xây dựng mô hình lưu vực thích hợp cho hệ thống thoát nước đô thị việt nam áp dụng cho lưu vực tân hóa lò gốm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.61 MB, 82 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA</b>
<b>---NGUYỄN THẢO HIỀN</b>
<b>XÂY DỰNG MƠ HÌNH LƯU VỰC THÍCH HỢP CHOHỆ THỐNG THỐT NƯỚC ĐƠ THỊ</b>
<b>VIỆT NAM, ÁP DỤNG CHO LƯU VỰCTÂN HĨA LỊ GỐM</b>
<b>BUILDING AN APPRORIATE BASIN MODEL FORTHE URBAN DRAINAGE SYSTEM OF VIETNAM.</b>
<b>APPLIDE TO TAN HOA LO GOM BASIN</b>
Chuyên ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nướcMã số ngành: 8580212
<b>LUẬN VĂN THẠC SĨ</b>
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2024
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH</b>
Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Lê Song GiangCán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lê Đình Hồng
5. TS. Nguyễn Quang Trưởng - Ủy viên
<b>KỸ THUẬT XÂY DỰNG</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ</b>
Họ và tên học viên:<b>NGUYỄN THẢO HIỀN</b> MSHV: 2170774Ngày, tháng, năm sinh: 27/10/1996 Nơi sinh: Phú YênChuyên ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước Mã số: 8580212
<b>I.TÊN ĐỀ TÀI: Xây dựng mơ hình lưu vực thích hợp cho hệ thống thốtnước đơ thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa LịGốm</b>
<b>(Building an approriate basin model for the urban drainagesystem of Vietnam. applide to Tan Hoa Lo Gom basin)II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:</b>
<b>Nhiệm vụ: Xây dựng mơ hình thủy văn lưu vực đơ thị tính tốn dịng chảy tụ có xét</b>
đến các cống nhỏ, thích hợp cho kiểu đô thị Việt Nam và đánh giá khảnăng áp dụng thực tế thơng qua bài tốn thốt nước lưu vực Tân Hóa -Lị Gốm.
<b>Nội dung: (1) Thu thập và xử lý tài liệu, dữ liệu;</b>
(2) Thiết lập mơ hình hệ thống thốt nước lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm;(3) Thiết lập mơ hình chi tiết hệ thống thốt nước lưu vực Tân Hóa - Lị
Gốm (mơ hình đối chứng);
(4) Đánh giá khả năng mơ phỏng của mơ hình thủy văn lưu vực đơ thị.
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b>V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. Lê Song Giang</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>LỜI CÁM ƠN</b>
Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật Tài nguyên nước nằm trong hệ thống bài luận cuốikhóa nhằm trang bị cho học viên cao học khả năng tự nghiên cứu, biết cách giảiquyết những vấn đề cụ thể đặt ra trong thực tế xây dựng. Đó là trách nhiệm và niềmtự hào của mỗi học viên cao học.
Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi đãnhận được nhiều sự giúp đỡ từ tập thể và các cá nhân. Tôi xin ghi nhận và tỏ lòngbiết ơn đến tập thể và các cá nhân đã dành cho tơi sự giúp đỡ q báu đó.
Đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Lê Song Giang.Thầy đã đưa ra gợi ý đầu tiên để hình thành nên ý tưởng của đề tài, góp ý cho tơi rấtnhiều về cách nhận định đúng đắn trong những vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cậnnghiên cứu hiệu quả. Bên cạnh đó, luận văn của tơi đã được hồn thành tốt nhờ cósự hỗ trợ từ đề tài mã số KC/4.0-09/19-25 của PGS.TS. Lê Song Giang làm chủnhiệm đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Bộ môn Kỹ thuật Tài nguyên nước,trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM đã truyền dạy những kiếnthức q giá cho tơi, đó cũng là những kiến thức không thể thiếu trên con đườngnghiên cứu khoa học và sự nghiệp của tôi sau này.
Luận văn thạc sĩ đã hoàn thành trong thời gian quy định với sự nỗ lực củabản thân, tuy nhiên khơng thể khơng có những thiếu sót. Kính mong q Thầy Côchỉ dẫn thêm để tôi bổ sung những kiến thức và hồn thiện bản thân mình hơn.
Xin trân trọng cảm ơn.
<i>Tp. HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2024</i>
<b>Nguyễn Thảo Hiền</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b>TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ</b>
Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế lớn, nhưng trong suốt thời gianqua, vào giai đoạn mùa mưa, ở Thành phố nhiều nơi lại “biến thành sơng”, có hàngchục điểm ngập lụt nặng. Tuy nhiên các giải pháp nhằm giảm ngập trên thực tếchưa đáp ứng được các yêu cầu cấp thiết và hiệu quả đem lại chưa cao.
Để xác định được các nguyên nhân gây ra ngập, nghiên cứu hướng đến cácyếu tố khí tượng – thủy văn và hệ thống thủy lợi trên địa bàn thành phố và nâng caoứng dụng mơ hình tốn trong nghiên cứu khoa học đối với đời sống thực tiễn.Nghiên cứu “<b>Xây dựng mơ hình lưu vực thích hợp cho hệ thống thốt nước đơthị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm” chính là ngun do</b>
nghiên cứu được hình thành. Tức là tìm hiểu cốt lỗi trong vận hành một mơ hìnhtốn và nghiên cứu những tác động khi điều kiện khí tượng - thủy văn thay đổi thấtthường, gây ngập đô thị.
Mục tiêu nghiên cứu luận văn là xây dựng mơ hình thốt nước đơ thị lưu vựcTân Hóa - Lị Gốm: tích hợp mơ hình cống và mơ hình lưu vực đơ thị, nhằm đánhgiá tính hiệu quả giữa mơ hình mới và mơ hình theo phương pháp truyền thống (cịngọi là mơ hình đối chứng). Từ đó có thể nâng cao tính ứng dụng với những lưu vựccó quy mơ rộng hơn, mang lại một cơng cụ hữu ích trong phân tích, đánh giá tìnhtrạng ngập lụt, xác định những thiệt hại do ngập gây ra và là công cụ phục vụ dựbáo nguy cơ, rủi ro ngập trong tương lai.
Đề tài “<b>Xây dựng mơ hình lưu vực thích hợp cho hệ thống thốt nước đơthị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm” trình bày khái qt các</b>
vấn đề liên quan đến nghiên cứu, tầm ảnh hưởng và sự phổ biến của nghiên cứu đốivới lĩnh vực khoa học và tính ứng dụng cao trong thực tế.
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">Ho Chi Minh City is a major economic center, but during the past time,during the rainy season, many places in the city "turned into rivers", with dozens ofseverely flooded spots. However, solutions to reduce flooding in reality do not meeturgent requirements and the effectiveness is not high.
To determine the causes of flooding, research focuses on meteorological hydrological factors and irrigation systems in the city and improves the applicationof mathematical models in scientific research on life. Practice. The study "<b>Buildingan appropriate basin model for the urban drainage system of Vietnam.Applied to Tan HoaLo Gom basin" is the reason the study was formed. That is,</b>
-learn the basics of operating a mathematical model and study the effects whenmeteorological and hydrological conditions change erratically, causing urbanflooding.
The goal of the thesis research is to build an urban drainage model in the TanHoa - Lo Gom basin: integrating the sewer model and the urban basin model, toevaluate the effectiveness between the new model and the following model.Traditional method (also known as control model). From there, it is possible toimprove the applicability to larger-scale basins, providing a useful tool in analyzingand assessing flood conditions, determining the damage caused by floods and beinga tool to serve to predict flood risks and risks in the future.
The topic "<b>Building an appropriate basin model for the urban drainagesystem of Vietnam. Applied to Tan HoaLo Gom basin" presents an overview of</b>
issues related to research, influence and development. Popularity of research in thescientific field and high applicability in practice.
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><b>LỜI CAM ĐOAN</b>
Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tơi thực hiện dưới sựhướng dẫn của Thầy PGS.TS Lê Song Giang.
Các kết quả trong luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở cácnghiên cứu khác.
Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình.
