Nghiên Cứu Cơ Sở Khoa Học Xác Định Quy Mô Hợp Lý Của Trạm Bơm Tiêu Yên Nghĩa và Liên Mạc

Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định quy mô hợp lý cho trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và trạm bơm tiêu Liên Mạc, hai công… 75 trang · Đại học Thủy lợi · 2014.

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Tuân
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Quang Vinh
• Trường học: Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Thủy lợi
• Đề tài: Nghiên Cứu Quy Mô Hợp Lý Trạm Bơm Tiêu Yên Nghĩa và Liên Mạc
• 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
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• 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 Nghiên Cứu Trạm Bơm Tiêu Yên Nghĩa Liên Mạc 55

Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định quy mô hợp lý cho trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và trạm bơm tiêu Liên Mạc, hai công trình quan trọng trong hệ thống thủy lợi sông Nhuệ. Lưu vực sông Nhuệ, nằm ở phía thượng lưu cống Hà Đông, đóng vai trò then chốt trong việc tiêu thoát nước cho khu vực phía tây sông Tô Lịch. Việc xác định công suất trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và công suất trạm bơm tiêu Liên Mạc một cách khoa học và hợp lý là vô cùng cần thiết để đảm bảo hiệu quả tiêu thoát nước, giảm thiểu ngập úng và bảo vệ sản xuất nông nghiệp, đời sống dân sinh. Nghiên cứu này sẽ làm rõ cơ sở khoa học cho việc lựa chọn quy mô, công nghệ và phương án vận hành tối ưu cho hai trạm bơm này, góp phần vào quy hoạch và phát triển hệ thống thủy lợi sông Nhuệ một cách bền vững.

1.1. Vị trí và Tầm quan trọng của Lưu vực sông Nhuệ

Lưu vực sông Nhuệ có vị trí chiến lược, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tiêu thoát nước cho khu vực phía tây sông Tô Lịch. Theo tài liệu, khu vực này có tổng diện tích cần tiêu là 19.438 ha, bao gồm đất đai của các huyện Đan Phượng, Hoài Đức, một phần huyện Từ Liêm và quận Hà Đông. Việc quản lý hiệu quả hệ thống tiêu thoát nước tại đây có ý nghĩa quan trọng trong việc phòng chống ngập úng, bảo vệ sản xuất nông nghiệp và đảm bảo an toàn cho người dân.

1.2. Mục tiêu của Nghiên cứu Quy mô Trạm Bơm Tiêu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là làm rõ cơ sở khoa học để xác định lưu lượng tiêu cho trạm bơm Yên Nghĩa và trạm bơm Liên Mạc, đồng thời đánh giá sự phù hợp của hệ số tiêu đã tính toán với hệ số tiêu được Chính phủ phê duyệt cho khu vực nội thành Hà Nội. Nghiên cứu cũng đưa ra các khuyến nghị về việc sử dụng kết quả tính toán vào thực tiễn quản lý và vận hành hệ thống tiêu thoát nước.

II. Thách Thức Tiêu Thoát Nước Yên Nghĩa Liên Mạc 58

Hệ thống thủy lợi sông Nhuệ đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ thời kỳ phong kiến đến nay. Tuy nhiên, tình trạng úng ngập vẫn diễn ra thường xuyên, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đô thị hóa nhanh chóng. Việc xác định quy mô trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và quy mô trạm bơm tiêu Liên Mạc hợp lý là một thách thức lớn, đòi hỏi phải xem xét đến nhiều yếu tố như: biến động dòng chảy, cơ cấu sử dụng đất, khả năng chịu ngập của cây trồng và các quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của khu vực. Sự thay đổi liên tục trong quy hoạch tiêu thoát nước cũng đặt ra yêu cầu cần có những nghiên cứu cập nhật và toàn diện.

2.1. Sự Thay Đổi Quy Hoạch Tiêu Thoát Nước

Quyết định số 2048/QĐ-BNN-TL năm 2007 và Quyết định số 937/QĐ-TTg năm 2009 đã đưa ra những thay đổi lớn về biện pháp tiêu nước và quy mô công trình tiêu nước cho khu vực phía tây sông Tô Lịch. Sự khác biệt giữa hai quyết định này đặt ra câu hỏi về cơ sở khoa học để xác định quy mô trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc, cũng như các trạm bơm tiêu khác.

