MỞ ĐẦU Sự cần thiết phải nghiên cứu đề tài Hiện việc nâng cao hiệu hoạt động hệ thống thoát nước nước thải mối quan tâm hàng đầu thành phố Hải Phòng nhằm giải vấn đề ngập úng vệ sinh mơi trường Ngập úng gây tình trạng ách tắc giao thông, nhiều sở sản xuất dịch vụ ngừng hoạt động, du lịch bị ngừng trệ, hàng hoá lưu thông Hàng năm thiệt hại ngập úng theo tính tốn sơ lên tới hàng nghìn tỷ đồng Việc nghiên cứu quy hoạch hệ thống thoát nước, triển khai dự án đầu tư cơng trình thoát nước từ thiết thi công đưa vào khai thác sử dụng phải đáp ứng yêu cầu ngày cao chất lượng hiệu Tuy nhiên, tồn bất cập, chưa đáp ứng nhu cầu thoát nước thải thoát nước mưa thành phố Hải Phịng Vì việc nghiên cứu tổng thể hệ thống nước Hải Phịng để đưa yêu cầu cụ thể, sát thực với thực tế nhằm nâng cao hiệu hoạt động hệ thống thoát nước thành phố Hải Phòng cần thiết Mục tiêu đề tài Luận văn tiến hành khảo sát, nghiên cứu, tìm hiểu vấn đề trạng hệ thống nước Hải Phịng Nghiên cứu, đánh giá tất lĩnh vực pháp lý, người, kỹ thuật, tài có tác động đến lĩnh vực thoát nước đề xuất số giải pháp nâng cao lực hoạt động hệ thống nước Hải Phịng Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu - Hệ thống thoát nước thành phố Hải Phòng Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp kế thừa: Phương pháp áp dụng trình thu thập thông tin phương pháp, thực tiễn đạt thị ngồi nước Trên sở tiến hành phân tích cách có kế thừa ưu điểm, khắc phục nhược điểm đề xuất phương án nâng cao hiệu hoạt động hệ thống thoát nước cho phù hợp với điều kiện đặc thù Hải Phòng - Phương pháp phân tích số liệu, kiểm nghiệm thực tế: Khảo sát, thu thập số liệu nhằm nắm thực trạng vấn đề nước Hải Phịng: vấn đề nghiên cứu quy hoạch thoát nước; chất lượng, hiệu cơng trình nước; thu gom, xử lý, môi trường, cách quản lý, đặc điểm hệ thống nước, hiệu thu phí nước từ đề xuất giải pháp nâng cao hiệu hoạt động hệ thống nước Hải Phịng Đóng góp luận văn Luận văn đời bối cảnh việc giảm thiểu tiến tới xóa bỏ hoàn toàn tượng ngập úng sau mưa vấn đề ưu tiên hàng đầu thị Việt Nam nói chung thành phố Hải Phịng nói riêng Luận văn tài liệu tham khảo đưa giải pháp hầu hết lĩnh vực liên quan, từ góp phần nâng cao hiệu hoạt động hệ thống thoát nước thành phố Hải Phòng CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC CỦA MỘT SỐ NƢỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1 Tổng quan hệ thống thoát nƣớc số nƣớc giới 1.1.1 Quy hoạch quản lý thoát nƣớc Mỹ Tiếp cận quy hoạch thu gom xử lý nước thải Mỹ với cơng trình xử lý nước thải chỗ phân tán, lấy hộ gia đình làm trung tâm vòng dịch vụ quản lý vệ sinh Vịng nhóm hộ cụm dân cư nơi có liên hệ với dịch vụ vệ sinh hàng ngày Với ý tưởng lồng ghép thống hệ thống quản lý Nhà nước thu gom xử lý nước thải