Tp. HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2024
<b>Nguyễn Thảo Hiền</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">1.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới...5
1.2.2 Các nghiên cứu kết hợp của tác giả trong và ngoài nước về ngập lụt... 6
1.2.3 Các nghiên cứu của tác giả trong nước... 7
1.2.4 Những vấn đề còn tồn tại...9
1.3 Mục tiêu và nội dung cụ thể...11
1.3.1 Mục tiêu chung... 11
1.3.2 Nội dung cụ thể...11
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu... 13
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu... 13
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu... 13
1.5 Ý nghĩa khoa học của luận văn...13
1.5.1 Tính mới của luận văn... 13
1.5.2 Ý nghĩa khoa học của luận văn...14
1.5.3 Ý nghĩa thực tiễn...14
1.6 Tổng quan phương pháp nghiên cứu... 14
1.6.1 Phương pháp thu thập, xử lý và biên tập cơ sở dữ liệu...14
1.6.2 Phương pháp mơ hình tốn...15
1.6.3 Phương pháp xây dựng bản đồ ngập... 16
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">1.6.4 Các phương pháp khác...16
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU TÂN HĨA - LỊ GỐM 172.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu... 17
2.1.1 Vị trí địa lý... 17
2.1.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên...18
2.2 Hiện trạng ngập lụt tại lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm...22
2.2.1 Tình hình ngập lụt tại TP.HCM...22
2.2.2 Hiện trạng ngập lụt tại lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm...26
2.3 Nguyên nhân ngập... 27
2.4 Một số dự án chống ngập hiện nay...28
2.4.1 Quy hoạch tổng thể thoát nước thành phố đến 2020... 28
2.4.2 Quy hoạch thủy lợi chống ngập úng khu vực Thành phố...29
CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT...31
3.1 Giới thiệu...31
3.2 Mơ hình 1D cho mạng sơng, kênh (mơ hình 1D)...32
Điều kiện biên... 33
3.3 Mơ hình 1D cho dịng chảy trong cống và trên đường (mơ hình 1Dc)... 33
3.4 Mơ hình chảy tụ (mơ hình lưu vực kiểu cũ)...35
3.5 Mơ hình dịng chảy hai chiều (mơ hình 2D) ... 37
4.1 Thiết lập mơ hình hệ thống thốt nước lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm theophương pháp mới... 43
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">4.2.1 Mơ hình cống 1D/1Dc chi tiết... 49
4.2.2 Mơ hình lưu vực (mưa - dịng chảy) kiểu truyền thống...50
4.2.3 Liên kết mơ hình con... 50
4.3 Cơ sở dữ liệu tính tốn...52
CHƯƠNG 5. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MƠ PHỎNG CỦA HAI PHƯƠNG PHÁPTÍNH TỐN CHO HỆ THỐNG THỐT NƯỚC ĐƠ THỊ LƯU VỰC TÂN HĨA -LỊ GỐM... 54
5.1 Hiệu chỉnh - Kiểm định mơ hình... 54
5.1.1 Mơ hình đối chứng...54
5.1.2 Mơ hình lưu vực mới... 58
5.2 Xác định bộ thơng số của hai mơ hình lưu vực đô thị... 60
5.3 Đánh giá khả năng sử dụng mơ hình lưu vực đơ thị thay cho mơ hình chi tiếthệ thống cống... 60
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...62
6.1 Kết luận... 62
6.2 Kiến nghị...62
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC...64
TÀI LIỆU THAM KHẢO... 65
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ... 67
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">Hình 2.5 Phân vùng thốt nước mưa của Quy hoạch 752...29
Hình 3.1 Sơ đồ nút sơng, kênh...32
Hình 3.2 Ba trạng thái chảy trong cống - đường...34
Hình 3.3 Mơ hình dịng chảy mặt... 36
Hình 3.4 Sơ đồ một siêu nút kết nối nơ hình 1D với 2D...40
Hình 3.5 Sơ đồ liên kết 1D-2D bằng dịng tràn...41
Hình 3.6 Sơ đồ lưới tính lưu vực... 42
Hình 4.1 Hệ thống thốt nước lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm trong nghiên cứu... 44
Hình 4.2 Thiết lập thơng số cống trong phần mềm F28...45
Hình 4.3 Lưới tính mơ hình lưu vực...46
Hình 4.4 Lưới tính 2D được hợp thành từ các phần tử tứ giác... 47
Hình 4.5 Cao độ địa hình trong miền tính 2D... 47
Hình 4.6 Lưới tính mơ hình tích hợp hệ thống thốt nước lưu vực THLG... 48
Hình 4.7 Hệ thống thốt nước chi tiết lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm trong nghiên cứu...49
Hình 4.8 Lưới liên kết mơ hình con trong mỗi tiểu lưu vực và nhánh cống (tiểu lưuvực có dạng phân giác, nhánh cống màu xám và lưới liên kết màu xanh)50Hình 4.9 Lưu lượng hồ Trị An...52
Hình 4.10 Lưu lượng hồ Phước Hịa... 53
Hình 5.1 Đồ thị biểu diễn độ sâu ngập và thời điểm bắt đầu ngập -thời điểm nướcrút tại 2 vị trí đo... 56
Hình 5.2 Kết quả tính ngập trên đường An Dương Vương và Phan Anh tại thờiđiểm đỉnh ngập (Đơn vị thang màu: mét)... 57
Hình 5.3 Kết quả tính ngập trên đường An Dương Vương và Phan Anh tại thờiđiểm đỉnh ngập (Đơn vị thang màu: mét)... 59
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13"><b>DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU</b>
Bảng 4.1 Vị trí các cửa xả lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm... 51Bảng 4.2 Các trận mưa ...52Bảng 5.1 Các điểm ngập thực tế tại lưu vực kênh Tân Hóa - Lị Gốm trận mưa ngày6/8/2020... 54Bảng 5.2 Thống kê một vài tuyến đường xảy ra ngập trong trận mưa ngày 6/8/2020
...58Bảng 5.3 Bộ thơng số hai mơ hình thốt nước đơ thị...60
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14"><i>Q<small>d</small>và Q<small>c</small></i> Lưu lượng chảy trên đường và cống
<i>Q<small>di+1/2</small>và Q<small>ci+1/2</small></i> Lưu lượng trong cống và trên mặt đường tại vị trí 2 hố ga i vài+1
<i>Q<small>h</small></i> Lưu lượng chảy qua miệng hố ga
<i>q</i> Lưu lượng nhập lưu trên 1 đơn vị chiều dài
<i>A</i> Diện tích mặt cắt ngang ướt
<i>A<small>d</small>và A<small>c</small></i> Diện tích mặt cắt ngang của đường và cống
<i>A<small>di+1/2</small>và A<small>ci+1/2</small></i> Diện tích mặt cắt ngang trong cống và trên mặt đường tại vị trígiữa 2 hố ga i và i+1
<i>B</i> Bề rộng mặt thoáng
<i>K</i> Module lưu lượng
<i>K<small>d</small>và K<small>c</small></i> Module lưu lượng của đường và cống
<small>( ,</small> <i><sub>x</sub><sub>y</sub></i><small>)</small> Hai thành phần của ứng suất tiếp trên mặt do gió
<i>U</i> Vector vận tốc trung bình chiều sâu
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15"><i>TH-LG</i> Tân Hóa – Lị Gốm
<i>KTTV</i> Khí tượng thủy văn
<i>GIS</i> Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý)
<i>BĐKH</i> Biến đổi khí hậu
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16"><b>CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU</b>
<b>1.1 Đặt vấn đề</b>
Ngập úng đô thị là vấn đề ngày càng được nhiều người quan tâm. Ngập úngảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất, sinh hoạt và đời sống hằng ngày của ngườidân, làm hư hại các cơng trình xây dựng, phá hủy các cơng trình hạ tầng kỹ thuật,làm ngưng trệ giao thơng, gây ô nhiễm môi trường.
Ngập úng đã và đang diễn ra tại các đô thị vùng đồng bằng, duyên hải venbiển đến các đô thị vùng trung du miền núi và cao nguyên. Các nguyên nhân cơ bảngây nên tình trạng ngập úng hiện nay có thể kể đến là:
- Điều kiện tự nhiên, đặc điểm khí tượng - thủy văn (KTTV): (1) do triềucường: mực nước sông dâng cao, gây khó khăn trong việc tiêu thốt nước, đặc biệtlà đối với vùng trũng, đất thấp; (2) do mưa: lượng mưa ngày càng gia tăng và cócường độ lớn, thời gian mưa kéo dài, có những trường hợp vượt cường độ thiết kếcủa hệ thống thoát nước; (3) do lũ: lũ trực tiếp từ các sông thượng nguồn hoặc việcxả lũ từ cơng trình thủy điện, thủy lợi, hồ tưới tiêu trên các lưu vực sông, gây nguyhiểm hơn khi xảy ra đồng thời với mưa to và triều cường.
- Năng lực tiêu thoát nước của hệ thống thoát nước (HTTN): hệ thống chưahồn chỉnh, cịn nhiều hạn chế, khơng được quy hoạch đầu tư đạt yêu cầu, hoặc hệthống đã cũ, hư hỏng, không được duy tu, bảo dưỡng thường xuyên. Đồng thời rácthải, bùn cát, trầm tích lắng đọng ở cửa cống hoặc trong cống gây ra khó khăn trongviệc tiêu thốt nước khi có mưa lớn kéo dài.
- Quy hoạch, quản lý phát triển đô thị: những năm gần đây, q trình đơ thịhóa diễn ra với tốc độ khá cao, đặc biệt đối với thành phố đã và đang trong quá trìnhphát triển mạnh - thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM). Kèm theo đó là hiện tượngkhí hậu thay đổi thất thường. Trong đó có những thách thức đáng chú ý như hiệnnay thành phố thường xuyên bị ngập, trường hợp mực nước biển dâng sẽ tiếp tụctác động mạnh mẽ. Mưa lớn và thiếu hồ lưu trữ nước, hệ thống thoát nước chưa đápứng,…cũng là các ngun nhân dẫn đến ngập. Chính vì vậy, việc đơ thị hóa thiếu
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">kiểm sốt, phát triển đô thị và phát triển cơ sở hạ tầng (CSHT) không đồng bộ,không thực sự phù hợp với đặc điểm từng vùng là những nguyên nhân trực tiếpkhiến tình trạng ngập lụt đô thị càng nghiêm trọng.
Ngập lụt bắt đầu trở thành vấn nạn của TP.HCM từ cách nay khoảng 20năm. Ngập xảy ra ở cả khu vực nông thôn lẫn khu vực đơ thị, trong đó ngập tại cáckhu vực đô thị diễn ra gay gắt và gây thiệt hại đáng kể.
Qua mỗi năm số điểm ngập ngày càng tăng và diện tích ngập cũng tăngtheo. Năm 2008, là thời kỳ đỉnh điểm khi mà số điểm ngập lên tới 126 điểm; lúcnày, Thành phố bắt đầu khởi động chương trình chống ngập trên tồn địa bàn. Tớinăm 2015, số điểm ngập chỉ còn 23 điểm. Tuy nhiên sang tới năm 2016, số điểmtăng vọt trở lại và các vùng ngập đã được xóa nay tái ngập. Đặc biệt những trậnmưa trên 100mm gây ngập kéo dài ở các khu vực trũng thấp.
