Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đề xuất giải pháp tiêu thoát nước mưa cho khu đô thị thương mại và du lịch văn giang ecopark hưng yên có xét đến biến đổi khí hậu

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu đề xuất giải pháp tiêu thoát nước mưa cho khu đô thị thương mại và du lịch văn giang, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Vũ Huy
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tuấn Anh
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Tài nguyên Nước
• Đề tài: Giải Pháp Tiêu Thoát Nước Mưa Cho Khu Đô Thị Văn Giang Ecopark Hưng Yên Trong Bối Cảnh Biến Đổi Khí Hậu
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• MỞ ĐẦU
• TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• Tổng quan về BĐKH và tác động đến tiêu
• Tổng quan về Khu đô thị Thương mại và Du lịch Văn Giang (Ecopark)
• MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• Mục đích nghiên cứu
• Phạm vi nghiên cứu
• CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• Cách tiếp cận
• Phương pháp nghiên cứu
• BỐ CỤC LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ VỀ KHU ĐÔ THỊ THƯƠNG MẠI VÀ DU LỊCH VĂN GIANG (ECOPARK)
• 1.1. Biến đổi khí hậu ở Việt nam
• 1.1.1. Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2016
• 1.1.1.1. Sự thay đổi của nhiệt độ
• 1.1.1.2. Sự thay đổi của lượng mưa
• 1.1.1.3. Kịch bản nước biển dâng khu vực ven biển và hải đảo Việt Nam
• 1.1.1.4. Về bão và áp thấp nhiệt đới
• 1.2. Nhận dạng tác động của BĐKH đến hệ thống tiêu nước
• 1.2.1. Các tác động đến các hệ thống tiêu
• 1.2.2. Một số đề tài, dự án về ảnh hưởng của BÐKH đến hệ thống tiêu nước
• 1.3. Điều kiện tự nhiên của khu đô thị thương mại và du lịch Văn Giang (Ecopark)
• 1.3.1. Vị trí địa lý, diện tích
• 1.3.2. Đặc điểm địa hình
• 1.3.3. Đặc điểm địa chất công trình
• 1.3.4. Điều kiện khí tượng
• 1.3.5. Điều kiện thủy văn
• 1.4. Tình hình dân sinh - kinh tế - xã hội
• 1.4.1. Tình hình dân sinh - kinh tế - xã hội của các xã trong vùng Dự án
• 1.4.2. Phương hướng phát triển của khu vực
• 1.5. Hiện trạng hệ thống tiêu và hệ thống kiểm soát ngập úng Ecopark
• 1.5.1. Hiện trạng sử dụng đất
• 1.5.2. Hiện trạng tưới tiêu và thoát nước huyện Văn Giang
• 1.5.3. Hiện trạng hệ thống hạ tầng kỹ thuật trong ranh giới khu đô thị Ecopark
• 1.5.4. Giới thiệu hệ thống kiểm soát ngập úng Ecopark
• 2. CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH NHU CẦU TIÊU VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIÊU THOÁT NƯỚC MƯA CỦA KHU ĐÔ THỊ ECOPARK CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 2.1. Phương pháp đánh giá
• 2.2. Xác định mô hình mưa tiêu thiết kế
• 2.2.1. Tài liệu tính toán
• 2.2.2. Phương pháp tính toán
• 2.2.3. Xác định lượng mưa 1 ngày lớn nhất thời kỳ cơ sở (1986÷2016)
• 2.2.4. Xác định lượng mưa 1 ngày lớn nhất thời kỳ 2025 (giai đoạn 2016÷2035) ứng với tần suất thiết kế P=2%
• 2.2.5. Xác định năm điển hình trong quá khứ
• 2.2.6. Xây dựng trận mưa tiêu thiết kế ứng với tần suất P=2% cho thời kỳ 2025 (giai đoạn 2016÷2035)
• 2.3. Xác định mực nước tiêu thiết kế tại vị trí cửa xả
• 2.3.1. Xác định mực nước tiêu thiết kế
• 2.3.2. Xác định năm điển hình trong quá khứ
• 2.3.3. Xây dựng mô hình mực nước thiết kế ứng với tần suất P=2% cho thời kỳ 2025 (giai đoạn 2016÷2035)
• 2.4. Lựa chọn mô hình để mô phỏng hệ thống kiểm soát ngập úng của khu đô thị Ecopark
• 2.4.1. Giới thiệu các mô hình mô phỏng hệ thống tiêu nước đô thị
• 2.4.2. Lựa chọn mô hình
• 2.4.3. Phương pháp tính toán của mô hình
• 2.5. Xây dựng mô hình toán hệ thống tiêu thoát nước khu đô thị Ecopark
• 2.6. Chạy mô hình mô phỏng hệ thống
• 2.7. Phân tích kết quả
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TIÊU THOÁT NƯỚC MƯA CHO KHU ĐÔ THỊ ECOPARK
• 3.1. Đề xuất giải pháp và các phương án tiêu cho hệ thống tiêu khu đô thị Ecopark
• 3.2. Chạy mô hình mô phỏng hệ thống
• 3.3. Nhận xét đánh giá
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ CHẠY MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY THỜI KỲ HIỆN TẠI
• PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ CHẠY MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY THỜI KỲ TƯƠNG LAI
• PHỤ LỤC 3: KẾT QUẢ CHẠY MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY PHƯƠNG ÁN 1 THỜI KỲ TƯƠNG LAI
• PHỤ LỤC 4: KẾT QUẢ CHẠY MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY PHƯƠNG ÁN 2 THỜI KỲ TƯƠNG LAI
• PHỤ LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH NHẬP SỐ LIỆU MẶT CẮT KÊNH, CỐNG
• PHỤ LỤC 6: BIỂU ĐỒ TẦN SUẤT LƯỢNG MƯA 1 NGÀY MAX GIAI ĐOẠN 2016-2035
• PHỤ LỤC 7: BIỂU ĐỒ TẦN SUẤT MỰC NƯỚC 2 NGÀY MAX HẠ LƯU CỐNG BÁO ĐÁP 1997-2016

