Thoát nước đô thị bền vững
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
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 thấp kém, môi trường bị ô nhiễm, bệnh tật lây lan, úng ngập hay lụt lội, người ta
lại càng thấy tầm quan trọng của lĩnh vực này.
Đối với các khu đô thị, điểm dân cư mới, chất lượng hệ thống hạ tầng kỹ thuật, trong
đó có thoát nước mưa, nước thải, góp phần quyết định tính hấp dẫn đối với khách
hàng, cũng như sự phát triển bền vững của khu đô thị đó về lâu dài.
Ở Việt Nam, cho đến nay, đã có khoảng 760 đô thị. Tỷ lệ các hộ đấu nối vào mạng
lưới thoát nước đô thị nhiều nơi còn rất thấp. Các tuyến cống được xây dựng và bổ
sung chắp vá, có tổng chiều dài ngắn hơn nhiều so với chiều dài đường phố, ngõ xóm.
Nhiều tuyến cống có độ dốc kém, bùn cặn lắng nhiều, không ngăn được mùi hôi thối.
Nhiều tuyến cống lại không đủ tiết diện thoát nước hay bị phá hỏng, xây dựng lấn
chiếm, gây úng ngập cục bộ. Úng ngập thường xuyên xảy ra nhiều nơi về mùa mưa.
Nước thải nhà vệ sinh phần lớn chảy qua bể tự hoại rồi xả ra hệ thống thoát nước
chung tới kênh, mương, ao hồ tự nhiên hay thấm vào đất. Nước xám và nước mưa
chảy trực tiếp ra nguồn tiếp nhận. Mới chỉ có gần 10% nước thải đô thị được xử lý. Ở
nhiều khu đô thị mới, mặc dù nước thải sinh hoạt đã được tách ra khỏi nước mưa từ
ngay trong công trình, nhưng do sự phát triển không đồng bộ và sự gắn kết kém với hạ
tầng kỹ thuật khu vực xung quanh, nên khi ra đến bên ngoài, các loại nước thải này
chưa được xử lý, lại đấu vào một tuyến cống chung, gây ô nhiễm và lãng phí. Ngoài
ra, cốt san nền của nhiều khu đô thị, đường giao thông và các khu vực lân cận không
được quản lý thống nhất, nên gây tác động tiêu cực, ảnh hưởng lẫn nhau. Phí thoát
nước hay phí bảo vệ môi trường do nước thải quá thấp, không đủ trang trải chi phí
quản lý.
Biến đối khí hậu cũng đang ngày càng trở thành những thách thức rất lớn đối với công
tác quy hoạch đô thị và xây dựng các hệ thống hạ tầng kỹ thuật, nhất là ở các đô thị
ven biển. 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 như lượng mưa tăng, chế độ thủy văn đô thị trái với quy luật... ảnh hưởng lớn
đến việc thu gom và tiêu thoát nước thải, nước bề mặt.
2. CÁC PHƯƠNG THỨC TIẾP CẬN VÀ MÔ HÌNH TỔ CHỨC THOÁT
NƯỚC CHO CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM
Thoát nước và xử lý nước thải bền vững cho các đô thị
Nước thải có thể được thu gom và xử lý trong các loại hệ thống thoát nước chung,
riêng, nửa riêng hay hỗn hợp, theo các mô hình tổ chức thoát nước tập trung hay phân
tán. Hệ thống thoát nước tập trung thường được xây dựng cho các khu trung tâm đô
thị, có mật độ dân số cao, có điều kiện xây dựng đồng bộ. Tuy nhiên, phương thức
thoát nước truyền thống này có nhiều hạn chế, vì thế, ngày nay trên thế giới khuyến
khích áp dụng mô hình phân tán, đặc biệt là cho các khu đô thị mới, các vùng ven đô,
nông thôn với các công trình thu gom, xử lý, xả hay tái sử dụng nước thải cho các hộ
riêng lẻ (giải pháp tại chỗ) hoặc khu dân cư (giải pháp phân tán theo cụm). Mô hình
này có những ưu điểm:
- Giảm chi phí đầu tư xây dựng, vận hành và bảo dưỡng do tránh được các tuyến cống
thoát nước dài, đường kính và độ sâu lớn, các trạm bơm nước thải;
- Cho phép sử dụng các giải pháp công nghệ đơn giản, chi phí thấp, tận dụng triệt để
các điều kiện tự nhiên để xử lý nước thải, do phân tán được quỹ đất yêu cầu. Các mô
hình quản lý, cơ chế tài chính áp dụng cũng rất linh hoạt tùy theo điều kiện cụ thể.