2.2. Tác Động của Biến Đổi Khí Hậu và Đô Thị Hóa

Biến đổi khí hậu làm gia tăng tần suất và cường độ của các trận mưa lớn, gây ra tình trạng ngập úng nghiêm trọng hơn. Đô thị hóa làm giảm diện tích thấm nước tự nhiên, tăng lượng nước chảy tràn và gây áp lực lớn lên hệ thống tiêu thoát nước. Những yếu tố này đòi hỏi phải có những giải pháp tiêu thoát nước hiệu quả và bền vững.

2.3. Yêu Cầu Tiêu Thoát Nước Nội Đô Hà Nội

Quyết định số 937/QĐ-TTg quy định tiêu chuẩn tính toán mưa tiêu cho khu vực nội thành Hà Nội là mưa 24h lớn nhất, tần suất thiết kế 10%, mưa 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. Điều này đòi hỏi các công trình tiêu thoát nước phải có khả năng đáp ứng yêu cầu tiêu thoát nước nhanh chóng và hiệu quả.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Quy Mô Trạm Bơm Tiêu 52

Nghiên cứu này sử dụng kết hợp nhiều phương pháp khác nhau để đảm bảo tính khoa học và độ tin cậy của kết quả. Các phương pháp chính bao gồm: kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây, điều tra thu thập và đánh giá tài liệu, khảo sát thực tế, phân tích và tổng hợp dữ liệu, và nghiên cứu nội nghiệp dưới sự hướng dẫn của chuyên gia. Phạm vi nghiên cứu ứng dụng tập trung vào cơ sở khoa học và thực tiễn của phương pháp tính toán hệ số tiêu và phương pháp xác định lưu lượng thiết kế của trạm bơm Yên Nghĩa và trạm bơm Liên Mạc.

3.1. Kế Thừa và Phát Triển Các Nghiên Cứu Trước

Nghiên cứu kế thừa và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên cứu và thành tựu khoa học công nghệ của các tác giả đã nghiên cứu liên quan đến đề tài. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực, đồng thời đảm bảo tính liên tục và kế thừa trong quá trình nghiên cứu.

3.2. Điều Tra Thu Thập và Đánh Giá Dữ Liệu

Việc điều tra, thu thập và đánh giá tài liệu, khảo sát và nghiên cứu thực tế, phân tích đánh giá và tổng hợp tài liệu là rất quan trọng để có được cái nhìn tổng quan và chi tiết về hệ thống thủy lợi sông Nhuệ, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tiêu thoát nước.

3.3. Nghiên Cứu Nội Nghiệp và Phân Tích Thủy Lực

Nghiên cứu nội nghiệp dưới sự hướng dẫn của chuyên gia giúp đạt được các mục tiêu nghiên cứu đã đề ra. Phân tích thủy lực là một công cụ quan trọng để xác định lưu lượng thiết kế hợp lý và quy mô hợp lý của các trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc.

IV. Tính Toán Hệ Số Tiêu Thiết Kế Yên Nghĩa Liên Mạc 59

Việc tính toán hệ số tiêu thiết kế là một bước quan trọng trong việc xác định lưu lượng trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và lưu lượng trạm bơm tiêu Liên Mạc. Nghiên cứu này xem xét các yếu tố như: mô hình mưa tiêu, cơ cấu sử dụng đất, hệ số dòng chảy, khả năng chịu ngập của lúa và tổn thất nước. Kết quả tính toán hệ số tiêu sẽ là cơ sở để đánh giá khả năng tiêu thoát nước của hệ thống và đề xuất các giải pháp cải thiện.

4.1. Xác Định Mô Hình Mưa Tiêu Thiết Kế

Mô hình mưa tiêu thiết kế là một yếu tố quan trọng trong việc tính toán hệ số tiêu. Nghiên cứu sử dụng các số liệu thống kê về lượng mưa, tần suất mưa và thời gian mưa để xây dựng mô hình mưa tiêu phù hợp với điều kiện thực tế của khu vực.

4.2. Phân Tích Cơ Cấu Sử Dụng Đất và Hệ Số Dòng Chảy

Cơ cấu sử dụng đất và hệ số dòng chảy ảnh hưởng trực tiếp đến lượng nước chảy tràn và khả năng tiêu thoát nước của hệ thống. Nghiên cứu phân tích cơ cấu sử dụng đất hiện tại và dự báo cơ cấu sử dụng đất trong tương lai để tính toán hệ số dòng chảy phù hợp.

