Thông tin tài liệu
LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật với đề tài: “Nghiên cứu đánh giá khả tiêu thoát nước hệ thống tiêu trạm bơm Đại Áng, huyện Thanh Trì, Hà Nội điều kiện thị hóa biến đổi khí hậu.” hồn thành Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội với sự giúp đỡ, bảo, hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo, cô giáo, đồng nghiệp bạn bè Lời tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy TS Lưu Văn Quân, người hướng dẫn khoa học chân tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn Thứ hai, tác giả xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu, thầy cô giáo Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, thầy giáo cô giáo môn – Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ đóng góp ý kiến quý báu luận văn Tiếp theo, xin chân thành cảm ơn đến quan đoàn thể đặc biệt “Viện khoa học khí tượng thủy văn biến đổi khí hậu” “Công ty TNHH MTV đầu tư phát triển thủy lợi Hà Nội” trao đổi cung cấp tài liệu kiến thức thực tế giúp tác giả có thể hoàn thành nội dung nghiên cứu luận văn Cuối xin cảm tạ lòng người thân gia đình, đồng nghiệp, bạn bè tin tưởng động viên giúp đỡ suốt trình học tập hồn thành ḷn văn Do đề tài giải vấn đề mẻ, thời gian tài liệu thu thập chưa thực sự đầy đủ, luận văn chắn không thể tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận sự thơng cảm, góp ý chân tình thầy đồng nghiệp quan tâm tới vấn đề Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, … tháng … Năm 2019 Tác giả: Đỗ Trung Thái i LỜI CAM ĐOAN Tác giả luận văn xin cam đoan công trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức chưa công bố công trình khác Việc tham khảo, trích dẫn nguồn tài liệu ghi rõ nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Đỗ Trung Thái ii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vấn đề tiêu nước 1.1.1 Tổng quan vấn đề tiêu nước giới 1.1.2 Tổng quan vấn đề tiêu nước Việt Nam 1.1.3 Tổng quan tiêu thoát nước vùng nghiên cứu 1.2 Tổng quan biến đổi khí hậu 1.2.1 Tổng quan biến đổi khí hậu giới 1.2.2 Tổng quan biến đổi khí hậu Việt Nam 1.2.3 Tổng quan biến đổi khí hậu vùng nghiên cứu 1.3 Tổng quan đô thị hoá 1.3.1 Tổng quan thị hóa giới 1.3.2 Tổng quan thị hóa Việt Nam 1.3.3 Tổng quan thị hóa vùng nghiên cứu 1.4 Tổng quan nghiên cứu có liên quan 11 1.4.1 Tổng quan nghiên cứu giới 11 1.4.2 Tổng quan nghiên cứu nước 12 1.5 Tổng quan vùng nghiên cứu 15 1.5.1 Điều kiện tự nhiên 15 1.5.2 Tình hình dân sinh, kinh tế 21 1.5.3 Phương hướng phát triển kinh tế khu vực 23 CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TẠO NÂNG CẤP HIỆN TRẠNG TRẠM BƠM ĐẠI ÁNG 25 2.1 Đánh giá trạng hệ thống cơng trình tiêu nước 25 2.1.1 Khu đầu mối 25 2.1.2 Hệ thống kênh cơng trình kênh 27 2.2 Vấn đề ngập lụt vùng nguyên nhân gây ngập úng 29 2.2.1 Vấn đề ngập lụt vùng nghiên cứu 29 iii 2.2.2 Nguyên nhân gây ngập úng 31 2.3 Xây dựng kịch tính tốn 33 2.3.1 Tóm tắt kịch biến đổi khí hậu cho Việt Nam vào cuối