Ảnh hưởng của đô thị hóa đến công suất trạm bơm Đông Mỹ trong quy hoạch tài nguyên nước

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ THOÁT NƯỚC CHO VÙNG NÔNG NGHIỆP ĐANG DIỄN RA QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA

1.1. Khái quát về tình hình đô thị hoá ở Hà Nội

1.1.1. Tổng quan về tình hình đô thị hoá

1.1.2. Tình hình chuyển đổi đất nông nghiệp sang đất chuyên dùng cho đô thị

1.1.3. Những ảnh hưởng của đô thị hoá tới hệ thống tiêu

1.1.3.1. Ảnh hưởng việc cứng hoá các mặt tiêu nước tự nhiên

1.1.3.2. Ảnh hưởng từ nguồn thải đô thị

1.1.3.3. Ảnh hưởng từ các quy hoạch không đồng bộ các khu đô thị khác nhau

1.1.3.4. Vấn đề tiêu thoát nước cho các vùng đô thị

2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ MÔ HÌNH TIÊU NƯỚC MẶT

2.1. Mô hình Horton. Cơ sở thiết lập mô hình, phương trình cơ bản và cách giải

2.2. Nhận xét về mô hình

2.3. Mô hình thủy lực

2.3.1. Phân tích hệ phương trình vi phân cơ sở

2.3.2. Áp dụng hệ phương trình vi phân cơ sở và cách giải bài toán. Nhận xét về mô hình

2.4. Mô hình Transfert

2.4.1. Cơ sở thiết lập mô hình và phương trình cơ bản

2.4.2. Cách giải bài toán

2.4.3. Nhận xét về mô hình

2.4.4. Nhược điểm

2.5. Mô hình hỗ chứa mặt ruộng. Cơ sở của mô hình

2.5.1. Cấu trúc của cánh đồng lúa

2.5.2. Dạng đường quá trình mưa. Lập bài toán và các giả thiết

2.5.3. Cách giải bài toán

2.5.4. Các điều kiện không chế

2.5.5. Nhận xét về mô hình

2.6. Mô hình EPA SWMM. Đặc điểm mô hình SWMM

2.6.1. Những đặc điểm mô hình chất lượng nước

2.6.2. Ứng dụng điển hình của SWMM

2.6.3. Các bước để sử dụng SWMM

2.6.4. Nhận xét về mô hình

2.6.5. Lựa chọn mô hình tính hệ số tiêu nước mặt cho khu vực nghiên cứu

3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWMM VÀ CÔNG NGHỆ GIS TRONG QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐỂ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐÔ THỊ HÓA TỚI CÔNG SUẤT THIẾT KẾ TRẠM BƠM ĐÔNG MỸ

3.1. Chọn và mô tả đối tượng áp dụng nghiên cứu

3.1.1. Điều kiện tự nhiên hệ thống. Địa lý địa hình và địa mạo

3.1.2. Địa chất công trình, địa chất, địa chất thủy văn

3.1.3. Thủy văn, sông ngòi

3.1.4. Tình hình dân sinh, kinh tế, xã hội

3.1.5. Tình hình sử dụng đất

3.1.6. Tình hình sản xuất nông nghiệp

3.1.7. Hướng phát triển đô thị

3.1.8. Mô tả đối tượng nghiên cứu - Hệ thống tiêu Đông Mỹ

3.1.9. Trạm bơm tiêu Đông Mỹ. Các công trình trên kênh

3.1.10. Tình hình tiêu nước của hệ thống tiêu Đông Mỹ

3.1.11. Dùng mô hình SWMM và công nghệ GIS để mô phỏng hệ thống

3.1.12. Lập sơ đồ biểu diễn hệ thống tiêu

3.1.13. Tạo thuộc tính cho các phần tử. Mô tả sự làm việc của hệ thống

3.1.14. Chạy chương trình và lấy kết quả

3.1.15. Phân tích kết quả tính toán

3.1.16. Kiểm định mô hình theo tài liệu thực tế

3.1.17. Nguyên nhân tình trạng úng ngập và phân tích kết quả tính toán

3.1.18. Phương án quản lý vận hành hệ thống ứng với quy hoạch đô thị hiện trạng

3.1.19. Phương án quy hoạch hệ thống thoát nước ứng với quy hoạch đô thị 2015

3.1.20. Xây dựng hệ thống đường dẫn đồng bộ. Quản lý vận hành khu đầu mối kết hợp với hệ thống hồ điều hòa đã

3.1.21. Phương án quy hoạch hệ thống thoát nước ứng với quy hoạch đô thị 2020

3.1.22. Tăng số lượng hồ điều hòa

3.1.23. Cải tạo mở rộng đầu mối

3.1.24. Kiên cố hóa hệ thống đường dẫn

3.1.25. Ảnh hưởng của quá trình đô thị hoá đến công suất thiết kế của trạm bơm Đông Mỹ

3.1.25.1. Quan hệ giữa phần trăm đất đô thị với diện tích hồ điều hòa

3.1.25.2. Quan hệ giữa phần trăm đất đô thị với dung tích hồ điều hòa

3.1.25.3. Quan hệ giữa phần trăm diện tích hồ điều hòa với tổng diện tích lưu vực

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Ảnh hưởng của đô thị hóa đến công suất trạm bơm Đông Mỹ

