1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ứng dụng mô hình toán đánh giá tình trạng ngập nước lưu vực văn thánh quận bình thạnh thành phố hồ chí minh

139 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Ứng dụng mô hình toán đánh giá tình trạng ngập nước lưu vực Văn Thánh quận Bình Thạnh thành phố Hồ Chí Minh
Tác giả Phạm Thị Phương Dung
Người hướng dẫn GS.TSKH. Nguyễn Ân Niên
Trường học Trường Đại học Khoa học Xã hội và Nhân Văn - Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Sử dụng và Bảo vệ Tài Nguyên Môi Trường
Thể loại Luận văn Thạc sĩ
Năm xuất bản 2008
Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 139
Dung lượng 1,04 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Nghiên cứu các đặc điểm về điều kiện tự nhiên điều kiện địa hình địa mạo, khí tượng thủy văn,..; điều kiện kinh tế xã hội điều kiện kinh tế, dân số, văn hóa-xã hội và định hướng phát tri

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC XÃ HỘI VÀ NHÂN VĂN

-

PHẠM THỊ PHƯƠNG DUNG

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG NGẬP NƯỚC LƯU VỰC VĂN THÁNH QUẬN BÌNH THẠNH

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2008

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Ân Niên, người đã tận tình hướng dẫn, cung cấp nhiều kiến thức bổ ích, luôn quan tâm và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Xin gửi lời cảm ơn tới Quý thầy giáo, cô giáo trường Đại Học Khoa Học Xã Hội Và Nhân Văn đã tận tâm truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm nghiên cứu trong suốt khoá học tại trường Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Lê Minh Vĩnh đã quan tâm, đóng góp nhiều ý kiến quý báu

Xin cảm ơn Ông Lương Viên-Giám đốc Trung Tâm Tư Vấn Phát Triển và các đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện về thời gian, tinh thần, vật chất cũng như các tài liệu, thông tin khoa học, trang thiết bị nghiên cứu để tôi hoàn thành khóa học và luận văn này

Xin cảm ơn tất cả các cơ quan, các tác giả của các tài liệu đã giúp tôi có được nguồn tư liệu tham khảo quý giáù

Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã cổ vũ, động viên tôi phấn đấu trong suốt khóa học và quá trình thực hiện luận văn này

Trân trọng cảm ơn

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2008

PHẠM THỊ PHƯƠNG DUNG

Trang 3

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

DANH MỤC CÁC BẢNG 6

DANH MỤC CÁC HÌNH 7

PHẦN MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề 8

2 Mục tiêu 8

3 Đối tượng nghiên cứu 9

4 Phạm vi nghiên cứu 9

5 Nội dung nghiên cứu 9

6 Phương pháp nghiên cứu 10

7 Lịch sử nghiên cứu - Tổng quan tài liệu nghiên cứu 10

8 Ý nghĩa đề tài 13

PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI VÀ HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC KHU VỰC RẠCH VĂN THÁNH 1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1.1.Vị trí địa lý: 15

1.1.2 Đặc điểm địa hình-địa mạo: 15

1.1.3 Điều kiện khí tượng - thuỷ văn: 16

1.1.3.1 Đặc trưng khí tượng: 17

1.1.3.2 Đặc trưng thuỷ văn: 20

1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ-XÃ HỘI 1.2.1 Đặc điểm dân số, kinh tế, văn hoá xã hội: 23

1.2.1.1 Dân số: 23

1.2.1.2 Kinh tế: 23

1.2.1.3 Văn hoá xã hội: 24

1.2.2 Quy hoạch phát triển đến năm 2020: 25

1.2.2.1 Quy hoạch phát triển về tính chất, chức năng: 25

1.2.2.2 Các chỉ tiêu kỹ thuật trong quy hoạch phát triển đến năm 2020 25

1.2.2.3 Định hướng bố cục không gian và phát triển hạ tầng kỹ thuật: 25

1.3 HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC VÀ CÁC VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NGẬP NƯỚC KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.3.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước: 27

Trang 4

1.3.2 Tình trạng ngập úng tại khu vực: .30

1.3.3 Nguyên nhân gây ngập: 31

1.3.3.1 Nguyên nhân khách quan: 31

1.3.3.2 Nguyên nhân chủ quan: 31

1.3.4 Thiệt hại do ngập úng: 31

1.4 CÁC HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH GIẢM THIỂU NGẬP ÚNG VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH TRONG LƯU VỰC 1.4.1 Các dự án đang triển khai: 33

1.4.2 Các dự án trong quy hoạch: 33

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ VÀ MÔ HÌNH TOÁN 2.1 TỔNG QUAN THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ 2.1.1 Tổng quan về tình hình thoát nước đô thị ở Tp HCM : 35

2.1.2 Thực trạng hệ thống thoát nước của Tp HCM: 36

2.1.3 Nguyên lý thoát nước đô thị: 38

2.1.4 Các yếu tố tác động đến tình hình ngập và thoát nước đô thị Tp HCM: 40

2.1.4.1 Yếu tố mưa và ảnh hưởng của mưa: 40

2.1.4.2 Triều và ảnh hưởng đến tình hình ngập đô thị: 43

2.1.4.3 Quá trình đô thị hoá và ảnh hưởng đối với tình hình ngập đô thị: 51

2.2 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH TOÁN 2.2.1 Tổng quan về mô hình toán .54

2.2.1.1 Khái niệm mô hình toán thuỷ văn: 54

2.2.1.2 Phân loại mô hình toán thuỷ văn: 55

2.2.2 Cơ sở lý thuyết mô hình toán: .61

2.2.2.1 Các phương trình cơ bản: 61

2.2.2.2 Thuật toán tính toán thuỷ lực: 64

2.2.2.4 Các chương trình tính toán thủy lực: 70

2.2.3 Mô hình toán thuỷ lực SWMM: 72

2.2.3.1 Giới thiệu mô hình SWMM: 72

2.2.3.2 Những ứng dụng điển hình cho SWMM: 72

2.2.3.3 Miêu tả mô hình: 73

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN TIÊU THOÁT NƯỚC CHO LƯU VỰC RẠCH VĂN THÁNH QUẬN BÌNH THẠNH 3.1 TÀI LIỆU: 75

3.1.1 Tài liệu khí tượng 75

3.1.2 Tài liệu thuỷ văn 75

3.2 TÍNH TOÁN THỦY VĂN: 75

3.2.1 Các thông số tính toán: 75

Trang 5

3.2.1.1 Hệ số dòng chảy: 75

3.2.1.2 Các thông số khác: 77

3.2.2 Mô hình mưa thiết kế: 78

3.2.3 Mô hình triều thiết kế: 81

3.3 TÍNH TOÁN THỦY LỰC HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC RẠCH VĂN THÁNH BẰNG PHẦN MỀM PCSWMM 2005 3.3.1 Mô hình toán thủy văn Runoff: 83

3.3.2 Mô hình thuỷ lực Extran 86

3.3.3 Kết quả mô phỏng các trường hợp: 91

3.3.3.1 TH1 - Trường hợp kênh rạch hiện trạng không mưa : 91

3.3.3.2 TH2 - Trường hợp mưa to+ triều cường không có công trình ngăn triều: 92

3.3.3.3 TH3 – Trường hợp có mưa kênh nạo vét, có cống kiểm soát triều .94

3.3.3.4 TH4 – Trường hợp kênh nạo vét có công trình cống kiểm soát triều+ trạm bơm 95

CHƯƠNG IV ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU TÌNH TRẠNG NGẬP CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU 4.1 ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG NGẬP NƯỚC KHU VỰC NGHIÊN CỨU 99

4.2 NGUYÊN NHÂN GÂY NGẬP TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 100

4.2.1 Nguyên nhân khách quan: 100

4.2.2 Nguyên nhân chủ quan: 100

4.3 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM GIẢM THIỂU TÌNH TRẠNG NGẬP LỤT TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU: 101

