Giải pháp phòng tránh ngập úng có sử dụng hồ điều hòa trong quy hoạch phân khu đô thị s2, thành phố hà nội (tt)

Nguyên nhân gây ngập úng hiện nay thì có nhiều như: hệ thống thoát nước thiếu đồng bộ, năng lực các công trình đầu mối chưa đáp ứng được yêu cầu, các tuyến cống thoát nước không được nạo

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

ĐỖ XUÂN TRƯỜNG KHÓA: 2014-2016

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS PHẠM TRỌNG MẠNH

Hà Nội - 2016

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa đào tạo cũng như luận văn này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội, Khoa Sau đại học, các khoa, phòng, ban liên quan cùng tập thể các Giáo sư, Tiến sỹ và toàn thể cán bộ, giảng viên của Trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian tác giả học tập và nghiên cứu

Đặc biệt tác giả xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Phạm Trọng Mạnh, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp nhiều thông tin khoa học cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tác giả xin cảm ơn cơ quan, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tác giả hoàn thành khóa học

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, tháng 05 năm 2016

Tác giả luận văn

Đỗ Xuân Trường

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn

là trung thực và có nguồn gốc rõ rang Các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tôi xin chịu trách nhiệm về lời cam đoan trên

Hà Nội, tháng 05 năm 2016

Tác giả luận văn

Đỗ Xuân Trường

MỤC LỤC Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các hình minh họa

Danh mục các bảng, biểu

Danh mục các sơ đồ, đồ thị

PHẦN MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined

* Lý do chọn đề tài Error! Bookmark not defined

* Mục tiêu nghiên cứu Error! Bookmark not defined

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined

* Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Error! Bookmark not defined

* Cấu trúc luận văn Error! Bookmark not defined

* Các khái niệm cơ bản Error! Bookmark not defined PHẦN NỘI DUNG Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1 THỰC TRẠNG VỀ QUY HOẠCH MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC TRONG QUY HOẠCH PHÂN KHU ĐÔ THỊ S2 – THÀNH PHỐ HÀ NỘI Error! Bookmark not defined 1.1 Khái quát về hiện trạng phân khu đô thị S2Error! Bookmark not defined

1.1.1 Điều kiện tự nhiên Error! Bookmark not defined 1.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội Error! Bookmark not defined 1.1.3 Hệ thống hạ tầng kỹ thuật Error! Bookmark not defined 1.1.4 Đánh giá tổng hợp Error! Bookmark not defined 1.2 Quy hoạch xây dựng Phân khu đô thị S2 Error! Bookmark not defined

1.2.1 Quy hoạch sử dụng đất - Tổ chức không gian quy hoạch kiến trúc

cảnh quan Error! Bookmark not defined

1.2.2 Quy hoạch hệ thống hạ tầng kỹ thuật Error! Bookmark not defined

1.3 Thực trạng về Quy hoạch mạng lưới thoát nước mưa Phân khu đô thị

S2 Error! Bookmark not defined

1.3.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước mưa Phân khu đô thị S2Error! Bookmark not defined.1.3.2 Thực trạng Quy hoạch hệ thống TNM Phân khu đô thị S2Error! Bookmark not defined.1.4 Những tồn tại về Quy hoạch mạng lưới thoát nước mưa Phân khu đô thị