- Dễ quy hoạch và thực hiện quy hoạch. Cho phép phân đợt xây dựng, đầu tư các hợp
phần kỹ thuật từng bước theo khả năng tài chính. Quy mô đầu tư cũng sát với yêu cầu
hơn, tránh lãng phí.
- Cho phép tái sử dụng tại chỗ nước thải sau xử lý (rửa, tưới, bổ cập nước ngầm) và
chất dinh dưỡng tách được (bón cây trồng)... Trong một số trường hợp, có thể xử lý
nước thải phân tán đạt mức độ xả ra môi trường, mạng lưới thoát nước mưa, nhờ vậy
tiết kiệm đáng kể chi phí xây dựng và quản lý đường cống thoát nước.
Thoát nước bề mặt bền vững cho các đô thị (SUDS)
Quá trình đô thị hóa đã gây những tác động xấu đến quá trình thoát nước tự nhiên:
dòng chảy tự nhiên bị thay đổi, quá trình lưu giữ tự nhiên dòng chảy bằng các thảm
thực vật và đất bị mất đi, và thay vào đó là những bề mặt phủ không thấm nước như
mái nhà, bê tông, đường nhựa, làm tăng lưu lượng dòng chảy bề mặt (Hình 1.a).
Những dòng chảy này thường bị ô nhiễm do rác, bùn đất và các chất bẩn khác rửa trôi
từ mặt đường. Lượng nước và cường độ dòng chảy tăng tạo nên sự xói mòn và lắng
bùn cặn. Tất cả những yếu tố này gây những tác động xấu đến môi trường, úng ngập,
ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước.
Các hệ thống thoát nước truyền thống thường được thiết kế để vận chuyển nước mưa
ra khỏi nơi phát sinh càng nhanh càng tốt. Chi phí cho xây dựng và vận hành, bảo
dưỡng các đường cống thoát nước thường rất lớn, trong khi công suất của chúng lại
chỉ có giới hạn và không dễ nâng cấp. Cách làm này dẫn đến nguy cơ ngập lụt, xói
mòn đất và ô nhiễm ở vùng hạ lưu tăng. Việc dẫn dòng chảy bề mặt đi xa và thải còn
làm mất khả năng bổ cập tại chỗ cho các tầng nước ngầm quý giá.
Phát hiện và khắc phục những tồn tại trên, gần đây, người ta đã nghiên cứu và áp dụng
các giải pháp kỹ thuật thay thế, theo phương thức tiếp cận mới: hướng tới việc duy trì
những đặc thù tự nhiên của dòng chảy về dung lượng, cường độ và chất lượng; kiểm
soát tối đa dòng chảy từ nguồn, giảm thiểu tối đa những khu vực tiêu thoát nước trực
tiếp, lưu giữ nước tại chỗ và cho thấm xuống đất, đồng thời kiểm soát ô nhiễm. Đó
chính là những nguyên lý của SUDS.
Cách tiếp cận của thoát nước mưa bền vững SUDS là thoát chậm, không phải thoát
nhanh, để tránh lượng mưa tập trung lớn trong thời gian ngắn. Tiết diện cống sẽ khó
có thể đáp ứng nếu lượng mưa lớn, tốn kém mà nước vẫn tràn cống, gây ngập đường,
lụt nhà. Vì vậy, phải tổ chức thoát nước mưa, kết hợp các biện pháp khác nhau một
cách đồng bộ, sao cho dòng chảy được tập trung chậm. Sử dụng các hồ điều hòa trên
diện tích thu gom và truyền dẫn nước mưa để lưu giữ nước là một cách làm phổ biến
(Hình 1.b). Bên cạnh đó, sử dụng bản thân diện tích bề mặt của thành phố, tăng cường
việc cho nước mưa thấm tự nhiên xuống đất qua các thảm cỏ xanh, đồng thời cải tạo
cảnh quan và điều hòa tiểu khí hậu (Hình 1.c).
