Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng mô hình thủy văn mô phỏng dòng chảy do mưa và đề xuất giải pháp giảm ngập cho lưu vực Bà lụa- Tỉnh Bình Dương

Chia sẻ: Trần Thị Tan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

64
lượt xem 11
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài nhằm Áp dụng thành công mô hình SWMM (Storm Water Management Model) cho lưu vực sông Bà Lụa để mô phỏng dòng chảy đô thị. Đánh giá khả năng thoát nước và bước đầu đề xuất giải pháp khắc phục.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng mô hình thủy văn mô phỏng dòng chảy do mưa và đề xuất giải pháp giảm ngập cho lưu vực Bà lụa- Tỉnh Bình Dương

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 Bà lụa- Tỉnh Bình Dương” là của cá nhân em. Nội dung 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. TPHCM, ngày 20 tháng 12 năm 2018 Sinh viên thực hiện Ngô Thị Thảo Nguyên i
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 Bà Lụa – Tỉnh Bình Dương” đã hoàn thành. Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy TS. Trương Văn Hiếu, người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cung cấp những tài liệu, những thông tin cần thiết cho em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn đến Thầy chủ nhiệm TS. Cấn Thu Văn cùng với các Thầy Cô Khoa Khí tượng Thủy văn trong trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường TPHCM, Chú Trần Quang Minh ở Phân Viện Khí tượng Thủy văn Và Biến đổi Khí hậu đã tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Cuối cùng em cũng cảm ơn gia đình, các bạn bè đã giúp đỡ, khích lệ, động viên, em rất nhiều để em có thể hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên do thời gian thực hiện đồ án có hạn,trình độ còn hạn chế, tài liệu tham khảo, số liệu thu thập và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các Thầy Cô giáo cũng như những ý kiến của bạn bè để đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii DANH MỤC VIẾT TẮT................................................................................................vi DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... vii DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... viii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ - XÃ HỘI LƯU VỰC NGHIÊN CỨU ......................................................................................................4 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ........................................................................................... 4 1.1.1 Vị trí địa lý...................................................................................................4 1.1.2 Đặc điểm địa hình của lưu vực ....................................................................5 1.1.3. Đặc điểm thổ nhưỡng thảm phủ .................................................................6 1.1.4. Đặc điểm khí hậu ........................................................................................ 8 1.1.5. Hệ thống sông rạch liên quan đến tiêu nước khu vực nghiên cứu .............9 1.1.6 Đặc điểm dòng chảy .................................................................................10 1.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI ..........................................................................11 1.2.1. Tình hình dân số ....................................................................................... 11 1.2.2. Cơ cấu kinh tế và tốc độ tăng trưởng ....................................................... 12 1.2.3. Tình hình nông nghiệp – công nghiệp ...................................................... 13 1.3. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC TRÊN LƯU VỰC BÀ LỤA ...16 1.4. ĐÁNH GIÁ CHUNG. ............................................................................................ 