Nghiên cứu dòng chảy đô thị do các cơn mưa lớn ở TP HCM

1 MỞ ĐẦU I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Khoảng 10 năm trở lại đây, tình trạng ngập úng Thành phố Hồ Chí Minh (Tp HCM) diễn biến ngày phức tạp Để đối phó với tình trạng này, thành phố đầu tư hàng nghìn tỷ đồng để thực dự án chống ngập mưa triều cường Thực tế, việc đầu tư đạt số kết định, nhiều khu vực ngập nặng hết ngập giảm ngập khu vực đường Cô Bắc - Cô Giang (Quận 1), khu vực trước Nhà hát Hòa Bình (Quận 10), khu vực bùng binh Cây Gõ (Quận 6),…Theo thống kê, toàn thành phố có khoảng 20% số điểm ngập khu vực nội thành xóa nhờ dự án chống ngập cho lưu vực Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Tàu Hủ - Bến Nghé, Tân Hóa - Lò Gốm số dự án chống ngập nhỏ, lẻ khác Tuy nhiên, hạn chế công trình chống ngập điểm ngập giải lại phát sinh điểm ngập khác, khu vực ngoại thành.Một nguyên nhân lớn dẫn đến hệ lụy tình trạng lấn chiếm nghiêm trọng sông, kênh, rạch - nơi dự trữ nước gần trời mưa Theo Trung tâm Điều hành chương trình chống ngập nước Tp HCM, 10 năm qua, quyền thành phố hoàn thành 170 công trình phục vụ chống ngập, chủ yếu tập trung vào dự án vệ sinh môi trường, dự án cải thiện môi trường nước dự án nâng cấp đô thị Hiện thành phố triển khai khoảng 100 công trình chống ngập giai đoạn từ 2011-2015, với diện tích khoảng 100 km² thuộc 11 quận, huyện Giải pháp nhiều, ngập lụt vấn đề nóng bỏng thành phố Hiện tại, dự án chống ngập lụt chưa thực đồng nên hiệu chưa cao, quan chức loay hoay với "bài toán" chống ngập chưa có đáp án cuối Chính việc kết hợp mô hình tính toán ngập lụt mưa kỹ thuật sinh thái sử dụng nhằm mục đích đánh giá tác động ngập lụt mưa Tp HCM, đồng thời kiểm soát, giảm ngập úng xanh hóa đô thị phục vụ cho việc phát triển bền vững Tp HCM góp phần giúp cho thành phố thích ứng hiệu với biến đổi khí hậu nước biển dâng điều kiện Đây giải pháp mềm nhiều quốc gia giới thực đạt hai tiêu chí lớn thoát nước an toàn giữ ổn định cho môi trường sinh thái, Do đó,nhóm tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu dòng chảy đô thị mƣa lớn Thành phố Hồ Chí Minh” làm đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  Hiện trạng ngập úng lưu vực Tham Lương – Bến Cát, quận 12  Kết hợp kết từ mô hình tính toán Mike Flood để đánh giá tác động ngập úng khả ứng dụng kỹ thuật sinh thái  Đề xuất giải pháp để giảm thiểu tác động ngập úng cho lưu vực quận 12 III NỘI DUNG NGHIÊN CỨU – Xây dựng đề cương nghiên cứu tổng quan tài liệu – Thu thập kết tính toán ngập úng dựa mô hình Mike Flood – Đánh giá tác động ngập úng dựa kết mô – Đánh giá khả ứng dụng kỹ thuật sinh thái để giảm nhẹ tác động ngập úng IV ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1 Đối tƣợng nghiên cứu: – Nghiên cứu ngập úng mưa tình hình ngập úng lưu vực TL-BC, quận 12 – Các kỹ thuật sinh thái ứng dụng đô thị 4.2 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu tính toán ngập lụt mưa lưu vực cụ thể Tp HCM, lựa chọn địa điểm bố trí kỹ thuật sinh thái nhằm giảm nhẹ tác động ngập lụt mưa Địa điểm cụ thể Lưu vực Tham Lương – Bến Cát, Quận 12 V PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU – Phương pháp kế thừa thu thập tài liệu; – Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa; – Phương pháp thống kê; – Ứng dụng kết mô hình Mike Flood để đánh giá trạng ngập úng lưu vực quận 12 VI ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 6.1 Tính khoa học: Kết nghiên cứu góp phần bổ sung sở khoa học đáng tin cậy việc tìm giải pháp giải vấn đề ngập úng mưa Tp