Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CẢNH BÁO NGẬP ÚNG CHO LƯU VỰC SÔNG KIM NGƯU QUÁCH CAO THANH CHUYÊN NGÀNH: THỦY VĂN HỌC MÃ SỐ: 60440224 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN KIÊN DŨNG HÀ NỘI, NĂM 2017 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán hướng dẫn chính: PGS.TS Nguyễn Kiên Dũng Cán chấm phản biện 1: PGS.TS Lã Văn Chú Cán chấm phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Văn Lai Luận văn thạc sĩ bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 27 tháng năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác TÁC GIẢ LUẬN VĂN Quách Cao Thanh ii LỜI CẢM ƠN Sau hai năm học tập nghiên cứu khoa học anh chị em học viên Lớp Cao học Thủy văn CH1T (khóa 2015 - 2017) Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, đến em hồn thành khố luận tốt nghiệp Với lòng chân thành nhất, em xin gửi lời cảm ơn: - Các thầy cô cán làm công tác quản lý Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, đặc biệt thầy Khoa Khí tượng Thủy văn Phòng Đào tạo nhiệt tình giảng dạy, hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành chương trình Cao học luận văn tốt nghiệp - Các anh chị em học viên, sinh viên Trường Đại học Tài ngun Mơi trường Hà Nội nói chung anh chị em học viên Lớp Cao học Thủy văn CH1T nói riêng quan tâm, động viên, giúp đỡ tơi vững tâm phấn đấu suốt q trình học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp - Các đồng chí Lãnh đạo Trung tâm Mạng lưới khí tượng thủy văn môi trường, lãnh đạo Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia tạo điều kiện cho tơi tham gia khóa học Cảm ơn đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ cơng tác để tơi có thời gian học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp Trường Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội - Đặc biệt PGS.TS Nguyễn Kiên Dũng, người thầy hướng dẫn khoa học cho luận văn tốt nghiệp em; kết đạt luận văn kiến thức khoa học quý báu mà thầy giành nhiều thời gian tâm huyết để hướng dẫn, bảo em thời gian qua - Các cán Phòng Ứng dụng cơng nghệ khí tượng thủy văn tài nguyên, Trung tâm Ứng dụng công nghệ Bồi dưỡng nghiệp vụ khí tượng thủy văn giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Do thời gian có hạn, số liệu thực đo chưa đầy đủ mong muốn khảo nghiên cứu hạn chế nên luận văn khơng thể tránh thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy cô, đồng nghiệp người quan tâm iii LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung luận văn Chương TỔNG QUAN VỀ NGẬP LỤT ĐÔ THỊ 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2 Điều kiện địa lý tự nhiên kinh tế - xã hội thành phố Hà Nội 10 1.2.1 Một số đặc điểm địa lý tự nhiên tình hình ngập úng thành phố Hà Nội năm gần 10 1.2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 22 Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ TÌNH HÌNH SỐ LIỆU 25 2.1 Phương pháp nghiên cứu 25 2.1.1 Phương pháp đánh giá ngập lụt 25 2.1.2 Lựa chọn mơ hình đánh giá ngập lụt 27 2.2 Mơ hình MIKE URBAN/MIKE FLOOD 28 2.2.1 Mơ hình MIKE URBAN 28 2.2.2 Mô hình MIKE FLOOD 31 iv 2.3 Tình hình số liệu 32 2.3.1 Số liệu địa hình số liệu hệ thống tiêu thoát nước, ngập lụt 32 2.3.2 Số liệu khí tượng thủy văn 34 Chương XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CẢNH BÁO NGẬP ÚNG CHO LƯU VỰC SÔNG KIM NGƯU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 36 3.1 Ứng dụng mơ hình MIKE URBAN mơ hệ thống nước Hà Nội 37 3.1.1 Xây dựng mơ hình tốn 37 3.1.2 Hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình 41 3.3 Ứng dụng MIKE FLOOD - URBAN mô ngập lụt lưu vực sông Kim Ngưu 48 3.3.1 Thiết lập mơ hình mơ ngập lụt lưu vực sông Kim Ngưu 49 3.3.2 Các trạm đo mực nước tự động 50 3.3.3 Thiết lập hệ thống dự báo ngập úng thời gian thực cho lưu vực Kim Ngưu 52 3.3.4 Vận hành hệ thống 54 3.3.5 Quy trình thực cảnh báo khả xảy ngập lụt 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 v TÓM TẮT LUẬN VĂN Họ tên học viên: Quách Cao Thanh Lớp: CH1T Khóa: I Cán hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Kiên