B

GIÁO D C VÀ ÀO T O

B

NÔNG NGHI P VÀ PHÁT TRI N NÔNG THÔN

TR
NG
I H C TH Y L I
------------------------------------------

NGUY N H U B NG

NGHIÊN C U
GIÁ H

NG D NG MÔ HÌNH MÔ PH NG,

TH NG TIÊU TB PHÙ

TP. HÀ N I VÀ

ÁNH

NG, HUY N GIA LÂM,

XU T GI I PHÁP C I T O, NÂNG C P

LU N V N TH C S K THU T

XU T GI I PHÁP C I T O, NÂNG
C P

Chuyên ngành: C p thoát n
Mã s

c

: 60-58-02-10

LU N V N TH C S K THU T

Ng

ih

ÁNH

ng d n khoa h c: PGS.TS. Nguy n Tu n Anh


1

L IC M

N

Lu n v n Th c s k thu t v i đ tài: “Nghiên c u ng d ng mô hình mô
ph ng, đánh giá h th ng tiêu Tr m b m Phù


i h c Th y l i Hà

N i. Xin chân thành c m n đ n các c quan đoàn th , đ ng nghi p, b n bè đã giúp
đ và góp nh ng ý ki n quý báu trong lu n v n này.
Cu i cùng xin c m t t m lòng c a nh ng ng
t

i thân trong gia đình, đã tin

ng đ ng viên và giúp đ tôi trong su t quá trình h c t p và hoàn thành lu n v n

này. Do đ tài gi i quy t v n đ m i m , c ng nh th i gian và tài li u thu th p
ch a th c s đ y đ , lu n v n ch c ch n không th tránh kh i các thi u sót, tác gi
r t mong nh n đ

c s thông c m, góp ý chân tình c a các th y cô và đ ng nghi p

quan tâm t i v n đ này.
Xin chân thành c m n!
Hà N i, tháng 11 n m 2013
Tác gi :

Nguy n H u B ng

Lu n v n Th c s

Nguy n H u B ng-CH19CTN


2

sao chép b t k m t lu n v n ho c m t đ tài nghiên c u nào đó.

Lu n v n Th c s

Nguy n H u B ng-CH19CTN


3

M CL C

M

U ............................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

I. TÍNH C P THI T C A

TÀI ........................ Error! Bookmark not defined.

II. M C ÍCH NGHIÊN C U ................................ Error! Bookmark not defined.
III. PH M VI NGHIÊN C U .................................. Error! Bookmark not defined.
IV. CÁCH TI P C N VÀ PH

NG PHÁP NGHIÊN C UError!

Bookmark

not defined.
CH


defined.
CH

NG 2: HI N TR NG H

TH NG TIÊU N

C VÀ CÁC NGUYÊN

NHÂN GÂY ÚNG NG P ........................................ Error! Bookmark not defined.
2.1. Hi n tr ng các công tình tiêu n

c .................... Error! Bookmark not defined.

2.1.1. Khu đ u m i ........................................... Error! Bookmark not defined.
2.1.2. H th ng kênh và công trình trên kênh . Error! Bookmark not defined.
2.2. Tình hình ng p úng trong vùng và các nguyên nhân gây ng p úng .......... Error!
Bookmark not defined.
CH

NG 3. MÔ PH NG HI N TR NG H TH NG TIÊU TR M B M PHÙ
NG ................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

3.1. Tính toán m a tiêu thi t k ................................ Error! Bookmark not defined.
3.1.1. Ch n tr m, t n su t thi t k và th i đo n tính toánError!

Bookmark

not defined.


Bookmark

not defined.
3.3.4. Ch y mô hình mô ph ng h th ng kênh hi n tr ng v i quy ho ch vùng
đ n n m 2030. ........................................................... Error! Bookmark not defined.
CH

NG 4:

XU T CÁC GI I PHÁP C I T O, NÂNG C P H TH NG

TIÊU ...................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
4.1. ánh giá kh n ng làm vi c c a h th ng hi n tr ng.Error!

Bookmark

not

defined.
4.2.

xu t ph

ng án c i t o.................................. Error! Bookmark not defined.

4.2.1 Tính toán ph

ng án đ xu t. .................. Error! Bookmark not defined.

4.2.2. Mô ph ng và ki m tra ph

Lu n v n Th c s

Nguy n H u B ng-CH19CTN


6

B ng 1.1 : S li u m c n

DANH M C B NG BI U
c sông u ng, tr m Th

ng CátError! Bookmark not

defined.
B ng 3-1: Các đ c tr ng thu v n thi t k c a đ

ng t n su t lý lu n ............ Error!

