Mô Hình MIKE URBAN Ứng Dụng Mô Phỏng Ngập Lụt Tại Quận 1 TP. Hồ Chí Minh

Tình trạng ngập lụt đô thị không chỉ là vấn đề riêng của Việt Nam và TP. 86 trang · Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường TP.HCM · 2017.

• Tác giả: Lê Lương Kỳ Tường
• Người hướng dẫn: T.S. Cấn Thu Văn
• Trường học: Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ Sư Thủy Văn
• Đề tài: Ứng Dụng Mô Hình MIKE URBAN Mô Phỏng Ngập Lụt Quận 1 TP. Hồ Chí Minh
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.2. Đặc điểm địa hình
• 1.3. Đặc điểm khí tượng – thủy văn
• 1.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH MÔ PHỎNG TIÊU THOÁT ĐÔ THỊ
• 2.1. TỔNG QUAN MÔ HÌNH HIỆN NAY
• 2.1.1. Tổng quan mô hình toán
• 2.1.2. Các mô hình trên thế giới
• 2.1.3. Lựa chọn mô hình MIKE URBAN
• 2.2. LÝ THUYẾT MÔ HÌNH
• 2.2.1. Phương pháp mô hình MIKE URBAN
• 2.2.2. Phương trình cơ bản MIKE URBAN
• 2.2.3. Điều kiện đầu vào mô hình MIKE URBAN
• 2.2.4. Điều kiện biên mô hình MIKE URBAN
• 2.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
• 3. CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ MÔ HÌNH
• 3.1. DỮ LIỆU PHỤC VỤ MÔ HÌNH
• 3.1.1. Dữ liệu mạng lưới thoát nước
• 3.1.2. Dữ liệu bản đồ
• 3.2. THIẾT LẬP MÔ HÌNH
• 3.2.1. Số hóa dữ liệu
• 3.2.2. Phân chia lưu vực thu nước
• 3.2.3. Kết hợp hệ thống
• 3.3. HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH
• 3.4. KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH
• 3.5. TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THEO MƯA THIẾT KẾ
• 3.5.1. Kết quả tính toán theo trận mưa thiết kế với chu kì xuất hiện lại 2 năm
• 3.5.2. Kết quả tính toán theo trận mưa thiết kế với chu kì xuất hiện lại 20 năm
• 3.6. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 3.6.1. Theo kết quả trận mưa thực tế
• 3.6.2. Theo kết quả trận mưa thiết kế
• 3.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Ngập Lụt Quận 1 Thực Trạng Nguyên Nhân Chính

Tình trạng ngập lụt đô thị không chỉ là vấn đề riêng của Việt Nam và TP. Hồ Chí Minh, mà còn là thách thức của nhiều đô thị trên thế giới, đặc biệt là ở các nước đang phát triển với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng. Ngập lụt gây ra những tác động tiêu cực đến sinh hoạt của người dân, ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế và gây ô nhiễm môi trường sống. Quận 1, trung tâm của TP. Hồ Chí Minh, cũng không tránh khỏi tình trạng này. Việc nghiên cứu, tính toán ngập lụt đô thị tại đây là vô cùng quan trọng để tìm ra nguyên nhân và giải pháp giảm thiểu thiệt hại. Đã có nhiều hệ thống dự báo và cảnh báo ngập lụt được xây dựng, nhưng cần những giải pháp cụ thể hơn để giải quyết triệt để vấn đề này. Cần phải xác định các nút thắt của hệ thống tiêu thoát nước, tạo cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo.

1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm tự nhiên Quận 1

Quận 1 nằm ở vị trí trung tâm của TP. Hồ Chí Minh, được xem là khu vực sầm uất nhất. Quận giáp với nhiều quận khác như Bình Thạnh, Quận 2, Quận 4, Quận 5 và Quận 3. Với diện tích 7,71 km², quận 1 có vị trí quan trọng về giao thông thủy bộ, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội. Hệ thống kênh rạch Bến Nghé - Thị Nghè đóng vai trò quan trọng trong việc thoát nước và vận chuyển hàng hóa. Tuy nhiên, đặc điểm địa hình thấp, cao độ chỉ từ 2-6m so với mực nước biển, khiến quận dễ bị ngập khi mưa lớn hoặc triều cường.

1.2. Kinh tế Xã hội và ảnh hưởng ngập lụt đến đời sống

Quận 1 là trung tâm hành chính, văn hóa, dịch vụ và thương mại của TP. Hồ Chí Minh. Hệ thống giao thông thuận tiện giúp quận phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, tình trạng ngập lụt gây ra không ít khó khăn cho hoạt động kinh tế và sinh hoạt của người dân. Ngập úng làm gián đoạn giao thông, ảnh hưởng đến hoạt động kinh doanh, gây ô nhiễm môi trường và tiềm ẩn nguy cơ dịch bệnh. Theo [nguồn tài liệu gốc], doanh thu dịch vụ - thương mại của quận đạt trên 350 tỷ đồng vào năm 2015, nhưng có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi tình trạng ngập lụt.

1.3. Thách thức về hệ thống thoát nước hiện tại

Hệ thống thoát nước hiện tại của quận 1 chưa đáp ứng được yêu cầu thoát nước trong điều kiện mưa lớn và triều cường. Tình trạng ngập lụt vẫn diễn ra thường xuyên ở nhiều tuyến đường. Việc cải thiện và nâng cấp hệ thống thoát nước là vô cùng cần thiết để giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt gây ra. Các giải pháp cần tập trung vào việc tăng cường khả năng thoát nước của hệ thống, cải tạo các kênh rạch và xây dựng các công trình kiểm soát lũ.

II. Mô Hình MIKE URBAN Giải Pháp Phân Tích Ngập Lụt Hiệu Quả

Mô hình MIKE URBAN là một công cụ mạnh mẽ để mô phỏng và phân tích hệ thống thoát nước đô thị. Nó cho phép mô phỏng các quá trình thủy lực phức tạp trong hệ thống cống, kênh rạch và các công trình thoát nước. Với khả năng mô phỏng dòng chảy, tính toán lưu lượng và mực nước, MIKE URBAN giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định chính xác trong việc quản lý và cải thiện hệ thống thoát nước. Việc áp dụng mô hình MIKE URBAN cho quận 1 sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về khả năng thoát nước của hệ thống hiện tại và đề xuất các giải pháp phù hợp.