18 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN MÔ HÌNH MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY DO MƯA .....20 2.1. CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN TÁC ĐỘNG ĐẾN DÒNG CHẢY ĐÔ THỊ ..................20 2.1.1 Tác động của khí hậu (chủ yếu là yếu tố mưa) .........................................20 2.1.2. Tác động của quá trình đô thị hóa ............................................................ 20 2.2. MỘT SỐ MÔ HÌNH MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY ĐÔ THỊ THÔNG DỤNG .....21 2.2.1. Mô hình tính toán lượng mưa hiệu quả ....................................................21 2.2.2. Mô hình dòng chảy bề mặt. ......................................................................22 iii
2.2.3. Mô phỏng dòng chảy trong hệ đường dẫn thoát nước. ............................ 27 2.3. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH ĐỂ MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY DO MƯA. ............................................................................................................................. 28 2.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH SWMM ............................................................ 29 2.4.1. Giới thiệu về mô hình SWMM .................................................................29 2.4.2 Cấu trúc của mô hình.................................................................................30 2.4.3. Các thành phần của mô hình SWMM ...................................................... 31 2.4.4. Cơ sở toán học về dòng chảy của mô hình SWMM.................................33 2.4.5. Các ứng dụng điển hình của SWMM ....................................................... 36 2.4.6. Khả năng mô phỏng của mô hình SWMM ..............................................36 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWMM MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY DO MƯA CHO LƯU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................38 3.1. ĐẶC ĐIỂM MƯA VÀ TÍNH TOÁN MƯA THIẾT KẾ .......................................38 3.1.1. Đặc điểm mưa........................................................................................... 38 3.1.2. Tính toán mưa phục vụ quy hoạch, thiết kế thoát nước đô thị. ................40 3.2. PHÂN VÙNG TIỂU LƯU VỰC ...........................................................................50 3.2.1. Tiểu lưu vực ............................................................................................. 50 3.2.2. Các thông số về nút ..................................................................................51 3.3. CHẠY MÔ PHỎNG TIÊU THOÁT NƯỚC MƯA CHO LƯU VỰC NGHIÊN CỨU............................................................................................................................... 52 3.3.1. Nhập số liệu vào trong mô hình ............................................................... 52 3.3.2. Diễn biến các dòng chảy ứng với các trận mưa thiết kế .......................... 53 3.4. NHẬN XÉT KẾT QUẢ TÍNH TOÁN...................................................................60 3.4.1 Tại các nút .................................................................................................60 3.4.2. Cửa xả .......................................................................................................60 CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGẬP CHO LƯU VỰC NGHIÊN CỨU. 62 4.1. NÂNG CẤP HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ........................................................... 62 4.2 ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC ĐẾN MÔI TRƯỜNG ...................................................................................................................... 66 iv
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 70 PHỤ LỤC ................................................................................................................... PL1 v