HCM 6.2 Tính thực tiễn: Ứng dụng kỹ thuật sinh thái nghiên cứu tận dụng địa hình tự nhiên khu vực việc tiêu thoát nước, giảm chi phí đầu tư giải pháp công trình nhằm mục đích giảm nhẹ tác động ngập úng, tạo cảnh quan sinh thái đô thị phù hợp với điều kiện thực tế 6.3 Tính mới: Là kết hợp kỹ thuật tính toán mô hình kỹ thuật sinh thái CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.1 Điều kiện tự nhiên Kênh TL-BC qua quận 12 Tp HCM, nằm phía Tây Bắc bao quanh phần Quốc lộ 1A, đồng thời cửa ngõ giao thông quan trọng thành phố nối liền với tỉnh miền Đông Nam Bộ – Phía Đông giáp thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương Quận Thủ Đức, Tp HCM – Phía Tây giáp huyện Hóc Môn Quận Bình Tân, thuộc Tp HCM – Phía Nam giáp Quận Bình Thạnh, Quận Gò Vấp, Quận Tân Bình, Quận Tân Phú Quận Bình Tân, thuộc Tp HCM – Phía Bắc giáp huyện Hóc Môn, thuộc Tp HCM Hình 1.1 Bản đồ khu vực nghiên cứu [3] Quận 12 có hệ thống đường với Quốc lộ 22 (QL) (nay đường Trường Chinh), xa lộ vành đai (nay QL1A), Tỉnh lộ 9, 12, 14, 15, 16, hệ thống hương lộ dày Quận 12 có sở hạ tầng thuận lợi cho phát triển kinh tế – xã hội Đường Trường Chinh, đại lộ nối từ quận Tân Bình, xuyên qua quận 12 đến tận cửa ngõ Tây Bắc Tp HCM mở rộng đến 10 xe Rất nhiều trung tâm mua sắm sầm uất, khu cao ốc, hộ cao cấp nhanh chóng hình thành dọc theo đại lộ làm cho khu dân cư quận 12 nhanh chóng hình thành rộng mở Nhiều trường đại học mở thêm sở đào tạo, nhiều công ty mở thêm chi nhánh, kho bãi, trạm trung chuyển, khu vực làm cho mặt quận 12 nhanh chóng thay đổi sau 15 năm thành lập Quận 12 có sông Sài Gòn bao bọc phía đông, đường giao thông thủy quan trọng Trong tương lai, nơi có đường sắt chạy qua Với thuận lợi đó, quận 12 có lợi để bố trí khu dân cư, khu công nghiệp, thương mại – dịch vụ - du lịch để đẩy nhanh trình đô thị hóa, phát triển kinh tế - xã hội 1.1.2 Đặc điểm khí tƣợng thủy văn 1.1.2.1  Lƣợng mƣa Lƣợng mƣa từ tháng 12 tới tháng năm sau Nhìn chung lượng mưa thời kỳ toàn khu vực thấp Lượng mưa trung bình tháng lớn thời kỳ đạt khoảng 40 mm Lượng mưa trung bình tháng nhỏ có vài mm, diễn nhiều nơi vào tháng tháng 2, tháng có lượng mưa nhỏ năm Nhìn chung, qui luật phân bố lượng mưa không rõ nét, khác biệt theo không gian tương đối nhỏ Trong năm, có tháng 12 xảy trận mưa có lượng lớn, chúng có cường độ thấp, khả gây ngập Số ngày có lượng mưa 40 mm ít, giá trị cao rơi vào tháng 12 đạt 0.1 đến 0.2 lần năm [3]  Lƣợng mƣa từ tháng đến tháng 11 Đây hai tháng chuyển tiếp mùa khô mùa mưa Vào cuối tháng đầu tháng 11 cho trận mưa lớn gây ngập, nhiên khả xảy nhỏ Số ngày trung bình có lượng mưa lớn 40 mm tháng trạm đạt từ 0.1 đến 0.4 lần Trong tháng 11 số ngày lớn khoảng 0.2 đến 1.1 lần Trong hai tháng có tâm mưa phần đông bắc khu vực Xu phân bố mưa tăng theo hướng Tây Nam – Đông Bắc, rõ nét vào tháng 4, khác với tháng 11 tháng có chênh lệch lớn khu vực [3] Hình 1.2 Lượng mưa trung bình tháng số trạm khu vực Tp HCM [3] 1.1.2.2 Nhiệt độ Ngoài ảnh hưởng biển đến phân bố nhiệt độ trung bình năm Ở Tp HCM, ảnh hưởng mặt đệm đô thị rõ nét Trên đồ phân bố nhiệt độ trung bình năm cho thấy vùng nóng nằm trung tâm đô thị, với nhiệt độ cao 27.50C, cao khu vực xung quanh khoảng 0.30C Mức chênh giá trị nhiệt độ trung bình năm, vào ngày nắng nóng nhiệt độ trung tâm thành phố cao ngoại vi so với giá trị nhiều lần Như vậy, với khả hấp thụ nhiệt cao vật liệu xây dựng, đường phố nhỏ hẹp cộng với việc thiếu diện tích xanh làm xuất hiệu ứng đảo nhiệt khu vực đô thị Tp HCM Nhiệt độ trung bình tháng