Bài giảng quản lý ngập lụt đô thị

Chương 3: QUẢN LÝ NƯỚC MƯA BỀN VỮNG PGS.TS Nguyễn Mai Đăng Bộ môn Thủy văn & Tài nguyên nước Trung tâm Đào tạo Quốc tế dang@wru.vn Key words • • • • • Hệ thống kết hợp (combined system) Hệ thống tách biệt (separated sys tem) Hệ thống tiêu nước thị bền vững (Sustainable Urban Drainage Systems SUDS) Thiết kế đô thị dễ dàng hấp thụ nước mưa (Water Sensitive Urban Design - WSUD) trục: Số lượng – Chất lượng – Môi trường sống; Xã hội – Kinh tế - Môi trường Các vấn đề phải đối mặt việc quản lý nước mưa Đô thị hóa gia tăng Chế độ thời tiết thay đổi tác động BĐKH Cơ sở hạ tầng thiết kế bảo dưỡng không hợp lý Công tác quản lý rời rạc, thiếu đồng Sự liên kết quản lý nước mưa lĩnh vực khác ngành nước Cấp nước Quản lý nước thải Xử lý nước Chất lượng nước Liên kết quản lý nước mưa ngành khác quản lý đô thị Đường xá giao thông Nhà cửa Chất thải rắn Công viên vườn xanh Quản lý sử dụng đất Phương pháp truyền thống • • • Hệ thống tiêu thoát nước kết hợp (chứa gộp nước thải nước mưa) Đường ống, kênh, cống tiêu bê tông Thải nước mưa trực tiếp vào sông, hồ, vùng ven biển Sự hạn chế phương pháp truyền thống • • • • • Gia tăng rủi ro lũ hạ lưu Xói mịn bồi lắng Chảy tràn hệ thống tiêu kết hợp Gây ô nhiễm khu vực nhận nước Lãng phí nguồn tài nguyên có giá trị Một cách tiếp cận bền vững Môi trường sống Một tiếp cận bền vững (hệ thống tiêu nước thị bền vững - Sustainable Urban Drainage Systems - SUDS) Các giải pháp: • Các giải pháp cơng trình (như mương tiêu thoát nước, ao hồ, lát bề mặt vật liệu thấm mái nhà trồng cây) • Các giải pháp phi cơng trình (như quy hoạch khơng gian, quản lý thuốc trừ sâu phân bón, chiến dịch giáo dục nâng cao nhận thức công cộng Một tiếp cận bền vững (thiết kế đô thị dễ dàng hấp thụ nước mưa - Water Sensitive Urban Design - WSUD) Khai niệm WSUD: • • • • • Chứa nước mưa làm suy giảm ngập lụt nước mưa Khơi phục trì dịng sơng Kết nối thiết kế cảnh quan cơng trình sở hạ tầng tiêu thoát nước Đưa việc quản lý nước vào quy hoạch vùng đô thị có Kết hợp hệ thống tuần hồn nước vào kiến trúc thị Hình 3.6 Sự xói mịn khu vực đô thị không bảo vệ lớp thảm phủ (Campana, 2004) Hình 3.5 Sự xói mịn khu vực thị khơng bảo vệ bởi lớp thảm phủ (Campana, 2004) • Cản trở dịng chảy: Dịng chảy bị cản trở phần san lấp mặt cầu cọc, thiếu cống rãnh loại vật cản kết hợp với với ống dẫn bị tắc • Một số ví dụ tắc nghẽn dịng chảy: – Rác thải rắn cản trở dòng chảy: sản sinh chất rắn bên cạnh việc giảm lưu lượng dòng chảy cịn cản trở việc trì hệ thống thị để kiểm sốt dịng chảy địa phương Hình 3.7 minh họa hệ thống bị cản trở chất rắn đường ống qua cống; – Rác thải rắn hệ thống lưu trữ: Khi lưu vực bị thị hố đất đầm cố kết, có trầm tích sản sinh (Hình 3.4), sau vấn đề khác phát sinh – sinh rác thải Rác thải cản trở nước nhiều hơn, tạo điều kiện môi trường nghèo nàn – Vấn đề giảm thiểu tối đa cách thường xuyên thu gom rác thải giáo dục người dân với mức xử phạt nặng hành vi vi phạm Hình 3.8 cho thấy số lượng rác thải đơ thị hệ thống nước Có thể thấy, phần nhiều nhựa, với lượng lớn chai lọ túi xách siêu thị; Hình 3.8 Rác thải tích tụ hệ thống nước Hình 3.7 Các vật cản rác thải hệ thống thoát nước – Thiếu biện pháp tích hợp trong bảo trì hệ thống nước: • Trong hệ thống nước vấn đề khác xảy với dịng nước chảy bình thường, kết thiếu biện pháp bảo trì hệ thống nước thiết kế thiếu sót khơng tính đến tắc nghẽn mặt cắt nông có lỗ (hình 3.9); – Cản trở