DANH MỤC VIẾT TẮT STT KÝ HIỆU Ý NGHĨA 1 TX Thị Xã 2 TP Thành phố 3 KCN Khu công nghiệp 4 TDM Thủ Dầu Một 5 QL Quốc lộ 6 TSH Tân Sơn Hòa 7 SWWM Storm Water Management Model 8 ĐKTN Điều kiện tự nhiên 9 KTXH Kinh tế xã hội 10 TPHCM Thành Phố Hồ Chí Minh vi
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Độ ẩm bình quân tháng ...................................................................................8 Bảng 1.2: Lượng bốc hơi ngày bình quân tháng ............................................................. 9 Bảng 1.3: Thống kê dân số trung bình phân theo Huyện/TX/TP ..................................11 Bảng 1.4: Bảng cơ cấu sử dụng đất ở TP Thủ Dầu Một năm 2010. ............................. 13 Bảng 1.5: Cơ cấu sử dụng đất ở TX Thuận An năm 2010. ...........................................13 Bảng 1.6: Quy mô các khu công nghiệp tập trung tỉnh Bình Dương. ........................... 13 Bảng 2.1: Hệ số dòng chảy cho các loại hiện trạng sử dụng đất khác nhau .................23 Bảng 2.2: Hệ số dòng chảy cho các loại bề mặt khác nhau ..........................................24 Bảng 3.1: Lượng mưa bình quân tháng các trạm của khu vực TPHCM và ..................39 Bảng 3.2: Số ngày có lượng mưa các cấp tháng và năm Trạm Tân Sơn Hòa. ..............41 Bảng 3.3: Kết quả mưa thiết kế của Trạm Tân Sơn Hòa...............................................43 Bảng 3.4: Tương quan lượng mưa thời đoạn lớn nhất và mưa ngày lớn nhất Trạm Tân Sơn Hòa. ........................................................................................................................ 45 Bảng 3.5: Lượng mưa ngày lớn nhất các trạm Tân Sơn Hòa và Trạm Thuận An. .......46 Bảng 3.6: Kết quả lượng mưa cao nhất thời đoạn của trạm Thuận An. ....................... 47 Bảng 3.7: Lượng mưa thiết kế của trạm Thuận An ....................................................... 48 Bảng 3.8: Kết quả phân chia tiểu lưu vực Bà Lụa......................................................... 50 Bảng 3.9: Bảng thông số nút tính toán của lưu vực nghiên cứu ...................................51 Bảng 3.10: Thống kê các nút bị ngập của sông Bà Lụa cho hiện trạng. ....................... 55 Bảng 3.11: Thống kê các nút bị ngập của sông Bà Lụa cho thời kỳ lặp lại 5 năm .......57 Bảng 3.12:Thống kê các nút bị ngập của sông Bà Lụa cho thời kỳ lặp lại 10 năm ......59 Bảng 3.13: Kết quả mô phỏng các nút ngập..................................................................60 Bảng 3.14: Kết quả lưu lượng tại cửa xả .......................................................................60 Bảng 4.1: Kết quả lưu lượng cửa xả ..............................................................................66 vii
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Bản đồ vị trí địa lí lưu vực Bà Lụa .......................................................4 Hình 1.2: Bản đồ địa hình lưu vực Bà Lụa........................................................... 5 Hình 1.3: Bản đồ thổ nhưỡng của lưu vực nghiên cứu ........................................6 Hình 1.4: Lớp phủ mặt đệm của lưu vực Bà Lụa .................................................7 Hình 1.5: Bản đồ mạng lưới sông ......................................................................10 Hình 1.6: Khu công nghiệp Việt Nam - Singapore I (VSIP) ............................. 14 Hình 1.7: Tình hình ngập ở Quốc Lộ 13 –Tỉnh Bình Dương............................. 18 Hình 2.1: Sơ đồ diễn toán dòng chảy bề mặt (PP sóng động học) .....................24 Hinh 2.2: Ý nghĩa khoa học mô hình đường đơn vị -UHM ............................. 26 Hinh 2.3: Sơ đồ lưu vực tính theo phương pháp căn nguyên ............................. 27 Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc của mô hình SWMM ..................................................30 Hinh 2.5: Các thành phần của hệ thống mô phỏng của SWMM ........................ 31 Hình 3.1: Biến trình lượng mưa tháng của khu vực TPHCM và ....................... 