Nghiên cứu và đề xuất giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho các khu đô thị tại thành phố đồng hới (tt)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - PHAN ANH TUẤN NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC MƯA THEO HƯỚNG BỀN VỮNG CHO CÁC KHU ĐÔ THỊ TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI Chuyên ngành: Kỹ thuật Mơi trường Mã số: 8520320 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Đà Nẵng – Năm 2022 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ NĂNG ĐỊNH Phản biện 1: TS Trần Vũ Chi Mai Phản biện 2: TS Đặng Quang Vinh Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành Kỹ thuật Môi trường họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 15 tháng 07 năm 2022 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài: Thành phố Đồng Hới địa phương chịu nhiều tác động nặng nề biến đối khí hậu nước biển dâng Với địa hình thấp, chịu ảnh hưởng lớn mực nước triều, sở hạ tầng chưa đáp ứng trước bất thường thời tiết cực đoan với trình thị hóa làm giảm bề mặt thấm nước (mặt đường, vỉa hè thảm nhựa, bê tông hóa, ) khiến cho tình trạng ngập lụt cục vùng trũng thấp nghiêm trọng, kéo dài thường xuyên xảy Nhận thức vấn đề môi trường quan trọng, năm qua UBND tỉnh Quảng Bình thực đầu tư cải tạo nâng cấp cho hệ thống thoát nước TP.Đồng Hới Tuy nhiên, việc giải vấn đề thoát nước chưa triệt để, tồn tượng ngập úng cục Hiện nay, giới để giải vấn đề nước mưa thị giải ngập lụt giải pháp nước mưa đô thị theo hướng bền vững nghiên cứu áp dụng rộng rãi Cách tiếp cận thoát nước theo hướng bền vững liên quan đến việc làm chậm giảm lưu lượng dịng chảy bề mặt thị để quản lý rủi ro ngập úng lưu vực tiếp nhận giảm nguy dịng chảy gây ô nhiễm, sử dụng nhiều phương pháp khác thu gom nước mưa, tự thấm, làm chậm, lưu trữ, vận chuyển xử lý dòng chảy, đặc biệt bề mặt đô thị Tại Việt Nam, giải pháp thoát nước theo hướng bền vững nghiên cứu, đưa vào thí điểm bước đầu mang lại kết khả quan để khắc phục tình trạng ngập lụt thị Vì vậy, để giải vấn đề ngập lụt TP.Đồng Hới, tác giả thực đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới” nhằm THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội đưa giải pháp thoát nước bền vững, giảm thiểu ngập úng, tạo môi trường cảnh quan cho thành phố Mục tiêu nghiên cứu: 2.1 Mục tiêu tổng quát: Xác lập sở khoa học, nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị thuộc TP.Đồng Hới 2.2 Mục tiêu cụ thể: - Đánh giá trạng nước mưa thị thành phố Đồng Hới, khó khăn bất cập gặp phải; - Nghiên cứu khả thiết kế hệ thống thoát nước theo hướng bền vững cho thành phố Đồng Hới; - Đề xuất phương án kỹ thuật, thiết kế hệ thống thoát nước theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới; Đối tượng phạm vi nghiên cứu nghiên cứu: 3.1 Đối tượng nghiên cứu: - Hệ thống thoát nước thị TP.Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình - Nghiên cứu điển hình khu thị Đơng Bắc đường Hữu Nghị 3.2 Phạm vi nghiên cứu: Khu đô thị Đông Bắc đường Hữu Nghị TP.Đồng Hới với mặt tiếp giáp: phía Bắc đường Lý Thường Kiệt, phía Nam giáp đường Trần Quang Khải, phía Tây giáp đường Hữu Nghị, phía Đơng giáp đường Nguyễn Văn Linh Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: 4.1 Ý nghĩa khoa học: Kết nghiên cứu đề tài sở khoa học để đánh giá trạng nước thị thành phố Đồng Hới Từ đưa giải THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội pháp kỹ thuật giải pháp quản lý thoát nước nhằm giải vấn đề cịn tồn hệ thống nước thị 4.2 Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu đề tài áp dụng để giải tình trạng ngập úng cục nâng cao khả tiêu thoát nước TP.Đồng Hới Đồng thời đưa hướng áp dụng quy hoạch hệ thống nước thị TP.