NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP ĐANG PHÁT TRIỂN KHU CÔNG NGHIỆP TẬP TRUNG

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG

BÁO CÁO TĨM TẮT
Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Dương Thanh Lượng
Tham gia thực hiện:
ThS Lưu Văn Quân
TS Đoàn Thu Hà
ThS Trịnh Kim Sinh
ThS Đặng Minh Hải
ThS Lê Văn Chín
ThS Nguyễn Tiến Thái
KS Nguyễn Thị Thu Trang
KS Nguyễn Mạnh Tuân

HÀ NỘI 2008


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG

BÁO CÁO TĨM TẮT
Cơ quan chủ trì: Trường Đại học thuỷ lợi
Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Dương Thanh Lượng

HÀ NỘI 2008


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG

BÁO CÁO TĨM TẮT
Cơ quan chủ trì
Trường Đại học thuỷ lợi
Hiệu trưởng

Chủ nhiệm đề tài

PGS TS Dương Thanh Lượng

HÀ NỘI 2008


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CÔNG NGHIỆP TẬP TRUNG

BÁO CÁO TỔNG HỢP
Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Dương Thanh Lượng
Tham gia thực hiện:
ThS Lưu Văn Quân
TS Đoàn Thu Hà
ThS Trịnh Kim Sinh
ThS Đặng Minh Hải
ThS Lê Văn Chín
ThS Nguyễn Tiến Thái
KS Nguyễn Thị Thu Trang
KS Nguyễn Mạnh Tuân

HÀ NỘI 2008

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG

BÁO CÁO TỔNG HỢP
Cơ quan chủ trì: Trường Đại học thuỷ lợi
Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Dương Thanh Lượng

HÀ NỘI 2008


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG

BÁO CÁO TỔNG HỢP
Cơ quan chủ trì
Trường Đại học thuỷ lợi
Hiệu trưởng

Chủ nhiệm đề tài

PGS TS Dương Thanh Lượng

HÀ NỘI 2008


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CÔNG NGHIỆP TẬP TRUNG

CHUYÊN ĐỀ 2
VỀ GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TÍNH TỐN TIÊU NƯỚC ĐƠ THỊ
SWMM VỀ MỘT PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN TIÊU NƯỚC CHO
VÙNG NƠNG NGHIỆP CĨ KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG
Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Dương Thanh Lượng
Tham gia thực hiện:

ThS Lưu Văn Quân
KS Phạm Văn Ngọc
KS Hoàng Kim Minh Tuấn
KS Lưu Văn Quân
KS Đào Văn Ánh

HÀ NỘI 2008


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG

CHUN ĐỀ 1
VỀ TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN KHU
CÔNG NGHIỆP TẬP TRUNG VÀ NHU CẦU TIÊU NƯỚC.
CÁC MÔ HÌNH TÍNH TỐN TIÊU NƯỚC
Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Dương Thanh Lượng
Tham gia thực hiện:
ThS Lưu Văn Quân
KS Phạm Văn Ngọc
KS Hoàng Kim Minh Tuấn
KS Lưu Văn Quân

KS Đào Văn Ánh

HÀ NỘI 2008


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC
CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG

CÁC CHUN ĐỀ TÍNH TỐN
Cơ quan chủ trì: Trường Đại học thuỷ lợi
Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Dương Thanh Lượng

HÀ NỘI 2008


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
---------------------------------------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU TIÊU NƯỚC

CHO CÁC VÙNG NÔNG NGHIỆP
ĐANG PHÁT TRIỂN
KHU CƠNG NGHIỆP TẬP TRUNG

CÁC CHUN ĐỀ TÍNH TỐN
Cơ quan chủ trì
Trường Đại học thuỷ lợi
Hiệu trưởng

Chủ nhiệm đề tài

PGS TS Dương Thanh Lượng

HÀ NỘI 2008


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

3

Chương i

Tổng quan về vấn đề tiêu nước
cho vùng nông nghiệp đang phát triển
các khu công nghiệp tập trung
1.1. Khái quát về tình hình phát triển khu công nghiệp
ở nước ta
1.1.1 Phát triển công nghiệp giai đoạn 1975 đến 2001
Khi đất nước hoàn toàn giải phóng năm 1975, ngành công nghiệp nước ta còn
non trẻ, chủ yếu phụ thuộc vào công nghệ máy móc của nước ngoài. Các khu công

nghiệp có quy mô nhỏ, tËp trung mét sè lÜnh vùc thiÕt yÕu, toµn bé ngành công
nghiệp đều là đơn vị nhà nước. Từ năm 1990 đến 2000 nước ta bước sang cơ chế thị
trường, với chính sách mở cửa, Đảng và Nhà nước đà nhận thấy rõ tầm quan trọng
của việc phát triển công nghiệp trong nền kinh tế quốc dân. Chính sách của Đảng và
Nhà nước khuyến kích phát triển công nghiệp, dịch vụ hàng loạt các doanh nghiệp
công nghiệp cá thể, tập thể và nhà nước được thành lập mới và mở rộng sản xuất
kinh doanh.
Bảng 1.1. Tình hình các doanh nghiệp (số liệu niên giám thống kê năm 2006)
Năm
Số doanh nghiệp Nhμ
n−íc
Sè doanh nghiƯp ngoμi
Nhμ n− í c
Sè doanh nghiƯp cã vốn
đầu t n ớc ngoi
Tổng số

2000
5.759

2001

2002

2003

2004

5.355

5.363

4.845

4.596

35.004 44.314 55.237 64.526
1.525

2.011

2.308

2.641

42.288 51.680 62.908 72.012

2005
4.086

84.003 105.169
3.156

3.697

91.755 112.952

1.1.2. Phát triển công nghiệp giai đoạn 2001-2005
2.1.2.1. Các chỉ tiêu phát triển kinh tế xà hội chủ yếu giai đoạn 2001-2005
GDP 5 năm (2001-2005) tăng bình quân 7,5%/năm. Năm 2005, GDP đạt 838

nghìn tỉ đồng, bình quân đầu người trên 10 triệu đồng.
Công nghiệp và xây dựng liên tục tăng trưởng cao, giá trị tăng thêm tăng
10,2%/năm. Giá trị sản xuất công nghiệp tăng 16%/năm. Cả nước đà có trên 100 khu
công nghiệp, khu chế xuất, nhiều khu hoạt động có hiệu quả;..
Nông nghiệp tiếp tục phát triển khá; giá trị sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy
sản tăng 5,4%/năm, giá trị tăng thêm tăng khoảng 3,8%/năm. Trồng rừng, chăm sóc
và bảo vệ rừng đà có bước tiến; độ che phủ rừng từ 33,7% năm 2000 tăng lên 37,4%
năm 2005.
Dịch vụ có giá trị sản xuất của các ngành dịch vụ tăng 7,6%/năm; giá trị tăng
thêm tăng gần 7%/năm.