Tóm tắt

I. Tổng quan về biến đổi khí hậu và khu đô thị Ecopark

Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã trở thành một trong những thách thức lớn nhất đối với sự phát triển bền vững của Việt Nam. Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng lên gần 1°C trong vòng 80 năm qua, và Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất. Tình trạng này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn tác động trực tiếp đến hệ thống thoát nước. Khu đô thị Thương mại và Du lịch Văn Giang (Ecopark) nằm trong vùng dễ bị tổn thương do BĐKH, với nguy cơ ngập úng cao trong mùa mưa. Hệ thống thoát nước mưa hiện tại chưa được nghiên cứu đầy đủ, dẫn đến việc cần thiết phải đề xuất các giải pháp thoát nước hiệu quả nhằm đảm bảo an toàn cho cư dân.

1.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến hệ thống thoát nước

Tác động của BĐKH đến hệ thống thoát nước là rất nghiêm trọng. Theo các nghiên cứu, lượng mưa có xu hướng gia tăng, đặc biệt trong các trận mưa lớn. Điều này làm tăng áp lực lên hệ thống thoát nước hiện có, vốn đã bị xuống cấp. Các công trình thoát nước không đáp ứng được yêu cầu trong bối cảnh BĐKH, dẫn đến tình trạng ngập úng. Việc nghiên cứu và cải thiện hệ thống thoát nước là cần thiết để giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra.

II. Đánh giá hiện trạng hệ thống thoát nước tại Ecopark

Hiện trạng hệ thống thoát nước tại khu đô thị Ecopark cho thấy nhiều bất cập. Hệ thống kênh mương và cống thoát nước đã được xây dựng từ lâu, nhưng không còn đủ khả năng tiêu thoát nước trong các trận mưa lớn. Các công trình thoát nước bị bồi lắng và xuống cấp, không đảm bảo khả năng tiêu thoát nhanh. Điều này dẫn đến nguy cơ ngập úng trong khu vực, đặc biệt là trong mùa mưa bão. Việc đánh giá hiện trạng là bước quan trọng để xác định các giải pháp thoát nước phù hợp.

2.1. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống thoát nước

Các yếu tố như địa hình, điều kiện khí tượng và thủy văn có ảnh hưởng lớn đến khả năng thoát nước của khu đô thị. Địa hình thấp và gần sông Hồng làm tăng nguy cơ ngập úng. Hệ thống thoát nước cần được thiết kế lại để phù hợp với điều kiện thực tế, đảm bảo khả năng tiêu thoát nước hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ thoát nước thông minh có thể là một giải pháp khả thi để cải thiện tình hình.

III. Đề xuất giải pháp tiêu thoát nước mưa cho khu đô thị Ecopark

Để giải quyết vấn đề ngập úng tại khu đô thị Ecopark, cần thiết phải đề xuất các giải pháp thoát nước hiệu quả. Các phương án như cải tạo hệ thống kênh mương, xây dựng hồ điều hòa và áp dụng công nghệ thoát nước thông minh sẽ giúp tăng cường khả năng tiêu thoát nước. Việc quy hoạch lại hệ thống thoát nước cần được thực hiện đồng bộ với các dự án phát triển đô thị khác để đảm bảo tính bền vững.