Đồng Hới Cấu trúc luận văn: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: ĐÁNG GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM CẢI THIỆN, NÂNG CAO KHẢ NĂNG THOÁT NƯỚC TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Chương - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Thốt nước thị giới Việt Nam 1.1.1 Trên giới: Các hệ thống thoát nước giới phát triển từ lâu, có hệ thống nước mưa thị theo hướng bền vững (SUDS) Hệ thống nước mưa thị theo hướng bền vững (SUDS) giới phát triển từ sớm: thành phố Malmo, Thụy Điển năm 1999-2001, thành phố Yokohama, Nhật Bản,… Và dự án chứng minh hiệu nhằm giải ngập lụt đô thị 1.1.2 Tại Việt Nam: Tại Việt Nam, phần lớn đô thị đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước nhiên chưa đồng Định hướng phát triển hệ thống thoát nước Việt Nam hoàn thiện hệ thống có trọng truyền dẫn nước thải, nước mưa nhanh đến vị trí xả Trong năm gần đây, Việt Nam có nghiên cứu dự án thí điểm giải pháp cơng trình nước mưa đô thị theo hướng bền vững (SUDS) Tuy nhiên, giải pháp nước mưa thị theo hướng bền vững hạn chế mức độ nghiên cứu thí điểm 1.2 Hiện trạng nước thị tỉnh Quảng Bình: ➢ Hiện trạng nước thị tỉnh Quảng Bình: Tỉnh Quảng Bình địa phương thuộc duyên hải miền Trung, địa hình thấp dần từ Tây sang Đơng, có khác biệt rõ rệt lượng mưa vào mùa năm chịu nhiều ảnh hưởng đợt Bão, lũ ➢ Hệ thống nước thị thành phố Đồng Hới: Hệ thống thoát nước TP.Đồng Hới hệ thống thoát nước chung hướng tới xây dựng, cải tạo thành hệ thống nước riêng hồn tồn Hệ thống thoát nước bao gồm: THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội - Hệ thống thoát nước mưa: 60,79 km tuyến cống 2.291 hố ga - Hệ thống thoát nước chung: 67,38 km tuyến cống 2.723 hố ga - 01 trạm xử lý nước thải công suất 10.000 m3/ngđ, 14 trạm bơm, 78,85 km đường ống (HDPE/uPVC) thu gom 3.756 hố ga Về xả có 23 cửa xả vị trí sơng Nhật Lệ, sông Cầu Rào,… cửa xả biển nhiên phần lớn cửa xả biển bị bồi lấp Hiện có 40 điểm ngập úng cục xảy vào đợt mưa vừa lớn hàng năm Nguyên nhân: - Hệ thống thoát nước chưa đồng bộ, chưa bao phủ lưu vực thoát nước, số xuống cấp, độ tuyến nước nhỏ - Các tuyến cống khơng thường xuyên khơi thông, nạo vét - Nhiều khu vực vùng trũng nên lượng nước mưa chảy tràn bề mặt khu vực lớn làm tải hệ thống nước khu vực - Cửa biển Nhật Lệ có tượng bị bồi lấp, làm giảm diện tích mặt cắt nước mưa, làm chậm q trình nước mưa thị ➢ Triển khai giải pháp nước mưa đô thị theo hướng bền vững địa bàn thành phố Đồng Hới: Hiện triển khai nghiên cứu, thí điểm giải pháp bao gồm: - Dự án "Khu cảnh quan trữ nước công viên Cầu Rào": Xây dựng khu vực lưu trữ nước mưa làm vùng đệm trước nước sơng Cầu Rào cải tạo cảnh quan khu vực tăng cường bề mặt thấm - Thực mơ hình mảng xanh đứng vườn mái nhằm giảm tốc độ dòng chảy mưa đồng thời cải thiện vi khí hậu - Nghiên cứu để đưa vào áp dụng thí điểm giải pháp vìa hè thấm, bể chức nước mưa ngầm địa bàn thành phố THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 1.3 Chiến lược quy hoạch phát triển hệ thống thoát nước tỉnh Quảng Bình: Hiện nay, thành phố tập trung vào xây dựng hệ thống tuyến thu gom nước thải (14,07 km), cống thoát nước mưa (9,82 km), xây dựng thêm trạm bơm nước thải, nâng công suất Trạm xử lý nước thải, xây dựng hệ thống cống R3 nạo vét sông Cầu Rào nâng cao khả thoát nước khu vực 1.4 Tổng quan giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững: 1.4.1 Khái niệm thoát nước mưa theo hướng bền vững: Thốt nước bền vững mơ hình áp dụng cách tiếp cận tự nhiên (sử dụng điều kiện tự nhiên) để kiểm soát làm giảm ngập lụt cục hệ thống nước thị Đây hệ thống nước coi có lợi cho mơi trường Các lợi ích bao gồm: - Làm chậm dòng chảy nước mưa bề mặt; - Làm giảm nguy ngập lụt trận mưa lớn; - Tăng cường độ ẩm đất bổ cập nguồn nước ngầm; - Lưu trữ cung cấp nguồn nước mưa để tái sử dụng; - Ngăn ngừa ô nhiễm nguồn nước; - Cung cấp mơi trường sống thích hợp cho quần thể sinh vật; - Tạo không gian xanh cho người dân sống khu vực đô thị 1.4.2 Các hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững áp dụng thực tế: a Tại thành phố Yokohama, Nhật Bản: Để giải vấn đề ngập úng cục quyền thành phố Yokohama, Nhật Bản thực giải pháp sau: Sử dụng hệ thống đường chạy tàu điện ngầm (D=12m) cống thoát nước mưa lớn bơm nước từ trạm bơm kết hợp với tư nhân xây dựng THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội bể chứa nước mưa ngầm Kết thực giải pháp thoát nước bền vững cho kết khả quan giảm thiểu ngập úng b Tại Quảng trường Bridget Joyce, London: Để giải vấn đề ngập úng khu vực, giải pháp thoát nước bền vững đưa bao gồm: Cải tạo vỉa hè thấm; Các bề mặt thấm ống thoát nước mưa từ khu vực xung quanh dẫn trực tiếp nước mưa đến lưu vực trồng vườn thu nước mưa cho kết khả quan giảm thiểu ngập úng cục vùng xung quanh; tối ưu lưu trữ chỗ; phục hồi dòng chảy tự nhiên c Tại thành phố Cà Mau: Để khắc phục tình trạng ngập lụt khu vực xung quanh hoa viên ngã giao Hùng Vương – Phạm Ngọc Hiển, TP.Cà Mau thực giải pháp nước mưa thị theo hướng bền vững với: vườn thu nước mưa (hố thu), vỉa hè thấm bể chứa ngầm Kết thực giải pháp cho hiệu giảm nguy ngập lụt 1.5 Tổng quan giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững: 1.5.1 Phương pháp điều tra khảo sát: Thu thập, phân tích tổng hợp nguồn tài liệu, số liệu chọn lọc từ Ấn phẩm, báo cáo khoa học đồ quy hoạch khu vực, Bản vẽ hồn cơng hệ thống thoát nước xây dựng 1.5.2 Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết nghiên cứu, lý thuyết thoát nước mưa theo hướng bền vững, kết thực tiễn giải pháp 1.5.3 Phương pháp phân tích xử lý liệu: Dựa số liệu địa hình, lượng mưa để đánh giá, tính tốn hệ thống nước trạng giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững đề xuất THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội CHƯƠNG 2: ĐÁNG GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI 2.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội: ❖ Vị trí địa lý, đặc điểm kinh tế - xã hội: Thành phố Đồng Hới có vị trí địa lý 17o21’ vĩ độ Bắc 106o10’ kinh độ Đơng Tổng diện tích 155,87 km2 Dân số năm 2020 133.818 người, tốc độ gia tăng dân số 5%/năm ❖ Về Địa chất: hình thành yếu tố tạo thành trầm tích biển bồi tích thềm sơng Đất đá chủ yếu cát, sét xen lẫn sỏi ❖ Về Địa hình: có độ biến thiên mạnh với đồi núi bao quanh cánh đồng nhỏ Phần phía Đơng sơng Nhật Lệ vùng cát Bảo Ninh có địa hình dạng cồn cát ngang ổn định, cao độ trung bình 10,0 m Phần phía Tây chia làm khu vực chính: + Khu 4: gồm khu trung tâm, Phú Hải, Đức Ninh Đức Ninh Đơng có địa hình tương đối thấp phẳng, cao độ trung bình 2m + Khu 2: Khu Bắc Lý Nam Lý phía Tây vùng gị đồi dốc hai phía Đơng Tây đường Phan Đình Phùng, có cao độ trung bình 10m, cao 18m, thấp 2m, độ dốc từ 5-10% + Khu 3: Khu Đồng Sơn, Thuận Đức, Nghĩa Ninh, Bắc Nghĩa, độ dốc từ 7-10% Cao độ trung bình 8m, cao 15,5 m, thấp 3m + Khu 5: gồm Lộc Ninh, Hải Thành khu vực đồi cát ven biển, cao độ trung bình 10m, cao 16m, thấp 3m, hướng dốc dần phía Nam với độ dốc trung bình 3-5% ❖ Về khí hậu: nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Nhiệt độ trung bình tháng từ 17,8 -30,1oC Độ ẩm trung bình từ 69%-90% THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 10 2.1.2 Quy định pháp lý quản lý thoát nước khu vực: - Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 06/8/2014 Chính phủ; - Thông tư số 01/2016/TT-BXD ngày 01/2/2016 Bộ Xây dựng; - Thông tư số 01/2021/TT-BXD ngày 19/5/2021 Bộ Xây dựng; - Tiêu chuẩn Việt Nam 7957:2008; - Quyết định số 42/2016/QĐ-UBND ngày 19/12/2016 UBND tỉnh Quảng Bình quản lý hoạt động thoát nước xử lý nước thải 2.2 Đánh giá trạng hệ thống thoát nước mưa khu vực: Khu đô thị Đông Bắc đường Hữu Nghị, TP.