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

4

Dịch vụ vận tải tăng nhanh, đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu. Bưu chính viễn thông phát triển nhanh theo hướng hiện đại, đến cuối năm 2005 đạt 19 máy
điện thoại và 3,2 thuê bao Internet trên 100 dân; 100% xà có điện thoại, hầu hết các
xà có điểm bưu điện - văn hoá hoặc điểm bưu điện. Các dịch vụ tài chính, ngân
hàng, bảo hiểm, kiểm toán, tư vấn, tin học, kỹ thuật, y tế, giáo dục, đào tạo, văn
hoá... đều có bước phát triển.
2.1.2.2. Phát triển công nghiệp (2001-2005)
1) Đây là thời gian ngành công nghiệp có sự phát triển mạnh mẽ nhất về mức
đầu tư xây dựng công nghiệp bằng vốn Nhà nước, vốn tư nhân và vốn đầu tư
nước ngoài. Theo đánh giá của bộ công nghiệp thì 2005 là năm thành công
nhất trong 10 năm phát triển công nghiệp.
2) Hoạt động xuất nhập khẩu của Ngành ngày càng sôi động với kim ngạch
xuất khẩu ngày càng cao, tổng kim ngạch xuất khẩu hàng công nghiệp ước
đạt 24,5 tỷ USD, chiếm 76% tổng kim ngạch xuất khẩu cả nước.
3) Nhìn lại những thành quả lớn nhất mà ngành công nghiệp đà đạt được trong

năm 2005.
4) Công nghiệp địa phương, các khu công nghiệp, cụm, điểm công nghiệp đều
có những bước phát triển tốt. Đối với các KCN do Thủ tướng quyết định
thành lập: Trong năm 2005 đà có 11 khu công nghiệp mới được thành lập.
2.1.2.3. Định hướng phát triển công nghiệp đến năm 2020
Tính đến nay Thủ tướng Chính phủ đà thông qua về chủ trương phát triĨn 163
KCN, trong ®ã cã 112 khu ®· cã qut định thành lập với diện tích chiếm đất là
21.829 ha và có 70 khu đà đi vào hoạt động với 3.108 dự án đầu tư, tổng số vốn đăng
ký là 11,6 tỷ USD và 80,3 ngàn tỷ đồng; thu hút được 755.000 lao động trực tiếp và
hàng triệu lao động gián tiếp bên ngoài KCN. Ngoài ra, đà có hơn 400 khu, cụm,
điểm công nghiệp địa phương do UBND các tỉnh, thành phố quyết định thành lập.
1.2. Tình hình chuyển đổi đất nông nghiệp sang đất chuyên
dùng cho công nghiệp
Các cơ sở sản xuất công nghiệp nhỏ phân bố dải rác, nằm xen kẽ trong các khu
dân cư đà bộc lộ nhiều nhược điểm như ô nhiễm môi trường, không cung cấp đủ các
yêu cầu thiết yếu điện, nước.. Chính phủ yêu cầu di dời các cơ sở sản xuất công
nghiệp ra xa dân cư. Các khu công nghiệp xây dựng mới thường có diện tích lớn từ
vài ha đến vài trăm ha. Trên 61 tỉnh thành phố đang khẩn trương quy hoạch xây
dựng các khu công nghiệp với lộ trình đến 2010 phải di dời xong toàn bộ các cơ sở
công nghiệp nhỏ ra các khu công nghiệp.
Tới năm 2020 mét sè tØnh cã diƯn tÝch chun ®ỉi sang công nghiệp lớn như:
Thành phố Hồ Chí Minh (14.800ha), Thành Phố Hà Nội (5.718ha), Đồng Nai
(>6000ha), Bình Dương (>5.800ha), Bình phước (>4000ha), Hải Dương (>5000ha),
Hải Phòng (>4800ha), Vĩnh Phúc (>4.537ha)..Còn lại các tỉnh có diện tích công
nghiệp theo quy hoạch nhỏ từ 300 đến 2.000ha, đặc biệt các tỉnh phía tây bắc bộ có
mức độ phát triển công nghiệp chậm do điều kiện địa lý.
Bảng 1.23. Thống kê diện tích khu, cụm công nghiệp đà có quyết định


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Tên tỉnh
Bắc Cạn
Bình Phước
Hà Nội
Hà Tĩnh
Long An
Nam Định
Thanh Hoá
TP HCM
Vĩnh Phúc

10 Bắc Ninh

Số lượng khu,
cụm CN
17
15
5

6
5

46
44

Diện tích
(ha)
850
1.252
5.718
1.200
2.190
350
1.280
14.800
4.537

5

Quyết định phê duyệt
1604/QĐ-UB
25/2003/
108/QĐ-UB
493/QĐ/UB-CN
2914/QĐ-UB
31/2001/QĐ-TTg
604/QĐ-TTg
188/2004/QĐ-TTg
20/2005/QĐ-UBND