3.1. Lựa chọn công nghệ thoát nước hiện đại

Công nghệ thoát nước thông minh có thể giúp cải thiện khả năng tiêu thoát nước trong khu đô thị. Việc sử dụng các hệ thống cảm biến để theo dõi lượng mưa và tình trạng ngập úng sẽ giúp quản lý hiệu quả hơn. Ngoài ra, việc xây dựng các hồ điều hòa sẽ giúp điều tiết lượng nước mưa, giảm thiểu nguy cơ ngập úng. Các giải pháp này không chỉ mang lại hiệu quả trong việc tiêu thoát nước mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trận mưa lịch sử ngày 31/10/2008 với lượng mưa ngày cực đại đạt 397,5 mm tại khu vực đồng bằng Bắc Bộ đã đặt ra thách thức nghiêm trọng đối với an toàn hạ tầng đô thị. Khu đô thị Thương mại và Du lịch Văn Giang (Ecopark), tỉnh Hưng Yên có quy mô gần 500 ha (trong đó lưu vực thoát nước nội khu là 490 ha và lưu vực dân cư lân cận khoảng 300 ha), nằm ở vị trí địa hình trũng với cao độ tự nhiên từ +1,3 m đến +6,8 m (trung bình 2,5 m - 3,5 m). Khi sông Hồng xuất hiện lũ lớn, kênh Kim Sơn thuộc hệ thống đại thủy nông Bắc Hưng Hải phải nâng mực nước trữ từ +3,0 m đến +5,0 m, thậm chí đạt đỉnh +7,0 m khi lũ vượt báo động cấp 3, cao hơn đáng kể so với cao trình nền thiết kế ban đầu của dự án (+4,0 m).

Vấn đề cốt lõi của nghiên cứu là sự xung đột giữa hiện tượng gia tăng cực trị mưa do biến đổi khí hậu và khả năng tiêu thoát nước tự chảy bị triệt tiêu do mực nước ngoài sông dâng cao. Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào việc định lượng nhu cầu tiêu úng của khu đô thị Ecopark theo kịch bản biến đổi khí hậu giai đoạn 2016-2035 (thời kỳ 2025), từ đó xây dựng và lựa chọn giải pháp công trình kết hợp phi công trình tối ưu nhằm kiểm soát ngập úng toàn diện.

Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc bảo vệ an toàn tính mạng, tài sản cho hơn 20.000 cư dân sinh sống tại khu vực dự án và 300 ha dân cư phụ cận, đảm bảo tiêu chuẩn chống ngập ứng với tần suất thiết kế P = 2% (chu kỳ lặp lại 50 năm), giảm thiểu 100% nguy cơ ngập úng kéo dài gây đình trệ hoạt động kinh tế - xã hội.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên ba trụ cột lý thuyết chuyên ngành Thủy văn - Tài nguyên nước và Thủy lực công trình:

• Lý thuyết thống kê toán học và tần suất thủy văn: Ứng dụng hàm phân phối xác suất lý luận Pearson loại III và Gumbel để xử lý chuỗi số liệu mưa cực trị và mực nước lớn nhất nhiều năm, làm cơ sở xác lập trận mưa tiêu thiết kế.
• Lý thuyết thủy lực dòng chảy không ổn định trong hệ thống mạng lưới đô thị: Dựa trên hệ phương trình vi phân Saint-Venant mô tả chuyển động một chiều của dòng chảy mặt, dòng chảy có áp và không áp trong mạng cống, kênh dẫn và sự trao đổi qua các công trình điều tiết.
• Lý thuyết kịch bản biến đổi khí hậu: Dựa trên Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng năm 2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường theo kịch bản phát thải nồng độ khí nhà kính trung bình (RCP4.5) và cao (RCP8.5).

Các khái niệm then chốt bao gồm: tần suất thiết kế P = 2%, mô hình mưa tiêu thiết kế 1 ngày max, dung tích điều tiết hữu ích của hệ thống hồ sinh thái (quy mô 100 ha), hệ số dòng chảy đô thị hóa và tiêu thoát nước động lực kết hợp tự chảy.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu đầu vào phục vụ mô hình bao gồm:

• Chuỗi số liệu mưa ngày thực đo liên tục suốt 31 năm (1986-2016) tại trạm khí tượng thủy văn Văn Giang.
• Chuỗi mực nước 48 giờ lớn nhất liên tục 20 năm (1997-2016) tại trạm hạ lưu cống Báo Đáp và cống Xuân Quan do Công ty Khai thác công trình thủy lợi Bắc Hưng Hải quản lý.
• Tài liệu khảo sát địa chất công trình gồm 9 lớp đất đặc trưng và bản đồ địa hình cao độ chi tiết tỷ lệ 1/500 - 1/2000.

Cỡ mẫu 31 năm cho mưa và 20 năm cho mực nước được lựa chọn theo phương pháp chuỗi thời gian toàn vẹn, thỏa mãn đầy đủ các quy chuẩn thống kê khí tượng thủy văn Việt Nam về tính đại diện, tính đồng nhất và tính độc lập của chuỗi số liệu cực trị.

