BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Lê Văn Tư ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA TỈNH ĐỒNG NAI TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
217
Embed
Lê Văn Tư ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ …
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
Lê Văn Tư
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA TỈNH
ĐỒNG NAI TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Hà Nội – 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
Lê Văn Tư
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA TỈNH
ĐỒNG NAI TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: Cấp thoát nước
Mã số: 118605870021
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Người hướng dẫn khoa học: TS. Đoàn Thu Hà
Hà Nội – 2014
Mẫu gáy bìa luận văn:
LÊ VĂN TƯ LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2014
CÁC VĂN BẢN CẦN NỘP KHI NỘP LUẬN VĂN:
- 07 quyển luận văn theo đúng mẫu quy định chung; - 02 đĩa CD đã có nội dung của luận văn; - Bản nhận xét của giáo viên hướng dẫn; - Lý lịch khoa học của học viên (có ký tên và đóng dấu của cơ quan hoặc địa phương); - Phiếu hết nợ hoặc phiếu đóng tiền học phí của Phòng tài vụ; - Chứng chỉ tiếng Anh theo quy định của Quy chế đào tạo trình độ Thạc sĩ.
LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ và tên: ..................................................... Giới tính: ............................ Ngày, tháng, năm sinh: ................................. Nơi sinh: ............................ Quê quán: ....................................................... Dân tộc: ............................ Chức vụ, đơn vị công tác trước khi đi học tập, nghiên cứu:....................... ..................................................................................................................... ..................................................................................................................... Chỗ ở hiện nay hoặc địa chỉ liên lạc: .................................................................................... ............................................................................................................................................... Điện thoại cơ quan: ........................................ Điện thoại nhà riêng: ................................... Fax: ........................... Email: ............................................... Di động: ................................. II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: ............................ Thời gian từ: .........../............... đến ............../....................... Nơi học (trường, thành phố):................................................................................................. Ngành học: ............................................................................................................................ 2. Đại học: Hệ đào tạo: ............................ Thời gian từ: .........../............... đến ............../....................... Nơi học (trường, thành phố):................................................................................................. Ngành học: ............................................................................................................................ Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: ......................................................................... ............................................................................................................................................... Ngày và nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp:......................................................... Người hướng dẫn: ................................................................................................................. 3. Thạc sĩ: Hệ đào tạo: ............................ Thời gian từ: .........../............... đến ............../....................... Nơi học (trường, thành phố):................................................................................................. Ngành học: ............................................................................................................................ Tên luận văn: ........................................................................................................................ ............................................................................................................................................... Ngày và nơi bảo vệ......................................................:......................................................... Người hướng dẫn: ................................................................................................................. 4. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): .........................................................
Ảnh 4x6
5. Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật được chính thức cấp; số bằng, ngày cấp và nơi cấp: ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC:
Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm
VI. KHEN THƯỞNG VÀ KỶ LUẬT TRONG QUÁ TRÌNH HỌC CAO HỌC: ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... V. CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ: ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN CỬ ĐI HỌC Ngày ......... tháng .......... Năm 20..... (Ký tên, đóng dấu) Người khai ký tên
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là của
riêng tôi, trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn và trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Lê Văn Tư
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của rất nhiều thầy cô giáo, cá nhân, các cơ quan và các tổ chức. Tôi xin được bầy tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới tất cả các thầy cô giáo, cá nhân, các cơ quan và tổ chức đã quan tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này
Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn cô giáo TS. Đoàn Thu Hà, cô đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Thủy lợi, Ban Chủ nhiệm Khoa Sau đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước, Bộ môn Cấp thoát nước, các thầy cô giáo Khoa Sau đại học, Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi về nhiều mặt trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Thành Ủy, UBND thành phố Biên Hòa, các sở ban ngành của địa phương đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra thu thập số liệu thực tế để nghiên cứu đề tài và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân và bạn bè đã chia sẻ cùng tôi những khó khăn, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2015.
Tác giả luận văn
Lê Văn Tư
MỤC LỤC
CHƯƠNG MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1
I. Sự Cần thiết của đề tài: ........................................................................................ 1
II. Mục tiêu nghiên cứu. .......................................................................................... 3
III. Phạm vi nghiên cứu. ........................................................................................... 3
IV. Nội dung nghiên cứu. ......................................................................................... 3
V. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu. ...................................................... 3
V.1. Cách tiếp cận ...................................................................................................... 3
V.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 4
VI. Kết quả dự kiến đạt được. ................................................................................ 5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN.....................................................................................6
1.1. Tổng quan về biến đổi khí hậu..........................................................................6
1.2. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của BĐKH đến hệ thống thoát nước trên thế giới. ............................................................................................................................ 7
2.3. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của BĐKH đến hệ thống thoát nước đã thực hiện tại Việt Nam. ..................................................................................................... 8
Chương II. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TẠO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA – ĐỒNG NAI TRONG
ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU. ..................................................................... 11
2.1. Cơ sở lý thuyết về hệ thống thoát nước đô thị. ............................................. 11
2.1.1. Hệ thống thoát nước chung. ........................................................................... 11
2.1.2. Hệ thống thoát nước nửa riêng. ...................................................................... 11
2.1.3. Hệ thống thoát nước riêng. ............................................................................. 12
2.1.4. Hệ thống thoát nước hỗn hợp. ........................................................................ 13
2.1.5. Cấu tạo giếng thu nước. ................................................................................. 13
2.1.6. Một số điều kiện liên quan đến lựa chọn HTTN. ........................................... 14
2.1.7. Tính toán lưu lượng và điều hòa dòng chảy nước mưa. ................................ 16
2.1.8. Cơ sở pháp lý. ................................................................................................ 20
2.2. Định hướng phát triển thoát nước đô thị đến năm 2030. ............................ 20
2.2.1. Phân vùng phát triển ....................................................................................... 20
2.2.2. Định hướng phát triển các khu đô thị ............................................................. 21
2.2.3. Định hướng phát triển hệ thống các trung tâm đô thị và trung tâm chuyên ngành ........................................................................................................................ 21
2.2.4. Định hướng phát triển không gian ở .............................................................. 23
2.2.5. Định hướng không gian công nghiệp và các khu đầu mối hạ tầng, dịch vụ logistic ...................................................................................................................... 24
2.2.6. Định hướng phát triển không gian cây xanh, công viên chuyên đề và không gian mở ..................................................................................................................... 25
2.2.7. Các khu đất an ninh Quốc phòng ................................................................... 26
2.2.8. Giao thông ...................................................................................................... 26
2.2.9. Chuẩn bị kỹ thuật đất xây dựng ..................................................................... 29
2.2.10. Cấp nước ...................................................................................................... 29
2.2.11. Cấp điện ....................................................................................................... 30
2.2.12. Thoát nước thải, quản lý chất thải rắn và nghĩa trang .................................. 31
2.2.13. Đánh giá môi trường chiến lược .................................................................. 32
2.3. Kịch bản của biến đổi khí hậu, nước biển dâng. .......................................... 33
2.3.1 Định nghĩa về biến đổi khí hậu. ...................................................................... 33
2.3.2. Các nguyên nhân gây ra BĐKH ..................................................................... 34
2.3.3.Các kịch bản biến đổi khí hậu. ........................................................................ 36
2.4. Một số mô hình tính toán thủy lực thoát nước. ............................................ 45
2.4.1. Mô hình MIKE 11 .......................................................................................... 45
2.4.2. Mô hình EFDC. .............................................................................................. 45
2.4.3 Mô hình SWMM. ............................................................................................ 45
2.5. Tính toán dự báo yêu cầu thoát nước mưa của thành phố để phù hợp với điều kiện BĐKH ..................................................................................................... 51
2.5.1 Tính toán mưa tiêu thiết kế........................................................ .................52
2.5.2 Tính toán dự báo nhu cầu thoát nước mưa của thành phố .............................. 53
2.6. Phương pháp đánh giá. ................................................................................... 56
Chương III: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA THÀNH PHỐ BIÊN HÒA – ĐỒNG NAI. ................................................ 58
3.1. Đặc điểm vùng nghiên cứu ............................................................................. 58
3.1.1. Điều kiện tự nhiên .......................................................................................... 58
3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội ............................................................................... 62
3.1.3 Hiện trạng hệ thống hạ tầng kỹ thuật .............................................................. 63
3.1.4 Các vấn đề về môi trường ............................................................................... 63
3.2. Hiện trạng và định hướng quy hoạch HTTN thành phố Biên Hòa ............ 64
3.2.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước ....................................................................... 64
3.2.2 Định hướng quy hoạch HTTN thành phố Biên Hòa ....................................... 67
3.3. Đánh giá hiện trạng làm việc hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa ... 68
3.4. Dự báo khả năng làm việc của HTTN thành phố Biên Hòa tương ứng với kịch bản BĐKH (sử dụng mô hình toán SWMM để dự báo) ............................ 69
Chương IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ............................................................................................. 77
4.1.Giải pháp quy hoạch cải tạo hệ thống thoát nước trong điều kiện BĐKH 77
4.1.1. Quy hoạch tiêu thoát nước vùng. ................................................................... 77
4.1.2. Quy hoạch thoát nước mưa. ........................................................................... 77
4.2. Tính toán thiết kế hệ thống thoát nước (sử dụng phần mềm mô phỏng SWMM). .................................................................................................................. 79
4.3. Đề xuất các giải pháp tổ chức quản lý và vận hành HTTN trong điều kiện BĐKH. ..................................................................................................................... 87
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. .............................................................................. 91
1. Kết Luận: .............................................................................................................. 91
TÀI LIỆU THAM KHẢO. .................................................................................... 93
PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN YÊU CẦU THOÁT NƯỚC MƯA CỦA THÀNH PHỐ BIÊN HÒA NĂM 2030 ................................................................. 93
PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MẠNG NƯỚC THOÁT NƯỚC MƯA THÀNH PHỐ BIÊN HÒA NĂM 2030 ............................................................... 102
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Cụm từ viết tắt
BĐKH Biến đổi khí hậu
HTTN Hệ thống thoát nước
UBND Ủy ban nhân dân
SWMM Storm Water Management Model
CX Cửa xả
IPCC Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu
KH
Khoa học khí tượng thủy văn môi trường
QHTLMN Quy hoạch Thủy lợi Miền nam
DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu Tên bảng Trang
Bảng 1.1 Mô tả kịch bản phát thải 9
Bảng 1.2 Sự thay đổi nhiệt độ, mưa và mực nước biển ở Việt Nam theo
các kịch bản phát thải
10
Bảng 2.1 Chu kỳ lặp – thời gian xuất hiện lại trận lũ có mực nước lũ
lớn nhất 15
Bảng 2.2 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm của Biên Hòa so với thời
kỳ 1980 – 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) 38
Bảng 2.3 Mức tăng lượng mưa trung bình tháng của Biên Hòa so với
thời kỳ 1987 – 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) 39
Bảng 2.4 Mực nước biển dâng của Biên Hòa so với thời kỳ 1980 –
1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) 39
Bảng 2.5 Lượng mưa 3 ngày max 52
Bảng 2.6 Lượng mưa tiêu thiết kế của trạm Biên Hòa ứng với tần suất
P = 10% 54
Bảng 2.7 Lượng mưa tiêu thiết kế của trạm Biên Hòa ứng với tần suất
P = 10% xét đến điều kiện biến đổi khí hậu 54
Bảng 2.8 Dòng chảy tiểu lưu vực 54
Bảng 3.1 Phân bố lượng mưa theo tháng 55
Bảng 3.2 Mực nước sông tại các cửa xả trong điều kiện biến đổi khí
hậu 70
Bảng 4.1 Mực nước sông tại các cửa xả trong điều kiện biến đổi khí
hậu 80
Bảng 4.2 Bảng thay đổi kích thước đường nối 81
DANH MỤC HÌNH MINH HỌA
Số hiệu hình Tên hình Trang Hình 2.1 Sơ đồ HTTN chung 11 Hình 2.2 Sơ đồ HTTN nửa riêng 12 Hình 2.3 Sơ đồ HTTN riêng 12 Hình 2.4 Cấu tạo giếng thu nước mưa 12
Hình 2.5 Số lượng điểm đen mặt trời xuất hiện trung bình theo tháng từ năm 1750 – 2010
34
Hình 2.6 Núi lửa phun trào 35 Hình 2.7 Nhà máy nhiệt điện đang xả khí thải vào môi trường 35 Hình 2.8 Khí nhà kính ở Việt Nam năm 2000 37 Hình 2.9 Bản đồ ngập tần suất P = 0.5% 40 Hình 2.10 Bản đồ ngập tần suất P = 1% 41 Hình 2.11 Bản đồ ngập tần suất P = 2% 42 Hình 2.12 Bản đồ ngập tần suất P = 5% 43 Hình 2.13 Bản đồ ngập tần suất P = 10% 44 Hình 2.14 Đường tần suất mưa 3 ngày max – trạm Biên Hòa 53 Hình 2.15 Bản đồ biểu diễn dòng chảy tại các lưu vực 55 Hình 2.16 Đồ thị đường quá trình dòng chảy của lưu vực 56 Hình 2.17 Cường độ mưa thiết kế ứng với tần suất P = 10% 57
Hình 2.18 Cường độ mưa thiết kế ứng với tần suất P = 10% xét đến điều kiện BĐKH
57
Hình 3.1 Bản đồ thành phố Biên Hòa 61 Hình 3.2 Giao diện mô phỏng hệ thống thoát nước 71 Hình 3.3 Giao diện chọn thời gian mô phỏng 71 Hình 3.4 Giao diện chọn thời gian theo dõi mô phỏng 72 Hình 3.5 Đồ thị diễn biến độ sâu nước tại nút 73
Hình 3.6 Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút A1 – cửa xả CX1
74
Hình 3.7 Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút E1 – cửa
xả CX5 74
Hình 3.8 Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút F1 – cửa
xả CX6 75
Hình 3.9 Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút I1 – cửa
xả CX9 75
Hình 4.1 Sơ đồ cấu trúc hố trồng cây thấm lọc trên hè phố 78
Hình 4.2 Hố cây xanh trên vỉa hè thay thế thành hố cây xanh thấm lọc 78
Hình 4.3 Sơ đồ cấu trúc bề mặt thấm 79
Hình 4.4 Vỉa hè bê tông hóa được thay thế bằng bề mặt thấm 79
Hình 4.5 Sơ đồ thay đổi dòng chảy mặt và tự nhiên khi sử dụng vật liệu
thấm 79
Hình 4.6 Giao diện mô phỏng hệ thống thoát nước 81
Hình 4.7 Giao diện chọn thời gian mô phỏng 82
Hình 4.8 Giao diện chọn thời gian theo dõi mô phỏng 82
Hình 4.9 Bản đồ diễn biến dòng chảy tại các lưu vực 83
Hình 4.10 Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút A1 – cửa
xả CX1 84
Hình 4.11 Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút E1 – cửa
xả CX5 85
Hình 4.12 Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút F1 – cửa
xả CX6 85
Hình 4.13 Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút I1 – cửa
xả CX9 86
Hình 4.14 Đồ thị diễn biến của lưu lượng tổng tại cửa xả CX1, CX5,
CX6, CX9 86
Hình 4.15 Đồ thị diễn biến độ sâu nước tại nút A6, E5, F5, I4 86
Hình 4.16 Đồ thị diễn biến vận tốc tại các đường nối C5, C38, C51, C75 87
Hình 4.17 Nguyên tắc thoát nước bề mặt bền vững 89
Hình 4.18 Thu gom và tái sử dụng nước mưa trong đô thị 90
1
CHƯƠNG MỞ ĐẦU I. Sự Cần thiết của đề tài:
"Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo".
Ủy ban liên chính phủ về BĐKH (IPCC) đã thu thập các số liệu về BĐKH và hậu quả của nó cho hơn 20 năm. Sự phát triển công nghiệp toàn thế giới đã tạo ra khí thải nhà kính thải vào khí quyển với số lượng lớn. BĐKH hiện nay là do nguyên nhân từ khí nhà kính, một số nguồn phát sinh là từ việc đốt nhiên liệu như than và dầu khiến cho hiệu ứng nhà kính tự nhiên trên hành tinh tăng lên. Những thay đổi về sử dụng đất và một số biến động về khí hậu tự nhiên cũng góp phần vào BĐKH gần đây.
Một số hiện tượng của BĐKH, bao gồm: Hiệu ứng nhà kính, mưa axit, thủng tầng ô zôn, cháy rừng, lũ lụt, hạn hán, sa mạc hóa, hiện tượng sương khói, bão; những đợt nắng nóng gay gắt; tan băng; mực nước biển dâng; vv.vv…
BĐKH tác động đến nguồn nước xảy ra trước hết làm thay đổi lượng mưa và phân bố mưa ở các vùng. Lượng mưa có thể tăng lên hoặc giảm đi. Mùa mưa cũng sẽ có những thay đổi về thời gian bắt đầu và kết thúc. Tuy nhiên, lượng mưa tăng xảy ra không đồng đều. Một số nơi mưa có thể tăng lên nhưng ở một số nơi khác mưa có thể giảm đi.
Những thay đổi về mưa sẽ dẫn tới những thay đổi về dòng chảy của các con sông, tần suất và cường độ các trận lũ, tần suất và đặc điểm của hạn hán, lượng nước trong đất, việc cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt. Theo dự đoán, BĐKH xảy ra sẽ làm cho lượng nước do sông ngòi cung cấp sẽ giảm đi đáng kể ở nhiều nơi trên thế giới như Úc, Ấn Độ, Nam Châu Phi, phần lớn Nam Mỹ, Châu Âu, Trung Phi và Đông Phi.
BĐKH sẽ làm tăng các thiên tai liên quan đến nước, trong đó quan trọng nhất có lẽ là lũ lụt. Những năm gần đây các thiên tai liên quan đến nước dường như xảy ra nhiều hơn. Lũ lụt xảy ra tại Châu Âu trong khoảng 10 năm trở lại đây đã làm nhiều người thiệt mạng và thiệt hại nhiều về của cải. Lũ lụt cũng xảy ra ở sông Dương Tử, ảnh hưởng đến đời sống của hàng triệu người, gây thiệt hại hàng chục tỷ đôla Mỹ. Tp Biên Hòa Được xem là đô thị loại 2, nhưng kết cấu hạ tầng ở Biên Hòa lại không tương xứng so với tốc độ phát triển. Trong đó, đáng chú ý là hệ thống thoát nước trên địa bàn không đồng bộ gây ra cảnh lụt lội mỗi khi mùa mưa đến, gây ách tắc giao thông và ô nhiễm trầm trọng môi trường. Trong 5 phường nội ô của thành phố là Thanh Bình, Hòa Bình, Quyết Thắng, Quang Vinh và Trung Dũng thì cả 5 khu vực này chỉ có một hệ thống cống thoát
2
nước chung cho cả nước thải sinh hoạt và nước mưa. Ở nhiều khu vực, cống thoát nước đã có từ rất lâu nên xuống cấp, không đáp ứng được lượng nước thải hàng ngày từ trong các khu dân cư đổ ra, nhất là mùa mưa khi tất cả lượng nước đều quy về một mối: cống xả. Điều này rất dễ làm tắc nghẽn dòng chảy bởi rác và cát ứ đọng, đồng thời lượng nước mưa nhiều cũng không thể nhanh chóng thoát hết. Tại các phường, xã vùng ngoại ô, hệ thống cống thoát nước chung nếu có cũng không đáp ứng được yêu cầu, bởi số lượng đường cống hiện nay nhỏ hơn rất nhiều so với quy định và lại phân bổ không đều. Bên cạnh đó, hệ thống các mương, suối trong thành phố gần đây bị thu hẹp do người dân lấn chiếm, dẫn đến giảm khả năng tiêu thoát nước. Đây là những tồn tại đã làm nhiều điểm dân cư trong thành phố bị ngập úng mỗi lần có mưa lớn.Người dân Biên Hòa đã gọi một số đoạn đường trong thành phố là sông khi có mưa lớn kéo dài. Chỉ cần mưa từ 20-30 phút, nhiều con đường của TP. Biên Hòa ngập sâu trong nước. Tình trạng trên đã xảy ra 4-5 năm nay nhưng vẫn chưa được cải thiện. Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ngập lụt ở nhiều tuyến đường trong TP. Biên Hòa là do hệ thống thoát nước đã xuống cấp và quá tải, chưa kể hệ thống thoát nước tự nhiên (như: ao, hồ, kênh, mương...) dần bị san lấp. “Điểm đen” ngập lụt ở TP. Biên Hòa là một số đoạn trên các con đường: Phạm Văn Thuận, Đồng Khởi, Nguyễn Ái Quốc, 30-4, Hưng Đạo Vương... và một số khu dân cư. Ngập lụt khiến giao thông bị ùn tắc trong nhiều giờ và làm đảo lộn cuộc sống của hàng ngàn hộ dân xung quanh cũng như những người lưu thông trên đường. Ngoài những con đường cũ có hệ thống thoát nước đã xây dựng cách đây hàng chục năm, những con đường mới xây dựng như Đồng Khởi và một số đoạn trên đường Nguyễn Ái Quốc dù mới được đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước mới vẫn ngập, khiến không ít người dân bức xúc. Lý giải vấn đề này, ông Trịnh Tuấn Liêm nói: “ Một số tuyến đường dù đầu tư xây dựng mới nhưng vẫn ngập là do trong quá trình thiết kế, các đơn vị chỉ tính toán hệ thống thoát nước cho mặt đường mà không tính đến lượng nước cho cả khu vực. Vì thế mưa lớn nước cả khu vực dồn ra thoát không kịp, dâng lên gây ngập. Hệ thống thoát nước của TP.Biên Hòa hiện đã xuống cấp và quá tải so với nhu cầu thực tế. Trong đó, nhiều đường thoát nước trên các tuyến đường của thành phố đã xây dựng cách đây nửa thế kỷ. Bên cạnh hàng loạt đường thoát nước già nua, quá tải nhiều năm chưa được xây dựng lại thì việc nhà cửa mọc lên san sát khiến mỗi khi mưa, nước đều đổ ra đường dẫn đến quá tải gây ngập sâu từ 0,5-1m ở nhiều đoạn đường. Giải pháp chống ngập tạm thời của TP. Biên Hòa là vào đầu mỗi mùa mưa tổ chức nạo vét các cống mương thoát nước. Những khi xảy ra mưa lớn gây ngập, UBND TP. Biên Hòa cử lực lượng xuống các “điểm đen” thu lượm rác, khơi thông các hố thoát nước để nước thoát nhanh bớt ngập sâu. Ngoài ra, thành phố dự kiến tới đây sẽ trang bị thêm một số máy bơm để bơm nước từ đường ra hồ Biên
3
Hùng, giảm bớt ngập cho khu vực đường Hưng Đạo Vương, 30-4... Tuy nhiên, các giải pháp trên chỉ là tạm thời, muốn hết ngập đòi hỏi đầu tư hệ thống thoát nước mới tương xứng với tốc độ phát triển của thành phố. Từ cơ sở nêu trên học viên thực hiện luận văn với đề tài : " Đề xuất giải pháp thoát nước Thành phố Biên Hòa – Tỉnh Đồng Nai trong điều kiện biến đổi khí hậu". II. Mục tiêu nghiên cứu. -Đánh giá hiện trạng khả năng tiêu thoát nước thành phố Biên Hòa. -Đề xuất các giải pháp thực tiễn thoát nước cho hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa trong điều kiện BĐKH. III. Phạm vi nghiên cứu. - Hệ thống thoát nước của thành phố Biên Hòa – tỉnh Đồng Nai. IV. Nội dung nghiên cứu. -Đánh giá tổng quan khu vực nghiên cứu và lĩnh vực nghiên cứu. -Đánh giá hiện trạng tiêu thoát nước của hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa –tỉnh Đồng Nai. - Cơ sở nghiên cứu khoa học cho việc tiêu thoát nước đối với hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa. -Đề xuất các giải pháp thực tiễn thoát nước cho hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa có kể đến điều kiện biến đổi khí hậu. V. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu. V.1. Cách tiếp cận -Tiếp cận tổng hợp liên ngành : Dựa trên hiện trạng và định hướng phát triển kinh tế - xã hội, hiện trạng quy hoạch xây dựng và phát triển đô thị ... Từ đó có cái nhìn tổng hợp về tính hình thoát nước đối với hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa. -Tiếp cận kế thừa có chọn lọc, cập nhật bổ sung: Hiện nay việc nghiên cứu thoát nước trong điều kiện biến đổi khí hậu cũng đã được các chuyên gia nghiên cứu ở Việt Nam và thế giới quan tâm nghiên cứu khả năng ứng phó khi BĐKH sảy ra. Việc kế thừa có chọn lọc các kết quả nghiên cứu đồng thời có cập nhật các số liệu thực tế có liên quan sẽ giúp đề tài có định hướng giải quyết vấn đề một cách khoa học hơn. -Tiếp cận thực tiễn :
Thu thập các số liệu ở địa phương, Công ty thoát nước Biên Hòa, khảo sát thực địa nhằm xác định rõ hiện trạng thực tế thoát nước.
