Nghiên cứu giải pháp thoát nước chống ngập cho lưu vực rạch văn thánh tp hồ chí minh

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HOÀNG THỊ TỐ NỮ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC CHỐNG NGẬP CHO LƯU VỰC RẠCH VĂN THÁNH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành : XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, Ngày 26 tháng 08 năm 2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS HUỲNH THANH SƠN ThS HỒ LONG PHI Cán chấm nhận xét 1: PGS TS NGUYỄN VĂN ĐIỀM Cán chấm nhận xét 2: TS HUỲNH CƠNG HỒI Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngày 26 tháng năm 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HỒNG THỊ TỐ NỮ Giới tính : Nam / Nữ Ngày, tháng, năm sinh : Nơi sinh : 25/01/1981 Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Khố: 2007 Thuận Hải 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC CHỐNG NGẬP CHO LƯU VỰC RẠCH VĂN THÁNH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nêu mục tiêu, nội dung phạm vi nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu ý nghĩa khoa học của luận văn Những đặc điểm tự nhiên, đặc điểm chế độ thủy văn tình trạng ngập úng lưu vực - Đánh giá lựa chọn mô hình tính tốn nước Sau phân tích đánh giá số mơ hình sử dụng, mơ hình PCWSMM chọn làm cơng cụ giúp giải toán thoát nước chống ngập cho lưu vực Và giới thiệu module mơ hình PCSWMM số ứng dụng có thực tế - Tính tốn thủy lực phương án trạng thiết kế có xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu Hai phương án thiết kế xem xét là: (1) Xây dựng cơng trình kiểm sốt triều Cầu Bơng – Văn Thánh; (2) Xây dựng cống Nhiêu Lộc – Thị Nghè - Tính tốn thủy lực giải pháp thực với phương án thiết kế chọn đề xuất giải pháp hợp lý Có bốn giải pháp thực hiện: (1) Giảm diện tích phần khơng thấm; (2) Thay đổi vận tốc thấm; (3) Xây dựng hồ điều hòa phân tán 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS HUỲNH THANH SƠN ThS HỒ LONG PHI Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thơng qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MƠN QUẢN LÝ CHUN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp nội dung học kết thúc trình đào tạo, giúp học viên nâng cao cách nhìn nhận giải vấn đề thực tế kiến thức trang bị thời gian học tập trường xã hội Để hoàn thành luận văn đạt kết ngày hôm TÔI XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN Thầy PGS TS Huỳnh Thanh Sơn, Thầy ThS Hồ Long Phi hướng dẫn nhiệt tình tài liệu mà nhận suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Các thầy cô môn Kỹ thuật tài nguyên nước – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM hướng dẫn tận tình suốt trình học tập Phòng Đào tạo Sau Đại học – Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM hổ trợ suốt thời gian học tập làm luận văn tốt nghiệp Trường Cao Đẳng Tài Nguyên Môi Trường tạo điều kiện cho hoàn thành luận văn Gia đình bạn bè động viên giúp đủ tự tin hoàn thành tốt luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng, với kinh nghiệm kiến thức nhiều hạn chế, nên luận văn nhiều thiếu xót, mong nhận góp ý dẫn quý thầy cô bạn TĨM TẮT Luận văn nghiên cứu tốn nước chống ngập cho lưu vực Văn Thánh (Nhiêu Lộc – Thị Nghè) Tp.HCM mưa triều gây có ảnh hưởng thay đổi hậu Luận văn gồm chương: - Chương 1: Tổng quan Chương nêu mục