẽ có khả năng mô phỏng đầy đủ các dòng chảy như mô hình thủy văn nhưnglại có khả năng tính được dòng chảy ngược Mỗi phương pháp sẽ có những ưu,nhược điểm riêng, có thể ứng dụng thực tế theo từng điều kiện và hỗ trợ trong quyhoạch hệ thống thoát nước vùng đô thị trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, cụ thểlà lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm.

1.3 Mục tiêu và nội dung cụ thể1.3.1 Mục tiêu chung

Xây dựng mô hình thủy văn lưu vực đô thị tính toán dòng chảy tụ có xét đếncác cống nhỏ, thích hợp cho kiểu đô thị Việt Nam và đánh giá khả năng áp dụngthực tế thông qua bài toán thoát nước lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm.

1.3.2 Nội dung cụ thể

a) Thu thập và xử lý tài liệu, dữ liệu:

Điều kiện tự nhiên:

- Số liệu địa hình lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm tỷ lệ 1/2.000;- Số liệu mặt cắt sông, kênh rạch hệ thống sông SG-ĐN;

- Số liệu mưa trận tại các trạm đo mưa trong khu vực, làm điều kiện biên đầuvào mô hình thoát nước đô thị.

- Số liệu lưu lượng tại 4 trạm (Trị An, Phước Hòa, Dầu Tiếng và Cần Đăng),làm điều kiện đầu vào (biên trên) cho mô hình toán.

- Số liệu mực nước tại trạm Vũng Tàu làm điều kiện đầu vào (biên dưới) môhình toán.

- Dữ liệu ngập (đường, phố thuộc lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm) để so sánh,đánh giá giữa kết quả mô phỏng từ mô hình toán và thực tế.

Hệ thống thoát nước đô thị hiện hữu:

- Hệ thống cống;

- Các công trình kiểm soát ngập triều.

b) Thiết lập mô hình hệ thống thoát nước lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm:

- Mô hình cống: nhập số liệu các cống chính của lưu vực;

- Mô hình lưu vực đô thị: nhập số liệu lưu vực của các cống chính;

- Thiết lập mạng lưới địa hình 2D kết nối với các nhánh cống chính, mô tả sựlan truyền ngập hai chiều;

- Tích hợp mô hình cống với mô hình lưu vực và mô hình hệ thống thoát nướcTân Hóa - Lò Gốm vào mô hình hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai.

c) Thiết lập mô hình chi tiết hệ thống thoát nước lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm(mô hình đối chứng):

- Mô hình cống: nhập số liệu bổ sung các cống nhỏ của lưu vực Tân Hóa - LòGốm;

- Mô hình lưu vực: làm lại lưu vực có xét đến các cống nhỏ;

- Tích hợp mô hình cống với mô hình lưu vực Tân Hóa – Lò Gốm vào môhình hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai;

d) Đánh giá khả năng mô phỏng của hai mô hình thủy văn lưu vực đô thị:

- Xác định bộ thông số của mô hình lưu vực đô thị sao cho kết quả tính vớimô hình này khớp nhất với kết quả tính bằng mô hình đối chứng;

- Đánh giá khả năng sử dụng mô hình lưu vực đô thị thay cho mô hình chitiết hệ thống cống.

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu1.4.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: mô hình cống, mô hình thủy văn, ngập đô thị.

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài giới hạn ở lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm (THLG)nên các phương pháp nghiên cứu đánh giá cho vùng nghiên cứu cần phải khả thi,phù hợp với điều kiện kinh tế và các điều kiện đặc thù của địa phương về tự nhiên -xã hội.

1.5 Ý nghĩa khoa học của luận văn1.5.1 Tính mới của luận văn

Ứng dụng bộ công cụ mô hình mới với phương thức nghiên cứu mới:- Kế thừa và ứng dụng phần mềm F28 trong tính toán ngập lụt đô thị;

- Nghiên cứu xây dựng mô hình lưu vực thích hợp với cấu trúc đô thị ViệtNam bằng 2 phương pháp:

+ Mô hình theo phương pháp truyền thống nhưng có xét đến hệ thống cốnghẻm nhỏ theo cấu trúc đô thị Việt Nam.