Đồng Hới có vị trí: phía Bắc giáp đường Lý Thường Kiệt; phía Nam giáp đường Trần Quang Khải; phía Tây giáp đường Hữu Nghị; phía Đơng giáp đường Nguyễn Văn Linh Diện tích 33,6 Khu thị có địa hình vùng trũng, cao độ 2,25-2,60m thấp khu vực xung quanh: - Phía Bắc: đường Lý Thường Kiệt cao độ từ 2,80-3,85m - Phía Đơng: đường Nguyễn Văn Linh, khu vực phía Đơng quy hoạch với cao độ 2,50-3,62m - Phía Tây: thị có cao độ từ 2,3-4,85m (giảm từ Tây sang Đơng) - Phía Nam: khu dân cư cao độ từ 2,50-2,80m Khu đô thị xây dựng hệ thống thoát nước riêng chưa áp dụng giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững Tuyến cống tuyến BTCT D600 đường Hữu Nghị BTCT D1000 đường Nguyễn Văn Linh xả sơng Cầu Rào Ngồi có mương nước mặt đường Lý Thường Kiệt, nhiên hệ thống mương xuống cấp, hư hỏng lấp không đảm bảo hiệu thoát nước Hiện nay, khu vực nghiên cứu mưa lớn xảy tình trạng ngập úng kéo dài đến gần 1,5 số vị trí Trong khu vực THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 11 có trụ sở hành chính, Trường Đại học Quảng Bình có cao độ thấp so với mặt đường xung quanh nên thường ngập nước mưa 2.3 Hệ thống thu gom xử lý nước thải khu vực nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu xây dựng hồn thiện tuyến cống nước thải D300 đường Hữu Nghị đấu nối Trạm bơm nước thải vị trí giao đường Hữu Nghị Trần Quang Khải 2.4 Nghiên cứu khả ứng dụng thiết kế hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững: Khu thị có địa hình vùng trũng thấp, hệ thống thoát nước chưa đáp ứng đủ nhu cầu xảy ngập úng cao mưa lớn Tuy nhiên việc thay tuyến cống nước có tốn kinh phí thực cản trở giao thông tuyến đường Hữu Nghị, Lý Thường Kiệt (là tuyến đường chính) Do đó, việc tiếp cận cải tạo hệ thống thoát nước theo hướng phù hợp giai đoạn Việc ứng dụng thiết kế hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững phù hợp lý sau: - Phương án thực cải tạo hệ thống thoát nước thị hữu tốn nhiều chi phí, thời gian ảnh hưởng đến giao thông, sinh hoạt khó thực - Các diện tích đất dành cho công cộng (vỉa hè đường Hữu Nghị, Nguyễn Văn Linh, hoa viên ngã ngã giao đường Hữu Nghị Lý Thường Kiệt,…) thích hợp cho thiết kế vỉa hè thấm, bể chứa ngầm,… - Các trụ sở hành (trường Đại học Quảng Bình, Trung tâm huấn luyện thể thao, trụ sở Viện kiểm sát tỉnh, trụ sở Cơng an tỉnh,…) có diện tích sân, vườn lớn có khả cải tạo, xây dựng hệ thống cơng trình ngầm phục vụ lưu trữ nước mưa tái sử dụng THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 12 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM CẢI THIỆN, NÂNG CAO KHẢ NĂNG THOÁT NƯỚC TẠI TP.ĐỒNG HỚI 3.1 Đề xuất biện pháp quản lý Các giải pháp quản lý đề xuất bao gồm: - Quy hoạch đồng hệ thống thoát nước khu vực, kiểm soát tốt cao trình xây dựng đấu nối vào hệ thống thoát nước - Rà soát, kiểm tra đấu nối vào hệ thống nước mưa, nước thải đảm bảo khơng đấu nối sai mục đích sử dụng tuyến cống - Tăng cường công tác kiểm tra, khơi thông nạo vét 3.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật Để đảm bảo nước mưa thị, giảm thiểu ngập lụt cục cần kết hợp áp dụng hệ thống thoát nước truyền thống giải pháp thoát nước mưa thị khác Trong việc lựa chọn giải pháp nước mưa thị theo hướng bền vững phù hợp với lý sau: - Các giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững đa dạng, linh hoạt áp dụng tùy thuộc vào quy mơ, tính chất thị - Việc cải tạo thay tuyến cống trạng ảnh hưởng lớn đến quy hoạch chung đô thị tại, tiêu tốn thời gian, chi phí ảnh hưởng đến hoạt động giao thông, sinh hoạt người dân Việc áp dụng giải pháp thoát nước mưa thị theo hướng bền vững có khả giảm thiểu áp lực cho hệ thống thoát nước có đồng thời khắc phục khó khăn việc cải tạo tuyến cống sẵn có - Các giải pháp nước mưa thị theo hướng bền vững mang lại lợi ích cải tạo cảnh quan không gian xanh đô thị, THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 13 bổ trợ nguồn nước ngầm,… Đây giá trị lợi ích phù hợp với nguyên tắc chung quản lý thoát nước phát triển bền vững 3.2.1 Đề xuất giải pháp thoát nước đô thị theo hướng bền vững thành phố Đồng Hới Dựa vào ưu điểm, nhược điểm nhóm giải pháp