i
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Ứng dụng mô hình thủy văn mô
phỏng dòng chảy do mưa và đề xuất giải pháp giảm ngập cho lưu vực Lái Thiêu –
Tỉnh Bình Dương” là bài của cá nhân em. Nội dung bài đồ án không sao chép nội dung
cơ bản từ các bài đồ án khác và sản phẩm của bài đồ án là của chính bản thân xây
dựng nên.
TP HCM, ngày 21 tháng 12 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Lê Thúy Phượng
ii
LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư chuyên ngành Thủy văn với đề tài “Ứng dụng mô hình
thủy văn mô phỏng dòng chảy do mưa và đề xuất giải pháp giảm ngập cho lưu vực Lái
Thiêu – Tỉnh Bình Dương” đã hoàn thành với sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của
thầy TS.Trương Văn Hiếu để đồ án được hoàn thành đúng với thời gian quy định.
Thời gian làm đồ án tốt nghiệp giúp em hệ thống lại kiến thức đã được học để
áp dụng hoàn thành đồ án. Vì điều kiện thời gian thực hiện đồ án còn hạn chế nên em
chưa giải quyết được nhiều vấn đề cần đề cập. Mặt khác do bản thân chưa có kinh
nghiệm, trình độ kiến thức còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi nhiều thiếu sót. Vì
vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo tận tình và đóng góp ý kiến của các thầy cô
giúp cho đồ án của em được cải thiện và hoàn chỉnh hơn.
Cuối cùng với lòng biết ơn sâu sắc của mình, em xin chân thành cảm ơn thầy
TS.Trương Văn Hiếu cùng các thầy cô trong khoa Khí Tượng - Thủy Văn, bộ môn
Thủy Văn trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TP. HCM và đặc biệt là Giáo
viên Chủ nhiệm thầy Cấn Thu Văn đã tạo mọi điều kiện, tận tâm giảng dạy và tận tình
hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, ngày 21 tháng 12 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Lê Thúy Phượng
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................... viii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC LÁI THIÊU TỈNH BÌNH DƯƠNG ........ 4
1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ........................................................................................... 4
1.1.1 Vị trí địa lý .............................................................................................................. 4
1.1.2 Đặc điểm địa hình ................................................................................................... 5
1.1.3 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng ............................................................................... 6
1.1.4 Các đặc trưng về khí tượng .................................................................................... 7
1.1.5 Các đặc trưng về thủy văn ...................................................................................... 8
1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ- XÃ HỘI ............................................................................ 10
1.2.1 Dân số ................................................................................................................... 10
1.2.2 Tình hình sử dụng đất và các dự án đô thị ........................................................... 10
1.2.3 Cơ cấu kinh tế và Tốc độ tăng trưởng .................................................................. 11
1.3 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ VÀ LỚP PHỦ MẶT ĐỆM
....................................................................................................................................... 12
1.3.1 Sự phân bố kênh rạch, sông suối trên lưu vực ..................................................... 12
1.3.2 Lớp phủ mặt đệm .................................................................................................. 13
1.3.3 Hệ thống các công trình thủy lợi trên lưu vực ...................................................... 14
1.4 KHÁI QUÁT HIỆN TRẠNG TÌNH HÌNH NGẬP ................................................ 15
1.4.1 Nguyên nhân gây ngập úng .................................................................................. 15
1.4.2 Hiện trạng tình hình ngập trên lưu vực ................................................................ 16
iv
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH MÔ PHỎNG DÒNG
CHẢY DO MƯA........................................................................................................... 18
2.1 CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN TÁC ĐỘNG ĐẾN DÒNG CHẢY ĐÔ THỊ ................... 18
2.1.1 Tác động của khí hậu (chủ yếu là yếu tố mưa)..................................................... 18
2.1.2. Tác động của quá trình đô thị hóa ....................................................................... 18
2.2 MỘT SỐ MÔ HÌNH MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY THÔNG DỤNG ..................... 19
2.2.1 Mô hình tính toán lượng mưa hiệu quả ................................................................ 19
2.2.2 Mô hình dòng chảy bề mặt ................................................................................... 20
2.2.3 Mô phỏng dòng chảy trong hệ đường dẫn thoát nước đô thị ............................... 25
2.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH ĐỂ MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY DO
MƯA .............................................................................................................................. 26
2.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH EPA SWMM (EPA’s STORM WATER
MANAGEMENT MODEL) .......................................................................................... 28
2.4.1 Khái quát về SWMM ............................................................................................ 28
2.4.2 Cấu trúc của mô hình ............................................................................................ 29
2.4.3 Các thành phần của SWMM................................................................................. 30
2.4.4 Cơ sở toán học về dòng chảy của mô hình SWMM ............................................. 31
2.4.5 Các ứng dụng điển hình của SWMM ................................................................... 33
2.4.6 Khả năng mô phỏng của mô hình EPA SWMM .................................................. 34
CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWMM MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY DO
MƯA CHO LƯU VỰC NGHIÊN CỨU ....................................................................... 36
3.1 PHÂN TÍCH DỮ LIỆU ĐIỀU KIỆN BIÊN ........................................................... 36
3.2 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM MƯA ............................................................................. 36
3.3 TÍNH TOÁN MƯA PHỤC VỤ QUY HOẠCH, THIẾT KẾ THOÁT NƯỚC ĐÔ
THỊ ................................................................................................................................. 38
3.3.1 Các cơ sở tính toán ............................................................................................... 38
3.3.2 Các kết quả tính toán mưa cường độ cao trạm Tân Sơn Hòa ............................... 39
3.3.3 Tương quan mưa ngày trạm Tân Sơn Hòa với trạm Thuận An ........................... 42
v
3.3.4 Mô hình mưa thiết kế theo tần suất trạm Thuận An ............................................ 47
3.3.5. Lựa chọn tần suất mưa thiết kế ............................................................................ 48
3.4 PHÂN CHIA TIỂU LƯU VỰC .............................................................................. 49
3.4.1 Cơ sở khoa học ..................................................................................................... 49
3.4.2 Kết quả phân vùng tiểu lưu vực............................................................................ 50
3.5 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CỦA MÔ HÌNH ................................................................... 51
3.6 THIẾT LẬP SƠ ĐỒ TÍNH ...................................................................................... 51
3.7 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRẬN MƯA THIẾT KẾ VỚI THỜI KỲ LẶP LẠI 5
NĂM .............................................................................................................................. 53
3.8 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRẬN MƯA THIẾT KẾ VỚI THỜI KỲ LẶP LẠI 10
NĂM .............................................................................................................................. 59
3.9 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ HÌNH......................................................................... 65
3.9.1 Đánh giá kết quả mô phỏng dòng chảy ................................................................ 65
3.9.2 Đánh giá tình hình ngập qua mô phỏng ............................................................... 65
CHƯƠNG 4. GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGẬP ÚNG CHO LƯU VỰC NGHIÊN
CỨU ............................................................................................................................... 67
4.1 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGẬP ÚNG ............................................. 67
4.1.1 Mở rộng kích thước đường ống nhằm giảm thiểu các điểm ngập ........................ 67
4.1.2 Giải pháp công trình - phi công trình ................................................................... 72
4.2 NHẬN XÉT VỀ GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT ............................................................... 73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 76
PHỤ LỤC .................................................................................................................. PL.1