Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu cầu tiêu nước của hệ thống tiêu trạm bơm

BẢN CAM KẾT
Tên tác giả: Nguyễn Thị Trang
Học viên cao học lớp: 23Q21
Ngành: Kỹ Thuật Tài nguyên Nước
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.Nguyễn Tuấn Anh
Tên đề tài luận văn: : “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu
cầu tiêu nước của hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng, Hà Nội.”
Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn được làm dựa trên số liệu, tư liệu thu thập được
từ nguồn thực tế…để tính toán ra các kết quả, từ đó mô phỏng đánh giá đưa ra nhận
xét. Tác giả không sao chép bất kỳ một luận văn hoặc một đề tài nghiên cứu nào trước
đó.
Hà nội, ngày

tháng

năm 2017

Tác giả

Nguyễn Thị Trang

i


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu đánh
giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nhu cầu tiêu nước của hệ thống tiêu trạm bơm
Phù Đổng, Hà nội.” đã được hoàn thành tại Trường đại học Thủy lợi Hà Nội với sự nỗ
lực của bản thân và sự giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo, cô
giáo, của các đồng nghiệp và bạn bè.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Trường đại học Thủy lợi đã truyền đạt

kiến thức, phương pháp nghiên cứu trong quá trình học tập, công tác. Tác giả xin bày
tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Tuấn Anh - người hướng dẫn khoa học đã
trực tiếp, tận tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn:
Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, các thầy giáo
cô giáo các bộ môn – Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội.
Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn bè,
đồng nghiệp đã tin tưởng động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và
hoàn thành luận văn này.
Đây là lần đầu tiên nghiên cứu khoa học, với thời gian và kiến thức có hạn. Luận văn
chắc chắn không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, tác giả rất mong nhận được sự
thông cảm, góp ý chân tình của các Thầy, Cô và đồng nghiệp để luận văn được hoàn
thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn !
Hà nội, ngày

tháng

năm 2017

Tác giả

Nguyễn Thị Trang

ii


MỤC LỤC
BẢN CAM KẾT .............................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... iii

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................... 1
1.1. Tổng quan về BĐKH và tác động đến tiêu .............................................................. 1
1.2. Tổng quan về BĐKH và tác động đến hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng. ............. 2
2. MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ............................................................... 3
2.1. Mục đích nghiên cứu: ............................................................................................... 3
2.2. Phạm vi nghiên cứu: ................................................................................................. 3
3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................... 3
3.1. Cách tiếp cận: ........................................................................................................... 3
3.2. Phương pháp nghiên cứu: ......................................................................................... 3
4. Bố cục luận văn ........................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BĐKH VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN HỆ
THỐNG TIÊU NƯỚC VÀ HỆ THỒNG TRẠM BƠM TIÊU PHÙ ĐỔNG ............ 4
1.1 BĐKH Ở VIỆT NAM ............................................................................................... 4
1.1.1. Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2012 ..................................................................... 5
1.1.2. Sự thay đổi của nhiệt độ ........................................................................................ 6
1.1.3. Sự thay đổi của lượng mưa:................................................................................... 6
1.1.4. Về nước biển dâng: ................................................................................................ 8
1.1.5. Về xoáy thuận nhiệt đới (bão và áp thấp nhiệt đới): ............................................. 9
1.2. Nhận dạng tác động của BĐKH đến hệ thống tiêu nước ......................................... 9
1.2.1. Các tác động đến các hệ thống tiêu ....................................................................... 9
1.2.2. Một số đề tài, dự án về ảnh hưởng của BÐKH đến hệ thống tiêu nước: ............ 10
1.2.3. Một số đề tài, dự án về ảnh hưởng của đô thị hóa đến hệ thống tiêu nước: ........ 11
1.3. Điều kiện tự nhiên của hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng .................................... 12
1.3.1. Vị trí địa lý, diện tích ........................................................................................... 12
1.3.2. Đặc điểm địa hình ................................................................................................ 12
1.3.3. Đặc điểm địa chất công trình ............................................................................... 14
1.3.4. Điều kiện khí tượng ............................................................................................. 18
iii

1.3.5. Điều kiện thủy văn .............................................................................................. 19
1.3.6. Nguồn vật liệu xây dựng ..................................................................................... 20
1.4. Tình hình dân sinh - kinh tế - xã hội ...................................................................... 20
1.4.1 Tình hình dân sinh - kinh tế - xã hội từng xã trong vùng..................................... 20
1.4.2.Phương hướng phát triển của khu vực ................................................................. 24
1.5. Hiện trạng hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng ....................................................... 25
1.5.1. Hiện trạng khu đầu mối ....................................................................................... 25
1.5.2. Hệ thống kênh và công trình trên kênh ............................................................... 27
1.5.3. Tình hình úng hạn trong khu vực và nguyên nhân.............................................. 29
1.5.4. Biện pháp công trình thủy lợi và nhiệm vụ trạm bơm đầu mối .......................... 30
CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BĐKH ĐẾN NHU CẦU TIÊU
CỦA HỆ THỐNG TIÊU TRẠM BƠM PHÙ ĐỔNG .............................................. 31
2.1. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ............................................................................... 31
2.2. Xác định mô hình mưa thiết kế trong các thời kỳ .................................................. 31
2.2.1. Mô hình mưa tiêu thời kỳ nền (1980-1999) ........................................................ 31
2.2.2.Mô hình mưa tiêu thời kỳ 2030 ............................................................................ 35
2.2.3.Mô hình mưa tiêu thời kỳ 2050 ............................................................................ 41
2.3. Tính hệ số tiêu trong các thời kỳ ............................................................................ 42
2.3.1. Tính hệ số tiêu trong thời kỳ nền ........................................................................ 42
2.3.2 Tính toán hệ số tiêu thời kỳ 2030 ......................................................................... 49
2.3.3. Hiệu chỉnh giản đồ hệ số tiêu .............................................................................. 51
2.3.2. Tính toán hệ số tiêu thời kỳ 2050 ........................................................................ 55
2.4. XÁC ĐỊNH MÔ HÌNH MỰC NƯỚC TIÊU TẠI VỊ TRÍ CỬA XẢ TRẠM BƠM
CÁC GIAI ĐOẠN TÍNH TOÁN. ................................................................................. 57
2.4.1. Mô hình mực nước tiêu tại vị trí cửa xả trạm bơm giai đoạn 1980-1999 ........... 58
2.4.2. Phân phối mực nước trung bình 7 ngày max thiết kế ......................................... 58
2.4.3. Mô hình mực nước tiêu tại vị trí cửa xả trạm bơm thời kỳ 2030, 2050 .............. 61
2.4.4. Phân phối mực nước trung bình 7 ngày max thiết kế thời kỳ 2030 .................... 61
2.4.5. Phân phối mực nước trung bình 7 ngày max thiết kế thời kỳ 2050 .................... 62
2.5. SỬ DỤNG MÔ HÌNH SWMM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TIÊU ........................ 63

