Ứng dụng hệ thống thoát nước mưa đô thị bền vững nhằm giảm thiểu ngập úng, thích ứng với biến đổi khí hậu cho các đô thị vùng duyên hải Bắc Bộ

Chia sẻ: Trinhthamhodang1214 Trinhthamhodang1214 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

51
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết nghiên cứu và đề xuất các giải pháp trong việc quản lý lượng nước mưa chảy mặt để giảm thiểu ngập úng cho đô thị và thích ứng với biến đổi khí hậu ở Việt Nam. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng hệ thống thoát nước mưa đô thị bền vững nhằm giảm thiểu ngập úng, thích ứng với biến đổi khí hậu cho các đô thị vùng duyên hải Bắc Bộ

ÖÙNG DUÏNG HEÄ THOÁNG THOAÙT NÖÔÙC MÖA ÑOÂ THÒ BEÀN VÖÕNG NHAÈM GIAÛM THIEÅU NGAÄP UÙNG, THÍCH ÖÙNG VÔÙI BIEÁN ÑOÅI KHÍ HAÄU CHO CAÙC ÑOÂ THÒ VUØNG DUYEÂN HAÛI BAÉC BOÄ ThS. NGOÂ HUY THANH Vieän Quy hoaïch ñoâ thò vaø noâng thoân quoác gia K Ñaët vaán ñeà hi möa dieãn ra, moät phaàn nöôùc möa ñöôïc ngaám xuoáng maët ñaát, boác hôi hoaëc chaûy tröïc tieáp ra caùc ao, hoà, soâng, suoái... Tuy nhieân taïi caùc ñoâ thò ñang phaùt trieån, dieän tích beà maët ngaám nöôùc möa ngaøy moät thu heïp, thay vaøo ñoù laø söï gia taêng beà maët beâ toâng hoùa khieán cho quaù trình ngaám cuõng nhö boác hôi cuûa nöôùc trôû neân khoù khaên hôn. Ñaây chính laø moät trong nhöõng nguyeân nhaân chính gaây ra ngaäp uùng cuïc boä, oâ nhieãm moâi tröôøng. Vôùi caùc hieän töôïng bieán ñoåi khí haäu (BÑKH) dieãn ra ngaøy moät thöôøng xuyeân vaø phöùc taïp, vuøng duyeân haûi Baéc boä laø khu vöïc chòu taùc ñoäng roõ neùt nhaát veà thay ñoåi löôïng möa vôùi möùc thay ñoåi taêng löôïng möa haøng naêm theo kòch baûn BÑKH trung bình thaáp (RCP4.5) trong khoaûng töø naêm 2016-2035 leân ñeán treân 20% (trong ñoù Haûi Phoøng vaø Quaûng Ninh laø 2 ñòa phöông chòu taùc ñoäng cuûa thay ñoåi löôïng möa lôùn nhaát treân caû nöôùc vôùi löôïng taêng laàn löôït laø 24,4% vaø 20,4%), ñang ñaët ra nhu caàu caáp baùch veà quaûn lyù heä thoáng thoaùt nöôùc (HTTN) hieäu quaû hôn, trong ñoù coù vieäc taïo theâm nhieàu khu vöïc coù khaû naêng thu giöõ vaø ngaám nöôùc möa moät caùch töï nhieân. Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà treân, heä thoáng thoaùt nöôùc möa ñoâ thò beàn vöõng ñöôïc ñeà xuaát nhaèm cung caáp caùc giaûi phaùp khaùc nhau trong vieäc quaûn lyù löôïng nöôùc möa chaûy maët. Nhöõng ñeà xuaát naøy khoâng nhaèm thay theá HTTN truyeàn thoáng maø giuùp ñöa theâm moät giaûi phaùp boå trôï nhaèm giaûm thieåu ngaäp uùng cho ñoâ thò, thích öùng vôùi