4.3. Đánh Giá Khả Năng Chịu Ngập của Cây Trồng

Khả năng chịu ngập của cây trồng, đặc biệt là lúa, là một yếu tố quan trọng cần xem xét khi tính toán hệ số tiêu. Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu ngập của các loại cây trồng phổ biến trong khu vực để đảm bảo hệ thống tiêu thoát nước có thể bảo vệ sản xuất nông nghiệp.

V. Quy Mô Hợp Lý Trạm Bơm Tiêu Yên Nghĩa Nghiên Cứu 57

Nghiên cứu tập trung vào việc xác định quy mô hợp lý trạm bơm tiêu Yên Nghĩa, bao gồm lưu lượng thiết kế, công suất bơm và các hạng mục công trình chính. Việc xác định quy mô hợp lý dựa trên cơ sở khoa học, kết hợp với các yếu tố kinh tế - kỹ thuật và môi trường. Nghiên cứu cũng xem xét đến nhiệm vụ của trạm bơm Yên Nghĩa trong việc tiêu thoát nước cho khu vực phía tây sông Tô Lịch và kết hợp tưới cho diện tích canh tác.

5.1. Tính Toán Thủy Lực và Lưu Lượng Thiết Kế

Tính toán thủy lực là một bước quan trọng để xác định lưu lượng thiết kế hợp lý cho trạm bơm Yên Nghĩa. Nghiên cứu sử dụng các mô hình thủy lực để mô phỏng dòng chảy trong hệ thống và xác định lưu lượng cần thiết để đảm bảo khả năng tiêu thoát nước.

5.2. Xác Định Nhiệm Vụ và Các Hạng Mục Công Trình

Nghiên cứu xác định nhiệm vụ của trạm bơm Yên Nghĩa trong việc tiêu thoát nước và kết hợp tưới, đồng thời đề xuất các hạng mục công trình chính cần thiết để đảm bảo hoạt động hiệu quả của trạm bơm.

5.3. Phân Vùng Tiêu và Mực Nước Yêu Cầu Tiêu

Nghiên cứu phân vùng tiêu cho các trạm bơm và xác định mực nước yêu cầu tiêu để đảm bảo khả năng tiêu thoát nước hiệu quả cho từng khu vực. Việc phân vùng tiêu giúp tối ưu hóa hoạt động của các trạm bơm và giảm thiểu tình trạng ngập úng cục bộ.

VI. Nghiên Cứu Quy Mô Trạm Bơm Tiêu Liên Mạc Giải Pháp 56

Tương tự như trạm bơm Yên Nghĩa, nghiên cứu cũng tập trung vào việc xác định quy mô trạm bơm tiêu Liên Mạc một cách khoa học và hợp lý. Nghiên cứu xem xét đến vị trí của trạm bơm Liên Mạc trong hệ thống, nhiệm vụ tiêu thoát nước cho khu vực phía bắc và khả năng kết hợp tiếp nguồn nước từ sông Hồng vào sông Nhuệ khi cần thiết. Việc phân chia lưu vực tiêu giữa trạm bơm Yên Nghĩa và trạm bơm Liên Mạc cũng được nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả tiêu thoát nước tổng thể.

6.1. Xác Định Lưu Lượng Thiết Kế và Công Suất Bơm

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp tính toán thủy lực để xác định lưu lượng thiết kế và công suất bơm hợp lý cho trạm bơm Liên Mạc. Việc lựa chọn công suất bơm phù hợp giúp đảm bảo khả năng tiêu thoát nước hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.

6.2. Phân Chia Lưu Vực Tiêu và Mực Nước Thiết Kế

Nghiên cứu phân chia lưu vực tiêu giữa trạm bơm Yên Nghĩa và trạm bơm Liên Mạc, đồng thời xác định mực nước thiết kế tại bể hút của trạm bơm Liên Mạc để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả.

