Nghiên cứu đề xuất quy trình vận hành tối ưu hệ thống tiêu thoát nước đô thị trong điều kiện biến đổi khí hậu và đô thị hóa

MỤC LỤC

TÔNG QUAN VE TIÊU NƯỚC

Nước ta có địa hình đồi núi chiếm đến 3/4 diện tích lãnh thổ, tập trung phẩn lớn ở vũng Đông Bắc, Tây Bắc và miễn Trung, phần diện tích còn lại là châu thổ và đồng bằng phủ sa, chủ yếu là ở ĐBSH và ĐBSCL Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mia, lượng mưa trung bình nhiễu năm trên toàn lãnh thổ vào khoảng 1.940 mmm/nọm nhưng do ảnh hưởng của địa hỡnh đồi nỳi, lượng mưa phõn bổ khụng đều trờn cọ nước và biển đổi mạnh (heo thời gian nờn gõy khú khăn cho việc tiờu khi mưa lớn xảy ra, Đặc biệt là khi đắt nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, quá trình đô thị hóa ngày cảng ting cao, làm giảm đáng ké khả năng tiêu thoát nước ở các vùng đô thị, nhất là những đô thị lớn, dang phát triển mạnh. Trong nghiên cứu này, các tc giả đã sử dụng phương pháp mô phỏng mô hình khí hậu vùng (RCM) để. đánh giá ảnh hưởng của BDKH đến sự thay đổi của cường độ mưa và biểu đồ mưa, từ đó đánh giá được ảnh hướng đến dòng chảy trong hệ thông tiêu thoát nước đô thị. *O Mark, G.Svensson và nnk [4] ~ Nghiên cứu Phân tích và thích nghỉ với những tác. động của BĐKH đến những hệ thống tiêu. Mục dich của nghiên cứu là nâng cao hiểu. biết và kiến nghị chiến lược thích ứng BĐKH đối với các hệ thống thoát nước nhằm. giảm thiểu tốn thương do BĐKH gây ra. Nghiên cứu đã phân tích ảnh hưởng của. BDKH đến sự thay đồi tron biển đỗ mưa ở những nước Bắc Âu và đã phác thả chiến lược giảm thiểu ác động của BĐKH đến các he thông tiêu. Nghiên cứu đã tập chung vào: hưởng dẫn liên quan đến chiến lược giảm thiểu tác động của BDKH đến hệ thống tiêu; hướng dẫn vỀ cách thục hiện phân tích đánh giá tác động của BĐKH đến hệ thống tiêu và giới thiệu kết quả phân ích tác động của BDKH đến những hệ thống tiêu. ở Helsingborg, Kalmar Sweden và Odense của Ban Mach,. * Linmei Nie, Oddvar Lindholm và nkk [6| ~ Nghỉ những hệ thông tiêu đô thị ~ Một nghiên cứu điển. cứu Tác động của BĐKH đến ở Fredrikstad, Norway. Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng bắt lợi của BĐKH đến ding ngập bé mặt, hiện tượng trần kênh, dong chảy qua tràn tách nước mưa được phan tích. Dựa trên những kịch bản. BDKH đã có, nghiên cứu đã chỉ ra rằng, tổng lượng nước ngập tại các giếng thu nước. mưa tăng lên 2 4 lẫn, lượng tăng của mưa và tổng đồng chủy trần ti các trần tích. Kết quả môi phòng cũng chỉ ra rằng, số lượng các giếng thư bị ngập và số lượng đoạn cổng, mong. bị tin có thể thay đổi đột ngột và không đều với sự thay đổi không đáng kể của mưa. và thay đôi theo các trận và thời lượng mưa. Saiful Islam và nnk |8] ~ Nghiên cứu tác động của BĐKH đến. những hệ thông tiêu đô thị ở ba thị trấn ven biển của Bangladesh. Trong nghiên cứu. mô hình SWMM đã được sử dung để đánh giá những điều kiện tiêu thoát trong. tương lae ho 3 vùng thị trấn ven biển là Amiali, Galachipa và Pirojpur. được chọn mô phỏng hệ thống tiêu. Đối với mưa tương lai, những thông tin BDKH. phân giải cao đã được tạo ra qua sử dụng kịch bản phát thai trung bình SRES AB. được tính từ mô hình khi hậu ving REGCM3. Số liệu mực nước biển dâng tù nguồn. cấp hai đã được bỏ sung với tin suất 5% để mô phỏng kịch bản tương lai. Độ phân giải. DEM 10m đã được sử dụng để mô tả địa hình lưu vực và hệ thống tiêu. Kết quả môi. phòng đã cho thấy rằng, những mương nhánh cắp 2 sẽ không đủ năng lực dé dẫn nước. mưa ứng cớ từ sau năm 2030.trận mưa thiết kế và vùng ngập ing sẽ tăng lên đáng. "Bric A.Rosenberg |7] ~ Nghiên cứu mưa cực han và những tác động của BĐKH