BÑKH. Giôùi thieäu heä thoáng thoaùt nöôùc möa ñoâ thò beàn vöõng Heä thoáng thoaùt nöôùc möa ñoâ thò beàn vöõng - Sustainable Urban Drainage Systems (sau ñaây ñöôïc vieát taét laø SUDS) ñöôïc thieát keá ñeå taän duïng toái ña cô hoäi quaûn lyù nguoàn taøi nguyeân nöôùc maët. SUDS ñöôïc thieát keá nhaèm ñaït 4 muïc tieâu quaûn lyù: löôïng nöôùc möa chaûy treân beà maët, chaát löôïng nöôùc, söï tieän nghi vaø ña daïng sinh hoïc. 72 SË 93 . 2018
Quy h oπc h & t∏c gi∂ Veà cô baûn, thay vì thoaùt thaät nhanh löôïng nöôùc möa chaûy maët ra khoûi Vì vaäy, muïc ñích cuûa vieäc kieåm soaùt toác ñoä lôùn nhaát cuûa doøng chaûy laø ñoâ thò baèng caùc heä thoáng keânh, möông hoaëc heä thoáng coáng ngaàm thì ñeå haïn cheá toác ñoä chaûy taïi caùc khu vöïc phaùt trieån veà ngang baèng vôùi SUDS laøm chaäm laïi quaù trình neâu treân baèng caùc giaûi phaùp kyõ thuaät, caùc khu vöïc chöa phaùt trieån. Ñieàu naøy coù theå laøm ñöôïc bôûi quaù trình trong ñoù söû duïng trieät ñeå moïi khaû naêng löu giöõ, caûi taïo chaát löôïng laøm suy giaûm goàm laøm chaäm vaø löu tröõ doøng chaûy nöôùc maët, sau ñoù nöôùc thoâng qua heä sinh thaùi töï nhieân, vôùi muïc ñích ñem ñeán nhöõng lôïi xaû vaøo nguoàn tieáp nhaän (hình 1.3). ích cao nhaát cho con ngöôøi vaø moâi tröôøng soáng xung quanh. b. Theå tích doøng chaûy Hình 1.3: Quaù trình kieåm soaùt doøng chaûy maët khi söû duïng moâ hình SUDS Ñeå giaûm toác ñoä doøng chaûy, ngöôøi ta duøng phöông phaùp môû roäng vuøng ngaäp trong giôùi haïn vôùi muïc ñích giöõ nöôùc cho thoaùt töø töø. Toác ñoä lôùn nhaát cuûa doøng chaûy seõ ñöôïc giöõ ôû möùc cho pheùp vaø keùo daøi thôøi gian thoaùt nöôùc vaøo HTTN truyeàn thoáng hôn so vôùi tröôùc ñaây thoâng qua vieäc ñieàu chænh giaûm löôïng theå tích nöôùc möa chaûy treân beà maët töø caùc löu vöïc nhoû ñoå vaøo heä thoáng. Hình1.1: Moâ hình thoaùt nöôùc ñoâ thò beàn vöõng – SUDS Nguyeân lyù kieåm soaùt khoái löôïng nöôùc möa chaûy Hình 1.4 cho thaáy löu löôïng nöôùc chaûy treân beà maët taïi caùc khu vöïc treân beà maët phaùt trieån coù söï kieåm soaùt doøng chaûy. Söï suy giaûm naøy chæ caàn thieát Quaûn lyù löôïng nöôùc möa chaûy treân beà maët nhaèm hoã trôï cho vieäc quaûn ñoái vôùi nhöõng traän möa lôùn, ñoái vôùi nhöõng traän möa nhoû nöôùc möa seõ lyù caùc khaû naêng gaây ngaäp uùng vaø baûo veä voøng tuaàn hoaøn nöôùc. deã daøng thaám qua heä thoáng loïc hoaëc boác hôi tröïc tieáp maø khoâng caàn coù söï kieåm soaùt naøo. Vôùi muïc ñích ñaûm baûo raèng löôïng nöôùc möa chaûy traøn treân beà maët taïi