4.3.1 Các biện pháp xây dựng công trình giảm thiểu ngập lụt: 101

4.3.1.1 Cải tạo kênh rạch: 101

4.3.1.2 Hồ điều tiết: 101

4.3.1.3 Nâng cấp nền: 101

4.3.1.4 Lắp đặt cống, nạo vét, duy tu sữa chữa hệ thống thoát nước: 102

4.3.1.5 Giải pháp bao ngăn triều: 102

4.3.2 Phương án công trình được chọn để giải quyết tình trạng ngập khu vực nghiên cứu: 104

4.3.3 Giải pháp phi công trình : 105

4.3.3.1 Chấn chỉnh công tác quản lý đô thị 105

4.3.3.1 Thực hiện biện pháp xã hội 105

Trang 6

KẾT LUẬN

KÊT LUẬN 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

PHẦN PHỤ LỤC 112

1 Kết quả tính toán thuỷ lực 112

2 Dữ liệu đầu vào chạy mô hình 117

3 Số liệu mặt cắt rạch Văn Thánh 138

Trang 7

DANH MỤC CÁC BẢNG

1 Bảng 1.1: Nhiệt độ bình quân các trạm tiêu biểu vùng hạ lưu sông Đồng

2 Bảng 1.2: Lượng mưa bình quân năm phân bố theo tháng của các trạm

3 Bảng 1.3: Mực nước lớn nhất đo được tại các trạm theo tần suất 20

4 Bảng 1.4: Diện tích và dân số lưu vực Văn Thánh 23

5 Bảng 1.5: Các chỉ tiêu kỹ thuật trong quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 25

6 Bảng 1.6: Các tuyến thoát nước chính trong lưu vực Văn Thánh 29

7 Bảng 1.7: Bảng 1.7: Tình trạng ngập nước do triều trong lưu vực nghiên cứu 30

8 Bảng 2.1: Số ngày có lượng mưa các cấp tháng và năm Trạm Tân Sơn Nhất 41

9 Bảng 2.2: Thời gian kéo dài các trận mưa trên 40mm, trạm Tân Sơn Nhất 41

10 Bảng 2.3: Số ngày trung bình năm có các cấp lượng mưa tại Tp HCM 42

11 Bảng 2.4: Mực nước cao nhất tại trạm Nhà Bè, Phú An (1990 – 1999) 44

12 Bảng 2.5: Mực nước thấp nhất tại trạm Nhà Bè, Phú An (1990 – 1999) 46

13 Bảng 3.1: Hiện trạng sử dụng đất năm 2005 của khu vực phường 19, 21,

14 Bảng 3.2: Quy hoạch sử dụng đất năm 2010 của khu vực phường 19, 21,

15 Bảng 3.3: Hệ số dòng chảy Ci 77

16 Bảng 3.4: Tính hệ số dòng chảy lưu vực rạch nghiên cứu 77

17 Bảng 3.5: Số liệu mô hình mưa thiết kế trạm Tân Sơn Nhất (mm) 78

18 Bảng 3.6: Mực nước lớn nhất theo các tấn suất 81

19 Bảng 3.7: Biểu đồ triều thiết kế trạm Phú An 82

20 Bảng 3.8: Bảng dữ liệu và thông số đầu vào cho Runoff: 83

21 Bảng 3.9: Bảng tổng hợp các thông số đầu vào cho mô hình Extran 88

22 Bảng 3.10: Kết quả tính toán mô hình thuỷ lực nút đặc trưng (nút 202) 97

Trang 8

DANH MỤC CÁC HÌNH

1 Hình 1.1: Sơ đồ quy hoạch định hướng không gian quân Bình Thạnh 27

2 Hình 2.1: Sơ đồ diễn toán dòng chảy và tình hình ngập-thoát nước đô thị 38

3 Hình 2.2: Sơ đồ phân loại mô hình toán thuỷ văn 56

4 Hình 2.3: Mô tả mặt cắt ngang dòng chảy 62

5 Hình 2.4: Cách đánh số sơ đồ tính 66

7 Hình 3.1: Biểu đồ mưa thiết kế chu kỳ 2 năm-trạm Tân Sơn Nhất 79

8 Hình 3.2: Biểu đồ mưa thiết kế chu kỳ 3 năm-trạm Tân Sơn Nhất 80

9 Hình 3.3: Biểu đồ mưa thiết kế chu kỳ 5 năm-trạm Tân Sơn Nhất 80

10 Hình 3.4: Biểu đồ triều thiết kế chu kỳ 5 năm-trạm Phú An 82

11 Hình 3.5: Đường mực nước trường hợp kênh rạch hiện trạng không mưa 92

12 Hình 3.6: Đường mực nước trường hợp mưa to+ triều cường không có

công trình ngăn triều

93

13 Hình 3.7: Đường mực nước trường hợp có mưa, có cống ngăn triều 96

14 Hình 3.8: Đường mực nước trường hợp kênh nạo vét có mưa, có công

trình cống kiểm soát triều+ trạm bơm 97

15 Hình 4.1: Hiệu quả cắt đỉnh ngập khi mưa lớn của công trình cống ngăn triều

Trang 9

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề:

Tình trạng ngập nước tại thành phố Hồ Chí Minh đang là một trong nhứng vấn đề quan tâm chính của các cấp chính quyền và nhân dân trong thành phố Ngập nước trong mùa mưa, thậm chí ngập do triều cường trong thời gian không có mưa đã ảnh hưởng rất lớn đến đời sống kinh tế-xã hội của người dân thành phố

Quận Bình Thạnh nằm ở cửa ngõ phía Đông của thành phố, có sông Sài Gòn bao bọc phía Đông với chiều dài 17km, khu vực này có địa hình thoải ra phía sông Sài Gòn là khu xây dựng, khu dân cư mới và là khu kinh tế phát triển của thành phố

Quận Bình Thạnh là một điển hình ngập do triều và ngập nặng hơn khi triều trùng với mưa Đây là vùng đất thấp, chịu ảnh hưởng trực tiếp của triều truyền từ sông Sài Gòn, qua rạch Nhiêu Lộc-Thị Nghè vào rạch Văn Thánh Tình trạng ngập nước đô thị đã làm ảnh hưởng và gây ô nhiễm môi trường sống của hàng ngàn người dân trong khu vực đòi hỏi sớm có một giải pháp giải quyết vấn đề ngập nước một cách tổng thể và khả quan

Đề tài nghiên cứu :” Ứng dụng mô hình toán đánh giá tình trạng ngập nước lưu vực Văn Thánh quận Bình Thạnh, Tp HCM” nhằm góp phần đánh giá trình trạng ngập nước cho khu vực quận Bình Thạnh và đề xuất giải pháp chống ngập nước phục vụ nhu cầu cấp bách cho người dân sống trong vùng bị ngập nước

2 Mục tiêu nghiên cứu:

- Mục tiêu tổng quát:

Đánh giá tình trạng ngập nước cho lưu vực rạch Văn Thánh

- Mục tiêu cụ thể:

Trang 10

Nghiên cứu đánh giá chế độ thủy văn, thủy lực vủa hệ thống rạch Văn Thánh

Đánh giá tình trạng tiêu thoát nước bằng mô hình thủy lực SWMM

3 Đối tượng nghiên cứu:

Hệ thống tiêu thoát nước lưu vực rạch Văn Thánh, quận Bình Thạnh,

Tp Hồ Chí Minh

4 Phạm vi nghiên cứu:

Phạm vi nghiên cứu là phần lưu vực rạch Văn Thánh, bao gồm các phường 19, 21, 22 và một phần phường 25 có diện tích 199,30ha

5 Nội dung nghiên cứu:

Nội dung chính của đề tài bao gồm 3 chương với nội dung như sau:

Chương I: Các đặc điểm chính về điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội và hiện trạng thoát nước lưu vực rạch Văn Thánh

Nghiên cứu các đặc điểm về điều kiện tự nhiên (điều kiện địa hình địa mạo, khí tượng thủy văn, ); điều kiện kinh tế xã hội (điều kiện kinh tế, dân số, văn hóa-xã hội và định hướng phát triển lưu vực nghiên cứu trong tương lai) và hiện trạng ngập nước cũng như các vấn đề ô nhiễm môi trường do ngập nước trong lưu vực rạch Văn Thánh

Chương II: Cơ sở lý luận về thoát nước đô thị và mô hình toán

Cơ sở lý luận về thoát nước đô thị (nguyên lý thoát nước đô thị, các yếu tố tác động đến tình hình ngập và thoát nước đô thị); tổng quan mô hình toán (các khái niệm, các phương trình toán cơ bản, thuật toán tính toán thủy lực, mô hình thủy lực SWMM )

Chương III: Tính toán tiêu thoát nước cho lựu vực rạch Văn Thánh quận Bình Thạnh

Đây là chương ứng dụng mô hình PCSWMM tính toán thoát nước cho lưu vực cụ thể

Trang 11

* Tính toán thủy văn (các thông số tính toán, mô hình mưa thiết kế, mô hình triều thiết kế

* Tính toán thủy lực (mô đun Runoff, mô đun Extran)

* Kết quả mô phỏng các phương án

- TH1: Trường hợp kênh hiện trạng không mưa

- TH2: Trường hợp mưa to kết hợp triều cường, không có công trình cống ngăn triều

- TH3: Trường hợp mưa thiết kế tần suất 20% có công trình cống ngăn triều

- TH4: Trường hợp mưa thiết kế tần suất 20%, hạ mực nước ban đầu trong kênh, có công trình cống ngăn triều và trạm bơm

Chương IV: Đề xuất các giải pháp giảm thiểu tình trạng ngập cho khu vực nghiên cứu

Dựa vào kết quả mô phỏng các phương án đánh giá và đề xuất các giải pháp công trình nhằm giảm thiểu tình trạng ngập khu vực nghiên cứu

6 Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp thu thập tài liệu: Thu thập các tài liệu, số liệu liên quan đến đề tài về về điều kiện địa hình, địa mạo, điều kiện địa chất, tài liệu mặt cắt kênh, điều kiện khí tượng thủy văn, tài liệu mưa, dòng chảy, dân sinh kinh tế, tình hình ngập nước, xu hướng phát triển kinh tế, thu thập và xử lý các bản đồ số liên quan

- Phương pháp bản đồ số

- Phương pháp lấy ý kiến các nhà khoa học trong ngành

- Phương pháp mô hình toán thủy văn, thủy lực

- Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu

7 Lịch sử nghiên cứu - Tổng quan tài liệu nghiên cứu:

Trang 12

Tp.HCM có địa hình khá bằng phẳng với hệ thống sông rạch chằng chịt, rất thuận lợi cho việc bố trí hệ thống thoát nước nhưng ngược lại từ đó cũng chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều khá mạnh

Ơû Tp.HCM ngập lụt gây thiệt hại ước tính khoảng 845 tỉ đồng/năm Thêm vào đó tình trạng ô nhiễm kênh rạch ngày càng trầm trọng do nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa qua xử lý xả vào

Tình trạng đô thị hóa, phát triển đô thị cũng mang lại những vấn đề khó khăn cho thoát nước đô thị nếu không có quy hoạch thoát nước phù hợp với từng điều kiện của vùng đô thị cũ hay vùng đô thị mới phát triển Đối với vùng đô thị cũ đô thị hóa ở mức độ cao, hệ thống thoát nước đã quá cũ kỹ, xuống cấp trầm trọng và không còn phù hợp để đáp ứng nhu cầu thoát nước của tình hình phát triển đô thị hiện tại Đối với vùng đô thị mới, thì hầu hết là các vùng ven, địa hình thấp trũng, chịu tác động của thủy triều Đây là vùng có tính nhạy cảm cao gắn chặt với hệ sinh thái khu vực nên khi phát triển đô thị cùng với giải quyết thoát nước cần có những giải pháp đúng đắn nhằm hạn chế đến mức thấp nhất tác động xấu về môi trường sinh thái mà vẫn đảm bảo hiệu quả tiêu thoát

