Bài giảng quản lý ngập lụt đô thị chương 3 và 4

Chương 3: QU Ả N LÝ NG Ậ P L Ụ T TRONG QU Ả N  LÝ  NG Ậ P  L Ụ T  TRONG  THOÁTNƯỚCĐÔTHỊ ễ TS.Nguy ễ nMaiĐăng Bộ mônThủyvăn&Tàinguyênnước Vi ệ n Th ủ y văn, Môi tr ườ ng & Bi ế n đ ổ i khí h ậ u Vi ệ n  Th ủ y  văn,  Môi  tr ườ ng  &  Bi ế n  đ ổ i  khí  h ậ u dang@wru.edu.vn Gi ớ i thi ệ u Gi ớ i  thi ệ u • Việckiểm soát tiêu thoát nước đôthị liên quan Việc kiểm soát tiêu thoát nước đô thị liên quan đến quản lý khu vực đô thị để kiểm soát các tác động của bê tông hóa và để tránh kênh tác động của bê tông hóa và để tránh kênh mương hóa. M ộ t s ố khái ni ệ m v ề qu ả n lý lũ M ộ t  s ố khái  ni ệ m  v ề qu ả n  lý  lũ • Giảmnhẹ lũ(floodalleviation): làgiảiphápđể giảmnhẹ (relieveor iti t ) h ữ ả h h ở ấ ủ lũ m iti ga t e ) n h ữ ng ả n h  h ư ở ngx ấ uc ủ a lũ . • Kiểmsoátlũ(Floodcontrol): – Làsử dụngcáckỹ thuậtđể thayđổicácđặctínhvậtlýcủalũ,gồm các công trình đi ề u khi ể n đ ượ c xây d ự ng trên sông các  công  trình  đi ề u  khi ể n  đ ượ c  xây  d ự ng  trên  sông . – Quảnlýdòngchảylũvàomộtkhuvựccũngnhư xả rangoàiđể giữ cholũxuấthiệnnhỏ nhất(returnperiod,extent) ho ặcxuấthiệnt ại thờiđiểm(moment) quyhoạchvàtrong thờigian(period) quyhoạch. ả • B ả ovệ lũ(floodprotection): – Làbảovệ để chốnglạinhữngảnhhưởnggâythiệthạicủalũ. – Baogồmcả kiểmsoátlũvàbảovệ conngườivàcáctàisản.Dođó b ả o v ệ lũ r ộ ng h ơ n ki ể m soát lũ b ả o  v ệ lũ  r ộ ng  h ơ n  ki ể m  soát  lũ . • Quảnlýlũ(floodmanagement): làtổ chứccácgiảiphápđốiphó vớicácvấnđề liênquanđếnlũ. 3.1. Tác động của phát triển đô thị êò ầ à ớ l ê n v ò ng tu ầ n ho à n nư ớ c • Phát triển đôthị làm thay đổithảmthựcvật, ảnh Phát triển đô thị làm thay đổi thảm thực vật, ảnh hưởng đến các yếu tố của vòng tuần hoàn nước tự nhiên theo các hình thức khác nhau: – Các mái nhà, đường phố, các khu vực trải nhựa và hàng hiên làm cho mặt đất không thấm nước; N ước trước đây được thấm xuống bây giờ ch ả y thông – N ước trước đây được thấm xuống bây giờ ch ả y thông qua các cống rãnh,tăng dòng chảy bề mặt. – Lượng dòngchảy trướckiachảytừ từ qua bề mặt đất và được giữ lại bởi trêncác thảm thực vật, bâygiờ do đô thị hóa nên chảy qua cáckênh, đòi hỏi phải có mặt c ắ t r ộ ng có s ứ c ch ứ a l ớ n hơn. c ắ t  r ộ ng  có  s ứ c  ch ứ a  l ớ n hơn. Hình 3.1. Các đặc điểm cân bằng nước trong một lưu vực đô thị ( OECD, 1986 ) () 3.1. Tác động của phát triển đô thị êò ầ à ớ ( ế ) l ê n v ò ng tu ầ n ho à n nư ớ c ( ti ế p ) • Đô thị hóa làm thay đổi vòng tuần hoàn nước như sau: –Giảm thấm vào lòng đất. – Lượng không thấm vẫn còn trên bề mặt, làm tăng dòng hả bề ặt c hả y bề m ặt . – Thêm vào đó, từ khi cống thoát nước mưa được xây dựng cho các dòng chảy mặt, làm tăng vậntốc và giảmthời gian ch ả y truy ề n Đ ỉ nh lũ cũng cao hơn theo thời gian Đỉnh lũ ch ả