›

Đồ án Nghiên cứu giải pháp tận thu nước mưa góp phần giảm ngập lụt ở thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu điển hình tại quận Gò Vấp

pdf 107 trang thiennha21 12/04/2022 8190
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu giải pháp tận thu nước mưa góp phần giảm ngập lụt ở thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu điển hình tại quận Gò Vấp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_giai_phap_tan_thu_nuoc_mua_gop_phan_giam_ng.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu giải pháp tận thu nước mưa góp phần giảm ngập lụt ở thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu điển hình tại quận Gò Vấp

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TẬN THU NƯỚC MƯA GÓP PHẦN GIẢM NGẬP LỤT Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TẠI QUẬN GÒ VẤP Ngành: Kỹ thuật môi trường Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Giảng viên hướng dẫn : ThS. Lâm Vĩnh Sơn Sinh viên thực hiện : Nguyễn Ngọc Thiên Trang MSSV: 1151080224 Lớp: 11DMT01 TP. Hồ Chí Minh, 2015
  2. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Những nội dung trong Đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của ThS. Lâm Vĩnh Sơn. Mọi tham khảo dùng trong Đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Sinh viên Nguyễn Ngọc Thiên Trang
  3. LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy Lâm Vĩnh Sơn, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành Đồ án tốt nghiệp trong suốt thời gian 6 tháng qua. Trong khoảng thời gian thực hiện Đồ án, tôi đã gặp không ít khó khăn. Tuy nhiên, nhờ vào sự hướng dẫn nhiệt tình của Thầy Sơn cùng sự giải đáp của các Thầy Cô đã giúp tôi vượt qua và tìm hiểu thêm được rất nhiều tài liệu hay, các thông tin bổ ích hỗ trợ tích cực cho tôi trong việc hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Trung Dũng cùng các Thầy Cô Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường – Trường Đại học Công nghệ TP. HCM đã truyền đạt cho tôi những kiến thức bổ ích về cơ sở cũng như chuyên môn trong suốt quá trình 4 năm học để tôi có được những kiến thức vững chắc khi bước vào thực hiện đề tài. Tôi xin cảm ơn Ba Mẹ đã khích lệ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Bên cạnh đó, tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn toàn thể các bạn trong lớp 11DMT01 đã cùng nhau gắn bó, động viên, chia sẻ những kinh nghiệm bổ ích, giúp đỡ nhau những lúc khó khăn trong suốt 4 năm học vừa qua. Trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp, chắc chắn sẽ có những thiếu sót, kính mong nhận được những ý kiến nhận xét, đánh giá của Thầy Cô nhằm giúp tôi hoàn chỉnh đề tài hơn. Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn.
  4. MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu của đề tài 2 3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 3 4. Nội dung của đề tài 3 5. Phương pháp thực hiện 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 5 1.1 Điều kiện tự nhiên 5 1.1.1 Vị trí địa lý 5 1.1.2 Địa hình 5 1.1.3 Điều kiện khí tượng thuỷ văn 8 1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 14 1.2.1 Dân cư 14 1.2.2 Kinh tế - xã hội 16 1.2.3 Cây xanh đô thị 17 CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG, NGUYÊN NHÂN GÂY NGẬP VÀ CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG NGẬP TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ QUẬN GÒ VẤP 19 2.1 Hiện trạng ngập úng 19 2.2 Nguyên nhân gây ngập 23 2.2.1 Nguyên nhân khách quan 23 2.2.2 Nguyên nhân chủ quan 25 2.3 Các giải pháp chống ngập hiện nay tại TP. HCM 28 2.3.1 Biện pháp công trình 28 2.3.2 Biện pháp quản lý 29 i
  5. 2.4 Hiện trạng, nguyên nhân ngập và hướng giải quyết tại quận Gò Vấp 30 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ VÀ HIỆN TRẠNG CỦA THU GOM SỬ DỤNG NƯỚC MƯA 32 3.1 Cơ sở của việc tận dụng nước mưa tại TP. HCM 32 3.1.1 Đặc điểm chế độ mưa TP. HCM 32 3.1.2 Chất lượng nước mưa thu trực tiếp 33 3.1.3 Chất lượng nước mưa thu qua mái nhà 35 3.1.4 Lợi ích khi sử dụng nước mưa 36 3.2 Hiện trạng thu hồi và sử dụng nước mưa 37 3.2.1 Trên thế giới 37 3.2.2 Tại Việt Nam 45 3.3 Một số mô hình cho việc thu gom nước mưa tại TP. HCM 49 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP THU HỒI NƯỚC MƯA TẠI QUẬN GÒ VẤP 53 4.1 Thu gom nước mưa hộ gia đình đơn lẻ 53 4.1.1 Thu nước mưa từ nhà mái ngói 53 4.1.2 Thu gom nước mưa từ nhà có sân thượng 62 4.1.3 Thu gom nước mưa từ nhà mái tôn 64 4.2 Thu gom nước mưa theo cụm nhà 67 4.3 Thu gom nước mưa trữ trong hồ chứa cho một lưu vực 71 4.4 Hiệu quả giảm ngập từ việc thu gom nước mưa ở quận Gò Vấp 77 4.4.1 Các điểm ngập và thông số ngập tại quận Gò Vấp 77 4.4.2 Tính toán giảm ngập từ việc thu gom nước mưa 77 4.5 Tổng kết 82 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 83 5.1 Kết luận 83 5.2 Kiến nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 ii
  6. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GTSX Giá trị sản xuất HTTN Hệ thống thoát nước KCX – KCN Khu chế xuất – Khu công nghiệp MSL (Mean Sea Level) Mực nước biển trung bình (12/2007/QĐ-BGTVT) TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên TP. HCM Thành Phố Hồ Chí Minh TTĐHCTCNN Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước UBND Ủy ban nhân dân iii
  7. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Nhiệt độ tại quận Gò Vấp 9 Bảng 1.2. Chế độ mưa tại quận Gò Vấp 10 Bảng 1.3. Giá trị độ ẩm tại quận Gò Vấp 11 Bảng 1.4. Một số chỉ tiêu tổng hợp về dân số và diện tích của quận Gò Vấp 15 Bảng 1.5. Tình hình phát triển kinh tế quận Gò Vấp qua các năm 17 Bảng 2.1. Số lần xuất hiện của trận mưa có vũ lượng >100 mm trong 180 phút 24 Bảng 2.2. Thống kê tình trạng ngập nước do mưa tại một số tuyến đường tại quận Gò Vấp 30 Bảng 3.1. Số ngày mưa bình quân trong năm của các trạm ở TP. HCM 32 Bảng 3.2. Thời gian kéo dài các trận mưa trên 40 mm 33 Bảng 3.3. Kết quả phân tích các chỉ tiêu về nước mưa ở TP. HCM 34 Bảng 4.1. Bảng tính toán phễu thu nước mưa và ống đứng 55 Bảng 4.2. Kiểm tra thể tích bể chứa nước mưa 57 Bảng 4.3. Các thông số chính lắp đặt hệ thống thu nước mưa từ mái nhà 58 Bảng 4.4. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa 61 Bảng 4.5. Các thông số lắp đặt hệ thống thu nước mưa trên sân thượng 62 Bảng 4.6. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa 64 Bảng 4.7. Các thông số xây dựng và lắp đặt hệ thống thu nước mưa từ mái tôn 65 Bảng 4.8. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa 67 Bảng 4.9. Đặc điểm cụm nhà thu gom nước mưa 68 Bảng 4.10. Xác định thể tích bể chứa nước mưa 69 Bảng 4.11. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa 71 Bảng 4.12. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa cho Giả định 1 75 Bảng 4.13. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa cho Giả định 2 76 Bảng 4.14. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa cho Giả định 3 76 Bảng 4.15. Các điểm ngập và thông số ngập tại quận Gò Vấp 77 Bảng 4.16. Hiệu quả giảm ngập từ việc thu gom nước mưa 78 Bảng 4.17. Hiệu quả giảm ngập từ việc thu gom nước mưa 79 iv
  8. Bảng 4.18. Hiệu quả giảm ngập từ việc thu gom nước mưa 80 Bảng 4.19. Tổng kết dự toán chi phí và hiệu quả giảm ngập của các phương án 82 v
  9. DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ hành chính TP. HCM 7 Hình 1.2. Bản đồ quận Gò Vấp 7 Hình 2.1. Biểu đồ thống kê tình trạng ngập lụt tại TP. HCM 2003 – 2011 19 Hình 2.2. Đường Kinh Dương Vương ngập sâu hơn nửa mét 22 Hình 2.3. Ngập nặng bên hông cầu Nguyễn Hữu Cảnh 22 Hình 2.4. Tuyến cống bị rò rỉ nước thải 26 Hình 3.1. Mái nhà loại Fibro – ximăng, mái tôn, mái ngói 35 Hình 3.2. “Nước của Trời” – sáng kiến của ông Murase 38 Hình 3.3. Dinh thự hoành tráng của tổng thống Ấn Độ 40 Hình 3.4. Hệ thống thu gom nước mưa tại dinh thự 40 Hình 3.5. Mái hứng nước mưa nhà thi đấu Sumo Kokugikan 41 Hình 3.6. Bơm tay bơm nước mưa từ bể chứa nước ngầm tại nhà thi đấu 41 Hình 3.7. Kênh ngầm thoát nước bên ngoài đô thị Nhật Bản 42 Hình 3.8. Sân vận động mái vòm Tokyo 43 Hình 3.9. Khách sạn Parkroyal với hệ thống thu và xử lý nước mưa 43 Hình 3.10. Vườn cây và hồ bơi trên mái khách sạn Marina Bay Sands 44 Hình 3.11. Khu tổ hợp công trình Garden by the Bay 44 Hình 3.12. Ba công cụ trong thiết kế đô thị nhằm lưu trữ nước mưa làm giảm tốc độ và lưu lượng dòng chảy 45 Hình 3.13. Người dân huyện Cần Giờ, tỉnh Tiền Giang hứng nước mưa để uống 46 Hình 3.14. Người dân thôn Mỹ Phú 1, An Hiệp (Tuy An) Phú Yên tận thu nước mưa từ hệ thống máng hứng để sử dụng 46 Hình 3.15. Cắt băng khánh thành và đưa vào sử dụng Hệ thống cấp nước uống từ nước mưa H.O.P.S 47 Hình 3.16. Thu nước mưa tại toà nhà CENTer – Cần Thơ và Thu gom nước mưa tại hộ gia đình 48 Hình 3.17. Mô hình thu gom nước mưa và hệ thống làm mát mái nhà do thanh niên Cần Thơ thực hiện 48 vi
  10. Hình 3.18. PGS.TS. Nguyễn Việt Kỳ giới thiệu hệ thống thu gom nước mưa được nghiên cứu và thí điểm thành công 49 Hình 3.19. Mô hình thu nước mưa tại các chung cư 50 Hình 3.20. Thu nước từ mái hiên 50 Hình 3.21. Mô hình thu nước mưa từ mái và bức tường của nhà cao tầng 51 Hình 3.22. Công viên nước mưa 51 Hình 3.23. Hệ thống thoát nước mưa trong đô thị 52 Hình 4.1. Sơ đồ các phương án đề xuất thu gom nước mưa 53 Hình 4.2. Mô hình nhà thu nước mưa trên mái 54 Hình 4.3. Máng dẫn nước mưa 55 Hình 4.4. Biểu đồ lượng mưa trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Hoà, 2014 56 Hình 4.5. Thiết bị loại bỏ nước mưa đầu trận 58 Hình 4.6. Mô hình thu gom nước mưa trên mái nhà 59 Hình 4.7. Mô hình cột lọc cát xử lý nước mưa 60 Hình 4.8. Mô hình nhà thu nước mưa ở sân thượng 62 Hình 4.9. Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa từ nhà sân thượng 63 Hình 4.10. Mô hình nhà thu nước mưa bằng mái tôn 65 Hình 4.11. Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa từ nhà mái tôn 66 Hình 4.12. Mô hình cụm nhà thu gom nước mưa 68 Hình 4.13. Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa sử dụng cho cụm nhà 70 Hình 4.14. Sơ đồ hệ thống hồ trữ nước mưa tập trung 74 vii
  11. Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Sau 300 năm thành lập, TP. HCM hiện bao gồm 19 quận nội thành (440 km2) và 5 huyện ngoại thành (1657.7 km2) với dân số trên 8 triệu người, đây là đô thị lớn nhất đồng thời là trung tâm kinh tế – chính trị – văn hóa – khoa học kỹ thuật – du lịch của cả nước. Trong những năm qua, thành phố đã phát triển rất nhanh và tương lai sẽ có tốc độ phát triển mạnh mẽ hơn nữa. Nhu cầu phát triển cơ sở hạ tầng, đặc biệt là công trình giao thông, hệ thống cấp, thoát nước phục vụ cho công nghiệp, nông nghiệp, dân sinh, ngày một cao. Thực tế cho thấy, song song với tốc độ phát triển, TP. HCM đã và đang phải đối mặt với vấn nạn ngập lụt thường xuyên xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau như phát triển đô thị cùng với sự gia tăng dân số dẫn đến việc khai thác mặt bằng không theo quy hoạch, sông rạch bị bồi lấp, mặt thoáng bị chiếm dụng, dòng chảy bị cản trở Trong khi đó, hệ thống tiêu thoát nước được xây dựng theo kiểu chắp vá, tồn tại trong quy hoạch thiết kế, xây dựng, quản lý nên thường cứ đến mùa mưa lũ và triều cường là nhiều nơi trong thành phố bị ngập úng. Đáng chú ý là tình trạng ngập lụt không những chỉ xảy ra ở mùa mưa mà ngay cả trong mùa khô, khi có triều cường là đủ gây ngập cho những vùng đất thấp. Quận Gò Vấp với diện tích tự nhiên 1.975,85 ha, nằm ở phía Bắc và Tây Bắc TP. HCM. Địa hình tương đối bằng phẳng, được chia thành hai vùng: vùng trũng đất thấp hay bị ngập mỗi khi có những trận mưa tương đối lớn, còn vùng cao là nơi quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ, các công trình xây dựng chủ yếu ở nơi đây, đây cũng chính là một trong các nguyên nhân gây ngập chủ yếu trong địa bàn quận Gò Vấp mỗi khi có mưa lớn. Từ những năm 80, quận Gò Vấp được xem là một quận có tốc độ đô thị hóa cao của thành phố và đã có thời điểm không kiểm soát được. Quá trình đô thị hóa quá nhanh đã làm cho Gò Vấp trở thành một trong ba quận có tốc độ tăng dân số cơ học cao nhất thành phố. Cùng với đó là các công trình nhà ở, các xí nghiệp vừa và nhỏ xen lẫn trong các khu dân cư mọc lên ngày càng 1
