Luận văn thạc sĩ nghiên cứu cơ sở khoa học xác định quy mô hợp lý của trạm bơm tiêu yên nghĩa và trạm bơm tiêu liên mạc trong lưu vực sông nhuệ nằm phía thượng lưu cống điều tiết hà đông

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu cơ sở khoa học xác định quy mô hợp lý của trạm bơm tiêu yên nghĩa và trạm bơm tiêu liên, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Tuân
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Quang Vinh
• Trường học: Đại học Thủy lợi Hà Nội
• Chuyên ngành: Thủy lợi
• Đề tài: Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định quy mô hợp lý của trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và trạm bơm tiêu Liên Mạc trong lưu vực sông Nhuệ nằm phía thượng lưu cống điều tiết Hà Đông
• Loại tài liệu: luận văn cao học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LƯU VỰC SÔNG NHUỆ NẰM PHÍA THƯỢNG LƯU CỐNG ĐIỀU TIẾT HÀ ĐÔNG
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THỦY LỢI SÔNG NHUỆ
• 1.1.1. Thời kỳ phong kiến
• 1.1.2. Thời kỳ thuộc Pháp
• 1.1.3. Thời kỳ từ năm 2007 đến nay
• 1.2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA LƯU VỰC SÔNG NHUỆ NẰM PHÍA THƯỢNG LƯU CỐNG ĐIỀU TIẾT HÀ ĐÔNG
• 1.2.1. Vị trí địa lý
• 1.2.2. Đặc điểm địa hình
• 1.2.3. Đặc điểm cấu tạo địa chất
• 1.2.4. Đặc điểm thổ nhưỡng
• 1.2.5. Đặc điểm khí tượng, khí hậu
• 1.2.6. Đặc điểm sông ngòi
• 1.3. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT
• 1.3.1. Hiện trạng sử dụng đất
• 1.3.2. Định hướng và dự báo sử dụng đất đến năm 2020
• 1.4. HIỆN TRẠNG TIÊU NƯỚC VÀ QUY HOẠCH TIÊU NƯỚC
• 1.4.1. Hướng tiêu và biện pháp tiêu
• 1.4.2. Các quy hoạch tiêu nước đã đề xuất
• 1.4.3. Các vấn đề cần quan tâm khi nghiên cứu đề xuất giải pháp tiêu nước cho lưu vực nghiên cứu
• 1.5. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN HỆ SỐ TIÊU THIẾT KẾ CHO LƯU VỰC SÔNG NHUỆ NẰM PHÍA THƯỢNG LƯU CỐNG ĐIỀU TIẾT HÀ ĐÔNG
• 2.1. CÁC SỐ LIỆU ĐẦU VÀO DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN
• 2.1.1. Mô hình mưa tiêu
• 2.1.2. Cơ cấu sử dụng đất
• 2.1.3. Hệ số dòng chảy C
• 2.1.4. Khả năng chịu ngập của lúa
• 2.1.5. Tổn thất nước
• 2.1.6. Các tài liệu đầu vào khác
• 2.2. TÍNH TOÁN HỆ SỐ TIÊU
• 2.2.1. Tính toán hệ số tiêu cho lúa
• 2.2.2. Tính toán hệ số tiêu cho các đối tượng tiêu nước khác
• 2.2.3. Tính toán hệ số tiêu cho hệ thống
• 2.3. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA TRẠM BƠM YÊN NGHĨA VÀ TRẠM BƠM LIÊN MẠC
• 3.1. PHƯƠNG ÁN TIÊU NƯỚC CHO LƯU VỰC SÔNG NHUỆ NẰM PHÍA THƯỢNG LƯU CỐNG ĐIỀU TIẾT HÀ ĐÔNG
• 3.1.1. Nguyên tắc chung đề xuất phương án
• 3.1.2. Lựa chọn vị trí xây dựng trạm bơm tiêu nước ra sông Hồng và sông Đáy
• 3.1.3. Cơ sở khoa học lựa chọn vị trí xây dựng các trạm bơm tiêu nước ra sông ngoài
• 3.1.4. Xác định mực nước yêu cầu tiêu và cơ sở khoa học xác định mực nước yêu cầu tiêu
• 3.1.5. Nghiên cứu phân vùng tiêu cho các trạm bơm
• 3.2. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA TRẠM BƠM TIÊU YÊN NGHĨA
• 3.2.1. Cơ sở khoa học
• 3.2.2. Tính toán thủy lực để xác định lưu lượng thiết kế hợp lý và quy mô hợp lý của trạm bơm Yên Nghĩa
• 3.2.3. Xác định nhiệm vụ trạm bơm Yên Nghĩa
• 3.2.4. Các hạng mục công trình chính của trạm bơm Yên Nghĩa
• 3.3. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA TRẠM BƠM TIÊU LIÊN MẠC
• 3.3.1. Cơ sở khoa học
• 3.3.2. Xác định lưu lượng thiết kế và quy mô hợp lý của trạm bơm tiêu Liên Mạc
• 3.3.3. Nghiên cứu phân chia tạm thời lưu vực tiêu của hai trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc
• 3.3.4. Xác định mực nước thiết kế tại bể hút của trạm bơm Liên Mạc
• 3.3.5. Xác định nhiệm vụ của trạm bơm Liên Mạc
• 3.3.6. Các hạng mục công trình chính của trạm bơm Liên Mạc
• 3.4. YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÁC TRẠM BƠM TIÊU YÊN NGHĨA VÀ LIÊN MẠC
• 3.5. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống thủy lợi sông Nhuệ

