Tổng quan nghiên cứu

Tình trạng ngập úng đô thị đang là vấn đề cấp bách tại nhiều thành phố lớn trên thế giới, đặc biệt là tại các đô thị đang phát triển nhanh như Hà Nội. Theo thống kê, Hà Nội đã trải qua nhiều trận mưa lớn với tổng lượng mưa từ 150mm đến hơn 500mm trong vòng 12-48 giờ, gây ra ngập úng diện rộng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống và kinh tế xã hội. Tiểu lưu vực Mễ Trì, thuộc lưu vực Tả Nhuệ, là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề do tốc độ đô thị hóa nhanh, mật độ dân cư cao và hệ thống thoát nước chưa đồng bộ. Với diện tích khoảng 1.396 km², khu vực này bao gồm 8 phường thuộc 4 quận của Hà Nội, có tổng dân số khoảng 243.685 người với mật độ trung bình 2.663 người/km².

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá thực trạng ngập úng mùa mưa và ảnh hưởng đến môi trường tại tiểu lưu vực Mễ Trì, đồng thời đề xuất các giải pháp cải thiện nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực. Nghiên cứu tập trung vào phân tích hiện trạng hệ thống thoát nước, lượng mưa thiết kế, mực nước sông Nhuệ, cũng như khảo sát thực tế về mức độ ngập úng và ô nhiễm môi trường. Thời gian nghiên cứu chủ yếu dựa trên dữ liệu từ năm 1955 đến 2018, với trọng tâm là các trận mưa lớn và hiện trạng hệ thống thoát nước hiện nay.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch, cải tạo hệ thống thoát nước, góp phần nâng cao chất lượng môi trường và điều kiện sống cho cư dân khu vực, đồng thời hỗ trợ công tác quản lý đô thị và ứng phó với biến đổi khí hậu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về ngập úng đô thị và quản lý môi trường, bao gồm:

  • Lý thuyết hệ thống thoát nước đô thị: Phân tích cấu trúc, chức năng và hiệu quả của hệ thống thoát nước trong việc kiểm soát ngập úng.
  • Mô hình thủy văn và thủy lực: Sử dụng mô hình tính toán lượng mưa thiết kế, mực nước và phân tích khả năng tiêu thoát nước.
  • Khái niệm về ô nhiễm môi trường do ngập úng: Đánh giá tác động của nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và rác thải trong mùa mưa đến chất lượng nước mặt và môi trường sống.
  • Lý thuyết quản lý rủi ro thiên tai đô thị: Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, chính sách và truyền thông nhằm giảm thiểu thiệt hại do ngập úng gây ra.

Các khái niệm chính bao gồm: ngập úng đô thị, hệ thống thoát nước, lượng mưa thiết kế, mực nước sông, ô nhiễm môi trường nước, và quản lý rủi ro thiên tai.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp sau:

  • Thu thập dữ liệu thứ cấp: Số liệu lượng mưa từ trạm khí tượng Láng (1955-2018), mực nước sông Nhuệ tại cổng Hà Đông và Liên Mạc, dữ liệu về hệ thống thoát nước và trạm bơm tiêu từ Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội.
  • Khảo sát thực địa và phỏng vấn nhanh: Thu thập ý kiến của 118 hộ dân trong tiểu lưu vực Mễ Trì về phạm vi, chiều sâu và thời gian ngập úng.
  • Phân tích mô hình thủy văn: Tính toán lượng mưa thiết kế 2 ngày với tần suất 10% (304,3 mm), mực nước thiết kế tại các cống điều tiết, và mô phỏng ngập úng.
  • Phân tích thống kê và tổng hợp: Xử lý số liệu về diện tích ngập, chiều sâu ngập, lưu lượng nước thải, và chất lượng nước mặt.
  • Tham khảo ý kiến chuyên gia: Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp dựa trên kinh nghiệm và kiến thức chuyên môn.

Cỡ mẫu khảo sát là 118 hộ dân, được chọn ngẫu nhiên trong khu vực nghiên cứu nhằm đảm bảo tính đại diện. Phương pháp phân tích mô hình thủy văn và thủy lực được lựa chọn để đánh giá khả năng tiêu thoát nước và dự báo ngập úng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng hệ thống thoát nước chưa đáp ứng yêu cầu: Tiểu lưu vực Mễ Trì có 3 trạm bơm tiêu với tổng công suất 15,87 m³/s và 8 tuyến kênh/cống chính dài 11,87 km. Tuy nhiên, còn khoảng 3,67 km kênh tiêu chưa được xây dựng hoặc có hướng tiêu thoát không hợp lý, dẫn đến tình trạng ngập úng cục bộ.
  2. Diện tích ngập úng lớn với chiều sâu đa dạng: Với lượng mưa thiết kế 2 ngày (P=10%) là 304,3 mm, diện tích ngập úng lên tới 84,43 ha, trong đó 28,2% diện tích bị ngập từ 30-100 cm, 54,9% diện tích ngập từ 100-200 cm và 6,87% diện tích ngập trên 200 cm. Năm phường bị ảnh hưởng nặng gồm Yên Hòa, Trung Hòa, Mễ Trì, Trung Văn và Mỗ Lao.
  3. Ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống dân cư: Khảo sát 118 hộ dân cho thấy 59 hộ từng bị ngập với thời gian ngập trung bình 13,6 ngày/năm, gây khó khăn trong sinh hoạt và tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm môi trường.
  4. Nguồn nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý triệt để: Lưu lượng nước thải sinh hoạt ước tính khoảng 36.000 m³/ngày, chủ yếu được xử lý sơ bộ qua bể tự hoại, dẫn đến ô nhiễm nước mặt khi ngập úng.
  5. Mực nước sông Nhuệ cao trong mùa mưa làm giảm hiệu quả tiêu thoát: Mực nước tại cổng Liên Mạc và Hà Đông thường dao động từ +5,71m đến +6,43m, gây khó khăn cho việc tiêu thoát nước tự chảy, buộc phải sử dụng bơm tiêu động lực.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tình trạng ngập úng là do hệ thống thoát nước chưa đồng bộ, nhiều tuyến kênh chưa được xây dựng hoặc bị thu hẹp, kết hợp với mực nước sông Nhuệ cao trong mùa mưa làm giảm khả năng tiêu thoát. So với các nghiên cứu tại các đô thị lớn khác như Bangkok hay Chennai, tình trạng ngập úng tại Mễ Trì cũng chịu ảnh hưởng bởi tốc độ đô thị hóa nhanh và hệ thống hạ tầng chưa kịp phát triển. Việc nước thải chưa được xử lý triệt để làm tăng nguy cơ ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố diện tích ngập theo chiều sâu, bảng thống kê lưu lượng nước thải và bản đồ hiện trạng hệ thống thoát nước để minh họa rõ ràng hơn về mức độ và phạm vi ngập úng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cấp và hoàn thiện hệ thống thoát nước: Xây dựng bổ sung khoảng 3,67 km kênh tiêu còn thiếu, cải tạo các tuyến kênh có hướng tiêu thoát không hợp lý, đồng thời tăng công suất các trạm bơm tiêu hiện có. Mục tiêu giảm diện tích ngập úng xuống dưới 30 ha trong vòng 5 năm, do Sở Xây dựng và Công ty Thoát nước Hà Nội thực hiện.
  2. Xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung: Đầu tư các công trình xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp đạt chuẩn trước khi xả ra môi trường, nhằm giảm thiểu ô nhiễm nước mặt. Thời gian thực hiện trong 3 năm, phối hợp giữa UBND các quận và Sở Tài nguyên Môi trường.
  3. Áp dụng công nghệ hồ điều hòa và bể chứa ngầm: Xây dựng các hồ điều hòa nước mưa và bể chứa ngầm tại các khu vực trọng điểm để điều tiết lưu lượng nước mưa, giảm áp lực lên hệ thống thoát nước. Thời gian triển khai 4 năm, do Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng thành phố chủ trì.
  4. Tăng cường công tác quản lý và truyền thông cộng đồng: Tuyên truyền nâng cao nhận thức người dân về bảo vệ hành lang thoát nước, không xả rác bừa bãi, phối hợp kiểm tra và xử lý vi phạm. Thực hiện liên tục, do UBND phường và các tổ dân phố đảm nhiệm.
  5. Xây dựng cơ chế chính sách hỗ trợ và khuyến khích đầu tư: Ban hành các chính sách ưu đãi, hỗ trợ tài chính cho các dự án cải tạo hạ tầng thoát nước và xử lý môi trường, thúc đẩy sự tham gia của các tổ chức, doanh nghiệp. Thời gian ban hành trong 1 năm, do Sở Kế hoạch và Đầu tư phối hợp với Sở Tài chính.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý đô thị và môi trường: Sở Xây dựng, Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để lập kế hoạch cải tạo hệ thống thoát nước và quản lý ô nhiễm môi trường.
  2. Các nhà quy hoạch và thiết kế hạ tầng: Các đơn vị tư vấn, thiết kế công trình thoát nước và xử lý nước thải có thể tham khảo mô hình và số liệu để thiết kế các giải pháp kỹ thuật phù hợp.
  3. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành khoa học môi trường, thủy lợi: Luận văn cung cấp dữ liệu thực tiễn và phương pháp phân tích mô hình thủy văn, giúp phát triển nghiên cứu chuyên sâu về ngập úng đô thị.
  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Người dân và các tổ chức cộng đồng có thể hiểu rõ hơn về nguyên nhân, tác động của ngập úng, từ đó tham gia tích cực vào công tác bảo vệ môi trường và phòng chống ngập úng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Ngập úng tại tiểu lưu vực Mễ Trì xảy ra do những nguyên nhân chính nào?
    Nguyên nhân chủ yếu là hệ thống thoát nước chưa hoàn chỉnh, nhiều tuyến kênh chưa xây dựng hoặc bị thu hẹp, kết hợp với mực nước sông Nhuệ cao trong mùa mưa làm giảm khả năng tiêu thoát nước tự nhiên.