2.974 QHSDĐ

1.3. Những ảnh hưởng của các khu công nghiệp tới hệ
Thống tiêu
1.3.1. ảnh hưởng của sự tặng diện tích không thấm tới dòng chảy mặt
Gia tăng bề mặt xây dựng không thấm nước (đường nhựa, bê tông, mái nhà) và
mặt đất tự nhiên bị chặt (do các máy móc xây dựng hoạt động và đi lại) đà sự cản trở
cho việc thấm của nước mưa vào đất, tăng dòng chảy mặt và giảm lượng nước thấm
vào nước ngầm.
Sự phá vỡ của vòng tuần hoàn nước tự nhiên đà gây ra những thay đổi đối với
dòng chảy tập trung vào hệ thống tiêu: tăng lượng và vận tốc của dòng chảy; tăng tần
suất và tính khốc liệt của dòng chảy gây ngập úng; đỉnh dòng chảy lớn hơn nhiều lần
so với đỉnh dòng chảy lưu vực tự nhiên, mất khả năng giữ nước ở cây cối, vùng đất
trũng, và trong đất; ngoài ra còn làm giảm khả năng tái tạo nước ngầm
1.3.2. ảnh hưởng của khu công nghiệp lưu lượng nước vào kênh
Cao độ san nền cho khu công nghiệp được tính toán cao hơn mực nước báo động
lũ cấp 3 của khu vực. Như vậy lượng nước mưa trong khu công nghiệp tiêu thoát tự
chảy hoàn toàn ra các vùng lân cận, chỉ khi nào mực nước trong đồng trên báo động
cấp 3 thì mới gây ngập úng khu công nghiệp.
Hệ thống tiêu thuỷ lợi phải tiêu thoát cho vùng diện tích khu công nghiệp với hệ
số tiêu quy đổi được thể hiện ở bảng 1.3.
Ngoài ra, các ảnh hưởng không mong muốn chủ yếu của các khu công nghiệp:
-

Chiếm diện tích đất nông nghiệp, thay đổi hệ sinh thái, thay đổi cơ cấu
ngành nghề, vật nuôi tại địa phương.

-

Thay đổi môi trường: Gia tăng khí gây hiệu ứng nhà kính, tăng lượng chất
thải công nghiệp, chất lượng nước thải trước khi xả ra môi trường, vấn đề


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

6

úng ngập ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp.
-

Các vấn đề xà hội: Đền bù giải phóng mặt bằng, công ăn việc làm của nhân
dân sau khi mất ruộng đất, gia tăng dân số do tăng công nhân, vấn đề an
ninh trật tự xà hội, văn hoá và kinh tế địa phương.
Bảng 1.3. Hệ số tiêu quy đổi của một số khu công nghiệp

STT

Tên khu công nghiệp

Diện tích
(ha)

Hệ số tiêu
quy đổi l/s/ha

1

Khu công nghiệp Đồng Văn Hà Nam

410

16

2

Khu công nghiệp Vinashine Hải
Dương

370

25

3

Khu công nghiệp Từ sơn Bắc Ninh

507

15

4

Khu công nghiệp Quế Võ Bắc Ninh

600

15

5

Khu công nghiệp Yên Phong Bắc
Ninh

400

16

6

Khu công nghiệp Biên Hoà 1 và 2

21

1.4. Vấn đề tính toán tiêu thoát nước cho các khu công
nghiệp
Tính toán tiêu cho các khu công nghiệp hiện tại được tính toán cho 2 trường hợp
tiêu nước mưa và tiêu nước thải.
1.4.1. Tiêu nước mưa
Dựa vào địa hình khu vực, quy hoạch bố tổng khu công nghiệp để đề ra giải
pháp thoát nước.
a. Kết cấu mạng lưới
b. Công thức tính toán
Tính toán tiết diện cống thoát nước mưa theo phương pháp cường độ giới hạn.
Lưu lượng tính toán theo công thức:
Q = q..F, (l/s)
Trong đó:
q : Cường độ mưa tính toán (l/s/ha) ;
: Hệ số dòng chảy
F : Diện tích thu nước tính toán (ha) được lấy trên cơ sở phân chia lưu vực thu

nước theo đặc điểm san nền và địa hình.
1.4.2. Tiêu nước thải
a. Nhu cầu thoát nước thải
Căn cứ vào nhu cầu dùng nước, tiêu chuẩn cấp nước bên ngoài công trình


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

7

TCXD51-1984.
-

Nước thải sinh hoạt tính bằng 100% nước cấp.

-

Nước thải công nghiệp tính bằng 80% nước cấp.

Chọn được công suất cho trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp.
b. Giải pháp cho mạng lưới thoát nước thải
Hệ thống thoát nước thải được thiết kế riêng hoàn toàn với hệ thống thoát nước
mưa. Nước thải của các xí nghiệp công nghiệp được sử lý đảm bảo tiêu chuẩn môi
trường trước khi thải vào mạng lưới thoát nước chung.
1.5. Chọn và mô tả đối tượng áp dụng nghiên cứu - Hệ thống
tiêu trạm bơm Cống Bún
Trạm bơm Cống Bún thuộc hệ thống thuỷ lợi cùng tên: "Hệ thống Thuỷ lợi
Cống Bún" được xây dựng từ năm 1971. Trong mấy chục năm qua hệ thống thuỷ lợi
này đà thực hiện nhiệm vụ tiêu úng cho 5.576 ha.
Trong tương lai gần, theo kế hoạch đến năm 2020 thì cho khoảng gần 1000 ha

đất nông nghiệp sẽ chuyển sang đất chuyên dùng cho khu công nghiệp tập trung và
đô thị. Quá trình này đang diễn ra với tốc độc độ cao dần.
Trong nhiều vùng ở nước ta, quá trình chuyển đổi sử dụng đất cũng tương tự. Do
đó có thể lấy Hệ thống tiêu Cống Bún làm đối tượng điển hình để nghiên cứu vì
những lý do sau:
-

Với t×nh h×nh cđa hƯ thèng th× nã cã thĨ lÊy làm đại diện cho cả vùng đồng
bằng và vùng trung du về mặt địa hình, địa mạo, phân bố cơ cấu diện tích và
cơ cấu cây trồng.

-

Quá trình chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất chuyên dùng cho công
nghiệp và đô thị có tính tương tự và tiêu biểu cả về tốc độ và hình thức.

-

Trong thời gian có mưa úng, mực nước trong đồng thấp hơn nhiều so với
mực nước sông nên việc tiêu thoát nước chủ yều bằng động lực. Điều này là
tình huống tương tự cho hầu hết các vùng trung du và đồng bằng Bắc Bộ.