Bookmark not defined.
B ng 3-3: Phân ph i tr n m a 5 ngày max thi t k t n su t P = 10%.............. Error!
Bookmark not defined.
B ng 3-6: K t qu tính h s tiêu cho các đ i t

ng tiêu n

cError!

Bookmark




7

B ng 3-18: K t qu tính h s tiêu s b cho ti u vùng V11Error! Bookmark not
defined.
B ng 3-19: H s tiêu s b sau khi đã chuy n di n tích đ t ao h thông th

ng

sang làm h đi u hoà ................................................. Error! Bookmark not defined.
B ng 3-20: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V1Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-21: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V2Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-22: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V3Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-23: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V4Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-24: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V5Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-25: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V6Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-26: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V7Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-27: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V8Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-28: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V9Error! Bookmark
not defined.
B ng 3-29: K t qu hi u ch nh h s tiêu s b cho ti u vùng V10 ................. Error!

Bookmark not defined.
B ng 3-35: Th ng kê nút b ng p.............................. Error! Bookmark not defined.
B ng 3-36: Th ng kê các đo n kênh b ng p ............ Error! Bookmark not defined.
B ng 3-37: B ng tính toán h s tiêu theo tr n m a thi t k Error! Bookmark not
defined.
B ng 3-38: B ng l u l

ng tiêu tính toán đ n n m 2030Error!

Bookmark

not

defined.
B ng 3-39: B ng l u l

ng tiêu tính toán có k t h p l u l

ng tiêu quy ho ch th y

...................................................................................Error! Bookmark not defined.
B ng 3-40: M c n

c Sông u ng t i v trí c a ra khu tiêu TB Phù

ng .... Error!

Bookmark not defined.
B ng 3-41: Th ng kê nút b ng p.............................. Error! Bookmark not defined.
B ng 3-42: Th ng kê các đo n kênh b ng p ............ Error! Bookmark not defined.

Nguy n H u B ng-CH19CTN


9

DANH M C HÌNH V
Hình 2-1: B n đ h th ng tiêu tr m b m Phù

ngError!

Bookmark

not

defined.
Hình 2-2. Hi n tr ng tr m b m Phù
Hình 3-1: S đ tính toán tiêu n

ng ................ Error! Bookmark not defined.
c m t ru ng b ng đ p tràn, ch đ ch y t do

...................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 3-2: S đ tính toán tiêu n

c m t ru ng b ng đ p tràn, ch đ ch y ng p

...................................................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 3-3: S đ mô ph ng h th ng kênh chính Phù

ng trên ph n m m SWMM


Nguy n H u B ng-CH19CTN


10

M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài
H th ng tiêu tr m b m Phù

ng có nhi m v tiêu úng cho 690ha trong đó

có 520 ha đ t nông nghi p và 170 ha đ t th c c a huy n Gia Lâm, TP.Hà N i.
Trong nh ng n m g n đây, do quá trình phát tri n kinh t - xã h i, đô th hóa và
công nghi p hóa c a khu v c, nhu c u tiêu đã t ng lên cho di n tích trong khu v c
dân c và n

c th i công nghi p. Nhi u khu công nghi p và dân c hình thành

nhanh chóng kéo theo s thay đ i v nhu c u tiêu thoát n

c trong khu v c. S

hình thành các khu công nghi p và dân c m i này làm thu h p đ t s n xu t nông
nghi p, san l p nhi u ao h , đ ng ru ng, làm gi m kh n ng tr n
d n đ n làm t ng h s tiêu n


Vì v y vi c nghiên c u mô ph ng, đánh giá h th ng nh m t o các c s khoa
h c đ đ xu t các gi i pháp c i t o, nâng c p h th ng tiêu tr m b m Phù

ng là

h t s c c n thi t và có ý ngh a th c ti n.
2. M c đích nghiên c u
Nghiên c u đánh giá th c tr ng kh n ng tiêu n
b m Phù

c c a h th ng tiêu tr m

ng, t đó đ xu t các gi i pháp c i t o, nâng c p h th ng nh m đáp

ng yêu c u tiêu trong t

ng lai.

3. Ph m vi nghiên c u
H th ng tiêu tr m b m Phù
4. Cách ti p c n và ph

ng, huy n Gia Lâm, thành ph Hà N i

ng pháp nghiên c u.

