Hình 2.4.Ngập lụt thường xun tại cái khu đơ thị khi mùa mưa đến.
Nguyên nhân gây ngập úng thành phố Hà Nội:
Nguyên nhân khách quan:
- Địa hình và mực nước các sơng Hà Nội: hầu hết các sơng có mực nước lũ cao hơn mặt đất tự nhiên của thành phố nên nó là nguyên nhân gây nên những ngập úng vào mùa lũ. Vào các tháng mùa mưa, mực nước các sông: sông Hồng khoảng +9,5m
vượt mức báo động I, sông Nhuệ khoảng +4m và sông Đáy là + 6,8m, với trận mưa có cường độ > 50mm thì nước mưa Hà Nội khơng thể thoát tự chảy.
- Mưa: quá trình đơ thị hóa đã tạo ra bề mặt khơng thấm nước như mái nhà, bêtông, đường nhựa… làm tăng lưu lượng nước đổ vào ống thoát nước, kênh mương.
Dân số Hà Nội trong những năm 90 là 2,1 triệu người và hiện nay là hơn 7,5 triệu người (chưa tính dân vãng lai), tăng 3,5 lần so với trước. Như vậy ngoài nước mưa, lượng nước thải đổ HTTN cũng tăng trên 3,5 lần. Q trình đơ thị hóa và tăng dân số tạo nên sức ép mạnh lên hệ thống thoát nước đơ thị.
- Đơ thị hóa và tăng dân số: Là Thủ đô của cả nước và là trung tâm của vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc, tốc độ đơ thị hóa với sự gia tăng dân số cơ học của Hà Nội rất lớn. Q trình đơ thị hóa đã tạo ra bề mặt khơng thấm nước như mái nhà, bêtông, đường nhựa… làm tăng lưu lượng nước đổ vào ống thoát nước, kênh mương.
Nguyên nhân chủ quan:
- Bất cập trong quy hoạch, quản lý quy hoạch và xây dựng đô thị: Việc xây
dựng các nhà cao tầng với mật độ lớn và khai thác nước ngầm sẽ dẫn đến cốt nền đô thị trở nên thấp hơn do sụt lún đất. Việc thay đổi cốt đường sau mỗi lần cải tạo sửa chữa sẽ làm thay đổi tiểu lưu vực thoát nước và hiệu quả hoạt động của các đường cống ở đó. Ngồi ra khơng kiểm sốt được việc xả rác thải, đổ phế thải xây dựng và lấn chiếm hồ kênh mương… là nguyên nhân hiện hữu hạn chế khả năng tiêu thoát nước.
- Năng lực hệ thống thốt nước cịn hạn chế: Một số hồ điều hịa, tuyến cống
thốt nước trong nội thành vẫn trong giai đoạn cải tạo, xây dựng bổ sung. Các tuyến cống, mương chính, hồ điều hịa… lưu vực Tả Nhuệ và Hà Đơng cịn thiếu nhiều.
- Không đồng bộ giữa quản lý hệ thống thoát nước độ thị với hệ thống thủy nông: HTTN đô thị luôn gắn liền hệ thống thủy lợi vùng. Tuy nhiên ngay cả trong bản
quy hoạch thoát nước và quy hoạch thủy lợi các khái niệm thuật ngữ, các phương pháp và đại lượng tính tốn cũng như thơng số thiết kế không đồng nhất nên sự kết nối cao trình thủy lực và chế độ vận hành các cơng trình tiêu thốt nước đơ thị (đặc biệt là các cơng trình đầu mối của HTTN đơ thị như: trạm bơm, hồ điều hòa, cửa điều tiết…) với hệ thống thủy nơng ngoại thành cịn có bất cập.
Kết luận: hệ thống thoát nước ở thành phố Hà Nội chưa thực sự thông minh, cần đề xuất các giải pháp kỹ thuật tổng hợp đề giảm ngập lụt cho thành phố Hà Nội.