Do đó vấn đề ngập nước và bài toán thoát đô thị Tp.HCM đã trở thành một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu trong những năm gần đây Đã có rất nhiều những tài liệu, đề tài khoa học, công trình nghiên cứu của các giới hành chính, các nhà khoa học và xã hội đầu ngành trong nước và thế giới nhằm lý giải và đưa ra những giải pháp hoàn chỉnh và lâu dài nhằm giải quyết tình trạng ngập nước đô thị

Ở nước ta, đáng chú ý có các công trình nghiên cứu khoa học sau đây:

- “Nghiên cứu các yếu tố cơ bản làm cơ sở khoa học cho công tác thiết kế cải tạo làm sạch hệ thống kênh rạch thành phố Hồ Chí Minh”, do PTS.Nguyễn

Hồng Bỉnh, GS Nguyễn Sinh Huy và nhóm cộng tác viên thực hiện năm 1993

Trang 13

Đề tài nghiên cứu yếu tố mưa tiêu trên mặt đô thị, nghiên cứu các đặc điểm, quy luật phân bố mưa ở Tp HCM, nghiên cứu các đặc trưng thủy văn sông rạch vùng ảnh hưởng thủy triều và lý giải mối quan hệ giữa mưa và mực nước triều tiêu, phân vùng tiêu thoát nước và phân tích yếu tố mặt đệm có ảnh hưởng đến vấn về tiêu thoát nước đô thị

Kết quả báo cáo đã đề ra các tố cơ bản làm cơ sở khoa học cho công tác thiết kế, cải tạo làm rạch hệ kênh rạch thành phố Hồ Chí Minh

- Nghiên cứu khả thi và thiết kế sơ bộ dự án thoát nước lưu vực Nhiêu Lộc-Thị Nghè, CDM Camp Dresser & McKee International, 1999

Tư vấn CDM đã nghiên cứu sử dụng mô hình thủy lực PC SWMM triển khai cho lưu vực Nhiêu Lộc-Thị Nghè với các mục tiêu như: xác định khả năng tiêu thoát nước, xác định các khu vực cần xây mới hoặc mở rộng cống thoát nước mưa để giảm tình trạng ngập lụt, tính toán lưu lượng cần tiêu trong kênh và các chi lưu của nó để xác định các vị trí kênh cần được cải tạo, nạo vét để giảm thiểu tình trạng tràn bờ và hệ thống thu gom nước thải nhằm cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường, tạo cảnh quan đô thị,

- “Phân bố các đặc trưng mưa liên quan đến vấn đề tiêu thoát nước, ô nhiễm môi trường và các giải pháp chống ngập úng trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh” do TSKH Phan Văn Hoặc thuộc Phân viện KTTV Nam Bộ làm chủ

nhiệm (2000)

Đề tài đi sâu vào nghiên cứu xác định, đánh giá, phân tích các nguyên nhân chính gây ra ngập úng trên địa bàn thành phố Kết quả nghiên cứu rất quan trọng và có ý nghĩa khoa học-thực tiễn trong việc xác định các nguyên nhân và đề xuất các phương án tiêu thoát nước

- Đề tài Xây dựng công cụ để theo dõi diễn biến đường bờ kênh rạch trên phần

mềm PCSWMM 2000 soạn thảo bởi công ty điện toán thủy lực quốc tế Canada, là công ty đầu tiên chuyển phần mềm SWMM từ máy tính lớn sang

Trang 14

máy tính cá nhân Phần mềm này được sử dụng rộng rãi trong nước và quốc tế, được xem là phần mềm hàng đầu về chuẩn công nghiệp Phần mềm SWMM có lịch sử hình thành ở nước ta từ dự án Nghiên cứu hệ thống thoát nước và xử lý nước thải đô thị thành phố Hồ Chí Minh do JICA, Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản thực hiện năm 1998

Đây là một tổng thể gồm nhiều dự án đã được Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt, nhằm đạt đến hai mục tiêu lớn là cải tạo hệ thống thoát nước mưa đô thị và phát triển hệ thống thoát nước bẩn

Còn rất nhiều đề tài, công trình nghiên cứu khác giúp làm tiền đề, làm cơ sở khoa học cho các vấn đề nghiên cứu sau này Trên cơ sở tiếp nhận, kế thừa những thành tựu thoát nước đô thị của các nhà khoa học kết hợp với những kiến thức có được trong quá trình học tập giúp hình thành các cơ sở lý luận về các vấn đề thoát nước đô thị từ đó đưa ra các giải pháp cụ thể cho khu vực nghiên cứu

8 Ý nghĩa đề tài:

™ Ý nghĩa thực tiễn:

- Kết quả của đề tài góp phần đánh giá tình trạng ngập nước lưu vực Văn Thánh nói riêng và tình hình thoát nước đô thị thành phố Hồ Chí Minh nói chung nhằm có những giải pháp thích hợp để giảm thiểu tác hại do tình trạng ngập nước mang lại

- Ứng dụng mô hình này để tính toán cho các lưu vực đô thị ảnh hưởng triều khác tương tự của thành phố

™ Ý nghĩa khoa học:

- Làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp, các công trình nghiên cứu chống ngập nước đô thị

Trang 15

- Giúp các nhà quản lý có cái nhìn đúng hơn về tình trạng ngập và thoát nước đô thị vùng ảnh hưởng triều, giúp cho việc tính toán hệ thống thoát nước ở TP.HCM hợp lý và hiệu quả hơn

Trang 16

CHƯƠNG I CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI VÀ HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC KHU VỰC VĂN

THÁNH

Trong chương này sẽ lần lượt xét qua các điều kiện địa hình, đặc trưng khí tượng, vai trò thuỷ triều biển Đông, dòng chảy trong kênh rạch, hệ thống thoát nước cũng như các điều kiện kinh tế xã hội có hưởng đến việc tiêu thoát

nước và ngập úng trong khu vực nghiên cứu

1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1.1.Vị trí địa lý:

Quận Bình Thạnh là quận nội thành, nằm ở cửa ngõ phía Đông của Thành phố Hồ Chí Minh, có sông Sài Gòn bao bọc phía Đông với chiều dài 17km; phía Nam giáp Quận 1, phía Tây giáp quận 3, quận Phú Nhuận, quận Gò Vấp Diện tích tự nhiên là 2.056ha, gồm 20 phường

Lưu vực rạch Văn Thánh nằm trong khu vực quận Bình Thạnh Rạch Văn Thánh là một chi lưu của rạch Nhiêu Lộc-Thị Nghè Lưu vực có diện tích tự nhiên khoảng 199,30ha gồm các phường 19, 21, 22 và một phần phường 25 của quận Bình Thạnh [17]

1.1.2 Đặc điểm địa hình-địa mạo:

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những tỉnh thành nằm hạ lưu của lưu vực sông Đồng Nai Đây là vùng chuyển tiếp từ vùng đồi gò miền Đông Nam bộ xuống vùng đồng bằng thấp của Miền tây Nam Bộ nên địa hình biến đổi phức

tạp

Dạng địa hình gò đồi kiểu bát úp xen kẽ với các lô đất phẳng, cao độ biến đổi từ +2,0m ÷ +3,0m tập trung ở khu vực Quận 9, 12, Hóc Môn và Huyện Củ Chi Khu vực nội thành cũ là Tân Sơn Nhất có cao độ lớn nhất (+10m), diện tích

này không chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều

Trang 17

Dạng địa hình đồng bằng thấp, mặt đất bằng phẳng và cao độ thấp dưới +2,0m phân bố rộng rãi tại các quận 2, 9, 7, nam Bình Chánh, Quận Bình Thạnh, một phần của Quận Gò Vấp, diện tích này chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thủy triều

Khu vực Văn Thánh có địa hình lòng chảo, cao độ mặt đất tự nhiên <+2,0m, khu thấp nhất là ven rạch Văn Thánh và khu Cư xá 30/4, khu vực giáp sông Sài Gòn có địa hình cao hơn

Phân bố diện tích theo cao độ mặt đất như sau:

Diện tích thấp hơn +1,10m : 37,20ha

Diện tích từ + 1,10m ÷ +1,30m :13,90ha

Diện tích từ +1,30m ÷ +1,50m : 55,20ha

Diện tích từ +1,50m ÷ +1,70m : 32,50ha

Diện tích trên + 1,70m : 59,10ha

Trong những năm qua, với tốc độ đô thị hoá nhanh của thành phố, địa hình các khu vực cũng bị biến đổi khá nhiều Việc san lấp các ao hồm kênh rạch để lấy đất xây dựng các khu định cư (phần lớn tự phát) đã gây những cản trở lớn cho tiêu thoát nước mưa cho toàn khu vực

Việc nâng cao một số trục đường trong những năm gần đây cũng tạo nên những biến đổi lớn cho địa hình địa vật có liên quan đến tiêu thoát nước

1.1.3 Điều kiện khí tượng - thuỷ văn:

Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai có nguồn tài liệu khí tượng khá tốt nhờ được quan trắc, đo đạc nhiều năm trên nhiều yếu tố Trạm Tân Sơn Nhất được xây dựng từ những năm đầu của thế kỷ

20, đến nay đã gần 100 năm Đây là trạm cơ bản và quan trọng nhất trong khu vực Nam Bộ Tài liệu mưa trạm Tân Sơn Nhất được xem là có chất lượng tốt và đáng tin cậy Các yếu tố khí tượng khác như nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, gió,