tiêu, nội dung phương pháp nghiên cứu, ý nghĩa khoa học luận văn Những nghiên cứu liên quan đến vấn đề thoát nước đề cập đến chương - Chương 2: Giới thiệu lưu vực rạch Văn Thánh Tp.HCM Giới thiệu vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, điều kiện khí tượng thủy văn nguyên nhân gây ngập - Chương 3: Cơ sở lựa chọn mơ hình Sau phân tích đánh giá số mơ hình sử dụng, mơ hình PC.SWMM chọn làm cơng cụ hỗ trợ giải toán thoát nước chống ngập cho lưu vực Chương giới thiệu hai module mơ hình PC.SWMM số ứng dụng có thực tế - Chương 4: Tính tốn thủy lực lưu vực cho phương án trạng hai phương án thiết kế có ảnh hưởng biến đổi khí hậu Hai thiết kế xem xét là: (1) xây dựng hai cống Cầu Bông Văn Thánh; (2) xây dựng cơng trình kiểm sốt triều Nhiêu Lộc – Thị Nghè có bơm tiêu hỗ trợ, phân tích lựa chọn phương án hợp lý - Chương 5: Đánh giá nhận xét kết với giải pháp thực cho phương án thiết kế chọn: (1) Giảm diện tích phần khơng thấm; (2) Thay đổi vận tốc thấm; (3) Xây dựng hồ điều hòa phân tán - Chương 6: Kết luận kiến nghị ABSTRACT This Master thesis presents a study of water drainage system for the Van Thanh (Nhieu Loc – Thi Nghe) catchment-area in Ho Chi Minh city due to storm and tide level with consideration of global climate change The thesis consists of six chapters: - Chapter 1: Generality This chapter mentions the aim, content, method and scientific significance of study It also presents researches relative to drainage - Chapter 2: Introduction to Van Thanh catchment in HCM city about location, topography, meteorological and hydrological conditions and reasons of flooding - Chapter 3: Evaluation and choice of the numerical model After qualitative analysis and evaluation about some numerical models actually used in reality, the PCSWMM model has been chosen to study the present water drainage system The main contents and applications of this model are introduced in this chapter - Chapter 4: Hydraulic study of actual drainage system and designed drainage system with consideration of global climate change Two new designed systems are proposed: (1) Design Cau Bong and Van Thanh weirs combined with pump stations; (2) Design Nhieu Loc – Thi Nghe tide control works combined with pump station, to analyse and choose the most sensible design - Chapter 5: Evaluation and comment on considerations for the choice of the design: (1) Reduce impermeable surface ratio; (2) Increase speed to permeate through soil; (3) Contruct local regulation ponds - Chapter 6: Conclusion and recommendation MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.2 Phương pháp nghiên cứu 1.3 NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC 1.3.1 Nghiên cứu nước 1.3.2 Nghiên cứu nước 1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .5 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA LUẬN VĂN .6 U U CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ LƯU VỰC RẠCH VĂN THÁNH TP.HCM 2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN [14] .7 2.1.1 Vị trí địa lý: 2.1.2 Đặc điểm địa hình: 2.1.3 Khí hậu 12 2.1.4 Đặc điểm thủy văn dòng chảy: 12 2.1.5 Mạng lưới kênh rạch: 13 2.2 THỰC TRẠNG NGẬP Ở LƯU VỰC VÀ NGUYÊN NHÂN [12] 13 CHƯƠNG CƠ SỞ LỰA CHỌN MƠ HÌNH 16 3.1 MỘT SỐ MÔ HÌNH TÍNH TỐN THỐT NƯỚC [9] 16 3.1.1 Mơ hình STORM 16 3.1.2 