2.5.1. Giới thiệu sơ lược về mô hình SWMM 5.1......................................................... 64
iv


2.5.2.Phương pháp tính toán của mô hình. .................................................................... 64
2.5.3. Nhập số liệu ......................................................................................................... 67
2.5.4. Chạy mô hình mô phỏng hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng.............................. 71
2.6. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ........................................................................................ 78
2.6.1.Trường hợp tính toán 1: Hiện trạng hiện nay của hệ thống tiêu trạm bơm Phù
Đổng .............................................................................................................................. 78
2.6.2.Trường hợp tính toán 2: Mưa và mực nước thời kỳ 2030 với tần suất thiết kế p=
10%,hệ số tiêu theo quy hoạch sử dụng 2030, hệ thống tiêu hiện trạng. ...................... 78
2.6.3. Trường hợp tính toán 3: Mưa và mực nước thời kỳ 2050 với tần suất thiết kế p=
10%, hệ số tiêu theo phương án sử dụng đất 2050, hệ thống tiêu hiện trạng. ............... 79
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG
TIÊU ............................................................................................................................. 81
3.1. Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống hiện trạng. ............................................ 81
3.2. Đề xuất phương án cải tạo. ..................................................................................... 81
3.2.1 Tính toán phương án đề xuất. ............................................................................... 81
3.3. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ........................................................................................ 86
3.3.1.Trường hợp1: Mưa và mực nước thời kỳ 2030 với tần suất thiết kế P = 10%,hệ
số tiêu theo quy hoạch sử dụng 2030, hệ thống tiêu nâng cấp cải tạo. ......................... 86
3.3.2.Trường hợp2: Mưa và mực nước thời kỳ 2050 với tần suất thiết kế P= 10%, hệ
số tiêu theo phương án sử dụng đất 2050, hệ thống tiêu nâng cấp cải tạo. ................... 87
3.2.4. Mô phỏng kiểm tra dự án nâng cấp, cải tạo ........................................................ 88
3.4. MÔ PHỎNG KIỂM TRA PHƯƠNG ÁN ĐỀ XUẤT. .......................................... 88
3.5. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ................................... 90
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 92
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 92
KIẾN NGHỊ ................................................................................................................... 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 92

v


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Láng ..................... 7
Hình 1.2: Chính diện đầu hồi phải nhà máy bơm ......................................................... 25
Hình 2.1: Biểu đồ phân phối mưa tiêu thiết kế trung bình 7 ngày max thời kỳ 19801999 ứng với tần suất P=10% ....................................................................................... 35
Hình 2.2: Biểu đồ phân phối mưa tiêu thiết kế 5 ngày max thời kỳ 2030 ứng với tần
suất P=10% .................................................................................................................... 41
Hình 2.3.Sơ đồ tính toán tiêu nước mặt ruộng bằng đập tràn, chế độ chảy tự do ......... 46
Hình 2.4. Sơ đồ tính toán tiêu nước mặt ruộng bằng đập tràn, chế độ chảy ngập ........ 47
Hình 2.5. Phân vùng tiêu hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng ....................................... 48
Hình 2.5: Sơ đồ mực nước trong ao hồ điều hoà .......................................................... 54
Hình 2.6. Sơ hoạ vị trí trạm bơm................................................................................... 60
Hình 2.7: Biểu đồ mực nước thiết kế trung bình 7 ngày max tại vị trí cửa xả trạm bơm61
Hình 2.8.Biểu đồ mực nước thiết kế trung bình 7 ngày max tại vị trí cửa xả trạm bơm
thời kỳ 2030 ................................................................................................................... 62
Hình 2.9. Biểu đồ mực nước thiết kế trung bình 7 ngày max tại vị trí cửa xả trạm bơm
thời kỳ 2050 ................................................................................................................... 63
Hình 2.10: Sơ đồ mô phỏng hệ thống kênh chính Phù Đổng trên phần mềm SWMM 67
Hình 2.11. Nhập lưu lượng vào nút ............................................................................... 68
Bảng 2.16: Thông số đường đặc tính của máy bơm 12LTX40 ..................................... 69
Hình 2.12. Nhập số liệu mực nước sông ....................................................................... 70
Hình 2.13: Lưu lượng chảy trong một số đoạn kênh theo thời gian ............................. 71
Hình 2.14: Hình ảnh mực nước trong kênh chính tại thời điểm đỉnh lũ ....................... 72
Hình 2.15: Hình ảnh nút 20 và nút 24 bị ngập .............................................................. 73
Hình 2.16: Hình ảnh nút 41 bị ngập .............................................................................. 73
Hình 2.17: Hình ảnh đoạn kênh K26 bị ngập................................................................ 73

Hình 2.18. Mực nước sông đoạn từ N1 đến cửa xả trạm bơm tại thời điểm đỉnh lũ .... 74
Hình 2.19. Đường quá trình mực nước tại N26 trạm bơm ............................................ 75
Hình 2.20. Đường mực nước cửa xả trạm bơm thời kỳ 2030 ....................................... 75
Hình 2.21. Đường quá trinh lưu lượng theo thời gian tại đoạn kênh K26. ................... 75
Hình 2.22. Mực nước sông đoạn từ N1 đến cửa xả trạm bơm tại thời điểm đỉnh lũ .... 76
vi