riêng biệt khu chức đô thị (khu nhà ở, khu công nghiệp) Thu hồi chất hữu để sử dụng lại cải tạo đất nước (phân ủ, khí sinh học, phân bón…) Nước thải hộ gia đình thu gom theo dạng riêng: (1) Nước thải có chứa phân (nước đen); (2) Nước tiểu; (3) Nước từ nhà bếp; (4) Nước từ tắm giặt (nước xám) Đối với thành phố lớn thị hố áp dụng cơng nghệ chưa thích hợp, sử dụng cho đô thị mới, quy mô nhỏ, thưa dân cư, tiêu chuẩn dùng nước thấp thích hợp Đối với nước mưa thu từ mái nhà dẫn nước vào hệ thống thu tái sử dụng cho thấm vào đất, bổ cập cho nước ngầm Đây yếu tố đáng quan tâm, lại có tính khả thi cao, thích hợp với thị vùng nhiệt đới, cần đề chiến lược xây dựng phát triển đô thị tất thành phố Nước Mỹ xây dựng hoàn chỉnh hệ thống nước xử lý nước thải thị vùng đô thị lớn New York, California, Washington Mỹ nước áp dụng CNTT sớm vào việc thiết kế, tính tốn hệ thống cấp nước với chương trình tính thuỷ lực mạng lưới đường ống thoát nước như: EPANET, PCSWNN, MAUS Trong HTNT, Mỹ nghiên cứu sâu hệ số thấm nước thải Theo nghiên cứu kỹ thuật thoát nước xử lý nước thải GS George Tchobanoglous trường Đại học California nước thấm vào HTNT qua nắp giếng thăm, giếng kiểm tra, qua mối nối, dao động từ 10% đến 15% [12] 1.1.2 Hệ thống thoát nƣớc thành phố Hamburg - CHLB Đức Đức nước có cơng nghiệp phát triển sớm, gây ô nhiễm môi trường trầm trọng Thành phố Hamburg có 1.75 triệu dân, có dịng sơng, Elbe chảy qua thành phố với bề rộng 300 - 500m, dài 90km, thành phố nằm vùng ảnh hưởng thuỷ triều Công tác xây dựng cơng trình nước năm 1840 với hệ thống cống chung Sau xây dựng hệ thống cống riêng cho khu vực phát triển Hệ thống thoát nước xây dựng đầy đủ với chiều dài 4.400km đường cống Hệ thống bao gồm trạm xử lý nước thải, 87 trạm bơm, 72 km cống áp lực, 52 km2 hồ điều hòa Nước thải xử lý sinh học theo kiểu phân tán [13] Hình1.1: Thành phố Hamburg - CHLB Đức 1.1.3 Thốt nƣớc quản lý thoát nƣớc Trung Quốc Trước năm 1949, Trung Quốc xây dựng hệ thống thoát nước thành phố Thượng Hải, Hồng Kông, Macao theo kiểu HTTN XLNT Châu Âu, thành phố Bắc Kinh, Nam Kinh, Vũ Hán, Tòng Châu, Nam Ninh có hệ thống nước chung, chủ yếu thoát nước mưa Sau năm 1949 nước Cộng hồ nhân dân Trung Hoa thành lập thành phố xây dựng hệ thống thoát nước theo kiểu Liên Xô cũ (các thành phố Hồng Kơng, Macao theo cơng nghệ Châu Âu cịn thành phố Đài Bắc xây dựng theo cơng nghệ Mỹ) Các tiêu chuẩn, tài liệu thiết kế hệ thống thoát nước chủ yếu tham khảo tài liệu Liên Xô Hiện thành phố, vùng trọng điểm kinh tế Trung Quốc có quy mơ dân số khoảng 20 triệu đến 30 triệu người xây dựng HTTN XLNT tương đổi hồn chỉnh Vùng thủ Bắc Kinh vùng khan nguồn nước, khơng có sơng lớn đáng kể chảy qua Để đáp ứng tiêu chí phát triển bền vững Trung Quốc xây dựng HTXLNT