-

Khi tiêu bằng động lực thì việc đánh giá hiệu quả kinh - tế kỹ thuật của công
trình sẽ có nghĩa hơn nhiều so với một hệ thống tiêu trọng lực. Chỉ cần một
sự thay đổi nhỏ của module lưu lượng thì cũng có thể có ảnh hưởng đáng kể
đến chi phí xây dựng trạm bơm cũng như chi phí quản lý vận hành trạm bơm
và hệ thống tiêu.

-

Cửa tiêu thoát úng của khu vực là trạm bơm nên có sự hạn chế về lưu lượng
thoát ra.

1.6. Mô tả hệ thống nghiên cứu - Hệ thống tiêu trạm bơm
cống Bún
1.6.1. Mô tả điều kiện tự nhiên của hệ thống
1.6.1.1. Vị trí địa lý


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

8

Trạm bơm Cống Bún nằm phía nam thành phố Bắc Giang. Diện tích tự nhiên
5.576 ha thuộc 5 xà của huyện Yên Dũng (Tân Mỹ, Song Khê, Nội Hoàng, Đông
Sơn, Tiền Phong) và 3 xà thuộc huyện Việt Yên (Hồng Thái, Hoàng Ninh, Tăng
Tiến) và toàn bộ phía nam thành phố Bắc Giang.
1.6.1.2. Đặc điểm địa hình
Toàn vùng có địa hình dạng thung lũng với trục cao độ thấp dọc theo hướng Tây
Nam - Đông Bắc. Trục rÃnh thấp chính là Ngòi Bún và đà được cải tạo thành trục
kênh tiêu chính trạm bơm Cống Bún. Hai mái dốc đổ xuống trục rÃnh thấp là dÃy núi
Nham Biền và khu xung quanh đường Quốc lộ 1A (cũ).
1.6.1.3. Đất đai thổ nhưỡng
Đây là vùng chiêm trũng là chủ yếu nước từ trên cao đổ xuống gây úng ngập
thường xuyên nên đất bị yếm khí.
1.6.2. Tình hình dân sinh kinh tế
1.6.2.1. Đặc điểm dân số
Theo số liệu điều tra tính đến năm 2005 dân số vùng lưu vực trạm bơm Cống

Bún khoảng là 60.000 người, số lao động khoảng 32.000 người, mật độ dân số 1.076
người/km2. Ngn thu nhËp chđ u cđa toµn vïng vÉn lµ sản xuất nông nghiệp
1.6.2.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp, tập quán canh tác
Tập quán canh tác: Nhân dân trong vùng vẫn sử dụng phương thức canh tác
truyền thống.
1.6.2.3. Văn hoá xà hội và cơ sở hạ tầng
a) Văn hoá xà hội: Trình độ dân trí ở mức trung bình, giáo dục ở mức trung bình
b) Tình hình y tế: 5 trạm xá có khoảng 60 giường bệnh phục vụ nhân dân và có 30 y,
bác sĩ và 20 phụ tá.
1.6.2.4. Phương hướng phát triển kinh tế của khu vực
Đẩy mạnh phát triển sản xuất nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hoá, tận
dụng khai thác đất đai và lao động hợp lý, đẩy mạnh công tác chăn nuôi, trồng trọt,
thuỷ sản... Phát triển mở rộng các ngành nghề khác như sản xuất vật liệu xây dựng,
tiểu thủ công nghiệp, mở rộng và xây dựng mới các khu công nghiệp,....
1.6.3. Hiện trạng và định hướng phát triển các khu công nghiệp
a) Hiện trạng phát triển các khu công nghiệp
Tới năm 2001 trong lưu vực tiêu chưa có khu công nghiệp (KCN), chỉ có các
làng nghề, tổ hợp tiểu thủ công nhỏ. Từ năm 2001 đến nay một số khu công nghiệp
đang được xây dựng là KCN Đình Trám, KCN Đồng Vàng, KCN Song Khê - Nội
Hoàng.
b) Quy hoạch phát triển các khu công nghiệp
Các khu công nghiệp đang phát triển mạnh nhờ chính sách thu hút các nhà đầu
tư của tỉnh Bắc Giang. Theo Quy hoạch phát triển các khu c«ng nghiƯp cđa UBND


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

9

tỉnh Bắc Giang đến 2010 phê duyệt, diện tích các khu công nghiệp thuộc lưu vực

trạm bơm tiêu Cống Bún.
Bảng 1.4: Thống kê các khu công nghiệp, đô thị
TT

Khu công nghiệp

Diện tích (ha)

1
2

Cụm CN cơ khí Đồng Vàng
Khu dân cư Hoàng Mai

40
100

3

Khu CN Đình Trám

100

4

Khu đô thị Tân Mỹ

90

5

Khu CN Song Khê - Nội Hoàng

200

6

Khu dân cư Tiền Phong

30

7

Cụm CN tàu thuỷ

150

8 Cảng lash
9 Cụm CN Lim Xuyên
10 Khu CN Vân Trung
Tổng

50
200
960

1.6.4. Khái quát về hệ thống tiêu trạm bơm Cống Bún
a) Nhiệm vụ của hệ thống:
Trạm bơm Cống Bún thuộc hệ thống thuỷ nông Nam Yên Dũng do công ty khai
thác công trình thuỷ lợi Nam Yên Dũng trực tiếp quản lý. Trạm bơm được xây dựng

từ năm 1975 làm nhiệm vụ tiêu cho 5.576 ha l­u vùc thc 5 x· cđa hun Yên
Dũng (Tân Mỹ, Song Khê, Nội Hoàng, Đông Sơn, Tiền Phong) và 3 xà thuộc huyện
Việt Yên (Hồng Thái, Hoàng Ninh, Tăng Tiến) và toàn bộ phía nam thành phố Bắc
Giang.
b) Các hạng mục công trình chủ yếu: Xem trong báo cáo chính
1.7. Tình hình Tiêu nước của hệ thống tiêu trạm bơm Cống Bún
1.7.1. Tình hình úng trong khu vực
Bảng 1.6: Thống kê diện tích úng mất trắng hàng năm
Năm
1990 1991 1992 1993 1994 1995
Diện tích bị úng
mất trắng (ha)

490

477

569

457

568

799

1996 1997

1998

802

675

724

Hệ thống kênh tiêu tuy vẫn được tu bổ hàng năm nhưng chỉ có tính chất chắp vá
nên hầu hết tuyến kênh đều đà bị xuống cấp, không đảng bảo các chỉ tiêu thiết kế
ban đầu.