S2 Error! Bookmark not defined

1.4.1 Sử dụng hồ điều hòa, kênh mương Error! Bookmark not defined

1.4.2 Vấn đề tính toán hồ điều hòa Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ HỒ

ĐIỀU HÒA TRONG ĐÔ THỊ Error! Bookmark not defined

2.1 Các nội dung cơ bản về hồ điều hòa Error! Bookmark not defined

2.1.1 Định nghĩa – phân loại hồ điều hòa Error! Bookmark not defined

2.1.2 Vai trò của hồ điều hòa trong Quy hoạch đô thịError! Bookmark not defined

2.2 Cơ sở lý thuyết của việc thiết kế hồ điều hòaError! Bookmark not

defined

2.2.1 Nguyên lý chung Error! Bookmark not defined

2.2.2 Xác định cường độ mưa trong tính toán hồ điều hòaError! Bookmark not defined

2.2.3 Phương pháp tính toán hồ điều hòa Error! Bookmark not defined

2.2.4 Phương pháp bố trí hồ điều hòa Error! Bookmark not defined

2.2.5 Tính toán hồ điều hòa Error! Bookmark not defined

2.3 Kinh nghiệm thực tiễn Error! Bookmark not defined

2.3.1 Bài học thực tiễn từ hệ thống hồ ở Hà NộiError! Bookmark not defined

2.3.2 Bài học thực tiễn từ hệ thống kênh, hồ điều hòa trên thế giớiError! Bookmark not defined

3.2 Đề xuất tính toán hệ thống HĐH trong Quy hoạch phân khu đô thị S2

Error! Bookmark not defined

3.2.1 Các thông số đầu vào Error! Bookmark not defined

3.2.2 Đề xuất sơ đồ tính toán hồ và tính toán các thông số của hồ điều hòa

trong các lưu vực Error! Bookmark not defined

3.2.3 Tính toán sự bốc hơi nước cho các hồ điều hòaError! Bookmark not defined 3.3 Giải pháp tăng hiệu quả điều tiết củaHĐHError! Bookmark not

