Ứng dụng mike urban xây dụng bản đồ ngập lụt hà nội

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO ÚNG NGẬP CHO KHU VỰC NỘI THÀNH HÀ NỘI BÁO CÁO XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ NGẬP LỤT KHU VỰC QUẬN NỘI THÀNH HÀ NỘI Hà Nội, 2014 MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm địa chất 1.1.4 Đặc điểm khí hậu 1.1.5 Mạng lưới sơng ngòi, hồ điều hòa 10 1.2 Hệ thống thoát nước thành phố .14 1.3 Tình hình ngập úng 16 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Phương pháp nghiên cứu công nghệ sử dụng .18 2.2 Phương pháp ứng dụng giải toán .19 2.3 Thu thập số liệu khí tượng thủy văn, địa hình, ngập lụt liệu liên quan khác 21 2.4 Số liệu ngập lụt 24 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC HIỆN DỰ ÁN 26 3.1 Phân tích biển đổi lượng mưa địa bàn thành phố Hà Nội 26 3.2 Nghiên cứu, tính tốn, xây dựng đồ trạng ngập lụt ứng với số trận lũ điển hình 28 3.2.1 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2003 28 3.2.2 Xây dựng sơ đồ tính tốn kết hiệu chỉnh thơng số .29 3.2.3 Xây dựng đồ ngập lụt trận mưa năm 2003 .34 3.2.4 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2008 38 3.2.5 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2012 45 3.2.6 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2013 50 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 4.1 Kết luận 53 4.2 Kiến nghị 54 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Vị trí quận nội thành khu vực nghiên cứu Hình 2: Sơ đồ cấu trúc mơ hình MIKE FLOOD 23 Hình : Sơ đồ tính tốn mạng lưới MIKE Urban cho năm 2003 32 Hình 4: Sơ đồ hệ thống thoát nước dạng 3D 32 Hình 5: Trắc dọc tuyến đường Phạm Ngọc Thạch xảy mưa ngày 24,25/5/2003 33 Hình 6: Biểu đồ so sánh kết thực đo tính tốn trận lũ năm 2003 35 Hình 7: Kết nối mơ hình chiều với liệu địa hình 37 Hình : Bản đồ ngập lụt thành phố Hà Nội năm 2003 39 Hình 9: Sơ đồ tính toán mạng lưới MIKE Urban cho năm 2008 40 Hình 10: Trắc dọc tuyến đường Phạm Ngọc Thạch xảy mưa ngày1-2/11/ 2008 41 Hình 11: Biểu đồ so sánh kết thực đo tính tốn cho trận ngập 1-2/11/ 2008 42 Hình 12: Bản đồ ngập lụt quận nội thành Hà Nội năm 2008 46 Hình 13: Một số hình ảnh trận mưa ngày 17,18/8/2012 Hà Nội .48 Hình 14: Bản đồ ngập lụt quận nội thành Hà Nội năm 2012 51 Hình 15: Một số hình ảnh trận mưa ngày 8/8/2013 Hà Nội 52 Hình 16: Bản đồ ngập lụt quận nội thành Hà Nội năm 2013 53 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Đặc trưng lượng mưa nhiều năm (1971 - 2014) Bảng 2: Đặc trưng bốc nhiều năm (1971 - 2014) Bảng 3: Đặc trưng nhiệt độ nhiều năm (1971 - 2014) .8 Bảng 4: Đặc trưng độ ẩm trung bình nhiều năm (1971 - 2010) .9 Bảng 5: Đặc trưng mực nước trung bình trạm Hà Nội 10 Bảng 6: Lượng mưa trung bình tháng năm .27 Bảng 7: Mùa mưa lưu vực sông Tô Lịch vùng lân cận theo tháng số trạm đại biểu 28 Bảng 8: Lượng mưa bình quân tháng năm trạm Láng .28 Bảng 9: Kết độ sâu ngập lớn hiệu chỉnh mô hình Mike Urban 32 số vị trí điển hình năm 2003 32 Bảng 10: Kết hiệu chỉnh số vị trí hệ thống tiêu nước 34 Bảng 11: Kết độ sâu ngập lớn kiểm định mơ hình số vị trí điển hình năm 2008 40 Bảng 12: Bảng kết kiểm định số vị trí hệ thống tiêu nước 43 Bảng 13: Kết kiểm định