I. Mô hình thủy lực và ứng dụng TELEMAC 2D
Mô hình thủy lực TELEMAC 2D được sử dụng để nghiên cứu khả năng thoát nước trên đường phố tại lưu vực kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè khi xảy ra mưa cực trị. Mô hình này dựa trên phương trình dòng chảy mặt hai chiều, giúp mô phỏng chính xác hiện tượng ngập lụt. TELEMAC 2D không chỉ ứng dụng trong lĩnh vực thủy lực mà còn trong quản lý nước, môi trường và biến đổi khí hậu.
1.1. Cơ sở lý thuyết của TELEMAC 2D
TELEMAC 2D dựa trên phương trình Saint-Venant hai chiều, mô tả dòng chảy mặt tự do. Phương trình này bao gồm các yếu tố như vận tốc dòng chảy, độ sâu nước và địa hình. Mô hình này cho phép tính toán chính xác các hiện tượng thủy văn phức tạp, đặc biệt trong điều kiện mưa cực trị.
1.2. Ứng dụng trong nghiên cứu thoát nước
TELEMAC 2D được áp dụng để đánh giá khả năng thoát nước của hệ thống thoát nước tại lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống thoát nước hiện tại bị quá tải khi xảy ra mưa lớn kéo dài, gây ngập lụt nghiêm trọng.
II. Thoát nước và quản lý nước tại lưu vực Nhiêu Lộc Thị Nghè
Thoát nước và quản lý nước là vấn đề cấp bách tại lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đô thị hóa nhanh chóng. Hệ thống thoát nước hiện tại không đáp ứng được nhu cầu khi xảy ra mưa cực trị, dẫn đến ngập lụt nghiêm trọng.
2.1. Hiện trạng hệ thống thoát nước
Hệ thống thoát nước tại lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè đã xuống cấp và không đủ khả năng xử lý lượng nước mưa lớn. Các kênh, rạch bị bồi lấp, cống thoát nước bị tắc nghẽn, làm giảm hiệu quả thoát nước.
2.2. Tác động của mưa cực trị
Mưa cực trị với cường độ cao và thời gian kéo dài gây ngập lụt nghiêm trọng tại các khu vực đô thị. Kết quả mô phỏng cho thấy, với lượng mưa 150mm trong 3 giờ, nhiều tuyến đường tại lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè bị ngập sâu từ 0.5m đến 1m.
III. Quy hoạch đô thị và biến đổi khí hậu
Quy hoạch đô thị và biến đổi khí hậu là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng thoát nước tại lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè. Đô thị hóa nhanh chóng làm giảm diện tích thấm nước, trong khi biến đổi khí hậu làm tăng tần suất và cường độ mưa cực trị.
3.1. Tác động của đô thị hóa
Đô thị hóa làm giảm diện tích thấm nước, tăng lượng nước mưa chảy tràn. Điều này làm tăng áp lực lên hệ thống thoát nước, dẫn đến ngập lụt nghiêm trọng hơn.
3.2. Biến đổi khí hậu và mưa cực trị
Biến đổi khí hậu làm tăng tần suất và cường độ mưa cực trị. Kết quả nghiên cứu cho thấy, từ năm 2002 đến nay, số trận mưa trên 100mm tại Thành phố Hồ Chí Minh đã tăng đáng kể, gây ngập lụt nghiêm trọng.
IV. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, mô hình thủy lực TELEMAC 2D là công cụ hiệu quả để đánh giá khả năng thoát nước và ngập lụt tại lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè. Để giảm thiểu ngập lụt, cần cải thiện hệ thống thoát nước, xây dựng hồ điều tiết và tăng cường quy hoạch đô thị bền vững.
4.1. Cải thiện hệ thống thoát nước
Cần nâng cấp hệ thống thoát nước hiện tại, bao gồm việc nạo vét kênh, rạch và xây dựng các cống thoát nước mới. Điều này sẽ giúp tăng khả năng thoát nước, giảm ngập lụt.
4.2. Xây dựng hồ điều tiết
Xây dựng các hồ điều tiết tại các khu vực trũng thấp sẽ giúp giảm lượng nước mưa chảy tràn, giảm ngập lụt. Kết quả mô phỏng cho thấy, việc xây dựng hồ điều tiết có thể giảm độ sâu ngập từ 0.3m đến 0.5m.