đến công trình tiêu nước ở bang Washington. Tác giả đã sử dụng số liệu mưa đo đạc trong. quá khử và số liệu mưa mô phỏng dé đánh giá những thay đỗi trong phân bổ xic suất của mưa cực hạn ở vùng nghiên cửu, Mưa đo đạc sử đụng trong khoảng thời gian 1949. ECHAMS và CCSM3. Chuỗi mưa giờ từ phần ích thống kế được sử dụng như dẫu. vào của mô hình thủy văn HSOF để mô phỏng dong chảy trong. và thu phóng từ mô hình khí hậu toàn cầu. miễn trung Paget Sound, Nghiên cửu kết luận ring, những công trình tiêu nước được thiết kế khi sử dụng số iệu mưa trong thé kỷ 20 en thiết phải được năng cắp với iêu. chuẩn thiết kế mới để có thé đáp ứng được yêu cầu tiêu do BĐKH gây ra. Đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng BDIKH đến hệ thống tiêu và quy trình vận hành. hệ ống tiêu,. a) Nghiên cứu tác động BDKH và đô thị hóa đến tiêu:. * Bài Nam Sách [10}- Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu tiêu và biện pháp tiêu nước cho hệ thống thủy nông Nam Thái Bình cỏ xét đến ảnh hường của BĐKH toàn. “Tác giá đã chỉ ra một số kết qua sau:. + Về hệ số tiêu: Nếu chỉ xét riêng về ảnh hưởng của BĐKH đến yêu cầu tiêu thì hệ số tiêu mặt ruộng, lưu lượng tiêu thiết kế của các công trình đầu mỗi và tổng lượng nước. tiêu của hệ thống thủy nông tăng theo tỷ lệ thuận với mức độ tăng của tổng lượng. trận mưa tiêu thiết kế. Nếu xét thêm ảnh hưởng của biến động cơ cấu sử dụng đất do. +Với hệ số tiêu thiết kế đang áp dụng tong bệ thống thủy nông Nam Thái Bình. khoảng 7,0 ls, ở thời điểm hiện tại các công tình tiêu nước đã có trên hệ thống này. nhụ cầu tiêu,. nước Đồng Bằng Bắc Bộ như sau. kết quả tính toán hệ tiêu với kich bin BDKH the các giai đạm: Tổng lượng mưa 5. Tinh toán tiêu với cơ cầu sử dung. ing lên nhiều so bởi hiện tai, do mưa tăng lên, đồng thời với quả trình công nghiệ. đổ thị hoa ngày cảng ting, vì vậy ao hỗ, đắt nông nghiệp cảng bị thù hep nên khả nang. trữ nước cảng ngày cảng giảm, thời gian tiêu cảng phải tiêu gắp rút. “Toàn ving có. lượng mưa thời đoạn tiêu tăng, cùng với tốc độ phát triển đô thị, công nghiệp trong vũng tăng nên nu cầu tiêu ting lên 37.5%. so với hiện tai, mực nước chân tiểu ti vùng ven biển tăng lên sẽ gây ảnh hưởng tới tiêu thoát, cin nâng cấp, xây mới các sông trình tiêu đầu mỗi và nội đồng, kết hợp nạo vé các tru tiêu trong các hệ thống. * Phạm Thế Vinh và nnk [14] ~ Nghign cứu tính toán tiêu nước thành phố Hồ Chỉ. Minh có kể đến BDKH. Trong nghiên cứu này, ác giả đãsử dụng kịch bản về mưa để xây dựng mô hình mưa tiêu thiết kế thi gian 3h, thn suất 50% và mực nước tiểu tương ứng với giai đoạn 2030 để làm biên tính toán mô hình thủy lực mô phỏng hệ. thống tiêu thoát nước thành phố Hỗ Chi Minh. * Vũ Trọng Bằng [15] Nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH và quả tình đô thị hóa đến nhu cầu tiêu nước của hệ thống tiêu tram bơm Đông Mỹ, Hà Nội. Trong nghiên cứu:. Do kịch bản BDKH năm 2012 không có kịch bản về lượng mưa 5 ngày lớn nhất để. tinh toán mưa iêu thiết kể, tắc giả đã sử dụng tương quan giữa lượng mưa mùa hé và. lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm liệt từ mưa trong quá khứ. Từ phương trình tương. Sử dụng mô hình mưa điễn. Tác giả sử dụng phương. pháp tính hệ số tigu theo quy định hiện hành và mô hình SWMM để mô phỏng hệ thing tiêu. — 1999, Hạn chế của nghiên cứu này là mô hình mưa tiê thiết ké trong tương lai được xác định dựa trên kịch bản biến đổi lượng mưa mùa hè, trong khi tương quan giữa. lượng mưa mùa bề và lượng mưa Š ngày lớn nhất không cao nên kết quả tính lượng. mưa 5 ngày lớn nhất không chính xác. bb) Nghiên cứu các quy trình vận hảnh ti.