Theo Trung tâm điều hành chương trình chống ngập nước TP.HCM, trongnhững tháng mùa mưa năm 2018, cứ vài tuần lại xảy ra một vụ ngập nước do mưavới nhiều mức độ nghiêm trọng khác nhau. Một trong 2 trận mưa lớn nhất trongnăm 2018 là trận mưa vào chiều ngày 19/5 gây ngập 32 tuyến đường. Tuyến đườngPhan Huy Ích, quận Tân Bình có điểm ngập đến ngực người lớn làm giao thông bịtê liệt. Một số tuyến đường khác, 5 tiếng sau khi hết mưa, nước vẫn chưa rút, gâykhó khăn cho giao thơng, sinh hoạt của người dân. Trong khi các kế hoạch chốngngập vẫn cịn đang tiếp tục bàn thảo thì trận “siêu mưa” lớn nhất trong lịch sử diễnra chiều 25/11/2018 đã phá vỡ mọi kỷ lục. Số liệu quan trắc trên địa bàn quận 1 chothấy chỉ trong vòng 90 phút vũ lượng đã đạt 204 mm, khiến cho 59 tuyến đường bịngập nặng, trên thực tế gần như toàn bộ thành phố bị tê liệt vì ngập. Một số khuvực bị ngập nặng như Thảo Điền (quận 2), Hiệp Bình Chánh (quận Thủ Đức),phường 15 (quận Tân Bình), phường Đơng Hưng Thuận (quận 12),…phải dùngđến bè, máng để đi lại. Hai ngày sau trận mưa, nước vẫn chưa rút hết ở những khuvực bị ngập.
Chiều ngày 29/06/2023, cơn mưa như trút nước ở nhiều nơi tại TP.HCM vàkéo dài hơn một tiếng đồng hồ khiến nhiều tuyến đường ngập lênh láng. Các điểm
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">ngập như Nguyễn Văn Khối và các tuyến đường xung quanh công viên Làng Hoa(quận Gò Vấp), đường Thảo Điền, Quốc Hương (TP.Thủ Đức), Hồ Học Lãm, TênLửa (quận Bình Tân), khu vực cơng viên Lê Thị Riêng (quận 10) lại lênh láng nhưsông. Hay cơn mưa đầu tháng 10 kèm triều cường khiến hàng loạt tuyến đường tạicác quận 7,8, TP.Thủ Đức và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè xảy ra tình trạng ngậpkhiến các phương tiện di chuyển khó khăn trên đường. Cơn mưa xuất hiện khoảng15 giờ, mưa bắt đầu nặng hạt và kéo dài hơn 18 giờ mới ngớt. Cũng tại thời điểm đó,mức triều tại trạm đo Nhà Bè sơng Đồng Điền đạt 1,66m, trạm Phú An sơng SàiGịn đạt 1,64m, cả hai trạm này đều vượt mức báo động 3.
Nhằm hướng đến mục tiêu đô thị thông minh, TP.HCM nhất thiết cần thựchiện quản lý tốt công tác quy hoạch, xây dựng phát triển đô thị. Vấn đề đặt ra là làmthế nào để cung cấp hiệu quả nhất các dịch vụ hạ tầng kỹ thuật phục vụ đô thị, nângcao chất lượng sống của người dân; sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên về đất đai vàgiảm thiểu tác động bất lợi về môi trường và một trong các trọng tâm cần giải quyếtlà ngập lụt đô thị. Thực hiện điều này cần thiết phải ứng dụng một bộ cơng cụ hỗ trợ,mơ hình tốn chính là cơng cụ trợ giúp hữu ích, giúp thực hiện mơ phỏng dòng chảyvới các kịch bản khác nhau để từ đó cho phép đánh giá được khả năng của hệ thốngtiêu thốt trước các tình huống gây ngập.
Tuy nhiên hiện nay, các nghiên cứu đã và đang thực hiện chưa thật sự phùhợp với kiểu đô thị Việt Nam. Đặc điểm của đô thị Việt Nam là sự hiện diện củamột hệ thống chằng chịt các con hẻm cùng với các cống kích thước nhỏ bên dướimà việc đưa các cống này vào mơ hình vẫn chưa được nhắc đến. Trong khi đó cũngchưa có mơ hình thủy văn tính tốn dịng chảy tụ nào quan tâm tới sự hiện diện củahệ thống cống và hẻm nhỏ này.
Thực tế cống, đường, ngõ hẻm là các phần tử dẫn nước quan trọng trong hệthống thốt nước đơ thị. Điểm đặc biệt ở các đô thị Việt Nam là số lượng các ngõ,hẻm nhỏ rất dày đặc, điều này khiến cho bài tốn tiêu thốt nước đơ thị trở nênkhó khăn.
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">Đáp ứng nhu cầu thực tiễn trên, đề tài “<b>Xây dựng mơ hình lưu vực thíchhợp cho hệ thống thốt nước đơ thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa -Lị Gốm” sẽ được thực hiện với mục tiêu là phát triển một mơ hình thủy văn cho</b>
phép xét tới sự hiện diện của hệ thống cống và hẻm nhỏ. Đồng thời nghiên cứucũng đưa ra hai hướng giải quyết trong bài tốn ngập lụt đơ thị cho lưu vực TânHóa - Lị Gốm. Phương pháp thứ nhất, ứng dụng bộ mơ hình thủy văn lưu vực tínhtốn dịng chảy tụ có sự hiện diện của hệ thống cống và hẻm nhỏ. Phương pháp thứhai, sử dụng địa hình 2D mơ phỏng dịng chảy tràn trên bề mặt khi xảy ra ngập lụttrên các tuyến đường và khu vực dân cư thay cho mơ hình thủy văn lưu vực. Từ đóso sánh hiệu quả của hai phương án này để có thể ứng dụng cho những bài toánkhác nhau trong thực tế và mang ý nghĩa khoa học.
Tại lưu vực thí điểm nghiên cứu Tân Hóa - Lị Gốm, mỗi lần có mưa hay triềucường, tại các tuyến đường lớn ở quận Tân Bình như Đồng Đen, Âu Cơ, ThoạiNgọc Hầu, Lũy Bán Bích và hàng chục tuyến đường trong khu dân cư Bàu Cát,đường cũng như hẻm tràn ngập nước, nhiều nơi ngập rất sâu. Khu vực vịng xoayAn Lạc (quận Bình Tân), khu dân cư Bình Phú (quận 6), vịng xoay Cây Gõ (quận11), ngã tư 3 Tháng 2 và Lê Hồng Phong (quận 10), Phạm Thế Hiển (quận 8)…nước ngập gần nửa bánh xe máy. Nước tràn vào nhà dân, nhiều nhà phải trang bịmáy bơm để bơm nước ra ngoài. Người dân sống dọc bên bờ kênh Nước Đen, kênhTân Hóa - Lò Gốm là rác ngập trong dòng nước đen kịt và bốc mùi hôi thối, ônhiễm trầm trọng. Mùa mưa hay khi triều cường, nhiều khu dân cư dọc theo 2 tuyếnkênh này hầm hập bốc lên mùi nồng nặc của hóa chất từ các cơ sở dệt nhuộm. Thờiđiểm đó, tồn bộ tuyến kênh này đầy rác, nước lưu thơng rất yếu. Dịng nước đenkịt, nhà sàn cơi nới, lấn chiếm rạch mọc lô nhô, mất trật tự, người dân cịn vơ tư xảrác và nước thải xuống rạch. Trong khi đó, tuyến kênh này là hệ thống thốt nướcchính cho tồn bộ lưu vực Bắc Tàu Hủ và Tân Hóa - Lị Gốm, bao gồm các quận 5,6, 11, Tân Phú, Bình Tân.
Vì lý do trên, đề tài được lựa chọn và thực hiện cho nghiên cứu Luận vănThạc sĩ.
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20"><b>1.2 Tình hình nghiên cứu</b>
<b>1.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới</b>
Ngập đô thị đang là vấn đề quan tâm không chỉ riêng đối với các nhà quản lýtrong quy hoạch mà còn được chú trọng trong nhiều nghiên cứu khoa học trên thếgiới.
Bài báo nghiên cứu tiềm năng và hạn chế của mơ hình 1D về ngập lụt đô thịcủa Ole Mark và các cộng sự (2004). Mơ phỏng sự tương tác dịng chảy trên lưuvực, trong hệ thống cống (kênh hở) và các khu vực tồn đọng nước. Các kết quả từmơ hình hóa được trình bày dưới dạng bản đồ số từ cơng cụ GIS. Trong nghiên cứuchỉ ra, tình trạng ngập lụt xuất phát từ mưa lớn cục bộ, thời gian kéo dài, từ đó ướctính chi phí thiệt hại do lũ lụt [1].
Nghiên cứu so sánh các mơ hình thủy lực 1D/1D và 1D/2D (cống/bề mặt)cho mô phỏng lũ lụt đô thị của Jorge Leandro (2009). Phương pháp được áp dụngđể thiết lập các mơ hình phác thảo 1D/1D để so sánh, kiểm chứng kết quả mơ hình1D/2D. Kết quả dịng chảy bề mặt làm rõ những hạn chế của mô hình 1D/1D và chỉra rằng, các yếu tố liên kết cống/bề mặt và bao gồm các hố ga ảo là những yếu tốchính để thiết lập mơ hình chính xác hơn, cho thấy dịng chảy tràn trên bề mặt đượcmơ phỏng hóa tốt hơn bằng mơ hình 2D [2].