nước mưa thị theo hướng bền vững Đồng thời đánh giá khả áp dụng tùy thuộc vào điều kiện khu vực (nằm vùng ngập úng; mực nước ngầm; độ dốc địa hình; đặc điểm địa chất; hạ tầng kỹ thuật hữu; giới hạn khơng gian; đặc điểm dịng chảy bề mặt; vấn đề bảo vệ môi trường sống) đánh giá lợi ích mang lại nhóm giải pháp (giảm lưu lượng đỉnh dòng chảy; cải thiện chất lượng nước mặt; bổ cập nước ngầm; khả tái sử dụng nước mưa; tăng cường đa dạng sinh học; tuyên truyền, giáo dục SUDS; tăng cường tiện nghi không gian; tạo lập không gian mở; tạo giá trị đặc trưng không gian; cải thiện vi khí hậu) Các giải pháp đánh giá bao gồm: - Giải pháp kiểm soát nguồn (Mái nhà xanh; Hệ thống thu gom sử dụng nước mưa; Vườn thấm, vỉa hè thấm bề mặt thấm); - Giải pháp kênh truyền tải kênh thấm; - Giải pháp hệ thống lọc (Bãi/ Dãi đất lọc; Mương lọc; Mương lọc sinh học); - Giải pháp bãi thấm (Soakway; Mương thấm; Lưu vực thấm; Vườn chứa nước mưa); - Giải pháp lưu vực lưu trữ tạm; - Giải pháp Lưu trữ, chứa nước (Bể chứa ngầm; Vùng ngập nước); Từ so sánh, đánh giá giải pháp điều kiện khu đô thị Đông Bắc đường Hữu Nghị, TP.Đồng Hới khu vực địa hình tương đối THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 14 phẳng, vùng trũng, thường xuyên bị ngập nước, đồng thời có hệ thống nước mưa hữu, khơng gian cho thực giải pháp hạn chế lựa chọn giải pháp thiết kế vỉa hè thấm bể chứa ngầm kết nối với hệ thống nước mưa có để cải thiện tình trạng nước khu vực Các giải pháp nước mưa thị theo hướng bền vững cho khu đô thị Đông Bắc đường Hữu Nghị, thành phố Đồng Hới bao gồm: - Giải pháp cải tạo vỉa hè đường Hữu Nghị: Sử dụng đá lát vỉa hè tự chèn lớp vật liệu tạo khả tự thấm nước mặt, tạo dải trồng cỏ tăng khả lưu giữ, làm chậm dòng chảy, thấm nước - Giải pháp cải tạo hoa viên ngã ba đường Hữu Nghị - đường Lý Thường Kiệt với phương án thiết kế vỉa hè thấm kết hợp với bể chưa ngầm cụ thể: + Cải tạo gạch lát hoa viên theo cấu trúc thấm nước + Xây dựng bể chứa ngầm, có khả thu nước từ bề mặt Lớp đáy bể lớp vải địa kỹ thuật lớp sạn ngang tạo khả thấm nước xuống đất + Bố trí cửa thu nước quanh hoa viên kết nối với bể chứa ngầm hệ thống ống uPVC đục lỗ Kết nối bể chứa ngầm với hệ thống thoát nước mưa đường Hữu Nghị đảm bảo xả tràn 3.2.2 Thiết kế hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới: i Tính tốn kiểm tra cống thu gom nước mưa khu vực: Theo Điều 4.2.1-TCVN 7957:2008, lưu lượng tính toán thoát nước mưa tuyến cống (l/s) xác định theo cơng thức tổng qt: Q = q×CF Trong đó: THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 15 + q: Cường độ mưa tính tốn (l/s.ha) + C: Hệ số dịng chảy + F: Diện tích lưu vực mà tuyến cống phục vụ (ha) ❖ Cường độ mưa tính tốn q (l/s.ha) Cường độ mưa tính tốn q xác định theo cơng thức: (1+C× log P ) 2230×(1+0,48× log 2) q= = (t+b)n (t+15)0,62 Trong đó: + q: Cường độ mưa (l/s.ha) + P: Chu kì lặp lại trận mưa tính tốn (năm), P=2; + A, C, b, n – Tham số, A=2230; C=0,48; b=15 n=0,62; + t: Thời gian dòng chảy mưa (phút) ❖ Hệ số dòng chảy C Hệ số dòng chảy C phụ thuộc vào loại mặt phủ, chu kì lặp lại trận mưa tính tốn P, xác định theo bảng 5-TCVN 7957:2008: Ctb = 0,64 Tính tốn cho tuyến cống trục đường bao gồm: - Đường Hữu Nghị: Gồm tuyến cống thống nước mưa BTCT D600 đó: + Tuyến D600-(1) phía Đơng đường phục vụ cho khu đô thị Đông Bắc đường Hữu Nghị với diện tích lưu vực phục vụ 16,8 ha; + Tuyến D600-(2) phía Tây đường phục vụ cho khu thị Tây Hữu Nghị với diện tích lưu vực phục vụ 45ha - Đường Nguyễn Văn Linh: Gồm tuyến cống D1000 phục vụ cho khu đô thị Đông Bắc đường Hữu Nghị khu quy hoạch phía Đơng đường Nguyễn Văn Linh với diện tích lưu vực tiếp nhận 26,3 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 16 Đoạn ống Đường Hữu Nghị D600(1) Đường Hữu Nghị D600(2) Đường Nguyễn Văn Linh Lưu lượng Q (l/s) i (‰) Đường kính D (mm) Vận tốc cống v (m/s) 3575,79 600 12,65 9745,92 600 