caùc khu vöïc phaùt trieån khoâng gaây caùc taùc ñoäng ñeán con ngöôøi vaø moâi tröôøng, caàn phaûi quaûn lyù 2 yeáu toá sau: - Toác ñoä doøng chaûy treân beà maët ñöôïc boå sung töø caùc löu vöïc khaùc nhau. - Theå tích nöôùc möa chaûy treân beà maët ñöôïc boå sung töø caùc löu vöïc khaùc nhau. a. Toác ñoä doøng chaûy Q=w.v Trong ñoù: - Q: löu löôïng, m3/s - w: dieän tích tieát dieän öôùt, m2 - v: toác ñoä chuyeån ñoäng, m/s Hình 1.4: Taùc ñoäng cuûa doøng chaûy töø caùc löu vöïc nhoû ñoå xuoáng haï löu Caùc caáp ñoä vaø chöùc naêng cô baûn cuûa caùc thaønh phaàn caáu taïo neân SUDS a. Caùc caáp ñoä kieåm soaùt cuûa SUDS Hình 1.2: Hình thaùi doøng chaûy taïi caùc khu vöïc khaùc nhau Hình 1.2 mieâu taû löu löôïng nöôùc chaûy beà maët taïi caùc khu vöïc chöa phaùt trieån so saùnh vôùi khu vöïc phaùt trieån nhöng khoâng coù söï kieåm soaùt doøng chaûy. Toác ñoä doøng chaûy taïi khu vöïc phaùt trieån lôùn hôn vaø xaûy ra sôùm hôn so vôùi khu vöïc chöa phaùt trieån. Hình 1.5: Sô ñoà caùc caáp ñoä kieåm soaùt cuûa SUDS SË 93 . 2018 73
Qu y h oπc h & t∏c gi∂ b. Chöùc naêng cô baûn cuûa cuûa caùc thaønh theå loaïi boû chaát raén lô löûng cuõng nhö caùc chaát q Giaûi phaùp kieåm soaùt treân toaøn khu vöïc (dieän phaàn ñoái vôùi töøng giaûi phaùp kyõ thuaät öùng hoøa tan trong doøng chaûy traøn vaø coù theå taùi söû tích aùp duïng>10ha) vôùi töøng caáp ñoä kieåm soaùt duïng nöôùc trôû laïi baèng oáng thu gom laép ñaët n Khu vöïc ñaát ngaäp nöôùc (wetland): ñöôïc q Giaûi phaùp kieåm soaùt taïi nguoàn beân döôùi lôùp vaät lieäu thaám. xaây döïng nhö moät vuøng ñaàm laày noâng, coù n Maùi nhaø xanh (green roof): ñöôïc troàng caây n Haøo loïc (filter drain): laø haøo thaúng ñöôïc chöùc naêng xöû lyù oâ nhieãm nöôùc chaûy traøn töø treân beà maët, lôùp thaûm thöïc vaät beà maët naøy phuû lôùp thöïc vaät hai beân bôø cuõng nhö döôùi ñoâ thò cuõng nhö kieåm soaùt theå tích nöôùc chaûy giuùp duy trì, suy giaûm vaø xöû lyù cuïc boä doøng ñaùy. Thieát keá ñeå loaïi boû oâ nhieãm töø doøng chaûy traøn. Khi doøng nöôùc chaûy qua khu vöïc ngaäp chaûy nöôùc möa vaø thuùc ñaåy quaù trình boác hôi nöôùc möa, taêng khaû naêng thaám vaø giaûm toác nöôùc naøy vôùi toác ñoä chaäm, oâ nhieãm coù theå bò nöôùc. ñoä doøng chaûy. Haøo thöôøng ñöôïc boá trí caïnh loaïi boû thoâng qua cô cheá laéng troïng löïc vaø n Böùc töôøng xanh (green wall): ñöôïc phuû moät ñöôøng giao thoâng vaø coù theå keát hôïp vôùi caùc haáp thuï cuûa thöïc vaät. phaàn hoaëc hoaøn toaøn bôûi caây xanh, vôùi ñaày hoá troàng