Trang 18

số giờ nắng, nhiệt lượng, bức xạ mới được quan trắc đầu thập niên 30, tuy

nhiên đến nay cũng khá dài nên có thể phục vụ tốt cho việc nghiên cứu

Ngoài trạm Tân Sơn Nhất trong phạm vi thành phố còn có các trạm đo mưa như trạm Vĩnh Hội (1967-1974), trạm xi măng Hà Tiên (1967-1972), trạm Thủ Đức (1963 -1974, 1977-1996), trạm Củ Chi (1984-1996), trạm Hóc Môn (1972- 1974, 1997-1996), trạm Mạc Đĩnh Chi (1978 đến nay) Vùng xung quanh thành phố cũng có nhiều trạm đo mưa, khí tượng được thành lập rất sớm như trạm Biên Hòa, trạm Long Thành, trạm Vũng Tàu, trạm Bến Lức, trạm Tân An, trạm Mỹ Tho, trạm Gò Công, trạm Thủ Dầu Một, trạm Sở Sao

1.1.3.1 Đặc trưng khí tượng:

Cũng như các vùng khác ở miền đông Nam Bộ, vùng hạ lưu sông Đồng Nai nói chung và thành phố Hồ Chí Minh nói riêng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, ấm áp quanh năm và có cường độ mưa lớn

Trong một năm được chia ra 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa và mùa khô Mùa mưa thường được bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10, mùa khô thường bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Đặc trưng khí hậu của vùng hạ lưu được thể hiện ở một số yếu tố sau

a) Nhiệt độ:

Nhiệt độ bình quân cả năm 27oC, nhiệt độ bình quân hàng tháng trong năm chênh nhau không đáng kể, tháng nóng nhất 29,3oC, tháng lían nhất 25,9oC, biên độ nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm chênh nhau khá lớn từ 8oC

÷ 10oC, ban ngày nhiệt độ có thể lên đến 33oC ÷ 35oC, ban đêm nhiệt độ chỉ còn 22oC ÷ 24oC, nhiệt độ cao tuyệt đối là 40oC năm 1912, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,8oC năm 1937

Nhiệt độ tại các vị trí trong vùng hạ lưu sông Đồng Nai chênh lệch không nhiều, nhiệt độ bình quân của 5 trạm tiêu biểu trong vùng hạ lưu được tổng hợp trong bảng 1.1

Trang 19

Bảng 1.1: Nhiệt độ bình quân các trạm tiêu biểu vùng hạ lưu sông Đồng Nai – Sài Gòn

Nhiệt độ bình quân tháng T

Cả năm

tháng 5 đến tháng 10 lượng mưa chiếm tới 90%, còn các tháng mùa khô lượng

mưa chỉ chiếm khoảng 10%, đặc biệt các tháng 1, 2, 3 hầu như không có mưa

Lượng mưa bình quân nhiều năm phân bố theo các tháng của các trạm tiêu

biểu trong vùng hạ lưu được thống kê trong bảng 1 2

Bảng 1.2: Lượng mưa bình quân năm phân bố theo tháng của các trạm tiêu biểu

Lượng mưa bình quân tháng (mm) Trạm

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Cả năm T.Sơn

Nhà Bè 7 0 6,0 21 167 267 229 220 255 181 65 15 1433 Vũng

Bình

Biên Hòa 6 5 13 50 166 232 281 273 292 235 97 28 1678 Cần Giờ 0 0 2 14,0 112 174 189 196 168 169 32 6 1061 Hóc Môn 12 1 12 50 160 217 240 232 250 216 114 21 1525 Thủ Đức 4 2 5 48 186 261 302 259 274 254 99 25 1717

(Nguồn: Trung tâm khí tượng thuỷ văn phía Nam)

Trang 20

Hàng năm thành phố Hồ Chí Minh có chừng 120 ÷ 150 ngày mưa, các tháng mùa mưa đều có trên 20 ngày mưa mỗi tháng, mưa ở thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và các trạm nằm trong vùng hạ lưu nói chung có tính chất cách quãng, thường không có những trận mưa lớn kéo dài liên tục nhiều ngày

c).Độ ẩm:

Độ ẩm bình quân cả năm trên toàn vùng 78%

Độ ẩm bình quân cả năm trạm Tân Sơn Nhất 77%

Độ ẩm năm lớn nhất tuyệt đối đã đo được 99%

Độ ẩm năm nhỏ nhất tuyệt đối đã đo được 24%

Độ ẩm biến đổi theo mùa, các tháng mùa mưa bình quân 85%, các tháng mùa khô bình quân chỉ đạt 70%

d).Bốc hơi

Với nền nhiệt độ cao, nắng nhiều, lại có gió thường xuyên nên nhìn chung lượng bốc hơi trên toàn vùng vào loại lớn

Lượng bốc hơi lớn nhất ghi nhận được là 1.223mm

Lượng bốc hơi thấp nhất ghi nhận được là 1.136mm

Lượng bốc hơi trung bình khoảng 1.169mm

Các tháng mùa khô có lượng bốc hơi cao nhất, bình quân 130mm/tháng ÷ 160mm/tháng, các tháng mùa mưa lượng bốc hơi từ 70mm đến 90mm, bốc hơi năm lớn nhất tuyệt đối 2.666mm

e).Bức xạ mặt trời:

Thành phố Hồ Chí Minh nằm ở vĩ độ thấp, vị trí mặt trời luôn luôn cao và ít thay đổi theo các tháng trong năm, do vậy chế độ bức xạ mặt trời rất phong phú và ổn định

Tổng lượng bức xạ trong năm khoảng 145kcal/cm2÷152kcal/cm2

Lượng bức xạ cao nhất ghi nhận được vào tháng 3 (156,8kcal/cm2)

Trang 21

Số giờ nắng bình quân cả năm 2600 giờ Số giờ nắng cao nhất thường có vào các tháng 1,2,3

Số giờ nắng bình quân trong một ngày từ 7÷8 giờ

f).Gió và bão:

Trong vùng có 2 hướng gió chính là Tây Nam và Đông Bắc, gió có hướng Tây Nam xuất hiện trong mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, gió Đông Bắc xuất hiện trong mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 Tốc độ gió thường xuyên từ 2÷4m/s

Bão ít xuất hiện nhưng không phải là không có Theo thống kê trong 100 năm trở lại đây thì trong số các cơn bão đổ bộ vào nước ta có 10% cơn bão gây ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến vùng này Trong đó phần đổ bộ trực tiếp chiếm tỉ trọng rất nhỏ khoảng 2,5% Những cơn bão gây ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến khu vực thường vào những tháng cuối năm, chủ yếu gây ra mưa lớn từ 200÷300mm/ngày trên phạm vi toàn lưu vực, gió cấp 2 ÷ cấp 10 tức khoảng 20 ÷ 25m/s

Ngoài ra, trong khu vực nghiên cứu còn xuất hiện các cơn lốc xoáy có tốc độ gió có khi đạt đến 30m/s, tuy nhiên những trận gió lốc như vậy chỉ xảy ra trong phạm vi hẹp và thời gian ngắn song sức phá hoại mạnh nên cũng có thể gây những hư hỏng về nhà cửa và công trình dân dụng khác

1.1.3.2 Đặc trưng thuỷ văn:

a) Đặc điểm thuỷ triều:

Thuỷ triều rạch Văn Thánh ảnh hưởng trực tiếp của quá trình triều trên sông Sài Gòn với chế độ bán nhật triều không đều Một ngày có hai chân và đỉnh xấp xỉ nhau, nhưng hai chân chênh lệch nhau khá lớn Khoảng cách giữa hai chân và hai đỉnh thường từ 12 giờ đến 13 giờ 30 phút Ngoài ra, quá trình triều của rạch Văn Thánh còn bị ảnh hưởng của mưa trên lưu vực, khi triều cường gặp mưa lớn đúng vào đỉnh triều làm cho mực nước triều tăng lên

Trang 22

Số trạm và tài liệu quan trắc mực nước của các trạm nằm sâu trong nội

đồng không nhiều và không cùng thời gian Tuy nhiên từ kết quả quan trắc

được của một số trạm thuỷ văn chuyên dùng trong một số thời gian ngắn cho

thấy khi truyền triều từ sông vào các kênh rạch do năng lượng triều giảm

nhanh, nguồn nước ngọt bổ sung ít, mực nước đỉnh triều trong rạch có xu hướng

thấp hơn ngoài sông và mực nước chân triều lại có xu hướng cao hơn mực nước

1 Biên Hoà Đồng Nai 8,77 5,9 4,87 3,96 2,99 2,45

2 Nhà Bè Đồng Nai 1,61 1,56 1,54 1,52 1,49 1,46

3 Thủ Dầu Một Sài Gòn 2,16 1,83 1,70 1,58 1,44 1,35

4 Phú An Sài Gòn 1,61 1,56 1,54 1,52 1,48 1,45

5 Gò Dầu Hạ Vàm Cỏ Đông 1,85 1,75 1,70 1,68 1,66 1,63

6 Bến Lức Vàm Cỏ Đông 1,65 1,60 1,54 1,52 1,50 1,47

7 Vũng Tàu Biển 1,91 1,84 1,81 1,77 1,72 1,67

(Nguồn: Trung tâm khí tượng thuỷ văn phía Nam)

b) Đặc điểm chất lượng nước:

Sông rạch là nơi tiếp nhận nước thải bao gồm cả nước thải công nghiệp

và sinh hoạt rồi đổ ra biển Hiện nay hầu hết các cơ sở công nghiệp và tiểu thủ

công nghiệp trong khu vực Văn Thánh đều chưa có hệ thống xử lý nước thải,

một số cơ sở công nghiệp lớn đã có xử lý thì nước thải sau khi xử lý vẫn chưa

đạt tiêu chuẩn quy định, mặt khác nước thải từ các khu dân cư vẫn chưa được

xử lý đúng mức, tình trạng nhà ở lấn chiếm rạch càng nhiều đã làm cho chất

lượng nước trên các kênh rạch đặc biệt là khi triều rút trở nên màu đen và bốc

mùi hôi thối làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường xung quanh

c) Hệ thống sông và kênh rạch:

Trang 23

* Sông Đồng Nai: Là sông lớn nhất của miền Đông Nam Bộ (gồm cả Thành phố Hồ Chí Minh) cung cấp nước tưới, dân sinh, công nghiệp cho diện tích rộng lớn và cũng đóng vai trò quan trọng trong tiêu nước Sông Đồng Nai có tổng chiều dài khoảng 150km, sâu từ 15m÷20m, có diện tích thoát nước khoảng 23.000km2 và lưu lượng vào mùa khô dao động từ 75 đến 200m3/giây

* Sông Sài Gòn: Là trục tiêu chính của thành phố Hồ Chí Minh, sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng đồi núi huyện Lộc Ninh tỉnh Bình Phước, chảy qua các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, thành phố Hồ Chí Minh rồi đổ ra sông Đồng Nai tại Tân Thuận (Nhà Bè) Sông có chiều dài khoảng 280km, diện tích thoát nước 5.400km² Đoạn chảy thành phố rộng 225m÷370m, độ sâu tối đa là 20m, độ dốc lòng sông từ 0,005m÷0,5m

Thành phố Hồ Chí Minh có mạng lưới sông ngòi và kênh rạch dày đặc, tương tự đồng bằng sông Cửu Long Những kênh thoát nước trong thành phố được phân nhóm thành 5 lưu vực [20]:

- Lưu vực kênh Nhiêu Lộc -Thị Nghè

- Lưu vực kênh Tàu Hủ-Kênh Đôi-Kênh Tẻ

- Lưu vực kênh Bến Nghé

- Lưu vực kênh Tân Hoá-Ông Buông-Lò Gốm

- Lưu vực kênh Tham Lương-sông Bến Cát-sông Vàm Thuật

Trong đó lưu vực rạch Văn Thánh là một chi lưu của lưu vực Nhiêu Lộc -Thị Nghè Rạch Văn Thánh rộng từ 12-20m, dài 2.465m, đổ ra rạch Nhiêu Lộc-Thị Nghè Thoát nước cho khu dân cư đang phát triển Sông ngòi ở Thành phố được nối kết với nhau và chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của thuỷ triều từ biển Đông Một năm chia làm 3 thời kỳ thuỷ triều:

- Thời kỳ thuỷ triều lên cao: Từ tháng 9 đến tháng 12

- Thời kỳ thuỷ triều xuống thấp: Từ tháng 4 đến tháng 8

- Thời kỳ thuỷ triều trung bình: Từ tháng 1 đến tháng 3

Trang 24

Thuỷ triều cao vào các ngày 1-4 và các ngày 14-17 âm lịch mỗi tháng, xuống thấp vào các ngày xen kẽ Sự thay đổi biên độ thuỷ triều hàng tháng cao so với sự thay đổi hàng năm Theo ghi chép của trạm khí tượng thuỷ văn, biên độ thuỷ triều trung bình là 1,7 đến 2,5m, tối đa là 3,95m

Ảnh hưởng của thuỷ triều kéo dài tới thượng nguồn, tới Hồ Trị An trên sông Đồng Nai cách biển 150km và Hồ Dầu Tiếng trên sông Sài Gòn cách biển 180km Sự xâm nhập mặn do thuỷ triều lên cao vào mùa khô là một vấn đề khó khăn sử dụng nguồn nước

1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ-XÃ HỘI

1.2.1 Đặc điểm dân số, kinh tế, văn hoá xã hội:

1.2.1.1 Dân số:

Quận Bình Thạnh gồm 20 phường, diện tích tự nhiên 2.056 ha, dân số năm 2006 là 449.943 người, mật độ dân số: 218người/ha Trong đó, diện tích lưu vực Văn Thánh là 199,30ha chiếm 9,7% diện tích quận và dân số là 69.000người chiếm 15,3% dân số toàn quận, được phân bố như sau :

Bảng 1.4: Diện tích và dân số lưu vực Văn Thánh

TT Phường Diện tích(ha) Dân số(ngàn người)

Trang 25

Hưng và lại có Bến xe khách Miền Đông.Nằm ở vị trí cửa ngõ phía Đông thành phố, có sông Sài Gòn bao bọc phía Đông với chiếu dài 17km Với vị trí này thì quận Bình Thạnh có tiềm năng thuận lợi cho phát triển dân cư, dịch vụ

du lịch, thương mại, công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp

Đô thị hóa trong hướng phát triển chung của thành phố với bố cục kết nối 2 bờ Đông Tây sông Sài Gòn với khu vực Bà Chiểu là trung tâm Gia Định cũ có truyền thống lịch sử lâu đời, khu vực phía Đông thoải ra phía sông Sài Gòn, phần lớn là khu xây dựng mới trên các trục Phan Đăng Lưu - Bạch Đằng, Điện Biên Phủ, Đinh Tiên Hoàng, Lê Thánh Tôn nối dài Khu vực phía Tây hầu hết là khu dân cư cũ, khá ổn định được tập trung cải tạo hiện trạng nhằm chỉnh trang đô thị

1.2.1.3 Văn hoá xã hội:

Bình Thạnh là một trong những khu vực con người cư trú cổ xưa của thành phố, nôi qui tụ của nhiều lớp cư dân qua các thời kỳ lịch sử hình thành Thành phố Hồ Chí Minh ngày nay Ở Bình Thạnh, cho đến nay, hầu như có mặt nhiều người từ Bắc, Trung, Nam đến sinh sống lập nghiệp Chính vì vậy mà các hoạt động văn hóa vừa phong phú vừa đa dạng Những lớp dân cư xưa của Bình Thạnh đã đến đây khai phá, sinh nhai, trong hành trang của mình, văn hóa như một nhu cầu quan trọng để sống và tồn tại Mặt khác, trong buổi đầu chinh phục vùng đất Bình Thạnh hôm nay, những người Bình Thạnh xưa đã phải chống chọi với bao nổi gian nguy, khắc nghiệt của thiên nhiên, sinh hoạt văn hóa đã trở nên chỗ dựa cần thiết Bên cạnh nền văn hóa vốn có, những lớp dân cư xưa ấy đã có thêm những nét văn hóa mới nảy sinh trong công cuộc khai phá, chinh phục thiên nhiên và rồi để truyền lại cho con cháu hôm nay như một truyền thống văn hóa

Trang 26

1.2.2 Quy hoạch phát triển đến năm 2020:

1.2.2.1.Quy hoạch phát triển về tính chất, chức năng:

Quận Bình Thạnh là quận nội thành cửa ngõ phía Đông của thành phố, có tiềm năng thuận lợi cho phát triển dân cư, dịch vụ du lịch, công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp, đô thị hoá trong hướng phát triển chung của thành phố với bố cục kết nối hai bờ Đông Tây sông Sài Gòn và khu vực Bà Chiểu là trung tâm Gia Định cũ có truyền thống lịch sử lâu đời

Theo quy hoạch chung của quận Bình Thạnh thì dân số đến năm 2020 là 522.000 người Trong đó, lưu vực Văn Thánh thuộc cụm dân cư 3 là một trong bốn cụm dân cư được phê duyệt theo quy hoạch của uỷ ban thành phố Cụm dân cư 3 giới hạn bởi các trục đường Xô Viết Nghệ Tĩnh, Điện Biên Phủ, sông Sài Gòn, rạch Thị Nghè bao gồm các phường 19, 21 và 22, mức dân số dự kiến là 80.000 người Chức năng phát triển thương mại và du lịch

1.2.2.2 Các chỉ tiêu kỹ thuật trong quy hoạch phát triển đến năm 2020

Bảng 1.5: Các chỉ tiêu kỹ thuật trong quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020

Mật độ dân số

- Trên đất tự nhiên

- Trên đất thổ cư

Người/ha Người/ha

218

560

253

560

Đất công trình công cộng m²/người 0,52 2

Đất chức năng khác m²/người 1,36 3,65

Chỉ tiêu cấp điện Kwh.người/đêm 350 1.200

Chỉ tiêu cấp nước Lít/người/đêm 147 200

(Nguồn: Sở quy hoạch kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh )

Trang 27

1.2.2.3.Định hướng bố cục không gian và phát triển hạ tầng kỹ thuật:

a) Định hướng bố cục không gian:

Có hai tuyến tàu điện ngầm đi qua địa bàn quận theo hành lang tuyến đường Nguyễn Thị Minh Khai, Xô Viết Nghệ Tĩnh, Quốc lộ 13 và tuyến Bến Thành - Suối Tiên và một phần của Bình Thạnh sẽ trở thành khu trung tâm thành phố

Khu vực phia Tây hầu hết là khu dân cư cũ, khá ổn định được tập trung cải tạo hiện trạng nhằm chỉnh trang đô thị Khu trung tâm hành chính của quận bố trí tại khu vực phía Tây Hệ thống trung tâm thương mại - dịch vụ - du lịch - trung tâm thể thao bố trí dọc theo cảc trục đường Phan Đăng Lưu, Bạch Đằng, Điện Biên Phủ, Xô Viết Nghệ Tĩnh, Đinh Tiên Hoàng

Khu vực phía Đông, thoải ra phía sông Sài Gòn phần lớn là khu phát triển đô thị mới, khu du lịch, công viên cây xanh như: Nguyễn Hữu Cảnh, Bình Quới-Thanh Đa, Tân Cảng, các trục Phan Đăng Lưu-Bạch Đằng, Điện Biên Phủ,

b) Định hướng phát triển hạ tầng kỹ thuật:

Ưu tiên quy hoạch đô thị, chỉnh trang đồng bộ, tăng cường các công trình kỹ thuật hạ tầng đầu mối, bảo đảm cải thiện cho nhu cầu và đời sống

nhân dân trên địa bàn hiện đang có xu hướng đô thị hóa nhanh

Xây dựng mới các tuyến thoát nước mưa, nước thải thông ra rạch phụ cận, về lâu dài đưa về trạm xử lý tại phường 19 cho tất cả các phường trong quận, trừ 3 phường được xây dựng 2 trạm xử lý riêng là phường 13 và phường

27, 28 (thuộc bán đảo Thanh Đa)

Trang 28

Hình 1.1: Sơ đồ quy hoạch định hướng không gian quân Bình Thạnh

(Nguồn: Sở Quy hoạch kiến trúc Tp Hồ Chí Minh)

1.3 HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC VÀ CÁC VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NGẬP NƯỚC KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.3.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước:

Khu vực quận Bình Thạnh là một điển hình ngập do triều và ngập nặng hơn khi triều trùng với mưa Đây là khu vực có cao độ trung bình thấp từ 0,9m đến 1,4m, chịu ảnh hưởng trực tiếp của thuỷ triều truyền từ sông Sài Gòn qua rạch Nhiêu Lộc và rạch Cầu Sơn - Cầu Bông, rạch Văn Thánh và qua rạch

Trang 29

Lăng - Bình Triệu - Bình Lợi Hệ thống kênh rạch trong khu vực khá chằng chịt nhưng hầu hết cũng bị bồi lắng và lấn chiếm không còn khả năng thoát nước Hệ thống thoát nước trên lưu vực chưa được xây dựng đầy đủ, thiếu cả về mật độ và tiết diện

Nước sinh hoạt và nước thải được thu gom vào cùng một hệ thống cống Nước được thu gom từ các hộ dân, các khu công nghiệp, trường học bằng hệ thống ống cấp IV về ống cấp III và truyền về hệ thống ống chính cấp II dọc theo các trục đường chính sau đó đổ ra các sông, rạch

Hệ thống cấp I là các kênh rạch hở tự nhiên, trong lưu vực có các rạch sau: rạch Văn Thánh rộng từ 12÷20m, dài 1.465m, Rạch Miếu Nổi dài 400m, rộng từ 1m÷6m, rạch Bùi Hữu Nghĩa dài 620m, rộng từ 2m÷8m, rạch Cầu Bông dài 1.480m, rộng từ 10m÷16m, rạch Cầu Sơn dài 960m, rộng từ 8÷12m và hệ thống rạch xuyên tâm bao gồm (các nhánh Bình Triệu, Bình Lợi, Cầu

Đỏ, Rạch Lăng)

Các sông, rạch chằng chịt nối liền với nhau tạo thành mạng lưới tiêu thoát nước từ các tiểu lưu vực đến các sông chính ra biển, các sông, rạch vừa có

nhiệm vụ tiêu thoát nước vừa làm nhiệm vụ giao thông thủy

Chế độ mực nước dòng chảy trong các sông, rạch vừa phụ thuộc vào thủy triều, vừa phụ thuộc vào dòng chảy lưu lượng, phụ thuộc vào mưa

Trang 30

Bảng 1.6: Các tuyến thoát nước chính trong lưu vực Văn Thánh:

(mm)

Chiều dài (m)

Hướng thoát

Cầu Sài Gòn-Cầu Văn Thánh (lề phải) 1000 1007 Rạch Văn Thánh Cầu Sài Gòn-Cầu Văn Thánh(lề trái) 1500 200 Rạch Văn Thánh

3 Điện Biên Phủ (ĐBP)

6 Đường Nguyễn Hữu Cảnh ĐBP-cầu Văn Thánh 2(lề phải) 1000 1395 Rạch Văn Thánh

10 Phạm Viết Chánh Huỳnh Mẫn Đạt-rạch Văn Thánh 600 420 Rạch Văn Thánh

13 Xô Viết Nghệ Tĩnh Ngã Tư Hàng Xanh-cầu Thị Nghè 800 963 Rạch Thị Nghè

14 Hẻm 158 Xô Viết Nghệ Tĩnh XVNT-rạch Văn Thánh 1000 230 Rạch Văn Thánh

(Nguồn: Công ty thoát nước đô thị Tp Hồ Chí Minh)

Tổng các tuyến thoát nước cấp 2 và cấp 3 trong khu vực là 14.058m

Các tuyến cống trong hẻm khoảng 17.581m

Trang 31

Mật độ cống thoát nước bình quân trên lưu vực là 158m/ha, thấp hơn mật độ bình quân của quận Bình Thạnh là 184m/ha và thấp hơn nhiều so với quy hoạch hệ thống thoát nước khu vực nội thành là 260m/ha

1.3.2 Tình trạng ngập úng tại khu vực:

Cao độ mặt đất tự nhiên khu vực quá thấp nên hầu hết diện tích bị ngập khi triều cường Mặt khác do tốc độ đô thị hoá khá nhanh, cơ sở hạ tầng như đường giao thông, hệ thống thoát nước không đồng bộ nên về mùa mưa khu vực cũng bị ngập nước do không thoát kịp Tình trạng ngập còn trầm trọng hơn khi mưa lớn gặp lúc triều cường

Như vậy khu vực Văn Thánh là khu vực bị ngập thường xuyên, mùa khô ngập do triều cường, mùa mưa ngập do triều cường và mưa Tình trạng ngập úng ảnh hưởng rất lớn đến đời sống kinh tế xã hội và môi trường khu vực

Theo số liệu của Đài khí tượng thuỷ văn Nam Bộ, năm 2001 cường độ mưa không lớn và không trùng vào đỉnh triều cường Như vậy tình trạng ngập

do thuỷ triều trong khu vực Văn Thánh chủ yếu vẫn do thuỷ triều

Bảng 1.7: Tình trạng ngập nước do triều trong lưu vực nghiên cứu

Tổng Thực tế ngập triều

Dân số (ngàn người)

Diện tích (ha)

Diện tích (ha)

Trang 32

1.3.3 Nguyên nhân gây ngập:

1.3.3.1.Nguyên nhân khách quan:

Do điều kiện tự nhiên: mưa, do thủy triều ngoài sông và kết hợp cả mưa lớn nội đồng lẫn triều cường ngoài sông

Do lũ (thực tế nước tháo từ hồ Dầu Tiếng, hồ Trị An xuống không còn là tự nhiên mà do điều tiết)

Hệ thống thoát nước còn thiếu về mật độ và tiết diện, hư hỏng nhiều, bị bồi lắng

Phần lớn cao độ mặt đất khu vực thấp hơn mực nước đỉnh triều cường

1.3.3.2.Nguyên nhân chủ quan:

Quản lý đô thị chưa tốt: hệ thống kênh rạch bị lấn chiếm tự phát, tình trạng xả rác, chất thải rắn trực tiếp xuống kênh rạch làm tắc nghẽn các hướng thoát nước chính Quy hoạch phát triển đô thị không chú ý đúng mức đến cốt san nền và vấn đề thoát nước Thêm vào đó là tình trạng phát triển không theo quy hoạch làm gia tăng diện tích mặt phủ không thấm nước, nhiều ao hồ, kênh rạch bị san lấp để xây dựng nhà ở làm giảm tối đa dung tích điều hoà và khả năng thoát nước

Quản lý địa bàn của chính quyền địa phương các phường chưa chặt chẽ, chưa nghiêm để xảy ra tình trạng lấn chiếm, vi phạm kênh rạch kéo dài ảnh hưởng đến công tác thoát nước, chống ngập gặp nhiều khó khăn lâu dài

Ý thức của một bộ phận dân cư trong cộng đồng chưa tự giác, các hiện tượng xả rác vào cống, miệng thu, tự đấu nối cống vào hệ thống hoặc thải trực tiếp ra kênh rạch khiến hệ thống thoát nước hoạt động kém và mất nhiều công sức dò tìm, khắc phục

1.3.4 Thiệt hại do ngập úng:

Khu vực quận Bình Thạnh thường xuyên bị ngập nước gây cản trở phát triển kinh tế gây thiệt hại về nhiều mặt kinh tế-xã hội:

Trang 33

a Thiệt hại trực tiếp:

- Thiệt hại về xây dựng cho các khu nhà dân cư, thương mại, công nghiệp và trụ sở hành chính

- Thiệt hại về tài sản: Đồ đạc, hàng hóa, nguyên vật liệu hư hỏng do bị ngập úng

- Thiệt hại các công trình công cộng, hạ tầng cơ sở

b Thiệt hại gián tiếp:

- Thiệt hại do đình trệ sản xuất, ách tắc giao thông vận tải

- Thiệt hại do đình trệ kinh doanh, các hoạt động thương mại

- Tăng chi phí y tế và các chi phí khác

- Thiệt hại về mặt môi trường:

• Gây mất vẻ mỹ quan đô thị, ảnh hưởng đến nét văn minh của một

đô thị, ảnh hưởng đến ngành du lịch của thành phố

• Cản trở lưu thông xe cộ qua lại trong khu vực ngập úng, người

dân đi lại khó khăn trong khu vực ngập úng

• Tích tụ các chất ô nhiễm, gây ô nhiễm môi trường, ô nhiễm kênh

rạch, Tại các khu vực ngập, ngoài việc ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân về mùi hôi, về tình trạng ruồi, muỗi, vi trùng phát sinh mà giao thông cũng sẽ bị ảnh hưởng nặng nề

• Chất lượng nước ở các kênh rạch giảm ở các khu vực thượng

nguồn gây ứ đọng, tắt nghẽn dòng, nồng độ các chất ô nhiễm tăng cao vượt tiêu chuẩn chất lượng nước mặt