6.3. Yêu Cầu Chung Đối Với Các Trạm Bơm Tiêu

Nghiên cứu đưa ra các yêu cầu chung đối với các trạm bơm tiêu Yên Nghĩa và Liên Mạc, bao gồm yêu cầu về công nghệ, vận hành, bảo trì và quản lý. Việc tuân thủ các yêu cầu này giúp đảm bảo hoạt động bền vững và hiệu quả của các trạm bơm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Nhuệ nằm ở phía thượng lưu cống điều tiết Hà Đông (khu vực phía Tây sông Tô Lịch) có tổng diện tích tự nhiên 20.814 ha, trong đó diện tích cần tiêu thoát nước lên đến 19.438 ha. Khu vực này bao gồm toàn bộ địa bàn các huyện Đan Phượng (6.648 ha), Hoài Đức (8.579 ha), quận Hà Đông (3.281 ha) và một phần huyện Từ Liêm (930 ha). Trong giai đoạn 2004–2009, quá trình đô thị hóa diễn ra với tốc độ rất nhanh, quy mô dân số Hà Nội tăng mạnh từ 3.082,9 nghìn người lên 6.472,2 nghìn người, kéo theo sự hình thành của 31 khu và cụm công nghiệp với diện tích mặt bằng 1.139 ha. Sự chuyển dịch mạnh mẽ từ đất sản xuất nông nghiệp sang đất đô thị bê tông hóa làm gia tăng đột biến hệ số dòng chảy mặt, gây nên tình trạng úng ngập nghiêm trọng trong toàn bộ lưu vực mỗi khi xuất hiện mưa lớn.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là làm rõ cơ sở khoa học xác định hệ số tiêu thiết kế và quy mô lưu lượng tiêu hợp lý cho hai công trình đầu mối trọng điểm: trạm bơm tiêu Yên Nghĩa (tiêu nước ra sông Đáy) và trạm bơm tiêu Liên Mạc (tiêu nước ra sông Hồng). Nghiên cứu đánh giá sự thay đổi lớn về quy hoạch tiêu giữa Quyết định 2048/QĐ-BNN-TL năm 2007 (hệ số tiêu toàn vùng 11,60 l/s/ha) và Quyết định 937/QĐ-TTg năm 2009 của Thủ tướng Chính phủ (hệ số tiêu 19,7 l/s/ha, quy mô trạm bơm Yên Nghĩa đạt 120 m³/s và cụm trạm bơm Liên Mạc đạt 170 m³/s). Ý nghĩa thực tiễn của đề tài thể hiện qua việc tối ưu hóa bài toán thủy lực kinh tế, giảm tải áp lực chuyển nước cho sông Nhuệ vốn chỉ có năng lực tải tối đa 250 m³/s, bảo vệ an toàn ngập úng cho vùng kinh tế trọng điểm phía Tây Thủ đô.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp các lý thuyết nền tảng trong thủy văn công trình và quy hoạch tiêu thoát nước:

1. Lý thuyết cân bằng nước mặt ruộng và tiêu nước mặt đệm hỗn hợp: Phương trình cân bằng nước tổng quát được áp dụng cho từng đơn vị diện tích (1 ha) theo thời đoạn tính toán một ngày đêm: $$P_i - (h_{0i} + q_{0i}) = \Delta H_i$$ Trong đó, $P_i$ là lượng mưa ngày thứ $i$, $h_{0i}$ là tổn thất do ngấm và bốc hơi (chuẩn hóa ở mức 5,0 mm/ngày đêm cho đồng bằng Bắc Bộ), $q_{0i}$ là lớp nước tiêu qua công trình, và $\Delta H_i$ là mức biến động cột nước mặt ruộng. Khả năng tiêu qua đập tràn đỉnh rộng chảy tự do được mô hình hóa với hệ số lưu lượng $m = 0,35$ và chiều rộng tràn đơn vị $b_0 = 0,5$ m/ha.
2. Mô hình hình thành dòng chảy trên các loại bề mặt: Đối với các khu vực không trồng lúa (đất đô thị, khu công nghiệp, đất ở nông thôn, cây lâu năm), hệ số tiêu được xác định thông qua công thức cường độ giới hạn kết hợp hệ số dòng chảy thực nghiệm $C_j$: $$q_{ji} = C_j \cdot \frac{P_i}{8,64 \cdot h}$$ Hệ số dòng chảy $C$ dao động từ 0,50 (đất vườn cây lâu năm), 0,60 (đất trồng cây hàng năm), 0,65 (đất ở nông thôn) đến 0,95 (đất đô thị và khu công nghiệp).
3. Lý thuyết điều tiết hồ chứa và cắt đỉnh lũ đô thị: Sử dụng mô hình tích trữ nước tạm thời qua hệ thống hồ điều hòa sinh thái với dung tích hữu ích xác định qua công thức: $$\Delta q_{\text{trữ}} = \frac{H_{\text{TK}} \cdot \alpha_t}{8,64}$$ Giúp làm phẳng giản đồ lưu lượng $q \sim t$, giảm tải công suất lắp máy cho các trạm bơm đầu mối.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu khí tượng thủy văn được trích xuất từ chuỗi số liệu thực đo liên tục 51 năm (giai đoạn 1961–2011) tại trạm Khí tượng Thủy văn Quốc gia Láng (Hà Nội). Phương pháp chọn mẫu tập trung vào các trận mưa gây úng có lượng mưa 24 giờ từ 51 mm trở lên. Thống kê từ 51 năm quan trắc cho thấy có 40 trận mưa 3 ngày lớn nhất (chiếm tỷ lệ 78,43%), 19 trận mưa 5 ngày lớn nhất (37,25%) và 4 trận mưa 7 ngày lớn nhất (7,84%). Điều này khẳng định tính chất bao của lượng mưa tập trung chủ yếu trong thời đoạn 3 ngày.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích tần suất giải tích đường cong Pearson III với tần suất thiết kế $P = 10%$ là nhằm mô phỏng chính xác kịch bản thời tiết cực đoan vùng đồng bằng Bắc Bộ. Tổng lượng mưa thiết kế 3 ngày max xác định được là $X_p = 330,31$ mm. Trận mưa thực tế từ ngày 10/06 đến 12/06/1989 có tổng lượng mưa $X_{\text{đh}} = 328,6$ mm được chọn làm trận mưa điển hình, cho ra hệ số thu phóng mô hình $K_p = 1,01$. Dạng phân phối mưa được bố trí bất lợi nhất với đỉnh mưa rơi vào ngày thứ ba ($X_1 = 42,32$ mm; $X_2 = 66,76$ mm; $X_3 = 222,81$ mm). Phương pháp cân bằng trọng số diện tích $\alpha_j$ được triển khai trên toàn bộ 19.438 ha để tính toán cho hai mốc thời gian: hiện trạng năm 2010 và dự báo quy hoạch năm 2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Sự dịch chuyển cơ cấu sử dụng đất làm bùng nổ hệ số tiêu tự nhiên: Năm 2010, đất nông nghiệp chiếm 38,20% (7.425 ha, riêng lúa nước chiếm 13,30% với 2.584 ha), đất phi nông nghiệp chiếm 57,84% (11.243 ha). Đến năm 2020, theo quy hoạch, diện tích lúa nước giảm về 0%, đất đô thị và chuyên dùng tăng lên 77,41% (15.047 ha), đất công nghiệp đạt 7,59% (1.475 ha). Sự suy giảm không gian thấm tự nhiên khiến hệ số tiêu trung bình ngày lớn nhất sơ bộ của toàn hệ thống tăng từ 22,18 l/s/ha (năm 2010) lên 23,81 l/s/ha (năm 2020), tương ứng mức tăng 7,35%.
2. Hiệu quả cắt giảm lưu lượng đỉnh của giải pháp hồ điều hòa: Lưu vực hiện có 441 ha diện tích mặt nước nuôi trồng thủy sản (chiếm 2,27% tổng diện tích cần tiêu). Khi chuyển đổi toàn bộ 441 ha này thành hệ thống hồ điều hòa sinh thái với chiều sâu điều tiết $H_{\text{trữ}} = 1,0$ m (tổng chiều sâu thiết kế $H_{\text{TK}} = 1005$ mm tính cả tổn thất bốc hơi/ngấm), hệ thống có khả năng trữ lại $\Delta q_{\text{trữ}} = 2,64$ l/s/ha vào ngày mưa đỉnh điểm (ngày thứ 3). Nhờ đó, hệ số tiêu thiết kế thực tế của hệ thống giảm từ 23,26 l/s/ha xuống còn 20,62 l/s/ha.
3. Giải tỏa áp lực quá tải dòng chảy sông Nhuệ: Khảo sát thực địa cho thấy dọc hai bờ sông Nhuệ có trên 100 trạm bơm với gần 600 tổ máy, tổng công suất xả đạt 284 m³/s, vượt quá khả năng chuyển tải an toàn của lòng dẫn sông Nhuệ (tối đa 250 m³/s). Việc chuyển hướng tiêu nước sang sông Đáy (qua trạm Yên Nghĩa công suất 120 m³/s tiêu cho 6.300 ha) và sông Hồng (qua trạm Liên Mạc công suất 170 m³/s tiêu cho 9.200 ha) giải quyết dứt điểm mâu thuẫn thủy lực trên.

