Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật cơ sở hạ tầng: Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu cho thị trấn Mỹ Xuyên huyện Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:150

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu cho thị trấn Mỹ Xuyên huyện Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng" đã đánh giá hiện trạng thoát nước tại thị trấn Mỹ Xuyên; đề xuất giải pháp giải pháp thoát nước bền vững cho thị trấn Mỹ xuyên trong điều kiện biến đổi khí hậu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật cơ sở hạ tầng: Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu cho thị trấn Mỹ Xuyên huyện Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LÊ THỊ YẾN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN HUYỆN MỸ XUYÊN TỈNH SÓC TRĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH - 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LÊ THỊ YẾN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN HUYỆN MỸ XUYÊN TỈNH SÓC TRĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. KHƯƠNG THỊ HẢI YẾN TP HỒ CHÍ MINH - 2019
LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan Luận văn thạc sĩ là công trình nghiên cứu của chính tác giả. Các số liệu, kết quả nghiên cứu và kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ nguồn nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định Tác giả luận văn Lê Thị Yến
LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tác giả xin chân thành cảm ơn TS. Khương Thị Hải Yến và các Thầy Cô, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến cho Luận văn thạc sĩ này. Cảm ơn Trường Đại Học Thủy Lợi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho quá trình học tập và nghiên cứu. Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Hội Thủy lợi Việt Nam và Chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu xây dựng hồ sinh thái đa mục tiêu, phục vụ phát triển bền vững ở đồng bằng sông Cửu Long”. Mã số ĐTĐL.CN.39/18 đã hỗ trợ trong việc cung cấp số liệu, cơ sở khoa học để tôi hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, tác giả xin được gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình của mình lời biết ơn sâu sắc vì sự yêu thương và ủng hộ, dành thời gian và điều kiện tốt nhất để giúp đỡ tác giả hoàn thiện luận văn này. Do thời gian nghiên cứu có hạn nên Luận văn không tránh được những sai sót, tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các Thầy Cô, các anh chị và bạn đồng nghiệp. Tác giả Lê Thị Yến ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1.1 Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu ...................................................... 1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 2 1.3 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 2 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 3 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 3 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 3 1.5 Các tiếp cận và phương pháp nghiên cứu................................................... 3 1.6 Kết quả dự kiến đạt được: ............................................................................ 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 5 1.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu ........................................................................ 5 1.1.1Điều kiện về địa lý, địa chất ....................................................................................5 1.1..2 Điều kiện về khí hậu, khí tượng: ...........................................................................6 1.1.3 Điều kiện thủy văn, hải văn: ...................................................................................9 1.2 Đánh giá phân tích hiện trạng hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên . 9 1.2.1 Đánh giá hiện trạng hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên .................................9 1.2.2 Phân tích nguyên nhân gây ngập ở thị trấn Mỹ Xuyên ........................................13 1.3. Vấn đề biến đổi khí hậu ĐBSCL............................................................... 14 1.3.1 Biến đổi khí hậu ....................................................................................................14 1.3.2 Lún đất và khai thác nước ngầm ..........................................................................15 1.3.3 Xâm nhập mặn ......................................................................................................15 1.3.4 Kịch bản biến đổi khí hậu ..................................................................................16 1.3 Thoát nước đô thị ........................................................................................ 17 1.4 Ảnh hưởng của BĐKH đến thoát nước đô thị .......................................... 18 1.4.1. Thế giới ................................................................................................................18 1.4.2. Việt Nam..............................................................................................................21 iii
