PHẦN MỞ ĐẦU 1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Thoát nước và xử lý nước thải, vệ sinh môi trường là những nội dung quan trọng trong quy hoạch, xây dựng và quản lý đô thị. Tại các khu vực đang đối mặt với tình trạng hạ tầng kém phát triển, môi trường bị ô nhiễm do nước thải, tình hình ngập úng diễn ra thường xuyên, gây ảnh hưởng đến hoạt động của đô thị thì người ta lại càng thấy tầm quan trọng của lĩnh vực này. Những hệ thống thoát nước trong đô thị nước ta hiện nay đang thể hiện nhiều vấn đề bất cập gây lãng phí về kinh tế, khó khăn về công tác quản lý vận hành, cũng như ảnh hưởng xấu tới môi trường sinh thái; một số biểu hiện cụ thể như: hệ thống hạ tầng kỹ thuật nói chung chưa hoàn thiện, mạng lưới thu dẫn nước mưa và nước thải sinh hoạt chưa phát huy hết tác dụng, nhiều khu vực đường ống không có nước chảy qua, cũng có khá nhiều nơi bị ngập úng khi xảy ra mưa lớn, tỷ lệ rò rỉ nước và thấm vào đất còn khá cao gây mùi hôi thối, ảnh hưởng mỹ quan đô thị, một số công trình được xây dựng nhưng không thể đi vào hoạt động, nhiều khu vực hệ thống thu gom nước đã xuống cấp không còn khả năng hoạt động, tình trạng nước thải không qua xử lý đổ trực tiếp ra sông hồ còn rất phổ biến… Ngoài ra, do tình hình diễn biến phức tạp của thời tiết hiện nay, lượng mưa bão đổ bộ vào đất liền nước ta ngày càng nhiều cũng gây ảnh hưởng rất lớn đến khả năng thu gom và tiêu thoát nước của đô thị, đặc biệt là các đô thị đang có hệ thống thoát nước chưa hoàn thiện.
Đối với các khu đô thị, các điểm dân cư mới, chất lượng hệ thống hạ tầng kỹ thuật, trong đó có thoát nước mưa, nước thải, đa phần quyết định tính văn minh đô thị, góp phần tạo hấp dẫn đối với khách hàng, cũng như quyết định đến sự phát triển bền vững về môi trường của đô thị về lâu dài. Vì vậy cần phải đưa ra các giải pháp cụ thể, phải có các giải pháp đồng bộ về các vấn đề hạ tầng kỹ thuật và mang tính khả thi cao để khắc phục được những nhược điểm còn tồn tại nêu trên. Đó là các giải pháp về chuẩn bị kỹ thuật, quy hoạch hạ tầng kỹ thuật, tính toán cải tạo nâng cấp hệ thống hạ tầng nói chung và hệ thống thoát nước nói riêng của các đô thị, hướng đến bảo vệ môi trường 1 cũng như sử dụng nguồn vốn đầu tư một cách hiệu quả nhất. Các giải pháp phải được xây dựng trên cơ sở dự báo ngắn và dài hạn về phát triển đô thị, phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội của địa phương trong hiện tại và tương lai.
Thành phố Sóc Trăng là thành phố trực thuộc tỉnh và là trung tâm hành chính của tỉnh Sóc Trăng, nằm ở Đồng bằng Sông Cửu Long thuộc khu vực Nam Bộ. Qua nhiều thời kỳ, thành phố Sóc Trăng đã trải qua nhiều lần tách, nhập với các tỉnh khác trong khu vực, tuy nhiên thành phố vẫn luôn là một trung tâm kinh tế, văn hóa và dịch vụ của vùng. Sóc Trăng nằm cuối hạ lưu sông Hậu và gần biển. Mực nước tại các sông chính bao quanh thành phố và các kênh rạch chịu chi phối bởi thủy triều dạng bán nhật triều không đều.
Các sông ngòi chính bao quanh Thành phố Sóc Trăng là Sông Maspero (độ rộng 40 – 60 m dài 7 km) và Sông Đinh (độ rộng 60 – 80 m dài 17km). Trong thành phố có hệ thống kênh rạch dày đặc với mật độ dòng chảy 1,1 km/km2. Có 9 tuyến kênh nhánh có độ rộng từ 8 – 20 m, còn lại là một số kênh rạch nhỏ có độ rộng 2 - 10 m. Hệ thống thoát nước trên địa bàn thành phố phần lớn được hình thành, xây dựng trước năm 1975 nên hiện đã xuống cấp, không đồng bộ và có đường kính quá nhỏ trong khi mật độ dân số, dân cư ngày càng đông, mặc dù hàng năm đều được chính quyền địa phương đầu tư nâng cấp, cải tạo, xây dựng thêm, nhất là từ khi tái lập tỉnh Sóc Trăng vào năm 1992, nhưng hiện vẫn không đáp ứng được yêu cầu chuyển tải về mặt lưu lượng, nên khi mưa to triều cường nhiều nơi trong thành phố bị úng ngập.
Theo quy hoạch phát triển thành phố, một số tuyến đường mới đã được xây dựng. Trên các tuyến đường này đã xây dựng đồng bộ các cống thoát nước mưa hai bên đường. Tuy nhiên, công suất của các cống này khá giới hạn vì chỉ tính đến việc thoát nước mưa cho bản thân đường và các khu vực nhỏ lân cận. Tại một số tuyến đường công suất cống quá nhỏ và không có điểm xả nước nên khi có mưa thường bị ngập úng.