Hình 2.23. Đường quá trình mực nước theo thời gian tại N43 của trạm bơm .............. 76
Hình 2.24. Đường quá trình lưu lượng theo thời gian trên đoạn kênh K16 .................. 77
Hình 2.25. Đường quá trình lưu lượng theo thời gian trên đoạn kênh K32 .................. 77
Hình 2.26. Đường quá trình lưu lượng trước bể hút trạm bơm ..................................... 77
Hình 2.27. Đường quá trình lưu lượng tại cửa xả trạm bơm ......................................... 78
Hình 3.1. Mực nước sông đoạn từ N1 đến cửa xả trạm bơm tại thời điểm đỉnh lũ ...... 84
Hình 3.2. Đường quá trình mực nước trước bể hút trạm bơm ...................................... 84
Hình 3.3. Đường mực nước cửa xả trạm bơm thời kỳ 2030 ......................................... 84
Hình 3.4. Đường quá trinh lưu lượng theo thời gian tại đoạn kênh KC3-4 .................. 85
Hình 3.5. Mực nước sông từ N1 đến cửa xả trạm bơm tại thời điểm đỉnh lũ .............. 85
Hình 3.6. Đường quá trình mực nước theo thời gian tại N3 ......................................... 85
Hình 3.7. Đường quá trình lưu lượng theo thời gian trên đoạn kênh KC3-1 ................ 86
Hình 3.8. Đường quá trình lưu lượng theo thời gian trên đoạn kênh KC4-3 ................ 86
Hình 3.9: Mặt cắt kênh được nạo vét và gia cố. ............................................................ 88
Hình 3.10. Đường mực trên đoạn kênh từ nút N1 đến cửa xả tại thời điểm đỉnh lũ ..... 88
Hình 3.11. Đường quá trình lưu lượng mực nước tại nút N10 ...................................... 88
Hình 3.12. Đường quá trình lưu lượng mực nước tại nút N15 ...................................... 89
Hình 3.13. Đường quá trình lưu lượng mực nước đoạn kênh KC3-1 .......................... 89
Hình 3.14. Đường quá trình lưu lượng mực nước đoạn kênh KC4-3 ........................... 89

vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các vùng
khí hậu của việt nam........................................................................................................ 7
Bảng 1.2: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 .............................................. 14
Bảng 1.3: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của lớp 3 .............................................. 15
Bảng 1.4: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của lớp 4 .............................................. 16
Bảng 1.5: Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của lớp 5 .............................................. 17
Bảng 1.6: Số liệu mực nước sông Đuống, trạm Thượng Cát thời kỳ nền (1980-1999) 20
Bảng 2.1. Kết quả các tham số thống kê và đường tần suất lý luận.............................. 33
Bảng 2.2: Phân phối trận mưa 5 ngày max thiết kế tần suất P = 10% .......................... 34
Bảng 2.3. Mức thay đổi (%) lượng mưa mùa hè (VI -VIII) so với thời kỳ 1980-1999
theo kịch bản phát thải trung bình (B2) cho Hà Nội ..................................................... 37
Bảng 2.4. Lượng mưa thiết kế 5 ngày max thời kỳ 2030 trạm Láng (mm) .................. 41
Bảng 2.5. Mức thay đổi (%) lượng mưa mùa hè (VI -VIII) so với thời kỳ 1980-1999
theo kịch bản phát thải trung bình (B2) cho Hà Nội ..................................................... 42
Bảng 2.6. Lượng mưa thiết kế 5 ngày max thời kỳ 2050 trạm Láng (mm) .................. 42
Bảng 2.7. Diện tích các loại đất lưu vực tiêu trạm bơm Phù Đổng - thời kỳ 2030 ....... 49
Bảng 2.8: Hệ số dòng chảy C cho các đối tượng tiêu nước có mặt trong các hệ thống
thủy lợi........................................................................................................................... 51
Bảng 2.9.Diện tích các loại đất lưu vực tiêu trạm bơm Phù Đổng - thời kỳ 2050 ........ 56
Bảng 2.10. Kết quả các tham số thống kê và đường tần suất lý luận mực nước bình
quân trung bình 7 ngày max trạm Hà Nội ..................................................................... 58
Bảng 2.11. Mực nước thiết kế thời kỳ nền 1980-1999 trạm Thủy văn Thượng Cát .... 59
Bảng 2.12. Mực nước thiết kê thời kỳ nền 1980-1999 tại cửa xả trạm bơm Phù Đổng 60
Bảng 2.13. Mực nước thiết kế trung bình 7 ngày max trạm thủy văn Thượng Cát (Sông
Đuống) ........................................................................................................................... 61
Bảng 2.14. Mực nước thiết kê thời kỳ 2030 tại cửa xả trạm bơm Phù Đổng ............... 62
Bảng 2.15. Mực nước thiết kê thời kỳ 2050 tại cửa xả trạm bơm Phù Đổng ............... 63
Bảng 2.17: Thống kê nút bị ngập .................................................................................. 71

Bảng 2.18: Thống kê các đoạn kênh bị ngập ................................................................ 71
Bảng 2.19 .Kết quả số nút bị ngập trong quá trình mô phỏng trường hợp tính toán 2 . 74
viii


Bảng 2.20. Kết quả số nút bị ngập trong quá trình mô phỏng trường hợp tính toán 2 . 78
Bảng 3.1: Thông số máy bơm trục đứng 1000VZ......................................................... 82
Bảng 3.2: Đường đặc tính của máy bơm 1000VZ......................................................... 82
Bảng 3.3: Bảng thống kê các thông số tính toán kích thước kênh chính Phù Đổng ..... 83
Bảng 3.4: Tính toán thủy lực kênh bằng phần mềm TLKW ......................................... 83
Bảng 3.5: Bảng kết quả tính toán thủy lực cho các đoạn kênh tiêu chính .................... 83
Bảng 3.6.Kết quả số kênh bị ngập trong quá trình mô phỏng trường hợp tính toán 2 .. 86
Bảng 3.7: Bảng các kênh bị ngập trong hệ thống tiêu nâng cấp cải tạo thời kỳ 2050 .. 87

ix



MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan về BĐKH và tác động đến tiêu
Trong mấy thập kỷ qua, nhân loại đã và đang trải qua các biến động bất thường của
khí hậu toàn cầu. Trên bề mặt Trái đất, khí quyển và thủy quyển không ngừng nóng
lên làm xáo động môi trường sinh thái, đã và đang gây ra nhiều hệ lụy với đời sống
loài người. Các báo cáo của Tổ chức nghiên cứu liên chính phủ về biến đổi khí hậu
của Liên hiệp quốc (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC) và nhiều
trung tâm nghiên cứu có uy tín hàng đầu trên thế giới công bố trong thời gian gần đây
cung cấp cho chúng ta nhiều thông tin và dự báo quan trọng. Theo đó, nhiệt độ trung
bình trên bề mặt địa cầu ấm lên gần 1°C trong vòng 80 năm (từ 1920 đến 2005) và
tăng rất nhanh trong khoảng 25 năm nay (từ 1980 đến 2005). Các công trình nghiên