Bắc Kinh theo mơ hình thí điểm sử dụng lại nước thải xử lý để tưới xanh thành phố nhằm mục đích tiết kiệm nước Nhà máy nước Bắc Kinh có cơng suất thiết kế 2.269.000m3/ngày, tổng số nước thải xử lý khoảng 1.000.000m3/ngày Đây đặc điểm chung nước Trung Quốc, ASEAN tỷ lệ nước thải xử lý đạt 70% Thoát nước thành phố Thượng Hải - Với dân số gần 20 triệu người, nhà máy nước công suất thiết kế 5.600.000m3/ngày Hướng nước thành phố Thượng Hải chảy vào lưu vực sơng Hồng Phố Tốc độ phát triển Thượng Hải nhanh nên nhà máy XLNT quy hoạch trước nằm rải rác thành phố, Thượng Hải đặc biệt quan tâm đến vành đai bảo vệ môi trường HTXLNT Các khu công nghiệp Thượng Hải chiếm vị trí quan trọng kinh tế quốc dân nên tồn nước thải cơng nghiệp xử lý đạt tiêu chuẩn xả nguồn nước tiếp nhận theo tiêu chuẩn Trung Quốc [14] 1.1.4 Thoát nƣớc thủ đô Tokyo - Nhật Bản Hệ thống nước lịng Tokyo Nhật Bản hệ thống cống ngầm lớn giới với giếng đứng khổng lồ 70 máy bơm công suất lớn Điểm nhấn ấn tượng hệ thống bể chứa nước điều áp mệnh danh "Cung điện lịng đất", cơng trình xây dựng sâu 22m lịng đất với kích thước khổng lồ: dài 177m, rộng 78m, cao 25,4m: gồm 59 trụ BTCT, trụ đỡ 500 trọng lượng trần nhà Hình 1.2 Hệ thống nước xây dựng sân bóng đá cơng viên ngoại ô Tokyo; khởi công năm 1992, hoàn thành năm 2009 Hình 1.3 Sơ đồ hoạt động hệ thống cống ngầm Tokyo Hệ thống cống ngầm gồm giếng đứng bê tơng lớn, cao 65m, đường kính 32m, nối với hệ thống đường hầm dài 64km Sau trận bão lớn, giếng đứng vòi hút khổng lồ, thu nước từ hệ thống cống nước dịng sơng Tokyo qua hệ thống đường hầm trước xả sông Edo nhờ 78 máy bơm cơng suất lớn có khả bơm 200.000 lít nước giây Hệ thống nước bảo vệ Tokyo khỏi trận lụt Đây trở thành điểm tham quan thú vị thu hút khách du lịch đến Tokyo.[15] 1.1.5 Thoát nƣớc quản lý thoát nƣớc Bangkok - Thái Lan Thoát nước xử lý nước thải Thái Lan có tính chất vùng chủ yếu vùng thủ Bangkok, cịn thành phố khác có quy mơ nhỏ tương tự Việt Nam Bangkok - Thủ đô Thái Lan - nằm đồng sông Chao Prây kéo dài tới vịnh Thái Lan với tổng diện tích 1.569km2 Năm 1999, số dân Bangkok 7,5 triệu người HTTN thành phố quy hoạch thiết kế sở hệ thống kênh đào Các kênh dẫn nước sơng Chao Prây Bangkok có 1.145 kênh với tổng chiều dài xấp xỉ 2.316 km Kênh có chiều rộng từ - 50m, có 54 kênh có chiều rộng lớn 20m Do có địa hình thấp nên nhiều khu vực Bangkok dễ bị ngập lụt Bangkok có nhà máy XLNT tập trung với tổng cơng suất 992.000m3/ngày tổng diện tích lưu vực 191,17km2 Tồn thành phố có khoảng 1.000 km cống Hệ thống cấp nước vùng thủ Bangkok xây dựng phát triển mạnh năm 1975 đầu tư Mỹ, nước Tây Âu Nhật Bản Vì cơng nghiệp cấp nước xử lý nước thải công nghệ Mỹ, Nhật [16] 1.2 Tổng quan hệ thống thoát nƣớc số tỉnh, thành Việt Nam 