34,47 5507,6 1000 7,01 Bảng Kết tính tốn tuyến cống khu thị Dựa vào kết tính tốn thấy vận tốc chảy tuyến cống nước mưa tuyến đường Hữu Nghị đường Nguyễn Văn Linh lớn (Điều 4.6.3 TCVN 7957:2008 quy định vận tốc dòng chảy lớn nước mưa cống kim loại không 10m/s cống phi kim loại không 7m/s) Từ thấy tuyến cống đường Hữu Nghị đường Nguyễn Văn Linh chịu áp lực lớn thường xuyên tải thoát nước mưa, đồng thời với địa hình vùng trũng khu đô thị Đông Bắc đường Hữu Nghị (nơi tập trung nước chảy tràn bề mặt) nên thường xảy ngập úng cục khu vực mưa lớn Để khắc phục tình trạng trên, giải pháp nước đưa ra: (1) Cải tạo, xây tuyến cống nước mưa có tiết diện cơng đảm bảo nhu cầu thoát nước mưa lưu vực (2) Áp dụng giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị nhằm giảm thiểu áp lực cho tuyến cống nước có ii Tính tốn phương án cải tạo, xây tuyến cống thoát nước mưa: THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 17 Để đảm bảo thoát nước mưa khu vực, có tính tốn tuyến cống thay sau (chảy đầy cống): Đoạn ống Lưu lượng Q (l/s) i (‰) Đường kính D (mm) v2tt (m/s) 3499,99 800 6,96 9356,26 1400x1000 6,68 5507,6 1000 7,01 Đ.Hữu Nghị D600(1) Đ.Hữu Nghị D600(2) Đ.Nguyễn Văn Linh Bảng Kết tính tốn cải tạo tuyến cống nước mưa Qua tính tốn trên, phương án thoát nước truyền thống phải cải tạo thay tuyến nước mưa đường Hữu Nghị thành tuyến cống có kích thước D800 BxH=1400x1000 Tuy nhiên phương án cải tạo, xây dựng tuyến cống thay cho tuyến cống cũ gặp phải khó khăn bất cập: - Kinh phí thực lớn, thời gian thực kéo dài chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố - Q trình thi cơng gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động giao thông khu vực ảnh hưởng đến sinh hoạt hoạt động khu vực - Việc cải tạo, xây dựng tuyến cống có khả giải vấn đề thoát nước khu vực Tuy nhiên, đặt chung vào tình hình thành phố Đồng Hới, cửa biển Nhật Lệ (cửa biển thoát nước từ sông địa bàn biển) có tượng bị bồi lấp, giảm khả tiêu nước nhanh chóng hệ thống thành phố nên vấn đề thoát nước, chống ngập úng cục khu vực chưa giải triệt để THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 18 iii Thiết kế hệ thống bề mặt thấm vỉa hè tuyến đường Hữu Nghị: Giải pháp thiết kế hệ thống bề mặt thấm vỉa hè giải pháp sử dụng loại vật liệu có tác dụng tăng cường độ xốp bề mặt vỉa hè nhằm tăng cường bề mặt nước mưa thẩm thấu xuống đất, giảm lượng nước mưa chảy tràn bề mặt tập trung vào cống nước qua giảm thiểu áp lực cho tuyến cống thoát nước, phù hợp áp dụng tuyến đường, khu vực có vỉa hè rộng Giải pháp thiết kế đề xuất: - Trên vỉa hè tuyến đường Hữu Nghị thực thay đá lát vỉa hè gạch block tự chèn có khả thấm nước; - Thiết kế dải trồng tăng khả thấm nước vỉa hè - Các lớp kết cấu có khả thấm nước Theo "The SUDS Manual C753", mực nước lớn hệ thống thấm bề mặt (hmax) xác định: D × (R × i − k ′ ) hmax = n Trong đó: + D: thời gian trận mưa thiết kế với chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn khu vực (giờ) + i: cường độ mưa tính tốn (m/h), i=0,00036×q (với q (l/s.ha): cường độ mưa theo thể tích thời gian D) A×(1+C× log P ) 2230×(1+0,48× log P) q= = q= n (60×D+b) (60×D+15)0,62 + R: tỉ lệ diện tích bề mặt nước bề mặt thấm + k': hệ số thấm tính tốn, k'=k/F (k: hệ số thấm, lấy hệ số thấm thấp k=7,3×10-6 (m/s); F: hệ số an toàn + n: độ rỗng lấp đầy tầng trữ nước THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 19 Và thời gian tháo cạn ½ lượng nước trữ hệ thống thấm bề mặt tính sau: n×hmax 2×k′ Với chu kỳ lặp lại trận mưa tính tốn P=2 năm Tính tốn cho thấy T1/2 = mực nước lớn hệ thống thấm đạt cực đại 0,174 m thời gian 2,5h phục vụ diện tích thu nước vỉa hè 5,7×800=4.560 m2 Chiều sâu tầng trữ nước theo thiết kế 300 mm đảm bảo yêu cầu Thời gian tháo cạn ½ lượng nước lưu trữ hệ thống tối đa 1,515 Với chiều dài toàn tuyến 800m lượng nước tối đa lưu trữ vỉa hè là: V = 410,4 (m3) Giải pháp