khu vực phụ thuộc vào mùa, tháng mùa khô có nhiệt độ cao tháng lại có nhiệt độ thấp Nhiệt độ cao xảy vào tháng cuối mùa khô vào tháng tháng có độ cao mặt trời cao nhất, nằm cuối mùa khô nên độ ẩm tiềm đất thấp Đây số nguyên nhân tạo nhiệt độ cao tháng với nhiệt độ trung bình trạm Tân Sơn Hòa 29.50C Nhiệt độ trung bình tháng 12 26.20C tháng có nhiệt độ thấp Thời điểm Tp HCM chịu ảnh hưởng lưỡi không khí lạnh cực đới, lượng ẩm tiềm đất thời điểm cao tháng có độ cao mặt trời thấp Biên độ nhiệt độ trung bình ngày dao động từ 7.30C đến 9.80C, tháng mùa khô thời gian có biên độ nhiệt độ ngày cao nhất, tháng mùa mưa có ổn định nhiệt độ ngày cao So với tỉnh phía Bắc nước ta biên độ nhiệt độ ngày Tp HCM thấp Hình 1.3 Phân bố nhiệt độ trung bình năm (oC) khu vực Tp HCM [3] Quan sát Hình 1.4 biến trình nhiệt độ trung bình tháng cho thấy, nhiệt độ cao thường xuất khoảng thời gian từ 13h đến 14h, nhiệt độ thấp xuất khoảng thời gian từ 5h đến 5h30’ Biến trình hoàn toàn phụ thuộc vào độ cao mặt trời theo ngày Trong khoảng thời gian từ 12h đến 15h tháng 3, nhiệt độ trung bình thường đạt mức cao, 320C Nhiệt độ thấp từ 4-6h tháng tháng 12, trung bình duới 230C [3] Hình 1.4 Nhiệt độ trung bình bề mặt trạm Tân Sơn Hòa (0C) [3] 1.1.2.3 Bốc Bốc khu vực Tp HCM tập trung chủ yếu vào tháng mùa khô tháng 2, tháng tháng có lượng bốc cao năm Theo thống kê số liệu khứ nhiều năm, lượng bốc ngày cao từ năm 1978 – 2014 lên đến 10mm/ngày Lượng bốc trung bình ngày từ năm 1983 đến 2014 biến động lớn Lượng bốc trung bình lớn năm 2013 5.5mm xuất vào tháng 2, năm 2014 bốc trung bình lớn lại xuất vào tháng với độ lớn 5.2 mm [9] 1.1.2.4 Mực nƣớc Chế độ mực nước hệ thống sông rạch chịu ảnh hưởng thủy triều, lưu lượng từ thượng nguồn, nước dâng gió dâng lên mực nước biển trái đất nóng lên Thủy triều khu vực Tp HCM thuộc loại bán nhật triều không Độ lớn mực nước thủy triều phụ thuộc vào vị trí tương đối mặt trăng, mặt trời trái đất Mực nước triều lớn vào tháng 10 11, tháng 6-7 thời gian có mực nước triều thấp [9] Vào tháng cuối mùa mưa, mực nước hồ thường đạt mực nước thiết kế Do hoạt động bất thường xoáy thuận nhiệt đới vào thời gian năm gần khu vực phía Nam, hồ chứa thường tiến hành xả lũ Do tháng cuối mùa mưa thời gian mực nước triều cao nhất, kết hợp với việc xả lũ làm cho mực nước tăng cao năm gần Sự khác biệt thời gian xuất giá trị cực trị mực nước trạm có nguyên nhân từ lưu lượng thượng nguồn khác biệt mực nước dâng gió Trong năm gần đây, mực nước cực trị có xu dâng cao hơn, điều trình đô thị hóa tác động BĐKH nước biến dâng (NBD) 1.2 TÌNH HÌNH NGẬP ÚNG TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.2.1 Hiện trạng Kết khảo sát điểm ngập tuyến đường quận 12, năm 2014 cho thấy điểm ngập địa bàn quận 12 mức độ vừa Các kết cho thấy diện tích ngập lớn đạt 4800 m2 với độ sâu ngập 0.3 m xảy vào 19/10/2014, vào thời điểm lượng mưa không cao (12.9 mm) tiết diện cống đoạn đường Phan Văn Hớn từ số nhà 272 đến số nhà 324 bị tải, không đảm bảo việc tiêu thoát nước dẫn đến thời gian rút nước diễn chậm (60 phút) [7] Kết khảo sát năm 2014 cho thấy đường Nguyễn Văn Quá đường có nguy bị ngập nhiều nhất, nguyên nhân ngập đường trũng cục bộ, cống thoát nước có tiết diện nhỏ bị võng Trong đó, với lượng mưa lớn (103.6 mm) tuyến đường, thời gian mưa 90 phút đoạn đường Quốc Lộ 1A có diện tích ngập lớn (3000 m2) với độ sâu ngập 0.2 m [7] 10 Bảng 1.1 Tình hình ngập úng quận 12 năm 2014 [7] Phạm vi ngập Thời gian mƣa (phút) Bắt đầu Vũ lƣợng Cƣờng độ mƣa Trường Chinh Tỉnh lộ 15 45 17h10 17h55 