Các số liệu thực tiễn sẽ giúp đánh giá một cách thực tế tổng quan về hiện trạng khả năng thoát nước của hệ thống thoát nước.
4
-Tiếp cận các phương pháp, công cụ hiện đại trong nghiên cứu : Đề tài này ứng dụng khai thác phần mềm SWMM là các phần mềm giúp thực
hiện đề tài.
V.2. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra, trong luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
• Phương pháp kế thừa. • Phương pháp điều tra thu thập và xử lý đánh giá số liệu, tài liệu. • Phương pháp phân tích tổng hợp thống kê các số liệu đã có. • Phương pháp ứng dụng mô phỏng SWMM.
+ Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu tiếp thu và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên cứu và thành tựu
khoa học công nghệ của các tác giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu về những vấn đề có liên quan đến thoát nước trong điều kiện BĐKH thời gian vừa qua và hiện nay. + Phương pháp điều tra thu thập và đánh giá: - Thu thập số liệu về tình hình thoát nước của thành phố Biên Hòa – tỉnh Đồng Nai bao gồm quy mô công suất, bản đồ, cấu trúc mạng lưới. - Thu thập các biện pháp và kinh nghiệm đã được nghiên cứu thoát nước trong điều kiện BĐKH của một số thành phố trong nước và ngoài nước. - Thu thập các số liệu về tình hình phát triển quy hoạch, tình hình đô thị hoá của thành phố Biên Hòa – Đồng Nai qua các giai đoạn. - Thu thập các số liệu phản ánh tình hình quản lý vận hành hệ thống thoát nước hiện nay của thành phố Biên Hòa – Đồng Nai. - Thu thập các số liệu thuộc về cơ sở thiết kế mạng lưới thoát nước đô thị. + Phương pháp phân tích tổng hợp thống kê các số liệu đã có.
Việc nghiên cứu thoát nước trong điều kiện BĐKH có liên quan đến nhiều yếu tố như kỹ thuật, kinh tế, xã hội..., có tác động rộng rãi đến cuộc sống của cộng đồng trên địa bàn rộng lớn vì vậy việc phân tích tổng hợp là cần thiết đối với nghiên cứu này. + Phương pháp ứng dụng mô hình toán SWMM :
Đề tài này ứng dụng khai thác mô hình toán SWMM để mô phỏng tính toán thủy văn, thủy lực, tính toán khả năng thoát nước trong điều kiện BĐKH.
5
VI. Kết quả dự kiến đạt được.
- Phân tích, đánh giá tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu và khu vực nghiên cứu. - Đánh giá hiện trạng và khả năng thoát nước trong hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa – tỉnh Đồng Nai. - Đề xuất giải pháp thoát nước Thành phố Biên Hòa – tỉnh Đồng Nai trong điều kiện biến đổi khí hậu.
6
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về biến đổi khí hậu
"BĐKH trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo".
Ủy ban liên chính phủ về BĐKH (IPCC) đã thu thập các số liệu về BĐKH và hậu quả của nó cho hơn 20 năm. Sự phát triển công nghiệp toàn thế giới đã tạo ra khí thải nhà kính thải vào khí quyển với số lượng lớn. BĐKH hiện nay là do nguyên nhân từ khí nhà kính, một số nguồn phát sinh là từ việc đốt nhiên liệu như than và dầu khiến cho hiệu ứng nhà kính tự nhiên trên hành tinh tăng lên. Những thay đổi về sử dụng đất và một số biến động về khí hậu tự nhiên cũng góp phần vào BĐKH gần đây.
Một số hiện tượng của BĐKH, bao gồm: Hiệu ứng nhà kính, mưa axit, thủng tầng ô zôn, cháy rừng, lũ lụt, hạn hán, sa mạc hóa, hiện tượng sương khói, bão; những đợt nắng nóng gay gắt; tan băng; mực nước biển dâng; vv.vv…
Biến đổi khí hậu tác động đến nguồn nước xảy ra trước hết làm thay đổi lượng mưa và phân bố mưa ở các vùng. Nhiệt độ tăng sẽ làm bốc hơi nhiều hơn và do đó mưa sẽ nhiều hơn. Đặc điểm của mưa đối với từng khu vực cũng sẽ thay đổi. Lượng mưa có thể tăng lên hoặc giảm đi. Mùa mưa cũng sẽ có những thay đổi về thời gian bắt đầu và kết thúc. Tuy nhiên, lượng mưa tăng xảy ra không đồng đều. Một số nơi mưa có thể tăng lên nhưng ở một số nơi khác mưa có thể giảm đi.
Những thay đổi về mưa sẽ dẫn tới những thay đổi về dòng chảy của các con sông, tần suất và cường độ các trận lũ, tần suất và đặc điểm của hạn hán, lượng nước trong đất, việc cấp nước cho sản xuất và sinh hoạt. Theo dự đoán, biến đổi khí hậu xảy ra sẽ làm cho lượng nước do sông ngòi cung cấp sẽ giảm đi đáng kể ở nhiều nơi trên thế giới như Úc, Ấn Độ, Nam Châu Phi, phần lớn Nam Mỹ, Châu Âu, Trung Phi và Đông Phi.
Biến đổi khí hậu sẽ làm thay đổi sự phân bố nguồn nước, dòng chảy, chất lượng nước các sông và việc cung cấp nước ở đó. Nếu xác định được những thay đổi của nước có thể có những giải pháp ứng phó cho nhiều vấn đề liên quan đến các lĩnh vực sử dụng nước như: sinh hoạt, công nghiệp, năng lượng, nông nghiệp, giao thông, quy hoạch, khai thác sử dụng và quản lý nguồn nước, bảo vệ môi trường thiên nhiên.
Các hồ chứa cũng sẽ bị ảnh hưởng do biến đổi khí hậu. Lượng mưa lớn gây trượt lở đất và nhất là hiện tượng bồi lắng sẽ làm cho các hồ giảm sức chứa và nghiêm trọng hơn là thành hồ chết. Chất lượng nước các hồ cũng sẽ thay đổi.
Biến đổi khí hậu sẽ làm tăng các thiên tai liên quan đến nước, trong đó quan trọng nhất có lẽ là lũ lụt. Những năm gần đây các thiên tai liên quan đến nước
7
dường như xảy ra nhiều hơn. Lũ lụt xảy ra tại Châu Âu trong khoảng 10 năm trở lại đây đã làm nhiều người thiệt mạng và thiệt hại nhiều về của cải. Lũ lụt cũng xảy ra ở sông Dương Tử, ảnh hưởng đến đời sống của hàng triệu người, gây thiệt hại hàng chục tỷ đôla Mỹ.
Gió mùa, đặc biệt là gió mùa Tây Nam có ảnh hưởng rất lớn đến lượng mưa và do đó ảnh hưởng đến nguồn nước của nhiều quốc gia châu Á. Mỗi khi gió mùa Tây Nam đến muộn hoặc kết thúc sớm đều gây ra hạn hán cho nông nghiệp và dẫn đến những hậu quả rất tồi tệ cho hàng triệu người vốn chỉ sống bằng nghề nông ở nhiều nước Nam Á và Đông Nam Á. Nhưng ngược lại, mùa mưa kéo dài cũng có thể gây ra ngập lụt nhiều hơn, trên diện tích rộng hơn ở các lưu vực sông lớn.
Một hậu quả nghiêm trọng khác của biến đổi khí hậu là hạn hán. Những đợt hạn hán trầm trọng kéo dài có thể ảnh hưởng đến xã hội với quy mô rộng hơn nhiều so với lũ lụt. Hạn hán và kèm theo là hoang mạc hoá xảy ra ở nhiều vùng trên thế giới, làm tăng nguy cơ cháy rừng, gây ra những thiệt hại to lớn về kinh tế - xã hội và môi sinh. Thường kèm theo hạn hán là nạn cháy rừng. Nhiều cánh rừng nhiệt đới ở châu Á và ở Úc đã bị mất do nạn cháy rừng. Những vụ cháy rừng rộng lớn ở Inđônêxia còn lan truyền khói bụi ảnh hưởng đến các nước lân cận. Khói bụi do cháy rừng gây ra làm giảm ánh sáng mặt trời, giảm nhiệt độ, do đó bốc hơi và mưa thường giảm đi và làm cho đám cháy càng to lên.
Những thay đổi về chế độ dòng chảy, hạn hán và lũ lụt cũng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến việc cung cấp và sử dụng nước. Nước mặt và nước ngầm có vai trò sống còn đối với nhiều nơi trên thế giới. Nước cũng là lĩnh vực nhạy cảm đối với biến đổi khí hậu. Nước ngọt có khả năng bị tác động mạnh của biến đổi khí hậu.
Biến đổi khí hậu cùng với nước biển dâng sẽ làm cho việc tiêu thoát nước trở nên rất khó khăn. 1.2. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của BĐKH đến hệ thống thoát nước trên thế giới. - Báo cáo đánh giá lần thứ hai (1995), lần thứ ba (2001) và lần thứ tư (2007) của IPCC. - Sản phẩm của mô hình khí hậu toàn cầu (MRI-AGCM) với độ phân giải 20 km của Viện Nghiên cứu Khí tượng thuộc Cục Khí tượng Nhật Bản. - Báo cáo về kịch bản BĐKH cho Việt Nam của nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Oxford, Vương quốc Anh. - Số liệu của vệ tinh TOPEX/POSEIDON và JASON 1 từ năm 1993; - Các nghiên cứu gần đây về nước biển dâng của thế giới: Trung tâm Thủy triều Quốc gia Australia (www.cmar.csiro.au); Ủy ban Mực nước biển thuộc Hội đồng Nghiên cứu Môi trường tự nhiên, Vương quốc Anh; Hệ thống quan trắc mực nước biển toàn cầu; Trung tâm mực nước biển của trường đại học.
8
- Tổng hợp của IPCC về các kịch bản nước biển dâng trong thế kỷ 21 ở các báo cáo đánh giá năm 2001 và năm 2007. - Các báo cáo về nước biển dâng của Tổ chức Tiempo thuộc Đại học Đông Anh. 2.3. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của BĐKH đến hệ thống thoát nước đã thực
hiện tại Việt Nam. - Kịch bản BĐKH được xây dựng năm 1994 trong Báo cáo về biến đổi khí hậu ở châu Á do Ngân hàng phát triển châu Á tài trợ. - Kịch bản BĐKH trong thông báo đầu tiên của Việt Nam cho Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu, (Viện KH KTTVMT, 2003). - Kịch bản BĐKH được xây dựng bằng phương pháp tổ hợp (phần mềm MAGICC/SCEN GEN 4.1) và phương pháp chi tiết hóa (Downscaling) thống kê cho Việt Nam và các khu vực nhỏ hơn (Viện KH KTTVMT, 2006). - Kịch bản BĐKH được xây dựng cho dự thảo thông báo lần hai của Việt Nam cho Công ước khung của Liên Hợp Quốc về BĐKH (Viện KH KTTVMT, 2007). - Kịch bản BĐKH xây dựng bằng phương pháp tổ hợp (phần mềm MAGICC/SCEN GEN 5.3) và phương pháp chi tiết hóa thống kê (Viện KH KTTVMT, 2008). - Kịch bản biến đổi khí hậu cho khu vực Việt Nam được xây dựng bằng phương pháp động lực (Viện KH KTTVMT, SEA START, Trung tâm Hadley, 2008). - Số liệu quan trắc mực nước biển tại các trạm của Việt Nam. - Các nghiên cứu của Việt Nam về nước biển dâng như công trình Thủy triều biển Đông và sự dâng lên của mực nước ven bờ Việt Nam; Đánh giá sự huỷ hoại do mực nước biển dâng;... của Trung tâm Hải văn (Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam - Bộ TNMT).
Diễn biến của BĐKH, nước biển dâng ở Việt Nam: Theo Thông báo quốc gia lần thứ 2 của Bộ Tài nguyên và Môi trường: Kể từ
năm 1958 đến năm 2007, nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng 0,5-0,7 độ C. Nhiệt độ mùa đông tăng nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và nhiệt độ ở các vùng phía Bắc tăng nhanh hơn các vùng phía Nam. Cụ thể như năm 2007, nhiệt độ trung bình cả năm tại Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh và Đà Nẵng đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931-1940 là 0,8-1,3 độ C; cao hơn thập kỷ 1990-2000 là 0,4-0,5 độ C. Trên từng địa điểm, xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm trên lãnh thổ nước ta không rõ rệt theo các thời kỳ và các vùng khác nhau. Lượng mưa năm giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng ở các vùng khí hậu phía Nam. Tính trung bình trong cả nước, lượng mưa trong 50 năm qua đã giảm khoảng 2%. Tuy vậy, biến đổi lượng mưa có xu hướng cực đoan, đó là tăng trong mùa mưa và giảm mạnh trong mùa khô. Bên cạnh đó, số đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới Việt Nam cũng giảm rõ rệt trong 2 thập kỷ qua. Các biểu hiện thời tiết dị thường xuất hiện ngày càng nhiều, tiêu biểu như đợt lạnh gây rét đậm, rét hại kéo dài 30 ngày trong tháng 1 và
9
tháng 2 năm 2008 ở Bắc Bộ, đã gây thiệt hại lớn về cây trồng, vật nuôi cho các địa phương ở đây.
Đặc biệt, do tác động của BĐKH, trong khoảng 5-6 thập kỷ gần đây, tần số xoáy thuận nhiệt đới hoạt động trên Biển Đông tăng lên với tốc độ 0,4 cơn mỗi thập kỷ; tần số xoáy thuận nhiệt đới ảnh hưởng đến Việt Nam tăng với tốc độ 0,2 cơn mỗi thập kỷ và có cường độ mạnh xuất hiện nhiều hơn. Quỹ đạo của bão có dấu hiệu dịch chuyển dần về phía Nam và mùa mưa bão kết thúc muộn hơn. Nhiều cơn bão có đường đi bất thường và không theo quy luật. Điển hình như “siêu” bão số 8 đã hoàng hành suốt dọc các tỉnh ven biển từ Nghệ An đến tận Quảng Ninh trong thời gian vừa qua.
Về mực nước biển dâng, Số liệu quan trắc tại các trạm hải văn ven biển Việt Nam cho thấy, tốc độ dâng lên của mực nước biển trung bình hiện nay là khoảng 3mm/năm, tương đương với tốc độ tăng trung bình trên thế giới. Trong 50 năm qua, mực nước biển tại Trạm Hải văn Hòn Dáu tăng lên khoảng 20cm. Mực nước biển dâng đã và đang gây ngập lụt trên diện rộng, nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng lớn đến tài nguyên nước, các hoạt động sản xuất và dân sinh.
Các kịch bản biến đổi khí hậu:
Bảng 1.1: Mô tả kịch bản phát thải
Kịch bản Mô tả kịch bản A1F1 Tăng trưởng kinh tế nhanh, dân số toàn
cầu đạt cao nhất vào giữa thế kỷ 21 và việc đưa vào các công nghệ mới
Phụ thuộc nhiều vào các nguồn năng lượng hóa thạch
A1T Phụ thuộc nhiều vào nguồn năng lượng phát thải
A1B Cân bằng giữa các nguồn năng lượng
A2 Thế giới rất hỗn tạp với tăng dân số cao, phát triển kinh tế chậm và thay đổi công nghệ chậm
B1 Thế giới hội tụ, dân số toàn cầu vẫn giữ B2 Tăng trưởng kinh tế và dân số trung bình, nhấn mạnh vào phát triển giải pháp
cho sự bền vững môi trường, xã hội và kinh tế.
10
Bảng 1.2: Sự thay đổi nhiệt độ, mưa và mực nước biển ở Việt Nam theo các kịch bản phát thải
Nguồn Bộ Tài nguyên & môi trường Kịch bản BĐKH được xây dựng theo các kịch bản phát thải. Các kịch bản phát
thải là việc đánh giá tính toán khối lượng khí nhà kính toàn thế giới trong tương lai theo các kịch bản phát triển khác nhau. IPCC đã xây dựng các kịch bản phát thải vào năm 1990, 1992 và 2000 (Báo cáo đặc biệt về Kịch bản phát thải, SRES), được sử dụng là số liệu đầu vào của các mô hình khí hậu. Các kịch bản phát thải và mô tả kịch bản được thể hiện trong Bảng 1.1.
Theo công bố Chiến lược quốc gia về BĐKH và kịch bản BĐKH, nước biển dâng do Bộ Tài nguyên và Môi trường tổ chức ngày 7 tháng 3 năm 2012. Các kịch bản BĐKH, nước biển dâng cho Việt Nam được xây dựng và công bố năm 2009 theo các kịch bản phát thải khí nhà kính ở mức thấp (B1), trung bình (B2) và cao (A2, A1FI), trong đó kịch bản trung bình B2 được khuyến nghị cho các Bộ, ngành và địa phương làm định hướng ban đầu để đánh giá tác động của BĐKH, nước biển dâng và xây dựng kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH. Sự thay đổi về nhiệt độ, mưa và mực dâng nước biển theo các kịch bản phát thải được tổng hợp trong Bảng 1.2.
11
CHƯƠNG II. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TẠO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THÀNH PHỐ BIÊN HÒA – ĐỒNG NAI TRONG
ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU.
2.1. Cơ sở lý thuyết về hệ thống thoát nước đô thị.
Hệ thống thoát nước là tổ hợp những công trình, thiết bị và các giải pháp kỹ thuật để thực hiện nhiệm vụ thoát nước.
Tùy thuộc vào phương thức thu gom, vận chuyển, mục đích, yêu cầu xử lý và sử dụng nước thải, người ta phân ra các loại hệ thống thoát nước khác nhau. 2.1.1. Hệ thống thoát nước chung.
Hệ thống mà nước mưa và nước bẩn được thu gom và dẫn trong cùng một hệ thống cống, kênh, mương. Khi mưa to, một phần nước thải qua đập tràn ra ngoài. Các công trình thoát nước và xử lý nước thải ( nếu có ) thường có quy mô lớn. tuy nhiên, trong các đô thị của nước ta hiện nay, hệ thống cống chung đón nhận nước thải và nước mưa thường xả ra sông hồ mà không qua xử lý.
Hình 2.1- Sơ đồ HTTN chung
Phạm vi áp dụng: phù hợp với giai đoạn đầu của hệ thống riêng, trong nhà có xây dựng bể tự hoại hoặc với những đô thị hoặc khu vực đô thị xây dựng nhà cao tầng. 2.1.2. Hệ thống thoát nước nửa riêng.
Là hệ thống mà những chỗ giao nhau của 2 hệ thống nước mưa và nước thải có xây dựng giếng tác nước mưa. Khi mưa nhỏ, nước thải sinh hoạt và nước mưa thoát chung. Khi mưa lớn, nước thải sinh hoạt và nước mưa thoát riêng
12
Hình 2.2- Sơ đồ HTTN nửa riêng
Phạm vi áp dụng: thường áp dụng cho các thành phố nhỏ đã có hệ thống thoát nước chung, chỉ cần cải tạp, cần xây dựng thêm đường cống bao thu gom nước thải và các trạm bơm chuyển bậc đưa nước thải đến điểm quy định. 2.1.3. Hệ thống thoát nước riêng.