y  truy ề n . Đ ỉ nh  lũ cũng cao hơn theo thời gian . Đỉnh lũ trung bình có thể tăng lên sáu hoặc bảy lần. – Trong lưu vực sông Belém ở Curitiba, Brazil, với diện tích thoát nước 42 km 2 và khu v ự c khôn g thấm nước chiếm ầ ổ ự g 60%, dòng chảy lũ trung bình tăng sáu l ầ n với sự thay đ ổ i từ nông thôn sang đô thị như hiện nay. Hình 3.2. Tác động của đô thị hóa (Schueler, 1987) Gi ữ l ạ i trên lá a.ThayđổicânBằngnướctrướcvàsaukhiđôthị hóa Bốcthoáthơi Gi ữ l ạ i  trên  lá  cây,thâncâ y Bốcthoáthơi Dòng Dòn g chả y  Dòng  chảymặt g y mặt Dòngchảy át ặ t Dòngchảyngầm Dòngchảysát mặt Dòngchảyngầm s át m ặ t b.Thayđổidòngchảymặt Trướckhiđôthị hóa Saukhiđôthị hóa Đỉnhlớn Đỉnhcaohơn vàlênnhanh, xu ố ng nhanh Đỉnhnhỏ xu ố ng  nhanh g (m3/s) Tổnglượng tăng lên Đỉnhthấphơnvà lênxuốngtừ từ ưulượn g tăng  lên Dòngchảy nềncaohơn Sườn xuống thoải L Thờigian(h) [...]...c. Phản ứng của địa hình đến dòng chảy Trước khi đô thị hóa Phạm vi ngập lụt Mực nước sông mùa kiệt Sau khi đô thị hóa Phạm vi ngập lụt tăng lên Mực nước sông mùa kiệt hạ thấp hơn Hình 3. 3 Dòng chảy lũ trung bình như là một hàm của diện tích tiêu thoát ớ trong khu vực đô thị của C itib tiê th át nước t kh ủ Curitiba 3. 2.Tác động môi trường lên hệ sinh thái thủy sinh á ủ • • Với sự phát triển đô thị, các yếu tố do con người... đến cấp nước đô thị khi có sự liên thông giữa các tầng nước ngầm bởi sự thấm và các giếng khoan không chính xác – Hệ thống thoát nước mưa có thể gây ô nhiễm mặt đất bởi lượng bị thất thoát trong lưu thông và thông qua các đoạn tắc nghẽn của hệ thống khiến nước ô nhiễm thoát ra khỏi hệ thống ống dẫn 3. 3 .Quản lý thoát nước vĩ mô và các tác động kè h á ộ kèm theo • 3. 3.1 Quản lý thoát nước đô thị Sự kiểm... lưu • 3. 3.2 Thiếu quản lý khu vực ven sông trong việc kết hợp với hệ thống thoát nước đô thị ợp ệ g ị – Như chúng ta đã chỉ ra trong chương trước, phát triển đô thị có xu hướng khuyến khích định cư tại các khu vực ven sông – Các nhà quản lý có xu hướng tăng cường khả năng tiêu thoát của sông, cho phép người dân định cư tại vùng đồng bằng chịu lũ trên dòng nước ồ ằ (giai đoạn 1 của sự quản lý yếu kém,... ‐Tăng tổng lượng và cũng  tăng  tốc độ dòng chảy mặt g ố ộ g ảy ặ Tăng dòng chảy lũ ‐ Đào thêm kênh mương mới ‐ Nạo vét, khai thông hệ thống sông kênh ố Gia tăng dòng chảy mặt Gi ă dò hả ặ Hình 3. 16 Quá trình tác động của tiêu thoát nước đô thị (Sudersha, 2002) 3. 4. Các nguyên tắc quản lý bền vững Các nguyên tắc cơ bản của việc kiểm soát lũ lụt tại đồng bằng lũ và các khu vực đô thị hóa như sau: các khu vực đô •... vực, • bởi phát triển nhà ở mới • hoặc bởi các công trình trong môi trường đô thị thị Điều này được áp dụng đối với san lấp ở đô thị, xây dựng cầu, đường cao tốc, và cơ bản là sự bêtông hóa bởi quá trình đô thị hóa mới Nguyên tắc là không có người dùng đô thị nào nên làm tăng mức lũ tự nhiên, b) sự định cư ở các khu vực đô thị và tiêu thoát nước mưa phải ưu tiên phát triển các cơ chế dòng chảy tự phát triển các... theo chất ô nhiễm gây nhiễm bẩn nước mưa g g y Hình 3. 