Luận văn thạc sĩ Quản lý tài nguyên và môi trường: Xây dựng mô hình thoát nước bền vững cho lưu vực Nhiêu Lộc-Thị Nghè, Thành phố Hồ Chí Minh

Những năm gần đây, một trong những giải pháp chống ngập bền vững được chú ý cả trong và ngoài nước là hệ thống thoát nước đô thị bền vững SuDS.. Trong đó lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè là

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG –HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS VÕ LÊ PHÚ

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS CHÂU NGUYỄN XUÂN QUANG

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS NGUYỄN HỒNG QUÂN

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày

29 tháng 07 năm 2022

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 Chủ tịch hội đồng : PGS TS LÊ VĂN TRUNG

2 Cán bộ phản biện 1 : PGS.TS CHÂU NGUYỄN XUÂN QUANG

3 Cán bộ phản biện 2 : PGS.TS NGUYỄN HỒNG QUÂN

4 Ủy viên hội đồng : TS PHAN NAM LONG

5 Thư ký hội đồng : TS NGUYỄN HOÀNG ANH

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

PGS TS LÊ VĂN TRUNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường Mã số: 8.85.01.01

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Nhiệm vụ: Xây dựng giải pháp thoát nước bền vững cho lưu vực Nhiêu Lộc-Thị

Nghè với việc tích hợp GIS, công nghệ viễn thám, mô hình thuỷ lực, phục vụ công tác thoát nước đô thị

(3) Mô phỏng hiện trạng ngập nước đô thị;

(4) Mô phỏng các kịch bản áp dụng giải pháp công nghệ SuDS;

(5) Đánh giá tính khả thi và đề xuất giải pháp triển khai theo mô hình SuDS

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 14/02/2022

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/06/2022

IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS VÕ LÊ PHÚ

Tp HCM, ngày 20 tháng 06 năm 2022

MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

LỜI CÁM ƠN

Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy Cô khoa Môi trường

và Tài nguyên, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TPHCM Trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, hỗ trợ, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình từ quý Thầy Cô

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Võ Lê Phú, giáo viên hướng dẫn trực tiếp để tôi hoàn thành luận văn này, là người đã hết lòng giúp đỡ, dành rất nhiều thời gian hướng dẫn giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp và định hướng để tôi có thể hiểu rõ hơn đề tài nghiên cứu của mình

Và cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn bên cạnh giúp đỡ, động viên và ủng hộ tôi trên con đường học vấn, làm việc để hoàn thành luận văn này

Một lần nữa, tôi xin gửi lời cảm ơn và lời chúc sức khỏe đến tất cả mọi người

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 06 năm 2022

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những đô thị lớn của cả nước, có vai trò kinh tế quan trọng, nhưng hiện nay đang chịu ảnh hưởng của hiện tượng ngập nước diện rộng, đặc biệt là tại lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè (NLTN) Trong những năm vừa qua, nhiều giải pháp công trình đã được thực thi như nâng cấp cơ sở hạ tầng, xây dựng các công trình ngăn triều, bơm chống ngập Tuy nhiên, tình trạng ngập vẫn không thể khắc phục bởi hiện tượng thời tiết ngày càng cực đoan, ảnh hưởng diện rộng của biến đổi khí hậu (BĐKH) Bên cạnh các nguyên nhân khách quan như trên, một trong những nguyên nhân chủ quan được đánh giá có tác động đến hiện trạng ngập tại TP.HCM là tốc độ đô thị hóa nhanh, quy hoạch đô thị chưa phù hợp Đặc điểm rõ ràng nhất của hiện tượng này là sự mở rộng diện tích bề mặt không thấm và

sự gia tăng các điểm ngập

Những năm gần đây, một trong những giải pháp chống ngập bền vững được chú

ý cả trong và ngoài nước là hệ thống thoát nước đô thị bền vững (SuDS) Đây là giải pháp đáp ứng cho mục tiêu phát triển bền vững khi cân bằng được các yếu tố như phát triển kinh tế, cộng đồng và an toàn cho môi trường Với những lợi ích SuDS mang lại, đề tài “Xây dựng mô hình thoát nước bền vững cho lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Thành phố Hồ Chí Minh” được đề tài lựa chọn nghiên cứu và thực hiện Mục đích của đề tài nghiên cứu và đề xuất một mô hình thoát nước đô thị bền vững (SuDS) phù hợp cho lưu vực NLTN, TP.HCM

Trong nghiên cứu, để đạt được mục tiêu nghiên cứu, đề tài đã sử dụng kết hợp các phương pháp khoa học khác nhau Công nghệ GIS và viễn thám được sử dụng để xây dựng các dữ liệu đầu vào hỗ trợ mô phỏng ngập nước bằng phần mềm PCSWMM Bằng việc mô tả hiện trạng ngập, kết hợp phân tích đánh giá tương quan các yếu tố lượng mưa, địa hình, lớp phủ và mật độ dân cư, đề tài xác định được yếu tố chủ quan chính yếu tác động hiện trạng ngập đô thị là lớp phủ bề mặt Xét về tổng thể đề tài,

có mối liên quan hữu cơ giữa tốc độ đô thị hóa, mức độ ngập và giải pháp SuDS là lớp phủ bề mặt, được lượng hóa hay đánh giá qua diện tích bề mặt không thấm Trên

cơ sở đó, đề tài khảo sát mức độ chấp nhận áp dụng kỹ thuật SuDS làm cơ sở để đánh giá tính toán các khu vực khả thi áp dụng các kỹ thuật SuDS Với các công cụ tính toán trong GIS, phương pháp phân tích không gian, phân tích chồng lớp và nội suy

được kết hợp để xây dựng các kịch bản mô phỏng ngập nước có áp dụng các kỹ thuật SuDS Cuối cùng, đề tài sử dụng phương pháp so sánh, phân tích đánh giá các kịch bản mô phỏng để lựa chọn và đề xuất một mô hình thoát nước bền vững phù hợp nhất với lưu vực NLTN Và đây cũng chính là mục tiêu chính của đề tài

Kết quả của nghiên cứu một lần khẳng định có mối liên hệ giữa bề mặt không thấm và mức độ ngập và việc áp dụng các kỹ thuật SuDS là có hiệu quả và mang tính khả thi cao Các kịch bản áp dụng kỹ thuật SuDS đơn lẻ, cụ thể là mái nhà xanh (GRF), vỉa hè thấm (PP), không gian xanh (BIO) và thu gom nước mưa tại chỗ (RWH) cho thấy có tác động đến tốc độ dòng chảy đỉnh, thể tích dòng chảy tràn, và cột nước chảy tràn bề mặt Trong đó, kịch bản mô phỏng áp dụng kỹ thuật RWH kém hiệu quả hơn các kỹ thuật còn lại, và kịch bản mô phỏng kết hợp 4 kỹ thuật cho hiệu quả cao nhất, có thể giảm thiểu ngập lên đến 20% lượng nước chảy tràn bề mặt Nhìn chung, các nội dung nghiên cứu được thực hiện đáp ứng được mục tiêu đề tài đặt ra Tuy nhiên, đề tài vẫn còn nhiều điểm hạn chế mà có thể cân nhắc nghiên cứu phát triển ở các nghiên cứu tiếp theo

ABSTRACT

In recent years, Ho Chi Minh City has faced stark challenges in urban flooding affected by the impact of climate change associated with rapid urbanization and inadequate urban planning Although many flood mitigation solutions were invested

in and implemented such as upgrading drainage systems, transport infrastructure, flood control pumps, etc The problem remains unsolved and even worse

The sustainable urban drainage system is one flood mitigation strategy that has gained popularity in recent years This is a solution to achieve sustainable development while balancing various factors like community, economic, and environmental safety With the benefits of SuDS, the students chose the topic

"Building a sustainable drainage model for Nhieu Loc - Thi Nghe basin, Ho Chi Minh City" for research and implementation The goal of the toptic is to investigate and recommend a SuDS model suitable for Ho Chi Minh City's NLTN basin

Students used a variety of methods to achieve their research objectives Input data for flood simulation using PCSWMM software is created using GIS and remote sensing technologies The surface is identified as the main subjective factor affecting the urban flooding situation by analyzing and correlating factors such as rainfall, topography, land cover, population density, and flood In general, there is an closed relationship between the rate of urbanization, the level of flooding, and the SuDS solution as the surface, which is quantified or evaluated through the impermeable surface area index Based in this finding, the student also surveyed the acceptability

of using SuDS techniques as a basis for evaluating and calculating possible areas to use SuDS techniques Spatial analysis, overlay analysis, and interpolation methods are combined to create flood simulation scenarios that use SuDS techniques Finally, students use the method of comparison, analysis, and evaluation of simulation scenarios to select and propose the most appropriate sustainable drainage model for the renewable energy basin This is also the thesis's primary goal

The results of the one-time essay confirm that there is a relationship between impermeable surface and flooding degree And finding as using SuDS techniques is effective and feasible in this basin The other finding is green roof (GRF), permeable pavement (PP), green space (BIO), and rainwater collection (RWH) scenarios have

an effect on peak flow rate, overflow volume, and surface overflow In particular, the simulation scenario using the RWH technique is less effective than the other techniques, and the simulation scenario combining four techniques for maximum efficiency can reduce flooding by up to 20% of water flow