cứu quy mô toàn cầu về hiện tượng này đã được các nhà khoa học ở những trung tâm
nổi tiếng trên thế giới tiến hành từ đầu thập kỷ 90 thế kỷ XX. Hội nghị quốc tế do Liên
hiệp quốc triệu tập tại Rio de Janeiro năm 1992 đã thông qua Hiệp định khung và
Chương trình hành động quốc tế nhằm cứu vãn tình trạng “xấu đi” nhanh chóng của
bầu khí quyển Trái đất, vốn được coi là nguyên nhân chủ yếu của sự gia tăng hiểm
họa. IPCC đã được thành lập năm 1988, thu hút sự tham gia của hàng ngàn nhà khoa
học quốc tế. Tại Hội nghị Kyoto năm 1997, Nghị định thư Kyoto đã được thông qua
và đầu tháng 2/2005 đã được nguyên thủ 165 quốc gia phê chuẩn. Nghị định thư này
bắt đầu có hiệu lực từ 10/2/2005. Việt Nam đã phê chuẩn Nghị định thư Kyoto ngày
25/9/2005. Mới đây, hội nghị lần thứ 12 của 159 nước tham gia hiệp định khung về khí
hậu, phiên họp thứ 2 của các bên tham gia Nghị định thư Kyoto đã được Liên hiệp
quốc tổ chức tại Nairobi, thủ đô Kenya.
Biến đổi khí hậu có thể làm gia tăng sự khan hiếm và làm thay đổi quá trình phân bổ
các nguồn tài nguyên thiết yếu và có tầm chiến lược quan trọng như nước, đất trồng
trọt..., làm trầm trọng thêm các thách thức an ninh phi truyền thống khác đang nóng
bỏng hiện nay như an ninh lương thực, an ninh năng lượng, khoảng cách giàu-nghèo...,
từ đó làm gia tăng nguy cơ bất ổn định, xung đột, khủng bố, làm sâu sắc thêm các mâu
thuẫn chính trị-xã hội ở nhiều nơi trên thế giới. Dự báo đến năm 2025, khoảng 5 tỷ
người có thể sẽ sống trong những khu vực có nguy cơ căng thẳng, xung đột liên quan
1


đến sự khan hiếm nước và lương thực. Cạnh tranh ảnh hưởng giữa các nước về chi
phối, kiểm soát các nguồn tài nguyên thiết yếu của thế giới có chiều hướng gay gắt
hơn có thể dẫn tới đối đầu về quân sự liên quan đến việc phân bố lại các nguồn lực của
thế giới.
Việt Nam không may mắn nằm trong diện 5 quốc gia được đánh giá là bị tác động
nhiều nhất bởi biến đổi khí hậu, là hậu quả tăng nhiệt độ làm bề mặt trái đất nóng lên
do phát thải khí nhà kính. Chính vì tính chất quan trọng của vấn đề biến đổi khí hậu tác
động tới môi trường nên ngày 02 tháng 12 năm 2008, Thủ tướng Chính phủ ban hành

Quyết định số 158/2008/QĐ-TTg phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó
với biến đổi khí hậu.
Biếnđổikhíhậu (BĐKH) là vấn đề mang tính toàn cầu,được các nước trên thế giới quan
tâm nghiên cứu từ những năm 1960.ỞViệt Nam, vấn đềnày mới chỉ thực sự bắt đầu
được nghiên cứu vào những năm 1990. Mặc dù đã có một số nghiên cứu về BÐKH và
tác động của BÐKH đến lĩnh vực thủy lợi, tuy nhiên vấn đề nghiên cứu tác động của
BÐKH đến hệ thống tiêu nước của hệ thống có công trình đầu mối là trạm bơm chứa
nhiều.
1.2. Tổng quan về BĐKH và tác động đến hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng.
Hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng nằm trên địa phận xã Phù Đổng thuộc huyện Gia
Lâm, TP Hà Nội phụ trách tiêu úng cho 690 ha đất tự nhiên của các xã: Trung Màu,
Ninh Hiệp và Phù Đổng. Lưu vực được giới hạn như sau:
• Phía Nam và phía Đông giáp sông Đuống;
• Phía Tây giáp xã Ninh Hiệp và xã Dương Hà;
• Phía Bắc giáp xã Phù Chẩn, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
Trạm bơm được xây dựng năm 1974, gồm 25 máy bơm loại 12LTX40. Đến nay, trải
qua hơn 43 năm khai thác sử dụng, nhiều công trình tiêu trong hệ thống đã xuống
cấp,kênh bị bồi lắng,mặtcắtngangbị thu hẹp, trạm bơm đầu mối và công trình trênkênh
xuống cấp nghiêm trọng do đó không thể đáp ứng được yêu cầu tiêu nước hiện tại
cũng như tương lai.
Vì vậy việc nghiên cứu “Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu
đến nhu cầu tiêu nước của hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng, Hà nội.” là hết sức cần
thiết và có ý nghĩa thực tiễn.
2


2. MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2.1. Mục đích nghiên cứu:
Mô phỏng, đánh giá được ảnh hưởng của BĐKH đến nhu cầu tiêu nước của hệ thống
tiêu trạm bơm Phù Đổng.

2.2. Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng, huyện Gia Lâm, thành phố Hà nội.
3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Cách tiếp cận:
Tiếp cận thực tế: đi khảo sát, nghiên cứu, thu thập các số liệu quy hoạch, thiết kế của
hệ thống tiêu;
Tiếp cận hệ thống: Tiếp cận, tìm hiểu, phân tích hệ thống từ tổng thể đến chi tiết, đầy
đủ và hệ thống.
Tiếp cận các phương pháp nghiên cứu mới về tiêu nước trên thế giới.
3.2. Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
Phương pháp kế thừa
Phương pháp phân tích, thống kê
Phương pháp mô hình toán
4. Bố cục luận văn
Phần mở đầu.
Chương 1: Tổng quan về biến đổi khí hậu và tác động của BĐKH đến hệ thồng tiêu
nước và hệ thống trạm bơm tiêu Phù Đổng
Chương 2: Đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến nhu cầu tiêu của hệ thống tiêu trạm
bơm Phù Đổng.
Chương 3: Đề xuất giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống tiêu
Phần kết luận và kiến nghị.
Tài liệu tham khảo.
Phần phụ lục.