4.1. Cách ti p c n:
- Ti p c n th c t : đi kh o sát, nghiên c u, thu th p các s li u quy ho ch,
thi t k c a h th ng tiêu
- Ti p c n h th ng: ti p c n, tìm hi u, phân tích h th ng t t ng th đ n chi


12

CH

NG 1: TÌNH HÌNH CHUNG C A KHU V C
NGHIÊN C U

1.1. i u ki n t nhiên
1.1.1. V trí đ a lý
H th ng tr m b m tiêu Phù

ng n m phía đông b c huy n Gia Lâm ph

trách tiêu úng cho l u v c bao g m ba xã: Phù

ng, Trung M u, Ninh Hi p, và

m t ph n di n tích c a huy n tiên du t nh B c Ninh, đây là vùng tr ng đi m v úng
c a huy n. L u v c đ

c gi i h n nh sau:

- Phía Nam và phía ông giáp sông u ng.
- Phía Tây giáp xã Ninh Hi p và xã D

ng Hà.

- Phía B c giáp xã Phù Ch n, th xã T S n, t nh B c Ninh.
T ng di n tích l u v c tiêu là: 690 ha, toàn b di n tích tiêu đã đ


c đi m khí t

1.1.4.1. Khí t

ng th y v n

ng

Lu n v n Th c s

Nguy n H u B ng-CH19CTN


13

Vùng d án h th ng tiêu Phù

ng là m t vùng nh trong h th ng khí t

ng

th y v n c a toàn vùng đ ng b ng B c b nói chung và Hà N i nói riêng. Mang
tính ch t nhi t đ i gió mùa phân thành hai mùa rõ r t.
- Nhi t đ : Bình quân 230C. Mùa hè cao nh t là 39.80C. Mùa đông th p nh t là
60C. Trung bình là 180C.
- M a: T ng l
9 chi m 80 – 90% l
L


ng t i đ ng b ng và trung du

B cB .
-L

ng b c h i trung bình nhi u n m:
+ Tháng cao nh t:

109mm

+ Tháng th p nh t:

5mm

1.019mm

1.1.4.2. Th y v n sông ngòi
Sông

u ng là m t con sông dài 68 km, n i sông H ng v i sông Thái Bình.

i m đ u t ngã ba Dâu (xã Xuân Canh, huy n

ông Anh, thành ph Hà N i t i

đ a gi i gi a 2 đ n v hành chính là huy n ông Anh và qu n Long Biên c a thành
ph Hà N i).

i m cu i là ngã ba M L c (xã Trung Kênh, huy n L



ng l c a sông H ng t i S n Tây thì sông

ng n

c trung bình đ t kho ng 1.000 m³/s. L u

ng đ nh l l n nh t 9.000 m³/s (ngày 22 tháng 8 n m 1971). M c n

c cao nh t

t i b n H vào tháng 8 n m 1945 là 9,64 m, cao h n so v i m t ru ng là 3–4 m.
Sông

u ng có hàm l

ng phù sa cao, vào mùa m a trung bình c 1 m³ n

2,8 kg phù sa.Theo s li u qu n lý v n hành h th ng tiêu Phù
c a sông
h

ng, m c n

u ng t i v trí tr m b m vào kho ng 8 ~ 11,5m. M c n

c này s

c có
cl

14
15
16
17
18
19
20
21
22

1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008

890
998,2
1099,8
1139
1035,8
1045,2
1027,2
1026,6
1028
1113,4
832,6
979,8
848,4
905,6
890,4
937,6
798,8
536,6

Lu n v n Th c s

Nguy n H u B ng-CH19CTN


15

1.2. Tình hình dân sinh - kinh t – xã h i
Vùng d án nâng c p c i t o h th ng tr m b m tiêu Phù
Lâm g m có xã Phù



i s ng nhân dân còn nhi u khó kh n.

ng h

ng phát tri n kinh t xã h i trong vùng

ng h

ng chung v phát tri n nông nghi p và xây d ng nông thôn c a

huy n Gia Lâm là:
- Phát huy n i l c khai thác tri t đ ti m n ng đ t đai, c s v t ch t k thu t,
t ng b

c chuy n d ch c c u s n xu t nông nghi p theo h

ng s n xu t hàng hoá,

m mang ngành ngh th công trong nông nghi p. T ng b

c gi i quy t lao đ ng

và vi c làm t ng thu nh p cho ng

ng trình hi n đ i hoá

i lao đ ng th c hi n ch

nông nghi p và nông thôn.