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

10

Bảng 1.7: Diện tích úng ngập gia tăng khi có khu công nghiệp
Tên vùng
ngập úng

TT

Thuộc địa phương

Diện tích úng
ngập (ha)

1

Vùng 1

XÃ Đông Sơn, Tân Mỹ

200

2

Vùng 2

XÃ Nội Hoàng

50

3

Vùng 3

XÃ Hồng Thái, Tăng Tiến, Yên Mỹ

600

Tổng diện tích 3 vùng

850

1.7.2. Khả năng tiêu của trạm bơm và nhu cầu tiêu nước
Hiện nay với trạm bơm mới được xây dựng công suất 14 máy HTĐ8000-6, lưu
lượng làm thiết kế mỗi máy 7.700m3/h, cột nước bơm 6.49m.
Lưu lượng tiêu theo thiết kế: Q tiêu = q*F = 5*5.576/1000 = 27,88m3/s
Nếu trạm bơm làm việc cả máy dự trữ: Q trạm = 14*2,139 = 29,95 m3/s.
Theo tài liệu Dự án đầu tư xây dựng công trình hệ thống tiêu trạm bơm Cống
Bún phục vụ khu công nghiệp đà được UBND tỉnh Bắc Giang phê duyệt thiết kế kỹ

thuật thi công thì:
=

11,63 l/s/ha (theo dự án)

Hệ số tiêu cho KCN

q kcn

HƯ sè tiªu cho NN

q nn

=

5,5 l/s/ha

DiƯn tÝch KCN

ωkcn

=

230 ha

Diện tích đất NN

nn

=

5346 ha

Từ đó, nhu cầu lưu lượng tiêu hiện tại được tính:

Q ht =

q kcn * kcn + q nn * ωnn 11,63 * 230 + 5346 * 5,5
=
= 32,08 m 3 / s
1000
1000

Nhu cầu lưu lượng tiêu đến năm 2020:

Qtl =

q kcn * kcn + q nn * ωnn 11,63 * 960 + 4616 * 5,5
=
= 36,55m 3 / s
1000
1000

1.7.3. Khả năng làm việc của hệ thống kênh
Hệ thống kênh tiêu đà xuống cấp không đáp ứng yêu cầu tiêu hiện tại,
1.7.4. Nguyên nhân úng ngập
Hệ số tiêu 5 l/s/ha được chọn chưa hợp lý
Trạm bơm 2 và 3 trước khi cải tạo công suất trạm bơm không đáp ứng yêu cầu
tiêu. Hệ thống kênh mương và công trình trên kênh đà xuống cấp không được tu sửa
thường xuyên nên không đáp ứng được yêu cầu tiêu.

Do xây dựng các khu công nghiệp và đường giao thông đà làm tăng diện tích
không thấm, không có khả năng trữ nước, hệ số dòng chảy cao, giảm diện tÝch tr÷


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

11

nước (giảm diện tích đất nông nghiệp).
chương II.
Phân tích các phương pháp và mô hình
tính toán tiêu nước mặt
2.1. Vài nét về mô hình tính toán tiêu nước mặt
Khi tính toán tiêu cho các lưu vực, đặc biệt là vùng đô thị cần chú ý rằng mọi
vấn đề về tiêu nước cho nội đô phải đặt trong hệ thống tiêu thoát nước của cả vùng
xung quanh. Phải xem xét mối quan hệ giữa tiêu nội thành và tiêu ngoại thành, mối
quan hệ giữa mực nước trong đồng với chế độ dòng chảy ngoài sông, hoặc chế độ
thuỷ triều của vùng biển kề cận nếu có.
Việc tính toán tiêu nước cho vùng tiêu tổng hợp (vùng tiêu có nhiều yếu tố khác
nhau như vùng tiêu cho đất nông nghiệp, cho thổ cư, cho các khu đô thị và các vùng
đất đặc biệt khác) là vấn đề tính toán phức tạp chưa được nghiên cứu hoàn chỉnh. Do
đó việc lựa chọn và áp dụng mô hình tính toán tiêu cũng khác nhau.
Trong các mục tiếp theo sẽ giới thiệu một số phương pháp đà được sử dụng để
tính toán tiêu nước, từ đó sẽ lựa chọn ra mô hình phù hợp với điều kiện của khu vực
nghiên cứu.
2.2. Mô hình ghép
2.2.1. Cơ sở của mô hình và phương trình cơ bản
2.2.2. Cách giải
Chia lưu vực thành các vùng đẳng thời, thí dụ như hình vẽ minh hoạ (hình 2-1).
Chiều rộng L của vùng đẳng thời có thể lấy trong phạm vi: 0 L500m.

Kết quả đạt được là sẽ tìm được lưu lượng tháo lớn nhất của quá trình mưa của
toàn lưu vực ứng với trận mưa thiết kế. Từ đó nghiên cứu các giải pháp công trình
thích hợp để tiêu úng cho lưu vực.
2.2.3. Điều kiện áp dụng mô hình
Mô hình được áp dụng để tính toán tiêu thoát nước cho đô thị.

