DỰ đoán DIỄN BIẾN môi TRƯỜNG nước mặt KHU đô THỊ THỦ THIÊM dưới ẢNH HƯỞNG của hệ THỐNG TIÊU THOÁT nước KHU vực và đề XUẤT BI

TÊN ĐỀ TÀI: DỰ ĐOÁN DIỄN BIẾN MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT KHU ĐÔ THỊ THỦ THIÊM DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TIÊU THOÁT NƯỚC KHU VỰC VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ.. Chân thành cảm ơn các anh chị hi

BỘ MƠN CẤP THỐT NƯỚC

ĐỀ CƯƠNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: DỰ ĐỐN DIỄN BIẾN MƠI TRƯỜNG NƯỚC MẶT KHU ĐƠ THỊ THỦ THIÊM DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TIÊU THỐT NƯỚC KHU VỰC VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN

PHÁP QUẢN LÝ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN:

TÊN ĐỀ TÀI: DỰ ĐOÁN DIỄN BIẾN MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT KHU ĐÔ THỊ THỦ THIÊM DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG TIÊU THOÁT NƯỚC KHU VỰC VÀ

ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài tôi tự nghiên cứu với sự hướng dẫn của cô Tiến sỹ Trần Thị Việt Nga và các Giáo sư, Tiến sỹ chuyên ngành Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa công bố trong bất kỳ dự án nào khác Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

TP Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 09 năm 2012

Học viên thực hiện luận văn

TRẦN QUỐC OAI

LỜI CẢM ƠN!

Tác giả xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn đối Thầy hướng dẫn của cô Tiến sỹ Trần Thị Việt Nga và PGS.TS Lê Song Giang là tác giả tính toán dòng chảy của sông Sài Gòn bằng mô hình toán học đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ nhiều ý kiến quí báu trong quá trình thực hiện luận văn này

Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo bộ môn cấp thoát nước – khoa sau đại học của trường Đại học xây dựng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm làm việc cho tôi suốt học trình Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn cùng lớp Cao học 11CT001 ngành cấp thoát nước

Chân thành cảm ơn các anh chị hiện đang công tác tại phòng Quản lý Cấp Thoát Nước –

Sở Giao thông Vận tải, Ban Quản lý Khu Thủ Thiêm, Viện Môi trường và Tài nguyên đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài này

Cuối cùng xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình và những ai quan tâm đến công việc của tôi

TP Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 09 năm 2012 Học viên thực hiện luận văn

TRẦN QUỐC OAI

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Cùng với sự phát triển kinh tế, thành phố đang gia tăng tốc độ phát triển đô thị hoá Khu

đô thị mới Thủ Thiêm hiện đang là tâm điểm của quá trình này Dự án phát triển khu đô thị này được chuẩn bị bởi công ty SASAKI (Nhật Bản) và hiện đang ở giai đoạn hoàn thiện quy hoạch 1/500

Đối với khu đô thị Thủ Thiêm mà một phần đáng kể diện tích là các sông, kênh, hồ cảnh quan thì việc đảm bảo chất lượng môi trường nước là hết sức quan trọng Luận văn này đi sâu vào phân tích và đánh giá chất lượng nước với cái nhìn tổng thể trên toàn bộ hệ thống sông Sài Gòn Đồng Nai trong quá trình khu đô thị Thủ Thiêm hình thành, đi vào hoạt động Trong đó, khả năng làm việc của hệ thống thoát nước theo quy hoạch của Thủ Thiêm sẽ được kiểm tra đánh giá

và dự đoán trong 20 và 50 năm sau khi có yếu tố biến đối khí hậu ; mưa có tần suất 10 sẽ được kiểm tra cho các trường hợp bất lợi nhất Bên cạnh đó, chất lượng lượng của các kênh và hồ cảnh quan cũng được tính toán làm rõ và đánh giá qua các chỉ tiêu BOD5; DO ; NH3 ; NO2 ; và NO3 Các tính toán được thực hiện bằng mô hình toán kết hợp các mô hình 1 chiều trong khu Thủ Thiêm, mô hình 2 chiều cho sông

MỤC LỤC

Trang

TỪ VIÊT TẮT, DANH MỤC BẢNG, DANH MỤC HÌNH, DANH MỤC BẢN ĐỒ 5

1.1 Đặt vấn đề 6

1.2 Tính thiết thực của đề tài: 6

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 6

1.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu trong đề tài 6

1.4.1 Nội dung nghiên cứu: 7 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu: 7 1.5 Phạm vi nghiên cứu 7 CHƯƠNG 2 9 TỔNG QUAN 9 2 Đặc điểm tự nhiên, môi trường hạ lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai và khu Thủ Thiêm 9 2.1 Đặc điểm địa hình: 9

2.2 Địa chất – đất: 9

2.3 Đặc điểm khí tượng, thuỷ lực, thuỷ văn 10

2.4 Đặc điểm hình thái, diễn biến lòng sông Sài Gòn bao quanh bán đảo Thủ Thiêm 11

KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 12

3.1 Kết luận 12

3.2 Kiến nghị 12

TÀU LIỆU THAM KHÀO 13

PHỤ LỤC

TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢN ĐỒ

CHƯƠNG I

MỞ ĐẦU

Vấn đề ngập úng đô thị và ô nhiễm chất lượng nước hiện nay đang là vấn đề thời sự nóng bỏng của thành phố Hồ Chí Minh Bên cạnh các nghiên cứu đã và đang được xem xét để giải quyết vấn đề trên, một số nghiên cứu khác về biến đổi khí hậu, nguyên nhân và tác động của nó đến tự nhiên và đời sống con người cũng đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm

Đề tài này sẽ xem xét đánh giá khả năng thoát nước của khu đô thị mới Thủ Thiêm theo quy hoạch 1/2000 đã được phê duyệt cũng như diễn biến chất lượng nước trong hệ thống hồ sinh thái của khu Thủ Thiêm và sự tương tác của nó với hệ thống sông Sài Gòn Đồng Nai Trong đó

sẽ tổng hợp đánh giá hiện trạng và dự đoán tương lai trong 20 năm và 50 năm sau ứng với các số liệu về biến đổi khí hậu đang được nghiên cứu như việc tăng mực nước biển; sự ấm lên của trái đất; và vũ lượng mưa tăng để từ đó có những biện pháp quản lý cũng như kế hoạch chuẩn bị phù hợp

Thành phố Hồ Chí Minh với diện tích tự nhiên 2.095 km2, dân số 6.239.938 người (năm 2005) là một trung tâm kinh tế - thương mại - văn hóa - khoa học lớn nhất ở khu vực phía Nam

và có vị trí thứ hai sau thủ đô Hà Nội Nằm ở điểm giao nối giữa miền Tây Nam bộ và miền Đông Nam bộ, thành phố Hồ Chí Minh trở thành đầu mối trung chuyển hàng hóa, hành khách cho toàn vùng Nam bộ đi cả nước và ra nước ngoài Với những thuận lợi về điều kiện sông biển thành phố Hồ Chí Minh từ lâu đã trở thành một hải cảng quốc tế lớn nhất cả nước Sản xuất, thương mại, xuất-nhập khẩu phát triển làm cho các dịch vụ về tài chính, ngân hàng, vận tải, thông tin liên lạc, khách sạn, nhà hàng, cũng phát triển mạnh theo

Theo quyết định số 123/1998/QĐ-TTg ngày 10/7/1998 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt điều chỉnh quy hoạch chung thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020, trong đó sẽ phát triển chủ yếu về phía Đông-Bắc; bổ sung thêm hướng phát triển về phía Nam, Đông-Nam và các hướng phụ về phía Bắc, Tây-Bắc, Trung tâm thành phố được mở rộng qua Thủ Thiêm và sẽ tiếp tục giữ vai trò một trung tâm đa chức năng của vùng Vùng Kinh Tế Trọng Điểm Phía Nam và cả nước, trong đó tập trung nhất là về thương mại, tài chính, ngân hàng, viễn thông, giao dịch quốc

tế, công nghiệp, khoa học công nghệ, các ngành kỹ thuật cao như công nghệ sinh học, công nghệ điện tử, thông tin, vật liệu xây dựng mới, giáo dục đào tạo, y tế, khách sạn, giải trí văn hóa thể thao

Nghiên cứu này nhằm dự đoán diễn biến chất lượng nước trong hệ thống kênh, hồ của khu

đô thị Thủ Thiêm cũng như sự tương tác qua lại của chúng với hệ thống sông Sài Gòn Đồng Nai,

từ đó đề xuất biện pháp quản lý cũng như cơ chế vận hành hệ thống thoát nước và xử lý nước thải nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường nước mặt