Trong khn khổ cơng việc nghiên cứu, mơ hình cống thốt nước SWMM vàmơ hình hai chiều (2D) được phát triển, kết hợp để mô phỏng sự tương tác giữa hệthống cống rãnh và vùng ngập lụt đô thị. Giải pháp của mơ hình 2D là dựa trênphương trình nước nơng tự do. Sự tương tác tương thích giữa hai mơ hình hai chiềuvà các cửa xả cho thấy sự khác biệt mực nước giữa dòng chảy trong mạng lưới hệthống cống rãnh và dịng chảy trên mặt đất. Các mơ hình đã được thử nghiệm trênmột nghiên cứu trường hợp giả định và một nghiên cứu trường hợp thực tế đượcthực hiện bởi Solomon Dagnachew Seyoum và cộng sự (2012) [3].
Huabing Huang và cộng sự (2018) nghiên cứu tập trung vào mơ hình hóa vàphân tích lũ lụt đơ thị trong các lưu vực nhỏ bằng mơ hình khơng gian - thời gian sử
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">dụng chuỗi số liệu 2009 - 2015 ở khu vực Trung tâm Quảng Châu, Trung Quốc.Nhằm thể hiện mối tương quan giữa lượng mưa và bề mặt không thấm nước - lũ lụtđô thị - cải thiện hệ thống thốt nước [4].
Dự báo tình hình ngập lụt của Bartosz Szelag và cộng sự (2022) trình bàymột phương pháp để phân tích ảnh hưởng của đơ thị hóa bằng mơ hình tốn vàphương pháp hồi quy tuyến tính nhằm dự đốn mức độ lũ lụt có thể xảy ra trongthời kỳ mưa lớn. Nghiên cứu chứng minh rằng giải pháp giả định cho phép pháttriển các hệ thống cảnh báo sớm bằng cách mơ hình hóa sự xuất hiện của mưa và lũlụt trong một lưu vực nhất định. Những dự báo này có tính tốn đến khả năng quyhoạch đơ thị trong tương lai [5].
<b>1.2.2 Các nghiên cứu kết hợp của tác giả trong và ngoài nước về ngập lụt</b>
Tác giả H.T.L.Hương và A.Pathirana (2013), nghiên cứu đánh giá sự pháttriển đô thị làm tăng nguy cơ lũ lụt ở các thành phố do những thay đổi cục bộ trongđiều kiện khí tượng thủy văn làm tăng nguy cơ lũ lụt, cũng như mức độ đơ thị hóalàm tăng tính dễ bị tổn thương. Mối quan hệ giữa dịng chảy đơ thị ngày càng tăngvà lũ lụt do sự không thấm nước theo tốc độ tăng trưởng đô thị và lượng mưa đô thịthông qua những thay đổi khí hậu. Điển hình là thành phố Cần Thơ (thành phố lớnnhất ở đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam). Nghiên cứu một mơ hình dự báo khíhậu (WRF) và mơ hình bề mặt đất chi tiết với tham số hóa thảm thực vật (NoahLSM), đã được sử dụng trong các thí nghiệm số có kiểm sốt để ước tính nhữngthay đổi dự kiến trong các mơ hình mưa cực đoan do hiệu ứng đảo nhiệt đơ thị.Cuối cùng, một mơ hình thốt nước/lũ lụt đơ thị kết hợp 1D/2D (SWMM-Brezo) đãđược sử dụng để mô phỏng dịng chảy trong cống thốt nước mưa và ngập lụt bềmặt để thiết lập sự gia tăng nguy cơ lũ lụt do những thay đổi. Kết quả cho thấy theokịch bản kết hợp có sự thay đổi đáng kể mực nước (nước biển dâng do khí hậu vàsự gia tăng dịng chảy ở sơng Mê Cơng) và tốc độ đơ thị hóa [6].
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22"><b>1.2.3 Các nghiên cứu của tác giả trong nước</b>
Hồ Long Phi (2012) đã đưa ra những chứng cứ để giải thích sự bất thườngtrong diễn biến thủy văn và chỉ ra một khía cạnh khác của tình trạng ngập lụt đơ thịở TP.HCM trong nghiên cứu “Biến đổi khí hậu cục bộ và vấn đề ngập lụt đơ thị ởThành phố Hồ Chí Minh”. Kết luận thu được cho thấy rằng ảnh hưởng của NBDcho đến nay có thể chưa phải là nguyên nhân duy nhất và chủ đạo của vấn đề ngập.Sự phát triển đô thị diễn ra mạnh mẽ tại khu vực ven đơ, nơi có cao độ mặt đất thấphơn so với khu trung tâm làm tăng diện tích xây dựng và lấn chiếm kênh rạch đãlàm giảm đi đáng kể các diện tích vốn trước đây có chức năng điều tiết mực nước.Thêm vào đó, những trận mưa có vũ lượng lớn xuất hiện ngày càng thường xuyên,khiến dòng chảy tràn đơ thị vượt q khả năng thốt nước của cống, là tác nhân gâyngập chủ yếu hiện nay [7].
Bằng nghiên cứu ứng dụng mơ hình thủy lực và mơ hình độ cao số tính tốnngập lụt TP.HCM, Bùi Văn Dũng (2012) đã thực hiện mô phỏng thủy lực kết hợpvới mơ hình độ cao số để mơ phỏng bản đồ các khu vực ngập lụt hiện trạng và theokịch bản nước biển dâng năm 2020 của thành phố [8].
Bên cạnh đó, Lê Sâm (2011) đã thực hiện đề tài nghiên cứu độc lập cấp nhànước “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp chống ngập cho Tp. Hồ Chí Minh” do ViệnKhoa học Thủy lợi Việt Nam chủ trì. Kết quả đã đánh giá diễn biến thực trạng vànguyên nhân gây ngập lụt trên địa bàn TP.HCM, phân vùng ngập và tiêu thốt nước,tính tốn hệ số tiêu thốt nước cho các vùng, tính tốn thủy lực tồn thành phốnhằm xác định hệ thống tiêu nước cơ bản cho tổng thể và cho từng vùng cụ thể. Đềtài cũng đã đề xuất các giải pháp cơng trình kiểm sốt ngập do mưa, triều, tổ hợpmưa – triều, đồng thời cũng đã đề xuất tiêu chuẩn thiết kế mới cho các cơng trìnhchống ngập, đề xuất được cơng nghệ cống bê tông cốt thép kiểu lắp ghép và thicông trong nước cho các cơng trình có quy mơ lớn, đề xuất được công nghệ kết cấucống lắp ghép bằng cừ bê tông cốt thép dự ứng lực cho các công trình có quy mơvừa và nhỏ, đề xuất hệ thống quan trắc, giải pháp công nghệ cảnh báo, giám sátngập cho TP.HCM. Cuối cùng kết quả ứng dụng của đề tài là lập dự án xây dựng
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">cơng trình cống ngăn và kiểm sốt triều kết hợp trạm bơm trên kênh rạch Nhảy rạch Ruột Ngựa, địa điểm xây dựng Quận 6,8 và Bình Tân – TP.HCM được Trungtâm chống ngập TP.HCM có ý kiến chấp nhận kết quả ứng dụng của đề tài [9].
-Đồng thời Lê Song Giang (2017) đã xây dựng được một lộ trình thực hiệnchiến lược quản lý ngập lụt. Tuy nhiên việc đánh giá đầy đủ các yếu tố để đưa ramột lộ trình cho cả thành phố địi hỏi một nghiên cứu khổng lồ, vượt khả năng đềtài. Do vậy, tác giả chỉ tập trung vào phân tích giải pháp xây dựng hồ điều tiết ởCần Giờ. Kết quả phân tích cho thấy, việc xây dựng hồ điều tiết Cần Giờ giúp hạmực nước hạ lưu sơng Sài Gịn – Đồng Nai, làm chậm lại yêu cầu xây dựng hoànchỉnh hệ thống đê bao dự án 1547 tới năm 2050 [10]. Ngồi ra, trong đề tài này, tácgiả cũng đã tính tốn và đánh giá được tính hiệu quả của các đề xuất, cụ thể: dự án752 (Quyết định 752/QĐ-TTg ngày 19/6/2001 của Thủ tướng Chính phủ về việcphê duyệt Quy hoạch tổng thể hệ thống thốt nước Tp. Hồ Chí Minh đến năm 2020),dự án 1547 của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, Quy hoạch thủy lợi chốngngập úng khu vực TP.HCM của Viện Quy hoạch thủy lợi miền Nam. Kết quả chothấy, đến năm 2025, các đề xuất có thể giúp giảm phần nào tổn thất ở vùng ngoạithành nhưng hầu như khơng có tác dụng ở khu vực nội thành. Đối vời vùng nộithành thiệt hại do ngập trong trường hợp triển khai các đề xuất hầu như không thayđổi so với trường hợp hiện trạng. Tới năm 2050, các đề xuất khơng cịn tác dụnggiảm tổn thất do ngập ở khu vực nội thành. Bên cạnh những tiếp cận, phân tích,đánh giá, đề xuất nhằm giảm thiểu rủi ro ngập, trong phạm vi đề tài, vấn đề dự báo,cảnh báo ngập đô thị tự động để đưa ra các giải pháp có hiệu quả chưa được đề cậpđến.