+ Mô hình theo phương pháp mới, tích hợp các mô hình con, giữa mô hình2D cho dòng chảy trên mặt đất và mô hình 1Dc cho dòng chảy trong hệ thống cốngngầm Phương pháp này được thử nghiệm thay cho cách truyền thống Hạn chế bớtcác dữ liệu cần khai báo trong hệ thống thoát nước chi tiết Vì số lượng các cốngtrong hẻm nhỏ ở Việt Nam là tương đối lớn, việc thu thập chính xác các thông số

cống hay thời gian phải nhập liệu khá lâu Bộ mô hình tích hợp này được phát triểnvà sẽ thay thế cho lượng lớn thông tin trên qua một thông số mới Đây chính làhướng tiếp cận của phương pháp mới.

1.5.2 Ý nghĩa khoa học của luận văn

Kết quả của luận văn “Xây dựng mô hình lưu vực thích hợp cho hệ thống

thoát nước đô thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm” sẽ là cơ sở

cho các nghiên cứu đánh giá những phần mềm mô hình hiện có trong tính toán ngậplụt đô thị.

- Mục tiêu nghiên cứu luận văn là xây dựng mô hình thoát nước đô thị lưu vựcTân Hóa - Lò Gốm: tích hợp mô hình cống và mô hình lưu vực đô thị, nhằm đánhgiá tính hiệu quả giữa mô hình mới và mô hình sẵn có (còn gọi là mô hình đốichứng) Từ đó có thể nâng cao tính ứng dụng với những lưu vực có quy mô rộnghơn, mang lại một công cụ hữu ích trong phân tích, đánh giá tình trạng ngập lụt, xácđịnh những thiệt hại do ngập gây ra và là công cụ phục vụ dự báo nguy cơ, rủi rongập trong tương lai.

1.6 Tổng quan phương pháp nghiên cứu

1.6.1 Phương pháp thu thập, xử lý và biên tập cơ sở dữ liệu

- Thông tin về các yếu tố khí tượng - thủy văn, ngập úng, công trình cấp thoátnước, hệ thống quản lý giao thông…trong khu vực nghiên cứu được thu thập tại cáccơ quan, tổ chức quản lý.

- Các dữ liệu thô trên được xử lý và biên tập lại để phù hợp với mục tiêunghiên cứu.

1.6.2 Phương pháp mô hình toán

Phần mềm F28 (được nghiên cứu và phát triển bởi PGS.TS Lê Song Giang)[14,15] cho phép xây dựng mô hình tích hợp với các mô hình thành phần:

- Mô hình 1D cho sông, kênh;

- Mô hình 1D cho cống thoát nước đô thị và trên mặt đường;

- Mô hình 2D cho sông, hồ, vùng trũng ngập, vùng cửa sông và vùng biển;- Mô hình dòng thấm 2D theo phương ngang;

- Mô hình 3D cho sông, biển;

- Các công trình điều khiển dòng chảy hoặc có ảnh hưởng tới dòng chảy gồmđập tràn, cống, bờ bao, trạm bơm.

Phần mềm F28 cho phép xét các yếu tố ảnh hưởng tới dòng chảy:- Lũ;

- Mực nước và mực nước thủy triều;- Mưa và bốc hơi;

- Gió.

Trong bài toán ngập lụt đô thị, phần mềm hỗ trợ xây dựng mô hình, được lựachọn làm cơ sở khoa học trong thiết lập mô hình thủy văn lưu vực đô thị ứng dụngtính toán ngập ở lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm.

Dòng chảy thoát nước cho một đô thị bắt đầu từ nơi mà giọt nước mưa rơixuống Giọt nước đó có thể sẽ rơi trên mái nhà hay mặt đất Nước mưa rơi trên mặtđất sẽ chảy tụ về các hố ga và chảy vào cống Nước mưa trên mái nhà cũng sẽ rơixuống đất rồi tụ về các cống hoặc được dẫn thẳng vảo cống Theo cống, nước chảyra sông rồi ra biển.

Tính toán dòng chảy thoát nước đô thị, toàn bộ quá trình này sẽ được mô hìnhhóa Nước chảy trên mái nhà sẽ được mô hình hóa bằng mô hình chảy tụ Dòngchảy trên các khu đất trống có thể được mô hình hóa bằng mô hình hai chiều (2D).

Đối với dòng chảy trong hệ thống cống và trên mặt đường, dòng chảy trong sông,kênh được mô hình hóa bằng các mô hình 1 chiều (1D).