1.4.3. Ảnh hưởng của BĐKH lên thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên. ............................... 23 1.5. Nghiên cứu về thoát nước bền vững ......................................................... 24 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG .....................................................................................................27 2.1 Mô hình SWMM.......................................................................................... 27 2.1.1 Giới thiệu mô hình SWMM..................................................................................27 2.1.2 Khả năng của phần mềm SWMM ........................................................................28 2.1.3 Cấu tạo mạng lưới trong SWMM .........................................................................33 2.2 Xác định các yếu tố thủy văn khí tượng.................................................... 34 2.2.1 Xác định cấp công trình và tần suất thiết kế......................................................... 34 2.2.2 Phương pháp tính yếu tố thủy văn khí tượng ....................................................... 34 2.2.3 Trận mưa thiết kế ..................................................................................................36 2.2.4 Tính mực nước thiết kế......................................................................................... 37 2.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.............................................................. 37 2.3.1 Lý do phải hiệu chỉnh - kiểm định mô hình: ........................................................ 37 2.3.2 Số liệu hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình .......................................................... 37 2.3.3 Các bước hiệu chỉnh mô hình ...............................................................................38 2.4 Thoát nước đô thị bền vững (SUDS) ......................................................... 38 2.4.1 Khái niệm và triết lý về thoát nước đô thị bền vững (SUDS) .............................. 38 2.3.2 Mục tiêu của SUDS .............................................................................................. 40 2.3.3 Các giải pháp kỹ thuật trong SUDS .....................................................................40 2.3.4 Các công cụ t hiết lập SUDS ................................................................................43 2.5 LID - Mô phỏng thoát nước bền vững trong SWMM ............................. 45 2.5.1 LID (Low Impact Development) ..........................................................................45 2.5.2 Nguyên tắc của LID............................................................................................. 46 2.5.3 Các giải pháp kỹ thuật LID và phạm vi áp dụng ..................................................48 2.5.4 Lớp thiết kế LID và bộ thông số thủy lực của các lớp thiết kế LID trong SWMM .......................................................................................................................................56 2.6 Phương pháp xác định lưu lượng nước thải khu dân cư ........................ 66 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ BỀN VỮNG CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN ............................................................ 68 iv