2.1. Tổng quan về mô hình MIKE URBAN và ứng dụng trên thế giới

MIKE URBAN là một phần mềm mô phỏng hệ thống thoát nước đô thị được phát triển bởi DHI (Danish Hydraulic Institute). Nó được sử dụng rộng rãi trên thế giới để phân tích, thiết kế và quản lý hệ thống thoát nước. MIKE URBAN tích hợp nhiều module khác nhau, cho phép mô phỏng dòng chảy, chất lượng nước và các quá trình khác trong hệ thống. Mô hình này đã được áp dụng thành công ở nhiều thành phố lớn trên thế giới để giải quyết các vấn đề về ngập lụt và ô nhiễm nguồn nước.

2.2. Ưu điểm của MIKE URBAN so với các mô hình khác

So với các mô hình khác như HEC-RAS hay SWMM, MIKE URBAN có nhiều ưu điểm vượt trội trong việc mô phỏng hệ thống thoát nước đô thị phức tạp. MIKE URBAN cho phép mô phỏng chi tiết hệ thống cống, kênh rạch và các công trình thoát nước, đồng thời tích hợp dữ liệu GIS để quản lý và hiển thị kết quả một cách trực quan. Khả năng mô phỏng dòng chảy không ổn định trong hệ thống cống và kênh hở giúp MIKE URBAN đánh giá chính xác khả năng thoát nước của hệ thống.

2.3. Cơ sở lý thuyết và các phương trình cơ bản của MIKE URBAN

MIKE URBAN dựa trên các phương trình thủy lực cơ bản để mô phỏng dòng chảy trong hệ thống thoát nước. Các phương trình này bao gồm phương trình Saint-Venant cho dòng chảy trong kênh hở và phương trình Darcy-Weisbach cho dòng chảy trong cống. Mô hình cũng sử dụng các phương pháp số để giải các phương trình này và mô phỏng quá trình mưa - dòng chảy trên bề mặt lưu vực. Việc hiểu rõ cơ sở lý thuyết của MIKE URBAN giúp người dùng áp dụng mô hình một cách hiệu quả và chính xác.

III. Ứng Dụng MIKE URBAN Mô Phỏng Ngập Lụt Quận 1 Thực Tế

Việc áp dụng mô hình MIKE URBAN vào mô phỏng ngập lụt tại Quận 1 đòi hỏi phải thu thập và xử lý một lượng lớn dữ liệu. Dữ liệu này bao gồm dữ liệu về mạng lưới thoát nước, bản đồ địa hình, dữ liệu khí tượng thủy văn và thông tin về sử dụng đất. Sau khi thu thập dữ liệu, cần thiết lập mô hình và hiệu chỉnh các tham số để đảm bảo mô hình mô phỏng chính xác tình hình thực tế. Mô hình sau đó được sử dụng để mô phỏng các trận mưa khác nhau và đánh giá khả năng thoát nước của hệ thống.

3.1. Thu thập và xử lý dữ liệu đầu vào cho mô hình

Dữ liệu mạng lưới thoát nước bao gồm thông tin về kích thước, hình dạng, độ dốc và vật liệu của các cống và kênh. Bản đồ địa hình cung cấp thông tin về cao độ và độ dốc của bề mặt lưu vực. Dữ liệu khí tượng thủy văn bao gồm lượng mưa, cường độ mưa và các yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình mưa - dòng chảy. Thông tin về sử dụng đất giúp xác định hệ số thấm của bề mặt lưu vực. Tất cả các dữ liệu này cần được thu thập và xử lý cẩn thận để đảm bảo tính chính xác của mô hình.

3.2. Thiết lập và hiệu chỉnh mô hình MIKE URBAN cho Quận 1

Việc thiết lập mô hình MIKE URBAN bao gồm việc số hóa dữ liệu mạng lưới thoát nước, phân chia lưu vực thu nước và kết hợp hệ thống thoát nước. Sau khi thiết lập mô hình, cần hiệu chỉnh các tham số của mô hình để đảm bảo mô hình mô phỏng chính xác tình hình thực tế. Quá trình hiệu chỉnh bao gồm việc so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu quan trắc thực tế và điều chỉnh các tham số cho đến khi kết quả mô phỏng phù hợp với dữ liệu quan trắc.

3.3. Kiểm định và đánh giá độ tin cậy của mô hình

Sau khi hiệu chỉnh mô hình, cần kiểm định mô hình bằng cách sử dụng một bộ dữ liệu khác để đánh giá độ tin cậy của mô hình. Quá trình kiểm định bao gồm việc so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu quan trắc thực tế và đánh giá mức độ phù hợp giữa hai bộ dữ liệu. Nếu kết quả kiểm định đạt yêu cầu, mô hình có thể được sử dụng để mô phỏng các trận mưa khác nhau và đánh giá khả năng thoát nước của hệ thống.

IV. Kết Quả Mô Phỏng Phân Tích Ngập Lụt Dựa Trên Mưa Thiết Kế

Mô hình MIKE URBAN sau khi được thiết lập và hiệu chỉnh sẽ được sử dụng để mô phỏng các trận mưa thiết kế với chu kỳ lặp lại khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy mức độ ngập lụt tại các khu vực khác nhau của Quận 1 và đánh giá khả năng thoát nước của hệ thống. Phân tích kết quả mô phỏng giúp xác định các điểm nghẽn trong hệ thống thoát nước và đề xuất các giải pháp cải thiện.

4.1. Mô phỏng ngập lụt với các trận mưa thiết kế 2 năm 20 năm

Sử dụng các trận mưa thiết kế với chu kỳ lặp lại 2 năm và 20 năm, mô hình MIKE URBAN mô phỏng tình trạng ngập lụt tại Quận 1. Kết quả cho thấy mức độ ngập lụt tăng lên đáng kể khi sử dụng trận mưa thiết kế với chu kỳ lặp lại 20 năm, cho thấy sự cần thiết phải nâng cấp hệ thống thoát nước để đối phó với các trận mưa lớn.

4.2. Phân tích lưu lượng và mực nước tại các tuyến cống chính

Kết quả mô phỏng cung cấp thông tin về lưu lượng và mực nước tại các tuyến cống chính trong hệ thống thoát nước. Phân tích các kết quả này giúp xác định các đoạn cống bị quá tải và các khu vực có nguy cơ ngập lụt cao. Thông tin này rất quan trọng để lập kế hoạch cải thiện và nâng cấp hệ thống thoát nước.