Hệ thống thủy lợi sông Nhuệ có vai trò quan trọng trong lịch sử phát triển của Hà Nội và khu vực lân cận. Từ thời phong kiến, người dân đã xây dựng các tuyến đê dọc sông Hồng và sông Đáy để phòng chống lũ lụt. Thời kỳ thuộc Pháp, hệ thống thủy lợi Liên Mạc - Phủ Lý được hình thành, với sông Hồng là nguồn cung cấp nước tưới và sông Đáy là nơi tiêu nước. Các công trình thủy lợi lớn như đập Đáy và các cống tiêu được xây dựng để đáp ứng nhu cầu tiêu nước và phòng chống lũ.

1.1. Thời kỳ phong kiến

Từ thế kỷ 13, các triều đại phong kiến đã chú trọng xây dựng đê điều để chống lũ. Năm 1248, vua Trần Thái Tông ra sắc chỉ đắp đê từ đầu nguồn đến hạ du. Các sắc lệnh tiếp theo vào các năm 1664, 1708, 1711, 1755, và 1767 đã củng cố hệ thống đê điều, tạo nền tảng cho việc quản lý nước và phòng chống lũ lụt.

1.2. Thời kỳ thuộc Pháp

Năm 1932, người Pháp lập quy hoạch xây dựng hệ thống thủy lợi Liên Mạc - Phủ Lý, bao gồm các công trình như đập Đáy và các cống tiêu. Hệ thống này được thiết kế để tiêu nước tự chảy với lưu lượng 165 m³/s, chia đều cho các sông nhánh như sông La Khê, sông Vân Đình, và sông Nhuệ.

II. Hiện trạng sử dụng đất và quy hoạch tiêu nước

Hiện trạng sử dụng đất trong lưu vực sông Nhuệ đã thay đổi đáng kể từ năm 2007 đến nay. Quy hoạch tiêu nước được điều chỉnh để phù hợp với sự phát triển đô thị và nông nghiệp. Các trạm bơm tiêu như Yên Nghĩa và Liên Mạc được xây dựng để đáp ứng nhu cầu tiêu nước cho các khu vực phía tây sông Tô Lịch.

2.1. Hiện trạng sử dụng đất

Theo số liệu năm 2010, diện tích đất canh tác trong lưu vực sông Nhuệ chiếm khoảng 19.438 ha, bao gồm các huyện Đan Phượng, Hoài Đức, và một phần quận Hà Đông. Dự báo đến năm 2020, diện tích đất đô thị sẽ tăng lên, đòi hỏi quy hoạch tiêu nước phải được điều chỉnh phù hợp.

2.2. Quy hoạch tiêu nước

Quy hoạch tiêu nước được phê duyệt năm 2007 và 2009 đã xác định các trạm bơm tiêu như Yên Nghĩa và Liên Mạc với công suất lần lượt là 120 m³/s và 170 m³/s. Các trạm bơm này được thiết kế để tiêu nước ra sông Đáy và sông Hồng, đảm bảo thoát nước hiệu quả cho khu vực phía tây sông Tô Lịch.

III. Cơ sở khoa học xác định quy mô hợp lý của trạm bơm

Việc xác định quy mô hợp lý của các trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và Liên Mạc dựa trên cơ sở khoa học và thực tiễn. Các yếu tố như lưu lượng tiêu, đặc điểm địa hình, và hiện trạng sử dụng đất được phân tích để đưa ra quyết định chính xác.

3.1. Tính toán lưu lượng tiêu

Lưu lượng tiêu được tính toán dựa trên hệ số tiêu thiết kế và diện tích tiêu nước. Các mô hình mưa tiêu và cơ cấu sử dụng đất được sử dụng để xác định lưu lượng cần thiết cho các trạm bơm. Kết quả tính toán cho thấy, trạm bơm Yên Nghĩa cần đạt lưu lượng 120 m³/s để đáp ứng nhu cầu tiêu nước cho 6.300 ha.

