Nghiên cứu cơ sở khoa học đề xuất giải pháp tiêu nước và quy mô công trình tiêu trên địa bàn thành phố hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ VĂN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIÊU NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2017 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ VĂN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIÊU NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành : Quy hoạch quản lý tài nguyên nước Mã số : 62-62-30-01 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS TS Dương Thanh Lượng GS TS Nguyễn Quang Kim HÀ NỘI, 2017 ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian miệt mài nghiên cứu giúp đỡ nhà khoa học, nhà chuyên môn quan, đơn vị với ý kiến góp ý sâu sắc cung cấp nhiều tài liệu quý báu, đến công việc nghiên cứu đạt kết định để viết lên luận án Từ đáy lòng mình, tác giả luận án xin chân thành cảm ơn GS TS Dương Thanh Lượng GS TS Nguyễn Quang Kim, người hướng dẫn khoa học tận tình dìu dắt, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập nghiên cứu Chân thành cảm ơn Bộ môn Cấp thoát nước, Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Phòng Đào tạo đại học sau đại học, Trường Đại học Thuỷ lợi với vai trò quan đào tạo tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả học tập nghiên cứu khoa học năm tháng nghiên cứu sinh Nhà trường Chân thành cảm ơn Phòng Quản lý xây dựng công trình, lãnh đạo Sở Nông nghiệp phát triển nông thôn Hà Nội tạo điều kiện thời gian cho tác giả học tập làm luận án Xin cảm tạ lòng người thân yêu gia đình động viên, giúp đỡ gửi gắm nơi Hà Nội, tháng năm 2017 Tác giả luận án Lê Văn Trường i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết tính toán luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận án Lê Văn Trường ii MỤC LỤC Danh mục ký hiệu chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vẽ viii MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu II Mục tiêu nghiên cứu III Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu IV Nội dung phương pháp nghiên cứu V Ý nghĩa khoa học thực tiễn nghiên cứu VI Những đóng góp luận án TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu vùng nghiên cứu .5 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Điều kiện tự nhiên 1.1.3 Tình hình nguyên nhân úng ngập vùng nghiên cứu 10 1.1.4 Hiện trạng công trình tiêu chủ yếu 13 1.1.5 Hướng phát triển chung không gian đô thị 18 1.1.6 Hướng phát triển mạng lưới giao thông 18 1.1.7 Định hướng khống chế cao độ san .20 1.2 Sơ lược trình hình thành phát triển hệ thống tiêu thoát nước đô thị Hà Nội 21 1.3 Tổng quan nghiên cứu thoát nước cho khu vực 22 1.3.1 Nghiên cứu thoát nước JICA 22 1.3.2 Nghiên cứu QH937 22 1.3.3 Nghiên cứu QH1259 25 1.3.4 Nghiên cứu QH4673 27 1.3.5 Nghiên cứu QH725 27 1.3.6 Các nghiên