Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp iêu thoát nước cho thị xã quảng yên, tỉnh quảng ninh để phục vụ kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, có xem xét đến ảnh hưởng của tình trạng biến đổi khí hậu và nước biển dâng

LỜI CAM ĐOAN
Tên tác giả: Nguyễn Thanh Dương
Học viên cao học lớp: 24Q11
Ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Dương Thanh Lượng
Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu, đề xuất các giải pháp tiêu thoát nước cho thị xã
Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh để phục vụ kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, có xem
xét đến ảnh hưởng của tình trạng biến đổi khí hậu và nước biển dâng”.
Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn được làm dựa trên số liệu, tư liệu thu thập được
từ các nguồn thực tế… để tính tốn ra các kết quả, từ đó mơ phỏng đánh giá đưa ra
nhận xét. Tác giả không sao chép bất kỳ từ một tài liệu nào trước đó.
Hà nội, ngày 28 tháng 12 năm 2019
Tác giả

Nguyễn Thanh Dương

i


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, thực hiện; đến nay luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên
cứu, đề xuất các giải pháp tiêu thoát nước cho thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh để
phục vụ kế hoạch phát triển kinh tế – xã hội, có xem xét đến ảnh hưởng của tình trạng
Biến đổi khí hậu và nước biển dâng” 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, cơ giáo, của các đồng nghiệp và bạn bè.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo tại Trường đại học Thủy lợi đã truyền
đạt kiến thức, phương pháp nghiên cứu trong quá trình học tập, cơng tác. Tác giả xin
bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới GS. TS. Dương Thanh Lượng - người hướng dẫn khoa
học đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn này.
Với thời gian và kiến thức có hạn, luận văn chắc chắn khơng thể tránh khỏi những

thiếu sót, rất mong nhận được sự thơng cảm, góp ý chân tình của các thầy, cơ và đồng
nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn !
Hà nội, ngày 28 tháng 12 năm 2019
Tác giả

Nguyễn Thanh Dương

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... viii
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..............................................................................ix
II. MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU............................................................... x
1. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................................x
2. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................................xi
III. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................... xii
1. Cách tiếp cận ............................................................................................................ xii
2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... xii
NỘI DUNG LUẬN VĂN ............................................................................................ xiii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................1
1.1. Tổng quan về tình hình ngập lụt ...............................................................................1
1.1.1. Tình hình ngập lụt trên thế giới .............................................................................1
1.1.2. Tình hình ngập lụt ở Việt Nam..............................................................................2
1.2. Tổng quan về Biến đổi khí hậu và nước biển dâng ..................................................3
1.2.1. Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở Việt Nam ...................................4
1.2.1.1. Sự thay đổi của nhiệt độ .....................................................................................4
1.2.1.2. Sự thay đổi của lượng mưa .................................................................................6
1.2.1.3. Kịch bản nước biển dâng khu vực ven biển và hải đảo Việt Nam .....................8

1.2.2. Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở Quảng Ninh ............................... 9
1.2.2.1. Sự thay đổi về nhiệt độ .......................................................................................9
1.2.2.2. Sự thay đổi về lượng mưa ................................................................................10
1.2.2.3. Mực nước biển dâng .........................................................................................10
1.3. Tổng quan về nghiên cứu tiêu thoát nước .............................................................. 11
1.3.1. Trên thế giới ........................................................................................................11
1.3.2. Tại Việt Nam .......................................................................................................12
1.4. Tổng quan về vùng nghiên cứu ..............................................................................13
1.4.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................... 13
1.4.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................13
1.4.1.2. Địa hình ............................................................................................................14
1.4.1.3. Khí hậu .............................................................................................................14
a) Nhiệt độ khơng khí ....................................................................................................14
b) Nắng ..........................................................................................................................15
c) Mưa............................................................................................................................ 15
d) Độ ẩm khơng khí .......................................................................................................15
e) Gió ............................................................................................................................. 15
f) Bão ............................................................................................................................. 17
1.4.1.4. Địa chất cơng trình ........................................................................................... 17
a) Địa chất cơng trình ....................................................................................................17
b) Địa chấn.....................................................................................................................17

iii


Thị xã Quảng Yên nằm trong vùng dự báo chấn động đất cấp 7 (Theo bản đồ phân
vùng địa chất Việt Nam của Viện vật lý địa cầu lập năm 1995). ..................................17
1.4.1.5. Địa chất thủy văn .............................................................................................. 17
a) Địa chất thủy văn .......................................................................................................17
b) Địa chất hải văn .........................................................................................................19