defined

3.4 Giải pháp tăng hiệu quả cảnh quan củaHĐH và hệ thống kênh mương

Error! Bookmark not defined

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined

Kết luận Error! Bookmark not defined

Kiến nghị Error! Bookmark not defined

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA

Số hiệu

hình

Hình 1.1 Sơ đồ vị trí Phân khu đô thị S2 8

Hình 1.2 Sơ đồ ranh giới Phân khu đô thị S2 9

Hình 1.3 Sơ đồ lưu vực thoát nước hiện trạng PKĐT S2 29

Hình 1.4 Sơ đồ phân chia lưu vực thoát nước PKĐT S2 32

Hình 1.5 Quy hoạch MLTN mưa lưu vực 2A 33

Hình 1.6 Quy hoạch MLTN mưa lưu vực 2B1 34

Hình 1.7 Quy hoạch MLTN mưa lưu vực 2B2 35

Hình 1.8 Quy hoạch MLTN mưa lưu vực 2B3 36

Hình 1.9 Giảm đồ hệ thống hồ, kênh Phân khu đô thị S2 38

Hình 2.1 HĐH trong trường hợp toàn bộ nước mưa qua hồ 43

Hình 2.2 HĐH trong trường hợp một phần nước mưa qua hồ 43

Hinh 2.3 Chùm hồ điều hòa 42

Hình 2.4 Chuỗi hồ điều hòa 43

Hình 2.5 Mặt cắt ngang qua hồ 58

Hình 2.6 Sơ đồ tính toán trường hợp có nhiều HĐH 61

Hình 2.7 Cụm hồ điều hòa Yên Sở 63

Hình 2.8 Hệ thống sông hồ ở Hà Nội 64

Hình 2.9 Suối Cheonggyecheon, Seoul 66

Hình 3.1 Miệng xả sông Tô Lịch 87

Bảng 1.2 Bảng đánh giá khai thác đất đai xây dựng 14

Bảng 1.3 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản 20

Bảng 1.4 Bảng các chỉ tiêu giao thông đạt được 23

Bảng 1.5 Bảng thống kê hồ điều hòa trong phân khu đô thị S2 39

Bảng 1.6 Bảng thống kê Kênh mương trong phân khu đô thị S2 40

Bảng 3.1 Diện tích lưu vực tính toán (Flvtt) của các lưu vực

DANH MỤC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ

Số hiệu

biểu đồ, sơ

đồ, đồ thị

Đồ thị 2.1 Đồ thị lưu lượng dòng chảy theo thời gian khi tm = tc 49

Đồ thị 2.2 Đồ thị lưu lượng dòng chảy theo thời gian khi tm > tc 50

Đồ thị 2.3 Đồ thị lưu lượng dòng chảy theo thời gian khi t’m < tc 51

Đồ thị 2.4 Đồ thị tổng hợp lưu lượng dòng chảy theo thời gian 52

Đồ thị 2.5 Đường quá trình điều chỉnh dòng chảy 55

Sơ đồ 2.6 Sơ đồ tính toán lưu lượng dòng chảy 58

Sơ đồ 3.1 Sơ đồ tính toán chuỗi hồ cho Lưu vực 2A 71

Sơ đồ 3.2 Sơ đồ tính toán chuỗi hồ cho Lưu vực 2B2 72

Sơ đồ 3.3 Sơ đồ tính toán chuỗi hồ cho Lưu vực 2B3 73

Sơ đồ 3.4 Kết quả tính toán chuỗi hồ cho lưu vực 2A 79

Sơ đồ 3.5 Kết quả tính toán chuỗi hồ cho lưu vực 2B2 80

Sơ đồ 3.6 Kết quả tính toán chuỗi hồ cho lưu vực 2B3 81

Sơ đồ 3.7 Sơ đồ Hồ điều hòa kết hợp với kênh thoát nước 85

Sơ đồ 3.8 Sơ đồ mặt cắt ngang qua hồ kênh 85

Sơ đồ 3.9 Sơ đồ miệng xả cống thoát nước dưới mực nước Hmin 88

Về địa hình: địa hình Hà Nội thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam và

từ Tây sang Đông với độ cao trung bình từ 5 đến 20 mét so với mực nước biển Nhờ phù sa bồi đắp, ba phần tư diện tích tự nhiên của Hà Nội là đồng bằng, nằm ở hữu ngạn sông Đà, hai bên sông Hồng và chi lưu các con sông khác Phần diện tích đồi núi phần lớn thuộc các huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai, Mỹ Đức, với các đỉnh như Ba Vì cao 1.281 m, Gia Dê 707 m, Chân Chim 462 m, Thanh Lanh 427 m, Thiên Trù 378 m [14]

Khu vực phát triển đô thị của Hà Nội nằm dọc hai bên sông Hồng, nơi có địa hình tương đối bằng phẳng thuận tiện cho việc phát triển đô thị nhưng phần nào lại mang đến bất lợi cho hệ thống tiêu thoát nước của đô thị Hệ thống thoát nước mưa thoát trực tiếp vào hệ thống sông nội đồng như sông Sét, Lừ, Kim Ngưu, Tô Lịch, Cầu Bây…và được bơm cưỡng bức ra các sông bên ngoài là các sông Hồng, sông Đuống và sông Đáy

Hiện nay, vào mùa mưa, khi gặp những trận mưa lớn là Hà Nội lại xuất hiện các điểm ngập úng, đặc biệt là trận mưa năm 2008, theo Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội đã có 63 điểm ngập úng Mặc dù hiện nay Thành phố Hà Nội đã cơ bản triển khai xong dự án thoát nước giai đoạn 1 và đang

tiếp tục triển khai giai đoạn 2 của dự án với sự trợ giúp của tổ chức Jica Nhật Bản Tuy nhiên, việc tiêu thoát nước cho Hà Nội vẫn gặp nhiều khó khăn Nguyên nhân gây ngập úng hiện nay thì có nhiều như: hệ thống thoát nước thiếu đồng bộ, năng lực các công trình đầu mối chưa đáp ứng được yêu cầu, các tuyến cống thoát nước không được nạo vét kịp thời, cao độ nền thấp…nhưng một nguyên nhân quan trọng là do quá trình phát triển đô thị nhanh, các ao hồ tự nhiên bị san lấp làm mất nguồn tiếp nhận nước khi mưa xuống, dẫn đến tình trạng ngập úng gia tăng

Nhận biết được hệ thống mặt nước hồ điều hòa là vô cùng cần thiết, trong các Quy hoạch chung và Quy hoạch phân khu đã quan tâm đến việc bố trí hệ thống hồ điều hòa trong đô thị nhằm tiêu thoát nước, phòng chống ngập úng cho đô thị Tuy nhiên, việc đưa ra hồ điều hòa lại chưa có tính toán chi tiết, nên không xác định rõ được khả năng điều tiết của hồ và góp phần phòng tránh được ngập úng cho khu vực ở mức độ nào?