thiết kế vỉa hè thấm có khả đáp ứng tiêu thoát nước mưa tiếp nhận trực tiếp bề mặt vỉa hè Đối với mưa lớn thời gian dài, việc nước mưa chảy tràn từ mái nhà tình trạng mực nước ngập mặt đường dâng lên cao khả giải ngập lụt giải pháp vỉa hè thấm không triệt để Tuy nhiên, áp dụng giải pháp có khả giảm thiểu phần lượng nước mưa từ vỉa hè chảy vào hệ thống nước, qua giảm thiểu áp lực cho hệ thống nước mưa qua giảm mực nước thời gian ngập lụt Để tăng cường hiệu giải pháp thiết kế vỉa hè thấm mở rộng áp dụng với tuyến đường khác khu đô thị Đông Bắc đường Hữu Nghị khu vực xung quanh có địa hình cao Mở rộng nữa, việc áp dụng giải pháp vỉa hè thấm nước tuyến đường địa bàn TP.Đồng Hới tăng khả thích ứng ngập lụt iv Tính tốn, thiết kế bể chứa nước mưa ngầm: Bể chứa nước mưa ngầm giải pháp lưu trữ nước mưa để phục vụ mục đích khác nhau, giảm lượng nước mưa chảy vào hệ thống THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 20 thoát nước thời gian đầu trận mưa, phù hợp với không gian mở công cộng Lựa chọn thiết kế bể chứa nước ngầm khu vực hoa viên ngã giao đường Hữu Nghị Lý Thường Kiệt có diện tích 352 m2, lát gạch terrazzo trồng cảnh, có hệ thống trang trí Do khu vực vùng trũng (cao độ: 2,50m) nên khu vực tập trung lượng nước mưa chảy tràn bề mặt lớn với diện tích lưu vực 4,80 Giải pháp thiết kế: Lựa chọn cải tạo bề mặt hoa viên thành bề mặt thấm nước bao gồm: phần vỉa xung quanh lát gạch block tự thấm tạo khu vực trồng Phần xung quanh hoa viên bố trí cửa thu nước hệ thống ống dẫn vào bể chứa ngầm, thiết kế đường ống kết nối bể chứa ngầm với hệ thống nước mưa có đường Hữu Nghị Bể chứa ngầm có tổng kích thước là: (5,42+3,99)×9,3×2 m3 Phần đáy bể chứa thiết kế lớp đá cấp phối, sạn ngang đảm bảo khả tháo cạn khỏi bể chứa Tính tốn kiểm tra diện tích bể chứa ngầm: AD i D Fmin = (m2 ) n h + k D Trong đó: + h - chiều cao trữ nước, h = m; + AD - Diện tích lưu vực thu nước, AD = 48.000 m2; + i - Cường độ mưa tính tốn, (m/h); + D - Thời gian mưa tính tốn, (h); + n - Hệ số chứa nước hữu hiệu, n=1; + k' - Hệ số thấm tính tốn, (m/h) Dựa vào cường độ mưa tính tốn, có diện tích bể chứa ngầm sau: THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 21 TT D (h) AD (m2) i (m/h) hmax (m) F (m2) 0,25 48.000 0,11153 667,7 0,5 48.000 0,08674 1036,3 0,75 48.000 0,07257 1297,7 48.000 0,0632 1503,6 48.000 0,04389 2070,4 2,5 48.000 0,03876 2275,8 48.000 0,03495 2452 Bảng Kết tính tốn diện tích bể chứa ngầm theo thời gian mưa Qua tính tốn thấy bể chứa ngầm thiết kế có khả lưu trữ phần nhỏ lượng nước mưa lưu vực phục vụ Lượng nước tối đa lưu trữ bể chứa là: V = B×L×H = (5,42+3,99)×9,3×2 = 175 m3 phục vụ cho diện tích lưu vực thu nước 4.000 m2 thời gian 0,5 Để tăng khả chứa nước bể chứa ngầm tăng độ sâu bể chứa, nhiên khơng phù hợp với điều kiện khu vực nút giao thơng thị, việc xây dựng bể chứa ngầm sâu ảnh hưởng đến địa chất cơng trình giao thơng Để đảm bảo hiệu quả, thiết kế thêm nhiều bể chứa khn viên trụ sở hành khu vực khu đô thị triển khai nhiều địa điểm công cộng tồn thành phố Ngồi mục đích làm giảm lưu lượng đỉnh nước mưa vào hệ thống thoát nước giảm thiểu phần cho hệ thống thoát nước, giải pháp thiết kế bể chứa nước mưa ngầm tăng cường khả tái sử dụng nước mưa, bổ sung nguồn nước ngầm THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 22 iv Đề xuất giải pháp tổng thể xử lý vấn đề ngập úng cho khu đô thị thành phố Đồng Hới: Qua tính tốn trên, thấy giải pháp cải tạo, xây dựng tuyến cống thoát nước mưa có khả giải vấn đề ngập úng khu vực cao nhiên gặp nhiều khó khăn, vướng mắc Đối với giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững đề xuất (xây dựng bể chứa ngầm vỉa hè thấm) xử lý triệt để vấn đề ngập úng khu vực, góp phần giảm lưu lượng đỉnh, giảm thiểu áp lực cho hệ thống thoát nước truyền thống đồng thời có tác dụng tái sử dụng nước,… Để xử lý vấn đề ngập úng cho khu đô thị