40 Hình 3.2: Xác suất mưa các khoảng thời gian trong ngày. ................................ 42 Hình 3.3: Biến trình lượng mưa lớn nhất theo thời đoạn – Trạm TSH ..............42 Hình 3.4: Biểu đồ IDF trạm TSH .......................................................................43 Hình 3.5: Mô hình mưa thiết kế Trạm Tân Sơn Hòa N=2 năm ......................... 44 Hình 3.6: Mô hình mưa thiết kế Trạm Tân Sơn Hòa N=5 năm. ........................ 44 Hình 3.7: Mô hình mưa thiết kế Trạm Tân Sơn Hòa N=10 năm ....................... 44 Hình 3.8: Tương quan lượng mưa trạm Tân Sơn Hòa. ......................................45 Hình 3.9: Biểu đồ IDF trạm Thuận An .............................................................. 47 Hình 3.10: Mô hình thiết kế của trạm Thuận An N= 2 năm .............................. 49 Hình 3.11: Mô hình thiết kế của trạm Thuận An N= 5 năm .............................. 49 Hình 3.12: Mô hình thiết kế của trạm Thuận An N=10 năm ............................. 49 Hình 3.13: Phân vùng tiểu lưu vực Bà Lụa ........................................................ 50 Hình 3.14: Sơ đồ nút tính toán lưu vực rạch Bà Lụa .........................................51 Hình 3.15: Sơ đồ tính của lưu vực Bà Lụa ......................................................... 53 Hình 3.16: Chạy mô phỏng diễn biến dòng chảy cho hiện trạng ....................... 53 Hình 3.17: Vị trí nút ngập khi chạy mô phỏng dòng chảy cho hiện trạng .........54 Hình 3.18: Kết quả mô phỏng dòng chảy từ nút BB/6 đến CX ......................... 54 viii
Hình 3.19: Đường quá trình mực nước tại nút BB/9,BB/10,BB/11,BB/12. ......54 Hình 3.20: Kết quả các nút bị ngập của Bà Lụa cho hiện trạng ......................... 55 Hình 3.21: Chạy mô phỏng diễn biến dòng chảy cho thời kỳ lặp lại 5 năm ......55 Hình 3.22: Vị trí nút ngập khi chạy mô phỏng cho thời kỳ lặp lại 5 năm.........56 Hình 3.23: Kết quả mô phỏng dòng chảy từ nút BB/6 đến CX ......................... 56 Hình 3. 24: Đường quá trình mực nước từ nút BB/8 đến BB/12 ....................... 56 Hình 3.25: Kết quả các nút bị ngập của Bà Lụa cho thời kỳ lặp lại 5 năm ........57 Hình 3.26: Chạy mô phỏng diễn biến dòng chảy cho thời kỳ lặp lại 10 năm ....57 Hình 3.27: Vị trí nút ngập khi chạy mô phỏng cho thời kỳ lặp lại 10 năm.......58 Hình 3.28: Kết quả mô phỏng dòng chảy từ nút BB/6 đến CX ......................... 58 Hình 3.29: Đường quá trình mực nước tại nút BB/8 đến BB/12. ...................... 58 Hình 3.30: Kết quả các nút bị ngập ....................................................................59 Hình 3.31: Đường quá trình mực nước tại CX (hiện trạng) ............................... 59 Hình 3.32: Đường quá trình mực nước tại CX (thời kỳ 5 năm) ......................... 59 Hình 3.33: Đường quá trình mực nước tại CX (thời kỳ 10 năm) ....................... 60 Hình 4.1: Chạy mô phỏng diễn biến dòng chảy sử dụng cho hiện trạng ...........62 Hình 4.2:Kết quả mô phỏng diễn biến dòng chảy từ nút BB/7 đến CX.............62 Hình 4.3: Đường quá trình mực nước tại nút BB/9, BB/10, BB/11, BB/12 ......63 Hình 4.4: Đường quá trình mực nước tại CX .....................................................63 Hình 4.5:Chạy mô phỏng diễn biến dòng chảy vớ chu kỳ lặp lại 5 năm ...........63 Hình 4.6: Kết quả mô phỏng diễn biến dòng chảy từ nút BB/7 đến CX............64 Hình 4.7: Đường quá trình mực nước tại nút BB/9,BB/10,BB/11,BB/12 .........64 Hình 4.8: Đường quá trình mực nước tại CX .....................................................64 Hình 4.9: Chạy mô phỏng diễn biến dòng chảy với chu kỳ lặp lại 10 năm .......65 Hình 4.10: Kết quả mô phỏng diễn biến dòng chảy từ nút BB/8 đến CX..........65 Hình 4.11: Đường quá trình mực nước tại nút BB/8 đến BB/12 ....................... 65 Hình 4.12: Đường quá trình mực nước tại CX ...................................................66 ix