4.3. Đánh giá mức độ ngập lụt tại các hố ga thu nước

Mô hình MIKE URBAN cũng cung cấp thông tin về mực nước tại các hố ga thu nước. Đánh giá mực nước tại các hố ga giúp xác định các khu vực có khả năng bị ngập lụt cục bộ do hố ga bị tắc nghẽn hoặc không đủ khả năng thu nước. Giải pháp có thể là tăng cường vệ sinh hố ga hoặc xây dựng thêm hố ga.

V. Giải Pháp và Kiến Nghị Giảm Thiểu Ngập Lụt Cho Quận 1

Dựa trên kết quả mô phỏng và phân tích, cần đưa ra các giải pháp và kiến nghị cụ thể để giảm thiểu ngập lụt cho Quận 1. Các giải pháp có thể bao gồm việc nâng cấp hệ thống cống, cải tạo kênh rạch, xây dựng các hồ điều hòa và tăng cường quản lý hệ thống thoát nước. Việc thực hiện các giải pháp này cần được thực hiện một cách đồng bộ và có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng.

5.1. Các giải pháp công trình nâng cấp cống cải tạo kênh rạch

Nâng cấp hệ thống cống bằng cách tăng kích thước cống, thay thế các cống cũ bằng các cống mới có khả năng thoát nước tốt hơn. Cải tạo kênh rạch bằng cách nạo vét bùn đất, mở rộng lòng kênh và xây dựng bờ kè. Việc thực hiện các giải pháp này sẽ giúp tăng cường khả năng thoát nước của hệ thống và giảm thiểu nguy cơ ngập lụt.

5.2. Các giải pháp phi công trình quản lý quy hoạch đô thị

Tăng cường quản lý hệ thống thoát nước bằng cách thường xuyên kiểm tra, bảo trì và nạo vét hệ thống. Quy hoạch đô thị cần xem xét đến yếu tố thoát nước, hạn chế xây dựng trên các khu vực trũng thấp và đảm bảo có đủ diện tích cho các công trình thoát nước. Nâng cao ý thức của người dân về việc bảo vệ hệ thống thoát nước.

5.3. Đề xuất các nghiên cứu tiếp theo và ứng dụng mở rộng

Cần có các nghiên cứu tiếp theo để đánh giá hiệu quả của các giải pháp và đưa ra các giải pháp tối ưu hơn. Nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến tình trạng ngập lụt. Ứng dụng các công nghệ mới như hệ thống cảnh báo ngập lụt sớm và hệ thống giám sát mực nước tự động. Mở rộng ứng dụng mô hình MIKE URBAN cho các khu vực khác của TP. Hồ Chí Minh.

VI. Kết Luận MIKE URBAN và Tương Lai Quản Lý Ngập Lụt Đô Thị

Ứng dụng mô hình MIKE URBAN vào phân tích ngập lụt tại Quận 1 đã mang lại những kết quả quan trọng. Mô hình giúp chúng ta hiểu rõ hơn về khả năng thoát nước của hệ thống hiện tại, xác định các điểm nghẽn và đề xuất các giải pháp cải thiện. Việc sử dụng mô hình MIKE URBAN là một bước tiến quan trọng trong việc quản lý ngập lụt đô thị một cách khoa học và hiệu quả.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và đánh giá hiệu quả

Nghiên cứu đã thành công trong việc áp dụng mô hình MIKE URBAN để mô phỏng ngập lụt tại Quận 1. Kết quả mô phỏng cho thấy mô hình có khả năng mô phỏng chính xác tình hình ngập lụt thực tế. Phân tích kết quả mô phỏng giúp xác định các khu vực có nguy cơ ngập lụt cao và đề xuất các giải pháp giảm thiểu.

6.2. Bài học kinh nghiệm và những hạn chế cần khắc phục

Việc thu thập và xử lý dữ liệu đầu vào là một thách thức lớn. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng để chia sẻ dữ liệu và đảm bảo tính chính xác của dữ liệu. Mô hình MIKE URBAN đòi hỏi người dùng có kiến thức chuyên môn về thủy lực và mô phỏng. Cần có các khóa đào tạo và tập huấn để nâng cao năng lực cho cán bộ quản lý.

6.3. Triển vọng ứng dụng MIKE URBAN trong tương lai

MIKE URBAN có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng vào quản lý ngập lụt đô thị. Mô hình có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả của các dự án cải thiện hệ thống thoát nước và lập kế hoạch ứng phó với ngập lụt. Kết hợp MIKE URBAN với các hệ thống cảnh báo ngập lụt sớm sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt gây ra. Việc sử dụng MIKE URBAN sẽ giúp TP. Hồ Chí Minh quản lý ngập lụt một cách chủ động và hiệu quả hơn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tình trạng ngập úng đô thị tại Thành phố Hồ Chí Minh đã diễn ra ngày càng trầm trọng trong hơn một thập niên qua, trở thành thách thức lớn đối với quá trình phát triển bền vững. Tốc độ đô thị hóa nhanh chóng kết hợp với sự thiếu hụt các giải pháp quy hoạch quản lý và hạ tầng thích ứng đã làm gia tăng tần suất và mức độ ngập lụt, gây ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống dân sinh, phát triển kinh tế và làm ô nhiễm môi trường. Việc tính toán, mô phỏng chế độ thủy lực mạng lưới thoát nước đóng vai trò then chốt nhằm xác định nguyên nhân và các nút thắt của hệ thống, làm cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch và vận hành tiêu thoát nước đô thị.

Đề tài tốt nghiệp kỹ sư ngành Thủy văn thực hiện nghiên cứu ứng dụng công cụ mô hình hóa để mô phỏng ngập lụt tại Quận 1 – trung tâm hành chính, thương mại và dịch vụ của Thành phố Hồ Chí Minh.

Mục tiêu của nghiên cứu bao gồm:

1. Áp dụng mô hình MIKE URBAN cho mạng lưới tiêu thoát nước Quận 1, TP. Hồ Chí Minh.
2. Mô phỏng khả năng thoát nước của hệ thống cống rãnh hiện trạng tại Quận 1.
3. Xác định mức độ ngập lụt và cao trình mực nước tại một số vị trí ngập cụ thể.

Nhiệm vụ nghiên cứu được xác định qua các nội dung:

1. Thu thập tài liệu khí tượng, thủy văn, địa hình, hiện trạng sử dụng đất và các yếu tố kinh tế - xã hội khu vực Quận 1.
2. Thu thập dữ liệu hiện trạng công trình tiêu thoát nước (hố ga, cống, cửa xả) và dữ liệu các điểm ngập úng.
3. Tổng quan hiện trạng ngập lụt và đặc điểm hệ thống thoát nước trên địa bàn nghiên cứu.
4. Nghiên cứu phương pháp lý thuyết và thiết lập mô hình tính toán cho khu vực.
5. Thể hiện kết quả trên nền bản đồ số, phân tích đánh giá chế độ thủy lực và đề xuất giải pháp giảm thiểu ngập lụt.

