CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1. Tổng quan về tiêu thoát nước đô thị 1. Vấn đề tiêu thoát nước đô thị trên thế giới Đô thị hoá là sự chuyển dịch từ các hoạt động nông nghiệp phân tán sang hoạt động phi nông nghiệp tập trung trên một số khu vực thích hợp gọi là đô thị. Đô thị hóa là một qui luật tất yếu khách quan trong quá trình phát triển của xã hội loài người.
Tuy nhiên, đô thị hóa ngoài mặt tích cực cũng dần dần bộc lộ những ảnh hưởng theo chiều hướng có hại cho môi trường sống đô thị. Một trong những hậu quả nghiêm trọng dễ nhận thấy là tình hình ngập úng đô thị. Ngập úng đô thị có thể gây tác hại cho hệ môi trường sinh thái, làm thiệt hại về người và của như: Cản trở các hoạt động bình thường của xã hội (như đi lại, sản xuất, thương mại, dịch vụ); phá hoại các công trình (như nhà cửa, bến bãi, đường xá); gây ô nhiễm môi trường và tạo môi trường thuận lợi phát sinh bệnh dịch; phá hủy hệ sinh thái cũ và thay thế bởi hệ sinh thái mới có xu hướng tiêu cực hơn. Hiện tượng này có xu thế phát triển ngày càng trầm trọng theo không gian và thời gian, gây tác động xấu đến sự phát triển kinh tế xã hội của đô thị và khu vực.
Theo số liệu thống kê của Mỹ, một nước có mức độ đô thị hóa cao cho thấy: tính trung bình cho thế kỷ 20, thiệt hại do lũ và ngập úng đô thị mỗi năm tăng 4%. Nhưng nếu chỉ tính riêng cho các năm từ thập kỷ 70 trở lại đây thì mức độ thiệt hại tăng 6 - 7%/năm. Dự báo đến những năm đầu thế kỷ 21, mức độ thiệt hại hàng năm lên tới 4,3 tỷ đô la mặc dù có các biện pháp phòng chống ngập lụt, cải tiến phương pháp quản lí. Theo ước tính nếu không có các biện pháp công trình và QLĐH tốt thì mức độ thiệt hại có thể xấp xỉ 6 tỷ đô la.
Theo thống kê của Liên hợp quốc, số đô thị bị ngập úng đe dọa tăng rất nhanh chóng trong khoảng từ thập kỷ 60 trở lại đây. Nếu trong những năm 60 chỉ có khoảng 5 triệu dân đô thị bị nạn ngập úng đe dọa thì con số này tăng gấp 3 lần vào những năm 70 và gấp 6 lần trong những năm 80. Ở Châu Á, hàng năm mức thiệt hại do ngập úng đô thị ước tính trung bình khoảng 3 tỷ đô la. 6 Vì vậy, nghiên cứu tính toán xây dựng các công trình và QLĐH hệ thống thoát nước nhằm chống úng ngập giảm thiểu ô nhiễm đô thị đã được nhiều nước trên Thế giới đặt ra từ lâu và đang có bước tiến bộ vượt bậc cả về chất và lượng.
Một trong những vấn đề nổi bật là tiêu nước mưa, nước thải chống ngập úng, giải quyết ô nhiễm môi trường sao cho phù hợp cả với hiện tại và tương lai. Thoát nước đô thị hiện tại đang là vấn đề hết sức quan trọng nhưng tốn kém, vì không chỉ là xây dựng các công trình thoát nước mà cần thiết phải có giải pháp QLĐH hệ thống thoát nước một cách hiệu quả mới hy vọng giảm thiểu tối đa tác hại của úng ngập với các đô thị. Tại các nước có nền kinh tế, khoa học công nghệ phát triển, hệ thống thoát nước được qui hoạch, xây dựng và vận hành đồng bộ với qui hoạch phát triển đô thị. Do đó, mặc dù nhiều hệ thống thoát nước được xây dựng từ hàng trăm năm trước nhưng đến nay vẫn khai thác sử dụng tốt.