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tỉnh Bình Dương đang hướng tới xây dựng thành phố thông minh thuộc vùng trọng điểm kinh tế phía Nam và đang đối đầu với hai vấn đề cấp bách là hạn hán và ngập lụt đô thị ảnh hưởng rất lớn đời sống và sản xuất. Với tốc độ phát triển cao của quá trình đô thị hóa nên tỉnh Bình Dương cần đầu tư các công trình hạ tầng nhằm hướng tới phát triển bền vững. Do ở vùng nhiệt đới gió mùa nên điều kiện khí tượng thủy văn khá phức tạp và tác động rất lớn đến quá trình phát triển đô thị nhất là các loại hình công trình hạ tầng cơ sở.[13] Một trong các loại hình công trình hạ tầng nhằm hướng tới phát triển bền vững là hệ thống thoát nước đô thị; trong cải thiện điều kiện thoát nước mưa bảo vệ môi trường là hướng ưu tiên hàng đầu; nhưng mức độ đầu tư cho công tác quy hoạch, thiết kế xây dựng chưa đầy đủ và tương xứng với tốc độ đô thị hóa nên tình hình ngập và thiệt hại do ngập úng có xu thế gia tăng. Lưu vực Bà Lụa nằm giao thoa giữa TP Thủ Dầu Một và TX Thuận An, một phần của vùng phát triển đô thị của tỉnh Bình Dương cũng đang ở trong quá trình đô thị hóa mạnh mẽ. Lưu vực này cũng đối diện với thách thức ngập đô thị; tình hình ngập diễn ra rất nghiêm trọng mỗi khi mưa lớn ảnh hưởng rất lớn đến đời sống và sản xuất. Có thể thấy rằng nhu cầu đầu tư về hệ thống thoát nước mưa là rất lớn song song với quá trình đô thị hóa. Để sự đầu tư được hiệu quả, hợp lý, mang tính kinh tế, khả thi thì cần phải xác định dòng chảy hình thành do mưa một cách định lượng. Với nhu cầu trên, vấn đề nghiên cứu thủy văn đô thị áp dụng vào điều kiện cụ thể là yêu cầu to lớn và cấp thiết đối với lưu vực sông Bà Lụa nói riệng cũng như tỉnh tỉnh Bình Dương nói chung. Trong các nhân tố tác động từ thiên nhiên mang tính đặc thù ảnh hưởng rất lớn đến quá trình hình thành dòng chảy đô thị, chúng ta cần nghiên cứu và lượng định mức độ tác động lên quá trình dòng chảy, nhằm xác định được nguyên nhân chủ đạo gây nên tình hình ngập úng trên lưu vực. Công tác tính toán dòng chảy do mưa là yếu tố then chốt và là tiền đề để xây dựng hệ thống thoát nước. 1
Với các nhu cầu thiết yếu đã đề cập ở trên, lưu vực sông Bà Lụa là một lưu vực nằm trong đô thị của tỉnh Bình Dương được lựa chọn để nghiên cứu và tính toán dòng chảy hình thành từ mưa với tiêu đề “Ứng dụng mô hình thủy văn mô phỏng dòng chảy do mưa và đề xuất giải pháp giảm ngập cho lưu vực sông Bà Lụa – Tỉnh Bình Dương” làm đồ án tốt nghiệp nhằm phục vụ yêu cầu giảm thiểu ngập lụt. 2. Mục đích nghiên cứu Áp dụng thành công mô hình SWMM (Storm Water Management Model) cho lưu vực sông Bà Lụa để mô phỏng dòng chảy đô thị. Đánh giá khả năng thoát nước và bước đầu đề xuất giải pháp khắc phục. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Tổng quan ĐKTN và KTXH lưu vực Bà Lụa. Đánh giá tình hình ngập và hiện trạng thoát nước ở lưu vực Bà Lụa. Áp dụng mô hình SWMM mô phỏng dòng chảy do mưa và khả năng thoát nước mưa cho lưu vực Bà Lụa. Đề xuất giải pháp giảm thiểu ngập lụt cho lưu vực nghiên cứu. 4. Phương pháp nghiên cứu Điều tra, thu thập, xử lý và đánh giá dữ liệu Phương pháp thống kê xác xuất và tương quan số liệu Phương pháp mô hình: mô phỏng dòng chảy do mưa và đánh giá khả năng thoát nước mưa cho lưu vực sông Bà Lụa bằng mô hình SWMM Phương pháp kế thừa: tổng hợp và kế thừa các kiến thức trong các tài liệu liên quan đã được nghiên cứu. Phương pháp GIS: áp dụng phương pháp chồng lắp bản đồ và xây dựng đường đồng mức ứng các điểm đo rời rạc. 5. Kết cấu đồ án Mở Đầu Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu Nội dung của chương 1 gồm tổng quan về điều kiện địa lý tự nhiên, đặc điểm khí tượng thủy văn, điều kiện kinh tế xã hội trong lưu vực nghiên cứu. Chương 2: Tổng quan mô hình mô phỏng dòng chảy do mưa 2