34.30 45.73 Nguyễn Văn Quá SN 353 SN 289 45 17h10 17h55 34.30 45.73 24/5/2014 Quốc lộ 1A Nguyễn Văn Quá Lê Thị Riêng 40 17h20 18h00 34.30 51.45 24/5/2014 Quốc lộ 1A SN 180A SN 1960 40 17h20 18h00 34.30 51.45 1/6/2014 Nguyễn Văn Quá Trường Chinh Tô Ký 45 13h00 13h45 25.4 33.87 1/6/2014 Nguyễn Văn Quá SN 1/153 SN 355 45 13h00 13h45 25.4 33.87 15/8/2014 Nguyễn Văn Quá Trường Chinh Tô Ký 105 16h40 18h25 43.2 24.7 15/8/2014 Nguyễn Văn Quá SN 289 SN 359 105 16h40 18h25 43.2 24.7 6/9/2014 Nguyễn Văn Quá Trường Chinh Tô Ký 90 16h30 18h00 103.6 69.07 6/9/2014 Nguyễn Văn Quá SN 355 SN 289 90 16h30 18h00 103.6 69.07 6/9/2014 Quốc lộ 1A Nguyễn Văn Quá Lê Thị Riêng 90 16h20 18h10 103.6 69.07 6/9/2014 Quốc lộ 1A SN 1866 SN 1966 90 16h20 18h10 103.6 69.07 6/9/2014 Phan Văn Hớn Quốc lộ 1A Tân Thới Nhất 08 90 16h45 18h00 103.6 69.07 6/9/2014 Phan Văn Hớn SN 268/7 SN 7/15D 90 16h45 18h00 103.6 19/10/2014 Phan Văn Hớn Quốc lộ 1A Tân Thới Nhất 08 75 14h13 15h30 19/10/2014 Phan Văn Hớn SN 272 SN 324 75 14h13 15h30 12.9 Ngày Tên đƣờng 24/5/2014 Nguyễn Văn Quá 24/5/2014 Kết thúc Độ sâu ngập (m) Diện tích ngập (m2) Thời gian rút (phút) 0.20 640 30 0.20 1800 45 0.25 800 30 0.3 2160 45 0.4 1200 75 0.2 3000 50 69.07 0.3 360 55 10.32 0.30 4800 60 41 3.1.3.3 Phân tích kết tính toán ngập theo mạng lƣới cống thoát nƣớc qui hoạch cho khu vực xã An Phú Đông Tính toán theo quy hoạch mạng lưới cống tiêu thoát nước cho phường : Mạng lưới cống thoát nước quy hoạch cho xã An Phú Đông (APĐ) trận mưa ngày 6/9/2014 + trạng mực nước 2014 Hình 3.18 Kết tính tổng độ sâu ngập Q12 theo quy hoạch cống Hình 3.19 Kết tính tổng độ sâu ngập An Phú Đông theo quy hoạch cống 42 Kết tính toán ngập quận 12 sau quy hoạch thêm cống đường Vườn Lài - Phường An Phú Đông cho thấy sau quy hoạch đường Vườn Lài khu vực từ Quốc lộ 1A đến sông Nhỏ có nguy ngập với độ sâu ngập cao đạt 26cm, độ sâu ngập đường thay đổi từ 36cm xuống 25cm, giảm 11cm so với trạng 2014 Riêng đoạn Vườn Lài từ sông Nhỏ đến sông Vàm Thuật, độ sâu ngập dừng 10cm 3.2 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT SINH THÁI CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.2.1 Đề xuất hệ thống kỹ thuật sinh thái cho khu vực quận 12 Áp dụng nguyên lý KTST trình bày phần để đề xuất hệ thống giải pháp KTST theo tiến trình quản lý nước mưa tích hợp cho khu vực quận 12 Các giải pháp KTST/SUDS áp dụng cho lưu vực Tham Lương- Bến Cát nhằm mục tiêu làm suy yếu dòng chảy tràn bề mặt, kéo dài thời gian tập trung nước mưa xây dựng giải pháp lưu trữ tạm thời nước mưa, gia tăng tính thấm bề mặt để giảm dòng chảy tràn mưa thoát dần mưa kết thúc Với phương án nêu từ kinh nghiệm thực tiễn nước tiên tiến, hy vọng giảm nhẹ cho phương án thoát nước Về nguyên tắc, SUDS cho khu vực quận 12 triển khai với giải pháp đây: 3.2.1.1 Giải pháp quản lý nƣớc mƣa từ cộng đồng: Giải pháp có giá trị phòng ngừa, tập trung yếu vào giải pháp phi công trình, bao gồm: – Xây dựng chương trình thí điểm giáo dục ý thức cộng đồng vai trò nước mưa sống, lợi ích việc quản lý tái sử dụng nước mưa, hướng dẫn giải pháp ngăn chặn nước chảy tràn ô nhiễm nơi cho dân cư sinh sống khu vực quận 12 – Khuyến khích vai trò cộng đồng dân cư tham gia việc quản lý 43 nước mưa bảo vệ hệ thống thoát khu vực sinh sống (không vứt rác bừa bãi, xây dựng poster quản lý nước mưa,…) – Xây dựng qui định quản lý nước mưa dự án phát triển sở hạ tầng, diện tích bề mặt không thấm mà công trình tạo 3.2.1.2 Giải pháp kiểm soát nƣớc mƣa nguồn: Mục tiêu giải pháp tái sử dụng nước mưa, hạn