cứu khác 28 1.3.7 Nhận xét thông số công trình tiêu nước theo nghiên cứu quy hoạch 30 1.4 Kết luận chương 38 XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH GIẢI PHÁP TIÊU THOÁT NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI 41 2.1 Xây dựng toán tối ưu hóa hệ thống tiêu thoát nước .41 2.1.1 Khái quát toán tối ưu hóa 41 2.1.2 Bài toán tối ưu hóa thông số hệ thống tiêu thoát nước .46 2.2 Lựa chọn phương pháp tính toán tiêu nước 50 2.2.1 Khái quát chọn phương pháp mô hình tính toán tiêu nước mặt 50 2.2.2 Phương pháp thuỷ nông mô hình hồ chứa mặt ruộng 51 iii 2.2.3 Phương pháp cường độ giới hạn 55 2.2.4 Phương pháp mô hình Transfert 60 2.2.5 Phương pháp mô hình Mike 62 2.2.6 Phương pháp mô hình SWMM 65 2.2.7 Chọn phương pháp mô hình tính toán tiêu thoát nước 75 2.3 Mô hình hóa hệ thống tiêu thoát nước nghiên cứu .76 2.3.1 Các loại đối tượng cần mô 76 2.3.2 Các số liệu đầu vào mô hình .82 2.3.3 Sơ đồ hoá hệ thống tiêu thoát nước .88 2.3.4 Thiết lập mô hình hệ thống tiêu thoát nước SWMM 89 2.3.5 Hiệu chỉnh kiểm định mô hình .93 2.4 Kết luận chương 97 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIÊU NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI 99 3.1 Dự kiến giải pháp tiêu thoát nước lưu vực nghiên cứu .99 3.1.1 Dự kiến giải pháp chung 99 3.1.2 Bố trí trạm bơm tiêu đầu mối 101 3.1.3 Bố trí hệ thống hồ điều hòa .104 3.1.4 Phân tích thủy lực 112 3.1.5 Xác định quan hệ ràng buộc quy mô trạm bơm hồ điều hòa 121 3.1.6 Xác định giá trị lưu lượng diện tích hồ tối ưu 126 3.2 Một số đề xuất giải pháp tiêu thoát nước bố trí công trình chủ yếu 134 3.2.1 Các trạm bơm 134 3.2.2 Các hồ điều hoà 138 3.2.3 Hệ thống kênh trục 140 3.2.4 Các cống điều tiết 142 3.2.5 Hình thức tiêu nước hệ thống kênh trục trạm bơm đầu mối 142 3.2.6 Phối hợp vận hành trạm bơm đầu mối nhằm tăng hiệu tiêu nước143 3.3 Kết luận chương 145 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 146 I Kết luận .146 Về kết nghiên cứu .146 Về đóng góp luận án .147 II Kiến nghị 147 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO 150 PHỤ LỤC 154 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ý nghĩa Viết tắt CP Chi phí CS DA DT Công suất Dự án Diện tích ĐTXD Đầu tư xây dựng HL Hạ lưu HT LL Hệ thống Lưu lượng LV MN QH Lưu vực Mực nước Quy hoạch QH108 Quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2020 (kèm theo Quyết định số 108/1998/QĐ-TTg ngày 20/6/2008 Thủ tướng Chính phủ) Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050 (kèm theo Quyết định số 1259/QĐ-TTg ngày 26/7/2011 Thủ tướng Chính phủ) QH1259 QH4673 Quy hoạch phát triển thủy lợi Hà Nội đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 (kèm theo Quyết định số 4673/2012/QĐ-UBND ngày 03/7/2012 UBND TP Hà Nội) QH725 Quy hoạch thoát nước thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 (kèm theo Quyết định số 725/QĐ-TTg ngày 10/5/2013 Thủ tướng Chính phủ) QH937 SWMM TB TL Quy hoạch tiêu nước hệ thống sông Nhuệ (kèm theo Quyết định 937/QĐ-TTg ngày 01/7/2009 Thủ tướng Chính phủ) Storm Water Management Model - Mô hình quản lý ngập úng mưa Trạm bơm Thượng lưu TLV TP UBND VĐ2 VĐ3 Tiểu lưu vực Thành phố Ủy ban nhân dân Vành Đai Vành Đai VĐ4 Vành Đai v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình tháng Hà Nội Hà Đông (0C) Bảng 1.2 Độ ẩm tương đối trung bình tháng Hà Nội Hà Đông (%) Bảng 1.3 Lượng bốc trung bình tháng Hà Nội Hà Đông (mm) , Bảng 1.4 Lượng mưa 1, 3, 5, ngày lớn (đơn vị: mm) Bảng 1.5 Các mực nước lớn sông Hồng trạm Hà Nội (m) Bảng 1.6 Các mực nước lớn Sông Hồng Liên Mạc (m) Bảng 1.7 Các mực nước lớn Sông Hồng Nam Thăng Long (m) Bảng 1.8 Các mực nước lớn Sông Hồng Yên Sở (m) Bảng 1.9 Các mực nước lớn Sông Hồng Đông Mỹ (m) Bảng 1.10 Mực nước lớn thiết kế sông Đáy (m) Bảng 1.11 Mực nước lớn (m) sông Nhuệ qua số năm điển hình Bảng 1.12 Mực nước báo động (m) số vị trí sông Nhuệ sông Hồng Bảng 1.13 Một số thông số đê sông Nhuệ qua thời kỳ Bảng 1.14 Bảng sánh nghiên cứu công trình trạm bơm Bảng 1.15 Bảng sánh nghiên cứu công trình hồ điều hoà Bảng 1.16 Bảng so sánh nghiên cứu kênh trục lớn Bảng 2.1 Lượng mưa 72 trạm Hà Đông, phân phối theo mưa điển hình (mm) Bảng 2.2 Lượng mưa 72 trạm Hà Nội, phân phối theo mưa điển hình (mm) Bảng 2.3 Lượng mưa 72 TS 10% phân phối theo mưa tam giác (mm) Bảng 2.4 Mực nước tính toán (m) cửa xả trạm bơm Bảng 2.5 Mức độ mô mô hình tương ứng với số Nash-Sutcliffe Bảng 3.1 Giá trị “nền” thông số lưu lượng thiết kế Q trạm bơm tiêu đầu mối Bảng 3.2 Bố trí hệ thống hồ điều hòa ứng với giá trị diện tích F ban đầu - trường hợp “nền” Bảng 3.3 Các trường hợp diện tích hồ điều hòa (ha) theo tỷ lệ diện tích Bảng 3.4 Lưu lượng trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(+1)=Qmax=637,8m3/s Bảng 3.5 Kết kiểm tra ràng buộc điểm quét - Mức Q=Q(+1)=637,8m3/s Bảng 3.6 Lưu lượng trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−0)=611,0m3/s Bảng 3.7 Kết kiểm tra ràng buộc điểm quét - Mức Q=Q(−0)=611,0m3/s Bảng 3.8 Lưu lượng trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−1)=558,0m3/s Bảng 3.9 Kết kiểm tra ràng buộc điểm quét - Mức Q=Q(−1)=558,0m3/s Bảng 3.10 Lưu lượng trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−2)=503,0m3/s Bảng 3.11 Kết kiểm tra ràng buộc điểm quét - Mức Q=Q(−2)=503,0m3/s Bảng 3.12 Lưu lượng trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−3)=448,1m3/s Bảng 3.13 Kết kiểm tra ràng buộc điểm quét - Mức Q=Q(−3)=448,1m3/s Bảng 3.14 Lưu lượng trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−4)=393,1m3/s Bảng 3.15 Kết kiểm tra ràng buộc điểm quét - Mức Q=Q(−4)=393,1m3/s Bảng 3.16 Lưu lượng trạm bơm đầu mối - Mức Q=Q(−5)=338,1m3/s Bảng 3.17 