Nghin cu Vai tr iu tit ca h cha

trong h thng thot nc H Ni NCS. Nguyn Song Dng Ban Cng ngh thng tin H Ni

Tm tt: Bi bo gii thiu kt qu nghin cu tnh ton kh nng iu tit ca h

cha trong h thng thot nc sng T Lch trn c s ng dng m hnh SWMM 4.4H c ci tin nm 2002. Kt qu nghin cu s l mt trong nhng lun c quan trng xy dng phng n iu hnh thot nc ma hiu qu trn h thng sng T Lch - H Ni.

1 - t vn : Th H Ni l th c nhiu ao, h. Cc ao h trong ni thnh va lm chc nng cnh quan, iu ha nc ma, tip nhn v x l s b nc thi v nui c. Trong nhng nm gn y do qu trnh th ha, ln chim t ai, s lng v din tch cc ao h b gim i mt cch nhanh chng v bin i mnh m do lng bn ct lng ng nhiu, din tch b thu hp do ln chim v mc nc h lun gi mc cao khai thc cho nhiu mc ch. Ao, h l mt loi cng trnh tham gia trong h thng thot nc. Nghin cu, nh gi vai tr ca cc h trong h thng thot nc sng TLch trn c s a ao h tham gia tch cc vo qu trnh vn hnh tiu thot nc mt cch hiu qu l mt nhu cu cn thit. Bi bo ny gii thiu kt qu tnh ton dng chy trn h thng sng T Lch xc nh vai tr ca cc h tham gia vo iu tit h thng thot nc. 2 - H thng h iu ha, Lu vc sng T Lch vi din tch 77,5 Km c 70 h t nhin v nhn to vi din tch mt h n 1178,8 ha, chim 15,2% (11,788km2/77,5km2). Nu tnh c din tch cc ao nui c ca khu vc Yn S ( 830,4 ha) th t l h chim ti 25,9%. Tuy nhin s phn b h khng ng u. H ln nht l H Ty (567 ha) li nm v tr thng ngun ca sng T Lch, cc h Linh m (107 ha), Minh Khai (86 ha), By Mu (23,1 ha) v u nm cc tiu lu vc ring bit nn khng thun li cho iu tit dng chy trong tiu thot nc.

Mc nc trong cc h lc khng c ma thng gi t + 4,5m + 5m. Khi c ma mc nc dng t + 5,5+ 6m. (Cao b h >=+6m) . Cao y h hin ti (+2 2,5m). Tr cc h Thanh Nhn v Ging V, Thuyn Quang c no vt n ct +0,5m. Cc h ny ng vai tr iu tit, ci thin vi kh hu, cnh quan trong th v gp phn lm sch mt phn nc thi th. Nhn chung cc h ao ni thnh c cht lng nc km v kh nng thot nc khng m bo phi c ti sinh v ci to. K hoch ci to sng h theo mc tiu u tin l tng dung tch cha nc ca h v h thp mc nc trc khi ma tng kh nng iu tit ca h. t mc tiu ny mc nc trc khi ma cc h c h thp mc +3,5m, y no vt n ct +0,5m, xung quanh c k v lm ng qun l. Tng s h cn ci to iu tit l 20 h . Cc c trng ca cc h ny c qui hoch thot nc xut trong bng (1).

3 - Tnh tan iu tit dng chy. a - nh gi tng quan

c c s khoa hc cho vic nh gi kh nng iu tit ca h thng h H Ni c th phn h thng h thnh 3 nhm cn c vo v tr v chc nng iu ha nh sau: * Nhm iu tit khu vc thng lu:

Nhm ny bao gm hai h : H Ty v h Trc Bch vi tng din tch mt h l 589 ha (trong H Ty 567 ha, h Trc Bch 22 ha) c nhim v iu ha trc tip cho din tch lu vc 930 ha ( bao gm c din tch mt h v din tch thu nc quanh h). Vi trn ma thit k 10% ko di 2 ngy vi X = 310 mm. Din tch mt nc: 589 ha; Din tch xung quanh h 341 ha vi h s dng chy 0,65. Tng lng nc tch li trong h l: 2.513.015 m3 gia tng mc nc h l: h = 2513015/5890000 = 0,43 m. Nh vy nu mc nc h Ty trc ma duy tr mc 5,6 m trong iu kin ng ca iu tit l ca H Ty th ma 2 ngy cng ch lm tng thm 0,43 m v Hmax = 6,03m. Trong khi b thp nht ca H Ty cng t 7,0 - 7,2 m. Do nu tn dng kh nng iu tit ca H ty s ci thin ng k kh nng thot nc ca khu vc thng lu sng T Lch. * Nhm iu tit khu vc trung lu ca sng T Lch: Nhm ny bao gm cc h loi va v nh nm ri rc cc lu vc sng T Lch, L, St, Kim Ngu. C 20 h cn c ci to, no vt a vo iu tit dng chy. Dung tch iu ha ca cc h = 2.300.000 m3. Chi tit ghi trong bng 1.

Bng 1: Dung tch cha nc h thng h H Ni

STT- s

hiu

Tn h Din tch (ha)

H max h.trng

(m)

Hmin iu

tit(m)

Ct nn (m)

sunovt

(m)

Dng ci to

Tc dng

Dung tch

cha ti a (m3)

1 -T7 2 -T8 3 -T9 4 - T6 5 -T10 6 -T13 7 -T16 8 -L3 9 -L4 10 -L6 11-L11 12-L12 13-S1 14-S2 15-S4 16 -S5 17 -S7 18 -S8 19 -K3 20 -K4

Ging V Ngc Khnh Thnh Cng Lng Thng

Ho Nam ng a

Ngha 1 Vn Chng

Th Quan Trung T

Phng Lit1 Phng Lit 2 Thin Quang

By Mu Tri C

Lng Tm Thanh Lit m St

Thanh Nhn 1 Thanh Nhn 2

8,4 4,5 6,5 3,3 2,8 18,6 5,2 4,1 1,5 5,1 5,6 1,9 5,2 23,1 4,7 1,9 13,2 3,6 8,5 4,0

5,7 5,4 5,5 5,7 5,3 5,1 5,7 5,2 5,1 5,2 4,8 4,7 5,7 5,4 4,9 4,9 4,3 4,5 5,7 5,7

3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5

6,2 5,9 6,0 6,0 5,8 5,6 6,2 5,7 5,6 5,9 5,3 5,2 6,2 5,9 5,4 5,4 5,0 5,0 6,2 6,2

2,2 1,9 2,0 2.2 1,8 1,6 2,2 1,7 1,6 1,7 1,3 1,2 2,2 1,9 1,4 1,4 1,0 1.0 2,2 2,2

A B A A B B A B B B C C A A C C C C A B

Ln T. bnh T.bnh T.bnh Nh Ln

T.bnh T. bnh

Nh T.bnh T. bnh

Nh Ln Ln

T.bnh Nh Ln Nh Ln

T.bnh

184800 85500

130000 72600 50400

297600 114400 69700 24000 86700 72800 22800

114400 438900 65800 26600

132000 3600

187000 88000

Tng cng 131,7 2300000

Tng dung tch iu ho ca cc h l: 2.300.000 m3 thp hn dung tch iu ha ca H Ty. * Nhm iu tit khu vc h lu v cng trnh u mi Yn S: Nhm h ny bao gm 3 h ln: H Yn S, H Linh m, H nh Cng, Tng dung tch iu ha ca nhm h ny theo qui hoch l 5.190.000 m3. Tng hp dung tch iu ha ca 3 nhm h l: Nhm thng lu : 2.513.015 m3 Nhm trung lu : 2.113.000 m3

Nhm h lu v cng trnh u mi: 5.190.000 m3 Tng dung tch iu ho : 9.816.015 m3

Nh vy nu tt c 3 nhm h trn cng tham gia iu ho th mt lng nc kh ln c tr li khng tham gia dng chy trn cc sng hp thnh lu vc sng T Lch s c nh hng n dng v ln ca qu trnh dng chy v p Thanh Lit (giai on t chy) v giai on chy tp trung vo khu cng trnh u mi khi p Thanh Lit buc phi ng li.

b - Phn tch kh nng iu tit ca h thng h trong h thng thot nc chung.