Mơ hình HEC-HMS 17 3.1.3 Mơ hình TOPMODEL 18 3.1.4 Mơ hình Mouse 18 3.1.5 Mơ hình PC.SWMM .19 3.2 MƠ HÌNH PC.SWMM [3] 20 3.2.1 Giới thiệu 20 3.2.2 Cơ sở lý thuyết 20 3.2.3 Module Runoff 20 3.2.4 Module Extran 21 3.3 NHỮNG ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH CỦA MƠ HÌNH PC.SWMM 25 3.4 KẾT LUẬN 25 CHƯƠNG TÍNH TỐN THỦY LỰC LƯU VỰC 27 4.1 CƠ SỞ TÍNH TỐN: .28 4.1.1 Trình tự tính tốn thủy lực: 28 4.1.2 Số liệu tính tốn thủy lực 28 4.1.2.1 Mơ hình tốn thủy văn RUNOFF(H1): 28 4.1.2.2 Mơ hình tốn thủy lực EXTRAN .29 4.1.2.3 Kiểm nghiệm mơ hình .31 4.1.3 Điều kiện biên 31 4.1.3.1 Biên mực nước: 31 4.1.3.2 Mô hình mưa thiết kế: .32 4.1.3.3 Các thông số khác: 32 4.2 DIỄN BIẾN THAY ĐỔI KHÍ HẬU VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NĨ ĐẾN CÁC NHÂN TỐ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN TRÊN LƯU VỰC [18] 33 4.2.1 Mực nước sơng Sài Gịn [14] 34 4.2.2 Mưa 36 4.2.3 Phương pháp luận 38 4.3 CÁC PHƯƠNG ÁN 38 4.3.1 Phương án trạng: 38 4.3.2 Phương án thiết kế [15] 41 4.3.2.1 Phương án thiết kế cơng trình kiểm sốt triều Văn Thánh cửa kiểm sốt triều Cầu Bơng .44 4.3.2.2 Phương án thiết kế cơng trình kiểm sốt triều kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè 45 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ, NHẬN XÉT KẾT QUẢ 47 5.1 PHƯƠNG ÁN HIỆN TRẠNG: .47 5.2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: .58 5.2.1 Phương án thiết kế công trình kiểm sốt triều Cầu Bơng – Văn Thánh 58 5.2.2 Phương án thiết kế cơng trình kiểm sốt triều kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè 60 5.3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN CHO PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHỌN 63 5.3.1 Giải pháp cải tạo mặt phủ đô thị .63 5.3.2 Giải pháp thay đổi vận tốc thấm 72 5.3.3 Giải pháp hồ điều hòa [20] .78 CHƯƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 87 6.1 KẾT LUẬN 87 6.2 KIẾN NGHỊ 88 -0- MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN - 1.1 ĐặT VấN Đề - 1.2 MụC TIÊU NGHIÊN CứU - 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu - 1.2.2 Phương pháp nghiên cứu - 1.3 NGHIÊN CứU TRONG NƯớC VÀ NGOÀI NƯớC .- 1.3.1 Nghiên cứu nước - 1.3.2 Nghiên cứu nước - 1.4 NộI DUNG NGHIÊN CứU - 1.5 Ý NGHĨA KHOA HọC CủA LUậN VĂN - CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ LƯU VỰC RẠCH VĂN THÁNH TP.HCM - 2.1 ĐặC ĐIểM ĐIềU KIệN Tự NHIÊN [14] - 2.1.1 Vị trí địa lý: - 2.1.2 Đặc điểm địa hình: - 2.1.3 Khí hậu - 12 2.1.4 Đặc điểm thủy văn dòng chảy: - 12 2.1.5 Mạng lưới kênh rạch: - 13 2.2 THựC TRạNG NGậP LƯU VựC VÀ NGUYÊN NHÂN [12] - 13 CHƯƠNG CƠ SỞ LỰA CHỌN MƠ HÌNH - 16 3.1 MộT Số MÔ HÌNH TÍNH TỐN THỐT NƯớC [9] - 16 3.1.1 Mơ hình STORM - 16 3.1.2 Mơ hình HEC-HMS - 17 3.1.3 Mơ hình TOPMODEL - 18 3.1.4 Mơ hình Mouse - 18 3.1.5 Mơ hình PC.SWMM - 19 3.2 MƠ HÌNH PC.SWMM [3] - 20 3.2.1 Giới thiệu - 20 3.2.2 Cơ sở lý thuyết - 20 3.2.3 Module Runoff - 20 3.2.4 Module Extran - 21 3.3 NHữNG ứNG DụNG ĐIểN HÌNH CủA MƠ HÌNH PC.SWMM - 25 3.4 KếT LUậN .