dịng chảy tịa nhà và các nguy cơ hiểm họa cho các tịa nhà đó: • phát triển thị có xu hướng chiếm lĩnh khu vực dòng chảy tự nhiên dư thừa nước mưa, chừa lại khơng gian nhỏ cho việc thốt nước, đến lượt dẫn đến nguy cho người dân khu vực thượng nguồn (hình 3.10) Hình 3.9 Các vật cản trở dịng chảy kênh • Xây dựng nhà ở vùng sườn đồi có nguy tiềm ẩn: – Sự định cư sườn đồi thành phố nguyên nhân gây chết người mùa mưa sạt lở đất dòng chảy nước mưa mạnh đất có độ ổn định thấp, nơi mà cấu trúc tự nhiên bị phá hoại q trình thị hóa khơng kiểm sốt (Hình 3.11) Hình 3.11 Định cư khu vực có nguy • Chất lượng nước mưa: – Nước mưa khơng có chất lượng tốt so với nước xả từ hệ thống xử lý thứ cấp – Có nhiều chất lơ lửng dòng chảy nước mưa hệ thống nước khơng xử lý Lượng chất lơ lửng đáng kể giai đoạn đầu lũ lụt – Hình 3.12 minh họa mẫu nước mưa theo hình thức đồng hồ – Khi mưa bắt đầu, có nồng độ thấp chất lơ lửng, sau nồng độ tăng lên sau thời gian giảm xuống rõ rệt – Nói chung, 95% chất lơ lửng tập trung 25 mm nước mưa Biểu đồ ô nhiễm cho khu vực đô thị sau thời gian khơ hạn có đỉnh nồng độ trước đỉnh biểu đồ thuỷ văn, cho thấy nồng độ ban đầu cao, dịng chảy nhỏ Hình 3.12 Các mẫu chất lượng nước mưa Lọ màu nâu (ở góc giờ) tương ứng với lúc mưa bắt đầu lớn • Nhiễm bẩn tầng nước ngầm: Các nguyên nhân nhiễm bẩn tầng nước ngầm thị sau: – Vệ sinh bãi rác làm nhiễm bẩn tầng nước ngầm qua trình mưa tự nhiên thấm – Các bãi chôn lấp không nên bố trí khu vực tụ nước; khu vực có độ thẩm thấu thấp nên lựa chọn – Các ảnh hưởng ô nhiễm nước ngầm cần kiểm tra chọn vị trí cho bãi chôn lấp rác – Hầu hết thành phố Brazil xả nước thải vào bể tự hoại Hệ thống có xu hướng gây nhiễm phần tầng nước ngầm Ơ nhiễm làm tổn hại đến cấp nước đô thị có liên thơng tầng nước ngầm thấm giếng khoan khơng xác – Hệ thống nước mưa gây nhiễm mặt đất lượng bị thất lưu thơng thông qua đoạn tắc nghẽn hệ thống khiến nước nhiễm khỏi hệ thống ống dẫn Các nguyên tắc quản lý ngập lụt đô thị Các nguyên tắc việc kiểm soát lũ lụt đồng lũ các khu vực đơ thị hóa sau: • Ngun tắc 1: lưu vực hệ thống: – Kế hoạch kiểm soát nước mưa cho thành phố khu vực đô thị phải tính đến lưu vực sơng mà thị hóa diễn – Các biện pháp khơng thể làm giảm tác động cho khu vực nào đó – nhưng lại gây thiệt hại cho khu vực khác, nói cách khác, tác động khơng chuyển đổi • Ngun tắc 2: sử dụng các biện pháp kiểm sốt tồn lưu vực: – Kiểm sốt lũ lụt bao gồm biện pháp cơng trình phi cơng trình, những giải pháp này khơng dễ triển khai riêng biệt , mà chúng phải kết hợp với nhau – Các biện pháp cơng trình địi hỏi chi phí lớn mà hầu hết thành phố không đáp ứng Trừ có chương trình lập cho tồn lưu vực khu vực thị có liên quan, vấn đề cụ thể giải Điều khơng có nghĩa loại trừ biện pháp hồn tồn – Chính sách kiểm sốt lũ lụt đưa giải pháp cơng trình cho số nơi, phần tiếp cận tổng thể toàn lưu vực, chúng tích hợp cách hợp lý với biện pháp phịng ngừa (phi cơng trình) phù hợp với phát triển thị • Ngun tắc 3: Đảm bảo sử dụng đầy đủ cơng cụ kiểm sốt lũ lụt Quy hoạch tổng thể khu vực đô thị Luật Nhà nước, văn pháp quy thành phố / tỉnh Tài liệu hướng dẫn tiêu nước Cơng cụ ban hành sách chính; cơng cụ thứ hai kiểm sốt thực hiện; cơng cụ thứ ba đưa hướng dẫn • Ngun tắc 4: Đảm bảo sự mở rộng phạm vi – Một lưu vực phần lưu vực định cư, quan chức khó khăn việc quy kết trách nhiệm họ làm tăng dòng chảy mặt, gây nguy ngập lụt Do đó, nhà chức trách cần phải hành động