1.4.1.6. Sinh thái tự nhiên.............................................................................................. 19
1.4.2. Hiện trạng và phương hướng phát triển kinh tế - xã hội .....................................20
1.4.2.1. Hiện trạng .........................................................................................................20
a) Về dân số và lao động ............................................................................................... 20
b) Về phát triển kinh tế ..................................................................................................21
c) Về văn hóa – xã hội ...................................................................................................22
d) Hiện trạng về sử dụng đất .........................................................................................24
e) Hiện trạng về san nền và thoát nước mưa .................................................................25
f) Hiện trạng về hạ tầng phòng chống lụt bão ............................................................... 26
1.4.2.2. Phương hướng phát triển kinh tế - xã hội .........................................................26
a) Mục tiêu chiến lược ...................................................................................................26
b) Dự báo dân số và lao động ........................................................................................27
c) Dự báo nhu cầu sử dụng đất đai ................................................................................28
1.4.3. Nguyên nhân và những tác động của tình trạng ngập úng đối với khu vực nghiên
cứu .................................................................................................................................29
1.4.3.1. Nguyên nhân .....................................................................................................29
1.4.3.2. Những tác động của tình trạng ngập úng đối với các ngành kinh tế và đời sống
sinh hoạt của người dân .................................................................................................30
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TOÁN TIÊU THOÁT NƯỚC
CHO LƯU VỰC NGHIÊN CỨU..................................................................................31
2.1. Lựa chọn phương pháp ........................................................................................... 31
2.1.1. Mơ hình HEC-RAS ............................................................................................. 31
2.1.2. Mơ hình SWWM .................................................................................................32
2.1.2.1. Phương pháp tính tốn của mơ hình .................................................................32
2.1.2.2. Nhận xét về phương pháp SWMM...................................................................36
2.1.2.3. Ứng dụng của phần mềm SWMM ...................................................................37
2.1.3. Mơ hình Mike Urban ........................................................................................... 37
2.1.4. Lựa chọn mơ hình ................................................................................................ 38
2.2. Hệ thống tiêu thốt nước cho khu dịch vụ cảng biển, cảng biển, công nghiệp và đô
thị tại khu vực đầm nhà Mạc theo quy hoạch ................................................................ 39

2.2.1. Giải pháp thiết kế san nền (cao độ nền xây dựng) ..............................................39
2.2.2. Quy hoạch phòng chống lũ lụt.............................................................................41
2.2.3. Giải pháp thiết kế thoát nước mưa ......................................................................41
2.3. Sơ đồ hóa hệ thống tiêu thốt nước của khu vực nghiên cứu.................................45
2.4. Số liệu đầu vào .......................................................................................................45

iv


2.4.1. Diện tích lưu vực .................................................................................................45
2.4.2. Số liệu về khí hậu, thủy văn ................................................................................46
2.4.2.1. Số liệu về mưa ..................................................................................................46
2.4.2.2. Số liệu về thủy triều ..........................................................................................49
2.3. Dùng mơ hình SWWM mơ phỏng hệ thống thoát nước ở lưu vực nghiên cứu .....51
2.3.1. Lập sơ đồ hệ thống thoát nước ............................................................................51
2.3.2. Tạo thuộc tính cho các phần tử............................................................................52
2.3.3. Mơ tả sự làm việc của hệ thống ...........................................................................58
2.3.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình .......................................................................59
2.3.5. Kết quả mơ phỏng ............................................................................................... 60
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC ................65
3.1. Tiêu chuẩn chống ngập úng cho các vùng ............................................................. 65
3.2. Các trường hợp tính tốn ........................................................................................65
3.3. Phân tích, lựa chọn các giải pháp chống ngập cho khu vực nghiên cứu ................69
3.3.1. Giải pháp chống ngập cho khu vực nghiên cứu trong điều kiện hiện tại ............69
3.3.2. Giải pháp chống ngập cho khu vực nghiên cứu trong điều kiện có xem xét đến
ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.....................................................................................71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................82
1. Kết luận......................................................................................................................82
2. Kiến nghị ...................................................................................................................82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 84