  12. Đồ án tốt nghiệp nhiều làm cho diện tích đất tự nhiên biến mất dần và thay vào đó là các vật liệu chống thấm như bê tông, nhựa đường. Mỗi khi có những trận mưa lớn thì nước thoát không kịp dẫn đến ngập úng tại nhiều nơi trên địa bàn quận Gò Vấp. Trước thực trạng đó, những năm qua đã có nhiều công trình nghiên cứu đề xuất giải pháp chống ngập cho TP. HCM, các giải pháp đề xuất đã được triển khai ứng dụng chủ yếu là nâng nền đường, cải tạo hệ thống kênh rạch, cống thoát nước, xây dựng đê bao, cống ngăn triều, trạm bơm đã phần nào mang lại hiệu quả ở một số khu vực nhưng còn mang tính cục bộ, có thể giảm ngập vùng này nhưng lại gây ngập cho vùng khác. Vấn đề cấp thiết là cần có một khảo sát chi tiết và đánh giá đúng thực trạng ngập lụt do mưa ở TP. HCM trong giai đoạn hiện nay và dự báo cho những năm tiếp theo, đồng thời tận dụng được nguồn nước mưa, giảm nhu cầu cấp nước phục vụ nội thành góp phần giảm sự thất thoát nước, tiết kiệm năng lượng quốc gia và giảm các tác động đến môi trường ở mức thấp nhất. Từ đó có thể làm cơ sở đề xuất, xây dựng các giải pháp chống ngập và công nghệ kiểm soát ngập cho tổng thể TP. HCM và cụ thể cho một số vùng ngập lụt đặc trưng (ngập do mưa, ngập do triều và ngập do tổ hợp mưa và triều ) bằng các biện pháp công trình và phi công trình. Vì vậy, việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp tận thu nước mưa góp phần giảm ngập lụt ở thành phố Hồ Chí Minh, nghiên cứu điển hình tại quận Gò Vấp” là hợp lý, rất cấp thiết và đúng thời điểm. 2. Mục tiêu của đề tài Tận dụng khả năng trữ nước mưa bằng các biện pháp thu gom nhằm tăng hiệu quả chống ngập, tạo cảnh quan môi trường, điều hòa không khí và tận dụng nguồn nước sẵn có phục vụ sản xuất và dân sinh. Đánh giá điều kiện tự nhiên và hệ thống tiêu thoát nước hiện tại. Đánh giá diễn biến thủy triều và mưa trong vùng. Đánh giá các giải pháp chống ngập hiện có. 2
  13. Đồ án tốt nghiệp Đề xuất được giải pháp tận thu nước mưa góp phần giảm ngập tại quận Gò Vấp – TP. HCM. 3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Điển hình tại quận Gò Vấp thuộc TP. HCM. Đối tượng: Tình hình ngập lụt do các trận mưa cường độ lớn và các giải pháp tận thu nước mưa và chống ngập lụt trên địa bàn TP. HCM. 4. Nội dung của đề tài Điều tra, thu thập và khảo sát tài liệu cơ bản phục vụ nghiên cứu: Khảo sát, thu thập tài liệu địa hình, khí tượng, thủy văn, chất lượng nước. Nghiên cứu tổng quan đánh giá các kết quả về chống ngập ở trong và ngoài nước. Đánh giá hiện trạng ngập – xác định nguyên nhân gây ngập và các giải pháp chống ngập ở TP. HCM. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp tận thu nguồn nước mưa chống ngập và phục vụ nội thành. Nghiên cứu điển hình: lập dự án tận thu nước mưa chống ngập bằng giải pháp thu nước trên mái và trữ vào hộ gia đình theo từng cụm để phục vụ cho các mục đích khác nhau. Thu thập thông tin để tính diện tích bề mặt cần thu và lượng nước thu được. Tính toán hiệu quả giảm ngập khi áp dụng các giải pháp thu trữ nước mưa cho quận Gò Vấp. 5. Phương pháp thực hiện Phương pháp điều tra thu thập và phân tích tổng hợp: Điều tra thu thập tài liệu, khảo sát và nghiên cứu thực tế, phân tích đánh giá và tổng hợp tài liệu để từ đó rút ra các cơ sở khoa học và khả năng ứng dụng trong thực tiễn. 3
  14. Đồ án tốt nghiệp Kế thừa, tiếp thu có chọn lọc tri thức, kinh nghiệm và cơ sở dữ liệu, phát triển các kết quả nghiên cứu đã có và tiếp thu công nghệ liên quan đến đề tài. Tiếp cận thực tiễn vùng nghiên cứu. Phương pháp thủy văn – thủy lực: Tính toán dung tích bể tối ưu, tính toán khả năng cung cấp nước của bể trữ, tính toán mạng lưới thủy lực 4
  15. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Điều kiện tự nhiên 1.1.1. Vị trí địa lý Thành phố Hồ Chí Minh: TP. HCM có tổng diện tích tự nhiên là 2093,70km2, với 17 quận huyện nội thành (440km2) nằm ở hạ lưu các con sông lớn: sông Đồng Nai, sông Sài Gòn, sông Bé, ven rìa Đồng bằng sông Cửu Long. Phía Đông: giáp tỉnh Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu. Phía Tây: giáp tỉnh Long An. Phía Nam: giáp tỉnh Long An và biển Đông. Phía Bắc: giáp tỉnh Bình Dương. Quận Gò Vấp: Tổng diện tích tự nhiên toàn quận: 1975,85 ha trải dài theo hướng Đông – Tây với chiều dài khoảng 7,5 km và chiều rộng hướng Bắc – Nam nơi rộng nhất khoảng 5,9 km. Quận Gò Vấp nằm ở phía Bắc và Tây Bắc TP. HCM, có ranh giới như sau: Phía Đông: giáp quận Bình Thạnh. Phía Tây: giáp quận 12 qua kênh Tham Lương và quận Tân Bình. Phía Nam: giáp quận Phú Nhuận. Phía Bắc: giáp quận 12 qua sông Bến Cát. 1.1.2. Địa hình Thành phố Hồ Chí Minh: TP. HCM nằm trên vùng hạ lưu của lưu vực sông Đồng Nai. Đây là vùng chuyển tiếp từ vùng gò đồi Đông Nam Bộ. Cao độ địa hình biến thiên từ cao trình +30 m (vùng phía Bắc quận Thủ Đức) đến +0,5 m (phía Nam quận 7, huyện Nhà Bè). Độ dốc địa hình thấp dần từ Bắc Đông Bắc đến Tây Tây Nam. Có thể phân chia thành phố thành ba dạng địa hình: 5
  16. Đồ án tốt nghiệp Dạng địa hình gò đồi kiểu bát úp với cao độ biến đổi chủ yếu từ 2,0 m đến 30,0 m. Dạng địa hình này tập trung ở quận Thủ Đức, quận 9, các quận nội thành, quận 12, huyện Hóc Môn, Củ Chi, Bình Tân. Đây là vùng đất cao, không chịu ảnh hưởng thủy triều trừ một ít diện tích cục bộ nằm ven kênh rạch với cao trình < +2 m. Dạng địa hình đồng bằng thấp, với cao độ biến đổi từ 0,8 m đến 1,5 m phân bố ở quận 2, quận 9, quận 7, Bình Chánh, Tân Phú, Nhà Bè, ven sông Sài Gòn. Đây là đồng bằng ngập triều hoặc ngập lũ do ảnh hưởng thủy triều (trừ các dải đất có dân cư với cao độ địa hình đến +3,0 m). Dạng địa hình thấp trũng, với mặt đất lồi lõm, biến động (Cần Giờ, Nam Nhà Bè). Đây là khu vực gần biển, có cao trình thay đổi từ 0,3 m – 2,0 m. Quận Gò Vấp: Quận Gò Vấp có địa hình tương đối bằng phẳng, có độ dốc chung dưới 1%. Độ cao so với mặt nước biển từ 0,4 m đến 10 m, cao nhất ở khu vực ven sân bay Tân Sơn Nhất, thấp nhất ở khu vực ven sông Bến Cát. Địa hình toàn quận có thể chia ra ba loại sau: Địa hình trũng với cao trình biến thiên từ 0,4 m đến 2 m, phân bố ven sông Bến Cát. Đây là vùng đất bưng, phát triển trên nền đất phèn tiềm tàng sâu, thoát thủy kém và thường xuyên bị ngập theo thủy triều. Địa hình cao với cao trình biến thiên từ 2 m đến 10 m chiếm phần lớn diện tích đất của quận, đây là vùng đất gò phát triển trên nền đất xám phù sa cổ, thoát thủy khá tốt, điều kiện địa chất công trình thuận lợi cho công việc xây dựng các công trình lớn. Địa hình chuyển tiếp giữa địa hình cao và địa hình trũng là phần chuyển tiếp giữa đất gò và đất bưng của quận, điều kiện địa chất không thuận lợi cho việc xây dựng các công trình, do mực nước ngầm cạn và hiện tượng chảy cát ảnh hưởng đến các vật liệu xây dựng, dễ làm biến dạng, nứt nẻ hoặc nghiêng lệch các công trình xây dựng. 6
  17. Đồ án tốt nghiệp (Nguồn: Trung tâm thông tin quy hoạch TP. HCM) Hình 1.1. Bản đồ hành chính TP. HCM (Nguồn: ĐịaỐconline.vn) Hình 1.2. Bản đồ quận Gò Vấp 7
  18. Đồ án tốt nghiệp 1.1.3. Điều kiện khí tượng thủy văn 1.1.3.1. Khí tượng Thành phố Hồ Chí Minh: TP. HCM nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo. Nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa – khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân Sơn Hòa, qua các yếu tố khí tượng chủ yếu; cho thấy những đặc trưng khí hậu TP. HCM như sau: Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm. Số giờ nắng trung bình/tháng 160 – 270 giờ. Nhiệt độ không khí trung bình 270C. Nhiệt độ cao tuyệt đối 400C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,80C. Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm. Năm cao nhất 2.718 mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958). Số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày. Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11; trong đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mưa cao nhất. Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam – Ðông Bắc. Ðại bộ phận các quận nội thành và các huyện phía Bắc thường có lượng mưa cao hơn các quận huyện phía Nam và Tây Nam. Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80% và trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74,5% và mức thấp tuyệt đối xuống tới 20%. Về gió, TP. HCM chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc. Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam – Ðông Nam. Quận Gò Vấp: Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, quận Gò Vấp có nhiệt độ cao đều trong năm và hai mùa mưa – khô rõ rệt. Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới 8
  19. Đồ án tốt nghiệp tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung bình 27oC, cao nhất lên tới 40oC, thấp nhất xuống 23,8oC, nhiệt độ trung bình 25 tới 28oC. Lượng mưa trung bình của quận Gò Vấp đạt 1.949 mm/năm, trong đó năm 1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống 1.392 mm. Trên phạm vi không gian của quận, lượng mưa phân bố không đều. Nhiệt độ không khí Chế độ nhiệt tại TP. Hồ Chí Minh nói chung và khu vực quận Gò Vấp nói riêng tương đối điều hòa. Nhiệt độ được đo tại trạm khí tượng Tân Sơn Nhất được trình bày trong bảng. Bảng 1.1. Nhiệt độ tại quận Gò Vấp Các đặc trưng Trị số (0C) Nhiệt độ trung bình năm (tính cho cả năm) 27,42 Nhiệt độ tối cao tuyệt đối (năm 1975) 41 Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối (năm 1937) 13,8 Nhiệt độ của tháng cao nhất (tháng 4 hàng năm) 29 Nhiệt độ của tháng thấp nhất (tháng 12 hàng năm) 25,5 (Nguồn: Trạm khí tượng Tân Sơn Hòa, năm 2014) Như vậy, nhiệt độ trung bình ngày 270C, nhiệt độ cao nhất đạt đến 39 – 400C và nhiệt độ thấp nhất là từ 24 – 250C. Ánh sáng Số giờ nắng bình quân: 6,3 giờ/ngày. Số giờ nắng tối đa: 12 giờ/ngày. Số giờ nắng thấp nhất: 5 giờ/ngày. Tháng có số giờ nắng cao nhất là tháng 5 (205 giờ). Tháng có số giờ nắng thấp nhất là tháng 11 (138 giờ). Chế độ mưa Mưa có tác dụng làm sạch các chất ô nhiễm trong không khí và pha loãng các chất ô nhiễm trong nước sông, kênh rạch. Tuy nhiên, chế độ mưa ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề ngập lụt đường phố. Nước mưa cũng cuốn trôi các chất ô nhiễm, đặc 9
  20. Đồ án tốt nghiệp biệt là các chất thải nguy hại, vào nguồn nước gây ô nhiễm nguồn nước mặt và có thể ảnh hưởng đến nước ngầm vì toàn thành phố không có hệ thống thoát nước mưa, do đó sau cơn mưa có rất nhiều con đường trong quận bị ngập lụt gây mùi hôi thối từ các cống thoát nước và ách tắc giao thông. Lượng mưa có khuynh hướng tăng dần theo trục Đông Bắc – Tây Nam và về mặt không gian lượng mưa phân bố không đều trên phạm vi quận. Lượng mưa trong năm phân bố không đều, tập trung chủ yếu trong tháng 4 đến tháng 11; khô hạn xảy ra nặng trong tháng 12 đến tháng 3 ảnh hưởng xấu đến sinh hoạt và sản xuất. Kết quả quan trắc lượng mưa của trạm khí tượng Tân Sơn Hòa được thể hiện trong bảng, lượng mưa về mùa mưa chiếm khoảng 95% cả năm, về mùa khô chiếm 5% cả năm. Bảng 1.2. Chế độ mưa tại quận Gò Vấp Các yếu tố đặc trưng về chế độ mưa Trị số (mm) Lượng mưa trung bình năm 1979 Lượng mưa lớn nhất năm 2718 Lượng mưa nhỏ nhất năm 1553 Số ngày mưa trung bình năm 154 Lượng mưa trung bình tháng lớn nhất 338 (tháng 9) Số ngày mưa trung bình tháng lớn nhất 22 (tháng 9) Lượng mưa trung bình tháng nhỏ nhất 3 (Nguồn: Trạm khí tượng Tân Sơn Hòa – năm 2014) Chế độ gió Hai hướng gió chủ đạo trong năm là Tây – Tây Nam và Bắc – Đông Bắc. Gió Tây – Tây Nam thổi vào mùa mưa với tốc độ 3,6 m/s. Gió Bắc – Đông Bắc thổi vào mùa khô từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau với tốc độ trung bình 2,4 m/s. Từ tháng 3 đến tháng 5 có gió Tín Phong Nam – Đông Nam, vận tốc trung bình khoảng 3,7 m/s. 10
  21. Đồ án tốt nghiệp Tháng có gió mạnh nhất là tháng 8, vận tốc bình quân 4,5 m/s và yếu nhất là tháng 12: 2,3 m/s. Hướng gió thịnh nhất là hướng Tây Nam. Từ tháng 5 đến tháng 10, gió đem mưa từ Vịnh Thái Lan vào. Từ tháng XI gió Đông Bắc mát, không mưa. Tốc độ bình quân 3 m/s. Độ ẩm không khí Độ ẩm cũng như nhiệt độ là một trong những yếu tố tự nhiên ảnh hưởng trực tiếp rất lớn đến quá trình chuyển hóa và phát tán các chất ô nhiễm trong khí quyển, đến quá trình trao đổi nhiệt của cơ thể và sức khỏe cộng đồng. Độ ẩm biến thiên theo mùa, tỷ lệ nghịch với chế độ nhiệt. Độ ẩm không khí rất cao vào các tháng mùa mưa, lên chế độ bão hòa 100%. Vào các mùa khô, độ ẩm giảm. Độ ẩm tương đối cho trong Bảng 1.3. Bảng 1.3. Giá trị độ ẩm tại quận Gò Vấp Độ ẩm tương đối (%) Tháng Lớn nhất Trung bình Nhỏ nhất 1 99 77 23 2 99 74 22 3 98 74 20 4 99 76 21 5 99 83 33 6 100 86 30 7 100 87 40 8 99 86 44 9 100 87 43 (Nguồn: Trạm khí tượng Tân Sơn Hòa, năm 2014) . 11