Theo quy hoch thot nc H Ni, ton b h thng 20 h c s dng vi mc ch u tin iu ha, ct l cho lu vc sng T Lch. Mc d s lng v dung tch cc h trong lu vc sng c nhn nhn l nhiu v kh ln so vi cc th khc nc ta, nhng cc h phn b khng u nn kh nng iu ha chung c nhng hn ch.

Tc gi s dng m hnh SWMM (4.4H) (ci tin nm 2002) tnh ton h iu tit trong h thng thot nc sng T Lch vi cc iu kin c bn sau:

- Cc thng s m hnh c JICA tnh ton v kim nh trong nghin cu qui hoch thot nc H Ni . - H thng 20 h c a vo s tnh ton thy lc cho ton mng thot nc sng T Lch. Mi h c lin kt vi tng sng, knh v cc ca tiu thot trc tip t cc phn din tch xung quanh h.

- Trc khi ma, mc nc ca tt cc cc h u c h thp xung cao trnh +3,5 sn sng cha nc ma. - Cc ca trn t h c thit k di dng phai iu khin ng v m. - S dng trn ma ngy 10 - 11/11/1984 (48 h) m phng theo tn sut lp li 10% ( X= 310 mm) c dng ma mt nh tnh ton.

*- Kt qu tnh ton V d minh ha Kt qu tnh ton gii thiu trong bng (2), hnh (1), hnh (2).

Bng (2) So snh kt qu mc nc, lu lng ln nht ti cc v tr trn sng TLch theo cc phng n c h v khng h vi tn sut lp li 10%

Nt V tr Sng Phng n c

h iu tit Phng n khng h iu tit

Hmax (m) gia 2 phng n

Hmax (m)

Qmax (m3/s)

Hmax (m)

Qmax (m3/s)

3 Cng Vn m T Lch 4,90 2,65 5,61 9,72 0,71 10 Ng ba Trc Cng

Mc T Lch 4,72 34,04 5,48 39,22 0,76

40 Ng ba gn h ng a

T Lch 4,73 24,67 5,58 44,67 0,85

18 Ng ba nhp lu sng L vo T Lch

T Lch 3,84 62,18 4,66 104,67 0,82

21 Ng ba trc p Thanh Lit

T Lch 3,45 59,63 4,08 96,30 0,63

49 Ng ba gia sng L chuyn sang sng St

L 4,34 21,37 4,69 24,78 0,35

61 Trc im nhp lu sng St v L

St 4,70 8,91 5,11 14,89 0,41

75 sng St vo h Yn S

St 3,43 4,85 3,47 5,18 0,04

72 Ng ba sng Kim Ngu troc khi vo h Yn S

Kim Ngu

3,52 52,94 3,76 63,46 0,24

29 H Yn S ra sng Hng

Knh Yn S

5,53 90.00 5,46 90,00 - 0,07

Biu (1) So snh qu trnh lu lng ti nt s 21 - Sng T lch. Phng n c h v khng c h tham gia iu tit.

M phng trn ma 11/6/1989; P=10%;

Biu d ( ) So snh lu lng ti nt s 21 - Sng T Lch; theo trn ma thit k ngy

11/6/1989; P = 10% Phng n c h v khng h iu tit

-20

0

20

40

60

80

100

120

1:00

5:00

9:00

13:0

0

17:0

0

21:0

0

25:0

0:00

29:0

0:00

33:0

0:00

37:0

0:00

41:0

0:00

45:0

0:00

49:0

0:00

53:0

0:00

57:0

0:00

Thi gian (h)

L

u l

ng

(m

3/s

)

C h

Khng h

Biu (1) So snh qu trnh mc nc ti nt s 21 - Sng T lch. Phng n c h v khng c h tham gia iu tit.

