Xây dựng công nghệ cảnh báo úng ngập thời gian thực lưu vực sông Kim Ngưu thành phố Hà Nội

Dự án “Xây dựng hệ thống cảnh báo úng ngập thời gian thực cho nội thành Hà Nội”bắt đầu khởi động tháng 12/2013 do quỹ Bắc Âu tài trợ với vốn đối ứng của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Bài báo giới thiệu tóm tắt công nghệ cảnh báo úng ngập thời gian thực MIKE OPERATIONS cho lưu vực Kim Ngưu, Hà Nội. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng công nghệ cảnh báo úng ngập thời gian thực lưu vực sông Kim Ngưu thành phố Hà NộiNGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔIXÂY DỰNG CÔNG NGHỆ CẢNH BÁO ÚNG NGẬPTHỜI GIAN THỰC LƯU VỰC SÔNG KIM NGƯUTHÀNH PHỐ HÀ NỘINguyễn Văn Đào, Đinh Thị Hương Thơm, Đào Tiến ĐạtĐài Khí tượng Thủy văn khu vực Đồng bằng Bắc Bộự án “Xây dựng hệ thống cảnh báo úng ngập thời gian thực cho nội thành Hà Nội”bắtđầu khởi động tháng 12/2013 do quỹ Bắc Âu tài trợ với vốn đối ứng của Bộ Tàinguyên và Môi trường. Trong khuôn khổ Dự án, các đơn vị liên quan như Đài Khítượng thủy văn Đồng bằng Bắc bộ, Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Trung ương đã tiếp nhậncông nghệ MIKE URBAN xây dựng mô hình cảnh báo úng ngập cho 8 quận nội thành Hà Nội và kếthừa hệ thống cảnh báo úng ngập thời gian thực cho lưu vực sông Kim Ngưu. Bài báo giới thiệutóm tắt công nghệ cảnh báo úng ngập thời gian thực MIKE OPERATIONS cho lưu vực Kim Ngưu,Hà Nội.Từ khóa: MIKE OPERATIONS, cảnh báo thời gian thực, sông Kim Ngưu, thành phố Hà Nội`D1. Giới thiệuSông Kim Ngưu có vị trí từ 20058’ - 21001’vĩđộ Bắc và 105051’ - 105054’ kinh độ Đông, làmột trong 4 tuyến sông chính (sông Tô Lịch,sông Lừ, sông Sét và sông Kim Ngưu) thuộc lưuvực thoát nước sông Tô Lịch của thành phố HàNội. Trong đó lưu vực sông Kim Ngưu chiếmdiện tích khoảng 1.700 ha, có tổng chiều dài 19km, điểm đầu từ cống Lò Đúc, điểm cuối tại ngãba Dải Đò. Sông có chiều rộng nhất là 25,5 m;nhỏ nhất là 4,7 m; trung bình từ 10 - 15 m. Trướckia sông có chiều dày lớp nước từ 1 - 1,5 m vàchiều dày lớp bùn khá lớn từ 0,43 - 1,32 m,nhưng gần đây sông được cải tạo nên chiều dàylớp bùn nhỏ đi và chiều dày lớp nước tăng lên.Dọc hai bờ sông có rất nhiều cống nước thải sinhhoạt, nước thải công nghiệp xả trực tiếp vào sôngkhoảng 25000 m3/ng khiến nước ô nhiễmnghiêm trọng.Hệ thống thoát nước sông Tô Lịch cùng vớihệ thống thoát nước chung của Hà Nội được xâydựng từ trước năm 1954. Hệ thống thoát nướcbao gồm các tuyến cống, sông mương thoát nướcvà các hồ ao điều hoà. Sông Tô Lịch là trục thoátnước chính với cửa xả chảy ra sông Nhuệ quađập Thanh Liệt. Theo kết quả nghiên cứu củaJICA trong Dự án Thoát nước Hà Nội từ 1996 -2003, khả năng thoát nước hiện trạng của sôngTô Lịch chỉ vào khoảng 30 - 35 m3/s trong khicông suất yêu cầu để thoát cho trận mưa có chukỳ 10 năm là 170 m3/s. Đây có thể nói là mộttrong những nguyên nhân chính gây ra tình trạngngập úng cho thành phố Hà Nội. [1]Hiện nay thành phố đang thực hiện dự ánthoát nước giai đoạn II (bao gồm các khu vựcthuộc lưu vực sông Tô Lịch diện tích 77,7 km2 vàmột phần các khu vực lân cận): chống úng choThành phố trong phạm vi dự án và vùng lân cậnkhi mưa với chu kì 10 năm ứng với lượng mưa310 mm/2 ngày đối với sông và mương thoátnước, chu kỳ 5 năm đối với hệ thống công vớilượng mưa 70 mm/h; cải thiện môi trường cholưu vực sông Tô Lịch [2].Hàng năm cùng với tốc độ đô thị hóa, côngnghiệp hóa trên địa bàn thành phố rất nhanh, hệthống các công trình tiêu thoát nước tại một sốnơi đã quy hoạch không theo kịp nhịp độ pháttriển kinh tế trong vùng làm cho tình hình ngậpúng xảy ra càng ngày càng nghiêm trọng.2. Phương pháp nghiên cứu và số liệu sửdụng2.1. Phương pháp nghiên cứuĐể ứng dụng mô hình MIKE OPERATIONSTẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂNSố tháng 04 - 201619NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔIcảnh báo úng ngập thời gian thực cho lưu vựcsông Kim Ngưu các tác giả đã phối hợp với BanQuản lý dự án và một số đơn vị liên quan tiếnhành thống kê, tổng hợp, phân tích các số liệukhí tượng thủy văn, địa hình và hệ thống thoátnước; điều tra khảo sát các công trình cống, hốga, kích thước các kênh nhỏ, các vết ngập củanhững trận ngập lớn trong quá khứ; xây dựng môhình MIKE URBAN [3] với các số liệu về côngtrình thoát nước, số liệu địa hình xác định từ bảnđồ DEM, số liệu mưa và mực nước... làm lõi chomô hình MIKE OPERATIONS [4].2.2. Số liệu sử dụngĐể cảnh báo úng ngập thời gian thực cholưu vực sông Kim Ngưu bằng mô hình MIKEOPERATIONS các tác giả đã sử dụng các số liệudưới đây:- Số liệu địa hình: DEM 5m x 5m [5].- Số liệu địa hình sông, mặt cắt sông, cáctuyến cống thoát nước, hố ga thu nước đưa vàoMIKE URBAN.- Vết ngập và số liệu mưa các điểm đo mưatrong khu vực nghiên cứu tương ứng trận mưalớn năm 2012, 2013 dùng để hiệu chỉnh và kiểmđịnh MIKE URBAN.3.2. Mô hình MIKE OPERATIONSTừ năm 2014, DHI đã phát triển hệ thốngphần mềm thủy lực lên một bước mới, đó là tíchhợp các thành phần quản lý dữ liệu thời gianthực và hỗ trợ ra quyết định cùng với lõi tínhtoán mô hình để tạo ra một hệ thống duy nhấtMIKE cung cấp bởi DHI. Việc tích hợp cácthành phần trên một nền tảng thống nhất đã giúphệ thống phần mềm MIKE phát triển lên mộtmức độ mới, đó là có thể xây dựng các hệ thốngmô phỏng thời gian thực mà hệ thống cảnh báongập lụt thời gian thực là một trong những ứngdụng điển hình. Hệ thống bao gồm:- Hệ thống MIKE Customized và DIMS chạytrên máy chủ trung tâm, tiếp nhận, xử lý và cungcấp dữ li ...