3.2 Dữ liệu đầu vào và điều kiện biên .............................................................. 68 3.2.1 Dữ liệu đầu vào.....................................................................................................68 3.2.2 Điều kiện biên.......................................................................................................71 3.3 Thiết lập mô hình ........................................................................................ 77 3.3.1 Khai báo các giá trị cho tiểu lưu vực ....................................................................77 3.3.2 Khai báo thông số cho hố ga/nút ..........................................................................77 3.3.3 Khai báo đường dẫn/cống ..................................................................................... 78 3.3.4 Khai báo cửa xả ....................................................................................................79 3.3.5 Trạm mưa và số liệu mưa ..................................................................................... 79 3.3.6 Mô phỏng hệ thống thoát nước .............................................................................80 3.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình............................................................. 81 3.5 Kết quả chạy mô hình và đánh giá khả năng làm việc của hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên. .................................................................................. 84 3.5.1 Kiểm tra khả năng của hệ thống thoát nước ở hiện tại .........................................84 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ BỀN VỮNG CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN TRONG ĐIỀU KIỆN BĐKH ................................ 91 4.1 Giải pháp công trình cho HTTN thị trấn Mỹ Xuyên ............................... 91 4.2 Áp dụng các giải pháp thoát nước bền vững cho thị trấn Mỹ Xuyên ... 92 4.2.1 Giải pháp cải tạo nạo vét kênh rạch......................................................................92 4.2.2 Giải pháp LID .......................................................................................................93 4.2.3. Giải pháp quản lý mạng lưới thoát nước và chia sẽ thông tin cho cộng đồng. .104 4.2.4. Giải pháp quản lý cơ sở hạ tầng gắn với thoát nước đô thị bền vững ...............105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................107 Kết luận ............................................................................................................ 107 Kiến nghị .......................................................................................................... 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................109 PHỤ LỤC SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH SWMM ..................................111 PHỤ LỤC KẾT QUẢ CHẠY PHẦN MỀM THỦY VĂN FFC 2008 ...................116 PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SWMM .........................................................118 v
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. 1. Trung tâm Thị trấn Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng ......................................5 Hình 1. 2. Bản đồ hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên ..................................11 Hình 1. 3 Sơ đồ hiện trạng thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên ...................................11 Hình 1. 4. Kênh Chà Và thị trấn Mỹ Xuyên ......................................................... 12 Hình 1. 5 Tuyến Nguyễn Tri Phương ngập lúc đỉnh triều lớn.............................. 12 Hinh 2. 1. Mô phỏng mạng lưới thoát nước trong SWMM ..................................33 Hinh 2. 2. Nguyên tắc thoát nước bề mặt bền vững [10] .....................................39 Hinh 2. 3. Mối quan hệ giữa mặt phủ (không thấm, tự nhiên) và dòng chảy bề mặt [10] .................................................................................................................40 Hinh 2. 4. Mô hình khái niệm quy trình LID [14] ................................................46 Hinh 2. 5. Mặt cắt ngang ô trữ sinh học [16] ........................................................ 49 Hinh 2. 6. Khu lưu trữ sinh học [15] ....................................................................49 Hinh 2. 7. vườn mưa [15] ..................................................................................... 50 Hinh 2. 8. Mái nhà xanh [16] ................................................................................50 Hinh 2. 9. Mặt cắt ngang thiết kế mái nhà xanh [16] ...........................................51 Hinh 2. 10. Vỉa hè thấm [15] ................................................................................52 Hinh 2. 11. Thùng nước mưa hộ gia đình [16] ..................................................... 52 Hinh 2. 12. Trữ nước mưa tại các tòa nhà [16]..................................................... 