I. Giới thiệu chung về tình trạng thoát nước mưa tại Quận 4 TP
Quận 4, TP. Hồ Chí Minh là một khu vực có diện tích khoảng 4,2 km2, bao quanh bởi sông Sài Gòn và các kênh Tẻ, Bến Nghé. Tính toán thoát nước mưa trong khu vực này trở thành một nhiệm vụ cấp bách do tình trạng ngập lụt ngày càng gia tăng, đặc biệt trong mùa mưa và triều cường. Các yếu tố như biến đổi khí hậu và phát triển đô thị đã làm gia tăng áp lực lên hệ thống thoát nước hiện tại. Luận văn này tập trung vào việc đánh giá khả năng thoát nước của hệ thống cống ngầm hiện hữu và sự cần thiết xây dựng hồ điều tiết Khánh Hội. Qua đó, nghiên cứu ứng dụng mô hình PCSWMM 2019 nhằm tối ưu hóa việc quản lý nước mưa và giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt.
1.1. Tình hình ngập lụt và nguyên nhân
Ngập lụt tại Quận 4 chủ yếu xảy ra do mưa lớn và triều cường. Theo số liệu thống kê, khu vực này chỉ chịu ngập khi có lượng mưa vượt quá 110 mm và triều cao hơn +1,21 m. Những nguyên nhân chính gây ra tình trạng ngập lụt bao gồm sự phát triển đô thị không đồng bộ, hệ thống cống thoát nước chưa đáp ứng đủ công suất, và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Quản lý nước mưa và thiết lập hệ thống thoát nước hiệu quả là rất cần thiết để giảm thiểu thiệt hại cho người dân và cơ sở hạ tầng trong khu vực.
II. Phương pháp nghiên cứu và mô hình tính toán
Luận văn sử dụng mô hình thủy lực PCSWMM 2019 để mô phỏng và tính toán khả năng thoát nước trong lưu vực Quận 4. Mô hình này cho phép phân tích nhiều kịch bản khác nhau về lượng mưa và triều, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho công trình thoát nước. Các bước thiết lập mô hình bao gồm xác định điều kiện biên, cập nhật dữ liệu địa hình và phân chia tiểu lưu vực. Mô hình sẽ được hiệu chỉnh và kiểm định thông qua các số liệu quan trắc thực tế để đảm bảo tính chính xác trong việc dự báo tình hình thoát nước.
2.1. Thiết lập mô hình PCSWMM
Mô hình PCSWMM được thiết lập dựa trên các thông số đầu vào như lượng mưa, triều, và hệ thống cống thoát nước hiện hữu. Các kịch bản tính toán sẽ được thực hiện để đánh giá khả năng thoát nước trong các điều kiện khác nhau. Kết quả từ mô hình giúp xác định dung tích hồ điều tiết cần thiết để giảm thiểu ngập lụt. Việc áp dụng mô hình này không chỉ giúp đánh giá hiện trạng mà còn đề xuất các giải pháp cải thiện hệ thống thoát nước trong tương lai.
III. Đánh giá kết quả và giải pháp
Kết quả tính toán cho thấy, hệ thống thoát nước hiện tại tại Quận 4 chỉ có khả năng xử lý ngập lụt ở mức độ nhẹ đến vừa khi mưa dưới 110 mm. Đặc biệt, hồ điều tiết Khánh Hội chỉ có hiệu quả khi lượng mưa vượt quá 180 mm và triều lên đến +1,91 m. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc cải thiện hệ thống thoát nước và xây dựng hồ điều tiết nhằm nâng cao khả năng tiêu thoát nước. Các giải pháp đề xuất bao gồm việc cải tạo hệ thống cống, xây dựng thêm hồ điều tiết và tăng cường quản lý nước mưa để giảm thiểu tình trạng ngập lụt trong khu vực.
3.1. Giải pháp thoát nước bền vững
Để giải quyết vấn đề ngập lụt tại Quận 4, cần thiết lập một kế hoạch tổng thể cho quản lý nước mưa. Các giải pháp bao gồm xây dựng các hồ điều tiết phân tán, cải tạo hệ thống cống thoát nước hiện tại, và áp dụng công nghệ mới trong quản lý nước. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu ngập lụt mà còn bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sống cho cư dân. Đánh giá và triển khai các giải pháp này sẽ cần sự hợp tác chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng địa phương.