3.2. Phân vùng tiêu nước

Lưu vực tiêu nước được phân chia thành các khu vực nhỏ để đảm bảo hiệu quả tiêu nước. Trạm bơm Yên Nghĩa phụ trách tiêu nước ra sông Đáy, trong khi trạm bơm Liên Mạc tiêu nước ra sông Hồng. Việc phân vùng này giúp tối ưu hóa hiệu suất của các trạm bơm và giảm thiểu nguy cơ ngập lụt.

IV. Đánh giá tác động môi trường và phát triển bền vững

Các trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và Liên Mạc không chỉ đảm bảo thoát nước hiệu quả mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Việc xử lý nước thải và quản lý tài nguyên nước được chú trọng để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

4.1. Xử lý nước thải

Các công nghệ xử lý nước thải hiện đại được áp dụng để đảm bảo nước thải từ các khu đô thị và công nghiệp không gây ô nhiễm cho sông Nhuệ. Các trạm bơm tiêu cũng được thiết kế để hạn chế tác động đến hệ sinh thái sông ngòi.

4.2. Quản lý tài nguyên nước

Quản lý tài nguyên nước trong lưu vực sông Nhuệ được thực hiện thông qua các biện pháp như điều tiết nước, giám sát chất lượng nước, và nâng cao nhận thức cộng đồng. Các biện pháp này giúp đảm bảo nguồn nước sạch và bền vững cho tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Nhuệ nằm phía thượng lưu cống điều tiết Hà Đông thuộc hệ thống thủy lợi sông Nhuệ có diện tích cần tiêu khoảng 19.438 ha, bao gồm các huyện Đan Phượng, Hoài Đức, một phần huyện Từ Liêm và quận Hà Đông. Theo Quyết định số 937/QĐ-TTg ngày 01/7/2009 của Thủ tướng Chính phủ, hệ số tiêu thiết kế khu vực phía Tây sông Tô Lịch là 19,7 l/s/ha, với tổng diện tích tiêu nước lên tới hơn 29.000 ha, trong đó trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc đóng vai trò chủ đạo trong việc tiêu nước ra sông Đáy và sông Hồng. Nhu cầu xác định quy mô hợp lý của các trạm bơm này xuất phát từ thực trạng năng lực tiêu thoát nước hiện tại chưa đáp ứng được yêu cầu do tốc độ đô thị hóa nhanh, sự xuống cấp của các công trình thủy lợi và biến đổi khí hậu gây ra các trận mưa lớn, ngập úng thường xuyên.

Mục tiêu nghiên cứu là làm rõ cơ sở khoa học xác định lưu lượng tiêu và hệ số tiêu thiết kế của trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc, từ đó đề xuất quy mô hợp lý phù hợp với quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội và điều kiện tự nhiên của lưu vực. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào lưu vực phía Tây sông Tô Lịch, với dữ liệu khí tượng thủy văn từ trạm Láng trong khoảng thời gian hơn 50 năm, cùng các số liệu sử dụng đất và quy hoạch đến năm 2020. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao hiệu quả tiêu thoát nước, giảm thiểu ngập úng, đồng thời hỗ trợ phát triển bền vững khu vực đô thị hóa nhanh của Hà Nội.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình thủy văn, thủy lực trong quản lý hệ thống thủy lợi, bao gồm:

• Mô hình mưa tiêu thiết kế: Sử dụng mô hình mưa 3 ngày lớn nhất với tần suất thiết kế 10%, phân phối lượng mưa có đỉnh rơi vào ngày thứ ba, đảm bảo tính an toàn trước biến đổi khí hậu.
• Hệ số tiêu thiết kế (q): Được xác định dựa trên cơ cấu sử dụng đất, hệ số dòng chảy C của từng loại đất và đối tượng tiêu nước, cùng với các tổn thất nước do ngấm và bốc hơi.
• Phương pháp tính toán thủy lực: Áp dụng công thức tính toán hệ số tiêu cho ruộng lúa và các đối tượng tiêu nước khác, dựa trên mô hình đập tràn và chế độ chảy tự do.
• Hiệu chỉnh giản đồ hệ số tiêu: Sử dụng biện pháp xây dựng hồ điều hòa để điều tiết lưu lượng tiêu, giảm áp lực tiêu nước trong những ngày mưa lớn.