Khi tính toán cho một đô thị lớn với quá nhiều các hẻm nhỏ cùng với các ốngcống nhỏ bên dưới, làm mô hình chi tiết đầy đủ các đối tượng thì mô hình sẽ rấtphức tạp Ngoài ra dữ liệu về một hệ thống cống chi tiết tới từng con hẻm là khó cóthể tập hợp Thông thường cách vượt qua khó khăn này là chỉ làm mô hình cho cáctuyến cống chính Còn dòng chảy từ trong các khu dân cư (nơi có các con hẻm nhỏ)ra các tuyến cống chính được mô hình hóa bằng một mô hình chảy tụ Tuy nhiênmô hình chảy tụ chỉ cho phép tính dòng chảy từ trong các khu dân cư ra cống chínhmà không có khả năng tính được tương tác 2 chiều giữa 2 đối tượng này.

1.6.3 Phương pháp xây dựng bản đồ ngập

Phương pháp này nhằm xác định và biểu diễn độ sâu ngập trên mỗi diệntích sử dụng đất trong vùng nghiên cứu Từ đó, đưa ra một đánh giá khách quan vềnguy cơ ngập của khu vực với nguồn số liệu thu thập được Quá trình thực hiện cầnlựa chọn một phần mềm có những tính năng đa dạng để đáp ứng các yêu cầu cầnthiết khi làm việc.

1.6.4 Các phương pháp khác

- Phương pháp thống kê: Tổng hợp và xử lý số liệu khí tượng thủy văn, số liệuđịa hình, mạng lưới sông kênh rạch, bản đồ sử dụng đất, mạng lưới thoát nước, cácsố liệu về triều,….

- Phương pháp kế thừa: Các tài liệu, dữ liệu báo cáo tại địa phương được sửdụng Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã công bố của các cơ quan, tổ chức có đềtài/nghiên cứu liên quan Phương pháp này được dùng dựa trên cơ sở nghiên cứu,xem xét, đánh giá và tham khảo các bài nghiên cứu liên quan đã có trước đây kể cảtrong và ngoài nước.

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN LƯU VỰC NGHIÊN CỨUTÂN HÓA - LÒ GỐM

2.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu2.1.1 Vị trí địa lý

Theo Quyết định số 28/2016/QĐ-UBND ngày 12 tháng 08 năm 2016 củaUBND Thành phố, tổng số tuyến sông, kênh, rạch trên địa bàn Thành phố là 2.953tuyến có tổng chiều dài là 4.369km (trong đó phục vụ tưới tiêu là 1.992 tuyến vớitổng chiều dài 2.299km; phục vụ thoát nước 849 tuyến với tổng chiều dài 1.094km;phục vụ giao thông thủy 112 tuyến với tổng chiều dài 976km [18] Khu vực nộithành TP.HCM có 05 hệ thống kênh rạch chính với tổng chiều dài khoảng 55kmđảm nhận chức năng tiêu thoát nước cho khu vực nội thành, bao gồm:

+ Hệ thống kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè;+ Hệ thống kênh Tân Hóa - Lò Gốm;

+ Hệ thống kênh Tàu Hũ - kênh Đôi - kênh Tẻ;+ Hệ thống kênh Bến Nghé;

+ Hệ thống kênh Tham Lương - Bến Cát - Vàm Thuật.

Lưu vực nghiên cứu Tân Hóa - Lò Gốm (THLG) (hình 2.1) nằm ở ranh Tây

Nam của nội thành, giáp ranh với ngoại vị, nằm trong khu cận trung tâm của nộithành TP.HCM, tuyến kênh chính có chiều dài khoảng 7,6km chạy từ hướng ĐôngBắc xuống Tây Nam Thành phố đi ngang qua các quận: Tân Bình (khu Bàu Cát),quận 11, quận 6, quận Tân Phú và kết thúc tại điểm nối với kênh Tàu Hũ Tổng diệntích lưu vực là 2.498ha (chiếm 3,8% diện tích thành phố).