Kết kiểm tra ràng buộc điểm quét - Mức Q=Q(−5)=Qmin=338,1m3/s Bảng 3.18 Quan hệ Zmax~Q theo mức diện tích hồ khác - Lưu vực Tây Hà Nội vi 7 8 8 10 10 14 30 32 33 84 84 86 87 94 104 107 111 114 114 115 115 116 116 117 117 118 118 119 119 120 120 123 Bảng 3.19 Quan hệ Zmax~Q theo mức diện tích hồ khác - LV Hiền Giang Bảng 3.20 Quan hệ Zmax~Q theo mức diện tích hồ khác - LV Đông Mỹ Bảng 3.21 Chi phi xây dựng trạm bơm Bảng 3.22 Xác định mức chi phí xây dựng hồ điều hòa Bảng 3.23 Chi phí đầu tư cho trạm bơm, hồ điều hòa tổng cộng - LV Tây Hà Nội Bảng 3.24 Chi phí đầu tư cho trạm bơm, hồ điều hòa tổng cộng - LV Hiền Giang Bảng 3.25 Chi phí đầu tư cho trạm bơm, hồ điều hòa tổng cộng - LV Đông Mỹ Bảng 3.26 Giá trị tối ưu tổng lưu lượng thiết kế trạm bơm diện tích hồ điều hòa F lưu vực thành phần Bảng 3.27 Các giá trị tối ưu giá trị lân cận tổng lưu lượng thiết kế trạm bơm diện tích hồ điều hòa lưu vực thành phần Bảng 3.28 Đề xuất điều chỉnh việc bố trí quy mô trạm bơm Bảng 3.29 Các thông số thiết kế trạm bơm đầu mối Bảng 3.30 Đề xuất điều chỉnh bố trí hồ điều hòa cần xây dựng Bảng 3.31 Đề xuất thông số hệ thống kênh trục Bảng PL1.1 Nội dung đề xuất quy hoạch thoát nước mưa đô thị Hà Nội theo Quy hoạch JICA - Lưu vực Tô Lịch Bảng PL1.2 Nội dung đề xuất quy hoạch thoát nước mưa đô thị Hà Nội theo Quy hoạch JICA - Lưu vực sông Nhuệ Bảng PL1.3 Thông số hồ điều hòa phía tây đô thị trung tâm (theo QH1259) Bảng PL1.4 Dự kiến tổng quy mô công trình đầu mối tiêu thoát nước mưa cho Thủ đô Hà Nội theo QH725 (riêng vùng tả Đáy) Bảng PL1.5 Công trình đầu mối tiêu thoát nước mưa cho Thủ đô Hà Nội dự kiến theo QH725 Bảng PL2.1 Thống kê tóm tắt mô hình tính toán tiêu thoát nước đô thị Bảng PL3.1 Chi phí xây dựng số trạm bơm vii 124 125 127 128 130 131 132 133 133 135 138 139 140 155 156 157 157 158 159 161 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí lưu vực nghiên cứu đồ TP Hà Nội Hình 1.2 Các phân khu đô thị thuộc đô thị trung tâm Hà Nội theo QH1259 Hình 1.3 Phân vùng tiêu lưu vực Sông Nhuệc Hình 1.4 Quan hệ hệ số tiêu thiết kế q trạm bơm đầu mối tỷ lệ diện tích đô thị hóa f (khi hồ điều hòa) Hình 2.1 Bài toán tối ưu với ràng buộc dạng phương trình Hình 2.2 Bài toán tối ưu với ràng buộc dạng bất phương trình Hình 2.3 Bài toán tối ưu với hỗn hợp ràng buộc dạng phương trình bất phương trình Hình 2.4 Quét hàm mục tiêu thông điều khiển với bước không đổi Hình 2.5 Quét tìm giá trị tối ưu không gian hai chiều với bước thay đổi Hình 2.6 Sơ đồ thuật toán tối ưu hóa với hai thông số điều khiển lưu lượng Q diện tích hồ điều hòa F hệ thống tiêu thoát nước Hình 2.7 Sơ đồ công trình tiêu nước mặt ruộng lúa Hình 2.8 Biểu đồ hệ số tiêu mặt ruộng Hình 2.9.Sơ đồ tính toán thời gian dòng chảy Hình 2.10 Xác định cường độ tiêu theo phương pháp Transfert Hình 2.11 Quan niệm dòng chảy