Phương pháp phân tích sử dụng phần mềm chuyên dụng FFC 2008 để tính toán các tham số thống kê (Xtb, Cv, Cs) và giải đoán đường tần suất lý luận. Sau đó, phần mềm mô hình toán SWMM 5.0 (Storm Water Management Model của US EPA) được lựa chọn để mô phỏng thủy văn - thủy lực mạng lưới tiêu thoát nước. SWMM 5.0 được chọn vì đây là công cụ tối ưu toàn cầu trong việc mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy mặt đô thị, cơ chế tích trữ - xả lũ của hồ điều hòa 100 ha và dòng chảy ngược từ sông Bắc Hưng Hải qua các cửa điều tiết phức tạp. Toàn bộ quy trình mô phỏng được thực hiện xuyên suốt cho thời kỳ cơ sở và giai đoạn tương lai 2016-2035.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình mô phỏng và tính toán thủy lực trên phần mềm chuyên ngành đã mang lại các phát hiện cốt lõi:

• Gia tăng áp lực lượng mưa thiết kế: Dưới tác động của biến đổi khí hậu (kịch bản RCP4.5), lượng mưa 1 ngày lớn nhất ứng với tần suất P = 2% trong giai đoạn 2016-2035 tại trạm Văn Giang tăng từ 13,8% đến 17,5% so với thời kỳ cơ sở 1986-2016. Tổng lượng mưa ngày thiết kế đạt ngưỡng trên 240 mm, làm tổng lưu lượng đỉnh lũ mặt đệm đô thị tăng khoảng 22%.
• Sự bất cập của giải pháp tiêu tự chảy thuần túy: Khi xuất hiện mưa lớn đồng thời với lũ sông Hồng làm mực nước ngoài sông Bắc Hưng Hải dâng cao trên +3,5 m, cửa xả tự chảy C bị vô hiệu hóa hoàn toàn. Nếu không có giải pháp hỗ trợ, mực nước ngập trong khu đô thị sẽ vượt ngưỡng cho phép (+2,8 m), gây ngập úng trên 35% diện tích mặt bằng các khu dân cư trũng thấp.
• Hiện tượng suy giảm khả năng dẫn nước của mạng lưới hiện trạng: Kênh Lấy Sa (chiều dài 2,3 km, đáy 0,0 m) và kênh tiêu KT0 bị bồi lắng nghiêm trọng, mặt cắt thực tế bị thu hẹp làm giảm 30% đến 40% công suất truyền tải nước mặt dẫn về trạm bơm Văn Giang.
• Vai trò xung yếu của hệ thống hồ điều hòa: Hệ thống hồ cảnh quan sinh thái với tổng diện tích 100 ha cung cấp dung tích điều tiết hữu ích trên 650.000 m³, giúp cắt giảm tới 45% lưu lượng đỉnh lũ nội bộ nếu được hạ thấp mực nước đón lũ trước các đợt mưa lớn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến nguy cơ ngập úng tại Ecopark xuất phát từ sự tương tác kép: quá trình đô thị hóa chuyển đổi 82,32% diện tích đất nông nghiệp có tính thấm cao sang bề mặt bê tông hóa, kết hợp với chế độ thủy văn phức tạp của hệ thống Bắc Hưng Hải làm dâng cao mực nước biên hạ lưu.

Kết quả này hoàn toàn tương đồng với các nghiên cứu thủy lợi vùng đồng bằng sông Hồng của nhiều chuyên gia thủy văn trong nước, khẳng định rằng tiêu thoát nước đô thị hiện đại không thể tách rời bài toán điều tiết liên vùng. Dữ liệu thủy lực được mô hình hóa trực quan thông qua bảng tổng hợp mực nước thiết kế cực đại tại từng nút cống và biểu đồ diễn biến đường mực nước theo thời gian thực (Hydrograph) trong SWMM 5.0. Các biểu đồ so sánh rõ nét giữa kịch bản hiện tại và kịch bản biến đổi khí hậu 2025 minh chứng rõ ràng: nếu chỉ giữ nguyên hiện trạng, cao độ ngập sẽ vượt mốc an toàn +3,0 m, nhưng khi áp dụng phương án kết hợp trạm bơm cưỡng bức, mực nước đỉnh hồ luôn được kiểm soát dưới mức +2,5 m.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả chạy mô hình toán, luận văn đề xuất hệ thống 4 giải pháp công trình và quản lý đồng bộ:

• Nạo vét và mở rộng khẩu độ dẫn kênh tiêu Lấy Sa cùng kênh KT0: Thực hiện nạo vét triệt để lớp bùn lắng đọng trên chiều dài 2,3 km của kênh Lấy Sa về đúng cao độ thiết kế đáy 0,0 m và bờ +7,5 m; cải tạo kênh KT0 đạt năng lực dẫn dòng tối thiểu 25 m³/s đến 30 m³/s. Đơn vị thực hiện: Công ty TNHH MTV Khai thác công trình thủy lợi Bắc Hưng Hải phối hợp với Chủ đầu tư Ecopark, tiến độ hoàn thành trong giai đoạn 2018-2020.
• Nâng cấp và tự động hóa hệ thống cửa cống điều tiết (Cửa A, B, C, D, E): Trang bị hệ thống quan trắc mực nước tự động SCADA và đóng mở van điện tử đa tầng. Quy định mực nước khống chế hồ điều hòa thường xuyên ở ngưỡng an toàn từ +2,2 m đến +2,5 m trước mùa mưa bão để dành 650.000 m³ dung tích đón lũ. Đơn vị thực hiện: Ban Quản lý Vận hành Khu đô thị Ecopark, hoàn thành trong giai đoạn 2019-2021.
• Xây dựng trạm bơm tiêu động lực cưỡng bức Báo Đáp: Lắp đặt trạm bơm tiêu cơ giới tại khu vực cống Báo Đáp với tổng công suất thiết kế đạt từ 15 m³/s đến 20 m³/s (tương đương khoảng 54.000 m³/h đến 72.000 m³/h), chủ động bơm cưỡng bức nước nội khu xả ra hạ lưu sông Bắc Hưng Hải khi mực nước ngoài sông vượt ngưỡng +3,5 m. Đơn vị thực hiện: Chủ đầu tư Ecopark làm chủ dự án, tiến độ hoàn thành trước năm 2023.
• Hoàn thiện tuyến đê bao cục bộ và hệ thống kênh vành đai phân lưu: Xây dựng hoàn chỉnh đê bao và hệ thống kênh bao quanh chu vi 490 ha đô thị nhằm cô lập hoàn toàn lưu vực nội khu với 300 ha đất nông nghiệp và dân cư lân cận, chuyển toàn bộ nước mặt ngoại vi về trạm bơm Văn Giang (công suất 55.000 m³/h) để xả trực tiếp ra sông Hồng. Đơn vị thực hiện: Ủy ban nhân dân huyện Văn Giang phối hợp cùng các ban ngành liên quan, triển khai trong giai đoạn 2020-2024.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Kỹ sư quy hoạch hạ tầng và thoát nước đô thị: Nắm vững phương pháp ứng dụng mô hình số trị SWMM 5.0 để giải quyết bài toán thủy lực ngập úng tại các vùng trũng thấp ven sông có hệ thống hồ chứa phân tán.
• Chủ đầu tư và Ban quản lý các đại đô thị sinh thái: Vận dụng mô hình tích hợp cảnh quan hồ sinh thái 100 ha vào công năng điều tiết lũ, tối ưu hóa chi phí đầu tư giữa tiêu tự chảy và trạm bơm động lực.
• Cơ quan quản lý nhà nước về Thủy lợi và Biến đổi khí hậu: Tham khảo bộ số liệu khí tượng thủy văn 31 năm trạm Văn Giang và kịch bản tính toán mực nước sông Bắc Hưng Hải để phục vụ quy hoạch phòng chống thiên tai cấp tỉnh.
• Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Kỹ thuật Tài nguyên nước: Sử dụng phương pháp luận tính toán chuỗi tần suất mưa tiêu thiết kế bằng phần mềm FFC 2008 và liên kết mô hình thủy lực làm tài liệu nghiên cứu học thuật chuẩn mực.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu lại chọn tần suất thiết kế P = 2% thay vì P = 10% như các khu vực nông thôn? Khu đô thị Ecopark là quần thể đô thị thương mại - du lịch cao cấp, liền kề thủ đô Hà Nội. Theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 01:2008/BXD, các đô thị loại II trở lên và khu dân dụng chất lượng cao bắt buộc áp dụng chu kỳ ngập lặp lại 50 năm (tương ứng P = 2%) nhằm đảm bảo tuyệt đối an toàn công trình và an sinh xã hội.

2. Hệ thống hồ cảnh quan 100 ha tại Ecopark đóng vai trò gì trong kiểm soát ngập lụt? Hệ sinh thái mặt nước 100 ha không chỉ tạo cảnh quan mà còn đóng vai trò là túi chứa lũ tạm thời với dung tích điều tiết hữu ích hơn 650.000 m³. Hồ giúp hạ thấp đỉnh lũ dòng chảy mặt tới 45%, tạo thời gian đệm quý giá để các cửa xả tự chảy hoặc trạm bơm vận hành đạt hiệu suất tối ưu.

3. Nguyên nhân khiến phương án tiêu tự chảy qua cống Báo Đáp bị tê liệt vào mùa mưa lũ là gì? Khi mực nước sông Hồng lên cao trên báo động cấp 3, kênh Kim Sơn buộc phải đóng vai trò trữ lũ phòng hộ, đẩy mực nước đoạn Xuân Quan - Báo Đáp lên cao trình từ +5,0 m đến +7,0 m. Mức nước này cao hơn hẳn nền đất nội khu (+2,5 m đến +4,0 m), làm xuất hiện hiện tượng chảy ngược nếu mở cống tự chảy.

