Nghiên cứu và đề xuất giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững cho các khu đô thị tại Thành phố Đồng Hới

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 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Đà Nẵng – 2022 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 môi trường Mã số : 8520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ NĂNG ĐỊNH Đà Nẵng - 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn ký ghi rõ họ tên Phan Anh Tuấn THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU Chương - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Thoát nước đô thị giới Việt Nam 1.1.1 Trên giới: 1.1.2 Tại Việt Nam: 1.2 Hiện trạng nước thị tỉnh Quảng Bình: 1.3 Chiến lược quy hoạch phát triển hệ thống nước tỉnh Quảng Bình: 10 1.4 Tổng quan giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững: .10 1.4.1 Khái niệm thoát nước mưa theo hướng bền vững: 10 1.4.2 Các hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững áp dụng thực tế: 11 1.5 Phương pháp nguyên cứu: 13 1.5.1 Phương pháp điều tra khảo sát: 13 1.5.2 Phương pháp kế thừa: 13 1.5.3 Phương pháp phân tích xử lý liệu: 13 CHƯƠNG 2: ĐÁNG GIÁ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI 15 2.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 15 2.1.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội: 15 2.1.2 Quy định pháp lý quản lý thoát nước khu vực: 21 2.2 Đánh giá trạng hệ thống thoát nước mưa khu vực nghiên cứu: .21 2.3 Hệ thống thu gom xử lý nước thải khu vực nghiên cứu: 25 2.4 Nghiên cứu khả ứng dụng thiết kế hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững: 26 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội iii CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM CẢI THIỆN, NÂNG CAO KHẢ NĂNG THOÁT NƯỚC TẠI TP.ĐỒNG HỚI 27 3.1 Đề xuất biện pháp quản lý 27 3.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật .27 3.2.1 Đề xuất giải pháp nước thị theo hướng bền vững thành phố Đồng Hới 28 3.2.2 Thiết kế hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới 42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .58 TÀI LIỆU THAM KHẢO .60 PHỤ LỤC 62 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội iv NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC MƯA THEO HƯỚNG BỀN VỮNG CHO CÁC KHU ĐÔ THỊ TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI Học viên: Phan Anh Tuấn Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: KTM Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Khóa: K41 Tóm tắt – Hệ thống thoát nước bền vững hệ thống 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 Thốt nước theo hướng bền vững bền vững hệ thống thoát nước coi có lợi cho mơi trường, bao gồm giải pháp chiến lược nhằm tiêu thoát nước mặt hiệu bền vững, kiểm soát cấu trúc cơng trình quản lý vận hành, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm quản lý tác động đến chất lượng nước vùng nước địa phương Bài luận văn trình bày giải pháp thiết kế nước mưa thị theo hướng bền vững Trên sở đó, tiến hành áp dụng số giải pháp vào thiết kế hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị Đồng Bắc đường Hữu Nghị, thành phố Đồng Hới Kết tính tốn cho thấy việc áp dụng giải pháp thiết kế hệ thống thoát nước theo hướng bền vững đem lại hiệu giảm thiểu ngập úng cục bộ, giảm thiểu áp lực cho hệ thống thoát nước truyền thống xây dựng ngồi cịn có khả bổ trợ nguồn nước ngầm tự nhiên, cải tạo cảnh quan thị,… Từ khóa - Hệ thống nước bền vững; ngập úng; bể chứa nước mưa ngầm; vỉa hè thấm; khu thị (5 từ khóa) RESEARCH AND PROPOSAL SUSTAINABLE DRAINAGE SOLUTIONS FOR URBAN AREA IN DONG HOI CITY Abstract - Sustainable Urban Drainage Systems is a system that adopts a natural approach (using natural conditions) to control and reduce local flooding in an urban drainage system Sustainable urban drainage is a drainage system that is considered beneficial to the environment, including strategic solutions for effective and sustainable surface water drainage, control of building structures and operational management, while minimizing pollution and managing impacts on the water quality of local water bodies This thesis presents solutions to design urban rainwater drainage in a sustainable way On that basis, apply a number of solutions to the design of a sustainable rainwater drainage system for Dong Bac urban area, Huu Nghi street, Dong Hoi city Calculation results show that the application of sustainable drainage design solutions will be effective in minimizing local flooding and reducing pressure on the built traditional drainage system In addition, it has the ability to supplement natural groundwater sources, improve urban landscapes, etc Key words - Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS); flooding, underground rainwater storage tank, permeable pavement, urban area THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTCT Bê tơng cốt thép HTTN Hệ thống nước SUDS Hệ thống thoát nước bền vững (Sustainable Urban Drainage Systems) UBND Ủy ban nhân dân THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội vi DANH MỤC BẢNG Bảng Đặc trưng nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm số TP.Đồng Hới 18 Bảng Các giải pháp thoát nước bền vững ưu, nhược điểm 29 Bảng Điều kiện áp dụng lợi ích mang lại giải pháp thoát nước mưa theo hướng bền vững .36 Bảng Đánh giá lợi ích giải pháp thoát nước bền vững thể bảng sau: 40 Bảng Kết tính tốn tuyến cống khu thị .45 Bảng Kết tính tốn cải tạo tuyến cống thoát nước mưa 46 Bảng Hệ số an toàn F 49 Bảng Giá trị độ rỗng lấp đầy vật liệu 49 Bảng Xác định cường độ mưa theo thời gian 50 Bảng 10 Xác định mực nước lớn hệ thống thấm thời gian tháo cạn theo thời gian 50 Bảng 11 Kết tính tốn diện tích bể chứa ngầm theo thời gian mưa 56 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội vii DANH MỤC HÌNH Hình Bản đồ quy hoạch hệ thống nước thành phố Đồng Hới Hình Bản đồ hành thành phố Đồng Hới 16 Hình Vị trí khu thị Đơng Bắc đường Hữu Nghị, thành phố Đồng Hới 22 Hình Cao độ khu đô thị khu vực lân cận 23 Hình Hệ thống tuyến cống nước mưa khu vực .24 Hình Tình trạng ngập, đọng nước khu vực 24 Hình Tình trạng ngập, đọng nước khu vực 25 Hình Thiết kế hệ thống bề mặt thấm vỉa hè .48 Hình Lưu vực nước mưa tập trung khu vực hoa viên 52 Hình 10 Vị trí bể chứa ngầm lưu trữ nước mưa 53 Hình 11 Mặt thiết kế bể chứa ngầm lưu trữ nước mưa .54 Hình 12 Các mặt cắt thiết kế bể chứa ngầm lưu trữ nước mưa 55 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài: Cùng với tăng trưởng kinh tế thị hóa, Việt Nam đối mặt với nhiều thách thức mơi trường bao gồm nhiễm khơng khí, nước chất thải rắn Các yếu tố góp phần vào vấn đề bao gồm: tốc độ tăng trưởng dân số cao, thị hóa cơng nghiệp hóa mạnh, thực thi pháp luật bảo vệ môi trường hạn chế, nguồn lực bảo vệ môi trường không đủ, đặc biệt tác động tiêu cực biến đổi khí hậu ngày rõ rệt Điều dẫn đến áp lực lớn môi trường đô thị, đặc biệt hệ thống sở hạ tầng, phải kể tới hệ thống nước khơng đáp ứng nhu cầu nước khơng bắt kịp tốc độ thị hóa nhanh Thành phố Đồng Hới địa phương chịu nhiều tác động nặng nề biến đối khí hậu nước biển dâng Việt Nam Với địa hình thấp, chịu ảnh hưởng lớn mực nước triều, sở hạ tầng chưa đáp ứng trước bất thường thời tiết cực đoan (lượng mưa gia tăng hàng năm tần suất mưa lớn thời gian ngăn xảy thường xuyên hơn) với q trình thị hóa làm giảm bề mặt thấm nước (mặt đất tự nhiên thay hạ tầng đô thị mặt đường, vỉa hè thảm nhựa, bê tơng hóa, ) khiến cho tình trạng ngập lụt cục vùng trũng thấp nghiêm trọng, kéo dài thường xuyên xảy Do phịng chống ngập lụt trở thành vấn đề cấp thiết Nhận thức vấn đề môi trường quan trọng, năm qua Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Bình thực đầu tư cải tạo nâng cấp cho hệ thống thoát nước thành phố Đồng Hới, cải thiện đáng kể tình trạng ngập úng số khu vực thành phố, tăng khả thoát nước hệ thống Tuy nhiên, việc giải vấn đề thoát nước chưa triệt để đồng bộ, tồn tượng ngập úng cục bộ, đặc biệt khu vực thị hóa q nhanh hạ tầng nước chưa theo kịp với tốc độ phát triển đô thị Ảnh hưởng mặt trái q trình thị hóa làm giảm bề mặt thấm nước khiến cho tình trạng ngập lụt nghiêm trọng, kéo dài thường xuyên xảy Hiện nay, giới để giải vấn đề nước mưa thị giải ngập lụt, giải pháp thoát nước truyền thống với cách tiếp cận thoát nước trực tiếp, nhanh chóng vào hệ thống tuyến cống ngầm chuyển đến khu vực thấp giải pháp nước mưa thị theo hướng bền vững nghiên cứu áp dụng rộng rãi, đô thị, thành phố ven biển Cách tiếp cận thoát THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG KHÓA 41 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC MƯA THEO HƯỚNG BỀN VỮNG CHO CÁC KHU ĐÔ THỊ TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI VỊ TRÍ KHU ĐƠ THỊ ĐƠNG BẮC ĐƯỜNG HỮU NGHỊ TỶ LỆ : 1/200 2.80 21 20 2.60 2.50 22 01 3.85 3.62 02 2.55 25 19 3.77 4.85 18 17 2.55 HV THỰC HIỆN : PHAN ANH TUẤN LỚP : K41.KTM 2.75 03 2.25 24 2.60 04 3.20 15 3.90 16 13 2.80 12 2.30 2.40 23 GV HƯỚNG DẪN : TS LÊ NĂNG ĐỊNH 2.60 05 3.00 14 2.60 26 06 2.50 09 2.50 10 2.90 2.60 07 08 2.80 3.20 11 MẶT BẰNG HOA VIÊN THIẾT KẾ BỂ CHỨC NƯỚC MƯA NGẦM TỶ LỆ : 1/100 HÖ THốNG ốNG ĐụC Lỗ uPVC D315 14 đế bê tông trụ quảng cáo 98 00 90 44 00 (hiƯn cã) 65 76 00 13 HƯ THèNG èNG §ơC Lỗ uPVC D315 00 16 00 44 20 59 00 16 ĐƯờ NG 00 12 00 28 HƯờ NG 90 Lý T KIÖT (Qu èc lé c ũ) cột đèn PHA chiếu sáng 98 00 inh ống thoát tràn HDPE 315 - 1250 mm (Có ĐầU BịT) ng ­ê g ên §­ ch tr 00 20 §­êng HữU NGHị Khu dân cư khu dân cư HTTN MƯA HIƯN Cã VỊ TRÍ HOA VIÊN TỶ LỆ : 1/400 TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG èng hdpe d315-L=17500 (có lắp đặt van chiều) đấu nối httn m­a LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG KHÓA 41 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC MƯA THEO HƯỚNG BỀN VỮNG CHO CÁC KHU ĐÔ THỊ TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI MẶT BẰNG HOA VIÊN THIẾT KẾ BỂ CHỨA NƯỚC MƯA NGẦM NGÀY GIAO HỌC VIÊN THỰC HIỆN PHAN ANH TUẤN - LỚP 14MT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS LÊ NĂNG ĐỊNH 05/11/2021 NGÀY H THÀNH 31/05/2022 BẢN VẼ SỐ 01/03 MẶT CẮT THIẾT KẾ BỂ CHỨA NƯỚC MƯA NGẦM TỶ LỆ : 1/100 đất tự nhiên trồng đất trộn cát h=100 mm SạN NGANG BọC VảI ĐịA KT đan đục lỗ - bê tông m300# - đá 1x2 đất tự nhiên trồng tầng trữ nước san ngang h=300 mm, lót vải địa kt LóT GạCH block SạN NGANG BọC VảI ĐịA KT đắp cát đầm chặt h=450mm đắp cát đầm chặt k=0,95 - h=700mm đan đục lỗ - bê tông m300# - đá 1x2 đất tự nhiên đất tự nhiên tầng trữ nước san ngang h=300 mm, lót vải địa kt đắp cát đầm chặt h=450mm 900 Trồng cỏ đất tự nhiên 250 250 900 470 300 200 450 2000 2000 450 300 300 815 Trång cá 120 3340 2000 315 1250 Trång cá 1845 2560 1845 2500 2560 900 mặt cắt 1-1 900 1400 1400 vỉa hè 180 510 2500 mặt cắt 2-2 1400 bã vØa 2560 350 tÊm ®an btct 2560 250 1500 8165 mặt cắt 3-3 1845 1845 120 300 300 300 300 250 tÊm ®an btct 300 tÊm ®an btct 2930 2500 8400 song chắn rác 100 540 600 mặt đường 100 MặT BằNG Hố GA THU NƯớC MƯA Tỷ LƯ 1/200 TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA KHOA MƠI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG KHĨA 41 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC MƯA THEO HƯỚNG BỀN VỮNG CHO CÁC KHU ĐÔ THỊ TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI MẶT CẮT THIẾT KẾ BỂ CHỨA NƯỚC MƯA NGẦM NGÀY GIAO HỌC VIÊN THỰC HIỆN PHAN ANH TUẤN - LỚP 14MT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS LÊ NĂNG ĐỊNH 05/11/2021 NGÀY H THÀNH 31/05/2022 BẢN VẼ SỐ 02/03 PHƯƠNG ÁN THIÊT KẾ VỈA HÈ THẤM NƯỚC TỶ LỆ : 1/100 2200 1000 2500 300 22500 300 2500 1000 2200 mặt điển hình gạch block tự chèn đắp cát đất vải địa kỹ thuật đá dăm sạn ngang đất tự nhiên 200 300 TƯờNG CHắN BằNG GạCH mặt cắt ngang TRNG ĐH BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG KHĨA 41 ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC MƯA THEO HƯỚNG BỀN VỮNG CHO CÁC KHU ĐÔ THỊ TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VỈA HÈ THẤM NƯỚC NGÀY GIAO HỌC VIÊN THỰC HIỆN PHAN ANH TUẤN - LỚP 14MT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS LÊ NĂNG ĐỊNH 05/11/2021 NGÀY H THÀNH 31/05/2022 BẢN VẼ SỐ 03/03 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ... nước mưa thị Vì vậy, để giải vấn đề ngập lụt thành phố 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 đưa giải. .. xuất giải pháp thoát nước đô thị theo hướng bền vững thành phố Đồng Hới 28 3.2.2 Thiết kế hệ thống thoát nước mưa theo hướng bền vững cho khu đô thị thành phố Đồng Hới ... 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM CẢI THIỆN, NÂNG CAO KHẢ NĂNG THOÁT NƯỚC TẠI THÀNH PHỐ ĐỒNG HỚI 3.1 Đề xuất biện pháp quản lý 3.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật 3.2.1 Đề xuất giải pháp nước thị theo hướng