Thêm vào đó, trong khu vực quy hoạch có một số kênh hở như Kênh Nhân Lực và Kênh Cô Bắc. Một số cống thoát xả nước vào các kênh hở này. Tuy nhiên các kênh có cao trình đáy cạn và hay bị tắc nghẽn do cây cỏ. 2 Việt Nam là một trong năm quốc gia bị ảnh hưởng nhiều nhất do nước biển dâng cao và sự gia tăng về cường độ cũng như tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan.
Theo kịch bản BĐKH được công bố năm 2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì (Bảng 1) khu vực dự án nằm trong phân vùng từ mũi Kê Gà tới mũi Cà Mau theo từng kịch bản khác nhau với độ gia tăng khá cao so với hiện nay. Bảng 1 Kịch bản nước biển dâng cho khu vực dự án Các mốc thời gian của thế kỷ 21 Kịch bản 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 Kịch bản 12 17 22 28 33 40 46 53 RCP4.5 (7÷18) (10÷25) (13÷32 (17÷40) (20÷49) (24÷58) (28÷67) (32÷77) Kịch bản 12 18 25 32 41 51 61 73 RCP8.5 (8÷17) (12÷26) (16÷35) (21÷46) (27÷59) (33÷73) (41÷88) (48÷105) Như vậy theo kịch bản được công bố vào năm 2050, mực nước biển ở nước ta sẽ tăng khoảng 25 cm, lượng mưa tăng 5%, và năm 2100 mực nước tăng 73cm, điều này đòi hỏi phải có nghiên cứu tác động của nước biển dâng kết hợp với mưa lũ (do biến đổi khí hậu) đối với hệ thống thoát nước ở các đô thị duyên hải. Với những đặc điểm nói trên TP Sóc Trăng chịu ảnh hưởng rất lớn của các hiện tượng thời tiết bất thường do BĐKH gây ra, nhất là vấn đề thoát nước của thành phố. Đặc biệt với vị trí nằm gần sông Hậu và chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều của biển Đông (ngày lên xuống hai lần) nên vấn đề thoát nước gặp rất nhiều khó khăn.
Ngoài ra biến đối khí hậu sẽ gây ra nhiều tác động tiêu cực hơn nữa đối với hệ thống thoát nước, làm cho tình hình ngập úng ngày càng xấu đi nếu không có giải pháp thích ứng. Để giải quyết vấn đề ngập úng do mưa một cách ổn định và bền vững, việc nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát nước cho Thành phố Sóc Trăng để thích ứng với biến đổi khí hậu và phù hợp với quy hoạch phát triển trong tương lai là hết sức cần thiết. Chính vì vậy, đề tài nghiên cứu "Ứng dụng mô hình SWMM nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát nước khu vực trung tâm TP Sóc Trăng theo quy hoạch đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050" là rất cần thiết và mang tính thực tiễn hiện nay. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu các bài toán và đưa ra giải pháp nâng cao hiệu quả cho hệ thống thoát nước thành phố, đảm bảo chức năng thoát nước của hệ thống.
Đề xuất giải pháp thoát nước cho thành phố Sóc Trăng. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Thu thập tài liệu và đánh giá khả năng làm việc của hệ thống thoát nước của thành phố. Phân tích, tính toán các bài toán về hệ thống thoát nước dựa trên cơ sở khoa học và thực tiễn, nâng cao khả năng phục vụ của hệ thống hạ tầng kỹ thuật. Phân tích và lựa chọn các giải pháp cụ thể nhằm khắc phục và nâng cao tính hiệu quả của hệ thống thoát nước thành phố.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống thoát nước của thành phố Sóc Trăng. Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống thoát nước chính và các công trình quan trọng trong hệ thống thoát nước tại trung tâm thành phố Sóc Trăng. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Cách tiếp cận: Theo quan điểm hệ thống. Theo quan điểm thực tiễn và tổng hợp đa mục tiêu.
Theo quan điểm bền vững. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp thu thập số liệu. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa. 4 Phương pháp kế thừa các đề tài và nghiên cứu về giải pháp thoát nước cho các đô thị Việt Nam.
Phương pháp tính toán tối ưu hóa hệ thống thoát nước đô thị. Phương pháp thống kê và xử lý dữ liệu. Phương pháp mô hình toán (sử dụng phần mềm SWMM) 1. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC Đánh giá hiệu quả tiêu thoát nước hiện tại của hệ thống thoát nước thành phố Sóc Trăng.
Kiến nghị về các giải pháp nâng cao khả năng phục vụ của hệ thống thoát nước thành phố Sóc Trăng. Tạo tiền đề cho việc mở rộng hệ thống thoát nước về sau. 5 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ 1.
Khái niệm về hệ thống thoát nước đô thị Hệ thống thoát nước đô thị là tổ hợp những công trình, thiết bị và các giải pháp kỹ thuật để thực hiện nhiệm vụ thoát nước cho đô thị. Các hệ thống thoát nước đô thị: Hệ thống thoát nước chung: Là hệ thống mà tất cả các loại nước thải (sinh hoạt, sản xuất, nước mưa) được xả chung vào một mạng lưới và dẫn đến công trình làm sạch. Hệ thống thoát nước riêng: là hệ thống có hai hay nhiều mạng lưới đường ống riêng để dẫn từng loại nước thải khác nhau đến công trình làm sạch. Theo cấu tạo hệ thống thoát nước riêng có thể phân thành các loại sau: Hệ thống riêng hoàn toàn; Hệ thống riêng không hoàn toàn; Hệ thống riêng một nửa.
Hệ thống thoát nước hỗn hợp: Là tổng hợp của các hệ thống trên. Hệ thống này thường gặp ở các thành phố lớn, đã có hệ thống thoát nước chung nay cần cải tạo và mở rộng thì phải xây thêm các công trình phục vụ cho mạng lưới thoát nước.