Nghiên cứu ứng dụng mơ hình PCSWMM trong mô phỏng ngập úng hệ thốngthủy lợi Bắc Nam Hà của nhóm tác giả Bùi Tuấn Hải, Lê Viết Sơn, Nguyễn DuyQuang (2021). Khu vực nghiên cứu được chia thành 273 tiểu lưu vực với 24 trạmmưa phân bố rải rác (nguyên lý các tiểu lưu vực sẽ liên kết với trạm mưa gần nhất),gồm 377 nút, 355 đoạn kênh tiêu và 12 cửa xả được thiết lập trong bộ mơ hình 1D-2D PCSWMM (liên kết giữa mơ hình thủy lực kênh tiêu 1 chiều và mô phỏng 2
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">chiều các khu ngập). Ngoài ra nghiên cứu cịn có định hướng phát triển cấu trúc vậnhành tiêu nước trong mơ hình. Các trạm bơm trong hệ thống cấp thoát nước lưu vựcđược thiết lập với dạng đặc tính bơm thực tế của máy. Các trường hợp này đượcthiết lập ở dạng Pump Curve trong mơ hình PCSWMM, gồm các yếu tố: thời gianmô phỏng (simulation time); mực nước tại điểm nút (Depth) hoặc lưu lượng trênmột đoạn kết nối (Flow); kết nối thực hiện sẽ ra kệnh cho bơm hoạt động (STATUS= ON) hoặc ngắt máy bơm (STATUS = OFF) [11]<b>.</b>
Trong những năm gần đây, một vài đề tài/dự án và một số nghiên cứu sử dụngphần mềm, công nghệ mới về vấn đề ngập lụt đô thị TP.HCM, như [12], xây dựngmơ hình dự báo và quản lý ngập cho đô thị thông minh, là công cụ quản lý trên nềntảng trực tuyến WebGIS kết hợp AI trong dự báo tổ hợp mưa - triều - lũ. [13] xâydựng bản đồ ngập lụt phục vụ công tác chống ngập và quy hoạch đô thị TP.HCM,sử dụng các số liệu hiện trạng về ngập lụt và thiệt hại cho toàn bộ các điểm thườngxuyên xảy ra ngập, kết hợp với phần mềm bản đồ GIS xác định giá trị thiệt hại.
Thống kê nghiên cứu về ứng dụng mơ hình trong tính tốn ngập úng đơ thị,[14] tích hợp 1D/1D+2D tính tốn ngập lụt đơ thị cho lưu vực kênh Nhiêu Lộc - ThịNghè, dòng chảy trong cống là dịng 1D và dịng chảy mặt tích hợp 1D+2D. Năm2021, [15,16] đánh giá khả năng ứng dụng giải pháp thốt nước đơ thị bền vữnghuyện Bình Chánh bằng mơ hình EPA-SWMM kết hợp các kịch bản thốt nước đơthị bền vững SUDS, tăng khả năng lưu trữ tạm thời để tái sử dụng nước mưa và làmgiảm lưu lượng dịng chảy. Năm 2022, [17] ứng dụng mơ hình thủy văn đô thị môphỏng mức độ ngập do gia tăng mực nước triều và khả năng thoát nước cho kênhTân Hóa - Lị Gốm bằng mơ hình PC SWMM, chia thành 180 tiểu lưu vực và 164đoạn ống thực hiện trên các trục giao thơng chính của lưu vực.
<b>1.2.4 Những vấn đề còn tồn tại</b>
Kết quả của các đề tài, dự án đã góp phần quan trọng vào việc đề xuất cơ sởkhoa học, định hướng về các giải pháp chống ngập và kiểm sốt ngập cho tồnTP.HCM. Từ đó thấy được tầm quan trọng trong quản lý các hiện tượng thiên taiảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội, nâng cao sự hiểu biết của hệ thống cơ
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">sở dữ liệu KTTV đến hệ thống vận hành quản lý thủy lợi, đồng thời hướng đi nàygóp phần làm nền tảng cho sự vươn mình trở thành ĐTTM cho TP.HCM.
Tuy nhiên, các nghiên cứu đã công bố chủ yếu tập trung theo hướng quyhoạch và quản lý bằng cách xây dựng các kịch bản tần suất mưa thiết kế, tổ hợpthiên tai, hoặc theo xu hướng công nghệ thông tin như WebGIS, app điện thoại, cácbản tin dự báo hằng ngày. Phạm vi ứng dụng trong nghiên cứu phần lớn thực hiệncho toàn Thành phố và nghiên cứu đánh giá khả năng thoát nước của các tuyếncống chính hay cảnh báo dự báo trên các trục giao thông lớn của thành phố mà lượtbỏ đi các phần tử khác góp phần quan trọng trong HTTN đô thị. Trong quy hoạchquản lý, nâng cấp, sửa chữa HTTN cần thiết phải đồng bộ và đảm bảo tính đồngnhất liên kết trong một hệ thống lưu vực nói chung, khơng chỉ đơn giản là tái hiệnlại q khứ hay nguy cơ rủi ro trong tương lai chỉ trên một vài HTTN chính. Để giảiquyết vấn đề đó, mơ hình mơ phỏng chính là cơng cụ hữu ích, có thể thực hiện mộtkhối lượng tính tốn khổng lồ.
Để hỗ trợ và có thể trở thành một tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu dự
<i><b>án/đề tài mang tính ứng dụng cao hơn, nghiên cứu “Xây dựng mơ hình lưu vực</b></i>
<i><b>thích hợp cho hệ thống thốt nước đơ thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực TânHóa - Lị Gốm” được đề xuất thực hiện.</b></i>
Đồng thời, mục tiêu thứ hai trong nghiên cứu này là hướng đến là tìm hiểu,phân tích và thử nghiệm một bộ mơ hình thốt nước đô thị mới, mang khoa học vàotrong thực tiễn một cách phù hợp và hiệu quả. Phương pháp mô hình mới này thaycho phương pháp lưu vực truyền thống. Đối với phương pháp cũ, để tính tốn dịngchảy tụ về các cống cần phải thiết lập mơ hình thủy văn cho lưu vực. Số lượng lưuvực tương ứng với số lượng các nhánh cống thiết lập. Dòng chảy tụ về các cống cóthể gồm nhiều thành phần như dịng tràn trên mặt đất, dòng chảy trong các cống,rãnh… nhưng chỉ bằng một số công thức đơn giản nhưng nếu được hiệu chỉnh tốtmơ hình thủy văn vẫn có thể cho phép tính tốn khá chính xác dịng chảy tụ. Tuynhiên do đặc điểm chỉ cho phép tính dịng chảy xi từ bên trong lưu vực ra ngồi,khơng cho phép tính dịng chảy tràn ngược vào lưu vực, mơ hình thủy văn chỉ thích
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">hợp cho các khu vực có độ dốc tương đối lớn, khơng phù hợp cho các khu vực bằngphẳng và dễ dàng bị ngập bởi dịng chảy từ bên ngồi tràn vào. Việc sử dụng mơhình 2D tính dịng chảy tụ giải thay cho mơ hình lưu vực giải quyết được hạn chếtrong tính tốn dịng chảy ngược của mơ hình thủy văn nhưng lại gặp khó khăn khikhơng thể mơ hình hóa hệ thống cống rãnh.
Một giải pháp mới được đề xuất trong luận văn này là thiết lập một mơ hìnhtích hợp gồm mơ hình con 2D cho dịng chảy tràn trên mặt đất và mơ hình con 1Dccho dịng chảy trong hệ thống cống ngầm thay cho mơ hình lưu vực và được gọi làmơ hình lưu vực mới. Trong mơ hình mới này trong khi mơ hình con 2D được thiếtlập với các thông số được xác định rõ ràng thì mơ hình con 1Dc lại có các thơng sốđược xác định thông qua hiệu chỉnh, tương tự mô hình thủy văn. Mơ hình mới nhưvậy sẽ có khả năng mơ phỏng đầy đủ các dịng chảy như mơ hình thủy văn nhưnglại có khả năng tính được dịng chảy ngược. Mỗi phương pháp sẽ có những ưu,nhược điểm riêng, có thể ứng dụng thực tế theo từng điều kiện và hỗ trợ trong quyhoạch hệ thống thoát nước vùng đơ thị trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, cụ thểlà lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm.
<b>1.3 Mục tiêu và nội dung cụ thể1.3.1 Mục tiêu chung</b>
Xây dựng mơ hình thủy văn lưu vực đơ thị tính tốn dịng chảy tụ có xét đếncác cống nhỏ, thích hợp cho kiểu đô thị Việt Nam và đánh giá khả năng áp dụngthực tế thơng qua bài tốn thốt nước lưu vực Tân Hóa – Lị Gốm.
<b>1.3.2 Nội dung cụ thể</b>
<b>a) Thu thập và xử lý tài liệu, dữ liệu:</b>
<i><b>Điều kiện tự nhiên:</b></i>
- Số liệu địa hình lưu vực Tân Hóa – Lị Gốm tỷ lệ 1/2.000;- Số liệu mặt cắt sông, kênh rạch hệ thống sông SG-ĐN;
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">- Số liệu mưa trận tại các trạm đo mưa trong khu vực, làm điều kiện biên đầuvào mơ hình thốt nước đơ thị.
- Số liệu lưu lượng tại 4 trạm (Trị An, Phước Hòa, Dầu Tiếng và Cần Đăng),làm điều kiện đầu vào (biên trên) cho mô hình tốn.
- Số liệu mực nước tại trạm Vũng Tàu làm điều kiện đầu vào (biên dưới) mơhình tốn.
- Dữ liệu ngập (đường, phố thuộc lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm) để so sánh,đánh giá giữa kết quả mơ phỏng từ mơ hình tốn và thực tế.
<i><b>Hệ thống thốt nước đô thị hiện hữu:</b></i>
- Hệ thống cống;
- Các công trình kiểm sốt ngập triều.