4. Mô hình SWMM 5.0 đem lại ưu thế vượt trội nào so với các phương pháp tính toán thủy văn truyền thống? Khác với phương pháp cường độ mưa giới hạn thuần túy, SWMM 5.0 giải quyết đồng thời phương trình dòng chảy không ổn định trong mạng lưới phức hợp, phản ánh chính xác tác động tích trữ của mặt đệm, diễn biến mực nước theo từng phút và tương tác áp lực dòng chảy tại các điểm giao cắt cống.

5. Kịch bản biến đổi khí hậu ảnh hưởng cụ thể như thế nào đến lưu lượng tiêu thiết kế của dự án? Theo kịch bản RCP4.5 giai đoạn 2016-2035, lượng mưa 1 ngày lớn nhất tăng từ 13,8% đến 17,5%, làm tổng lượng nước mặt cần tiêu thoát tăng thêm hàng triệu mét khối trong mỗi đợt mưa lớn, đòi hỏi công suất tiêu thoát của hệ thống công trình phải tăng tương ứng ít nhất 20% đến 25%.

Kết luận

• Tích hợp kịch bản biến đổi khí hậu: Luận văn đã tính toán chi tiết sự thay đổi lượng mưa cực trị giai đoạn 2016-2035 tại Văn Giang, xác lập chuẩn xác lượng mưa ngày thiết kế ứng với tần suất P = 2%.
• Làm rõ bức tranh thủy lực khu vực: Đã phát hiện và lượng hóa được điểm nghẽn tiêu thoát nước tự chảy khi mực nước hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải dâng cao từ +3,0 m đến +5,0 m.
• Khẳng định tính ưu việt của mô hình SWMM 5.0: Ứng dụng thành công công cụ mô phỏng động lực học dòng chảy mạng lưới cống - hồ điều hòa 100 ha cho lưu vực 490 ha.
• Đề xuất giải pháp kỹ thuật khả thi: Đưa ra phương án công trình kết hợp hoàn chỉnh giữa nạo vét kênh Lấy Sa 2,3 km, tự động hóa cửa cống và xây dựng trạm bơm tiêu Báo Đáp công suất 15 m³/s đến 20 m³/s.
• Kế hoạch triển khai hành động: Toàn bộ các hạng mục công trình và nâng cấp quản lý cần được các cơ quan chủ quản và chủ đầu tư hoàn thiện đồng bộ trong khung thời gian 2018-2024 nhằm tạo lá chắn an toàn bền vững trước diễn biến thiên tai cực đoan.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ VỀ KHU ĐÔ THỊ THƯƠNG MẠI VÀ DU LỊCH VĂN GIANG (ECOPARK) 1. Biến đổi khí hậu ở Việt nam Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của tình trạng biến đổi khí hậu toàn cầu. 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 cho Việt Nam được Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố lần đầu vào năm 2009 trên cơ sở tổng hợp các nghiên cứu trong và ngoài nước để kịp thời phục vụ các Bộ, ngành và các địa phương trong đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến các ngành, lĩnh vực và khu vực, đồng thời là cơ sở để phục vụ việc xây dựng chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội giai đoạn 2010-2015. Mức độ chi tiết của các kịch bản mới chỉ giới hạn cho 7 vùng khí hậu và dải ven biển Việt Nam.

Năm 2011, Chiến lược quốc gia về biến đổi khí hậu được ban hành, xác định các mục tiêu ưu tiên cho từng giai đoạn, theo đó Bộ Tài nguyên và Môi trường đã cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng dựa trên các nguồn dữ liệu, các điều kiện khí hậu cụ thể của Việt Nam và các sản phẩm của các mô hình khí hậu tại thời điểm đó. Kịch bản khí hậu lần này được xây dựng chi tiết đến cấp tỉnh, kịch bản nước biển dâng được chi tiết cho các khu vực ven biển Việt Nam theo từng thập kỷ của thế kỷ 21. 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 diễn biến, xu thế biến đổi của khí hậu và nước 5 biển dâng trong thời gian qua và kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong thế kỷ 21 ở Việt Nam. Kịch bản biến đổi khí hậu năm 2016 Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu.

Trong những năm qua, dưới tác động của biến đổi khí hậu, tần suất và cường độ các thiên tai ngày càng gia tăng, gây nhiều tổn thất to lớn về người, tài sản, cơ sở hạ tầng, về kinh tế, văn hoá, xã hội, tác động xấuđến môi trường. Tác động của biến đổi khí hậu đối với nước ta là rất nghiêm trọng, là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xóa đói giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của đất nước. Việt Nam đã rất nỗ lực ứng phó với biến đổi khí hậu, thể hiện qua các chính sách và các chương trình quốc gia. Thực hiện chỉ đạo của Chính phủ về việc cập nhật và chi tiết hóa kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường giao Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu chủ trì, phối hợp với các cơ quan nghiên cứu trong và ngoài nước, xây dựng và cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu chi tiết cho Việt Nam.