  22. Đồ án tốt nghiệp 1.1.3.2. Thủy văn Thành phố Hồ Chí Minh: Về thủy văn, do nằm ở vùng hạ lưu hệ thống sông Ðồng Nai – Sài Gòn, TP. HCM có mạng lưới sông ngòi kênh rạch rất phát triển: Sông Ðồng Nai: bắt nguồn từ cao nguyên LangBiang (Ðà Lạt) và hợp lưu bởi nhiều sông khác, như sông La Ngà, sông Bé, nên có lưu vực lớn, khoảng 45.000 km2. Nó có lưu lượng bình quân 20 – 500 m3/s và lưu lượng cao nhất trong mùa lũ lên tới 10.000 m3/s, hàng năm cung cấp 15 tỷ m3 nước và là nguồn nước ngọt chính của TP. HCM. Sông Sài Gòn: bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, chảy qua Thủ Dầu Một đến thành phố với chiều dài 200 km và chảy dọc trên địa phận thành phố dài 80 km. Hệ thống các chi lưu của sông Sài Gòn rất nhiều và có lưu lượng trung bình vào khoảng 54 m3/s. Sông Nhà Bè: hình thành từ chỗ hợp lưu của sông Ðồng Nai và sông Sài Gòn, cách trung tâm thành phố khoảng 5 km về phía Ðông Nam. Ngoài trục các sông chính kể trên ra, thành phố còn có mạng lưới kênh rạch chằng chịt, như ở hệ thống sông Sài Gòn có các rạch Láng The, Bàu Nông, rạch Tra, Bến Cát, An Hạ, Tham Lương, Cầu Bông, Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Bến Nghé, Lò Gốm, Kênh Tẻ, Tàu Hũ, Kênh Ðôi và ở phần phía Nam thành phố thuộc địa bàn các huyện Nhà Bè, Cần Giờ mật độ kênh rạch dày đặc. Quận Gò Vấp: Trên địa bàn quận Gò Vấp có kênh Tham Lương nằm ở phía Tây, sông Bến Cát nằm ở phía Bắc, sông Vàm Thuật ở phía Đông. Các sông rạch trong quận đều chịu sự chỉ lưu của sông Sài Gòn: Hệ thống kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật: dài tổng cộng 14.080 m chảy dọc biên giới 3 quận Tân Phú, Tân Bình, Gò Vấp. Sông Vàm Thuật: có tổng chiều dài 13 km nối với hệ thống sông Sài Gòn. 12
  23. Đồ án tốt nghiệp Rạch Bến Cát: chảy trên địa bàn phường 12, bắt đầu từ rạch Hòn Đá đến sông Sài Gòn có tổng chiều dài 6500 m. Rạch Lòng Lớn: chảy trên địa bàn phường 5, chảy trên sông Vàm Thuật có chiều dài 1000 m. Rạch Ông Nên: ở ranh giới 2 quận Gò Vấp và Bình Thạnh. Nối rạch Lăng với sông Vàm Thuật dài 600 m. Rạch Bà Miên: chảy trên địa bàn phường 15 và phường 17 có tổng chiều dài 3000 m. Rạch Ông Cù: chảy trên địa bàn phường 5 đổ ra sông Vàm Thuận có chiều dài 1200 m. Kênh Rạch Dừa: dài khoảng 500 m, chảy qua địa bàn 4 phường 5, 6, 7, 17 của quận Gò Vấp; bắt đầu từ đường Phan Văn Trị đến đường Dương Quảng Hàm rồi đổ ra rạch Bến Cát. Miệng kênh rộng khoảng 13 – 15 m, sâu khoảng trên 10 m, đáy lòng kênh hẹp. Ngoài các sông rạch nêu trên, quận Gò Vấp còn khá nhiều rạch nhỏ nằm rải rác các địa bàn trong quận, đó là hệ thống thoát nước khá hiệu quả cho toàn khu vực. Chế độ thủy văn Các sông, rạch được nối kết với nhau thành một hệ thống với mối tương quan chặt chẽ về mặt chế độ thủy văn và cùng chịu ảnh hưởng mạnh của chế độ bán nhật triều từ biển Đông đi vào. Mực nước triều bình quân cao nhất là 1,32 m và thấp nhất là -2,07 m. Độ chênh lệch đỉnh triều cường ở các tần suất khác nhau nhỏ, vào khoảng là 20 – 30 cm. Nước mặn theo thủy triều xâm nhập ngược dòng sông Sài Gòn tới tận phường 5, ảnh hưởng ít nhiều tới toàn bộ hệ thống kênh rạch của Quận với nồng độ mặn 4% vào mùa khô. Một năm chia làm 3 thời kỳ thủy triều: Thời kỳ thủy triều lên cao: tháng 9 đến tháng 12. Thời kỳ thủy triều xuống thấp: tháng 4 đến tháng 8. Thời kỳ thủy triều trung bình: tháng 1 đến tháng 3. 13
  24. Đồ án tốt nghiệp Thủy triều lên cao vào các ngày 1 – 4 và các ngày 14 – 17 âm lịch, mỗi tháng xuống thấp vào các ngày xen kẽ. Sự thay đổi biên độ thủy triều hàng tháng cao so với sự thay đổi hàng năm. Hàng tháng lại có 2 kỳ triều cường theo chu kỳ mặt trăng vào các ngày 1, 2, 3, 15, 16 (âm lịch) và 2 kỳ triều kém vào giữa các ngày nói trên. Ảnh hưởng của triều khá xa hai sông: sông Đồng Nai lên đến Trị An cách biển 150 km; sông Sài Gòn lên đến Dầu Tiếng cách biển 180 km. Cùng với thủy triều là sự xâm nhập mặn, vào mùa mưa ảnh hưởng của triều đối với độ mặn trên sông thấp nhưng về mùa khô do lưu lượng sông giảm nhiều, ảnh hưởng rất lớn. Thủy triều tuyến kênh, rạch thuộc hệ thống sông Sài Gòn, theo chế độ bán nhật triều, biên độ triều trung bình trong ngày là 2 m, mực nước cao nhất là +1,35 m, mực nước thấp nhất -1,8 m. Chế độ nước sông chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều. (Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ) 1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 1.2.1. Dân cư Thành phố Hồ Chí Minh: Dân số bình quân trên địa bàn TP. HCM năm 2014 ước hiện có 8.047,7 ngàn người, tăng 1,36% so với năm 2013. Theo dự báo, đến năm 2025, dân số của thành phố đạt khoảng 10 triệu người (trong đó các quận nội thành là 7,4 triệu người), diện tích đất xây dựng đô thị khoảng 100.000 ha. Quận Gò Vấp: Theo số liệu thống kê của UBND quận Gò Vấp năm 2014, dân số trên địa bàn quận là 595.880 người với 149.639 hộ. Dân cư phân bố không đều giữa các phường. Phường có dân cư cao nhất là phường 12: 58.177 người. Phường có dân cư thấp nhất là phường 13: 21.806 người. Dân số những năm qua của quận Gò Vấp tăng khá nhanh và sẽ còn tiếp tục tăng trong những năm tới. 14
  25. Đồ án tốt nghiệp Nguyên nhân gia tăng dân số của quận một mặt do tăng tự nhiên, mặt khác do dân nhập cư từ các nơi khác đến. Trong giai đoạn hội nhập từ quận ven trở thành quận nội thành, quận Gò Vấp đã thu hút một lượng dân cư từ các nơi khác chuyển đến sinh sống. Sự di chuyển của người dân đến đây cũng nói lên phần nào tiềm lực phát triển kinh tế của quận. Một số chỉ tiêu tổng hợp về dân số và diện tích Bảng 1.4. Một số chỉ tiêu tổng hợp về dân số và diện tích của quận Gò Vấp STT Đơn vị hành chính Dân số Mật độ dân số Diện tích (Phường) (Người) (Người/km2) (km2) 1 Phường 1 22.579 38,564 0,5855 2 Phường 3 47.990 33,170 1,4468 3 Phường 4 22.560 60,289 0,3742 4 Phường 5 53.413 33,665 1,5866 5 Phường 6 28.935 17,563 1,6475 6 Phường 7 29.744 30,551 0,9736 7 Phường 8 30.899 26,464 1,1676 8 Phường 9 31.552 37,634 0,8384 9 Phường 10 45.884 27,738 1,6542 10 Phường 11 44.569 36,538 1,2198 11 Phường 12 58.177 40,426 1,4391 12 Phường 13 21.806 25,489 0,8555 13 Phường 14 37.619 17,955 2,0952 14 Phường 15 27.953 19,543 1,4303 15 Phường 16 50.389 39,518 1,2751 16 Phường 17 50.078 42,835 1,1691 (Nguồn: Niên giám thống kê quận Gò Vấp – 2013) 15
  26. Đồ án tốt nghiệp 1.2.2. Kinh tế - xã hội Thành phố Hồ Chí Minh: Theo tổng cục thống kê TP. HCM về tình hình kinh tế – xã hội 9 tháng đầu năm 2014. Giá trị tổng sản phẩm trên địa bàn 9 tháng đầu năm ước đạt 593.552 tỷ đồng, tăng 8,9% so cùng kỳ năm trước. Chỉ số sản xuất công nghiệp ước tăng 6,8% so với 9 tháng đầu năm 2013. Trong đó ngành công nghiệp khai khoáng tăng 3,8%; công nghiệp chế biến, chế tạo tăng 6,8%; sản xuất phân phối điện tăng 6,6%; cung cấp nước và xử lý rác thải tăng 8,0%. 9 tháng đầu năm 2014, tổng giá trị sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy sản ước tính đạt 10.340,8 tỷ đồng tăng 5,9% so với cùng kỳ năm trước. Giá trị sản xuất nông nghiệp ước tính đạt 7.275,4 tỷ đồng tăng 4,4% so với cùng kỳ. Giá trị sản xuất lâm nghiệp ước tính đạt 113,5 tỷ đồng, tăng 46,9% so với cùng kỳ năm trước; chủ yếu do hoạt động khai thác tăng 61,1%. Giá trị sản xuất thủy sản ước tính đạt 2.951,9 tỷ đồng (giá thực tế), tăng 9,7% so với cùng kỳ. Từ đầu năm đến ngày 15/9, đã có 277 dự án có vốn nước ngoài được cấp giấy chứng nhận đầu tư trên địa bàn thành phố với vốn đăng ký đạt 1.097,6 triệu USD (vốn điều lệ 745,9 triệu USD). Có 16.533 doanh nghiệp đăng ký thành lập mới, giảm 12,1% so với cùng kỳ năm trước. Dự ước trong tháng 12/2014 các khu vực kinh tế trên địa bàn thành phố thu hút và giải quyết việc làm cho 23,9 ngàn lượt lao động, trong đó lao động có việc làm ổn định là 16,3 ngàn người, số chỗ việc làm mới tạo ra là 10,7 ngàn chỗ. Quận Gò Vấp: Kinh tế quận Gò Vấp trong những năm qua liên tục tăng trưởng, quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo đúng định hướng; cụ thể tình hình phát triển kinh tế qua các năm được thể hiện trong bảng 1.5: 16
  27. Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.5. Tình hình phát triển kinh tế quận Gò Vấp qua các năm (ĐVT: tỷ đồng) Giai đoạn Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Tỷ trọng 0.08% 0.06% 0,06% Nông nghiệp GTSX ngành 12 10 10 Công nghiệp Tỷ trọng 47,53% 44,58% 42,11% – xây dựng GTSX ngành 7.044 7.200 7.500 Thương mại Tỷ trọng 52,39% 55,38% 57,83% – dịch vụ GTSX ngành 7.763 8.950 10.300 Tổng 14.819 16.160 17.810 (Nguồn: Tổng cục thống kê quận Gò Vấp, năm 2014) Khu vực sản xuất công nghiệp được hình thành các cụm công nghiệp nhỏ tập trung trên địa bàn phường 12, phường 14 còn lại có một số xí nghiệp, nhà máy nhỏ lẻ nằm trên địa bàn các phường 8, 9, 10. Về sản xuất nông nghiệp hiện 11/16 phường còn sản xuất nông nghiệp, tuy nhiên diện tích canh tác nhỏ và nằm xen cài trong khu dân cư và đang có xu hướng chuyển đổi sang ngành thương mại – dịch vụ, nên trong thời gian tới đất nông nghiệp trên địa bàn quận sẽ giảm dần. 1.2.3. Cây xanh đô thị Thành phố Hồ Chí Minh: Thời gian qua, thành phố luôn quan tâm đến công tác chăm lo, giữ gìn và phát triển cây xanh trên địa bàn. Chỉ tính riêng công ty TNHH MTV Công viên cây xanh TP. HCM, từ 8.000 cây xanh được tiếp quản ngày đầu thành lập, đến nay, công ty đã trồng và bảo quản trên TP. HCM có các công viên lớn như công viên Tao Đàn – quận 1, công viên Lê Thị Riêng – quận 10, công viên Gia Định – quận Phú Nhuận, công viên 30/4 – quận 1, công viên Hoàng Văn Thụ – quận Tân Bình, công viên 23 tháng 9 – quận 1 và nhiều công viên khác trên địa bàn thành phố góp phần tạo cảnh quan, giảm thiểu tác động môi trường. 17
  28. Đồ án tốt nghiệp Theo báo cáo của UBND TP. HCM về thực hiện kế hoạch trồng và bảo vệ rừng, cây xanh trên địa bàn năm 2013, tổng số cây đã trồng là gần 1,6 triệu cây (đạt tỷ lệ hơn 156% so với kế hoạch), tương đương với diện tích hơn 554 ha cây xanh. Kinh phí thực hiện ước tính gần 58 tỷ đồng. Thành phố tiếp tục tăng cường diện tích rừng, cây xanh, vườn hoa, thảm cỏ, công viên góp phần giảm thiểu các tác động đến môi trường thành phố. Trong kế hoạch bảo vệ và phát triển rừng giai đoạn 2013 – 2015, thành phố sẽ tận dụng quỹ đất của các cơ sở sản xuất công nghiệp để phát triển thêm 250 ha diện tích công viên, cây xanh ở các quận nội thành đồng thời cải tạo các khu công viên, cây xanh hiện hữu để nâng cao chất lượng mảng xanh trên địa bàn. Quận Gò Vấp: Hệ thống cây xanh đô thị trên địa bàn quận Gò Vấp bao gồm 3 nhóm chính: Cây xanh sử dụng công cộng: gồm các công viên lớn, tập trung gồm công viên Gia Định – phường 3 (cấp thành phố) quy mô khoảng 13,5 ha; công viên Văn hóa quận Gò Vấp – phường 17 quy mô khoảng 37,08 ha; và cây xanh sử dụng công cộng được bố trí phân tán trong các đơn vị ở. Cây xanh đường phố (cây xanh, thảm cỏ trồng trong phạm vi chỉ giới đường đỏ): quy hoạch cây xanh theo các tuyến đường chính, đường khu vực tạo thành mảng xanh liên hoàn cho đô thị. Cây xanh chuyên dụng: cây xanh cách ly hành lang tuyến điện, hành lang bảo vệ sông rạch. 18
  29. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2. HIỆN TRẠNG, NGUYÊN NHÂN GÂY NGẬP VÀ CÁC GIẢI PHÁP CHỐNG NGẬP TẠI TP. HCM VÀ QUẬN GÒ VẤP 2.1. Hiện trạng ngập úng Vấn đề ngập lụt đô thị không chỉ có ở những đô thị của Việt Nam nói chung và TP. HCM nói riêng mà đây là “vấn nạn” của nhiều đô thị trên thế giới. Ngập lụt đô thị đã gây nên những tác động không nhỏ đến sinh hoạt của người dân: ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế, ô nhiễm môi trường sống TP. HCM đang trong giai đoạn mùa mưa. Thời gian qua, các đợt mưa đều gây nên tình trạng ngập úng trên diện rộng, ảnh hưởng nặng nề đến đời sống, sinh hoạt của người dân. Tình trạng này sẽ còn nghiêm trọng hơn khi các đợt triều cường cuối năm xuất hiện ngày một lớn. Theo Báo cáo kết quả thực hiện 6 tháng đầu năm 2012 của Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM: (Nguồn: Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM) Hình 2.1. Biểu đồ thống kê tình trạng ngập lụt tại TP. HCM 2003 – 2011 19
  30. Đồ án tốt nghiệp Thống kê tình trạng ngập tại TP. HCM từ năm 2013 đến nay Năm 2013, theo thông tin từ Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM, về mùa mưa nhiều tuyến đường trên địa bàn thành phố vẫn tiếp tục bị ngập nước. Kết thúc năm 2012 và đầu năm 2013, vùng trung tâm thành phố còn 18 điểm ngập thường xuyên, trong đó tập trung chủ yếu ở các quận như: 2, 6, 7, 8, 9, 11, Tân Bình, Bình Tân, Tân Phú, Thủ Đức, Cơn mưa chiều 3/7/2013, kéo dài khoảng hơn một giờ đã làm cho nhiều tuyến đường của TP. HCM ngập nặng, giao thông ùn tắc, nhất là tại đường Hòa Bình (quận 11 và quận Tân Phú), triều cường từ cống thoát nước kết hợp nước mưa đã biến đoạn đường dài khoảng 100 m từ ngã tư Lạc Long Quân và Âu Cơ đến đường kênh Tân Hóa (quận 11) thành sông. Chiều tối 21/10/2013, người dân Sài Gòn tiếp tục đối mặt với ngập lụt nhiều nơi khi đỉnh triều đạt mức 1,68 m MSL, cao nhất trong vòng gần 60 năm qua, tính từ 1960. Nơi ngập sâu nhất là trên đường Bến Bình Đông (phường 16, quận 8) nước ngập gần 1 m, xe cộ qua lại chết máy hàng loạt. Nước tràn vào nhà làm cho người dân phải bì bõm trong nước, nhiều vật dụng như ti vi, tủ lạnh, quần áo bị hỏng và ướt. Theo thống kê của Sở Giao thông vận tải, TP. HCM năm 2014 vẫn còn 290 tuyến đường bị ngập nước do mưa, triều cường; trong đó vùng trung tâm còn 32 tuyến đường bị ngập, vùng ngoại vi còn 18 tuyến và khoảng 240 tuyến đường hẻm rải rác các quận huyện. Năm 2014 có 11 điểm ngập hiện hữu, 10 điểm ngập do ảnh hưởng của công trình Tân Hóa – Lò Gốm và 29 điểm ngập do mưa vượt tần suất thiết kế cống. Chỉ tính riêng trong năm 2014, đã có 19 lần triều cường gây ngập nặng tại 26 điểm. Nhiều tuyến đường bị ngập nặng như đường Lương Định Của (quận 2), Huỳnh Tấn Phát (quận 7), Văn Thân, Bình Quới, Nguyễn Văn Hưởng, Quốc lộ 50, Bến Phú Định. Cao nhất từ trước đến nay là vào ngày 10 tháng 10, triều cường tại TP. HCM tại trạm Nhà Bè đạt mức kỷ lục 1,7 m. 20
  31. Đồ án tốt nghiệp Cơn mưa tối 18/8/2014 khiến nhiều tuyến đường TP. HCM ngập nặng. Vũ lượng mưa đo được tại trạm Lý Thường Kiệt (14h30 – 16h30) là 98,5 mm khiến nhiều tuyến đường bị ngập gồm Tân Hóa, Hậu Giang (quận 6), đường Lũy Bán Bích (quận Tân Phú), An Dương Vương (quận 8), Kinh Dương Vương, Phan Anh (quận Bình Tân). Trận mưa ngày 19/10/2014 với cường độ lớn gây ngập nhiều điểm tại các quận 6, Bình Tân, Tân Phú, quận 12. Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM cho biết lượng mưa đạt mức 112,9 mm, gây ngập chủ yếu ở các khu kênh Tân Hóa – Lò Gốm (quận 6 và quận Bình Tân), đường Hậu Giang, Tân Hòa Đông, Kinh Dương Vương (quận 6), Hàn Hải Nguyên, Ba Tháng Hai, Phú Thọ (quận 11), Cầu Tre (quận Tân Phú) ngập sâu trong nước. Theo Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM, trên địa bàn thành phố hiện tại còn 68 điểm ngập úng do mưa, trong đó có 29 điểm ngập phát sinh. Nguyên nhân của tình trạng này là do các công trình thi công đào đường và rác ngăn cản gây thoát nước chậm. Ngoài ra, do hệ thống cống thoát nước cũ và xuống cấp, kênh rạch bị bồi lắng gây cản trở dòng chảy. Những ngày gần đây, trên địa bàn TP. HCM xuất hiện mưa đầu mùa khiến hàng loạt tuyến đường bị ngập nặng, nhiều khu vực nước ngập sâu hơn 0,5 m. Các tuyến đường như An Dương Vương (quận 6); Kinh Dương Vương, Hồ Ngọc Lãm (quận Bình Tân); Nguyễn Hữu Cảnh (quận Bình Thạnh); Nguyễn Văn Quá, Song Hành (quận 12), bị ngập sâu gây bất tiện cho người dân. Chiều 28/5, cơn mưa lớn kéo dài gần 2 giờ đồng hồ đã làm nhiều tuyến đường tại TP. HCM bị ngập nặng. Các tuyến đường bị ngập nặng như Kinh Dương Vương (quận Bình Tân), Đặng Nguyên Cẩn (quận 6), An Dương Vương (quận 8), đường Lương Minh Nguyệt (quận Tân Phú). 21
  32. Đồ án tốt nghiệp (Nguồn: Báo Sài Gòn Giải Phóng) Hình 2.2. Đường Kinh Dương Vương ngập sâu hơn nửa mét Sáng 12/06, một trận mưa bất ngờ tại TP. HCM khiến nhiều tuyến đường bị ngập. Đáng chú ý những điểm ngập lần này lại tập trung ngay dưới các chân cầu gây nguy hiểm cho người đi đường. Cầu Rạch Chiếc, phía quận 2 là một trong những điểm ngập khá nặng sau trận mưa. Theo quan sát, mực nước đọng ngay dốc cầu khoảng từ 20 cm – 40 cm. (Nguồn: tuoitre.vn) Hình 2.3. Ngập nặng bên hông cầu Nguyễn Hữu Cảnh Trong năm 2015, Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM sẽ tập trung giải quyết 51 điểm ngập úng, những điểm còn lại sẽ xử lý trong năm 2016. Thống kê cho thấy trên địa bàn thành phố trong năm 2009 có 99 điểm ngập, năm 2010 giảm còn 53 điểm. Đến năm 2013 xóa được 47 điểm ngập và chỉ còn 6 22
  33. Đồ án tốt nghiệp điểm ngập do mưa nhưng đến năm 2014 có 33 điểm tái ngập và phát sinh 29 điểm ngập mới. 2.2. Nguyên nhân gây ngập Hiện tượng ngập úng ở TP. HCM đã trở thành một trong những vấn đề thời sự nóng bỏng trong những năm gần đây. Những lý giải cho hiện tượng này là bước đầu tiên để tiến tới một giải pháp hoàn chỉnh và lâu dài cho một vấn đề đang là chủ đề bàn thảo của các nhà khoa học và của xã hội. 2.2.1. Nguyên nhân khách quan 2.2.1.1. Do điều kiện địa hình TP. HCM nằm ở vùng cửa nhiều con sông lớn thuộc hệ thống sông Đồng Nai, sát với biển nên chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của những biến động thủy triều. Địa hình thấp trũng, hướng ra biển. Trên 60% đất đai thành phố có cao trình thấp dưới 2 m, những vùng trũng thấp có cao trình từ 0 m đến 0,5 m là những vùng ngập triều trực tiếp hoặc gián tiếp chịu ảnh hưởng thủy triều. Xả lũ từ các công trình phía thượng lưu, trong mùa kiệt công trình Dầu Tiếng phải xả xuống hạ lưu một lưu lượng bắt buộc là 20 m3/s; công trình Trị An phải xả 200 m3/s để duy trì điều kiện môi trường hạ lưu. Lưu lượng xả lớn nhất tại Dầu Tiếng: 600 m3/s (năm 2000); Trị An: 2.551 m3/s (năm 2000) gây ngập lụt phía hạ du. 2.2.1.2. Do mưa TP. HCM có tổng lượng mưa trung bình hàng năm vào khoảng 1.949 mm, trong đó khoảng 95% lượng mưa tập trung vào thời gian từ tháng 5 đến tháng 11. Tổng lượng mưa trong những năm gần đây không tăng nhưng số trận mưa có vũ lượng lớn (trên 60 mm) xuất hiện nhiều hơn trước đây. Thống kê tài liệu mưa nhiều năm đo được tại trạm Tân Sơn Hòa cho thấy có một xu hướng tăng dần của những trận mưa có cường độ lớn nhất hàng năm với tốc độ bình quân khoảng 0.8 mm/năm cùng với tần suất xuất hiện tăng dần của những trận mưa 23
  34. Đồ án tốt nghiệp lớn có cường độ từ 100 mm trở lên. Điều này, cùng với sự gia tăng của quá trình đô thị hóa đã dẫn đến hiện tượng quá tải của hệ thống thoát và là một trong những nguyên nhân làm gia tăng mức độ ngập trên địa bàn thành phố. Khi mưa với cường độ khoảng trên 40 mm, thời gian ngắn thường sinh ra ngập úng. Nếu mưa với cường độ lớn hơn, thời gian mưa tập trung dài hơn thì mức độ ngập úng càng nguy hiểm hơn. Ngập úng do mưa cũng có liên quan đến hệ thống tiêu thoát nước, đặc biệt là hệ thống kênh cống tiêu ở khu nội thành. Bảng 2.1. Số lần xuất hiện của trận mưa có vũ lượng >100 mm trong 180 phút Thời kỳ 1952 – 1961 1962 – 1971 1972 – 1981 1982 – 1991 1991 – 2002 Số lần 0 1 2 2 4 xuất hiện (Nguồn: Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM) 2.2.1.3. Do thủy triều Sông Đồng Nai – Sài Gòn chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều nên hầu như tất cả các vùng địa hình của thành phố thấp hơn + 1,5 m đều bị ngập triều vào thời gian triều cường. Theo Báo cáo của Sở Giao thông Vận tải TP. HCM, đỉnh triều trên sông Sài Gòn luôn đạt kỷ lục năm sau cao hơn năm trước, mực nước đỉnh triều tại trạm Phú An (sông Sài Gòn) từ 2001 đến nay luôn vượt mức báo động cấp II (1,4 m). Đặc biệt, trong những năm trở lại đây đỉnh triều luôn vượt mức báo động cấp III (1,5 m). Cụ thể, năm 2009 đỉnh triều cao 1,56 m; năm 2010 đỉnh triều cao 1,55 m; năm 2011 đỉnh triều cao 1,59 m; năm 2012 đỉnh triều cao 1,62 m. Đặc biệt ngày 20/10/2013, đỉnh triều đã đạt 1,68 m, tăng 28 cm so với đỉnh triều tháng 10/2001 đã lập mốc lịch sử trong 60 năm trở lại đây. Đỉnh triều năm 2014 lập mốc kỷ lục mới với 1,7 m. 2.2.1.4. Do tổ hợp mưa, triều, lũ Ngập triều chỉ có thể xảy ra nghiêm trọng trong các tháng 9, 10, 11, 12, là những tháng có mức nước đỉnh triều cao. Đó cũng là những tháng có mưa lớn (trên 24
  35. Đồ án tốt nghiệp 40 – 50 mm) gần như hàng năm. Vì thế, mưa lớn dễ tổ hợp với triều cao (đặc biệt trong thời gian gần đây). Khả năng xảy ra lũ lớn hiếm hơn, do các trận lũ vừa và nhỏ đều bị các công trình thượng lưu điều tiết, cắt trữ, do đó tổ hợp Mưa + Lũ, Lũ + Triều xảy ra với xác suất kém hơn. Xác suất xuất hiện Mưa lớn + Lũ lớn + Triều cao càng ít hơn, song tác động của tổ hợp đó là nguy hiểm nhất. 2.2.2. Nguyên nhân chủ quan Lấn chiếm kênh rạch thoát nước TP. HCM hiện có 7 hệ thống kênh rạch tiêu thoát nước dài 926 km với 412 cửa xả. Tuy nhiên, tình trạng ngập nước đang ngày càng trầm trọng do đang có hơn 5.000 hộ dân làm nhà lấn chiếm bờ kênh, thu hẹp dòng chảy, xả rác và nước thải trực tiếp xuống dòng kênh. Lưu vực thoát nước nội thành rộng hơn 14.000 ha, trong đó bao gồm các lưu lực thoát nước chính như sau: Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè: dài 31,7 km, lưu vực 3.320 ha Kênh Tân Hoá – Lò Gốm: dài 7,7 km, lưu vực 1.500 ha Kênh Tàu Hũ – Bến Nghé, Kênh Đôi – Tẻ: dài 25,8 km, lưu vực 3.065 ha Kênh Tham Lương – Bến Cát: dài 32,95 km, lưu vực 3.000 ha Theo thống kê của Khu Quản lý đường sông, hiện có đến hơn 30 nghìn hộ sống ven kênh, rạch với 130 nghìn nhân khẩu. Tình trạng san lấp kênh, rạch để xây nhà trái phép diễn ra trong một thời gian dài và vẫn đang tái diễn. Kết quả khảo sát tại khu vực nội thành cũ và một phần khu vực mới đô thị hóa cho thấy khoảng 50% tổng chiều dài kênh rạch thoát nước hiện hữu đang bị nhà dân lấn chiếm. Ngoài ra, hiện có đến 88 tuyến cống, 82 hầm ga ven đường, 62 cửa xả bị lấn chiếm vẫn chưa bị xử lý. Hệ thống cống thoát nước Hệ thống cống thoát nước của thành phố hiện nay vừa thiếu về số lượng vừa nhỏ về tiết diện. Do các khó khăn về kinh tế, nên trong thời gian dài đã không được đầu tư xây dựng một cách thỏa đáng về tiết diện cũng như về chiều dài, về mật độ và mang tính chắp vá do xây dựng qua nhiều thời kỳ. 25
  36. Đồ án tốt nghiệp Tổng chiều dài cống thoát nước cấp 2, cấp 3 hiện nay khoảng 944 km, phục vụ cho một diện tích khoảng 62 km2. Trong tổng số 932 km cống cũ của TP. HCM có gần 100 km cống vòm dưới lòng đất trung tâm Sài Gòn được người Pháp xây dựng năm 1870 để thoát nước mưa, nước thải tập trung tại quận 1, 3, 5 và 6. Theo Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM, hầu hết các tuyến cống vòm được người Pháp xây dựng hiện đã hư hỏng, không còn chức năng thoát nước, lòng cống xuất hiện nhiều vết nứt gây nguy cơ sụp mặt đường rất cao. Nhiều chỗ nước thải bị rò rỉ. (Nguồn: Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM, 2015) Hình 2.4. Tuyến cống bị rò rỉ nước thải Hệ thống cống thoát nước đã thiếu, không đáp ứng đủ yêu cầu thoát nước, lại còn bị tình trạng lấn chiếm gây khó khăn cho công tác duy tu bảo dưỡng và làm suy giảm khả năng thoát nước. Qua khảo sát, chỉ riêng tại quận 5, quận 6 và quận 10 đã có gần 600 căn hộ xây nhà đè lên đường cống thoát nước, hầm thu và cửa xả. Trên phạm vi rộng hơn, quy hoạch tổng thể hệ thống thoát nước TP. HCM cho các tuyến cống cấp nước chịu được tần suất mưa mưa trong 3 giờ với vũ lượng 75,88 mm đối với tuyến cống cấp 3; 85,36 mm đối với cống cấp 2 và kênh rạch chính cấp 1 chịu được mưa vũ lượng 95,91 mm. Với những cơn mưa có vũ lượng lớn hơn (>100 mm) và thời gian mưa ngắn, dồn dập hơn đã không còn phù hợp. Những bất cập trong quy hoạch đô thị và cốt nền Từ lâu, quá trình đô thị hóa đã diễn ra mạnh mẽ theo hướng Đông Nam và Tây Nam thành phố với những công trình đồ sộ lấn biển. trong khi hướng thoát lũ chính 26
  37. Đồ án tốt nghiệp là từ Bắc – Tây Bắc – Đông Bắc xuống Nam – Đông Nam – Tây Nam. Thực tế cho thấy hiện khu đô thị Phú Mỹ Hưng ở Nam Sài Gòn tọa lạc ngay trên khu vực vùng trũng – nơi trước đây từng là hồ tự nhiên chứa nước của thành phố. Ngoài ra, toàn bộ khu Nhà Bè, quận 7 – cửa thoát nước chính của Sài Gòn cũng bị đô thị hóa mạnh mẽ dẫn đến các hệ thống kênh rạch bị san lấp, gây ngập. Cốt nền xây dựng được quy định trong Quyết định 24/QĐ-CP/2010 của Thủ tướng Chính phủ đến năm 2025. Theo quy định này, TP. HCM được chia thành 3 khu vực, tùy theo địa hình, sẽ có 3 mức cốt xây dựng khác nhau. Khu vực nội thành hiện hữu gồm 13 quận cũ sẽ có cao độ xây dựng khống chế ≥ 2 m; khu nội thành phát triển gồm 6 quận mới có cao độ xây dựng khống chế từ 2 – 2,5 m và lớn hơn; các huyện ngoại thành có cao độ xây dựng khống chế ≥ 2 m. Dù có 3 mức nhưng cơ bản, cốt xây dựng ở TP. HCM đều trên 2 m so với mực nước biển. Trong khi đó, đỉnh triều cao nhất trong thời gian qua mới tới mức 1,7 m. Ngập do ý thức của người dân chưa cao Một bộ phận dân cư trong cộng đồng tiếp tục thực hiện các hành vi xả rác vào cống, miệng thu, dẫn đến bít đường ống tiêu thoát nước, hoặc thải trực tiếp ra kênh rạch, làm giảm hiệu quả hoạt động hệ thống thoát nước và mất nhiều công sức để dò tìm, khắc phục. Bên cạnh đó, TP. HCM cũng đang trong quá trình phát triển và đang là “đại công trường xây dựng” với rất nhiều xe cộ thực hiện vận chuyển các vật liệu xây dựng như cát sỏi gây vương vãi, khi mưa đến kéo theo chúng vào các hố ga, miệng cống làm giảm tiết diện tải nước cũng như làm tăng độ nhám của hệ thống, cản trở quá trình di chuyển của dòng chảy làm cho tình trạng ngập úng trầm trọng hơn. Khu vực thuộc lưu vực Tàu Hủ – Bến Nghé, Tân Hóa – Lò Gốm hay bị ngập do các hố ga thu nước bị rác đóng kín hoặc bị chính người dân bít lại lúc không có mưa nhằm ngăn mùi hôi từ cống thoát ra, nhưng khi trời mưa lại “quên” bỏ ra. Thời gian gần đây, tình trạng hố ga thu nước bị rác lấp đầy hoặc bị người dân bít lại diễn ra khá nhiều. 27