Thảo luận kết quả

Dữ liệu tính toán được tổng hợp rõ nét qua các bảng tiến trình thủy lực và cơ cấu mặt đệm. So sánh giữa bảng tính tiêu ruộng lúa với bề rộng tràn $b_0 = 0,4$ m/ha và $b_0 = 0,5$ m/ha cho thấy phương án $b_0 = 0,5$ m/ha kiểm soát ngập vượt trội: ngày thứ nhất $q_1 = 1,27$ l/s/ha, ngày thứ hai $q_2 = 5,31$ l/s/ha, đỉnh ngày thứ ba đạt $q_3 = 17,32$ l/s/ha, ngày thứ tư $q_4 = 11,43$ l/s/ha và ngày thứ năm hạ xuống $0,14$ l/s/ha. Lớp nước thừa cuối ngày thứ 5 chỉ còn 0,4 mm, đảm bảo cây lúa không bị ngập quá mức chịu đựng theo quy chuẩn nông học (ngập 275 mm không quá 1 ngày, ngập 200 mm không quá 2 ngày).

Bảng so sánh quá trình điều tiết hệ số tiêu năm 2020 khi có hồ điều hòa (2,27% diện tích):
+-----------------------------+---------+---------+---------+---------+---------+
| Thông số thủy lực           | Ngày 1  | Ngày 2  | Ngày 3  | Ngày 4  | Ngày 5  |
+-----------------------------+---------+---------+---------+---------+---------+
| Lượng mưa thiết kế (mm)     |  42,32  |  66,76  | 222,81  |   0,00  |   0,00  |
| Hệ số tiêu trước điều tiết  |   4,42  |   6,98  |  23,26  |   0,43  |   0,43  |
| Lưu lượng giữ lại hồ chứa   |   0,00  |   0,00  |   2,64  |  -2,64  |   0,00  |
| Hệ số tiêu thiết kế hiệu chỉnh| 4,42  |   6,98  |  20,62  |   3,07  |   0,43  |
+-----------------------------+---------+---------+---------+---------+---------+