2.2.4. Nhận xét
Mô hình đà xét đến nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo thành dòng chảy
của lưu vực. Nhưng để áp dụng được mô hình tính cho một lưu vực cụ thể thì phải có
đầy đủ các số liệu quan trắc, đo đạc cụ thể như vận tốc dòng chảy của từng khu vực,
xác định các hằng số địa phương và đặc biệt là phải vẽ được các đường đẳng thời để
phân chia lưu vực thành các vùng đẳng thời.
2.3. Mô hình Horton
2.3.1. Cơ sở thiết lập mô hình, phương trình cơ bản và cách giải
Mô hình này hiện được sử dụng khá phổ biến trong tính toán quy hoạch đô thị ở
Mỹ và cho phép mô phỏng quá trình chảy tràn trên mặt đất, dựa trên phương trình


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

12

liên tục của dòng chảy.
Mô hình dựa trên phương trình được rút ra từ việc xấp xỉ sai phân (ẩn) một
phương trình vi phân đạo hàm riêng hai chiều.
ở mỗi bước thời gian sẽ tính toán cho tất cả các phần tử của khu vực nghiên cứu
và cung cấp trị số độ cao mới đối với các bước tiếp theo.
Kết quả tính toán sẽ cho ta được quá trình thay đổi độ cao lớp nước tràn theo
thời gian cho tất cả các phần tử.
2.3.2. Nhận xét về mô hình

Ưu điểm của mô hình là nó cho lời giải chi tiết về quá trình độ sâu lớp nước tại
mọi điểm trên bề mặt lưu vực. Nhưng mô hình này đòi hỏi số liệu rất chi tiết về địa
hình của lưu vực. Ngoài ra đối với những lưu vực phức tạp về địa hình, chẳng hạn lưu
vực có nhiều chướng ngại vật và bị chia cắt thì việc chia lưới để tính toán khá phức
tạp và kết quả thu được sẽ kém chính xác.
2.4. Mô hình thủy lực
2.4.1. Phân tích hệ phương trình vi phân cơ sở
Cơ sở của mô hình là dựa vào phương trình Saint Venant đối với dòng chảy
không ổn định trên sông, kênh hở.
Để giải bài toán này, ta sai phân hoá và tuyến tính hoá hệ hai phương trình Saint
Venant
.2.4.2. áp dụng hệ phương trình vi phân cơ sở và cách giải bài toán
Mạng sông hoặc mạng kênh (gọi tắt là mạng) gồm những đoạn sông hoặc kênh
(gọi tắt là đoạn) và những nút hoặc mặt cắt chia đoạn. Đoạn ở đây có thể là sông
hoặc kênh thực sự hoặc đoạn công trình hoặc đường nối tâm.
2.4.3. Nhận xét về mô hình
Mô hình thuỷ lực mô tả quá trình dòng chảy trên hệ thống một cách cụ thể và
đúng với bản chất vật lý của quá trình, vì vậy hiện nay nó được đang được sử dụng
khá nhiều. ở Việt Nam có nhiều tác giả đà xây dựng các chương trình máy tính tổng
hợp dựa theo mô hình này như chương trình "KRSAL" của GS Nguyễn Như Khuê,
"KOD" của GS Nguyên Ân Niên.
Tuy nhiên do tính chất phức tạp của mô hình là cần phải mô tả chi tiết tất cả các
phần tử trong mạng (các đoạn, các nút, các ô...).
2.5. Mô hình Transfert
2.5.1. Cơ sở thiết lập mô hình và phương trình cơ bản
Mô hình được thực hiện trên cơ sở phương trình liên tục rút ra từ sự chuyển đổi
khối lượng.
2.5.2. Cách giải bài toán
Phân tích bài toán bằng cách chia thời gian thành các bước thời gian t, và tính
gần đúng lưu lượng tại các thời điểm 0, ∆t, 2∆t, (n−1)∆t, n∆t, ....

Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

13

Cần tìm lưu lượng tại thời điểm t=nt. Giả sử tại thời điểm t=(n1)t, ta đà biết
lưu lượng là Q[(n1)t] và trong thời đoạn [(n1)t,nt] cường độ mưa trung bình
là i tb [(n1)t,nt].
2.5.3. Nhận xét về mô hình
1. Ưu điểm:
-

Mô hình này cho ta tìm được đường quá trình cường độ (hoặc lưu lượng tháo)
của lưu vực tính toán theo thời gian Q=Q(t).

-

Mô hình đà đề cập đến hàng loạt các yếu tố hình thành nên dòng chảy trong
lưu vực: mưa (lượng mưa, cường độ mưa, thời gian mưa), địa hình của lưu vực
(độ dốc, chiều dài, diện tích không thấm nước)... Vì vậy mô hình có tính chất
tổng quát.

-

Mô hình phản ánh được bản chất của đường quá trình cường tiêu là do sự điều
tiết lượng nước đến (mưa) của lưu vực.

-

Mô hình dễ sử dụng, các tài liệu dùng để tính toán dễ thu thập và không đòi
hỏi chi tiết.

2. Nhược điểm:
-

Việc xác định hệ số K là rất phức tạp, trong thực tế tính toán phải dựa vào
công thức kinh nghiệm.

-

Việc xác định các đại lượng trong công thức tính hệ số K ở trên phụ thuộc
khá nhiều vào chủ quan và sự nhạy cảm của người tính toán.

Do những ưu điểm trên đây, nên mô hình này hay được sử dụng để tính tiêu cho
đô thị để xác định lưu lượng tiêu thiết kế tại cửa ra của lưu vực.
2.6. Mô hình hồ chứa mặt ruộng
2.6.1. Cơ sở của mô hình
Đối với các vùng trồng lúa nước thì việc tưới được thực hiện bằng biện pháp tưới
ngập. Trên hệ thống trồng lúa người ta xây dựng một mạng lưới kênh mương tưới
tiêu. Các bờ của mạng lưới kênh cùng với hệ thống bờ vùng bờ thửa tạo ra những ô
ruộng.
Từ sự phân tích về các điều kiện làm việc của cánh đồng lúa ta nhận thấy rằng
tồn tại một sự tương tự giữa sự điều tiết nước của nó với hoạt động điều tiết nước
trong một hồ chứa. Các yếu tố cơ bản để hình thành sự tương tự là:
a) Cấu trúc của cánh đồng.
b) Dạng đường quá trình mưa.
Với kết quả của việc tính toán điều tiết này chúng ta sẽ xác định được đường
quá trình hệ số tiêu q=q(t). Từ đó cho phép chúng ta tìm được trị sè hƯ sè tiªu thiÕt
kÕ cho hƯ thèng trång lóa.