Mạng lưới hệ thống cống thoát nước lưu vực THLG rất phức tạp Theo Dự áncải tạo kênh THLG với hệ thống thoát nước cấp 2,3 được xây dựng thêm hơn2.500m dài cống hộp, gần 8.000m kè hai bên kênh và 11.500m đường lưu thôngtrên cống hộp, 7.500 cống bao,… giúp cải thiện và nâng cao chất lượng của hơn 1,2triệu người dân sinh sống trên lưu vực [19] Hiện nay, hệ thống được phân thành 4

cấp tùy theo kích cỡ và chức năng Hệ thống thoát nước của lưu vực dài 157,1km(cống cấp 2 và 3) đổ vào kênh bằng 22 cửa xả chính và các kênh nhánh phụ.

Hình 2.1 Vị trí địa lý lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm vàđặc điểm địa hình lưu vực nghiên cứu

2.1.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nambộ và đồng bằng sông Cửu Long Ðịa hình tổng quát có dạng thấp dần từ Bắc xuốngNam và từ Ðông sang Tây Nó có thể chia thành 3 tiểu vùng địa hình.

Vùng cao nằm ở phía Bắc - Ðông Bắc và một phần Tây Bắc (thuộc phía Bắchuyện Củ Chi, Đông Bắc quận Thủ Ðức và quận 9), với dạng địa hình lượn sóng,độ cao trung bình 10-25m và xen kẽ có những đồi gò độ cao cao nhất tới 32m, nhưđồi Long Bình (quận 9).

Vùng thấp trũng ở phía Nam-Tây Nam và Ðông Nam thành phố (thuộc cácquận 9, 8, 7 và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ) Vùng này có độ caotrung bình trên dưới 1m và cao nhất 2m, thấp nhất 0,5m.

Vùng trung bình, phân bố ở khu vực Trung tâm Thành phố, gồm phần lớnnội thành cũ, một phần các quận 2, Thủ Ðức, toàn bộ quận 12 và huyện Hóc Môn.Vùng này có độ cao trung bình 5-10m Nhìn chung, địa hình TP.HCM không phứctạp, song cũng khá đa dạng, có điều kiện để phát triển nhiều mặt Tuy nhiên, địahình bằng phẳng cũng là một sự khó khăn bởi hàng năm Thành phố phải đối mặtvới ngập do triều cường Sự khó khăn này sẽ là một trở ngại trong việc phát triểnkinh tế và hội nhập của TP HCM.

Lưu vực THLG chia thành 2 vùng chính Một khu đất chính khá cao bao phủvùng thượng nguồn của kênh (quận 11 và Tân Bình), phần đất thấp tập trung ở khuvực quận 6, có cao độ dưới 2m Đường đồng mức 2m được xem là ranh giới quantrọng vì mực nước triều của sông lên đến 1,4m trên mực nước biển Nó được xem làrãnh thu nước và thoát nước rất có hiệu quả cho vùng đất có cao độ trên 2m.

- Đất đai trong khu vực được chia làm hai vùng:

+ Đất đai vùng cao, trung bình thuộc loại Feralit có kết cấu cứng, khó thấm nước.+ Đất đai vùng trũng thấp thuộc đất phèn, nền đất yếu.

Khu vực nghiên cứu thuộc TP.HCM, có chung đặc điểm khí hậu nhiệt đớigió mùa cận xích đạo, với hai mùa mưa và mùa khô rõ rệt Mùa mưa bắt đầu từtháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.

- Nhiệt độ:

+ Nhiệt độ không khí trung bình quanh năm cao, biên độ dao động nhỏ.+ Nhiệt độ trung bình năm : 27,4℃

+ Nhiệt độ cao nhất : 40℃+ Nhiệt độ thấp nhất : 13,6℃

- Mưa: lượng mưa trung bình hàng năm dao động từ khoảng 1200 – 1900mm.

Mưa phân bố không đều theo thời gian, mưa tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng5 đến tháng 10, lượng mưa chiếm khoảng 93% đến 96% lượng mưa năm, các thángmùa khô lượng mưa chỉ chiếm 10%, đặc biệt các tháng 1; 2; 3 hầu như không có mưa.

+ Độ ẩm biến đổi theo mùa, các tháng mùa mưa trung bình khoảng: 85% - 88%.Các tháng mùa khô trung bình chỉ đạt khoảng: 70% - 75%.