Quá trình đô thị hóa tại Hà Nội đã diễn ra mạnh mẽ, ảnh hưởng đến mọi khía cạnh của đời sống, trong đó có hệ thống tiêu thoát nước. Trạm bơm Đông Mỹ, được thiết kế để phục vụ cho vùng nông nghiệp, giờ đây phải đối mặt với thách thức lớn từ sự gia tăng dân số và phát triển đô thị. Công suất trạm bơm này không còn đủ để đáp ứng nhu cầu thoát nước trong bối cảnh đô thị hóa diễn ra nhanh chóng. Điều này dẫn đến tình trạng ngập úng, đặc biệt là trong mùa mưa. Theo một nghiên cứu, sự cứng hóa bề mặt đất do xây dựng các công trình đô thị đã làm giảm khả năng thấm nước và gia tăng lượng nước chảy trên bề mặt, khiến cho trạm bơm phải hoạt động vượt công suất thiết kế. "Hệ thống thoát nước hiện tại không thể đáp ứng được lưu lượng nước mưa lớn trong các trận mưa lớn, dẫn đến tình trạng ngập úng".

1.1. Sự thay đổi trong đặc điểm dòng chảy

Khi đô thị hóa diễn ra, đặc điểm dòng chảy trong lưu vực của trạm bơm Đông Mỹ đã thay đổi rõ rệt. Sự gia tăng diện tích mặt đất không thấm nước làm giảm khả năng thẩm thấu của đất, dẫn đến việc nước mưa không được hấp thụ mà chảy ngay vào hệ thống thoát nước. Điều này làm tăng lưu lượng dòng chảy vào trạm bơm, gây áp lực lớn lên hệ thống này. Nghiên cứu cho thấy, "tốc độ dòng chảy đã tăng lên đáng kể, làm cho công suất của trạm bơm không còn đủ để xử lý lượng nước mưa trong thời gian ngắn". Sự thay đổi này không chỉ ảnh hưởng đến công suất mà còn đến chất lượng nước, khi mà nước thải từ các khu công nghiệp không qua xử lý đổ vào hệ thống thoát nước.

1.2. Tác động đến quy hoạch tài nguyên nước

Quy hoạch tài nguyên nước cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi quá trình đô thị hóa. Việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ nông nghiệp sang đô thị đã làm giảm diện tích đất có khả năng giữ nước. Trạm bơm Đông Mỹ, vốn được thiết kế cho mục đích nông nghiệp, giờ đây cần phải được quy hoạch lại để đáp ứng nhu cầu đô thị hóa. "Quy hoạch tài nguyên nước cần được xem xét lại để phù hợp với tình hình mới, nhằm đảm bảo khả năng tiêu thoát nước hiệu quả hơn". Việc này không chỉ giúp giảm thiểu tình trạng ngập úng mà còn bảo vệ nguồn nước và môi trường sống của cư dân đô thị.

II. Các giải pháp cải thiện công suất trạm bơm Đông Mỹ

Để nâng cao công suất trạm bơm Đông Mỹ, cần thực hiện một số giải pháp đồng bộ. Trước hết, cần có sự điều chỉnh trong quy hoạch đô thị, đảm bảo rằng các khu vực xây dựng mới không làm gia tăng áp lực lên hệ thống thoát nước hiện tại. Việc áp dụng công nghệ mới trong quản lý nước cũng là một yếu tố quan trọng. Sử dụng công nghệ GIS trong quy hoạch và quản lý hệ thống thoát nước sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên nước. "Công nghệ GIS giúp theo dõi và quản lý dòng chảy, từ đó đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời". Bên cạnh đó, việc nâng cấp các công trình hạ tầng liên quan đến thoát nước cũng cần được thực hiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao.

2.1. Nâng cấp hệ thống thoát nước

Hệ thống thoát nước cần được nâng cấp để có thể xử lý lượng nước lớn hơn. Việc cải tạo và mở rộng các kênh tiêu sẽ giúp giảm áp lực cho trạm bơm. "Nâng cấp hệ thống thoát nước không chỉ giúp giảm ngập úng mà còn bảo vệ môi trường, ngăn ngừa ô nhiễm nguồn nước". Các công trình mới cần được thiết kế với khả năng xử lý lưu lượng cao hơn, đồng thời tích hợp các giải pháp xanh như hồ điều hòa để lưu trữ nước mưa.

2.2. Quản lý chất lượng nước

Quản lý chất lượng nước cũng là một phần không thể thiếu trong quy hoạch tài nguyên nước. Cần có các biện pháp xử lý nước thải trước khi đưa vào hệ thống thoát nước. "Việc xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường sẽ giúp bảo vệ nguồn nước tưới và đảm bảo chất lượng nước cho cư dân". Đồng thời, cần có các quy định nghiêm ngặt hơn đối với các khu công nghiệp để giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước.

Nghiên cứu ảnh hưởng của đô thị hóa đến công suất thiết kế trạm bơm Đông Mỹ trong quy hoạch và quản lý tài nguyên nước