Nguy n H u B ng-CH19CTN


16

CH

NG 2: HI N TR NG H TH NG TIÊU N

C VÀ CÁC

NGUYÊN NHÂN GÂY ÚNG NG P
2.1. Hi n tr ng các công tình tiêu n

c

Hình 2-1: B n đ l u v c tiêu tr m b m Phù

ng

2.1.1. Khu đ u m i
Tr m b m xây d ng n m 1974, g m 25 máy b m lo i 12LTX40.

n nay,

tr i qua 37 n m khai thác s d ng, công trình đã xu ng c p toàn b , t máy móc
đ n nhà tr m, công trình n i ti p...

Hình 2-2. Hi n tr ng tr m b m Phù

c nhà máy r t ch t h p do các t máy b m b trí so le gây khó

kh n cho vi c qu n lý, v n hành. Ngoài ra, h th ng kênh tiêu, b hút, b tháo, nhà
qu n lý, c ng qua đê c ng xu ng c p nghiêm tr ng, không đ m b o vi c tiêu n

c

trong mùa m a.
T th c tr ng trên kh ng đ nh r ng h th ng tiêu tr m b m Phù
không đáp ng đ

ng hi n nay

c nhu c u hi n t i, riêng tr m b m đ u m i là m t trong s các

tr m b m c nát và xu ng c p nh t c a Xí nghi p

TPT th y l i Gia Lâm, Hà n i

gây r t nhi u khó kh n cho công tác tiêu úng và phòng ch ng l t bão c a Xí nghi p
trên đ a bàn. L u l
l

ng tiêu b m th c t hi n nay ch đ t kho ng 60% so v i l u

ng thi t k do v y th

ng ph i kéo dài th i gian b m.

Do th i gian s d ng đã lâu mái nhà máy đã b d t, th m nhi u, l p v a trát

c nh h p k t c u c nên đã v l nhi u và xu ng c p nghiêm

tr ng, vô hình chung t o nên nh ng t

ng ch n n

c trên kênh.

2.1.2.1. H th ng kênh tiêu chính

Lu n v n Th c s

Nguy n H u B ng-CH19CTN


18

Kênh tiêu chính: dài 1735,91m.
Hi n tr ng là tuy n kênh đ t, chi u r ng đáy kênh thay đ i t 3m~12m; đáy
kênh b b i l ng nhi u làm gi m kh n ng chuy n t i n
n

c m c dù thoáng nhìn m t

c khá r ng. Hai b kênh b s t l nhi u, nh ng v trí đi qua khu dân c th

b dân l n chi m, m t s v trí dân tr ng cây l y g nh b ch đàn..,
tr m b m đ n kênh
nh a (đ



s tl .
* Tuy n kênh 7 xã : dài 2.152,23 m
Tuy n kênh này hi n tr ng là kênh đ t, m t s v trí hai b kênh đã đ
dân tr ng cây b ch đàn và m t vài cây thân g khác, đ

ng kính g c cây này t

10~25cm. Lòng kênh b b i l ng, b kênh b s t l . M c dù đ
thác công trình th y l i Gia Lâm th
này n

c nhân

c xí nghi p khai

ng xuyên v t bèo, c t c nh ng tuy n kênh

c tù đ ng nên ch m t th i gian ng n là c d i, bèo l i l p đ y lòng kênh.

Nh ng v trí không tr ng cây thì b kênh r t nh do s t l , nh ng v trí tr ng cây
trên b thì hi n t

ng s t ít h n nên b còn r ng h n. Nhìn chung tuy n kênh đã

xu ng c p tr m tr ng c n tr l n đ n dòng ch y và gây ô nhi m môi tr
n

ng do


ch y, không th đi u ti t. M t vài công trình k t h p giao thông c n c i t o l i đ m
b o kh u đ và t i tr ng…
2.1.2.4. H th ng b vùng, b th a
H th ng b vùng, b th a t
thôn và xã th

ng đ i hoàn ch nh, b i chính quy n đ a ph

ng

ng xuyên trích qu đ ti n hành tu b . Nh ng ph n kinh phí này r t

nh ch đ s a ch a nh ng h h ng nh trong n i đ ng.
2.2. Tình hình ng p úng trong vùng và các nguyên nhân gây ng p úng
Tr m b m tiêu Phù

ng có nhi m v tiêu úng cho 690 ha. Hi n t i công trình

b xu ng c p nghiêm tr ng không đ m b o cho vi c tiêu n

c. Hàng n m tình hình

ng p úng x y ra liên ti p và ngày càng tr m tr ng gây thi t h i l n cho n ng su t
cây tr ng, nh h

ng r t l n đ n đ i s ng c a nhân dân trong khu v c. Nâng c p,

c i t o tr m b m Tiêu Phù

ng là r t c n thi t, d án hoàn thành s gi m thi t h i

ng s ng. Vì v y c n nghiên c u gi i pháp đ gi i

quy t ngay v n đ tiêu cho khu v c.