thành phố Đồng Hới cần thực giải pháp tổng thể sau: - Thống quy hoạch chung lưu vực, hướng tuyến thoát nước hồn thiện, đồng hệ thống nước thị có với hệ thống xây dựng - Thực nạo vét biển Nhật Lệ (cửa biển nước mưa chung tồn thành phố) sơng Cầu Rào tuyến cống nước - Mở rộng áp dụng giải pháp thoát nước bền vững - Đối với vỉa hè tuyến đường Quốc lộ (như tuyến đường Lý Thường Kiệt) cần giao cho địa phương quản lý vận hành nhằm chủ động việc nạo vét, cải tạo mương thoát nước ven đường bổ sung phương án thoát nước mưa khác THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Thốt nước thị chóng ngập úng vấn đề lớn thị Việt Nam có TP.Đồng Hới Do nhiều bất cập quy hoạch xây dựng đồng hệ thống thoát nước gắn liền với tốc độ phát triển đô thị, đồng thời với diễn biến khó lường biến đổi khí hậu nên tình trạng ngập úng thị ngày phức tạp Vì vậy, nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cần thiết phù hợp với tình hình thực tế Qua trình nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới”, đề tài đạt kết chủ yếu sau: - Về trạng thoát nước đô thị, đề tài làm rõ vấn đề hữu hệ thống nước thi TP.Đồng Hới (chưa đồng quy hoạch thoát nước, tuyến cống cũ xuống cấp, thiết kế không cịn đáp ứng khả nước mưa đô thị ngày phát triển,…) với vấn đề địa hình đặc điểm khí hậu dẫn đến việc hiệu hệ thống thoát nước mưa đô thị TP.Đồng Hới bị hạn chế, thường xuyên xảy ngập úng cục địa bàn thành phố - Về sở giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững: giải pháp dựa vào điều kiện tự nhiên nhằm kiểm soát giải thiểu ngập úng cục áp dụng đạt thành công định giới Việt Nam Ngoài hiệu kiểm soát nước mưa ngập úng cục bộ, giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững tăng cường khả tái sử dụng nước mưa, bổ trợ nguồn nước ngầm góp phần cải tạo cảnh quan THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 24 - Về việc áp dụng giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho thành phố Đồng Hới: đề tài giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững xử lý triệt để vấn đề ngập úng cục đô thị, góp phần làm giảm thiểu áp lực cho hệ thống thoát nước vấn đề nâng cấp hệ thống nước thị cịn gặp nhiều khó khăn Đồng thời, việc đưa vào quy hoạch chung nhân rộng giải pháp ngày cải thiện hiệu thoát nước mưa đô thị thành phố Đồng Hới Mặc dù luận văn đạt kết đinh, điều kiện thời gian hạn chế lý khách quan khác nên luận văn thực không tránh khỏi hạn chế Rất mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy cô Kiến nghị: Để tăng cường giải vấn đề nước ngập úng thị ngồi việc cần xây dựng đồng cải tạo hệ thống tuyến cống nước truyền thống cần tiếp tục nghiên cứu giải pháp thoát nước mưa đô thị theo hướng bền vững ứng với thực tế địa phương, tiến hành thực thí điểm nghiên cứu để xác định hiệu thực tế Ngoài ra, văn pháp quy, tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng cần ban hành nhằm cụ thể hóa định hướng đưa vào quy hoạch chung xây dựng giải pháp có hiệu khu vực, địa phương Đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới” đề tài có tính thực tiễn, giải pháp đưa có khả áp dụng vào thực tế để tăng cường hiệu nước thị khu vực khu thị Đơng Bắc đường Hữu Nghị, TP.Đồng Hới qua giải phần vấn đề hữu thoát nước ngập úng cục khu vực THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ... quản lý thoát nước phát triển bền vững 3.2.1 Đề xuất giải pháp nước thị theo hướng bền vững thành phố Đồng Hới Dựa vào ưu điểm, nhược điểm nhóm giải pháp nước mưa thị theo hướng bền vững Đồng thời... thống thoát nước theo hướng bền vững cho thành phố Đồng Hới; - Đề xuất phương án kỹ thuật, thiết kế hệ thống thoát nước theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới; Đối tượng phạm vi nghiên. .. trạng ngập lụt thị Vì vậy, để giải vấn đề ngập lụt TP .Đồng Hới, tác giả thực đề tài ? ?Nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới? ?? nhằm THƯ