1.2.1 Hiện trạng hệ thống thoát nƣớc Hà Nội Hệ thống thoát nước thành phố Hà Nội hệ thống thoát nước chung bao gồm: Cống ngầm, mương hở, kết hợp cống ngầm với mương hở + Hệ thống cống ngầm: Nội thị cũ trước 1954 có chiều dài 74km cống ngầm với kích thước từ 400 đến 1500mm, đạt 69m/ha Sau 1954 đến xây dựng thêm 134km kích thước từ 400 đến 2000mm cống + Hệ thống mương hở kết hợp cống ngầm: Khu Kim Liên, Trung Tự, Giảng Võ, Thành Công, Trương Định + Hệ thống mương hở: Khu Dịch Vọng, cầu Diễn, Chèm, Đông Anh, Gia Lâm, trục đường 32, Thanh Trì, Từ Liêm Mặc dù Hà Nội có nhiều ao hồ điều hòa, xảy trận mưa 100mm bị úng 100 điểm Nguyên nhân gây úng ngập cục úng ngập khu vực trũng có địa hình thấp, cống bị tắc, kích thước đường cống nhỏ đường xung quanh khu vực cao địa hình bên Hiện Cơng ty nước Hà Nội quản lý 318km mương cống, có 178,28 km cống thuộc gói thầu CP2 24,7 km cống từ dự án khác [17] 1.2.2 Hiện trạng HTTN công tác quản lý HTTN thành phố Hải Dƣơng - Hiện trạng hệ thống thoát nước Thành phố Hải Dương sử dụng hệ thống thoát nước chung, kết cấu cống ngầm, mương xây hở với tổng chiều dài khoảng 40km (trong gần 5km ngầm xây dựng từ thời Pháp thuộc với kích thước D500mm đến D1500mm; gần 35km cống D300mm - D400mm xây dựng sau Cao độ thành phố Hải Dương thấp mực nước sông mùa mưa mùa mưa phải bơm cưỡng sơng Sặt, sơng Thái Bình Các hồ điều hịa trạm bơm tiêu đóng vai trị quan trọng cho cơng tác nước Hải Dương Khi mực nước sơng Sặt sơng Thái Bình, nước tự chảy cịn mực nước sơng Thái Bình cao mùa mưa, nước tập trung vào hồ thành phố bơm sông Thái Bình nhờ trạm bơm Ngọc Châu có cơng suất 40.000 m3/giờ Với việc cải tạo nâng cấp trạm bơm Ngọc Châu, cơng tác nước cho Hải Dương tương đối tốt cần bổ sung đủ chiều dài cống bảo dưỡng định kỳ toàn hệ thống đảm bảo tiêu nước Tỷ lệ dân sử dụng hệ thống thoát nước 50%, tương đương tỷ lệ cống đạt 0,23 km cống/ l km đường Thành phố Hải Dương có dự án thoát nước chuẩn bị triển khai, tổng vốn đầu tư hàng triệu EUR Dự án xây dựng 50km cống, trạm xử lý nước thải 15.000m3/ngày đêm [18] 1.3 Tổng quan tình hình nƣớc thành phố Hải Phòng 1.3.1 Điều kiện tự nhiên thành phố Hải Phòng Hải Phòng gọi Thành phố Hoa phượng đỏ, thành phố cảng lớn phía Bắc cơng nghiệp miền Bắc Việt Nam nằm vùng duyên hải Bắc Hải Phòng thành phố lớn thứ Việt Nam sau thành phố Hồ Chí Minh Hà Nội Thành phố có vị trí quan trọng kinh tế, xã hội an ninh, quốc phòng vùng Bắc Bộ nước, hai hành lang - vành đai hợp tác kinh tế Việt Nam - Trung Quốc Hải Phịng đầu mối giao thơng đường biển phía Bắc Với lợi cảng nước sâu nên vận tải biển phát triển, đồng thời động lực tăng trưởng vùng kinh tế trọng điểm Bắc Là Trung tâm kinh tế - khoa học - kỹ thuật tổng hợp Vùng duyên hải Bắc Bộ trung tâm phát triển