caây xanh treân ñoù. n Ao thaám loïc thöïc vaät (balancing pond): ñuû ñieàu kieän ñeå caây sinh tröôûng vaø phaùt trieån, n Möông thaám loïc thöïc vaät (swales): Laø ñöôïc coi nhö hoà caûnh quan keát hôïp vôùi xöû lyù coù heä thoáng phaân phoái nöôùc toång hôïp. Coù taùc möông ñaøo noâng vaø roäng, coù phuû coû hoaëc nöôùc möa chaûy traøn, xaây döïng moät ao chaén duïng caùch nhieät vaø giöõ aám cho ngoâi nhaø theo thöïc vaät ñeå daãn nöôùc möa chaûy beà maët giöõ nöôùc möa chaûy traøn, trong ñoù coù moät hoà töøng muøa. xuoáng caùc theå tích chöùa taïm thôøi hoaëc xaû vaøo chöùa nöôùc quanh naêm, coù theå ñöôïc taïo ra n Hoá troàng caây sinh hoïc (tree planter): laø nguoàn tieáp nhaän. Lôùp coû thöïc vaät coù chöùc bôûi moät ao coù saün hoaëc thoâng qua vieäc ñaøo khu vöïc troàng caây vôùi nhieàu chuûng loaïi khaùc naêng giaûm vaän toác doøng chaûy vaø loïc nöôùc nhaân taïo. Chuùng ñöôïc thieát keá ñeå ñaït ñöôïc nhau, giuùp thuùc ñaåy söï ña daïng sinh hoïc vaø chaûy treân beà maët. Trong moät soá tröôøng hôïp, muïc tieâu nhö: kieåm soaùt ngaäp, gia taêng chaát taïo caûnh quan. Coù taùc duïng thu giöõ vaø xöû möông ñöôïc laáp ñaày bôûi ñaù, soûi ñeå taïo kho löôïng nöôùc, taïo caûnh quan, ngaên chaën traàm lyù löôïng nöôùc chaûy beà maët. Coù theå keát hôïp chöùa beân döôùi coù ñoä roãng cao. Doøng chaûy tích vaø xoùi lôû. vôùi HTTN möa truyeàn thoáng phía döôùi baèng traøn seõ ñöôïc loïc qua lôùp soûi, ñaù loïc trong caùch cho xaû nöôùc möa töø töø vaøo heä thoáng. keânh vaø coù theå thaám vaøo ñaát qua ñaùy vaø bôø Ñeà xuaát öùng duïng SUDS cho caùc n Khu vöïc loïc sinh hoïc - vöôøn thu nöôùc möa keânh. OÂ nhieãm cuõng ñöôïc loaïi boû thoâng qua ñoâ thò vuøng duyeân haûi Baéc boä (bioretention area - rain garden): laø nhöõng cô cheá loïc cuûa lôùp soûi, ñaù trong möông. Nhaèm giuùp cho HTTN hieän coù vaø quy hoaïch maûng xanh thaûm thöïc vaät, ñaây laø khu vöïc n Keânh phuû thöïc vaät: laø keânh daãn vôùi doøng coù theå thích öùng vôùi BÑKH, SUDS ñöôïc taùc thaáp truõng hôn so vôùi xung quanh, cho pheùp chaûy chaäm, ñöôïc phuû lôùp thöïc vaät hai beân bôø giaû ñeà xuaát vôùi muïc ñích giaûi quyeát caùc taùc thu doøng chaûy vaø thaám qua lôùp loïc, qua ñoù cuõng nhö döôùi ñaùy, keânh thöïc vaät coù theå laø töï ñoäng veà maët thuûy vaên. Caùc thieát keá naøy mang thuùc ñaåy loaïi boû caùc chaát oâ nhieãm vaø laéng nhieân hoaëc nhaân taïo, ñöôïc thieát keá ñeå loaïi boû tính linh hoaït nhaèm thích öùng vôùi BÑKH vaø caën traàm tích, beân döôùi coù theå boá trí heä thoáng