Kịch bản biến đổi khí hậu chi tiết năm 2016 được xây dựng dựa trên cơ sở các số liệu khí tượng thủy văn và mực nước biển của Việt Nam cập nhật đến năm 2014; số liệu địa hình được cập nhật đến tháng 3 năm 2016; phương pháp mới nhất trong Báo cáo đánh giá khí hậu lần thứ 5 của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu; các mô hình khí hậu toàn cầu và mô hình khí hậu khu vực độ phân giải cao; theo phương pháp chi tiết hóa động lực kết hợp hiệu chỉnh thống kê sản phẩm mô hình. Các kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng có mức độ chi tiết đến đơn vị hành chính cấp tỉnh và các đảo, quần đảo của Việt Nam. Bản đồ nguy cơ ngập do nước biển dâng có mức độ chi tiết đến cấp huyện và đến cấp xã đối với các khu vực có bản đồ địa hình tỷ lệ lớn. Kịch bản về một số đặc trưng cực trị khí hậu được cung cấp để phục vụ công tác quy hoạch.

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 2014. Thời kỳ 1986-2005 được chọn là thời kỳ cơ sở để so sánh sự thay đổi của khí hậu và nước biển dâng. Sự thay đổi của nhiệt độ Nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các trạm quan trắc, tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây. Trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1958-2014 tăng khoảng 0,62oC, riêng giai đoạn (1985-2014) nhiệt độ tăng khoảng 0,42oC.

Tốc độ tăng trung bình mỗi thập kỷ khoảng 0,10oC, thấp hơn giá trị trung bình toàn cầu (0,12oC/thập kỷ, IPCC 2013). Nhiệt độ tại các trạm ven biển và hải đảo có xu thế tăng ít hơn so với các trạm ở sâu trong đất liền. Có sự khác nhau về mức tăng nhiệt độ giữa các vùng và các mùa trong năm. Nhiệt độ tăng cao nhất vào mùa đông, thấp nhất vào mùa xuân.Trong 7 vùng khí hậu, khu vực Tây Nguyên có mức tăng nhiệt độ lớn nhất, khu vực Nam Trung Bộ có mức tăng thấp nhất.

Nhiệt độ trung bình năm: - Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,6÷0,8oC. Vào giữa thế kỷ, mức tăng từ 1,3÷1,7oC. Trong đó, khu vực Bắc Bộ (Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ) có mức tăng từ 1,6÷1,7oC; khu vực Bắc Trung Bộ từ 1,5÷1,6oC; khu vực phía Nam (Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ) từ 1,3÷1,4oC. Đến cuối thế kỷ, ở phía Bắc nhiệt độ tăng chủ yếu từ 1,9÷2,4oC và ở phía Nam từ 1,7÷1,9oC.

- Theo kịch bản RCP8.5, vào đầu thế kỷ, nhiệt độ trung bình năm trên toàn quốc có mức tăng phổ biến từ 0,8÷1,1oC. Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến từ 1,8÷2,3oC. Trong đó, khu vực phía Bắc tăng phổ biến từ 2,0÷2,3oC và ở phía Nam từ 1,8÷1,9oC. Đến cuối thế kỷ, nhiệt độ ở phía Bắc tăng từ 3,3÷4,0oC và ở phía Nam từ 3,0÷3,5oC.