2.6.2. Lập bài toán và các giả thiết
Sử dụng sự tương tự giữa sự điều tiết nước ở ruộng lúa và ở hồ chứa như phân
tích ở trên để xác định chế độ tiêu cho lúa, trên cơ sở này xây dựng một mô hình


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

14

toán với những giả thiết cơ bản sau:
-

Cánh đồng lúa được thiết kế và xây dựng như một hệ thống gồm những ô
ruộng độc lập và không phụ thuộc lẫn nhau, trong đó không cho phép sự chảy
tràn của nước từ ô này sang ô kia.

-

Nước thừa từ từng ô ruộng được thoát đi chỉ qua công trình điều tiết nước trực
tiếp vào kênh tiêu với điều kiện chảy không ngập.

-

Tất cả các hạng mục của hệ thống tiêu: các công trình điều tiết nước của các
ô ruộng, các bờ bảo vệ, mạng lưới kênh và công trình đầu mối được xây dựng
hoàn toàn đúng với các yêu cầu của thiết kế.

-

Mức độ của hoạt động điều tiết của ruộng lúa phụ thuộc vào loại và các thông

số của công trình điều tiết mặt ruộng. ở đây ta xem xét công trình điều tiết
nước mặt ruộng là tràn có ngưỡng cố định (loại thông dụng nhất hiện nay,
hình 2-6).

2.6.3. Cách giải bài toán
Để xác định đường quan hệ q 0 ~t và các quan hƯ phơ thc H i ~t, H i ~t, a i ~t,
dựa vào hệ phương trình. Đối với từng thời đoạn thứ i thì các giá trị H i1 , P i , h 0i đÃ
biết, còn các giá trị ch­a biÕt lµ q 0i , H i , a i và H i , trong đó nếu xác định được H i
thì có thể dễ dàng tìm được 3 đại lượng còn lại.
Bài toán được giải tuần tự từ bước i=1 đến i=N, với bước tính toán đầu tiên khi
i=1 thì tại thời điểm t=t i1 =t 0 =0 giả thiết lượng cột nước H i1 =H 0 =0 (coi lúc bắt đầu
mưa thì lớp nước trong ruộng bằng độ cao ngưỡng tràn).
Để giải bài toán chúng tôi đà xây dựng chương trình máy tính "HCMR", viết
trên ngôn ngữ PASCAL. Trình tự của các bước giải bài toán này được thể hiện trên
sơ đồ khối ở hình 2-10.
2.6.4. Các điều kiện khống chế
áp dụng mô hình hồ chứa mặt ruộng tìm đường quá trình hệ số tiêu và đường
quá trình lớp nước mặt ruộng. Ngoài việc phụ thuộc vào mô hình mưa, hai đường
quá trình này còn phụ thuộc vào loại và kích thước của công trình điều tiết mặt
ruộng.
Chế độ ngập cho phép là chế độ ngập mà khi đó mức giảm năng suất lúa không
vượt quá giới hạn cho phép. Theo quy phạm, khi tính tiêu thông thường phải khống
chế mức giảm năng suất trong trận ngập không lớn quá 10% năng suất khi không bị
ngập.
Coi bề rộng tràn điều tiết là biến số. Trong tính toán, ta sẽ đưa vào các trị số
chiều rộng tràn khác nhau và chọn trị số tràn sao cho phù hợp với điều kiện khống
chế nêu ở trên.
2.6.5. Nhận xét về mô hình
Thực tế cho thấy đối với các vùng trồng lúa thì sự điều tiết dòng chảy chủ yếu
được thực hiện trên mặt ruộng. Mô hình này có ưu điểm là mô tả một cách khá chính

xác sự điều tiết và và quá trình lưu lượng tháo từ mặt ruộng ra hệ thống kênh mương.


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

15

Nhưng mô hình này có nhược điểm là đà bỏ qua sự điều tiết trên hệ thống kênh
mương, do đó nó chỉ áp dụng cho các vùng canh tác nông nghiệp mà diện tích trồng
lúa chiếm tỷ lệ lớn và chiều dài đường tập trung nước chính và diện tích lưu vực
không lớn (không vượt quá 5000 ha).
2.7. Mô hình EPA SWMM
Mô hình quản lý nước mưa (SWMM) là một mô hình mô phỏng động lực học
dòng chảy, thường được sử dụng cho những mô phỏng đơn lẻ hoặc dài hạn về khối
lượng và chất lượng dòng chảy chủ yếu cho những khu vực đô thị.
Đây là phiên bản mới nhất của SWMM được viÕt bëi tỉ chøc nghiªn cøu rđi ro
qc gia vỊ việc bảo vệ môi trường, phân chia nguồn nước và cÊp n­íc cđa Mü víi
sù trỵ gióp cđa h·ng t­ vấn CDM.
2.7.1. Đặc điểm mô phỏng thủy lực
SWMM miêu tả những quá trình thủy lực khác nhau của những dòng chảy trong
khu vực đô thị. Những quá trình này bao gồm:
-

Lượng mưa thay đổi theo thời gian.

-

Sự bay hơi nước ở bề mặt.

-

Quá trình tích luỹ và tan tuyết.

-

Sự chứa nước mưa trong những vùng đất trũng.

-

Sự thấm nước mưa vào trong những lớp đất chưa bÃo hoà

-

Quá trình thấm nước từ hệ thống tiêu vào tầng nước ngầm

-

Sự hoà trộn giữa nước nước ngầm và hệ thống thoát nước

SWMM cũng bao gồm một bộ số mô hình thủy lực có khả năng linh hoạt được
sử dụng để mô phỏng quá trình dòng chảy vào và ra những đường ống, kênh dẫn,
công trình xử lý/chứa và những công trình nắn dòng của mạng lưới hệ thống thoát
nước. Về vấn đề này, SWMM gồm có những khả năng sau:
-

Điều khiển mạng lưới với quy mô không giới hạn

-

Sử dụng đa dạng những hình dạng ống dẫn tiêu chuẩn đóng hoặc mở, đồng

thời sử dụng những kênh tự nhiên

-

Mô hình những thiết bị đặc biệt như các công trình xử lý/chứa, thiết bị phân
chia lưu lượng, bơm, đập nước, và vòi phun