Các khái niệm chính bao gồm: hệ số tiêu thiết kế, lưu lượng tiêu thiết kế, mô hình mưa tiêu, hệ số dòng chảy C, tổn thất nước, và hồ điều hòa.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu khí tượng thủy văn trạm Láng với hơn 50 năm quan trắc, số liệu sử dụng đất năm 2010 và dự báo đến năm 2020, cùng các tài liệu quy hoạch tiêu nước được phê duyệt. Phương pháp phân tích gồm:

• Phân tích thống kê mưa: Xác định các trận mưa gây úng với lượng mưa 3 ngày lớn nhất, tần suất 10%, làm cơ sở xây dựng mô hình mưa tiêu thiết kế.
• Tính toán hệ số tiêu: Áp dụng công thức thủy lực cho từng loại đối tượng tiêu nước dựa trên hệ số dòng chảy và lượng mưa thiết kế.
• Phân tích cơ cấu sử dụng đất: Đánh giá tỷ lệ diện tích các loại đất và dự báo thay đổi đến năm 2020 để điều chỉnh hệ số tiêu.
• Hiệu chỉnh hệ số tiêu: Tính toán giảm nhẹ hệ số tiêu nhờ xây dựng hồ điều hòa chiếm 2,27% diện tích vùng tiêu.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập dữ liệu từ năm 1960 đến 2010, phân tích và tính toán hệ số tiêu cho hiện trạng và dự báo đến năm 2020, hoàn thiện luận văn vào năm 2014.

Cỡ mẫu dữ liệu khí tượng là 51 năm liên tục, phương pháp chọn mẫu dựa trên tính đại diện và chất lượng số liệu. Phương pháp phân tích kết hợp thống kê, mô hình thủy lực và đánh giá quy hoạch.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Mô hình mưa tiêu thiết kế: Lượng mưa 3 ngày lớn nhất với tần suất 10% là 330,31 mm, đỉnh mưa rơi vào ngày thứ ba, phù hợp với đặc điểm khí hậu và biến đổi khí hậu hiện nay. Trận mưa điển hình năm 1989 có lượng mưa 328,6 mm gần với giá trị thiết kế, được chọn làm cơ sở tính toán.

2. Hệ số tiêu thiết kế hiện tại và dự báo: Hệ số tiêu trung bình ngày lớn nhất theo cơ cấu sử dụng đất năm 2010 là 22,18 l/s/ha, dự báo đến năm 2020 tăng lên 23,81 l/s/ha do quá trình đô thị hóa và chuyển đổi đất nông nghiệp sang đất đô thị và công nghiệp.

3. Hiệu chỉnh hệ số tiêu bằng hồ điều hòa: Việc chuyển đổi 441 ha ao hồ nuôi trồng thủy sản thành hồ điều hòa (chiếm 2,27% diện tích vùng tiêu) giúp giảm hệ số tiêu khoảng 2,64 l/s/ha, làm hệ số tiêu thiết kế hiệu chỉnh còn 20,62 l/s/ha, giảm áp lực cho hệ thống tiêu thoát nước.

4. Tính toán hệ số tiêu cho từng đối tượng: Đất đô thị và khu công nghiệp có hệ số dòng chảy cao (0,95), trong khi đất trồng cây lâu năm và đất nông nghiệp có hệ số thấp hơn (0,5 - 0,6). Hệ số tiêu cho ruộng lúa được tính chi tiết với bề rộng đập tràn 0,5 m/ha cho kết quả tiêu nước tốt nhất, đảm bảo ngập úng không vượt quá 10% năng suất.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy mô hình mưa tiêu thiết kế 3 ngày với đỉnh mưa ngày thứ ba là phù hợp với đặc điểm khí hậu Bắc Bộ và các trận mưa lớn gây úng ngập trong lưu vực. Hệ số tiêu thiết kế tăng theo xu hướng đô thị hóa, phản ánh sự gia tăng diện tích đất cứng hóa và nhu cầu tiêu thoát nước cao hơn. Việc xây dựng hồ điều hòa là giải pháp hiệu quả để điều tiết lưu lượng tiêu, giảm áp lực cho các trạm bơm và hệ thống kênh tiêu.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, hệ số tiêu thiết kế được cập nhật phù hợp với quy hoạch mới và điều kiện thực tế, đồng thời khắc phục hạn chế của các công trình thủy lợi đã xuống cấp. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường tần suất mưa 3 ngày max, bảng hệ số tiêu theo ngày tiêu và cơ cấu sử dụng đất hiện tại và dự báo, giúp minh họa rõ ràng sự thay đổi và hiệu quả của các biện pháp điều chỉnh.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng và nâng cấp trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc: Tăng công suất thiết kế phù hợp với hệ số tiêu 20,62 l/s/ha, đảm bảo tiêu thoát nước cho diện tích hơn 19.000 ha, hoàn thành trong vòng 3-5 năm, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hà Nội chủ trì.