Nước mưa và nước thải được dẫn theo hai hệ thống cống riêng biệt nhau. Nước mưa đợt đầu và nước thải được đưa đến trạm xử lý còn nước mưa đợt sau sẽ được xả trực tiếp ra nguồn.
Hình 2.3- Sơ đồ HTTN riêng
13
Phạm vi áp dụng: phù hợp với những đô thị lớn, xây dựng tiện nghi và cho các xí nghiệp công nghiệp có khả năng xả toàn bộ lượng nước mưa vào nguồn tiếp nhận (nước mặt), điều kiện địa hình không thuận lợi đòi hỏi phải xây dựng nhiều trạm bơm nước thải khu vực, cường độ mưa lớn và nước thải đòi phải xử lý sinh hóa. Tuy nhiên không hoàn toàn phù hợp với vùng ngoại ô hoặc giai đoạn đầu xây dựng hệ thống thoát nước của đô thị. 2.1.4. Hệ thống thoát nước hỗn hợp.
Là hệ thống thường bao gồm hệ thống nửa chung và riêng hoàn toàn. Áp dụng thích hợp đối với các đô thị lớn đang tiếp tục mở rộng ( đã có hệ thống thoát nước chung ). Khi đó, khu vực cũ sẽ được cải tạo thành hệ thống nửa chung còn khu vực mới xây dựng mạng lưới thoát nước riêng.
Giếng thu nước mưa: thường có dạng tròn D = 0,8 - 1,0 hoặc chữ nhật 0,6x0,9m; trên nắp có nắp đậy có khe hở để thu nước và ngăn rác chui vào hệ thống, thường đặt ở rãnh đường, các ngã 3, 4 phía cuối dòng chảy, cách nhau 50-80m (xđ = tính toán). Chiều cao giếng ≥ 10m, nắp đậy thấp hơn vỉa hè 2-3cm.
Các ống nối từ giếng thu nước mưa đến giếng thăm của đường ống (cống) chính có chiều dài ≤ 40m.
Giếng thăm trên đường cống chính có kích thước phụ thuộc vào đường kính ống nối và ống chính.
Đường kính ống (mm) <600 ≥ 700 Đường kính giếng thăm(mm) 1000 tròn hay chữ nhật 1000xD lớn.
Chiều cao công tác H phụ thuộc đường kính ống nối với giếng thăm.
2.1.6. Một số điều kiện liên quan đến lựa chọn HTTN.
* Mục tiêu và căn cứ lựa chọn hệ thống thoát nước. • Mục tiêu lựa chọn HTTN:
- Thu gom được nước mưa, nước thải từ bề mặt với thời gian nhanh nhất và giá thành thấp nhất để đưa nó ra khỏi khu vực đô thị. - Tôn trọng các điều kiện vệ sinh môi trường.
• Căn cứ lựa chọn HTTN: - Những điều kiện kỹ thuật và điều kiện cụ thể của từng địa phương ( địa hình, khí tượng, thủy văn, mạng lưới thoát nước hiện có, mật độ dân cư, tập quán… - Những điều kiện kinh tế: chi phí đầu tư, chi phí bảo trì, khai thác, vận hành thiết bị bơm, trạm làm sạch,….
• Quy hoạch phát triển đô thị: - Đôi khi việc lựa chọn hệ thống thoát nước chỉ phụ thuộc vào một điều kiện duy nhất, bất khả kháng. Chẳng hạn như đối với một số đô thị ven biển, vì lý do vệ sinh không cho phép xả nước mưa trong hệ thống cống chung vào môi trường tự nhiên ( nuôi thủy sản đặc biệt, bãi tắm…)thì áp dụng hệ thống cống riêng là cần thiết. - Việc lựa chọn hợp lý hệ thống thoát nước có ý nghĩa kinh tế - kỹ thuật rất lớn cần phải được nghiên cứu và phân tích kỹ dựa vào các điều kiện cụ thể của từng đô thị. * Định hướng phát triển của hệ thống thoát nước đô thị - Sự phát triển của đô thị đã kéo theo yêu cầu phát triển hệ thống thoát nước. Do đó, hệ thống thoát nước thường được phát triển theo hướng phát triển của đô thị, tức là đầu tiên HTTN được xây dựng cho các đô thị trung tâm và phát triển, sau đó hệ thống được phát triển, mở rộng theo mức độ đô thị hóa cho các khu vực đô thị, dân cư mới phát triển rồi đến các khu vực ngoại ô lân cận. - Chế độ hoạt động chủ yếu của hệ thống thoát nước mưa là thoát nước tự chảy (cần kết hợp với chế độ tiêu động lực tại những thời điểm cần thiết). - Hệ thống thoát nước mưa của đô thị phải tuân thủ theo quy hoạch thoát nước vùng và phải phù hợp với quy hoạch thuỷ lợi về tiêu nước của vùng. - Hệ thống thoát nước mưa phải phù hợp với cao độ khống chế xây dựng của đô thị. Các đô thị phải được bảo vệ khỏi bị ngập lụt bằng các giải pháp: tôn nền, đắp đê hoặc cải tạo công trình... - Cần tính toán đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu trong tính toán hệ thống thoát nước mưa (lượng mưa trận cao đột biến hoặc mực nước biển dâng đối với vùng ảnh hưởng của thủy triều)
15
- Cao độ đỉnh đê phải phù hợp với chuyên ngành thủy lợi và tiêu chuẩn ngành thủy lợi. - Mực nước tính toán (MNTT- là mực nước lũ cao nhất ứng với tần suất bảo vệ có các chu kỳ lặp- phù hợp với loại đô thị và đặc thù của các điểm dân cư nông thôn).
Bảng 2.1- Chu kỳ lặp-thời gian xuất hiện lại trận lũ có mực nước lũ lớn nhất (đơn vị- năm)
Loại đô thị Khu chức năng
Đặc biệt
Loại I Loại II Loại III Loại IV Loại V
Khu trung tâm 100 100 50 40 20 10 Khu công nghiệp, kho tàng 100 100 50 40 20 10 Khu ở 100 100 50 40 20 10 Khu cây xanh, TDTT 20 10 10 10 10 2 Điểm dân cư nông thôn Cao độ xây dựng(khu dân dụng) ≥ H max TB năm
Cao độ xây dựng khu công cộng > H max TB năm + 0,3-0,5 m * Yêu cầu về đường cống thoát nước mưa: + Đối với đường nội thị: 100% đường nội thị phải có cống thoát nước mưa. + Đối với đường ngoại thị: phải đạt tối thiểu 70% đường có hệ thống thoát nước mưa. - Khi thiết kế thoát nước mưa cho đô thị cần phải dựa vào đồ án quy hoạch dài hạn và phân đợt xây dựng, đồng thời phải tính toán về kinh tế kỹ thuật, vệ sinh môi trường để bảo đảm sử dụng có hiệu quả nhất vốn đầu tư xây dựng và vệ sinh đô thị. - Đối với hệ thống thoát nước cải tạo tuỳ theo tình hình thực tế, tận dụng tối đa hiệu quả của các công trình hiện có. - Lựa chọn hệ thống thoát nước như hệ thống chung, hệ thống riêng và nửa riêng cần căn cứ vào cấp đô thị, quy mô xây dựng, dân số, điều kiện địa hình, khí hậu, thuỷ văn, hệ thống thoát nước đã có và yêu cầu vệ sinh của đô thị. - Tiến tới đạt chuẩn: 100% các tuyến đường đều có hệ thống thoát nước mưa, (các thềm dốc của địa hình đều có rãnh thoát hở, thu lũ núi, bậc tiêu năng với các sườn dốc lớn nhằm tránh xói lở mặt phủ hoặc đường cống, đường giao thông). * Các nguyên tắc phát triển hệ thống thoát nước mưa: - Con người và chất lượng cuộc sống của họ được đặt vào trọng tâm của bất kỳ hệ thống vệ sinh môi trường nào. - Giải pháp bền vững: nguyên tắc muốn nhấn mạnh giải pháp lựa chọn không chỉ đáp ứng nhu cầu hiện tại mà còn phải tạo điều kiện thuận lợi để đáp ứng nhu cầu đa dạng và luôn biến đổi của đời sống đô thị trong tương lai do thay đổi về mức sống xã hội gắn với những quan điểm mới, kỹ thuật mới. - Môi trường vừa là đầu vào, vừa là đầu ra của hệ thống. Nguyên tắc này muốn nhấn mạnh đến việc khai thác và bảo vệ hợp lý môi trường tự nhiên. - Hệ thống quản lý đa dạng và nhiều cấp độ.
16
- Mức độ vệ sinh đạt được là quá trình nâng dần từ thấp đến cao. * Các vấn đề cần quan tâm trong HTTN mưa: - Cốt san nền: vấn đề cốt san nền lâu nay bị buông lỏng, không ai quản cốt san nền, người dân tự ý xây nhà với nền cao thấp khác nhau, như vậy bất kể đất cao thấp thế nào đều xây được nhà. Trên thế giới hiện nay và ngay cả từ thời Pháp thuộc cũng đã có quy định rõ ràng: không ai được phép xây dựng nhà nấu nhưu chưa được Sở Công chính cấp giấy về cốt nền. Nền của cốt nhà phải đảm bảo bằng hoặc cao hơn cốt được cấp. Như vậy, ở khu vực thấp hơn cốt quy định thì không được phép xây nhà. - Cây xanh, bãi cỏ, vườn hoa: ai cũng biết cây xanh có nhiều lợi ích, giảm lượng bụi, cung cấp oxy, hấp thụ tiếng ồn…Đặc biệt là, cây xanh có khả năng lưu trữ một phần nước mưa trên cây, giữ cho mặt đất xốp cùng với hệ thống rễ cây đâm sâu xuống đất, giúp cho nước mưa thấm nhanh xuống đất, làm giảm là làm chậm tốc độ nước chảy tràn, giảm lượng nước úng ngập trong đô thị. - Mặt hè: mặt hè bị bê tông hóa gần hết nên không còn khả năng tự thấm nước, thêm vào đó, mật độ xây dựng dày đặc làm cho nước mưa tự ngấm rất khó khăn. Người ta dự tính nếu mật độ xây dựng và lượng cây xanh, vườn hoa, thảm có đảm bảo tiêu chuẩn thì lượng nước mưa tự ngấm ở các đô thị có thể đạt đến 50% - 60% , còn lại mới chảy ra cống thoát. Nếu sử dụng loại gạch lát viwar vè không có mạch vữa cũng sẽ tăng hiệu quả tự thoát nước. Nước mưa ngấm tự nhiên xuống lòng đất làm tăng lượng nước ngầm, bổ sung cho các giếng khoan của nhà máy nước một lượng nước hữu ích. - Sông, suối, ao, hồ, kênh, rạch: đây là những công trình được hình thành từ bao đời, được tạo ra bởi thiên nhiên và con người. Chúng có chức năng không thể phủ nhận, chẳng những là chỗ dựa cho con người mà còn là chỗ dựa cho các loại sinh vật. Trong nhiều năm trở lại đây, trước tình hình đô thị phát triển, chúng bị lấp dần, mất dần…vì thế chức năng thoát nước đã bị hạn chế. 2.1.7. Tính toán lưu lượng và điều hòa dòng chảy nước mưa.
Theo tiêu chuẩn thiết kế mạng lưới thoát nước TCVN 7957:2008 Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình tiêu chuẩn thiết kế của Bộ xây dựng. Lưu lượng mưa tính toán được xác định theo cường độ giới hạn của P.F.Gorbatep. Trong đó thời gian mưa được lấy bằng thời gian nước chảy từ điểm xa nhất trong khu vực đến tiết diện tính toán. Tại thời điểm đó lưu lượng nước mưa đạt đến giá trị lớn nhất. a) Lưu lượng tính toán thoát nước mưa của tuyến cống (l/s) được xác định theo công thức tổng quát sau:
Q= q.C.F q - Cường độ mưa tính toán (l/s.ha ) C - Hệ số dòng chảy
17
F - Diện tích lưu vực mà tuyến cống phục vụ (ha) Hệ số dòng chảy C phụ thuộc vào loại mặt phủ và chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán P, xác định theo Bảng 5 trong tiêu chuẩn TCVN 7957:2008. b) Cường độ mưa tính toán có thể xác định bằng biểu đồ hoặc công thức khác nhau, nhưng nên có đối chiếu so sánh để đảm bảo độ chính xác cao: * Theo biểu đồ quan hệ I – D – F (cường độ mưa-thời gian-tần suất) được lập cho từng vùng lãnh thổ. * Theo công thức Wenzel
fTCi
d +=
Trong đó: i- Cường độ mưa (mm/h); Td - Thời gian mưa ( phút); f - Chu kỳ lặp lại trận mưa; C - Hệ số phụ thuộc chu kỳ lặp lại trận mưa.
* Theo công thức:
nbtPCAq
)()lg1(
++
=
Trong đó: q - Cường độ mưa (l/s.ha); t - Thời gian dòng chảy mưa (phút); P- Chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán (năm); A,C,b,n- Tham số xác định theo điều kiện mưa của địa phương, có thể chọn
theo Phụ lục B trong tiêu chuẩn TCVN 7957:2008; đối với vùng không có thì tham khảo vùng lân cận. Số liệu mưa cần có chuỗi thời gian quan trắc từ 20 đến 25 năm bằng máy đo mưa tự ghi, thời gian mưa tối đa là 150 – 180 phút. Chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán P đối với khu vực đô thị phụ thuộc vào qui mô và tính chất công trình, xác định theo Bảng 3 trong tiêu chuẩn TCVN 7957:2008. c) Đối với thành phố lớn có nhiều trạm đo mưa cần phân tích độ tương quan của lượng mưa của các trạm để xác định hệ số phân bố mưa theo điểm và diện tích. Trong trường hợp chỉ có một trạm đo mưa thì lưu lượng tính toán cần nhân với hệ số phân bổ mưa rào n. Nếu không có tài liệu nghiên cứu ở trong nước thì có thể sử dụng biểu đồ được tổ chức khí tượng Thế giới thành lập, hoặc theo qui định ở Phụ lục B trong tiêu chuẩn TCVN 7957:2008. d) Hệ số dòng chảy C xác định bằng mô hình tính toán quá trình thấm. Trong trường hợp không có điều kiện xác định theo mô hình toán thì đại lượng C, phụ
18
thuộc tính chất mặt phủ của lưu vực và chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán P, được chọn theo Bảng 5 trong tiêu chuẩn TCVN 7957:2008. e) Đường quá trình mưa thiết kế được lựa chọn dựa trên một số trận mưa điển hình. Thời gian kéo dài của quá trình mưa phụ thuộc vào qui mô đô thị hoặc qui mô khu vực đô thị, có thể lấy từ 3h đến 6h. Quá trình mưa thiết kế phụ thuộc tính chất mưa ở từng vùng lãnh thổ. Có thể sử dụng biểu đồ I-D-F để thiết lập đường quá trình mưa thiết kế. f) Tính toán thuỷ lực hệ thống thoát nước mưa nói chung được thực hiện theo hai bước: - Bước 1: Xác định sơ bộ kích thước công trình (bằng phương pháp cường độ giới hạn hoặc phương pháp Rational). - Bước 2: Kiểm tra kết quả tính toán ở bước 1 bằng mô hình thuỷ lực, nếu xét thấy cần thiết thì điều chỉnh kết quả tính ở bước 1. - Tính toán hệ thống thoát nước mưa theo phương pháp cường độ giới hạn phải tuân theo các qui định từ mục g đến l. g) Thời gian dòng chảy mưa đến điểm tính toán t (phút), được xác định theo công thức:
t = to + t1 +t2 Trong đó: to -Thời gian nước mưa chảy trên bề mặt đến rãnh đường, có thể chọn từ 5 đến 10 phút. Nếu trong tiểu khu có đặt giếng thu nước mưa thì đó là thời gian chảy đến cống của đường phố (thời gian tập trung bề mặt) xác định theo quy định ở mục h. Riêng đối với khu vực mà tính chất đô thị chưa rõ rệt thì xác định theo quy định ở mục j; t1-Thời gian nước chảy theo rãnh đường đến giếng thu (khi trong giới hạn tiểu khu không đặt giếng thu nước mưa) xác định theo chỉ dẫn ở mục h; t2 - Thời gian nước chảy trong cống đến tiết diện tính toán xác định theo chỉ dẫn mục i. h) Thời gian nước mưa chảy theo rãnh đường t1 (phút) xác định theo công thức:
1
12 021,0
VLt =
Trong đó: L1 - Chiều dài rãnh đường (m); V1 - Tốc độ chảy ở cuối rãnh đường (m/s).
i) Thời gian nước mưa chảy trong cống đến tiết diện tính toán xác định theo công thức:
∑=2
22 017,0
VLt
19
Trong đó: L2 - Chiều dài mỗi đoạn cống tính toán (m); V2 - tốc độ chảy trong mỗi đoạn cống tương đương (m/s).
j) Đối với khu vực đô thị mà hệ thống thoát nước mưa chưa rõ rệt (không bố trí giếng thu, không có rãnh đường) thì thời gian tập trung nước mưa bề mặt (t0 + t1) được xác định theo công thức sau:
3,05,03,0
6,06,0
105,1
IiZLnttt××
×=+= (phút)
Trong đó: n - Hệ số nhám Maning L - Chiều dài dòng chảy (m) Z - Hệ số mặt phủ, lấy theo bảng 6 trong tiêu chuẩn TCVN 7957:2008 I - Cường độ mưa (mm/phút) i - Độ dốc bề mặt
k) Diện tích thu nước tính toán cho mỗi đoạn cống có thể lấy bằng toàn bộ hay một phần diện tích thu nước sao cho lưu lượng tính toán là lưu lượng lớn nhất. l) Vườn cây và công viên không có mạng lưới thoát nước mưa thì không xét đến diện tích lưu vực và hệ số dòng chảy. Nhưng nếu mặt đất ở đó có độ dốc nghiêng về phía đường phố lớn hơn hoặc bằng 0,008 thì dải đất dọc theo đường có bề rộng 50 - 100 m phải được tính vào lưu vực thoát nước. m) Điều hoà dòng chảy nước mưa, bao gồm cả việc làm chậm dòng chảy bằng biện pháp thấm và chứa, nhằm mục đích giảm lưu lượng đỉnh, lưu lượng của hệ thống thoát nước, giảm tác động tiêu cực do nước mưa gây ra, giữ ổn định nước ngầm và tạo cảnh quan môi trường. Các công trình thấm bao gồm: công trình thấm tự nhiên và công trình nhân tạo. Các công trình chứa bao gồm: bể chứa, hồ chứa, hồ điều hoà và các khu đất trũng trong các vườn cây, bãi cỏ, có thể chứa tạm thời trong khi mưa. n) Khi thiết kế hồ điều hoà cần bảo đảm các yêu cầu: Cửa dẫn nước vào hồ và xả nước ra khỏi hồ phải bố trí hợp lý để thuận tiện trong việc khống chế và điều khiển mức nước trong hồ, phù hợp với diễn biến trận mưa và bảo đảm cảnh quan hồ đô thị. Khi vận hành hồ điều hòa, cần tính đến việc thay nước hồ để đảm bảo các điều kiện vệ sinh (trung bình mỗi năm 2 lần thay nước). Độ sâu lớp nước tính từ mực nước tối thiểu đến đáy hồ không nhỏ hơn 1m. o) Xác định thể tích điều hoà của hồ W (m3) bằng biểu đồ lưu lượng nước mưa chảy vào và xả ra khỏi hồ theo mức nước trung bình và mức nước lớn nhất. Đối với những công trình nhỏ, không yêu cầu độ chính xác cao, khi áp dụng phương pháp cường độ giới hạn có thể tính toán thể tích điều hòa công thức sau:
20
W = K. Qn.t Trong đó : Qn - Lưu lượng tính toán nước mưa chảy tới hồ (m3/s); t - Thời gian mưa tính toán của toàn bộ các lưu vực thuộc tuyến cống tới miệng xả vào hồ (căn cứ theo bảng tính thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa); K - Hệ số, phụ thuộc đại lượng α , lấy theo Bảng 7 trong tiêu chuẩn TCVN 7957:2008. 2.1.8. Cơ sở pháp lý. ....................................................................................................
• Luật bảo vệ môi trường Việt Nam ngày 29 tháng 11 năm 2005. • Luật tài nguyên nước ngày 21 tháng 06 năm 2012. • Luật xây dựng số 16/2003/QH11 ngày 26 tháng 11 năm 2003 của Quốc hội
khóa XI, kỳ họp thứ 4. • Nghị quyết số 41-NQ/TW ngày 15/11/2004 của Bộ chính trị về bảo vệ môi
trường trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. • Quyết định số 1930/1999/QĐ-TTg ngày 20/11/2009, Định hướng phát triển
thoát nước đô thị và khu công nghiệp Việt Nam đến năm 2025 và tầm nhìn đến năm 2050.
• Quyết định số 1590/QĐ-TTG ngày 09/10/2009, Định hướng phát triển thủy lợi Việt Nam.
• Quyết định số 1336/QĐ-TTG ngày 22/9/2008 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch thoát nước 3 vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, Miền Trung, Miền Nam.
• Nghị định 88/2007/NĐ-CP về thoát nước đô thị và khu công nghiệp. • TCVN 7957:2008, Tho¸t n-íc m¹ng l-íi bªn ngoµi vµ c«ng tr×nh tiªu chuÈn
thiÕt kÕ. • QCVN 07:2010/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình hạ
tầng kỹ thuật đô thị. • QCVN 40:2011/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp. 2.2. Định hướng phát triển thoát nước đô thị đến năm 2030.