  38. Đồ án tốt nghiệp 2.3. Các giải pháp chống ngập hiện nay tại TP. HCM 2.3.1. Biện pháp công trình Theo ông Hồ Long Phi, Giám đốc Trung tâm quản lý nước và Biến đổi khí hậu (Đại học quốc gia TP. HCM), để hoàn thành các hệ thống thoát nước, cống ngăn triều chống ngập thì TP. HCM cần tổng vốn đến 9 tỉ đô la Mỹ. Hiện con số mà thành phố đầu tư cho các dự án chống ngập lớn nhỏ ước được gần 2 tỉ đô la Mỹ. Do kinh phí hạn chế nên trước mắt thành phố chỉ tập trung xây đê bao tại các điểm xung yếu. Để góp phần giảm ngập, trong ba năm (2011 – 2013) thành phố đã hoàn thành các công trình chống ngập lớn như cống kiểm soát triều Nhiêu Lộc – Thị Nghè, xây dựng gần 335 km cống thoát nước, lắp đặt 1.077 van ngăn triều đã giảm 47/58 điểm ngập do mưa, 16/26 điểm ngập do triều, 113/271 điểm ngập khác trên địa bàn quận huyện Kinh phí dành cho chương trình chống ngập úng của thành phố trong 3 năm qua là 1.577 tỉ đồng. Dự án cải tạo kênh Tân Hóa – Lò Gốm được khởi công từ năm 2011 với chiều dài 7,5 km, trải dài qua 4 quận (6, 11, Tân Bình, Tân Phú) đến sáng ngày 05/04/2014, đã được khánh thành đưa vào sử dụng, công trình này sẽ kết nối với hệ thống thoát nước để giải quyết vấn đề chống ngập chung của cả thành phố. Sau khi được UBND TP. HCM phê duyệt, dự án thí điểm công trình hồ điều tiết Khánh Hội để giảm ngập úng khi mưa lớn sẽ được khởi công trong năm nay. Hồ Khánh Hội ở quận 4 có diện tích 4,8 héc ta và tổng mức đầu tư 304 tỉ đồng. Một số hồ khác dự kiến triển khai trong năm 2015 như hồ Thủ Thiêm (thuộc quy hoạch Khu đô thị Thủ Thiêm, quận 2), hồ Gò Dưa (quận Thủ Đức), hồ Bàu Cát (quận Tân Phú) cũng dự kiến khởi công cuối năm 2015 Theo các chuyên gia chống ngập, nếu triển khai đồng bộ việc xây các hồ điều tiết, lượng nước mưa tích trữ sẽ lên đến hàng chục triệu mét khối và theo đó sẽ giúp giảm được 30% tình trạng ngập úng cho thành phố so với hiện nay. Trong giai đoạn 2016 – 2021, thành phố sẽ đầu tư để xây dựng các công trình giảm ngập gồm hai cống ngăn triều đầu kênh Vàm Thuật và Rạch Nước Lên, xây hệ 28
  39. Đồ án tốt nghiệp thống cống bao, cống thoát nước quận Gò Vấp, nạo vét kênh Tham Lương – Bến Cát Được biết, UBND TP. HCM đã đề nghị Bộ KH&ĐT trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt các dự án chống ngập trên vào danh mục các dự án vay vốn Ngân hàng Thế giới tài khóa 2015 – 2017. Cụ thể, vốn ODA cần vay của Ngân hàng Thế giới khoảng 422 triệu USD, còn lại khoảng 39 triệu USD là vốn đối ứng của ngân sách thành phố. Dự án này sẽ do Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM làm chủ đầu tư thực hiện. Hiện nay, TP. HCM đang triển khai tuyến đê bao khép kín trên sông Sài Gòn theo Quyết định 1547 của Thủ tướng Chính phủ gồm nhiều cống lớn nhỏ với 12 cống ngăn triều chính gồm Rạch Tra, Vàm Thuật, Bến Nghé, Tân Thuận, Phú Xuân, Mương Chuối, sông Kinh, Kinh Lộ, Kinh Hàng, Thủ Bộ, Bến Lức, Kênh Xáng Lớn hạn chế khép kín không cho triều cường xâm nhập vào nội thị. Tuy nhiên, đây là một dự án lớn còn lâu mới hoàn thành nên trước mắt, thành phố đang triển khai nhiều giải pháp tạm thời như xây tường kè tạm, lắp van ngăn triều, túc trực 24/24 giờ tại các cửa xả, nắp hố ga để khai thông các vị trí bị rác lấp, dùng hàng chục máy bơm hoạt động hết công suất nhằm tiêu thoát nước mỗi khi mưa lớn. 2.3.2. Biện pháp quản lý Giải pháp thứ nhất là nâng cao chất lượng trong qui hoạch và hiệu quả quản lý qui hoạch xây dựng, nâng cao hiệu quả thực hiện các giải pháp giảm ngập nước và từng bước giảm ngập trên địa bàn; tăng cường liên kết hợp tác khoa học, liên kết với các nhà khoa học trên thế giới, dự báo, dự đoán tình hình biến đổi khí hậu để chúng ta có “kế hoạch ứng phó phù hợp”. Nhiều hộ dân trong thời gian qua đã tự cải tạo nhà, hẻm trong khu vực của mình để chống ngập cục bộ. Ngoài vận động, Nhà nước phải hỗ trợ một phần kinh phí cho người dân chủ động chống ngập. Kinh phí chống ngập nên được chia làm hai phần, một phần dành cho các chương trình chống ngập của thành phố, phần nữa để hỗ trợ người dân trong việc thích nghi và giảm nhẹ thương tổn do ngập. Các cơ quan chức năng cần tăng cường công tác duy tu, bảo dưỡng hệ thống thoát nước như nối thêm cống, sửa chữa miệng thu nước hầm ga, thay các tuyến 29
  40. Đồ án tốt nghiệp cống hư hỏng, thông các miệng xả tại các kênh rạch bằng vốn duy tu cấp phát hằng năm. Nâng cao công tác quản lý, kiểm soát ngập, đánh giá chất lượng hệ thống thoát nước hiện có để khắc phục sửa chữa kịp thời, tránh xảy ra tình trạng ngập úng kéo dài. Tuyên truyền giáo dục ý thức cộng đồng: tăng cường công tác tuyên truyền giáo dục và vận động nhân dân có ý thức bảo vệ môi trường, bảo vệ hệ thống thoát nước hiện tại, không lấn chiếm kênh rạch, nghiêm cấm và xử phạt với các hành vi xả rác xuống kênh rạch, cống thoát nước làm tắc nghẽn dòng chảy. 2.4. Hiện trạng, nguyên nhân ngập và hướng giải quyết tại quận Gò Vấp Theo thống kê của Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM năm 2014, lượng mưa ngày lớn nhất đo được tại trạm Quang Trung lên đến 132,5 mm và các tuyến đường hay bị ngập do mưa gồm đường Lê Đức Thọ đoạn từ trường THCS Tây Sơn đến UBND phường 13; đường Quang Trung đoạn từ Phan Huy Ích đến cầu Chợ Cầu 2; đường Cây Trâm đoạn từ số 162 đến số 108. Bảng 2.2. Thống kê tình trạng ngập nước do mưa tại một số tuyến đường tại quận Gò Vấp Độ sâu Thời Phạm vi Số lần Diện tích STT Tên đường ngập gian ngập ngập ngập TB TB ngập TB Từ trường 1 Lê Đức Thọ Tây Sơn đến 4 0,35 m 875 m2 40 phút UBND P.13 Từ Phạm Văn 2 Quang Trung Chiêu đến 2 0,28 m 1410 m2 43 phút chân chợ Cầu Từ số 162 3 Cây Trâm 2 0,15 m 2500 m2 - đến số 108 (Nguồn: Trung tâm Điều hành Chương trình chống ngập nước TP. HCM) 30
  41. Đồ án tốt nghiệp Nguyên nhân: Phần lớn ngập nước do mưa lớn kết hợp thủy triều gây bể bờ bao; Hệ thống thoát nước cũ, hư hỏng, cống không đủ để đáp ứng với lưu lượng nước thoát; Sông, rạch bị san lấp, lấn chiếm bởi các công trình xây dựng và nhà ở; Địa hình trũng với cao trình biến thiên từ 0,4 m đến 2 m, phân bố ven sông Bến Cát. Hướng giải quyết: Tăng cường các biện pháp duy tu, nạo vét, tuần tra bảo vệ và thường xuyên kiểm tra hệ thống thoát nước theo phân cấp, gia cố các bờ bao xung yếu, đẩy nhanh tiến độ các công trình phòng, chống lụt bão; Tham gia lập quy hoạch thoát nước và quy hoạch cốt san nền; Khai thông các tuyến thoát nước trên đường hiện hữu, tăng khả năng thoát nước của mặt đường, vỉa hè để khắc phục tình trạng ngập úng; Xử lý nghiêm các trường hợp san lấp, lấn chiếm sông rạch, xả rác trên sông, rạch, cống thoát nước; Khống chế cốt xây dựng tối thiểu các công trình; Đẩy nhanh công tác bồi thường, giải phóng mặt bằng dự án kênh Tham Lương – Bến Cát – Rạch Nước Lên; Tăng diện tích hồ chứa nước trong khu quy hoạch Ấp Doi – phường 15. 31
  42. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 3. CƠ SỞ VÀ HIỆN TRẠNG CỦA THU GOM SỬ DỤNG NƯỚC MƯA 3.1. Cơ sở của việc tận dụng nước mưa tại TP. HCM Lượng mưa trung bình năm tại TP. HCM là 1.949 mm, gần gấp 2 lần lượng mưa trung bình của thế giới. Nước mưa là một nguồn tài nguyên rất quan trọng, tuy nhiên hiện nay, thay vì tận dụng nguồn nước phong phú này, chúng ta lại tiếp tục để nước mưa chảy tràn ra đường, điều này kết hợp với hệ thống cống thoát nước xuống cấp và quá tải dẫn đến tình trạng ngập úng xảy ra nhiều nơi trên địa bàn TP. HCM. Vì vậy, tận dụng nguồn nước mưa là một giải pháp cần thiết góp phần giảm ngập tại khu vực nội thành TP. HCM. 3.1.1. Đặc điểm chế độ mưa TP. HCM Bảng 3.1. Số ngày mưa bình quân trong năm của các trạm ở TP. HCM. Trạm BQ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng Năm TB 1,3 0,7 1,5 3,9 12,1 14,8 17,0 16,0 16,4 15,9 8,5 4,1 112,1 Max 2,7 1,5 2,4 6,2 17,3 21,0 23,5 21,9 21,6 22,3 12,5 6,9 159,5 Min 0,4 0,1 0,7 2,2 6,9 7,3 8,4 8,5 9,7 8,7 4,4 1,6 59,1 (Nguồn: Trung tâm Khí tượng thủy văn Khu vực Nam Bộ, TK: 1990 - 2012) Mưa ở TP. HCM có đặc điểm là mưa rải rác một vài nơi, hình thành nhiều tâm mưa khác nhau trên khu vực và đặc biệt là lượng mưa ngày biến động lớn theo không gian – thời gian. Mưa đến nhanh và kết thúc nhanh, cường độ cao gây ngập xảy ra trong thời gian mưa ngắn (từ 120 – 150 phút), kết quả thống kê cho bảng 3.2 32
  43. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.2. Thời gian kéo dài các trận mưa trên 40 mm Khả Xác suất Khả năng Xác năng Cấp tích luỹ Cấp xuất hiện suất tích xuất hiện (%) (%) luỹ (%) (%) Nhỏ hơn 2 giờ 17,9 17,9 Từ 6 đến 8 giờ 14,0 83,6 Từ 2 đến 4 giờ 24,9 42,8 Từ 8 đến 10 giờ 9,6 93,1 Từ 4 đến 6 giờ 26,8 69,6 Trên 10 giờ 6,9 100,0 (Nguồn: Trạm Tân Sơn Hòa – năm 2014) Các trận mưa có cường độ trên 40 mm thường kéo dài từ 2 đến 6 giờ, chiếm 69,6%. Các trận mưa kéo dài dưới 2 giờ cũng chiếm tỷ lệ khá cao 17,9%, các trận mưa kéo dài trên 10 giờ xảy ra tương đối nhỏ, chiếm 6,9%. Nhận xét chung: Lượng mưa trung bình năm ở TP. HCM khá cao 1.949 mm, tổng thời gian có mưa khá ngắn trong năm, mỗi cơn mưa thường có cường độ cao và thời gian mưa ngắn trong ngày. 3.1.2. Chất lượng nước mưa thu trực tiếp Chất lượng nước mưa thu gom từ các loại mái nhà và trong các thiết bị chứa sẽ có ảnh hưởng trực tiếp đến việc sử dụng nước mưa, tuy nhiên để đánh giá chính xác chất lượng nước mưa, chúng ta cần xét xem bản thân nước mưa thu trực tiếp ngoài trời có bị ảnh hưởng bởi các chất ô nhiễm trong môi trường không khí hay chưa. Khảo sát tại 12 trạm quan trắc chất lượng nước mưa tại TP. HCM (năm 2013) với 54 mẫu hứng trực tiếp cho thấy, chất lượng nước mưa khá mềm, nồng độ nitrat, sunphat đều nằm trong tiêu chuẩn về nước ăn uống mặc dù TP. HCM là đô thị có nhiều hoạt động xây dựng, sản xuất công nghiệp và giao thông. Đa số các chỉ tiêu chất lượng nước mưa đều đạt yêu cầu chất lượng nước dùng cho sinh hoạt và ăn uống; ngoại trừ độ đục và chỉ tiêu vi sinh (coliforms). Chất lượng nước mưa thu trực tiếp ngoài trời được tóm tắt trong Bảng 3.3 33
  44. Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.3. Kết quả phân tích các chỉ tiêu về nước mưa ở TP. HCM Đầu mùa mưa Giữa mùa mưa Cuối mùa mưa Chỉ tiêu Giá trị Đầu Giữa Đầu Giữa Đầu Giữa trận T6 trận T6 trận T9 trận T9 trận T11 trận T11 Độ TB 1,85 1,85 3,68 3,35 2,97 2,66 kiềm Max 6,00 10,50 7,29 5,95 4,80 4,80 (mg/l) Min 0,10 0,10 1,37 0,92 1,44 1,30 TB 1,85 1,85 3,68 3,35 2,97 2,66 Na+ Max 6,00 10,50 7,29 5,95 4,80 4,80 (mg/l) Min 0,10 0,10 1,37 0,92 1,44 1,30 TB 0,43 0,39 0,25 0,74 0,23 0,22 K+ Max 0,57 0,61 1,18 5,16 1,42 1,28 (mg/l) Min 0,33 0,21 0,00 0,01 0,02 0,01 Độ TB 4,33 4,54 4,33 5,12 0,77 0,67 cứng Max 5,51 6,11 6,56 10,01 2,19 2,16 (mg/l) Min 1,79 1,04 2,14 1,70 0,07 0,03 TB 2,62 2,60 1,56 1,76 0,68 0,64 Ca2+ Max 3,58 3,54 2,37 2,64 1,90 1,94 (mg/l) Min 0,96 0,53 0,81 0,65 0,07 0,03 TB 0,50 0,43 0,10 0,17 0,09 0,07 Mg2+ Max 0,81 0,85 0,24 0,83 0,83 0,23 (mg/l) Min 0,20 0,18 0,03 0,02 0,00 0,00 TB 4,97 3,59 0,10 0,14 0,78 0,63 - NO3 Max 10,34 6,25 0,17 0,57 2,43 2,40 (mg/l) Min 0,86 0,89 0,03 0,03 0,16 0,04 TB 2,43 2,89 1,73 2,19 1,37 1,12 Cl- Max 3,85 4,71 2,98 6,34 7,00 5,39 (mg/l) Min 0,44 1,64 1,08 0,54 0,25 0,17 2- SO4 TB 2,67 2,27 3,97 3,62 1,66 1,36 34
  45. Đồ án tốt nghiệp (mg/l) Max 4,16 4,27 6,50 6,29 4,28 3,00 Min 0,10 0,74 2,23 0,62 0,60 0,15 TB 0,06 0,06 0,89 0,72 0,46 0,51 + NH4 Max 0,13 0,10 1,62 2,15 1,16 1,16 Min 0,01 0,01 0,20 0,07 0,02 0,14 (Nguồn: Tập 2 Môi trường, Trương Văn Hiếu và CTV, 2012) Nhận xét: Các mẫu nước mưa thu thập được tại 12 trạm đo khu vực TP. HCM và vùng phụ cận trong 3 đợt (đầu, giữa và cuối mùa mưa năm 2013: vào đầu và giữa + - + 2- - trận mưa), có nồng các ion như: Na , Độ cứng, NO3 , NH4 , SO4 , Cl rất thấp so + với tiêu chuẩn cho phép của nước ăn uống của Bộ Y tế. Riêng nồng độ NH4 và độ pH ở một số trạm có giá trị không đạt tiêu chuẩn nước uống của Bộ Y tế. Kết quả đánh giá chất lượng nước mưa đầu mùa được thực hiện trong năm 2013, cho thấy nước mưa của 4 – 6 trận đầu mùa có chất lượng kém hơn so với nước mưa ở giữa mùa. 3.1.3. Chất lượng nước mưa thu qua mái nhà Mặc dù nước mưa thu trực tiếp có chất lượng khá tốt như đề cập ở trên, nhưng khi nước mưa qua mái nhà thường bị nhiễm bẩn, chủ yếu là các chỉ tiêu độ đục, chất rắn lơ lửng, chất rắn hòa tan và vi sinh vật. Các nguyên nhân gây nhiễm bẩn này có thể kể đến như bụi, rong rêu, phân mèo, phân chim, từ mái nhà hay máng xối. Các loại mái nhà phổ biến tại TP. HCM và chất lượng nước mưa thu được: Hình 3.1. Mái nhà loại Fibro-ximăng, mái tôn, mái ngói Đặc điểm: Mái fibro-ximăng: Bề mặt nhám, dễ bám bụi, cặn, rong rêu; có thể có phân mèo, phân chim, thằn lằn Nước mưa thu được thường đục và có nhiều cặn. Hàm 35