mơ hình số vị trí điển hình năm 2012 48 Bảng 14: Kết kiểm định mơ hình số vị trí điển hình năm 2013 51 Bảng 15: Thống kê diện tích ngập trận mưa năm 2003, 2008,2012 năm 2013 .53 CHƯƠNG TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện tự nhiên Hà Nội nằm đồng Bắc có vị trí từ 20°53' đến 21°23' vĩ độ Bắc 105°44' đến 106°02' kinh độ Đông, tiếp giáp với tỉnh: Thái Nguyên, Vĩnh Phúc phía bắc; phía nam giáp Hà Nam Hồ Bình; phía đơng giáp tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh Hưng n; phía tây giáp tỉnh Hồ Bình Phú Thọ Hà Nội nằm phía hữu ngạn sơng Đà hai bên sơng Hồng, vị trí địa thuận lợi cho trung tâm trị, kinh tế, vǎn hố, khoa học đầu mối giao thơng quan trọng Việt Nam Hình 1: Vị trí quận nội thành khu vực nghiên cứu 1.1.2 Đặc điểm địa hình Đại phận diện tích Hà Nội nằm vùng đồng châu thổ sông Hồng với độ cao khu vực nội thành từ đến 10m so với mặt biển Còn lại có khu vực đồi núi phía bắc phía Tây Bắc huyện Sóc Sơn thuộc rìa phía nam dãy núi Tam Đảo có độ cao từ 20m đến 400m với đỉnh Chân Chim cao 462m Địa hình Hà Nội thấp dần từ bắc xuống nam từ tây sang đông Điều phản ánh rõ nét qua hướng dòng chảy tự nhiên dòng sơng thuộc địa phận Hà Nội Dạng địa hình chủ yếu Hà Nội đồng bồi đắp dòng sơng với bãi bồi đại, bãi bồi cao bậc thềm Xen bãi bồi đại bãi bồi cao có vùng trũng với hồ, đầm (dấu vết lòng sơng cổ) Riêng bậc thềm có phần lớn huyện Sóc Sơn phía bắc huyện Đơng Anh, nơi có địa cao địa hình Hà Nội Ngồi ra, Hà Nội có dạng địa hình núi đồi xâm thực tập trung khu vực đồi núi Sóc Sơn với diện tích khơng lớn 1.1.3 Đặc điểm địa chất Khu vực Hà Nội, bị lấp đầy thành tạo trẻ gắn kết yếu bở rời, bao gồm cát kết, bột kết, sét bột kết, sét kết, cuội kết tuổi Neogen Chúng có bề dày đến vài ba trăm mét nằm không chỉnh hợp lên thành tạo cổ gắn kết hoàn toàn Phần thành tạo Neogen cuội kết, cát kết, bột kết, sét bột kết, sét kết với xi măng gắn kết sét, chúng dễ trở nên rời rạc rơi vào trạng thái không tải trọng nước Phủ lên thành tạo Neogen thành tạo Đệ tứ Chúng bao gồm cuội, tảng, sỏi, cát hạt thô phần chuyển dần sang cát hạt vừa, hạt mịn phần cát hạt mịn, cát pha, sét pha, sét, bùn cát, bùn sét, bùn hữu đất lấp phần trên.Tổng bề dày tầng đất gắn kết yếu bở rời lên đến 500-600 m Riêng bề dày tầng đất bở rời lên đến 80-100 m theo xu hướng tăng dần từ phía bắc 60-65 m (Đông Anh) lên đến 70-75 m (Ngô Sĩ Liên, Thành Cơng) đạt 80-90 m phía nam (Hạ Đình, Pháp Vân) Tính đa dạng phức tạp cột địa tầng tăng dần từ phía bắc xuống phía nam Tại Sóc Sơn, Đơng Anh, loại bùn đất sét yếu vắng mặt cột địa tầng Ở vùng Gia Lâm, chúng xuất độ sâu từ đến 12 m, phân bố không rộng rãi Trong phía nam Sơng Hồng, loại đất yếu sét dẻo chảy, bùn cát, bùn sét, bùn hữu phân bố rộng rãi độ sâu từ đến 22 m (Ngô Sĩ Liên, Thành Công, Hạ Đình, Pháp Vân) Các tính chất địa kỹ thuật thành tạo bở rời khu vực Hà Nội thay đổi theo hướng bắc-nam Ở vùng Sóc Sơn, Đơng Anh lớp sét nằm lớp đất lấp, đất trồng bề dày giới hạn khoảng 2-3 m Dưới lớp sét lớp cát chứa nước Holocen Lớp sét có độ ẩm tự nhiên W = 29-30%, giới hạn dẻo Wd = 29-30%, giới hạn chảy Wch = 39-44%, hệ số rỗng e < 1, góc ma sát có giá trị 14-15o, xuống phía nam, bề dày lớp sét tăng, hàm