Nội dung chương 2 gồm giới thiệu chung về các mô hình mô phỏng dòng chảy đô thị và cơ sở lý thuyết của mô hình SWMM Chương 3: Ứng dụng mô hình SWMM mô phỏng dòng chảy do mưa và khả năng thoát nước mưa cho lưu vực sông Bà Lụa Nội dung chương 3 gồm tính toán mưa thiết kế và mô phỏng chế độ dòng chảy. Từ đó đánh giá khả năng thoát nước mưa của lưu vực. Chương 4: Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ngập cho lưu vực Nội dung chương 4 gồm đề xuất các giải pháp giảm ngập cho lưu vực Bà Lụa cho hiện tại cũng như tương lai. Kết Luận Và Kiến Nghị 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ - XÃ HỘI LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1.1 Vị trí địa lý Tỉnh Bình Dương thuộc vùng Đông Nam Bộ, tại tọa độ địa lý 15051’46’’- 11030’ vĩ độ Bắc, 106058’ kinh độ Đông. Bình Dương tiếp giáp với tỉnh Bình Phước ở phía Bắc giáp với Thành Phố Hồ Chí Minh. [13] Bình Dương nằm giữa 2 con sông lớn của Đông Nam Bộ là sông Sài Gòn và sông Đồng Nai, là cửa ngõ giao thương với TP.Hồ Chí Minh, cách trung tâm TP.Hồ Chí Minh khoảng 25km về phía Nam, có các trục lộ giao thông huyết mạch của quốc gia chạy qua như QL13, QL14, QL1, QL1K,…cách sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất và các bến cảng chỉ từ 10 – 15km. Tỉnh Bình Dương có diện tích tự nhiên 2.694km², chiếm khoảng 0,83% diện tích cả nước), có 9 đơn vị hành chính gồm TP.Thủ Dầu Một (là trung tâm kinh tế - chính trị - văn hóa của tỉnh), khu đô thị Nam Bình Dương (gồm 04 TX. Thuận An, Dĩ An, Tân Uyên và Bến Cát), và 4 huyện ở phía Bắc của tỉnh gồm Dầu Tiếng, Bàu Bàng, Phú Giáo và Bắc Tân Uyên. [14] Hình 1.1: Bản đồ vị trí địa lí lưu vực Bà Lụa 4
Hệ thống tiêu thoát nước Bà Lụa trong đồ án được bắt đầu từ xã Bình Chuẩn, Thuận Giao và An Thạnh thuộc thị xã Thuận An; phường Phú Hòa và Phú Thọ thuộc TP Thủ Dầu Một - Tỉnh Bình Dương.Tổng diện tích lưu vực là 2.537 ha, được giới hạn bởi : Phía Bắc: Giáp xã Phú Mỹ và xã Tân Phước Khánh Phía Đông: Giáp đường Thủ Khoa Huân Phía Nam: Giáp lưu vực Chòm Sao – Suối Đơn Phía Tây: Giáp đường 30- 4 của TP. Thủ Dầu Một. [7] 1.1.2 Đặc điểm địa hình của lưu vực Vùng đất Bình Dương tương đối bằng phẳng, thấp dần từ bắc xuống nam. Nhìn tổng quát, Bình Dương có nhiều vùng địa hình khác nhau: vùng địa hình núi thấp có lượn sóng yếu, vùng có địa hình bằng phẳng, vùng thung lũng bãi bồi.... Các quy luật tự nhiên tác động lên vùng đất này tạo nên nhiều dạng địa mạo khác nhau: có vùng bị bào mòn, có vùng tích tụ (do có sự lắng đọng của các vật liệu xâm thực theo dòng chảy), có vùng vừa bị bào mòn, vừa tích tụ và lắng đọng. Nguyên nhân chủ yếu là do nước mưa và dòng chảy tác động trên mặt đất, cộng với sự tác động của sức gió, nhiệt độ, khí hậu, sự sạt lở và sụp trượt vì trọng lực của nền địa chất. Các sự tác động này diễn ra lâu dài hàng triệu năm. [13] Hình 1.2: Bản đồ địa hình lưu vực Bà Lụa Đặc điểm chung về địa hình của lưu vực Bà Lụa có dạng lòng chảo, hai bên sườn có độ dốc rất lớn và thoải dần về phía đầu nguồn sông Bà Lụa (kênh Bưng Biệp- 5
Suối Cát). Mặt khác sông Bà Lụa có sự thay đổi rất lớn về độ cao đáy: Đầu tuyến cao độ đáy sông khoảng (+26m), cuối tuyến cao độ đáy khoảng (-0.75m).Với đặc điểm này quá trình tập trung dòng chảy trong lưu vực nhanh chóng đồng thời với điều kiện tiêu thoát kém làm cho phía hạ lưu thường xuyên bị ngập. Đặc điểm địa hình của lưu vực có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình hình thành dòng chảy cũng như quy mô, hướng và khả năng thoát nước của hệ thống thoát nước mưa trong từng lưu vực. Do đặc điểm địa hình dạng lòng chảo của lưu vực nên dòng chảy tập trung nhanh sau mưa và đây là yếu tố bất lợi làm gia tăng mức đầu tư trong công tác thoát nước. [7] 1.1.3. Đặc điểm thổ nhưỡng thảm phủ 1.1.3.1 Đặc điểm thổ nhưỡng Theo tài liệu thổ nhưỡng Tỉnh Bình Dương có các loại đất như sau: [1] Đất phèn có cao trình thấp < +1.4m, loại đất này hay ngập do chịu ảnh hưởng thủy triều thường xuyên. Đất nâu vàng trên phù sa cổ: là loại đất phong hóa trên nền đá cổ, chiếm ưu thế trong vùng nghiên cứu với 16.100ha chiếm hơn 80% diện tích đất. Đất dốc tụ bồi lắng ven sông suối ở các vùng có cao trình cao trong vùng. Đất phù sa gley: khoảng 170 ha chiếm 0.9%. Hình 1.3: Bản đồ thổ nhưỡng của lưu vực nghiên cứu 6