Kết quả tính toán hệ số tiêu thiết kế sau hiệu chỉnh $q = 20,62$ l/s/ha có sự tương thích cao với hệ số tiêu $q = 19,7$ l/s/ha được phê duyệt trong Quyết định 937/QĐ-TTg cho khu vực nội thành phía Tây sông Tô Lịch. Sự chênh lệch nhỏ khoảng 4,6% là hoàn toàn hợp lý do luận văn xét đến dạng phân phối mưa cực đoan có đỉnh ngày thứ 3 và tính toán chi tiết cho 34 khu cụm công nghiệp tập trung. Thêm vào đó, việc cải tạo kênh La Khê dài 6,8 km từ mặt cắt tự nhiên sang mặt cắt hình chữ nhật giúp đảm bảo dẫn đủ lưu lượng 120 m³/s về bể hút trạm bơm Yên Nghĩa mà không làm dâng cao mực nước nội đồng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Đẩy nhanh tiến độ hoàn thiện cụm công trình đầu mối Yên Nghĩa và Liên Mạc: Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội và Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cần tập trung nguồn lực xây dựng dứt điểm trạm bơm Yên Nghĩa (công suất 120 m³/s tiêu ra sông Đáy cho 6.300 ha) và cụm trạm bơm Liên Mạc (tổng công suất 170 m³/s tiêu ra sông Hồng cho 9.200 ha), hoàn thành toàn bộ hệ thống trước mùa mưa bão giai đoạn 2020–2025.
2. Quy hoạch và giữ nguyên 441 ha quỹ đất làm hồ điều hòa: Sở Quy hoạch - Kiến trúc cùng chính quyền các quận, huyện Đan Phượng, Hoài Đức, Hà Đông, Bắc/Nam Từ Liêm phải khoanh vùng bảo vệ nghiêm ngặt 441 ha mặt nước hồ hiện có (chiếm 2,27% diện tích lưu vực). Cần nạo vét lòng hồ đạt độ sâu trữ điều tiết tối thiểu 1,0 m để duy trì năng lực cắt giảm 2,64 l/s/ha lưu lượng tiêu đỉnh.
3. Cải tạo đồng bộ mạng lưới trục tiêu và sông dẫn La Khê: Ban Quản lý Dự án Nông nghiệp thành phố cần triển khai kiên cố hóa, mở rộng mặt cắt hình chữ nhật toàn tuyến 6,8 km sông La Khê; đồng thời nạo vét bùn lắng định kỳ 18,1 km đoạn sông Nhuệ từ cống Liên Mạc đến cống Hà Đông để duy trì khả năng truyền dẫn dòng chảy thiết kế 120–250 m³/s.
4. Hiện đại hóa hệ thống quan trắc và điều hành đóng mở công trình: Doanh nghiệp Khai thác Công trình Thủy lợi Sông Nhuệ cần lắp đặt hệ thống cảm biến đo mưa tự động, đo mực nước thời gian thực kết nối SCADA tại cống Liên Mạc, cống Hà Đông và các bể hút trạm bơm. Việc vận hành đóng mở cần bám sát ngưỡng báo động lũ sông Đáy (+6,90 m) và sông Hồng (+10,50 m) để chủ động chuyển đổi linh hoạt giữa tiêu tự chảy và bơm cưỡng bức.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ quản lý quy hoạch và phát triển đô thị: Giúp các chuyên viên tại Sở Xây dựng, Sở Tài nguyên & Môi trường Hà Nội nắm vững cơ sở tính toán hệ số tiêu hỗn hợp ($q = 20,62$ l/s/ha), từ đó đưa ra chỉ tiêu dành quỹ đất tối thiểu 2,27% cho hồ điều hòa trong các đồ án quy hoạch phân khu đô thị.
2. Kỹ sư tư vấn thiết kế công trình thủy lợi – hạ tầng kỹ thuật: Cung cấp công thức giải tích chuẩn mực về tiêu nước đập tràn mặt ruộng ($b_0 = 0,5$ m/ha) và bài toán tính toán kích thước hình học kênh dẫn, bể hút, công suất tổ máy bơm cho các dự án tiêu thoát nước quy mô trên 10.000 ha.
3. Các cơ quan quản lý và khai thác công trình thủy nông: Cung cấp tài liệu tham khảo thực chứng cho Công ty TNHH MTV Đầu tư Phát triển Thủy lợi Sông Nhuệ trong việc xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa, trạm bơm tiêu Yên Nghĩa, Liên Mạc phối hợp với cống điều tiết Hà Đông.
4. Giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Thủy văn - Kỹ thuật Tài nguyên nước: Tài liệu mẫu mực về phương pháp xử lý chuỗi số liệu mưa 51 năm theo phân phối Pearson III, chuyển đổi mưa ngày sang mưa giờ hiệu quả ($K_m = 1,5$) phục vụ các đề tài nghiên cứu thích ứng với biến đổi khí hậu.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần xác định lại quy mô trạm bơm Yên Nghĩa và Liên Mạc theo Quyết định 937/QĐ-TTg?
Năm 2007, Quyết định 2048 xác định trạm Yên Nghĩa tiêu cho 16.348 ha với $q = 11,60$ l/s/ha. Tuy nhiên, tốc độ đô thị hóa nhanh khiến đất chuyên dùng tăng lên 77,41%, đòi hỏi Quyết định 937 năm 2009 nâng hệ số tiêu lên 19,7 l/s/ha, chia tách lưu vực cho trạm Yên Nghĩa (120 m³/s tiêu 6.300 ha ra sông Đáy) và trạm Liên Mạc (170 m³/s tiêu 9.200 ha ra sông Hồng).