oâ nhieãm nhö chaát raén lô löûng, kim loaïi, taêng phuø hôïp ñeå trieån khai trong quaù trình phaùt ñöôøng oáng thoaùt nöôùc neáu caàn thieát. khaû naêng thaám, giaûm toác ñoä doøng chaûy traøn. trieån ñoâ thò, taêng maûng xanh cho ñoâ thò. - Baõi loïc thöïc vaät (filter strips): Laø baõi ñaát coù phuû thöïc vaät ñöôïc thieát keá ñeå tieáp nhaän doøng a. Loàng gheùp SUDS vaøo maïng löôùi ñöôøng chaûy traøn treân beà maët. Thoâng thöôøng khu vöïc giao thoâng naøy seõ ñöôïc giöõ cho khoâ raùo, nhöng seõ tích Boå sung caùc thaønh phaàn cuûa SUDS vaøo nöôùc khi coù möa. Chieàu roäng coâng trình töø maïng löôùi ñöôøng giao thoâng khoâng chæ coù yù 5-15m. nghóa veà maët caûnh quan vaø sinh thaùi, ñònh hình caáu truùc khoâng gian ñoâ thò maø coøn coù vai troø quan troïng trong chieán löôïc thích öùng vôùi BÑKH. (Baûng 1) Böùc töôøng xanh b. Loàng gheùp SUDS vaøo caùc chöùc naêng söû duïng ñaát daân duïng Loàng gheùp SUDS vaøo caùc chöùc naêng söû duïng ñaát daân duïng laø moät giaûi phaùp höõu hieäu ñeå höôùng tôùi moät ñoâ thò phaùt trieån beàn vöõng, Haøo loïc thích öùng vôùi BÑKH. SUDS toàn taïi trong ñoâ thò nhö nhöõng maûng xanh, taïo beà maët thaám giuùp giaûm thieåu ngaäp uùng, taùi taïo nöôùc ngaàm Maët phuû thaám nöôùc vaø baûo veä heä sinh thaùi. q Giaûi phaùp kieåm soaùt treân maët baèng (dieän Nguyeân taéc boá trí vaø toå chöùc SUDS nhö sau: tích aùp duïng töø 2-5ha) n Gaén lieàn vôùi maïng löôùi soâng suoái vaø maët n Maët phuû thaám nöôùc (pervious surface): nöôùc, caùc khu vöïc ñaëc tröng veà sinh thaùi vaø Goàm moät lôùp vaät lieäu cho nöôùc möa thaám vaø caùc khoâng gian môû hieän höõu. chaûy qua deã daøng vaø moät lôùp beân döôùi cung n Ñaûm baûo chæ tieâu caây xanh ñoâ thò, hình caáp moät kho chöùa nöôùc taïm thôøi cho nöôùc thaønh caùc khoâng gian xanh döôùi daïng caùc thaám qua vaø thoaùt ñi. Lôùp vaät lieäu beân döôùi coù Baõi loïc thöïc vaät moâ hình öùng duïng SUDS nhaèm ñaùp öùng caùc 74 SË 93 . 2018
Baûng 1.1: Quaûn lyù xaây döïng SUDS theo maïng löôùi ñöôøng giao thoâng nhu caàu ña daïng cuûa ngöôøi daân nhö caùc khoâng gian coâng coäng, coâng vieân chuyeân ñeà, caùc tuyeán coâng vieân ven bieån, haønh lang xanh... n Mang tính keát noái vôùi caùc khoâng gian môû vaø caùc khoâng gian ngoaøi ñoâ thò. n Caùc giaûi phaùp kieåm soaùt treân maët baèng vaø treân toaøn khu vöïc caàn ñaûm baûo toân troïng ñòa hình hieän höõu, haïn cheá toái ña vieäc san laáp, aûnh höôûng tôùi caùc thaûm thöïc vaät vaø heä sinh thaùi töï nhieân. Keát luaän SUDS laø moät giaûi