2.2.1. Phân vùng phát triển
a) Vùng phát triển đô thị Khu vực Bắc Biên Hòa (đô thị Biên Hòa truyền thống) gồm: - Khu đô thị trung tâm lịch sử phát triển theo hướng cải tại chỉnh trang là chủ yếu, kết hợp bảo tồn phát huy các giá trị lịch sử, cảnh quan đặc trưng. - Khu đô thị trung tâm mở rộng phía Đông phát triển theo hướng vừa cải tạo chỉnh trang vừa xây mới.
21
b) Vùng phát triển công nghiệp Với tổng diện tích khoảng 1.900 ha gồm: - Các Khu công nghiệp hiện hữu tập trung. - Các Cụm công nghiệp hiện hữu tập trung. c) Vùng quân sự
Các vùng quân sự hiện hữu phục vụ an ninh quốc phòng với diện tích khoảng 4.000 ha gồm: Sân bay quân sự Biên Hòa, khu vực Tổng kho Long Bình và khu vực trường Sĩ quan lục quân 2 tại xã Tam Phước. d) Vùng cảnh quan không gian xanh và không gian mở, mặt nước
Hình thành các vùng không gian mở với tổng quy mô khoảng 6.300 ha trong đó mặt nước chiếm khoảng 2.200 ha. 2.2.2. Định hướng phát triển các khu đô thị
Với 02 khu vực phát triển, trên cơ sở các trục giao thông chính đô thị, địa giới hành chính các phường, xã và các đặc điểm lịch sử, địa lý và chức năng phát triển,…phân vùng phát triển 04 khu đô thị với 21 phân khu gồm: a) Khu vực Bắc Biên Hòa (đô thị Biên Hòa truyền thống): Quy mô dân số đến năm 2020 là 830.000 - 850.000 người, đến năm 2030 là 850.000 - 880.000 người; gồm: a.1) Khu đô thị trung tâm lịch sử: Với 9 phân khu. - Quy mô dân số dự báo đến năm 2030 là 560.000 - 570.000 người. - Quy mô đất tự nhiên: 9.078 ha. - Quy mô đất xây dựng đô thị khoảng: 7.500 ha, trong đó đất dân dụng khoảng 4.300 ha. a.2) Khu đô thị trung tâm mở rộng phía Đông: Với 5 phân khu. - Quy mô dân số dự báo đến năm 2030 là: 290.000 - 310.000 người. - Quy mô đất tự nhiên: 7.550 ha. - Quy mô đất xây dựng đô thị: 6.400 ha, trong đó đất dân dụng là 3.300 ha. b) Khu vực Nam Biên Hòa: có quy mô dân số đến năm 2020 là 270.000 - 350.000 người và đến năm 2030 là 450.000 - 520.000 người, trong đó có: b.1) Khu đô thị phía Tây cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu: Với 5 phân khu. - Quy mô dân số dự báo đến năm 2030 là: 370.000 - 420.000 người. - Quy mô đất tự nhiên: 6.202 ha. - Quy mô đất xây dựng đô thị: 5.200 ha, trong đó đất dân dụng là 3.900 ha. b.2) Khu đô thị phía Đông cao tốc Biên Hòa Vũng Tàu: Với 2 phân khu. - Quy mô dân số được dự báo tới năm 2030 là: 80.000 - 100.000 người. - Quy mô đất tự nhiên: 4.123 ha. - Quy mô đất xây dựng đô thị: 2.800 ha, trong đó đất dân dụng: 1.100 ha. 2.2.3. Định hướng phát triển hệ thống các trung tâm đô thị và trung tâm chuyên ngành
22
a) Các khu trung tâm cấp vùng, tỉnh: a.1) Khu Trung tâm chính trị hành chính văn hóa tỉnh Đồng Nai - Vị trí: tại phía Đông Nam của Khu đô thị phía Tây cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu, thuộc xã Tam Phước. - Quy mô: 50 - 60 ha trong đó bố trí khoảng 20 ha đất xây dựng các công trình hành chính cấp tỉnh. a.2) Khu Trung tâm tài chính, thương mại, dịch vụ - Vị trí: Tại khu vực Khu công nghiệp Biên Hòa 1 chuyển đổi công năng. - Quy mô: 110 - 120 ha. a.3) Khu Trung tâm văn hóa - Vị trí: Tại cù lao Hiệp Hòa. - Quy mô: 20 - 25 ha. a.4) Các khu Trung tâm du lịch - Khu du lịch Bửu Long (mở rộng) gắn với danh thắng Bửu Long và Văn miếu Trấn Biên, quy mô khoảng 280 ha. - Khu du lịch Sơn Tiên quy mô khoảng 200 ha. - Khu du lịch Hóa An: Trên cơ sở cải tạo các mỏ đá ở Hóa An, quy mô 280 ha, kết hợp với các dịch vụ hỗn hợp. - Khu du lịch Phước Tân: Trên cơ sở cải tạo các mỏ đá ở Phước Tân, quy mô 300 - 330 ha, gắn với công viên rừng trồng và cảnh quan sông Buông. - Sân golf Long Thành: Quy mô 150 ha. - Khu du lịch sinh thái trong dự án khu đô thị du lịch sinh thái tại xã Phước Tân và Tam Phước phía Nam Biên Hòa. a.5) Các Khu Trung tâm y tế - Các bệnh viện đa khoa và chuyên khoa của tỉnh Đồng Nai và Trung ương đặt tại khu vực đô thị Biên Hòa truyền thống với tổng diện tích khoảng 90 ha: + Bệnh viện Tâm thần Trung ương II tại phường Tân Phong. + Bệnh viện đa khoa tỉnh Đồng Nai, 1.500 giường tại phường Tam Hòa. + Bệnh viện đa khoa khu vực Thống Nhất, 550 giường tại phường Tân Biên. + Bệnh viện Nhi đồng tỉnh Đồng Nai, 500 giường tại phường Tân Hiệp. + Bệnh viện đa khoa 1.500 giường tại phường Long Bình Tân. + Bệnh viện Lao và bệnh phổi tại xã Phước Tân. + Bệnh viện Da liễu phường Trảng Dài. + Bệnh viện Y học cổ truyền. + Các trung tâm y tế tuyến tỉnh: Y tế dự phòng, Phòng chống Sốt rét, Chăm sóc sức khỏe sinh sản, Răng - Hàm - Mặt, Pháp y, Giám định y khoa, Kiểm nghiệm thuốc, Phòng chống HIV/AIDS, Truyền thông, giáo dục sức khỏe,… - Trung tâm y tế chuyên khoa và kỹ thuật cao tại khu vực Tam Phước, quy mô khoảng 60 ha.
23
a.6) Các Khu Trung tâm đào tạo, nghiên cứu - Khu vực cạnh công viên Trảng Dài có quy mô 20 - 25 ha. - Khu vực phường Long Bình Tân có quy mô 40 ha. - Khu vực xã Tam Phước: + Bố trí các trường đại học mới với quy mô đất 140 - 150 ha ở khu đô thị phía Tây cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu. + Bố trí các trường cao đẳng, dạy nghề với quy mô đất 50 - 60 ha ở khu đô thị phía Đông đường cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu. a.7) Khu Trung tâm thể dục thể thao - Vị trí: Tại xã Phước Tân trong khu đô thị phía Đông đường cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu. - Quy mô: 130 – 140 ha. b) Các khu trung tâm cấp thành phố, khu đô thị, khu ở: b.1) Trung tâm chính trị - hành chính - văn hóa thành phố Biên Hòa - Vị trí: Tại phường Thống Nhất. - Quy mô: 20 - 25 ha. b.2) Các trung tâm hành chính cấp phường xã và các khu ở (khu phố): Đặt tại các vị trí hiện hữu. Về lâu dài, trong quá trình lập quy hoạch phân khu sẽ rà soát, đề xuất các định hướng quy hoạch phát triển nhằm đảm bảo các yêu cầu về vị trí, diện tích, khả năng đáp ứng của hệ thống hạ tầng kỹ thuật,... mang tính tập trung gắn kết với các không gian mở, bãi đậu xe, các công trình dịch vụ công,… đảm bảo các yêu cầu phát triển trong thời kỳ mới. b.3) Các trung tâm công cộng - thương mại dịch vụ cấp thành phố, khu đô thị, khu ở - Tùy khu vực sẽ phát triển hỗn hợp xây mới hoặc cải tạo các công trình công cộng dịch vụ hiện có, cải tạo nâng cấp mặt ngoài và tái phát triển các công trình công sở hành chính nhà nước sau khi di dời vào khu hành chính tập trung; định hướng phát triển với các công trình kiến trúc hiện đại, cao tầng với các hoạt động sầm uất, từng bước nâng cấp mặt ngoài đô thị. - Đối với các khu thương mại dịch vụ khu ở bố trí tập trung tại trung tâm các khu ở, trong quá trình triển khai quy hoạch phân khu và quy hoạch chi tiết sẽ làm rõ các định hướng phát triển. b.4) Trung tâm thể dục thể thao cấp thành phố: Tiếp tục quy hoạch phát triển khu trung tâm thể dục thể thao tại phường Tân Hiệp ở quy mô cấp thành phố. 2.2.4. Định hướng phát triển không gian ở
a) Các khu vực cải tạo chỉnh trang: Tổng diện tích khoảng 4.000 ha, chiếm khoảng 65% tổng diện tích đất ở của toàn thành phố gồm khoảng 3.500 ha khu ở hiện hữu tại khu vực đô thị truyền thống và 600 - 700 ha đất ở nông thôn trong quá trình đô thị hóa tại phía Nam và phía Tây thành phố.
24
b) Các khu ở xây mới: - Các khu ở xây mới mật độ cao: Diện tích khoảng 900 ha, bao gồm một số khu tái phát triển tại khu vực đô thị truyền thống và đa phần còn lại các khu xây mới ở khu vực đô thị mới Nam Biên Hòa. - Các khu ở xây mới mật độ trung bình - thấp: Diện tích khoảng: 1.500 ha, chủ yếu phân bố tại các khu vực ven sông Đồng Nai, sông Buông, sông Bến Gỗ,... - Các khu ở được phát triển mới theo dự án, việc giới thiệu đầu tư theo ô thửa quy hoạch (không giới thiệu theo ranh địa chính) với diện tích tối thiểu 50ha, đảm bảo diện tích triển khai đầy đủ và đồng bộ hệ thống hạ tầng xã hội và hạ tầng kỹ thuật và phù hợp với từng giai đoạn phát triển và kế hoạch thực hiện. 2.2.5. Định hướng không gian công nghiệp và các khu đầu mối hạ tầng, dịch vụ logistic
a) Không gian công nghiệp Tổng diện tích đất công nghiệp trong đô thị khoảng 1.900 ha, không phát triển mới, từng bước chuyển đổi cấu trúc kinh tế, giảm dần diện tích đất công nghiệp thông qua việc: - Di dời theo lộ trình giai đoạn 2015, 2020, 2025 ứng với từng khu vực phát triển đô thị; đến năm 2020 sẽ di dời toàn bộ các nhà xưởng nhỏ lẻ có nguy cơ ô nhiễm cao, phân tán trong các khu vực vào các khu cụm, công nghiệp tập trung. - Đối với các cụm công nghiệp nhỏ lẻ không nằm trong quy hoạch phát triển ngành công nghiệp trên địa bàn tỉnh (gỗ Tân Hòa, Tam Phước 1) xây dựng chương trình kế hoạch từng bước khuyến khích các doanh nghiệp tự chuyển đổi công năng phù hợp theo quy hoạch được duyệt với lộ trình đến năm 2030, bên cạnh việc đảm bảo các điều kiện về cách ly, an toàn giao thông, vệ sinh môi trường,… trong quá trình hoạt động tạm khi chưa chuyển đổi công năng. b) Các khu đầu mối hạ tầng kỹ thuật - Phát triển mới các công trình đầu mối hạ tầng kỹ thuật bao gồm nhà ga đường sắt mới Biên Hòa kết hợp với bến xe liên tỉnh ở xã An Hòa. - Nâng cấp, mở rộng cảng Đồng Nai ở Long Bình Tân. Phát triển mới khu cảng ICD tại phường Tân Vạn, phường Long Bình. Quá trình phát triển các loại hình này phải gắn kết với việc phân định hướng tuyến kết nối cùng kế hoạch phối hợp nâng cấp hệ thống giao thông đô thị ngoài hàng rào nhằm đảm bảo an toàn giao thông và kết cấu giao thông đường bộ tại khu vực. - Nhà máy nước Tân Hạnh – Hóa An, Nhà máy nước tại phường Quyết Thắng. - Các trạm xử lý nước thải ở Hố Nai, Long Bình Tân,… - Đối với các công trình này trong đô thị khi cải tạo, nâng cấp, đầu tư xây dựng mới, ngoài các yếu tố về kỹ thuật, giao thông và môi trường,… phải đảm bảo các yêu cầu về kiến trúc cảnh quan đô thị.
25
- Di dời bãi rác ở phường Trảng Dài, chuyển đổi công năng tạo thêm quỹ đất phát triển đô thị. 2.2.6. Định hướng phát triển không gian cây xanh, công viên chuyên đề và không gian mở
a) Hệ thống công viên cây xanh và không gian mở đô thị: Là yếu tố chính trong việc thực hiện mục tiêu sinh thái của đô thị thông qua việc hình thành hệ thống các công viên chuyên đề kết nối với các hành lang xanh dọc theo sông suối và không gian xanh nông nghiệp ngoài đô thị, cụ thể là: - Cù lao Hiệp Hòa: Công viên văn hóa - sinh thái Cù lao Hiệp Hòa, quy mô khoảng 200 – 220 ha là lá phổi xanh trung tâm tổ chức theo hướng không gian công viên văn hóa và sinh thái. Các điểm không gian xanh bao quanh các công trình kiến trúc bản địa, di tích lịch sử, văn hóa, tôn giáo, tín ngưỡng, các công trình văn hóa xây mới cấp vùng và đô thị… Các dãy cây xanh sinh thái ven sông Đồng Nai, sông Cái, hệ thống kênh rạch len lõi,… Quần thể các công trình văn hóa – kiến trúc cổ (chùa Ông, đình Long Quới, Hoa Quới, đền thờ Nguyễn Hữu Cảnh, các nhà cổ, các di tích lăng mộ,…). Giới thiệu về lịch sử hình thành vùng đất Biên Hòa - Đồng Nai và tổ chức các hoạt động giao lưu văn hóa, nghệ thuật tại khu trung tâm văn hóa. - Công viên Xóm Mai - Trảng Dài quy mô 200 - 250 ha tại khu đô thị trung tâm mở rộng phía Đông. - Tuyến công viên ven sông Đồng Nai và sông Cái, hệ thống kênh rạch. - Các tuyến công viên sinh thái phía Nam Biên Hòa quy mô 400 – 450 ha trên nền đất thấp trũng thuộc khu đô thị phía Tây QL51, là khu vực cho phép ngập nhằm thích ứng biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong tương lai, không cho phép san lấp thay đổi địa hình. - Công viên rừng trồng ở Long Bình và Phước Tân có diện tích khoảng 450 - 500ha tiếp giáp phía Đông Nam khu tổng kho Long Bình. - Công viên rừng trồng ở Phước Tân quy mô 850- 900 ha với cảnh quan đặc trưng là sông Buông và tôn tạo rừng nhiệt đới. - Công viên rừng trồng ở Trảng Dài quy mô khoảng 500 – 550 ha. - Tuyến công viên đô thị khoảng 150 - 160 ha từ Quốc lộ 51 đi qua khu đô thị trung tâm chính trị hành chính văn hóa mới của tỉnh tại Tam Phước, kết nối với các tuyến công viên ven sông và các kênh rạch. - Các mảng xanh, không gian mở: Trong các khu vực: khu Thể dục thể thao quy mô khoảng 130 ha xã Phước Tân, Khu vực sân bay Biên Hòa, Tổng kho Long Bình, sân Golf Long Thành, khu du lịch Bửu Long, Khu du lịch Sơn Tiên, các mảng xanh mặt nước phục hồi, cải tạo từ các hồ khai thác đá.
26
b) Định hướng phát triển tuyến du lịch văn hóa ven sông - Trên cơ sở các mảng xanh, không gian mở bên cạnh các di tích kiến trúc, làng nghề ven sông,… hình thành tuyến du lịch ven sông kết nối các điểm chính đặc trưng về văn hóa lịch sử của vùng đất Biên Hòa - Đồng Nai: Làng Bến Gỗ - cù lao Ba Xê; Cù lao Phố - Trung tâm Văn hóa; Làng gốm ven sông Bửu Hòa - Hóa An - Tân Hạnh; Khu du lịch Bửu Long - nhà cổ - làng đá Bửu Long - Văn miếu Trấn Biên; làng bưởi Tân Triều (huyện Vĩnh Cửu),... 2.2.7. Các khu đất an ninh Quốc phòng
- Diện tích đất quốc phòng khoảng 4.000 ha, bao gồm Sân bay quân sự Biên Hòa, Tổng kho Long Bình, Trường sĩ quan lục quân tại xã Tam Phước và các khu đất quốc phòng nằm rải rác trong thành phố. - Đối với một số khu vực đất quốc phòng tại phường Long Bình hiện có bố trí các loại hình dịch vụ cảng ICD, nhà xưởng, khu gia đình quân nhân, trường nghề, các tổ chức hoạt động kinh tế khác,… hoạt động hiện hữu. 2.2.8. Giao thông
a) Giao thông đối ngoại: a.1) Đường sắt: Đường sắt Bắc – Nam; Tàu điện Sài Gòn - Biên Hòa; Đường sắt Biên Hòa - Vũng Tàu. a.2) Đường bộ: Đường cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu có lộ giới 120m; Quốc lộ 1A, Quốc lộ 51 có lộ giới 64m; Quốc lộ 1K lộ giới 55m; TL760 có lộ giới 33m; TL768 có lộ giới 38m; Đường chính đô thị đi từ đường cao tốc Long Thành – Dầu Giây ở phía Nam đến phía Đông Bắc thành phố Biên Hòa, nối thành phố Biên Hòa với tỉnh Bình Dương theo hướng Tây Bắc có lộ giới 60m. a.3) Đường thủy: Khai thác tuyến giao thông đường thủy dọc sông Đồng Nai và một số sông nhánh chính ở khu vực phía Nam thành phố thông qua việc nạo vét, cải tạo luồng. a.4) Bến bãi: - Đường sắt: Ga Biên Hòa xây dựng mới tại xã An Hòa, chiều dài 1.500 – 2.000 m, rộng trung bình 100 - 150 m, diện tích 20 - 25 ha. - Đường bộ: + Bến xe: Duy trì bến xe khách hiện hữu tại ngã 3 Tam Hiệp và bến xe khách Biên Hòa tại đường Nguyễn Ái Quốc diện tích khoảng 1,3 ha. Xây dựng thêm bến xe liên tỉnh tại ga An Hòa, diện tích 5 - 7 ha và bến xe tại khu vực phía Nam gần trung tâm hành chính mới của tỉnh với quy mô 2 - 4 ha. Ngoài ra xây dựng mới bến xe Biên Hòa 2 trên đường tránh (QL1A) tại xã Phước Tân. + Bãi đậu xe: Bố trí các bãi đậu xe riêng tại các khu Trung tâm các cấp của đô thị. Đối với các Khu cụm công nghiệp, cảng, kho bãi dịch vụ logistic bố trí bãi đậu xe riêng.
27
- Đường thủy: Cảng Đồng Nai tại phường Long Bình Tân với quy mô khoảng 9ha. Duy trì, cải tạo không gian, đường kết nối bến đò ngang Xóm Lá, bến đò Trạm và bến đò chợ Bửu Long (phường Bửu Long và xã Tân Hạnh). Dọc sông Cái bố trí một số bến theo Quy hoạch của ngành Giao thông vận tải. a.5) Đường hàng không: Sân bay quân sự Biên Hòa. Về dân sự, sử dụng sân bay Tân Sơn Nhất tại thành phố Hồ Chí Minh và Cảng hàng không quốc tế Long Thành theo từng giai đoạn phát triển. b) Giao thông nội đô thị b.1) Đường chính đô thị: - Trục dọc gồm: + Trục sinh thái ven sông Đồng Nai: Chiều dài tuyến khoảng 26,3km, lộ giới rộng 32 - 60 m. + Trục giữa: Từ Ngã tư Vườn Mít qua Cù lao Hiệp Hòa, KCN Biên Hòa 1 (chuyển đổi), KCN Biên Hòa 2 kéo qua khu Trung tâm hành chính mới của tỉnh. Chiều dài tuyến khoảng 18 km, lộ giới dự kiến từ 50 – 70 m. + Trục Đồng Khởi – Amata - QL51 hiện hữu: Chiều dài tuyến khoảng 22 km, lộ giới rộng 30 đến 64m. + Đường Bùi Hữu Nghĩa (từ Tân Vạn tới Hóa An): Lộ giới 28m, dài 5,9 km. - Trục ngang gồm: + Trục Nguyễn Ái Quốc - QL1A (từ ngã 3 Chợ Sặt tới Trảng Bom). Lộ giới từ 32 – 55m. + Trục Xa lộ Hà Nội (từ Ngã 4 Vũng Tàu – Ngã 3 Chợ Sặt) nối vào đường Thiện Tân ra đường Vành đai 4 thành phố Hồ Chí Minh. + Trục Quốc lộ 1 (đoạn tránh Biên Hòa): Từ Ngã tư Vũng Tàu tới cổng 11 và nối vào QL1A tại Trảng Bom. Lộ giới từ 64 – 77m. + Trục qua khu Trung tâm chính trị hành chính mới của tỉnh (từ đường chất thải rắn tới đường ven sông). Lộ giới rộng 47 m. - Ngoài ra còn có một số các trục chính đô thị như: đường Phạm Văn Thuận, đường Võ Thị Sáu, đường 30/4,… b.2) Đường vận tải: Tính toán kết hợp chức năng vận tải hàng hóa (phục vụ các khu công nghiệp, kho tàng, logistic, cảng,….) tại các trục đường như: Quốc lộ 1A, Quốc lộ 1A (đoạn tránh), trục Kinh tế phía Đông đô thị, trục đô thị (đoạn ngã tư Amata về phía Nam vào Quốc lộ 51). b.3) Đường khu vực, nội bộ: - Các trục đường chính khu vực hiện hữu sẽ được cải tạo nâng cấp và xây dựng mới tại các khu vực phát triển có chiều rộng mặt đường 3 – 5 làn xe, lộ giới trung bình từ 22 – 28m. - Trong các khu đô thị xây mới, cải tạo và nâng cấp một số tuyến đường khu vực với chiều rộng mặt đường 3 - 4 làn xe, lộ giới rộng 20,5 - 26m.