2. Mô hình mưa 3 ngày max được xây dựng dựa trên cơ sở khoa học nào?
Nghiên cứu phân tích 51 năm số liệu trạm Láng, ghi nhận 40 trận mưa 3 ngày gây úng (chiếm 78,43%). Qua phân phối Pearson III tần suất $P=10%$, lượng mưa thiết kế đạt 330,31 mm. Trận mưa điển hình năm 1989 ($X_{\text{đh}} = 328,6$ mm, $K_p = 1,01$) có đỉnh mưa 222,81 mm rơi vào ngày thứ 3 được chọn để bảo đảm an toàn tiêu thoát cao nhất.

3. Hồ điều hòa đóng vai trò cụ thể như thế nào trong việc hạ thấp hệ số tiêu?
Khi tận dụng 441 ha diện tích ao hồ (chiếm 2,27% diện tích vùng tiêu) với chiều sâu trữ 1,0 m, hệ thống hồ đã giữ lại lượng nước tương đương 2,64 l/s/ha vào ngày mưa đỉnh điểm thứ 3, sau đó xả dần 2,64 l/s/ha vào ngày thứ 4 không mưa. Nhờ vậy, hệ số tiêu thiết kế trạm bơm giảm từ 23,26 l/s/ha xuống 20,62 l/s/ha.

4. Vì sao sông Nhuệ không thể tiếp nhận thêm lưu lượng xả từ các trạm bơm nội đồng?
Khả năng chuyển tải tối đa của sông Nhuệ chỉ đạt 250 m³/s do mặt cắt hẹp và đê trũng thấp. Tuy nhiên, tổng công suất của hơn 100 trạm bơm ven bờ đã lên tới 284 m³/s. Việc tiếp tục bơm vào sông Nhuệ sẽ làm mực nước dâng vượt báo động lũ (+6,00 m tại Hà Đông), buộc phải chuyển hướng xả thẳng ra sông Hồng và sông Đáy.

5. Kết quả tính toán hệ số tiêu 20,62 l/s/ha có ý nghĩa gì đối với việc áp dụng vào thực tiễn?
Hệ số tiêu 20,62 l/s/ha chứng minh cơ sở khoa học chuẩn xác của chỉ tiêu 19,7 l/s/ha do Thủ tướng phê duyệt năm 2009. Đồng thời, nó khẳng định hệ số tiêu thiết kế này chỉ khả thi và vận hành an toàn khi khu vực quy hoạch đảm bảo duy trì đủ tối thiểu 2,27% diện tích hồ điều hòa làm nhiệm vụ trữ chậm lũ.

Kết luận

• Luận văn đã làm sáng tỏ cơ sở khoa học và thực tiễn để xác định hệ số tiêu thiết kế và quy mô trạm bơm Yên Nghĩa (120 m³/s) và Liên Mạc (170 m³/s) cho 19.438 ha lưu vực thượng lưu cống Hà Đông.
• Chuỗi quan trắc 51 năm tại trạm Láng được chuẩn hóa qua phân phối Pearson III, xác lập lượng mưa thiết kế 3 ngày max $X_p = 330,31$ mm với kịch bản đỉnh mưa bất lợi tập trung vào ngày thứ ba ($222,81$ mm).
• Đánh giá định lượng tác động của đô thị hóa năm 2020 (đất đô thị và công nghiệp chiếm trên 85%) làm gia tăng hệ số tiêu sơ bộ từ 22,18 l/s/ha lên 23,81 l/s/ha.
• Chứng minh hiệu quả vượt trội của 441 ha hồ điều hòa sinh thái (2,27% diện tích vùng) giúp cắt giảm 2,64 l/s/ha lưu lượng đỉnh, xác lập hệ số tiêu thiết kế tối ưu $q = 20,62$ l/s/ha.
• Khẳng định tính cấp thiết của việc cải tạo hình học sông La Khê và chuyển đổi mô hình tiêu thoát cưỡng bức trực tiếp ra sông Hồng và sông Đáy, giải phóng hoàn toàn tình trạng quá tải dòng chảy 284 m³/s cho sông Nhuệ.

Công trình luận văn là tài liệu khoa học có giá trị ứng dụng cao, cung cấp luận cứ kỹ thuật chuẩn xác cho các nhà quản lý, chủ đầu tư và kỹ sư công trình thủy lợi. Để tối ưu hóa hiệu quả chống ngập úng bền vững cho Thủ đô Hà Nội, các đơn vị liên quan cần sớm triển khai đồng bộ các giải pháp công trình và phi công trình đã được kiến nghị.

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.