1.4 CÁC HÌNH THỨC CÔNG TRÌNH GIẢM THIỂU NGẬP ÚNG VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH TRONG LƯU VỰC

Như đã nói, ngập do mưa và do thuỷ triều thực sự là vấn đề có ảnh hưởng xấu đến phát triển kinh tế-xã hội của Tp Hồ Chí Minh nói chung và của khu vực nghiên cứu nói riêng Việc giải quyết tiêu thoát nước đang được các

Trang 34

cấp lãnh đạo và nhân dân thành phố đặc biệt quan tâm Ảnh hưởng của thuỷ triều là một yếu tố rất quan trọng cản trở quá trình tiêu thoát, thậm chí làm ngập úng nhiều nơi cả trong thời gian không có mưa, gây nhiều khó khăn đến đời sống, sản xuất, sinh hoạt và môi trường của người dân trong khu vực

Một số dự án đã và đang triển khai có liên quan đến lưu vực nghiên cứu như sau:

1.4.1 Các dự án đang triển khai:

Dự án vệ sinh môi trường Tp Hồ Chí Minh-Lưu vực Nhiêu Lộc-Thị Nghè đã triển khai từ năm 2003 Rạch Văn Thánh là một chi lưu của lưu vực Nhiêu Lộc-Thị Nghè nói chung nhưng nó cũng có lưu vực riêng Trọng tâm chủ yếu của dự án này là cải tạo hệ thống kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè và thu gom xử lý nước thải cho lưu vực nên không giải quyết được vấn đề ngập của lưu vực rạch Văn Thánh

Dự án cải tạo tuyến đường và tuyến cống đường Ung Văn Khiêm do Tổng công ty Công trình giao thông 5 làm chủ đầu tư đã triển khai Khi dự án này hoàn thành sẽ là tuyến cống bao ngoài và sẽ được cô lập với lưu vực rạch Văn Thánh nên thực tế không ảnh hưởng đến lưu vực thoát nước của rạch Văn Thánh

1.4.2 Các dự án trong quy hoạch:

Dự án nạo vét cải tạo và chỉnh trang rạch Văn Thánh do Khu đường sông làm chủ đầu tư đang tiến hành giai đoạn lập báo cáo nghiên cứu khả thi Sau khi thực hiện nạo vét và chỉnh trang rạch Văn Thánh sẽ thông thoáng hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu thoát nước và cải thiện môi trường cũng như cảnh quan đô thị khu vực Tuy nhiên do địa hình lưu vực Văn Thánh thấp nên tình trạng ngập do thuỷ triều vẫn xảy ra

Dự án xây dựng trạm bơm chống ngập cho khu cư xá 30/4 do Công ty quản lý khai thác dịch vụ thuỷ lợi và Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

Trang 35

thành phố làm chủ đầu tư Theo dự án này sẽ cải tạo toàn bộ đường ống thoát nước khu vực cư xá 30/4 và xây dựng một trạm bơm có công suất thiết kế là 8.640m3/h trên rạch Văn Thánh ở thượng lưu để giải quyết tiêu mưa chống ngập cho khu cư xá Nhưng do trạm bơm tiêu nước trực tiếp ra rạch Văn Thánh nên làm ảnh hưởng không tốt đến tình hình ngập úng và ô nhiễm phía hạ lưu rạch Văn Thánh

Một dự án quan trọng khác liên quan trực tiếp đến việc tiêu thoát nước cho lưu vực Văn Thánh là dự án xây dựng công trình kiểm soát nước triều ngay cửa rạch Văn Thánh đang trong giai đoạn nghiên cứu khả thi do Công ty thoát nước Đô thị thành phố làm chủ đầu tư

Trang 36

CHƯƠNG II

CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ

VÀ MÔ HÌNH TOÁN

Trong chương I đã lần lượt xét qua các điều kiện địa hình, đặc trưng khí tượng, vai trò thuỷ triều biển Đông, dòng chảy trong kênh rạch, hệ thống thoát nước cũng như các điều kiện kinh tế xã hội có hưởng đến việc tiêu thoát nước và ngập úng trong khu vực nghiên cứu Tất cả những nội dung trên rất quan trọng, vừa là nhân tố vừa là nguyên nhân gây ngập úng-nhưng đồng thời cũng lại là điều kiện làm giảm ngập nước trong khu vực nghiên cứu

Trong chương II tiếp theo sau nay sẽ trình bày tổng quan về các nguyên lý thoát nước đô thị, cũng như các yế tố tác động đến tình hình ngập và thoát nước đô thị Đồng thời trình bày tóm tắt nguyên lý về mô hình toán thuỷ văn để có thể hiểu được nguyên tắc lập trình, để khi sử dụng phần mềm thủy lực tính dòng chảy kênh hở có thể nạp số liệu đầu vào chính xác đồng thời xử lý tốt các điều kiện biên để kết quả tính toán chính xác nhất

2.1 TỔNG QUAN THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ

2.1.1.Tổng quan về tình hình thoát nước đô thị ở Tp HCM :

Ởû Tp HCM, hệ thống thoát nước đô thị được xây dựng và phát triển theo từng giai đoạn phát triển đô thị của thành phố Lịch sử phát triển hệ thống thoát nước đô thị Tp HCM có tính quy mô lớn vào các giai đoạn: 1905-1913, 1954-1964, 1969-1972 và đặc biệt từ 1998 đến nay Trong giai đoạn từ năm

1998 đến nay với tốc độ phát triển về kinh tế, dân số cao, quá trình đô thị hóa nhanh chóng đã tạo nên sự biến đổi sâu sắc trong mặt đệm, hệ thống sông rạch ngày càng bị thu hẹp bởi san lấp xây dựng công trình, người dân lấn chiếm xây dựng nhà cửa, đổ bỏ chất thải rắn gây bồi lắng thu hẹp lòng dẫn, gây cho dòng kênh thêm ô nhiễm Thêm vào đó, trong những năm gần đây chế độ khí tượng

Trang 37

thủy văn có nhiều biến động góp phần gây tác động lớn và phức tạp đến tình hình ngập và khả năng tiêu thoát nước đô thị

Công tác duy tu, nạo vét hệ thống kênh rạch Tp HCM cũng gặp nhiều khó khăn về vốn và điều kiện thực hiện nên không thể nạo vét toàn bộ hệ thống kênh mương hiện có mà chỉ làm được ở một số vùng trọng yếu Nhiều cửa thu nước, nhiều tuyến cống bị hư hỏng không được duy tu, làm mới Các dự án cải tạo, nạo vét kênh rạch thường kéo dài nhiều năm do không thực hiện được công tác giải tỏa và tiến độ thi công các công trình rất chậm chạp (chẳng hạn như công trình thuộc dự án vệ sinh môi trường Tp HCM –lưu vực Nhiêu Lộc-Thị Nghè) cũng góp phần làm tăng ngập úng cho thành phố, làm ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của người dân thành phố

2.1.2 Thực trạng hệ thống thoát nước của Tp HCM:

Hệ thống thoát nước Tp HCM [15] hiện nay có chiều dài khoảng 786km cống cấp 2 và 3, các loại bằng bêtông cốt thép và gạch xây, 39.751 hầm ga thu nước và thoát ra các tuyến kênh rạch chính của Tp HCM là kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè; kênh Tẻ-kênh Đôi; kênh Tân Hóa-Lò Gốm; kênh Bến Nghé-Tàu Hủ, kênh Tham Lương-Bến Cát và sông Sài Gòn

Hệ thống thoát nước thành phố đa số xây dựng trên 40 năm và trong đó có 60km tuyến cống vòm được xây dừng trong những năm 1879 Hiện nay đã

bị hư hỏng nhiều, một số tuyến cống xây dựng đã lâu đang xuống cấp trầm trọng, cộng với việc lưu lượng xe và tải trọng xe tăng lên đã làm giảm tuổi thọ tuyến cống và đưa đến sự xuống cấp của hệ thống thoát nước

Sự phát triển của hệ thống thoát nước thành phố không theo quy hoạch,

do đó đã có những khu vực trước kia không bị ngập nay đã bị ngập do đường kính ống thoát không còn đủ để thoát thêm cho những khu vực lân cận mới phát triển nối vào, dẫn đến sự quá tải và thoát nước chậm Sự phát triển hệ thống thoát nước thành phố có tính chất tự phát, thiếu tính đồng bộ do đó

Trang 38

không hình thành các tuyến thoát nước xương sống cho từng lưu vực Các tuyến cống mới xây dựng thường cũng chỉ đủ đáp ứng nhu cầu cho bản thân khu vực, không thể đáp ứng cho tương lai của các khu dân cư khác nằm ở thượng nguồn

Các công trình ngầm như điện, điện thoại, cáp nước, thoát nước giao cắt nhau gây hư hỏng hệ thống và làm giảm khả năng thoát nước và cũng gây khó khăn cho việc tìm nguyên nhân gây ngập úng

Quy hoạch cốt san nền chưa được ban hành nên dẫn đến một số khu vực dân cư xây dựng xong đã bị ngập do ảnh hưởng của triều cường

Tp HCM có khoảng 1.100km sông rạch có thể dùng cho giao thông thuỷ Ngoài kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè đã được nạo vét chỉnh trang trong giai đoạn đầu thì tình trạng vệ sinh, ô nhiễm đã được cải thiện còn hầu hết các kênh rạch hiện nay tình trạng ô nhiễm đã đến mức báo động

Hàng ngày hơn 800.000m3 nước thải sinh hoạt và công nghiệp với tải lượng ô nhiễm của BOD5 hơn 200.000kg xả vào các sông rạch không qua xử lý Chất lượng nước trong các kênh rạch chính ở nội thành đã bị ô nhiễm BOD5

hơn 100mg/l, đặc biệt một phần kênh Tân Hóa-Lò Gốm có hàm lượng BOD5

lớn hơn 400mg/l, có thời điểm lên đến 1000mg/l [21]