trước hậu kinh tế xã hội trở nên nghiêm trọng tương lai cho toàn thành phố – Quy hoạch tổng thể đô thị phải bao trùm quy hoạch khu vực phát triển khu vực phát triển • Nguyên tắc 5: Đảm bảo tiêu chí bền vững a) dịng chảy tự nhiên phải khơng tăng: • cư dân lưu vực, • phát triển nhà • cơng trình mơi trường thị Điều áp dụng san lấp đô thị, xây dựng cầu, đường cao tốc, bêtơng hóa q trình thị hóa Ngun tắc khơng có người dùng thị nên làm tăng mức lũ tự nhiên, b) sự định cư khu vực thị và tiêu thốt nước mưa phải ưu tiên phát triển các chế dòng chảy tự nhiên, chẳng hạn thấm • Nguyên tắc 6: Kiểm sốt q trình phát triển – Kiểm sốt lũ kiểm sốt q trình phát triển; không đủ đặt quy định xây dựng cơng trình bảo vệ, mà phải nhận vi phạm tiềm tàng luật pháp định cư phát triển khu vực rủi ro – Do có khuyến cáo rằng: a) Không khu vực rủi ro bị xâm chiếm trừ sử dụng quan chức để phòng ngừa bị lấn chiếm; b) cộng đồng phải tham gia trình lập quy hoạch, thực giám sát thực biện pháp kiểm sốt lũ • Ngun tắc 7: Đảm bảo giáo dục – Cần thiết phải đào tạo kỹ sư, kiến ​trúc sư, nhà nông học, nhà địa chất nhà chuyên môn khác, công chức quản lý nhà nước để người nhận thức việc phối hợp định • Nguyên tắc 8: Đảm bảo quản lý thống – Việc quản lý, bảo trì kiểm sốt q trình địa phương phụ thuộc vào thành phố, thông qua việc phê duyệt dự án phát triển nhà ở, cơng trình cơng cộng thoát nước – Việc thiết lập hệ thống nước nên đánh giá theo khía cạnh mơi trường Kết thúc chương 4 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: QUẢN LÝ NGẬP LỤT ĐÔ THỊ - - - - Phân nhóm: 2-3 sinh viên/nhóm Mỗi nhóm nghiên cứu cho thành phố, khuyến khích nghiên cứu TP nước ngồi để học hỏi kinh nghiệm nước bạn cải thiện trình độ tiếng Anh (cộng thêm điểm trình) Lớp trưởng nộp tên cac thành viên thành phố nhóm nghiên cứu ngày 3/5/2018 Làm việc theo nhóm: o Tự bầu nhóm trưởng o Tự phân cơng công việc cho thành viên o Đồng thời thảo luận công việc chung o Phân công chuẩn bị báo cáo: File World File Powerpoint o Phân cơng trình bày phần nhóm nghiên cứu trước tập thể lớp để giáo viên nhóm góp ý Nội dung: o Mở đầu: tính cần thiết cần nghiên cứu, mục đích phạm vi nghiên cứu o Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội, phương hướng phát triển KTXH khu vực nghiên cứu o Đánh giá tình hình phát triển thị q trình thị hóa o Phân tích trạng lũ lụt quản lý ngập lụt đô thị o Trình bày giải pháp (cơng trình phi cơng trình) thực khu vực nghiên cứu Phân tích mặt chưa o Phân tích ngun nhân gây ngập lụt thị khu vực nghiên cứu; đề xuất giải pháp o Kết luận kiến nghị o Tài liệu tham khảo o Phụ lục Nguồn tài liệu: o Internet o Thư viện o Các tài liệu khác: thu thập từ quan, chuyên gia, đồng nghiệp Ngày nộp báo cáo: 15/5/2018 (nộp sớm ưu tiên báo cáo trước cộng thêm điểm trình) Ngày trình bày kết nghiên cứu: sau nộp báo cáo xếp lịch báo cáo ... nước Cấp nước Quản lý nước thải Xử lý nước Chất lượng nước Liên kết quản lý nước mưa ngành khác quản lý đô thị Đường xá giao thông Nhà cửa Chất thải rắn Công viên vườn xanh Quản lý sử dụng đất... TRÌNH QUẢN LÝ NGẬT LỤT ĐƠ THI PGS.TS Nguyễn Mai Đăng Bộ môn Thủy văn & Tài nguyên nước Trung tâm Đào tạo Quốc tế dang@wru.vn Giới thiệu • Việc quản lý ngập lụt đô thị liên quan đến quản lý khu... tắc quản lý ngập lụt đô thị Các nguyên tắc việc kiểm soát lũ lụt đồng lũ các khu vực đơ thị hóa sau: • Ngun tắc 1: lưu vực hệ thống: – Kế hoạch kiểm soát nước mưa cho thành phố khu vực đô thị