- 25 CHƯƠNG TÍNH TỐN THỦY LỰC LƯU VỰC - 27 4.1 CƠ Sở TÍNH TOÁN: - 28 4.1.1 Trình tự tính tốn thủy lực: - 28 4.1.2 Số liệu tính tốn thủy lực - 28 4.1.2.1 Mơ hình tốn thủy văn RUNOFF (H1) - 28 4.1.2.2 Mơ hình tốn thủy lực EXTRAN - 29 4.1.2.3 Kiểm nghiệm mơ hình - 31 4.1.3 Điều kiện biên - 31 4.1.3.1 Biên mực nước: - 31 4.1.3.2 Mơ hình mưa thiết kế: - 32 4.1.3.3 Các thông số khác: - 32 4.2 DIễN BIếN THAY ĐổI KHÍ HậU VÀ ảNH HƯởNG CủA NĨ ĐếN CÁC NHÂN Tố KHÍ TƯợNG THủY VĂN TRÊN LƯU VựC [18] - 33 4.2.1 Mực nước sơng Sài Gịn [14] - 34 4.2.2 Mưa - 36 4.2.3 Phương pháp luận - 38 4.3 CÁC PHƯƠNG ÁN - 38 4.3.1 Phương án trạng: - 38 4.3.2 Phương án thiết kế [15] - 41 4.3.2.1 Phương án thiết kế cơng trình kiểm sốt triều Văn Thánh cửa kiểm sốt triều Cầu Bơng - 44 4.3.2.2 Phương án thiết kế cơng trình kiểm sốt triều kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè - 45 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ, NHẬN XÉT KẾT QUẢ - 47 5.1 PHƯƠNG ÁN HIệN TRạNG: .- 47 5.2 PHƯƠNG ÁN THIếT Kế - 58 5.2.1 Phương án thiết kế cơng trình kiểm sốt triều Cầu Bông – Văn Thánh - 58 5.2.2 Phương án thiết kế cơng trình kiểm sốt triều kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè - 60 5.3 GIảI PHÁP THựC HIệN CHO PHƯƠNG ÁN THIếT Kế CHọN - 63 5.3.1 Giải pháp cải tạo mặt phủ đô thị - 63 5.3.2 Giải pháp thay đổi vận tốc thấm - 72 5.3.3 Giải pháp hồ điều hòa [20] - 78 CHƯƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ - 87 6.1 KếT LUậN .- 87 6.2 KIếN NGHị .- 88 - LUẬN VĂN THẠC SỸ -1- Chương TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Sự bùng nổ phát triển thị có quy mơ lớn khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh, vùng lân cận tạo nên nhiều vấn đề môi trường đô thị cần phải giải có tình hình ngập nước thị, đặc biệt mưa kéo dài triều lên Tình trạng ngập nước thành phố Hồ Chí Minh nói chung lưu vưc Nhiêu Lộc - Thị Nghè vấn đề quan tâm cấp quyền nhân dân Lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè khu vực có địa hình mặt đất tự nhiên thấp khu vực bị ngập thường xuyên, mùa khô ngập triều cường, mùa mưa ngập mưa lớn mưa kết hợp với triều Riêng khu vực quận Bình Thạnh, quận nằm Lưu vực rạch Văn Thánh, phía cuối lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè tình trạng ngập lụt xảy nguy kịch nhất, có phận địa hình thấp trũng tiếp giáp với vùng có địa hình cao hơn, với diện tích ngập lụt triều cường lên tới 30-50% diện tích tự nhiên Tình trạng ngập úng ảnh hưởng nhiều đến mặt kinh tế, xã hội môi trường khu vực thêm vào tình hình ngập diễn biến ngày xấu Do “Nghiên cứu giải pháp thoát nước chống ngập cho lưu vực rạch Văn Thánh Thành phố Hồ Chí Minh” cần phải thực Về mặt kỹ thuật giải pháp đánh giá thơng qua mơ hình thủy lực PC.SWMM 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu luận văn nghiên cứu tính tốn thủy lực lưu vực rạch Văn Thánh Thành phố Hồ Chí Minh trường hợp mưa lưu vực gia LUẬN VĂN THẠC SỸ - 80 - Hình 5-32: Sơ đồ vị trí hồ điều hòa trường hợp 85% năm 2059 LUẬN VĂN THẠC SỸ - 81 - Sau bố trí chúng tơi tiến hành mơ tính thử dần thể tích hồ hết ngập hoàn toàn cho lưu vực theo quy hoạch đô thị ảnh hưởng biến đổi khí hậu (mưa triều tăng dự kiến với thời điểm), kết sau: Bảng 5-6: Bảng kích thước hồ trường hợp 85% khơng thấm năm 2059 Rộng Dài Sâu STT Diện tích hồ (ha) (m) (m) (m) 200 440 1.0 8.8 500 840 1.0 42 100 270 1.0 2.7 300 550 1.0 16.5 300 520 1.0 15.6 250 460 1.0 11.5 200 290 1.0 5.8 500 890 1.0 44.5 300 490 1.0 14.7 10 200 360 1.0 7.2 11 200 450 1.0 12 200 410 1.0 8.2 Tổng cộng 186.5 Trong bảng diện tích hồ tính tốn có từ kết mơ PC.SWMM từ kết chúng tơi dự kiến xây dựng hồ điều tiết với kích thước (chiều dài x chiều rộng) bảng LUẬN VĂN THẠC SỸ - 82 - Số điểm ngập DIỄN BIẾN SỐ ĐIỂM NGẬP THEO V HỒ TH 85% KHÔNG THẤM 45 40 35 30 25 20 15 10 2019 2029 2039 2049 2059 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Diện tích hồ (ha) Hình 5-33: Diễn biến số điểm ngập theo V hồ trường hợp 85% không thấm Thời gian ngập (phút) DIỄN BIẾN THỜI GIAN NGẬP THEO V HỒ TH 85% KHÔNG THẤM 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 2019 2029 2039 2049 2059 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Diện tích hồ (ha) Hình 5-34: Diễn biến thời gian ngập theo V hồ trường hợp 85% không thấm LUẬN VĂN THẠC SỸ - 83 - Số điểm ngậ p DIỄN BIẾN SỐ ĐIỂM NGẬP THEO V HỒ TH 75% KHÔNG THẤM 45 40 35 30 25 20 15 10 2019 2029 2039 2049 2059 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Diện tích hồ (ha) Hình 5-35: Diễn biến số điểm ngập theo V hồ trường hợp 75% không thấm Thời g ia n ng ậ p (phút) DIỄN BIẾN THỜI GIAN NGẬP THEO V HỒ TH 75% KHÔNG THẤM 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 2019 2029 2039 2049 2059 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Diện tích hồ (ha) Hình 5-36: Diễn biến thời gian ngập theo V hồ trường hợp 75% không thấm LUẬN VĂN THẠC SỸ - 84 - Số điểm ngập DIỄN BIẾN SỐ ĐIỂM NGẬP THEO V HỒ TH 65% KHÔNG THẤM 45 40 35 30 25 20 15 10 2019 2029 2039 2049 2059 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Diện tích hồ (ha) Hình 5-37: Diễn biến số điểm ngập theo V hồ trường hợp 65% không thấm Thời g ia n ng ậ p (Phút) DIỄN BIẾN THỜI GIAN NGẬP THEO V HỒ TH 65% KHÔNG THẤM 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 2019 2029 2039 2049 2059 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Diện tích hồ (ha) LUẬN VĂN THẠC SỸ - 85 Hình 5-38: Diễn biến thời gian ngập theo V hồ trường hợp 65% không thấm Số điểm ngập DIỄN BIẾN SỐ ĐIỂM NGẬP THEO V HỒ TH 55% KHÔNG THẤM 45 40 35 30 25 20 15 10 2019 2029 2039 2049 2059 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Diện tích hồ (ha) Hình 5-39: Diễn biến số điểm ngập theo V hồ trường hợp 55% không thấm Thời g ia n ng ậ p (Phút) DIỄN BIẾN THỜI GIAN NGẬP THEO V HỒ TH 55% KHÔNG THẤM 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 2019 2029 2039 2049 2059 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Diện tích hồ (ha) Hình 5-40: Diễn biến thời gian ngập theo V hồ trường hợp 55% không thấm LUẬN VĂN THẠC SỸ - 86 - Năm Đơn vị 2019 2029 2039 2049 2059 Bảng 5-7: Diện tích hồ cần thiết để xóa ngập V hồ 85% 75% 65% % % % 1.720 62 1.610 58 1.277 46 2.269 82 2.053 75 1.694 62 3.597 131 3.059 111 2.617 95 4.989 181 4.649 169 4.216 153 5.115 186 4.963 180 4.384 159 55% % 1.090 40 1.542 56 2.407 87 3.739 136 4.176 152 DIỆN TÍCH HỒ CẦN THIẾT ĐỂ XĨA NGẬP 210 DIỆN TÍCH HỒ (ha) 180 150 85% 120 75% 65% 90 55% 60 30 2019 2029 2039 2049 2059 Năm Hình 5-41: Diện tích hồ cần thiết để xóa ngập Qua kết chúng tơi thấy hồ điều tiết giải pháp mang lại hiệu tối ưu nhất, với 186 (trường hợp bất lợi nhất) chúng tơi xóa ngập hồn tồn cho lưu vực 186 diện tích khơng nhỏ so với tổng diện tích lưu vực chiếm khoảng 5% khơng đáng kể so với hiệu mà mang lại Ứng với thời điểm xác định theo quy hoạch đô thị chúng tơi có diện tích hồ cần thiết để xóa ngập cho lưu vực LUẬN VĂN THẠC SỸ - 