Vùng nghiên cứu Bà lụa chủ yếu là đất gò đồi vườn tạp được phủ bởi các bồi tích cổ với thành phần là các sản phẩm hạt thô – mịn vừa (là các lớp đất hỗn hợp sét - sét chịu ảnh hưởng nhiều của quá trình felarit hóa nên nhiều chỗ lẫn sạn sỏi laterite), được tích tụ với thời gian dài, chiều dày tích tụ lớn, tuổi địa chất của các thành tạo này trong khoảng từ Plextoxen –Mioxen, móng đá gốc ở đây tương đối không sâu. Ở những nơi có cao trình cao có đất dốc tụ bồi lắng ven sông, loại đất này có khoảng 620 ha chiếm gần 3% diện tích trong vùng. Nhìn chung đối với các loại đất trong vùng được đánh giá là không màu mở cho phát triển sản xuất nông nghiệp nhất là trồng trọt. 1.1.3.2. Lớp phủ mặt đệm Qua bản đồ cho thấy hiện trạng sự phát triển đô thị trên lưu vực Bà Lụa khá cao, với mật độ dày ở khu vục sát sông Sài Gòn và gần Đại lộ Bình Dương. Phần phía trên lưu vực phần lớn là đất trống để chuẩn bị phát triển đô thị tuy nhiên cũng còn một số vườn có tán cây lớn. Năm 1987 Năm 1997 Năm 2007 Năm 2017 Hình 1.4: Lớp phủ mặt đệm của lưu vực Bà Lụa 7
Từ hình 1.4 ta thấy rằng sự biến đổi nhanh của mặt đệm làm cho sự phân bố diện tích tham gia vào quá trình hình thành dòng chảy thay đổi lớn .Tốc độ đô thị hóa phát triển, các cơ sở hạ tầng ngày càng nhiều dẫn đến diện tích không thấm bê tông ngày tăng cao. 1.1.4. Đặc điểm khí hậu Cũng như các vùng khác ở miền Đông Nam Bộ, khí hậu ở Bình Dương mang tính chất nhiệt đới ẩm gió mùa nóng ẩm ổn định với hai mùa rõ rệt mùa mưa từ tháng 5 đến cuối tháng 10.Mùa khô thường từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Đặc trưng của vùng nghiên cứu được thể hiện ở một số yếu tố sau: [13] 1.1.4.1. Nhiệt độ không khí Nhiệt độ trung bình hàng năm ở Bình Dương dao động từ 24.2°C- 27.4°C. Nhiệt độ cao nhất có lúc lên tới 38,3°C và thấp nhất từ 14°C-15°C. Biên độ nhiệt độ giữa ban ngày và ban đêm chênh lệch nhau khá lớn (từ 5°C- 10°C). Nhiệt độ lớn nhất tuyệt đối Tmax= 400C. Nói chung, nhiệt độ hàng năm khá ổn định, chỉ có tính biến đổi trrong ngày là lớn. 1.1.4.2. Đặc điểm chế độ ẩm Trung bình Bình Dương có độ ẩm thấp,độ ẩm bình quân năm U0 = 79.5%. Do mưa ít, nắng nhiều nhiệt độ cao.Trong năm, độ ẩm mùa mưa cao nhiều hơn độ ẩm mùa khô. Độ ẩm thấp nhất tuyệt đối Umin=20% Bảng 1.1: Độ ẩm bình quân tháng Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 U% 74 71 71 74 80.7 83.7 84.2 84.5 86 85.2 81.7 77.8 1.1.4.3. Bốc hơi Bốc hơi tại các trạm khí tượng được quan trắc chủ yếu trên ống Piche (trong lều). Do có nền nhiệt độ cao, nắng nhiều ,lượng bốc hơi trên toàn lưu vực nhìn chung là khá lớn. 8
Bảng 1.2: Lượng bốc hơi ngày bình quân tháng Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 E 3.3 3.4 4.3 4 2.5 2.3 2.1 1.9 1.7 1.9 2.2 2.7 (mm/ngày) 1.1.4.4. Gió Chế độ gió tương đối ổn định, không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và áp thấp nhiệt đới.Về mùa khô gió thịnh hành chủ yếu là hướng Đông, Đông-Bắc, về mùa mưa gió thịnh hành chủ yếu là hướng Tây,Tây – Nam. Tốc độ gió bình quân khoảng 0.7m/s, tốc độ gió lớn nhất quan trắc được là 12m/s thường là hướng Tây, Tây – Nam. 1.1.4.5. Mưa Chế độ mưa trong khu vực được chia làm hai mìa rõ rệt. Mùa mưa từ tháng V đến tháng X chiếm 85% tổng lượng mưa toàn năm. Vào những tháng đầu mùa mưa thường xuyên xuất hiện những cơn mưa rào lớn, rồi sau đó dứt hẳn. Những tháng VII,VIII,IX thường là những tháng mưa dầm, có những trận mưa dầm kéo dài 1-2 ngày đêm liên tục. Đặc biệt ở Bình Dương hầu như không có bão chỉ ảnh hưởng những cơn bão gần.[1] Lượng mưa trung bình hằng năm là 1772 mm, lượng mưa cao nhất năm (1942) là 2.683mm, lượng mưa thấp nhất năm (1962) là 1.376mm.