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BĐKH VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN HỆ
THỐNG TIÊU NƯỚC VÀ HỆ THỒNG TRẠM BƠM TIÊU PHÙ ĐỔNG

1.1 BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở VIỆT NAM
Có thể nói là, chưa bao giờ cụm từ “Biến đổi khí hậu” lại được nhắc đến nhiều như
thời gian hiện nay, khi mà đúng như dự đoán, Việt Nam đang và sẽ là quốc gia chịu
ảnh hưởng nặng nề của tình trạng này. Thời gian gần đây, BĐKH đã và đang có những
ảnh hưởng sâu rộng đến đời sống kinh tế, chính trị, xã hội của Việt Nam. Đặc biệt là
hiện tượng hạn hán, xâm ngập mặn tại khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long vừa qua
đang ảnh hưởng nghiêm trọng tới nền kinh tế phụ thuộc nhiều vào sản xuất nông
nghiệp của nước ta. Là một trong những nước chịu tác động nặng nề nhất của biến đổi
khí hậu, Việt Nam coi ứng phó với biến đổi khí hậu là vấn đề có ý nghĩa sống còn. Vì
vậy, thực hiện chỉ đạo của Chính phủ, Bộ Tài Nguyên và Môi trường giao Viện Khoa
học Khí tượng Thủy văn và Môi trường chủ trì, phối hợp với các cơ quan nghiên cứu
và các đơn vị quản lý nhà nước, xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng
chi tiết cho Việt Nam.
Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng là cần thiết làm cơ sở để đánh giá mức độ
và tác động của biến đổi khí hậu đến các lính vực, các ngành và các địa phương, từ đó
đề ra các giải pháp ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu.
Năm 2009, trên cở sở tổng hợp các nghiên cứu trong và ngoài nước, Bộ Tài nguyên và
Môi trường đã xây dựng và công bố kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng đầu
tiên cho Việt Nam. Tuy nhiên, mức độ chi tiết của kịch bản chỉ giới hạn cho 7 vùng
khí hậu và dải ven biển Việt Nam để kịp thời phục vụ các Bộ, ngành và các địa
phương thực hiện Chương trình mục tiêu Quốc gia về ứng phó với biến đổi khí hậu.
Năm 2011, Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu được ban hành, xác định mục tiêu
cho các giai đoạn và các dự án ưu tiên. Bộ Tài nguyên và Môi trường đã dựa trên các
dữ liệu, các điều kiện cụ thể của Việt Nam và các sản phẩm của các mô hình khí hậu
để cập nhật vào Kịch bản Biến đổi khí hậu và nước biển dâng công bố năm 2012.
Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016 được cập nhật
theo lộ trình đã được xác định trong Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu, nhằm
cung cấp những thông tin mới nhất về những biểu hiện, xu thế biến đổi của khí hậu
trong quá khứ và kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong thế kỷ 21 ở Việt
4

Nam. Sau khi nghiên cứu kịch bản 2016, tác giả nhận thấy trong kịch bản có nhiều
điểm khó hiểu, bất cập mà tác giả không áp dụng được vào luận văn của tác giả. Vì
vậy, sau một thời gian ngắn nghiên cứu cùng thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn
Tuấn Anh, tác giả quyết định sử dụng Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng
năm 2012 cho luận văn của tác giả.
1.1.1. Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2012
Biến đổi khí hậu là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh
quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân
tạo trong một giai đoạn nhất định từ tính bằng thập kỷ hay hàng triệu năm. Sự biển đổi
có thế là thay đổi thời tiết bình quân hay thay đổi sự phân bố các sự kiện thời tiết
quanh một mức trung bình. Sự biến đổi khí hậu có thể giới hạn trong một vùng nhất
định hay có thể xuất hiện trên toàn Địa Cầu.
Biến đổi khí hậu đang diễn ra trên quy mô toàn cầu, khu vực và ở Việt Nam do các
hoạt động của con người làm phát thải quá mức khí nhà kính vào bầu khí quyển. Biến
đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất đời sống và môi trường trên phạm
vi toàn thế giới .Vấn đề biến đổi khí hậu đã, đang và sẽ làm thay đổi toàn diện, sâu sắc
quá trình phát triển và an ninh toàn cầu như lương thực, nước, năng lượng, các vấn đề
về an toàn xã hội, văn hóa ngoại giao và thương mại.
Là một trong những nước chịu tác động nặng nề nhất của biến đổi khí hậu. Việt Nam
coi ứng phó với biến đổi khí hậu là vấn đề có ý nghĩa sống còn. Kịch bản biến đổi khí
hậu và nước biển dâng là cần thiết làm cơ sở để đánh giá mức độ và tác động của biến
đổi khí hậu đến các lĩnh vực các ngành và các địa phương từ đó đề ra các giải pháp
ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu.
Ở Việt Nam xu thế biến đổi nhiệt độ và lượng mưa là khác nhau so với các vùng trong
50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5º C trên phạm vi cả nước và
lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Bắc và tăng ở phía Nam lãnh thổ. Nhiệt độ mùa
Đông thì tăng nhanh hơn so với mùa Hè và nhiệt độ vùng sâu trong đât liền tăng nhanh
hơn so với nhiệt độ vùng ven biển và hải đảo. Lượng mưa ngày một tăng cao.

Các phương pháp và nguồn số liệu để xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu nước biển
dâng cho Việt Nam được kế thừa từ các nghiên cứu trước đây và được cập nhật đến
năm 2010. Thời kỳ 1980-1999 được chọn là thời kỳ cơ sở để so sánh sự thay đổi của
5


khí hậu và nước biển dâng.
1.1.2. Sự thay đổi của nhiệt độ
Trong 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5oC trên phạm vi cả nước.
Nhiệt độ tháng I (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ tháng VII (tháng đặc trưng
cho mùa hè) và nhiệt độ trung bình năm tăng trên phạm vi cả nước. Nhiệt độ mùa đông
tăng nhanh hơn so với mùa hè và nhiệt độ vùng sâu trong đất liền tăng nhanh hơn so
với nhiệt độ vùng ven biển và hải đảo.
Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông ở nước ta đã tăng lên 1,2oC/50 năm.
Nhiệt độ tháng VII tăng khoảng 0,3-0,5oC/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của
nước ta. Nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5-0,6oC/50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ,
Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ còn mức tăng nhiệt độ
trung bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,3oC/50 năm.
Xu thế chung của nhiệt độ là tăng trên hầu hết các khu vực, tuy nhiên, có những khu
vực nhỏ thuộc vùng ven biển Trung Bộ và Nam Bộ như Thừa Thiên – Huế, Quảng
Ngãi, Tiền Giang có xu hướng giảm của nhiệt độ.
• Theo kịch bản phát thải thấp: Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm tăng từ
1,6 đến 2,2ºC trên phần lớn diện tích phía Bắc lãnh thổ và dưới 1,6ºC ở đại bộ phận
diện tích phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào).
• Theo kịch bản phát thải trung bình: Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình tăng từ
2 đến 3ºC trên phần lớn diện tích cả nước, riêng khu vực từ Hà Tĩnh đến Quảng Trị có
nhiệt độ trung bình tăng nhanh hơn so với những nơi khác. Nhiệt độ thấp nhất trung
bình tăng từ 2,2 đến 3,0ºC, nhiệt độ cao nhất trung bình tăng từ 2,0 đến 3,2ºC. Số ngày
có nhiệt độ cao nhất trên 35ºC tăng từ 15 đến 30 ngày trên phần lớn diện tích cả nước.
• Theo kịch bản phát thải cao: Đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm có mức

