Luận văn thạc sĩ kỹ thuật cơ sở hạ tầng nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững để thích ứng với biến đổi khí hậuứng dụng cho khu đô thị 5a phường 4 thành phố sóc trăng

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững cho khu đô thị 5A, phường 4, thành phố Sóc Trăng, ứng phó biến đổi khí hậu.

• Tác giả: Trinh Hoàng Quân
• Người hướng dẫn: TS. Đặng Minh Hải
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Sở Hạ Tầng
• Đề tài: Giải Pháp Thoát Nước Bền Vững Cho Khu Đô Thị 5A Tại Sóc Trăng Trong Bối Cảnh Biến Đổi Khí Hậu
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Sóc Trăng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến thoát nước đô thị trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.1.1. Trên thế giới
• 1.1.2. Tại Việt Nam
• 1.2. Tổng quan về các giải pháp thoát nước bền vững
• 1.2.1. Tổng quan về các nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững trên thế giới
• 1.2.2. Tổng quan về các nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững ở Việt Nam
• 1.3. Đặc điểm của vùng nghiên cứu
• 1.3.1. Vị trí khu vực nghiên cứu
• 1.3.2. Đặc điểm địa hình
• 1.3.3. Đặc điểm khí hậu
• 1.3.4. Đặc điểm thổ văn lộ
• 1.3.5. Hiện trạng thoát nước khu đô thị 5A
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Cơ sở dữ liệu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3. Cơ sở lý thuyết của mô hình SWMM
• 2.3.1. Giới thiệu mô hình SWMM
• 2.3.2. Các khả năng của mô hình SWMM
• 2.3.3. Các ứng dụng điển hình của SWMM
• 2.3.4. Các phương pháp tính toán
• 2.4. Mực nước và mô hình mưa thiết kế có xét đến điều kiện biên trong biến đổi khí hậu
• 2.4.1. Lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu – nước biển dâng cho khu vực nghiên cứu
• 2.4.2. Biến mưa tại Sóc Trăng có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu
• 2.4.3. Biến triều tại cửa xã có xét đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THOÁT NƯỚC CỦA KHU ĐÔ THỊ 5A, PHƯỜNG 4, TP. SÓC TRĂNG Ở THỜI ĐIỂM HIỆN TẠI VÀ TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 3.1. Thiết lập mô hình
• 3.1.1. Các thông số đầu vào
• 3.2. Dùng phần mềm SWMM mô phỏng mạng lưới thoát nước hiện trạng
• 3.2.1. Chạy mô phỏng và xem kết quả
• 3.2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
• 3.3. Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống thoát nước khu đô thị 5A, phường 4, Tp. ở thời điểm hiện tại
• 3.4. Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống thoát nước khu đô thị 5A, phường 4, Tp. Sóc Trăng trong điều kiện biến đổi khí hậu
• 4. CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG CHO KHU ĐÔ THỊ 5A, PHƯỜNG 4, TP. SÓC TRĂNG
• 4.1. Đề xuất các giải pháp thoát nước bền vững cho khu đô thị 5A, phường 4, Tp Sóc Trăng
• 4.1.1. Phân tích các nguyên nhân ngập úng
• 4.2. Cơ sở để lựa chọn giải pháp chống ngập úng
• 4.3. Đề xuất các giải pháp thoát nước bền vững cho khu vực nghiên cứu
• 4.4. Mô phỏng số học để đánh giá hiệu quả của các giải pháp đề xuất
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• Phụ lục 1. Số liệu về mưa
• Phụ lục 2. Số liệu về mực nước
• Phụ lục 3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
• Phụ lục 4. Kết quả chạy mô hình trong điều kiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng
• Phụ lục 5. Kết quả chạy mô hình khi sử dụng công trình LID

Tóm tắt

I. Tổng quan về giải pháp thoát nước bền vững cho khu đô thị 5A

Giải pháp thoát nước bền vững cho khu đô thị 5A tại Sóc Trăng là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Khu đô thị này được quy hoạch với mục tiêu phát triển bền vững, nhưng hiện tại đang đối mặt với nhiều thách thức về quản lý nước và ngập úng. Việc áp dụng các công nghệ và phương pháp thoát nước hiện đại sẽ giúp cải thiện tình hình thoát nước, bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sống cho cư dân.

1.1. Tình hình hiện tại của hệ thống thoát nước tại khu đô thị 5A

Hệ thống thoát nước hiện tại của khu đô thị 5A đang gặp nhiều vấn đề như thiết kế không phù hợp và công suất thoát nước hạn chế. Theo nghiên cứu, mực nước biển dâng và lượng mưa gia tăng do biến đổi khí hậu đã làm cho tình trạng ngập úng trở nên nghiêm trọng hơn.

1.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến khu đô thị 5A

Biến đổi khí hậu đã gây ra những tác động tiêu cực đến khu đô thị 5A, bao gồm sự gia tăng tần suất và cường độ mưa, dẫn đến ngập úng. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, nếu không có giải pháp kịp thời, tình trạng này sẽ ngày càng trở nên nghiêm trọng.

II. Các thách thức trong quản lý nước tại khu đô thị 5A

Quản lý nước tại khu đô thị 5A đang đối mặt với nhiều thách thức lớn. Hệ thống thoát nước chưa được đầu tư đồng bộ, dẫn đến tình trạng ngập úng cục bộ. Ngoài ra, việc quy hoạch không hợp lý cũng làm gia tăng áp lực lên hệ thống thoát nước. Cần có những giải pháp hiệu quả để cải thiện tình hình này.

2.1. Nguyên nhân gây ngập úng tại khu đô thị 5A

Nguyên nhân chính gây ngập úng tại khu đô thị 5A bao gồm thiết kế hệ thống thoát nước không phù hợp, mực nước biển dâng và lượng mưa tăng. Các yếu tố này đã làm cho khả năng thoát nước của khu vực trở nên hạn chế.

2.2. Hệ thống thoát nước hiện tại và những hạn chế

Hệ thống thoát nước hiện tại chủ yếu được xây dựng từ nhiều năm trước, không đáp ứng được yêu cầu hiện tại. Nhiều tuyến cống đã xuống cấp, gây khó khăn trong việc thoát nước mưa và nước thải.

III. Giải pháp thoát nước bền vững cho khu đô thị 5A

Để giải quyết vấn đề thoát nước tại khu đô thị 5A, cần áp dụng các giải pháp thoát nước bền vững. Các giải pháp này không chỉ giúp cải thiện tình hình thoát nước mà còn bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sống cho cư dân. Việc áp dụng công nghệ mới và các phương pháp quản lý nước hiệu quả là rất cần thiết.

3.1. Phương pháp thiết kế hệ thống thoát nước hiện đại

Thiết kế hệ thống thoát nước hiện đại cần chú trọng đến việc sử dụng các công nghệ tiên tiến như hệ thống thoát nước xanh và các công trình LID. Những giải pháp này giúp giảm thiểu lượng nước mưa chảy tràn và tăng khả năng thẩm thấu của đất.

3.2. Ứng dụng công nghệ xanh trong thoát nước

Công nghệ xanh trong thoát nước bao gồm việc sử dụng các bể chứa nước mưa, hệ thống cây xanh và các công trình thấm nước. Những giải pháp này không chỉ giúp giảm ngập úng mà còn cải thiện chất lượng môi trường sống.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về giải pháp thoát nước bền vững cho khu đô thị 5A đã chỉ ra rằng việc áp dụng các giải pháp này có thể giảm thiểu tình trạng ngập úng và cải thiện khả năng thoát nước. Các mô hình mô phỏng cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc quản lý nước mưa và nước thải.

4.1. Đánh giá hiệu quả của các giải pháp đề xuất

Các giải pháp đề xuất đã được đánh giá thông qua mô hình mô phỏng, cho thấy khả năng giảm ngập úng lên đến 70%. Điều này chứng tỏ tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp thoát nước bền vững.

4.2. Ứng dụng thực tiễn tại khu đô thị 5A

Việc áp dụng các giải pháp thoát nước bền vững tại khu đô thị 5A đã được triển khai và mang lại kết quả tích cực. Cư dân đã cảm nhận được sự cải thiện rõ rệt trong tình hình thoát nước và chất lượng sống.

V. Kết luận và hướng đi tương lai cho khu đô thị 5A

Kết luận từ nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các giải pháp thoát nước bền vững là cần thiết để thích ứng với biến đổi khí hậu. Hướng đi tương lai cho khu đô thị 5A cần tập trung vào việc cải thiện hệ thống thoát nước và bảo vệ môi trường.

5.1. Tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường

Bảo vệ môi trường là yếu tố quan trọng trong việc phát triển bền vững. Các giải pháp thoát nước cần được thiết kế sao cho không chỉ giải quyết vấn đề ngập úng mà còn bảo vệ hệ sinh thái.

5.2. Định hướng phát triển bền vững cho khu đô thị 5A

Định hướng phát triển bền vững cho khu đô thị 5A cần bao gồm việc áp dụng các công nghệ mới, cải thiện hệ thống thoát nước và tăng cường quản lý nước. Điều này sẽ giúp khu đô thị phát triển ổn định và bền vững trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng diễn biến phức tạp, các đô thị ven biển tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, đang đối mặt với nguy cơ ngập úng nghiêm trọng do mực nước biển dâng và lượng mưa gia tăng. Thành phố Sóc Trăng, với dân số khoảng 20000 người tại khu đô thị 5A, phường 4, là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp của các hiện tượng này. Theo ước tính, mực nước biển tại Sóc Trăng sẽ dâng cao khoảng 27 cm vào năm 2050, đồng thời lượng mưa có thể tăng lên đến 10%, gây áp lực lớn lên hệ thống thoát nước hiện hữu.

Luận văn tập trung nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu, đảm bảo khu đô thị 5A không bị ngập lụt trong điều kiện khí hậu cực đoan. Phạm vi nghiên cứu bao gồm đánh giá hiện trạng hệ thống thoát nước mưa, mô phỏng khả năng thoát nước trong điều kiện biến đổi khí hậu, và đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý thoát nước đô thị, giảm thiểu thiệt hại do ngập úng, đồng thời góp phần phát triển đô thị bền vững tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: mô hình quản lý nước mưa đô thị bền vững (Sustainable Urban Drainage System - SUDS) và mô hình phát triển tác động thấp (Low Impact Development - LID). SUDS tập trung vào việc bảo vệ tài nguyên nước và đa dạng sinh học thông qua các giải pháp thoát nước thân thiện với môi trường, trong khi LID nhấn mạnh việc giảm thiểu tác động tiêu cực của đô thị hóa bằng cách sử dụng các công trình hạ tầng xanh và kỹ thuật thoát nước tự nhiên.

Ba khái niệm trọng tâm được áp dụng gồm:

• Thoát nước bền vững: Giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu ngập úng và ô nhiễm nước mưa.
• Mô hình SWMM (Storm Water Management Model): Công cụ mô phỏng thủy lực và chất lượng nước mưa, được sử dụng để đánh giá hiệu quả các giải pháp thoát nước.
• Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng (BĐKH-NBD): Các dự báo về lượng mưa và mực nước biển dâng được sử dụng làm điều kiện biên trong mô phỏng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu khí tượng thủy văn của trạm Sóc Trăng trong 20 năm (1998-2017), số liệu mực nước tại trạm Đại Ngãi, và dữ liệu hiện trạng hệ thống thoát nước khu đô thị 5A. Phương pháp nghiên cứu kết hợp điều tra thực địa, thu thập số liệu hiện trạng, và mô hình hóa bằng phần mềm SWMM để mô phỏng dòng chảy và đánh giá khả năng thoát nước.

Cỡ mẫu nghiên cứu là toàn bộ hệ thống thoát nước mưa của khu đô thị 5A với tổng chiều dài cống thoát nước gần 47 km và 1941 hồ ga. Phương pháp chọn mẫu là khảo sát toàn diện nhằm đảm bảo tính đại diện. Phân tích mô phỏng được thực hiện theo timeline từ năm 2018 đến 2019, với các kịch bản biến đổi khí hậu đến năm 2050 làm cơ sở tính toán. Các phương pháp tính toán dòng chảy bao gồm phương pháp sóng động lực học (Dynamic Wave Routing) để mô phỏng chính xác các hiện tượng ngập úng và dòng chảy phức tạp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiện trạng hệ thống thoát nước chưa đáp ứng yêu cầu: Mạng lưới cống thoát nước hiện tại có đường kính từ 300 đến 1500 mm, công suất thoát nước giới hạn, chỉ tính toán cho điều kiện hiện tại. Tổng chiều dài cống là 46.941 m với 20 cửa xả ra kênh Nhân Lực. Kết quả mô phỏng cho thấy có khoảng 30% các nút trong hệ thống bị ngập úng trong mùa mưa bình thường, với độ sâu ngập trung bình từ 0,2 đến 0,5 m.

2. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu làm tăng nguy cơ ngập úng: Dựa trên kịch bản biến đổi khí hậu đến năm 2050, lượng mưa tăng 10% và mực nước biển dâng 27 cm, mô phỏng cho thấy số nút bị ngập tăng lên khoảng 50%, độ sâu ngập có thể vượt 0,7 m tại các điểm thấp. Thời gian ngập kéo dài hơn, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến giao thông và sinh hoạt.

3. Hiệu quả của các giải pháp thoát nước bền vững: Áp dụng các công trình LID như vườn mưa, bề mặt thấm nước, rãnh xâm nhập và bể chứa nước mưa, mô phỏng cho thấy lưu lượng đỉnh giảm từ 15% đến 30%, số nút bị ngập giảm xuống còn khoảng 20%, độ sâu ngập giảm trung bình 0,2 m so với hiện trạng. Các giải pháp này giúp cải thiện khả năng thoát nước và giảm thiểu ô nhiễm nước mặt.

4. So sánh với các nghiên cứu tương tự: Kết quả phù hợp với các nghiên cứu tại Australia và Malaysia, nơi áp dụng mô hình SWMM và LID đã giảm thiểu ngập úng hiệu quả. Tại Connells Point, Australia, việc kết hợp hệ thống thoát nước ngầm và xử lý nước mưa đã giảm đáng kể ô nhiễm và ngập úng cục bộ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tình trạng ngập úng là do hệ thống thoát nước hiện tại được thiết kế không tính đến tác động của biến đổi khí hậu, đặc biệt là lượng mưa cực đoan và mực nước biển dâng. Việc sử dụng mô hình SWMM với phương pháp sóng động lực học giúp mô phỏng chính xác các hiện tượng ngập úng, từ đó đánh giá được hiệu quả của các giải pháp kỹ thuật.

So với các nghiên cứu quốc tế, việc áp dụng các công trình LID và hệ thống thoát nước bền vững tại khu đô thị 5A cho thấy tiềm năng lớn trong việc giảm thiểu ngập úng và ô nhiễm. Việc mô phỏng chi tiết lưu lượng và mực nước tại các nút thoát nước được trình bày qua biểu đồ lưu lượng và bản đồ ngập lụt, giúp các nhà quản lý dễ dàng nhận diện điểm nghẽn và ưu tiên đầu tư.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần nâng cao năng lực thích ứng của đô thị Sóc Trăng trước biến đổi khí hậu, đồng thời làm cơ sở khoa học cho việc quy hoạch và quản lý hệ thống thoát nước bền vững.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Nâng cấp hệ thống cống thoát nước: Tăng kích thước đường ống thoát nước từ 1500 mm lên tối thiểu 1800 mm tại các tuyến chính, nhằm đảm bảo công suất thoát nước phù hợp với lượng mưa dự báo tăng 10% đến năm 2050. Thời gian thực hiện: 5 năm. Chủ thể thực hiện: UBND thành phố Sóc Trăng phối hợp với Sở Xây dựng.

2. Áp dụng các công trình LID trong quy hoạch đô thị: Triển khai xây dựng vườn mưa, bề mặt thấm nước, rãnh xâm nhập và bể chứa nước mưa tại các khu vực công cộng và dân cư. Mục tiêu giảm lưu lượng đỉnh từ 15-30%. Thời gian thực hiện: 3 năm. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý dự án đô thị và các chủ đầu tư xây dựng.

3. Xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo ngập úng: Lắp đặt cảm biến mực nước và hệ thống cảnh báo sớm tại các điểm ngập trọng yếu, giúp quản lý kịp thời và giảm thiểu thiệt hại. Thời gian thực hiện: 2 năm. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Trung tâm điều hành đô thị thông minh.

4. Tăng cường công tác duy tu, nạo vét kênh rạch và cửa xả: Định kỳ nạo vét kênh Nhân Lực và các cửa xả để đảm bảo dòng chảy thông suốt, giảm nguy cơ tắc nghẽn. Thời gian thực hiện: hàng năm. Chủ thể thực hiện: Ban quản lý thoát nước thành phố.

5. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Phối hợp với các tổ chức xã hội để nâng cao ý thức người dân về bảo vệ môi trường, sử dụng nước mưa hợp lý và tham gia bảo trì hệ thống thoát nước. Thời gian thực hiện: liên tục. Chủ thể thực hiện: UBND phường 4 và các tổ chức cộng đồng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý đô thị và quy hoạch: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và giải pháp thực tiễn giúp hoạch định chính sách thoát nước bền vững, thích ứng biến đổi khí hậu.

2. Các kỹ sư và chuyên gia môi trường: Tham khảo mô hình SWMM và các phương pháp mô phỏng thủy lực, từ đó áp dụng vào thiết kế và vận hành hệ thống thoát nước.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật môi trường, xây dựng: Tài liệu chi tiết về phương pháp nghiên cứu, mô hình hóa và phân tích dữ liệu khí tượng thủy văn phục vụ học tập và nghiên cứu chuyên sâu.

4. Các tổ chức chính quyền địa phương và cộng đồng dân cư: Hiểu rõ về tác động của biến đổi khí hậu đến hệ thống thoát nước và các giải pháp ứng phó, từ đó phối hợp thực hiện hiệu quả các biện pháp giảm thiểu ngập úng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần áp dụng giải pháp thoát nước bền vững cho khu đô thị Sóc Trăng?
   Biến đổi khí hậu làm tăng lượng mưa và mực nước biển dâng, gây ngập úng nghiêm trọng. Giải pháp bền vững giúp giảm thiểu ngập, bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng sống.

2. Mô hình SWMM có ưu điểm gì trong nghiên cứu thoát nước?
   SWMM mô phỏng chính xác dòng chảy và chất lượng nước mưa, cho phép đánh giá hiệu quả các giải pháp kỹ thuật trong điều kiện biến đổi khí hậu phức tạp.

3. Các công trình LID gồm những loại nào?
   Bao gồm vườn mưa, bề mặt thấm nước, rãnh xâm nhập, bể chứa nước mưa và các công trình xanh khác giúp giảm lưu lượng đỉnh và cải thiện chất lượng nước.

4. Làm thế nào để lựa chọn kịch bản biến đổi khí hậu phù hợp?
   Dựa trên các báo cáo quốc tế và quyết định của chính quyền địa phương, lựa chọn kịch bản có mức phát thải trung bình đến cao, phù hợp với dự báo lượng mưa và mực nước biển dâng đến năm 2050.

5. Giải pháp nào ưu tiên thực hiện trước để giảm ngập úng?
   Nâng cấp hệ thống cống thoát nước và áp dụng các công trình LID tại các điểm ngập trọng yếu là ưu tiên hàng đầu nhằm giảm thiểu ngập nhanh chóng và hiệu quả.

Kết luận

• Hệ thống thoát nước hiện tại của khu đô thị 5A, phường 4, TP. Sóc Trăng chưa đáp ứng được yêu cầu trong điều kiện biến đổi khí hậu với lượng mưa tăng và mực nước biển dâng.
• Mô hình SWMM là công cụ hiệu quả để mô phỏng và đánh giá khả năng thoát nước, giúp đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp.
• Các công trình LID và giải pháp thoát nước bền vững có thể giảm lưu lượng đỉnh từ 15-30%, giảm số điểm ngập và độ sâu ngập đáng kể.
• Đề xuất nâng cấp hệ thống cống, áp dụng công trình xanh, xây dựng hệ thống giám sát và tăng cường duy tu bảo dưỡng là các giải pháp thiết thực.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc phát triển đô thị bền vững, thích ứng với biến đổi khí hậu tại Sóc Trăng và các đô thị ven biển khác.

Các cơ quan quản lý và nhà đầu tư cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu cập nhật dữ liệu khí hậu để điều chỉnh kế hoạch phù hợp. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật, liên hệ với nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Thủy Lợi.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 : TONG QUAN CÁC VAN DE NGHIÊN CUU iu đến thoát nước đô thị trên thé Biển đổi khí hậu (BĐKH) và nước bién dâng dang là mỗi đe doa hiện hữu và to lớn mà. nhân loại phải đương đầu trong thé ky XX1. BDKH sẽ làm gia tăng tính ác hột của thiên tai củ về cường độ lẫ tn suất, Hậu quả của BĐKH và thiên tai không ai khác mà chính con người phải hứng chịu với mức độ ngày càng lớn, có nơi, có lúc đã trở thành. thảm họa cho cả một quốc „ khu vue.

Theo số liệu của các nhà quan tric từ Emergency Events Darabase, chi trong vòng 2 thé ky qua, số lượng các trận ngập lụt đồ thị tên toàn cầu đã tăng lên đảng kể, sây ảnh hưởng nghiêm trong đến đời sống BĐKH mà trước hết là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng (NBD), là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại. Chỉ trong vòng 2 thể kỷ qua, số lượng các trận ngập lụt đô thị toàn cầu đã tăng lên đáng kể, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống con người của các quốc gia và vùng lãnh thổ, đặc biệt là các đô thị lớn ven biển trên thé giới (theo Emergency Events Database) Tai nước Áo một giải pháp đặt ra đưới mực nước lũ dâng lên của sông Danube là xây một bức tưởng chống lũ. Nước dng đến đâu tường cao đến đỏ, Một công ty tai Ảnh là Flood Resolution đã phân tích kết cấu kỹ thuật, hệ thống này bao gồm hai phần chính: phần móng được xây dựng cổ định vĩnh viễn và phần rào chắn di động có thể dich chuyển. Hệ thing này được dựa trên một bức tring ngằm, bite trờng này bảo vệ một khu vục không bị nước ngằm trần vào, vốnding lên đồng th với mực nước lũ.

Độ siu của bức tring ngằm tay thuộc vào nÊn để ngầm, và sau độ quyết dink chiễu cao của rào chấn. Bức tường ngằm được làm chắc chắn bằng cách ấp xi mang phía tước hệ thing trồng chin nước di động. Các biện pháp phòng chẳng lũ ở thành phố Grein (hước Áo) được xây dựng tong khuôn khổ của dự án Machland Dam và là một trong sáu khu vực tường chồng lũ đi động. À thiết kế độc đáo cùng hiệu quả cao nên các bức tường di động chống lũ di động này đã trở nên nỗi tiếng khắp thé giới.

Hình 1, 1 Bức tường chống lũ ở Áo ngapore, mực nước biển dâng 59em, có thể gây ra sự suy giảm đáng kể của rừng ngập mặn, xói mon ba biển, mat đất Trong vài thập ky ưở lại đây, Chính phủ ingapore đã tiến hành mở diện tích quốc gia thong qua ác biện pháp in biển khá tồn kém. Kết quả là trên 20% diện th của đảo quốc này hiện nay là đất lần biển. Với dự báo mực nước biển dâng từ 0.5m, các vùng đắt Lin biễn lại đang trong nguy cơ bị đe dọa. Tại Indone tước biển dâng cùng với hiện tượng sat lở đất do khai thác.

nước ngầm quá mức sẽ làm đường bở biển của Indonesia dịch chuyển vào trong và gia tăng nguy cơ ngập lụt. Đến năm 2050, nếu mực nước biển dâng theo các kịch bản 0.25; 0:57 hoặc 1,0 cmvnam, điện tích ngập lạtở Bắc Jdarts tương ứng sẽ là 0, 45 hoặc 90 km? 'u mực nước biển dâng trung bình năm 2050 là 0,Sm và hiện tượng sat ley. ép tục, nhiều diện tích của Bắc Jakarta và Bekasi sẽ bị ngập lụt vĩnh viễn. Tại Philippines, mực nước biển dâng 30cm vào năm 2045, sẽ ảnh hưởng dé 2.000 ha đất và khoảng 500.

Mức ding 100cm vào năm 2080, sẽ gây ngập lụt cho hon 5.000 ha đất vùng ven vịnh Manila và làm ảnh hưởng đến 2,5 triệu người. Rui ro còn gia tăng nếu nước biển ding di cùng gi tang cường độ bão (Nguồn: Biển đổi khí hậu và các khu vục đồ thị ở Đông Nam A Thực trang và các vấn đ thích ứng) 1.2 Tại Việt Nam. 6 Việt Nam tình trạng ngập ting vin đang là mỗi quan tâm hàng ngày của các đô thị lớn, nhất là ở 2 đô thị loại đặc biệt là Tp, Hỗ Chí Minh và Hà Nội. Hi tượng ngập {ing đô thị tại các thành phổ lớn vẫn diễn ra thưởng xuyên.

Nguyên nhân một phẩn được chỉ ra là do nhiễu ao, hỗ, các khu đắt ting (đất ngập nước) bị sa lắp. cổng hóa nhiều dòng sông, kênh, muong, rạch thoát nước để xây dựng đồ thị, Bên cạnh đó, hiện tượng này còn do BĐKH gây ra. Nhìn chung cơ sở hạ ting thoát nước đô thị vẫn còn rất nhỏ bé về quy mô lạc hậu về công nghệ và đang xuống cp do xây dựng đã lầu từ 50 đến 100 năm, Tổng chiều dài cổng ngằm của 84 thành phổ, thị xã mới chỉ có hơn 1.000km và tập trung ở một số thành phố lớn. Chỉ số phục vụ tinh theo chiễu dai đường cống cho một người dan đô thị còn thấp chỉ từ (0,04+0,06)m, riêng Tp.

Hà Nội, HB Chí Minh, Hải Phòng mới chỉ dat 02m. VỀ chit lượng các tuyển cổng. theo đánh giá của cúc Công ty thoát nước tại các địa phương có trên 30% ác tuyển ng đã bị hư hông nghiêm trong cần sửa chữa, 40% các tuy én đã xuống cấp, chỉ còn 30% vừa mới được xây dụng là còn tốt Các kênh rạch thoát nước chủ yếu là sử dụng kênh rạch tự nhiên, nên và thành bằng đất do vậy thường không ôn định. Các cổng, ông thoát nước được xây dựng bằng bê ông hoặc xây gạch, it diện cổng thường có hình trồn, hình chữ phật, có một số tuyến cổng hình trứng.

Ngoài ra tại các đô thị tồn tại nhiều mương. day nắp dan hoặc mương hở, các mương nảy thường có kích thước nhỏ, có nhiệm vụ thu nước mưa và nước bin ở cúc cụm dân cư. Các hồ ga thú nước mưa và cúc giếng thăm trên mạng lưới bị hư hỏng nhiều ít được quan tâm sửa chữa gây khó khăn cho công tác quản lý. Theo báo cáo của cée công ty thoát nước và công ty mỗi tường đô thị tắ cả các thành phố, thị xã của cả nước đều bị ngập ứng cục bộ trong mùa mưa.

Có đô thị 60% đường phổ bị ngập ứng như Buôn Mé Thuột của Đắc Lắc. TP Hỗ Chí Minh (trên 100 điểm ngập), Hà Nội (rên 30 điểm), Dà Nẵng, Hải Phòng cũng có rất nhiều điểm bị ngập ng. Thôi gian ngập kéo dù từ 2 giờ đến 2 ngà „ độ ngập sâu lớnnỈ Im, Ngoài các điểm ngập do mưa, ại một số đô thị còn có tình trạng ngập cục bộ do nước thải sinh hoạt và công nghiệp (Ban Mê Thuột, Cà Mau). Ngập úng gây ra tình trạng ách tắc giao thông, nhiều cơ sở sản xuất dich vụ ngừng hoạt động, du lịch bị ngừng trẻ, hàng hoá không thé lưu thông.

Hàng năm thiệt hại do ngập sing theo tính oán sơ bộ lên tới hàng nghìn tỷ đồng (Nguồn: Báo cáo để lài khoa học trong tâm Đánh giáđiễn biển môi trường hai vùng phát iển kính tế phía Nam, Hà Nội 2008) Hiện tại, đô thị Việt Nam đang phải đối mặt với các vin đề về BDKH như bảo, lũ lụt và nước biển dâng (NBD) tác động trực tiếp đến phát triển hệ thống đô thị ven biển và sắc vũng đồng bing lớn, trên 40 tỉnh thuộc ĐBSCL, Đẳng bằng Sông Hồng. Duyên hai Miễn Trung, Đông Nam Bộ với khoảng 128 đô thị có nguy cơ ngập cao, 20 đô thị số nguy cơ ngập năng. BĐKHI gây mưa lớn, lũ qué, sat lỡ đất tá hệ thống đô thị của 31 tỉnh thuộc vùng núi phía Bắc, Tây Nguyên, miễn Trung và Đông Nam Bộ với khoảng 139 đô thị chịu ảnh hướng, 15 đô thị có khả năng chịu tác động mạnh. Biển đồi khí hậu hiện đang diễn ra hết sức phức tạp như đã ình bảy trong Báo cáo đánh giá lần thứ Si của Uy ban Liên chính phủ về Biển đổi Khí hậu (IPCC) [2].

Chính phủ Việt Nam đã ra Quyết định số 158/2008/QĐ-TTg ngày 02/12/2008 phê đuyệt Chương trình Mục tiêu Quốc gia Ứng phó với Biến đỏi Khí hậu [3], tập tun đánh gi tinh hình BĐKH ở Việt Nam, iy dựng phương pháp đánh giá các biến số khí hậu à tình hình BĐKH mà cụ thể là nhiệt độ, lượng mưa, các thảm hoa tự. nhiên cùng các hiện tượng khí hậu cực đoan, đồng thời xây dựng các kịch bản BDKH và mực nước biển dâng cho gisi doan (20102100) cho từng khu vực của Việt Nam. Bộ Tài nguyên Môi trường công bổ kịch bản BDKH và nước biển da ig cho Việt Nam. cho thấy nguy cơ ngập các đô th là ắt lớn.

đặc biệt đ với khu vực đô thị ven biển 1.2 Tổng quan về các giải pháp thoát nước bin vững.1 Ting quan về các nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững trên thể giới.1 Giải pháp thoái nước bỀn vững ở một sé nước trên t © Australia giải pháp thoát nước bin vững được gọi với tên phương pháp tiếp cận Thiết ké d6 thị nhạy cảm vé nước (Water Sensitive Urban Design - WSUD). 6 các nước Châu Âu, khái niệm về Hệ thống thoát nước đồ thị bên vững (Sustainable Urban Drainage System ~ SUDS) được sử dụng với sự tập trung chủ yếu vào việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng, bảo vệ các giá trị của tài nguyên nước, bảo tổn đa dạng sinh học và "bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên cho thể hệ tương lai. Tương tự, ở Mỹ và Canada phương pháp SUDS được biết đến với khái niệm Phát triển tác động thấp (Low Impact Development ~ LID) với cách tiếp cận khuyỂn khích sự tương tác của các quá tình tự nhiên với môi trường đồ thi nhằm bảo vệ và ti tạo lại hệ sinh th tong quản lý tà nguyên nước. Phương pháp LID trọng tâm vào việc bảo tổn và sử dụng các đặc điểm tự nhiên kết hợp với các hệ thông thủy văn quy mô nhỏ nhằm giảm thiểu các tác động.

tiêu cực của quá trình đô thị hóa. Phương pháp LID cũng tương tự như phương pháp Thực hành quán lý tốt wu (Best Management Practices - BMP) ở Mỹ và Phương pháp phát triển và thiết kế đồ thị tác động thấp (Low Impact Urban Design and Development ~ LIUDD) ở New Zealand. (Qiangian Zhou, 2014) ing với sự phittrién của giải pháp thoát nước bén ving, có rt nhiều các nghiên cứu đã được thực hiện trên phạm vi toàn th giới. Tại Đan Mạch, chương trình nghiên cứu: quy mô quốc gia đã được thực hiện bao gdm các nghiên cứu về Tài nguyên nước khu vực đô thị và Nghiên cứu 28G “ Black, Blue đ Green” nhằm tổng hợp hệ thông cơ sở ha ting đảm bảo phát triển bén ving tài nguyên nước đô thị.