Trong những năm 1998-2000 tình trạng ngập lụt ô nhiễm ở Tp HCM tương đối nghiêm trọng với khoảng 124 điểm ngập Để tạo sự chuyển biến căn bản tình hình thoát nước và môi trường của thành phố, thực hiện Nghị quyết Đại hội Đại biểu Đảng bộ thành phố nhiệm kỳ VII đặt ra những nhiệm vụ cần tập trung giải quyết 5 chương trình trọng điểm của thành phố trong đó có chương trình chống ngập nội thị trong mùa mưa giai đoạn 2001-2005 với mục tiêu giải quyết cơ bản tình trạng ngập nước nội thị vào năm 2005 Và trong giai đoạn 2001-2003, một số dự án đã hoàn thành và đưa vào sử dụng đã phát huy hiệu quả và giải quyết được 33/124 điểm ngập Mức độ giải quyết ngập nước

Trang 39

nội thị trong thời gian qua có cải thiện nhưng chưa đáp ứng được yêu cầu của một thành phố đang phát triển nhanh về mọi mặt Số điểm ngập ngày càng phát sinh tăng không kiểm sóat được tại các quận huyện mới, chống ngập được khu vực này thì lại phát sinh các điểm ngập mới tại các khu vực khác Trong những tháng đầu năm 2007, số điểm ngập đã tăng đến 87 và tình hình triều cường lên cao đến mức báo động đã gây nhiều thiệt hại, ảnh hưởng đến đời sống xã hội của người dân thành phố

2.1.3 Nguyên lý thoát nước đô thị:

Về nguyên tắc chung dòng chảy trên lưu vực đô thị được tính toán từ mưa thường theo 3 giai đoạn sau:

- Giai đoạn hình thành dòng chảy trên bề mặt đất (giai đoạn tính toán tổn thất để tính mưa hiệu quả)

Hình 2.1: Sơ đồ diễn toán dòng chảy và tình hình ngập-thoát nước đô thị

- Tình hình phát triển đô thị

Dòng chảy hình thành

Tình hình ngập và thoát nước đô thị

Trang 40

- Giai đoạn chảy tràn trên bề mặt các tiểu lưu vực (ô tiêu nước)

- Giai đoạn chảy tập trung trong hệ thống thoát nước như kênh rạch, hệ thống cống, hồ, ao và kết thúc tại cửa xả chịu tác động của các điều kiện biên khác như biển, sông, hồ hoặc trạm bơm

Do sự phức tạp trong các mối quan hệ tác động khác ở đô thị nên việc ứng dụng các công thức tính toán ứng dụng cần được phản ánh tình hình thực tế đặc thù của địa phương Có rất nhiều công thức cơ bản để tính toán sự hình thành dòng chảy từ mưa Ở đây giới thiệu công thức đã được Trung tâm Khí tượng thuỷ văn ứng dụng để đánh giá tình hình ngập các khu vực trên địa bàn thành phố Phương pháp tính dòng chảy từ mưa được ứng dụng là xuất phát từ phương trình căn nguyên để mô tả dòng chảy hình thành trên những điều kiện

cơ bản, và dòng chảy của nước thải vệ sinh là không đáng kể

Phương trình sai phân như sau:

Si h kC

k

t i k k

Trong đó:

- Q

k : dòng chảy hình thành ở giai đoạn k (m3/s)

- Si : diện tích giữa hai đường đẳng thời gian tương ứng (ha)

- hk i+1 : lượng mưa hiệu quả thời đoạn tương ứng(mm)

- k : hệ số đổi đơn vị, tuỳ theo thời đoạn chia (với t = 5phút, k =

0.0333; t = 10phút, k = 0.0166; t = 15phút, k = 0.0111)

- c : hệ số dòng chảy do đặc tính của mặt đệm

Công thức trên được ứng dụng để tính toán dòng chảy hình thành từ mưa đến các mặt cắt trên hệ thống cần tính; với bất kỳ vị trí nào trên khu vực sau khi thiết lập được thời gian tập trung nước và phân chia diện tích tương ứng với thời khoảng chia

Ngày đăng: 01/07/2023, 21:27

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Nguyễn Tuấn Anh, 2004, Tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước, NXB Xây dựng,Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước
Nhà XB: NXB Xây dựng
2. Lê Huy Bá, 2006, Phương pháp nghiên cứu khoa học, NXB Đại học quốc gia Tp. Hoà Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phương pháp nghiên cứu khoa học
Nhà XB: NXB Đại học quốc gia Tp. Hoà Chí Minh
3. Đặng Văn Bảng, 2001, Bài giảng mô hình toán thuỷ văn, Khoa Thuỷ văn Môi trường, Trường Đại học Thuỷ lợi Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bài giảng mô hình toán thuỷ văn
4. Nguyễn Hồng Bỉnh, Nguyễn Sinh Huy và nhóm cộng tác viên, 1993, Nghiên cứu các yếu tố cơ bản làm cơ sở khoa học cho công tác thiết kế cải tạo làm sạch hệ thống kênh rạch thành phố Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nguyễn Hồng Bỉnh, Nguyễn Sinh Huy và nhóm cộng tác viên, 1993, "Nghiên cứu "các yếu tố cơ bản làm cơ sở khoa học cho công tác thiết kế cải tạo làm sạch hệ
5. Nguyễn Quang Cầu, 5/2007, đề tài nghiên cứu sinh, Thoát nước đô thị vùng ảnh hưởng triều và áp dụng cho thành phố Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nguyễn Quang Cầu, 5/2007, đề tài nghiên cứu sinh
6. Nguyễn Ngọc Châu, 2001, Quản lý đô thị, NXB Khoa học-kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nguyễn Ngọc Châu, 2001, "Quản lý đô thị
Nhà XB: NXB Khoa học-kỹ thuật
7. Nguyễn Tất Đắc, 2005, Mô hình toán cho dòng chảy và chất lượng nước trên heọ thoỏng keõnh soõng, NXB Noõng nghieọp Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mô hình toán cho dòng chảy và chất lượng nước trên heọ thoỏng keõnh soõng
Nhà XB: NXB Noõng nghieọp
8. Vũ Cao Đàm, 2006, Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Khoa học và kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phương pháp luận nghiên cứu khoa học
Nhà XB: NXB Khoa học và kỹ thuật
9. Lã Thanh Hà,1995-1998, Nghiên cứu ứng dụng mô hình SWMM(4.3) để xác định nguy cơ ngập úng ở lưu vực đô thị, Đề tài nghiên cứu cấp Tổng cục Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu ứng dụng mô hình SWMM(4.3) để xác định nguy cơ ngập úng ở lưu vực đô thị
10. Phan Văn Hoặc, 2000, Nghiên cứu phân bố các đặc trưng mưa liên quan đến vấn đề tiêu thoát nước, ô nhiễm môi trường và các giải pháp chống ngập úng trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phan Văn Hoặc, 2000
11. Hoàng Văn Huệ,2001, Thoát nước, Tập 1-Mạng lưới thoát nước, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thoát nước, Tập 1-Mạng lưới thoát nước
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
12. Trần Văn Mô, 2002, Thoát nước đô thị, một số vấn đề lý thuyết và thực tiễn ở Việt Nam, NXB Xây dựng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Trần Văn Mô", 2002, Thoát nước đô thị, một số vấn đề lý thuyết và thực tiễn ở Việt Nam
Nhà XB: NXB Xây dựng
13. Lê Văn Nghinh, Bùi Công Quang, Hoàng Thanh Tùng, 2006, Giáo trình cao học thuỷ lợi, Mô hình toán thuỷ văn, NXB Xây dựng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lê Văn Nghinh, Bùi Công Quang, Hoàng Thanh Tùng, 2006, Giáo trình cao học thuỷ lợi, "Mô hình toán thuỷ văn
Nhà XB: NXB Xây dựng
14. Lê Văn Trung, ” Xây dựng công cụ để theo dõi diễn biến đường bờ kênh rạch trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh phục vụ công tác chống ngập”- ẹTNCKH, Viện Tài nguyên môi trường Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xây dựng công cụ để theo dõi diễn biến đường bờ kênh rạch" trên" địa bàn Tp. Hồ Chí Minh phục vụ công tác chống ngập”-
15. Công ty thoát nước đô thị Thành phố Hồ Chí Minh, 1995, Điều tra tổng hợp hệ thống thoát nước tại Tp.HCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Công ty thoát nước đô thị Thành phố Hồ Chí Minh, 1995
16. Công ty thoát nước đô thị Thành phố Hồ Chí Minh, Báo cáo sơ bộ-Kết quả thực hiện năm 2004-Hiện trạng ngập úng nội thành thành phố Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Công ty thoát nước đô thị Thành phố Hồ Chí Minh
17. Công ty tư vấn xây dựng thuỷ lợi II, 2004, Nghiên cứu khả thi dự án công trình kiểm soát nước triều Cầu Bông-Văn Thánh, TP. HCM” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Công ty tư vấn xây dựng thuỷ lợi II, 2004, "Nghiên cứu khả thi dự án công trình kiểm soát nước triều Cầu Bông-Văn Thánh, TP. HCM
18. Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản, 1999, Nghiên cứu hệ thống thoát nước và nước thải đô thị Tp. HCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản, 1999
19. Chính phủ, 2001, Quyết định của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Quyết định của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020
20. CDM Camp Dresser &amp; McKee International,1999, Nghiên cứu khả thi và thiết kế sơ bộ dự án thoát nước Tp.HCM, Lưu vực Nhiêu Lộc-Thị Nghè Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w