lượng hạt sét giảm có xu hướng chuyển dần sang sét pha tập lớp mỏng sét pha, cát pha chứa tàn tích thực vật Dưới lớp sét lớp bùn cát, bùn sét, bùn hữu Những tính chất lớp sét trung tâm phía nam thấp so với phía bắc, độ ẩm tự nhiên W = 35-40%, giới hạn dẻo Wd = 29-35%, giới hạn chảy Wch = 45-55%, hệ số rỗng e > 1, góc ma sát có giá trị 5-10o, lực dính kết thấp C = 0,13-0,25 kg/cm2 Nhìn chung, lớp sét nằm lớp đất trồng đất lấp vùng phía bắc thành phố có tính xây dựng cao so với lớp sét phía nam thành phố 1.1.4 Đặc điểm khí hậu a) Lượng mưa Khu vực Hà Nội có lượng mưa lớn, trung bình năm khoảng 1671 mm (trạm Láng) đến 2025mm (trạm Ba Vì) Lượng mưa năm lớn đo trạm Láng 2625 mm, Ba Vì 2904 mm Sơn Tây 2867 mm Lượng mưa năm nhỏ đo trạm Láng 962 mm, Ba Vì 1325mm, Sơn Tây 1115 mm Bảng 1: Đặc trưng lượng mưa nhiều năm (1971 - 2014) ( Đơn vị: mm) Trạm Đặc trưng TB Láng I II III 19,1 26,3 48,2 Max 121,9 95 Min 1,4 IV V VI VII VIII IX X XI 87,0 191,6 245,9 288,3 312,1 248,2 132,6 53,4 XII Năm 18,7 1671 259,5 268,3 550,7 614,4 884,1 809,9 841,1 637,6 614,4 103,7 2625 2,1 10,3 28,9 23,9 61 37,8 6,2 0 962 TB 26,4 34,1 54,6 103,0 274,0 305,3 355,9 341,8 238,4 209,0 62,9 19,5 2025 Max 93,4 226 191,3 242,7 594,8 559,8 807 636,3 605,1 551,1 105,1 2904 Min 3,2 3,7 93 25,3 TB 20,1 24,6 43,0 98,7 225,2 277,3 322,0 307,2 241,2 163,3 57,1 Sơn Tây Max 88,3 87,7 164,9 282 516,5 532,8 940,6 730,3 611 13,3 65,8 18 Ba Vì Min 3,3 5,1 17,1 89,3 76,9 74,1 106,6 46 78,3 9,4 387 0 1325 19,4 1799 483,6 418,1 114,7 2876 0 1115 b) Bốc Lượng bốc trung bình năm trạm Láng đo 979,6 mm, Ba Vì 905 mm, Sơn Tây 775,8 mm Các tháng có lượng bốc lớn năm tháng mùa hè đầu mùa đông (V-XII), lượng bốc trung bình tháng trạm Láng từ 83,6 – 98,5mm, Ba Vì 71,6 – 96,7mm Các tháng có lượng bốc tháng I-IV, lượng bốc trung bình tháng trạm Láng từ 56,5 - 70,3 mm Ba Vì từ 53,8 - 68,0 mm Các tháng có lượng bốc lớn VI-VII, lượng bốc trung bình tháng từ 97 - 99 mm Bảng 2: Đặc trưng bốc nhiều năm (1971 - 2014) (Đơn vị: mm) Trạm Láng Ba Vì Sơn Tây Đặc trưng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm TB 70,3 58, 56,5 64,9 95,8 97,1 98,5 83,7 86,1 95,7 88,6 83,6 979,6 Max 107, 89, 83,1 88,0 127, 148, 126, 142, 135, 1126, 156,2 144,6 115,4 Min 29,0 16, 20,0 27,5 39,0 44,7 45,0 31,8 41,0 42,0 31,1 29,8 489,0 TB 57,3 53, 60,6 68,0 91,7 96,7 94,6 77,5 77,3 81,0 74,9 71,6 905,0 Max 84,8 82, 97,3 97,2 144, 152, 143, 104, 1104, 112,7 135,4 120,8 107,0 Min 26,6 31, 41,5 48,0 60,2 61,5 58,4 47,3 51,5 48,5 45,9 45,7 681,7 TB 54,0 48, 51,6 56,3 76,3 78,2 80,6 65,6 65,1 70,9 66,2 62,4 775,8 Max 105, 74, 74,9 79,1 111,8 114,5 128, 86,3 87,3 105,5 115,4 90,7 962,1 Min 24,1 26, 35,9 38,2 39,2 41,3 42,9 591,4 37,1 50,9 31,4 39,8 45,3 c) Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình năm Láng 23,6 oC, Ba Vì 23,3 oC, song với chế hồn lưu gió mùa tạo phân hoá rõ rệt theo hai mùa: - Mùa hè từ tháng V-X có nhiệt độ trung bình tháng Láng từ 24,8 oC đến 29,0oC Ba Vì từ 24,4oC đến 28,6oC Nhiệt độ cao tuyệt đối Hà Nội 40,4oC Ba Vì 42,0oC - Mùa đông từ tháng XI đến tháng IV năm sau có nhiêt độ trung bình tháng Láng từ 16,6C đến 23,8oC Ba Vì từ 16,1C đến 20,8oC Nhiệt độ thấp tuyệt