Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu. - Chương 2: Phương pháp tiếp cận và lý thuyết mô hình. - Chương 3: Ứng dụng mô hình Mike Urban mô phỏng hiện trạng và các kịch bản phát triển bền vững (LID) cho lưu vực NL – TN. 4 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.
Đặc điểm tự nhiên 1. Vị trí địa lý Lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè (NL – TN) là rạch cụt bao gồm hai phần chính: kênh Nhiêu Lộc (nơi thượng nguồn) và kênh Thị Nghè (nơi hạ nguồn) và một số kênh rạch nhỏ khác, trong đó rạch Cầu Bông và Văn Thánh là lớn nhất. Lưu vực nằm trong khu vực nội thành của TP. HCM với diện tích trên 33,2km2, có tọa độ địa lý 10°46'08" - 10°49'37" vĩ độ bắc và 106°38'01" - 106°43'37" kinh độ đông thuộc địa bàn của 07 quận (quận 1, 3, 10, Phú Nhuận, Tân Bình, Gò Vấp và Bình Thạnh) (Hình 1.
Nhiệt độ trung bình cả năm 270C, nhiệt độ bình quân hàng tháng chênh nhau không đáng kể. Nhiệt độ cao nhất vào tháng IV, thấp nhất vào tháng XII, I. Đây là khu vực có mật độ đô thị hóa cao, dân số sinh sống trong lưu vực khoảng trên 1,2 triệu người.1 Bản đồ hành chính lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè 5 1. Đặc điểm địa hình, địa chất, thổ nhưỡng Lưu vực NL – TN có dạng địa hình lòng chảo, độc lập với các lưu vực khác, ở giữa lưu vực là kênh NL – TN, là trục tiêu chính của lưu vực chảy ra sông Sài Gòn (SG) (Hình 1.
Khi chưa nạo vét, ở đầu nguồn kênh chỉ rộng từ 3 – 5m, nhưng đến gần cửa tiếp giáp sông SG chiều rộng kênh mở ra từ 60 – 80m. Mặc dù có chiều dài khá lớn nhưng độ chênh lệch mực nước từ đầu nguồn đến cuối nguồn khá thấp chỉ khoảng 1m. Mặt khác, dòng kênh lại có nhiều uốn khúc từ đoạn cầu Lê văn Sỹ đến Cầu Bông nên mức độ chuyển tải ra sông SG rất kém. Hơn nữa, nạn lấn chiếm lòng kênh trong quá trình phát triển đô thị do thiếu quy hoạch của các căn nhà ổ chuột, thải các loại phân, rác, xác súc vật làm nguồn nước bị ô nhiễm và co hẹp dòng chảy.
Ngoài ra kênh NL – TN còn chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều của biển Đông nên nước thải chưa kịp thoát ra lại bị thủy triều đưa vào làm bồi lắng lòng kênh và cống xả gây khó khăn cho việc thoát nước. Hiện nay toàn bộ tuyến kênh đã được đầu tư nạo vét và xây dựng tuyến kè dọc 2 bên bờ đảm bảo tiêu thoát nước trục chính và giải quyết ô nhiễm [15].2 Địa hình lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè 6 Theo bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 cho thấy cao độ cao nhất lên tới +8,00 m ở vùng Tây - Tây Bắc và vùng trũng thấp có cao trình <1,30 m tập trung ở rạch Cầu Bông và rạch Văn Thánh là khu vực mà hiện nay thường xuyên bị ngập khi có triều cường. Khu vực có cao độ nhỏ hơn +1.5 m tập trung chủ yếu ở lưu vực rạch Cầu Bông, Cầu Sơn, Văn Thánh thuộc quận Bình Thạnh là các khu vực mà hiện nay thường xuyên bị ngập khi có triều cường. Phân bố địa hình lưu vực NL - TN theo cao trình mặt đất tự nhiên được thể hiện ở (Bảng 1.1 Phân bố địa hình lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè STT Cao độ (m) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 >5,0 1651,98 48,69 2 4,0 - 5,0 379,31 11,18 3 3,0 - 4,0 504,03 14,86 4 2,0 - 3,0 245,23 7,23 5 1,5 - 2,0 311,33 9,18 6 1,3 - 1,5 215,04 6,34 7 <1,3 86,00 2,53 Tổng 3392,92 100 1.