M phng trn ma 11/6/1989; P=10%;

Biu ( ) So snh qu trnh mc nc ti nt s 21 - sng T Lch; m phng

trn ma 11/6/1989; P=10%

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1:0

0

5:0

0

9:0

0

13

:00

17

:00

21

:00

25

:00

:00

29

:00

:00

33

:00

:00

37

:00

:00

41

:00

:00

45

:00

:00

49

:00

:00

53

:00

:00

57

:00

:00

Thi gian (h)

M

c n

c (m

m)

C h

Khng h

* Nhn xt: T kt qu tnh ton dng chy trn h thng sng T Lch theo phng n c h v

khng c h tham gia iu tit cho thy vi trn ma c tn xut xut hin P=10% nhn

thy: H thng h iu ha c tc dng ng k n mc nc, lu lng trong h thng tiu thot ca sng T Lch.

- Qu trnh mc nc ti cc im trn h thng cho thy: Theo phng n c h iu ha th mc nc ln chm hn. Mc nc rt th ko di hn so vi dng chy ca phng n khng c h iu tit. Ti khu vc thng lu qu trnh ny th hin khng r rng. Nhng di h lu trc ca p Thanh Lit mc nc = 3,00 m chnh lch t = 2 h.

- nh l ca phng n c h iu tit xut hin vng thng lu sng T lch chm hn khng ng k nhng di h lu sng T Lch nh l xut hin chm hn t 1 - 2 h.

- Mc nc ln nht trn ton b cc nhnh sng u gim, c bit l ti cc v tr ngay sau h lu cc h iu ha. Ti v tr Ng ba sng T Lch v sng L H max = 0,82 m. Do s phn b h khng u trong cc nhnh sng nn gim mc nc v lu lng trn cc nhnh sng cng khng u.

- Lu lng l ln nht trn cc nhanh sng T Lch u gim. Ti nt s 21 ( v tr trc p Thanh Lit lu lng gim Qmax = 36,47 m3/s.

- Tng lng tr nc trong cc h ca h thng thot nc ln ti 9.816.015 m3 trong mt trn ma. iu ny c th s dng iu tit my bm hp gim chi ph.

4 - Kt lun: Qua tnh ton v phn tch din bin dng chy v kh nng tr nc cc h trong

h thng sng T Lch cho thy hiu qu ca cc h khi tham gia vo iu tit h thng thot nc nh: C th gim cao san nn khi tn dng kh nng s dng h iu ha c sn trong lu vc; gim kch thc cng, knh vi trn ma thit k cho trc; gim cng sut ca my bm trong trng hp phi s dng bm tiu cng bc; tit kim kinh ph khi vn hnh h thng thot nc.

5 - Ti liu tham kho: [1] C quan hp tc quc t Nht bn ( JICA), Qui hoch tng th thot nc thnh ph H Ni, 1994.

[2] Nippon Koei, Nghin cu ci thin mi trng thnh ph H Ni, 2000 [3] Nippon Koei, Bo co tnh ton thit k cho cng tc ci to H Thnh Cng v

h Thin Quang, 2002. [4] EPA Environment Protection Agency, Storm Water Management Model,

Version 4.4H, Users Manual, Oford, 2002. [4] GS,TS Nguyn Vn C v cc cng s, C s khoa hc qui hoch h thng thot

nc thnh ph H Ni, 1994 [5] TS. L Thanh H v cc cng s, Nghin cu ng dng m hnh qun l nc

ma (SWMM) xc nh kh nng gy ngp ng lu vc th, 1998.