kỷ 21 33 2.3.2 Xây dựng kịch cho vùng nghiên cứu 33 2.4 Tính tốn mưa tiêu thiết kế 42 2.4.1 Chọn trạm, suất tính tốn thời đoạn tính tốn 42 2.4.2 Phương pháp tính tốn lượng mưa tiêu thiết kế 43 2.4.3 Kết tính tốn 47 2.5 Phương pháp tính tiêu 56 2.5.1 Với diện tích đất nơng nghiệp 56 2.5.2 Với diện tích đất thổ cư, thị, cơng nghiệp 60 2.6 Chọn mơ hình mơ dịng chảy 61 CHƯƠNG III MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TIÊU TRẠM BƠM ĐẠI ÁNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP 66 3.1 Mô mưa, dòng chảy cho hệ thống trạng 66 3.1.1 Mô vùng nghiên cứu SWMM 66 3.1.2 Mô hệ thống trạng 73 3.1.3 Đánh giá khả làm việc hệ thống 78 3.2 Mô theo kịch 79 3.2.1 Kết lưu lượng mô kịch tương lai 79 3.2.2 Đề xuất giải pháp cải tạo, nâng cấp hợp lý 93 3.2.3 Đánh giá tính khả thi lộ trình thực giải pháp cải tạo, nâng cấp 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 114 Kết luận 114 Kiến nghị 116 PHỤ LỤC I- KẾT QUẢ TÍNH TỐN TẦN SUẤT THỦY VĂN 120 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Bản đồ tổng thể trạm bơm Đại Áng Hình 1.2: Hiện trạng trạm bơm Đại Áng Hình 2.1: Hiện trạng đầu mối trạm bơm Đại Áng Hình 2.2: Hiện trạng bể hút trạm bơm gạch, cống xả qua đê xuống cấp Hình 2.3: Hiện trạng kênh tiêu Hình 2.4: Hiện trạng cơng trình kênh xuống cấp nghiêm trọng Hình 2.5: Hiện trạng sử dụng đất vùng nghiên cứu năm 2018 (ảnh google earth chụp 9/2018) Hình 2.6: Bản đồ quy hoạch vùng nghiên cứu đến năm 2030 Hình 2.7: Sơ đồ tính tốn tiêu nước mặt ruộng đập tràn, chế độ chảy tự Hình 2.8: Sơ đồ tính tốn tiêu nước mặt ruộng đập tràn, chế độ chảy ngập Hình 2.9: Các thành phần hệ thống mô SWMM5 Hình 3.1: Nhập số liệu kênh mặt cắt tự nhiên dạng đường ống Hình 3.2: Nhập số liệu cho tiểu lưu vực (subcatchment) Hình 3.3: Nhập số liệu cho mơ hình mưa Hình 3.4: Bản đồ phân vùng tiêu hệ thống trạm bơm Đại Áng Hình 3.5: Sơ đồ mơ hệ thống tiêu TB Đại Áng SWMM Hình 3.6: Bình đồ vị trí ruộng lúa tận dụng khả chịu ngập tính tốn Hình 3.7: Bình đồ vị trí chủn đổi ruộng lúa sang nuôi trồng thủy sản Hình 3.8: Mặt cắt đại diện tuyến kênh bê tông lát Hình 3.9: Mặt cắt đại diện cống ngầm Hình 3.10: Đồ thị quan hệ lưu lượng bể xả tỷ lệ diện tích hồ điều hịa Hình 3.11: Đồ thị quan hệ số điểm ngập tỷ lệ diện tích hồ điều hịa Hình PL 1: Đường tần suất mưa ngày max (1975-2014) trạm Hà Đông Hình PL 2: Đường tần suất mưa ngày max (1975-2014) trạm Hà Đông v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Mức độ thị hóa (tỷ lệ dân số thị) Việt Nam giai đoạn 1931-2013 Bảng 1.2: Nhiệt độ tháng bình quân nhiều năm 18 Bảng 1.3: Tốc độ gió bình qn nhiều năm 18 Bảng 2.1: Hệ thống kê tuyến kênh nhánh 28 Bảng 2.2: Tình hình úng ngập xã Đại Áng 30 Bảng 2.3: Bảng biến đổi lượng mưa(%) mùa so với thời kì sở 34 Bảng 2.4: Bảng biến đổi nhiệt độ mùa so với thời kì sở 35 Bảng 2.5: Mức thay đổi (%) lượng mưa so với thời kỳ 1986-2005 cho trạm Hà Đơng theo kịch biến đổi khí hậu RCP 4.5 37 Bảng 2.6: Các đặc trưng thuỷ văn thiết kế