Đặc điểm khí tượng * Nhiệt độ Nhiệt độ không khí trung bình năm là 27oC. Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối là 40oC, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối là 13,8oC (Bảng 1.2 Các đặc trưng nhiệt độ (Báo cáo Quy hoạch chống ngập TP. HCM) [1] Nhiệt độ oC I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm TB 25,7 26,6 27,8 28,9 28,2 27,4 27,0 27,0 26,7 26,6 26,3 25,7 27,0 TB max 31,6 32,9 34,0 34,6 33,4 32,2 31,4 31,5 31,2 31,0 30,9 30,7 32,1 TB min 21,0 21,9 23,5 24,9 24,7 24,1 23,9 24,0 23,8 23,6 22,8 21,6 23,3 Max t/đối 36,4 38,7 39,4 40,0 39,0 37,5 34,6 34,9 35,3 34,6 35,0 36,3 40,0 Min t/đối 13,8 16,0 17,4 20,0 21,1 20,4 19,4 20,0 20,8 19,8 14,3 13,9 13,8 7 * Gió Bảng 1.3 Các đặc trưng gió trong lớp không khí tầng mặt Hướng gió Vtb Lặng gió Vmax Hướng gió Tháng Năm có Vmax khống chế (m/s) (%) (%) Vmax I E, N 2,5 4,4 13 SE 1970, 1977 II SE 2,8 4,4 15 SSE 1969, 1976 III SE 3,2 1,6 17 SW, S 1966, 1976 IV SE 3,2 2,3 17 NNE, SSE 1965, 73, 74 V S 2,7 4,8 27 WSW, W 1963, 71, 76 VI SW 3,1 6,6 36 WSW 1972 VII SW 3,2 6,0 30 W 1965, 68, 77 VIII WSW 3,3 5,9 28 W 1957, 1976 IX W 2,9 8,6 26 W, WSW 1968, 1976 X W 2,5 8,7 26 E 1969 XI N 2,3 6,7 22 N, E 1969, 1975 XII N 2,3 5,6 17 ENE, ESE 1940, 66, 77 Trong mùa gió Đông Bắc, hướng gió vào thời kỳ đầu mùa tháng XI đến tháng I chủ yếu là Bắc và vào thời kỳ sau là Đông Nam. Trong mùa gió Tây Nam, hướng gió trong năm từ Tây Tây Nam đến Tây Nam.
* Mưa Lượng mưa năm và tháng phân bố không đều. Mùa mưa ngắn, độ biến động lớn. Lượng mưa năm bình quân tại Nhà Bè là 1.500mm, tại Tân Sơn Nhất 1. Biến trình mưa thường có 2 đỉnh: đỉnh thứ nhất rơi vào tháng VI, VII; đỉnh thứ hai rơi vào tháng IX hoặc X.
Trong mùa mưa, lượng mưa chiếm 85% tổng lượng mưa năm. Từ tài liệu đo mưa giờ trong thời gian 50 năm của Trạm khí tượng Tân Sơn Nhất, tính toán được mô hình mưa thời đoạn 3 giờ (Bảng 1.3 Mô hình mưa trận 3 giờ ứng với các chu kỳ lặp lại (năm) Chu kỳ Bước thời Thời gian (năm) gian (phút) 2 3 5 10 20 25 50 100 1 15 16,6 18,5 20,5 23,2 25,7 26,5 28,8 31.2 93,3 103,9 118,3 131,4 135,5 147,8 161,1 * Độ ẩm Độ ẩm tương đối thay đổi theo mùa. Trung bình năm độ ẩm đạt 77,5%, các tháng mùa mưa độ ẩm cao hơn mùa khô. Độ ẩm cao nhất trong tháng VII đến tháng XI (cao hơn trung bình năm từ 5 – 9%).
Ngược lại, trong các tháng mùa khô, nhất là tháng I – IV độ ẩm thấp hơn trung bình năm từ 9 – 10%, thậm chí 14 – 15%. Độ ẩm cao nhất trung bình là 94,6% và độ ẩm thấp nhất trung bình là 51,3%. Như vậy, chênh lệch nhau đến 43,3%. Mạng lưới sông rạch 9 Kênh NL - TN xuất phát từ khu vực sân bay Tân Sơn Nhất, chảy qua các quận như Tân Bình, Phú Nhuận, Gò Vấp, Quận 10, Quận 3, Quận 1 và Quận Bình Thạnh rồi đổ ra sông Sài Gòn tại xưởng đóng tàu Ba Son.