tăng phổ biến từ 2,5 đến trên 3,7ºC trên hầu hết diện tích nước ta.
1.1.3. Sự thay đổi của lượng mưa:
Lượng mưa có xu hướng giảm ở phía Bắc và tăng ở phía Nam nước ta. Lượng mưa
mùa khô (tháng XI-IV) tăng lên chút ít hoặc thay đổi không đáng kể ở các vùng khí
hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam. Lượng mưa mùa mưa
(tháng V-X) giảm từ 5 đến hơn 10% trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng
khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam. Xu thế diễn biến của lượng mưa
6


năm tương tự như lượng mưa mùa mưa, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở
các vùng khí hậu phía Bắc. Khu vực Nam Trung Bộ có lượng mưa mùa khô, mùa mưa
và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20%
trong 50 năm qua bảng 1.1.
Bảng 1.1. Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các vùng
khí hậu của Việt Nam
Nhiệt độ (oC)
Vùng khí hậu

Lượng mưa (%)
Thời kỳ

Thời kỳ

XI-IV

V-X

0,5

6

-6

2

0,3

0,6

0

-9

-7

1,4

0,5

0,6

0

-13

-11

Bắc Trung Bộ

1,3

0,5

0,5

4

-5

-3

Nam Trung Bộ

0,6

0,5

0,3

20

20

20

Tây Nguyên

0,9

0,4

0,6

19

9

11

Nam Bộ

0,8

0,4

0,6

27

6

9

Tháng I

Tháng VII

Năm

Tây Bắc Bộ

1,4

0,5

Đông Bắc Bộ

1,5

Đồng bằng Bắc Bộ

Năm

Lượngmưa lớn nhất năm thời đoạn ngắn (1, 3, 5 ngày) tăng lên ở hầu hết các vùng khí
hậu, nhất là trong những năm gần đây. Số ngày mưa lớn cũng có xu thế tăng lên tương
ứng

Hình 1.1. Xu thế biến đổi lượng mưa 5 ngày lớn nhất năm tại trạm Láng
• Theo kịch bản phát thải thấp: Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng phổ biến
khoảng trên 6%, riêng khu vực Tây Nguyên có mức tăng ít hơn, chỉ vào khoảng dưới
2%.
• Theo kịch bản phát thải trung bình: Đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng trên
7


khắp lãnh thổ. Mức tăng phổ biến từ 2 đến 7%, riêng Tây Nguyên, Nam Trung Bộ
tăng ít hơn, dưới 3%. Xu thế chung là lượng mưa mùa khô giảm và lượng mưa mùa
mưa tăng. Lượng mưa ngày lớn nhất tăng so với thời kỳ 1980-1999 ở Bắc Bộ, Bắc
Trung Bộ và giảm ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ. Tuy nhiên, ở các khu vực

khác nhau lại có thể xuất hiện ngày mưa dị thường với lượng mưa gấp đôi so với kỷ
lục hiện nay.
• Theo kịch bản phát thải cao: Lượng mưa năm vào cuối thế kỷ 21 tăng trên hầu khắp
lănh thổ nước ta với mức tăng phổ biến khoảng từ 2 đến 10%, riêng khu vực Tây
Nguyên có mức tăng ít hơn, khoảng từ 1 đến 4%.
1.1.4. Về nước biển dâng:
• Theo kịch bản phát thải thấp (B1): Vào cuối thế kỷ 21, mực nước biển dâng cao
nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 54 đến 72cm; thấp nhất ở
khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 42 đến 57cm. Trung bình toàn
Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 49 đến 64cm.
• Theo kịch bản phát thải trung bình (B2): Vào cuối thế kỷ 21, nước biển dâng cao
nhất ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 62 đến 82cm; thấp nhất ở
khu vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 49 đến 64cm. Trung bình toàn
Việt Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 57 đến 73cm.
• Theo kịch bản phát thải cao (A1FI): Vào cuối thế kỷ 21, nước biển dâng cao nhất ở
khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 85 đến 105cm; thấp nhất ở khu
vực từ Móng Cái đến Hòn Dấu trong khoảng từ 66 đến 85cm. Trung bình toàn Việt
Nam, mực nước biển dâng trong khoảng từ 78 đến 95cm.
Nếu mực nước biển dâng 1m, sẽ có khoảng 39% diện tích đồng bằng sông Cửu Long,
trên10% diện tích vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh, trên 2,5% diện tích
thuộc các tỉnh ven biển miền Trung và trên 20% diện tích Thành phố Hồ Chí Minh có
nguy cơ bị ngập; gần 35% dân số thuộc các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long, trên
9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh, gần 9% dân số các tỉnh ven
biển miền Trung và khoảng 7% dân số.
Thành phố Hồ Chí Minh bị ảnh hưởng trực tiếp; trên 4% hệ thống đường sắt, trên 9%
hệ thống quốc lộ và khoảng 12% hệ thống tỉnh lộ của Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng.

8

1.1.5. Về xoáy thuận nhiệt đới (bão và áp thấp nhiệt đới):
Trung bình hàng năm có khoảng 12 cơn bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động trên Biển
Đông, trong đó khoảng 45% số cơn nảy sinh ngay trên Biển Đông và 55% số cơn từ
Thái Bình Dương di chuyển vào. Số cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt
Nam vào khoảng 7 cơn mỗi năm và trong đó có 5 cơn đổ bộ hoặc ảnh hưởng trực tiếp
đến đất liền nước ta. Nơi có tần suất hoạt động của bão, áp thấp nhiệt đới lớn nhất nằm
ở phần giữa của khu vực Bắc Biển Đông, trung bình mỗi năm có khoảng 3 cơn đi qua
ô lưới 2,5 x 2,5 độ kinh vĩ.
Khu vực bờ biển miền Trung và khu vực bờ biển Bắc Bộ có tần suất hoạt động của
bão, áp thấp nhiệt đới cao nhất trong cả dải ven biển nước ta.
Số lượng xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ) hoạt động trên khu vực Biển Đông có xu
hướng tăng nhẹ, trong khi đó số cơn ảnh hưởng hoặc đổ bộ vào đất liền Việt Nam
không có xu hướng biến đổi rõ ràng (Hình 1.2).