  46. Đồ án tốt nghiệp lượng các chất ô nhiễm cao (độ đục, chất rắn lơ lửng, chất rắn hòa tan và vi sinh vật), vượt hơn qui chuẩn cho phép về chất lượng nước ăn uống và sinh hoạt. Lưu ý: không thu gom nước mưa từ mái fibro-ximăng để sử dụng cho ăn uống. Nước mưa trên mái tôn: Có thể bị ảnh hưởng bởi phân mèo, phân chuột, phân chim, phân thằn lằn và sự rỉ sét (của mái nhà, ốc vít), cao su đệm bị lão hóa. Mái tôn mới, nước mưa thu được có ít bụi, cặn hơn so với các loại mái nhà khác. Tuy nhiên mái tôn đã cũ, nước mưa thu được có thể chứa các chỉ tiêu kim loại, đặc biệt là sắt, kẽm. Mái ngói: Dễ bám bụi, cặn; có thể có phân mèo, phân chim, thằn lằn Mái ngói dễ bị bám bụi, cặn, xác côn trùng, phân thằn lằn và rất dễ bị đóng rêu, cây con mọc. Nước mưa thu từ mái ngói cũ hoặc mái nhà không được vệ sinh thường xuyên sẽ có nhiều cặn và hàm lượng độ đục, chất rắn lơ lửng, chất rắn hòa tan, vi sinh vật cao. 3.1.4. Lợi ích khi sử dụng nước mưa Nước mưa miễn phí: Chi phí duy nhất là hứng và sử dụng. Nước mưa làm giảm nhu cầu cung cấp nước ở đô thị, giúp tiết kiệm tiền cho các hóa đơn dùng nước. Nước mưa giúp sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên quí giá, làm giảm ngập lụt đô thị và giảm nước triều dâng trong cống rãnh. Nó làm giảm ô nhiễm nguồn nước mặt với những cáu cặn, phân bón và thuốc trừ sâu từ nước mưa chảy tràn làm sạch sẽ sông hồ, đại dương và những nguồn nhận khác của nước mưa. Tại một thành phố lớn như ở TP. HCM nếu hàng triệu hộ dân cùng sử dụng nước mưa sẽ có những ý nghĩa to lớn như: 1. Giảm thiếu nước cho các thành phố, giảm ngập lụt (đỡ tốn hàng tỷ đô la tiền đầu tư cho cấp nước và thoát nước, giảm hư hỏng cơ sở hạ tầng, phương tiện giao thông, tắc nghẽn giao thông ). 2. Chống nóng cho các thành phố vì sử dụng nước mưa rất mát để tưới cây, giặt, cọ rửa, điều hòa không khí cho các thành phố bị bê tông hóa hấp thụ nhiệt rất nóng (giảm điện cho điều hòa). 36
  47. Đồ án tốt nghiệp 3. Giảm hút nước ngầm làm cạn kiệt tầng nước ngầm, tiết kiệm điện cho bơm nước ngầm, bổ sung nước mưa khi sử dụng cho tầng nước ngầm và chống sụt lún thành phố. 4. Nâng cao được nhận thức, ý thức, kiến thức của toàn dân về xây dựng những thành phố văn minh, xanh, sạch khi sử dụng tài nguyên thiên nhiên như nắng, mưa, gió, vừa an toàn vừa tiết kiệm như các nước văn minh đã làm được. 5. Đóng góp phần tiết kiệm đó vào việc giúp đỡ hàng triệu hộ đồng bào nghèo miền núi, biên giới, biển đảo, ngư dân 3.2. Hiện trạng thu hồi và sử dụng nước mưa 3.2.1. Trên thế giới Theo Viện Khoa học và Kỹ thuật môi trường (Bộ Xây dựng), đến nay, sử dụng nước mưa đã trở thành thói quen của nhiều nước trên thế giới. Trên thế giới có đến 49 sáng chế về hệ thống hứng nước mưa được đăng kí bảo hộ kể từ năm 2001 đến nay, sử dụng nước mưa thay thế cho một phần nước sinh hoạt ngày càng được quan tâm ở nhiều quốc gia. Các nước đại gia như Mỹ, Úc, Nhật cũng có các giải pháp hứng nước mưa để sử dụng một cách hiệu quả. 3.2.1.1. Các giải pháp thu hồi nước mưa giảm ngập trên thế giới Tại Hàn Quốc, đã có 50 thành phố triển khai thu gom và sử dụng nước mưa, kể cả đưa quy định xây dựng bể nước mưa thành bắt buộc khi xây dựng công trình. Hàn Quốc đã áp dụng và rất thành công với giải pháp lắp đặt các kết cấu rỗng dưới mặt đường. Những kết cấu này đủ cứng để ô tô du lịch hay xe tải nhỏ có thể đi được. Phần rỗng sẽ là phần được dùng để lưu giữ nước mưa. Một khi hệ thống cống thoát nước đã bớt quá tải, nước mưa từ kết cấu rỗng sẽ được cho thoát dần ra cống. Tuy nhiên, chi phí đầu tư kết cấu rỗng khá lớn, khoảng 50 – 100 USD/m3. Còn tại Nhật Bản, việc sử dụng nước mưa một cách có hiệu quả đã được Chính phủ và người dân hưởng ứng từ năm 1994 thông qua “Hội nghị về sử dụng nước mưa Quốc tế” được tổ chức tại thành phố Tokyo. Các trụ nước mưa công cộng là sáng kiến của ông Murase, chúng có tên gọi “Nước của Trời”. Không chỉ phục vụ nhu cầu rửa ráy cá nhân, các cột nước còn 37
  48. Đồ án tốt nghiệp được dùng trong những trường hợp khẩn cấp như dùng để chữa cháy khi xảy ra hỏa hoạn. Với các trụ nước của trời, ông Murase cho rằng nó sẽ giúp giảm ¼ lượng nước tiêu thụ của mỗi gia đình trong 1 năm. (Nguồn: Tin Khoa học về nước mưa) Hình 3.2. “Nước của Trời” – sáng kiến của ông Murase Khi dạo quanh quận Ichitera – Kototoi thuộc thành phố Sumida, đi ngang qua đường phố Eco – Roji – đường phố sinh thái (Roji theo tiếng Nhật có nghĩa là “đường phố”) và sẽ thấy đường phố có tên Rojison – theo nghĩa đen là “tôn trọng các ngõ hẹp”. Phố Rojison có một bể chứa nước mưa ngầm với dung lượng tối đa 10 mét khối, có lắp đặt thêm bơm tay. Nguồn nước này được dùng tưới cây và được xem như hệ thống chứa nước mưa cho cộng đồng dùng trong trường hợp khẩn cấp. Những giải pháp thu gom nước mưa từ mái nhà, đường phố thoát nước vào lòng đất đã được xây dựng ở hầu khắp các thành phố của Anh, Mỹ, Úc, Đan Mạch, Hà Lan, đặc biệt ở Ấn Độ, Banglades, Nepal, Hawaii – những nước có điều kiện khí hậu, mưa nhiều tương tự như ở Việt Nam. Ngày nay, phân nửa diện tích đất Singapore đã trở thành khu vực thu nước mưa với hệ thống ống dẫn riêng biệt tách khỏi hệ thống nước thải. Với 14 hồ chứa nước ngọt và hai bể chứa, đến nay, diện tích khu vực thu nước chiếm đến hai phần ba diện tích Singapore. Tại Singapore, nước mưa được tận dụng và thu lại qua mạng lưới các đường cống, hệ thống kênh, mương, các ao, hồ, sông suối và các hồ chứa lớn trong thành phố với mục đích giữ lại được ít nhất 2/3 lượng nước mưa mỗi lần. Hiện nay rất nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng hồ điều tiết hoặc dung tích điều tiết để bổ sung cho cơ cấu chống ngập như Hồng Kông, Nhật Bản, Thái Lan. 38
  49. Đồ án tốt nghiệp Mô hình phát triển theo cụm và sử dụng công viên có diện tích đáng kể làm vùng đệm chống ngập của thành phố Curitiba (Brazil). Thành phố công khai thông tin, bản đồ về vùng có khả năng bị ngập lụt làm cho giá đất tại những nơi đó giảm xuống. Khi đó, chính quyền dễ dàng mua lại đất đai để biến chúng thành công trình công cộng và công viên. Vào mùa khô, công viên là nơi nghỉ ngơi, vui chơi của người dân thành phố. Vào mùa mưa lũ, những công viên này, với nền đất tự nhiên và thấp sẽ là nơi chứa và thẩm thấu một lượng nước đáng kể. Sau khi những công viên như vậy hoàn thành, các công trình và đất đai trong khu vực sẽ không còn nguy cơ ngập lụt và có cảnh quan đẹp nên sẽ tăng giá trị. Thông qua thuế đánh vào giá trị bất động sản, chính quyền thu lại được vốn đầu tư ban đầu cho công viên và giải quyết được vấn nạn lụt đô thị. Hầm đường bộ và quản lý nước mưa (hầm SMART) là công trình đường bộ kiêm thoát nước mưa ở Thủ đô Kuala Lumpur của Malaysia. Dài 9,7km, đây là hầm thoát nước mưa dài nhất Đông Nam Á và dài thứ nhì châu Á. Mục đích chính của đường hầm này là giải quyết tình trạng ngập lụt ở Kuala Lumpur và giảm tắc nghẽn giao thông ở một số giao lộ chính trong giờ cao điểm. 3.2.1.2. Các công trình tận thu nước mưa trên thế giới Thu nước mưa từ toàn nhà tổng thống Ấn Độ Tòa nhà Tổng thống Ấn Độ được xây dựng trên một khuôn viên rộng 1,3 km2, năm 1998 Tổng thống Ấn Độ cho triển khai một hệ thống thu trữ nước mưa, nạp nước cho tầng ngầm trị giá 2 triệu rupi. Nước mưa được hứng từ mái, chứa trong 3 một bể dung tích 100 m để sử dụng cho các hoạt động khác ngoài ăn uống, lượng nước thừa sẽ được dẫn vào chứa trong một bể chứa bề mặt dung tích 900 m3, lượng nước tràn từ hai bể trên sẽ được dẫn đến nạp bổ sung cho các giếng đào trong khu vực làm dâng mực nước ngầm lên 2,58 m. Hệ thống nạp nước mưa cho tầng ngầm ở Shram Shakti Bhawan, Delhi làm dâng mực nước ngầm từ 1,43 đến 2,15 m. 39
  50. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.3. Dinh thự hoành tráng của tổng thống Ấn Độ Hình 3.4. Hệ thống thu gom nước mưa tại dinh thự 40
  51. Đồ án tốt nghiệp Thu nước mưa từ nhà thi đấu Sumo Kokugikan ở Tokyo Nhật Bản Nhà thi đấu Sumo Kokugikan (diện tích mái 840 m2) ở Tokyo hứng nước cho 3 một bể ngầm 1000 m sử dụng cho cấp nước nhà vệ sinh. Hiện có khoảng 750 khu nhà có hệ thống hứng nước như nhà thi đấu Sumo nói trên. Hình 3.5. Mái hứng nước mưa nhà thi đấu Sumo Kokugikan Hình 3.6. Bơm tay bơm nước mưa từ bể chứa nước ngầm tại nhà thi đấu Kênh ngầm thoát nước đô thị tại Nhật Bản Tại thành phố Kasukabe thuộc tỉnh Saitama, giáp ranh thủ đô Tokyo có một hệ thống xử lý nước qui mô nhằm ngăn chặn lụt lội. Người ta gọi nó là Kênh ngầm thoát nước bên ngoài đô thị. Thật ra, đó là hồ chứa nước nhân tạo trong lòng đất. Hồ chứa ngầm này được xây dựng cách đây 30 năm, nhiệm vụ của nó là giúp giảm tải lượng nước quá lớn tại các con sông vào mùa mưa. 41
  52. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.7. Kênh ngầm thoát nước bên ngoài đô thị Nhật Bản Hồ chứa ngầm được xây dựng bên dưới tuyến đường quốc lộ, ở độ sâu 50 mét, chiều rộng của hồ chứa là 10 mét và chiều dài của nó là 6,3 km. Hồ chứa nước có sức chứa 670.000 m3 nằm trong lòng đất này tỏ ra rất hiệu quả trong việc kiểm soát tình trạng lụt lội ở khu vực nội ô. Thành phố Kasukabe khô ráo vào những ngày mưa một phần nhờ vào hệ thống xử lý nước này. Sân vận động mái vòm Tokyo Là nơi thường xuyên diễn ra các trận đấu bóng chày với lượng khán giả rất lớn. Để phục vụ nhu cầu cá nhân cho những người này phải cần đến một khối lượng nước không hề nhỏ. Trên phần mái của sân vận động được trang bị hệ thống trữ nước mưa. Người ta dùng nước mưa để làm vệ sinh và dội toilet trong sân vận động, bằng cách này, ban quản lý sân vận động có thể tiết kiệm tiền chi trả cho 68.000 m3 nước mỗi năm. 42
  53. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.8. Sân vận động mái vòm Tokyo Các công trình tận dụng nguồn nước mưa ở Singapore Hệ thống Parkroyal có biểu tượng công trình khách sạn xanh ngay ngoài mặt tiền. Đó là biểu tượng kiến trúc xanh một cách nghệ thuật tinh tế với hệ thống cây xanh được thiết kế theo nhiều cấp bậc gồm các loại cây nhiệt đới và dây leo. Cùng với đó là hệ thống làm mát tiết kiệm năng lượng và vô cùng hiệu quả, hệ thống xử lý nước mưa, nước thải, hệ thống ánh sáng cảm biến và kính năng lượng mặt trời Hình 3.9. Khách sạn Parkroyal với hệ thống thu và xử lý nước mưa Khách sạn Marina Bay Sands là công trình nổi tiếng với bể bơi dài 151 m và vườn cây khổng lồ nằm trên phần mái nối liền 3 tòa tháp chọc trời. Nó có kiểu kiến trúc điển hình trong đô thị hiện đại của Singapore. Khi trời mưa, bể bơi có thể chứa được một lượng nước khổng lồ có thể xử lý sơ bộ để sử dụng. 43
  54. Đồ án tốt nghiệp Hình 3.10. Vườn cây và hồ bơi trên mái khách sạn Marina Bay Sands Công trình quan trọng là “Những khu vườn bên vịnh”. Đây là công viên rộng 101 ha nằm giữa trung tâm Singapore. Hệ thống cây năng lượng mặt trời cao tới 54 m là điểm nhấn của khu vườn. Nó giúp tạo ra năng lượng từ ánh sáng mặt trời, thông hơi cho các tòa nhà gần đó và hứng nước mưa. Người ta trồng các loại thực vật xung quanh thân cây khổng lồ và nối liền chúng để du khách dạo bộ ngắm cảnh từ độ cao hàng chục mét. Hình 3.11. Khu tổ hợp công trình Garden by the Bay 44
  55. Đồ án tốt nghiệp Hệ thống thu gom nước mưa tại thành phố Atlanta – Mỹ (Nguồn: Đồ họa của WRT và Sasaki) Hình 3.12. Ba công cụ trong thiết kế đô thị nhằm lưu trữ nước mưa làm giảm tốc độ và lưu lượng dòng chảy bề mặt Các kiến trúc sư đặt ra một viễn cảnh mà hệ thống lưu trữ nước mưa sẽ phụ thuộc vào hạ tầng công cộng nhiều hơn: các tòa nhà sẽ chỉ thu gom 1 inch nước mưa, 2,4 inch còn lại sẽ là “trách nhiệm” của hệ thống “đường xanh” (green street) và một khu vực ngập nước sinh thái (constructed wetland) nhân tạo. Với thiết kế này, thành phố sẽ có thêm không gian xanh, gia tăng sự đa dạng về sinh học, giảm nhu cầu nước “máy” và giảm nguy cơ ngập lụt đáng kể. 3.2.2. Tại Việt Nam Theo số liệu của chương trình mục tiêu nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn năm 2013, nước ta vẫn còn 2% người sử dụng nước mưa, chủ yếu là dân ở Đồng bằng sông Cửu Long, vùng sâu, vùng xa, vùng đồng bào dân tộc biên giới phía Bắc. Còn ở các thành phố lớn khái niệm “sử dụng nước mưa” nghe có vẻ xa vời. 45
  56. Đồ án tốt nghiệp (Nguồn: Thông tin khoa học về sử dụng nước mưa năm 2013) Hình 3.13. Người dân huyện Cần Giờ (trái), tỉnh Tiền Giang (phải) hứng nước mưa để uống (Nguồn: Thông tin khoa học về sử dụng nước mưa năm 2013) Hình 3.14. Người dân thôn Mỹ Phú 1, An Hiệp (Tuy An) Phú Yên tận thu nước mưa từ hệ thống máng hứng để sử dụng Sáng ngày 27/3/2015, tại Trường Đại học Xây dựng, Viện Khoa học Kỹ thuật Môi trường (IESE) cùng với Trung tâm Nghiên cứu nước mưa, Trường Đại học Quốc gia Seoul, Công ty Eco-protect, Hàn Quốc, cùng các đối tác, đã long trọng tổ chức Lễ Khánh thành, đưa vào sử dụng hệ thống xử lý nước mưa thành nước uống trực tiếp, với công nghệ Ozone H.O.P.S và Lễ ký kết triển khai thực hiện dự án Tăng cường năng lực về nghiên cứu nước mưa. 46
  57. Đồ án tốt nghiệp (Nguồn: Báo Sài gòn giải phóng) Hình 3.15. Cắt băng khánh thành và đưa vào sử dụng Hệ thống cấp nước uống từ nước mưa H.O.P.S Nước mưa được thu gom từ mái một số tòa nhà trong khuôn viên trường Đại học Xây dựng, với diện tích thu gom xấp xỉ 800 m2, sau đó chảy theo các đường ống dẫn vào các bể chứa. Hệ thống gồm các công trình và thiết bị như các đường ống thu và dẫn nước mưa, thiết bị tách nước mưa đợt đầu, bể chứa nước mưa, hệ thống xử lý nước mưa bằng công nghệ màng vi lọc (MF), mạng lưới đường ống phân phối nước tới các vòi uống nước trực tiếp. Nhóm nghiên cứu cũng đã tiến hành lắp đặt hàng chục hệ thống thu gom, xử lý và cung cấp nước mưa cho các hộ gia đình nghèo, nhà trẻ, trạm y tế ở vùng nông thôn tại ngoại thành Hà Nội, Hà Nam. Thu gom nước mưa ở Đồng bằng sông Cửu Long Dự án thu gom nước mưa được tài trợ bởi tổ chức CSIRO (Australia) nên kinh phí lắp ráp bộ lọc nước mưa chỉ khoảng 3,5 triệu đồng, mức đầu tư thấp, cho hiệu quả về kinh tế và sức khỏe lâu dài. Kết quả từ mô hình thí nghiệm tại Đại học Cần Thơ, việc sử dụng nguồn nước mưa đã giúp tiết kiệm được 400 khối nước máy, tương đương 60% lượng nước máy tiêu thụ. 47