- Bốc hơi: Với nhiệt độ cao, nắng nhiều, lượng bốc hơi trên khu vực đạt trên

1200mm/năm Các tháng mùa khô trong năm có lượng bốc hơi trung bình 130mmđến 160 mm/tháng Các tháng mùa mưa lượng bốc hơi từ 70mm đến 90mm.

- Gió: Hai hướng gió chủ đạo là gió Tây Nam và gió Đông Bắc Gió Đông Bắc

từ tháng 11 (hoặc tháng 12) đến tháng 4 (hoặc tháng 5), là hướng gió thổi chủ yếuvào mùa khô Gió Tây Nam thịnh hành trong mùa mưa, từ tháng 5 đến tháng 11.

Thành phố nằm giữa hai con sông lớn là: sông Sài Gòn, sông Vàm Cỏ Đôngvà chịu ảnh hưởng lớn của sông Đồng Nai, sông Sài Gòn là sông có độ dốc nhỏ,lòng dẫn hẹp nhưng sâu, ít khu chứa nên thuỷ triều truyền vào rất sâu và mạnh Chếđộ thuỷ văn, thuỷ lực của kênh rạch trong thành phố chịu ảnh hưởng chủ yếu củasông Sài Gòn Sông Sài Gòn chảy qua tỉnh Bình Dương và TP.HCM, với chiều dài280km chịu ảnh hưởng nhiều của triều biển Đông quanh năm Thủy triều có thể ảnhhưởng đến gần chân đập hồ Dầu Tiếng, cách cửa sông 148km (ở Ngã Ba Đèn Đỏnơi hợp lưu với sông Đồng Nai) và cách biển 206km Trên chiều dài sông từ DầuTiếng đến Ngã Ba Đèn Đỏ có 17 sông cấp 2 chảy trực tiếp vào sông Sài Gòn, gồm 7sông bên phải và 10 sông bên trái Tổng diện tích lưu vực các sông nhánh chính là3.355km2 , toàn bộ diện tích lưu vực sông Sài Gòn phần lớn đều nằm trong nước4653km2(một ít diện tích thượng lưu thuộc Campuchia 374km2) Chế độ dòng chảycủa lưu vực nghiên cứu phụ thuộc nhiều vào chế độ mưa và thủy triều Biển Đông.Dòng chảy biến đổi không đều trong năm phụ thuộc vào mưa và sự điều tiết của cáchồ chứa thượng nguồn.

Do lưu lượng mưa phân bố không đều và chế độ dòng chảy trên lưu vực sôngcũng phân chia ra làm hai mùa: mùa lũ và mùa kiệt Mùa lũ bắt đầu từ một hoặc haitháng sau mùa mưa, khoảng tháng 6, tháng 7 hàng năm, kết thúc vào tháng 11 vàchiếm khoảng 70 – 80% tổng lưu lượng cả năm Hai tháng tập trung lưu lượng nướcnhiều nhất thường là tháng 8 và tháng 9 với đỉnh lũ vào khoảng 60 – 80 l/s.km2 đốivới lưu vực lớn và khoảng 100 – 150 l/s.km2 đối với lưu vực vừa và nhỏ Mùa kiệtbắt đầu từ tháng 12 và kéo dài 6 tháng cho đến tận tháng 5, tháng 6 năm sau vàchiếm khoảng 20 – 30% tổng lưu lượng cả năm.

Lưu lượng trung bình trong tháng kiệt nhất vào khoảng 2 – 3 l/s.km2 Dochịu ảnh hưởng của thủy triều Biển Đông thuộc loại bán nhật triều không đều, biênđộ đến 3,5 – 4,0m, lên xuống ngày 2 lần với 2 đỉnh xấp xỉ nhau và hai chân lệchnhau khá lớn Hàng tháng có hai kỳ triều cường và hai kỳ triều kém Trong năm,đỉnh triều có xu thế cao hơn vào tháng 12 và tháng 1 và chân triều có xu thế thấphơn vào tháng 7 và tháng 8 Ngoài ra, còn có dao động theo chu kỳ dài 19 năm.

 Lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm

Kênh Tân Hóa - Lò Gốm có chiều dài 6,8km, bắt đầu từ đường Hòa Bìnhquận 11 đến ngã ba kênh Tàu Hủ - Lò Gốm, đi qua 3 quận Tân Phú, quận 11 vàquận 6 Do được hợp thành từ nhiều đoạn kênh rạch nhỏ nên kênh THLG gồm 3đoạn với 3 tên gọi khác nhau Đoạn từ Hòa Bình về đến ngã ba rạch Bến Trâu đượcgọi là rạch Tân Hóa, đoạn tiếp theo đến đường Lê Quang Sung được gọi là rạchÔng Buông và đoạn còn lại đến kênh Tàu Hủ được gọi là rạch Lò Gốm.

2.2 Hiện trạng ngập lụt tại lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm2.2.1 Tình hình ngập lụt tại TP.HCM

Ngập lụt bắt đầu trở thành vấn nạn của TP.HCM từ cách nay khoảng 20năm Ngập xảy ra ở cả khu vực nông thôn lẫn khu vực độ thị, trong đó ngập tại cáckhu vực đô thị diễn ra gay gắt và gây thiệt hại đáng kể.

Qua mỗi năm số điểm ngập ngày càng tăng và diện tích ngập cũng tăngtheo Năm 2008, tình trạng ngập lụt Thành phố lên tới đỉnh điểm khi mà số điểmngập lên tới 126 và diện tích ngập là 36,7ha, gấp 5 lần diện tích quận 1 Cũng từnăm 2008, Thành phố bắt đầu khởi động chương trình chống ngập trên toàn địa bàn.Các giải pháp tạm thời cũng như các dự án hoàn thành đã phát huy tác dụng và sốlượng điểm ngập giảm Tới năm 2015, số điểm ngập chỉ còn 23 điểm Tuy nhiênsang tới năm 2016, số điểm tăng vọt trở lại và các vùng ngập đã được xóa nay tái

ngập (hình 2.2).

Đặc biệt những trận mưa trên 100mm gây ngập kéo dài ở các khu vực trũngthấp như khu vực kênh Tân Hóa - Lò Gốm, đường Kha Vạn Cân (Thủ Đức), khuPhú Định (quận 8), đường Huỳnh Tấn Phát (quận 7).

Hình 2.2 Diễn biến ngập lụt từ 2008 - 2016

(Nguồn: Trung tâm chống ngập Thành phố)

a) Ngập do mưa:

Theo số liệu thống kê từ Trung tâm chống ngập TP.HCM, trong năm 2012với vũ lượng mưa từ 10-30mm liên tục trong thời gian từ nửa giờ đến gần 2 giờ thìđã có nhiều tuyến đường bị ngập, độ sâu ngập phổ biến là 0,1-0,2m Những trậnmưa có vũ lượng từ trên 30-100mm, nhiều tuyến đường bị ngập 0,2-0,6m.

Đến năm 2017, trên địa bàn Thành phố còn 171 điểm ngập do mưa ở nhữngtuyến đường hoặc hẻm phân cấp do quận, huyện quản lý và 40 điểm ngập do mưa ởnhững tuyến đường lớn phân cấp Trung tâm Điều hành chương trình chống ngậpnước thành phố quản lý Về 40 điểm ngập do mưa ở các tuyến đường lớn, trong đó:

- 23 điểm ngập đã được giải quyết bằng biện pháp cấp bách tạm thời.

- 17 điểm ngập đang xây dựng phương pháp giải quyết hoặc chờ các dự ánlớn triển khai.

b) Ngập do triều:

Bên cạnh ngập do mưa, Thành phố còn chịu ảnh hưởng ngập bởi triều cường,với mực nước triều 0,25m quận 2 và quận 8 bị ngập với độ sâu ngập từ 0,10 - 0,16m.Mực nước triều từ 1,12 - 1,31m quận 2, 6 và quận 8 bị ngập với độ sâu từ 0,15 -0,24m Mực nước triều từ 1,32 - 1,50m nhiều quận, huyện bị ngập với độ sâu ngậptừ 0,10 -0,40m, độ sâu ngập 0,36 và 0,40m xuất hiện ở đường Lương Định Củaquận 2 và đường Tầm Vu quận Bình Thạnh Mực nước triều từ 1,51b-b1,68m nhiềutuyến đường ngập cao, trong đó, đường Lương Đình Của tại cột điện 24, chân cầuThủ Thiêm ngập sâu đến 0,45m Các quận bị ngập theo thống kê của Trung tâmchống ngập bao gồm: quận 1, quận 2, quận 4, quận 5, quận 6, quận 7, quận 8, quậnThủ Đức, Bình Thạnh, Bình Tân, huyện Nhà Bè, Bình Chánh với độ sâu ngập từ0,10 - 0,45m.