mặt Hình 2.12 Đồ thị thấm Horton Hình 2.13 Sơ đồ thấm Green-Amp Hình 2.14 Mô hình nước ngầm hai vùng Hình 2.15 Ví dụ thể đối tượng vật lý dùng để mô hình hóa hệ thống tiêu Hình 2.16 Sơ đồ hệ thống tiêu nghiên cứu bố trí công trình tiêu chủ yếu Hình 2.17 Mô hình mưa thiết kế dạng - trạm Hà Đông Hình 2.18 Mô hình mưa thiết kế dạng - trạm Hà Nội Hình 2.19 Mô hình mưa thiết kế dạng (dạng tam giác) - trạm Hà Đông Hình 2.20 Mô hình mưa thiết kế dạng (dạng tam giác) - trạm Hà Nội Hình 2.21 Vẽ sơ đồ mạng lưới thoát nước phân chia tiểu lưu vực CAD Hình 2.22 Minh họa hệ thống tiêu thoát nước sơ đồ hoá dạng ảnh Hình 2.23 Hệ thống tiêu toàn lưu vực nghiên cứu mô SWMM Hình 2.24 Một phần đồ làm việc SWMM ảnh hệ thống khu vực gấn TB Liên Mạc Hình 2.25 Đồ thị lượng mưa trận mưa 24÷28/5/2016 đưa vào mô hình Hình 2.26 Biểu đồ so sánh đường mực nước tính toán theo mô hình theo thực đo kênh Yên Sở vị trí đập tràn C đợt tiêu từ ngày 24÷28/5/2016 Hình 2.27 Đồ thị lượng mưa trận mưa 22÷26/5/2012 đưa vào mô hình Hình 2.28 Biểu đồ so sánh đường mực nước tính toán theo mô hình theo thực đo kênh Yên Sở vị trí đập tràn C đợt tiêu từ ngày 22÷26/5/2012 Hình 2.29 Đồ thị lượng mưa trận mưa 17÷21/8/2012 đưa vào mô hình Hình 2.30 Biểu đồ so sánh đường mực nước tính toán theo mô hình theo thực đo kênh Yên Sở vị trí đập tràn C đợt tiêu từ 17÷21/8/2012 Hình 3.1 Lưới quét không gian hai chiều (f, Q) Hình 3.2 Quan hệ ZmaxHĐ~Q với mức diện tích hồ f khác - Lưu vực Tây Hà Nội Hình 3.3 Quan hệ QTB~Fhồ thỏa mãn ràng buộc ZmaxHĐ(Q, F)=4,5 - LV Tây Hà Nội viii 18 23 29 43 43 43 45 46 49 52 52 58 62 68 69 69 70 76 83 84 84 86 86 87 89 91 92 94 94 95 95 96 96 113 123 123 PHỤ LỤC 154 Bảng PL1.1 Nội dung đề xuất quy hoạch thoát nước mưa đô thị Hà Nội theo Quy hoạch JICA - Lưu vực Tô Lịch Hạng mục 1) TB Yên Sở: CS bơm Cửa xả Mương dẫn nước vào, 2) Hồ điều hoà Yên Sở: Dung tích điều hoà Cốt đáy hồ Mức nước nhỏ Mức nước cao Diện tích điều hoà Toàn diện tích khu vực 3) Hồ Linh Đàm hồ Định Công: 4) Cải tạo sông: Hạ lưu sông Tô Lịch, Kim Ngưu, Lừ mương Thanh Liệt Sông Sét thượng lưu sông Lừ Thượng lưu sông Kim Ngưu Mương tách nước Yên Sở LV Hồ Tây Tổng số: 5) Cải tạo mương thoát nước: LV sông Tô Lịch hạ lưu sông Lừ Hoàng Liệt LV sông Sét thượng lưu sông Lừ: LV sông Kim Ngưu Tổng số: 6) Nạo vét hồ nhỏ: 7) Bảo tồn hồ: 8) Xây dựng cống: LV Hồ Tây LV sông Tô Lịch LV sông Lừ LV sông Sét LV sông Kim Ngưu LV thoát nước Hoàng Liệt LV thoát nước Yên Sở Tổng cộng: Các thông số kỹ thuật chủ yếu 90 m3/s 60 m2 cửa quay thép (cả cống) 1.200 m 1.600 m 3.870.000 m3 0,5 m 1,5 m 4,5 m (độ sâu 3,0 m để kiểm soát úng ngập) 130 203 107 25 2.100 m với cửa xả, xây lại cầu 11 cống 7.500 m với cầu xây dựng lại 3.400 m với cầu 3.400 m để dịch vị trí sông Kim Ngưu dọc theo bờ phía tây hồ Yên Sở để sử dụng đất có hiệu cho việc xây dựng