-

ứng dụng những dòng chảy bên ngoài và đầu vào chất lượng nước từ dòng
chảy mặt, sự hoà trộn nước ngầm, quá trình thấm nước mưa vào trong tầng
nước ngầm cũng như lớp đất chưa bÃo hoà nước, dòng chảy sạch trong điều
kiên thời tiết khô, và những dòng chảy được người sử dụng định nghĩa

-

Phương pháp dòng đều, phương pháp sóng động học hoặc phương pháp sóng
động lực học

-

Mô hình những chế độ dòng chảy khác nhau, như dòng chảy ngược, dòng
chảy quá tải, hoặc dòng chảy bề mặt trong hå, ao


Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

-

16

ứng dụng những quy luật động học để mô phỏng sự vận hành của bơm, độ mở
cống, và độ cao của đập

2.7.2. Những đặc điểm mô hình chất lượng nước
Ngoài khả năng mô hình sự phát sinh và chuyển động của dòng chảy, SWMM
còn có khả năng đánh giá được hàm lượng của chất ô nhiễm được vận chuyển trong
dòng chảy.
2.7.3. ng dụng điển hình của SWMM
Kể từ khi xuất hiện, SWMM đà được sử dụng trong hàng trăm những nghiên
cứu về nước thải và nước mưa. Những ứng dụng điển hình của SWMM bao gồm:
-

Thiết kế và xác định quy mô kích thước những công trình của hệ thống thoát
nước để kiểm soát lũ lụt.

-

Xác định quy mô, kích thước của những công trình và thiết bị đi kèm với nó
để kiểm soát lũ cũng như bảo vệ chất lượng nước.

-

Bản đồ ngập lụt của hệ thống sông hoặc kênh tự nhiên.

-

Xây dựng những kế hoạch kiểm soát để giảm thiểu lượng nước thải bị tràn ra
khỏi đường ống thoát nước chung.

-

Đánh giá sự ảnh hưởng của nước bẩn từ bên ngoài chảy vào trực tiếp hoặc
thấm vào hệ thống thoát nước riêng

-

Sự phát sinh chất ô nhiễm đối với những nghiên cứu trong vận chuyển nước
thải.

Đánh giá tính hiệu quả của BMPs đối với việc giảm chất ô nhiễm trong
truyền tải với ®iỊu kiƯn thêi tiÕt ­ít.
2.7.4. C¸c b­íc ®Ĩ sư dơng SWMM
-

Sử dụng EPA SWMM để mô phỏng một khu vực nghiên cứu thông qua các
bước sau:
a) Xác định một bộ số tuỳ chọn mặc định và những đặc tính của đối tượng để sử
dụng.
b) Vẽ các thành phần vật lý của mạng lưới trong khu vực nghiên cứu.
c) Biên tập các đặc tính của các đối tượng xây dựng nên hƯ thèng.
d) Lùa chän mét bé sè nh÷ng t chän phân tích.
e) Chạy mô hình mô phỏng.
f) Quan sát kết quả mô phỏng.
2.7.5. Nhận xét v mô hình
Mô hình SWMM được sử dụng trong tính toán các hệ thống tiêu nước đô thị,
khu công nghiệp hoặc vùng sản xuất nông nghiệp. Mô hình cho phép mô phỏng
mạng lưới thoát nước bao gồm đường ống, kênh hở, cống, tràn, trạm bơm, bÓ chøa
(hå chøa)...

Nghiên cứu tiêu nước cho các vùng nông nghiệp đang phát triển khu công nghiệp tập trung

17

2.8. Lựa chọn mô hình tính hệ số tiêu nước mặt cho khu
vực nghiên cứu
Qua phân tích các mô hình như trên, mỗi mô hình đều có những ưu, nhược điểm
riêng. Với thời gian nghiên cứu và viết báo cáo có hạn, trong báo cáo này không thể
đề cập đến việc áp dụng tính toán theo tất cả các mô hình, mà chỉ lựa chọn một mô
hình thích hợp, sử dụng các tài liệu thu thập được để tính toán lưu lượng và mực
nước cho hệ thống tiêu trạm bơm Cống Bún với trận mưa tiêu thiết kế 3 ngày max
tần suất 10%. Từ kết quả tính toán so sánh với các kết quả nghiên cứu khác.
Đối với khu công nghiệp lựa chọn mô hình SWMM để áp dụng tính toán. Mô
hình này cho phép tính được lưu lượng và mực nước tại cửa ra mà không cần xét quá
chi tiết đến mạng lưới chuyển nước trong nội bộ của lưu vực, tránh được một khối
lượng công việc đồ sộ khi phải bố trí mạng lưới đường ống thoát nước của các khu
công nghiệp đà xây và khu công nghiệp trong tương lai mà trong điều kiện thời gian
và kinh phí có hạn điều này không cho phép. Tuy nhiên để kiểm chứng độ chính xác
của mô hình bằng mô phỏng hiện trạng làm việc của hệ thống và so sánh với thực tế
làm việc, nếu có sai số thì phải hiệu chỉnh lại các tham số của mô hình cho phù hợp
với điều kiện cụ thể của khu vực.
Đối với khu vực sản xuất nông nghiệp mô hình cho phép mô phỏng ruộng lúa
(đối tượng có bề mặt thấm nước) với khả năng trữ nước trên bề mặt theo khả năng
chịu ngập của lúa hay màu.
Mô hình này có ưu điểm là tài liệu dễ tìm, phù hợp với giai đoạn lập dự án,
phương pháp tính toán không phức tạp mà vẫn cho kết quả nhanh và tương đối sát
với thực tế, đà được áp dụng ở nhiều nước, đối với trong nước phiên bản cũ đà được
nhiều tác giả áp dụng tính toán cho các vùng khác nhau.
Như vậy đối với một khu vực vừa có đất đô thị và công nghiệp, vừa có đất trồng

trọt và dân cư thì việc dùng mô hình SWMM để tính toán tiêu nước có thể là một lựa
chọn rất thích hợp. Trong chương sau sẽ xem xét kỹ hơn dùng mô hình này và vận
dụng tính toán cho đối tượng nghiên cứu.