Thạc Sĩ Nghiên cứu ảnh hưởng của quy mô trạm bơm tiêu đầu mối Đông Mỹ đến cao trình san nền hợp lý cho đô th

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2014


MỤC LỤC

45T MỞ ĐẦU 45T . 1
45T Chương I. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH SAN NỀN ĐÔ
THỊ 45T 4
45T 1.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ QUY HOẠCH CHIỀU CAO NỀN KHU ĐẤT XÂY
DỰNG ĐÔ THỊ 45T . 4
45T 1.1.1. Khái niệm quy hoạch chiều cao nền khu đất xây dựng đô thị 45T 4
45T 1.2. ẢNH HƯỞNG CỦA CAO TRÌNH SAN NÊN ĐẾN ĐÔ THỊ 45T . 7
45T 1.2.1. Đánh giá đất đai xây dựng và thiết kế quy hoạch chung chiều cao nền khu đất
xây dựng đô thị 45T 7
45T 1.3. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHUYỂN ĐỔI ĐẤT NÔNG NGHIỆP SANG
ĐẤT CHUYÊN DÙNG CHO ĐÔ THỊ 45T 27
45T 1.3.1. Quan điểm 45T . 27
45T 1.3.2. Mục tiêu 45T 28
45T 1.3.3. Các chỉ tiêu phát triển đô thị 45T . 28
45T 1.3.4. Định hướng phát triển hệ thống đô thị quốc gia 45T . 30
45T 1.3.5. Định hướng tổ chức hệ thống hạ tầng kỹ thuật đô thị quốc gia. 45T . 32
45T 1.3.6. Bảo vệ môi trường, cảnh quan thiên nhiên, giữ gìn cân bằng sinh thái đô thị 45T 33
45T 1.3.7. Định hướng phát triển kiến trúc cảnh quan đô thị 45T 33
45T 1.3.8. Lộ trình thực hiện 45T 34
45T 1.3.9. Các giải pháp về cơ chế, chính sách chủ yếu phát triển đô thị 45T . 36
45T 1.4. CAO TRÌNH SAN NỀN CHO CÁC MỤC ĐÍCH KHÁC NHAU CỦA ĐÔ
THỊ 45T 37 45T 1.4.1. Quy hoạch chiều cao khu đất dân dụng 45T 37
45T 1.4.4. Quy hoạch chiều cao khu đất xây dựng cải tạo 45T . 50
45T 1.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH SAN NỀN 45T . 52
45T 1.5.1. Thiết kế quy hoạch chiều cao theo phương pháp mặt cắt 45T . 52
45T 1.5.2. Thiết kế quy hoạch chiều cao theo phương pháp đường đồng mức thiết kế 45T 58
45T Chương II. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH MỰC NƯỚC LỚN
NHẤT TRONG HỆ THỐNG PHỤC VỤ XÁC ĐỊNH CAO TRÌNH SAN NỀN 45T 64
45T 2.1. VÀI NÉT VỀ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TIÊU NƯỚC MẶT ĐỂ XÁC ĐỊNH
MỰC NƯỚC LỚN NHẤT TRONG HỆ THỐNG 45T . 64
45T 2.2. MÔ HÌNH THỦY LỰC 45T . 65
45T 2.2.1. Phân tích hệ phương trình vi phân cơ sở 45T . 65
45T 2.2.2. Áp dụng hệ phương trình vi phân cơ sở và cách giải bài toán 45T 68
45T 2.2.3. Nhận xét về mô hình 45T . 70
45T 2.3. Mô hình EPA SWMM 45T . 71
45T 2.3.1. Đặc điểm mô phỏng thủy lực 45T 72
45T 2.3.2. Những đặc điểm mô hình chất lượng nước 45T . 73
45T 2.3.3. Ứng dụng điển hình của SWMM 45T 74
45T 2.3.4. Các bước để sử dụng SWMM 45T . 74
45T 2.3.5. Nhận xét về mô hình 45T . 75
45T 2.4. LỰA CHỌN MÔ HÌNH TÍNH HỆ SỐ TIÊU NƯỚC MẶT CHO KHU VỰC
NGHIÊN CỨU 45T 75
45T Chương III. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWMM TRONG TÍNH TOÁN HỆ THỐNG
THOÁT NƯỚC CỦA ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 45T 77
45T 3.1. CHỌN VÀ MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ÁP DỤNG NGHIÊN CỨU 45T 77 45T 3.2. MÔ TẢ HỆ THỐNG NGHIÊN CỨU 45T 79
45T 3.2.1. Địa lý, địa hình và địa mạo 45T . 79
45T 3.2.2. Địa chất công trình, địa chất, địa chất thuỷ văn 45T 79
45T 3.2.3. Khí tượng 45T 79
45T 3.2.4. Thuỷ văn, sông ngòi 45T 84
45T 3.2.5. Tình hình dân sinh, kinh tế, xã hội 45T 89
45T 3.3. DÙNG MÔ HÌNH SWMM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐỂ
LỰA CHỌN CAO TRÌNH SAN NỀN 45T . 91
45T 3.3.1 Lập mô hình SWMM để tính toán tiêu nước cho hệ thống 45T . 91
45T 3.3.2. Mô tả sự làm việc của hệ thống 45T 102
45T 3.3.4. Kết quả tính toán khối lượng san nền theo các phương án trạm bơm 45T 105
45T 3.4.5. Tổng hợp kết quả tính toán và chọn phương án tối ưu 45T . 137
45T 3.3.5. Đề xuất các phương án 45T 139
45T Chương IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45T 140
45T 4.1. KẾT LUẬN 45T 140
45T 4.2. KIẾN NGHỊ 45T . 141
1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Sau khi đất nước thực hiện chính sách mở cửa của Đảng và Nhà nước, cùng
với cơ chế thị trường đã khiến nền kinh tế của đất nước ta tăng trưởng nhanh chóng.
Các đô thị không ngừng mở rộng diện tích, nhiều khu đô thị mới được hình thành
nhằm đáp ứng nhu cầu của con người.
Mạng lưới đô thị Việt Nam ngày càng được mở rộng và phát triển. Cả nước có
755 đô thị. Con số trên vừa được Cục Phát triển đô thị (Bộ Xây dựng) thống kê, tính
đến ngày 31-12-2010. Trong số đó có hai đô thị được xếp vào loại đặc biệt là TP Hà
Nội và TP.Hồ Chí Minh.
Trong vài năm gần đây hàng loạt các khu đô thị được đầu tư xây dựng trên hầu
khắp các tỉnh thành, trong đó có rất nhiều khu xây dựng từ đất sản xuất nông nghiệp.
Đặc điểm của các khu đô thị là diện tích đường xá, nhà ở, công trình công cộng
chiếm hầu hết, còn một phần diện tích nhỏ được sử dụng cho công viên cây xanh.
Các công trình trong khu đô thị không có khả năng thấm nước hoặc trữ nước và
không cho phép ngập. Như vậy toàn bộ lượng mưa trên diện tích khu công nghiệp
đều hình thành dòng chảy, một phần nước nhỏ được chứa trong hệ thống đường ống
thoát nước còn phần lớn lượng nước mưa đòi hỏi tiêu ngay ra khỏi khu đô thị. Ngoài
ra lượng nước trong quá trình thải sinh hoạt thường xuyên được thải ra.
Để tránh ngập úng khi do nước mưa thì các khu đô thị rất quan tâm đến cao độ
san nền. Phương pháp xác định cao trình san truyền thống là dựa vào chuỗi số liệu
mực nước đã xuất hiện trong khu vực nghiên cứu và chọn mực nước xuất hiện với
một tần suất thiết kế, từ giá trị mực nước có được cộng với độ cao an toàn sẽ được
cao độ san nền. Với cách tính toán trên đã xảy ra tình trạng nhiều khu đô thị mới
hình thành đã ngập úng, nguyên nhân chính là chưa xem xét đến chế độ làm việc,
quy mô và bản chất vật lý của hệ thống tiêu thoát nước mưa.
Những vấn đề trên chính là lí do ra đời đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của
quy mô trạm bơm tiêu đầu mối Đông Mỹ đến cao trình san nền hợp lý cho đô thị
Thanh Trì, Hà Nội”. 2

