Chương 1.1 Đặt van đề Quá trình phát triển đô thị thường gây ra các tác động bat lợi đến hệ thống thủy văn, chất lượng nước và hệ sinh thái của một lưu vực. Một trong những nguyên nhân chính của van dé này là do quá trình bê- tông hóa làm diện tích bề mặt thấm bị giảm đáng kể. Diện tích bề mặt thắm suy giam két hợp việc gia tăng lượng mưa và theo thời gian, hệ thông cống thoát nước ngày càng xuống cấp dẫn đến kết quả là cường độ và tần suất ngập của lưu vực tăng lên môi trường sống bị ảnh hưởng nặng nề (Booth, 1991). Chính vi vay, việc kiểm soát lũ lụt đô thị đã va dang là van dé cấp thiết của các đô thị trên thế giới.
Cách tiếp cận thoát nước truyền thống hiện đang áp dụng là tim cách thoát nhanh nhất, và nhiều nhất lượng nước chảy tràn băng hệ thống thoát nước (kênh, công. Tuy nhiên trong trường hợp lượng mua tăng đột biến và diện tích không thắm ngày một tăng, ngập đô thị vẫn diễn ra. Đề giải quyết van dé này, đã có một số giải pháp được thực hiện là nâng cấp hoặc mở rộng hệ thống thoát nước hiện có, xây dựng đê hoặc lắp thêm bơm và công ngăn triều để kiểm soát lũ lụt. Tuy nhiên giải pháp này chỉ mang tính đối phó và đặc biệt các thông số thiết kế thường được dựa trên số liệu lịch sử để ứng phó với các diễn biến trong tương lai, do đó, các thành phố vẫn có nguy co bị ngập bởi các hiện tượng thời tiết bất thường như mưa lớn và triều cường.
Như vậy cần có một giải pháp hiệu quả hơn nhằm giải quyết vấn đề ngập lụt nhưng vẫn bảo vệ cảnh quan, tăng diện tích thắm tự nhiên và ít ảnh hưởng đến đời sống của người dân. Các kỹ thuật phát triển tác động thấp (Low impact development — LID) được xem là một cách tiếp cận thoát nước mới, có hiệu quả góp phan giải quyết van dé ngập lụt đô thị. Day được xem làmột cách tiếp cận dé phát triển (hoặc tái phát triển) “hợp tác” với thiên nhiên để kiểm soát nước mưa sao cho gân nhất với điều kiện tự nhiên của khu vực trước khi phát triển. LID sử dụngnhững nguyên tắc như bảo tồn và tái tạo lại các tính năng cảnh quan thiên nhiên, giảm thiểu bề mặt không thắm dé tạo ra hệ thống các khu vực với chức năng thoát, hấp thu, cũng như xử lý nước mưa dé sử dụng nước mưa như một nguồn tài nguyên chứ không phải là chất thải.
Ap dụng một cách hợp lý các kỹ thuật LID sẽ giúp bảo tồn dòng chảy tự nhiên trong một hệ sinh thái hoặc lưu vực, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường sống (USEPA, 2000).2 Tính cấp thiết của đề tài Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) là trung tâm kinh tế lớn nhất của Việt Nam và là một thành phố đông dân với hơn 7,6 triệu người (Tổng cuc Thong kê, 2012). Với kết cau hạ tang đô thi được xây dựng từ trước 1975, tuy nhiên dưới áp lực dân số, diện tích xây dựng ngày càng tang, diện tích thấm tự nhiên ngày càng bị thu hẹp, các kênh rạch bị lan chiếm, cốt nền một số nơi bị sụt lún, cùng với su gia tăng mực nước biến do Biến đổi Khí hậu (BĐKH), TP.HCM đang đối mặt với nguy cơ ngập lụt ngày càng trầm trọng. Hệ thống thoát nước đô thị của TP.HCM được thiết kế với các thông số mưa và mực nước chưa có xét đến tác động của BDKH. Hiện nay dưới tác động của BĐKH và quá trình đô thị hóa dẫn đến lượng mưa gia tăng, mực nước tại tuyến cửa ra cũng gia tăng theo thời gian.