Tiêu thoát nước và xử lý nước thải ở Nhật Bản Nhật Bản có hệ thống thoát nước được xây dựng từ những năm 1583 -1890. Nhưng hiện tại nhiều hệ thống thoát nước và trạm xử lý nước thải vẫn được sử dụng. Tỷ lệ người dân được sử dụng hệ thống thoát nước tại các thành phố này lên tới 99%. Hệ thống thoát nước trong các đô thị chủ yếu là hệ thống cống chung.
Các công trình chính của hệ thống bao gồm tuyến cống từ hộ gia đình ra tuyến cống đường phố, trạm bơm, bể chứa nước mưa ngầm dưới đất. Nhiều công trình thoát nước có qui mô lớn, với giải pháp táo bạo, đường kính cống thoát nước có nhiều nơi lên đến 3-6m, độ sâu đặt cống tới 40m. Đặc biệt có những dự án thiết kế các sông ngầm đường kính 7-10m sâu 25-40m, trong đó dự án lớn nhất là thoát nước cho thành phố Hiroshima có đường kính cống 60m, sâu 50m. Trạm bơm công suất 200m3/s - 330m3/s, các cửa điều tiết, hồ điều hoà có dung tích lớn được xây dựng ngay dưới công viên, vườn hoa, đảm bảo chống úng ngập hiệu quả cao cho thành phố.
Hệ thống tiêu thoát nước của các đô thị Nhật Bản thường bố trí ngầm dưới thành phố, qui mô lớn, bền vững theo qui hoạch. Hệ thống thoát nước được xây dựng sâu 50 m dưới một sân bóng đá và công viên ở ngoại ô Tokyo. Công trình khởi công năm 1992, hoàn thiện năm 2009. (Nguồn:http://vnexpress.net/photo/moi-truong/he-thong-cong-khong-lo-duoi-long- tokyo-3229546.
Tiêu thoát nước và xử lý nước thải ở Nga Nước Nga có hệ thống hạ tầng phát triển đồng bộ, hệ thống thoát nước đã bắt đầu được trang bị từ những năm 1840-1898, nhưng còn đơn sơ. Từ sau cách mạng tháng 10 đến nay, Nước Nga đã có tới 1100 đô thị được xây dựng hệ thống cấp thoát nước. Hiện tại có 65% đô thị sử dụng cống chung, còn lại hệ thống riêng và nửa riêng. Có nhiều công trình xử lý nước thải công suất lớn trên 1 triệu m3/ngàyđêm.
Giải pháp thu gom và xử lý tập trung giữa các điểm dân cư và công nghiệp trong vùng, hệ thống thoát nước liên vùng đã được áp dụng phổ biến không những ở Nga mà còn ở thành phố Mei – Lokd và Model (Anh). Ở Nga, tốc độ xây dựng hệ thống tiêu thoát nước rất nhanh, qui hoạch xây dựng hệ thống tiêu thoát nước đồng bộ với qui hoạch xây dựng không những chỉ riêng cho đô thị đó mà còn liên kết với các vùng, đô thị xung quanh. Tiêu thoát nước và xử lý nước thải ở Thành phố Hamburg của Đức Thành phố Hamburg của Đức nằm trong vùng ảnh hưởng của thuỷ triều. Thành phố có hệ thống công trình thoát nước đã bắt đầu được xây dựng từ những năm 1840 với hệ thống cống chung.
Sau này xây dựng hệ thống cống riêng cho khu vực mới phát triển. Hệ thống thoát nước được xây dựng đồng bộ với chiều dài 4400km, có 5 trạm xử lý nước thải, 87 trạm bơm, 12 km cống đúc, 72 km cống áp lực, 52 hồ điều hoà. Nước thải được xử lý sinh học theo kiểu phân tán. Đây là một trong những hệ thống công trình tiêu thoát nước hiện đại họat động có hiệu quả.
Thủ đô Bangkok ở Thái Lan Thủ đô Bangkok ở Thái Lan nằm ở đồng bằng sông Chao Praya và kéo dài tới Vịnh Thái Lan với tổng diện tích 1. Năm 1999 số dân Bangkok là 7,5 triệu người. Hệ thống thoát nước của thành phố này được quy hoạch và thiết kế trên cơ sở hệ thống kênh đào. Các con kênh dẫn nước ra sông Chao Praya.145 kênh với tổng chiều dài xấp xỉ 2.
Kênh có chiều rộng 3-50m, trong đó có 54 kênh có chiều rộng lớn hơn 20m. Do có địa hình thấp nên nhiều khu vực của Bangkok dễ bị ngập lụt. Bangkok có 7 nhà máy xử lý nước thải tập trung với tổng công suất 992.000 m3/ngày trên tổng diện tích lưu vực 191,7 km2. Toàn thành phố có khoảng 1.000 km đường cống.
Hệ thống cấp thoát nước của Thủ đô Bangkok được xây dựng và phát triển mạnh mẽ nhất là sau năm 1975 do đầu tư của Mỹ, các nước Tây Âu và Nhật Bản. Vì vậy công nghệ cấp thoát nước thải cũng là công nghệ của Mỹ, Nhât. Tiêu thoát nước và xử lý nước thải ở Trung Quốc Trước năm 1949, Trung Quốc đã xây dựng hệ thống thoát nước tại các thành phố như Thượng Hải, Hồng Kông, Ma Cao theo kiểu hệ thống thoát nước thải của Châu Âu, còn các thành phố Bắc kinh, Nam Kinh, Vũ Hán, Giang Châu, Nam Ninh. chỉ có hệ thống thoát nước chung, chủ yếu thoát nước mưa.
Sau năm 1949, nước Cộng hòa nhân dân Trung Hoa thành lập thì các thành phố được xây dựng hệ thống thoát nước theo kiểu Liên Xô cũ (các thành phố Hồng Kông, Ma Cao vẫn theo công nghệ Châu Âu, còn Đài Loan xây dựng theo công 9 nghệ Mỹ). Các tiêu chuẩn, tài liệu về thiết kế hệ thống thoát nước theo kiểu của Liên Xô. Hiện nay, các thành phố, các vùng trọng điểm kinh tế của Trung Quốc có quy mô dân số khoảng 20 – 30 triệu người đã xây dựng hệ thống thoát nước và xử lý nước thải tương đối hoàn chỉnh. Thoát nước vùng Thủ đô Bắc Kinh – đây là vùng khan hiếm nguồn nước, hướng thoát nước của vùng này là lưu vực sông Hải Hà.
Để đáp ứng các tiêu chí về phát triển bền vững Trung Quốc đã xây dựng các TXLNT ở Bắc Kinh theo mô hình thí điểm sử dụng lại nước thải đã được xử lý để tưới cây xanh thành phố nhằm mục đích tiết kiệm nước. Vấn đề tiêu thoát nước đô thị ở Việt Nam 1. Tình hình chung Nước ta thuộc vùng khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, độ ẩm lớn, nhiệt độ và độ bức xạ cao. Sự phân bố không đều về lượng mưa, độ ẩm, độ bức xạ.
theo không gian và thời gian sẽ ảnh hưởng rất lớn đến thoát nước và chất lượng môi trường nước trong các đô thị. Mỗi năm có khoảng 8 - 10 cơn bão, gây thiệt hại trung bình 2 - 3% thu nhập quốc dân và ảnh hưởng rất lớn tới thoát nước đô thị. Vị trí địa lý và điều kiện địa hình ảnh hưởng rất lớn đến thoát nước tự chảy của các đô thị. Nét đặc trưng của đô thị nước ta là sự phát triển gắn liền với việc khai thác và sử dụng các nguồn nước mặt (sông, biển.
Hệ thống thoát nước đô thị cũng liên quan mật thiết đến chế độ thuỷ văn của hệ thống sông, hồ. Thông thường về mặt tự nhiên, các sông, hồ thường kết với nhau thành dạng chuỗi thông qua các kênh mương thoát nước hở, tạo thành các trục tiêu thoát nước chính. Cả nước có tới 2.360 con sông với chiều dài hơn 10.000 km, trong đó có 9 hệ thống sông lớn có diện tích lưu vực trên 10. Lưu vực dòng chảy các sông về mùa mưa rất lớn chiếm đến 70 - 90% tổng lượng nước cả năm.
Những năm gần đây, việc đầu tư vào hệ thống thoát nước đô thị được cải thiện đáng kể.