<b>b) Thiết lập mơ hình hệ thống thốt nước lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm:</b>
- Mơ hình cống: nhập số liệu các cống chính của lưu vực;
- Mơ hình lưu vực đơ thị: nhập số liệu lưu vực của các cống chính;
- Thiết lập mạng lưới địa hình 2D kết nối với các nhánh cống chính, mơ tả sựlan truyền ngập hai chiều;
- Tích hợp mơ hình cống với mơ hình lưu vực và mơ hình hệ thống thốt nướcTân Hóa - Lị Gốm vào mơ hình hệ thống sơng Sài Gịn - Đồng Nai.
<b>c) Thiết lập mơ hình chi tiết hệ thống thốt nước lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm(mơ hình đối chứng):</b>
- Mơ hình cống: nhập số liệu bổ sung các cống nhỏ của lưu vực Tân Hóa - LịGốm;
- Mơ hình lưu vực: làm lại lưu vực có xét đến các cống nhỏ;
- Tích hợp mơ hình cống với mơ hình lưu vực Tân Hóa – Lị Gốm vào mơhình hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai;
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28"><b>d) Đánh giá khả năng mô phỏng của hai mô hình thủy văn lưu vực đơ thị:</b>
- Xác định bộ thơng số của mơ hình lưu vực đơ thị sao cho kết quả tính vớimơ hình này khớp nhất với kết quả tính bằng mơ hình đối chứng;
- Đánh giá khả năng sử dụng mơ hình lưu vực đơ thị thay cho mơ hình chitiết hệ thống cống.
<b>1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu1.4.1 Đối tượng nghiên cứu</b>
Đối tượng nghiên cứu: mơ hình cống, mơ hình thủy văn, ngập đô thị.
<b>1.4.2 Phạm vi nghiên cứu</b>
Phạm vi nghiên cứu của đề tài giới hạn ở lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm (THLG)nên các phương pháp nghiên cứu đánh giá cho vùng nghiên cứu cần phải khả thi,phù hợp với điều kiện kinh tế và các điều kiện đặc thù của địa phương về tự nhiên -xã hội.
<b>1.5 Ý nghĩa khoa học của luận văn1.5.1 Tính mới của luận văn</b>
Ứng dụng bộ cơng cụ mơ hình mới với phương thức nghiên cứu mới:- Kế thừa và ứng dụng phần mềm F28 trong tính tốn ngập lụt đơ thị;
- Nghiên cứu xây dựng mơ hình lưu vực thích hợp với cấu trúc đơ thị ViệtNam bằng 2 phương pháp:
+ Mơ hình theo phương pháp truyền thống nhưng có xét đến hệ thống cốnghẻm nhỏ theo cấu trúc đô thị Việt Nam.
+ Mơ hình theo phương pháp mới, tích hợp các mơ hình con, giữa mơ hình2D cho dịng chảy trên mặt đất và mơ hình 1Dc cho dịng chảy trong hệ thống cốngngầm. Phương pháp này được thử nghiệm thay cho cách truyền thống. Hạn chế bớtcác dữ liệu cần khai báo trong hệ thống thốt nước chi tiết. Vì số lượng các cốngtrong hẻm nhỏ ở Việt Nam là tương đối lớn, việc thu thập chính xác các thơng số
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">cống hay thời gian phải nhập liệu khá lâu. Bộ mơ hình tích hợp này được phát triểnvà sẽ thay thế cho lượng lớn thông tin trên qua một thơng số mới. Đây chính làhướng tiếp cận của phương pháp mới.
<b>1.5.2 Ý nghĩa khoa học của luận văn</b>
<i><b>Kết quả của luận văn “Xây dựng mơ hình lưu vực thích hợp cho hệ thống</b></i>
<i><b>thốt nước đơ thị Việt Nam, áp dụng cho lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm” sẽ là cơ sở</b></i>
cho các nghiên cứu đánh giá những phần mềm mơ hình hiện có trong tính tốn ngậplụt đô thị.
- Mục tiêu nghiên cứu luận văn là xây dựng mơ hình thốt nước đơ thị lưu vựcTân Hóa - Lị Gốm: tích hợp mơ hình cống và mơ hình lưu vực đơ thị, nhằm đánhgiá tính hiệu quả giữa mơ hình mới và mơ hình sẵn có (cịn gọi là mơ hình đốichứng). Từ đó có thể nâng cao tính ứng dụng với những lưu vực có quy mơ rộnghơn, mang lại một cơng cụ hữu ích trong phân tích, đánh giá tình trạng ngập lụt, xácđịnh những thiệt hại do ngập gây ra và là công cụ phục vụ dự báo nguy cơ, rủi rongập trong tương lai.
<b>1.6 Tổng quan phương pháp nghiên cứu</b>
<b>1.6.1 Phương pháp thu thập, xử lý và biên tập cơ sở dữ liệu</b>
- Thơng tin về các yếu tố khí tượng - thủy văn, ngập úng, cơng trình cấp thốtnước, hệ thống quản lý giao thông…trong khu vực nghiên cứu được thu thập tại cáccơ quan, tổ chức quản lý.
- Các dữ liệu thô trên được xử lý và biên tập lại để phù hợp với mục tiêunghiên cứu.
</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30"><b>1.6.2 Phương pháp mơ hình tốn</b>
Phần mềm F28 (được nghiên cứu và phát triển bởi PGS.TS Lê Song Giang)[14,15] cho phép xây dựng mơ hình tích hợp với các mơ hình thành phần:
- Mơ hình 1D cho sơng, kênh;
- Mơ hình 1D cho cống thốt nước đơ thị và trên mặt đường;
- Mơ hình 2D cho sơng, hồ, vùng trũng ngập, vùng cửa sơng và vùng biển;- Mơ hình dịng thấm 2D theo phương ngang;
- Mơ hình 3D cho sơng, biển;
- Các cơng trình điều khiển dịng chảy hoặc có ảnh hưởng tới dòng chảy gồmđập tràn, cống, bờ bao, trạm bơm.
Phần mềm F28 cho phép xét các yếu tố ảnh hưởng tới dòng chảy:- Lũ;
- Mực nước và mực nước thủy triều;- Mưa và bốc hơi;
- Gió.
Trong bài tốn ngập lụt đô thị, phần mềm hỗ trợ xây dựng mơ hình, được lựachọn làm cơ sở khoa học trong thiết lập mơ hình thủy văn lưu vực đơ thị ứng dụngtính tốn ngập ở lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm.
Dịng chảy thốt nước cho một đơ thị bắt đầu từ nơi mà giọt nước mưa rơixuống. Giọt nước đó có thể sẽ rơi trên mái nhà hay mặt đất. Nước mưa rơi trên mặtđất sẽ chảy tụ về các hố ga và chảy vào cống. Nước mưa trên mái nhà cũng sẽ rơixuống đất rồi tụ về các cống hoặc được dẫn thẳng vảo cống. Theo cống, nước chảyra sơng rồi ra biển.
Tính tốn dịng chảy thốt nước đơ thị, tồn bộ q trình này sẽ được mơ hìnhhóa. Nước chảy trên mái nhà sẽ được mơ hình hóa bằng mơ hình chảy tụ. Dịngchảy trên các khu đất trống có thể được mơ hình hóa bằng mơ hình hai chiều (2D).
</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">Đối với dịng chảy trong hệ thống cống và trên mặt đường, dòng chảy trong sơng,kênh được mơ hình hóa bằng các mơ hình 1 chiều (1D).
Khi tính tốn cho một đơ thị lớn với quá nhiều các hẻm nhỏ cùng với các ốngcống nhỏ bên dưới, làm mơ hình chi tiết đầy đủ các đối tượng thì mơ hình sẽ rấtphức tạp. Ngoài ra dữ liệu về một hệ thống cống chi tiết tới từng con hẻm là khó cóthể tập hợp. Thơng thường cách vượt qua khó khăn này là chỉ làm mơ hình cho cáctuyến cống chính. Cịn dịng chảy từ trong các khu dân cư (nơi có các con hẻm nhỏ)ra các tuyến cống chính được mơ hình hóa bằng một mơ hình chảy tụ. Tuy nhiênmơ hình chảy tụ chỉ cho phép tính dịng chảy từ trong các khu dân cư ra cống chínhmà khơng có khả năng tính được tương tác 2 chiều giữa 2 đối tượng này.
<b>1.6.3 Phương pháp xây dựng bản đồ ngập</b>
Phương pháp này nhằm xác định và biểu diễn độ sâu ngập trên mỗi diệntích sử dụng đất trong vùng nghiên cứu. Từ đó, đưa ra một đánh giá khách quan vềnguy cơ ngập của khu vực với nguồn số liệu thu thập được. Quá trình thực hiện cầnlựa chọn một phần mềm có những tính năng đa dạng để đáp ứng các yêu cầu cầnthiết khi làm việc.
<b>1.6.4 Các phương pháp khác</b>
- Phương pháp thống kê: Tổng hợp và xử lý số liệu khí tượng thủy văn, số liệuđịa hình, mạng lưới sông kênh rạch, bản đồ sử dụng đất, mạng lưới thoát nước, cácsố liệu về triều,….
- Phương pháp kế thừa: Các tài liệu, dữ liệu báo cáo tại địa phương được sửdụng. Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã cơng bố của các cơ quan, tổ chức có đềtài/nghiên cứu liên quan. Phương pháp này được dùng dựa trên cơ sở nghiên cứu,xem xét, đánh giá và tham khảo các bài nghiên cứu liên quan đã có trước đây kể cảtrong và ngoài nước.