Sự gia tăng lượng mưa và mực nước làm cho hệ thong thoát nước tại khu vực TP.HCM bị quá tai, dẫn đến tình trạng ngập lụt ngày càng nghiêm trọng hơn. Do đó cần có giải pháp nhằm tăng cường năng lực hệ thống thoát nước đô thị tại TP. Lưu vực Tân Hóa — Lò Gốm (TH — LG) năm ở ranh phía Tây của TP.HCM đang đối mặt với van dé ngập lụt nặng nề và can thiết có những giải pháp ứng phó kip thời nhằm hạn chế tinh trạng ngập cho Lưu vực này, đặc biệt là trong bối cảnh BDKH. Các kỹ thuật phát triển tác động thấp (LID) được xem là giải pháp hiệu qua cho các van dé của hệ thông thoát nước truyền thống.
Phương pháp tiếp cận LID nhằm tạo ra các cảnh quan có hiệu quả trong vẫn để quản lý nước, bắt chước gần giống với hệ sinh thái của lưu vực trước khi phát triển, nhăm bảo toàn tối đa tính toàn vẹn của hệ sinh thái. Day được xem là các giải pháp bố sung hiệu quả góp phan giải quyết van dé ngập lụt tại TP HCM nói chung cũng như đối với lưu vực TH - LG nói riêng. Chính vì vậy, đề tài “Đánh giá khả năng áp dụng các kỹ thuật phát triển tác động thấp tại lưu vực Tân Hóa - Lò Gốm” được thực hiện nhằm nghiên cứu áp dụng các kỹ thuật triển tác động thấp phù hợp với điều kiện, quy mô của khu vực nghiên cứu góp phan giảm thiểu tình trạng ngập tại lưu vực TH — LG.3 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chính của đề tài là phân tích các lợi ích và đánh giá khả năng ứng dụng các kỹ thuật LID tại lưu vực Tân Hóa Lò Gốm dé ứng phó với tình trạng ngập lụt tại đây.4 Nội dung thực hiện Đề đạt được mục tiêu trên, luận văn thực hiện các nội dung sau: Nội dung 1: Tổng quan các tài liệu khí tượng, thủy văn, địa hình, chế độ sử dụng đất, văn hóa xã hội, các tài liệu về hệ thông thoát nước hiện hữu của lưu vực TH -LG. Nội dung 2: Mô phỏng hệ thống thoát nước của lưu vực TH — LG bang mô hình SWMM và đánh giá khả năng gây ngập tại lưu vực TH - LG trong điều kiện lượng mưa tăng và thay đối chế độ sử dụng đất.
Nội dung 3: Đề xuất áp dụng các kỹ thuật LID cho lưu vực TH - LG Nội dung 4: Đánh giá tính khả thi của các kỹ thuật LID về mặt thủy văn, môi trường, kinh tế và xã hội.5 Phương pháp nghiên cứu Đề đạt được các nội dung nghiên cứu trên luận văn sử dụng các phương pháp: 1.1 Tổng quan tài liệu Các nghiên cứu trong và ngoài nước về các giải pháp tác động thấp, tong quan về mô hình SWMM và những ứng dụng của mô hình với hệ thống thoát nước do thi. Tong quan cac kich ban biến đối khí hậu cho khu vực nghiên cứu. Các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, các dữ liệu về ngập lụt tại khu vực nghiên cứu.2 Phương pháp bản đồ Thu thập các bản đồ: Bản đỗ địa hình, địa chất, chế độ sử dụng đất, thủy văn, bản đồ giao thông của lưu vực. Biên tập, xử lý ban đồ và phân tích đánh giá các bản đồ địa hình, hiện trạng và các bản đồ về hệ thong thoát nước, kênh rach, mat nước trên địa bàn lưu vực TH — LG.3 Mô hình hóa Kế thừa kết quả mô phỏng hệ thống thoát nước của lưu vực Tân Hóa Lò Gốm bằng mô hình SWMM từ nghiên cứu “ Sử dụng mô hình SWMM dé mô phỏng thủy lực, thủy văn hệ thống thoát nước lưu vực TH — LG.