2. Phát triển hệ thống hồ điều hòa: Cải tạo 441 ha ao hồ hiện có thành hồ điều hòa để điều tiết nước, giảm áp lực tiêu thoát nước trong mùa mưa, thực hiện trong 2 năm, phối hợp giữa chính quyền địa phương và các đơn vị quản lý thủy lợi.

3. Cải tạo, sửa chữa các công trình thủy lợi hiện hữu: Ưu tiên nâng cấp cống Liên Mạc và các trạm bơm nhỏ đã xuống cấp để tăng khả năng tiêu thoát nước, giảm thiểu rủi ro ngập úng, tiến hành trong 3 năm, do Ban Quản lý dự án thủy lợi thực hiện.

4. Xây dựng quy hoạch sử dụng đất đồng bộ với tiêu thoát nước: Kiểm soát chặt chẽ quá trình đô thị hóa, đảm bảo tỷ lệ đất xanh, đất chuyên dụng phù hợp để giảm hệ số dòng chảy, phối hợp với Sở Quy hoạch - Kiến trúc và các địa phương, thực hiện liên tục đến năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý thủy lợi và quy hoạch đô thị: Sử dụng kết quả để điều chỉnh quy hoạch tiêu thoát nước, nâng cấp công trình thủy lợi phù hợp với tốc độ đô thị hóa và biến đổi khí hậu.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành thủy lợi, môi trường: Tham khảo phương pháp tính toán hệ số tiêu, mô hình mưa tiêu thiết kế và hiệu chỉnh hệ số tiêu bằng hồ điều hòa.

3. Chính quyền địa phương và các đơn vị quản lý tài nguyên nước: Áp dụng các giải pháp đề xuất để giảm thiểu ngập úng, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững khu vực lưu vực sông Nhuệ.

4. Các nhà đầu tư và doanh nghiệp trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng thủy lợi: Tham khảo quy mô và yêu cầu kỹ thuật của các trạm bơm tiêu nước để triển khai các dự án phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn mô hình mưa 3 ngày lớn nhất làm mô hình mưa tiêu thiết kế?
   Mô hình mưa 3 ngày lớn nhất chiếm tỷ lệ 78,43% trong các trận mưa gây úng, với đỉnh mưa rơi vào ngày thứ ba, phù hợp với đặc điểm khí hậu và đảm bảo an toàn trước biến đổi khí hậu.

2. Hệ số tiêu thiết kế là gì và tại sao nó quan trọng?
   Hệ số tiêu thiết kế là lưu lượng nước tiêu thoát tính trên một đơn vị diện tích (l/s/ha), phản ánh nhu cầu tiêu nước thực tế dựa trên cơ cấu sử dụng đất và điều kiện khí hậu, giúp thiết kế công trình tiêu thoát nước hiệu quả.

3. Làm thế nào hồ điều hòa giúp giảm hệ số tiêu?
   Hồ điều hòa trữ lại một phần nước mưa trong những ngày có lượng mưa lớn, xả nước từ từ trong những ngày tiếp theo, giúp điều tiết lưu lượng tiêu, giảm áp lực cho hệ thống tiêu thoát nước.

4. Tại sao cần nâng cấp các công trình thủy lợi hiện có?
   Nhiều công trình đã xuống cấp sau 30-70 năm sử dụng, không đáp ứng được yêu cầu tiêu thoát nước hiện đại, gây ngập úng và rủi ro cho khu vực đô thị hóa nhanh.

5. Quy hoạch sử dụng đất ảnh hưởng thế nào đến hệ số tiêu?
   Chuyển đổi đất nông nghiệp sang đất đô thị và công nghiệp làm tăng hệ số dòng chảy do diện tích đất cứng hóa, dẫn đến tăng hệ số tiêu và nhu cầu tiêu thoát nước cao hơn.

Kết luận

• Xác định mô hình mưa tiêu thiết kế 3 ngày max với lượng mưa 330,31 mm và đỉnh mưa ngày thứ ba phù hợp với điều kiện lưu vực sông Nhuệ.
• Hệ số tiêu thiết kế hiện tại là 22,18 l/s/ha, dự báo tăng lên 23,81 l/s/ha đến năm 2020 do đô thị hóa.
• Hồ điều hòa chiếm 2,27% diện tích giúp giảm hệ số tiêu xuống còn 20,62 l/s/ha, giảm áp lực cho hệ thống tiêu thoát nước.
• Quy mô trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc cần được điều chỉnh phù hợp với hệ số tiêu mới, đảm bảo tiêu thoát nước hiệu quả cho hơn 19.000 ha.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai xây dựng, nâng cấp công trình thủy lợi, phát triển hồ điều hòa và kiểm soát quy hoạch sử dụng đất để phát triển bền vững lưu vực.

