LỜI CAM ĐOAN Tên tác giả: Nguyễn Thanh Dương Học viên cao học lớp: 24Q11 Ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Dương Thanh Lượng Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu, đề xuất giải pháp tiêu thoát nước cho thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh để phục vụ kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, có xem xét đến ảnh hưởng tình trạng biến đổi khí hậu nước biển dâng” Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn làm dựa số liệu, tư liệu thu thập từ nguồn thực tế… để tính tốn kết quả, từ mơ đánh giá đưa nhận xét Tác giả không chép từ tài liệu trước Hà nội, ngày 28 tháng 12 năm 2019 Tác giả Nguyễn Thanh Dương i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, thực hiện; đến luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu, đề xuất giải pháp tiêu thoát nước cho thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh để phục vụ kế hoạch phát triển kinh tế – xã hội, có xem xét đến ảnh hưởng tình trạng Biến đổi khí hậu nước biển dâng” hoàn thành Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội với nỗ lực thân giúp đỡ, bảo, hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo, cô giáo, đồng nghiệp bạn bè Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Trường đại học Thủy lợi truyền đạt kiến thức, phương pháp nghiên cứu trình học tập, cơng tác Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới GS TS Dương Thanh Lượng - người hướng dẫn khoa học trực tiếp, tận tình hướng dẫn tác giả hồn thành luận văn Với thời gian kiến thức có hạn, luận văn chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận thơng cảm, góp ý chân tình thầy, cô đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 28 tháng 12 năm 2019 Tác giả Nguyễn Thanh Dương ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU viii I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ix II MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU x Mục tiêu nghiên cứu x Phạm vi nghiên cứu xi III CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU xii Cách tiếp cận xii Phương pháp nghiên cứu xii NỘI DUNG LUẬN VĂN xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình ngập lụt .1 1.1.1 Tình hình ngập lụt giới .1 1.1.2 Tình hình ngập lụt Việt Nam 1.2 Tổng quan Biến đổi khí hậu nước biển dâng 1.2.1 Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng Việt Nam 1.2.1.1 Sự thay đổi nhiệt độ .4 1.2.1.2 Sự thay đổi lượng mưa 1.2.1.3 Kịch nước biển dâng khu vực ven biển hải đảo Việt Nam .8 1.2.2 Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng Quảng Ninh 1.2.2.1 Sự thay đổi nhiệt độ .9 1.2.2.2 Sự thay đổi lượng mưa 10 1.2.2.3 Mực nước biển dâng 10 1.3 Tổng quan nghiên cứu tiêu thoát nước 11 1.3.1 Trên giới 11 1.3.2 Tại Việt Nam .12 1.4 Tổng quan vùng nghiên cứu 13 1.4.1 Điều kiện tự nhiên 13 1.4.1.1 Vị trí địa lý 13 1.4.1.2 Địa hình 14 1.4.1.3 Khí hậu .14 a) Nhiệt độ khơng khí 14 b) Nắng 15 c) Mưa 15 d) Độ ẩm khơng khí .15 e) Gió 15 f) Bão 17 1.4.1.4 Địa chất cơng trình 17 a) Địa chất cơng trình 17 b) Địa chấn 17 iii Thị xã Quảng Yên nằm vùng dự báo chấn động đất cấp (Theo đồ phân