28
- Tổ chức các tuyến giao thông kết hợp các mảng xanh với chiều rộng ≥15m ven các kênh rạch, suối xuyên suốt trong đô thị để nâng cao năng lực lưu thông đô thị, nhất là trong các khu vực cải tạo. - Giao thông trong các nhóm nhà ở cải tạo (lộ giới các hẻm) phải đảm bảo ≥4m, đối với đường hẻm có chiều dài ≥ 200m thì lộ giới hẻm ≥ 6m, đường cụt một làn xe không được dài quá 150m và phải bố trí điểm quay đầu xe. b.4) Nút giao thông: - Các nút giao khác cốt tổ chức trên nguyên tắc: + Đường cao tốc, đường trục chính và đường chính đô thị với đường đô thị khác phải giao nhau ở khác độ cao; + Ở các vị trí quan trọng, đường cao tốc và đường phố chính cấp đô thị với đường liên khu vực và đường vận tải phải giao nhau khác độ cao. - Việc triển khai các nút giao khác cốt được chia theo nhiều giai đoạn phù hợp với các giai đoạn phát triển của đô thị. c) Các tuyến giao thông công cộng c.1) Tuyến Metro - Kết nối vào tuyến Metro thành phố Hồ Chí Minh tại Suối Tiên dọc Quốc lộ 1 và kết thúc tại khu vực ngã 3 Chợ Sặt. - Phân nhánh tuyến Metro bằng các tuyến đường sắt đô thị (tramway, monorail,..): + Về phía Bắc vào khu trung tâm văn hóa cấp vùng tại cù lao Hiệp Hòa, khu trung tâm thành phố Biên Hòa tại phường Thống Nhất; + Về phía Nam kết nối khu Trung tâm chính trị hành chính tỉnh Đồng Nai tại xã Tam Phước và kết nối vào tuyến Metro từ thành phố Hồ Chí Minh kết nối trực tiếp vào Cảng hàng không quốc tế Long Thành theo dọc cao tốc thành phố Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây. c.2) Đường sắt: Tuyến đường sắt quốc gia (thành phố Hồ Chí Minh, Biên Hòa, Trảng Bom). c.3) Các tuyến xe buýt công cộng dọc các tuyến đường chính thành phố: - Tổ chức các tuyến xe buýt dọc các trục đường chính đô thị, các trục chính khu vực nhằm phục vụ nhu cầu đi lại của người dân; - Trong giai đoạn đầu vẫn sử dụng chung với các làn đường, về lâu dài, từng bước sẽ phân định, xây dựng những làn đường riêng (BRT) dành cho xe buýt trên các trục chính đô thị để tăng cường năng lực vận chuyển hành khách. c.4) Các tuyến taxi thủy: Tổ chức các tuyến taxi thủy khai thác dọc sông Đồng Nai và một số sông nhánh chính ở khu vực phía Nam thành phố.
29
2.2.9. Chuẩn bị kỹ thuật đất xây dựng ..........................................................................
- Cao độ xây dựng (Hxd) được xác định đối với các khu vực xây dựng ở mật độ cao Hxd ≥ 2,7 m; Đối với các khu vực có mật độ thấp (khu nhà vườn, cây xanh công viên,…) Hxd ≥ 2,4 m. - Chủ yếu là san lấp cục bộ khi xây dựng. Một phần ven sông Đồng Nai và một phần cù lao xã Hiệp Hòa có cao độ thấp, dưới cốt ngập lụt, cần phải tôn nền cao đối với các khu đất được phép xây dựng. - Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế tách riêng với nước bẩn sinh hoạt. - Để đảm bảo việc thoát nước cho đô thị, phải giữ lại các kênh, rạch, suối chảy trong nội thành kết hợp các biện pháp cải tạo, nạo vét, mở rộng lòng suối, kè bờ kết hợp việc tổ chức dãy cây xanh và đường giao thông có bố trí hệ thống thu gom nước thải để thoát nước tốt và hạn chế ô nhiễm môi trường. - Xây dựng thêm 1 số hồ điều hòa trên các suối có diện tích lưu vực lớn để cải thiện điều kiện thoát nước của sông suối như suối Săn Máu, suối Chùa... - Các yêu cầu nhằm thích ứng với tác động biến đổi khí hậu: + Nạo vét sông Buông, khai thông dòng chảy; + Sử dụng hồ Sông Buông khoảng hơn 100ha và Khu vực mỏ đá tại xã Phước Tân 600 ha (sau khi khai thác đá) để bố trí kết hợp cây xanh với hồ chứa nước điều hòa nước tại lưu vực đầu nguồn sông Buông, điều tiết hạn chế sự tập trung nguồn nước ra hạ nguồn sông Buông, sông Bến Gỗ tại phía Nam Đô thị. + Hình thành các công viên sinh thái cho phép ngập tại các khu vực đất trũng ở cù lao Hiệp Hòa, hai bên sông Buông ở phía Nam Biên Hòa gần sông Đồng Nai,... 2.2.10. Cấp nước
a) Nhu cầu dùng nước: - Chỉ tiêu cấp nước sinh hoạt: 150 lít/người/ngày đến năm 2020 và 180 lít/người/ngày đến năm 2030, chỉ tiêu cấp nước công nghiệp: 30m³/ha/ngày. - Tổng nhu cầu dùng nước tới năm 2020: 320.000 m³/ngày; - Tổng nhu cầu dùng nước tới năm 2030: 440.000 m³/ngày. b) Nguồn nước: - Nước mặt: Hệ thống sông Đồng Nai dồi dào về trữ lượng, tốt về chất lượng, có thể đảm bảo mọi nhu cầu dùng nước không chỉ cho thành phố Biên Hòa mà cho các đô thị khác trong vùng. Khu vực khai thác nước thuận lợi nhất là đoạn sông Đồng Nai từ Biên Hòa đến hồ Trị An. - Nước ngầm: Trữ lượng nước ngầm khu vực Biên Hòa - Long Bình không nhiều, phân bố không đều nên chỉ có thể khai thác để sử dụng cấp nước hạn chế với quy mô nhỏ cho dân cư ở xa mạng lưới cấp nước thành phố. c) Các công trình đầu mối cấp nước: - Nhà máy nước Biên Hòa giữ nguyên công suất hiện hữu 36.000 m³/ngày.
30
- Nhà máy nước Long Bình giữ nguyên công suất hiện hữu 30.000 m³/ngày. - Tại khu vực Thiện Tân có nhà máy nước Thiện Tân nâng công suất lên 300.000 m³/ngày đến năm 2030. Bên cạnh đó là nhà máy nước Nhơn Trạch công suất 300.000 m³/ngày đến năm 2030, ống chuyển tải đi qua thành phố Biên Hòa về tới Nhơn Trạch và cấp cho các KCN dọc trục QL51 và Tam Phước, Long Thành. - Tại khu vực phía Tây sông Đồng Nai có nhà máy nước Hóa An - Tân Hạnh 15.000m³/ngày và nhà máy nước Bửu Hòa có công suất 15.000m3/ngày. d) Mạng lưới đường ống: Xây dựng các tuyến ống dẫn từ Thiện Tân về các khu đô thị, các tuyến ống phân phối từ các ống chính về các khu dân cư mới. 2.2.11. Cấp điện
a) Phụ tải điện: - Chỉ tiêu điện sinh hoạt: Đến năm 2020 là 1.500 kWh/người/năm, đến năm 2030 là 2.100 kWh/người/năm. - Tổng phụ tải điện đến năm 2020 khoảng 1.170.000 kW, đến năm 2030 khoảng 1.700.000 kW. b) Nhà máy điện: - Hiện nay thành phố Biên Hòa được cấp điện chủ yếu từ nguồn điện lưới quốc gia. - Nguồn điện tại chỗ trên địa bàn là thủy điện Trị An, nhiệt điện Nhơn Trạch, Amata, Formosa, Vedan. c) Trạm biến thế 220kV, 110kV: - Các trạm biến thế hiện hữu: Long Bình, An Bình, Đồng Nai, Biên Hòa, Tân Hòa, Tân Mai, Thạnh Phú, Loteco, Amata, Tam Phước. - Đến năm 2020, dự kiến xây dựng các trạm biến thế: Tam Phước, Amata, Quang Vinh, Tân Hiệp, Long Hưng. - Để đáp ứng nhu cầu phụ tải điện đến năm 2030, cải tạo nâng công suất các trạm Đồng Nai, Biên Hòa, Tân Hòa, Thạnh Phú, Tam Phước, KĐT Long Hưng. d) Lưới điện 220kV, 110kV: - Các tuyến cao thế hiện hữu trên địa bàn thành phố: Trị An – Long Bình; Bảo Lộc – Long Bình; Long Bình – Thủ Đức; Long Bình – Nhơn Trạch; Long Bình – Đồng Nai – Thủ Đức; Long Bình – Biên Hòa; Long Bình – Vicasa – Tân Mai; Long Bình – Long Thành; Long Bình – Amata – Hố Nai; Long Bình – Thống Nhất; Trị An – Tân Hòa; Tân Hòa – Sông Mây; Tân Hòa – Trị An; Tân Hòa – Thạnh Phú. - Dự kiến xây dựng các tuyến cao thế: Sông Mây – Long Bình – Tam Phước; cấp điện cho trạm Amata 2, rẽ nhánh từ tuyến Long Bình – Amata; Thủ Đức Bắc – Quang Vinh – Tân Hiệp; Tuyến cấp điện cho trạm KĐT Long Hưng, chuyển tiếp từ
31
tuyến Long Bình – Long Thành; Tuyến cấp điện cho trạm Giang Điền, chuyển tiếp từ tuyến 110kV Long Bình – Long Thành. 2.2.12. Thoát nước thải, quản lý chất thải rắn và nghĩa trang
a) Thoát nước thải: - Tiêu chuẩn nước thải = 80 % tiêu chuẩn cấp nước. - Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt năm 2020: khoảng 160.000 m³/ngày, năm 2030: khoảng 240.000 m³/ngày. - Tổng lưu lượng nước thải Khu công nghiệp, cụm công nghiệp đến 2020: khoảng 47.500 m³/ngày, năm 2030 khoảng 45.000 m³/ngày. - Tại khu vực cải tạo đô thị: Xây dựng tuyến cống bao thu gom nước thải tách riêng khỏi tuyến cống chung, đưa nước thải về khu xử lý, xử lý đạt theo tiêu chuẩn hiện hành trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. - Xây dựng các trạm xử lý nước thải: + Trạm xử lý số 1 công suất 30.000 m³/ngày tại phường Hố Nai; + Trạm xử lý số 2 công suất 100.000 m³/ngày tại phường Long Bình Tân. + Trạm xử lý số 3 công suất 20.000 m³/ngày phục vụ 4 phường, xã: Tân Hạnh, Hóa An, Bửu Hòa, Tân Vạn. + Trạm xử lý số 4 công suất 2.000 m³/ngày phục vụ cù lao xã Hiệp Hòa. + Tại các khu vực phát triển mới xã Long Hưng, Tam Phước, An Hòa, Phước Tân: Xây dựng trạm xử lý nước thải theo các dự án phát triển đô thị. - Xây dựng trạm bơm chuyển tải nước thải về khu Long Bình Tân tại khu đất khoảng 9,3ha tại phường Tam Hiệp. - Nước thải công nghiệp: Xử lý ngay tại dự án khu, cụm công nghiệp, đạt tiêu chuẩn theo quy định hiện hành trước khi xả ra ngoài. b) Quản lý chất thải rắn Tổng lượng rác sinh hoạt toàn thành phố năm 2020 là 1.100 tấn/ngày, đến năm 2030 là 1.400 tấn/ngày; Rác công nghiệp năm 2020 là 200 tấn/ngày, năm 2030 là 190 tấn/ngày. Rác sinh hoạt đưa về khu xử lý liên hợp của tỉnh tại huyện Vĩnh Cửu, rác công nghiệp đưa về xử lý tại bãi rác xã Quang Trung, huyện Thống Nhất. c) Nghĩa trang và Nhà tang lễ - Xây dựng kế hoạch từng bước di dời các nghĩa trang nhỏ lẻ trong khu dân cư. - Tuyên truyền, khuyến khích người dân về hình thức hỏa táng. - Đẩy nhanh tiến độ xây dựng nhà tang lễ tại các khu đô thị. - Từng bước tuyên truyền, khuyến khích, nâng cao nhận thức người dân về việc tổ chức tang lễ trong Nhà tang lễ, hạn chế việc tổ chức tại nhà riêng, trong khu dân cư với nhiều ảnh hưởng đến các hoạt động của khu ở, an toàn giao thông, vệ sinh môi trường và phòng chống cháy nổ.
32
- Nghĩa trang: Nghĩa trang Biên Hòa tại phường Tân Biên và xã Phước Tân; Nghĩa trang Vĩnh Hằng mang tính liên vùng tại xã Tân An huyện Vĩnh Cửu. - Nhà Tang lễ: Xây dựng 04 nhà Tang lễ trong 04 khu đô thị của thành phố. Giai đoạn đầu xây dựng và sử dụng nhà tang lễ tại phường Bửu Long. 2.2.13. Đánh giá môi trường chiến lược
a) Định hướng chung - Gắn kết vấn đề môi trường và biến đổi khí hậu vào quá trình quy hoạch và quá trình triển khai các dự án. - Thực hiện đánh giá tác động môi trường (ĐTM) đối với tất cả các dự án thuộc quy hoạch. - Xem xét lồng ghép vấn đề môi trường và biến đổi khí hậu vào quy hoạch và kế hoạch bảo vệ môi trường của địa phương. b) Các mục tiêu và giải pháp Mục tiêu: - Giảm thiểu ô nhiễm nước mặt do hoạt động đô thị và chăn nuôi, sản xuất; - Giảm thiểu ô nhiễm không khí; - Giảm thiểu ô nhiễm do chất thải rắn; - Giảm thiểu tác động do ô nhiễm tồn lưu. Các giải pháp cụ thể trước mắt: - Giảm thiểu các tác động và ô nhiễm từ việc khai thác, chế biến khoáng sản nhất là các mỏ đá, vật liệu xây dựng tại xã Phước Tân; - Phát triển diện tích công viên cây xanh trong đô thị. - Bảo tồn di tích lịch sử văn hóa kết hợp bố trí mảng xanh bao quanh; - Khoanh vùng đất bảo vệ khu vực dọc sông, rạch, phát triển thảm thực vật tại các khu vực ven sông Đồng Nai và kênh rạch, thảm xanh hiện hữu. - Cải tạo cảnh quan môi trường tại các khu vực các mỏ đá đã đóng cửa tại phường Tân Vạn, Bửu Hòa, xã Hóa An, xã Tân Hạnh. - Di dời các cơ sở sản xuất, chăn nuôi hiện hữu vào các khu tập trung; - Đối với các khu cụm công nghiệp trong đô thị: + Không thu hút đầu tư các loại hình công nghiệp độc hại như dệt, nhuộm, giấy, thuộc da, công nghiệp nặng,… + Khoanh vùng theo mức độ ô nhiễm, thiết lập kế hoạch để từng bước cải tạo, nâng cấp, hoặc chuyển dịch cơ cấu theo hướng nâng cấp công nghệ sản xuất, ưu tiên phát triển loại hình công nghiệp sạch, công nghệ cao, công nghiệp điện tử, cơ khí chính xác và sử dụng ít lao động phổ thông,…; + Khuyến khích việc điều chỉnh chuyển đổi chức năng đất sản xuất công nghiệp sang các loại hình kho bãi, dịch vụ,…..có mức độ ô nhiễm ít hơn.
33
- Rà soát bố trí tăng cường các mảng xanh cách ly ≥10m bao quanh tại các khu vực có nguy cơ ô nhiễm như: khu, cụm công nghiệp, trạm xử lý nước thải, rác thải, bãi tập trung rác thải, khu kho tàng, bến bãi,…. - Thực hiện các dự án thoát nước kết hợp tổ chức đường giao thông, hệ thống thu gom nước thải, trồng cây xanh hai bên sông, rạch,… từng bước chấm dứt tình trạng xả thải trực tiếp vào nguồn nước,… - Khoanh vùng và có các giải pháp bảo vệ, khuyến khích phát triển vùng sinh thái phía Nam thành phố thích ứng với biến đổi khí hậu, đặc biệt là nguy cơ ngập do nước biển dâng, vùng công viên sinh thái rừng ở xã Phước Tân.
[Nguồn: Theo quyết định số: 2302/QĐ-UBND ngày 25/7/2014 của UBND tỉnh Đồng Nai về việc điều chỉnh quy hoạch chung tỷ lệ 1/10.000 thành phố Biên Hòa,
tỉnh Đồng Nai giai đoạn đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050] 2.3. Kịch bản của biến đổi khí hậu, nước biển dâng.
2.3.1 Định nghĩa về biến đổi khí hậu.
Biến đổi khí hậu là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo trong một giai đoạn nhất định tính bằng thập kỷ hay hàng triệu năm. Sự biển đổi có thể là thay đổi thời tiết bình quân hay thay đổi sự phân bố các sự kiện thời tiết quanh một mức trung bình. Sự biến đổi khí hậu có thể giới hạn trong một vùng nhất định hay có thế xuất hiện trên toàn Địa cầu . Trong những năm gần đây, đặc biệt trong ngữ cảnh chính sách môi trường, biến đổi khí hậu thường đề cập tới sự thay đổi khí hậu hiện nay, được gọi chung bằng hiện tượng nóng lên toàn cầu. Nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác.
BĐKH là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21. Biến đổi khí hậu sẽ tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường trên phạm vi toàn thế giới. Nhiệt độ tăng, mực nước biển dâng gây ngập lụt, gây nhiễm mặn nguồn nước, ảnh hưởng đến nông nghiệp, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế - xã hội trong tương lai.
Ở Việt Nam trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,5-0,7oC, mực nước biển đã dâng khoảng 20cm. Biến đổi khí hậu đã làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày càng ác liệt.
Nhận thức rõ ảnh hưởng của BĐKH, Chính phủ Việt Nam đã phê duyệt chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với BĐKH. Trong đó giao cho Bộ Tài nguyên và Môi trường xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu ở Việt Nam. Theo kịch bản, khí hậu trên tất cả các vùng của Việt Nam sẽ có nhiều biến đổi. Vào cuối thế kỷ 21,
nhiệt độ trung bình năm ở nước ta tăng khoảng 2,3oC; tổng lượng mưa năm và lượng mưa mùa mưa tăng trong khi lượng mưa mùa khô lại giảm; mực nước biển dâng khoảng 75cm so với trung bình thời kỳ 1980-1999.
[Nguồn: Theo công ước chung của LHQ về biến đổi khí hậu] 2.3.2. Các nguyên nhân gây ra BĐKH
2.3.2.1. Nguyên nhân tự nhiên. * Thay đổi cường độ sáng của mặt trời
Nguyên nhân gây ra BĐKH do tự nhiên bao gồm thay đổi cường độ sáng của Mặt trời, xuất hiện các điểm đen Mặt trời (Sunspots), các hoạt động núi lửa, thay đổi đại dương, thay đổi quỹ đạo quay của trái đất
Hình 2.5 - Số lượng điểm đen Mặt trời xuất hiện trung bình theo tháng từ năm 1750 -2010.
* Núi lửa phun trào Khi một ngọn núi lửa phun trào sẽ phát thải vào khí quyển một lượng cực kỳ lớn
khối lượng sulfur dioxide (SO2), hơi nước, bụi và tro vào bầu khí quyển. Khối lượng lớn khí và tro có thể ảnh hưởng đến khí hậu trong nhiều năm. Các hạt nhỏ được gọi là các sol khí được phun ra bởi núi lửa, các sol khí phản chiếu lại bức xạ
35
(năng lượng) mặt trời trở lại vào không gian vì vậy chúng có tác dụng làm giảm nhiệt độ lớp bề mặt trái đất.
Hình 2.6 - Núi lửa phun trào
2.3.2.2 Nguyên nhân do con người. Kể từ thời kỳ tiền công nghiệp (khoảng từ năm 1750), con người đã sử dụng
ngày càng nhiều năng lượng, chủ yếu từ các nguồn nguyên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt), qua đó đã thải vào khí quyển ngày càng tăng các chất khí gây hiệu ứng nhà kính của khí quyển, dẫn đến tăng nhiệt độ của trái đất.
Hình 2.7 - Nhà máy nhiệt điện đang xả khí thải vào môi trường.
36
2.3.3.Các kịch bản biến đổi khí hậu.