Hình 1.2. Diễn biến của số cơn xoáy thuận nhiệt đới hoạt động ở Biển Đông, ảnh
hưởng và đổ bộ vào đất liền Việt Nam trong 50 năm qua (Nguồn: IMHEN/2010)
Khu vực đổ bộ của các cơn bão và áp thấp nhiệt đới vào Việt Nam có xu hướng lùi dần
về phía Nam lãnh thổ nước ta; số lượng các cơn bão rất mạnh có xu hướng gia tăng;
mùa bão có dấu hiệu kết thúc muộn hơn trong thời gian gần đây. Mức độ ảnh hưởng
của bão đến nước ta có xu hướng mạnh lên.
1.2. NHẬN DẠNG TÁC ĐỘNG CỦA BĐKH ĐẾN HỆ THỐNG TIÊU NƯỚC
1.2.1. Các tác động đến các hệ thống tiêu
Tiêu thoát nước cho nông nghiệp là một vấn đề rất quan trọng.Thiếu nước thì cây
trồng sẽ không phát triển được, ngược lại thừa nước thì cây trồng sẽ suy yếu và có thể
chết.Điều này gây ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.Trong một hệ thống thủy lợi
9


thường bao gồm nhiều đối tượng cần tiêu như đất cây lúa, đất cây trồng cạn, đất ao hồ,
đất thổ cư…

Đánh giá ảnh hưởng của tác động biến đổi khí hậu đến nhu cầu tiêu nước thông qua
mô hình tiêu lớn nhất thời đoạn ngắn 1,3,5,7 ngày theo tần suất thiết kế thường tính
toán với tần suất P=10%
Các tác động đến các hệ thống tiêu có thể nhận thấy như sau:
• Lượng mưa lớn do biến đổi khí hậu làm cho lưu lượng cần tiêu lớn;
• Thủy triều dâng cao do ảnh hưởng của nước biển dâng khiến khả năng tiêu tự chảy
gặp khó khăn;
• Biến đổi khí hậu làm cho nhiệt độ và lượng mưa tăng cao cũng như nhiều trận bão
và những đợt gió lớn xảy ra khiến các hồ chứa nước phải xả lũ gây ảnh hưởng thực
tiếp tới việc tiêu nước;
• Tác động đến mô hình quản lý đối với hệ thống tiêu;
• Tác động đến cơ chế, chính sách đối với hệ thống tiêu.
Biến đổi khí hậu (BĐKH) hiện đang là vấn đề nóng, thu hút nhiều nhà khoa học trên
thế giới trong nhiều ngành, nhiều lĩnh vực nghiên cứu. BĐKH là vấn đề mang tính
toàn cầu, được các nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu từ những năm 1960. Ở Việt
Nam, vấn đề này mới chỉ thực sự bắt đầu được nghiên cứu vào những năm 1990. Ðã
có nhiều đề tài, dự án nghiên cứu về tác động của BÐKH đến lĩnh vực Tài nguyên
nước, trong đó vấn đề đánh giá ảnh hưởng BÐKH tới nhu cầu tiêu nước đã và đang
được rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm.
Bên cạnh với ảnh hưởng của BÐKH đến nhu cầu tiêu nước, yếu tố về chuyển đổi cơ
cấu sử dụng đất cũng có mức độ ảnh hưởng tương đối lớn. Vấn đề này đã được chứng
minh ở vùng đô thị, vùng có tốc độ đô thị hóa cao. Một số đề tài, dự án nghiên cứu về
ảnh hưởng của BÐKH đến hệ thống tiêu nước, ảnh hưởng của đô thị hóa đến hệ thống
tiêu nước có thể kể đến bao gồm:
1.2.2. Một số đề tài, dự án về ảnh hưởng của BÐKH đến hệ thống tiêu nước:
Đề tài khoa học cấp bộ: “Đánh giá tác động, xác định các giải pháp ứng phó, xây
dựng và triển khai các kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu trong các
lĩnh vực Diêm nghiệp, Thủy lợi” do PGS.TS.Nguyễn Tuấn Anh - Trường Đại học
Thủy lợi Hà Nội thực hiện năm 2013.
10

Dự án “Tác động của BĐKH đến tài nguyên nước ở Việt Nam và các biện pháp thích
ứng” (2008-2009)do Viện Khoa học Khí tượng Thủy Văn và Môi Trường thực hiện
với sự tài trợ của DANIDA Đan Mạch. Mục tiêu lâu dài của dự án là tăng cường năng
lực của các ban ngành, tổ chức và của người dân Việt Nam trong việc thích nghi với
tác động của BĐKH đến tài nguyên nước, giảm thiểu đến mức thấp nhất các tác động
xấu cũng như thiệt hại do BĐKH gây ra; khôi phục có hiệu quả các tác động này hoặc
tận dụng các tác động tích cực của BĐKH. Mục tiêu cụ thể của dự án là:
Đánh giá tác động của BĐKH đến tài nguyên nước mặt tại một số lưu vực sông của
Việt Nam;
Đề xuất các giải pháp thích ứng với sự thay đổi tài nguyên nước do BĐKH gây ra.
Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu sự biến đổi của nhu cầu tiêu và biện pháp tiêu nước cho
hệ thống thủy nông Nam Thái Bình có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn
cầu” do TS. Bùi Nam Sách thực hiện năm 2010. Trong nghiên cứu này, tác giả đã
xem xét ảnh hưởng của cường độ mưa tăng và nước biển dâng đến khả năng làm việc
của hệ thống tiêu Nam Thái Bình và đã đề xuất một số giải pháp ứng phó.
1.2.3. Một số đề tài, dự án về ảnh hưởng của đô thị hóa đến hệ thống tiêu nước:
Ðề tài khoa học cấp Bộ: “Nghiên cứu ảnh hưởng của Công nghiệp hoá và đô thị hoá
đến hệ số tiêu vùng Ðồng bằng Bắc Bộ” do Trung tâm Khoa học và Triển khai kỹ
thuật Thủy lợi thuộc trường Ðại học Thủy lợi chủ trì thực hiện năm 2010 với kết quả
đạt được như sau:
Xác định được mức độ ảnh hưởng của công nghiệp hoá và đô thị hoá đến hệ số tiêu
vùng ÐBBB;
Ðề xuất được phương pháp tính toán hệ số tiêu có xét đến ảnh hưởng của công nghiệp
hoá và đô thị hoá; giải pháp điều chỉnh quy hoạch tiêu và giải pháp công trình thủy lợi
phù hợp với phát triển công nghiệp hoá, đô thị hoá vùng ÐBBB.
Luận án thạc sĩ: “Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc thoát nước cho những vùng
đang diễn ra quá trình đô thị hoá” do KS.Đặng Minh Hải thực hiện năm 2004.
Luận án thạc sĩ: “Nghiên cứu ứng dụng mô hình mô phỏng, đánh giá hệ thống tiêu