chế tối đa lượng nước chảy tràn bề mặt, ngăn chặn ô nhiễm xâm nhập vào nguồn nước mặt, bổ cập cho nước ngầm thông qua việc áp dụng số giải pháp như: – Lắp đặt hệ thống lưu trữ nước mưa cho hộ nhà dân sử dụng nguồn nước cho mục đích như: tưới cây, rửa mặt bằng, rửa xe, tắm vật nuôi, dội toilet…hoặc đổ mưa kết thúc – Trong khu vực dự án xây dựng giải pháp lưu trữ, kho chứa ngầm tái sử dụng nước mưa từ mái nhà có diện tích lớn sử dụng nước mưa để tưới cỏ, hoa khuôn viên, rửa mặt bằng,…thì trận mưa giảm lượng nước chảy tràn đáng kể, góp phần làm giảm lượng nước gây ngập cho đường lân cận – Không kết nối trực tiếp nước mưa với hệ thống thoát, nên cho chảy qua bề mặt thấm thảm cỏ, vườn hoa…trong khuôn viên Thiết kế hợp lý lối khoảng sân trước nhà, không bêtông hóa toàn mà ưu tiên sử dụng bề mặt thấm 3.2.1.3 Giải pháp kiểm soát mặt (Site control): Mục tiêu hệ thống giải pháp nhằm ngăn chặn trầm tích chắn lọc chất rắn lơ lững nguồn ô nhiễm phân tán xâm nhập vào dòng chảy tràn bề mặt, kéo dài thời gian tập trung nước mưa xử lý nguồn ô nhiễm trước chuyển đến giai đoạn xử lý mức cao hơn, kiểm soát cho toàn khu vực Phân tích đồ thị dòng chảy đỉnh (Hình 3.20) măt phủ không thấm (hình bên trái) mặt phủ thấm (hình bên phải) khu vực Corstorphine Edinburgh, 44 Scotland cho thấy tác dụng tích cực làm giảm thiểu dòng chảy tràn bề mặt thấm Dữ liệu quan trắc liên tục năm (1997 - 2002), thực trường đại học Scotland ghi nhận lượng nước chảy tràn từ bề mặt thấm giảm 48% so với bề mặt bêtông truyền thống (Sniffer – report 2003) Hình 3.20 Dòng chảy tràn loại mặt thấm truyền thống theo SUDS Ở khu vực quận 12 áp dụng nhiều giải pháp đơn giản như: – Xây dựng hố kết hợp với hệ thống lọc cát, sỏi để tăng khả tích trữ lọc nước mưa dọc theo vỉa hè đường bị ngập xung quanh quận 12; không xây dựng chúng không thực chức trên, ngược lại hố chắn lối dòng nước chảy tràn kéo theo ô nhiễm góp phần tăng mức độ ngập đường – Thay hệ thống kênh bêtông mương thấm lọc thực vật để vận chuyển xử lý ô nhiễm nước chảy tràn bề mặt khuôn viên công viên phường Thạnh Xuân trước đổ vào hồ chứa công viên Xây dựng dãi phân cách, khoảng xanh dọc theo đường khu vực quận 12 chắn lọc sinh học đóng vai trò tạo cảnh quan chúng thực hiện, mà góp phần lưu giữ nước tạm thời, cho nước thấm lọc trình thảm thực vật, khu hệ vi sinh đất chắn giữ xử lý nguồn ô nhiễm mang theo từ nước chảy tràn bề mặt 45 3.2.1.4 Giải pháp kiểm soát cho toàn khu vực (Regional control): Khu vực quận 12 thường xuyên diễn ngập úng Vì việc cải tạo hồ có sẵn công viên phường Thạnh Xuân với diện tích bề mặt khoảng 150 giải pháp kiểm soát toàn vùng để xử lý lượng nước chảy tràn bề mặt có ý nghĩa Đây mức cao giải pháp kiểm soát, xử lý dòng chảy tràn bề mặt, nơi tập trung lượng nước chảy tràn bề mặt sau xử lý sơ từ giải pháp Đã có dự án khả thi sử dụng hồ vào việc giảm ngập cho khu vực Tuy nhiên cần có giải pháp đảm bảo cho nước hồ không bị ô nhiễm Theo nguyên tắc KTST, hồ thiết kế bao gồm cấu trúc tiền xử lý, lắng trầm tích hệ đệm thực vật ngập nước, cảnh quan bao quanh có khả xử lý triệt để chất dinh dưỡng nitrate phosphate giảm thiểu tối đa ô nhiễm nước, mà hiệu việc kiểm soát ngập, góp phần tạo cảnh quan sinh thái, nơi vui chơi giải trí cho cộng đồng 3.2.2 Lựa chọn giải pháp SUSD cho dự án xây dựng hồ điều tiết khu vực Công viên phƣờng Thạnh Xuân, quận 12, Tp HCM 3.2.2.1 Công cụ STTAT đánh giá lựa chọn giải pháp SUDS Mối quan tâm lớn việc ứng dụng giải pháp SUDS vào dự án xây dựng đô thị giải pháp SUDS có vai trò chế độ thủy văn nói chung nội địa bàn dự án với khu vực xung quanh Để định hướng cho việc đưa giải pháp SUDS vào quy hoạch cần tìm kiếm công cụ Trong trình tiếp cận phương pháp SUDS, đề tài xin giới thiệu công cụ áp dụng cho mục tiêu lựa chọn đánh giá tính thích hợp hiệu giải pháp SUDS Dự án công viên phường Thạnh Xuân xem dự án phát triển mới, có nhiều hạng mục văn phòng, khu vui chơi giải trí, bãi đỗ xe, siêu thị, khu giống,…Quá trình xây dựng theo thiết kế gia tăng lớp bề mặt phủ không thấm nước dẫn đến gia tăng dòng chảy tràn kéo theo chất ô nhiễm mặt 46 (nguồn phân tán) trầm tích, dầu mỡ, kim loại nặng, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, chất thải sinh hoạt,… vào thủy vực tiếp nhận dẫn đến suy giảm chất lượng nguồn nước, đặc biệt phú dưỡng thủy vực tiếp nhận hồ cảnh quan xây dựng khu vực chỉnh trang xây số hạng mục công viên Hồ cảnh quan công viên phường Thạnh Xuân không mang chức tạo cảnh quan, nơi vui chơi giải trí cho cộng đồng, mà đảm nhận chức điều tiết nước kiểm soát ngập cho khu vực công viên Nhưng yêu cầu đặt hệ thống hồ công viên phải đảm bảo khả tự vận hành không bị ô nhiễm phú dưỡng hóa Để đánh giá mức độ tác động đến thủy văn đô thị, ô nhiễm thủy vực lựa chọn hệ thống kiểm soát thích hợp, Cục bảo vệ môi trường Vương quốc Anh đưa Công cụ đánh giá tác động lựa chọn giải pháp kiểm soát thích hợp, (SUDS Treatment Train Asessment Tool) gọi tắt STTAT Để thiết kế SUDS mặt dự án công viên phường Thạnh Xuân, công cụ STTAT thử áp dụng Nội dung STTAT áp dụng cho dự án phát triển lượng hóa theo hệ thống cho điểm theo sơ đồ tiểu mục sau 3.2.2.2 Các sơ đồ đánh giá lựa chọn: Vận dụng quan điểm phương pháp GS Chris Jefferies, Đại học Abertey Dundee (2006), đồng thời có điều chỉnh theo hướng đơn giản hóa cho dễ sử dụng phù hợp với mục tiêu nội dung lựa chọn giải pháp thích hợp, sơ đồ đánh giá làm sở cho việc xác định giải pháp SUDS trình bày đây: 47 Sơ đồ 3.21 Sơ đồ đánh giá tổng điểm nguy hại Sơ đồ 3.22 Thang điểm áp dụng theo tính chất thủy vực tiếp nhận nước chảy tràn 48 Sơ đồ 3.23 Thang điểm đánh giá tác động theo tính chất lớp phủ bề mặt Sơ đồ 3.24 Thang điểm tổng hợp hiệu giải pháp xử lý 49 3.2.2.3 Áp dụng công cụ STTAT cho dự án công viên phƣờng Thạnh Xuân Dự kiến mặt gom nước vào hồ công viên bao gồm: – Hệ thống đường nội công viên; – Hệ thống đường giao thông xuyên qua công viên; – Bãi đỗ xe văn phòng; – Khu vui chơi giải trí; – Các khu chức khác Áp dụng công cụ STTAT để lựa chọn giải pháp SUDS:  Tính toán tổng mức độ tác động Các tác động đánh giá theo sơ đồ nêu trên: – Mức độ cần bảo vệ chất lượng nước thủy vực tiếp nhận: Hồ chứa công viên có tính nhạy cảm cao với chất dinh dưỡng nên theo sơ đồ 02 có điểm cần bảo vệ để tránh tác động xấu là: 50 điểm (1) – Mức độ tác động đến chất lượng nước theo tính chất trạng lớp phủ bề mặt lưu vực thu gom nước vào hồ: Theo sơ đồ 03 tính toán tổng số mức độ tác động sau: + Hệ thống đường nội : 25 điểm + Đường giao thông xuyên qua công viên : 50 điểm + Văn phòng bãi đỗ xe (khoảng 400m2) : 25 điểm + Khu vui chơi giải trí : 50 điểm Tổng mức độ tác động mặt gom nước: 150 điểm (2) Như vậy, theo sơ đồ 01 tổng mức độ tác động cần xem xét để bảo vệ chất lượng nước hồ sinh thái cảnh quan công viên là: (1) + (2) = 200 điểm Do đó, cần phải xây dựng hệ thống SUDS có hiệu xử lý ≥ 200 điểm  Lựa chọn phƣơng án xây dựng hệ thống giải pháp SUDS Theo sơ đồ 04, tương ứng với tác động, bố trí hệ thống SUDS sau: 50 – Mƣơng thực vật: Đối với hệ thống đường nội công viên, có mức độ tác động nhỏ (mức độ tác