đối Láng 2,7oC Ba Vì 2,8oC Bảng 3: Đặc trưng nhiệt độ nhiều năm (1971 - 2014) (Đơn vị: C) Đặc trưng Trạm Láng Ba Vì Sơn Tây I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm TB 16,6 17,2 20,0 23,8 27,3 28,9 29,0 28,4 27,4 24,8 21,5 18,2 23,6 Max 26,6 24,6 26,5 30,4 34,7 36,3 35,2 34,4 32,8 30,9 28,3 26,5 29,1 Min 10,1 10,3 14,4 19,0 22,3 24,5 24,8 24,6 23,2 18,8 14,9 10,9 19,7 TB 16,1 17,2 20,0 23,8 27,0 28,6 28,6 28,2 27,0 24,4 20,8 17,5 23,3 Max 22,6 24,3 26,7 30,5 33,3 34,6 34,9 34,6 33,4 30,4 27,6 24,4 28,8 Min 10,5 11,6 14,4 18,8 22,6 24,6 24,6 24,3 23,1 19,1 15,1 10,1 19,9 TB 16,3 17,3 20,1 23,8 27,0 28,7 28,8 28,3 27,2 24,7 21,3 17,9 23,5 Max 22,9 24,4 26,6 30,3 33,6 34,5 35,3 34,8 33,2 32,5 28,2 26,4 29,0 Min 10,7 10,4 15,2 18,9 22,8 24,8 24,9 24,4 23,2 19,8 15,7 11,3 20,2 d) Độ ẩm Độ ẩm khơng khí trung bình năm Hà Nội 83% Ba Vì 84% Thời kỳ cuối mùa hè đến đầu mùa Đông (XI-XII) thời kỳ tương đối khơ, độ ẩm trung bình tháng Hà Nội 80% Ba Vì 81% Thời kỳ từ tháng III-IV thời tiết ẩm ướt, có mưa phùn nên độ ẩm trung bình tháng đạt cao năm đạt 87% Hà Nội Ba Vì, biên độ độ ẩm ngày từ 20-30% Các tháng mùa mưa độ ẩm tương đối lớn, trung bình từ 83-84% Hà Nội Ba Vì Bảng 4: Đặc trưng độ ẩm trung bình nhiều năm (1971 - 2010) (Đơn vị: %) Trạm Láng Ba Vì Sơn Tây Đặc trưng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm TB 82 84 87 87 83 83 83 85 84 81 80 80 83 Min TB 65 70 74 72 65 64 65 68 65 61 59 60 66 TB 85 86 87 87 84 82 83 85 84 83 81 81 84 Min TB 69 71 73 72 67 66 67 68 65 63 60 60 67 TB 84 85 87 88 84 83 84 86 85 83 81 81 84 Min TB 68 71 73 73 67 66 67 69 66 63 61 62 67 1.1.5 Mạng lưới sơng ngòi, hồ điều hòa a) Mạng lưới sơng ngòi Khu vực Hà Nội có hệ thống sơng, hồ dày đặc Hệ thống sông hồ khu vực Hà Nội thuộc hệ thống sơng Hồng - sơng Thái Bình gồm sơng chảy qua sơng Hồng, sơng Nhuệ, sơng Đáy, sơng Tích; ngồi có sông nhỏ khác sông Tô Lịch, sông Lừ, sông Sét nhiều hồ lớn nhỏ khác  Sông Hồng Sông Hồng dãy Ngụy Sơn độ cao l.776m thuộc huyện Nhị Đô, tỉnh Vân Nam, Trung Quốc; chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam vào Việt Nam từ Hà Khẩu (Lào Cai) chảy vịnh Bắc cửa Ba Lạt (Nam Định), có chiều dài khoảng 1.160km, phần chảy qua Việt Nam khoảng 556km Sông Hồng chảy vào Hà Nội từ xã Phong Vân, huyện Ba Vì Sau uốn vòng lên phía Bắc bao quanh bậc thềm Cổ Đơ, Tản Hồng phóng phía Đơng Nam đến hết xã Quang Lãng huyện Phú Xuyên hết địa phận Hà Nội khoảng 127km Trên địa bàn thành phố Hà Nội, sơng Hồng có chiều rộng thay đổi từ 480m đến 1440 m (Trạm Hà Nội) Hai bên bờ sông Hồng bao bọc hệ thống đê đắp từ năm 1108, đoạn từ Nghi Tàm đến Thanh Trì gọi đê Cơ Xá, độ cao mặt đê Hà Nội 14 km Bảng 5: Đặc trưng mực nước trung bình trạm Hà Nội (Đơn vị: cm) Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng 2001 268 266 306 308 452 760 914 821 529 455 507 333 493,3 2002 295 286 293 302 491 679 819 979 488 397 343 315 473,9 2003 345 285 300 308 378 461 710 661 638 398 295 258 419,8 2004 345 285 300 308 378 461 710 661 638 398 295 258 419,8 2005 93 84 90 94 94 235 431 523 392 225 176 95 211 2006 209 194 178 206 265 388 674 587 342 416 250 183 324,3 2007 201 189 173 158 285 406 688 638 563 423 247 200 