vùng kinh tế trọng điểm Bắc Hải Phịng có nhiều khu công nghiệp, thương mại lớn trung tâm dịch vụ, du lịch, giáo dục, y tế thủy sản vùng duyên hải Bắc Việt Nam Hải Phòng cực tăng trưởng tam giác kinh tế trọng điểm phía Bắc gồm Hà Nội, Hải Phịng Quảng Ninh, nằm ngồi Quy hoạch vùng thủ Hà Nội Hải Phịng cịn giữ vị trí tiền trạm miền Bắc, nơi đặt trụ sở tư lệnh quân khu Bộ tư lệnh Hải quân Việt Nam (Nguồn: UBND thành phố Hải Phòng) a) Vị trí địa lý Hải Phịng thành phố dun hải nằm hạ lưu hệ thống sông Thái Bình thuộc đồng sơng Hồng, phía Bắc Đơng Bắc giáp tỉnh Quảng Ninh, phía Tây Bắc giáp tỉnh Hải Dương, phía Tây Nam giáp tỉnh Thái Bình phía Đơng biển Đơng với đường bờ biển dài 125km, nơi có cửa sơng lớn Bạch Đằng, Cửa Cấm, Lạch Tray, Văn Úc Thái Bình Diện tích tự nhiên 1.507,57 km2, tính đến tháng 12/2011, dân số Hải Phịng tính đến tháng 12 năm 2011 1.907.705 người, dân cư thành thị chiếm 46,1% dân cư nông thôn chiếm 53,9%, thành phố đông dân thứ Việt Nam, sau Hà Nội Thành phố Hồ Chí Minh Hải Phịng ngày thành phố trực thuộc Trung ương - đô thị loại trung tâm cấp quốc gia gồm quận (Ngô Quyền, Hồng Bàng, Lê Chân, Dương Kinh, Đồ Sơn, Kiến An Hải An), huyện ngoại thành (Thuỷ Nguyên, Hải An, An Lão, Kiến Thụy, Tiên Lãng, Vĩnh Bảo) huyện đảo (Cát Hải, Bạch Long Vĩ) với 223 xã, phường thị trấn Hải Phòng từ lâu tiếng cảng biển lớn miền Bắc, đầu mối giao thông quan trọng với hệ thống giao thông thuỷ, bộ, đường sắt, hàng không nước quốc tế, cửa ngõ biển thủ Hà Nội tỉnh phía Bắc; đầu mối giao thơng quan trọng Vùng Kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, hai hành lang - vành đai hợp tác kinh tế Việt Nam - Trung Quốc Chính vậy, chiến lược phát triển kinh tế - xã hội vùng châu thổ sơng Hồng, Hải Phịng xác định cực tăng trưởng vùng kinh tế động lực phía Bắc (Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh); Trung tâm kinh tế - khoa học - kỹ thuật tổng hợp Vùng duyên hải Bắc Bộ trung tâm phát triển Vùng Kinh tế trọng điểm Bắc Bộ nước b) Sông ngòi Hải Phịng có mạng lưới sơng ngịi dày đặc, mật độ trung bình từ 0,6 - 0,8 km 1km2 Phía Bắc ranh giới với tỉnh Quảng Ninh có sơng Đá Bạc nối 10 ... thải công nghệ Mỹ, Nhật [16] 1.2 Tổng quan hệ thống thoát nƣớc số tỉnh, thành Việt Nam 1.2.1 Hiện trạng hệ thống thoát nƣớc Hà Nội Hệ thống thoát nước thành phố Hà Nội hệ thống thoát nước chung... thành phố Hải Phòng 1.3.1 Điều kiện tự nhiên thành phố Hải Phòng Hải Phòng gọi Thành phố Hoa phượng đỏ, thành phố cảng lớn phía Bắc cơng nghiệp miền Bắc Việt Nam nằm vùng duyên hải Bắc Hải Phòng thành. .. Việt Nam nói chung thành phố Hải Phịng nói riêng Luận văn tài liệu tham khảo đưa giải pháp hầu hết lĩnh vực liên quan, từ góp phần nâng cao hiệu hoạt động hệ thống nước thành phố Hải Phịng CHƢƠNG