Chiều dài dòng chính của kênh là 9.470m và các nhánh có chiều dài tổng cộng 8.3 Các vị trí quan trắc trên kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè Ngoài tuyến kênh chính, hệ thống kênh NL - TN còn có các rạch nhánh: - Rạch Văn Thánh dài 2.200m nằm trên địa bàn quận Bình Thạnh đã bị bồi lấp nhiều và không còn kết nối với sông SG, giảm khả năng giao thông thủy và tiêu thoát nước. - Rạch Cầu Sơn – Cầu Bông dài 3.950m cũng nằm trên địa bàn quận Bình Thạnh thông với rạch Văn Thánh, tuyến rạch này hiện nay cũng bị bồi lấp nhiều. Nhánh kết nối với sông SG có hai cống ngăn triều Bình Lợi và Bình Triệu, còn nhánh kết nối với rạch Vàm Thuật có cống ngăn triều rạch Lăng. - Rạch Bùi Hữu Nghĩa là một tuyến rạch nhỏ chạy dọc theo đường Bùi Hữu Nghĩa thuộc địa bàn quận Bình Thạnh.
- Rạch Phan Văn Hân nằm trên địa bàn quận Bình Thạnh hầu như đã bị lấp kín. - Rạch Ông Tiêu trong khu quy hoạch Miếu Nổi thuộc quận Bình Thạnh - Rạch Miếu Nổi nằm trong khu quy hoạch Miếu Nổi thuộc quận Phú Nhuận. Đặc điểm thủy văn * Triều Chọn trạm đo mực nước Phú An để lập mô hình triều tính toán vì những lý do sau: i) Khoảng cách từ trạm Phú An đến tuyến công trình khoảng 2 km; ii) Quá trình mực nước trạm Thị Nghè và trạm Phú An trong cùng một thời kỳ quan trắc không có chênh lệch đáng kể. Trong những năm gần đây đỉnh triều có xu thể gia tăng mà trạm Phú An đã đo được mực nước cực trị lớn nhất là 1,68 m xuất hiện vào ngày 20/10/2013 và thấp nhất là -2,75 m xuất hiện tháng 10/2008.
Mực nước cực trị của các tháng còn lại trình bày trong bảng 1.4 Mực nước cực trị tại trạm Phú An Đơn vị : cm Trạm Đặc trưng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm TB max 122 116 111 105 99 93 95 104 117 126 125 123 111 Max 141 135 141 120 130 112 113 134 144 168 164 144 149 Phú TB 23 17 10 1 -9 -18 -17 -11 5 27 31 27 7 An TB min -160 -168 -170 -173 -192 -214 -214 -207 -186 -154 -148 -156 -221 Min -221 -208 -208 -204 -236 -246 -258 -243 -234 -275 -185 -200 -275 Kết quả tính toán mực nước đỉnh triều ứng với các chu kỳ xuất hiện 2 năm, 5 năm, và 10 năm được tóm tắt trong bảng 1.5 Mực nước triều lớn nhất tính theo số liệu tại trạm Phú An (cm) Chu kỳ Mực nước max (năm) (cm) Hàng năm 2 5 10 Mùa khô 124 141 147 162 Mùa mưa 131 141 146 148 (Nguồn từ Báo cáo Quy hoạch chống ngập TP. HCM [1]) 11 * Lũ Theo Báo cáo Quy hoạch Thuỷ lợi Chống ngập úng Khu vực TP. HCM do Viện KHTLMN lập tháng 08 – 2008 [2], thì mực nước tại trạm Phú An có thể lên đến +1,87 m đến +1,92 m khi kể đến mực nước dâng do bão cấp 11 kết hợp triều cường và có lũ lớn ở thượng nguồn. * Khả năng xuất hiện mưa kết hợp triều cường Từ tài liệu đo mưa tại trạm Tân Sơn Nhất và triều tại trạm Phú An trong 10 năm thời kỳ 1999 – 2008, thống kê các trận mưa 3 giờ có vũ lượng lớn hơn 83 mm và đỉnh triều cao hơn 130 cm với thời gian lệch pha so với đỉnh mưa không quá 3 giờ cho kết quả nêu trong bảng 1.6 như sau: Bảng 1.