- Ở Việt Nam, xu thế biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa rất khác nhau trên các vùng trong 50 năm qua. Nhiệt độ trung bình năm tăng khoảng 0,5°C trên phạm vi cả nước và lượng mưa năm có xu hướng giảm ở nửa phần phía Bắc, tăng ở phía Nam lãnh thổ. Nhiệt độ tháng I (tháng đặc trưng cho mùa đông), nhiệt độ tháng VII (tháng đặc trưng cho mùa hè) và nhiệt độ trung bình năm tăng trên phạm vi cả nước trong 50 năm qua. Nhiệt độ vào mùa đông tăng nhanh hơn so với vào mùa hè và nhiệt độ vùng sâu trong đất liền tăng nhanh hơn nhiệt độ vùng ven biển và hải đảo. Vào mùa đông, nhiệt độ tăng nhanh hơn cả là Tây Bắc Bộ, Đông Bắc Bộ, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ (khoảng 1,3 – 1,5°C/50 năm). Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ có nhiệt độ tháng I tăng chậm hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc (khoảng 0,6-0,9°C/50 năm). Tính trung bình cho cả nước, nhiệt độ mùa đông ở nước ta đã tăng lên 1,2°C trong 50 năm qua. Nhiệt độ tháng VII tăng khoảng 0,3-0,5°C/50 năm trên tất cả các vùng khí hậu của nước ta. Nhiệt độ trung bình năm tăng 0,5 – 0,6°C/50 năm ở Tây Bắc, Đông Bắc Bộ, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ, mức tăng nhiệt độ trung bình năm ở Nam Trung Bộ thấp hơn, chỉ vào khoảng 0,3°C/50 năm. - Lượng mưa mùa khô (tháng XI-IV) tăng lên chút ít hoặc không thay đổi đáng kể ở các vùng khí hậu phía Bắc và tăng mạnh mẽ ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua. Lượng mưa mùa mưa (tháng V-X) giảm từ 5 đến trên 10% trên đa phần diện tích phía Bắc nước ta và tăng khoảng 5 đến 20% ở các vùng khí hậu phía Nam trong 50 năm qua. Xu thế diễn biến của lượng mưa năm hoàn toàn tương tự như lượng mưa mùa mưa, tăng ở các vùng khí hậu phía Nam và giảm ở các vùng khí hậu phía Bắc. Khu vực Nam Trung Bộ có lượng mưa mùa khô, mùa mưa và lượng mưa năm tăng mạnh nhất so với các vùng khác ở nước ta, nhiều nơi đến 20% trong 50 năm qua. - Số liệu mực nước quan trắc cho thấy xu thế biến đổi mực nước biển trung bình năm không giống nhau tại các trạm hải văn ven biển Việt Nam. Trên dải ven biển Việt Nam, mặc dù ở hầu hết các trạm mực nước trung bình năm có xu hướng tăng, tuy nhiên, ở một số trạm lại có xu hướng mực nước giảm. Mức biến đổi trung bình của mực nước biển dọc bờ biển Việt Nam khoảng 2.8 mm/năm. - Số liệu mực nước đo đạc từ vệ tinh từ năm 1993 đến 2010 cho thấy, xu thế tăng mực nước biển trên toàn biển Đông là 4,7mm/năm, phía Đông của biển Đông có xu thế tăng nhanh hơn phía Tây. Chỉ tính cho dải ven bờ Việt Nam, khu vực ven biển Trung Trung Bộ và Tây Nam Bộ có xu hướng tăng mạnh hơn, trung bình cho toàn dải ven biển Việt Nam tăng khoảng 2,9mm/năm. - Kịch bản BĐKH tại Việt Nam được xây dựng dựa trên cơ sở các kịch bản phát thải khí nhà kính của Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), bao gồm kịch
37
bản phát thải cao (A2), kịch bản phát thải thấp (B1) và kịch bản phát thải trung bình (B2). Sự biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa được tính toán cho bảy vùng khí hậu của Việt Nam là Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ. Thời kỳ cơ sở để so sánh là 1980 - 1999.
Hình 2.8 - Khí nhà kính ở Việt Nam năm 2000.
- Theo các kịch bản, đến cuối thế kỷ 21, nhiệt độ trung bình năm có thể tăng từ 1.2 đến lớn hơn 3,7°C trên phần lớn diện tích nước ta. Lượng mưa có thể tăng từ 1-10%. a, Kịch bản phát thải khí nhà kính - Như đã biết, nguyên nhân gây ra BĐKH mà cốt lõi là sự nóng lên toàn cầu chính là do sự tăng lên không ngừng của lượng “khí nhà kính” nhân tạo, phát thải từ nhiều nguồn khác nhau như công nghiệp, giao thông vận tải, phá rừng,…do sự tăng dân số thế giới, tốc độ phát triển kinh tế, hiệu suất sử dụng và nguồn năng lượng toàn cầu cũng như tình trạng triệt phá rừng. Tình hình trên do con người tạo ra nên tất yếu sẽ phụ thuộc cả vào chính sách chung của loài người. Đứng ở góc độ của bài toán dự báo thì những đặc trưng trên chính là thông số đầu vào đóng vai trò của nhân tố dự báo mà đối tượng dự báo là mức độ biến đổi khí hậu, tiêu biểu là trường chuẩn sai nhiệt độ và lượng mưa cho các thời kỳ dự báo khác nhau. Đó chính là các kịch bản BĐKH ta cần xây dựng. Từ lần đánh giá lần thứ nhất (FAR) người ta đã đưa ra nhiều phương án khác nhau, trong đó có phương án cực đoan là giả thiết không có sự can thiệp của con người nhằm giảm bớt tốc độ phát thải khí nhà kính. Ở lần đánh giá lần thứ hai (SAR), các phương án đã được bổ sung và hệ thống lại phong phú và đầy đủ hơn.
38
- Trong báo cáo đánh giá lần thứ 3 của IPCC, các kịch bản về phát thải khí nhà kính được phát triển khá đa dạng, được trình bày chi tiết trong tài liệu “Thông báo đặc biệt về các kịch bản phát thải khí nhà kính” thuộc công trình “Thông báo đặc biệt của IPCC về BĐKH”. Các kịch bản lấy ký hiệu chung là SRES (Special Report on Emission Scenarios). Trong đó đã đưa ra tập hợp tới 40 kịch bản, phản ánh khá đa dạng khả năng phát thải khí nhà kính có thể xảy ra trong thế kỷ 21, được tổ hợp lại thành 4 kịch bản gốc (storyline scenarios) là A1, A2, B1, B2. Ứng với mỗi kịch bản gốc lại là một họ các kịch bản tương ứng. Ở đây chỉ đề cập đến 3 kịch bản A2, B1, B2 là 3 kịch bản có khả năng xảy ra nhất. - Kịch bản gốc A2 và họ của nó mô phỏng một thế giới rất không đồng nhất. Chủ đề chính là mối liên hệ và sự bảo toàn tính đồng nhất theo vùng. Mô hình phát triển giữa các vùng hội tụ chậm, kết quả là tốc độ tăng dân số cao. Phát triển kinh tế theo vùng, tốc độ tăng trưởng kinh tế tính theo đầu người và sự thay đổi kỹ thuật chậm và phân tán hơn các kịch bản gốc khác. - Kịch bản gốc B1 và họ của nó mô phỏng một thế giới hội tụ với tốc độ tăng dân số thấp như kịch bản gốc A1 nhưng cấu trúc kinh tế thay đổi nhanh tiến tới một nền kinh tế thông tin và phục vụ với cường độ tiêu hao vật tư giảm; nền kỹ thuật sạch và khai thác hiệu quả tài nguyên được thiết lập. Vấn đề quan trọng là tính bền vững đối với các giải pháp kinh tế, xã hội và môi trường, bảo đảm sự cân bằng nhưng không làm thay đổi khí hậu. - Kịch bản gốc B2 và họ của nó mô phỏng một thế giới trong đó nhấn mạnh các giải pháp kinh tế, xã hội và môi trường bảo đảm tính bền vững. Đó là một thế giới có sự tăng dân số vừa phải, mức độ phát triển kinh tế trung bình và một sự thay đổi kỹ thuật không nhanh bằng và đa dạng hơn so với B1 và A1. Trong đó kịch bản cũng hướng tới sự bảo vệ môi trường và công bằng xã hội nhưng là ở mức vùng và địa phương. b, Kịch bản BĐKH đối với nhiệt độ trung bình đối với thành phố Biên Hòa.
Bảng 2.2 - Mức tăng nhiệt độ (0 C) trung bình năm của Biên Hòa so với thời kỳ 1980-
1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2). [Nguồn Bộ Tài nguyên và Môi trường]
Mức tăng nhiệt độ Các mốc thời gian
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Kịch bản B2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,3 1,6 1,8 1,9 2,0
39
c, Kịch bản BĐKH về lượng mưa đối với thành phố Biên Hòa. Bảng 2.3 - Mức tăng lượng mưa trung bình tháng của Biên Hòa so với thời kỳ 1980-
1999 theo kịch bản phát thải trunh bình (B2). [Nguồn Bộ Tài nguyên và Môi trường]
d, Kịch bản biến đổi khí hậu nước biển dâng tại thành phố Biên Hòa. Thành phố Biên Hòa nằm phía Tây tỉnh Đồng Nai, được phân bố ở cả 2 phía của
sông Đồng Nai, do đó hàng năm phải chịu ngập lụt nặng nề trong mùa mưa lũ. BĐKH nước biển dâng có thể làm trầm trọng thêm tình trạng nói trên, làm tăng diện tich ngập lụt, gây khó khăn trong công tác thoát nước, ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt gây rủi ro lớn đến các công trình xây dựng, giao thông, nhà mày, các đô thị và khu dân cư...
Tất cả những điều trên đây đòi hỏi phải có đầu tư rất lớn để xây dựng và củng cố hệ thống đê điều, hệ thống thoát nước nhằm ứng phó với mực nước biển dâng, phát triển hạ tầng kỹ thuật, di dời và xây dựng các khu dân cư và đô thị có khả năng thích ứng cao với nước biển dâng.
Bảng 2.4 - Mực nước biển dâng của Biên Hòa so với thời kỳ 1980- 1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2). [Nguồn Bộ Tài nguyên và Môi trường]
Nước biển dâng (cm)
Mốc thời gian của thế kỷ 21
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100
Kịch bản B2 12 17 23 30 37 46 54 64 75
Mức tăng lượng mưa
(%) Tháng trong năm
Các mốc thời gian
2020 2030 2050
Kịch bản B2
XII - II 0,6 0,9 1,6
III - V -1,3 -2 -3,6
VI - VIII 2,9 4,4 7,9
IX - X 0,9 1,4 2,5
40
Hình 2.9 - Bản đồ ngập tần suất P = 0,5%. [Nguồn Viện QHTLMN]
41
Hình 2.10 - Bản đồ ngập tần suất P = 1%. [Nguồn Viện QHTLMN]
42
Hình 2.111- Bản đồ ngập tần suất P = 2%. [Nguồn Viện QHTLMN]
43
Hình 2.12 - Bản đồ ngập tần suất P = 5%. [Nguồn Viện QHTLMN]
44
Hình 2.13 - Bản đồ ngập tần suất P = 10%. [Nguồn Viện QHTLMN]
45
2.4. Một số mô hình tính toán thủy lực thoát nước.
2.4.1. Mô hình MIKE 11
Là mô hình thương mại nổi tiếng thế giới do Viện Thuỷ lợi Đan Mạch (DHI) xây dựng. Đây thuộc lớp mô hình thuỷ lực và chất lượng một và hai chiều có độ tin cậy rất cao, thích ứng với các bài toán thực tế khác nhau. Mô hình này đã được áp dụng rất phổ biến trên thế giới để tính toán, dự báo lũ, chất lượng nước và xâm nhập mặt. Hiện nay bộ mô hình bộ MIKE là công cụ mạnh và được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam để tính toán, dự báo dòng chảy cả về chất và lượng và hỗ trợ quản lý tổng hợp lưu vực sông ở nước ta.
MIKE 11 là một hệ thống mô hình một chiều gồm rất nhiều các mô đun liên kết chặt chẽ với nhau và tuỳ vào khả năng nguồn số liệu hiện có mà người sử dụng có thể sử dụng các môđun được lập hoặc liên kết với nhau. Một điểm rất thuận lợi khi sử dụng hệ thống mô hình này là có phần giao diện khá hoàn chỉnh và thân thiện với người sử dụng cũng như trình diễn kết quả. 2.4.2. Mô hình EFDC.
Mô hình EFDC (Environmental Fluid Dynamic Code) được cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) phát triển từ năm 1980 Mô hình EFDC thuộc loại mô hình tổng hợp có thể sử dụng để tính toán thuỷ lực kết hợp với tính toán lan truyền chất 1, 2, 3 chiều. Mô hình có khả năng dự báo các quá trình dòng chảy, quá trình sinh địa hóa và quá trình lan truyền mặn. 2.4.3 Mô hình SWMM.
2.4.3.1 Giới thiệu phần mềm SWMM. Mô hình toán SWMM (Storm Water Management Model) là mô hình động lực
học mô phỏng mưa – dòng chảy cho các khu vực đô thị cả về chất và lượng, và tính toán quá trình chảy tràn từ mỗi lưu vực bộ phận đến cửa nhận nước của nó.
Mô hình vừa có thể mô phỏng cho từng sự kiện (từng trận mưa đơn lẻ), vừa có thể mô phỏng liên tục.
Mô hình này do Metcalf và Eddy xây dựng năm 1971, là sản phẩm của 1 hợp đồng kinh tế giữa trường ĐH Florida và tổ chức bảo vệ môi trường Hoa kỳ EPA (The U.S.Environment Protection Agency ).
Khi mới ra đời mô hình chạy trên môi trường DOS. Mô hình liên tục được cập nhập và phiên bản mới nhất là SWMM 5.0 chạy trên môi trường WINDOW. Phiên bản mới này được viết lại bởi một bộ phận trong phòng thí nghiệm nghiên cứu Quản lý rủi ro Quốc gia của EPA.
Các phiên bản đã qua của SWMM : - 1969 – 1971 : Version 1 - 1975 : Version 2 - 1981 : Version 3
46
- 1988 : Version 4 - 2004 : Version 5
2.4.3.2. Khả năng của phần mềm. Mô hình quản lý nước mưa SWMM là 1 mô hình toán học toàn diện, dùng để
mô phỏng khối lượng và tính chất dòng chảy đô thị do mưa và hệ thống cống thoát nước thải chung. Mọi vấn đề về thuỷ văn đô thị và chu kỳ chất lượng đều được mô phỏng, bao gồm dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm, vận chuyển qua mạng lưới hệ thống tiêu thoát nước, hồ chứa và khu xử lý.
Mô hình SWMM mô phỏng các dạng mưa thực tế trên cơ sở lượng mưa (biểu đồ quá trình mưa hàng năm) và các số liệu khí tượng đầu vào khác cùng với hệ thống mô tả (lưu vực, vận chuyển, hồ chứa / xử lý) để dự đoán các trị số chất lượng và khối lượng dòng chảy.
Trong sơ đồ trên bao gồm các khối sau: + Khối “dòng chảy” (Runoff block) tính toán dòng chảy mặt và ngầm dựa trên biểu đồ quá trình mưa (và/hoặc tuyết tan) hàng năm, điều kiện ban đầu về sử dụng đất và địa hình. + Khối “truyền tải” (Transport block) tính toán truyền tải vật chất trong hệ thống nước thải. + Khối “chảy trong hệ thống” (Extran block) diễn toán thủy lực dòng chảy phức tạp trong cống, kênh… + Khối “Trữ/xử lý“ (Strorage/Treatment block) biểu thị các công trình tích nước như ao hồ…và các công trình xử lý nước thải, đồng thời mô tả ảnh hưởng của các
Dòng chảy (Khối Runoff)
Chảy trong hệ thống (Khối Extran)
Trữ/ Xử lý (Khối torage/Treatment)
Truyền tải mặt (Khối Transport)
Nhận nước (Khối Receiving)
47
thiết bị điều khiển dựa trên lưu lượng và chất lượng - các ước toán chi phí cơ bản cũng được thực hiện. + Khối “nhận nước” (Receiving block) Môi trường tiếp nhận.
Mục đích ứng dụng mô hình toán SWMM cho hệ thống thoát nước được triển khai nhằm : + Xác định các khu vực cần xây mới hoặc mở rộng cống thoát nước mưa để giảm tình trạng ngập lụt đường phố hoặc cung cấp dịch vụ thoát nước thải cho những khu vực mới phát triển. + Ước tính lưu lượng nước lũ trong kênh và các chi lưu để xác định vị trí của kênh cần cải thiện nhằm giảm thiểu tình trạng tràn bờ. + Cung cấp công cụ quy hoạch để đánh giá việc thực hiện các cống chắn dòng dọc kênh. Những ứng dụng điển hình của SWMM : + Quy hoạch hệ thống thoát nước mưa. + Quy hoạch ngăn tràn cống chung. + Quy hoạch hệ thống thoát nước lũ ở kênh hở. + Quy hoạch cống ngăn lũ. + Quy hoạch hồ chứa phòng lũ. SWMM xem xét mọi quá trình thủy văn tạo dòng chảy trên lưu vực đô thị như : + Quá trình mưa. + Bốc hơi bề mặt nước. + Tuyết tan. + Tổn thất tích tụ trên tán lá cây và tổn thất điền trũng. + Tổn thất thấm. + Thẩm thấu của nước vào các tầng nước ngầm. + Dòng chảy sát mặt + Dòng chảy tràn trên bề mặt.
Sự biến đổi về mặt không gian trong mọi quá trình được khắc phục bởi việc chia nhỏ khu vực nghiên cứu thành nhiều lưu vực con đồng nhất.
SWMM cũng có tất cả những tính năng mền dẻo của một mô hình thủy lực dùng để diễn toán dòng chảy, nhập lưu trong cống, kênh, hồ, trạm xử lý nước, các công trình phân nước của hệ thống tiêu thoát nước như : + Tính toán được các hệ thống lớn phức tạp. + Sử dụng nhiều loại cống có hình dạng và kích thước khác nhau và các kênh hở. + Mô hình hóa được các bộ phận phức tạp trong hệ thống như: hồ chứa, các trạm xử lý nước, trạm bơm tiêu … + Có thể xét đến nhập lưu hay dòng chảy từ bên ngoài vào cống như dòng chảy mặt, sát mặt, ngầm, nước thải sinh hoạt và nhiều dạng khác của dòng chảy.
48
+ Có thể sử dụng phương pháp diễn toán dòng chảy sóng động học hay sóng động lực học. + Mô phỏng được nhiều loại chế độ dòng chảy như nước vật, chảy ngược, nước nhảy do cống đóng mở đột ngột …
SWMM cũng có thể ước tính chất ô nhiễm liên quan đến dòng chảy trên lưu vực đô thị : + Chất ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt, từ các khu vực khác nhau. + Ô nhiễm do dòng chảy cuốn đi khi mưa. + Nguồn ô nhiễm khác chảy từ bên ngoài vào hệ thống tiêu thoát nước. + Diễn toán chất lượng nước trong hệ thống kênh. + Ước tính sự giảm chất ô nhiễm từ các bể lắng đọng hoặc trạm xử lý nước. 2.4.3.3. Các thuật toán trong SWMM. a, Tính toán lượng mưa hiệu quả:
Việc tính toán lượng mưa hiệu quả được thực hiện bằng phương pháp khấu trừ tổn thất do thấm, điền trũng, bốc hơi từ bề mặt đất, điền trũng, và do thấm.
PEF (t) = N (t) – VP (t) – F (t) – W (t) Trong đó : PEF : Lượng mưa hiệu quả (mm).
N : Lượng mưa (mm). P : Lượng bốc hơi bề mặt (mm). F : Lượng thấm vào trong đất (mm). W(t) : Lượng trữ bề mặt – tổn thất điền trũng (mm). t : Thời gian.
Lượng mưa : được đưa vào mô hình bằng giá trị lượng mưa hoặc cường độ mưa theo thời đoạn.
Lượng bốc hơi bề mặt : lượng bốc hơi bề mặt được người sử dụng nhập vào mô hình, có thể được tính theo phương pháp sau: - Phương pháp cân bằng năng lượng:
Er=0,0353Rn
Trong đó: Er : Lượng bốc hơi(mm/ngày). Rn : Bức xa thực(W/m2).
- Phương pháp khí động lực: Ea = B(eas – ea )
Với B= 2
0
2
2
ln
102.0
×
zz
u ; eas = 611exp
+TT
3,27327,17 ; ea = Rheas
Trong đó: Ea : Lượng bốc hơi (mm/ngày). u2 : Tốc độ gió (m/s) đo tại chiều cao z2 (cm). z0 : Chiều cao mẫu nhám (cm).
49
Rh : Độ ẩm tương đối (%). Lượng trữ bề mặt : là lượng nước bị tích tụ lại khi dòng chảy di chuyển qua
vùng có địa hình âm như ao, hồ, chỗ trũng trên mặt đường… Lượng trữ bề mặt rất khó xác định do tính phức tạp của lưu vực đô thị, do vậy thành phần này thường được đánh giá qua điều tra và sau đó hiệu chỉnh qua mô hình. b, Tính toán thấm, lượng thấm: Thấm là quá trình có tính quyết định với vai trò là đại lượng vào cho hệ thống đất thoáng khí. Ý nghĩa quan trọng của quá trình thấm trong các quá trình động lực của quá trình trao đổi nước trong đất là phân chia lượng mưa thành nước bề mặt và nước trong đất do ảnh hưởng đến quá trình thủy văn, đặc biệt sự hình thành dòng chảy trên lưu vực. Để tính toán dòng chảy đạt độ chính xác và phù hợp với các quy luật vật lý, đã có nhiều mô hình thấm được xây dựng. Trong mô hình SWMM có 2 phương pháp để lựa chọn: * Phương pháp mô hình thấm HORTON (1940) : là mô hình thấm 1 giai đoạn. Horton nhận xét rằng quá trình thấm bắt đầu từ một tốc độ thấm f0 không đổi nào đó, sau đó giảm dần theo quan hệ số mũ cho đến khi đạt tới một giá trị không đổi f∞ . Mô hình thấm Horton được áp dụng cho để tính cho trận mưa 1 đỉnh và dạng đường cong mưa biến đổi không lớn.
fp = f0 + (f0 + f∞ ) kt−
Trong đó: fp (mm/s): Cường độ thấm vào đất. f∞ (mm/s): Cường độ thấm nhỏ nhất tại thời điểm bão hòa. f0 (mm/s): Cường độ thấm lớn nhất tại thời điểm ban đầu t=0. t (s) : Thời gian tính từ lúc bắt đầu trận mưa rơi. k(T-1) :Hằng số chiết giảm.