Đến năm 2013, tình hình ngập do triều ở Thành phố vẫn chưa được cải thiện:mực nước triều từ 1,12 - 1,31m gây ngập ở quận 2 và quận 8 với độ sâu ngập 0,10 –0,15m; mực nước triều từ 1,3 - 1,5m gây ngập ở quận 2, quận 6, quận 8, Thủ Đức,Nhà Bè, huyện Bình Chánh với độ sâu ngập từ 0,10 - 0,32m; mực nước triều từ 1,51

- 1,68m gây ngập ở nhiều quận huyện, trong đó khu vực đường Lương Định Củaquận 2, phạm vi ngập từ Cột điện 24 đến chân cầu Thủ Thiêm có độ sâu ngập caonhất khoảng 0,44m.

Tình hình ngập do triều năm 2014 có thay đổi so với năm 2012 và 2013, cụthể: mực nước triều từ 1,21 - 1,31m chỉ có tuyến đường trên quận 2 bị ngập với độsâu ngập 0,11m; mực nước triều từ 1,31 - 1,50m gây ngập ở quận 2, quận 5, quận 6,quận 7 và Bình Tân, với độ sâu ngập 0,1 - 0,26m; mực nước triều từ 1,51 - 1,68mgây ngập ở khá nhiều quận, huyện, khu vực đường Lương Định Của quận 2, đoạn từCột điện 24 đến chân Cầu Thủ Thiêm mức ngập sâu khoảng 0,43m.

Năm 2015 mực nước triều gây ngập từ khoảng 1,32 - 1,68m, mực nước từ1,21 - 1,31m không gây ngập như các năm 2012-2014 Năm 2016, độ sâu ngậpdo triều ít hơn các năm còn lại, Tình hình ngập nước đến năm 2017.

Theo Trung tâm điều hành chương trình chống ngập nước TP.HCM, trongnhững tháng mùa mưa năm 2018, cứ vài tuần lại xảy ra một vụ ngập nước do mưavới nhiều mức độ nghiêm trọng khác nhau Một trong 2 trận mưa lớn nhất trongnăm 2018 là trận mưa vào chiều ngày 19/5 gây ngập 32 tuyến đường Tuyến đườngPhan Huy Ích, quận Tân Bình có điểm ngập đến ngực người lớn làm giao thông bịtê liệt Một số tuyến đường khác, 5 tiếng sau khi hết mưa, nước vẫn chưa rút, gâykhó khăn cho giao thông, sinh hoạt của người dân Trong khi các kế hoạch chốngngập vẫn còn đang tiếp tục bàn thảo thì trận “siêu mưa” lớn nhất trong lịch sử diễnra chiều 25/11/2018 đã phá vỡ mọi kỷ lục Số liệu quan trắc trên địa bàn quận 1 chothấy chỉ trong vòng 90 phút vũ lượng đã đạt 204 mm, khiến cho 59 tuyến đường bịngập nặng, trên thực tế gần như toàn bộ thành phố bị tê liệt vì ngập Một số khu vựcbị ngập nặng như Thảo Điền (quận 2), Hiệp Bình Chánh (quận Thủ Đức), phường 15(quận Tân Bình), phường Đông Hưng Thuận (quận 12),… phải dùng đến bè, máng đểđi lại Hai ngày sau trận mưa, nước vẫn chưa rút hết ở những khu vực bị ngập.

Đến 2019 còn 35 tuyến chính được ghi nhận ngập Tuy nhiên, số liệu thốngkê cho thấy diện tích ngập trung bình và thời gian ngập trên mỗi tuyến ngập do mưa

lại có xu hướng tăng lên từ năm 2013 đến 2019 (hình 2.3 và 2.4).

Hình 2.3 Thống kê số tuyến đường ngập do mưa tại TP.HCMgiai đoạn (2000 – 2019)

Hình 2.4 Diện tích ngập trung bình và thời gian ngập trên mỗi tuyến đường ngậpdo mưa giai đoạn (2009-2013 và 2017-2019)

(Nguồn: Tổng hợp từ số liệu của Trung tâm QL HTKT và Dư Phước Tân, 2019)