Bảng 11 Nhiệt độ trùng bình thẳng, năm khu vực Ha Nội ( Đơn  vi: "C).
Bảng 11 Nhiệt độ trùng bình thẳng, năm khu vực Ha Nội ( Đơn vi: "C).

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THONG TIÊU NƯỚC VÀ XÂY ĐỰNG CÁC KỊCH BẢN

XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN TÍNH TOÁN

Mu dich chọn mưa tiêu phục vụ tính toán điều hành 03 trạm bơm nên tác giả cho hai tần suất: 10% tương ứng với thiết kế hệ thống va 50% thường xuyên xây ra,. Dựa trên tình hình hiện trang sử dụng đất của vùng nghiên cứu và quy hoạch chung của khu vục Hà Nội đến năm 2030 để dé xuất các phương án về cơ cầu sử dụng.

TÍNH TOÁN YÊU CAU TIÊU VÀ ĐÈ XUẤT QUY TRÌNH VẬN HÀNH

MƯA TIÊU THIẾT KẾ

Phương phip này tinh toin nhanh đường tin suất lý luận, tuy nhiễn kết quả chính xác không cao vi bộ thông số thống kê từ mẫu thực đo có sự sai khác với bộ thông số tổng thể. Gặp trường hợp có điểm đột xuất không xử lý được vả thường cho kết quả thiên nhỏ khi tỉnh các số đặc tng thống kê, Do đó phương pháp này không phán ánh được.

TÍNH TOÁN CHE ĐỘ TIÊU CHO HỆ THONG

    Mé phỏng thủy văn, thủy lực cho hệ thống tiêu 3 trạm bơm Dương Hà ~ Phả Đẳng — Thịnh Liên với điều kiện công trình tiều như hiện ti, lượng mưa tỉnh toán 120 giờ tằn suất P=50%, bề mặt thảm phủ theo quy hoạch sử dung đất của vùng ở thời điểm hiện tại, Kết quả cho thấy có 3 điểm ngập ở trường hợp 3 tạm bơm làm việc độc lập. “Thịnh Liên với điều kiện công trình tiêu như hiện tg, lượng mưa tính toán 120 giờ tin suất P=50%, bŠ mặt thảm phủ theo quy hoạch sử dung đắt của vùng đến năm 2030, Kết quả cho thấy có 8 điểm ngập ở trường hợp 3 trạm bơm làm việc độc lập.

    Hình 3-1; Sơ đồ ính toán tiêu nước mặt mộng bằng đập tần, chế độ chảy tự do
    Hình 3-1; Sơ đồ ính toán tiêu nước mặt mộng bằng đập tần, chế độ chảy tự do