Các thông số f∞, f0, k hoàn toàn xác định đường cong thấm fp và được người sử dụng đưa vào tính toán * Phương pháp mô hình thấm Green-Ampt (1911) : xây dựng dựa trên phương trình thấm Darcy. Mein - Lason (1973) đã cải tiến phương pháp này để tính toán quá trình thấm theo hai giai đoạn: giai đoạn bão hoà và giai đoạn sau bão hoà. Trong giai đoạn bão hòa, đường cong cường độ thấm là đường quá trình mưa thực do lượng mưa trong giai đọan này chỉ tham gia vào quá trình thấm. Trong giai đoạn sau bão hòa, lớp đất bề mặt đã bão hòa nước, đường cong thấm giảm theo quy luật thấm trọng lực. Phương trình thấm Green-Ampt được viết dưới dạng:
V = K.J Trong đó: V: Cường độ thấm vào đất (mm/s).
K: Hệ số thấm thuỷ lực bão hoà (mm/s). J: Độ dốc thủy lực, J=Sf.
50
• Khi F < Fs thì f = i và F=1
.
−KsiIDMS với i> Ks; và f = i
• Khi F ≥Fs thì f = f p và fp=Ks (1+F
IDMS. )
Trong đó: f: Cường độ thấm vào đất (mm/s). fp:Cường độ thấm tiềm năng (mm/s). i: Cường độ mưa (mm/s). F: Lượng thấm tích luỹ (mm). Fs: Cường độ thấm tích luỹ đến trạng thái bão hoà (mm). S: Sức hút mao dẫn trung bình (mm). IDM: Độ thiếu hụt ẩm ban đầu. Ks: Hệ số thấm thuỷ lực bão hoà (mm/s).
Theo EULER (1989) lượng bốc hơi ngày được tính theo công thức: VP(mm)=1,58 +(0,96+0,0033i)sin{2π/365(i-148)]
Trong đó i: Ngày tính theo nămthủy văn. i=1 Ngày 1 tháng 1. i=365 Ngày 31 tháng 10 năm sau. VP : Lượng bốc hơi ngày thứ i
Lượng trữ bề mặt rất khó xác định do tính phức tạp của lưu vực đô thị, do vậy thành phần này thường được đánh giá qua điều tra và sau đó hiệu chỉnh qua mô hình. c, Tính toán dòng chảy mặt
Phương trình mô phỏng dòng chảy tràn trên mặt bao gồm phương trình liên tục và phương trình động lượng.
- Phương trình liên tục QAidtddA
dtdV
−== *
Trong đó: V : Thể tích nước trên bề mặt lưu vực. d : Chiều sâu lớp dòng chảy mặt. t : Thời gian. A : Diện tích lưu vực bộ phận. i* : Cường độ mưa hiệu quả= cường độ mưa rơi trừ đi tổn thất và bốc
hơi bề mặt. Q : Lưu lượng dòng chảy ra khỏi lưu vực đang xét.
- Phương trình động lực: Phương trình Manning :
Q=Wn1 (d-dp)5/3S1/2
Trong đó: W : Chiều rộng trung bình lưu vực (m). n: Hệ số nhám Manning.
51
2.4.3.4 Cấu tạo mạng lưới thoát nước trong SWMM. SWMM dùng tập hợp các nút (node) các đoạn ống nối với các nút, hồ điều hòa,
cửa xả, bơm…. Để mô tả hệ thống mạng lưới thoát nước. Cấu tạo mạng lưới hệ thống thoát nước bao gồm các thành phần: Subcatchment (
lưu vực), Raingage (trạm mưa), Junction (nút), Storage Units (hồ điều hòa), Conduits (đường ống), Pumps (bơm), Regulatiors (van điều khiển hay van một chiều), Outfalls (cửa xả), mối liên hệ của từng bộ phân được thể hiện trong sơ đồ mô phỏng. 2.5. Tính toán dự báo yêu cầu thoát nước mưa của thành phố để phù hợp với điều kiện BĐKH
2.5.1 Tính toán mưa tiêu thiết kế
Sử dụng số liệu đo mưa ngày của trạm Biên hòa từ năm 1980 đến năm 1999 Bảng 2.5 - Lượng mưa 3 ngày max
ĐƯỜNG TẦN SUẤT LƯỢNG MƯA 3 NGÀY MAX - TRẠM BIÊN HÒALư
u lượ
ng, Q
(m³/s
)
Tần suất, P(%)
ĐƯỜNG TẦN SUẤT LƯỢNG MƯA 3 NGÀY MAX - TRẠM BIÊN HÒATB=141.15, Cv=0.38, Cs=1.85ĐƯỜNG TẦN SUẤT LƯỢNG MUA 3 NGÀY MAX - TRẠM BIÊN HÒATB=141.15, Cv=0.38, Cs=1.85
Lượng mưa trung bình Xtb = 141.15mm Tần suất được dùng để tính toán mưa là 10% Xp = 210mm ta có được năm điển hình là năm 2003 từ ngày 23 đến ngày 25 tháng 10 với Xđh = 233.6 mm. Thu phóng mô hình mưa điển hình thành mô hình mưa tiêu thiết kế:
Kp = Xp/Xtb = 1.488 Bảng 2.6 – Lượng mưa tiêu thiết kế của trạm Biên Hòa ứng với tần suất P = 10%
Năm Tháng Ngày Xđh Kp Xp
2003 10
23 72.7 1.488 108.18
24 13.4 1.488 19.94
25 147.5 1.488 219.48
Xét đến điều kiện biến đổi khí hậu theo kịch bản B2 vào tháng 10 năm 2030 thì lượng mưa sẽ tăng 4.4%. Vậy lượng mưa tiêu thiết kế của trạm Biên Hòa ứng với tần suất P = 10% là:
Bảng 2.7 – Lượng mưa tiêu thiết kế của trạm Biên Hòa ứng với tần suất P = 10% xét đến điều kiện biến đổi khí hậu
Năm Tháng Ngày Xp % Xpbđ
2003 10
23 108.18 4.4 112.94
24 19.94 4.4 20.82
25 219.48 4.4 229.14
2.5.2 Tính toán dự báo nhu cầu thoát nước mưa của thành phố
Ta sử dụng mô hình toán SWMM để tính toán nhu cầu thoát nước của thành phố cho kết quả như sau: - Kết quả tính toán được thể hiện ở phụ lục 1: với lượng mưa 228.88 mm rơi xuống khu vực nghiên cứu thì 18.782 mm bị thấm xuống đất, phần cơ bản còn lại 206.465 mm tạo thành dòng chảy. Tổng lượng nước cần tiêu thoát của thành phố là 9 272 133 m3. Bảng 2.8 – Dòng chảy tiểu lưu vực
Subcat chment
Total Total Total Total Total Runoff Area Precip Infil Runoff Runoff Coeff ha mm mm mm 10^6 ltr
System 4709.66 228.88 18.782 206.466 9725.160 0.902
54
55
Hình 2.15 - Bản đồ biểu diễn dòng chảy tại các lưu vực
56
Hình 2.16 – Đồ thị đường quá trình dòng chảy của lưu vực
Hình 2.17 – Cường độ mưa thiết kế ứng với tần suất P = 10%
57
Hình 2.18 – Cường độ mưa thiết kế ứng với tần suất P = 10% xét đến điều kiện BĐKH
2.6. Phương pháp đánh giá.
- Sử dụng mô hình toán. - Sử dụng phương pháp chuyên gia.
58
CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA THÀNH PHỐ BIÊN HÒA – ĐỒNG NAI.
3.1. Đặc điểm vùng nghiên cứu
3.1.1. Điều kiện tự nhiên
3.1.1.1 Vị trí địa lý Thành phố Biên Hoà là một trong những đô thị có lịch sử phát triển lâu đời nhất
ở vùng Đông Nam Bộ. Hiện Biên Hoà là trung tâm kinh tế - chính trị - văn hoá xã hội của tỉnh Đồng Nai, là một thành phố công nghiệp lớn của cả nước và cũng là một trung tâm của vùng trọng điểm kinh tế ở phía Nam bao gồm Thành phố Hồ Chí Minh - Biên Hoà - Vũng Tàu.
Cách thành phố Hồ Chí Minh 30 km và thành phố Vũng Tàu 90 km, Biên Hoà là đầu mối giao thông quan trọng của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và vùng Đông Nam Bộ kể cả đường sắt và đường bộ xuyên Quốc gia (QL1, QL51, đường cao tốc…), thành phố cũng giữ vị trí chiến lược về mặt an ninh, quốc phòng đối với toàn khu vực…
Về vị trí địa lý, thành phố nằm trong vùng có vĩ độ từ 10052’ đến 11050’ vĩ độ Bắc và từ 106045’ đến 1070 kinh độ Đông và tiếp giáp với các vùng lân cận sau:
Phía Bắc giáp huyện Vĩnh Cửu (Đồng Nai). Phía Tây Bắc giáp huyện Dĩ An, huyện Tân Uyên (Bình Dương). Phía Đông giáp huyện Trảng Bom (Đồng Nai). Phía Tây Nam giáp huyện Long Thành (Đồng Nai). Phía Tây giáp huyện Thuận An và huyện Thủ Đức (TP. HCM). Hiện tại Biên Hoà là đô thị loại II của Việt Nam, với 23 phường và 7 xã. Diện
tích thành phố Biên Hoà 15.466 hecta, tổng diện tích tự nhiên là 264,08 km2. Theo quy hoạch tổng thể phát triển thành phố, Biên Hoà sẽ tiếp tục phát triển để trở thành thành phố lớn trực thuộc Trung Ương.
59
Hình 3.1 – Bản đồ thành phố Biên Hòa
60
3.1.1.2 Đặc điểm địa hình Thành phố nằm trên vùng có địa hình dốc với độ dốc thoải dần về phía sông
Đồng Nai, khu vực có độ cao cao nhất khoảng 40 m và vùng thấp nhất ở độ cao 24m (ven tả ngạn sông Đồng Nai). 3.1.1.3 Điều kiện khí hậu
Thành phố Biên Hoà có khí hậu nhiệt đới gió mùa. Nhiệt độ trung bình năm là 27,30C, độ ẩm trung bình là 78%.
Hướng gió chủ đạo là Đông và Đông Nam. Thời tiết chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 với lượng
mưa chiếm khoảng 85% và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 với lượng mưa chiếm khoảng 15%. Một số dữ liệu mưa tại khu vực thống kê được như sau:
61
Bảng 3.1 - Phân bổ lượng mưa theo tháng
Tháng, Năm
Lượng mưa tháng (mm) Tổng năm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Là con sông lớn nhất miền Đông Nam Bộ, chảy qua thành phố Biên Hoà có chiều dài 11 km. Đây là nguồn cung cấp nước chính cho các hệ thống cấp nước của Thành phố Biên Hoà và Thành phố Hồ Chí Minh.
Chế độ thuỷ văn của sông Đồng Nai ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống sông rạch trong khu vực và chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông. Đoạn sông Đồng Nai qua thành phố có các đặc trưng thuỷ văn chủ yếu:
Mực nước cao nhất là trung bình nhiều năm là:+20 m Mực nước thấp nhất trung bình là -1,5 m. Mực chênh lệch triều lớn nhất năm là +3,81 m (năm 2000) Mức chênh lệch triều trung bình là 3,38 m
* Các sông suối khác Ngoài sông lớn Đồng Nai, trong khu vực còn có một số suối nhỏ khác các
suối này đều thuộc lưu vực sông Đồng Nai. 3.1.1.5 Điều kiện địa chất Các đá cổ nhất thấy được hiện nay ở Đồng Nai là các trầm tích dạng trầm tích núi lửa phun trào và xâm nhập Mezozoi, phần lớn có sức chịu tải trên 2,5kg/cm2. Một số khu vực ngoại thành như Hoá An, Bửu Hoà, Long Bình Tân địa
62
tầng bên trên có chứa các tầng sét thuận lợi để sử dụng làm nguyên liệu sản xuất đồ gốm và vật liệu xây dựng. 3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội
3.1.2.1 Diện tích và phân chia hành chính Hiện trạng phân bố đất đai theo các phường và các xã như sau:
Diện tích đất 23 phường là 13657,66 ha chiếm 51,7% Diện tích đất 7 xã là 12750,34 ha chiếm 48,3%. 3.1.2.2 Dân số và mật độ dân số * Dân số: Số liệu từ phòng thống kê thành phố Biên Hoà cho biết:
Dân số hiện tại là 900.000 người (Điều tra dân số 1/4/2012). Mật độ dân số trung bình của thành phố Biên Hòa là khoảng 3.409 người/km 2 . Hiện nay Biên Hòa là thành phố trực thuộc tỉnh có dân số cao nhất Việt Nam. * Mật độ dân số:
Mật độ dân số tự nhiên của Thành phố là: 34 người/ha. 3.1.2.3 Tình hình phát triển kinh tế xã hội Năm 2011 - năm đầu tiên thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ thành phố khóa X và Nghị quyết 01-NQ/TU của Tỉnh ủy, với sự tập trung quyết liệt, kịp thời của Đảng bộ, chính quyền, sự nỗ lực của các cấp, các ngành, các tầng lớp nhân dân thành phố đã góp phần giúp cho kinh tế tiếp tục phát triển, đảm bảo an sinh xã hội. Nhìn chung, trong năm 2011, tình hình kinh tế - xã hội trên địa bàn thành phố tiếp tục phát triển ổn định, cơ cấu kinh tế chuyển dịch đúng hướng, sản xuất công nghiệp - thương mại dịch vụ đều tăng so cùng kỳ, an sinh xã hội được chú trọng. Tuy nhiên, bên cạnh đó vẫn còn một số tồn tại, hạn chế, như: tiến độ triển khai các dự án cụm công nghiệp, quy hoạch làng cá bè, ngưng chăn nuôi gia súc ở nội đô... còn chậm, thiếu vốn đầu tư; tình hình ô nhiễm môi trường chưa khắc phục triệt để. Trên lĩnh vực an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội, các khiếu kiện liên quan công tác bồi thường, giải tỏa và tái định cư còn nhiều, số vụ phạm pháp hình sự, nhất là tội phạm nguy hiểm và tai nạn giao thông nghiêm trọng tăng… 3.1.2.4 Hiện trạng sử dụng đất Tổng diện tích của Thành phố là 15.466,7 ha phân theo các quỹ đất như sau:
Đất thổ cư: 2254,9 ha chiếm 14,58%. Đất chuyên dụng: 7643 ha chiếm 48,9% bao gồm đất công nghiệp, quân sự, đất
sân bay. Đất nông nghiệp : 4062,3 ha chiếm 26,26% Đất lâm nghiệp 1151,8 ha chiếm 7,45%. Đất khác 1189,4 ha chiếm 7,69%.
63
3.1.3 Hiện trạng hệ thống hạ tầng kỹ thuật
3.1.3.1 Hiện trạng hệ thống giao thông * Giao thông đối ngoại:
Đường sắt: Hiện nay tuyến đường sắt Bắc Nam vẫn tiếp tục chạy qua Thành phố Biên Hoà.
Đường bộ: Thành phố có các tuyến đường bộ đối ngoại sau:QL 1A, QL 51, QL 1K.
Đường thuỷ: Sông Đồng Nai chạy qua thành phố Biên Hoà là tuyến giao thông thuỷ chính.
Đường hàng không: Hiện nay thành phố có sân bay quân sự. * Giao thông đối nội: Ngoài một số tuyến đường đã được xây dựng từ trước, trong một vài năm tới thành phố xây dựng thêm một số tuyến đường nội thị. 3.1.3.2 Hiện trạng hệ thống Cấp nước và vệ sinh * Khái quát hiện trạng hệ thống cấp nước thành phố:
Hiện nay khoảng 50% dân cư thành phố được cấp nước sạch, phần còn lại dùng nước tự khai thác.
Về hiện trạng công trình, thành phố hiện chỉ có hệ thống cấp nước Biên Hoà công suất 36.000 m3/ngđ và hệ thống cấp nước Long Bình công suất 30.000 m3/ngđ. Tuy nhiên tình hình đã thay đổi hẳn khi hệ thống cấp nước Thiện Tân GĐ1 công suất 100.000 m3/ngđ đưa vào khai thác năm 2004. Do vậy trong tương lai gần dịch vụ Cấp nước sẽ đáp ứng cho nhu cầu dùng nước của Thành phố và điều này sẽ làm gia tăng đáng kể lượng nước xả ra từ các hộ tiêu thoát. * Dự báo tình hình phát triển cấp nước thành phố
Theo dự báo của quy hoạch cấp nước thành phố thì nhu cầu dùng nước khu vực thành phố Biên Hoà sẽ đạt trung bình khoảng 3320.000 m3/ngđ vào năm 2020 trong đó riêng cấp nước cho sinh hoạt đạt trung bình khoảng 175.000 m3/ngđ vào năm 2020. 3.1.4 Các vấn đề về môi trường
3.1.4.1 Tổng quan Thành phố Biên Hoà hiện nay có khoảng 900.000 người, nhiều khu công
nghiệp tập trung, hàng chục bệnh viện, trạm y tế … hàng ngày xả ra nguồn nước khoảng 80.000 m3 nước thải chưa được xử lý và đang tác động xấu tới môi trường ảnh hưởng đến sức khoẻ và đời sống của nhân dân thành phố. Hiện nay có hai vấn đề môi trường cấp bách liên quan đến thoát nước đó là:
+ Ô nhiễm môi trường do ứ đọng nước thải bởi các nguyên nhân là do ứ đọng nước thải cục bộ trên diện rộng do không có mạng tiêu thoát hay mạng tiêu thoát không đủ năng lực. Đây là vấn đề môi trường trong phạm vi khu vực.
64
+ Suy thoái chất lượng nước trong các suối tại khu vực hay sông Đồng Nai. Đây là vấn đề môi trường không những trong phạm vi khu vực mà còn liên quan đến nhiều khu vực khác trong lưu vực của sông Đồng Nai. 3.1.4.2 Rác thải
Hiện nay rác thải công cộng và rác thải từ sinh hoạt của người dân trên phạm vi thành phố được thu gom vận chuyển và xử lý.
Theo số liệu thống kê của Trung tâm bảo vệ môi trường, thành phố Biên Hoà có lượng rác thải sinh hoạt trung bình 0,8 kg/người-ngày.Toàn thành phố mỗi ngày xả ra khoảng 400 m3 rác.
Khảo cứu của tư vấn dự án cho thấy mặc dù có nhiều lý do rác thải xâm nhập vào mương cống như qua các ga thu nước mưa không đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật, trên mạng không có hố ga tách rác, hoạt động thiếu ý thức của một bộ phận nhỏ cư dân và do thành phố chưa có một quy định đầy đủ về các vấn đề môi trưòng liên quan đến vấn đề vệ sinh mương cống thoát nước. 3.2. Hiện trạng và định hướng quy hoạch HTTN thành phố Biên Hòa
3.2.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước
3.2.1.1 Khái quát hiện trạng Thoát nước tại thành phố Biên Hòa Dịch vụ thoát nước và vệ sinh ở thành phố hiện rất kém về năng lực của hệ
thống tiêu nước và xử lý vệ sinh cũng như khả năng quản lý và vận hành hệ thống. Thực tế có nhiều cơ quan tham gia vào công tác đầu tư phát triển - vận hành dịch vụ thoát nước nhưng không có cơ quan nào có quyền hạn và trách nhiệm đầy đủ và cũng chưa có một chương trình đầu tư có quy mô lớn cho thoát nước.
Ngoài một số hệ thống thoát nước cục bộ của riêng các khu công nghiệp tập trung, Biên Hoà đã có một mạng lưới thoát nước theo mô hình thoát nước chung cho cả nước mưa và nước thải; chưa có xử lý tập trung mà chỉ có xử lý tại chỗ bằng công trình tự hoại hay bán tự hoại và cũng chỉ có trong khu vực trung tâm.
Hiện tại vẫn còn một phần đáng kể các khu vực trong thành phố đang thoát dưới hình thức bay hơi hay tự thấm. Đây cũng là một khu vực có mức độ đô thị hoá thấp hơn và nằm ở các xã phường ven đô.
Thành phần cơ bản của hệ thống thoát nước ngoài nhà hiện nay là mạng mương cống thoát nước đường phố. Số liệu hiện có cho thấy hiện tại trên phạm vi toàn thành phố lượng mương cống như sau:
Lắp đặt trong giai đoạn trước năm 1993 có khoảng 5000 m cống D600-800 và 9200 m mương nắp đan B400-600.
Trong 10 năm gần đây có lắp bổ sung thêm khoảng 12 km cống tròn và cống hộp nhưng phần lớn nằm trong khu đô thị trung tâm (khoảng 70% và chỉ còn 30% được lắp đặt trên các trục đường lớn của thành phố.
65
Với các hệ thống cấp II và cống tiểu khu kích thước nhỏ, phần lớn là do các cụm dân cư tự lắp đặt nên phạm vi còn hạn chế.
Thực trạng dịch vụ thoát nước và vệ sinh môi trường hiện nay cho thấy một số điểm nổi nên như sau:
Nhiều khu vực trong thành phố vẫn bị ngập úng khi mưa và khi ngập úng vẫn kéo dài sau khi dứt mưa.
Các khu vực thấp ven sông (cao độ < 22m) bị ảnh hưởng của triều nên hay bị ngập khi triều cường thất thường.
Ngập úng do mưa kết hợp với nước thải xả ra từ các hộ tiêu thoát làm mất vệ sinh môi trường nghiêm trọng.
Có nhiều cơ quan, đơn vị liên quan thoát nước và vệ sinh môi trường nước nhưng chưa có một cơ quan nào chuyên trách khai thác dịch vụ thoát nước và quản lý vận hành hệ thống thoát nước và điều này tác động xấu tới hoạt động của dịch vụ.
Nếu so với yêu cầu tiêu thoát hiện nay thì kích thước các mương cống là quá nhỏ và có nhiều mương cống đang xuống cấp.