Lu n v n Th c s

Nguy n H u B ng-CH19CTN


20

tiêu ch đ ng và tri t đ , gi i quy t n n ng p úng, gi i pháp duy nh t cho
khu v c là ti n hành xây d ng c i t o các tr m b m tiêu có công su t đ l n, đ m
nh n tiêu n

c c a khu v c ra ngu n tiêu. Ngoài ra c n c i t o, s a ch a, nâng c p

h th ng kênh m

ng n i đ ng nh m đ m b o d n n

phù h p v i l u l

ng c a công trình đ u m i.

Lu n v n Th c s

c, tiêu thoát n

cđ

- Tr m ph i n m g n khu v c quy ho ch, t t nh t là n m trong khu v c
- Tr m có tài li u đo ph i đ dài (t 15 đ n 20 n m tr lên)
- Tài li u c a tr m đã đ

c ch nh biên x lý và đ m b o tính chính xác

Qua quá trình thu th p tài li u thì ta ch n tr m khí t

ng qu c gia (Tr m

Láng) đ t t i Hà N i th a mãn các đi u ki n trên.
3.1.1.2. Ch n t n su t thi t k
Theo TCXD VN 285-2002 công trình th y l i – các quy đ nh ch y u v thi t
k , b ng 4.1 đ i v i các d án v ngu n n

c ph c v tiêu cho nông nghi p thì t n

su t dùng đ tính toán tiêu là P = 10%.
3.1.1.3. Ch n th i đo n tính toán
Khu v c có mùa m a b t đ u vào tháng VI và k t thúc vào tháng X. C n c
vào đ c đi m m a vùng, theo th ng kê d ng m a 5 ngày max th hi n đ
và chân c a tr n m a, l u l

c c đ nh

ng m a l n gây ng p úng l n nh t. Do v y trong đ

tài này ch n th i gian tính toán mô hình m a tiêu là 5 ngày max.
3.1.2. Ph


Nguy n H u B ng-CH19CTN


22

Trong c 3 ph

ng pháp trên thì ph

ng pháp th ng kê xác su t đ

d ng và phát tri n r ng rãi trong thu v n trên c s coi hi n t
t

ng ng u nhiên. Do m a là đ i l

tiêu thi t k , s d ng ph

c ng

ng thu v n là hi n

ng ng u nhiên nên khi xác đ nh mô hình m a

ng pháp th ng kê xác su t là phù h p nh t.

Trên c s l

ng m a đã thu th p, dùng ph


- Công th c trung bình
P=

m − 0,5
.100%
n

(3.1)

m
.100%
n +1

(3.2)

m − 0,3
.100%
n + 0,4

(3.3)

- Công th c v ng s
P=

- Công th c s gi a
P=

Trong đó: m : S th t c a li t quan tr c đã đ

c s p x p t l n đ n nh

v đ

ng t n

su t lý lu n, ta có th ch n m t trong ba cách sau đây.
a. Ph

ng pháp mômen

C s c a ph

ng pháp là ti n hành tính toán các đ c tr ng th ng kê c a m u:

X , Cv, Cs b ng cách l p b ng. Sau đó coi b th ng kê c a m u đo là b thông s

c a t ng th , t đó có th m
đ

n 1 trong 2 đ

ng lý lu n PIII ho c K- M đ bi u th

ng t n su t lý lu n.
Ph

ng pháp này tính toán nhanh đ

ng t n su t lý lu n, tuy nhiên k t qu

chính xác không cao vì b thông s th ng kê t m u th c đo có s sai khác v i b

l y 3 đi m đ c tr ng, t đó gi i ph
đ

ng t n su t kinh nghi m v t m u
ng t n su t kinh nghi m

ng trình tìm ra b thông s

X , Cv, Cs c a

ng t n su t lý lu n, sau đó ki m nghi m l i s phù h p c a gi thi t ban đ u.
Ph

ng pháp 3 đi m có u đi m là tính toán nhanh, đ n gi n nh ng ph thu c

vào ch quan ng
c. Ph

ng pháp thích h p

C s c a ph
tìm s đ

iv .
ng pháp là b thông s th ng kê c a đ

ng t n su t lý lu n c n

c ti n hành b ng cách th d n. T c là đi u ch nh các thông s c a m u