Hành động ngay hôm nay: Các cơ quan quản lý và nhà đầu tư cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất để nâng cao hiệu quả tiêu thoát nước, giảm thiểu ngập úng và hỗ trợ phát triển kinh tế xã hội khu vực lưu vực sông Nhuệ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU .1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN LƢU VỰC SÔNG NHUỆ NẰM PHÍA THƢỢNG LƢU CỐNG ĐIỀU TIẾT HÀ ĐÔNG. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THỦY LỢI SÔNG NHUỆ. Thời kỳ phong kiến. Thời kỳ thuộc Pháp.

Thời kỳ từ năm 2007 đến nay. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA LƢU VỰC SÔNG NHUỆ NẰM PHÍA THƢỢNG LƢU CỐNG ĐIỀU TIẾT HÀ ĐÔNG. Vị trí địa lý. Đặc điểm địa hình.

Đặc điểm cấu tạo địa chất. Đặc điểm thổ nhƣỡng. Đặc điểm khí tƣợng, khí hậu. Đặc điểm sông ngòi.

HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT. Hiện trạng sử dụng đất. Định hƣớng và dự báo sử dụng đất đến năm 2020. HIỆN TRẠNG TIÊU NƢỚC VÀ QUY HOẠCH TIÊU NƢỚC.

Hƣớng tiêu và biện pháp tiêu. Các quy hoạch tiêu nƣớc đã đề xuất. Các vấn đề cần quan tâm khi nghiên cứu đề xuất giải pháp tiêu nƣớc cho lƣu vực nghiên cứu. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .23 Chƣơng 2: TÍNH TOÁN HỆ SỐ TIÊU THIẾT KẾ CHO LƢU VỰC SÔNG NHUỆ NẰM PHÍA THƢỢNG LƢU CỐNG ĐIỀU TIẾT HÀ ĐÔNG.

CÁC SỐ LIỆU ĐẦU VÀO DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN. Mô hình mƣa tiêu. Cơ cấu sử dụng đất. Hệ số dòng chảy C.

Khả năng chịu ngập của lúa. Tổn thất nƣớc. Các tài liệu đầu vào khác. TÍNH TOÁN HỆ SỐ TIÊU.

Tính toán hệ số tiêu cho lúa. Tính toán hệ số tiêu cho các đối tƣợng tiêu nƣớc khác. Tính toán hệ số tiêu cho hệ thống. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .43 CHƢƠNG 3: CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA TRẠM BƠM YÊN NGHĨA VÀ TRẠM BƠM LIÊN MẠC.

PHƢƠNG ÁN TIÊU NƢỚC CHO LƢU VỰC SÔNG NHUỆ NẰM PHÍA THƢỢNG LƢU CỐNG ĐIỀU TIẾT HÀ ĐÔNG. Nguyên tắc chung đề xuất phƣơng án. Lựa chọn vị trí xây dựng trạm bơm tiêu nƣớc ra sông Hồng và sông Đáy. Cơ sở khoa học lựa chọn vị trí xây dựng các trạm bơm tiêu nƣớc ra sông ngoài.

Xác định mực nƣớc yêu cầu tiêu và cơ sở khoa học xác định mực nƣớc yêu cầu tiêu. Nghiên cứu phân vùng tiêu cho các trạm bơm. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA TRẠM BƠM TIÊU YÊN NGHĨA. Cơ sở khoa học.

Tính toán thủy lực để xác định lƣu lƣợng thiết kế hợ lý và quy mô hợp lý của trạm bơm Yên Nghĩa. Xác định nhiệm vụ trạm bơm Yên Nghĩa. Các hạng mục công trình chính của trạm bơm Yên Nghĩa. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH QUY MÔ HỢP LÝ CỦA TRẠM BƠM TIÊU LIÊN MẠC.

Cơ sở khoa học. Xác định lƣu lƣợng thiết kế và quy mô hợp lý của trạm bơm tiêu Liên Mạc. Nghiên cứu phân chia tạm thời lƣu vực tiêu của hai trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc. Xác định mực nƣớc thiết kế tại bể hút của trạm bơm Liên Mạc.

Xác định nhiệm vụ của trạm bơm Liên Mạc. Các hạng mục công trình chính của trạm bơm Liên Mạc. YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÁC TRẠM BƠM TIÊU YÊN NGHĨA VÀ LIÊN MẠC. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .65 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN .67 TÀI LIỆU THAM KHẢO .68 DANH MỤC HÌNH Hình 2.