hồ cửa kiểm soát cửa cống hồ Tây 33.000 m với cửa xả, 17 cầu xây lại, 12 cống 16.400 m với cửa xả 16 cầu 24 cống 3.700 m với cầu 14 cống xây dựng lại 10.700 m với 21 cống xây dựng lại 32.400m với cửa xả 60 cầu / cống 18 hồ 11 hồ (ngoài phần nói trên) 480 2.000 1.020 710 1.280 460 250 6.200 155 Bảng PL1.2 Nội dung đề xuất quy hoạch thoát nước mưa đô thị Hà Nội theo Quy hoạch JICA - Lưu vực sông Nhuệ Hạng mục 1) Các trạm bơm: LV thoát nước Cổ Nhuế LV thoát nước Mỹ Đình LV thoát nước Mễ Trì LV thoát nước Ba Xã Tổng số: 2) Các hồ điều hoà: Lưu vực thoát nước Dung tích điều hoà (103m3) Diện tích điều hoà (ha) Toàn d/tích khu vực hồ (ha) Đập tràn Mực nước nhỏ nhất: 1,0 m Độ sâu lớn nhất: 4,0 m 3) Cải tạo mương: LV thoát nước Cổ Nhuế LV thoát nước Mỹ Đình LV thoát nước Mễ Trì LV thoát nước Ba Xã Tổng số: 4) Xây dựng cống: LV thoát nước Cổ Nhuế LV thoát nước Mỹ Đình LV thoát nước Mễ Trì LV thoát nước Ba Xã Tổng số: Các thông số kỹ thuật chủ yếu 12 m3/s m3/s m3/s m3/s 35 m3/s Cổ Nhuế Mỹ Đình Mễ Trì Ba Xã Tổng số 3.020 1.590 1.600 1.070 7.280 76 40 40 27 183 84 44 44 30 202 55 26 31 14 126 19.200 m, xây lại 30 cầu / cống 13.400 m, xây lại 24 cầu / cống 13.500 m, xây lại 22 cầu / cống 8.700 m, xây lại 16 cầu / cống 54.800 m, xây lại 92 cầu / cống 1.970 670 870 440 3.950 156 Bảng PL1.3 Thông số hồ điều hòa phía tây đô thị trung tâm (theo QH1259) Lưu vực Yên Nghĩa Liên Mạc Yên Thái Đào Nguyên Yên Sở Tên hồ Diện tích (ha) Zmax (m) Zđáy (m) Yên Nghĩa Yên Nghĩa Yên Nghĩa Yên Nghĩa Liên Mạc Liên Mạc Yên Thái Yên Thái Yên Thái Đào Nguyên Đào Nguyên Đào Nguyên Yên Sở Linh Đàm Định Công Hồ Tây 28 7,4 35 7,5 50,0 17,5 24,5 15,8 8,4 12,0 5,0 8,8 130 80 19,2 567 5,5 5,5 5,5 5,5 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 5,5 6,5 6,5 4,5 4,7 4,95 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 2,5 2,5 Bảng PL1.4 Dự kiến tổng quy mô công trình đầu mối tiêu thoát nước mưa cho Thủ đô Hà Nội theo QH725 (riêng vùng tả Đáy) TT Tên vùng / lưu vực A Vùng Tả Đáy LV sông Tô Lịch Diện tích (ha) Hồ điều hòa (ha) CS bơm (m3/s) Nguồn xả 47.350 7.750 2.330 944 811,5 90,0 Sông Hồng LV Đông Mỹ 2.010 97 41,3 Sông Hồng LV Tả Nhuệ 9.800 564 115,0 Sông Hồng, sông Nhuệ 17.714 531 464,0 Sông Hồng, sông Nhuệ, sông Đáy LV Hữu Nhuệ 157 Bảng PL1.5 Công trình đầu mối tiêu thoát nước mưa cho Thủ đô Hà Nội dự kiến theo QH725 Vùng / Lưu vực Trạm bơm Diện CS Tên tích (ha) (m3/s) LV sông Tô Lịch 7.750 1.1 Tiểu LV Hồ Tây Gồm quận Ba 930 Đình, Hoàn Kiếm, 1.2 Tiểu LV Tô Lịch 2.000 Đống Đa, Hai Bà 1.3 Tiểu LV Lừ 1.020 Trưng phần Yên Sở 90 1.4 Tiểu LV Kim Ngưu 1.730 quận Tây Hồ, Cầu 1.5 Tiểu LV Sét 710 Giấy, Thanh Xuân, 1.6 Tiểu LV Hoàng Liệt 810 Hoàng Mai 1.7 Tiểu LV Yên Sở 550 Gồm phần Đông Mỹ 35 huyện Thanh Trì, LV Đông Mỹ 2.010 Vạn Phúc 6,3 Thường Tín LV Tả Nhuệ 9.800 3.1 Tiểu LV Nam Thăng