vùng địa chất Việt Nam Viện vật lý địa cầu lập năm 1995) 17 1.4.1.5 Địa chất thủy văn 17 a) Địa chất thủy văn .17 b) Địa chất hải văn 19 1.4.1.6 Sinh thái tự nhiên 19 1.4.2 Hiện trạng phương hướng phát triển kinh tế - xã hội .20 1.4.2.1 Hiện trạng 20 a) Về dân số lao động 20 b) Về phát triển kinh tế 21 c) Về văn hóa – xã hội 22 d) Hiện trạng sử dụng đất 24 e) Hiện trạng san thoát nước mưa 25 f) Hiện trạng hạ tầng phòng chống lụt bão 26 1.4.2.2 Phương hướng phát triển kinh tế - xã hội 26 a) Mục tiêu chiến lược 26 b) Dự báo dân số lao động 27 c) Dự báo nhu cầu sử dụng đất đai 28 1.4.3 Nguyên nhân tác động tình trạng ngập úng khu vực nghiên cứu 29 1.4.3.1 Nguyên nhân .29 1.4.3.2 Những tác động tình trạng ngập úng ngành kinh tế đời sống sinh hoạt người dân 30 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TỐN TIÊU THỐT NƯỚC CHO LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 31 2.1 Lựa chọn phương pháp 31 2.1.1 Mơ hình HEC-RAS 31 2.1.2 Mơ hình SWWM 32 2.1.2.1 Phương pháp tính tốn mơ hình 32 2.1.2.2 Nhận xét phương pháp SWMM 36 2.1.2.3 Ứng dụng phần mềm SWMM 37 2.1.3 Mơ hình Mike Urban 37 2.1.4 Lựa chọn mơ hình 38 2.2 Hệ thống tiêu thoát nước cho khu dịch vụ cảng biển, cảng biển, công nghiệp đô thị khu vực đầm nhà Mạc theo quy hoạch 39 2.2.1 Giải pháp thiết kế san (cao độ xây dựng) 39 2.2.2 Quy hoạch phòng chống lũ lụt 41 2.2.3 Giải pháp thiết kế thoát nước mưa 41 2.3 Sơ đồ hóa hệ thống tiêu nước khu vực nghiên cứu .45 2.4 Số liệu đầu vào .45 iv 2.4.1 Diện tích lưu vực 45 2.4.2 Số liệu khí hậu, thủy văn 46 2.4.2.1 Số liệu mưa 46 2.4.2.2 Số liệu thủy triều 49 2.3 Dùng mô hình SWWM mơ hệ thống nước lưu vực nghiên cứu .51 2.3.1 Lập sơ đồ hệ thống thoát nước 51 2.3.2 Tạo thuộc tính cho phần tử 52 2.3.3 Mô tả làm việc hệ thống 58 2.3.4 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình .59 2.3.5 Kết mô 60 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC 65 3.1 Tiêu chuẩn chống ngập úng cho vùng 65 3.2 Các trường hợp tính tốn 65 3.3 Phân tích, lựa chọn giải pháp chống ngập cho khu vực nghiên cứu 69 3.3.1 Giải pháp chống ngập cho khu vực nghiên cứu điều kiện 69 3.3.2 Giải pháp chống ngập cho khu vực nghiên cứu điều kiện có xem xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .82 Kết luận 82 Kiến nghị 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 CÁC PHỤ LỤC .86 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ sử dụng mơ hình HEC – HMS/RAS, mưa đa GIS để tính tốn ngập lụt 11 Hình 1.2 Vị trí vùng nghiên cứu sơ đồ vị trí thị xã Quảng Yên 14 Hình 1.3 Nhiệt độ trung bình tháng năm thị xã Quảng Yên 16 Hình 1.4 Nhiệt độ trung bình tháng năm thị xã Quảng Yên 16 Hình 1.5 Hình ảnh sơng Chanh thị xã Quảng n 18 Hình 2.1 Sơ đồ phân khu chức khu vực nghiên cứu 41 Hình 2.2 Bản đồ quy hoạch thoát nước mưa Khu dịch vụ cảng biển, cảng biển, công nghiệp đô thị khu vực Đầm Nhà Mạc 44 Hình 2.3 Nền ảnh đưa vào SWWM 45 Hình 2.4 Bản đồ quy hoạch đất Khu dịch vụ cảng biển, cảng biển, công nghiệp đô thị Đầm Nhà Mạc 46 Hình 2.5 Biểu đồ cường độ trận mưa tính tốn trường hợp chưa xem xét đến ảnh hưởng tình trạng BĐKH 47 Hình 2.6 Biểu đồ cường độ trận mưa tính tốn trường hợp có xem xét đến ảnh hưởng tình trạng BĐKH .49 Hình 2.7 Độ cao mực nước triều tính tốn theo thời gian trường hợp chưa xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu 50 Hình 2.8 Độ cao mực nước triều tính tốn theo thời gian trường hợp có xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu 51 Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống nước mơ SWWM 52 Hình 2.10 Nhập thuộc tính cho tiểu lưu vực 53 Hình 2.11 Nhập thuộc tính cho nút 54 Hình 2.12 Nhập thuộc tính cho cống hộp nước khu cơng nghiệp 55 Hình 2.13 Nhập thuộc tính cho cống hộp nước khu cơng nghiệp 55 Hình 2.14 Nhập thuộc tính cho cửa xả 56 Hình 2.15 Nhập thuộc tính cho trận mưa tính tốn 58 Hình 2.16 Chạy mơ hệ thống nước khu vực nghiên cứu theo quy hoạch chưa xét đến ảnh hưởng BĐKH 60 Hình 2.17 Kết mơ Trắc dọc tuyến cống J026-CX8 theo phương án quy hoạch 63 Hình 2.18 Kết mô trắc dọc tuyến cống J100-CX47 theo phương án quy hoạch 63 Hình 2.19 Kết mơ Trắc dọc tuyến cống J026-CX8 theo phương án điều chỉnh chưa xét đến ảnh hưởng BĐKH 70 Hình 2.20 Kết mô trắc dọc tuyến cống J100-CX47 theo phương án điều chỉnh chưa xét đến ảnh hưởng BĐKH 70 Hình 2.21 Kết mô Trắc dọc tuyến cống J026-CX8 theo phương án điều chỉnh có xét đến ảnh hưởng BĐKH 72 Hình 2.22 Kết mơ trắc dọc tuyến cống J100-CX47 theo phương án điều chỉnh có xét đến ảnh hưởng BĐKH 72 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Biến đổi nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ sở Bảng 1.2 Thay đổi lượng mưa (%) 57 năm qua (1958-2014) vùng khí hậu Bảng 1.3 Biến đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ sở Bảng 1.4 Biến đổi lượng mưa mùa hè (%) so với thời kỳ sở Bảng 1.5 Nhiệt độ trung bình tỉnh Quảng Ninh từ năm 2020 - 2100 (0C) so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) Bảng 1.6 Lượng mưa trung bình tỉnh Quảng Ninh từ năm 2020 ÷ 2100 so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch phát thải trung bình (B2 10 Bảng 1.7 Mực nước biển dâng tỉnh Quảng Ninh từ năm 2020 ÷ 2100 so với thời kỳ 1980 - 1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) 10 Bảng 1.8 Bảng di tích lịch sử xếp hạng địa bàn khu vực 22 Bảng 1.9 Bảng tổng hợp số liệu trạng sử dụng đất 2014 24 Bảng 1.10 Bảng dự báo dân số khu vực nghiên cứu 27 Bảng 1.11 Dự báo lao động khu vực nông – lâm – thủy sản 27 Bảng 1.12 Dự báo dân lao động trong ngành công nghiệp 28 Bảng 1.13 Dự báo lao động trong ngành công nghiệp .28 vii ... gian nghiên cứu, thực hiện; đến luận văn thạc sĩ với đề tài: ? ?Nghiên cứu, đề xuất giải pháp tiêu thoát nước cho thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh để phục vụ kế hoạch phát triển kinh tế – xã hội,. .. khu vực nghiên cứu 69 3.3.1 Giải pháp chống ngập cho khu vực nghiên cứu điều kiện 69 3.3.2 Giải pháp chống ngập cho khu vực nghiên cứu điều kiện có xem xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu ... chưa xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu 50 Hình 2.8 Độ cao mực nước triều tính tốn theo thời gian trường hợp có xét đến ảnh hưởng biến đổi khí hậu 51 Hình 2.9 Sơ đồ hệ thống nước