347,6 2008 193 172 176 180 289 424 743 704 567 411 554 234 387,3 2009 193 199 154 192 378 383 647 503 336 231 153 130 291,6 2010 123 134 97 102 215 261 384 471 385 280 170 179 233,4 3.2.4 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2008 Để xây dựng đồ ngập lụt cho năm 2008 tiến hành thu thập tài liệu liên quan giống với trận lũ năm 2003, số liệu địa hình, đồ sử dụng đất, hệ thống hồ điều hoà hệ thống kênh mương, cống cập nhật Trong đó, đợt ngập úng năm 2008 xuất sau trận mưa lịch sử, trận mưa có tổng lượng vào khoảng 391 (mm), nhiên khơng có cường độ lớn đặc biệt mà cường độ lớn khoảng 70 mm/h, mưa lớn lại kéo dài liên tục ngày với cường độ trung bình 20 mm/h ngun nhân gây nên tình trạng ngập úng cho thành phố Hà Nội Hình 9: Sơ đồ tính tốn mạng lưới MIKE Urban cho năm 2008 Trận ngập lịch sử năm 2008 gây nhiều thiệt hại người dân thành phố, đồng thời trận ngập mang tính lịch sử mà nguồn số liệu đo đạc vết lũ khu vực thành phố Hà Nội nhiều, yếu tố thuận lợi cho công tác kiểm định mơ hình thủy lực Kết hiệu chỉnh mơ hình: Hình 10: Trắc dọc tuyến đường Phạm Ngọc Thạch xảy mưa ngày1-2/11/ 2008 Sử dụng thông số tìm được, tiến hành kiểm định với trận mưa ngày 30/10 đến 2/11/2008, so sánh kết tính tốn với vết lũ Cơng ty Thốt nước Hà Nội cung cấp Kết kiểm định trình bày bảng sau: Bảng 11: Kết độ sâu ngập lớn kiểm định mơ hình số vị trí điển hình năm 2008 T T Điểm úng ngập Htđ Htt Sai số (m) (m) ∆H (m) Hai Bà Trưng 0.9 0.82 -0.08 Node 246 0.81 0.83 0.02 Node 397 Quận Công viên Thống Nhất 106A Phạm Ngọc Thạch Đống Đa 115 Nguyễn Bằng Đống Đa 31A Nguyễn Chí Thanh Ba Đình 0.88 29, Huỳnh Thúc Kháng Đống Đa 0.96 Lương 0.91 0.97 Ghi 0.06 Node 194 1.12 0.24 Node183 1.10 0.14 Node 381 T T Điểm úng ngập Quận Htđ Htt Sai số (m) (m) ∆H (m) Ghi Số 5, Thái Hà Đống Đa 0.88 1.02 0.14 Node 383 106, Trần Duy Hưng Cầu Giấy 0.55 0.73 0.18 Node 593 198, Hồ Đắc Di, Nam Đồng Đống Đa 0.8 0.82 0.02 Node 35 Số 8, Định Công Hồng Mai 0.90 0.93 0.03 Node153 Hình 11: Biểu đồ so sánh kết thực đo tính tốn cho trận ngập 1-2/11/ 2008 Nhận xét : Kết kiểm định mơ hình tương đối tốt, sai số dao động khoảng 0.02 – 0.2 Mặc dù kết kiểm định số vị trí chưa sát với tài liệu đo, lũ năm 2008 lũ lịch sử, thành phố Hà Nội ngập nặng diện rộng, nước lũ tràn qua tiêu khác, vết lũ điều tra vị trí kết tác động từ nhiều vị trí khác Kết mơ mơ hình chiều làm đầu vào cho mơ hình hai chiều để xây dựng đồ ngập lụt Bảng 12: Bảng kết kiểm định số vị trí hệ thống tiêu nước Vị trí Kết kiểm định Node 397, Phạm Ngọc Thạch Ponded area: 800 Invert level: 2.80 Max depth: 2.69 Htđ2008 = 0.81 Node 194, Nguyễn Lương Bằng Ponded area: 1400 Invert level: 3.27 Max depth: 2.94 Htđ2008 = 0.91 Node 183, Nguyễn Chí Thanh Ponded area: 2500 Invert level: 2.76 Max depth: 2.40 Htđ2008 = 0.88 Node 383, Thái Hà Ponded area: 1000 Invert level: 2.87 Max depth: 2.62 Htđ2008 = 0.88 Xây dựng đồ ngập lụt : Sử dụng thơng số tìm áp dụng cho mạng thủy lực tiêu thoát Kết tính tốn từ mơ hình chiều xuất làm số liệu đầu vào cho mơ hình chiều Mike Urban Mike Urban cho phép nhập liệu địa hình dạng mơ hình số độ cao DEM lưới địa hình *.DFS2 (Một dạng liệu địa hình phổ biến phần mềm Mike) Tạo liên kết mơ hình chiều