Luận văn thạc sĩ: Đánh giá khả năng tiêu nước và giải pháp cải tạo hệ thống thoát nước lưu vực sông Tô Lịch

• Tác giả: Trần Huy Hoàng
• Người hướng dẫn: GS-TS. Dương Thanh Lượng
• Trường học: Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ sở hạ tầng
• Đề tài: Nghiên cứu đánh giá khả năng tiêu nước của hệ thống thoát nước lưu vực sông Tô Lịch và đề xuất giải pháp cải tạo nâng cấp một số công trình chủ yếu
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THOÁT NƯỚC VÀ NGHIÊN CỨU THOÁT NƯỚC CHO LƯU VỰC SÔNG TÔ LỊCH
• 1.1. Mô tả khu vực nghiên cứu
• 1.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 1.1.3. Định hướng phát triển chung không gian của đô thị
• 1.1.4. Định hướng quy hoạch san nền
• 1.2. Quá trình hình thành và phát triển hệ thống thoát nước đô thị Hà Nội
• 1.2.1. Tình trạng ngập úng ở Hà Nội
• 1.2.2. Các nguyên nhân gây ngập úng
• 1.2.3. Các nghiên cứu về giải pháp thoát nước cho khu vực nghiên cứu
• 1.2.3.1. Nghiên cứu thoát nước của JICA
• 1.2.3.2. Nghiên cứu thoát nước Hà Nội trong Quy hoạch “937”
• 1.2.3.3. Nghiên cứu trong Quy hoạch “1259”
• 1.2.3.4. Nghiên cứu trong quy hoạch “4673”
• 1.2.3.5. Nghiên cứu trong quy hoạch “725”
• 1.2.3.6. Các nghiên cứu khác
• 1.3. So sánh thông số các công trình tiêu nước theo các nghiên cứu
• 1.4. Mục tiêu của nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TIÊU THOÁT NƯỚC CHO LƯU VỰC SÔNG TÔ LỊCH
• 2.1. Giới thiệu một số mô hình tính toán hệ thống thoát nước và lựa chọn
• 2.2. Giới thiệu về mô hình SWMM
• 2.2.1. Tính toán lượng mưa hiệu quả
• 2.2.2. Tính toán thấm, lượng thấm
• 2.2.3. Mô hình hồ chứa phi tuyến (SWMM)
• 2.2.4. Xây dựng mô hình SWMM cho lưu vực sông Tô Lịch
• 2.2.4.1. Khai báo các thông số mặc định và các tùy chọn (Project/Defaults)
• 2.2.4.2. Lập bản đồ hệ thống tiêu lưu vực nghiên cứu
• 2.2.4.2.1. Bản đồ diện tích và địa hình
• 2.2.4.2.2. Tài liệu sử dụng đất
• 2.2.4.2.3. Tài liệu đặc trưng của hệ thống thoát nước sông Tô Lịch
• 2.2.4.2.4. Vẽ sơ đồ lưu vực và mạng lưới công trình thoát nước
• 2.2.4.3. Khai báo các thông số của hệ thống
• 2.2.4.3.1. Khai báo đối tượng tiểu lưu vực – Subcatchments
• 2.2.4.3.2. Khai báo thông số đo mưa - Rain Gages
• 2.2.4.3.3. Khai báo đối tượng Nút – Junction ( nút thu nước )
• 2.2.4.3.4. Khai báo đối tượng tuyến thoát nước – Conduit
• 2.2.4.3.5. Khai báo đối tượng hồ điều hòa - Storage Unit
• 2.2.4.3.6. Khai báo đối tượng cửa xả – Outfall
• 2.2.4.3.7. Trạm bơm Yên Sở - Pump
• 2.2.4.3.8. Các lệnh điều khiển - Controls
• 2.2.4.3.9. Các số liệu của điều kiện biên khác
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TẠO NÂNG CẤP MỘT SỐ CÔNG TRÌNH CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC LƯU VỰC SÔNG TÔ LỊCH
• 3.1. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình với các trận mưa thực tế
• 3.1.1. Chạy mô hình sau khi xây dựng với trận mưa từ ngày 21 - 26/5/2012
• 3.1.2. Kiểm nghiệm mô hình với trận mưa từ ngày 17 - 23/8/2012
• 3.1.3. Kiểm nghiệm mô hình với trận mưa 24-30/5/2016
• 3.2. Chạy mô hình mô phỏng với trận mưa thiết kế
• 3.2.1. Số liệu mô hình sử dụng mô phỏng
• 3.2.2. Kết quả mô phỏng
• 3.2.3. Đánh giá hệ thống với trận mưa 72hmax P=10%
• 3.3. Phương án đề xuất cải tạo
• 3.3.1. Phương án 1: Tăng công suất trạm bơm Yên Sở thành Q=145m3/s
• 3.3.2. Phương án 2: Cải tạo hồ điều hòa Yên Sở và Linh Đàm
• 3.3.2.1. Hồ điều hòa Yên Sở
• 3.3.2.2. Hồ Linh Đàm
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về hệ thống thoát nước lưu vực sông Tô Lịch