Phạm vi nghiên cứu:

• Không gian: Toàn bộ địa bàn Quận 1, TP. Hồ Chí Minh với tổng diện tích tự nhiên 7,71 km² (chiếm 0,35% diện tích thành phố), bao gồm lưu vực thoát nước Nam Nhiêu Lộc, Bến Nghé và một phần Bắc Tàu Hủ.
• Thời gian: Số liệu khí tượng thủy văn, các trận mưa thực tế ghi nhận vào các năm 2015, 2016 và tính toán mô phỏng các kịch bản mưa thiết kế chu kỳ lặp lại 2 năm và 20 năm (thời điểm hoàn thành đồ án: tháng 11/2017).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình tính toán

Nghiên cứu ứng dụng bộ mô hình MIKE URBAN do Viện Thủy lực Đan Mạch (DHI) phát triển, sử dụng mô đun MIKE MOUSE để tính toán liên động quá trình thủy văn mưa - dòng chảy và quá trình thủy lực mạng lưới cống:

• Phương trình liên tục (Bảo toàn khối lượng): $$\frac{\partial Q}{\partial x} + \frac{\partial A}{\partial t} = 0$$

• Phương trình chuyển động (Saint-Venant 1D cho dòng chảy không ổn định trong cống): $$\frac{\partial Q}{\partial t} + \frac{\partial \left(\alpha \frac{Q^2}{A}\right)}{\partial x} + g A \frac{\partial y}{\partial x} + g A I_f = 0$$ Trong đó: $Q$ là lưu lượng ($m^3/s$); $A$ là diện tích mặt cắt ướt ($m^2$); $g$ là gia tốc trọng trường ($m/s^2$); $x$ là khoảng cách theo hướng dòng chảy ($m$); $\alpha$ là hệ số hiệu chỉnh động năng; $I_f$ là độ dốc ma sát.

• Mô hình dòng chảy tràn bề mặt (Time-Area Method - T-A): Quá trình hình thành dòng chảy từ mưa trên các tiểu lưu vực được xác định thông qua thời gian tập trung dòng chảy và các đường cong quan hệ Thời gian - Diện tích (gồm 3 dạng chuẩn: TACurve1 cho lưu vực hình chữ nhật, TACurve2 cho lưu vực phân tán, TACurve3 cho lưu vực hội tụ).

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp thu thập dữ liệu: Thu thập chuỗi số liệu mưa, mực nước triều, thông số kỹ thuật hệ thống cống ngầm và bản đồ số hóa.
• Phương pháp phân tích - tổng hợp thống kê: Xử lý số liệu khí hậu, xác định các đặc trưng mưa và xây dựng đường cong quan hệ Cường độ - Thời gian - Tần suất mưa (IDF).
• Phương pháp chuyên gia: Tham vấn ý kiến cán bộ quản lý thoát nước và chuyên gia khí tượng thủy văn trong quá trình hiệu chỉnh thông số.
• Phương pháp mô hình hóa: Thiết lập sơ đồ mạng lưới, số hóa hố ga, tuyến cống, cửa xả, phân chia tiểu lưu vực và mô phỏng thủy lực.
• Phương pháp bản đồ (GIS): Tích hợp dữ liệu không gian dạng ArcGIS Geodatabase (.GDB) và mô hình số độ cao (DEM) độ phân giải $5m \times 5m$.

Nguồn dữ liệu sử dụng

• Số liệu mạng lưới thoát nước (hầm ga, đường cống, cửa xả): Công ty TNHH MTV Thoát Nước Đô Thị TP. Hồ Chí Minh.
• Dữ liệu bản đồ (ranh giới hành chính, giao thông, nhà ở, DEM $5m \times 5m$): Phân viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu.
• Số liệu khí tượng thủy văn, các trận mưa thực tế (trận ngày 15/09/2015 và 26/09/2016): Phân viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu; dữ liệu khí hậu trích xuất từ Weatherbase và Niên giám thống kê TP. Hồ Chí Minh.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu

Chương 1 trình bày đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng ngập lụt tại địa bàn nghiên cứu:

• Vị trí và địa hình: Quận 1 nằm ở toạ độ trung tâm TP. Hồ Chí Minh, có ranh giới phía Bắc giáp rạch Thị Nghè (quận Bình Thạnh), phía Đông giáp sông Sài Gòn (quận 2), Đông Nam giáp kênh Bến Nghé (quận 4), Tây Nam giáp quận 5, phía Tây giáp quận 3 và Tây Bắc giáp quận Phú Nhuận. Diện tích sông rạch chiếm 8,1% và đất xây dựng chiếm trên 20%. Địa hình Quận 1 tương đối thấp trũng so với mặt nước biển (dao động từ +2 m đến +6 m), thấp dần theo hướng Bắc - Đông Bắc xuống Tây - Tây Nam. Đáng chú ý, 65% diện tích có cao trình thấp hơn +1,50 m và 75% diện tích có cao trình dưới +2,00 m.
• Khí tượng - thủy văn: Nhiệt độ trung bình năm đạt 27 °C (biến thiên từ 13,8 °C đến 40 °C), số giờ nắng trung bình 160 – 270 giờ/tháng. Lượng mưa trung bình năm đạt 1.949 mm với 159 ngày mưa/năm; trong đó lượng mưa tập trung 90% vào mùa mưa (tháng 5 đến tháng 11), đặc biệt cao vào tháng 6 và tháng 9. Chế độ thủy văn chịu tác động trực tiếp của sông Sài Gòn (chiều dài 200 km, đoạn qua thành phố dài 80 km, lưu lượng trung bình 54 $m^3/s$), hệ thống sông Đồng Nai (lưu vực 45.000 $km^2$, lưu lượng bình quân 20 – 500 $m^3/s$) và chế độ bán nhật triều Biển Đông với mực nước triều bình quân cao nhất đạt 1,10 m vào tháng 10 – 11.
• Kinh tế - xã hội: Năm 2015, dân số Quận 1 là 193.710 người, mật độ đạt 25.049 người/$km^2$. Trong đó người Kinh chiếm 88,4%, người Hoa chiếm 10,3% (23.465 người), còn lại là các dân tộc khác (294 người). 49,51% dân số theo các tôn giáo (Phật giáo chiếm 83.125 người, Thiên Chúa giáo 18.230 người, Tin Lành 1.050 người, Cao Đài 700 người, Hồi giáo 650 người, Hòa Hảo 100 người).
• Nguyên nhân và điểm ngập: Văn bản xác định 4 nguyên nhân chính gây ngập tại TP. Hồ Chí Minh gồm: lũ thượng nguồn, triều cường, mưa lớn nội vùng vượt công suất thoát nước và tổ hợp bất lợi của các yếu tố trên.

Loại hình ngập lụt	Tuyến đường ghi nhận ngập tại Quận 1
Ngập do mưa lớn	- Đường Mai Thị Lựu (đoạn gần chùa Phước Hải) - Đường Nguyễn Thị Minh Khai (đoạn gần cầu Thị Nghè) - Đường Tôn Thất Tùng - Đường Nguyễn Cư Trinh
Ngập do triều cường	- Đường Phó Đức Chính - Đường Trần Đình Xu

Chương 2: Tổng quan và lựa chọn mô hình mô phỏng tiêu thoát nước đô thị

Chương 2 tổng thuật các công cụ mô hình toán thủy văn (NAM, TANK), mô hình thủy lực (HEC-RAS, VRSAP) và mô hình ngập lụt đô thị (Time-Lag, SWMM), từ đó luận giải việc lựa chọn MIKE URBAN:

• Lý do lựa chọn MIKE URBAN: Khả năng tích hợp trực tiếp với cơ sở dữ liệu GIS (ArcGIS .GDB), quản lý mạng lưới phức tạp và liên kết đồng thời mô hình dòng chảy mặt với mô hình thủy lực đường ống 1D MOUSE.
• Tham số hóa các thành phần mạng lưới trong MOUSE:
  • Hố ga (Manhole): Xác định theo tọa độ không gian, đường kính ($D_m$), cao độ mặt đất (Ground Level), cao độ đáy (Invert Level), cao độ giới hạn tràn (Critical Level) và vận tốc dâng nước thẳng đứng $v_m = \frac{Q}{\pi (D_m / 2)^2}$.
  • Đường cống (Link): Phân loại cống tròn (đường kính $D < 2$ m, bố trí ở tuyến nhánh) và cống hộp/chữ nhật (kích thước lớn, đặt tại các trục đường chính). Hỗ trợ các hình dạng tiết diện: chữ nhật ($B \neq h$), chữ O ($H/b = 1,0$), hình trứng ($H/b = 1,5/1$).
  • Cửa xả (Outlet): Xác định mực nước xả ra nguồn tiếp nhận ($H_{out}$) dựa trên cao trình đáy cống ($H_{bott}$), độ sâu tới hạn ($y_c$) và độ sâu bình thường ($y_n$).
• Thiết lập thông số vật liệu và tổn thất:

Loại vật liệu cống	Hệ số Manning $M$ ($m^{1/3}/s$)	Hệ số nhám Manning $n = 1/M$
Bê tông mịn	85	0,0118
Bê tông thường	75	0,0133
Bê tông nhám	68	0,0200

Ghi chú: Giá trị mặc định sử dụng trong tính toán đô thị dao động từ $M = 75$ đến $M = 85$.

• Hệ số không thấm nước của lưu vực (Imperviousness):

Lớp phủ mặt đất trên lưu vực	Hệ số không thấm nước (%)
Đất nhà ở / công trình xây dựng	100
Mặt đường giao thông	75
Cây xanh / công viên	10

• Thông số thủy văn dòng chảy tràn: Tổn thất ban đầu (Initial Loss) mặc định là $6 \times 10^{-4}$ m; hệ số suy giảm thủy văn (Hydrological Reduction) mặc định bằng 0.

Chương 3: Áp dụng mô phỏng và kết quả mô hình

Chương 3 trình bày toàn bộ quy trình thiết lập, hiệu chỉnh, kiểm định và mô phỏng hệ thống thoát nước Quận 1:

• Cấu trúc mạng lưới thoát nước: Hệ thống cống Quận 1 có lịch sử xây dựng trên 40 năm, chắp vá qua nhiều giai đoạn và được chia thành 2 phân vùng thoát nước khép kín:
  1. Phân vùng phía Bắc: Thu gom nước các phường Tân Định, Đa Kao xả ra rạch Thị Nghè.
  2. Phân vùng phía Nam: Thu gom nước các phường còn lại xả trực tiếp ra sông Sài Gòn và kênh Bến Nghé.
• Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình:
  • Hiệu chỉnh thông số: Sử dụng trận mưa lớn ngày 26/09/2016. Tác giả tiến hành hiệu chỉnh tiết diện ngang các đoạn cống có mực nước dâng cao bất thường, điều chỉnh lại phân chia ranh giới tiểu lưu vực và hệ số nhám để khớp với hiện trạng ngập thực tế.
  • Kiểm định mô hình: Sử dụng trận mưa ngày 15/09/2015. Kết quả kiểm định cho thấy mực nước đỉnh tại các tuyến cống và hầm ga phản ánh đúng các vị trí ngập thực tế trên địa bàn.
• Mô phỏng các kịch bản mưa thiết kế: Ứng dụng đường cong IDF tính toán cho 2 kịch bản:
  • Kịch bản mưa chu kỳ lặp lại $P = 2$ năm: Xác định lưu lượng đỉnh, mực nước dâng trong cống và các điểm quá tải tại các tuyến đường Mai Thị Lựu, Nguyễn Thị Minh Khai.
  • Kịch bản mưa chu kỳ lặp lại $P = 20$ năm: Đánh giá khả năng chịu tải cực hạn của mạng lưới; ghi nhận tình trạng quá tải nghiêm trọng, nước tràn miệng hố ga tại các tuyến Mai Thị Lựu, Nguyễn Thị Minh Khai, Tôn Thất Tùng, Lê Lai và Nguyễn Cư Trinh.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả mô phỏng chính

1. Số hóa hoàn chỉnh mạng lưới tiêu thoát nước Quận 1 trên nền tảng MIKE URBAN kết nối GIS, bao gồm toàn bộ hệ thống hầm ga, tuyến cống tròn, cống hộp và các cửa xả ra sông Sài Gòn, kênh Bến Nghé, rạch Thị Nghè.
2. Mô phỏng diễn biến thủy lực các trận mưa thực tế (ngày 26/09/2016 và 15/09/2015) và các trận mưa thiết kế ($P = 2$ năm, $P = 20$ năm), xác định được lưu lượng tập trung trên từng tiểu lưu vực và trắc dọc mực nước tại các tuyến cống trọng điểm.
3. Xác định các nút thắt thủy lực chính gây ngập úng cục bộ do tiết diện cống không đáp ứng lưu lượng đỉnh:
   • Tuyến đường Mai Thị Lựu (đoạn gần chùa Phước Hải).
   • Tuyến đường Nguyễn Thị Minh Khai (đoạn gần cầu Thị Nghè).
   • Tuyến đường Nguyễn Cư Trinh.
   • Tuyến đường Tôn Thất Tùng và Lê Lai khi xuất hiện mưa thiết kế chu kỳ $P = 20$ năm.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

• Cải tạo, nâng cấp và mở rộng tiết diện các đoạn cống nghẽn dòng đã được chỉ ra qua biểu đồ trắc dọc thủy lực.
• Nạo vét định kỳ hệ thống cống và hố ga nhằm đảm bảo độ nhám thiết kế và khả năng thông thủy.
• Quản lý xả thải và rác thải đô thị tại các cửa thu nước hố ga để tránh tắc nghẽn dòng chảy mặt.
• Nâng cấp đồng bộ các cửa xả ra rạch Thị Nghè và kênh Bến Nghé, kết hợp các giải pháp ngăn triều thích ứng với điều kiện triều cường.

Đóng góp của công trình

• Thiết lập bộ cơ sở dữ liệu số hóa chi tiết về mạng lưới thoát nước và địa hình DEM $5m \times 5m$ cho Quận 1, phục vụ công tác tính toán thủy lực đô thị.
• Chứng minh khả năng ứng dụng hiệu quả của mô hình MIKE URBAN trong việc mô phỏng chi tiết chế độ thủy lực mạng lưới cống ngầm tại khu vực đô thị có mật độ xây dựng cao và địa hình trũng thấp.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế:
  • Hệ thống thoát nước Quận 1 có lịch sử xây dựng lâu đời (trên 40 năm), nhiều tuyến cống bị chắp vá, thiếu đồng bộ về hồ sơ thiết kế hoàn công nên việc số hóa dữ liệu gặp nhiều khó khăn.
  • Mô hình MOUSE mới chỉ giải bài toán thủy lực 1D trong cống và xác định tràn hố ga, chưa liên kết với mô hình ngập bề mặt 2D để mô phỏng chính xác diện tích và chiều sâu ngập chi tiết trên mặt đường.
  • Chuỗi số liệu đo đạc thực tế về lưu lượng và mực nước tức thời tại các hố ga trong các trận mưa còn hạn chế, chủ yếu dựa vào số liệu quan trắc điểm ngập của cơ quan quản lý thoát nước.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Tích hợp mô hình MIKE URBAN 1D với mô hình ngập tràn bề mặt 2D (như MIKE 21 hoặc MIKE FLOOD) để thể hiện bản đồ ngập lụt không gian chi tiết.
  • Cập nhật số liệu quan trắc tự động mực nước tại các cửa xả và hố ga phục vụ công tác hiệu chỉnh thông số mô hình với độ chính xác cao hơn.
  • Đánh giá tác động phối hợp giữa mưa cực đoan do biến đổi khí hậu và kịch bản nước biển dâng dâng cao tại khu vực hạ lưu sông Sài Gòn - Đồng Nai.

---

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo chuyên môn cho:

• Sinh viên, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Khí tượng Thủy văn, Kỹ thuật Tài nguyên nước, Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị và Cấp thoát nước.
• Cán bộ kỹ thuật tại các cơ quan quản lý đô thị, Công ty Thoát nước Đô thị, các viện nghiên cứu quy hoạch hạ tầng thoát nước.

Các phần nội dung có giá trị ứng dụng cao gồm:

• Quy trình chuẩn bị và tích hợp dữ liệu GIS (.GDB) vào mô hình MIKE URBAN.
• Bộ thông số tham khảo về hệ số Manning ($M = 75 - 85$), hệ số không thấm nước theo lớp phủ bề mặt (nhà ở 100%, đường 75%, cây xanh 10%) và tổn thất ban đầu ($Initial\ Loss = 6 \times 10^{-4}$ m) áp dụng cho đô thị đặc thù như TP. Hồ Chí Minh.
• Phương pháp xây dựng và áp dụng đường cong mưa thiết kế IDF trong tính toán thủy văn tiêu thoát nước.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ số không thấm nước (Imperviousness) được gán cho các đối tượng bề mặt trong mô hình như thế nào?
Mô hình MIKE URBAN quy định hệ số không thấm nước theo 3 nhóm lớp phủ chính: lớp đất nhà ở và công trình xây dựng là 100%, mặt đường giao thông là 75%, và khu vực công viên, cây xanh là 10%.

2. Hai trận mưa thực tế nào được lựa chọn để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình?
Nghiên cứu sử dụng trận mưa lớn ngày 26/09/2016 làm chuỗi số liệu hiệu chỉnh thông số mạng lưới cống và phân chia lưu vực; sau đó sử dụng trận mưa ngày 15/09/2015 để kiểm định độ tin cậy của mô hình.

3. Cấu trúc mạng lưới thoát nước Quận 1 được phân chia thành các lưu vực nào trong nghiên cứu?
Hệ thống thoát nước Quận 1 thuộc lưu vực Nam Nhiêu Lộc, Bến Nghé và một phần Bắc Tàu Hủ, được phân tách thành 2 hệ thống khép kín: phân vùng phía Bắc (phường Tân Định và Đa Kao) xả ra rạch Thị Nghè; phân vùng phía Nam (các phường còn lại) xả ra sông Sài Gòn và kênh Bến Nghé.

4. Những tuyến đường nào tại Quận 1 được ghi nhận ngập úng do mưa lớn theo số liệu khảo sát và mô phỏng?
Các điểm ngập chính do mưa lớn gồm: đường Mai Thị Lựu (đoạn gần chùa Phước Hải), đường Nguyễn Thị Minh Khai (đoạn gần cầu Thị Nghè), đường Tôn Thất Tùng và đường Nguyễn Cư Trinh.

5. Hệ số nhám Manning mặc định cho vật liệu cống bê tông trong mô hình MOUSE được xác định với giá trị bao nhiêu?
Vật liệu bê tông thường có hệ số Manning $M = 75$ ($n = 0,0133$), bê tông mịn có $M = 85$ ($n = 0,0118$) và bê tông nhám có $M = 68$ ($n = 0,0200$). Trong mô hình đô thị Quận 1, giá trị $M$ được chọn trong dải từ 75 đến 85.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Thủy văn của tác giả Lê Lương Kỳ Tường đã ứng dụng mô hình MIKE URBAN kết hợp công nghệ GIS để mô phỏng chế độ thủy lực mạng lưới thoát nước Quận 1, TP. Hồ Chí Minh. Công trình đã số hóa thành công hạ tầng cống ngầm, phân chia tiểu lưu vực thu nước và tái hiện diễn biến ngập lụt qua các trận mưa thực tế năm 2015, 2016 cùng các kịch bản mưa thiết kế chu kỳ 2 năm và 20 năm. Kết quả nghiên cứu đã chỉ rõ các điểm nghẽn thủy lực trọng điểm trên các tuyến đường Mai Thị Lựu, Nguyễn Thị Minh Khai, Nguyễn Cư Trinh, Tôn Thất Tùng, đồng thời cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn phục vụ công tác quy hoạch, cải tạo hệ thống thoát nước đô thị trung tâm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí địa lý “TP. Hồ Chí Minh có toạ độ 10°10' – 10°38' Bắc và 106°22' – 106°54' Đông, phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh, Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang. Nằm ở miền Nam Việt Nam, Thành phố Hồ Chí Minh cách Hà Nội 1.730 km theo đường bộ, trung tâm thành phố cách bờ biển Đông 50 km theo đường chim bay. Với vị trí tâm điểm của khu vực Đông Nam Á, Thành phố Hồ Chí Minh là một đầu mối giao thông quan trọng về cả đường bộ, đường thủy và đường không, nối liền các tỉnh trong vùng và còn là một cửa ngõ quốc tế”.

“Quận 1 là quận trung tâm của TP. Hồ Chí Minh và được xem là nơi sầm uất và có mức sống cao nhất của thành phố về mọi phương diện. Nhiều cơ quan chính quyền và các lãnh sự quán các nước những ngôi nhà cao tầng đều tập trung tại đây. Đường Đồng Khởi và phố đi bộ Nguyễn Huệ đều là những khu phố thương mại chính của quận 1.

Phía Bắc quận 1 giáp rạch Thị Nghè ngăn cách với quận Bình Thạnh. Phía Đông giáp sông Sài Gòn ngăn cách với quận 2 có hầm Thủ Thiêm và cầu Sài Gòn bắc qua. Đông Nam giáp kênh Bến Nghé, ngăn cách với quận 4, có cầu Khánh Hội bắc qua. Phía Tây Nam quận 1 giáp với quận 5, có ranh giới là đường Nguyễn Văn Cừ.

Phía Tây giáp quận 3 có ranh giới là đường Nguyễn Thị Minh Khai và đường Hai Bà Trưng. Tây Bắc giáp quận Phú Nhuận, ranh giới là rạch Thị Nghè, có cầu Kiệu bắc qua trên đường Hai Bà Trưng. Quận 1 có diện tích 7,71 km2, bằng 0,35 % diện tích thành phố, trong đó diện diện tích thành phố, trong đó diện tích sông rạch chiếm 8,1 % và diện tích xây dựng hơn 20 %” (https://vi.org/wiki/Quận_1). 1: Bản đồ Thành phố Hồ Chí Minh (Nguồn: http://datsohongbinhduong.com/ban-do-tp-hcm/) 4 Hình 1.

2: Bản đồ quận 1 (Nguồn: http://virtual-saigon.net/Maps/Collection?ID=1151) 5 1.2 Đặc điểm địa hình Hình 1. 3: Địa hình Thành phố Hồ Chí Minh “Với địa hình cao hơn mặt nước biển từ 2 – 6 m, quận 1 là vùng đất tương đối thấp nằm ở trung tâm TP. Hồ Chí Minh. Cao độ địa hình biến thiên từ cao trình +30 m (vùng phía Bắc) đến +0.5 m (phía Nam quận 7, huyện Nhà Bè) và xuống dưới +0.

Độ dốc địa hình thấp dần từ Bắc – Đông Bắc đến Tây – Tây Nam. 65% diện tích có cao trình thấp hơn +1.50 m, 75% diện tích có cao trình thấp hơn +2.org/wiki/Quận_1). 4: Bản đồ độ cao số quận 1 7 1.3 Đặc điểm khí tượng – thủy văn ➢ Nhiệt độ Nằm trong vùng nhiệt đới xavan, quận 1 TP. Hồ Chí Minh không có bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông, nhiệt độ cao đều.

Trung bình có 160 tới 270 giờ nắng một tháng, nhiệt độ trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C. Hàng năm, có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới 28 °C. 1: Dữ liệu nhiệt độ khu vực quận 1 TP. Hồ Chí Minh Cao kỉ lục Trung bình Trung bình Trung bình Thấp kỉ Tháng (°C) cao (°C) ngày(°C) thấp(°C) lục(°C) 1 38 31.

Weatherbase ) ➢ Mưa Quận 1 TP. Hồ Chí Minh có mưa quanh năm. Trong năm có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt. Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 (khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ cao mưa nhiều), còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau (khí hậu khô, nhiệt độ cao và mưa ít).

Lượng mưa trung bình đạt 1.949 mm/năm, trong đó năm 1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống 1. Một năm, trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11, chiếm 8 khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9. Trên phạm vi không gian, lượng mưa phân bố không đều, khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam – Ðông Bắc. Có lượng mưa cao hơn khu vực còn lại của TP.

Hồ Chí Minh. 2: Dữ liệu lượng mưa quận 1 TP. Hồ Chí Minh Lượng mưa, Số ngày Tháng (mm) mưa TB 1 13. Weatherbase ) ➢ Khí hậu Quận 1 TP.

Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc. Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa. Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào mùa khô. Ngoài ra còn có gió mậu dịch theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s.

Có thể nói quận 1 thuộc vùng không có gió bão. Cũng như lượng mưa, độ ẩm không khí lên cao vào mùa mưa (80%), và xuống thấp vào mùa khô (74,5%). Bình quân độ ẩm không khí đạt 79,5%/năm. Quận 1 nằm trong đới khí hậu gần ven biển, đón hướng gió mát từ Cần Giờ về.

Với độ nóng trung bình hàng năm 260 C và lượng mưa trung bình 1.800 mm, đây là một 9 trong vài khu vực của Thành phố được hưởng sự thông thoáng, ẩm mát quanh năm. 3: Dữ liệu khí hậu quận 1 Thành phố Hồ Chí Minh Số giờ nắng Tháng % độ ẩm trung bình hàng tháng 1 69 244. Weatherbase ) ➢ Thủy Văn Quận 1 TP.Hồ Chí Minh có hệ thống sông ngòi, kênh rạch rất đa dạng. Phường Tân Định và Đa Kao giáp với rạch Thị Nghè.

Phường Bến Nghé và Bến Thành giáp sông Sài Gòn. Các phường còn lại giáp kênh Bến Nghé. Do giáp sông Sài Gòn nên quận 1 chịu ảnh hướng rất lớn bởi các chế độ thủy văn của sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Sông Ðồng Nai Bắt nguồn từ cao nguyên Lâm Viên, hợp lưu bởi nhiều sông khác, có lưu vực lớn, khoảng 45.

Với lưu lượng bình quân 20–500 m³/s, hàng năm cung cấp 15 tỷ m³ nước. Sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, chảy qua Thủ Dầu Một đến TP. Hồ Chí Minh, với chiều dài 200 km và chảy dọc trên địa phận thành phố dài 80 km. Sông Sài Gòn có lưu lượng trung bình vào khoảng 54 m³/s.

Hệ thống sông, kênh rạch giúp trong việc tưới tiêu, nhưng do chịu ảnh hưởng dao động triều bán nhật của 10 biển Ðông, thủy triều thâm nhập sâu đã gây nên những tác động xấu tới sản xuất nông nghiệp và hạn chế việc tiêu thoát nước ở khu vực. Mực nước triều bình quân cao nhất là 1,10 m. Tháng có mực nước cao nhất là tháng 10-11, thấp nhất là các tháng 6-7. Từ khi có các công trình thủy điện Trị An và thủy lợi Dầu Tiếng ở thượng nguồn, chế độ chảy tự nhiên chuyển sang chế độ chảy điều tiết qua tuốt bin, đập tràn và cống đóng - xả làm dòng chảy vào mùa kiệt tăng lên, đặc biệt trong các tháng từ tháng 2 đến tháng 5 tăng 3-6 lần so với tự nhiên.

5: Bản đồ sông rạch quận 1 (Nguồn: Phân viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Biến đổi khí hậu) 1.4 Đặc điểm kinh tế - xã hội ➢ Kinh tế “Quận 1 có hệ thống giao thông thủy bộ thuận tiện cho việc mở mang, giao lưu, phát triển kinh tế - văn hóa - xã hội. Nằm bên bờ sông Sài Gòn, quận 1 tiếp cận các đầu mối giao thông đường thủy thông qua các cảng Sài Gòn, Khánh Hội. Hệ thống kênh rạch Bến Nghé - Thị Nghè tạo điều kiện dễ dàng cho việc vận chuyển hàng hóa, hành khách từ trung tâm thành phố đi các nơi và ngược lại. Dọc bờ sông, kênh, rạch của quận 11 1 có cảng nhỏ, cầu tàu, công xưởng sửa chữa, đóng tàu, xà lan.

tạo thành những yếu tố mở mang giao thương, dịch vụ. Mạng lưới đường bộ của quận 1 khá hoàn chỉnh, không những đảm bảo sự thông thoáng cho lưu thông nội thị mà còn có các trục đường chính đi đến sân bay, nhà ga, hải cảng và các cửa ngõ của thành phố để đi khắp các tỉnh, thành trong cả nước”. “Từ ngày hình thành cho đến nay, quận 1 luôn luôn giữ được vị trí trung tâm của thành phố. Qua hơn 300 năm xây dựng, tôn tạo và phát triển, ngày nay Quận 1 đã trở thành trung tâm hành chính, văn hóa, dịch vụ, thương mại, xuất nhập khẩu, đầu tư và sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp của TP.

Hồ Chí Minh. Doanh thu dịch vụ - thương mại của quận trong năm 2015đạt trên 350 tỷ đồng, giá trị xuất khẩu có năm đạt trên 33 triệu USD” (www.vn/cps/gioithieu/dieukientunhien.aspx, điều kiện kinh tế xã hội). 6: Khu trung tâm quận 1 nhìn từ phía quận 2 vào ban đêm ➢ Dân cư Quận 1 có dân số tính đến năm 2015 là 193. Với mật độ dân số 25.049 người /km2.

Trên địa bàn quận 1 có nhiều dân tộc sinh sống trong đó người Kinh chiếm tuyệt đại đa số với hơn 88,4% dân số, người Hoa có 23.465 người, chiếm 10,3% dân số, các dân tộc khác gồm người Chăm, Khơme, Tày, Nùng, Mường, Thái, Dao, Gia-rai tổng 12 cộng có 294 người, chiếm 2,3% dân số. 49,51% dân số Quận 1 theo các tôn giáo khác nhau, trong đó bao gồm: - Theo Phật giáo : 83. - Theo Thiên Chúa giáo : 18. - Theo đạo Tin Lành : 1.

- Theo đạo Cao Đài : 700 người. - Theo đạo Hồi : 650 người. - Theo đạo Hòa Hảo : 100 người. - Theo các tôn giáo khác là 245 người và 121.665 người không tín ngưỡng.

Cơ cấu dân cư của quận 1 chuyển dịch theo hướng phù hợp với đặc điểm của quận trung tâm thành phố. Bên cạnh trên 20.000 cán bộ công chức (tại chức và hưu trí) của quận, thành phố và các cơ quan trung ương trú đóng trên địa bàn, phần lớn dân cư là công nhân - lao động tập trung trong hơn 1.450 doanh nghiệp nhà nước và tư nhân, bộ phận dân cư còn lại là tiểu thương trong 11.560 hộ kinh doanh cá thể, học sinh - sinh viên. Gần 10% dân số có trình độ đại học và sau đại học. (Nguồn: niên giám thống kê TP.

Hồ Chí Minh năm 2015). ➢ Cơ sở hạ tầng Quận 1 có cơ sở hạ tầng hiện đại và phát triển nhanh chóng. Đã và đang thi công các cơ sở hạ tầng mang tầm quốc tế như: Hầm Thủ Thiêm xuyên sông nối liền quận 1 và quận 2, tuyến metro Bến Thành – Suối Tiên. Các cao ốc và trung tâm thương mại lớn đều tọa lạc tại đây, có thể kể đến như tòa nhà Bitexco, trung tâm thương mại Saigon Centre.