Trạm bơm Phù Đổng, huyện Gia Lâm, TP. Hà Nội và đề xuất các giải pháp cải tạo –
nâng cấp”do KS. Nguyễn Hữu Bổng thực hiện năm 2013.
Mặc dù đã có một số nghiên cứu về tác động của BÐKH, quá trình đô thị hóa đến nhu
11


cầutiêu nước. Tuy nhiên vấn đề nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của BÐKH và quá
trình đô thị hóa đến hệ thống tiêu nước có công trình đầu mối là trạm bơm chưa được
nghiên cứu nhiều.
1.3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA HỆ THỐNG TIÊU TRẠM BƠM PHÙ ĐỔNG
1.3.1. Vị trí địa lý, diện tích
Hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng nằm trên địa phận xã Phù Đổng, huyện Gia Lâm,
thành phố Hà Nội, phụ trách tiêu úng cho lưu vực bao gồm các xã: Trung Màu, Ninh
Hiệp và Phù Đổng. Tổng diện tích lưu vực tiêu là 690 ha, toàn bộ diện tích tiêu đã
được quy hoạch thành đất đô thị đến năm 2030.
Lưu vực tiêu của trạm bơm Phù Đổng được giới hạn như sau:
• Phía Nam và phía Đông giáp sông Đuống.
• Phía Tây giáp xã Ninh Hiệp và xã Dương Hà.
• Phía Bắc giáp xã Phù Chẩn, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
1.3.2. Đặc điểm địa hình
Địa hình của lưu vực là địa hình đồng bằng, có hướng dốc từ Tây sang Đông, từ Bắc
xuống Nam, cao độ dao động từ +4,50 đến +6,50. Cao độ trong lưu vực phổ biến là từ
+5,00 đến +5,50. Khu dân cư có cao độ lớn hơn +6,00. Diện tích canh tác nông nghiệp
hiện tại có cao độ thấp, thường nhỏ hơn +6,00.

12


Hình 1.3: Bản đồ hệ thống tiêu trạm bơm Phù Đổng

13


1.3.3. Đặc điểm địa chất công trình
Dựa vào kết quả khảo sát ngoài hiện trường tại vị trí xây dựng trạm bơm Phù Đổng và
kết quả phân tích các mẫu đất trong phòng thí nghiệm thì khu vực khảo sát có thể chia
ra các lớp đất sau:
• Lớp 1: Bùn hữu cơ màu đen.
• Lớp 2: Sét pha xám ghi, xám vàng. Trạng thái chảy.
• Lớp 3: Cát hạt nhỏ xám, xám đen, xám vàng. Kết cấu chặt vừa.
• Lớp 4: Sét xám vàng, xám xanh loang lổ. Trạng thái dẻo cứng.
• Lớp 5: Cát hạt nhỏ - vừa xám xanh, xám vàng. Kết cấu chặt vừa.
 Dưới đây là đặc điểm địa chất công trình của từng lớp:
+ Lớp 1: Là lớp bùn đáy mương, lớp có bề dày khoảng 0,5 đến 0,6 m.
+ Lớp 2: Nằm ngay bên dưới lớp bùn. Thành phần chủ yếu là sét pha, đôi chỗ gặp sét
kẹp cát màu xám ghi, xám vàng. Trạng thái chảy, đôi chỗ dẻo chảy. Bề dày thay đổi từ
2,8 m đến 5,5 m. Đây là lớp đất có sức chịu tải kém và biến dạng lớn. Kết quả phân
tích các mẫu đất thể hiện cụ thể trong bảng sau:
Bảng 1.2:Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của lớp 2
STT

Các chỉ tiêu cơ lý

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị TB

1

Thành phần hạt
Từ: >5,0

-

%

0

Từ: 5,0 - 2,0

-

%

0

Từ: 2,0 - 1,0

-

%

0,13

Từ: 1,0 - 0,5

-

%

0,50

Từ: 0,5 - 0,25

-

%

13,65

Từ: 0,25 - 0,1

-

%

12,86

Từ: 0,1 - 0,05

-

%

19,59

Từ: 0,05 - 0,01

-

%

24,63

Từ: 0,01 - 0,005

-

%

8,61

<0,005

-

%

20,04

2

Độ ẩm tự nhiên

W

%

35,16

3

Khối lượng thể tích TN

γ tn

g/cm3

1,84

14


STT

Các chỉ tiêu cơ lý

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị TB

4

Khối lượng thể tích khô

γk

g/cm3

1,36

5

Khối lượng thể tích bão hòa

γ bh

g/cm3

1,80

6

Khối lượng riêng

∆

g/cm3

2,68

7

Hệ số rỗng

ε

8

Độ lỗ rỗng

n

%

49,00

9

Độ bão hoà

G

%

97,40

10

Giới hạn chảy

Wl

%

30,85

11

Giới hạn dẻo

Wp

%

19,99

12

Chỉ số dẻo

Ip

%

10,87

13

Chỉ số chảy

Is

14

Lực dính kết

C

kg/cm2

1,10

15

Góc ma sát trong

ϕ

độ

7041'

16

Hệ số nén lún

a 1-2

cm2/kg

0,046

17

Mô đun biến dạng tổng

E 1-2

kg/cm2

28,59

18

Hệ số thấm

K

cm/s

7,43.10-6

0,97

1,40

+ Lớp 3: Nằm dưới lớp 2 có bề dày trung bình khoảng 9,5 m. Thành phần chủ yếu là
cát hạt nhỏ, xám đen, xám vàng, kết cấu chặt vừa. Đây là lớp có sức chịu tải tương đối
tốt, ít biến dạng. Kết quả phân tích mẫu đất thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.3:Giá trị trung bình các chỉ tiêu cơ lý của lớp 3
STT

Các chỉ tiêu cơ lý

Ký hiệu

Đơn vị

Giá trị TB

1

Thành phần hạt
Từ: >5.0

-

%

0,33

Từ: 5.0 - 2.0

-

%

0,74

Từ: 2.0 - 1.0

-

%

0,9

Từ : 1.0 - 0.5

-

%

10,59

Từ : 0.5 - 0.25

-

%

51,03

Từ : 0.25 - 0.1

-

%

14,32

Từ : 0.1 - 0.05

-

%

18,86

15