Long Bao gồm quận 450 Nam Thăng Long Cầu Giấy, Thanh 3.2 Tiểu LV Cổ Nhuế 1.520 Cổ Nhuế 12 Xuân, Hoàng Mai, 3.3 Tiểu LV Mỹ Đình 1.360 Đồng Bông 20 phần quận Tây 3.4 Tiểu LV Mễ Trì 1.470 Đồng Bông Hồ, huyện Từ 3.5 Tiểu LV Ba Xã 990 Ba Xã 20 Liêm, Thanh Trì, Siêu Quần 10 Thanh Oai Thường Tín 3.6 Tiểu LV Tả Thanh Oai 4.010 Hòa Bình 25 Đại Áng 10 LV Hữu Nhuệ 17.714 4.1 Tiểu LV Sông Đăm 2.267 Liên Trung 30 Gồm phần 4.2 Tiểu LV Sông Pheo 2.050 Liên Mạc 170 quận huyện: Từ Liêm, Đào Nguyên 25 Đan Phượng, Hoài 4.3 Tiểu LV Đào Nguyên 3.878 Đức, Thanh Oai, Yên Thái 54 Thanh Trì quận Hà 4.4 Tiểu LV Cầu Ngà 1.505 Yên Nghĩa 120 Đông 4.5 Tiểu LV Yên Nghĩa 3.406 4.6 Tiểu LV Khê Tang 4.608 Cao Viên 60 STT Tên Phạm vi 158 Bảng PL2.1 Thống kê tóm tắt mô hình / công cụ tính toán tiêu thoát nước TT Mô hình công cụ TR-55 Rational method (equation) HEC-1 HEC-HMS Win TR-55 (or TR-20 DOS version) Win TR-55 HydroCAD HEC-RAS HEC-2 10 WSPRO 11 CulvertMaster 12 Flow Master 13 PondPack Công cụ Mô hình Kết hợp Mô hình Mô hình Độ phức tạp tính toán thủy thủy văn ch/ lượng thủy lực đầu vào văn thủy lực nước mưa - d/chảy Thấp × Kiểu mô Miễn phí Đơn Có Thấp Đơn Có Trung bình Trung bình Có Đơn Liên tục Có × Trung bình Đơn × × Thấp Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Thấp Thấp Trung bình Đơn Có Đơn Không Đơn Liên tục Có Có Có Đơn Không Đơn Không Đơn Không × × × × × × × × × × Mô dòng không ổn định Có Có Không Không Không Không Không 14 SWMM × × Trung bình / Cao Đơn Liên tục Có 15 PC SWMM × × Trung bình / Cao Đơn Liên tục Không Có 16 Info SWMM × × Trung bình / Cao Đơn Liên tục Không Có 17 XPSWMM × × Trung bình/Cao MIKE URBAN (SWMM / MOUSE) 19 ICPR 20 InfoWorks ICM × × Trung bình / Cao Đơn Liên tục Không Có × Trung bình Cao 18 × × 159 Kiểu mô chất lượng nước Có Đơn Liên tục Không Có Đơn Không Đơn Liên tục Không Sự tiếp nhận nước Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) Sự nạp, tiếp nhận nước (giới hạn đến phản ứng phân rã bậc nhất) TT Mô hình công cụ 21 22 23 24 25 26 27 28 Mike 11 CivilStorm MODRET WinHSPF LSPC SWAT WARMF SUSTAIN Virginia Runoff Reduction Method EPA National Stormwater Calculator MIDUSS HY8 Hydraulic Toolbox 29 30 31 32 33 Công cụ Mô hình Kết hợp Mô hình Mô hình tính toán thủy thủy văn ch/ lượng thủy lực văn thủy lực nước mưa - d/chảy × × × × × × × × × × × × × Độ phức tạp đầu vào Trung bình Kiểu mô Đơn Cao Đơn Liên tục Cao Đơn Liên tục Trung bình / Cao Đơn Liên tục Đơn Liên tục Trung bình Đơn Liên tục Miễn phí Mô dòng không ổn định Kiểu mô chất lượng nước Không Có Có Có Có Có Có Có Có Sự nạp, Sự tiếp nhận nước Sự nạp, Sự tiếp nhận nước Sự nạp Sự nạp, Sự tiếp nhận nước Có × × Thấp Đơn Liên tục Có × × × Nguồn: Minnesota Pollution Control Agency https://stormwater.pca.state.mn.us/ 160 Bảng PL3.1 Chi phí xây dựng số trạm bơm Hạng nục Chi phí Xây dựng