In general, the content of the research conducted met the topic's objectives However, the topic still has many limitations that can be considered for future research and development

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài Luận văn Thạc sĩ về “Xây dựng Mô hình thoát nước bền vững cho Lưu vực Nhiêu lộc – Thị nghè, Thành phố Hồ Chí Minh” là kết quả của quá trình học tập và nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS.TS

Võ Lê Phú Các số liệu được sử dụng trong luận văn này được thu thập từ thực tế, có nguồn gốc rõ ràng, đáng tin cậy, được trích xuất rõ ràng trong phần tham khảo Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo hay gian trá, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 06 năm 2022

Học viên

Lê Thị Dung

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x

DANH MỤC HÌNH ẢNH xi

DANH MỤC BẢNG xiv

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 8

TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC NHIÊU LỘC – THỊ NGHÈ 8

1.1 Lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè 8

1.1.1 Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên 8

1.1.2 Hiện trạng thoát nước tại lưu vực 10

1.1.3 Các giải pháp giảm thiểu ngập tại lưu vực 15

1.2 Mô hình thoát nước bền vững 17

1.2.1 Khái niệm thoát nước bền vững 17

1.2.2 Các kỹ thuật SUDS 19

1.2.3 Các nghiên cứu về mô hình thoát nước bền vững trên thế giới 26

1.2.4 Các nghiên cứu về mô hình thoát nước bền vững trong nước 28

CHƯƠNG 2 31

CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Quy trình nghiên cứu 31

2.2 Phương pháp thu thập thông tin và dữ liệu khảo sát cộng đồng 32

2.2.1 Thông tin và dữ liệu thứ cấp 32

2.2.2 Thông tin và dữ liệu sơ cấp 34

2.3 Phương pháp xử lý số liệu thống kê 37

2.3.1 Kiểm định giả thuyết thống kê 37

2.3.2 Mô hình hồi quy logistic thứ bậc 38

2.4 Phương pháp GIS 45

2.4.1 Xây dựng nền và dữ liệu hệ thống thoát nước 46

2.4.2 Phân chia tiểu lưu vực 48

2.4.3 Phương pháp phân tích chồng lớp (Overlay) 49

2.4.4 Công cụ phân tích điểm nóng (Hot Spot Analysis) 50

2.4.5 Nội suy nghịch đảo (IDW) 52

2.4.6 Mô hình dữ liệu raster và thống kê dữ liệu không gian 54

2.4.7 Công cụ kiểm tra chất lượng (Topology) 54

2.5 Phương pháp viễn thám 58

2.6 Mô phỏng thủy lực và xây dựng bản đồ hiện trạng ngập ngày 06/08/2020 61

2.6.1 Mô hình tính toán 63

2.6.2 Quy trình mô phỏng ngập bằng phần mềm PCSWMM 67

2.6.3 Thể hiện các kỹ thuật SuDS trong PCSWMM 68

2.6.4 Phân tích tiêu chí trong lựa chọn kịch bản thoát nước bền vững 70

2.7 Phân tích tương quan, xác định yếu tố tác động chính hệ thống thoát nước đô thị: nhiệt độ bề mặt, lượng mưa, dân số, địa hình, lớp phủ bề mặt 71

2.7.1 Tương quan tuyến tính 71

2.7.2 Mô hình phân tích tương quan giữa các yếu tố điều kiện tự nhiên, giải pháp mềm SuDS và hiện trạng ngập nước đô thị khu vực nghiên cứu 73

2.8 Phân tích và xác định vị trí áp dụng các kỹ thuật SUDS 75

2.8.1 Các kỹ thuật SuDS được sử dụng 76

2.8.2 Dữ liệu khảo sát mức độ chấp nhận áp dụng kỹ thuật SUDS 84

2.8.3 Cơ sở lựa chọn các kỹ thuật SUDS trong khu vực đô thị 85

CHƯƠNG 3 89

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 89

3.1 Cơ sở dữ liệu phục vụ xây dựng mô hình thoát nước bền vững SUDS 89

3.2 Phân tích yếu tố chính tác động đến hệ thống thoát nước đô thị 94

3.2.1 Dữ liệu raster mô tả lượng mưa bề mặt khu vực NLTN ngày 06/08/2020 94

3.2.2 Dữ liệu raster mô tả địa hình lưu vực NLTN năm 2020 95

3.2.3 Dữ liệu raster mô tả lớp phủ bề mặt lưu vực NLTN năm 2020 95

3.2.4 Dữ liệu raster mô tả mật độ dân số lưu vực NLTN 2019 96

3.2.5 Đánh giá yếu tố tác động chính đến hệ thống thoát nước đô thị 97

3.3 Bản đồ vị trí áp dụng các kỹ thuật SUDS 99

3.3.1 Mức độ chấp nhận và ưu tiên của cộng đồng đối với các kỹ thuật SuSD 100

3.3.2 Bản đồ phân vùng vị trí lựa chọn mức ưu tiên cao của người dân lưu vực NL-TN 101 3.3.3 Bản đồ vị trí các tiểu lưu vực áp dụng kỹ thuật SUDS 105

3.4 Kịch bản mô phỏng ngập nước khi áp dụng các kỹ thuật SUDS 111

3.4.1 Kịch bản 0: Bản đồ hiện trạng ngập nước đô thị và bản đồ các khu vực khả thi ứng dụng các giải pháp công nghệ SUDS 111

3.4.2 Kịch bản 1: Áp dụng kỹ thuật GRF 112

3.4.3 Kịch bản 2: Áp dụng kỹ thuật BIO 113

3.4.4 Kịch bản 3: Áp dụng kỹ thuật PP 114

3.4.5 Kịch bản 4: Áp dụng kỹ thuật RWH 115

3.4.6 Kịch bản 5: Kết hợp cả bốn kỹ thuật SUDS 116

3.5 Đánh giá tính khả thi và đề xuất giải pháp 117

3.5.1 Đánh giá tính khả thi 117

3.5.2 Đề xuất các giải pháp triển khai theo mô hình SUDS 118

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 119

1 Kết luận 119

2 Kiến nghị 122

2.1 Hướng nghiên cứu tiếp theo 122

2.2 Áp dụng SUDS vào thực tế 123

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 125

TÀI LIỆU THAM KHẢO 126

PHỤ LỤC 1: VỊ TRÍ KHẢO SÁT CỘNG ĐỒNG VỀ NGẬP NƯỚC VÀ MỨC ĐỘ CHẤT NHẬN KỸ THUẬT SUDS 136

PHỤ LỤC 2: DỮ LIỆU MƯA NGÀY 06/08/2020 155

PHỤ LỤC 3: THỐNG KÊ DÂN SỐ THEO QUẬN TRONG LƯU VỰC 157

PHỤ LỤC 4: DIỆN TÍCH VÀ ĐỘ DỐC TRUNG BÌNH 160

CHI TIẾT 30 TIỂU LƯU VỰC NHIÊU LỘC – THỊ NGHÈ 160

PHỤ LỤC 5: CHI TIẾT KẾT QUẢ PHÂN VÙNG VỊ TRÍ LỰA CHỌN MỨC ƯU TIÊN CAO CỦA NGƯỜI DÂN TẠI LƯU VỰC NLTN 161

PHỤ LỤC 6: BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT TIỂU LƯU VỰC ÁP DỤNG KỸ THUẬT SUDS 163

PHỤ LỤC 7: THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CÁC CÔNG NGHỆ SUDS GỒM GRF, BIO, PP, RWH 167

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Bio : Không gian thấm phủ thực vật (Bioretention)

COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

GIS : Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)

GPS : Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System)

GR : Mái nhà xanh (Green Roof)

NLTN : Nhiêu Lộc – Thị Nghè

PCSWMM : Chương trình tính toán mô hình hóa quản lý nước mưa (Personal Computer Stormwater Management Model

PP : Vỉa hè thấm (Pervious Pavement)

PPL : Bãi đổ xe có bề mặt thấm (Pervious Parking Lot)

RS : Viễn thám (Remote Sensing)

RWH : Thu gom nước mưa (Rainwater Harvesting)

SUDS : Hệ thống thoát nước đô thị bền vững (Sustainable Urban Drainage System)

SWMM : Mô hình quản lý nước mưa (Storm Water Management Model)

TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 0.1 Ngập nước TP.HCM 1

Hình 0.2 Phạm vi lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè 3

Hình 1.1 Bản đồ cao độ lưu vực NLTN 9

Hình 1.2 Triết lý của Hệ thống tiêu thoát nước đô thị bền vững – SUDS 18

Hình 1.3 Các thành phần trong một hệ thống thoát nước đô thị bền vững 18

Hình 1.4 Chuỗi quản lý nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị bền vững hoàn chỉnh 19

Hình 2.1 Quy trình nghiên cứu 32

Hình 2.2 Vị trí các hộ được khảo sát trong phạm vi lưu vực NLTN 35

Hình 2.3 Mô hình và giả thuyết nghiên cứu 37

Hình 2.4 Tập hợp các đường hồi quy thể hiện mối quan hệ giữa biến độc lập với xác suất của biến phụ thuộc (a) và giữa biến độc lập với log Odds (b) 43

Hình 2.5 Quy trình xây dựng dữ liệu GIS 46

Hình 2.6 Quy trình xây dựng bản đồ độ dốc 48

Hình 2.7 Quy trình phân chia tiểu lưu vực 49

Hình 2.8 Công cụ phân tích điểm nóng (Hot Spot Analysis) 51

Hình 2.9 Công thức tính IDW 52

Hình 2.10 Mối quan hệ giữa sự ảnh hưởng và khoảng cách 53

Hình 2.11 Quy trình kiểm tra chất lượng dữ liệu 55

Hình 2.12 Sơ đồ phân tích ảnh – giải đoán ảnh 61

Hình 2.13 Các thành phần của hệ thống thoát nước được mô phỏng trong SWMM (James W và cộng sự, 2010, p 54) 62

Hình 2.14 Dòng chảy vào và dòng ra của một lưu vực (Rossman & Huber, 2016, p 52) 64

Hình 2.15 Tỷ lệ các dạng bề mặt trong lưu vực (trái) (Rossman & Huber, 2016, p 55) và thông số nhập liệu cho mô hình tương ứng với lưu vực (phải) 65

Hình 2.16 Minh họa mối quan hệ giữa đường ống và nút trong mô hình quy trình sóng động (James W và cộng sự, 2010, p 587) 66

Hình 2.17 Minh họa cho tình trạng không quá tải (a) và quá tải (b) của các hố ga của hệ thống thoát nước trong mô hình quy trình sóng động (Rossman & Huber, 2016, pp 54-56) 66

Hình 2.18 Cách thức mô phỏng ngập trên phần mềm PCSWMM 68

Hình 2.19 Hiệu chỉnh thông số bề mặt trong điều kiện trước và sau khi áp dụng kỹ thuật SUDS (a) và thông số các tầng lớp phủ của lưu vực (b) (James W và cộng sự, 2010, p 75) 70

Hình 2.20 Các dạng đồ thị thể hiện sự tương quan 72

Hình 2.21 Mô hình phân tích tương quan giữa các yếu tố điều kiện tự nhiên, giải pháp mềm SUDS và hiện trạng ngập nước đô thị 75

Hình 2.22 Cấu trúc mái nhà xanh điển hình (Shafique và cộng sự, 2018, p 761) 77

Hình 2.23 Mái nhà xanh được áp dụng tại các công trình trong đô thị 80

Hình 2.24 Mô tả hệ thống thu gom nước mưa tại nguồn 81

Hình 2.46 Vỉa hè lát gạch con sâu hỗ trợ thấm nước mưa trên trên một tuyến đường

tại Tp.HCM 83

Hình 2.27 Không gian xanh 84

Hình 2.28 Hình ảnh minh họa các kỹ thuật SUDS 85

Hình 2.29 Quy trình phân tích các tiểu lưu vực áp dụng kỹ thuật SUDS 87

Hình 3.1 Dữ liệu không gian GIS hệ thống thoát nước 90

Hình 3.2 Bản đồ cao độ địa hình lưu vực NLTN 90

Hình 3.3 Bản đồ độ dốc lưu vực NLTN 91

Hình 3.4 Bản đồ các tiểu lưu vực thuộc lưu vực NLTN 92

Hình 3.5 Bản đồ lớp phủ lưu vực NLTN năm 2020 93

Hình 3.6 Bản đồ mưa lưu vực NLTN ngày 06/08/2022 95

Hình 3.7 Bản đồ bề mặt địa hình lưu vực NLTN 95

Hình 3.8 Bản đồ hệ số Manning lớp phủ bề mặt lưu vực NLTN năm 2020 96

Hình 3.9 Bản đồ mật độ dân số lưu vực NLTN năm 2020 97

Hình 3.10 Bản đồ phân vùng vị trí lựa chọn mức ưu tiên Cao của người dân tại lưu vực NLTN 101

Hình 3.11 Bản đồ phân vùng vị trí lựa chọn mức ưu tiên Cao của người dân tại lưu vực NLTN đối với kỹ thuật Mái nhà xanh-GRF 102

Hình 3.12 Bản đồ phân vùng vị trị lựa chọn mức ưu tiên Cao của người dân tại lưu vực NLTN đối với kỹ thuật không gian xanh -BIO 102

Hình 3.1 Bản đồ phân vùng vị trí lựa chọn mức ưu tiên Cao của người dân tại lưu vực NLTN đối với kỹ thuật vỉa hè và bãi đỗ xe thấm-PP 103

Hình 3.2 Bản đồ phân vùng vị trí lựa chọn mức ưu tiên Cao của người dân tại lưu vực NLTN đối với kỹ thuật kỹ thuật thu gom nước mưa tại nguồn – RWH 103

Hình 3.15 Bản đồ phân vùng vị trị lựa chọn mức ưu tiên Cao của người dân tại lưu vực NLTN tổng hợp các kỹ thuật 104

Hình 3.16 Các trường hợp áp dụng kỹ thuật SuDS 105

Hình 3.17 Bản đồ khu vực áp dụng kỹ thuật GRF 105

Hình 3.18 Bản đồ khu vực áp dụng kỹ thuật PP 106

Hình 3.19 Bản đồ khu vực áp dụng kỹ thuật BIO 108

Hình 3.20 Bản đồ khu vực áp dụng kỹ thuật RWH 109

Hình 3.21 Bản đồ khu vực áp dụng kết hợp 4 kỹ thuật 110

Hình 3.22 Quan hệ giữa lượng mưa và dòng chảy tràn trên toàn lưu vực NLTN trong trận mưa ngày 6/8/2020 112

Hình 3.23 Mô phỏng dòng chảy tràn và vị trí ngập thực tế trong cơn mưa ngày 6/8/2020 112

Hình 3.24 Diễn biến dòng chảy tràn trong kịch bản hiện trạng (đường màu xanh) và kịch bản chỉ áp dụng kỹ thuật GRF (đường màu hồng) 113

Hình 3.25 Diễn biến dòng chảy tràn trong kịch bản hiện trạng (đường màu xanh dương) và kịch bản chỉ áp dụng kỹ thuật Bio (đường màu xanh lá) 114

Hình 3.26 Diễn biến dòng chảy tràn trong kịch bản hiện trạng (đường màu xanh dương) và kịch bản chỉ áp dụng kỹ thuật PP (đường màu đỏ) 115

Hình 3.27 Diễn biến dòng chảy tràn trong kịch bản hiện trạng (đường màu xanh dương) và kịch bản chỉ áp dụng kỹ thuật RWH (đường màu xanh lá) 116 Hình 3.28 Diễn biến dòng chảy tràn trong kịch bản hiện trạng (đường màu xanh dương), kịch bản kết hợp cả bốn kỹ thuật SUDS (đường màu xanh lá) 117

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thống kê điểm ngập tại TP.HCM theo quận/huyện giai đoạn 2012-2022 11

Bảng 1.2 Thống kê điểm ngập tại Thành phố Hồ Chí Minh theo nguyên nhân, giai đoạn 2012 – 2018 12

Bảng 1.3 Thống kê điểm ngập lưu vực NLTN giai đoạn 2012-2022 13

Bảng 1.4 Dân số và diện tích ngập tại các phường lưu vực NLTN 14

Bảng 1.5 Các kỹ thuật tiêu biểu có trong hệ thống thoát nước bền vững 20

Bảng 1.6 Thống kê một số trường hợp áp dụng hiệu quả SUDS trên thế giới 27

Bảng 2.1 Thông tin chi tiết nguồn dữ liệu không gian được thu thập cho nghiên cứu 33 Bảng 2.3 Ý nghĩa thang đo trong bảng hỏi định lượng dùng cho khảo sát cộng đồng 36 Bảng 2.4 Mô tả các biến được sử dụng trong mô hình hồi quy logistic thứ bậc 39

Bảng 2.5 Các lớp dữ liệu nền và dữ liệu hệ thống thoát nước tại lưu vực NLTN 46

Bảng 2.6 Các thuật toán sử dụng trong phân tích chồng lớp 50

Bảng 2.7 Bảng các lỗi network dữ liệu thường gặp 55

Bảng 2.8 Đối tượng lớp phủ bề mặt cần giải đoán 58

Bảng 2.9 Mô tả phương pháp tạo dữ liệu thể hiện các đối tượng trong hệ thống thoát nước tại lưu vực NLTN 63

Bảng 2.10 So sánh mức độ hiệu quả giữa các kỹ thuật SUDS 76

Bảng 2.11 Mô tả về các kỹ thuật SuDS được sử dụng 76

Bảng 2.12 Thang đo khả năng chấp nhận của cộng đồng về kỹ thuật SuDS 84

Bảng 2.13 Lớp phủ bề mặt áp dụng tương đương về từng kỹ thuật SuDS 88

Bảng 3.1 Số lượng các đối tượng thuộc hệ thống thoát nước hiện hữu 89

Bảng 3.2 Lớp phủ bề mặt lưu vực Nhiêu Lộc- Thị Nghè 92

Bảng 3 4 Hệ số chảy tràn (Hệ số Manning’s n) của các lớp phủ 95

Bảng 3.5 Mô tả dữ liệu phân tích thống kê 97

Bảng 3.6 Bảng thống kê mô tả dữ liệu 98

Bảng 3.7 Ma trận hệ số tương quan 98

Bảng 3.8 Tỉ lệ chấp nhận các kỹ thuật SuDS từ cộng đồng 100

Bảng 3.9 Các kỹ thuật áp dụng trên lưu vực 104

Bảng 3.10 Thông số kỹ thuật khi áp dụng kỹ thuật GRF 106

Bảng 3.11 Thông số kỹ thuật khi áp dụng kỹ thuật PP 107

Bảng 3.12 Thông số kỹ thuật khi áp dụng kỹ thuật BIO 108

Bảng 3.13 Thông số kỹ thuật khi áp dụng kỹ thuật RWH 109

Bảng 3.14 Diện tích áp dụng tưng kỹ thuật 110

Bảng 3.15 Tổng hợp thông tin của các kịch bản áp dụng kỹ thuật SUDS 111

Bảng 3.16 So sánh kịch bản hiện trạng và kịch bản chỉ áp dụng GRF 112

Bảng 3.16 So sánh kịch bản hiện trạng và kịch bản chỉ áp dụng Bio 113

Bảng 3.16 So sánh kịch bản hiện trạng và kịch bản chỉ áp dụng PP 114

Bảng 3.17 So sánh kịch bản hiện trạng và kịch bản chỉ áp dụng RWH 115

Bảng 3.18 So sánh kịch bản hiện trạng với các kịch bản kết hợp cả ba kỹ thuật SUDS 117

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết thực hiện đề tài

Trong những năm gần đây, thành phố Hồ Chí Minh đã và đang phải đối mặt với thách thức rất lớn về ngập nước đô thị do tác động của biến đổi khí hậu, tốc độ đô thị hóa tăng nhanh với đặc điểm rõ ràng nhất là sự mở rộng diện tích bề mặt không thấm, cùng với đó là những bất cập trong quy hoạch đô thị, hệ thống thoát nước quá tải Các giải pháp giảm thiểu ngập nước đã được đầu tư và triển khai như nâng cấp hệ thống thoát nước, hạ tầng giao thông, máy bơm chống ngập, xây dựng các cống thoát lũ, … nhưng vấn đề ngập nước vẫn tồn tại và ngày càng nặng hơn Theo báo cáo Trung tâm Quản lý và Vận hành Hạ tầng kỹ thuật TP.HCM (Sở Xây Dựng) về tình hình ngập nước, số tuyến đường bị ngập do mưa của TP.HCM đã tăng từ 17 tuyến đường (năm 2019) lên 35 tuyến đường (năm 2020), lên 48 tuyến đường (năm 2021) và mới nhất trận mưa 15/8/2022 kéo dài hơn 2 giờ 30 phút, lượng mưa cao nhất đo được tại trạm

Lý Thường Kiệt là 112,7mm gây ngập 67 tuyến đường Từ năm 2013, do tác động của biến đổi khí hậu, các trận mưa lớn trên 100mm trong thời gian từ 1-2 giờ xuất hiện ngày càng nhiều, dẫn đến gia tăng các điểm ngập nước

Hình 0.1 Ngập nước TP.HCM

Có thể thấy rằng việc sử dụng những phải pháp công trình mang lại hiệu quả tức thời chưa mang lại hiệu quả lâu dài và bền vững khi xã hội ngày càng phát triển, khí

hậu ngày càng thay đổi Chính vì vậy việc nghiên cứu áp dụng mô hình thoát nước bền vững cho Tp.HCM là giải pháp mới mang tính bền vững phù hợp xu thể các nước trên thế giới Trong đó lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè là lưu vực trung tâm của TP.HCM với ranh giới trải dài qua 7 quận trung tâm là khu vực đã có sự hoàn thiện

về quy hoạch không gian ít có sự thay đổi nên là khu vực được lựa chọn để nghiên cứu xây dựng giải pháp thoát nước bền vững đưa không gian về mặt hướng dần về

bề mặt tự nhiên hỗ trợ giảm thiểu ngập nước giảm áp lực cho giải công trình hiện tại chưa đạt hiệu quả cao

Công nghệ Mô hình thoát nước đô thị bền vững (SuDS) đã được triển khai rộng rãi trên thế giới như một ứng dụng của kỹ thuật sinh thái với nguyên tắc là áp dụng đầy đủ khuôn khổ và chức năng của hệ sinh thái tự nhiên Với kỹ thuật sinh thái, quá trình ngập nước đô thị được làm chậm lại bằng cách sử dụng các kho dự trữ, tăng khả năng thấm tự nhiên của nước mưa qua thảm thực vật, đồng thời cải thiện cảnh quan

và chất lượng môi trường Trước những hiệu quả giải pháp thoát nước bền vững mang

lại, học viên quyết định chọn đề tài “Xây dựng mô hình thoát nước bền vững cho lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Thành phố Hồ Chí Minh” để nghiên cứu và thực

hiện cho đề tài Luận văn Và để tạo ra một kế hoạch SuDS hoặc mô hình giảm thiểu

lũ lụt tốt, một loạt các kỹ thuật thoát nước thường được kết hợp từ phòng ngừa, kiểm soát nguồn, kiểm soát địa điểm và quản lý khu vực Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, các kỹ thuật kiểm soát nguồn được tập trung để làm sáng tỏ tác động của nó, đặc biệt

là các giải pháp công nghệ thoát nước bền vững, bao gồm thu gom nước mưa, mái nhà xanh, khoảng xanh đô thị và vỉa hè thấm nước với việc tích hợp với công nghệ GIS, Viễn thám và Mô hình thủy lực

2 Mục tiêu nghiên cứu

a, Mục tiêu tổng quát

Mục tiêu tổng quát của đề tài là xây dựng giải pháp thoát nước bền vững cho lưu vực Nhiêu Lộc-Thị Nghè (NLTN) với việc tích hợp GIS, công nghệ viễn thám, mô hình thuỷ lực phục vụ công tác chống ngập nước

b, Mục tiêu cụ thể

Nhằm đạt được mục tiêu tổng quát nêu trên, các mục tiêu cụ thể sau đây sẽ phải đạt được:

- Xây dựng cơ sở dữ liệu thoát nước bền vững;

- Phấn tích xác định yếu tố tác động chính lên hiện trạng ngập nước đô thị;

- Mô phỏng hiện trạng ngập nước đô thị và kịch bản ngập nước sau khi ứng dụng các giải pháp SUDS;

- Bản đồ vị trí các giải pháp SUDS được áp dụng tại lưu vực;

- Đánh giá tính khả thi và đề xuất các giải pháp triển khai theo mô hình SUDS

3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a, Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng: Hiện trạng quản lý thoát nước, công nghệ SUDS áp dụng

- Hiện trạng quản lý thoát nước: Hạ tầng hệ thống thoát nước, lớp phủ bề mặt, địa hình, hệ số dòng chảy lưu lượng nước thải, lưu lượng nước mưa;

- Các giải pháp công nghệ SUDS áp dụng: Mái nhà xanh (GRFeen roofs -GRF), Thu gom nước mưa (Rainwater harvesting- RWH), Vỉa hè thấm (PPN) và bãi đỗ xe

có bề mặt thấm (PPL) và không gian xanh (GRFeen Open Space-BIO))

b, Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè

Hình 0.2 Phạm vi lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè

Lưu vực NLTN có phạm vi bao phủ trên địa phận của 07 quận nội thành TP.HCM như Tân Bình, Gò Vấp, Phú Nhuận, Bình Thạnh, Quận 10, Quận 03 và Quận 01 Đây

là lưu vực có vị trí quan trọng đối với vấn đề thoát nước của thành phố, với kênh sông chính là kênh NLTN đổ ra sông Sài Gòn

4.Phương pháp nghiên cứu

(1) Tổng quan phương pháp luận

Căn cứ vào phạm vi nghiên cứu và mục tiêu đề tài, học viên đã xây dựng dựng khung phương pháp luận dựa trên 03 khía cạnh chính làm cơ sở để vạch ra lộ trình nghiên cứu phù hợp:

- Khung dữ liệu: Dữ liệu được xem như yếu tố cơ bản nhất cần phải đạt được trong luận văn này Các dữ liệu về hệ thống thoát nước hiện hữu, dữ liệu địa hình, độ cao, khí tượng thuỷ văn, lớp phủ bề mặt, sử dụng đất đã được học viên thu thập, thống kê và phân loại theo từng mục tiêu nghiên cứu cụ thể Dữ liệu được thu thập thường ở nhiều định dạng khác nhau, do đó các phương pháp như kế thừa, xử lý và phân tích số liệu được học viên lựa chọn và sử dụng trong bài luận này Một trong những điểm khác biệt của bài luận và hướng đến phân tích xử lý dữ liệu không gian, do đó cơ sở dữ liệu GIS về hệ thống thoát nước bền vững được xem như là kết quả và mục tiêu bắt buộc cần đạt được

Để thực hiện được CSDL này, các phương pháp GIS và viễn thám được linh hoạt sử dụng nhằm tạo ra các dữ liệu vừa đáp ứng mục tiêu đặt ra vừa là tạo thông tin đầu vào phục vụ cho mục đích mô phỏng thuỷ lực Bên cạnh việc kế thừa và xử lý dữ liệu, học viên cũng đã tiến hành thực hiện khảo sát để thu thập các dữ liệu về mức độ chấp nhận áp dụng kỹ thuật SUDS của người dân thuộc lưu vực NLTN nhằm mục đích tăng tính khả thi áp dụng kỹ thuật tại vị trí được đề xuất áp dụng SUDS

- Khung phương pháp mô phỏng thuỷ lực: Trong bài luận, phương pháp mô phỏng được sử dụng với mục đích mô tả và trực quan hoá quả trình ngập nước

đô thị tại lưu vực NLTN Với sự hỗ trợ của phần mềm PCSWMM, cùng một phương pháp mô phỏng 2D, cùng một thuật toán sử dụng được tích hợp trong phần mềm, mục đích của học viên là muốn so sánh mức độ ngập giữa hai trạng

thái (1) Hiện trạng ngập vào ngày 06/08/2021 và (2) Các kịch bản ngập nước

có áp dụng các giải pháp SUDS Đây là cơ sở để học viên đánh giá về hiệu quả giảm thiểu ngập của SUDS, và lựa chọn kịch bản SUDS phù hợp nhất với lưu vực NLTN

- Khung phương pháp phân tích: Để hoàn thành được mục tiêu bài luận, bên cạnh việc mô tả kịch bản ngập, các phép phân tích là những phương pháp nghiên cứu cần thiết để tác động đến dữ liệu tạo ra các thông tin lập luận làm

cơ sở khoa học cũng cố thêm các nhận định của học viên Một số phương pháp nghiên cứu được đề cập cụ thể chi tiết hơn tại Chương 2

(2) Phương pháp tổng quan tài liệu

Phương pháp này dùng để tổng hợp thông tin tài liệu về vấn đề nghiên cứu trong

đề tài như SUDS, điều kiện tự nhiên, kinh tế và môi trường khu vực TP.HCM nói chung, lưu vực NLTN nói riêng, quá trình đô thị hóa, diễn biến ngập, nguyên nhân ngập, giải pháp và chính sách áp dụng Các thông tin được thu thập từ các bài báo khoa học, luận văn, luận án, các sách, tập san cũng như từ các nguồn thông tin đáng tin cậy trên mạng Internet và các cơ quan quản lý liên quan như: Sở Tài Nguyên Môi Trường, Sở Giao thông vận tải, Sở Xây dựng TP.HCM

Các số liệu thu thập bao gồm:

- Dữ liệu hiện trạng ngập tại các tuyến đường thuộc TP.HCM nói chung và lưu vực NLTN và tình hình mưa tại các trạm đo thuộc lưu vực ngày 06 tháng 08 năm 2022 được cung cấp từ Phòng Hạ tầng thoát nước – Trung tâm quản lý

Thực hiện khảo sát một số vị trí thực tế, kết hợp với ảnh viễn thám google xác định mẫu giải đoán ảnh Viễn thám và kiểm tả độ chính xác quá trình giải đoán Thực hiện khảo sát người dân về nhận thức đối với vấn đề ngập của TP.HCM và

sự hiểu biết của họ về các giải pháp công nghệ SUDS, đây cũng là cơ sở để bổ sung thêm nhận định về tính hiệu quả của công nghệ này

(4) Phương pháp kế thừa, xử lý và phân tích số liệu

Nghiên cứu kế thừa kết quả từ những nghiên cứu khoa học đã có trước đây để phát triển cũng như kế thừa các kết quả đề tài khác đã thực hiện làm nguồn dữ liệu đầu vào:

- Kế thừa cơ sở dữ liệu GIS về hệ thống thoát nước lưu vực NLTN thuộc dự án giảm thiểu ngập của TP.HCM

- Kế thừa dữ liệu nghiên cứu về “Yếu tố ảnh hưởng đến mức ưu tiên của cộng đồng dành cho giải pháp thoát nước đô thị bền vững” của tác giả Nguyễn Hoàng Mỹ Lan

- Xử lý và phân tích dữ liệu thoát nước phù hợp với yêu cầu kỹ thuật đối với định dạng, cấu trúc dữ liệu đầu vào của phần mềm mô phỏng thuỷ lực – ngập PCSWMM

(5) Phương pháp GIS – Viễn thám – Mô phỏng thủy lực

Kết hợp công nghệ Viễn thám và GIS với nhiều ưu điểm như tiết kiệm thời gian, nhân lực và kinh phí, cơ sở dữ liệu thoát nước bền vững được xây dựng nhanh, chính xác, đa không gian, thời gian và đảm bảo tính thời sự phản ánh được hiện trạng lớp phủ bề mặt, sự thay đổi nhiệt độ, lượng mưa, tình trạng ngập nước đô thị

Phương pháp tiền xử lý, giải đoán và phân loại ảnh:

- Tiền xử lý: Ảnh viễn thám sau khi được thu thập sẽ tiến hành tiền xử lý nâng cao độ phân giải bằng cách sử dụng kênh toàn sắc có độ phân giải không gian 2,5 m để nâng cao độ phân giải các kênh đa phổ Sau đó tiến hành chuyển đổi

về hệ toạ độ VN2000, kinh tuyến trục 107°45’, múi chiếu 3°

- Giải đoán và phân loại ảnh: Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân loại có kiểm định để giải đoán và phân loại ảnh Phân loại có kiểm định là phương pháp xác suất có khả năng sắp xếp những điểm ảnh do người dùng định nghĩa thành các lớp khác nhau, trong đó tất cả các điểm ảnh trên ảnh được nhận dạng

thông qua ký hiệu phổ tương tự với mục đích nhận ra sự đồng nhất Có nhiều phương pháp để phân loại có kiểm định, trong nghiên cứu này sử dụng phương pháp phân loại cực đại để chiết tách thông tin lớp phủ bề mặt Ảnh sau khi được tổ hợp sẽ tiến hành phân loại, kết quả phân loại gồm 08 lớp: Đường nhựa, đường bê tông, nhà mái ngói, nhà mái tôn, công viên – thảm xanh, bóng râm, sông hồ và đất trống Trong quá trình phân loại ảnh có kết hợp với ảnh Google Earth, bản đồ hiện trạng sử dụng đất để đối chiếu, giải đoán ảnh bằng mắt, khi

đó kết quả phân loại ảnh sẽ chính xác hơn

(6) Phương pháp mô hình thuỷ lực:

Mô hình thuỷ lực giúp mô phỏng hiện trạng ngập nước đô thị và kết quả áp dụng các giải pháp thoát nước bền vững cho lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè Phần mềm được sử dụng trong nghiên cứu này là PCSWMM

5.Ý nghĩa đề tài

a, Ý nghĩa khoa học

Đề tài góp phần xây dựng cơ sở khoa học trong việc xác định mô hình thoát nước

đô thị bền vững phù hợp với lưu vực Nhiêu Lộc -Thị Nghè nói riêng và TP.HCM nói chung Là cơ sở phát triển các nghiên cứu thoát nước bền vững góp phần xây dựng

Đô thị thông minh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC NHIÊU LỘC – THỊ NGHÈ 1.1 Lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè

1.1.1 Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên

1.1.1.1 Vị trí địa lý

Lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè là một trong những lưu vực thoát nước thải nằm

ở vị trí quan trọng của TP.HCM với kênh sông chính là kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè (còn được gọi tắt là kênh Nhiêu Lộc, riêng đoạn kênh ở quận 01 còn có tên là kênh Thị Nghè), kéo dài từ đầu nguồn tại cửa cống hộp sau lưng trường tiểu học Hoàng Văn Thụ đến cửa Ba Son đổ ra sông Sài Gòn Hai con đường chạy dọc bờ kênh được đặt tên là Hoàng Sa (bên phía hữu ngạn) và Trường

Sa (bên tả ngạn) Toàn tuyến kênh dài gần 09 km, bề rộng trung bình 27m ở thượng nguồn và mở rộng 90m ở hạ lưu; độ sâu của kênh trung bình là 5m, kênh chảy từ hướng Tây Bắc đến Đông Nam, với lưu vực kênh rộng 12 km², đổ ra sông Sài Gòn tại bến Bạch Đằng

Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè và các nhánh của nó là hệ thống thu nước mưa và nước thải tự nhiên cho 07 quận nội thành TPHCM như Tân Bình, Gò Vấp, Phú Nhuận, Bình Thạnh, Quận 10, Quận 03 và Quận 01 Lưu vực rộng khoảng 33,93 km2, trong

đó có khoảng 1.450ha với dân số gần 1,2 triệu người (ước đính từ số liệu CDM) 1.1.1.2 Đặc điểm địa hình

Độ cao địa hình trong phạm vi lưu vực dao động từ 0.5m đến 10.6m, cao độ tăng dần từ Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè về hai phía Nam và Bắc Phía Đông lưu vực là khu vực có độ cao địa hình thấp nhất (khu vực xung quanh đường Nguyễn Hữu Cảnh, quận Bình Thạnh), do đó đây là nơi xuất hiện nhiều vị trí ngập với mức độ thường xuyên và nghiêm trọng hơn so với những vị trí ngập khác trong lưu vực cũng như trên toàn thành phố Mặc dù chính quyền thành phố đã và đang triển khai nhiều biện pháp quản lý giảm ngập trong phạm vi lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè và các lưu vực lân cận nhưng tình trạng ngập tại lưu vực vẫn còn tiếp diễn với tần suất và mức độ nghiêm trọng ngày càng tăng Ngoài ra, lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè là nơi có diện tích xây dựng hay diện tích bề mặt không thấm đạt mức cao so với các lưu vực khác

nên nguy cơ ngập do dòng nước chảy tràn sau mưa ngày càng gia tăng theo thời gian, đặc biệt trong điều kiện biến đổi khí hậu diễn ra bất thường và mạnh mẽ như hiện nay Đó chính là một vài lý do để nhóm nghiên cứu lựa chọn Lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè làm trường hợp điển hình nhằm tìm kiếm các giải pháp thoát nước mang tính bền vững hơn trong tương lai

Hình 1.1 Bản đồ cao độ lưu vực NLTN

1.1.1.3 Thời tiết khí hậu

Lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè nằm trong TP.HCM vì vậy bị ảnh hưởng bởi khí hậu vùng nhiệt đới gió mùa xích đạo nên có nhiệt độ và độ ẩm cao, có nhiều mây, thay đổi khí hậu giữa các năm nhỏ không có bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông Nhiệt độ cao đều và mưa quanh năm (mùa khô ít mưa) Trong năm, TP.HCM có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng

5 tới tháng 11 (khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ cao mưa nhiều), còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau (khí hậu khô, nhiệt độ cao và mưa ít) Trung bình, TP.HCM có

160 tới 270 giờ nắng/tháng, nhiệt độ trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp

nhất xuống 13,8 °C Hàng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới 28

°C Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm, trong đó năm 1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống 1.392 mm vào năm 1958 Một năm, ở thành phố

có trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11, chiếm khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9

TP.HCM chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa Gió Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào mùa khô Ngoài ra còn có gió mậu dịch theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s Có thể nói TP.HCM thuộc vùng không có gió bão Cũng như lượng mưa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa (80%),

và xuống thấp vào mùa khô (74,5%) Bình quân độ ẩm không khí đạt 79,5%/năm

Do kênh NLTN có lượng kênh nhỏ hẹp, nông, bị lấn chiếm và ảnh hưởng của chất thải nên đã cản trở đến dòng kênh, mặt khác do cao độ địa hình thay đổi nhanh ảnh hưởng của thủy triều suy giảm mạnh nên nước lắng đọng gây ô nhiễm trong lòng kênh

1.1.2 Hiện trạng thoát nước tại lưu vực

1.1.2.1 Hiện trạng thoát nước TP.HCM

Nguyên nhân chủ quan dẫn đến tình trạng ngập nước tại Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), điển hình là lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè được nhiều chuyên gia đánh giá là do hệ thống thoát nước hoạt động chưa hiệu quả Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng có mối liên hệ giữa quá trình đô thị hóa và nguy cơ ngập nước ở TP.HCM, với đặc điểm rõ ràng nhất là sự mở rộng diện tích bề mặt không thấm Mặc dù các giải pháp công trình để giảm thiểu ngập nước đô thị như nâng cấp cơ sở hạ tầng và xây dựng các cống thoát lũ, nhưng xu hướng ngập nước đô thị ở Thành phố Hồ Chí Minh đang gia tăng trong những năm gần đây Theo báo cáo Trung tâm Quản lý và Vận hành Hạ tầng kỹ thuật TP.HCM (Sở Xây Dựng) về tình hình ngập lụt, số tuyến đường bị ngập do mưa của TP.HCM đã tăng từ 17 tuyến đường (năm 2019) lên 35 tuyến đường (năm 2020), năm 2021 lên 48 tuyến đường và năm 2022 lên 67 tuyến đường, trong đó có 47 tuyến đường ngập tức thời

Bảng 1.1 Thống kê điểm ngập tại TP.HCM theo quận/huyện giai đoạn 2012-2022

(Nguồn: Tổng hợp từ nguồn dữ liệu Trung tâm Quản lý và Vận hành Hạ tầng kỹ

thuật thuộc sở Xây dựng, 2022 )

Có một số lý do để giải thích cho vấn đề ngập nước ở TP.HCM, nhưng nó được phân

thành 02 nhóm:

- Nguyên nhân khách quan: Biến đổi khí hậu và tốc độ đô thị hóa là nguyên nhân

chính Gần đây, lượng mưa lớn và triều cường đã gia tăng đáng kể Trong vòng 40

năm (1962-2001), TP.HCM có 09 điểm mưa kéo dài 3 giờ, lượng mưa trên 100mm

Trong 10 năm qua (2002 - 2020), đã có hơn 30 trận mưa Qua đó cho thấy thời gian

qua lượng mưa tăng cả tần suất và lượng mưa Ngoài ra, TP.HCM còn bị ảnh hưởng

bởi triều cường Từ năm 2008 đến nay, đỉnh triều vượt + 1,5m, tần suất xuất hiện

đỉnh triều ngày càng cao do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu (Khoa, N T, 2020) Hơn

nữa, vấn đề đô thị hóa ngày càng mở rộng do dân số quá đông ở TP.HCM, dẫn đến

giảm tỷ lệ diện tích mặt thoáng Đây là kết quả của tình trạng ngập nước đô thị hiện

nay (Khoa, N T, 2020)

- Nguyên nhân chủ quan: Một số nguyên nhân như hệ thống thoát nước quá tải, hệ

thống kênh mương chưa được nạo vét, đặc biệt là công tác quản lý chưa hiệu quả

Trước năm 1975, quy hoạch thoát nước được thiết kế đáp ứng dân số 2 triệu người,

tuy nhiên dân số TP.HCM hiện nay trên 10 triệu người, dẫn đến lượng nước thải tăng

gấp 5 lần (Khoa, N T, 2020) Bên cạnh đó, hầu hết các sông, kênh, rạch ở TP HCM

chưa được nạo vét, gây bồi lắng, tắc nghẽn dòng chảy, cửa xả hạn chế khả năng thoát

nước Một trong những nguyên nhân đáng chú ý nhất là công tác quản lý giảm thiểu ngập nước ở TP HCM chưa hiệu quả, ví dụ như thiếu đồng bộ trong xây dựng hệ thống thoát nước và ý thức bảo vệ môi trường (xả rác và lấn chiếm kênh rạch) (Khoa,

N T, 2020)

Bảng 1.2 Thống kê điểm ngập tại Thành phố Hồ Chí Minh theo nguyên nhân, giai

đoạn 2012 – 2018

(Nguồn: Tổng hợp từ nguồn dữ liệu Trung tâm Quản lý và Vận hành Hạ tầng kỹ

thuật thuộc sở Xây dựng, 2022)

Chính phủ cũng đã triển khai các giải pháp công trình như cải tạo, nâng cấp

hệ thống thoát nước mưa ở các tuyến đường đã ngập nhưng vẫn còn ngập như đường Phan Xích Long, Trường Sơn, Song Hành, Quốc lộ 22, Phan Văn Hớn, Nguyễn Ảnh Thủ, Tô Ngọc Vân (Cuong K, 2020) Vì vậy, yêu cầu cấp tiến đã được đưa ra để chuyển sang giải pháp đổi mới mang tính bền vững và hiệu quả hơn

1.1.2.2 Hiện trạng thoát nước lưu vực NL-TN

Theo Quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước tại Thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020 được Thủ tướng phê duyệt tại Quyết định số 752/QĐ-TTg ngày 19/6/2001, lưu vực NLTN là một trong các lưu vực thoát nước mưa và nước bẩn cho khu vực trung tâm thành phố, gồm toàn bộ và một phần các quận 01, 03, 10, Phú Nhuận, Bình Thạnh, Tân Bình và Gò Vấp với tổng diện tích hơn 33km2 Độ cao địa hình trong phạm vi lưu vực dao động đến khoảng 11m, đồng thời cao độ tăng dần từ kênh NLTN

về hai phía Nam và Bắc lưu vực Phía Đông lưu vực là khu vực có độ cao địa hình thấp nhất (xung quanh đường Nguyễn Hữu Cảnh, Bình Thạnh), do đó đây là nơi xuất hiện nhiều vị trí ngập với mức độ thường xuyên và nghiêm trọng hơn so với những

vị trí khác trong lưu vực cũng như trên toàn thành phố Theo thống kê trong năm

2018, hơn 50 vị trí ngập xuất hiện tại lưu vực NLTN, trong đó các điểm ngập thường tập trung tại khu vực có địa hình thấp, như đường Nguyễn Hữu Cảnh có số lần ngập nhiều nhất (8 lần) và độ sâu ngập cao nhất (0.7m) Nguyên nhân gây ngập tại lưu vực cũng giống như nguyên nhân chung của thành phố bao gồm do mưa, triều và tổ hợp mưa-triều; đồng thời diễn biến ngập được dự đoán sẽ nghiêm trọng hơn trước tình trạng khí hậu biến đổi như hiện nay (Duy, P N., Chapman, L., Tight, M., Linh, P N

& Thuong, L V., 2018)

Bảng 1.3 Thống kê điểm ngập lưu vực NLTN giai đoạn 2012-2022

(Nguồn: Tổng hợp từ nguồn dữ liệu Trung tâm Quản lý và Vận hành Hạ tầng kỹ

thuật thuộc sở Xây dựng, 2022)

Theo số liệu điều tra của viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam cho thấy dân số và diện tích của một số phường trong các quận thuộc lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè chịu tác động của việc ngập thường xuyên theo bảng bên dưới

Bảng 1.4 Dân số và diện tích ngập tại các phường lưu vực NLTN

(người)

Diện tích (km 2 )

(người)

Diện tích (km 2 )

Phường 03,

Q.Tân Bình

14.238 0,2620 Phường 22,

Q.Bình Thạnh

Vị trí Dân số

(người)

Diện tích (km 2 )

(người)

Diện tích (km 2 )

1.1.3 Các giải pháp giảm thiểu ngập tại lưu vực

Năm 2000, Thủ tướng chính phủ đã phê duyệt Quyết định số 484/QĐ-TTG về việc phê duyệt dựa án khả thi thoát nước TP.HCM (Lưu vực NLTN), theo đó các hạng mục đầu tư chính bao gồm:

- Xây dựng một tuyến cống bao đơn (đường kính 02 – 03m) chạy dọc theo kênh, từ 15 đến 20 công trình tách dòng và kiểm soát xả tràn dọc bờ kênh để nối hệ thống thu gom vào tuyến cống bao

- Công trình xử lý sơ bộ: 01 trạm bơm có thiết bị lược rác với công suất bơm là 64.000 m3/giờ

- Xây dựng 01 miệng xả ngầm độ sâu từ - 18m đến - 20m ở dưới dòng sông, có thiết kế đặc biệt để tăng cao độ pha loãng và không gây ảnh hưởng đến dòng chảy hoặc sự xói mòn dòng sông hiện hữu

- Hệ thống điều khiển bao gồm hệ thống kiểm soát (van hút nước chết thượng nguồn) và các thiết bị cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động tốt

- Xây mới hoặc cải tạo 38 km cống hộp lớn và cống kích thước rộng từ 1m đến 6m; khoảng 240 km cống cấp 03 đường kính từ 400 mm đến 800 mm

- Cải tạo kênh NLTN: nạo vét giai đoạn 02 khoảng 750.000 m3, gia cố chân kè

(đoạn đã xây dựng), xây bờ kè đứng (đoạn chưa xây dựng)

Năm 2009, Công ty Thoát nước đô thị đã tiếp nhận thành công trạm bơm nước thải NLTN với công suất 64.000m3/ngày, là trạm bơm hiện đại nhất nước thời điểm

đó Với nhiệm vụ lấy nước thải thông qua tuyến cống bao D3.000mm sau khi được

xử lý sơ bộ lược rác và mùi hôi sẽ được bơm ra sông Sài Gòn Ngoài nhiệm vụ thu nước thải của bảy quận như quận 01, 03, 10, Tân Bình, Phú Nhuận, Bình Thạnh và

Gò Vấp, trạm bơm Nhiêu Lộc Thị Nghè còn thực hiện công tác thau rửa kênh Nhiêu

Lộc -Thị Nghè thông qua các công trình rút nước chết S0 và S15 về Trạm bơm, góp phần chống ngập cho lưu vực 3,3 km2 và cải tạo môi trường nước cho kênh NLTN Hiện tại, công tác nạo vét kênh và xây dựng các công trình kỹ thuật hạ tầng dọc kênh NLTN, như đường dọc kênh, hệ thống thoát nước, chiếu sáng, cây xanh vẫn được thực hiện thường xuyên Những tuyến đường đã được lắp đặt cống thoát nước của dự án và các khu vực chạy dọc theo kênh NLTN sẽ không còn bị ngập mỗi khi triều cường và mưa to Trên các tuyến đường dự án đi qua, nếu có ngập cũng chỉ ngập

ít và nước sẽ rút hết trong khoảng 1 giờ (Ánh Nguyệt, 2012)

Việc thường xuyên kiểm tra và vận hành hợp lý các van một chiều dọc các tuyến thoát nước và tăng cường hoạt động hệ thống bơm nước thải nếu có mưa lớn xuất hiện; vận hành hiệu quả cống kiểm soát triều NLTN nhằm điều tiết mực nước mùa mưa trong kênh cho phù hợp để thau rửa và cải thiện môi trường nước cho tuyến kênh (Quốc Hùng, 2019)

Trong thời gian tới, Dự án Vệ sinh Môi trường TP.HCM – Giai đoạn 02 với mục tiêu thu gom và xử lý nước thải cho lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè và khu vực Quận

02, hoàn thiện hệ thống thoát nước mưa cho khu vực Quận 02 Dự án bao gồm các nội dung chính như sau:

- Xây dựng nhà máy XLNT Nhiêu Lộc – Thị Nghè để xử lý nước thải từ lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè và nước thải từ Quận 02

- Xây dựng tuyến cống bao để chuyển tải nước thải từ giếng bờ Đông của Sông Sài Gòn thông qua trạm bơm Nhiêu Lộc – Thị Nghè hiện hữu, đến khu vực dự

án tại Quận 02 nơi nhà máy xử lý nước thải NLTN được xây dựng

- Xây dựng hệ thống thu gom nước thải và thoát nước mưa cấp 02, 03 cũng như

mô hình đấu nối hộ gia đình sẽ được thực hiện cho Quận 02, trong đó ưu tiên cho 03 lưu vực trên tổng số 08 lưu vực thoát nước của Quận 2 là Thảo Điền, Nam Thảo Điền và Bình Trưng Đông – Bình Trưng Tây

- Hỗ trợ cho Ban Quản lý đầu tư trong công tác quản lý thực hiện dự án theo đúng tiến độ và chất lượng theo yêu cầu đồng thời thực hiện việc giám sát về môi trường, xã hội trong quá trình thực hiện dự án Bên cạnh đó, các đơn vị quản lý ngành thoát nước sẽ được nâng cao năng lực về quản lý hệ thống thoát nước mưa và nước thải, quản lý rác tự hoại, …Về phía xã hội cũng sẽ được

nâng cao ý thức bảo vệ môi trường, không vức rác bừa bãi, không thực hiện những hành vi gây ô nhiễm môi trường cũng như làm tái ô nhiễm dòng kênh (Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng hạ tầng đô thị, 2021)

1.2 Mô hình thoát nước bền vững

1.2.1 Khái niệm thoát nước bền vững

Theo tổ chức CIRIA (UK), hệ thống thoát nước bền vững (SUDS) sẽ mang tính

bền vững hơn phương pháp thoát nước thông thường ở khả năng giảm thiểu các tác động tiêu cực lên môi trường của lượng nước chảy tràn, nghĩa là làm giảm nguy cơ ngập úng đồng thời tạo cảnh quan cho không gian đô thị Việc áp dụng SUDS giúp tạo ra những khoảng không gian xanh, không gian giữ nước, không chỉ có tác dụng cải thiện quá trình thoát nước đô thị mà còn giúp đô thị đáp ứng được các tiêu chí về

đô thị bền vững và đô thị xanh (CIRIA, 2000)

Hệ thống SUDS vận dụng triệt để các nguyên lý và chức năng của hê sinh thái tự nhiên nhằm xây dựng hệ thống thoát nước với một nguyên lý hoàn toàn khác với các nguyên lý thoát nươc mưa truyền thống lâu nay Đó là thay vì đẩy/thoát thật nhanh nước mưa ra khỏi đô thị bằng các hệ thống kênh thẳng, sâu hoặc hệ thống cống ngầm thì SUDS làm chậm lại các quá trình nêu trên và đưa nước mưa phục vụ cộng đồng với những giải pháp kỹ thuật mà trong đó sử dụng triệt để các khả năng lưu giữ và làm sạch của hệ sinh thái tự nhiên vào việc cải thiện chất lượng nước, bổ cập nguồn nước ngầm cộng với việc làm hài hoà cảnh quan thiên nhiên bảo vệ các nhóm loài sinh vật qua việc giữ gìn và tạo nơi cư trú cho chúng; trong đó, xử lý ô nhiễm do nguồn thải phân tán và chống ngập là những vấn đề chủ yếu và cấp bách (CIRIA, 2000)

Hình 1.2 Triết lý của Hệ thống tiêu thoát nước đô thị bền vững – SUDS

Hình 1.2 mô tả các thành phần trong một hệ thống thoát nước đô thị bền vững có

thể bao gồm hệ thống lọc nước mưa (rain garden), các vùng trũng ven đường, công viên, hồ nước, vùng đầm lầy, lát vỉa hè có khả năng thấm, phủ xanh mái nhà, hệ thống thu gom nước mưa phục vụ tưới cây (CIRIA, 2000)

Hình 1.3 Các thành phần trong một hệ thống thoát nước đô thị bền vững

Nhìn chung, mỗi giải pháp trong hệ thống SUDS đều có những yêu cầu khác nhau

về điều kiện lắp đặt (như thủy văn, khí tượng, địa chất, mức độ phát triển của bề mặt…), điều kiện vận hành, bảo trì và cơ chế quản lý Ngoài ra, nếu xem xét đến các mục tiêu: số lượng và chất lượng của dòng chảy tràn bề mặt; sự tiện nghi và khả năng đảm bảo đa dạng sinh học thì các kỹ thuật thoát nước bền vững đều có những ưu điểm

và nhược điểm nhất định Do đó, việc lựa chọn kỹ thuật SUDS để áp dụng cho một khu vực cụ thể được xem là một quá trình quyết định dựa trên nhiều yếu tố và có thể tiếp cận theo nhiều hướng khác nhau

1.2.2 Các kỹ thuật SUDS

Theo CIRIA (Woods-Ballard và cộng sự, 2007b, pp 1-12), các kỹ thuật SUDS được phân thành 04 nhóm với chức năng và vị trí áp dụng khác nhau khi xét trong

một chuỗi quản lý nước mưa hoàn chỉnh (như mô tả trong Hình 1.3) Các nhóm kỹ

thuật trong SUDS bao gồm:

Hình 1.4 Chuỗi quản lý nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị bền vững hoàn

chỉnh *

- Ngăn ngừa (Prevention) – Sử dụng thiết kế hợp lý và các phương pháp quản

lý trong phạm vi từng căn nhà để ngăn ngừa sự phát sinh lượng nước chảy tràn

và chất ô nhiễm trên bề mặt Ngoài ra, hệ thống thu gom và lưu trữ nước mưa tại các công trình thường được sử dụng cho mục đích ngăn ngừa lượng nước mưa chảy vào hệ thống thoát nước

- Kiểm soát tại nguồn (Source Control) – Kiểm soát lượng nước chảy tràn tại

nguồn hoặc gần nguồn phát sinh Kỹ thuật SUDS dùng cho mục đích kiểm soát tại nguồn bao gồm: mái nhà xanh (GRF), vườn mưa, vỉa hè thấm (PP)…

- Kiểm soát theo khu vực (Site Control) – Quản lý nước trong từng khu vực nhỏ

hoặc từng vị trí cụ thể

- Kiểm soát quy mô vùng (Region Control) – Quản lý nước chảy trên từ một

hoặc nhiều vị trí, điển hình như hồ điều tiết hoặc đất ngập nước

* Nguồn: https://www.susdrain.org/delivering-SUDS/using-SUDS/SUDS-principles/management-train.html , truy cập ngày 15/6/2022

Bảng 1.5 Các kỹ thuật tiêu biểu có trong hệ thống thoát nước bền vững

độ dốc thoai thoải dùng để xử lý nước chảy tràn từ

các bề mặt không thấm kế bên

Thường được thiết

kế liền kề với đường giao thông, bãi đỗ xe nhằm thu giữ nước mưa chảy tràn từ khu vực này Tuy nhiên do chiếm dụng nhiều không gian nên kỹ thuật này thường ít được lựa chọn cho khu vực trung tâm đã phát triển trong đô

thị

Thông số thiết kế: độ dài và độ

rộng dãi lọc, tốc

độ dòng chảy, thời gian lưu của dòng chảy trong dãi lọc, mật độ cỏ hoặc loại thực vật được lựa chọn

Đặc điểm khu vực: độ dốc (hiệu

quả khi độ dốc lớn hơn 5%), loại đất (đất cát thịt và mùn), tính sẵn có của không gian

mở (đất trống) phải lớn, đặc tính xói mòn của khu vực

Về lượng nước thải: giảm không

đáng kể so với các

kỹ thuật khác

Về chất lượng nước thải: loại bỏ

chất ô nhiễm, đặc biệt là tổng chất rắn lơ lửng, tổng Nitơ và tổng Photpho

hợp Được thiết kế

để vận chuyển và/hoặc lưu trữ nước chảy tràn, và

có thể cho nước thấm vào đất (nếu điều kiện đất cho phép nước thấm qua) So với hệ thống thoát nước truyền thống, chi phí đầu tư và bảo trì rãnh thoát nước

Thông số thiết kế: độ dốc của

rãnh thoát nước (độ dốc vừa phải), tốc độ thấm của đất, sự hiện diện của nước dưới đất

Đặc điểm khu vực: loại đất có

khả năng khô ráo giữa hai lần mưa

và có tốc độ thấm tốt

Về lượng nước thải: giảm lượng

nước chảy tràn trong khu vực, tăng thời gian đạt dòng chảy đỉnh

Về chất lượng nước thải: loại bỏ

kim loại nặng nhưng thỉnh thoảng có thể làm tăng nồng độ chất dinh dưỡng trong nước thải (Nitơ và Photpho)

Về cung cấp tiện nghi và tăng lợi

Có 3 loại rãnh thoát nước: rãnh thoát nước có lớp phủ thực vật (thường là cỏ) (GRFassed

swales), rãnh thoát nước khô (dry swales) với lớp nền đáy được bao phủ bởi lớp đất nhằm mục đích thấm và làm sạch nước trước khi nước sạch đi vào

hệ thống đường ống thu gom bên dưới và rãnh thoát nước ướt (wet

swales)

ích cho cộng đồng: chưa được

Cũng có thể xem như là cảnh quan nhằm cung cấp ra các giá trị tiện

nghi và thẩm mỹ

Đặc điểm khu vực: không phù

hợp cho các khu vực đã phát triển

do khả năng chiếm dụng đất cao, không phù hợp cho thoát nước trong khu vực rộng lớn

Thông số thiết kế: khả năng xói

mòn của lưu vực, khoảng cách so với nguồn nước ngầm tối thiểu là 1m, chất lượng môi trường của khu vực

Về lượng nước thải: giảm lượng

nước chảy tràn

Về chất lượng nước thải: loại bỏ

các chất ô nhiễm trong nước thải như chất TSS, chất dinh dưỡng…

Về cung cấp tiện nghi và tăng lợi ích cho cộng đồng: tạo cảnh

quan cho khu vực tuy nhiên dễ trở thành nguồn ô nhiễm nếu không bảo dưỡng hợp lý, đảm bảo an toàn

Nước thải cũng sẽ được xử lý sơ bộ trong thời gian lưu tại hồ Ngoài ra, đây là nơi tạo ra cảnh quan đẹp và

là nơi nghỉ ngơi của dân cư trong

vùng

Đặc điểm khu vực: phù hợp cho

các khu dân cư và khu thương mại nhưng có thể không phù hợp cho những khu vực có mật độ xây dựng cao, khả năng chiếm dụng đất khá lớn, khoảng cách đến nguồn nước ngầm đạt tối thiểu 1m

Thông số thiết kế: tính ổn định

của lớp đất nền (nhằm hạn chế xói mòn), khu vực tiếp nhận nước xả ra từ

hồ chứa, chế độ bảo dưỡng và vận hành, các nguồn

có khả năng truyền chất ô nhiễm vào

hồ chứa

Về lượng nước thải: điều hòa

dòng chảy tràn trong khu vực và khu vực lân cận, giảm lượng nước chảy tràn

Về chất lượng nước thải: loại bỏ

các chất ô nhiễm trong nước trong thời gian lưu giữ nước tại hồ

Về cung cấp tiện nghi và tăng lợi ích cho cộng đồng: tạo cảnh

quan cho khu vực, tuy nhiên dễ trở thành nguồn ô nhiễm nếu không bảo dưỡng hợp lý, đảm bảo an toàn cho cộng đồng dân

cư trong khu vực

Lưu vực giữ nước

ra của lưu vực

Được thiết kế để giữ lại một lượng nước nhất định, kiểm soát dòng chảy đỉnh và cải tạo chất lượng nước Kỹ thuật này phù hợp cho các khu vực phát

Đặc điểm khu vực: yêu cầu diện

tích lớn, sự hiện diện của nguồn nước dưới đất

Thông số thiết kế: thời gian lưu

của nước thải trong lưu vực, lượng nước chảy tràn trong toàn lưu vực, khoảng cách giữa lớp nền thấm

Về lượng nước thải: làm giảm

dòng chảy đỉnh

Về chất lượng nước thải: đạt

hiệu quả cao trong việc loại bỏ chất ô nhiễm, gồm:

Photpho, tổng chất hữu cơ, COD, kim loại nặng; tuy nhiên nếu không được thiết kế và

Tên và

hình minh họa Mô tả chung

Nhân tố

triển mới hơn các khu vực đã phát

triển

với tầng nước dưới đất vận hành tốt thì đây sẽ là nguồn ô

nhiễm cho khu vực

động vật hoang dã

Đặc điểm khu vực: diện tích đất

trống đủ lớn, khả năng thấm đất trong khu vực, khả năng kết nối với các khu vực giữ nước (hồ, đầm)…

Thông số thiết kế: kích thước hạt

lơ lửng, dòng chảy

và thời gian lưu nước tạm thời (detention time), khu vực thu nước (inlet zone), khu vực trồng thực vật (macro-phyte zone), loại thực vật…

Về lượng nước thải: điều hòa

dòng chảy và hạn chế dòng chảy đỉnh trong từng trận mưa cho khu vực

Về chất lượng nước thải: loại bỏ

chất ô nhiễm thông qua các quá trình thấm vào đất, quá trình lắng và hấp thụ sinh học thông qua khu vực thực vật

Về cung cấp tiện nghi và tăng lợi ích cho cộng đồng: tạo cảnh

quan cho khu vực tuy nhiên cần lưu

ý đến chế độ bảo dưỡng và bảo vệ

an toàn cho cộng đồng

bề mặt mép lề chảy vào mương, được thấm và vận chuyển đến khu vực khác Đường ống có rãnh hoặc

có lỗ có thể được xây vào bên dưới

Đặc điểm khu vực: phù hợp cho

việc thoát nước dọc theo các tuyến đường

Thông số thiết kế: vật liệu phủ bề

mặt có khả năng thấm

Về lượng nước thải: cung cấp khả

năng lưu trữ tạm thời lượng nước chảy tràn từ các khu vực lân cận nhưng sức tải thấp