Trong trường hợp khả năng kiểm soát dòng chảy tại chỗ bị hạn chế, thì có thể phân
tán dòng chảy theo các lưu vực nhỏ, dẫn nước đi bằng những giải pháp như sử dụng
kênh mương hở và nông, lưu giữ nước mưa trong những hồ chứa và cho thấm xuống
đất ở những khu vực thích hợp. Để ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm, có thể áp dụng
những giải pháp xử lý tại chỗ trong bãi đất thấm, hồ lắng, bãi lọc trồng cây...
Đề xuất tổ chức thoát nước cho các đô thị Việt Nam.
Tổ chức thoát nước cho các đô thị cần dựa trên từng điều kiện cụ thể. Nguyên tắc tổ
chức thoát nước cho các đô thị một cách tổng quát được đề xuất như sau:
- Đối với các khu vực trong đô thị hiện có: vẫn sử dụng hệ thống cống thoát nước
chung, với các tuyến cống bao thu gom các loại nước thải và nước mưa đợt đầu,
không cho chảy trực tiếp vào sông, hồ, kênh mương mà dẫn bằng các tuyến cống
chính về các trạm xử lý nước thải. Trên các tuyến cống chính này, gần nguồn tiếp
nhận, để giảm chi phí vận chuyển và xử lý nước thải, bố trí các giếng tràn tách hỗn
hợp nước mưa đợt sau và một phần nước thải đã được pha loãng, tràn qua đập tràn
chảy ra nguồn tiếp nhận. Tuỳ theo điều kiện tự nhiên, mật độ dân cư, quỹ đất, nhu cầu
tái sử dụng nước thải ... mà có thể áp dụng mô hình thoát nước tập trung hay phân tán,
với công nghệ hiện đại hay chi phí thấp.
- Đối với các khu đô thị xây dựng mới, xây dựng hệ thống thoát nước riêng, xử lý
nước thải đạt yêu cầu trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.
- Trong giai đoạn chưa có điều kiện xây dựng đầy đủ các tuyến cống thoát nước riêng
và trạm xử lý nước thải, vẫn phải coi trọng và phát huy vai trò của bể tự hoại để xử lý
nước đen, hay nước đen và nước xám từ các hộ gia đình, nhà chung cư, cơ quan, cơ sở
dịch vụ... Bể tự hoại phải được thiết kế, xây dựng và quản lý đúng quy cách.
- Đối với các đô thị miền núi, có độ dốc dọc đường lớn, thuận lợi cho việc thoát nước,
nên sử dụng hệ thống thoát nước riêng. Các thị trấn, các khu vực ven đô, có thể áp
dụng loại hệ thống thoát nước riêng giản lược, với đường kính nhỏ, chôn nông dọc vỉa
hè, sơ đồ đấu nối xuyên tiểu khu, cùng với các kênh, mương, cống sẵn có để thoát
nước bề mặt, sẽ giảm thiểu tối đa chi phí xây dựng và quản lý hệ thống thoát nước.
- Đối với các đô thị vùng đồng bằng, độ dốc cống nhỏ, cần triệt để tận dụng các mặt
nước đô thị làm hồ điều hoà, kênh mương dẫn nước và giảm độ sâu chôn cống.
- Đối với các đô thị ven biển, địa hình bằng phẳng, khó tạo được độ dốc cống thuận
lợi, lại ít có các sông mương và hồ điều tiết, do điều kiện địa chất phần lớn là cát và
cát pha. Ở các đô thị này, có thể lợi dụng nước triều lên xuống hàng ngày, xây dựng
các cống tự động đóng/mở theo mực nước triều để thoát nước và thau rửa hàng ngày
hệ thống cống.
- Cố gắng áp dụng các giải pháp thoát nước bền vững càng sớm càng có lợi. Lồng
ghép phương thức này với quy hoạch phát triển không gian đô thị; quản lý chặt chẽ
cao độ san nền, tiêu thoát nước của các khu vực đô thị mới phát triển; đảm bảo sự
thống nhất, phối hợp nhịp nhàng giữa thoát nước với hệ thống thủy văn đô thị và toàn
lưu vực, kể cả hệ thống thủy nông, tiêu thoát lũ, điều tiết hồ chứa thủy điện ở thượng
lưu và hạ lưu...