Đvị Đông Mỹ Yên Nghĩa Liên Mạc 731,158 345,329 743,358 Kênh - 235,578 350,000 C/trình điện - 4,692 74,438 Cộng: - Thiết bị Cộng: GPMB Văn Khê Sông Chanh - Cộng: Đào Nguyên 106đ Khu đầu mối Chi khác Liên Nghĩa - 366,564 1,167,796 36,656 94,481 98,696 238,162 408,333 37,792 21,765 149,959 4,569 - 10,963 - 731,158 132,273 125,030 399,084 408,333 116,780 73,116 13,227 12,503 39,908 40,833 - 403,220 1,284,576 804,273 145,501 137,533 438,992 449,167 - 225,784 764,782 110,412 - 629,004 1,892,522 1,569,056 255,913 159,297 681,965 612,944 - Cộng: - QTK m /s 22,000 607,946 76,234 60,000 10,000 21,765 242,973 163,777 16,585 106,038 15,941 651,004 1,968,756 1,629,056 265,913 175,882 788,004 628,884 35 120 100 25 15 Hình PL3.1 Mực nước Hà Đông QTHN=380m3/s (q=19,71); FTHN=192,76ha (f=1,00%) 161 72 56.4 Hình PL3.2 Mực nước Liên Mạc QTHN=380m3/s (q=19,71); FTHN=192,76ha (f=1,00%) Hình PL3.3 Mực nước Yên Sở QYS=90m3/s (q=11,93); FYS=299,75ha (f=3,97%) Hình PL3.4 Mực nước Đông Mỹ QĐM=35m3/s (q=15,7); FĐM=14,0 (f=0,62%) 162 Hình PL3.5 Mực nước Hiền Giang QHG=108m3/s (q=15,14); FHG=71,26ha (f=1,00%) Hình PL3.6 Mực nước sông Nhuệ lúc 16 mô Hình PL3.7 Mực nước sông La Khê lúc 16 mô 163 Hình PL3.8 Mực nước sông Tô Lịch lúc 16 mô Hình PL3.9 Mực nước sông Lừ lúc 16 mô Hình PL3.10 Mực nước sông Sét lúc 16 mô 164 Hình PL3.11 Mực nước sông Kim Ngưu lúc 15 mô Hình PL3.12 Mực nước sông Om lúc 16 mô Hình PL3.13 Mực nước sông Đăm lúc 16 mô 165 Hình PL3.14 Mực nước sông Cầu Ngà lúc 16 mô Hình PL3.15 Mực nước kênh Liên Hồng - Yên Thái lúc 16 mô Hình PL3.16 Mực nước kênh Đông La lúc 16 mô 166 Hình PL3.17 MN tuyến cống từ đường Hoàng Quốc Việt - kênh Phú Đô lúc 13 mô Hình PL3.18 MN tuyến cống từ đường Nghĩa Tân - Đồng Bông lúc 13 mô Hình PL3.19 Mực nước Hà Đông (Kiểm tra với mưa dạng 2) QTHN=380m3/s (q=19,71); FTHN=192,76ha (f=1,00%) 167 Hình PL3.20 Mực nước Yên Sở (Kiểm tra với mưa dạng 2) QYS=90m3/s (q=11,93); FYS=299,75ha (f=3,97%) Hình PL3.21 Mực nước Đông Mỹ (Kiểm tra với mưa dạng 2) QĐM =35m3/s (q=15,7); FĐM=14,0 (f=0,62%) Hình PL3.22 Mực nước Hiền Giang (Kiểm tra với mưa dạng 2) QHG=108m3/s (q=15,14); FHG=71,26ha (f=1,00%) 168 ... pháp tiêu nước quy mô công trình tiêu địa bàn thành phố Hà Nội đề tài nghiên cứu Luận án II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xây dựng sở khoa học đề xuất giải pháp tiêu nước, xác định quy mô công trình tiêu. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ VĂN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIÊU NƯỚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH TIÊU TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên... tiễn: Qua nghiên cứu này, đề xuất giải pháp tiêu nước, bố trí công trình tiêu chính hệ thống tiêu thoát nước địa bàn thành phố Hà Nội với quy mô thông số công trình Kết nghiên cứu tham khảo công tác: