Phân tích các nguyên nhân gây ngập lụt cho quận cầu giấy thành phố hà nội trong quá trình đô thị hóa

LỜI CAM ĐOAN Chúng xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi đƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Bùi Xuân Dũng Các số liệu, kết nghiên cứu trung thực đảm bảo tính khách quan, khoa học, dựa kết khảo sát thực tế Các số liệu trích dẫn có nguồn gốc rõ ràng Hà Nội, ngày 09 tháng 05 năm 2019 Sinh Viên Đỗ Thị Hoài Vân i LỜI CẢM ƠN Đƣợc đồng ý Khoa Quản lý Tài nguyên rừng Môi trƣờng trƣờng Đại học Lâm nghiệp tơi thực đề tài “Phân tích nguyên nhân gây ngập lụt cho quận Cầu Giấy thành phố Hà Nội q trình thị hóa” Trong q trình làm đề tài tơi nhận đƣợc nhiều giúp đỡ thầy, cô, quan, đơn vị, bạn bè gia đình Nhân dịp xin trân trọng cảm ơn Thầy giáo, PGS.TS Bùi Xuân Dũng, ngƣời thầy tận tình bảo, giúp đỡ tơi suốt q trình làm đề tài Qua cho phép xin trân trọng cảm ơn Trung tâm Khí tƣợng thủy văn Trung ƣơng cung cấp số liệu để tơi hồn thành luận văn Mặc dù cố gắng hết sức, song chắn luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tơi mong muốn nhận đƣợc ý kiến đóng góp q báu thầy bạn bè để luận văn đƣợc hoàn thiện Hà Nội, ngày 09 tháng 05 năm 2019 Sinh Viên Đỗ Thị Hoài Vân ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v Phần ĐẶT VẤN ĐỀ Phần TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tính khoa học thực tiến đề tài 2.2 Tổng quan vấn đề ngập lụt 2.3 Tổng quan nghiên cứu nƣớc liên quan ngập lụt đô thị .7 Phần MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 3.1 Mục tiêu nghiên cứu 11 3.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .11 3.3 Nội dung nghiên cứu 11 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 11 Phần TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 17 4.1.Đặc điểm tự nhiên .17 4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 19 Phần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 5.1 Hiện trạng ngập lụt Cầu Giấy 26 5.2 Phân tích nguyên nhân ngập số điểm ngập thành phố Hà Nội 29 5.2.1 Nguyên nhân khách quan 29 5.2.2 Các nguyên nhân chủ quan 31 5.3 Đề xuất số giải pháp 38 Phần KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 44 6.1 KẾT LUẬN 44 6.2 TỒN TẠI 44 6.3 KIẾN NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU iii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Bảng tính tốn hệ số dịng chảy mặt điểm điều tra 15 Bảng 4.1 Dân số trung bình Quận Cầu Giấy giai đoạn 2005 – 2010 19 Bảng 4.2 Tỷ trọng ngành kinh tế địa bàn Quận 21 giai đoạn 2005 – 2010 .21 Bảng 5.1 Thống kê mực ngập bình quân số trận mƣa lớn 28 Hà Nội 28 Bảng 5.2 Ngày mƣa lớn năm trận mƣa theo thời gian xuất quận Cầu Giấy 33 Bảng 5.3 Khả thoát nƣớc điểm điều tra .34 Bảng 5.4 Lƣu lƣợng nƣớc ngập điểm điều tra 36 Bảng 5.5 Thời gian ngập điểm điều tra .37 iv DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Mơ tả cách khoanh vẽ diện tích cung cấp nƣớc 13 Hình 3.2 Mơ cơng thức đánh giá dòng chảy mặt tập trung lớn cho trận mƣa theo phƣơng pháp Rational 14 Hình 3.3 Mơ cơng thức tính tốn thủy lực Manning 16 Hình 3.4 Một số hình ảnh điều tra thực địa 16 Hình 4.1: Vị trí quận Cầu Giấy 17 Hình 5.1 Số điểm ngập thƣờng xuyên thành phố Hà Nội giai đoạn 2014 – 2018 26 Hình 5.2 Biến động điểm ngập thành phố Hà Nội 27 năm 2016, 2017 2018 27 Hình 5.3 Thi cơng cống phố Phan Văn Trƣờng 27 Hình 5.4 Ngập sâu phố Hoa Bằng ngày 30/4/2019 28 Hình 5.5 Bản đồ địa hình thành quận Cầu Giấy 29 Hình 5.6 Lƣợng mƣa bình quân năm quận Cầu Giấy từ năm 1994 đến 2018 30 Hình 5.7 Diện tích hai loại hình sử dụng đất quận Cầu Giấy năm 2010 2015 31 Hình 5.8 Sự biến động ao, hồ quận Cầu Giấy giai đoạn 2010 - 2015 32 Hình 5.9 Đƣờng cong tần số trân mƣa theo thời gian xuất quận Cầu Giấy 32 Hình 5.10 Vị trí điểm điều tra 33 Hình 5.11 Sơ đồ hệ thống nƣớc điểm điều tra 34 Hình 5.12 Khả nƣớc điểm điều tra 35 Hình 5.13 Lƣu lƣợng ngập điểm điều tra theo thực tế 36 Hình 5.14 Thời gian ngập phố Hoa Bằng 38 Hình 5.15 Thời gian ngập phố Trần Bình 38 Hình 5.16 Biện pháp tăng thu nƣớc để giảm ngập lụt 40 Hình 5.17 Xếp gạch kết hợp với trồng cỏ cho bãi đỗ xe 41 Hình 5.18 Sử dụng gạch xếp sỏi làm vỉa hè để tăng tính thấm cho thị 42 Hình 5.19 Đƣờng hầm chứa nƣớc thơng minh Kuala Lumpur – Malaysia 42 Hình 5.20 “Mái nhà xanh” khu đô thị Culemborg, Gelderland, Hà Lan 43 v Phần ĐẶT VẤN ĐỀ Đô thị hóa xu hƣớng tất yếu kinh tế phát triển Tuy nhiên, đơi với q trình thị hóa ảnh hƣởng làm biến đổi môi trƣờng tự nhiên Việc sử dụng đất để xây dựng cơng trình nhà cửa, đƣờng xá, khiến quỹ đất tự nhiên ngày bị thu hẹp thay vào diện tích đất đai bị bê tơng hóa Rất nhiều sơng hồ bị lấp, kênh mƣơng bị lấn chiếm, nhà cao tầng mọc lên san sát thay khu đất trống làm giảm diện tích nƣớc tự nhiên nhƣ khả thấm, tăng thời gian nƣớc chảy tràn bề mặt Nó trở thành vấn đề nóng thành phố đô thị to nhỏ khắp giới Cầu Giấy nằm cửa ngõ phía Tây thủ Hà Nội, khu phát triển thành phố Hệ thống thoát nƣớc quận Cầu Giấy lƣu vực sông Tô Lịch – Hà Nội phần quan trọng tồn hệ thống nƣớc chung thành phố Hà Nội Trong năm gần trình phát triển kinh tế - xã hội, tốc độ thị hố nhanh, nhiều dự án lớn triển khai triển khai Nhiều khu đô thị, khu dân cƣ hình thành nhanh chóng kéo theo thay đổi nhu cầu thoát nƣớc khu vực Các khu thị, khu dân cƣ hình thành làm thu hẹp đất sản xuất nông nghiệp, san lấp nhiều ao hồ, đồng ruộng, làm giảm khả trữ nƣớc, chôn nƣớc dẫn đến làm tăng hệ số tiêu nƣớc Mỗi mƣa lớn xuất tình trạng ngập úng cục số khu vực quận gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến đời sống sinh hoạt ngƣời dân nhƣ nhiều hoạt động khác Vì việc “Phân tích ngun nhân gây ngập lụt cho quận Cầu Giấy thành phố Hà Nội q trình thị hóa” cần thiết có ý nghĩa thực tiễn Phần TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tính khoa học thực tiến đề tài Ý nghĩa khoa học: Đề tài xây dựng sở khoa học thực tiễn đáng tin cậy làm sở khoa học cho quan quản lý nhà nƣớc hoạch định sách, giải pháp trống ngập giới vào điều kiện thực tế nƣớc ta Ý nghĩa thực tiễn: Việc nghiên cứu, đánh giá trạng ngập lụt đô thị thành phố giúp cho ta hiểu đƣợc chất việc ngập lụt, nguyên nhân chủ yếu từ đƣa sách giải pháp hợp lý để giải vấn đề 2.2 Tổng quan vấn đề ngập lụt Đô thị hóa: Trên quan điểm vùng: Đơ thị hố trình hình thành, phát triển hình thức điều kiện sống theo kiểu đô thị Trên quan điểm kinh tế quốc dân: Đơ thị hố hố trình biến đổi phân bố yếu tố lực lƣợng sản xuất kinh tế quốc dân, bố trí dân cƣ vùng khơng phải đô thị thành đô thị, đồng thời phát triển thị có theo chiều sâu Tóm lại, thị hóa q trình biến đổi phân bố lực lƣợng sản xuất kinh tế quốc dân, bố trí dân cƣ, hình thành, phát triển hình thức điều kiện sống theo kiểu thị đồng thời phát triển thị có theo chiều sâu sở đại hóa sở vật chất kỹ thuật tăng quy mô dân số Lũ lụt: Là tƣợng nƣớc sông dâng cao khoảng thời gian định, sau giảm dần Lụt nƣớc từ sơng, hồ tràn khu vực lân cận lƣơng nƣớc vƣợt sức chứa chúng hay nƣớc từ dòng sông tràn vùng đất lân cận cƣờng độ dòng nƣớc lớn Hiện tƣợng thƣờng sảy chỗ phân nhánh sông hay đoạn sông quanh co Ngập lụt thị: Hiện có khái niệm nhƣng vấn đề đƣợc bàn luận nhiều năm gần ngập lụt thị, tƣợng ngập tràn nƣớc khu vực thị Có nhiều nguyên nhân dẫn đến ngập lụt đô thị đặc biệt vấn đề quy hoạch xây dựng hệ thống nƣớc Với tập trung dân số đơng ngành nghề đa dạng, ngập lụt đô thị gây hậu to lớn so với tính tốn ngập lụt vùng nơng thơn Ngập lụt thị Việt Nam Q trình thị hóa Việt Nam hình thành “đại thị”, đặt quyền đối diện với nhiều vấn đề phát sinh khó giải quyết: tắc nghẽn giao thông, ngập nƣớc nội thành, thiếu nhà ở, ô nhiễm khói bụi, tải dân số Việc phát triển thị mà khơng tính tốn giải triệt để vấn đề phát sinh dù có mang lại hiệu kinh tế trƣớc mắt nhƣng “tăng trƣởng âm” tính tốn đến giá trị văn hóa, tinh thần, mơi trƣờng đời sống bị mà khắc phục đƣợc Trong hậu trình tăng trƣởng kinh tế ngập lụt khu vực đô thị Việt Nam dần gia tăng Các thành phố, thị xã nƣớc khu vực Việt Nam hầu hết nằm lƣu vực sông lớn, có mạng lƣới sơng rạch chằng chịt Những năm gần đây, với tốc độ thị hóa diễn nhanh, bùng nổ doanh nghiệp sản xuất công nghiệp đặc biệt gia tăng dân số học làm cho khối lƣợng chất thải, nƣớc thải vào môi trƣờng ngày nhiều Do mặt đất bị cứng hoá xây đƣờng sá, nhà cửa, khả thoát úng tự nhiên đất đô thị thấp hẳn so với nông thôn Theo Nguyễn Thị Thu Trang (2009) đô thị với bề mặt đất bị cứng hoá từ 75% đến 100% có khả tự phần năm so với đất tự nhiên Hơn nửa lƣợng nƣớc mƣa biến thành nƣớc chảy tràn Đó nguyên nhân dẫn đến nạn ngập nƣớc đô thị ngày trở nên đáng báo động Tuy khu vực đô thị đƣợc triển khai nhiều giải pháp khắc phục nhƣng mang tính cục chƣa nắm vững đƣợc chất vật lý khu vực bị ngập nƣớc nhƣ tính cân lƣu vực q trình thị hóa Những nhà cao tầng đƣợc xây mà lại khơng khơng xây dựng hồ điều hịa, không lƣu vực khoa học lƣu vực giải vấn đề đô thị ngập triều Ngập lụt Hà Nội Theo Tổng cục thống kê năm (2018), sau đƣợc mở rộng, với khoảng 8,2 triệu dân diện tích 3.334 km , quy hoạch hạ tầng, lĩnh vực giao thơng, cấp - nƣớc Hà Nội trở nên q tải khơng cịn phù hợp Theo Nguyễn Thủy (2018), “đại hồng thủy” năm 2008, Hà Nội gây ngập úng diện rộng, thiệt hại lớn ngƣời Một nguyên nhân quan trọng dẫn đến trận ngập lụt hệ thống công trình nƣớc đầu tƣ chƣa đồng bộ, chiều dài cống thấp, đáp ứng đƣợc 60% diện tích đƣờng, tƣơng đƣơng 0,2m cống ngƣời dân (thế giới 2m cống ngƣời dân), nhiều tuyến cống đƣợc xây dựng từ thời thuộc Pháp nên xuống cấp trầm trọng, khơng tiêu đƣợc Đặc biệt, số tuyến phố lại có cốt đƣờng thấp nhà dân từ 60 - 80 cm nên mƣa xuống nƣớc gây ngập úng Với trận mƣa lên đến 600mm, khơng Hà Nội mà số thành phố lớn giới khơng tránh đƣợc ngập Tồn hệ thống nƣớc địa bàn Hà Nội yếu đƣợc sử dụng hỗn hợp cho việc thoát nƣớc mƣa nƣớc thải Mật độ cống thấp, chiều dài cống so với chiều dài đƣờng chiếm 60% đƣờng phố 29% đƣờng ngõ xóm Thêm vào đó, từ 1995 đến nay, khoảng 30% diện tích kênh, mƣơng, hồ điều hòa bị lấn chiếm Đáng lẽ hồ phải phục vụ cho việc nƣớc, thực tế, quyền số nơi lại cho phép công ty quản lý, khai thác hồ cho tƣ nhân th để ni cá Chính vậy, việc hạ mức nƣớc hồ gặp nhiều khó khăn, khiến cơng tác điều tiết, tiêu nƣớc mƣa xuống bị chậm trễ Để đảm bảo việc nƣớc, thị phải có cao độ chuẩn cho thị cho riêng khu vực, nhƣng Hà Nội chƣa có Cao độ chuẩn đặc biệt quan trọng xây dựng hệ thống thoát nƣớc, phải dẫn từ cao độ chuẩn với độ dốc từ 5-7% Đáng tiếc là, kiểm tra quy hoạch năm gần đây, thành phố Hà Nội không xác định đƣợc cao độ chuẩn để từ xác định hƣớng thoát nƣớc tự nhiên Trong điều kiện nhƣ vậy, việc tiêu nƣớc trơng chờ vào giải pháp thoát nƣớc cƣỡng Nhƣng thiết kế xây dựng trạm bơm lại thấp, nƣớc lên, trạm bị ngập, hoạt động đƣợc Quy hoạch thoát nƣớc Hà Nội tốn lớn, phức tạp thiếu tầm nhìn xa Do vậy, hệ thống tiêu, nƣớc khơng đƣợc cải thiện dù đƣợc đầu tƣ lớn Tuy nhiên, có nhiều ý kiến cho cho rằng, trận lũ lịch sử Hà Nội nằm ngồi tầm kiểm sốt cơng trình xả lũ Với tốc độ thị hóa nhanh, cơng trình dân sinh nhiều nên gây ách tắc, hạn chế dòng chảy Theo kết Báo cáo Hồ Hà Nội 2015 Trung tâm Nghiên cứu Môi trƣờng Cộng đồng, năm (từ 2010 - 2015), số lƣợng diện tích mặt nƣớc hồ có xu hƣớng giảm Cụ thể số lƣợng hồ, từ năm 2010 – 2015, có 17 hồ bị san lấp hoàn toàn hồ đƣợc bổ sung Nhƣ vậy, tổng số lƣợng ao, hồ Hà Nội năm 2015 112, giảm 10 so với năm 2010 Về diện tích mặt nƣớc hồ, tổng diện tích nƣớc mặt hồ năm 2015 6.959.305 m2, giảm 72.540 m2 so với năm 2010 Các nhà khoa học cảnh báo bê tơng hóa khơng khoa học, hồ Hà Nội chức điều tiết nƣớc có mƣa lớn Hiện chƣa có tốn nƣớc thay cho lấp mặt hồ làm nhà cần mƣa to sống hàng triệu ngƣời dân trở nên bế tắc Một nguyên nhân dẫn đến ngập lụt hạ thấp bề mặt địa hình Hà Nội Cụ thể đất bị sụt lún cơng trình, cụm cơng trình xây dựng việc khai thác nƣớc ngầm mức, sụt lún vận động vỏ Trái đất (sụt lún kiến tạo) Hà Nội có dải đất yếu tập trung khu vực đông nam nam Hà Nội cũ Khu vực dễ bị sụt lún làm cốt đất Hà Nội bị hạ thấp