phaùp coù moái lieân heä chaët cheõ vôùi quy hoaïch khoâng gian vaø phaùt trieån ñoâ thò. Giaûi phaùp naøy giuùp taêng tính linh hoaït cuûa HTTN Baûng 1.2: Quaûn lyù xaây döïng SUDS theo chöùc naêng söû duïng ñaát daân duïng nhaèm öùng phoù vôùi thay ñoåi do quaù trình ñoâ thò hoùa vaø taùc ñoäng cuûa BÑKH. Ñeå vieäc öùng duïng SUDS vaøo quaù trình quaûn lyù mang tính khaû thi caàn coù moät soá löu yù sau: n Caàn coù nhöõng ñieàu chænh trong chính saùch ñeå vieäc loàng gheùp SUDS trong quy hoaïch ñoâ thò vaø quy hoaïch chuyeân ngaønh thoaùt nöôùc mang tính phaùp lyù. Vieäc thieát keá vaø xaây döïng SUDS phaûi ñöôïc ñoàng boä hoùa vôùi quy hoaïch vaø thieát keá xaây döïng haï taàng nhaèm traùnh naûy sinh nhöõng vaán ñeà phöùc taïp vaø chaäm treã trong xaây döïng. n Khi ñaõ coù chính saùch loàng gheùp, caàn coù nhöõng nghieân cöùu chuyeân saâu hôn nhaèm xaùc ñònh ñònh möùc chi phí vaø tieâu chuaån kyõ thuaät daønh cho SUDS. Vieäc naøy seõ giuùp cho chính quyeàn caùc ñoâ thò coù theå laäp keá hoaïch, phaân boå ngaân saùch moät caùch phuø hôïp, hieäu quaû. n Caàn thoâng tin, giaùo duïc, tuyeân truyeàn cho coäng ñoàng hieåu ñöôïc veà lôïi ích cuûa SUDS. Naâng cao nhaän thöùc vaø xaõ hoäi hoùa seõ giuùp cho moïi ngöôøi aùp duïng SUDS quy moâ nhoû ngay taïi nhaø mình vaø saün saøng ñoùng goùp nguoàn löïc cho caùc döï aùn ôû ñòa phöông mình sinh soáng. Taøi lieäu Tham khaûo 1. Nguyeãn Vieät Anh (2011), “Caùc giaûi phaùp caáp thoaùt nöôùc ñoâ thò beàn vöõng ñeå öùng phoù hieäu quaû vôùi bieán ñoåi khí haäu”, Taïp chí Xaây döïng, (soá 02-2011), trang 45-49. 2. Ñoaøn Caûnh (2007), Nghieân cöùu öùng duïng kyõ thuaät sinh thaùi (ecological engineering) xaây döïng heä thoáng tieâu thoaùt nöôùc ñoâ thò beàn vöõng (SUDS), goùp phaàn phoøng choáng ngaäp uùng, luùn suït vaø oâ nhieãm ôû TP.HCM, Vieän Sinh hoïc nhieät ñôùi - Vieän Khoa hoïc vaø Coâng ngheä Vieät Nam. 3. Traàn Thanh Sôn (2016), “Heä thoáng thoaùt nöôùc möa ñoâ thò beàn vöõng trieån voïng öùng duïng vaø thaùch thöùc taïi Vieät Nam”, Ngöôøi xaây döïng, (soá thaùng 3&4), trang 30-35. 4. Allison H.Roy, Seth J. Wenger, Tim D.Fletcher, Christopher J. Walsh, Anthony R.Ladson, William D. Shuster, Hale W.Thurston, Rebekah R. Brown (2008), “Impediment and Solution to Sustainable, Watershed- Scale Urban Stormwater Management: Lessons from Australia and the United States”, Environmental Management, (quyeån 42, kyø 2), trang 344-359. 5. Department for Environment Food & Rural Affairs (2015), The SuDS Manual, London, UK. SË 93 . 2018 75