Hệ thống thoát nước lưu vực sông Tô Lịch là một phần quan trọng trong cơ sở hạ tầng thoát nước của thành phố Hà Nội. Cải tạo hệ thống thoát nước là một yêu cầu cấp thiết nhằm giải quyết tình trạng ngập úng thường xuyên tại khu vực này. Hệ thống này được xây dựng từ năm 1954 và đã trải qua nhiều lần nâng cấp, tuy nhiên vẫn còn nhiều vấn đề tồn tại. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng hệ thống thoát nước hiện tại chưa đáp ứng được yêu cầu tiêu thoát nước trong điều kiện mưa lớn. Việc quản lý nước và cải thiện môi trường là những yếu tố cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững cho đô thị. Đặc biệt, việc cải thiện môi trường xung quanh sông Tô Lịch không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn nâng cao chất lượng sống cho người dân.

1.1. Tình trạng ô nhiễm và ngập úng

Tình trạng ô nhiễm tại lưu vực sông Tô Lịch đã trở thành vấn đề nghiêm trọng. Nước thải sinh hoạt và sản xuất không được xử lý đúng cách đã dẫn đến ô nhiễm nguồn nước. Theo các số liệu thống kê, lượng nước thải đổ vào sông Tô Lịch hàng ngày rất lớn, gây ra tình trạng nước thải không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn đến sức khỏe cộng đồng. Hệ thống thoát nước hiện tại không đủ khả năng tiêu thoát nước trong những trận mưa lớn, dẫn đến tình trạng ngập úng kéo dài. Việc cải tạo hệ thống thoát nước là cần thiết để giải quyết triệt để vấn đề này.

II. Đánh giá khả năng tiêu nước của hệ thống thoát nước

Đánh giá khả năng tiêu nước của hệ thống thoát nước lưu vực sông Tô Lịch là một bước quan trọng trong việc xác định các giải pháp cải tạo. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hệ thống hiện tại không đáp ứng được yêu cầu tiêu thoát nước trong điều kiện mưa lớn. Việc sử dụng mô hình SWMM để mô phỏng tình hình tiêu nước cho thấy rằng khả năng tiêu nước của hệ thống còn hạn chế. Các số liệu từ các trận mưa thực tế đã được sử dụng để hiệu chỉnh mô hình, từ đó đưa ra các giải pháp cải tạo hợp lý. Việc quy hoạch thoát nước cần phải được thực hiện một cách đồng bộ và khoa học để đảm bảo hiệu quả trong việc tiêu thoát nước.

2.1. Mô hình tính toán tiêu thoát nước

Mô hình SWMM đã được áp dụng để tính toán khả năng tiêu thoát nước của hệ thống. Mô hình này cho phép phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tiêu nước, từ đó đưa ra các giải pháp cải tạo. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng cần phải nâng cấp các công trình đầu mối như trạm bơm Yên Sở để tăng cường khả năng tiêu thoát nước. Việc cải tạo hạ tầng là cần thiết để đảm bảo hệ thống có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện mưa lớn.

III. Đề xuất giải pháp cải tạo hệ thống thoát nước

Dựa trên kết quả đánh giá khả năng tiêu nước, một số giải pháp cải tạo đã được đề xuất. Đầu tiên, cần tăng cường công suất của trạm bơm Yên Sở từ 90 m3/s lên 145 m3/s để đáp ứng nhu cầu tiêu thoát nước trong các trận mưa lớn. Thứ hai, việc cải tạo hồ điều hòa Yên Sở và Linh Đàm cũng là một giải pháp quan trọng nhằm tăng cường khả năng chứa nước và giảm thiểu tình trạng ngập úng. Các giải pháp này không chỉ giúp cải thiện khả năng tiêu thoát nước mà còn góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sống cho người dân trong khu vực.

3.1. Tăng cường công suất trạm bơm Yên Sở

Việc tăng cường công suất trạm bơm Yên Sở là một trong những giải pháp quan trọng nhất. Công suất hiện tại không đủ để tiêu thoát nước trong các trận mưa lớn, dẫn đến tình trạng ngập úng kéo dài. Nâng cấp công suất lên 145 m3/s sẽ giúp cải thiện đáng kể khả năng tiêu thoát nước, giảm thiểu tình trạng ngập úng và bảo vệ môi trường. Đây là một bước đi cần thiết để đảm bảo an toàn cho người dân và phát triển bền vững cho đô thị.