động 25 điểm), cần xử lý cấp độ 1, sử dụng mương thực vật (hiệu xử lý: 25 điểm) để dẫn nước mưa chảy tràn trực tiếp vào hồ sinh thái cảnh quan – Phƣơng án kết hợp Mƣơng thực vật bể chắn lọc: Đối với đường giao thông xuyên qua công viên (mức độ tác động: 50 điểm), xử lý cấp độ 2, việc sử dụng kết hợp mương thực vật dẫn nước với bể chắn lọc (hiệu xử lý: 55 điểm), nước sau qua hệ thống đổ vào hồ sinh thái cảnh quan – Chắn lọc sinh học: Đối với văn phòng bãi đỗ xe (mức độ tác động 25 điểm): xử lý cấp độ cho đối tượng, sử dụng chắn lọc sinh học kết hợp với tạo cảnh quan sinh thái tự nhiên, nước chảy tràn sau qua hệ thống đổ trực tiếp vào hồ đổ mương thực vật dọc theo đường nội chảy hồ (có tổng điểm hiệu xử lý: 50 điểm) – Mƣơng thực vật kết hợp hồ lƣu nƣớc tạm thời: Đối với khu vui chơi giải trí (mức độ tác động 50 điểm): xử lý cấp độ 2, sử dụng mương thực vật để thu gom kết hợp với hồ lưu nước tạm thời (tổng điểm hiệu xử lý 70 điểm), có tính tạo không gian xanh (cây cỏ mặt nước) để kiểm soát ô nhiễm nước chảy tràn trước đổ vào hồ Như vậy, tổng mức độ hiệu xử lý tất giải pháp SUDS kể 200 điểm, với tổng mức độ nguy hại cần phải xử lý Như vậy, hệ thống SUDS với giải pháp lựa chọn đảm bảo cho hệ thống hồ sinh thái cảnh quan không bị tác động chất ô nhiễm từ mặt cần quản lý Kết hợp với mục tiêu giảm ngập: Trong trường hợp có điểm ngập gần khu vực công viên cần xóa bỏ, mục tiêu giải hệ thống cống hộp cắt ngang qua công viên Trong trường hợp cần tận dụng nguồn nước mưa tiểu lưu vực khu công viên để cung cấp cho hồ cảnh quan góp phần giảm thiểu nguồn ô nhiễm phân tán, sử 51 dụng nước mưa chỗ để bổ cập cho nước ngầm tầng mặt, kết tính toán đưa giải đáp cấu trúc thiết kế giải pháp kỹ thuật sinh thái, có hồ cảnh quan, thảm thực vật ven hồ với chức quy định, quy trình vận hành bảo dưỡng tuân theo mục tiêu SUDS 52 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Qua trình thực hiện, đề tài đạt kết sau: – Đánh giá tổng quan thực tế tình trạng ngập úng địa bàn quận 12 – Kết hợp kết tính toán từ mô hình Mike Flood cho thấy quận 12 có khả ngập nặng tuyến đường hay ngập ngập thêm tuyến không thực tốt công tác quy hoạch tính toán hệ thống thoát nước để không gây ngập – Đề xuất giải pháp sinh thái kiểm soát, giảm thiểu ngập úng cho khu vực quận 12 giải pháp chủ đạo ứng dụng hệ thống thoát nước đô thị bền vững (SUSD) Sử dụng công cụ STTAT để đánh giá lựa chọn giải pháp SUDS cho dự án xây dựng hồ điều tiết khu vực công viên phường Thạnh Xuân, quận 12, Tp HCM 4.2 KIẾN NGHỊ Để kết đề tài phục vụ cho công tác phòng chống ngập úng thành phố đạt hiệu cao hơn, tác giả xin đề xuất số hướng sau: – Nghiên cứu xây dựng hướng dẫn quản lý nước mưa đô thị theo nguyên lý SUDS phù hợp với đặc trưng điều kiện thực tế để làm sở khoa học pháp lý cho việc triển khai áp dụng SUDS công tác thiết kế quy hoạch đô thị chỉnh trang, cải tạo lại khu đô thị hữu – Đề tài cần nghiên cứu thêm giai đoạn sau công trình chống ngập hoàn thiện đưa vào vận hành khu vực nghiên cứu tương lai Đồng thời kết nghiên cứu cần triển khai thực nghiệm để đánh giá tính khả thi phù hợp với thực tế 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Bộ Tài nguyên Môi trường (2012), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam [2] Đoàn Cảnh (2007), Nghiên cứu ứng dụng Kỹ thuật sinh thái (ecological engineering) xây dựng hệ thống tiêu thoát nước đô thị bền vững (SUDS), góp phần phòng chống ngập úng, lún sụt lo nhiễm Tp HCM, Sở Khoa học Công nghệ Tp HCM [3] Trần Tuấn Hoàng (2015), Nghiên cứu tính toán