53 Hinh 2. 15. Rảnh thấm .......................................................................................... 55 Hinh 2.16. Mặt cắt ngang rảnh thấm [16] ............................................................. 56 Hinh 2. 17. Màn hình mô phỏng lớp bề mặt của thiết kế mái nhà xanh ...............57 Hinh 2. 18. Màn hình mô phỏng lớp vỉa hè/mặt đường của thiết kế vỉa hè/mặt đường thấm ...........................................................................................................59 Hinh 2. 19. Màn hình mô phỏng lớp đất của thiết kế vườn mưa .......................... 60 Hinh 2. 20. Màn hình mô phỏng lớp lưu trữ của thiết kế khu lưu trữ sinh học ....62 Hinh 2. 21 Màn hình mô phỏng lớp thoát nước của thiết kế vỉa hè/mặt đường thấm ...................................................................................................................... 63 vi
Hinh 2. 22. Màn hình mô phỏng lớp cột tháo nước của thiết kế mái nhà xanh.... 65 Hình 3. 1. Bản dồ phân chia lưu vực thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên ...................68 Hình 3. 2. : Đường tần suất mưa một ngày max trạm Sóc Trăng ......................... 71 Hình 3. 3. Chuỗi thời gian mưa trạm Sóc Trăng ..................................................72 Hình 3. 4. Sơ đồ dẫn mực nước về cửa xả nghiên cứu .........................................73 Hình 3. 5. Hình thống kê các cửa xả bị ảnh hưởng triều và cửa xả không bị ảnh hưởng triều Sông Đinh.......................................................................................... 74 Hình 3. 6. Đường tần suất mực nước trạm Đại Ngãi ............................................75 Hình 3. 7. Chuỗi thời gian mực nước tại trạm Đại Ngãi ......................................75 Hình 3. 8. Chuỗi thời gian mực nước dẫn từ Trạm Đại Ngãi về cửa xả tại Sông Đinh ...................................................................................................................... 76 Hình 3. 9. Giao diện nhập liệu cho tiểu lưu vực ...................................................77 Hình 3. 10. Giao diện nhập liệu cho hố ga/nút và lưu lượng nhập vào nút ..........78 Hình 3. 11. Khai báo nhập liệu cho đường dẫn/cống ...........................................78 Hình 3. 12. Giao diện nhập liệu cho cửa xả.......................................................... 79 Hình 3. 13. Giao diện nhập liệu cho mực nước tại cửa xả ...................................79 Hình 3. 14. Giao diện nhập liệu cho trạm mưa ..................................................... 80 Hình 3. 15. Giao diện mô phỏng hệ thống thoát nước..........................................80 Hình 3. 16 Màn hình chạy mô phỏng hệ thống thoát nước TT Mỹ Xuyên ..........81 Hình 3. 17. Chuỗi thời gian mưa ngày 13/10/2017 để kiểm định mô hình ..........82 Hình 3. 18. Lưu lượng tính toán và lưu lượng thực đo cửa xả số 7...................... 82 Hình 3. 19. Độ đầy trong cống số 8 (Cửa xả đoạn Lê Hồng Phong)....................83 Hình 3. 20. Vận tốc dòng chảy trong cống số 8 (Cửa xả Lê Hồng Phong) ..........84 Hình 3. 21. Trắc dọc tuyến Lê Hồng Phong thời điểm cuối trận mưa lớn ...........85 Hình 3. 22. Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn Chợ Mỹ Xuyên thời điểm đỉnh triều min ............................................................................................................................... 85 Hình 3. 23. Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn gần chợ TT Mỹ Xuyên thời điểm đầu trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max ..................................................................85 vii
Hình 3. 24. Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn gần chợ TT Mỹ Xuyên thời điểm cuối trận mưa lớn ..........................................................................................................86 Hình 3. 25. : Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên ..................... 86 Hình 3. 26. Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên thời điểm đầu trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max ..................................................................86 Hình 3. 27. Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên thời điểm cuối trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max .................................................................. 87 Hình 4. 