thiết lập với địa hình tiến hành chạy mơ hình chiều Kết tràn nút mô hình chuyển tiếp mơ hình chiều diễn toán diện ngập đồ ngập lụt 2003 Hình 12: Bản đồ ngập lụt quận nội thành Hà Nội năm 2008 3.2.5 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2012 Hệ thống nước Thành phố Hà Nội năm 2012 có thay đổi giai đoạn Dự án nước Hà Nội thức khởi cơng Trong đó, hạng mục bao gồm: - Nâng cấp trạm bơm Yên Sở lên 90m3/s - Nạo vét, cống hóa mương trạng cống hộp bê tơng cốt thép khoang; làm đường, thoát nước, hè vỉa, xanh, điện chiếu sáng, hạ ngầm… cho 15 tuyến kênh mương (tổng chiều dài khoảng 9,0 km) nằm rải rác địa bàn quận huyện, tuyến mương: Thụy Khuê, Cống Vị-Bưởi, Ngọc Hà, Đại Yên, Thành Công, Tây Sơn, Nam Đồng, Kim Giang, Linh Quang-Xã Đàn, Y Cụ-Y Khoa, Phương Mai… Cụ thể: + Tuyến mương Thụy Khuê từ cửa điều tiết Hồ Tây A thượng lưu sông Tô Lịch với chiều dài gần 1.336m + Tuyến mương Cống Vị-Bưởi từ đường Linh Lang sông Tô Lịch với chiều dài 459 m + Tuyến mương Ngọc Hà từ cống trạng Ngọc Hà chảy vào cống hộp đường Núi Trúc-Sơn Tây với chiều dài khoảng 113m + Tuyến mương Đại Yên nối mương Cống Vị với hộp cống trạng đường Vạn Phúc, dài gần 1.192m - Kè hai bờ sông Tô Lịch đoạn từ sau cầu Dậu (đường vành đai 3) đến kênh Thanh Liệt, chiều dài xấp xỉ 1646m Đây phần cuối sông Tô Lịch kè để đồng với đoạn kè đá sơng Tơ Lịch Dự án nước, giai đoạn nhằm nâng cao lực nước cho sơng Tơ Lịch - Ở khu vực trung tâm mở rộng (lưu vực sông Nhuệ), Hà Nội hoàn thành Dự án xây dựng cải tạo ba trạm bơm nước Cổ Nhuế (cơng suất 12m3/s), Đồng Bông 1(8m3/s) Đồng Bông (9m3/s) để giải úng ngập cho vùng dân cư tập trung vùng có tốc độ thị hóa nhanh khu vực phía Tây Hà Nội Các thay đổi cập nhật vào mơ hình năm 2008 để xây dựng mơ hình tính tốn cho năm 2012 Tiến hành thu thập tài liệu liên quan giống với trận lũ năm 2003 trạng ngập lụt để sử dụng kiểm định mơ hình Theo thống kê Cơng ty Thốt nước Hà Nội vào sáng 18-8-2012, địa bàn thành phố xuất hàng loạt điểm úng ngập gồm: ngã tư Hồ Tùng Mậu - Xuân Thủy, đường Phạm Văn Đồng, Trần Bình, Phan Văn Trường, Nguyễn Đức Cảnh, Trương Định, Giải Phóng, Thái Hà, Thái Thịnh, Ngọc Khánh, Trường Chinh, Lê Trọng Tấn, Vũ Trọng Phụng, Quan Nhân với độ ngập sâu từ 0,15-0,3m Dọc đường Phạm Hùng, tình trạng tắc nghẽn kéo dài từ trưa đến tối số đoạn ngập nặng Ngập nặng đường giao bên cao ốc Keangnam Theo kết đo đạc, mực nước lúc cao đạt từ 50-60 cm Bé Nguyễn Thái Bình phố Lê Trọng Tấn (quận Hà Đông, Hà Nội) Tại số nhà 46 ngõ phố Lê Trọng Tấn Tại ngõ Trạm Điện - Ba La (Hà Đông) Tuyến đường cạnh khu cao ốc Keangnam (Q.Cầu Giấy) Hình 13: Một số hình ảnh trận mưa ngày 17,18/8/2012 Hà Nội Sử dụng thơng số tìm được, tiến hành kiểm định với trận mưa ngày 18/8/2012, so sánh kết tính tốn với vết lũ thu thập điều tra Kết kiểm định trình bày bảng sau: Bảng 13: Kết kiểm định mơ hình số vị trí điển hình năm 2012 Htđ Htt ∆H (m) (m) (m) Cầu Giấy 0.32 0.38 0.06 Node 543 Phạm Văn Đồng (Đối diện Bộ Công an) Cầu Giấy 0.23 0.26 0.03 Node 518 Trần Bình Từ Liêm 0.24 0.20 0.06 Node 529 Phan Văn Trường Ba Đình 0.15 0.13 0.02 Node 545 Nguyễn Đức Cảnh Đống Đa 0.20 0.24 0.04 Node 315 Trương Định Hoàng Mai 0.18 0.21 0.03 Node 138 Giải Phóng (Ga Hà Hồng Mai Nội) 0.35 0.31 0.04 Node 117 Số 5, Thái Hà Đống Đa 0.35 0.29 0.06 Node 383 Thái Thịnh Đống Đa 0.15 0.18 0.03 Node386 10 Ngọc Khánh Ba Đình 0.3 0.32 0.02 Node178 11 Trường Chinh Đống Đa 0.31 0.27 0.04 Node408 12 Lê Trọng Tấn Hoàng Mai 0.36 0.35 0.01 Node117 13 Vũ Trọng Phụng Thanh Xuân 0.3 0.33 0.03 Node686 14 Quan Nhân Thanh Xuân 0.15 0.12 0.03 Node608 TT Điểm úng ngập Quận Ngã tư Hồ Tùng Mậu - Xuân Thủy Ghi TT Điểm úng ngập Quận 15 Cao ốc Keangnam – Phạm Hùng Cầu Giấy Htđ Htt ∆H (m) (m) (m) 0.50 0.61 0.11 Ghi Node580 Kiểm định 15 vị trí địa bàn Hà Nội Độ chênh lệch mực nước ∆H = 0.01 ÷ 0.11 m Nhận xét : Kết kiểm định mơ hình tương đối tốt, sai số dao động khoảng 0.01 – 0.11 Mặc dù kết kiểm định số vị trí chưa sát với tài liệu đo, lũ năm 2008 lũ lịch sử, thành phố Hà Nội ngập nặng diện rộng, nước lũ tràn qua tiêu khác, vết lũ điều tra vị trí kết tác động từ nhiều vị trí khác Kết mơ mơ hình chiều làm đầu vào cho mơ hình hai chiều để xây dựng đồ ngập lụt Xây dựng đồ ngập lụt : Kết xây dựng đồ ngập lụt cho trận mưa năm 2012 sau: Hình 14: Bản đồ ngập lụt quận nội thành Hà Nội năm 2012 3.2.6 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2013 Tiến hành thu thập tài liệu liên quan giống với trận lũ năm 2003 Về trạng ngập lụt để sử dụng kiểm định mô hình Theo số liệu điều tra khảo sát Liên đồn khảo sát khí tượng thủy văn, ngày 8-8-2013, địa bàn thành phố xuất hàng loạt điểm úng ngập gồm: ngã tư Hồ Tùng Mậu - Xuân Thủy, đường Phạm Văn Đồng, Trần Bình, Phan Văn Trường, Nguyễn Đức Cảnh, Trương Định, Giải Phóng, Thái Hà, Thái Thịnh, Ngọc Khánh, Trường Chinh, Lê Trọng Tấn, Vũ Trọng Phụng, Quan Nhân với độ ngập sâu từ 0,15-0,3m Sử dụng thơng số tìm được, tiến hành kiểm định với trận mưa ngày 8/8/2012, so sánh kết tính tốn với vết lũ thu thập điều tra Kết kiểm định trình bày bảng sau: Bảng 15: Thống kê diện tích ngập trận mưa năm 2003, 2008,2012 năm 2013 Thống kê diện tích ngập lụt Năm 2003 Hiện trạng Năm 2008 Diện tích Số Năm 2012 Diện tích Số (ha) Năm 2013 Diện tích Số (ha) (ha) 0,2-0,5 94.169 8.475 145.985 13.139 35.623 32.0607 0,5-1 50.724 4.565 180.063 16.206 11.775 10.5975 1-1,5 6.783 610 64.543 5.809 551 0.4959 1,5-2 332 30 5.207 469 0 2-3 0 902 81 0 >3 0 0 Nhận xét: Số Diện tích (ha) CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Thoát nước hệ thống Hà Nội vấn đề phức tạp, lịch sử phát triển Hà Nội: Vấn đề thiết kế xây dựng hệ thống thoát nước trước khơng theo kịp với tốc độ thị hóa nên thiếu tính đồng bộ, lực hạn chế Vì song song với việc phát triển khu đô thị cách đồng bộ, Hà Nội tích cực xây dựng, cải tạo hệ thống thoát nước để nâng cao lực nước tồn hệ thống với khả tiêu thoát nước mưa với tần suất lặp lại 20% cống 10% sơng nước nhằm chống úng ngập giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước Hà Nội Nguyên nhân gây ngập úng ô nhiễm nguồn nước mặt Hà Nội chủ yếu mưa nước thải sinh hoạt sản xuất người Các nhân tố mang nhiều tính ngẫu nhiên, cơng tác điều hành tiêu nước hệ thống, giảm nhẹ ngập úng, Thành phố phải bố trí nhiều điểm quan trắc mực nước địa bàn, đồng thời bố trí lực lượng điểm thường xuyên bị úng ngập, tổ chức bơm trạm bơm cục trạm bơm Yên Sở để ứng phó, giải tình