Đƣờng tần suất lý luận 3 ngày max – Trạm Láng (Hà Nội). Sơ đồ tính toán tiêu nƣớc mặt ruộng bằng đập tràn, chế độ chảy tự do. Sơ đồ mực nƣớc trong hồ điều hoà. Sơ đồ thủy lực sông La Khê.

Mặt cắt sông La Khê sau khi cải tạo thành mặt cắt hình chữ nhật. Đƣờng quan hệ giữa lƣu lƣợng và mực nƣớc sông La Khê .57 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Hệ số tiêu thiết kế cho hệ thống Sông Nhuệ theo quy hoạch 1997 .2: Bảng mực nƣớc tiêu trên sông Nhuệ, sông Đáy .3: Tổng hợp diện tích tiêu theo hƣớng tiêu ra các sông .4: Nhiệt độ trung bình tháng tại Hà Nội (oC) .5: Độ ẩm tƣơng đối trung bình tháng tại Hà Nội (%) .6: Lƣợng mƣa năm tại một số trạm trên lƣu vực (mm) .7: Lƣợng bốc hơi trung bình tháng tại Hà Nội (mm) .8: Cơ cấu sử dụng đất năm 2010 nằm trong vùng tiêu của các huyện nằm phía tây sông Tô Lịch .9: Dự báo cơ cấu sử dụng đất năm 2020 của vùng Yên Nghĩa – Liên Mạc .1: Tổng hợp trận mƣa gây úng thời đoạn ngắn tại trạm Láng (Hà Nội).2: Bảng thống kê số lƣợng các trận mƣa các thời đoạn khác nhau.3: Kết quả tính toán xác định mô hình mƣa tiêu thiết kế.4: Hệ số dòng chảy C của một số loại đối tƣợng tiêu nƣớc .30 có mặt trong các hệ thống thủy lợi .5: Tổng hợp kết quả tính toán hệ số tiêu trên ruộng lúa với bo = 0,4 m/ha .6: Tổng hợp kết quả tính toán hệ số tiêu trên ruộng lúa với bo = 0,5 m/ha .7: Hệ số tiêu sơ bộ của lúa .8: Kết quả tính toán hệ số tiêu cho các đối tƣợng tiêu nƣớc không phải lúa38 Bảng 2.9: Tỷ lệ diện tích của các đối tƣợng tiêu nƣớc so với diện tích của vùng tiêu ở thời điểm hiện tại và tại năm 2020 (%). Hệ số tiêu sơ bộ của hệ thống ở thời điểm hiện tại. Hệ số tiêu sơ bộ của hệ thống năm 2020 .12: Dự báo cơ cấu sử dụng đất đến năm 2020 khi có hồ điều hòa .13: Kết quả tính toán hệ số tiêu dự kiến đến năm 2020 với 2,27% diện tích hồ điều hoà.

TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Lƣu vực sông Nhuệ nằm ở phía thƣợng lƣu cống Hà Đông (lƣu vực phía Tây sông Tô Lịch) thuộc hệ thống thủy lợi Sông Nhuệ có tổng diện tích cần tiêu là 19.438 ha bao gồm đất đai của các huyện Đan Phƣợng, Hoài Đức, một phần huyện Từ Liêm và quận Hà Đông nằm ở phía bắc đƣờng 70. Theo các quy hoạch tiêu nƣớc hệ thống thủy lợi Sông Nhuệ đã đƣợc cấp có thẩm quyền phê duyệt, biện pháp tiêu nƣớc và quy mô công trình tiêu nƣớc cho lƣu vực này nhƣ sau: a) Theo Quyết định số 2048/QĐ-BNN-TL ngày 18/7/2007 của Bộ Nông nghiệp và PTNT phê duyệt điều chỉnh, bổ sung quy hoạch tiêu nƣớc Hệ thống Thủy lợi Sông Nhuệ: - Xây dựng trạm bơm Yên Nghĩa tiêu nƣớc ra sông Đáy cho lƣu vực 16.348 ha ở phía tây sông Tô Lịch, thƣợng lƣu cống điều tiết Hà Đông, kết hợp tƣới cho diện tích canh tác hiện nay đang do trạm bơm La Khê đảm nhận. Quy mô, phƣơng thức vận hành, phân đợt xây dựng trạm bơm sẽ đƣợc xác định cụ thể trong giai đoạn nghiên cứu khả thi, phù hợp với quy hoạch phát triển Thủ đô Hà Nội, thành phố Hà Đông và cơ cấu sử dụng đất trên phạm vi lƣu vực. b) Theo Quyết định số 937/QĐ-TTg ngày 01/7/2009 của Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt quy hoạch tiêu nƣớc Hệ thống Sông Nhuệ: - Tiêu chuẩn tính toán mƣa tiêu: Khu vực nội thành Hà Nội tính với mƣa 24h lớn nhất, tần suất thiết kế 10%, mƣa giờ nào tiêu hết giờ ấy.