  58. Đồ án tốt nghiệp (Nguồn: Rainwater Harvesting Guidebook) Hình 3.16. Thu nước mưa tại tòa nhà CENTer – Cần Thơ (trái) và Thu gom nước mưa tại hộ gia đình (phải) (Nguồn: Trường Đại học Cần Thơ) Hình 3.17. Mô hình thu gom nước mưa và hệ thống làm mát mái nhà do thanh niên Cần Thơ thực hiện Để tận thu nguồn nước mưa, PGS.TS. Nguyễn Việt Kỳ, Trưởng khoa Kỹ thuật địa chất và dầu khí, Trường Đại học Bách khoa TP. HCM đã thử nghiệm thành công đề tài “Nghiên cứu bảo vệ và phát triển nước dưới đất bằng nguồn nước mưa 48
  59. Đồ án tốt nghiệp tại khu vực nội thành TP. HCM”. Nếu áp dụng rộng rãi phương pháp từ nghiên cứu này, với lượng mưa năm bình quân của TP. HCM từ 1600 – 2200 mm, mỗi năm lượng nước mưa thu gom được là trên 32 triệu m3. (Nguồn: Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM) Hình 3.18. PGS.TS. Nguyễn Việt Kỳ giới thiệu hệ thống thu gom nước mưa được nghiên cứu và thí điểm thành công 3.3. Một số mô hình cho việc thu gom nước mưa tại TP. HCM Hệ thống thu gom nước mưa tại đô thị Đối với khu vực dân cư đô thị tập trung để giảm thiểu sự úng ngập, mỗi hộ dân có thể đóng góp sức vào đó như làm các bể chứa thu nước mưa tại mỗi gia đình, mỗi tòa nhà. Cách làm này vừa cho phép sử dụng nguồn nước quý trời cho trong sinh hoạt, tưới vườn, rửa xe mà còn giảm thiểu đáng kể lưu lượng nước mưa tập trung vào hệ thống thoát nước đô thị. Ở khu tập thể: Nếu đặt một loại vòng hình tròn có độ rộng phù hợp để đặt bên trong ống máng tại các khớp nối thì phần lớn nước mưa đổ dọc theo đường ống và bị phân tách điểm khớp nối này và chảy qua một ống nối khác để vào bể chứa. Nước mưa tiếp tục chảy vào bể chứa cho đến khi đầy. Như vậy tất cả các hộ gia đình đều có thể chứa nước mưa chứ không phải chỉ riêng các hộ tầng trên cùng 49
  60. Đồ án tốt nghiệp (Nguồn: Sách nước mưa và chúng ta – 1995) Hình 3.19. Mô hình thu nước mưa tại các chung cư Chúng ta có thể sử dụng mái hiên hoặc những chiếc ô bằng nhựa vinyl gắn vào một đầu trục. Những chiếc ô này sẽ hứng nước mưa rồi chảy vào ống dẫn bằng nhựa vinyl. (Nguồn: Sách nước mưa và chúng ta – 1995) Hình 3.20. Thu nước từ mái hiên Lượng nước mưa thu gom từ mặt tường thẳng đứng của tòa nhà ước chừng khoảng 50% so với lượng nước thu được từ bề mặt nằm ngang có diện tích tương đương. 50
  61. Đồ án tốt nghiệp (Nguồn: Sách nước mưa và chúng ta – 1995) Hình 3.21. Mô hình thu nước mưa từ mái và bức tường của nhà cao tầng Thu gom nước mưa tại khu công cộng Một tháp cột mốc có hình dáng tương tự như một cánh tay và lòng bàn tay hướng lên phía bầu trời và đặt giữa công viên, thể hiện nước mưa là “món quà của thượng đế”. Cũng như vậy, nước mưa được thu hồi từ phần có hình bàn tay của tháp và chảy vào bể chứa đặt bên trong tháp. Một phần nước mưa được dùng cho nhà vệ sinh công cộng đặt ở phía dưới tháp. Phần còn lại chảy xuôi xuống theo đường ống xoắn và là nguồn phát điện. (Nguồn: Sách nước mưa và chúng ta – 1995) Hình 3.22. Công viên nước mưa 51
  62. Đồ án tốt nghiệp (Nguồn: Sách nước mưa và chúng ta – 1995) Hình 3.23. Hệ thống thoát nước mưa trong đô thị Tận dụng tốt nguồn nước mưa là giải pháp toàn diện cho vấn đề tài nguyên nước và môi trường. Tài nguyên nước vô cùng quan trọng đối với con người nhưng không phải là vô tận. Việc giữ gìn và sử dụng tiết kiệm nguồn tài nguyên này là nhiệm vụ sống còn không chỉ của từng cá nhân, gia đình mà còn là của toàn xã hội. 52
  63. Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 4. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP THU HỒI NƯỚC MƯA TẠI QUẬN GÒ VẤP Với tình trạng ngập lụt xảy ra nhiều năm tại TP. HCM, các nhà nghiên cứu cũng đã đưa ra rất nhiều các giải pháp chống ngập bao gồm cả biện pháp công trình và biện pháp quản lý. Nhằm góp phần giảm ngập bằng biện pháp tận thu nước mưa, đồng thời tận dụng nguồn nước này cho nhiều mục đích khác nhau, đề tài này đưa ra 3 đề xuất thu gom nước mưa trên mái nhà, gồm có thu gom nước mưa theo từng hộ gia đình đơn lẻ, thu nước mưa theo cụm hộ gia đình và thu gom cho một khu vực. Nhà mái ngói Theo hộ gia Nhà mái tôn đình đơn lẻ Nhà có sân thượng PHƯƠNG ÁN Theo cụm THU GOM liên kế NƯỚC MƯA Theo tuyến cống chính Hình 4.1. Sơ đồ các phương án đề xuất thu gom nước mưa 4.1. Thu gom nước mưa hộ gia đình đơn lẻ Các kiểu mái nhà phố biến ở quận Gò Vấp là nhà mái ngói, nhà có sân thượng và nhà mái tôn, vì vậy phần đề xuất thu gom nước mưa cho từng hộ gia đình đơn lẻ sẽ tương ứng với 3 kiểu mái nhà trên. 4.1.1. Thu nước mưa từ nhà mái ngói Địa điểm thu gom: nhà số 90/41, đường Cây Trâm, phường 8, quận Gò Vấp, TP. HCM. 53
  64. Đồ án tốt nghiệp Tổng diện tích hình chiếu mái nhà: 53 m2 Mô hình nhà 15m2 29m2 9m2 Hình 4.2. Mô hình nhà thu nước mưa trên mái 4.1.1.1. Xác định lưu lượng nước mưa và đường kính ống đứng thu nước mưa Lưu lượng tính toán thu được trên các diện tích mái 퐾 × 퐹 × 푞5 Q = 10000 Trong đó: Q: Lưu lượng nước mưa (l/s) F: Diện tích thu nước mưa K: Hệ số vượt (K = 2) q5: Cường độ mưa (l/s.ha) tính cho địa phương có lượng mưa 5 phút và chu kì vượt qua cường độ mưa tính toán là 1 năm. Tại TP. HCM, cường độ mưa q5 = 272 (l/s.ha) Suy ra: 퐾 × 퐹1 × 푞5 2 × 15 × 272 Q1 = = = 0,816 l/s 10000 10000 퐾 × (퐹2 + 퐹3) × 푞5 2 × 29 × 272 Q2 = = = 1,5776 l/s 10000 10000 퐾 × 퐹4 × 푞5 2 × 9 × 272 Q3 = = = 0,4896 l/s 10000 10000 54
  65. Đồ án tốt nghiệp Bảng 4.1. Bảng tính toán phễu thu nước mưa và ống đứng Đường kính phễu thu hoặc ống đứng (mm) 90 100 150 200 Lưu lượng tính toán cho một phễu thu nước mưa (l/s) 5 12 35 Lưu lượng tính toán tính cho một ống đứng thu nước 10 20 50 80 mưa (l/s) (Nguồn: TCVN 4474:1987 – Tiêu chuẩn thoát nước trong nhà) Chọn 3 đường ống đứng thu nước mưa có đường kính d = 90 mm và 3 phễu thu có cầu chắn rác đường kính 120 mm nằm ở 3 góc nhà. 4.1.1.2. Tính toán máng dẫn nước (Sênô) Máng dẫn nước Hình 4.3. Máng dẫn nước mưa Lưu lượng nước mưa tính toán chảy đến phễu thu được xác định theo công thức sau: Ѱ × 퐹 × ℎ5 푞 = 300 Trong đó: F: Diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà một phễu phục vụ tức là diện tích thu nước của một ống đứng. Ѱ: Hệ số dòng chảy trên mái (Ѱ = 1) h5: Lớp nước mưa tính toán ứng với thời gian mưa 5 phút và chu kỳ vượt quá cường độ tính toán p = 1 năm. Tại TP. HCM h5 = 10 cm. Suy ra: Máng xối 1: 1 × 15 × 0,1 푞 = = 0,005 3/s = 5 l/s 1 300 55
  66. Đồ án tốt nghiệp Máng xối 2: 1 × 29 × 0,1 푞 = = 0,0097 3/s = 9,7 l/s 2 300 Máng xối 3: 1 × 9 × 0,1 푞 = = 0,003 3/s = 3 l/s 3 300 Từ qm tra biểu đồ tính toán thủy lực cho máng hình chữ nhật (Nguồn: Giáo trình cấp thoát nước trong nhà, 2004), ta xác định các chỉ số của máng như sau:  Chiều rộng máng: 15 cm  Độ sâu máng: 15 cm  Vận tốc dòng chảy: 0,8 m/s  Độ dốc lòng máng: 0,002 4.1.1.3. Xác định thể tích bể chứa nước mưa Lượng mưa trung bình năm ở quận Gò Vấp dao động khoảng 1980 mm/năm. Biểu đồ lượng mưa trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Hòa năm 2014 400 342 309 295 300 271 260 213 200 119 100 51 47 14 4 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Lượng mưa (mm) Lượngmưa Tháng (Nguồn: Đài Khí tượng thủy văn Khu vực Nam Bộ, năm 2014) Hình 4.4. Biểu đồ lượng mưa trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Hòa, 2014 Chọn thể tích bồn chứa nước mưa 2000 l làm bằng nhựa 56
  67. Đồ án tốt nghiệp Bảng 4.2. Kiểm tra thể tích bể chứa nước mưa Lượng nước mưa Nhu cầu sử dụng Lượng nước còn Tháng lớn nhất thu được nước mưa trung bình lại trong bể (m3) (m3) (m3) 5 8,95 12,55 - 3,6 6 13,02 12,55 0,45 7 12,42 12,55 0,3 8 11,405 12,55 - 0,85 9 14,416 12,55 1,85 10 10,939 12,55 0,3 11 4,96 12,55 - 7,29 4.1.1.4. Tính thể tích nước mưa đầu trận cần xả bỏ Hộ gia đình trên thực hiện thu gom nước mưa từ mái nhà để sử dụng, hộ này muốn lắp đặt thiết bị loại bỏ nước đầu trận mưa bằng các ống nhựa. Hộ gia đình có tổng diện tích mái nhà thu gom nước mưa là 53 m2 . Nhà này nằm ở vị trí ít phương tiện giao thông, không có các nhánh cây bên trên và các loài chim, mèo ít hiện diện trên mái nhà, chọn lượng nước đầu trận mưa cần loại bỏ 0,6 lít/m2 diện tích mái. Thể tích nước đầu trận mưa cần loại bỏ (tương ứng với nhà có diện tích thu gom nước mưa là 53 m2): 2 2 3 VFirst flush = 53 m × 0,6 lít/m = 31,8 lít = 0,032 m Hộ gia đình chọn ống nhựa có đường kính 90 (0,09m) để làm thiết bị First flush và diện tích mặt cắt (A) của ống nhựa 90 bằng: A = π × D2/4 = 3,14 × 0,092/4 = 0,006362 m2 Chiều cao cần thiết của ống nhựa 90 bằng: 3 H = VFirst flush / A = 0,032 m / 0,006362 = 5 m Như vậy, thiết bị loại bỏ nước đầu trận mưa của hộ gia đình này sẽ được làm bằng ống nhựa 90, được thể hiện ở hình 4.5. 57
  68. Đồ án tốt nghiệp Hình 4.5. Thiết bị loại bỏ nước mưa đầu trận Bảng 4.3. Các thông số chính lắp đặt hệ thống thu nước mưa từ mái nhà Các thông số Giá trị Số lượng Ống đứng thu nước mưa  = 90 mm 3 Máng xối B = 15 cm, H = 15 cm 3 Phễu thu nước mưa  = 120 mm 3 Ống xả nước mưa đầu  = 90 mm, L = 5 m 1 Bồn chứa nước mưa V = 2000 l 1 Bồn xử lý nước mưa V = 300 l 1 58
  69. Đồ án tốt nghiệp 4.1.1.5. Mô hình thu gom nước mưa trên mái nhà Hình 4.6. Mô hình thu gom nước mưa trên mái nhà Thuyết minh mô hình hệ thống thu gom nước mưa trên mái nhà Nước mưa từ các mái nhà sẽ chảy xuống các máng xối vào các phễu thu có cầu chắn rác. Từ đó nước mưa sẽ chảy vào hệ thống đường ống dẫn nước mưa vào một ống chung rồi chảy xuống ống thu nước mưa đầu trận có van đóng phía cuối đường ống. Tại đây, khi ống nước đầy, banh phao sẽ nổi lên ngăn không cho nước mưa chảy xuống và nước mưa sẽ chảy sang đường ống dẫn vào bồn chứa nước mưa 2000 l. Tại bồn này, sẽ có 2 đường ống dẫn nước ra, một ống sẽ dẫn nước mưa vào 59
  70. Đồ án tốt nghiệp các thiết bị vệ sinh không yêu cầu chất lượng nước cao, một ống sẽ dẫn nước mưa vào bồn xử lý nước mưa vào bồn nước cấp 2000 l để từ đó phân phối nước vào bồn rửa, nhà tắm để sử dụng với chất lượng nước cao. Khi nước trong bồn chứa nước mưa hết thì bồn nước cấp sẽ cung cấp nước cho các thiết bị sử dụng nước. Khi trời hết mưa ta có thể mở van cho nước mưa từ ống chứa nước mưa đầu trận chảy vào ống thoát nước thải chung của nhà. Mô hình cột lọc cát xử lý nước mưa Cột lọc được làm bằng các thùng nhựa (đường kính 40 cm và cao 95 cm) với vật liệu lọc là cát, được vận hành với lưu lượng nạp nước rất thấp (0,5 – 1 lít/phút). Nhờ vào thùng chứa nước sạch và một van phao ở vị trí đầu vào của cột lọc nên lượng nước sau xử lý của cột lọc đã được điều hòa. Điều này đã tạo ra sự tiện lợi cho hộ gia đình trong quá trình sử dụng nước mưa. Kết quả nghiên cứu hiệu quả xử lý nước mưa của cột lọc cho thấy: cột lọc có hiệu quả xử lý các chất lơ lửng, độ đục trên 95% và các tác nhân gây bệnh (chỉ tiêu tổng Coliform và E.coli) trên 99%. Hình 4.7. Mô hình cột lọc cát xử lý nước mưa 60
  71. Đồ án tốt nghiệp 4.1.1.6. Tính toán chi phí cho hệ thống thu gom nước mưa Bảng 4.4. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa Số Thành STT Hạng mục Đơn giá lượng tiền 1 Máng xối nhựa composite 3 150.000 450.000 2 Phễu thu nước mưa 120 có chắn rác 3 70.000 210.000 3 ống PVC 90 17 30.000 510.000 4 ống PVC 49 7 21.000 147.000 5 Nối góc 90 5 20.000 100.000 6 Tê 90 4 20.000 80.000 7 Bồn nhựa 2000 l 1 2.500.000 2.500.000 8 Bồn xử lý nước mưa 300 l + vật liệu 1 1.000.000 1.000.000 TỔNG CHI PHÍ DỰ KIẾN 4.997.000 Tính chi phí tiết kiệm được từ việc thu gom nước mưa của hộ gia đình Tổng lượng mưa trung bình trong các tháng mùa mưa dao động khoảng 1.809 mm. Lượng mưa hiệu quả: 0,8 × (1.809 – 24) = 1.428 mm/m2 Lượng nước mưa lớn nhất thu được trong các tháng mùa mưa: 1.428 mm/m2 × 53 m2 = 75.684 lít = 75,684m3  Lượng nước cấp tiết kiệm được cho thành phố là 75,684m3/năm. Giá tiền cho 1 m3 nước cấp hiện tại là 5.300 VND.  Tổng số tiền tiết kiệm được từ việc sử dụng nước mưa trong các tháng mùa mưa là: 75,684 × 5.300 = 401.125 VND 61
  72. Đồ án tốt nghiệp 4.1.2. Thu gom nước mưa từ nhà có sân thượng Địa điểm thu gom: nhà số 209, đường Cây Trâm, phường 8, quận Gò Vấp, TP. HCM. Diện tích sàn sân thượng để thu nước mưa: 10 m × 5 m = 50 m2 Mô hình nhà Hình 4.8. Mô hình nhà thu nước mưa ở sân thượng Bảng 4.5. Các thông số lắp đặt hệ thống thu nước mưa trên sân thượng Các thông số Giá trị Số lượng Ống đứng thu nước mưa  = 90 mm 1 Bồn chứa nước mưa V = 2000 l 1 Bồn xử lý nước mưa V = 300 l 1 Lưới lọc rác  = 100 mm 1 62
