Quy trình vận hành hệ thống tiêu nước cho 3 trạm bơm Dương Hà - Phù Đổng - Thịnh Liên trong bối cảnh đô thị hóa và biến đổi khí hậu

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

0.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

0.2. MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

0.2.1. Mục đích nghiên cứu

0.2.2. Phạm vi nghiên cứu

0.3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

0.3.1. Cách tiếp cận

0.3.2. Phương pháp nghiên cứu

0.4. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN VỀ TIÊU NƯỚC

1.1.1. Tổng quan về vấn đề tiêu nước

1.1.2. Tổng quan về đô thị hóa

1.2. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG TIÊU NƯỚC VÀ XÂY DỰNG CÁC KỊCH BẢN

1.2.1. Hiện trạng các công trình tiêu nước

1.2.1.1. Khu đầu mối (03 trạm bơm)

1.2.1.2. Hệ thống kênh và công trình trên kênh

1.2.1.3. Tình hình ngập úng trong vùng và các nguyên nhân gây ngập úng

1.2.2. Xây dựng các kịch bản tính toán

1.2.2.1. Chọn kịch bản BĐKH cho lưu vực tính toán

1.2.2.2. Chọn mưa tiêu tính toán

1.2.2.3. Cơ cấu sử dụng đất

1.2.2.4. Đề xuất các kịch bản tính toán

1.3. TÍNH TOÁN YÊU CẦU TIÊU VÀ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH VẬN HÀNH

1.3.1. Mưa tiêu thiết kế

1.3.2. Chọn trạm, thời đoạn tính toán

1.3.3. Phương pháp tính toán lượng mưa tiêu thiết kế

1.3.4. Kết quả tính toán

1.3.5. Xác định mưa tiêu tính toán thời kỳ tương lai 2030

1.3.6. Tính toán chế độ tiêu cho hệ thống

1.3.7. Mô phỏng tính toán và kiểm định mô hình

1.3.7.1. Lựa chọn mô hình

1.3.7.2. Giới thiệu sơ lược về mô hình SWMM

1.3.7.3. Kiểm định mô hình

1.3.8. Phân tích đề xuất quy trình vận hành cho từng trạm bơm tương ứng với các trường hợp tính toán trên

1.3.9. Phân tích sử dụng điện năng của từng trạm bơm

1.3.10. Tính toán, đề xuất quy trình vận hành tương ứng từng kịch bản

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. Tổng quan về quy trình vận hành hệ thống tiêu nước

Hệ thống tiêu nước đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý nước mưa và ngăn ngừa ngập úng, đặc biệt trong bối cảnh đô thị hóa và biến đổi khí hậu. Ba trạm bơm Dương Hà, Phù Đổng và Thịnh Liên là những công trình chủ yếu phục vụ cho khu vực Gia Lâm, Hà Nội. Quy trình vận hành hiệu quả của các trạm bơm này không chỉ giúp giảm thiểu thiệt hại do ngập úng mà còn tiết kiệm năng lượng. Việc nghiên cứu và đề xuất quy trình vận hành hợp lý cho hệ thống này là cần thiết để đảm bảo hiệu quả tiêu nước trong điều kiện khí hậu ngày càng biến đổi.

1.1. Tình hình hiện tại của hệ thống tiêu nước

Hệ thống tiêu nước hiện tại đang gặp nhiều thách thức do sự xuống cấp của các trạm bơm và hạ tầng liên quan. Trạm bơm Dương Hà, với 27 máy bơm, vẫn hoạt động tốt nhưng cần cải tạo để nâng cao hiệu suất. Trong khi đó, trạm bơm Phù Đổng đã xuống cấp nghiêm trọng, ảnh hưởng đến khả năng tiêu nước.