6 Sự xói mòn của khu vực đô thị 36 không được bảo vệ lớp thảm phủ (Campana, 20 04) Hình 3. 5 Sự xói mòn của khu vực đô thị không được bảo vệ bởi lớp thảm phủ (Campana, 20 04) • Cản trở dòng chảy: Dòng chảy có thể bị cản trở bởi g y g y ị phần san lấp mặt bằng của các cây cầu và các cọc, thiếu cống rãnh và các loại vật cản kết hợp với nhau cùng với ống... đất (định cư tại đồng bằng chịu lũ sông, bêtông hóa, kênh mương hóa dòng chảy), thoát nước và các tác động là kết quả Hình 3. 14 Gia tăng đô thị hóa, định cư ở các khu vực ven sông và gia tăng tần suất lũ Hình 3. 15 Lũ sông Tietê tại cầu Bandeiras là một kết quả của sự đô thị hóa ở thành phố São Paulo Quá trình đô thị hóa  không kiểm soát được Định cư lên các vùng  đồng bằng lũ ‐ Xâm chiếm lòng sông ‐... hi và giám sát thực hi các bi pháp i h hiện biện h kiểm soát lũ • Nguyên tắc 7: Giáo dục – cần thiết phải đào tạo các kỹ sư kiến trúc sư, nhà nông học, nhà địa sư, sư học chất và các nhà chuyên môn khác, và các công chức quản lý nhà nước để mọi người nhận thức được việc cùng phối hợp ra các quyết định • Nguyên tắc 8: Quản lý – Việc quản lý, bảo trì và kiểm soát là một quá trình tại địa phương và phụ... thoát nước của các đường ống ở đô thị, sông và hồ thị hồ • Đầm phá Pampulha (Belo Horizonte) là một ví dụ về một hồ nước đô thị đã bị tắc Vì nó rất rộng và nông, trong mùa khô dòng Diluvio ở Porto Alegre đã lắng đọng trầm tích từ lưu vực vào kênh, dẫn đến sự tăng trưởng của các loại h l i thực vật và giảm l ậ à iả lưu l lượng dò chảy trong thời gian l l dòng hả hời i lũ lụt – Trầm tích mang theo chất... chảy (Hình 3. 13) ; – Giai đoạn 2: các biểu hiện kênh mương hóa đầu tiên được thấy ở hạ lưu, lưu dựa trên mức độ đô thị hóa hiện tại điều này làm tăng quá trình tại, quá trình  dòng chảy ở hạ lưu, nhưng nó vẫn còn được chứa bởi khu vực lũ thượng nguồn và bởi vì không phải toàn bộ lưu vực được xây dựng (Hình 3. 13) – Giai đoạn 3: khi mật độ gia tăng, áp lực từ công chúng khuyến khích các nhà quản lý tiếp . gy Hình 3 6 Sự xói mòn củakhuvực đ thị Hình 3 . 6 . Sự xói mòn của khu vực đô thị không được bảo vệ lớpthảmphủ (Campana, 20 04) Hình 3. 5. Sự xói mòn của khu vực đô thị không. ở đ thị sông và hồ thoát  n ướ c của các đường ống ở đô thị , sông và hồ . • Đầm phá Pampulha (Belo Horizonte) là một ví dụ về một hồ nước đô thị đã bị tắc. Vì nó rất rộng và. thi ệ u Gi ớ i  thi ệ u • Việckiểm soát tiêu thoát nước đ thị liên quan Việc kiểm soát tiêu thoát nước đô thị liên quan đến quản lý khu vực đô thị để kiểm soát các tác động của bê tông hóa và để tránh kênh tác