ngập úng lưu vực quận 12, thành phố Hồ Chí Minh mô hình Mike Flood, Trung tâm Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý Tp HCM [4] Đào Xuân Học, Nguyên nhân giải pháp chống ngập úng Tp HCM, Trường Đại học Thủy Lợi [5] Sở NN&PTNN Tp HCM (2011), Dự án tiêu thoát nước giải ô nhiễm kênh Tham Lương – Bến Cát – Rạch Nước Lên [6] Thủ tướng Chính phủ (2001), Quyết định 752/QĐ-TTg năm 2001 phê duyệt quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2020 [7] Trung tâm Điều hành Chương trình Chống ngập nước (2014), Báo cáo ngập Ủy ban Nhân dân thành phố Tp HCM [8] Ủy ban Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh (2015), Đề án Giải ngập triều cường khu vực Thành phố Hồ Chí Minh có xét đến Biến đổi khí hậu [9] Lương Văn Việt (2008), Nghiên cứu xây dựng sở liệu đặc trưng khí tượng – thủy văn phục vụ phòng chống ngập úng khu vực Tp HCM, Phân viện Khí tượng Thủy văn Môi trường phía Nam TÀI LIỆU TIẾNG NƢỚC NGOÀI [10] Ahern M., R.S Kovats, P Wilkinson, R Few, and F Matthies (2005), “Global 54 health impacts of floods: epidemiologic evidence”, Epidemiologic Reviews, Vol 27 [11] Bill Hunt, Đại học North Carolina, Tài liệu hướng dẫn thiết kế chắn lọc sinh học, mương thựcvật [12] Chris Jefferies, K.V.Heal & B.J D'Arcy (2001), Performance of sustainable urban drainage systems for urban runoff Proc First National Conference on Sustainable Drainage Systems, Coventry June 2001 [13] Chris Jefferies (2006), Course Lessons and Supporting Information University of AbertayDundee [14] Christopher Jefferies, Aitken A., McLean N., Macdonald K & McKissock G (1999), Assessing the performance of urban BMPs in Scotland Wat Sci Tech 39: 121999 [15] Christopher Jefferies , Duffy A , Berwick N , McLean N , Hemingway A (2008), SUDS Treatment Train Assessment Tool [16] Construction Industry Research and Information Association (2000), Sustainable urban drainage systems design manual for Scotland and Northern Ireland, C521 CIRIA, Storey’s GateLondon [17] Scottish Environment Protection Agency (1999), Sustainable Urban Drainage – An Introduction March [18] Urban Hydrology Watersheds, Technical Release 55 (1986), Natural reasource conversation sevice –USDA [19] United States Environmental Protection Agency (USEPA) (1995), Guidance Specifying Management Measures for Sources of Nonpoint Pollution in coastalWaters [20] Wilbanks, Tom and Patricia Romero Lankao with Manzhu Bao, Frans Berkhout, Sandy Cairncross, Jean- Paul Ceron, Manmohan Kapshe, Robert Muir-Wood and Ricardo Zapata-Marti (2007), Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability, Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, 55 Cambridge and New York TÀI LIỆU INTERNET [21] Cổng thông tin Trung tâm chống ngập: http://www.ttcn.hochiminhcity.gov.vn/chuong-trinh-du-an-chongngap//ext/articleview/article/24961/10182;jsessionid=EE59B060E3277870067C7E999 F03ED5A, ngày 13/04/2016 ... VI NGHIÊN CỨU 4.1 Đối tƣợng nghiên cứu: – Nghiên cứu ngập úng mưa tình hình ngập úng lưu vực TL-BC, quận 12 – Các kỹ thuật sinh thái ứng dụng đô thị 4.2 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên. .. hai tiêu chí lớn thoát nước an toàn giữ ổn định cho môi trường sinh thái, Do đó,nhóm tác giả chọn đề tài Nghiên cứu dòng chảy đô thị mƣa lớn Thành phố Hồ Chí Minh” làm đề tài nghiên cứu khoa học... (a) Dòng chảy tập trung bề mặt phủ đô thị bị thay đổi; (b) Trở dòng chảy tự nhiên ban đầu nhờ giải pháp làm chậm dòng chảy bề măt; (c) Giảm lưu lượng nước cần thoát nhờ giải pháp làm chậm dòng chảy