Đánh giá thực trạng ngập úng mùa mưa ảnh hưởng đến môi trường trên tiểu lưu vực mễ trì, thành phố hà nội và đề xuất một số giải pháp cải thiện

Do đó, xuất phát từ thực trạng trên, việc nghiên cứu đề tài luận văn “Đánh giá thực trạng úng ngập mùa mưa ảnh hưởng đến môi trường trên tiểu lưu vực Mễ Trì, thành phố Hà Nội và đề xuất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

VŨ ĐỨC PHƯƠNG

ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG ÚNG NGẬP MÙA MƯA ẢNH

HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG TRÊN TIỂU LƯU VỰC MỄ TRÌ,

THÀNH PHỐ HÀ NỘI VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ

GIẢI PHÁP CẢI THIỆN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

VŨ ĐỨC PHƯƠNG

ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG ÚNG NGẬP MÙA MƯA ẢNH

HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG TRÊN TIỂU LƯU VỰC MỄ TRÌ,

THÀNH PHỐ HÀ NỘI VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ

GIẢI PHÁP CẢI THIỆN

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Mã số : 844 0301

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1 PGS.TS BÙI QUỐC LẬP

2 TS ĐẶNG MINH HẢI

HÀ NỘI, NĂM 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn này là do chính tôi làm, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Bùi Quốc Lập - Trưởng khoa Hóa và Môi trường, Trường Đại học Thuỷ lợi, Tiến sỹ Đặng Minh Hải - Giảng viên Trường Đại học Thủy lợi Trong quá trình làm Luận văn tôi có tham khảo các tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và cấp thiết của đề tài Các tài liệu trích dẫn đã được nêu rõ nguồn gốc và các tài liệu tham khảo đã được thống kê chi tiết theo đúng quy định Những nội dung và kết quả trình bày trong Luận văn là trung thực, khách quan, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào Nếu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Tác giả Luận văn

Vũ Đức Phương

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Bùi Quốc Lập, người thầy trực tiếp hướng dẫn luận văn và Tiến sỹ Đặng Minh Hải, người thầy hướng dẫn phụ đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Hóa và Môi trường, Trường Đại học Thuỷ lợi đã động viên, khích lệ và đóng góp các ý kiến quý báu cho tác giả trong việc soạn thảo và hoàn thiện Luận văn

Do trình độ, kinh nghiệm cũng như thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên Luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của Quý thầy cô và các bạn

Em xin trân trọng cảm ơn!

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2

5 Cấu trúc luận văn 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 5

1.1 Tổng quan về ảnh hưởng của úng ngập đô thị đến môi trường trên thế giới 5

1.1.1 Tình hình ngập úng đô thị trên thế giới 5

1.1.2 Ảnh hưởng của tình trạng ngập úng đô thị trên thế giới 6

1.2 Tổng quan về úng ngập đô thị và ảnh hưởng đến môi trường tại Việt Nam 8

1.2.1 Tình hình ngập úng tại Việt Nam 8

1.2.2 Ảnh hưởng của tình trạng ngập úng đô thị ở Việt Nam 12

1.3 Tổng quan về giải pháp chống ngập úng cho đô thị trên thế giới và

ở Việt Nam 15

1.3.1 Trên thế giới 15

1.3.2 Ở Việt Nam 17

1.4 Giới thiệu khu vực nghiên cứu - Tiểu lưu vực Mễ Trì 18

1.4.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 18

1.4.2 Đặc điểm địa hình 18

1.4.3 Đặc điểm khí tượng, thủy văn 18

1.4.4 Tình hình phát triển kinh tế - xã hội 21

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGẬP ÚNG DO MƯA TRÊN TIỂU LƯU VỰC MỄ TRÌ VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 23

2.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước 23

2.1.1 Trạm bơm tiêu đầu mối 24

2.1.2 Kênh thoát nước 24

2.1.3 Hồ 28

2.2 Kiểm tra, đánh giá hiện trạng hệ thống thoát nước của tiểu lưu vực Mễ Trì 29

2.2.1 Trình tự tính toán 29

2.2.2 Tính toán mô hình mưa tiêu thiết kế P = 10% 30

2.2.3 Tính toán mực nước thiết kế 34

2.2.4 Phân tích ngập úng 36

2.3 Hiện trạng quản lý vận hành tiêu úng trong khu vực 39

2.4 Hiện trạng các nguồn nước thải và công tác quản lý nguồn thải 40

2.4.1 Lưu lượng nước thải 40

2.4.1.1 Nước thải sinh hoạt 40

2.4.1.2 Nước thải sản xuất kinh doanh nhỏ lẻ 41

2.4.1.3 Nước thải y tế 41

2.4.1.4 Nước thải làng nghề 42

2.4.1.5 Nước thải sản xuất công nghiệp, kinh doanh dịch vụ, cơ quan 42

2.4.1.6 Nước thải chăn nuôi 43

2.4.1.7 Tổng hợp các nguồn nước thải xả vào tiểu lưu vực Mễ Trì 43

2.4.1.8 Đánh giá ảnh hưởng của nước thải đến chất lượng nước mặt tiểu lưu vực

Mễ Trì 43

2.4.2 Hiện trạng quản lý nguồn thải trong tiểu lưu vực Mễ Trì 45

2.4.2.1 Hiện trạng quản lý nguồn thải 45

2.4.2.2 Khó khăn và tồn tại 45

2.5 Đánh giá ảnh hưởng của ngập úng đến môi trường và kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 47

2.5.1 Ảnh hưởng đến môi trường lưu vực 47

2.5.2 Ảnh hưởng đến kinh tế - xã hội 51

2.5.2.1 Ảnh hưởng đến cuộc sống của nhân dân trong vùng 51

2.5.2.2 Ảnh hưởng đến các cơ sở hạ tầng 53

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI THIỆN VÀ GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC DO NGẬP ÚNG CHO TIỂU LƯU VỰC MỄ TRÌ 54

3.1 Cơ sở đề xuất giải pháp 54

3.1.1 Cơ sở pháp lý 54

3.1.2 Cơ sở thực tiễn 54

3.2 Đề xuất các giải pháp cải thiện và giảm thiểu tác động tiêu cực do ngập úng đối với tiểu lưu vực Mễ Trì 55

3.2.1 Giải pháp cho hệ thống thoát nước 55

3.2.1.1 Giải pháp về văn bản pháp quy 55

3.2.1.2 Giải pháp về cơ chế, chính sách 56

3.2.1.3 Giải pháp về tổ chức quản lý 56

3.2.1.4 Giải pháp về công trình 57

3.2.1.5 Giải pháp về truyền thông 70

3.2.2 Giải pháp cho vấn đề ô nhiễm môi trường khi ngập úng 70

3.2.2.1 Giải pháp về cơ chế chính sách 71

3.2.2.2 Giải pháp về tổ chức quản lý 71

3.2.2.3 Giải pháp về truyền thông 72

3.2.2.4 Giải pháp về giảm thiểu tác hại tiêu cực khi ngập úng 73

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75

1 Kết luận 75

2 Kiến nghị 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

PHỤ LỤC 80

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Dòng người di chuyển qua tuyến phố bị ngập tại thành phố Chennai [27] 7

Hình 1 2 Thành phố Dhaka bị nhuộm bởi màu xanh do ô nhiễm hóa chất khi mưa 7

Hình 1 3 Nước trong sông Tô Lịch ở thành phố Hà Nội thường xuyên có màu đen kịt, bốc mùi hôi thối do phải tiếp nhận nước thải đô thị chưa qua xử lý 14

Hình 1 4 Rác thải trôi nổi trên mặt nước khi ngập úng tại thành phố Đà Nẵng 15

Hình 1 5 Xây dựng hồ điều tiết ngầm công nghệ Cross - Wave chống ngập tại khu vực trước Nhà Thiếu nhi quận Thủ Đức (thành phố Hồ Chí Minh) [31] 17

Hình 1 6 Bản đồ lưu vực Tả Nhuệ [3] 19

Hình 2 1 Bản đồ hệ thống thoát nước tiểu lưu vực Mễ Trì [3] 23

Hình 2 2 Đường tần suất lý luận lượng mưa 2 ngày lớn nhất trạm Láng 34

Hình 2 3 Đường tần suất lý luận mực nước lớn nhất thượng lưu cống Hà Đông 35

Hình 2 4 Đường tần suất lý luận mực nước lớn nhất hạ lưu cống Liên Mạc 35

Hình 2 5 Sơ đồ ngập úng tại tại tiểu lưu vực Mễ Trì ứng với lượng mưa 2 ngày lớn nhất thiết kế (P = 10%) [3] 37

Hình 2 6 Một số hình ảnh ô nhiễm nước mặt trong tiểu lưu vực Mễ Trì 44

Hình 2 7 Một số hình ảnh ngập úng tại tiểu lưu vực Mễ Trì 52

Hình 3 1 Kết cấu kè mái hồ điều hòa công viên Mễ Trì 61

Hình 3 2 Kết cấu kè mái hồ đầu mối Mễ Trì 61

Hình 3 3 Kênh hở mặt cắt hình thang, mái gia cố bằng đá xây 64

Hình 3 4 Kênh hở, mặt cắt chữ nhật làm bằng bê tông cốt thép 65

Hình 3 5 Kênh hở mặt cắt hình thang, mái gia cố bằng khối đá xây 65

Hình 3 6 Cống hộp bê công cốt thép 65

Hình 3 7 Bê tông tiêu thấm nước [32] 66

Hình 3 8 Bể điều tiết ngầm 67

Hình 3 9 Ô trữ sinh học 68

Hình 3 10 Rãnh thấm nước mưa 68

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 Tình hình ngập úng ở một số đô thị ở Việt Nam [4] [5] [7] [8] [10] 8

Bảng 1 2 Đơn vị hành chính trong khu vực nghiên cứu 18

Bảng 1 3 Dân số và sự phân bố tại các phường trong khu vực nghiên cứu [2] 21

Bảng 2 1 Bảng thống kê các trạm bơm tiêu đầu mối [1] 24

Bảng 2 2 Bảng thống kê các tuyến thoát nước chính [1] 24

Bảng 2 3 Hiện trạng hệ thống thoát nước tiểu lưu vực Mễ Trì [1] 25

Bảng 2 4 Bảng thống kê hồ thuộc tiểu lưu vực Mễ Trì [1] 28

Bảng 2 5 Lượng mưa một ngày và hai ngày của các trận mưa tại trạm Láng 30

Bảng 2 6 So sánh lượng mưa hai ngày ở tiểu lưu vực Mễ Trì, mực nước lớn nhất hạ lưu cống Liên Mạc và thượng lưu cống Hà Đông 36

Bảng 2 7 Diện tích ngập úng ở tiểu lưu vực Mễ Trì [3] 38

Bảng 2 8 Kết quả khảo sát tình trạng ngập úng ở tiểu lưu vực Mễ Trì 39

Bảng 2 9 Lưu lượng nước thải sinh hoạt xả vào tiểu lưu vực Mễ Trì 40

Bảng 2 10 Lưui lượng nước thải y tế xả vào tiểu lưu vực Mễ Trì 42

Bảng 2 11 Tổng hợp lưu lượng nước thải vào tiểu lưu vực Mễ Trì 43

Bảng 2 12 Kết quả phân tích mẫu nước cống thoát nước thải làng Trung Văn,

phường Trung Văn [3] 47

Bảng 2 13 Kết quả phân tích mẫu nước mặt tại hồ Mỗ Lao (phường Mỗ Lao) [3] 49

Bảng 3 1 Giải pháp cho các hồ thuộc tiểu lưu vực Mễ Trì 59

Bảng 3 2 Kênh mương hở và cống thoát nước đề xuất chotiểu lưu vực Mễ Trì [3] 62

Bảng 3 3 Đề xuất các vị trí ứng dụng bê tông thấm nước, rãnh thấm, ô trữ sinh hộc cho tiểu lưu vực Mễ Trì 69

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải thích

BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường

JICA : The Japan International Cooperation Agency (Cơ quan

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Thủ đô Hà Nội là trung tâm chính trị, kinh tế và văn hóa của cả nước Nhiều năm qua,

Hà Nội luôn thuộc hàng các tỉnh thành đứng đầu nước ta về tốc độ tăng trưởng kinh tế

Cùng với tăng trưởng kinh tế, tốc độ đô thị hóa đã và đang diễn ra nhanh chóng, dẫn đến sự gia tăng dân số liên tục trong nhiều năm, gây áp lực lên nhiều vấn đề về kinh tế,

xã hội của Thủ đô như ùn tắc giao thông, ngập nước, ô nhiễm môi trường, …

Do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu nên trong những năm gần đây Hà Nội xuất hiện nhiều trận mưa lớn, khu vực nội đô thường xuyên bị ngập trên diện rộng đã ảnh hưởng không nhỏ đến các hoạt động kinh tế xã hội Theo số liệu thống kê của Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội thì trận mưa lịch sử xảy ra cuối tháng 10, đầu tháng 11/2008 với tổng lượng mưa phổ biến từ 350-550 mm đã gây ra tình trạng ngập úng nghiêm trọng trên toàn thành phố, nhiều điểm bị ngập úng sâu trên 1m, gây thiệt hại về kinh tế lên đến 3.000 tỷ đồng Gần đây trận mưa lớn đêm ngày 24/5/2016 với tổng lượng mưa đạt 150mm trong 12 giờ khiến rất nhiều tuyến đường trên địa bàn Hà Nội ngập từ 30- 50cm, ảnh hưởng lớn đến cuộc sống của người dân

Hệ thống thoát nước cho Hà Nội là hệ thống hỗn hợp, gồm các cống, kênh mương, hồ, các sông thoát nước ngoại thành, các trạm bơm tiêu cục bộ và đầu mối vừa có nhiệm

vụ tiêu thoát nước mưa vừa có nhiệm vụ tiêu thoát nước thải Bên cạnh đó, hệ thống thoát nước khu vực nội thành Hà Nội là hệ thống cũ, được thiết kế và xây dựng từ rất lâu nên không thể đáp ứng được nhu cầu thoát nước hiện tại Tuy nhiên việc đầu tư xây dựng, cải tạo công trình hạ tầng thoát nước tại đây vẫn chưa theo kịp với tốc độ phát triển và mở rộng của Thủ đô

Tiểu lưu vực Mễ Trì là 1 trong 6 tiểu lưu vực thuộc lưu vực Tả Nhuệ, chưa được đầu

tư xây dựng, cải tạo hệ thống thoát nước, gồm một phần các quận Hà Đông, Thanh Xuân, Cầu Giấy và Nam Từ Liêm Nơi đây có tốc độ đô thị hóa đặc biệt nhanh chóng, mật độ dân cư cao và là khu vực thường xuyên chịu nhiều ảnh hưởng của tình trạng ngập úng mỗi khi xuất hiện mưa lớn Khi bị ngập úng, nước thải từ cống ngầm, nước

từ bể phốt lẫn nước mưa và rác thải dềnh lên khắp nơi gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng lớn đến cuộc sống và sinh hoạt của người dân

Do đó, xuất phát từ thực trạng trên, việc nghiên cứu đề tài luận văn “Đánh giá thực trạng úng ngập mùa mưa ảnh hưởng đến môi trường trên tiểu lưu vực Mễ Trì, thành phố Hà Nội và đề xuất một số giải pháp cải thiện” là rất cần thiết, nhằm đánh

giá được hiện trạng ngập úng mùa mưa và ảnh hưởng đến môi trường trong tiểu lưu vực Mễ Trì, từ đó đề xuất đề xuất một số giải pháp giảm thiểu thiệt hại đến môi trường

do úng ngập gây ra, cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường khu vực, đồng thời góp phần cải thiện làm đẹp cảnh quan đô thị

2 Mục tiêu nghiên cứu

Luận văn có 2 mục tiêu chính là:

 Đánh giá hiện trạng ngập úng mùa mưa và ảnh hưởng đến môi trường khu vực nghiên cứu;

 Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu thiệt hại đến môi trường do úng ngập gây ra, cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường khu vực, đồng thời góp phần cải thiện làm đẹp cảnh quan đô thị

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

Tình hình úng ngập mùa mưa và các vấn đề môi trường có liên quan

Phạm vi nghiên cứu:

Tiểu lưu vực Mễ Trì, thành phố Hà Nội

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050; Quy hoạch phân khu của Viện Quy hoạch Hà

Nội; Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi Hệ thống thoát nước mưa lưu vực Tả sông Nhuệ

Tiếp cận hệ thống: Xem xét vấn đề nghiên cứu trên cơ sở tính chỉnh thể của hệ thống

về các khía cạnh tự nhiên cũng như kinh tế xã hội của khu vực

Tiếp cận có sự tham gia: Huy động sự tham gia của cộng đồng, các chuyên gia, nhà

khoa học trong việc nghiên cứu đề tài

b) Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp điều tra, khảo sát: Điều tra, khảo sát để thu thập các số liệu về điều kiện

tự nhiên và kinh tế xã hội cũng như hiện trạng úng ngập do mưa ở khu vực nghiên

cứu, số liệu mưa tại trạm Láng và mực nước tại cống Hà Đông, cống Liên Mạc

Phương pháp kế thừa: Tiếp thu và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên cứu và thành

tựu khoa học công nghệ của các tác giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu về những

vấn đề có liên quan đến luận văn

Phương pháp phân tích thống kê tổng hợp: Phân tích, tổng hợp các số liệu, dữ liệu liên

quan để rút ra các nhận định và các phát hiện mới ở khu vực nghiên cứu

Phương pháp phỏng vấn nhanh: Phỏng vấn cộng động dân cư trong khu vực nghiên

cứu về phạm vi ngập, chiều sâu ngập của các trận mưa đã xảy ra trong quá khứ

Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến các chuyên gia trong phân tích đánh giá

hiện trạng ngập úng do mưa ở khu vực nghiên cứu và các vấn đề môi trường đi kèm

5 Cấu trúc luận văn

Luận văn được trình bày trong 79 trang thuyết minh và 32 trang phụ lục Luận văn bao

gồm các phần:

 Mở đầu

 Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu và giới thiệu khu vực nghiên cứu

 Chương 2: Đánh giá hiện trạng ngập úng do mưa trên tiểu lưu vực Mễ Trì và các ảnh

hưởng đến môi trường

 Chương 3: Đề xuất một số giải pháp cải thiện và giảm thiểu tác động tiêu cực do ngập úng ra cho tiểu lưu vực Mễ Trì

 Kết luận và kiến nghị

 Tài liệu tham khảo

 Phụ lục

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

VÀ GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về ảnh hưởng của úng ngập đô thị đến môi trường trên thế giới

1.1.1. Tình hình ngập úng đô thị trên thế giới

Có thể nói rằng việc giải quyết vấn đề tiêu thoát nước cho đô thị đã có từ ngàn năm

trước Từ những năm 1850 ở các thành phố của Anh đã có những công trình cống tiêu

thoát nước rất lớn như Bazalgette ở Luân Đôn Khoảng những năm 1950-1960 có

bước tiến về kỹ thuật công trình là hệ thống phân tách nước mưa và nước thải sinh

hoạt và công nghiệp Từ những năm 1970 đã hình thành các cơ quan quản lý nhà nước

về tiêu thoát nước đô thị và thành lập những tổ chức nghiên cứu kỹ thuật công trình

tiêu thoát nước đô thị như UDFCD của thành phố Denver (bang Colorado, Mỹ) thành

lập năm 1969, cơ quan quản lý của Anh và Wale thành lập năm 1974 Tuy nhiên, tình

hình ngập úng vẫn đang diễn ra ở nhiều thành phố trên thế giới:

 Tại Bangladesh: Thành phố Dhaka thường xuyên bị ngập úng khi xảy ra mưa lớn do

hệ thống cống ngầm thoát nước chưa hợp lý, xảy ra hiện tượng thắt cổ chai đã làm cho

nước mưa không được thoát kịp và làm ngập úng thành phố Ngoài ra do biến đổi khí

hậu nên lưu lượng nước tăng đột biến của bốn sông chính (sông Hằng, Brahmaputra,

Jamuna và Meghna) đổ vào Bangladesh, sau khi các núi tuyết tan băng trên dãy

Himalaya [20]

 Tại Ấn Độ: Chennai là thành phố lớn thứ 4 của Ấn Độ nằm, nằm bên bờ biển

Coromandel của Vịnh Bengal Thành phố Chennai thường xuyên bị rơi vào cảnh nước

ngập ngang người khi gặp mưa lớn do các cửa sông bị thu hẹp, khu dân cư lấn ra bờ

sông, đường thoát nước tự nhiên tắc nghẽn [23]

 Tại Argentina: Thành phố Buenos Aires thường xuyên phải hứng chịu các trận lụt

khủng khiếp Nguyên nhân chính là do hệ thống thoát nước của thành phố hoạt động

kém hiệu quả, biến đổi khí hậu, rác thải dân cư làm tắc nghẽn đường ống [24]

 Tại Bahrain: Thủ đô Manama của Bahrain thường xuyên chịu cảnh ngập úng khi

mưa lớn do nằm ở vị trí thấp nên hệ thống thoát nước làm việc kém hiệu quả do khả

năng tự thoát nước kém [25]

 Thủ đô Bangkok của Thái Lan thường xuyên bị ngập vào mùa mưa và bị lụt do nước

từ miền Bắc tràn vào khi thủy triều lên cao tác động đến các nhánh sông trong vùng Trong khi đó, hệ thống cống thoát nước của thành phố đã cũ và quá nhỏ để thoát nước, trong khi tầng ngậm nước tự nhiên trong lòng đất, vốn từng giúp đối phó với lụt lội, đã

bị thay thế bởi các lớp bê tông không thấm nước để làm đường và vỉa hè [26]

Như vậy, có thể thấy được các nguyên nhân chính gây ngập úng tại các thành phố trên thế giới là do tốc độ đô thị hóa và dân số tăng nhanh; hệ thống thoát nước hoạt động kém do bị rác thải làm tắc nghẽn đường ống, người dân lấn chiếm kênh thoát nước làm mặt cắt kênh bị thu hẹp và hình thành các nút thắt cổ chai; cốt nền tự nhiên thấp so với khu vực xung quanh…

1.1.2.Ảnh hưởng của tình trạng ngập úng đô thị trên thế giới

Do ảnh hưởng của những trận mưa lớn cùng với hệ thống thoát nước không đáp ứng được yêu cầu thoát nước đã tạo nên các trận ngập úng tại các đô thị trên thế giới, không chỉ gây ảnh hưởng đến giao thông, các công trình hạ tầng mà còn gây ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của người dân:

 Thành phố Chennai, Ấn Độ thường xuyên bị ảnh hưởng nặng nề sau những trận mưa lớn Trận mưa cuối tháng 11/2015 đã làm thành phố ngập chìm trong nước Nhiều cơ

sở giao thông, đường xá, nhà cửa bị lụt tàn phá; nhiều trường học, nhà máy và sân bay Chennai bị đóng cửa Việc di chuyển của người dân gặp rất nhiều khó khăn và có khoảng 269 người bị thiệt mạng [27]

 Tại thành phố Bangkok, Thái Lan: Vào mùa mưa diễn ra từ tháng 4-10, Bangkok thường có nhiều trận lụt lớn nhỏ, gây khó khăn cho sinh hoạt và các hoạt động du lịch Trận mưa từ ngày 25/07/2011 đã làm cho 13/50 quận của Bangkok bị ngập úng, 380.000 người phải sơ tán, điện nước bị tắt và 90% diện tích của sân bay Don Muang bị ngập [28]

 Tại Argentina: Vào mùa mưa, ngập úng đã làm thành phố Buenos Aires thiệt hại nặng nề cả về con người và vật chất, hàng trăm người thường xuyên phải rời bỏ nhà

cửa do bị ngập nặng [24]

Hình 1 1 Dòng người di chuyển qua tuyến phố bị ngập tại thành phố Chennai [27]

 Tại thành phố Dhaka, Bangladesh: Ngập úng khi mưa lớn thường xuyên xảy ra tại đây và đã gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của hơn 900.000 người dân nơi này Dhaka hiện đang tiến hành công nghiệp hóa với tốc độ phát triển khá nhanh, đặc biệt là ở các ngành dược phẩm, da giày Tuy nhiên, bên cạnh việc phát triển ồ ạt thì lại đang bị thiếu hụt hệ thống xử lý chất thải công nghiệp Chính vì vậy, rất nhiều nhà máy đã thải trực tiếp phế phẩm xuống các sông hồ, gây ra hiện tượng ô nhiễm nghiêm trọng [22]

Hình 1 2 Thành phố Dhaka bị nhuộm bởi màu xanh do ô nhiễm hóa chất khi mưa

1.2.Tổng quan về úng ngập đô thị và ảnh hưởng đến môi trường tại Việt Nam 1.2.1. Tình hình ngập úng tại Việt Nam

Việt Nam đang trong quá trình phát triển thành một nước công nghiệp hiện đại vào năm 2020 Đô thị hóa mạnh mẽ tại các đô thị lớn đang tạo hiệu ứng thúc đẩy đô thị hóa nhanh và lan toả diện rộng trên phạm vi các tỉnh, các vùng và cả nước Nhiều đô thị mới, khu đô thị mới được hình thành phát triển, nhiều đô thị cũ được cải tạo, nâng cấp hạ tầng cơ sở: đường xá, điện nước, cơ sở giáo dục, y tế, vệ sinh môi trường,… Các đô thị ở Việt Nam đang nỗ lực phát triển, nâng tầm cao với kiến trúc hiện đại Bảng 1 1 Tình hình ngập úng ở một số đô thị ở Việt Nam [4] [5] [7] [8] [10]

1 Thành phố Cà Mau, tỉnh

Cà Mau

Các tuyến đường trung tâm như Phan Ngọc Hiển, Bùi Thị Trường, Nguyễn Ngọc Sanh… bị ngập sâu từ 5-40cm

Do hệ thống tiêu thoát ở đây đã xuống cấp chưa được cải tạo, nâng cấp nên khi mưa lớn hệ thống thoát nước không

đủ năng lực tiêu thoát

2 Thành phố Vĩnh Long,

tỉnh Vĩnh Long

Gần như toàn bộ các phường trung tâm của thành phố này đều bị ngập 10-40cm

Mưa to kết hợp triều cường, hệ thống thoát nước không đủ năng lực tiêu thoát

3 Thành phố Long Xuyên,

tỉnh An Giang

Các tuyến phố trung tâm ngập sâu trên 60cm Hiện tượng ngập úng thường kéo dài từ 30 – 60 phút

Mưa to, cao độ nền thấp

và khả năng thoát nước kém của hệ thống cống rãnh

4 Thành phố Bến Tre, tỉnh

Bến Tre

Các tuyến đường trung tâm bị ngập với chiều sâu ngập từ 10-30 cm

Do địa hình thấp trũng (độ cao trung bình khoảng 1,7- 2,0 m) và hệ

thống thoát nước đô thị chưa đáp ứng được nhu cầu phát triển nhanh chóng của các khu

đô thị

5 Thành phố Sóc Trăng,

tỉnh Sóc Trăng

Khi mưa lớn, một số tuyến đường như Lê Hồng Phong, Phan Bội Châu, Hùng Vương, Trương Công Định… bị ngập sâu từ 30 -50cm

Nhiều tuyến đường đang thi công gây ách tắc cống và ảnh hưởng đến việc tiêu thoát nước

6 Thành phố Nam Định,

tỉnh Nam Định

Khi mưa lớn một số tuyến phố như Hàn Thuyên, Hùng Vương…

bị ngập sâu từ 50-60cm

Các tuyến phố này thuộc khu dân cư cũ nên có cốt nền thấp hơn với các khu vực xung quanh Ngoài ra, hệ thống thoát nước được xây dựng từ lâu, không đáp ứng được yêu cầu thoát nướcnên khi mưa quá lớn, tập trung trong thời gian dài

đã làm quá tải hệ thống thoát nước tại chỗ và toàn hệ thống

7 Thành phố Bắc Ninh,

tỉnh Bắc Ninh

Khi mưa lớn tại các điểm, khu vực của thành phố Bắc Ninh là: Cầu cạn

Y Na, Niềm Xá; phố Rạp Hát, đường Thiên Đức;

Do quy hoạch đô thị chưa đồng bộ, nhiều tuyến phố cũ có mặt bằng trũng hơn so với cao độ mặt bằng xung

Hồ Ngọc Lân giao Lê Hồng Phong; khu vực Cổng Ô, Chợ Đọ

Các kênh tiêu từ các hồ

có chức năng điều hòa ra các trạm bơm tiêu chưa bảo đảm tiết diện thoát nước hoặc duy mức nước cao do phải trữ nước phục vụ sản xuất nông nghiệp

từ 30cm đến 1m, nhiều đường kiệt ngập sâu hơn 1m, đặc biệt là kiệt 640 Trưng Nữ Vương bị ngập

Mưa lớn kéo dài và các ống cống thoát nước bị tắc nghẽn vì rác thải sinh hoạt, nhiều cửa thu nước

bị người dân lấp kín để che mùi hôi nên khi có mưa lớn xảy ra là không thoát nước được

Quy hoạch lại hệ thống thoát nước đô thị không đồng bộ và tương xứng với tốc độ phát triển đô thị

sâu đến 1,8m Đặc biệt tại khu vực đường Hàm Nghi, mưa xối xả khiến

hồ nước tràn bờ

Hiện nay tại các đô thị của Việt Nam, hạ tầng thoát nước chủ yếu mới được xây dựng tại các vùng lõi, trung tâm đô thị của cả 63 tỉnh, thành phố Tuy nhiên, tình trạng ngập úng trong khu đô thị vẫn xảy ra thường xuyên Hệ thống thoát nước ở các thành phố vẫn là hệ thống cống dùng chung cho việc thoát nước thải và nước mưa, đa phần hệ thống tiêu thoát nước vẫn đang hoạt động theo hình thức tự chảy, nên thường xuyên xảy ra ngập úng khi có mưa lớn Các kênh rạch thoát nước chủ yếu là sử dụng kênh rạch tự nhiên, nền và thành bằng đất do vậy thường không ổn định Các cống, ống thoát nước được xây dựng bằng bê tông hoặc xây gạch, tiết diện cống thường có hình tròn, hình chữ nhật, có một số tuyến cống hình trứng Ngoài ra tại các đô thị tồn tại nhiều mương đậy nắp đan hoặc mương hở, các mương này thường có kích thước nhỏ,

có nhiệm vụ thu nước mưa và nước bẩn ở các cụm dân cư Các hố ga thu nước mưa và các giếng thăm trên mạng lưới bị hư hỏng nhiều ít được quan tâm sửa chữa gây khó khăn cho công tác quản lý Bên cạnh đó, công tác quy hoạch, cải tạo và nâng cấp theo kịp tốc độ phát triển đô thị Ngoài ra, tình trạng các hộ dân lấn chiếm hành lang thoát nước vẫn thường xuyên xảy ra đã làm thu hẹp khả năng thoát nước của các tuyến kênh chưa được kiên cố hóa trong thành phố Bên cạnh đó, hầu hết nước mưa và nước thải trong khu đô thị đều chảy vào các kênh tiêu nông nghiệp, mức nước của các kênh tiêu nông nghiệp thường phải duy trì ở mức cao do phải trữ nước phục vụ sản xuất nông nghiệp cũng hạn chế phần nào việc tiêu thoát nước đô thị khi xảy ra mưa lớn

Đối với các thành phố thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long thì ngoài các nguyên nhân trên thì do đặc điểm của vùng là có hệ thống kênh rạch rất chằng chịn nên việc tiêu thoát nước phụ thuộc nhiều vào hệ thống kênh rạch tự nhiên Bên cạnh đó, do cốt nền địa hình của các thành phố thường thấp hơn mực nước sông bên ngoài hệ thống tiêu thoát có hiện tượng tắc nghẽn và chảy ngược khi xảy ra trường hợp nước biển dâng kết hợp triều cường hoặc mực nước lũ sông ngoài cao

Đối với thành phố Hà Nội: Theo Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội khi gặp các

trận mưa nhỏ hơn 50mm/2h, thành phố Hà Nội chỉ tồn tại một số điểm ứ đọng, dềnh nước khi mưa do đường trũng, không có điểm úng ngập Nhưng với các trận mưa có lượng mưa từ 50mm-100mm/2h, khi xảy ra mưa với cường độ cao, tập trung trong thời gian ngắn, gây quá tải cho hệ thống thoát nước, thành phố Hà Nội vẫn còn tồn tại

15 điểm úng ngập và một số điểm dềnh nước nhỏ lẻ trong các ngõ, xóm, khu dân cư

15 điểm ngập úng còn tồn tại trong mùa mưa gồm: Ngã tư Phan Bội Châu - Lý Thường Kiệt; Ngã năm Đường Thành - Bát Đàn - Nhà Hỏa (quận Hoàn Kiếm); Phố Cao Bá Quát, đoạn trước cửa Công ty Môi trường đô thị; Đội Cấn, trước cửa số nhà

209 (quận Ba Đình); ngã ba La Pho - Thụy Khuê (quận Tây Hồ); phố Minh Khai, đoạn chân cầu Vĩnh Tuy (quận Hai Bà Trưng); đường Giải Phóng, đoạn trước cửa bến xe phía Nam; Phố Nguyễn Chính từ ngõ 74 đến cống hóa mương Tân Mai; phố Thanh Đàm (quận Hoàng Mai); phố Nguyễn Khuyến, khu vực trước công trường Lý Thường Kiệt (quận Đống Đa); đường Trường Chinh, đoạn Bệnh Viện PKKQ (quận Thanh Xuân); phố Hoa Bằng (quận Cầu Giấy); đường Phạm Văn Đồng, trước và đối diện Công ty Cầu 7, ngã ba Tân Xuân -Xuân Đỉnh (quận Bắc Từ Liêm); đường Ngọc Lâm,

từ ngã ba Long Biên 1 đến Xí nghiệp Môi trường đô thị Gia Lâm; Phố Hoàng Như Tiếp, trường tiểu học Ngọc Lâm đến ngã 3 Hoàng Như Tiếp - Ái Mộ (quận Long Biên Đến nay, hệ thống thoát nước Hà Nội đã đầu tư xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thoát nước khu vực nội thành thuộc khu vực sông Tô Lịch, sông Lừ, sông Sét và sông Kim Ngưu với diện tích 77,5km2 (gồm các quận Ba Đình, Hoàn Kiếm, Đống Đa, Hai Bà Trưng, Hoàng Mai Tây Hồ và một phần các quận Cầu Giấy, Thanh Xuân) có thể giải quyết được tình trạng úng ngập cho những trận mưa có cường độ 300mm/2ngày Còn các khu vực khác chưa được đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước như khu vực tả Nhuệ, hữu Nhuệ, khu vực Long Biên, quận Hà Đông, Nam Từ Liêm, một phần Bắc Từ Liêm và các khu vực đô thị mới vẫn còn tình trạng úng ngập cục bộ khi có mưa lớn Nguyên nhân chính là do tốc độ đô thị hóa nhanh nhưng hệ thống hạ tầng thoát nước chưa được đầu tư đồng bộ theo quy hoạch được phê duyệt; các dự án thoát nước triển khai chậm xuất phát từ việc giải phóng mặt bằng, nguồn lực đầu tư bố trí vốn để còn hạn hẹp, một số dự án quỹ đất đối ứng còn khó khăn…

1.2.2.Ảnh hưởng của tình trạng ngập úng đô thị ở Việt Nam

Đến nay, vẫn chưa có các thống kê đầy đủ về tình hình thiệt hại tại các khu đô thị khi

bị ngập úng Cũng giống như các thành phố trên thế giới, tình trạng ngập úng đô thị không chỉ gây ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng, giao thông… mà còn ảnh hưởng nặng nề

đến đời sống sinh hoạt của người dân khu vực bị ngập:

 Tại thành phố Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang: Thời gian rút nước thường khoảng từ 1 đến

2 giờ, tuy nhiên tại một số điểm ngập sâu thời gian rút nước nhiều giờ đồng hồ đã gây khó khăn rất lớn cho hoạt động sinh hoạt của người dân nơi bị ngập [4]

 Tại thành phố Trà Vinh, tỉnh Trà Vinh: Khi mưa lớn, hệ thống tiêu thoát nước không đáp ứng được kết hợp với triều cường đã gây khó khăn cho việc lưu thông, đặc biệt là vào giờ cao điểm như tan sở hay học sinh tan trường gây tắt nghẽn giao thông và nguy hiểm cho người lưu thông giao thông [4]

 Tại thành phố Bắc Ninh: Nước ngập khiến cho việc sản xuất và kinh doanh giấy của người dân khu Đào Xá gặp nhiều khó khăn Để giấy không bị ướt, nhiều hộ dân đã phải đóng cửa [10]

 Trận mưa lịch sử ngày 30/10/2008 tại Thành phố Hà Nội đã làm cho 463 trạm điện không vận hành được do ngập nước, nhiều ô tô và xe máy bị hỏng nặng, các phương tiện tham gia giao thông bị rối loạn, nhiều chợ đã đóng cửa, giá thực phẩm bị đẩy lên cao gấp 5-7 lần ngày thường, nhiều khu vực không có nước sinh hoạt do mất điện, số lượng bệnh nhân đến bệnh viện gia tăng do rối loạn tiêu hóa, viêm da… [33]

 Do gần như toàn bộ thành phố Cần Thơ thấp hơn mực nước biển 1m, lũ theo mùa thường làm ngập lụt 30% diện tích thành phố, nhưng theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới, gần đây, đã có năm tăng lên đến 50%, khu vực lõi thành phố thường xuyên

bị ảnh hưởng bởi triều cường và mưa lớn trong mùa lũ Theo tính toán của Ngân hàng Thế giới, lũ lụt đã ảnh hưởng đến 2/3 diện tích thành phố và hơn 200.000 người mỗi năm, thiệt hại trực tiếp và gián tiếp cho mỗi hộ gia đình ước tính khoảng 11% thu nhập trung bình các hộ [5]

Bên cạnh đó, vấn đề ô nhiễm các kênh, sông, ao, hồ không chỉ xảy ra ở các đô thị lớn

mà còn ở cả các đô thị vừa và nhỏ Trước đây, các hồ ở khu vực nội thành, chức năng chủ yếu là điều tiết nước, xử lý nước thải (pha loãng nguồn thải, làm lắng chất lơ lửng

tự làm sạch nhờ các loại vi khuẩn và tảo) và tạo cảnh quan đô thị Tuy nhiên, do các hoạt động phát triển đô thị các sông, hồ trong khu đô thị phải tiếp nhận chất thải từ các hoạt động phát triển đô thị Các khu dân cư xung quanh hồ chưa có hệ thống thu gom

nước thải nên nước thải đô thị xả trực tiếp vào hồ Tại nhiều đô thị, hồ đã trở thành nơi chứa nước thải, nước không có sự lưu thông Một số sông, hồ đã bị thu hẹp, lấn chiếm, bồi lắng, ảnh hưởng đến khả năng tiêu thoát nước, xử lý nước thải và không còn khả năng tự làm sạch Nước tại các sông, hồ, kênh mương trong khu vực nội thành thường gây mùi hôi thối, ảnh hưởng tới đời sống sinh hoạt của người dân sinh sống ở các khu vực lân cận, làm mất mỹ quan đô thị Khi có mưa to và hệ thống tiêu thoát nước không đảm bảo sẽ làm cho các nguồn gây ô nhiễm này hòa tan vào nước mưa và chảy tràn ra khu vực xung quanh Bên cạnh đó, tình trạng người dân vứt rác ra đường vẫn thường xuyên xảy ra, khi ngập úng thì lượng rác này sẽ bị trôi nổi và góp phần gây ô nhiễm cho khu vực đang bị ngập úng

Sau khi các đợt ngập úng đi qua, cộng đồng dân cư thường phải đối mặt với một loạt các vấn đề sức khỏe tiềm ẩn từ môi trường nước và từ những vấn đề vệ sinh môi trường như nguồn nước sạch bị ô nhiễm; bị các bệnh ngoài da khi cơ thể bị ngâm trong nước lụt thời gian dài, chẳng hạn như các vùng da của chân và bàn chân, viêm kết mạc; nấm mốc phát triển nhanh chóng trong môi trường ẩm ướt có thể làm trầm trọng thêm bệnh hen suyễn hoặc gây dị ứng đường hô hấp; có nguy cơ gia tăng nhiễm một

số căn bệnh như sốt xuất huyết do muỗi mang mầm bệnh phát triển mạnh trong nước đọng và sinh sản nhanh chóng…

Hình 1 3 Nước trong sông Tô Lịch ở thành phố Hà Nội thường xuyên có màu đen kịt,

bốc mùi hôi thối do phải tiếp nhận nước thải đô thị chưa qua xử lý

Hình 1 4 Rác thải trôi nổi trên mặt nước khi ngập úng tại thành phố Đà Nẵng

1.3.Tổng quan về giải pháp chống ngập úng cho đô thị trên thế giới và

ở Việt Nam

1.3.1.Trên thế giới

Ngập úng trong đô thị là vấn đề không chỉ xảy ra ở Việt Nam mà còn xảy ra trên khắp

thế giới, để giải quyết vấn đề này, các nước trên thế giới đã áp dụng các giải pháp khác

nhau:

 Tại Anh:

Nước mưa thực hiện theo hai dạng: thấm thoát nước bằng vật liệu cứng (grey drainage

- đường ống, cống, vỉa hè thấm nước) và bằng chất liệu tự nhiên (mái nhà trồng cây,

bãi cỏ, công viên ) cùng với xây dựng các bể chứa lớn dưới ngầm hoặc hồ chứa để

hỗ trợ việc thu nước mưa rồi bơm ra dần sau trận lụt Ngoài ra, giải pháp nạo vét dòng

sông, lòng hồ nhằm tăng thể tích chứa nước khi có mưa to, giúp cho dòng chảy nhanh

hơn, đưa nước lụt tháo nhanh về hạ lưu [34]

 Tại Tokyo và Fukuoka (Nhật Bản):

Năm 1993, chính phủ Nhật cho xây Kênh thoát nước ngầm khu vực đô thị

(MAOUDC) Dự án mất 13 năm để hoàn thành với kinh phí gần 3 tỷ USD Công trình

này còn được gọi bằng cái tên “điện Pantheon dưới lòng đất”, gồm 5 trụ chứa cao

75m, rộng 32m được nối với nhau bằng đường ống dài 6,3km, đường kính 10m và

nằm sâu dưới mặt đất 50m Đường ống này sẽ dẫn tới một bể chứa nước khổng lồ cao 25m, dài 177m, rộng 78m Hệ thống này hút nước từ những con sông nhỏ và trung bình ở khu vực phía bắc Tokyo rồi lưu chuyển chúng tới con sông Edo lớn hơn Khi một trong những con sông này bị tràn bờ, nước sẽ thoát xuống một trong 5 bể trụ khổng lồ cao 70 m nằm dọc kênh Theo thông số thiết kế, hệ thống có khả năng xả 200m3 nước/giây ra sông Endo (tương đương lượng nước đầy trong một bể bơi chuẩn 25m) Mỗi khi mưa lớn, nước sẽ được dẫn từ các trụ chứa tới bể chứa khổng lồ Sau

đó, người ta sẽ bơm nước từ bể chứa ra sông Endo với các máy bơm công suất lớn để tránh ngập cho toàn thành phố Nhờ có nó, người dân Tokyo và các vùng lân cận đã tránh được các đợt ngập úng nặng trong những năm qua [34]

Tỉnh Fukuoka của Nhật áp dụng các giải pháp chống ngập như mở rộng, nạo vét sông nhằm tăng dung tích chứa nước Đặc biệt là giải pháp xây đập, xây hồ để điều tiết lượng nước mưa nhằm giảm ngập úng Việc xây hồ điều tiết nước mưa và trạm bơm có mục tiêu cốt lõi là tăng công suất chứa nước mưa, giúp giảm ngập cho thành phố Hiện nay, thành phố Fukuoka (là một trong những thành phố lớn của Nhật Bản) có 2 hồ điều tiết nước mưa với tổng công suất gần 30.000m³ gần công viên Sanno Trong đó, hồ điều tiết nước mưa ngầm Sanno 1 được xây dựng từ việc đào sân bóng chày sâu 1,8m Khi không có mưa, nơi đây sẽ là sân vận động để người dân vui chơi Khi xảy ra mưa, nó sẽ là hồ điều tiết với sức chứa khoảng 13.000m³ Cũng tại công viên này, bên dưới còn có hồ điều tiết nước mưa Sanno 2 được xây ngầm, có sức chứa khoảng 15.000m³, nhằm thu gom nước lũ rồi bơm (đường kính ống lớn nhất rộng đến 5m) ra sông [34]

ii) Tại Đan Mạch

Thành phố Copenhagen đã thực hiện chương trình khu dân cư linh hoạt theo khí hậu, trong đó chính quyền thành phố chuyển đổi ít nhất 20% diện tích đất công cộng làm thành khu vực thích ứng biến đổi khí hậu Rất nhiều giải pháp mang tên “xanh lá cây”

và “xanh da trời” được thực hiện nhằm quản lý dòng chảy nước mưa trong khu vực đô thị, chẳng hạn như xây dựng đường dành cho xe đạp được thiết kế như các kênh dẫn, tháp, mương chứa nước có thể chứa nước từ khu dân cư và đổ ra cảng Thành phố này còn có thiết kế công viên lớn vừa có khả năng lưu trữ nước, chống ngập úng khi lượng nước mưa quá lớn vừa là nơi giải trí, làm xanh thành phố khi trời nắng Cụ thể, công viên công cộng Enghaveparken tại Copenhagen được thiết kế như một không gian vui chơi trong mùa khô và là hồ chứa có khả năng hứng 24.000m3 nước trong mùa lũ [34]

ii) Tại Malaysia

Thủ đô Kuala Lumpur của Malaysia nằm gần nơi hợp lưu của hai dòng sông Từ năm

2007, Kuala Lumpur đưa vào vận hành hệ thống Đường hầm xử lý nước mưa và giao thông (SMART) Hầm giao thông được đặt ở phía trên, còn bên dưới là hầm chứa nước Hệ thống hoạt động theo 3 chế độ: nếu mưa ít và không có bão, hầm chỉ hoạt động như một tuyến đường bộ thông thường; nếu có bão vừa phải, hầm chứa nước được mở ra ở bên dưới để trữ nước mưa, xe cộ vẫn lưu thông ở phía trên; nếu có bão lớn, các phương tiện sẽ bị cấm lưu thông Sau khi chắc chắn tất cả phương tiện đã ra khỏi hầm, hai cửa tự động sẽ được mở để đưa nước lũ đi vào cả phần hầm dành cho xe cộ Khi lụt bão kết thúc, đường hầm được rửa sạch và mở cửa trở lại cho phương tiện lưu thông (chỉ trong 48 giờ) [34]

1.3.2. Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, để giải quyết vấn đề ngập úng đô thị hiện nay, các biện pháp thường được các địa phương áp dụng là nạo vét, mở rộng các tuyến kênh thoát nước, nạo vét

và kè bờ các hồ điều hòa, xây dựng thêm các trạm bơm tiêu…

Hình 1 5 Xây dựng hồ điều tiết ngầm công nghệ Cross - Wave chống ngập tại khu vực

trước Nhà Thiếu nhi quận Thủ Đức (thành phố Hồ Chí Minh) [31]

Ngoài ra thành phố Hồ Chí Minh đang ứng dụng thử nghiệm hồ điều tiết ngầm công nghệ Cross - Wave nhằm điều tiết nước chảy tràn và tích nước Đây là giải pháp mô đun nhựa được xây dựng, lắp đặt ngầm dưới lòng đất nhằm mục đích điều tiết nước mưa; cũng như góp phần giải quyết ngập úng đô thị, sử dụng hiệu quả nguồn nước mưa; bổ cập nước ngầm, giảm sụt lún; giảm ô nhiễm môi trường; ứng phó với biến đổi

khí hậu [31]

1.4.Giới thiệu khu vực nghiên cứu - Tiểu lưu vực Mễ Trì

1.4.1. Vị trí khu vực nghiên cứu

Tiểu lưu vực Mễ Trì là 1 trong 6 tiểu lưu vực tiêu thuộc lưu vực Tả Nhuệ, có diện tích 1.396 ha (1,396 km2), được giới hạn bởi một mặt là sông Nhuệ và các mặt còn lại là các đường, phố: Trần Phú (Hà Đông); Nguyễn Trãi; Hoàng Đạo Thúy; Trung Kính; Dương Đình Nghệ; Mễ Trì; bao gồm 8 phường thuộc 4 quận của thành phố Hà Nội

Bảng 1 2 Đơn vị hành chính trong khu vực nghiên cứu

1.4.3.Đặc điểm khí tượng, thủy văn

Tiểu lưu vực Mễ Trì thuộc thành phố Hà Nội nên mang đặc điểm của khí hậu đồng bằng sông Hồng: nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh hơn nhiều so với điều kiện trung bình vĩ tuyến; thời kỳ đầu của mùa đông tương đối khô, nửa cuối thì ẩm ướt, mùa hạ nóng ẩm, nhiều mưa, khí hậu biến động mạnh

Hình 1 6 Bản đồ lưu vực Tả Nhuệ [3]

Tổng lượng mưa năm bình quân là 1671mm (trạm Láng) và phân bổ thành 2 mùa: Mùa mưa là thời kỳ có lượng mưa tháng ổn định trên 100 mm và bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10 hoặc 11 với tổng lượng mưa bình quân cả mùa từ 1.200 đến 1.400 mm, chiếm 80 đến 90 % tổng lượng mưa cả năm Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau với lượng mưa từ 24 đến 87 mm, chiếm 10 đến 20 % tổng lượng mưa năm Lượng mưa biến động khá mạnh theo các tháng, mức độ biến động phụ thuộc vào thời gian và cường độ hoạt động của các hệ thống gió mùa và các kiểu nhiễu động thời tiết Hàng năm có khoảng 100 đến 150 ngày mưa Trong mùa đông, trung bình một tháng có 8 đến 10 ngày mưa, mùa hạ trung bình một tháng có 13 đến 15 ngày mưa Lượng mưa nhỏ nhất vào tháng 1 và tăng dần đến tháng 4, tháng 8 là tháng có nhiều ngày mưa và lượng mưa nhiều nhất

Chế độ mưa không những biến động về thời gian bắt đầu và kết thúc mùa mưa, mà còn rất mạnh mẽ về lượng mưa Năm mưa nhiều lượng mưa lớn gấp 3 lần năm mưa ít

Nhiệt độ trung bình hàng năm là 23,60c Mùa hè từ tháng 5 - tháng 10 có nhiệt độ trung bình tháng từ 24,8 0C đến 29,00C; nhiệt độ cao nhất tuyệt đối tại Hà Nội là 40,40C Mùa đông từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau có nhiêt độ trung bình tháng từ 16,60C đến 23,80C; nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối tại Láng là 2,70C

Độ ẩm không khí trung bình năm là 83% Thời kỳ cuối mùa hè đến đầu mùa Đông (tháng 11 – tháng 12) là thời kỳ tương đối khô, độ ẩm trung bình tháng chỉ 80% Thời

kỳ từ tháng 3 – tháng 4 do thời tiết ẩm ướt, có mưa phùn nên độ ẩm trung bình tháng đạt cao nhất trong năm đạt 87%, biên độ độ ẩm trong ngày chỉ từ 20 -30% Các tháng giữa mùa mưa độ ẩm tương đối lớn, trung bình từ 83 - 84%

Sông Nhuệ là một phân lưu của sông Hồng Từ năm 1937 người Pháp đã cho xây dựng cống Liên Mạc để ngăn nước lũ sông Hồng vào mùa lũ và lấy nước tưới và tiêu nước cho thành phố Hà Nội, Hà Đông và các huyện thuộc tỉnh Hà Nam Sông Nhuệ có diện tích lưu vực 1.070 km2, chiều dài từ Liên Mạc đến Lương Cổ là 74 km (sông Nhuệ nhập vào Sông Đáy tại thành phố Phủ Lý tỉnh Hà Nam) Sông Nhuệ có ảnh hưởng trực tiếp đến việc tưới, tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp và dân sinh kinh tế xã hội do Xí nghiệp ĐTPT thủy lợi La Khê và Đan Hoài đảm nhận Một số trạm bơm lấy nước từ Sông Nhuệ như La Khê, Nhân Hiền, Phù Bật… Các trạm tiêu nước ra sông Nhuệ như trạm bơm Khê Tang II, Thạch Nham II, Sái… Trên sông Nhuệ có các sông cấp 2 như

sông Đăm (còn gọi là kênh tiêu T1), sông Cầu Ngà (còn gọi là kênh tiêu T2), sông La Khê, sông Tô Lịch, Vân Đình, sông Lương Trên trục chính sông Nhuệ đã xây dựng được một số đập, cống điều tiết như đập Hà Đông, Đông Quan, cống Nhật Tựu, cống Lương Cổ Theo kết quả đo đạc của công ty TNHH MTV Đầu tư phát triển Thủy lợi Sông Nhuệ thì mực nước lớn nhất trong năm tại thượng lưu cống Hà Đông thay đổi từ +4,52m đến +6,20m và tại hạ lưu cống Liên Mạc thay đổi từ +4,83m đến +7,80m

1.4.4. Tình hình phát triển kinh tế - xã hội

Theo số liệu của Cục Thống kê Thành phố Hà Nội năm 2018: Tổng dân số của 9 phường thuộc tiểu lưu vực Mễ Trì là 269.917 người Tỷ lệ nam/nữ trung bình của dân

số tại các địa bàn này đạt mức xấp xỉ 1:1 (133.399 nam và 133.399 nữ) Mật độ dân cư trung bình tại 9 phường là 2.663 người/km2 Kết quả khảo sát xã hội cho thấy số lượng thành viên trung bình của một hộ gia đình là 4,3 người/hộ

Bảng 1 3 Dân số và sự phân bố tại các phường trong khu vực nghiên cứu [2]

Về thu nhập: Số thành viên trung bình có thu nhập trong một hộ là 2,36 người/hộ Mức thu nhập trung bình của một hộ gia đình (làm tròn) là 13.100.000 đồng/tháng Với số lượng thành viên trung bình là 4,3 người/hộ thì thu nhập bình quân/tháng ước tính đầu người là khoảng 3.047.314 đồng

Về việc làm: Số lượng lao động làm nghề tự do là 34,15% - chiếm tỷ lệ cao nhất, các hoạt động tạo nguồn thu nhập của nhóm này khá phong phú và đa dạng như: bán trà

đá, bán vé số, xe ôm, môi giới nhà đất, công nhân xây dựng v.v Do đó, thu nhập của

họ có biên độ dao động rất lớn, tuỳ thuộc vào khối lượng công việc mà họ nhận được trong ngày/tháng/năm đó Nhóm người có nghề nghiệp và thu nhập ổn định là (i) công nhân, (ii) nhân viên công ty tư nhân (iii) cán bộ nhà nước và (iv) người về hưu Trong

đó, nhóm người về hưu chiếm 15,8%; các nhóm còn lại có tỷ lệ trên 9% Số người thất nghiệp tương đối thấp với 3%

Về điều kiện sinh hoạt: Có 100% các hộ dân đều sử dụng điện từ lưới điện quốc gia Tuy nhiên, khảo sát cũng ghi nhận được thực tế rằng không phải hộ nào cũng sử dụng điện từ lưới điện quốc gia một cách chính thức Một số hộ sử dụng điện chung đồng hồ với hàng xóm do chưa đủ các tiêu chuẩn được lắp đặt công tơ và sử dụng dịch vụ điện sinh hoạt từ lưới điện quốc gia, ví dụ khu dân cư ngõ 379 Lương Thế Vinh Nguồn nước sinh hoạt ghi nhận được chủ yếu từ hai nguồn là nước máy (84%) và một phần là nước giếng khoan (16%)

CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGẬP ÚNG DO MƯA TRÊN TIỂU LƯU VỰC MỄ TRÌ VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

2.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước

Hình 2 1 Bản đồ hệ thống thoát nước tiểu lưu vực Mễ Trì [3]

2.1.1.Trạm bơm tiêu đầu mối

Bảng 2 1 Bảng thống kê các trạm bơm tiêu đầu mối [1]

 Trạm bơm Đồng Bông 2 được xây dựng năm 1993, có công suất định mức là 4,17

m3/s với 6 máy bơm

 Trạm bơm Thanh Bình nằm ở phía nam đường Tố Hữu dọc sông Nhuệ Trạm bơm được xây dựng năm 1998 phụ trách cho một diện tích khoảng 140ha, công suất định mức là 2,7 m3/s với 4 máy bơm

 Trạm bơm Đồng Bông 2-1 mới được xây dựng cách trạm bơm Đồng Bông 2 khoảng 450m Công suất định mức là 9 m3/s với 3 máy bơm

2.1.2.Kênh thoát nước

Tiểu lưu vực Mễ Trì có 8 tuyến thoát nước chính (3 kênh hở và 5 tuyến cống ngầm) với tổng chiều dài là 11,87km Toàn bộ nước thải, nước mưa ở ở thượng lưu tiểu lưu vực Mễ Trì thu gom nước đưa vào các mương hở sau khi chảy qua Đại Lộ Thăng Long Các mương hở này chạy dọc đường Cương Kiên sau đó đổ vào sông Nhuệ

Bảng 2 2 Bảng thống kê các tuyến thoát nước chính [1]

Ngoài 8 tuyến kênh/cống thoát nước chính, còn có rất nhiều tuyến kênh nhánh dẫn nước từ các khu dân cư về 8 tuyến kênh chính này Do tốc độ đô thị hóa nhanh trong khu vực, hệ thống hạ tầng chưa xây dựng đầy đủ nên còn một số khu vực trong tiểu lưu vực chưa có hệ thống thoát nước

Bảng 2 3 Hiện trạng hệ thống thoát nước tiểu lưu vực Mễ Trì [1]

Dọc Đại lộ Thăng Long,

từ đường Châu Văn Liêm đến Miếu Đầm

1,75 Có cống dưới đường

3.4-3.5

Dọc đường Cương Kiên,

từ Đại lộ Thăng Long đến tòa nhà CT1

0,68

Có công dưới đường Đại lộ Thăng Long Có mương hở hiện trạng

Dọc đường Cương Kiên,

từ toà nha CT1 đến sông Nhuệ

0,55 Có mương hở trên toàn

0,91

Có mương hở từ điểm đầu đến điểm 650m Rộng 10,0m – 20,0m

3.13-3.14

Nằm trong khu vực đồng ruộng Từ điểm cực Bắc đến điểm cực nam của khu đất tư nhân

0,39

Không có hạ tầng thoát nước và đường tại khu vực này

M4 3.19-3.22 Dọc đường hiện trạng 1,20

Không có hạ tầng thoát nước và đường tại khu vực này

M5 4.25-3.31 Dọc đường Lương Thế

Có cống thoát hiện trạng công suất nhỏ (B=0.8-1m), hướng

thoát nước không hợp

lý, thoát vào đường Vành Đai 3)

3.31-3.16 Dọc đường Lương Thế

Không có hạ tầng thoát nước và đường tại khu vực này

M6 3.25-3.17

Từ đường Tố Hữu đến hồ điều hòa công viên Mễ Trì

0,05

Không có hạ tầng thoát nước và đường tại khu vực này

M7

3.26-3.27 Cống nối ML1 0,23

Không có hạ tầng thoát nước và đường tại khu vực này

Không có hạ tầng thoát nước và đường tại khu vực này

M8

3.10-3.10A

Dọc đường Lương Thế Vinh, từ đường Cương Kiên đến đường hồ Mễ Trì

có cống thoát nước thuộc tuyến M8

2.1.3. Hồ

Bảng 2 4 Bảng thống kê hồ thuộc tiểu lưu vực Mễ Trì [1]

ML1 Hồ điều hoà công viên

Có tổng diện tích là 19,7ha, hầu hết được sử dụng là đồng ruộng và chỉ có 1,9ha được

sử dụng là hồ

ML2 Hồ đầu mối Mễ Trì 4,0

Có tổng diện tích là 13ha, hầu hết được sử dụng là đất nông nghiệp và chỉ có 4,0ha được sử dụng là hồ

ML3 Hồ Trung tâm hội nghị 6,3 Không có cửa điều tiết và

Kí hiệu Tên hồ Diện tích

ML5 Hồ Mễ Trì 2 7,0 Chưa được đầu tư xây dựng

ML6 Hồ Nhân Chính 8,0 Đã được đầu tư xây dựng, có

khả năng điều tiết

ML7 Hồ Công viên Nam Trung

ML8 Hồ sân golf Mỹ Đình 0 Chưa xây dựng

ML9 Hồ Trung Văn 2,67 Không có cửa điều tiết

Mực nước từ 2,8 đến 5,5m

ML10 Hồ câu Anh Dương 1,6 Không có cửa điều tiết

Mực nước từ 4,8 đến 5,5m Thống kê ở bảng 2.4 cho thấy: Tiểu lưu vực Mễ Trì có 10 hồ với tổng diện tích là 41,47ha nhưng chỉ có 3 hồ là Hồ điều hòa công viên Mễ Trì, hồ đầu mối Mễ Trì và hồ Nhân Chính là có khả năng điều tiết nước với tổng diện tích là 13,9ha, các hồ còn lại không có khả năng điều tiết nước do không có các cửa điều tiết và không có kênh dẫn nước hoặc chưa được xây dựng Đặc biệt, một số trung tâm thể thao đã được xây dựng tại công viên Nam Trung Yên và trong tương lai có khả năng diện tích hồ Nam Trung Yên sẽ bị thu hẹp

2.2.Kiểm tra, đánh giá hiện trạng hệ thống thoát nước của tiểu lưu vực Mễ Trì 2.2.1.Trình tự tính toán

 Lựa chọn thời gian mưa tới hạn cho tiểu lưu vực Mễ Trì

 Căn cứ liệt số liệu mưa ở trạm Láng (từ năm 1955 đến năm 2018) tiến hành vẽ đường tần suất lý luận tổng lượng mưa 2 ngày lớn nhất Từ đó xác định tổng lượng mưa trong thời gian tới hạn của tiểu lưu vực Mễ Trì ứng với tần suất P = 10%

 Căn cứ liệt số liệu mực nước lớn nhất tại hạ lưu cống Liên Mạc và mực nước tại thượng lưu cống Hà Đông (từ năm 1960 đến đến năm 2018) vẽ đường tần suất lý luận mực nước lớn nhất tại hạ lưu cống Liên Mạc và thượng lưu cống Hà Đồng Từ đó xác định mực nước lớn nhất tại hạ lưu cống Liên Mạc và mực nước tại thượng lưu cống

Hà Đông ứng với tần suất P = 10%

 Trên cơ sở lượng mưa thiết kế, mực nước lớn nhất thiết kế (ứng với tần suất P = 10%) tại thượng lưu cống Hà Đông và hạ lưu cống Liên Mạc tiến hành kiểm tra, đánh giá khả năng tiêu thoát nước của hệ thống thoát nước của tiểu lưu vực Mễ Trì hiện tại

2.2.2.Tính toán mô hình mưa tiêu thiết kế P = 10%

Gần tiểu lưu vực Mễ Trì có trạm khí tượng Láng, có thời gian quan trắc dài nên dữ liệu lượng mưa tại trạm Láng được sử dụng để tính toán cho tiểu lưu vực Mễ Trì Trận mưa thiết kế được xác định bằng cách tính lượng mưa một ngày và hai ngày của các trận mưa lớn trước đây

Bảng 2 5 Lượng mưa một ngày và hai ngày của các trận mưa tại trạm Láng

Năm Ngày tháng

Lượng mưa (mm)

Cộng dồn (mm)

Tổng lượng mưa (%)

Tối đa

1 ngày (%)

Tối đa 2 ngày (%)

Tối đa 3 ngày (%)

1955

72,40% 98,20% 100,00% 26/09 224,4 230 72,40%

27/09 80,1 310,1 25,80%