- Hệ số tiêu thiết kế ở nội thành Hà Nội là: q = 17,9 l/s.ha áp dụng cho khu vực phía đông sông Tô Lịch và q = 19,7 l/s.ha áp dụng cho khu vực phía tây sông Tô Lịch. - Công trình tiêu nƣớc: Xây mới trạm bơm Yên Nghĩa công suất 120 m3/s tiêu nƣớc cho 6.300 ha ra sông Đáy. 2 Ngoài việc xây dựng mới trạm bơm Yên Nghĩa, Quyết định số 937/QĐ-TTg nói trên cũng quy định: trên lƣu vực phía Tây sông Tô Lịch xây dựng mới các trạm bơm Liên Mạc I, Liên Mạc II, Liên Mạc III lấy sông Nhuệ làm trục tiêu chính có tổng công suất 170 m3/s, tiêu cho 9.200 ha ra sông Hồng (ngoài ra kết hợp nhiệm vụ tiếp nguồn đƣa nƣớc từ sông Hồng vào sông Nhuệ khi cần thiết); trạm bơm Nam Thăng Long công suất 9,0 m3/s tiêu cho 450 ha ra sông Hồng; trạm bơm Yên Thái công suất 54 m3/s kết hợp nâng cấp trạm bơm Đào Nguyên công suất 15,0 m3/s, tiêu cho 3.500 ha ra sông Đáy. Nhƣ vậy, chỉ sau hai năm (từ 2007 đến 2009), biện pháp tiêu nƣớc và quy mô công trình tiêu nƣớc cho khu vực này đã có sự thay đổi rất lớn.

Vì sao lại có sự thay đổi đó và dựa trên cơ sở khoa học nào để xác định quy mô trạm bơm Yên Nghĩa, trạm bơm Liên Mạc cũng nhƣ các trạm bơm tiêu khác theo Quyết định số 937/QĐ-TTg? Câu hỏi này chính là căn cứ, là cơ sở để đề xuất đề tài luận văn cao học: Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định quy mô hợp lý của trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và trạm bơm tiêu Liên Mạc trong lƣu vực sông Nhuệ nằm phía thƣợng lƣu cống điều tiết Hà Đông. Do vậy việc nghiên cứu giải quyết những vấn đề đã đặt ra của đề tài này là rất cần thiết. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Làm rõ cơ sở khoa học xác định lƣu lƣợng tiêu trạm bơm Yên Nghĩa và trạm bơm Liên Mạc trong mối quan hệ chung với các công trình tiêu khác dự kiến xây dựng trên lƣu vực sông Nhuệ nằm phía Tây sông Tô Lịch. Căn cứ vào kết quả tính toán hệ số tiêu thiết kế của các trạm bơm này, luận văn sẽ đƣa ra một số nhận xét về sự phù hợp của hệ số tiêu đã tính toán với hệ số tiêu đã đƣợc Chính phủ phê duyệt cho khu vực nội thành Hà Nội ở phía Tây sông Tô Lịch cũng nhƣ điều kiện áp dụng hệ số tiêu nói trên.

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG Đối tƣợng nghiên cứu là hệ số tiêu thiết kế và lƣu lƣợng tiêu thiết kế của trạm bơm. Phạm vi nghiên cứu ứng dụng là cơ sở khoa học và thực tiễn của phƣơng 3 pháp tính toán hệ số tiêu và phƣơng pháp xác định lƣu lƣợng thiết kế của trạm bơm Yên Nghĩa tiêu nƣớc ra sông Đáy và trạm bơm Liên Mạc tiêu nƣớc ra sông Hồng. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU - Đánh giá hiện trạng cơ cấu sử dụng đất và dự báo về cơ cấu sử dụng đất trên lƣu vực nghiên cứu. - Cơ sở khoa học tính toán hệ số tiêu và kết quả tính toán hệ số tiêu thiết kế.

- Cơ sở khoa học tính toán xác định lƣu lƣợng tiêu hợp lý và quy mô hợp lý của các trạm bơm Yên Nghĩa, Liên Mạc và kết quả tính toán. - Các khuyến nghị về việc sử dụng kết quả tính toán trong luận văn vào thực tiễn của lƣu vực tiêu nội thành Hà Nội nằm phía Tây sông Tô Lịch. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5.