Mức tăng nhiệt độ trung bình năm của các giai đoạn đầu, giữa và cuối thế kỷ so với thời kỳ cơ sở cho một số tỉnh Đông bắc bộ, thành phố được trình bày ở Bảng dưới đây. Biến đổi của nhiệt độ trung bình năm ( o C) so với thời kỳ cơ sở (Giá trị trong ngoặc đơn là khoảng biến đổi quanh giá trị trung bình với cận dưới 10% và cận trên 90%) Kịch bản RCP4.5 Kịch bản RCP8.5 TT Tỉnh, thành phố 2016-2035 2046-2065 2080-2099 2016-2035 2046-2065 2080-2099 1 Bắc Ninh 0,7 (0,3÷1,1) 1,7 (1,2÷2,5) 2,3 (1,6÷3,3) 1,0 (0,5÷1,5) 2,2 (1,4÷3,3) 3,9 (2,8÷5,6) 2 Quảng Ninh 0,7 (0,4÷1,1) 1,6 (1,1÷2,3) 2,1 (1,5÷3,0) 0,9 (0,6÷1,4) 2,0 (1,5÷3,0) 3,6 (2,9÷4,8) 3 Hải Phòng 0,7 (0,4÷1,1) 1,5 (1,0÷2,2) 2,0 (1,5÷2,9) 0,9 (0,6÷1,4) 2,0 (1,4÷2,8) 3,5 (2,8÷4,6) 4 Hải Dương 0,7 (0,3÷1,1) 1,7 (1,2÷2,5) 2,3 (1,6÷3,3) 1,0 (0,6÷1,6) 2,2 (1,4÷3,3) 3,8 (2,9÷5,5) 5 Hưng Yên 0,7 (0,3÷1,1) 1,7 (1,2÷2,5) 2,3 (1,6÷3,4) 1,0 (0,6÷1,6) 2,2 (1,4÷3,3) 3,8 (2,9÷5,6) 6 Hà Nội 0,6 (0,2÷1,1) 1,7 (1,2÷2,5) 2,4 (1,6÷3,4) 1,1 (0,6÷1,6) 2,2 (1,4÷3,4) 3,9 (3,0÷5,7) 7 Hà Nam 0,7 (0,2÷1,1) 1,7 (1,2÷2,5) 2,4 (1,6÷3,4) 1,1 (0,6÷1,6) 2,2 (1,4÷3,4) 3,9 (2,9÷5,6) 8 Thái Bình 0,7 (0,3÷1,1) 1,6 (1,2÷2,4) 2,3 (1,6÷3,2) 1,0 (0,6÷1,5) 2,1 (1,5÷3,2) 3,7 (2,9÷5,2) 9 Nam Định 0,7 (0,4÷1,1) 1,6 (1,2÷2,2) 2,2 (1,5÷3,1) 0,9 (0,6÷1,4) 2,0 (1,4÷3,0) 3,6 (2,8÷4,9) 1. Sự thay đổi của lượng mưa: Trong thời kỳ 1958-2014, lượng mưa năm tính trung bình cả nước có xu thế tăng nhẹ. Trong đó, tăng nhiều nhất vào các tháng mùa đông và mùa xuân; giảm vào các tháng mùa thu.

Nhìn chung, lượng mưa năm ở các khu vực phía Bắc có xu thế giảm (từ 5,8% ÷ 12,5%/57 năm); các khu vực phía Nam có xu thế tăng (từ 6,9% ÷ 19,8%/57 năm). Khu vực Nam Trung Bộ có mức tăng lớn nhất (19,8%/57 năm); khu vực đồng bằng Bắc Bộ có mức giảm lớn nhất (12,5%/57 năm). Đối với các khu vực phía Bắc, lượng mưa chủ yếu giảm rõ nhất vào các tháng mùa thu và tăng nhẹ vào các tháng mùa xuân. Đối với các khu vực phía Nam, lượng mưa các mùa ở các vùng khí hậu đều có xu thế tăng; tăng nhiều nhất vào các tháng mùa đông (từ 35,3% ÷ 80,5%/57 năm) và mùa xuân (từ 9,2% ÷ 37,6%/57 năm).

Thay đổi lượng mưa (%) trong 57 năm qua (1958-2014) ở các vùng khí hậu Khu vực Xuân Hè Thu Đông Năm Tây Bắc 19,5 -9,1 -40,1 -4,4 -5,8 Đông Bắc 3,6 -7,8 -41,6 10,7 -7,3 Đồng bằng Bắc Bộ 1,0 -14,1 -37,7 -2,9 -12,5 Bắc Trung Bộ 26,8 1,0 -20,7 12,4 0,1 Nam Trung Bộ 37,6 0,6 11,7 65,8 19,8 8 Tây Nguyên 11,5 4,3 10,9 35,3 8,6 Nam Bộ 9,2 14,4 4,7 80,5 6,9 • Lượng mưa năm: Theo kịch bản RCP4.5, vào đầu thế kỷ, lượng mưa năm có xu thế tăng ở hầu hết cả nước, phổ biến từ 5÷10%. Vào giữa thế kỷ, mức tăng phổ biến từ 5÷15%. Một số tỉnh ven biển Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ có thể tăng trên 20%. Đến cuối thế kỷ, mức biến đổi lượng mưa năm có phân bố tương tự như giữa thế kỷ, tuy nhiên vùng có mức tăng trên 20% mở rộng hơn.

Theo kịch bản RCP8.5, vào đầu thế kỷ, lượng mưa năm có xu thế tăng ở hầu hết cả nước, phổ biến từ 3÷10%. Vào giữa thế kỷ, xu thế tăng tương tự như kịch bản RCP4. Đáng chú ý là vào cuối thế kỷ mức tăng nhiều nhất có thể trên 20% ở hầu hết diện tích Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, một phần diện tích Nam Bộ và Tây Nguyên. Số liệu trên Bảng 1.3 là mức biến đổi lượng mưa (%) năm của các giai đoạn đầu, giữa và cuối thế kỷ so với thời kỳ 1986-2005 cho một số tỉnh, thành phố.