</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32"><b>CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN LƯU VỰC NGHIÊN CỨUTÂN HĨA - LỊ GỐM</b>
<b>2.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu2.1.1 Vị trí địa lý</b>
Theo Quyết định số 28/2016/QĐ-UBND ngày 12 tháng 08 năm 2016 củaUBND Thành phố, tổng số tuyến sông, kênh, rạch trên địa bàn Thành phố là 2.953tuyến có tổng chiều dài là 4.369km (trong đó phục vụ tưới tiêu là 1.992 tuyến vớitổng chiều dài 2.299km; phục vụ thoát nước 849 tuyến với tổng chiều dài 1.094km;phục vụ giao thông thủy 112 tuyến với tổng chiều dài 976km [18]. Khu vực nộithành TP.HCM có 05 hệ thống kênh rạch chính với tổng chiều dài khoảng 55kmđảm nhận chức năng tiêu thoát nước cho khu vực nội thành, bao gồm:
+ Hệ thống kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè;+ Hệ thống kênh Tân Hóa - Lị Gốm;
+ Hệ thống kênh Tàu Hũ - kênh Đôi - kênh Tẻ;+ Hệ thống kênh Bến Nghé;
+ Hệ thống kênh Tham Lương - Bến Cát - Vàm Thuật.
<i>Lưu vực nghiên cứu Tân Hóa - Lị Gốm (THLG) (hình 2.1) nằm ở ranh Tây</i>
Nam của nội thành, giáp ranh với ngoại vị, nằm trong khu cận trung tâm của nộithành TP.HCM, tuyến kênh chính có chiều dài khoảng 7,6km chạy từ hướng ĐôngBắc xuống Tây Nam Thành phố đi ngang qua các quận: Tân Bình (khu Bàu Cát),quận 11, quận 6, quận Tân Phú và kết thúc tại điểm nối với kênh Tàu Hũ. Tổng diệntích lưu vực là 2.498ha (chiếm 3,8% diện tích thành phố).
Mạng lưới hệ thống cống thoát nước lưu vực THLG rất phức tạp. Theo Dự áncải tạo kênh THLG với hệ thống thoát nước cấp 2,3 được xây dựng thêm hơn2.500m dài cống hộp, gần 8.000m kè hai bên kênh và 11.500m đường lưu thôngtrên cống hộp, 7.500 cống bao,…. giúp cải thiện và nâng cao chất lượng của hơn 1,2triệu người dân sinh sống trên lưu vực [19]. Hiện nay, hệ thống được phân thành 4
</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">cấp tùy theo kích cỡ và chức năng. Hệ thống thốt nước của lưu vực dài 157,1km(cống cấp 2 và 3) đổ vào kênh bằng 22 cửa xả chính và các kênh nhánh phụ.
<i>Hình 2.1 Vị trí địa lý lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm vàđặc điểm địa hình lưu vực nghiên cứu</i>
<b>2.1.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên</b>
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nambộ và đồng bằng sơng Cửu Long. Ðịa hình tổng qt có dạng thấp dần từ Bắc xuốngNam và từ Ðơng sang Tây. Nó có thể chia thành 3 tiểu vùng địa hình.
Vùng cao nằm ở phía Bắc - Ðơng Bắc và một phần Tây Bắc (thuộc phía Bắchuyện Củ Chi, Đông Bắc quận Thủ Ðức và quận 9), với dạng địa hình lượn sóng,độ cao trung bình 10-25m và xen kẽ có những đồi gị độ cao cao nhất tới 32m, nhưđồi Long Bình (quận 9).
Vùng thấp trũng ở phía Nam-Tây Nam và Ðông Nam thành phố (thuộc cácquận 9, 8, 7 và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ). Vùng này có độ caotrung bình trên dưới 1m và cao nhất 2m, thấp nhất 0,5m.
</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">Vùng trung bình, phân bố ở khu vực Trung tâm Thành phố, gồm phần lớnnội thành cũ, một phần các quận 2, Thủ Ðức, toàn bộ quận 12 và huyện Hóc Mơn.Vùng này có độ cao trung bình 5-10m. Nhìn chung, địa hình TP.HCM khơng phứctạp, song cũng khá đa dạng, có điều kiện để phát triển nhiều mặt. Tuy nhiên, địahình bằng phẳng cũng là một sự khó khăn bởi hàng năm Thành phố phải đối mặtvới ngập do triều cường. Sự khó khăn này sẽ là một trở ngại trong việc phát triểnkinh tế và hội nhập của TP. HCM.
Lưu vực THLG chia thành 2 vùng chính. Một khu đất chính khá cao bao phủvùng thượng nguồn của kênh (quận 11 và Tân Bình), phần đất thấp tập trung ở khuvực quận 6, có cao độ dưới 2m. Đường đồng mức 2m được xem là ranh giới quantrọng vì mực nước triều của sơng lên đến 1,4m trên mực nước biển. Nó được xem làrãnh thu nước và thốt nước rất có hiệu quả cho vùng đất có cao độ trên 2m.
- Đất đai trong khu vực được chia làm hai vùng:
+ Đất đai vùng cao, trung bình thuộc loại Feralit có kết cấu cứng, khó thấm nước.+ Đất đai vùng trũng thấp thuộc đất phèn, nền đất yếu.
Khu vực nghiên cứu thuộc TP.HCM, có chung đặc điểm khí hậu nhiệt đớigió mùa cận xích đạo, với hai mùa mưa và mùa khô rõ rệt. Mùa mưa bắt đầu từtháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
<i>- Nhiệt độ:</i>
+ Nhiệt độ khơng khí trung bình quanh năm cao, biên độ dao động nhỏ.+ Nhiệt độ trung bình năm : 27,4℃
+ Nhiệt độ cao nhất : 40℃+ Nhiệt độ thấp nhất : 13,6℃
<i>- Mưa: lượng mưa trung bình hàng năm dao động từ khoảng 1200 – 1900mm.</i>
Mưa phân bố không đều theo thời gian, mưa tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng5 đến tháng 10, lượng mưa chiếm khoảng 93% đến 96% lượng mưa năm, các thángmùa khô lượng mưa chỉ chiếm 10%, đặc biệt các tháng 1; 2; 3 hầu như khơng có mưa.
</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">+ Độ ẩm biến đổi theo mùa, các tháng mùa mưa trung bình khoảng: 85% - 88%.Các tháng mùa khơ trung bình chỉ đạt khoảng: 70% - 75%.
<i>- Bốc hơi: Với nhiệt độ cao, nắng nhiều, lượng bốc hơi trên khu vực đạt trên</i>
1200mm/năm. Các tháng mùa khơ trong năm có lượng bốc hơi trung bình 130mmđến 160 mm/tháng. Các tháng mùa mưa lượng bốc hơi từ 70mm đến 90mm.
- <i>Gió: Hai hướng gió chủ đạo là gió Tây Nam và gió Đơng Bắc. Gió Đơng Bắc</i>
từ tháng 11 (hoặc tháng 12) đến tháng 4 (hoặc tháng 5), là hướng gió thổi chủ yếuvào mùa khơ. Gió Tây Nam thịnh hành trong mùa mưa, từ tháng 5 đến tháng 11.
</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">Thành phố nằm giữa hai con sông lớn là: sơng Sài Gịn, sơng Vàm Cỏ Đơngvà chịu ảnh hưởng lớn của sơng Đồng Nai, sơng Sài Gịn là sơng có độ dốc nhỏ,lịng dẫn hẹp nhưng sâu, ít khu chứa nên thuỷ triều truyền vào rất sâu và mạnh. Chếđộ thuỷ văn, thuỷ lực của kênh rạch trong thành phố chịu ảnh hưởng chủ yếu củasơng Sài Gịn. Sơng Sài Gịn chảy qua tỉnh Bình Dương và TP.HCM, với chiều dài280km chịu ảnh hưởng nhiều của triều biển Đông quanh năm. Thủy triều có thể ảnhhưởng đến gần chân đập hồ Dầu Tiếng, cách cửa sông 148km (ở Ngã Ba Đèn Đỏnơi hợp lưu với sông Đồng Nai) và cách biển 206km. Trên chiều dài sông từ DầuTiếng đến Ngã Ba Đèn Đỏ có 17 sơng cấp 2 chảy trực tiếp vào sơng Sài Gịn, gồm 7sơng bên phải và 10 sơng bên trái. Tổng diện tích lưu vực các sơng nhánh chính là3.355km<small>2</small> , tồn bộ diện tích lưu vực sơng Sài Gịn phần lớn đều nằm trong nước4653km<small>2</small>(một ít diện tích thượng lưu thuộc Campuchia 374km<small>2</small>). Chế độ dòng chảycủa lưu vực nghiên cứu phụ thuộc nhiều vào chế độ mưa và thủy triều Biển Đơng.Dịng chảy biến đổi không đều trong năm phụ thuộc vào mưa và sự điều tiết của cáchồ chứa thượng nguồn.
Do lưu lượng mưa phân bố khơng đều và chế độ dịng chảy trên lưu vực sôngcũng phân chia ra làm hai mùa: mùa lũ và mùa kiệt. Mùa lũ bắt đầu từ một hoặc haitháng sau mùa mưa, khoảng tháng 6, tháng 7 hàng năm, kết thúc vào tháng 11 vàchiếm khoảng 70 – 80% tổng lưu lượng cả năm. Hai tháng tập trung lưu lượng nướcnhiều nhất thường là tháng 8 và tháng 9 với đỉnh lũ vào khoảng 60 – 80 l/s.km<small>2</small> đốivới lưu vực lớn và khoảng 100 – 150 l/s.km<small>2</small> đối với lưu vực vừa và nhỏ. Mùa kiệtbắt đầu từ tháng 12 và kéo dài 6 tháng cho đến tận tháng 5, tháng 6 năm sau vàchiếm khoảng 20 – 30% tổng lưu lượng cả năm.