1. Trắc dọc tuyến Triệu Nương sau khi gắn van ngăn triều kết hợp máy bơm thời điểm đỉnh triều min chưa có mưa (Từ hố ga 55e- cửa xả 6) .................91 Hình 4. 2. Trắc dọc tuyến Triệu Nương sau khi lắp van ngăn triều 1 chiều kết hợp máy bơm bơm nước mưa và nước thải ra ngoài sông khi thời điểm mưa lớn và đỉnh triều max (Từ hố ga 55e – đến cửa xả 6) ...................................................... 92 Hình 4. 3. Trắc dọc tuyến Triệu Nương sau khi lắp van ngăn triều 1 chiều kết hợp máy bơm bơm nước mưa và nước thải ra ngoài sông khi thời điểm cuối trận mưa lớn và đỉnh triều max (Từ hố ga 55e – đến cửa xả 6) ...........................................92 Hình 4. 4. Giải pháp vỉa hè/mặt đường thấm........................................................ 93 Hình 4. 5. Giải pháp rảnh thấm cho giải phân cách và bùng binh ........................ 95 Hình 4. 6. Giải pháp rảnh thấm tại các khu đất xung quanh các trường học/ công sở trong Thị trấn....................................................................................................95 Hình 4. 7. Giải pháp thùng chưa nước mưa hộ gia đình .......................................97 Hình 4. 8. Giải pháp thiết kế bể nước mưa cho các tòa nhà .................................97 Hình 4. 9. Giải pháp thiết kế sao thực vật tại các khu đất trống khu vực công cộng, đường gia thông .......................................................................................... 98 Hình 4. 10. Bố trí khu lưu trữ sinh học (BC)/ ao thực vật (VS) trong khu vực Thị trấn ......................................................................................................................100 Hình 4. 11. Mô phỏng LID cho khu vực thị trấn Mỹ Xuyên ..............................101 Hình 4. 12. Lưu lượng dòng chảy mặt trước và sau khi áp dụng giải pháp LID 102 Hình 4. 13. Lưu lượng dòng chảy trước và sau khi áp dụng giải pháp LID .......103 Hình 4. 14. Kết quả phân tíc lưu lượng dòng chảy khu vực thị trấn trước khi áp dụng LID .............................................................................................................103 viii
Hình 4. 15. Kết quả phân tích lưu lượng dòng chảy sau khi áp dụng LID khu vực thị trấn .................................................................................................................103 ix
DANH MỤC BIỂU BẢNG Bảng 1. 1. Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm. ............................................6 Bảng 1. 2. Lượng mưa các tháng trong năm........................................................... 7 Bảng 1. 3. Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong năm ................................ 8 Bảng 1. 4. Số giờ nắng trung bình các tháng trong năm ........................................ 9 Bảng 3. 1. Lưu lượng nước thải nhập vào các hố ga ............................................70 Bảng 3. 2. Mưa thiết kế trạm Sóc Trăng .............................................................. 72 Bảng 3. 3. Mực nước thiết kế tại Trạm Đại Ngãi và cửa xả khu vực nghiên cứu 76 Bảng 3. 4. Bảng thống kê các nút ngập ................................................................. 88 Bảng 4.1. Bộ thông số cho thiết kế vỉa hè ............................................................ 94 Bảng 4.2. Bộ thông số cho thiết kế rảnh thấm ...................................................... 96 Bảng 4.3. Bộ thông số cho thiết kế thùng nước mưa............................................96 Bảng 4.4 Bộ thông số cho thiết kê ao thực vật ..................................................... 98 Bảng 4. 5. Thống kê mỗi loại LID áp dụng cho lưu vực ..................................101 x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BĐKH: Biến đổi khí hậu NBD: Nước biển dâng ĐBSCL: Đồng bằng Sông Cửu Long TP: Thành phố BNNPTNT: Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn BXD: Bộ Xây dựng QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SWMM :Storm Water Management Model LID: Khu vực phát triển thấp SUDS: Thoát nước đô thị bền vững IMHEN: Viện Khí tượng Thủy văn và Môi trường Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam QĐ: Quyết định US EPA: Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ BC: Bioretention cell (Khu lưu trữ sinh học) RG: Rain garden (Vườn mưa) GR: Green roof (Mái nhà xanh) PP: Porours pavement (vỉa hè/mặt đường thấm) RB: Rainwater Barrel (thùng thu nước mưa) IT: Infitration Trench (Rảnh thấm) VS: Vegetative Swale (Ao thực vật) xi
MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 589/QĐ-TTg về việc phê duyệt điều chỉnh định hướng phát triển thoát nước đô thị và khu công nghiệp Việt Nam đến năm 2025 và tầm nhìn 2050. Theo đó, phát triển thoát nước bền vững góp phần bảo vệ môi trường là trách nhiệm của toàn xã hội, có sự tham gia và giám sát của cộng đồng và hợp tác chặt chẽ giữa các địa phương theo lưu vực sông, liên kết vùng đồng thời có sự hợp tác với các nước trong khu vực nhằm bảo đảm thoát nước, an toàn, hiệu quả góp phần giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Các đô thị ở Việt Nam nói chung và Đồng bằng Sông Cửu Long nói riêng đang đối mặt với tình trạng ngập úng thường xuyên, đặc biệt trong mùa mưa, làm ảnh hưởng lớn đến đời sống của người dân. Cơ sở hạ tầng còn thấp kém, môi trường bị ô nhiễm, biến đổi khí hậu và nước biển dâng đang là những thách thức rất lớn cho đất nước. Theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới năm 2008, đến năm 2050, mực nước biển ở Việt Nam sẽ dâng cao thêm 30 cm. Biến đổi khí hậu còn dẫn đến những hệ quả khác như lượng mưa tăng, chế độ thủy văn đô thị trái với quy luật gây ảnh hưởng lớn đến việc thu gom và tiêu thoát nước thải, nước bề mặt.Vì vậy, rất cần có một cách tiếp cận mới để giải quyết vấn đề thoát nước một cách bền vững. Cơ sở hạ tầng khu vực thị trấn Mỹ Xuyên huyện Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng chưa được xây dựng đồng bộ, cao độ trung bình của thị trấn còn thấp, trong khi tình hình biến đổi khí hậu thất thường theo hướng cực đoan, nước mưa tăng, nước biển dâng làm những khu vực trọng yếu bị ngập thường xuyên khi mưa và triều cường gây ảnh hưởng lớn đến đời sống sinh hoạt của cộng đồng người dân trong khu vực. Một bài toán lớn đặt ra là với sự biến đổi theo hướng cực đoan của BĐKH, khi mà hệ thống thoát nước đã được nâng cấp, thì khó tránh khỏi việc quá tải, người ta không thể lại đào lên và làm lại, vậy có giải pháp nào để thay thế giải pháp tăng đường kính cống, làm thêm nhiều tuyến cống lớn , tăng máy bơm, xây thêm nhiều đập? Rút kinh nghiệm từ các thành phố lớn trên Thế giới và Việt Nam, các đô thị phát triển trái với quy luật tự nhiên, bề mặt không thấm tăng lên, không gian cho nước bị thu hẹp, kênh/rạch bị lấp để xây
dựng nhà cửa. Điều tất yếu sẽ xảy ra là nước mưa sẽ thoát đi đâu? Cho nên các đô thị vẫn ngập khi triều cường, mưa lớn, môi trường sống đô thị trở nên ô nhiễm, ngột ngạt với khói, bụi, bức xạ nhiệt từ các công trình bê tông hóa. Một giải pháp thoát nước gần với tự nhiên, tạo ra nhiều lợi ích cho cộng đồng về môi trường sống là một giải pháp hiệu quả và ưu việt. Gia tăng không gian cho mặt nước và cây xanh tự nhiên không chỉ làm giảm nguy cơ ngập lụt mà còn tạo cảnh quan cho đô thị. Gia tăng không gian cho nước còn là giải pháp bền vững hơn khi không làm biến đổi dòng chảy đột ngột như xây đập, đắp đê hay tôn nền công trình. Đã đến lúc cần có qui định và chiến lược để đảm bảo rằng năng lực thoát nước của các đô thị phát triển song song với quá trình phát triển đô thị. Đề tài “Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu cho thị trấn Mỹ Xuyên huyện Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng” được thực hiện nhằm đề xuất giải pháp thoát nước bền vững – thoát nước gần giống với tự nhiên cho thị trấn Mỹ Xuyên trong điều kiện biến đổi khí hậu, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân và phát triển kinh tế xã hội. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá hiện trạng thoát nước tại thị trấn Mỹ Xuyên; Đề xuất giải pháp giải pháp thoát nước bền vững cho thị trấn Mỹ xuyên trong điều kiện biến đổi khí hậu; 1.3 Nội dung nghiên cứu Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên thoát nước đô thị; Phân tích hiện trạng thoát nước của thị trấn Mỹ Xuyên ở hiện tại và trong điều kiện biến đổi khí hậu; Phân tích giải pháp thoát nước bền vững cho thị trấn Mỹ Xuyên trong điều kiện biến đổi khí hậu. 2
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu Hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng. 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu mô phỏng hệ thống thoát nước mưa cho thị trấn Mỹ Xuyên. 1.5 Các tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu chính sau: Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: đề tài thu thập và tổng hợp các tài liệu trong và ngoài nước về thoát nước bền vững. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu về hiệu quả thoát nước cũng như hiệu quả thực tế của mô hình. Phương pháp hiện trường: Tiến hành khảo sát thực tế hiện trạng thoát nước và xử lý nước thải tại thị trấn Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng nhằm thu thập một số thông tin dữ liệu thực tế phục vụ cho đề tài. Phương pháp kế thừa: Kế thừa các kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực tế đã áp dụng thành công mô hình thoát nước bền vững tại một số địa phương ở Việt Nam và trên thế giới. Sử dụng phần mềm FFC 2008 để tính tần suất số liệu mưa và mực nước triều 3