Sử dụng kết quả mô hình đánh giá tình hình ngập của lưu vực TH — LG với các kịch bản. Sử dụng kết quả mô hình để tính toán đánh giá mức độ giảm ngập và giảm ô nhiễm của các kỹ thuật LID.4 Phương pháp khảo sát thực địa và điều tra xã hội học Sử dụng phương pháp khảo sát ý kiến của người dân vẻ tính thắm mỹ của các kỹ thuật LID nhằm qua đó gián tiếp đánh giá mức độ chấp nhận của người dân khi áp dụng các kỹ thuật LID và đánh giá trọng số của các chỉ tiêu phân tích. Quá trình khảo sát ý kiến được tiến hành bang cách phỏng van trực tiếp với bang câu hỏi chuẩn bị sẵn.5 Phương pháp phân tích đa tiêu chí Sử dụng phương pháp phân tích đa tiêu chí để đánh giá mức độ ưu tiên của các kỹ thuật LID về các mặt thủy văn và môi trường, kinh tế, xã hội và qua đó đánh gid tính khả thi tương đối giữa các kỹ thuật LID.6 Y nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.1 Y nghĩa khoa học Đề tài phân tích khả năng áp dụng kỹ thuật LID tại lưu vực TH- LG nhằm góp phan hạn chế nước mưa chảy tràn, bố sung nước ngâm và cải thiện chất lượng nước mà vẫn đảm bảo cảnh quan, môi trường sống.2 Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu đề xuất cơ hội áp dụng các giải pháp LID trên thực tiễn và mở rộng cho các lưu vực khác trên địa bàn Thành phố Hỗ Chí Minh cũng như các lưu vực khác trong cả nước.3 Tính mới của đề tài Đã có nhiều nghiên cứu nhăm đưa ra các giải pháp chống ngập trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh nói chung cũng như lưu vực Tân Hóa — Lò Gốm nói riêng, nhưng đa phan các giải pháp mang tính công trình, cần nhiều đầu tư và không bền vững. Đề tài đề xuất một giải pháp mới mang tính mềm dẻo và bền vững và đảm bảo cảnh quan tự nhiên cho lưu vực Tân Hóa — Lò Gốm nhăm góp phan giải quyết vấn đề ngập tại khu vực.7 Giới hạn đề tài Do điều kiện hạn chế về thời gian, tác giả kế thừa kết quả nghiên cứu trước đây về mô hình mô phỏng hệ thống thoát nước lưu vực Tân Hóa — Lò Gốm bang SWMM.
Mô hình được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Quản ly nước và Biến đổi khí hậu dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Châu Nguyễn Xuân Quang, trong khuôn khổ dé tài “Xây dựng chiến lược quản lý rủi ro ngập lụt đô thị tong hợp lưu vực Tân Hóa — LO Gốm”, năm 2013. Có rất nhiều kỹ thuật LID, tuy nhiên trong đề tài chỉ lựa chọn đánh giá 4 kỹ thuật: Thùng chứa nước mua, Không gian xanh, Via hè thắm và Mái nhà xanh vi đây là 04 kỹ thuật LID tương đối đơn giản, thường được áp dụng tại các nước trên thế giới và hơn nữa, dữ liệu vé str dung dat phục vu cho các kỹ thuật nay đã được xác định. Do hạn chế về mặt thời gian và nhân lực, dé tài chưa đánh giá được hiệu quả riêng lẻ của từng kỹ thuật LID như bổ sung nước ngầm, tái sử dụng nước mưa. cũng như chỉ đánh giá tính khả thi tương đối giữa các kỹ thuật LID, chưa đánh giá được tác động tổng hợp khi kết hợp các kỹ thuật LID với nhau.1 Mô hình SWMM 2.