Theo Đồ án Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định 1259/QĐ-TTg ngày 26/7/2011, Phân khu đô thị S2 thuộc địa giới hành chính các huyện Đan Phượng, huyện Hoài Đức và các quận Bắc Từ Liêm, Nam Từ Liên, thành phố Hà Nội; nằm trong khu vực phát triển mở rộng đô thị trung tâm, là một trong 5 phân khu, thuộc chuỗi đô thị phía Đông vành đai

4, có vai trò quan trọng đối với Thành phố trung tâm, tạo lập hình ảnh đô thị mới hiện đại, chất lượng cao; là một hình ảnh biểu tượng và cảnh quan cho Thành phố Phân khu đô thị S2 là khu vực phát triển đô thị trong tương lai, vì vậy trong quy hoạch cần đưa ra các giải pháp thoát nước mưa hợp lý Việc phòng tránh ngập úng có sử dụng hồ điều hòa đang là một trong những giải pháp tốt hiện nay, bởi nếu tính toán đúng thì hệ thống hồ sẽ điều tiết được một

sự cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn

* Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu hệ thống hồ điều hòa trong quy hoạch Phân khu đô thị S2, thành phố Hà Nội nhằm phòng tránh ngập úng

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Quy hoạch mạng lưới thoát nước trong quy hoạch Phân khu đô thị S2 thành phố Hà Nội

+ Hệ thống hồ điều hòa trong quy hoạch Phân khu đô thị S2

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Không gian nghiên cứu: Trong phạm vi ranh giới Phân khu đô thị S2 theo Quyết đinh số 405/QĐ-UBND ngày 16/01/2014 của UBND thành phố

Hà Nội phê duyệt Quy hoạch phân khu đô thị S2, tỷ lệ 1/5000

+ Thời gian nghiên cứu: Đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050

* Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Nghiên cứu các tài liệu lý luận về thoát nước mưa và về hồ điều hòa…

- Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Trao đổi tham vấn các chuyên gia thoát nước

- Phương pháp điều tra khảo sát: Điều tra khảo sát về thoát nước Hà Nội

để đưa ra cách nhìn tổng quan về vấn đề ngập úng ở Hà nội

- Phương pháp kế thừa: Kế thừa các nghiên cứu, lý luận khoa học, các dự

án, văn bản quy định của cơ quan nhà nước liên quan đến đề tài

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học: Củng cố cơ sở lý luận thiết kế hồ điều hòa trong thoát

nước đô thị

Ý nghĩa thực tiễn:Tận dụng điều kiện tự nhiên, thiết kế khu vực có hồ đa

chức năng: thoát nước, vi khí hậu, cảnh quan đô thị

* Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, phụ lục và tài liệu tham khảo, nội dung chính của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Thực trạng về quy hoạch mạng lưới thoát nước trong quy hoạch phân khu đô thị S2 – thành phố Hà Nội

Chương 2: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc thiết kế Hồ điều hòa trong

Đô thị

Chương 3: Giải pháp phòng tránh ngập úng có sử dụng Hồ điều hòa trong quy hoạch phân khu đô thị S2 – thành phố Hà Nội

* Các khái niệm cơ bản

- Mưa: Mưa là quá trình hình thành và ngưng tụ của hơi nước trong khí

quyển, phụ thuộc vào điều kiện địa hình và nhiệt độ của không khí Mưa có nhiều loại: mưa phùn, mưa mau, mưa rào, mưa bão, mưa đá.[7, 12]