Ứng dụng phần mềm SWMM để mô phỏng và đề xuất giải pháp thoát nước. Xây dựng cơ sở dữ liệu cho mô hình Điều kiện Chạy SWMM biên Kiểm nghiệm Hiệu chỉnh mô hình mô hình Dữ liệu So sánh kiểm chứng Kết quả với thực Ứng dụng mô hình Xây dựng các giải pháp giảm ngập Kết luận Hình: Sơ đồ xây dựng mô hình SWMM 1.6 Kết quả dự kiến đạt được: Đánh giá hiệu quả tiêu thoát nước hiện tại của hệ thống tiêu thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên; Kiến nghị về các giải pháp nâng cao khả năng phục vụ của hệ thống thoát nước cho thị trấn Mỹ xuyên. 4
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu 1.1.1Điều kiện về địa lý, địa chất Đặc điểm địa hình khu vực mang tính chất đặc trưng của tỉnh Sóc Trăng là tương đối bằng phẳng, cao độ giảm dần từ phía đê ven biển vào đất liền. Theo báo cáo khảo sát xây dựng bình đồ tỷ lệ 1/2.000, cắt dọc tỷ lệ 1/5.000, cắt ngang tỷ lệ 1/250 cho thấy cao độ mặt đất tự nhiên thay đổi biến thiên từ 0,6m – 1,2m, địa hình bị phân cắt nhiều bởi hệ thống các sông, rạch và kênh mương thủy lợi, dòng chảy trong hệ thống sông, rạch là dòng chảy hai chiều nên thích hợp cho hoạt sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Hình 1. 1. Trung tâm Thị trấn Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng (Ảnh chụp trên Google map) 5
1.1..2 Điều kiện về khí hậu, khí tượng: Nhiệt độ: nhiệt độ mang tính chất nhiệt đới gió mùa tương đối ôn hòa. Nhiệt độ trung bình của năm 2015 khoảng 27,40C, thời điểm nhiệt độ nóng nhất trong năm là tháng 4 khoảng 28,80C và nhiệt độ thấp nhất trong năm là tháng 01 với 24,80C. Nhiệt độ không khí là yếu tố quan trọng trong việc phát tán và chuyển hóa các chất ô nhiễm trong không khí cũng như trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ, nhiệt độ càng cao sẽ thúc đẩy tốc độ phản ứng các chất ô nhiễm. Do nằm trong khu vực nhiệt đới nên nhiệt độ không khí luôn ở mức cao, đây là điều kiện thuận lợi để vi sinh vật phân hủy các chất thải. Bảng 1. 1. Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm. Nhiệt độ các tháng trong năm (oC) Tháng 2013 2014 2015 1 26,0 24,5 24,8 2 27,0 25,1 25,0 3 28,0 27,3 27,2 4 28,8 28,8 28,8 5 28,8 28,9 29,2 6 28,0 27,6 27,7 7 27,2 27,2 28,1 8 27,1 27,2 27,6 9 26,9 27,0 27,3 10 27,4 27,5 27,7 11 27,3 27,6 28,2 12 25,7 27,1 27,5 Trung bình 27,3 27,1 27,4 (Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Sóc Trăng, 2015). 6
Chế độ mưa: Mỗi năm có hai mùa rõ riệt mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 với trung bình là 130 ngày mưa, tổng lượng mưa các tháng trong năm 2015 đạt trên 139,4mm. Mùa khô bắt đầu vào tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau, tổng lượng mưa trong mùa chỉ đạt vài trăm mm (khoảng 7% lượng mưa trong năm). Chế độ mưa cũng là một nhân tố ảnh hưởng đến môi trường, khi mưa rơi xuống sẽ mang theo các chất ô nhiễm trong không khí vào môi trường đất, nước. Khi trong không khí có chứa các chất như SO2, NO2 với hàm lượng cao sẽ gây ra hiện tượng mưa axit do các chất này kết hợp với hơi nước có trong khí quyển hình thành các axit như H2SO4,....làm thiệt hại nghiêm trọng đến thực vật và con người. Khi nước mưa chảy tràn trên bề mặt đất có thể cuốn theo các chất ô nhiễm vào nguồn nước gây ô nhiễm. Bảng 1. 2. Lượng mưa các tháng trong năm Tháng 2013 2014 2015 6 185,7 199,1 264,5 7 276,7 317,2 99,9 8 202,0 208,2 233,1 9 307.7 299,4 312,3 10 141,3 228,0 219,4 11 80,0 180,7 41 12 1,9 94,1 5,6 (Nguồn: Niên giám thống kê Sóc Trăng, 2015) Độ ẩm: Độ ẩm phân hóa theo mùa rõ rệt, giá trị độ ẩm trung bình thấp nhất vào các tháng 3 và 4 (mùa khô) với giá trị trung bình khoảng 75%, độ ẩm trung bình lớn nhất khoảng 90% vào giai đoạn mùa mưa. Độ ẩm cũng là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến các quá trình chuyển hóa và phân hủy các chất ô nhiễm, là điều kiện để cho các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí phân hủy các chất hữu cơ. Ngoài ra môi trường có độ ẩm cao cũng là một nhân tố lan truyền dịch bệnh, bất lợi cho việc phòng chống rỉ sét các thiết bị. 7