Lưu lượng trung bình trong tháng kiệt nhất vào khoảng 2 – 3 l/s.km<small>2</small>. Dochịu ảnh hưởng của thủy triều Biển Đông thuộc loại bán nhật triều không đều, biênđộ đến 3,5 – 4,0m, lên xuống ngày 2 lần với 2 đỉnh xấp xỉ nhau và hai chân lệchnhau khá lớn. Hàng tháng có hai kỳ triều cường và hai kỳ triều kém. Trong năm,đỉnh triều có xu thế cao hơn vào tháng 12 và tháng 1 và chân triều có xu thế thấphơn vào tháng 7 và tháng 8. Ngoài ra, cịn có dao động theo chu kỳ dài 19 năm.
</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37"> <b>Lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm</b>
Kênh Tân Hóa - Lị Gốm có chiều dài 6,8km, bắt đầu từ đường Hịa Bìnhquận 11 đến ngã ba kênh Tàu Hủ - Lò Gốm, đi qua 3 quận Tân Phú, quận 11 vàquận 6. Do được hợp thành từ nhiều đoạn kênh rạch nhỏ nên kênh THLG gồm 3đoạn với 3 tên gọi khác nhau. Đoạn từ Hịa Bình về đến ngã ba rạch Bến Trâu đượcgọi là rạch Tân Hóa, đoạn tiếp theo đến đường Lê Quang Sung được gọi là rạchƠng Bng và đoạn cịn lại đến kênh Tàu Hủ được gọi là rạch Lò Gốm.
<b>2.2 Hiện trạng ngập lụt tại lưu vực Tân Hóa - Lị Gốm2.2.1 Tình hình ngập lụt tại TP.HCM</b>
Ngập lụt bắt đầu trở thành vấn nạn của TP.HCM từ cách nay khoảng 20năm. Ngập xảy ra ở cả khu vực nơng thơn lẫn khu vực độ thị, trong đó ngập tại cáckhu vực đô thị diễn ra gay gắt và gây thiệt hại đáng kể.
Qua mỗi năm số điểm ngập ngày càng tăng và diện tích ngập cũng tăngtheo. Năm 2008, tình trạng ngập lụt Thành phố lên tới đỉnh điểm khi mà số điểmngập lên tới 126 và diện tích ngập là 36,7ha, gấp 5 lần diện tích quận 1. Cũng từnăm 2008, Thành phố bắt đầu khởi động chương trình chống ngập trên tồn địa bàn.Các giải pháp tạm thời cũng như các dự án hoàn thành đã phát huy tác dụng và sốlượng điểm ngập giảm. Tới năm 2015, số điểm ngập chỉ còn 23 điểm. Tuy nhiênsang tới năm 2016, số điểm tăng vọt trở lại và các vùng ngập đã được xóa nay tái
<i>ngập (hình 2.2).</i>
Đặc biệt những trận mưa trên 100mm gây ngập kéo dài ở các khu vực trũngthấp như khu vực kênh Tân Hóa - Lị Gốm, đường Kha Vạn Cân (Thủ Đức), khuPhú Định (quận 8), đường Huỳnh Tấn Phát (quận 7).
<i>Hình 2.2 Diễn biến ngập lụt từ 2008 - 2016</i>
<i>(Nguồn: Trung tâm chống ngập Thành phố)</i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38"><i><b>a) Ngập do mưa:</b></i>
Theo số liệu thống kê từ Trung tâm chống ngập TP.HCM, trong năm 2012với vũ lượng mưa từ 10-30mm liên tục trong thời gian từ nửa giờ đến gần 2 giờ thìđã có nhiều tuyến đường bị ngập, độ sâu ngập phổ biến là 0,1-0,2m. Những trậnmưa có vũ lượng từ trên 30-100mm, nhiều tuyến đường bị ngập 0,2-0,6m.
Đến năm 2017, trên địa bàn Thành phố còn 171 điểm ngập do mưa ở nhữngtuyến đường hoặc hẻm phân cấp do quận, huyện quản lý và 40 điểm ngập do mưa ởnhững tuyến đường lớn phân cấp Trung tâm Điều hành chương trình chống ngậpnước thành phố quản lý. Về 40 điểm ngập do mưa ở các tuyến đường lớn, trong đó:
- 23 điểm ngập đã được giải quyết bằng biện pháp cấp bách tạm thời.
- 17 điểm ngập đang xây dựng phương pháp giải quyết hoặc chờ các dự ánlớn triển khai.
<i><b>b) Ngập do triều:</b></i>
Bên cạnh ngập do mưa, Thành phố còn chịu ảnh hưởng ngập bởi triều cường,với mực nước triều 0,25m quận 2 và quận 8 bị ngập với độ sâu ngập từ 0,10 - 0,16m.Mực nước triều từ 1,12 - 1,31m quận 2, 6 và quận 8 bị ngập với độ sâu từ 0,15 -0,24m. Mực nước triều từ 1,32 - 1,50m nhiều quận, huyện bị ngập với độ sâu ngậptừ 0,10 -0,40m, độ sâu ngập 0,36 và 0,40m xuất hiện ở đường Lương Định Củaquận 2 và đường Tầm Vu quận Bình Thạnh. Mực nước triều từ 1,51b-b1,68m nhiềutuyến đường ngập cao, trong đó, đường Lương Đình Của tại cột điện 24, chân cầuThủ Thiêm ngập sâu đến 0,45m. Các quận bị ngập theo thống kê của Trung tâmchống ngập bao gồm: quận 1, quận 2, quận 4, quận 5, quận 6, quận 7, quận 8, quậnThủ Đức, Bình Thạnh, Bình Tân, huyện Nhà Bè, Bình Chánh với độ sâu ngập từ0,10 - 0,45m.
Đến năm 2013, tình hình ngập do triều ở Thành phố vẫn chưa được cải thiện:mực nước triều từ 1,12 - 1,31m gây ngập ở quận 2 và quận 8 với độ sâu ngập 0,10 –0,15m; mực nước triều từ 1,3 - 1,5m gây ngập ở quận 2, quận 6, quận 8, Thủ Đức,Nhà Bè, huyện Bình Chánh với độ sâu ngập từ 0,10 - 0,32m; mực nước triều từ 1,51
</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">- 1,68m gây ngập ở nhiều quận huyện, trong đó khu vực đường Lương Định Củaquận 2, phạm vi ngập từ Cột điện 24 đến chân cầu Thủ Thiêm có độ sâu ngập caonhất khoảng 0,44m.
Tình hình ngập do triều năm 2014 có thay đổi so với năm 2012 và 2013, cụthể: mực nước triều từ 1,21 - 1,31m chỉ có tuyến đường trên quận 2 bị ngập với độsâu ngập 0,11m; mực nước triều từ 1,31 - 1,50m gây ngập ở quận 2, quận 5, quận 6,quận 7 và Bình Tân, với độ sâu ngập 0,1 - 0,26m; mực nước triều từ 1,51 - 1,68mgây ngập ở khá nhiều quận, huyện, khu vực đường Lương Định Của quận 2, đoạn từCột điện 24 đến chân Cầu Thủ Thiêm mức ngập sâu khoảng 0,43m.
Năm 2015 mực nước triều gây ngập từ khoảng 1,32 - 1,68m, mực nước từ1,21 - 1,31m không gây ngập như các năm 2012-2014. Năm 2016, độ sâu ngậpdo triều ít hơn các năm cịn lại, Tình hình ngập nước đến năm 2017.
Theo Trung tâm điều hành chương trình chống ngập nước TP.HCM, trongnhững tháng mùa mưa năm 2018, cứ vài tuần lại xảy ra một vụ ngập nước do mưavới nhiều mức độ nghiêm trọng khác nhau. Một trong 2 trận mưa lớn nhất trongnăm 2018 là trận mưa vào chiều ngày 19/5 gây ngập 32 tuyến đường. Tuyến đườngPhan Huy Ích, quận Tân Bình có điểm ngập đến ngực người lớn làm giao thông bịtê liệt. Một số tuyến đường khác, 5 tiếng sau khi hết mưa, nước vẫn chưa rút, gâykhó khăn cho giao thông, sinh hoạt của người dân. Trong khi các kế hoạch chốngngập vẫn còn đang tiếp tục bàn thảo thì trận “siêu mưa” lớn nhất trong lịch sử diễnra chiều 25/11/2018 đã phá vỡ mọi kỷ lục. Số liệu quan trắc trên địa bàn quận 1 chothấy chỉ trong vòng 90 phút vũ lượng đã đạt 204 mm, khiến cho 59 tuyến đường bịngập nặng, trên thực tế gần như toàn bộ thành phố bị tê liệt vì ngập. Một số khu vựcbị ngập nặng như Thảo Điền (quận 2), Hiệp Bình Chánh (quận Thủ Đức), phường 15(quận Tân Bình), phường Đơng Hưng Thuận (quận 12),… phải dùng đến bè, máng đểđi lại. Hai ngày sau trận mưa, nước vẫn chưa rút hết ở những khu vực bị ngập.
Đến 2019 cịn 35 tuyến chính được ghi nhận ngập. Tuy nhiên, số liệu thốngkê cho thấy diện tích ngập trung bình và thời gian ngập trên mỗi tuyến ngập do mưa
<i>lại có xu hướng tăng lên từ năm 2013 đến 2019 (hình 2.3 và 2.4).</i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40"><i>Hình 2.3 Thống kê số tuyến đường ngập do mưa tại TP.HCMgiai đoạn (2000 – 2019)</i>
<i>Hình 2.4 Diện tích ngập trung bình và thời gian ngập trên mỗi tuyến đường ngậpdo mưa giai đoạn (2009-2013 và 2017-2019)</i>
<i>(Nguồn: Tổng hợp từ số liệu của Trung tâm QL HTKT và Dư Phước Tân, 2019)</i>
</div>