1.4.1 Nội dung nghiên cứu:

Đánh giá hiện trạng chế độ thuỷ văn – thủy lực, diễn biến dòng chảy của hệ thống sông, kênh, rạch trong khu vực Thủ Thiêm và hệ thống sông Sài Gòn Đồng Nai

Đánh giá chế độ dòng chảy của quy hoạch hệ thống thoát nước, kênh, hồ trong khu đô thị Thủ Thiêm

Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt khu đô thị Thủ Thiêm

Dự đoán lan truyền chất ô nhiễm (BOD5; DO; NH3; NO2; NO3) trong hệ thống thoát nước trong các điều kiện làm việc khác nhau

Xem xét, đánh giá các quy định hiện hành về quản lý thoát nước và xử lý nước nước thải cho các khu đô thị mới

Đề xuất các biện pháp quản lý hệ thống thoát nước và xử lý nước thải nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường nước mặt

Phương pháp kế thừa: Sử dụng kết quả quy hoạch, điều tra, khảo sát, tính toán,… của các nhà nghiên cứu đi trước

Phương pháp tổng hợp

Phương pháp mô hình tính toán số: Dòng chảy và lan truyền chất trong hệ thống tiêu thoát nước được mô tả bởi các phương trình vi phân; các phương trình này được giải bằng phương pháp số để được hình ảnh dòng chảy và môi trường trong các điều kiện mô phỏng

Bán đảo Thủ Thiêm với diện tích 737ha

và dân định cư hiện nay là 40.000 người

Địa điểm lợi thế phát triển đường hành lang trong khu vực phía Nam TP Hồ Chí Minh, tại vị trí bên kia Sông Sài Gòn từ khu vực trung tâm lịch sử của Quận 1 (hình H.1.1)

Hiện nay, công trình đường hầm Đông Tây và với công trình cầu Thủ Thiêm sẽ rất thuận lợi cho sự phát triển của khu vực dự án

Vị trí:

Là bán đảo Thủ Thiêm (phía bờ phải sông Sài Gòn) đối diện với trung tâm quận 1; gồm các phường An Khánh, Thủ Thiêm, An Lợi Đông; một phần phường Bình An và Bình Khánh – quận 2 Tổng diện tích của khu vực là 737ha, trong đó: diện tích mặt đất 556,10ha (70%) và diện tích mặt nước và đầm lầy 180,90ha (30%)

Ranh địa lý:

H.1.1 Vị trí bán đảo Thủ Thiêm

Phía Tây: Giáp sông Sài Gòn, với chiều dài khoảng 8,4km; thuộc địa phận các quận Bình Thạnh, quận 2; 7; 1; 4

Phía Đông: Giáp đất liền gồm thuộc địa bàn các phường Anh Khánh, Bình Khánh – Q 2

CHƯƠNG II TỔNG QUAN

2 Đặc điểm tự nhiên, môi trường hạ lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai và khu Thủ Thiêm:

2.1 Đặc điểm địa hình:

Địa hình bán đảo là sản phẩm của một quá trình bồi tích lâu dài có nguồn gốc sông với các tính chất:

Một vùng thấp trũng, khá bằng phẳng;

Hướng địa hình thấp dần từ thượng lưu xuống hạ lưu và từ sông vào nội đồng

Dải đất cao ven sông có dạng các đê tự nhiên, song do lượng phù sa sông Sài Gòn ít, nên xuống đến khúc quanh Thủ Thiêm cao trình đê tự nhiên còn lại không đáng kể Tuy vậy, người dân địa phương vẫn lợi dụng dải đê hẹp ven sông để tôn thành khu dân cư, đường sá, nên hiện tại khó phân biệt phần nào là đê tự nhiên, phần nào là nhân tạo Tất cả các lỗ khoan vùng này đều cho thấy có mặt lớp đất đắp phía trên dày khoảng 0,6m ÷ 0,8m;

Vùng đất cao nhất (1,4m ÷ 1,8m) nằm dọc theo đường Lương Định Của (chủ yếu là đất đắp), một vài vị trí có cao trình 2m;

Vùng thấp trũng nhất ở trung tâm bán đảo có cao trình bình quân 0,5m; với nhiều đầm,

có cao trình < 0m, thường xuyên ngập nước

Trừ những vùng đất ở, một diện tích rất nhỏ được sử dụng vào việc trồng hoa màu, phần

2.2 Địa chất – đất:

2.2.1 Địa chất:

Nền địa chất vùng bán đảo rất yếu Từ mặt nền đến độ sâu 15m ÷ 20m (tuỳ vị trí) các trầm tích ở đây có nguồn gốc chủ yếu là sông, đầm lầy: mềm, nhão, chứa nhiều di tích hữu cơ (trầm tích holoxen) Phù sa cổ chỉ xuất hiện dưới độ sâu nói trên (15m ÷ 20m) đến 60m và sâu hơn Các thành tạo mới thuộc trầm tích Pleistoxen (phù sa cổ) Đặc trưng chung là chứa nhiều vật liệu thô, sạn sỏi

Trong phạm vi một chiều dày rất lớn, đất không có cấu tượng, độ ẩm tự nhiên rất cao > 75%, giới hạn chảy 79% ÷ 80%

Mực nước ngầm rất cao, cách mặt đất 0,4m ÷ 0,5m ở các vùng nội đồng và < 1m ở các vùng cao ven sông

Nói chung lớp đất thuộc phù sa mới có tính cơ lý yếu, không thuận lợi cho việc xây dựng công trình

2.2.2 Đất:

Đất khu vực Thủ Thiêm đã được nghiên cứu trước đây trong công trình xây dựng Bản đồ sử dụng đất ở tỷ lệ 1/50.000 vào năm 1980 và tỷ lệ 1/25.000 vào năm 1992 Theo các tài liệu này trong khu vực dự án có 02 loại đất chính là: đất phèn tiềm tàng có tầng sinh phèn sâu hơn 50cm, phân bố chủ yếu dọc bờ sông (từ ấp Bình Khánh đến ấp Cây Bàng); đất phèn tiềm tàng có tầng sinh phèn nông hơn 50cm ở phần trung tâm và Nam bán đảo

Quá trình khảo sát thực tế với 10 mẫu đất và 21 lỗ khoan địa chất công trình, kết quả phân tích hiện trường và trong phòng thí nghiệm đều cho thấy là đất phèn tiềm tàng Thành phần cơ giới và cấu trúc đất là thịt sét chảy nhão giàu tàn tích thực vật bán huỷ, có biểu hiện gley

So sánh với tư liệu đo vẽ bản đồ trước đây ta thấy rằng về cơ bản, môi trường đất nhiều năm qua hầu như rất ít biến đổi (so với tình hình khai thác đất ở nhiều nơi đã làm chuyển hoá đất phèn tiềm tàng thành phèn hoạt động Mặt khác cũng chứng tỏ ngập úng thường xuyên đã duy trì trạng thái tiềm tàng vật liệu sinh phèn Độ ẩm đất cao, vượt mức bão hoà, độ thuần thục thấp cũng là tính chất chung của đất phèn tiềm tàng Đất sẽ bị co ngót nhiều, làm giảm thể tích khi bị hong khô

Trong các yếu tố dinh dưỡng cho cây trồng thì ngoài yếu tố thuận lợi là lượng mùn và đạm tổng số khá, nhưng mẫu chất nghèo lân Tuy đất khá giàu mùn, tuỷ lệ C/N cao cho thấy mức

độ khoáng hoá mùn rất thất Số liệu khảo sát phân tích các phẫu diện đất và một số lõi khoan công trình cho thấy tầng chứa vật liệu sinh phèn khá dày Tầng đất sâu 3m ÷ 5m vẫn có hàm lượng S khoảng 0,5% Đồng thời khả năng phóng thích độc tố sắt, nhôm trong đất (dạng trao đổi) cũng khá cao là yếu tố bất lợi cho cây trồng Trong khi đó, lượng cation kiềm, kiềm thổ trong đất cũng ở mức thấp, không thể có trung hoà lượng SO4 hình thành khi đất phèn tiềm tàng bị hoạt hoá thành đất phèn hoạt động (khi bị đào xới) Đầy là điều đáng lưu ý khi đắp đất để trồng cây xanh, tạo thảm phủ Lượng muối tan sẽ tăng khi đất bị đào xới ( muốn chua phèn) và tăng tính tan rã khối đất đắp Phản ứng chua phèn cũng là yếu tố bất lợi cho công trình bê tông, sắt thép do hiện tượng ăn mòn