CÁC PHỤ LỤC .............................................................................................................86

v


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ sử dụng mơ hình HEC – HMS/RAS, mưa ra đa và GIS để tính tốn
ngập lụt .........................................................................................................................11
Hình 1.2. Vị trí vùng nghiên cứu trong sơ đồ vị trí của thị xã Quảng Yên ...................14
Hình 1.3. Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm của thị xã Quảng Yên .................16
Hình 1.4. Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm của thị xã Quảng Yên .................16
Hình 1.5. Hình ảnh con sơng Chanh của thị xã Quảng Yên..........................................18
Hình 2.1. Sơ đồ phân khu chức năng khu vực nghiên cứu............................................41
Hình 2.2. Bản đồ quy hoạch thốt nước mưa Khu dịch vụ cảng biển, cảng biển, công
nghiệp và đơ thị tại khu vực Đầm Nhà Mạc ..................................................................44
Hình 2.3. Nền ảnh được đưa vào trong SWWM ........................................................... 45
Hình 2.4. Bản đồ quy hoạch đất Khu dịch vụ cảng biển, cảng biển, cơng nghiệp và đơ
thị Đầm Nhà Mạc ..........................................................................................................46
Hình 2.5. Biểu đồ cường độ trận mưa tính tốn trường hợp chưa xem xét đến ảnh
hưởng của tình trạng BĐKH .........................................................................................47
Hình 2.6. Biểu đồ cường độ trận mưa tính tốn trường hợp có xem xét đến ảnh hưởng
của tình trạng BĐKH .....................................................................................................49
Hình 2.7. Độ cao mực nước con triều tính toán theo thời gian trong trường hợp chưa
xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu ........................................................................50
Hình 2.8. Độ cao mực nước con triều tính tốn theo thời gian trong trường hợp có xét
đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu ..............................................................................51
Hình 2.9. Sơ đồ hệ thống thốt nước được mơ phỏng trong SWWM ........................... 52
Hình 2.10. Nhập thuộc tính cho các tiểu lưu vực ..........................................................53
Hình 2.11. Nhập thuộc tính cho các nút ........................................................................54
Hình 2.12. Nhập thuộc tính cho cống hộp thốt nước tại khu cơng nghiệp ..................55

Hình 2.13. Nhập thuộc tính cho cống hộp thốt nước tại khu cơng nghiệp ..................55
Hình 2.14. Nhập thuộc tính cho cửa xả .........................................................................56
Hình 2.15. Nhập thuộc tính cho trận mưa tính tốn ......................................................58
Hình 2.16. Chạy mơ phỏng hệ thống thốt nước của khu vực nghiên cứu theo quy
hoạch chưa xét đến ảnh hưởng của BĐKH ...................................................................60
Hình 2.17. Kết quả mơ phỏng Trắc dọc tuyến cống J026-CX8 theo phương án quy hoạch ....63
Hình 2.18. Kết quả mô phỏng trắc dọc tuyến cống J100-CX47 theo phương án quy hoạch....63
Hình 2.19. Kết quả mơ phỏng Trắc dọc tuyến cống J026-CX8 theo phương án điều
chỉnh chưa xét đến ảnh hưởng của BĐKH ....................................................................70
Hình 2.20. Kết quả mơ phỏng trắc dọc tuyến cống J100-CX47 theo phương án điều
chỉnh chưa xét đến ảnh hưởng của BĐKH ....................................................................70
Hình 2.21. Kết quả mô phỏng Trắc dọc tuyến cống J026-CX8 theo phương án điều
chỉnh có xét đến ảnh hưởng của BĐKH ........................................................................72
Hình 2.22. Kết quả mô phỏng trắc dọc tuyến cống J100-CX47 theo phương án điều
chỉnh có xét đến ảnh hưởng của BĐKH ........................................................................72

vi


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ cơ sở ....................5
Bảng 1.2. Thay đổi lượng mưa (%) trong 57 năm qua (1958-2014) ở các vùng khí hậu ..............6
Bảng 1.3. Biến đổi của lượng mưa năm (%) so với thời kỳ cơ sở ..................................7
Bảng 1.4. Biến đổi của lượng mưa mùa hè (%) so với thời kỳ cơ sở ............................. 8
Bảng 1.5. Nhiệt độ trung bình của tỉnh Quảng Ninh từ năm 2020 - 2100 (0C)
so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) ............................... 9
Bảng 1.6. Lượng mưa trung bình của tỉnh Quảng Ninh từ năm 2020 ÷ 2100
so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2 .............................. 10
Bảng 1.7. Mực nước biển dâng của tỉnh Quảng Ninh từ năm 2020 ÷ 2100
so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) ............................. 10

Bảng 1.8. Bảng di tích lịch sử được xếp hạng trên địa bàn khu vực ............................. 22
Bảng 1.9. Bảng tổng hợp số liệu hiện trạng sử dụng đất 2014 ......................................24
Bảng 1.10. Bảng dự báo dân số khu vực nghiên cứu ....................................................27
Bảng 1.11. Dự báo lao động trong khu vực nông – lâm – thủy sản .............................. 27
Bảng 1.12. Dự báo dân lao động trong trong ngành công nghiệp .................................28
Bảng 1.13. Dự báo lao động trong trong ngành công nghiệp .......................................28

vii