  73. Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa với nhà có sân thượng Hình 4.9. Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa từ nhà sân thượng Thuyết minh hệ thống thu gom nước mưa từ sân thượng Nước mưa từ sân thượng sẽ chảy xuống các rãnh thu nước mưa qua lưới chắn rác chảy vào đường ống dẫn nước mưa rồi chảy xuống ống thu nước mưa đầu trận có van đóng phía cuối đường ống. Tại đây, khi ống nước đầy, banh phao sẽ nổi lên ngăn không cho nước mưa chảy xuống và nước mưa sẽ chảy sang đường ống dẫn vào bồn chứa nước mưa 2000 l. Tại bồn này, sẽ có 2 đường ống dẫn nước ra, một ống sẽ dẫn nước mưa vào các thiết bị vệ sinh không yêu cầu chất lượng nước cao, một ống sẽ dẫn nước mưa vào bồn xử lý nước mưa vào bồn nước cấp 2000 l để từ đó phân phối nước vào bồn rửa, nhà tắm để sử dụng với chất lượng nước cao. Khi nước trong bồn chứa nước mưa hết thì bồn nước cấp sẽ cung cấp nước cho các thiết 63
  74. Đồ án tốt nghiệp bị sử dụng nước. Khi trời hết mưa ta có thể mở van cho nước mưa từ ống chứa nước mưa đầu trận chảy vào ống thoát nước thải chung của nhà. Tính toán chi phí cho hệ thống thu gom nước mưa Bảng 4.6. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa Số STT Hạng mục Đơn giá Thành tiền lượng 1 Ống PVC 90 10 30.000 300.000 2 Ống PVC 49 16 21.000 336.000 3 Nối góc 90 9 20.000 180.000 4 Tê 90 4 20.000 80.000 5 Bồn nhựa 2000 l 1 2.500.000 2.500.000 6 Bồn xử lý nước mưa 300 l + vật liệu 1 1.000.000 1.000.000 TỔNG CHI PHÍ DỰ KIẾN 4.396.000 Lượng nước mưa lớn nhất thu được trong các tháng mùa mưa: Lượng mưa hiệu quả × Diện tích mái nhà = 1.428 mm/m2 × 50 m2 = 71.400 lít = 71,4m3 Giá tiền cho 1 m3 nước cấp hiện tại là 5.300 VND  Tổng số tiền tiết kiệm được từ việc sử dụng nước mưa của hộ gia đình là: 71,4 × 5.300 = 378.420 VND 4.1.3. Thu gom nước mưa từ nhà mái tôn Địa điểm thu gom: nhà số 103/7, đường Cây Trâm, phường 8, quận Gò Vấp, TP. HCM. Diện tích mái tôn để thu nước mưa: 8 m × 4 m = 32 m2, nhà cao 4 m. Mô hình nhà 64
  75. Đồ án tốt nghiệp Hình 4.10. Mô hình nhà thu nước mưa bằng mái tôn Bảng 4.7. Các thông số xây dựng và lắp đặt hệ thống thu nước mưa từ mái tôn Các thông số Giá trị Số lượng Ống đứng thu nước mưa  = 90 mm 1 Máng dẫn nước mưa L × B × H = 8 m × 0,1 m × 0,1 m 1 Bể chứa nước mưa 40 m3 L × B × H = 4 m × 4 m × 2,5 m 1 Ngăn xử lý nước mưa V = 1,5 m3 1 Ngăn chứa và lắng cặn V = 3 m3 1 Banh phao  = 70 mm 1 Bơm chìm 1 65
  76. Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa: Hình 4.11. Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa từ nhà mái tôn Thuyết minh hệ thống thu gom nước mưa Nước mưa từ máng xối sẽ chảy vào phễu thu có cầu chắn rác, sau đó chảy xuống ống thu nước mưa đầu trận có van đóng phía cuối đường ống. Tại đây, khi ống nước đầy, banh phao sẽ nổi lên ngăn không cho nước mưa chảy xuống và nước mưa sẽ chảy sang đường ống dẫn vào ngăn chứa nước mưa đầu tiên. Tại ngăn này, sẽ có quá trình lắng cặn, nước từ ngăn này sẽ chảy qua ngăn xử lý nước mưa bằng cách lọc từ dưới lên qua lớp sỏi dày 30 cm, lớp cát lớn 20 cm và cuối cùng qua lớp cát mịn 50 cm. Với lớp vật liệu lọc này, hiệu quả xử lý các chất lơ lửng, độ đục trên 66
  77. Đồ án tốt nghiệp 95% và các tác nhân gây bệnh (chỉ tiêu tổng Coliforms và E.coli) trên 99% nên nước mưa đầu ra sẽ có chất lượng cao. Trong ngăn chứa nước mưa sạch có đặt bơm chìm để bơm nước lên các thiết bị sử dụng nước của hộ gia đình. Khi trời hết mưa ta có thể mở van cho nước mưa từ ống chứa nước mưa đầu trận chảy vào hố ga để xả ra cống nước thải. Tính toán chi phí cho hệ thống thu gom nước mưa Bảng 4.8. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa STT Hạng mục Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 ống PVC 90 10 m 30.000 300.000 2 ống PVC 49 2 m 21.000 42.000 3 Nối góc 90 8 20.000 160.000 4 Tê 90 1 20.000 20.000 5 Bể chứa nước mưa 40 m3 1 80.000.000 80.000.000 6 Vật liệu lọc 1.000.000 1.000.000 7 Bơm chìm 1 2.000.000 2.000.000 TỔNG CHI PHÍ DỰ KIẾN 83.522.000 Lượng nước mưa lớn nhất thu được trong các tháng mùa mưa: 1.428 mm/m2 × 32 m2 = 45.696 lít = 45,696 m3  Lượng nước cấp tiết kiệm được cho thành phố là 45,696 m3/năm. Giá tiền cho 1 m3 nước cấp hiện tại là 5.300 VND.  Tổng số tiền tiết kiệm được từ việc sử dụng nước mưa trong các tháng mùa mưa là: 45,696 × 5.300 = 242.189 VND 4.2. Thu gom nước mưa theo cụm nhà Địa điểm thu gom nước mưa: dãy nhà nằm trên đường Quang Trung, phường 14, quận Gò Vấp, TP. HCM Đặc điểm từng nhà thu gom nước mưa: 67
  78. Đồ án tốt nghiệp Bảng 4.9. Đặc điểm cụm nhà thu gom nước mưa L B H F F thu nước mưa STT Địa chỉ (m) (m) (m) (m2) (m2) 1 1/5A Quang Trung 10 4 8 40 35 2 1/5B Quang Trung 11 5,5 10 60,5 50 3 1/5C Quang Trung 10 3 8 30 25 4 1/5D Quang Trung 10 3 10 30 25 5 2/5H Quang Trung 10 3,5 6 35 30 TỔNG 165m2 Mô hình cụm nhà: Hình 4.12. Mô hình cụm nhà thu gom nước mưa Xét cơn mưa có cường độ lớn 80 mm/ngày. Với tổng diện tích thu gom nước mưa là 165 m2, ta có tổng lượng nước mưa lớn nhất thu được là: 80 × 10−3 × 165 × 0,85 = 11,22 m3 Nhu cầu sử dụng nước mưa: sử dụng nước mưa cho mục đích xối rửa bồn vệ sinh, tính cho 32 người, với nhu cầu 30 l/người.ngày. Nhu cầu sử dụng nước mưa trong 1 tháng của 5 hộ gia đình là: 30 l/người.ngày × 32 người × 30 ngày × 10−3 = 28,8 m3/tháng Chọn bể chứa nước mưa có thể tích 60 m3, dùng cho 5 hộ gia đình. 68
  79. Đồ án tốt nghiệp Kiểm tra thể tích bể chứa nước mưa: Bảng 4.10. Xác định thể tích bể chứa nước mưa Lượng nước mưa Nhu cầu sử dụng Lượng nước còn Tháng lớn nhất thu được nước mưa trung bình lại trong bể (m3) (m3) (m3) 5 27,852 28,8 - 0,948 6 40,524 28,8 11,724 7 38,676 28,8 21,6 8 35,508 28,8 28,308 9 44,880 28,8 44,388 10 34,056 28,8 49,644 11 15,444 28,8 36,288 69
  80. Đồ án tốt nghiệp Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa cho một cụm nhà Hình 4.13. Sơ đồ hệ thống thu gom nước mưa sử dụng cho cụm nhà Thuyết minh sơ đồ hệ thống thu gom sử dụng nước mưa Nước mưa được thu gom trên các mái nhà và sân thượng chảy dọc theo đường ống đứng 90 xuống đường ống chung nằm ngang 120. Sau đó, nước sẽ theo đường ống chảy vào thùng chứa nước mưa đầu trận, khi thùng nước đầy banh phao sẽ nổi lên ngăn không cho nước chảy xuống và nước sẽ chảy qua đường ống nằm ngang đi vào ngăn chứa nước mưa vào, tại đây sẽ có quá trình lắng cặn. Khi ngăn lắng đầy nước sẽ tràn qua phần bể chứa, nước mưa tại đây tương đối sạch. Dùng 70
  81. Đồ án tốt nghiệp bơm chìm để bơm nước lên phân phối vào các nhà vệ sinh để dùng cho mục đích xối rửa. Chi phí cho việc thu gom nước mưa sử dụng cho 5 hộ gia đình trên Bảng 4.11. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa STT Hạng mục Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Ống PVC 90 42 30.000 1.260.000 2 Ống PVC 49 30 21.000 630.000 3 Bể chứa nước mưa 60 m3 1 120.000.000 120.000.000 4 Bơm chìm 1 2.000.000 2.000.000 5 Thùng chứa nước mưa đầu trận 1 200.000 200.000 124.090.000 TỔNG CHI PHÍ DỰ KIẾN 24.818.000/hộ Lượng nước mưa lớn nhất thu được trong các tháng mùa mưa: 1.428 mm/m2 × 165 m2 = 235.620 lít = 235,62 m3  Lượng nước cấp tiết kiệm được cho thành phố là 235,62 m3/năm. Giá tiền cho 1 m3 nước cấp hiện tại là 5.300 VND.  Tổng số tiền tiết kiệm được từ việc sử dụng nước mưa trong các tháng mùa mưa là: 235,62 × 5.300 = 1.248.786 VND  Tổng số tiền tiết kiệm được từ việc sử dụng nước mưa trong các tháng mùa mưa cho từng hộ gia đình là: 1.248.786 / 5 = 249.757 VND 4.3. Thu gom nước mưa trữ trong hồ chứa cho một lưu vực Chọn lưu vực thu gom mà tuyến cống chính phục vụ nằm trên đường Lê Văn Lượng với cửa xả khu công viên, với tổng chiều dài 3.782 m. Diện tích nhà ở để thu gom nước mưa trên mái và sân thượng là 13.500 m2 với 450 hộ gia đình. Diện tích hữu ích thu nước mưa trên mái nhà và sân thượng là: 71
  82. Đồ án tốt nghiệp 80% × 13.500 m2 = 10.800 m2 Bề rộng làn đường là 10 m, tổng diện tích thu gom nước mưa chảy tràn là: 20% × 13.500 + 3.782 × 10 = 40.520 m2 Xác định lưu lượng mưa tính toán cho lưu vực trên: Qtt =  × ∝ × qv × F (l/s) Trong đó: : Hệ số phân bố mưa (phụ thuộc vào diện tích thu nước mưa). Với F < 10 ha, chọn  = 1. ∝ : Hệ số dòng chảy phụ thuộc vào lớp phủ bề mặt (cỏ, bê tông), điều kiện đất đai, độ dốc địa hình, cường độ mưa và thời gian mưa. Với mái nhà: ∝ = 0,95; với đường nhựa, ∝ = 0,6. qv : Cường độ mưa tính toán (l/s.ha). Tại TP. HCM, qv = 74 l/s.ha. F: Diện tích lưu vực tính toán. Suy ra: 3 Qtt = (0,95 × 1,08 + 0,6 × 3,782) × 74 = 244 l/s = 0,244 m /s Xác định lưu lượng nước thải lớn nhất của khu vực trên: 퐾 ℎ 푛𝑔 × × 푞𝑖 Qmax = 86400 Trong đó: Kchung: Hệ số điều hoà chung, phụ thuộc vào lưu lượng trung bình giây (qtb (l/s)) nước thải chảy vào hệ thống, chọn Kchung = 2,5 N: Dân số lưu vực tính toán. qi: Tiêu chuẩn thải nước sinh hoạt (l/người.ngày), qi = (75 – 80)% qc. Suy ra: 2,5 × 2250 × 100 Qmax = = 6,5 l/s 86400 Lưu lượng nước thải lớn nhất của các nhà máy, xí nghiệp các công trình công cộng là 5,3 l/s. Tổng lưu lượng nước thải lớn nhất chảy về cống: 6,5 + 5,3 = 11,8 l/s. Tổng lưu lượng nước thải và nước mưa chảy về cống: 11,8 + 244 = 255 l/s. 72
  83. Đồ án tốt nghiệp Xây giếng tách nước mưa với lưu lượng nước đầu vào là 255 l/s = 0,255 m3/s. Chọn giếng tràn tách nước mưa hình vuông có thể tích 1 m3 với các kích thước L × B × H = 1 m × 1 m × 1 m Lưu lượng nước mưa chảy về bể chứa là 244 l/s = 0,244 m3/s. Xét trận mưa kéo dài trong 1 giờ với cường độ mưa 74 l/s.ha, tổng thể tích nước mưa chảy về bể chứa là: 0,244 × 3600 = 878 m3. Chọn bể chứa nước mưa hình chữ nhật có thể tích 1.890 m3 được chia thành 3 ngăn, ngăn thứ nhất dùng để chứa nước mưa đầu vào, đồng thời lắng cặn. Ngăn thứ 2 dùng để lọc nước mưa với lớp cát và sỏi, ngăn thứ 3 chứa nước đầu ra tương đối sạch. 73
  84. Đồ án tốt nghiệp Hình 4.14. Sơ đồ hệ thống hồ trữ nước mưa tập trung Thuyết minh hệ thống hồ trữ nước mưa tập trung Ta tận dụng hệ thống thoát nước chung của khu vực để thu gom nước mưa từ trên mái nhà của người dân để hạn chế nước mưa chảy tràn gây ngập lụt. Nước mưa thu được trên mái nhà sẽ đổ vào tuyến cống cấp 4, sau đó chảy ra tuyến cống cấp 3 và đổ vào tuyến cống chính. Khi trời mưa, lưu lượng nước mưa thu được đủ lớn để pha loãng nồng độ nước thải, làm giảm các thông số gây ô nhiễm đáng kể trong nước thải, vì vậy hỗn hợp nước mưa và nước thải được xem là tương đối sạch. 74
  85. Đồ án tốt nghiệp Nước thải trộn lẫn với nước mưa từ tuyến cống chính cùng chảy đến giếng tách nước mưa, tại đây, phần lớn nước sẽ được thu gom qua hệ thống ống chảy vào bể chứa nước mưa, tại đây có hệ thống xử lý sơ bộ bằng cách lắng, lọc, nước sạch đầu ra sẽ chảy qua phần bể chứa nước mưa. Khi bể đầy, các nhà máy cấp nước hoặc các công ty môi trường đô thị có thể lấy nước từ bể chứa để cấp nước hoặc tưới cây, rửa đường Chi phí cho việc thu gom nước mưa sử dụng cho 450 hộ gia đình trên đường Nguyễn Văn Lượng  Giả định 1: 450 nhà đều là nhà có mái ngói Bảng 4.12. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa cho Giả định 1 STT Hạng mục Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Máng xối nhựa composite 1.350 150.000 202.500.000 Phễu thu nước mưa 120 có 2 1.350 70.000 94.500.000 chắn rác 3 Ống PVC 90 7.650 30.000 229.500.000 4 Ống PVC 49 3.150 21.000 66.150.000 5 Nối góc 90 2.250 20.000 45.000.000 6 Tê 90 1.800 20.000 36.000.000 7 Ống PVC 120 4.000 60.000 24.000.000 8 Bể chứa nước mưa 1.890 m3 1 3.780.000.000 3.780.000.000 9 Song chắn rác 30 mm 1 1.350.000 1.350.000 10 Song chắn rác 5 mm 1 750.000 750.000 11 Giếng tách tràn 1 5.000.000 5.000.000 12 Cát thạch anh (1 – 2 mm) 14 m3 1.100.000 15.400.000 13 Sỏi thạch anh (5 – 10 mm) 7 m3 900.000 6.300.000 4.506.450.000 TỔNG CHI PHÍ DỰ KIẾN 10.014.333/hộ 75
  86. Đồ án tốt nghiệp  Giả định 2: 450 nhà đều là nhà có sân thượng Bảng 4.13. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa cho Giả định 2 STT Hạng mục Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Ống PVC 90 4.500 30.000 135.000.000 2 Ống PVC 49 7.200 21.000 151.200.000 3 Nối góc 90 4.050 20.000 81.000.000 4 Tê 90 1.800 20.000 36.000.000 5 Ống PVC 120 4.000 60.000 24.000.000 6 Bể chứa nước mưa 1.890 m3 1 3.780.000.000 3.780.000.000 7 Song chắn rác 30 mm 1 1.350.000 1.350.000 8 Song chắn rác 5 mm 1 750.000 750.000 9 Giếng tách tràn 1 5.000.000 5.000.000 10 Cát thạch anh (1 – 2 mm) 14 m3 1.100.000 15.400.000 11 Sỏi thạch anh (5 – 10 mm) 7 m3 900.000 6.300.000 4.236.000.000 TỔNG CHI PHÍ DỰ KIẾN 9.413.333/hộ  Giả định 3: 450 nhà đều là nhà có mái tôn Bảng 4.14. Dự toán chi phí lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa cho Giả định 3 STT Hạng mục Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Ống PVC 90 4.500 30.000 135.000.000 2 Ống PVC 49 900 21.000 18.900.000 3 Nối góc 90 3.600 20.000 72.000.000 4 Tê 90 450 20.000 9.000.000 5 Ống PVC 120 4.000 60.000 24.000.000 6 Bể chứa nước mưa 1.890 m3 1 3.780.000.000 3.780.000.000 7 Song chắn rác 30 mm 1 1.350.000 1.350.000 8 Song chắn rác 5 mm 1 750.000 750.000 9 Giếng tách tràn 1 5.000.000 5.000.000 76