3. Hệ thống chiếu sáng.
Hệ thống đèn cổ điển của chúng ta đang bật tắt theo giờ nên những lúc chuyển giao mùa, thì thời tiết lúc 5-7h là tối rất nhanh nhưng người dân lại chưa thấy đèn đường bật lên, trong khi có lúc trời sáng thì đèn đường lại bật khiến mình lái xe bị chói mắt. Hay có những khi thời tiết thay đổi ví dụ như trời giơng mưa trời tối sớm sẽ dẫn tới việc người dân đi lại gặp nhiều khó khăn, thậm chí nhiều tai nạn giao thơng đáng tiếc xảy ra. Bộ đèn của nước ta hiện vẫn dùng năng lượng điện, Cáp điện chiếu sáng đi nổi được bó chung với mạng lưới cáp hạ tầng kỹ thuật khác như: truyền hình cáp, cáp viễn thơng…rất mất an tồn và thường xuyên xảy ra chập cháy. Hệ thống đèn được điều khiển bằng các tủ điều khiển đươc kết nối điều khiển và giám sát về trung tâm điều khiển.
Hệ thống chiếu sáng của Hà Nội khá tùy tiện, chiếu sáng giao thông, các cơng trình cơng cộng vườn hoa cơng viên và chiếu sáng các tịa nhà, đèn quảng cáo không đồng bộ, tạo cảm giác chói mắt, lịe loẹt cho người đi đường.
Bên cạnh đó, sở Xây dựng thành phố Hà Nội đã trình, đề xuất thành phố Hà Nội cho phép thay thế, lắp đặt đèn chiếu sáng công cộng hiện hữu bằng đèn LED tiết kiệm điện trên 35 tuyến phố trung tâm của TP Hà Nội và hiện tại Hà Nội cũng đang Lắp đặt thử nghiệm 10 đèn chiếu sáng tiết kiệm điện thông minh trên phố Trần Hưng Đạo; Lắp đặt thử nghiệm Hệ thống chiếu sáng sử dụng năng lượng mặt trời, năng lượng gió tại đường Nguyễn Đình Thi, nút giao thơng Phạm Hùng- Trần Duy Hưng.
4. Dự án đô thị thơng minh Đơng Anh.
Hiện Hà Nội có 1 dự án đơ thị thông minh (chưa triển khai) nằm tại huyện Đơng Anh có tên là BRG, là dự án hiện đại nhất Đông Nam Á trị giá 4.2 tỉ $. Dự án thành phố thông minh BRG Đông Anh tọa lạc ở vị trí vơ cùng đắc địa. Đây là nơi kết nối trực tiếp giữa sân bay Quốc tế Nội Bài và trung tâm thủ đô Hà Nội. Dự án sẽ xây dựng trên địa bàn các xã Vĩnh Ngọc, Hải Bối và Kim Nỗ - huyện Đông Anh, Hà Nội.
Thành phố thông minh BRG Đông Anh được xây dựng trên vùng đất rộng lớn, giao thông thuận tiện. Thành phố này cũng sẽ là các trục đường chính bởi:
Phía Đơng giáp với đại lộ Võ Ngun Giáp Phía Tây giáp với cơng viên Kim Quy Phía Nam tiếp giáp với sơng Hồng
Phía Bắc tiếp giáp với sân bay Quốc tế Nội Bài
Dự án do Tập đoàn Sumitomo Corporation và BRG đầu tư. Điểm nổi bật nhất của dự án này là áp dụng nhiều công nghệ thông minh hiện nay. Với 6 yếu tố quan trọng như: giao thông thông minh, năng lượng thông inh, quản trị thông minh, đời sống thông minh, học tập thông minh và kinh tế thơng minh.
Hình 2.6. Hình ảnh phối cảnh thành phố thơng minh BRG Đông Anh.
5. Kết luận.
Tính đến thời điểm hiện tại, Thành phố Hà Nội chưa đáp ứng được các yêu cầu để trở thành ĐTTM ở khía cạnh cơ sở hạ tầng do hệ thống giao thông thông minh chưa được áp dụng triệt để, Hà Nội vẫn thường xuyên ngập úng, hệ thống chiếu sáng chưa thực sự thông minh.
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HÀ NỘI THÀNH ĐÔ THỊ THƠNG MINH
Ở chương III chúng ta sẽ tìm hiểu một cách tổng quan về giải pháp xây dưng đô thị thông minh. Bên cạnh đó đánh giá về khả năng áp dụng các giải pháp xây dựng đô thị thông minh ở Hà Nội.