đường tần suất lý luận 48 Bảng 2.7: Các đặc trưng thuỷ văn thiết kế đường tần suất lý luận 49 Bảng 2.8: Phân phối trận mưa ngày max thiết kế tần suất P = 10% 50 Bảng 2.9: Phân phối trận mưa ngày max thiết kế tần suất P = 5% 51 Bảng 2.10: Tổng hợp lượng mưa ngày lớn thời kỳ (1986-2005) trạm Hà Đông 52 Bảng 2.11 Mức thay đổi (%) lượng mưa so với thời kỳ 1986-2005 cho trạm Hà Đông theo kịch biến đổi khí hậu RCP 4.5 53 Bảng 2.12: Lượng mưa thiết kế ngày max thời kỳ tương lai 2030 trạm Hà Đông (theo kịch RCP 4.5) 55 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp nút ngập thời kỳ ứng với tần suất P=10% 73 Bảng 3.2: Lưu lượng trung bình ngày lớn hệ thống trạng ứng với tần suất thiết kế P=10% 75 Bảng 3.3: Bảng tổng hợp nút ngập thời kỳ ứng với tần suất P=5% 76 Bảng 3.4: Lưu lượng trung bình ngày lớn hệ thống trạng ứng với tần suất thiết kế P=5% 77 Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật máy bơm HTĐ 2500 78 Bảng 3.6: Lưu lượng trung bình lớn tuyến kênh mô theo kịch 80 Bảng 3.7: Lưu lượng trung bình lớn tuyến kênh mô theo kịch 81 Bảng 3.8: Lưu lượng trung bình lớn tuyến kênh mô theo kịch 82 Bảng 3.9: Lưu lượng tuyến kênh mô theo kịch 84 vi Bảng 3.10: Lưu lượng tuyến kênh mô theo kịch 85 Bảng 3.11: Lưu lượng tuyến kênh mô theo kịch 86 Bảng 3.12: Lưu lượng tuyến kênh mô theo kịch 88 Bảng 3.13: Lưu lượng tuyến kênh mô theo kịch 10 89 Bảng 3.14: Lưu lượng tuyến kênh mô theo kịch 11 90 Bảng 3.15: Tổng hợp kết tính ngập úng cho 11 kịch 92 Bảng 3.16: Khả chịu ngập theo chiều cao lúa 94 Bảng 3.17: Kết tính tốn thủy lực đoạn kênh 99 Bảng 3.18: Thông số máy bơm trục đứng HTĐ 8000-4 102 Bảng 3.19: Bảng thống kê chi phí phương án 102 Bảng 3.20: Thông số máy bơm ZL 4010 - 103 Bảng 3.21: Bảng thống kê chi phí phương án 103 Bảng 3.22: Thông số máy bơm trục đứng OΠB16 – 87 103 Bảng 3.23: Thông số động điện BAH118/28-12Y3 103 Bảng 3.24: Bảng thống kê chi phí phương án 104 Bảng 3.25: Kết tính tốn thủy lực đoạn kênh theo kịch 106 Bảng 3.26: Kết tính tốn thủy lực đoạn kênh theo kịch 107 Bảng 3.27: Kết tính tốn thủy lực đoạn kênh theo kịch 11 107 Bảng 3.28: Thông số máy bơm trục đứng HTĐ 9500-3,5 108 Bảng 3.29: Thông số máy bơm trục đứng HTĐ 9800-3,5 108 Bảng 3.30: Thông số máy bơm trục đứng OΠB16 – 145 109 Bảng 3.32: Thống kê diện tích hồ cho phương án quy hoạch năm 2030 110 Bảng 3.33: Thống kê lưu lượng lớn tuyến kênh mơ cho giải pháp có hồ điều hịa với diện tích 6% cải tạo hệ thống kênh cho năm 2030 112 Bảng 3.34: Kết tính tốn thủy lực đoạn kênh cho giải pháp có hồ điều hịa với diện tích 6% 113 Bảng PL 1: Lượng mưa lớn thời đoạn ngắn năm trạm Hà Đông (từ năm 1975 đến 2014) 121 Bảng PL 2: Kết tính tốn đường tần suất kinh nghiệm ngày max 124 Bảng PL 3: Kết tính tốn đường tần suất lý luận ngày max 126 Bảng PL 4: Kết tính toán đường tần suất kinh nghiệm ngày max 128 vii Bảng PL 5: Kết tính tốn đường tần suất lý ḷn ngày max 130 Bảng PL 6: Kết tính tốn hệ số tiêu ngày max cho lúa với b0 = 0,3(m/ha) 131 viii DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt Chữ viết đầy đủ ĐBSH Đồng sông Hồng ĐBSCL Đồng sông Cửu Long TB Trạm bơm TP Thành phố TN&MT Tài nguyên môi trường GTVT Giao thông vận tải MNTK Mực nước thiết kế RCP 4.5 Kịch phát thải trung bình RCP 8.5 Kịch phát thải cao BĐKH Biến đổi khí hậu KTCTTL Khai thác cơng trình thủy lợi US EPA Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ QCVN Quy chuẩn Việt Nam BNNPTNT Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn ix BẢNG TỔNG HỢP MƯA TRẠM HÀ ĐÔNG Năm 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 FFC 2008 © Nghiem Tien Lam 1500 1400 1300 1200 1100 Mực nước, H(mm) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0.01 0.1 123 Bảng PL 2: Kết tính tốn đường tần suất kinh nghiệm ngày max STT Năm 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 10 1984 11 1985 12 1986 13 1987 14 1988 15 1989 16 1990 17 1991 18 1992 19 1993 20 1994 STT Năm 21 1995 22 1996 23 1997 24 1998 25 1999 26 2000 27 2001 28 2002 29 2003 30 2004 31 2005 32 2006 33 2007 34 2008 35 2009 36 2010 37 2011 38 2012 39 2013 40 2014 125 Bảng PL 3: Kết tính tốn đường tần suất lý ḷn ngày max STT Tầ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 FFC 2008 © Nghiem Tien Lam 970 870 770 Cột nước, H(mm) 670 570 470 370 270 170 70 0.01 0.1 Hình PL 2: Đường tần suất mưa ng 127 Bảng PL 4: Kết tính tốn đường tần suất kinh nghiệm ngày max STT Năm 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 10 1984 11 1985 12 1986 13 1987 14 1988 15 1989 16 1990 17 1991 18 1992 19 1993 20 1994 STT Năm 21 1995 22 1996 23 1997 24 1998 25 1999 26 2000 27 2001 28 2002 29 2003 30 2004 31 2005 32 2006 33 2007 34 2008 35 2009 36 2010 37 2011 38 2012 39 2013 40 2014 129 Bảng PL 5: Kết tính tốn đường tần suất lý luận ngày max STT Tầ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 130 Bảng PL 6: Kết tính tốn hệ số tiêu ngày max cho lúa với b0 = 0,3(m/ha) 29/8 TT TT q (l/s-ha) q (l/s-ha) 0,00 25 0, 0,00 26 0, 0,00 27 1, 0,00 28 1, 0,00 29 2, 0,00 30 3, 0,00 31 3, 0,00 32 4, 0,00 33 5, 10 0,00 34 6, 11 0,00 35 7, 12 0,00 36 7, 131 29/8 TT TT q (l/s-ha) q (l/s-ha) 13 0,00 37 8, 14 0,00 38 9, 15 0,00 39 10 16 0,00 40 10 17 0,00 41 11 18 0,00 42 11 19 0,00 43 12 20 0,00 44 12 21 0,00 45 13 22 0,00 46 13 23 0,00 47 14 24 0,00 48 14 132 ... [13] – Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu q trình thị hoá đến nhu cầu tiêu nước hệ thống tiêu trạm bơm Đông Mỹ, Hà Nội Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng kịch biến đổi khí hậu, nước biển... vực trạm bơm tiêu Đại Áng nằm xu nêu Vì vậy việc nghiên cứu, đánh giá khả tiêu thoát nước hệ thống tiêu trạm bơm Đại Áng nhằm tạo sở khoa học để đề xuất giải pháp cải tạo, nâng cấp hệ thống tiêu. .. nhiều nghiên cứu nước tác động biến đổi khí hậu đến mưa tiêu, nhu cầu tiêu hệ thống tiêu, điển nghiên cứu sau: Bùi Nam Sách, 2010 [9] – Nghiên cứu sự biến đổi nhu cầu tiêu biện pháp tiêu nước
Ngày đăng: 09/06/2021, 08:04
Xem thêm:
