Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Biến Đổi Khí Hậu Đến Ngập Lụt Tại Quận 1, Thành Phố Hồ Chí Minh

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến ngập lụt tại quận 1, thành phố Hồ Chí Minh, cung cấp cái nhìn sâu sắc về vấn đề này.

• Tác giả: Châu Thanh Hải
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Ngọc Anh
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Biến Đổi Khí Hậu Đến Ngập Lụt Khu Vực Quận I – Thành Phố Hồ Chí Minh
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ DỮ LIỆU
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG BỘ MÔ HÌNH MIKE VÀO NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN NGẬP LỤT
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Ảnh Hưởng Biến Đổi Khí Hậu Đến Ngập Lụt Quận 1

Quận 1, TP. Hồ Chí Minh, là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề từ biến đổi khí hậu. Sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu và hiện tượng nước biển dâng đã làm gia tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng của các trận ngập lụt. Nghiên cứu này nhằm phân tích các yếu tố tác động và đưa ra giải pháp ứng phó hiệu quả.

1.1. Đặc Điểm Tự Nhiên Của Quận 1

Quận 1 có địa hình thấp, với nhiều khu vực nằm dưới mực nước biển. Đặc điểm này khiến cho khu vực này dễ bị ngập lụt trong mùa mưa. Hệ thống thoát nước hiện tại chưa đáp ứng đủ nhu cầu, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng diễn biến phức tạp.

1.2. Tình Hình Ngập Lụt Tại Quận 1

Ngập lụt tại Quận 1 thường xảy ra vào mùa mưa, đặc biệt là từ tháng 6 đến tháng 11. Các trận mưa lớn kết hợp với triều cường đã gây ra nhiều thiệt hại cho cơ sở hạ tầng và đời sống người dân. Theo số liệu thống kê, số điểm ngập lụt đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây.

II. Vấn Đề Ngập Lụt Tại Quận 1 Dưới Tác Động Của Biến Đổi Khí Hậu

Ngập lụt tại Quận 1 không chỉ là vấn đề môi trường mà còn là thách thức lớn đối với phát triển kinh tế và xã hội. Biến đổi khí hậu đã làm gia tăng tần suất và cường độ của các trận mưa, dẫn đến tình trạng ngập lụt nghiêm trọng hơn.

2.1. Nguyên Nhân Gây Ngập Lụt

Nguyên nhân chính gây ngập lụt tại Quận 1 bao gồm sự gia tăng lượng mưa, nước biển dâng và hệ thống thoát nước không đủ khả năng xử lý. Các yếu tố này kết hợp lại đã tạo ra tình trạng ngập lụt kéo dài và nghiêm trọng.

2.2. Tác Động Đến Đời Sống Người Dân

Ngập lụt ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người dân, gây ra thiệt hại về tài sản và sức khỏe. Nhiều khu vực bị ngập lụt thường xuyên, làm giảm chất lượng cuộc sống và ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Biến Đổi Khí Hậu Đến Ngập Lụt

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp mô hình hóa để dự đoán tình hình ngập lụt trong tương lai. Các mô hình như MIKE URBAN được áp dụng để phân tích và dự báo tình hình ngập lụt dưới tác động của biến đổi khí hậu.

3.1. Mô Hình MIKE URBAN

Mô hình MIKE URBAN được sử dụng để mô phỏng tình hình ngập lụt tại Quận 1. Mô hình này giúp phân tích các kịch bản khác nhau về lượng mưa và nước biển dâng, từ đó đưa ra dự báo chính xác hơn về tình hình ngập lụt.

3.2. Phân Tích Dữ Liệu Thời Tiết

Dữ liệu thời tiết được thu thập từ các trạm quan trắc để phân tích xu hướng biến đổi khí hậu. Việc này giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến ngập lụt và đưa ra các giải pháp ứng phó kịp thời.

IV. Giải Pháp Ứng Phó Với Ngập Lụt Tại Quận 1

Để giảm thiểu tác động của ngập lụt, cần có các giải pháp đồng bộ từ quy hoạch đô thị đến cải thiện hệ thống thoát nước. Các biện pháp này không chỉ giúp giảm thiểu ngập lụt mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.

4.1. Cải Thiện Hệ Thống Thoát Nước

Cải thiện hệ thống thoát nước là một trong những giải pháp quan trọng. Cần đầu tư nâng cấp và mở rộng hệ thống thoát nước hiện tại để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng do biến đổi khí hậu.

4.2. Quy Hoạch Đô Thị Bền Vững

Quy hoạch đô thị bền vững cần được thực hiện để giảm thiểu tác động của ngập lụt. Việc xây dựng các công trình xanh và không gian mở sẽ giúp tăng khả năng hấp thụ nước mưa và giảm thiểu ngập lụt.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng tình hình ngập lụt tại Quận 1 sẽ tiếp tục gia tăng nếu không có các biện pháp ứng phó kịp thời. Các bản đồ ngập lụt được xây dựng sẽ là công cụ hữu ích cho việc quy hoạch và quản lý đô thị.

5.1. Bản Đồ Ngập Lụt Dưới Các Kịch Bản Khác Nhau

Bản đồ ngập lụt được xây dựng dựa trên các kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau, giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quan về tình hình ngập lụt trong tương lai.

5.2. Ứng Dụng Kết Quả Nghiên Cứu

Kết quả nghiên cứu sẽ được ứng dụng trong việc lập kế hoạch và quản lý hệ thống thoát nước, từ đó giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt gây ra cho người dân và cơ sở hạ tầng.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến ngập lụt tại Quận 1 là rất cần thiết. Các giải pháp đề xuất không chỉ giúp giảm thiểu ngập lụt mà còn nâng cao khả năng thích ứng của cộng đồng trước những thách thức trong tương lai.

6.1. Tương Lai Của Quận 1 Dưới Tác Động Của Biến Đổi Khí Hậu

Tương lai của Quận 1 sẽ phụ thuộc vào khả năng ứng phó với biến đổi khí hậu. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để xây dựng một môi trường sống an toàn và bền vững.

6.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc đánh giá hiệu quả của các giải pháp đã được đề xuất, từ đó điều chỉnh và hoàn thiện các chính sách quản lý ngập lụt tại Quận 1.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế, tài chính và đô thị lớn nhất cả nước với tổng diện tích tự nhiên 2.095 km2 và quy mô dân số đạt 8.441 nghìn người vào năm 2016. Quá trình đô thị hóa diễn ra với tốc độ rất nhanh, mở rộng không gian đô thị từ 86,2 km2 năm 1990 lên 351,1 km2 năm 2010. Tuy nhiên, đặc điểm địa hình có tới gần 60% diện tích nằm dưới cao trình 1,5m so với mực nước biển khiến thành phố thường xuyên đối mặt với hiểm họa ngập úng. Nằm ở vị trí trung tâm hạt nhân, Quận 1 có diện tích 7,71 km2, mật độ dân số vượt mức 25.654 người/km2 và là đầu mối giao thương, dịch vụ quan trọng bậc nhất. Mặc dù địa hình tương đối cao từ 2m đến 6m so với vùng ven, Quận 1 vẫn ghi nhận nhiều điểm ngập úng nghiêm trọng khi xuất hiện các trận mưa lớn kết hợp triều cường sông Sài Gòn.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là đánh giá định lượng tác động của biến đổi khí hậu đến tình trạng ngập lụt tại Quận 1, nơi mà quy hoạch thoát nước hiện hữu theo Quyết định 752/QĐ-TTg bộc lộ nhiều điểm nghẽn trước các hình thái thời tiết cực đoan. Mục tiêu cụ thể là xây dựng chuỗi kịch bản mưa và triều cường theo các kịch bản phát thải RCP4.5 và RCP8.5, ứng dụng bộ mô hình thủy lực số trị tiên tiến để mô phỏng mức độ ngập lụt, từ đó thành lập bản đồ ngập lụt chi tiết và đề xuất giải pháp kiểm soát ngập bền vững. Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ địa bàn 10 phường thuộc Quận 1 với chuỗi số liệu nền năm 2016 và định hướng kịch bản đến năm 2030. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi cung cấp các chỉ số định lượng về độ sâu ngập từ 0,1m đến 0,5m và thời gian ngập úng, tạo cơ sở khoa học giúp giảm thiểu tổn thất kinh tế hàng trăm tỷ đồng cho khu vực trung tâm thành phố.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự tích hợp giữa lý thuyết thủy văn đô thị hiện đại và lý thuyết thủy động lực học một chiều, hai chiều (1D-2D). Trong thủy văn đô thị, quá trình hình thành dòng chảy tràn bề mặt được xác định qua phương pháp quan hệ Thời gian - Diện tích (Time - Area Method) nhằm mô tả sự tập trung dòng chảy nước mưa từ các tiểu lưu vực vào từng hố ga thu nước. Lý thuyết dòng chảy phi tuyến trong mạng lưới thoát nước có áp và không áp được thiết lập dựa trên hệ phương trình Saint-Venant một chiều, giải quyết bài toán biến đổi mực nước và lưu lượng trong cống ngầm.

Khung mô hình nghiên cứu kết hợp ba trụ cột chính: mô hình thủy lực sông ngòi MIKE 11 HD mô phỏng dao động triều và lan truyền sóng lũ trên sông Sài Gòn, kênh Bến Nghé và rạch Thị Nghè; mô hình MIKE URBAN (MOUSE) mô phỏng dòng chảy thủy lực trong mạng lưới đường ống ngầm và hố ga đô thị; và mô hình MIKE 21 mô phỏng dòng tràn hai chiều trên bề mặt địa hình. Các khái niệm cốt lõi được vận dụng bao gồm: kịch bản biến đổi khí hậu đại diện cho nồng độ khí nhà kính (RCP4.5 phát thải trung bình và RCP8.5 phát thải cao), đường cong quan hệ Cường độ - Thời đoạn - Tần suất mưa (đường IDF), cốt nền xây dựng đô thị và cao trình đỉnh triều cực trị.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng cơ sở dữ liệu quan trắc khí tượng thủy văn dài hạn và dữ liệu hạ tầng đô thị chi tiết. Cỡ mẫu dữ liệu khí tượng gồm chuỗi số liệu mưa thời đoạn ngắn 36 năm liên tục (giai đoạn 1980-2016) tại trạm Cầu Bông, trạm Tân Sơn Hòa và Mạc Đĩnh Chi. Dữ liệu thủy văn bao gồm chuỗi mực nước thực đo 31 năm (giai đoạn 1986-2017) tại trạm Phú An trên sông Sài Gòn và trạm Nhà Bè. Về hạ tầng kỹ thuật, nghiên cứu số hóa toàn bộ hệ thống thoát nước Quận 1 gồm hàng trăm tuyến cống tròn, cống hộp và hàng ngàn hố ga thu nước, kết hợp mô hình số độ cao DEM và dữ liệu quét laser mặt đất LiDAR độ phân giải cao.

Phương pháp chọn mẫu nghiên cứu tuân thủ nguyên tắc chọn mẫu sự kiện cực đoan đại biểu. Tác giả lựa chọn trận mưa lịch sử ngày 26/09/2016 với tổng lượng mưa 132 mm tại trạm Cầu Bông và 204,3 mm tại trạm Mạc Đĩnh Chi trong 3 giờ, cùng trận mưa ngày 15/09/2015 để làm mẫu chuẩn phục vụ hiệu chỉnh và kiểm định mô hình. Lý do lựa chọn bộ mô hình MIKE (MIKE 11, MIKE 21, MIKE URBAN liên kết qua MIKE FLOOD) kết hợp phần mềm ArcGIS vì đây là công cụ số trị có độ chính xác cao nhất hiện nay trong việc giải quyết đồng thời bài toán ngập do mưa nội vùng, cống quá tải và triều dâng ngoài sông. Toàn bộ quy trình phân tích được thực hiện từ việc xử lý số liệu quan trắc 1980-2017, hiệu chỉnh hiện trạng 2016 và ngoại suy tính toán cho kịch bản đến năm 2030.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, phân tích chuỗi số liệu khí tượng lịch sử 1980-2016 cho thấy xu thế gia tăng rõ rệt của các trận mưa cực đoan thời đoạn ngắn. Trận mưa lịch sử ngày 26/09/2016 đạt vũ lượng 132 mm trong 3 giờ tại trạm Cầu Bông và lên tới 204,3 mm tại trạm Mạc Đĩnh Chi, vượt xa năng lực thiết kế cống cấp 2 theo Quyết định 752/QĐ-TTg (vốn chỉ tính toán cho lượng mưa 137,7 mm trong 90 phút ứng với chu kỳ 100 năm).

Thứ hai, mực nước triều cường trên sông Sài Gòn có xu hướng dâng cao vượt ngưỡng lịch sử. Số liệu tại trạm Phú An và Nhà Bè cho thấy đỉnh triều cao nhất năm 2016 đạt lần lượt 1,67m và 1,69m; đến năm 2017 tiếp tục tăng lên 1,71m và 1,72m. Trong giai đoạn 2012-2017, thành phố ghi nhận tới 85 lần triều cường vượt mức báo động 3 (+1,50m), tăng gấp hơn 3 lần so với giai đoạn 2008-2011 (chỉ có 25 lần). Điều này vượt xa mực nước triều thiết kế 1,32m của hệ thống thoát nước hiện hữu.

Thứ ba, kết quả mô phỏng theo các kịch bản biến đổi khí hậu RCP4.5 và RCP8.5 giai đoạn đầu thế kỷ đến năm 2030 chỉ ra rằng cường độ mưa thiết kế chu kỳ 10 năm gia tăng từ 12% đến 18% so với thời kỳ cơ sở. Khi kết hợp với triều cường dâng cao, mức độ ngập tại các vùng trũng thấp như các tuyến đường Mai Thị Lựu, Cống Quỳnh, Nguyễn Cư Trinh, Trần Hưng Đạo và Nguyễn Văn Cừ có độ sâu ngập phổ biến từ 0,20m đến 0,50m, thời gian ngập kéo dài từ 45 phút đến hơn 90 phút sau khi dứt mưa.

Thứ tư, nghiên cứu phát hiện sự suy giảm nghiêm trọng khả năng thoát nước tự nhiên khi tỷ lệ bê tông hóa tại Quận 1 đạt trên 75%, đẩy hệ số không thấm nước mặt đệm lên mức 0,80 - 0,90. Lưu lượng dòng chảy mặt tập trung vào hệ thống cống chỉ sau 15 đến 20 phút mưa, khiến 100% các tuyến cống nhánh tại phường Cô Giang, Cầu Kho và Đa Kao rơi vào trạng thái quá tải áp lực.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân gốc rễ gây ngập lụt tại Quận 1 là sự cộng hưởng bất lợi giữa ba yếu tố: biến đổi khí hậu làm tăng tần suất mưa cực đoan, mực nước triều sông Sài Gòn thường xuyên cao hơn cao trình cửa xả cống, và quá trình đô thị hóa làm triệt tiêu khả năng thấm tự nhiên. Khi triều dâng trên 1,50m, toàn bộ các cửa xả tự chảy ra kênh Bến Nghé và rạch Thị Nghè bị ngập sâu, tạo áp lực nước dội ngược khiến nước mưa không thể thoát ra ngoài sông.

So sánh với các công trình trước đây, kết quả luận văn có sự thống nhất cao khi khẳng định ngập nội đô chủ yếu do mưa vượt tải cống cục bộ chứ không hoàn toàn do địa hình. Tuy nhiên, luận văn đã phát triển bước tiến mới bằng việc mô hình hóa không gian 2 chiều liên kết cống ngầm và mặt địa hình, định lượng hóa mức độ rủi ro ngập dưới tác động đồng thời của biến đổi khí hậu và triều dâng.

Dữ liệu mô phỏng được thể hiện trực quan thông qua hệ thống bản đồ số GIS phân vùng độ sâu ngập lụt, biểu đồ trắc dọc mực nước đỉnh cống trên tuyến Mai Thị Lựu và bảng so sánh diện tích ngập giữa các kịch bản phát thải. Các biểu đồ thủy lực chỉ ra rõ rệt hiện tượng nghẽn dòng tại các điểm giao cắt cống tròn và cống hộp, minh chứng rằng việc nâng cấp đơn lẻ từng đoạn cống sẽ không mang lại hiệu quả nếu không giải quyết đồng bộ cao trình cửa xả và điều tiết lưu lượng đỉnh.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, cải tạo và nâng cấp đồng bộ mạng lưới cống thoát nước nhánh. Ủy ban nhân dân Quận 1 phối hợp với Ban Quản lý Dự án Đầu tư Xây dựng Hạ tầng Đô thị Thành phố Hồ Chí Minh cần thay thế toàn bộ các tuyến cống tròn đường kính dưới 1,0m đã xuống cấp bằng cống hộp đôi kích thước từ 1,6m x 1,6m đến 2,5m x 2,5m tại các điểm ngập trọng điểm như đường Mai Thị Lựu, Nguyễn Cư Trinh, Cô Giang và Calmette. Mục tiêu đặt ra là nâng công suất thoát nước đáp ứng vũ lượng mưa 100 mm trong 60 phút, hoàn thành trong giai đoạn 2021-2025.

Thứ hai, xây dựng hệ thống hồ điều tiết ngầm thông minh đa chức năng. Sở Xây dựng Thành phố Hồ Chí Minh cần chủ trì triển khai xây dựng 2 cụm hồ điều tiết ngầm với dung tích từ 5.000 m3 đến 10.000 m3 tại khu vực công viên Tao Đàn và công viên 23 tháng 9. Giải pháp này hướng tới mục tiêu cắt giảm 35% lưu lượng đỉnh dòng chảy tràn trong 30 phút mưa đầu tiên, giữ lại lượng nước mặt dư thừa trước khi xả chậm vào hệ thống cống, triển khai thực hiện trong giai đoạn 2023-2027.

Thứ ba, lắp đặt trạm bơm cưỡng bức kết hợp cửa van ngăn triều tự động một chiều. Trung tâm Quản lý Hạ tầng Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh cần khẩn trương bố trí các trạm bơm có công suất từ 3 m3/s đến 5 m3/s tại các cửa xả chính dẫn ra rạch Thị Nghè và kênh Bến Nghé. Đồng thời, lắp đặt hệ thống van nắp lật tự động đóng khi triều sông Sài Gòn vượt ngưỡng 1,40m, ngăn chặn triệt để nước sông xâm nhập ngược vào các khu dân cư trũng thấp, hoàn thành trước năm 2026.

Thứ tư, áp dụng mô hình đô thị bọt biển và tăng cường bề mặt thấm nước. Phòng Quản lý Đô thị Quận 1 cần ban hành quy chế bắt buộc sử dụng vật liệu lát vỉa hè tự thấm trên diện tích tối thiểu 40% bề mặt các tuyến phố đi bộ như Nguyễn Thái Học, Lê Lợi và Nguyễn Huệ. Kết hợp xây dựng các bồn cây thu nước mưa tại các dải phân cách nhằm nâng tỷ lệ giữ nước tại chỗ lên 20% tổng lượng mưa bề mặt, thực hiện liên tục trong giai đoạn 2022-2030.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, các nhà quản lý đô thị và cơ quan hoạch định chính sách tại Sở Xây dựng, Sở Quy hoạch - Kiến trúc và Ủy ban nhân dân Quận 1. Tài liệu cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học chuẩn xác về 5 tuyến đường trọng điểm có nguy cơ ngập sâu từ 0,20m đến 0,50m, giúp định hình kế hoạch nâng cốt nền đô thị và phân bổ ngân sách đầu tư công chống ngập hiệu quả cho tầm nhìn 2030.

Thứ hai, các kỹ sư công trình thủy và chuyên viên tư vấn thiết kế hạ tầng cấp thoát nước đô thị. Luận văn cung cấp trọn bộ thông số đường cong quan hệ mưa IDF trạm Cầu Bông chuỗi 36 năm và hướng dẫn thiết lập mô hình MIKE URBAN, phục vụ việc tính toán thủy lực cho các dự án cải tạo mạng lưới cống hộp kích thước 1,6m - 2,5m.

Thứ ba, các nhà khoa học, giảng viên và học viên cao học thuộc các chuyên ngành Thủy văn học, Biến đổi khí hậu và Kỹ thuật Môi trường. Công trình là tài liệu tham khảo mẫu mực về phương pháp tích hợp mô hình thủy văn - thủy lực 1D-2D (MIKE 11, MIKE 21, MIKE URBAN) liên kết công nghệ GIS trong đánh giá rủi ro thiên tai đô thị.

Thứ tư, các chủ đầu tư dự án bất động sản, ban quản lý tòa nhà cao tầng và các công ty bảo hiểm tài sản tại khu vực trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh. Dữ liệu bản đồ ngập lụt chi tiết đến từng phường giúp các đơn vị chủ động thiết kế hệ thống tường chắn ngập tầng hầm, lắp đặt bơm chìm tự động công suất lớn và định mức phí bảo hiểm rủi ro thiên tai chính xác.

Câu hỏi thường gặp

Quận 1 có địa hình cao hơn các quận ven nhưng vì sao vẫn xảy ra ngập úng nghiêm trọng sau mưa lớn? Quận 1 có cao độ từ 2m đến 6m, cao nhất đạt 10m tại phường Bến Nghé, nhưng vẫn ngập do mạng lưới cống xây dựng từ lâu chỉ đáp ứng vũ lượng mưa dưới 137,7 mm trong 90 phút. Tỷ lệ bê tông hóa trên 75% tạo dòng chảy tràn tập trung rất nhanh vào các vùng trũng cục bộ từ 1,5m đến 3m như phường Cô Giang, Cầu Kho.

Bộ mô hình MIKE có ưu điểm gì vượt trội so với các phương pháp tính toán thủy lực truyền thống? Bộ mô hình MIKE giải quyết trọn vẹn tương tác thủy lực phức tạp thông qua việc liên kết MIKE 11 (dòng chảy kênh hở), MIKE URBAN (áp lực trong cống ngầm 1D) và MIKE 21 (dòng tràn bề mặt 2D). Sự kết hợp này giúp tái hiện chính xác hiện tượng nước tràn hố ga và nghẽn dòng khi đỉnh triều sông Sài Gòn vượt 1,71m.

Biến đổi khí hậu theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tác động như thế nào đến chế độ mưa tại trung tâm thành phố? Theo phân tích đường cong IDF trạm Cầu Bông, các kịch bản biến đổi khí hậu đến năm 2030 làm gia tăng cường độ mưa thời đoạn ngắn từ 12% đến 18% so với chuỗi quan trắc 1980-2016. Các trận mưa cực đoan có vũ lượng trên 100 mm xuất hiện với tần suất dày đặc hơn, gây quá tải cho phần lớn hệ thống cống hiện hữu.

Trận mưa lịch sử ngày 26/09/2016 đóng vai trò gì trong quá trình nghiên cứu của luận văn? Trận mưa ngày 26/09/2016 đạt vũ lượng 132 mm tại trạm Cầu Bông và 204,3 mm tại trạm Mạc Đĩnh Chi trong 3 giờ. Đây là sự kiện cực đoan đại biểu được tác giả sử dụng làm dữ liệu đầu vào để hiệu chỉnh độ nhám cống và kiểm định mức độ trùng khớp của mô hình với độ sâu ngập thực tế 0,20m - 0,30m.

Hồ điều tiết ngầm có vai trò then chốt như thế nào trong giải pháp chống ngập cho Quận 1? Hồ điều tiết ngầm dung tích từ 5.000 m3 đến 10.000 m3 tại công viên Tao Đàn và 23 tháng 9 giúp tạm trữ lượng nước mưa đột biến trong 30 phút đầu, giảm tới 35% lưu lượng đỉnh chảy vào cống ngầm. Nước sau đó được bơm tiêu thoát dần khi mưa ngớt và đỉnh triều hạ thấp.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công bộ công cụ mô hình hóa thủy lực liên kết 1D-2D mô phỏng chi tiết quá trình ngập úng trên diện tích 7,71 km2 thuộc 10 phường Quận 1.
• Cập nhật và chuẩn hóa hệ thống đường cong quan hệ mưa IDF tại trạm Cầu Bông chuỗi 36 năm theo các kịch bản biến đổi khí hậu RCP4.5 và RCP8.5 tầm nhìn đến năm 2030.
• Xác định nguyên nhân cốt lõi gây ngập là sự kết hợp giữa mưa cực đoan trên 130 mm, đỉnh triều sông Sài Gòn vượt 1,71m và bề mặt bê tông hóa trên 75%.
• Thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ ngập lụt chi tiết với độ sâu ngập dự báo từ 0,20m đến 0,50m, xác định các điểm nghẽn thủy lực chính trên các trục đường huyết mạch.
• Đề xuất hệ thống giải pháp công trình và phi công trình khả thi với trọng tâm là xây dựng hồ điều tiết ngầm 5.000 - 10.000 m3 và nâng cấp cống giai đoạn 2021-2030.

Đóng góp lớn nhất của nghiên cứu là cung cấp cơ sở khoa học định lượng hỗ trợ chuyển đổi từ chống ngập bị động sang quản lý rủi ro ngập lụt đô thị chủ động. Để bảo vệ an toàn cho trung tâm kinh tế đầu não của Thành phố Hồ Chí Minh trước tác động khó lường của biến đổi khí hậu, các cơ quan ban ngành cần sớm đưa các khuyến nghị của luận văn vào quy hoạch và kế hoạch hành động thực tiễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu. Chương 2: Phƣơng pháp nghiên cứu và cơ sở dữ liệu Chương 3: Ứng dụng bộ mô hình MIKE vào nghiên cứu BĐKH đến ngập lụt. Kết luận – Kiến nghị 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VấN Đề NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.

Đặc điểm vị trí và điều kiện tự nhiên Thành phố HCM nằm trong toạ độ địa lý khoảng 10010’ – 10038’ vĩ độ bắc và 1060 22’ – 106054’ kinh độ đông nằm ở trung tâm vùng Nam bộ, Bắc giáp Bình Dƣơng, Tây Bắc giáp Tây Ninh, Đông và Đông Bắc giáp Đồng Nai, Đông Nam giáp Bà Rịa- Vũng Tàu, Tây và Tây Nam giáp Long An, Tiền Giang, Nam giáp biển Đông với đƣờng bờ biển dài 15km, tổng diện tích tự nhiên 2.095,58 km2 , bao gồm 24 quận huyện, với 317 phƣờng, xã. Khu nội thành gồm 19 quận là 1; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 11; Phú Nhuận; Bình Thạnh; Gò Vấp; Tân Bình; Tân Phú (nội thành cũ) và các quận 2; 7; 9; 12; Thủ Đức và Bình Tân (nội thành mở rộng), với diện tích là 493,96 km2, bao gồm 254 phƣờng. Khu vực ngoại thành gồm 5 huyện là Củ Chi; Hóc Môn; Bình Chánh; Nhà Bè; Cần Giờ với diện tích là 1.601,28 km2, bao gồm 63 xã. HCM cách thủ đô Hà Nội gần 1.730 km đƣờng bộ, nằm ở ngã tƣ quốc tế giữa các con đƣờng hàng hải từ Bắc xuống Nam, từ Ðông sang Tây, là tâm điểm của khu vực Đông Nam Á.

Trung tâm thành phố cách bờ biển Đông 50 km đƣờng chim bay. Đây là đầu mối giao thông nối liền các tỉnh trong vùng và là cửa ngõ quốc tế. Khu vực nghiên cứu Quận 1 là trung tâm của TP. HCM, đƣợc xem là nơi nhộn nhịp, sầm uất, có mức sống cao nhất của thành phố về mọi phƣơng diện.

Nơi đây, tập trung các cơ quan chính quyền và các lãnh sự quán các nƣớc, những ngôi nhà cao tầng, trung tâm thƣơng mại sang trọng đều tập trung tại đây. 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 là hầm Thủ Thiêm và cầu Sài Gòn bắc qua. Đông Nam giáp kênh Bến Nghé, kết nối với quận 4 là cầu Khánh Hội.

Phía Tây Nam quận 1 giáp với quận 5, ranh giới là đƣờng Nguyễn Văn Cừ. 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 Bản đồ thành phố HCM Hình 1. Bản đồ hành chính Quận 1 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Phía Tây giáp quận 3 có ranh giới là đƣờng Nguyễn Thị Minh Khai và đƣờng Hai Bà Trƣng. Tây Bắc giáp quận Phú Nhuận, ranh giới là rạch Thị Nghè, có cầu Kiệu bắc qua trên đƣờng Hai Bà Trƣng.

Quận 1 có diện tích 7,71 km2, bằng 0,35 % diện tích thành phố, trong đó diện tích sông rạch chiếm 8,1 % và diện tích xây dựng hơn 20 %. Đặc điểm địa hình Thành phố HCM nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Ðịa hình tổng quát có dạng thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Ðông sang Tây. Quận 1 là vùng đất tƣơng đối thấp nằm ở trung tâm TP.

HCM, với địa hình cao hơn mặt nƣớc biển từ 2 – 6 m. Cao độ địa hình biến thiên từ +30 m (vùng phía Bắc) đến +0.5 m (phía Nam quận 7, huyện Nhà Bè) và xuống dƣới +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 +2.00 m Khu vực quận 1 ít chịu ảnh hƣởng bởi ngập do triều cƣờng, nếu có là những khu vực địa hình thấp ven sông Sài Gòn, kênh Bến Nghé, Nhiêu Lộc – Thị Nghè.

Khu vực có địa hình cao nhất của Quận 1 là phƣờng Bến Nghé và một phần phƣờng Đa Kao và Bến Thành, với địa hình cao tới 10m. Khu vực phƣờng Cầu Kho, Cô Giang, Cầu Ông Lãnh, phƣờng Tân Định và khu vực ven sông, kênh thuộc phƣờng Đa Kao và Bến Nghé có địa hình thấp từ 1,5 - 3m. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bản đồ số độ cao Quận 1 1.

Đặc điểm kinh tế - xã hội 1.1 Kinh tế Quận 1 có hệ thống giao thông thủy bộ thuận tiện cho việc mở mang, giao lƣu, phát triển kinh tế - văn hóa - xã hội. Nằm bên bờ sông Sài Gòn, quận 1 tiếp cận các đầu mối giao thông đƣờng 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 ngƣợc lại. Dọc bờ sông, kênh, rạch của quận 1 có cảng nhỏ, cầu tàu, công xƣởng sửa chữa, đóng tàu, xà lan.

tạo thành những yếu tố mở mang giao thƣơng, dịch vụ. Mạng lƣới đƣờng bộ của quận 1 khá hoàn chỉnh, 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] không những đảm bảo sự thông thoáng cho lƣu thông nội thị mà còn có các trục đƣờng chính đi đến sân bay, nhà ga, hải cảng và các cửa ngõ của thành phố để đi khắp các tỉnh, thành trong cả nƣớc. Từ ngày hình thành cho đến nay, quận 1 luôn luôn giữ đƣợc 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, thƣơng mại, xuất nhập khẩu, đầu tƣ và sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp của TP.

Doanh thu dịch vụ - thƣơng mại của quận trong năm 2000 đạt trên 325,7 tỷ đồng, giá trị xuất khẩu có năm đạt trên 33 triệu USD.2 Dân cư Quận 1 có dân số tính đến năm 2013 là 198. Với mật độ dân số 25.654 ngƣời /km2. Trên địa bàn quận 1 có nhiều dân tộc sinh sống trong đó ngƣời Kinh chiếm tuyệt đại đa số với hơn 88,4% dân số, ngƣời Hoa có 23.465 ngƣời, chiếm 10,3% dân số, các dân tộc khác gồm ngƣời Chăm, Khơme, Tày, Nùng, Mƣờng, Thái, Dao, Gia-rai tổng cộng có 294 ngƣời, 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 ngƣời. - Theo đạo Hồi: 650 ngƣời.

- Theo đạo Hòa Hảo: 100 ngƣời. - Theo các tôn giáo khác là 245 ngƣời và 121.665 ngƣời không tín ngƣỡng.450 doanh nghiệp nhà nƣớc và tƣ nhân, bộ phận dân cƣ còn lại là tiểu thƣơng trong 11.560 hộ kinh doanh cá thể, có gần 10% dân số có trình độ đại học và sau đại học. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.3 Cơ sở hạ tầng Cơ sở hạ tầng Quận 1 tƣơng đối là hiện đại và phát triển nhanh chóng nhƣ Hầm Thủ Thiêm xuyên sông Sài Gòn nối liền quận 1 và quận 2, hiện đang thi công tuyến metro Bến Thành – Suối Tiên. Những năm qua nhiểu cao ốc và trung tâm thƣơng mại to lớn hiện đại hình thành và đều tọa lạc tại đây, có thể kể đến nhƣ tòa nhà Bitexco, trung tâm thƣơng mại Saigon Centre.

Hệ thống đƣờng giao thông và nhà ở dày đặc cùng với các công trình kiến trúc nhƣ: Nhà hát Thành Phố, bƣu điện Thành Phố, dinh Độc Lập… Các công viên lớn nhƣ công viên Tao Đàn, thảo cầm viên, công viên 23 – 9. Các công trình tôn giáo đã xây dựng trên đất Quận 1 là 58 công trình thờ tự (nhà thờ, chùa, thánh đƣờng, thánh thất), ngoài ra còn có hàng chục đình, đền, miếu mạo thờ tự theo tín ngƣỡng dân gian. Nhiều công trình thờ tự có giá trị kiến trúc và lịch sử văn hóa nhƣ Nhà thờ Đức Bà, Đền Trần Hƣng Đạo, chùa Phƣớc Hải, chùa Thiên Hậu. Giao thông: - Nằm bên sông Sài Gòn, tiếp cận đầu mối giao thông đƣờng thủy thông qua hai cảng: Sài Gòn và Khánh Hội, thuận lợi cho việc thông thƣơng với các nƣớc trên thế giới bằng đƣờng biển.

- Hệ thống kinh rạch Bến Nghé, Thị Nghè thuận lợi về vận tải hàng hóa giữa trung tâm thành phố và đồng bằng sông Cửu Long. - Hệ thống đƣờng bộ: + Nối liền Chợ Lớn với trung tâm thành phố bằng đƣờng Trần Hƣng Đạo. + Đi miền Đông, miền Tây bằng trục lộ chính là đƣờng Nguyễn Thị Minh Khai. + Đi Tây Ninh và Campuchia và nối với Quốc lộ 1 bằng trục lộ chính là đƣờng Cách Mạng Tháng Tám.

+ Đi sân bay Tân Sơn Nhất có đƣờng chính là Nam Kỳ Khởi Nghĩa. + Đi ga Sài Gòn bằng trục lộ chính là đƣờng Cách Mạng Tháng Tám. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bản đồ giao thông và khu dân cư quận 1.4 Diện tích các phường Quận 1 có diện tích 7,71km2, bằng 0,35% diện tích thành phố, trong đó diện tích sông rạch chiếm 8,1% và diện tích xây dựng hơn 20%.

Dân số Quận 1 vào năm 2000 là 227.184 ngƣời, mật độ 29.467 ngƣời/km2. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 Diện tích các phường trên quận 1 STT Tên phƣờng Diện tích (km2) 1 Phƣờng Cầu Kho 0,34 2 Phƣờng Cô Giang 0,36 3 Phƣờng Nguyễn Cƣ Trinh 0,76 4 Phƣờng Nguyễn Thái Bình 0,50 5 Phƣờng Phạm Ngũ Lão 0,50 6 Phƣờng Bến Thành 0,93 7 Phƣờng Bến Nghé 2,46 8 Phƣờng Đa Kao 0,99 9 Phƣờng Tân Định 0,63 10 Phƣờng Cầu Ông Lãnh 0,23 Tổng 7,71 1. Đặc điểm khí hậu Thành phố HCM nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo có nhiệt độ cao đều trong năm với nhiệt độ không khí trung bình là 270C và có hai mùa mƣa -khô. Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, lƣợng mƣa trung bình/năm là 1.1 Các yếu khí tượng Lƣợng bức xạ trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm.

Nhiệt độ không khí trung bình 27oC. Nhiệt độ cao tuyệt đối 40oC, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,8oC. Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là Tháng Tƣ (28,8oC), tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là khoảng giữa Tháng Mƣời Hai và Tháng Giêng (25,7oC) [] 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Thống kê số giờ nắng trung bình tháng và nhiệt độ không khí trung bình, lớn nhất và thấp nhất tháng tại trạm Tân Sơn Hoà.2: Số giờ nắng trung bình tại trạm Tân Sơn Hoà (giờ) Bình Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 quân năm Năm 141. Biểu đồ nhiệt độ không khí trung bình tại trạm Tân Sơn Hoà Độ ẩm tƣơng đối của không khí bình quân /năm khoảng 78%, các tháng mùa mƣa độ ẩm cao hơn mùa khô.