3.1. Các giải pháp phát triển đô thị thông minh.
Từ quan điểm số 7, đánh giá khả năng xây dựng đô thị thông minh trên hướng phát triển cơ cở hạ tầng:
3.1.1. Phát triển giao thông thông minh.
Nhu cầu đi lại và khả năng kinh tế, mức thu nhập bình quân của người Việt Nam ngày càng nhiều hơn, dẫn tới sự gia tăng trong số lượng phương tiện cá nhân đi lại, đặc biệt là ô tô. Điều này đã đặt ra áp lực lớn cho các tòa nhà văn phòng, khu chung cư, trung tâm thương mại hay các bãi gửi xe cơng cộng. Vì thế, mà những nơi có mật độ xe ơ tơ ra vào nhiều, rất cần những mẫu thiết kế bãi đỗ xe thông minh mang tính hiện đại, tiện lợi cho các đơ thị thơng minh.
- Bãi đỗ xe thông minh: là một ý tưởng xây dựng đỗ xe kết hợp với công nghệ và sự đổi mới của con người với nỗ lực sử dụng ít tài ngun nhất có thể. Mơ hình bãi đỗ xe thơng minh chính là việc sử dụng nhiên liệu, thời gian và khơng gian để có được chỗ đậu xe nhanh hơn, dễ dàng hơn và cần ít nhân viên hỗ trợ.
- Bãi xe thơng minh có những đặc điểm khác biệt hẳn so với bãi xe thông thường như sau:
+ Được thiết kế nhiều tầng
+ Với cùng một sức chứa xe thì bãi đỗ xe thơng minh tiêt kiệm diện tích mặt bằng hơn rất nhiều so với bãi đỗ xe thơng thường.
Hình 3.1. Bãi đỗ xe thơng minh ở Đà Nẵng với diện tích 1000m2
3.1.2. Phát triển hệ thống thốt nước thơng minh.
- Giải pháp chống ngập do đơn vị thi công chỉ cần đưa hệ thống máy bơm thông
minh đa năng vừa hút nước vừa vớt rác đặt tại một số vị trí mà khơng cần đào đường lắp cống mới như nhiều dự án chống ngập khác.
Hệ thống chống ngập thông minh trên được thiết kế bằng máy bơm đa năng có thể hút nước với cơng suất 96.000m3 mỗi giờ, hoạt động bằng dầu hoặc điện. Máy bơm hút nước từ chỗ thấp lên chỗ cao, gắn trực tiếp vào cống thốt nước có sẵn của thành phố và đẩy ra biển. Với máy bơm thơng minh này có thể tiêu thốt lượng nước nhanh gấp 10- 20 lần so với khối lượng nước chảy tự nhiên.
Hình 3.2. Hệ thống bơm thơng minh
- Giái pháp bảo vệ thiệt hại nước Eddy Home: Hệ thống học cách xác định sự bất
thường thông qua các dữ liệu và cảm biến để báo qua trung tâm giám sát và đến người dùng qua ứng dụng.
Hình 3.4. Cảm biến được lắp dưới sàn nhà để theo dõi các hoạt động liên tục3.1.3. Phát triển chiếu sáng đô thị thông minh 3.1.3. Phát triển chiếu sáng đô thị thông minh
Đèn LED thơng minh: cần điện thoại, máy tính bảng hoặc hub để hoạt động vì chúng sử dụng tiêu chuẩn giao tiếp không dây như Bluetooth, Wifi, Z-Ware hoặc ZigBee để kết nối với ứng dụng trên thiết bị hoặc hệ thống tự động của bạn. Mặc dù bóng đèn LED thơng minh đắt hơn bóng đèn truyền thống hoặc bóng đèn LED thơng thường, nhưng chúng sử dụng ít năng lượng và có tuổi thọ cao hơn bóng đèn LED truyền thống (khoảng 20 năm).
- Cảm biến ánh sáng ban ngày: tích hợp các cảm biến quang điện để bật đèn khi lượng ánh sáng tự nhiên không đủ (ngày nhiều mây, ban đêm…) nhằm cung cấp sự an toàn và thoải mái trong không gian công cộng.
- Cảm biến chuyển động: Ở những nơi có ít hoạt động về đêm, hệ thống chiếu sáng có thể tiết giảm đến mức tối thiểu. Bằng cách sử dụng các bộ cảm biến chuyển động, cường độ chiếu sáng có thể được tăng giảm khi phát hiện ra chuyển động của người đi bộ hoặc xe chạy.
Hình 3.5. Hệ thống đèn LED thơng minh có thể chiếu sáng theo chuyển động của con người
3.2. Đánh giá khả năng áp dụng các giải pháp phát triển đô thị thông minhcho thành phố Hà Nội. cho thành phố Hà Nội.