2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài nhằm phân tích khả năng sử dụng trạm bơm của thuỷ lợi để thay đổi mực
nước lớn nhất trong vùng tiêu từ đó chọn được cao độ san nền hợp lý. Từ việc
nghiên cứu điển hình cho vùng Thanh Trì có thể áp dụng cho các đô thị khác trên cả
nước. Kết quả nghiên cứu cũng cho biết việc vận hành và cải tạo tram bơm đầu mối
hoặc toàn bộ hệ thống tiêu nhằm hạn chế ngập úng cho vùng đô thị đã xác định cao
trình san nền.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là những vùng đang diễn ra quá trình đô thị hoá mạnh mẽ
và có hệ thống thuỷ lợi tiêu thoát nước mưa bằng động lực.
Phạm vi nghiên cứu là nghiên cứu các kịch bản công trình đầu mối, quản lý vận
hành hệ thống thoát nước tương ứng với các giai đoạn quy hoạch đô thị khác nhau.
4. Cách tiếp cận
- Tiếp cận theo nước (thủy lực, thoát nước),
- Tiếp cận tổng thể (hình thế đất, hệ thống đường dẫn nước, hồ chứa, trạm bơm .)
- Tiếp cận kinh tế (so sánh tìm giá trị hiệu quả nhất)
5. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về vấn đề xác định cao trình san nền đô thị.
- Nghiên cứu tổng quan về các phương pháp tính toán tiêu nước cho đô thị hiện nay.
- Nghiên cứu tính toán thủy lực mạng lưới đường cống, quy mô công trình trạm
bơm đầu mối và tính cao độ san nền tương ứng với các kịch bản về quy mô công
trình đầu mối. Nêu kết luận và kiến nghị cho vấn đề nghiên cứu.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập và phân tích các số liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu, như: các
phương pháp tính toán tiêu nước cho các khu vực, điều kiện tự nhiên, xã hội của các
đối tượng nghiên cứu,
- Ứng dụng GIS trong quy hoạch và quản lý hệ thống thoát nước.
- Sử dụng các phần mềm tiên tiến trong việc giải các bài toán phân tích thuỷ
lực, thuỷ văn, chất lượng nước.
- Sử dụng các lý thuyết của các môn khoa học về: toán, thuỷ lực, thuỷ nông,
máy bơm và trạm bơm, cấp thoát nước, trong các phần nghiên cứu liên quan.
- Sử dụng phương pháp thu thập tài liệu để có các thông tin liên quan:
- Sử dụng phương pháp phân tích kinh tế để đánh giá hiệu quả tính các giải
pháp đề xuất.