[10] 1.1.4.6. Số giờ nắng Nhìn chung Bình dương có số giờ nắng cao, bình quân 2.200 -2.400 giờ,tức 6-7 giờ/ngày.Những nơi có độ ẩm cao là những nơi có số giờ nắng thấp chỉ còn từ 2000 đến 2200 giờ (5-6 giờ/ngày), ngược lại những nơi có độ ẩm thấp là những nơi có số giờ nắng cao đạt từ 2.700-2.900 giờ (7-8 giờ/ngày).[14] 1.1.5. Hệ thống sông rạch liên quan đến tiêu nước khu vực nghiên cứu 1.1.5.1. Sông lớn Sông Sài Gòn là trục tiêu chính của khu vực sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng đồi núi huyện Lộc Ninh tỉnh Bình Phước, chảy qua các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, TP.HCM rồi đổ ra sông Đồng Nai tại Tân Thuận (Nhà Bè). Sông có chiều dài khoảng 280km, diện tích hứng nước 4500km2. Đoạn chảy qua đồng bằng được kể từ đập chính 9
của hồ Dầu Tiếng, bề rộng từ đáy đến cửa sông biến đổi từ 150m đến 350m, độ sâu từ 10m đến 20m, độ dốc lòng sông từ 0.005 đến 0.0001.[13] Hình 1.5: Bản đồ mạng lưới sông 1.1.5.2. Hệ thống kênh rạch Vùng nghiên cứu có một hướng tiêu chính: theo hướng rạch Bưng Biệp – Suối Cát ra sông Bà Lụa rồi đổ vào sông Sài Gòn. Các sông rạch tiêu thoát nước của khu vực nói riêng và vùng hạ lưu nói chung có một số đặc điểm như sau: - Các sông rạch chằng chịt nối liền với nhau tạo thành mạng lưới tiêu thoát nước từ các tiểu lưu vực đến các sông chính ra biển. - Chế độ mực nước dòng chảy trong các sông rạch vừa phụ thuộc vào dòng chảy thượng lưu, vừa phụ thuộc vào mưa.[7] 1.1.6 Đặc điểm dòng chảy Sông Sài Gòn chảy dọc theo biên giới Việt Nam - Campuchia, đến hợp lưu với suối Sanh Đôi thì đổi sang hướng Tây Bắc - Đông Nam. chảy qua Tỉnh Bình Dương (bên trái) và TP. Hồ Chí Minh đổ ra sông Nhà Bè tại vị trí Ngã 3 đèn đỏ (cách cảng Cát Lái 1.5 km về phía hạ lưu). Từ Thủ Dầu Một đến cửa sông, sông Sài Gòn đoạn qua khu vực nghiên cứu dài 30.15km, có mặt cắt rộng từ 225 - 370m, sâu từ 15 - 20m với nhiều chi lưu khá sâu, đặc biệt là đoạn gần cửa sông nên tàu 10 nghìn tấn có thể ra vào cảng Sài Gòn. [1] 10
Từ những tài liệu thực đo lưu lượng của các trạm thủy văn cho thấy dòng chảy của các sông trong vùng hạ lưu có đặc điểm như sau: [7] Dòng chảy biến đổi không đều chỉ phụ thuộc vào mùa mưa. Lưu lượng dòng chảy thời gian không chỉ phụ thuộc vào mùa mưa mà còn phụ thuộc vào khả năng điều tiết nước của các công trình hồ chứa thượng lưu. 1.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI 1.2.1. Tình hình dân số TP Thủ Dầu Một: Dân số toàn thị xã thông kê theo năm 2007 khoảng 178.029 người. Trong đó lao động nông thôn là 66.598 người, chiếm 37.41%; lao động nữ là 93.458 người, chiếm 52.51%; lao động nam là 84.571 người, chiếm 47.50%. TX Thuận An : Dân số toàn huyện theo thống kế năm 2007 khoảng 231.763 người.Trong đó lao động nông thôn là 173.178 người chiếm 74.72%; lao động sống ở thành thị là 58,585 người chiếm 25.28%; lao động nữ là 119.894 người chiếm 51.73%, lao động nam là 111.869 người chiếm 48.27%. Tỉ lệ tăng dân số cơ học ở mức cao là do những yếu tố tác động sự bùng phát các khu công nghiệp, khu chế xuất, sự gia tăng các khu đô thị và sự di chuyển gia tăng dân số trong những năm gần đây. Gia tăng dân số làm phát sinh nhiều vấn đề nan giải như giải quyết nhà ở, việc làm, tệ nạn xã hội, an ninh trật tự và điều cốt lõi là khối lượng rác ngày càng tăng gây ảnh hưởng đến môi trường sống, nhất là các khu công nghiệp đã tạo áp lực lớn cho quận về vấn đề quản lý trong công tác thu gom và vận chuyển chất thải rắn. [7] Bảng 1. 3: Thống kê dân số trung bình phân theo Huyện/TX/TP Phân theo đơn vị Năm 2011 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 cấp huyện TP. Thủ Dầu Một 251.922 269.62 276.231 286.707 Huyện Bàu Bàng - - 82.177 84.93 Huyện Dầu Tiếng 114.623 116.691 117.761 119.215 TX. Bến Cát 233.800 258.37 208.006 217.434 Huyện Phú Gíáo 88.501 91.819 93.174 94.168 TX Tân Uyên 239.022 250.960 194.146 200.15 TX. Dĩ An 334.592 373.876 387.552 369.313 TX Thuận An 428.953 441.14 453.389 469.164 Huyên Bắc Tân Uyên - - 61.122 62.352 Tổng số 1.691.413 1.802.476 1.873.558 1.930.433 (Nguồn: Niên giám thống kê Tỉnh Bình Dương năm 2016) 11