- Cường độ mưa: Cường độ mưa là đại lượng đặc trưng cho lượng nước

mưa rơi xuống trong đơn vị thời gian, trên một đơn vị diện tích, được đo bằng máy móc, thiết bị khí tượng Người ta phân biệt cường độ mưa theo chiều cao lớp nước (I = h/t) và cường độ mưa theo thể tích (q,l/s ha) [7, 12]

- Thời gian mưa: Là thời gian kéo dài của trận mưa, được xác định từ các

băng đo mưa của các máy đo mưa tự ghi Khi tính cường độ mưa bằng

- Tần suất mưa (P, %): Là số lần lặp lại của trận mưa có cùng thời gian và

cường độ Những trận mưa có cùng thời gian nhưng khác nhau về cường độ thì tần suất sẽ khác nhau Những trận mưa có cường độ càng nhỏ thì số lần xuất hiện càng lớn Tần suất mưa được xác định bằng:

P = ; (%) , [7, 8, 12]

Trong đó:

m – Số lần xảy ra trận mưa lớn nhất trong tổng số lần quan trắc

n- Số năm quan trắc

- Chu kì mưa: Là thời gian (tính bằng năm) lặp lại của một trận mưa có

cùng cường độ và thời gian, giá trị lấy bằng tỷ số nghịch đảo của tần suất

Po = ; (năm); [7, 12]

- Chu kỳ tràn cống (kí hiệu là Pt): Là thời gian (tính bằng năm) lặp lại của

trận mưa vượt quá cường độ tính toán (vượt quá sức chuyển tải của cống thoát nước) [7, 12]

- Hệ số dòng chảy (φ): Tỷ lệ giữa lượng nước mưa chảy trong cống và

lượng mưa thực rơi gọi là hệ số dòng chảy Hệ số dòng chảy phụ thuộc vào tính chất mặt phủ, điều kiện đất đai, mật độ xây dựng, độ dốc địa hình, thời gian và cường độ mưa

φ = ,

Trong đó:

qc – Lượng nước mưa chảy trong cống, (l/s)

qb – Lượng nước mưa thực rơi, (l/s); [7, 12]

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

Email: digilib.hau@gmail.com

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

bố trí hệ thống hồ, kênh mươngnhằm điều hòa nước mưa và tạo cảnh quan cho đô thị Tuy nhiên, hiện nay việc tính toán các thông số của hồ chưa hoàn chỉnh, mới tính toán cao độ mực nước lớn nhất, chưa đưa ra cao độ mực nước nhỏ nhất khống chế

Như chúng ta đã biết, hồ điều hòa có rất nhiều chức năng như: cảnh quan, điều tiết, môi trường vv, một trong những chức năng quan trọng nhất đó là điều tiết dòng chảy, chính vì vậy việc xác định khả năng điều tiết của hồ (dung tích điều tiết) là cần thiết và cần phải có phương pháp tính toán khoa học Việc xác định Hmax, Hmin của hồ sẽ xác định được dung tích điều tiết và xác định được kích thước mạng lưới cống cũng như công suất các trạm bơm đầu mối Xác định được Hmin còn làm cơ sở cho thiết kế cảnh quan của hồ tạo cảnh quan đô thị

Với những cơ sở lý luận và thực tiễn cùng với các giải pháp về Hồ điều hòa trong được đưa ra trong Luận văn này, sẽ là yếu tố quan trọng để tăng hiệu quả điều tiết của hồ vào việc phòng tránh ngập úng lên rất nhiều Hồ điều hòa được xây dựng trên nền tảng lý thuyết khoa học và thực tiễn, chính sách quản lý đưa ra nhằm bảo vệ tối đa sự xâm hại đến hồ

Kiến nghị

Hồ điều hòa đem lại lợi ích vô cùng to lớn trong việc phòng tránh ngập úng, tạo cảnh quan đô thị, chính vậy các đồ án Quy hoạch xây dựng đô thị cần