Đáng lưu ý là tuy các số liệu về chất lượng nước cho thấy nước sông bị nhiễm khuẩn mặn theo mùa và thảm thực vật có một số đại diện của vùng nước lợ, như dừa nước, ráng, bần,… nhưng tính chất hoá học đất không có biểu hiện đất bị xâm nhiễm mặn Điều này, chứng tỏ xâm nhiễm mặn xuất hiện tương đối hạn chế về không gian, thời gian, và tập trung trên dòng chính Ảnh hưởng nhiễm mặn đối với vùng nội đồng không đáng kể Điều này phản ánh rõ tương quan hàm lượng Cl- tăng chút ít trong phẫu diện đất ở ven bờ sông so với các phẫu diện đất lấy từ vị trí

ở sâu hơn trong nội đồng và các phẫu diện khác

Đất chứa nhiều tàn tích hữu cơ thô, nên đây cũng là điều cần lưu ý khi san lấp, đắp nền do

sẽ tạo cấu trúc rỗng xốp Quá trình phân giải mạnh tàn tích thực vật sẽ làm tăng độ rỗng đất đào đắp theo thời gian

2.3 Đặc điểm khí tượng, thuỷ lực, thuỷ văn:

Thủy triều xuống thấp nhất là -0,4 m

Thủy triều lên cao nhất là +1,10 m

Nhiều khu vực của công trường bị ngập bởi thủy triều hai lần một ngày

Chiều gió chủ yếu thổi từ Đông Nam đến Tây Bắc trong mùa khô, và từ Tây Nam đến Đông Bắc trong mùa mưa

Vận tốc trung bình của dòng chảy từ 1,1 m/s đến 1,3 m/s và cao nhất là 1,7 m/s Đồng thời

do hình dạng đặc thù của Thủ Thiêm mà có sự xói mòn của bờ bán đảo, cụ thể như sau:

Khu vực dễ bị xói mòn nhất là 2 đoạn lõm của bờ sông, khu 1, 2 và 7

Khúc bờ sông ổn định nhất là khu 5 Dải bờ song này được bọc thép với bê tông và đang trong trạng thái tốt

Khu 3 và 4 có độ xói mòn cao, và không có sự bảo vệ nào cho các khu vực này

Khu vực 6 trải qua xói mòn với mức độ thấp Cũng như khu 3 và 4, không có sự bảo vệ nào cho khu vực này

2.4 Đặc điểm hình thái, diễn biến lòng sông Sài Gòn bao quanh bán đảo Thủ Thiêm: Đặc điểm hình thái:

Sông Sài Gòn từ cầu Bình Phước đến ngã ba đèn đỏ tài 36km, bao gồm nhiều đoạn sông cong, uốn khúc; trong đó chiều dài đoạn sông bao quanh vùng dự án là 8,3km

Chiều rộng trung bình Btb = 373m với Bmax = 526m ở tuyến cuối; Bmin = 272m ở tuyến giữa

Cao độ đáy sông trung bình Htb = -19m với Hmax = -24m ở đoạn đầu, giữa và cuối; Hmin = -12m ÷ -15m

Nhìn chung thì:

Càng về hạ lưu sông càng mở rộng dần (lưu lượng triều càng lớn)

Sông mở rộng ở những chỗ đáy rông nông, và ngược lại

Đường nối các điểm sâu nhất dọc theo sông thay đổi trên bình đồ lòng sông, trên đó thể hiện đoạn bờ lồi, bờ lõm:

Từ cầu Sài Gòn đến gần rạch Thị nghè, dòng chảy có xu thế về bờ trái (phía phường Bình An), nên bờ sông đoạn này phía Thủ Thiêm là bờ lõm; bờ sông bị xói nhẹ

Từ sau rạch Thị Nghè, dòng chủ lưu hướng sang bờ phải Bờ Thủ Thiêm trở thành bờ lồi với xu thế được bồi đắp (nhiều hơn xói) Sau đó, lòng sông trở lại cân đối và nông dần sau Trưng Tây, Thạnh Mỹ Lợi (B = 526m; H = 16m)

Nói chung, phần lớn chiều dài bờ sông bao quan bán đảo Thủ Thiêm là bờ lồi, với xu thế được bồi nhiều hơn xói (trong điều kiên tự nhiên), dạng đường bờ thoải

Phân tích địa hình lòng sông và đường nối các dộ sâu lớn nhất dọc sông, ta thấy dọc sông hình thành các cồn và vực xen kẽ, với chiều dài ngắn dần về phía hạ lưu, trên đó có thể thấy: Sự hình thành các vực có liên quan với mối quan hệ tương tác giữa giòng chảy các rạch lớn đổ vào sông chính (tạo thành các xoáy) Điều này nên được lưu ý khi mở thêm kênh lớn nối với sông chính