có mưa Phương pháp quản lí điều hành nước phần mang tính thủ cơng hiệu suất chưa cao Với tốc độ thị hóa cao, khu thị phát triển phía tả hữu sơng Hồng việc quản lí, điều hành hệ thống thoát nước chung thành phố gặp nhiều khó khăn khơng áp dụng cơng nghệ đại Kết nghiên cứu từ dự án số vấn đề sau : Lượng mưa khu vực Hà Nội có xu giảm dần với tốc độ không đáng kể Ngược lại, lượng mưa cực trị khu vực lại có xu hướng tăng thập kỷ gần Bằng chứng năm gần Hà Nội liên tục xảy trận mưa lớn với cường độ lượng mưa cao, cụ thể năm 2001 lượng mưa ngày lớn đo trạm Láng 169mm, năm 2003 144mm năm 2008 347mm Trong vòng 50 (1961-2010) năm qua theo số liệu thống kê lượng mưa ngày lớn đạt xấp xỉ 130mm, có khoảng 38 năm có lượng mưa lớn 100mm có khoảng 13 năm có lượng mưa vượt 150mm Số liệu quan trắc trạm đo mưa phân bố khắp địa bàn thành phố cho thấy lượng mưa phân bố không đồng khu vực thành phố Mưa to cục xảy thường xuyên phạm vi 2-3 quận/huyện làm cho công tác điều hành gặp nhiều khó khăn Dự án sử dụng mơ hình thống kê SDSM để xây dựng kịch biến đổi khí hậu cho khu vực Hà Nội, kết tính tốn cho thấy đến cuối kỷ 21 lượng mưa ngày lớn có xu tăng, tăng 40% so với thời kỳ chuẩn 1980 – 1999 Điều đồng nghĩa với giá trị mưa tần suất thiết kế, tần suất đảm bảo tương lai giảm xuống Như vậy, cơng trình chống ngập xây dựng vận hành với tần suất đảm bảo nhỏ so với tần suất thiết kế Dự án xây dựng đồ ngập trạng cho năm 2003, 2008, 2012 đồ ngập dựa kịch quy hoạch thành phố Hà Nội phần mềm MIKE việc thuỷ lực Đan Mạch nghiên cứu phát triển Dựa kết đồ ngập dự án đưa phương án tính tốn cảnh báo ngập lụt, nghiên cứu đề xuất biện pháp phòng chống, giảm nhẹ, thích ứng cho khu vực nghiên cứu (Kết nghiên cứu trình bày Chương báo cáo này) Qua gần năm thực dự án, Liên danh thực dự án tiến hành đầy đủ nội dung sản phẩm dự án phê duyệt, hoàn thiện mục tiêu đưa Tuy nhiên, sản phẩm dự án liên quan nhiều tới vấn đề kỹ thuật chuyên mơn sâu, đơn vị tiếp nhận dự án kinh nghiệm nội dung tương tự nên đơn vị thực tiếp tục hỗ trợ trình tiếp nhận triển khai kết Cơng ty TNHH MTV Thốt nước Hà Nội thơng qua kế hoạch cập nhật liệu xây dựng phương án cảnh báo ngập lụt hàng năm, phục vụ quản lý, phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại thiên tai, mưa lớn ngập úng gây 4.2 Kiến nghị Dự án Ngập lụt dự án phức tạp, để phát huy hiệu dự án, Dự án tập trung kiến nghị vấn đề sau: - Cơ chế phối hợp, chia sẻ thông tin quan tiếp nhận dự án Sở, Ban ngành liên quan - Kế hoạch cập nhật liệu hàng năm đơn vị tiếp nhận dự án - Kiến nghị áp dụng giải pháp giảm thiểu ngập lụt ... 2008 42 Hình 12: Bản đồ ngập lụt quận nội thành Hà Nội năm 2008 46 Hình 13: Một số hình ảnh trận mưa ngày 17,18/8/2012 Hà Nội .48 Hình 14: Bản đồ ngập lụt quận nội thành Hà Nội năm 2012 ... 3.2.3 Xây dựng đồ ngập lụt trận mưa năm 2003 .34 3.2.4 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2008 38 3.2.5 Xây dựng đồ ngập lụt cho trận lũ năm 2012 45 3.2.6 Xây dựng đồ ngập lụt cho... trận mưa ngày 8/8/2013 Hà Nội 52 Hình 16: Bản đồ ngập lụt quận nội thành Hà Nội năm 2013 53 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Đặc trưng lượng mưa nhiều năm (1971 - 2014) Bảng 2: Đặc trưng bốc nhiều