87 - Chương KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Từ phân tích tính tốn chương trước, rút số kết luận sau: - Mạng lưới cống kênh rạch khơng đủ khả nước, mưa lớn kết hợp với triều cường dịng chảy mặt hình thành khắp nơi, gây ngập kéo dài nhiều nơi lưu vực - Để giải tình trạng ngập cho lưu vực, với phương án xây dựng cống ngăn triều kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè với giải pháp đề xuất: (1) Cải tạo mặt phủ thị, tăng diện tích thấm lưu vực, (2) Thay đổi lớp đất thấm, tốc độ thấm lưu vực, (3) Xây dựng hồ điều hòa phân tán lưu vực, Trong giải pháp cải tạo mặt phủ đô thị thay đổi lớp đất thấm có tác dụng giảm ngập khơng xóa ngập triệt lưu vực, giải pháp xây dựng hồ điều hịa phân tán có khả xóa ngập triệt lưu vực Theo kết trên, chúng tơi thấy giải pháp có hiệu cao đô thị quy hoạch với 55% mặt phủ khơng thấm, lớp đất thấm có tốc độ thấm 50mm/h hệ thống hồ điều hòa phân tán xây dựng bước vị trí chọn lựa trước cho ứng phó với diễn biến bất lợi khí hậu tương lai Trong luận văn, thay đổi khí hậu xét với mưa tăng theo tốc độ 0,8 mm/năm mực nước tăng 1cm/năm Tuy nhiên thực tế tốc độ tăng nhanh chậm hơn, lúc hiệu giải pháp ngắn dài LUẬN VĂN THẠC SỸ - 88 - 6.2 Kiến nghị Để giải vấn đề ngập úng cho Tp.HCM địi hỏi phải có phối hợp biện pháp kỹ thuật phi kỹ thuật Gần Việt Nam xuất trận mưa với vũ lượng lớn, cần phải nghiên cứu giải pháp ứng phó với biến cố cực đại đó, chúng tơi đề xuất giải pháp sử dụng đường phố làm kênh mương thoát nước có mưa lớn Nếu kiểm sốt triều cho lưu vực chắn khơng thể giải triệt để tốn ngập Trong điều kiện thay đổi khí hậu, đặc biệt tượng mực nước biển gia tăng, lâu dài hệ thống đê bao kiên cố toàn thành phố giải pháp cần thiết LUẬN VĂN THẠC SỸ - 89 - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Boyd.J.M Pervious and impervious runoff in urban catchments (1993) [2] Qiming Zhou, Xihua Yang and Mike D Melville A GIS network model for sugarcane field drainage management (1996) [3] Geoffrey O’Loughlin/ Wayne Huber/Bernal (1996) Rainfal – runoff process and modeling (1996) [4] Camp Dresser & McKee International Nghiên cứu khả thi thiết kế sơ dự án Thoát nước Tp.HCM Lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè (8/1999) [5] James W & James R.C User's Guide to SWMM (2 volumes) Ontario, Canada (2000) [6] Nguyễn Văn Điềm Sử dụng hợp lý đất biện pháp thủy lợi, NXB Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh (2002) [7] Nguyễn Văn Điềm Huỳnh Thanh Sơn Mơ hình tính tốn nước mưa cho đô thị vùng bị ảnh hưởng thủy triều Trường đại học Bách Khoa TP HCM (12/2002) [8] Trương Văn Hiếu Nghiên cứu phương pháp phân vùng ngập nước thị nội thành TP Hồ Chí Minh (2000-2002) [9] Shoemaker L Dai T and Koening J TMDL Model Evaluation, and Reserch needs National Risk Management Research Laboratory Office of Reseach and Development U.S Environment Protection Agency Cincinati, Ohio 45268 (2005) [10] Nasello C and Tucciarelli T Dual Multilevel Urban Drainage Model J.Hydr.Engrg.,Volume131.