1.2. Vai trò của đô thị hóa trong quản lý nước

Đô thị hóa gia tăng áp lực lên hệ thống tiêu nước, làm tăng yêu cầu tiêu nước mưa. Các công trình tiêu nước hiện tại chưa được nâng cấp để đáp ứng nhu cầu này, dẫn đến tình trạng ngập úng nghiêm trọng trong mùa mưa.

II. Thách thức trong quy trình vận hành hệ thống tiêu nước

Quá trình đô thị hóa và biến đổi khí hậu đã tạo ra nhiều thách thức cho quy trình vận hành hệ thống tiêu nước. Các trạm bơm như Dương Hà, Phù Đổng và Thịnh Liên phải đối mặt với tình trạng xuống cấp, hiệu suất thấp và yêu cầu tiêu nước ngày càng tăng. Điều này đòi hỏi một quy trình vận hành khoa học và hợp lý để giảm thiểu thiệt hại do ngập úng.

2.1. Tình trạng xuống cấp của các trạm bơm

Nhiều thiết bị tại các trạm bơm đã cũ kỹ, hiệu suất thấp, thường xuyên hỏng hóc. Điều này làm giảm khả năng tiêu nước và tăng chi phí vận hành.

2.2. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu gây ra những hiện tượng thời tiết cực đoan, làm tăng lượng mưa và kéo dài thời gian ngập úng. Điều này đặt ra yêu cầu cao hơn cho hệ thống tiêu nước trong việc xử lý lượng nước mưa lớn.

III. Phương pháp đề xuất quy trình vận hành hiệu quả

Để cải thiện hiệu quả của hệ thống tiêu nước, cần áp dụng các phương pháp hiện đại trong quy trình vận hành. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng thủy văn và thủy lực sẽ giúp tối ưu hóa quy trình tiêu nước, giảm thiểu chi phí điện năng và thiệt hại do ngập úng.

3.1. Sử dụng phần mềm mô phỏng SWMM

Phần mềm SWMM giúp mô phỏng các kịch bản tiêu nước khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho từng trạm bơm. Việc này giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu chi phí vận hành.

3.2. Đề xuất quy trình vận hành linh hoạt

Quy trình vận hành cần được điều chỉnh linh hoạt theo từng điều kiện thời tiết và tình hình thực tế. Việc này sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và giảm thiểu thiệt hại do ngập úng.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đề xuất quy trình vận hành cho hệ thống tiêu nước 3 trạm bơm Dương Hà, Phù Đổng và Thịnh Liên đã cho thấy những kết quả khả quan. Việc áp dụng quy trình này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất tiêu nước mà còn giảm thiểu chi phí điện năng tiêu thụ.

4.1. Kết quả mô phỏng và phân tích

Kết quả từ mô phỏng cho thấy khả năng tiêu nước của hệ thống đã được cải thiện đáng kể. Các kịch bản khác nhau đã được thử nghiệm để tìm ra phương án tối ưu nhất cho từng trạm bơm.

4.2. Ứng dụng quy trình vào thực tiễn

Quy trình vận hành mới đã được áp dụng thử nghiệm tại các trạm bơm, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giảm thiểu ngập úng và tiết kiệm năng lượng.

V. Kết luận và triển vọng tương lai

Quy trình vận hành hệ thống tiêu nước cho 3 trạm bơm Dương Hà, Phù Đổng và Thịnh Liên cần được tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện. Trong bối cảnh đô thị hóa và biến đổi khí hậu, việc tối ưu hóa quy trình này sẽ góp phần quan trọng vào việc quản lý nước hiệu quả và bền vững.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải thiện công nghệ và thiết bị tại các trạm bơm, nhằm nâng cao hiệu suất và khả năng tiêu nước.

5.2. Hướng phát triển bền vững

Cần có các chính sách và quy hoạch hợp lý để phát triển hệ thống tiêu nước bền vững, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

Nghiên cứu quy trình vận hành cho hệ thống tiêu nước 3 trạm bơm Dương Hà - Phù Đổng - Thịnh Liên