- Với xu thế của cuộc cách mạng khoa học cơng nghệ 4.0 thì các đơ thị nói chung và hệ thống chiếu sáng đơ thị nói riêng cũng phải trở nên thơng minh hơn, tức là phải có khả năng điều khiển linh hoạt đáp ứng nhu cầu chiếu sáng, giao thông đô thị và phù hợp với điều kiện thời tiết, khí hậu, điều kiện giao thơng đồng thời tiết kiệm điện năng như các ý kiến đã nêu ở giải pháp. Hiện nay, thành phố Hà Nội cũng đang từng bước có sự đổi mới, nâng cấp các trang thiết bị và công nghệ quản lý chiếu sáng nhằm quản lý chiếu sáng trong đơ thị hiệu quả hơn và có khả năng để tiến đến đô thị sử dụng hệ thống chiếu sáng thông minh như các quốc gia tiên tiến trên thế giới.
- Giải pháp triển khai bãi đỗ xe thông minh ở Hà Nội là một yêu cầu cấp thiết, nhằm giải quyết tình trạng thiếu diện tích đỗ xe ơ tơ cũng như xây dựng thành phố thông minh trong tương lai. Những bãi đỗ xe thông minh là một trong những sản phẩm của nền công nghệ hiện đại được tạo ra để hỗ trợ tốt nhất cho cuộc sống con người. Sự kết hợp giữa bãi đỗ xe thông minh và những ứng dụng điện tử như iParking là giải pháp tuyệt vời trong tương lai gần để giải quyết nhiều vấn đề bức xúc về chỗ đậu xe hiện nay và áp dụng được ở Hà Nội do chỉ cần một diện tích nhỏ hơn những bãi đỗ xe thông thường để xây dựng.
- Hệ thống thoát nước ở Hà Nội hiện nay cịn nhiều khó khăn do cơ sở hạ tầng cấp thốt nước cịn lạc hậu, xuống cấp kết hợp với thiên tai, mưa bão xảy ra với tần suất lớn làm cho tình trạng ngập úng ở Hà Nội diễn ra liên tục. Giải pháp máy bơm thông minh kết hợp với các công tác vận hành và điều phối máy sẽ góp phần giảm thiểu ngập lụt ở các tuyến đường.
3.3. Kết luận .
Các giải pháp nêu trên sẽ góp phần mang đến một thành phố Hà Nội thơng minh trong tương lai, khắc phục được các khó khăn trong cơng tác quản lý cũng như vận hành các cơng tác hoạt động cũng như bảo trì, giảm thiếu nguồn nhân lực và gia tăng hiệu suất làm việc để tiến đến một đô thị thông minh.
PHẦN KẾT LUẬN
Hiện nay, các yếu tố về cơ sở hạ tầng của thành phố Hà Nội chưa đạt được các yêu cầu của một đô thị thơng minh do cơ sở hà tầng vẫn cịn nhiều lỗ hổng và yếu kém, các cơng tác bảo trì sửa chữa vẫn cịn nhiều khó khăn về cơng nghệ cũng như vật lực. Để hiện thực hóa Hà nội trở thành một đơ thị thơng minh thì một số cơng nghệ liên quan đến cơ sở hạ tầng như giao thơng, thốt nước, chiếu sáng đã được đề ra để góp phần đưa thành phố Hà Nội tiến đến đơ thị thơng minh trên khía cạnh cơ sở hạ tầng, từ đó tạo nên những thay đổi mang thiên hướng tích cực, thúc đẩy kinh tế - xã hội phát triển và thay đổi nhận thức của mỗi con người để chúng ta có một cuộc sống lạnh mạnh hơn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NĂM 2020
BƯỚC ĐẦU TÌM HIỂU MƠ HÌNH ĐƠ THỊ THƠNG MINH VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG XÂY DỰNG ĐÔ THỊ
HÀ NỘI THÔNG MINH
Sinh viên thực hiện
Bùi Văn Quản Lớp: CTGTCC Khoa: Cơng trình Hồng Anh Dũng Lớp: CTGTCC Khoa: Cơng trình Nguyễn Huyền Trang Lớp: CTGTCC Khoa: Cơng trình Phan Thế Phát Lớp: CTGTCC Khoa: Cơng trình