(September2005) [11] Hồ Long Phi Báo cáo vấn đề ngập úng thoát nước TP Hồ Chí Minh Trường đại học Bách khoa TP HCM (10/2006) [12] Viện Quy hoạch thủy lợi Miền nam Báo cáo khái qt tình hình tiêu nước Tp.HCM (10/2006) LUẬN VĂN THẠC SỸ - 90 - [13] Hồ Long Phi Vấn đề ngập úng thành phố Hồ Chí Minh Trường đại học Bách khoa TP HCM (10/2007) [14] UBND TP.HCM Sở NN&PTNT Báo cáo Quy hoạch thủy lợi tiêu thoát nước Tp.HCM đến năm 2020 (11/2007) [15] Hồ Long Phi Tác động thay đổi khí hậu vấn đề nước chống ngập thành phố Hồ Chí Minh Trường đại học Bách khoa TP HCM (11/2008) [16] UBND Tp.HCM Báo cáo khả đầu tư cống kiểm soát triều kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè [17] Trần Văn Mô Thốt nước thị số vấn đề lý thuyết thực tiễn Việt Nam NXBXD [18] Nguyễn Trung Tín Quy hoạch thủy lợi phục vụ tìm kiếm giải pháp chống ngập lụt cho TP Hồ Chí Minh [19] Nguyễn Đức Ngữ Biến đổi khí hậu NXBKHKT [20] Lê Sâm, Nguyễn Đình Vượng, Trần Minh Tuấn Đề xuất quy hoạch hồ điều hòa để giảm thiểu ngập lụt địa bàn Tp.HCM LUẬN VĂN THẠC SỸ - 91 - DANH MỤC HÌNH Hình 2-1: Bản đồ Thành Phố Hồ Chí Minh - Hình 2-2: Lưu vực Rạch Văn Thánh – Nhiêu Lộc – Thị Nghè - 10 Hình 2-3: Lưu vực rạch Văn Thánh Thành Phố Hồ Chí Minh - 11 Hình 2-4: Ngập triều lên Hình 2-5: Ngập mưa xuống - 15 Hình 4-1: Khung trục hệ thống Nhiêu Lộc – Thị Nghè - 27 Hình 4-2: Biểu đồ triều điển hình 28/10/2007 - 32 Hình 4-3: Biểu đồ mưa thiết kế - 32 Hình 4-4: Diễn biến mực nước cao hàng năm Phú An (PA), Nhà Bè (NB) Vũng tàu (VT) thời kỳ 1990-2007 - 34 Hình 4-5: Mực nước cao hàng năm sông lớn chung quanh khu vực TPHCM - 35 Hình 4-6: Vũ lượng mưa trận max hàng năm trạm Tân Sơn Nhất - 36 Hình 4-7: Thống kê số lần xuất trận mưa có vũ lượng vượt giá trị ngưỡng cho trước, trạm Tân Sơn Hòa Tp.HCM - 37 Hình 4-8: Sơ đồ thủy lực phương án trạng - 40 Hình 4-9: Sơ đồ thủy lực phương án thiết kế lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè - 42 Hình 4-10: Vị trí cống Cầu Bơng – Văn Thánh - 44 Hình 4-11: Vị trí cống Nhiêu Lộc – Thị Nghè - 45 Hình 5-1: Sơ đồ ngập phương án trạng - 48 Hình 5-2: Mực nước kênh NL-TN phương án trạng (node 100 - 135) - 55 Hình 5-3: Ngập triều - 56 Hình 5-4: Ngập mưa vùng cao - 56 Hình 5-5: Ngập mưa vùng thấp - 57 Hình 5-6: Ngập mưa triều kết hợp - 57 Hình 5-7: Sơ đồ ngập phương án cơng trình Cầu Bơng – Văn Thánh - 59 Hình 5-8: Mực nước kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè phương án cơng trình kiểm sốt triều Cầu Bông – Văn Thánh - 60 Hình 5-9: Sơ đồ ngập phương án thiết kế cơng trình kiểm sốt triều kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè - 61 Hình 5-10: Mực nước kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè phương án thiết kế - 62 Hình 5-11: Biểu đồ triều dự kiến năm 2019 - 65 Hình 5-12: Biểu đồ triều dự kiến năm 2029 - 65 Hình 5-13: Biểu đồ triều dự kiến năm 2039 - 66 Hình 5-14: Biểu đồ triều dự kiến năm 2049 - 66 Hình 5-15: Biểu đồ triều dự kiến năm 2059 - 67 Hình 5-16: Biểu đồ mưa thiết kế NL – TN dự kiến năm 2019 - 68 Hình 5-17: Biểu đồ mưa thiết kế NL – TN dự kiến năm 2029 - 68 Hình 5-18: Biểu đồ mưa thiết kế NL – TN dự kiến năm 2039 - 69 Hình 5-19: Biểu đồ mưa thiết kế NL – TN dự kiến năm 2049 - 69 Hình 5-20: Biểu đồ mưa thiết kế NL – TN dự kiến năm 2059 - 70 Hình 5-21: Mực nước kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè phương án thiết kế - 70 Hình 5-22: Diễn biến số điểm ngập trường hợp thay đổi % thấm - 71 Hình 5-23: Diễn biến số thời gian ngập trường hợp thay đổi % thấm - 71 Hình 5-24: Diễn biến số điểm ngập theo tốc độ thấm trường hợp 85% không thấm - 73 Hình 5-25: Diễn biến số điểm ngập theo tốc độ thấm trường hợp 75% không thấm - 73 - LUẬN VĂN THẠC SỸ - 92 Hình 5-26: Diễn biến số điểm ngập theo tốc độ thấm trường hợp 65% khơng thấm - 74 Hình 5-27: Diễn biến số điểm ngập theo tốc độ thấm trường hợp 55% không thấm - 74 Hình 5-28: Diễn biến thời gian ngập theo tốc độ thấm trường hợp 85% không thấm - 75 Hình 5-29: Diễn biến thời gian ngập theo tốc độ thấm trường hợp 75% không thấm - 75 Hình 5-30: Diễn biến thời gian ngập theo tốc độ thấm trường hợp 65% khơng thấm - 76 Hình 5-31: Diễn biến thời gian ngập theo tốc độ thấm trường hợp 55% khơng thấm - 76 Hình 5-32: Sơ đồ vị trí hồ điều hịa trường hợp 85% năm 2059 - 80 Hình 5-33: Diễn biến số điểm ngập theo V hồ trường hợp 85% không thấm - 82 Hình 5-34: Diễn biến thời gian ngập theo V hồ trường hợp 85% không thấm - 82 Hình 5-35: Diễn biến số điểm ngập theo V hồ trường hợp 75% không thấm - 83 Hình 5-36: Diễn biến thời gian ngập theo V hồ trường hợp 75% không thấm - 83 Hình 5-37: Diễn biến số điểm ngập theo V hồ trường hợp 65% khơng thấm - 84 Hình 5-38: Diễn biến thời gian ngập theo V hồ trường hợp 65% khơng thấm - 85 Hình 5-39: Diễn biến số điểm ngập theo V hồ trường hợp 55% khơng thấm - 85 Hình 5-40: Diễn biến thời gian ngập theo V hồ trường hợp 55% không thấm - 85 Hình 5-41: Diện tích hồ cần thiết để xóa ngập - 86 - LUẬN VĂN THẠC SỸ - 93 - DANH MỤC BẢNG Bảng 4-1: Xu gia tăng mực nước cao hàng năm thời kỳ 1990-2007 - 34 Bảng 4-2: Đánh giá xu tăng mực nước lớn hàng năm trạm thủy văn - 35 Bảng 4-3: Thống kê số lần xuất trận mưa có vũ lượng vượt ngưỡng cho trước, trạm Tân Sơn Hòa Tp.HCM - 36 Bảng 4-4: Đánh giá xu gia tăng vũ lượng mưa trận lớn hàng năm trạm Tân Sơn Nhất (1952-2008) - 37 Bảng 5-1: Kết phương án trạng so sánh với thực tế: - 49 Bảng 5-2: Kết mô phương án - 62 Bảng 5-3: Bảng mực nước triều dự kiến ứng với biến đổi khí hậu - 64 Bảng 5-4: Bảng mô hình mưa thiết kế dự kiến ứng với biến đổi khí hậu - 67 Bảng 5-5: Phần trăm diện tích khơng thấm với thời kỳ - 72 Bảng 5-6: Bảng kích thước hồ trường hợp 85% không thấm năm 2059 - 81 Bảng 5-7: Diện tích hồ cần thiết để xóa ngập - 86 - LUẬN VĂN THẠC SỸ LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: HỒNG THỊ TỐ NỮ Ngày, tháng, năm sinh: 25/01/1981 Nơi sinh: Thuận Hải Địa liên lạc: Lộc Thắng – Bảo Lâm – Lâm Đồng Điện thoại di động : 0908817694 Quá trình đào tạo : Tháng 9/2005 : Tốt nghiệp Đại học Thủy lợi TP.HCM Năm 2007 – 2009 Học viên cao học khóa 2007 ngành cơng trình Thủy – Khoa Kỹ thuật xây dựng – Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM Q trình cơng tác : Năm 2005 đến nay: Công tác Trường Cao Đẳng Tài Nguyên Môi Trường TP.HCM ... ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC CHỐNG NGẬP CHO LƯU VỰC RẠCH VĂN THÁNH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nêu mục tiêu, nội dung phạm vi nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu ý nghĩa... Thành Phố Hồ Chí Minh LUẬN VĂN THẠC SỸ - 10 - VĂN THÁNH Hình 2-2: Lưu vực Rạch Văn Thánh – Nhiêu Lộc – Thị Nghè LUẬN VĂN THẠC SỸ - 11 - Lv Văn Thánh S = 200ha Hình 2-3: Lưu vực rạch Văn Thánh Thành... tích tự nhiên Hồ Văn Thánh thuộc lưu vực diện tích khoảng 4ha dùng để điều tiết nước cho lưu vực đồng thời tạo cảnh quan du lịch LUẬN VĂN THẠC SỸ -9- Lưu vực Văn Thánh Bản đồ TP Hồ Chí Minh Hình