  2. Lượng mưa thiết kế được xác định như thế nào trong nghiên cứu?
    Lượng mưa thiết kế được tính dựa trên dữ liệu quan trắc tại trạm Láng từ năm 1955 đến 2018, sử dụng mô hình thủy văn để xác định tổng lượng mưa 2 ngày lớn nhất với tần suất 10%, tương đương khoảng 304,3 mm.

  3. Tác động của ngập úng đến môi trường và đời sống dân cư ra sao?
    Ngập úng gây ô nhiễm nước mặt do nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân, làm gián đoạn giao thông, sinh hoạt và tăng nguy cơ các bệnh ngoài da, hô hấp.

  4. Giải pháp kỹ thuật nào được đề xuất để giảm ngập úng?
    Nâng cấp hệ thống thoát nước, xây dựng hồ điều hòa và bể chứa ngầm, cải tạo kênh tiêu, tăng công suất trạm bơm, đồng thời xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung.

  5. Làm thế nào để cộng đồng dân cư tham gia vào công tác phòng chống ngập úng?
    Thông qua tuyên truyền, nâng cao nhận thức về bảo vệ hành lang thoát nước, không xả rác bừa bãi, phối hợp với chính quyền địa phương trong việc giám sát và báo cáo các vi phạm liên quan đến thoát nước.

Kết luận

  • Hệ thống thoát nước tiểu lưu vực Mễ Trì hiện chưa đáp ứng được yêu cầu thoát nước mùa mưa, dẫn đến diện tích ngập úng lớn với chiều sâu đa dạng.
  • Ngập úng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước mặt và đời sống sinh hoạt của người dân trong khu vực.
  • Lượng mưa thiết kế 2 ngày với tần suất 10% là cơ sở quan trọng để đánh giá và quy hoạch hệ thống thoát nước.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý và truyền thông nhằm cải thiện hệ thống thoát nước và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các cơ quan quản lý và cộng đồng trong việc ứng phó với ngập úng đô thị, góp phần phát triển bền vững khu vực.

Tiếp theo, cần triển khai các dự án cải tạo hệ thống thoát nước và xây dựng hồ điều hòa theo đề xuất, đồng thời tăng cường công tác quản lý và truyền thông cộng đồng. Mời các nhà quản lý, chuyên gia và cộng đồng cùng tham gia đóng góp ý kiến và hành động để cải thiện môi trường sống tại tiểu lưu vực Mễ Trì.