Dũng Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sơng Kim Ngưu Tóm tắt: Luận văn thực 72 trang bao gồm ba chương chính: Chương 1: Tổng quan ngập lụt đô thị Trong chương 1, tác giả đưa số nghiên cứu việc giải vấn đề nước cho thị giới Việt Nam sơ lược tổng quan lưu vực nghiên cứu Chương 2: Phương pháp nghiên cứu tình hình số liệu Trong chương 2, tác giả đưa phương pháp nghiên cứu sử dụng luận văn sở liệu phục vụ tính toán luận văn Chương 3: Xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu đề xuất giải pháp Trong chương này, tác giả trình bày tồn kết tính tốn xây dựng phương án cảnh báo sớm ngập úng cho lưu vực đô thị sông Kim Ngưu đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy tin cảnh báo, làm sở xây dựng phương án cảnh báo sớm ngập úng cho nội thành Hà Nội vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải thích DEM Digital Elevation Model (mơ hình số độ cao) DHI Danish Hydraulic Institute (Viện Thủy lực Đan Mạch) ĐHQGHN Đại học Quốc gia Hà Nội KTTV Khí tượng thủy văn MTV Một thành viên NNC Nhóm nghiên cứu NXB Nhà xuất PCLB Phòng chống lụt bão TKCN Tìm kiến cứu nạn TNHH TP UBND Trách nhiệm hữa hạn Thành phố Ủy ban nhân dân vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1: Kết độ sâu ngập lớn hiệu chỉnh mơ hình MIKE URBAN số vị trí điển hình năm 2012 .44 Bảng 2: Kết độ sâu ngập lớn kiểm định mơ hình MIKE URBAN số vị trí điển hình năm 2013 46 Bảng 3: Bảng tổng kết số lượng đối tượng đưa vào mơ hình MIKE URBAN cho tồn hệ thống nước Hà Nội 48 Bảng 4: Vị trí chi tiết 05 điểm lắp đặt trạm đo mực nước 50 Bảng 5: So sánh kết ngập số điểm ngập trận mưa ngày 25/5/2016 .55 Bảng 6: So sánh với kết ngập thực đo với kết mô 58 Bảng 7: Vị trí toạ độ 12 điểm kiểm tra độ sâu ngập 62 Bảng 8: Các mức báo động lũ, ngập lụt cho lưu vực sông Kim Ngưu 63 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1: Quy hoạch thoát nước khu vực nội thành Hà Nội (JICA, 1995) Hình 2: Vị trí khu vực Hà Nội 11 Hình 3: Hình minh họa hồ khu vực nghiên cứu .15 Hình 4: Một số hình ảnh trận mưa năm 2001 Hà Nội 17 Hình 5: Một số hình ảnh trận mưa năm 2003 Hà Nội 18 Hình 6: Một số hình ảnh trận mưa năm 2008 Hà Nội 19 Hình 7: Một số hình ảnh trận mưa năm 2012 Hà Nội 20 Hình 8: Một số hình ảnh trận mưa năm 2013 Hà Nội 21 Hình 9: Một số hình ảnh trận mưa năm 2016 Hà Nội 22 Hình 1: Sơ đồ tính tốn mưa – dòng chảy 29 Hình 2: Sơ đồ tính tốn dòng chảy hệ thống nước chiều 29 Hình 3: Sơ đồ kết hợp mơ hình chiều chiều 30 Hình 4: Sử dụng GIS xử lý số liệu địa hình .31 Hình 5: Sơ đồ hệ thống thủy lực 33 Hình 6: Các trạm đo mưa thuộc khu vực nghiên cứu .34 Hình 1: Khu vực nghiên cứu hệ thống thoát nước Hà Nội 36 Hình 2: Hình ảnh Nodes MIKE URBAN 38 Hình 3: Hình ảnh nhập Links MIKE URBAN 38 Hình 4: Trắc dọc tuyến cống .38 Hình 5: Hình ảnh nhập số liệu lưu vực MIKE URBAN 39 Hình 6: Sơ đồ tính tốn mạng lưới MIKE URBAN cho nội thành Hà Nội 40 Hình 7: Thông số trận mưa năm 2012 làm đầu vào cho mơ hình .41 Hình 8: Bản đồ độ sâu ngập lớn nội thành Hà Nội trận mưa ngày 1718/8/2012 .42 Hình 9: Mực nước dọc tuyến đường Phạm Ngọc Thạch xảy mưa ngày 1718/8/2012 43 Hình 10: Mực nước dọc tuyến đường Phạm Ngọc Thạch xảy trận mưa ngày 8-9/8/2013 .45 Hình 11: Bản đồ độ sâu ngập lớn nội thành Hà Nội trận mưa ngày 89/8/2013 46 Hình 12: Sơ đồ tính tốn mạng lưới lưu vực sông Kim Ngưu MIKE URBAN 49 Hình 13: Biên đầu vào cho lưu vực Kim Ngưu 50 ... tốn xây dựng phương án cảnh báo sớm ngập úng cho lưu vực đô thị sông Kim Ngưu đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy tin cảnh báo, làm sở xây dựng phương án cảnh báo sớm ngập úng cho nội thành... luận văn sở liệu phục vụ tính tốn luận văn Chương 3: Xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sông Kim Ngưu đề xuất giải pháp Trong chương này, tác giả trình bày tồn kết tính tốn xây dựng. .. Kiên Dũng Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng phương án cảnh báo ngập úng cho lưu vực sơng Kim Ngưu Tóm tắt: Luận văn thực 72 trang bao gồm ba chương chính: Chương 1: Tổng quan ngập lụt đô thị Trong