Các sông suối tiếp nhận nước xả trong khu vực đang bị thu hẹp dòng chảy do các hoạt động bị ô nhiễm do nước thải, ngay cả sông lớn Đồng Nai - nơi làm nguồn cung cấp nước thô cho các nhà máy nước Thành phố Hồ Chí Minh, Biên Hoà mức độ ô nhiễm do xả nước thải tại khu vực cũng tới mức báo động cần loại trừ. 3.2.1.2 Hiện trạng các công trình trên hệ thống thoát nước
Mạng mương cống hiện có mới chỉ bao chùm một phần nhỏ diện tích thành phố, chủ yếu tại khu trung tâm thành phố và dọc theo các trục đường chính.
Tổng chiều dài các loại mương cống hiện nay là 50.703 m trong đó phân theo các cấp đường kính kích thước như sau: Cống D400-D1200 cống hộp 1,5x2m L = 24.629m. Mương gạch có nắp đan các loại B350-B1000 L = 26.074m Hình thức tiêu thoát hiện nay là thoát nước tự chảy theo mạng cống chung cho cả thoát nước mưa cùng nước thải và nguồn tiếp nhận là sông Đồng Nai, một số suối nhỏ thuộc lưu vực đoạn sông chảy qua thành phố.
Ngoài các khu vực thuộc các lưu vực trên, ở nhũng khu vực còn lại mà chủ yếu là đất rừng đất hoang hoá và đầm lầy hình thức tiêu thoát chủ yếu là tự thấm.
Các hạng mục trên tuyến hầu hết không đảm bảo quy chuẩn về thiết kế thuỷ lực, cụ thể như sau: + Hố ga trên tuyến hẹp, không đủ độ sâu, bố trí không hợp lý. + Các ga thu nước mưa không đủ kích thước, kết cấu theo kiểu dơn giản không có khả năng ngăn mùi- bố trí không hợp lý. + Không có bất kỳ hố ga tách rác nào.
Cửa xả phần lớn có kết cấu đơn giản được lắp đặt không có tính toán cụ thể theo mức xả cho phép tại nguồn tiếp nhận nên khả năng xả vào nguồn rất hạn chế.
66
3.2.1.3 Hiện trạng ngập úng Mặc dù địa hình có độ dốc tự nhiên lớn, khá thuận tiện cho việc tiêu thoát nước
nhưng cho đến nay một số khu vực của thành phố vẫn bị ngập úng khi mưa to, triều cường và điều đáng quan tâm là mạng cống hiện tại là mạng cống chung nên úng ngập luôn đi kèm với ô nhiễm do nước thải gây ra ở các cấp độ khác nhau.
Kết quả khảo sát cho thấy có nhiều nguyên nhân gây ra ngập úng nhưng nổi lên một số điểm chính như sau:
Mạng mương cống thiếu, chưa bao chùm được nhiều khu vực của Thành phố. Công tác đô thị phát triển mạnh nhưng mạng lưới thoát nước chưa được xây
dựng đồng bộ. Về thực trạng công trình, nhiều tuyến mương cống bị xuống cấp gây vỡ không
đảm bảo khả năng thu gom và tải nước. Công tác duy tu quản lý mạng không đầy đủ, tại nhiều đoạn bùn rác làm giảm
tiết diện dòng chảy và nhiều đoạn không còn khả năng phục vụ. 3.2.1.4 Vấn đề thoát nước bẩn * Thoát nước từ các hộ dân sinh
Số liệu điều tra cho thấy riêng nước thải sinh hoạt hiện tại thành phố Biên Hoà mới chỉ có khoảng 50% nhà dân có bể xí tự hoại nhưng nước sau tự hoại thường không được thu gom đầy đủ vào hệ thống mương cống mà có một luợng đáng kể đang tự thấm qua đất.
Việc thu gom nước thải sinh hoạt hiện nay thông qua mạng lưới cống chung thoát cả nước thải và nước mưa. Nước thải có chất lượng không đảm bảo và chứa các mầm bệnh đổ vào mạng mương cống được xem là cấp bách cần giải quyết. * Thoát nước từ các công sở- bệnh viện- trường học- các cơ sở-dịch vụ
Đối với các cơ sở dịch vụ, công cộng, sản xuất nhỏ, phần lớn các cơ sở này đều xả ra các sông mương gần nhất. Cũng có một số cơ sở có nước thải được xử lý sơ bộ sau khi đổ ra sông. * Thoát nước từ các cơ sở công nghiệp tập trung
Các khu công nghiệp được hình thành theo quy hoạch những năm gần đây nên việc tiêu thoát nước được yêu cầu tuân thủ theo các luật hiện hành và thực tế cho thấy tại mỗi khu đều có hệ thống thoát nước riêng của khu công nghiệp với họng xả ra các sông suối trong khu vực nằm gần khu công nghiệp nhất.
Trong các khu công nghiệp tập trung, một số đã xây dựng hệ thống thoát nước với mạng mương cống thoát riêng cho thoát nước mưa và nước thải. Nước mưa xả thẳng ra các nguồn tiếp nhận gần nhất và nước thải được qua xử lý sơ bộ rồi cũng đổ vào các suối gần nhất.
67
Về mặt chất lượng nước thải công nghiệp xả ra nguồn tiếp nhận nhìn chung các khu công nghiệp đều phải tuân thủ các luật môi trường hiện hành, chất luợng nước xả ở nhiều khu công nghiệp là đảm bảo nhưng cũng có một số cở sở hiện chưa đạt.
Hệ quả của thực trạng xả nước thải công nghiệp hiện nay cũng góp phần làm suy giảm chất lượng nước trong các suối tại khu vực và chất lượng nước sông Đồng Nai. Một số phân tích mẫu nước sông Đồng Nai gần các khu vực xả đã khẳng định nguồn nước sông Đồng Nai đã bị các cơ sở này gây ô nhiễm. 3.2.2 Định hướng quy hoạch HTTN thành phố Biên Hòa ............................................
3.2.2.1 Thoát nước thải - Tiêu chuẩn nước thải = 80 % tiêu chuẩn cấp nước. - Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt năm 2020: khoảng 160.000 m³/ngày, năm 2030: khoảng 240.000 m³/ngày. - Tổng lưu lượng nước thải Khu công nghiệp, cụm công nghiệp đến 2020: khoảng 47.500 m³/ngày, năm 2030 khoảng 45.000 m³/ngày. - Tại khu vực cải tạo đô thị: Xây dựng tuyến cống bao thu gom nước thải tách riêng khỏi tuyến cống chung, đưa nước thải về khu xử lý, xử lý đạt theo tiêu chuẩn hiện hành trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. - Xây dựng các trạm xử lý nước thải: + Trạm xử lý số 1 công suất 30.000 m³/ngày tại phường Hố Nai; + Trạm xử lý số 2 công suất 100.000 m³/ngày tại phường Long Bình Tân. + Trạm xử lý số 3 công suất 20.000 m³/ngày phục vụ 4 phường, xã: Tân Hạnh, Hóa An, Bửu Hòa, Tân Vạn. + Trạm xử lý số 4 công suất 2.000 m³/ngày phục vụ cù lao xã Hiệp Hòa. + Tại các khu vực phát triển mới xã Long Hưng, Tam Phước, An Hòa, Phước Tân: Xây dựng trạm xử lý nước thải theo các dự án phát triển đô thị. - Xây dựng trạm bơm chuyển tải nước thải về khu Long Bình Tân tại khu đất khoảng 9,3ha tại phường Tam Hiệp. - Nước thải công nghiệp: Xử lý ngay tại dự án khu, cụm công nghiệp, đạt tiêu chuẩn theo quy định hiện hành trước khi xả ra ngoài. 3.2.2.2 Thoát nước mưa - Cao độ xây dựng (Hxd) được xác định đối với các khu vực xây dựng ở mật độ cao Hxd ≥ 2,7 m; Đối với các khu vực có mật độ thấp (khu nhà vườn, cây xanh công viên,…) Hxd ≥ 2,4 m. - Chủ yếu là san lấp cục bộ khi xây dựng. Một phần ven sông Đồng Nai và một phần cù lao xã Hiệp Hòa có cao độ thấp, dưới cốt ngập lụt, cần phải tôn nền cao đối với các khu đất được phép xây dựng. - Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế tách riêng với nước bẩn sinh hoạt.
68
- Để đảm bảo việc thoát nước cho đô thị, phải giữ lại các kênh, rạch, suối chảy trong nội thành kết hợp các biện pháp cải tạo, nạo vét, mở rộng lòng suối, kè bờ kết hợp việc tổ chức dãy cây xanh và đường giao thông có bố trí hệ thống thu gom nước thải để thoát nước tốt và hạn chế ô nhiễm môi trường. - Xây dựng thêm 1 số hồ điều hòa trên các suối có diện tích lưu vực lớn để cải thiện điều kiện thoát nước của sông suối như suối Săn Máu, suối Chùa... - Các yêu cầu nhằm thích ứng với tác động biến đổi khí hậu: + Nạo vét sông Buông, khai thông dòng chảy; + Sử dụng hồ Sông Buông khoảng hơn 100ha và Khu vực mỏ đá tại xã Phước Tân 600 ha (sau khi khai thác đá) để bố trí kết hợp cây xanh với hồ chứa nước điều hòa nước tại lưu vực đầu nguồn sông Buông, điều tiết hạn chế sự tập trung nguồn nước ra hạ nguồn sông Buông, sông Bến Gỗ tại phía Nam Đô thị. + Hình thành các công viên sinh thái cho phép ngập tại các khu vực đất trũng ở cù lao Hiệp Hòa, hai bên sông Buông ở phía Nam Biên Hòa gần sông Đồng Nai,... 3.3. Đánh giá hiện trạng làm việc hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa
Thành phố Biên Hòa hiện tại sử dụng hệ thống thoát nước chung (nước bẩn và nước mưa chảy chung) . Mạng lưới thoát nước dùng mương nắp đan là chủ yếu. Ngoài ra có một số tuyến cống tròn chủ yếu là khu vực dọc bờ sông và khu vực chợ Biên Hòa được xây dựng từ thời Pháp, Mỹ và được cải tạo một phần sau giải phóng. Tình hình thoát nước ở thành phố Biên Hòa chưa được chú trọng một cách triệt để. Hệ thống thoát nước trong thành phố cũ kỹ, thiếu đồng bộ. Bên cạnh đó, kết cấu công trình lại sử dụng chung cho cả thoát nước mưa lẫn với thoát nước thải. Mặc dù hệ thống này thường xuyên được nạo vét nhưng việc thoát nước vẫn quá tải. * Mưa là ngập
“Điểm đen” ngập lụt ở TP. Biên Hòa là một số đoạn trên các con đường: Phạm Văn Thuận, Đồng Khởi, Nguyễn Ái Quốc, 30-4, Hưng Đạo Vương... và một số khu dân cư. Ngập lụt khiến giao thông bị ùn tắc trong nhiều giờ và làm đảo lộn cuộc sống của hàng ngàn hộ dân xung quanh cũng như những người lưu thông trên đường. Theo phản ánh của các người dân thì tình trạng cứ mưa là ngập này diễn ra trong những năm gần đây, nhiều tuyến đường bị ngập nặng dài hơn 1km gây ảnh hưởng không nhỏ tới việc làm ăn buôn bán cũng như cuộc sống sinh hoạt của các hộ dân. Các KP.1, KP.3 và KP Bình Dương (phường Long Bình Tân) cũng thường xuyên xảy ra ngập lụt sau mỗi trận mưa lớn. Theo người dân, từ đầu mùa mưa đến nay đã có khoảng 5-6 lần đường bị ngập, nguyên nhân chủ yếu là do mặt đường bị trũng nên nước ở các xã phía trên tràn xuống kèm theo hệ thống thoát nước của xã An Hòa chưa được hoàn thành nên nước ứ và dâng lên cao.
69
* Thiếu vốn đầu tư Hệ thống thoát nước của TP.Biên Hòa hiện đã xuống cấp và quá tải so với nhu
cầu thực tế. Trong đó, nhiều đường thoát nước trên các tuyến đường của thành phố đã xây dựng cách đây nửa thế kỷ. Bên cạnh hàng loạt đường thoát nước già nua, quá tải nhiều năm chưa được xây dựng lại thì việc nhà cửa mọc lên san sát khiến mỗi khi mưa, nước đều đổ ra đường dẫn đến quá tải gây ngập sâu từ 0.5-1m ở nhiều đoạn đường.
Hình 3.2 Mưa là ngập trên đường Đồng Khởi
Quyền Chủ tịch UBND TP.Biên Hòa Trịnh Tuấn Liêm chia sẻ: “Đầu tư kết cấu hạ tầng tại Biên Hòa không theo kịp quá trình đô thị hóa dẫn đến quá tải. Đặc biệt là hệ thống thoát nước đã xuống cấp nhiều năm, song vì thiếu vốn nên thành phố chưa triển khai được các dự án thoát nước lớn để chống ngập. Trong thời gian tới, thành phố sẽ đề nghị tỉnh ưu tiên triển khai nhanh hệ thống xử lý nước thải và thoát nước tại 9 phường hay xảy ra ngập úng, sau đó tiến hành làm tiếp các dự án khác”. Giải pháp chống ngập tạm thời của TP. Biên Hòa là vào đầu mỗi mùa mưa tổ chức nạo vét các cống mương thoát nước. Những khi xảy ra mưa lớn gây ngập, UBND TP. Biên Hòa cử lực lượng xuống các “điểm đen” thu lượm rác, khơi thông các hố thoát nước để nước thoát nhanh bớt ngập sâu. Ngoài ra, thành phố dự kiến tới đây sẽ trang bị thêm một số máy bơm để bơm nước từ đường ra hồ Biên Hùng, giảm bớt ngập cho khu vực đường Hưng Đạo Vương, 30-4... Tuy nhiên, các giải pháp trên chỉ là tạm thời, muốn hết ngập đòi hỏi đầu tư hệ thống thoát nước mới tương xứng với tốc độ phát triển của thành phố. 3.4. Dự báo khả năng làm việc của HTTN thành phố Biên Hòa tương ứng với kịch bản BĐKH (sử dụng mô hình toán SWMM để dự báo)
70
Bảng 3.2 - Mực nước sông tại các cửa xả trong điều kiện biến đổi khí hậu
- Đơn vị lưu lượng: CMS (m3/s) - Mô hình thấm: Horton - Phương pháp phân tích sóng động lực học: Dynamic Wave
Hình 3.2 - Giao diện mô phỏng hệ thống thoát nước
Chọn thời điểm bắt đầu quá trình mô phỏng, kết thúc mô phỏng (do lượng mưa lớn nhất là ngày 23 – 24 – 25 tháng 10 năm 2003 nên chọn thời điểm mô tả từ 00h00 ngày 11/08/2014 và kết thúc vào lúc 3h00 ngày 11/11/2014).
72
Hình 3.3 - Giao diện chọn thời gian mô phỏng Chọn thời gian theo dõi diễn biến chuyển động của nước (khoảng thời gian
được chọn là 15 phút)
Hình 3.4 - Giao diện chọn thời gian theo dõi mô phỏng
- Từ kết quả mô phỏng ta thấy có sự ngập xẩy ra ở các nút là A4, A5, A6, E2, E3, F3. - Từ kết quả mô phỏng ta thấy có sự quá tải của đường dẫn là C4, C5, C6, C36, C37, C39, C50, C51, C52, C74, C75, C76. Như vậy, dường như các đường dẫn này là hơi nhỏ.
73
Hình 3.5 – Bản đồ diễn biến dòng chẩy tại các lưu vực
74
Hình 3.6 - Đồ thị diễn biến độ sâu nước tại nút
Hình 3.7 - Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút A1 – cửa xả
CX1
75
Hình 3.8 - Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút E1 – cửa xả
CX5
Hình 3.9 - Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút F1 – cửa xả
CX6
76
Hình 3.10 - Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút I1 – cửa xả
CX9
77
CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
4.1.Giải pháp quy hoạch cải tạo hệ thống thoát nước trong điều kiện BĐKH
4.1.1. Quy hoạch tiêu thoát nước vùng.
+ Giải pháp tiêu thoát nước cho các khu vực là tích nước bằng hệ thống hồ điều hòa, hồ cảnh quan trong lưu vực, tăng cường chế độ tiêu tự chảy, giảm thiểu chi phí đầu tư, quản lý hệ thống công trình đầu mối tiêu động lực, cải thiện môi trường sinh thái và góp phần tạo dựng mỹ quan đô thị. + Khống chế mặt phủ tự nhiên thấm nước ngay từ ban đầu, hạn chế chuyển đổi diện tích mặt nước hiện có sang mục đích sử dụng khác. Giảm thiểu hiện tượng ngập úng trong quá trình đô thị hóa, dưới tác động của biến đổi khí hậu, diện tích tối thiểu của mặt nước F ≥ 5% diện tích lưu vực cần tiêu. + Quy hoạch hệ thống các ao, hồ điều hoà trong toàn bộ thành phố, kè bờ, nạo vét và đấu nối trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung của thành phố. + Tiếp tục hoàn thiện hệ thống cống nhánh trong các ngõ hẻm, xây dựng đồng bộ hệ thống thoát nước dọc các trục đường mới theo quy hoạch, tăng cường hệ thống giếng thu, giếng kỹ thuật; nạo vét, tu sửa các cửa xả ra sông. 4.1.2. Quy hoạch thoát nước mưa.
- Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế tách riêng với nước bẩn sinh hoạt. - Để đảm bảo việc thoát nước cho đô thị, phải giữ lại các kênh, rạch, suối chảy trong nội thành kết hợp các biện pháp cải tạo, nạo vét, mở rộng lòng suối, kè bờ kết hợp việc tổ chức dãy cây xanh và đường giao thông có bố trí hệ thống thu gom nước thải để thoát nước tốt và hạn chế ô nhiễm môi trường. - Xây dựng thêm 1 số hồ điều hòa trên các suối có diện tích lưu vực lớn để cải thiện điều kiện thoát nước của sông suối như suối Săn Máu, suối Chùa... - Các yêu cầu nhằm thích ứng với tác động biến đổi khí hậu: + Nạo vét sông Buông, khai thông dòng chảy; + Sử dụng hồ Sông Buông khoảng hơn 100ha và Khu vực mỏ đá tại xã Phước Tân 600 ha (sau khi khai thác đá) để bố trí kết hợp cây xanh với hồ chứa nước điều hòa nước tại lưu vực đầu nguồn sông Buông, điều tiết hạn chế sự tập trung nguồn nước ra hạ nguồn sông Buông, sông Bến Gỗ tại phía Nam Đô thị. + Hình thành các công viên sinh thái cho phép ngập tại các khu vực đất trũng ở cù lao Hiệp Hòa, hai bên sông Buông ở phía Nam Biên Hòa gần sông Đồng Nai,... * Quy hoạch cải tạo hệ thống công viên, cây xanh, hè đường: - Ai cũng biết cây xanh có nhiều lợi ích, giảm lượng bụi, cung cấp oxy, hấp thụ tiếng ồn…Đặc biệt là, cây xanh có khả năng lưu trữ một phần nước mưa trên cây, giữ cho mặt đất xốp cùng với hệ thống rễ cây đâm sâu xuống đất, giúp cho nước
78
mưa thấm nhanh xuống đất, làm giảm là làm chậm tốc độ nước chảy tràn, giảm lượng nước úng ngập trong đô thị - Do đó cần Xây dựng các hố trồng cây kết hợp với hệ thống lọc cát sỏi để tăng khả năng tích trữ và thanh lọc nước mưa như hình dưới đây, dọc theo các vỉa hè của các con đường. Không xây dựng hố trồng cây như hiện tại vì không những chúng không thực hiện được chức năng như trên mà ngược lại các hố cây còn chắn lối đi và dòng nước chảy tràn kéo theo ô nhiễm, góp phần tăng mức độ ngập trên đường.
Hình 4.1 - Sơ đồ cấu trúc hố trồng cây thấm lọc trên hè phố
Hình 4.2 - Hố cây xanh trên vỉa hè thay thế thành hố cây thấm lọc
- Mặt hè bị bê tông hóa gần hết nên không còn khả năng tự thấm nước, thêm vào đó, mật độ xây dựng dày đặc làm cho nước mưa tự ngấm rất khó khăn. Người ta dự tính nếu mật độ xây dựng và lượng cây xanh, vườn hoa, thảm có đảm bảo tiêu chuẩn thì lượng nước mưa tự ngấm ở các đô thị có thể đạt đến 50% - 60% , còn lại mới chảy ra cống thoát. Nếu sử dụng loại gạch lát vỉa hè không có mạch vữa cũng sẽ tăng hiệu quả tự thoát nước. Nước mưa ngấm tự nhiên xuống lòng đất làm tăng lượng nước ngầm, bổ sung cho các giếng khoan của nhà máy nước một lượng nước hữu ích
79
Hình 4.3 - Sơ đồ cấu trúc bề mặt thấm
Hình 4.4 - Vỉa hè bê tông hóa được thay thế bằng bề mặt thấm.
Hình 4.5 - Sơ đồ thay đổi dòng chảy mặt và tự nhiên khi sử dụng vật liệu thấm
4.2. Tính toán thiết kế hệ thống thoát nước (sử dụng phần mềm mô phỏng SWMM).
80
Bảng 4.1- Mực nước sông tại các cửa xả trong điều kiện biến đổi khí hậu
Mô phỏng mạng lưới thoát nước: - Đơn vị lưu lượng: CMS (m3/s) - Mô hình thấm: Horton - Phương pháp phân tích sóng động lực học: Dynamic Wave
Hình 4.6 - Giao diện mô phỏng hệ thống thoát nước
82
Chọn thời điểm bắt đầu quá trình mô phỏng, kết thúc mô phỏng (do lượng mưa lớn nhất là ngày 23 – 24 – 25 tháng 10 năm 2003 nên chọn thời điểm mô tả từ 00h00 ngày 11/08/2014 và kết thúc vào lúc 3h00 ngày 11/11/2014).
Hình 4.7 - Giao diện chọn thời gian mô phỏng
Chọn thời gian theo dõi diễn biến chuyển động của nước (khoảng thời gian được chọn là 15 phút)
Hình 4.8 - Giao diện chọn thời gian theo dõi mô phỏng
83
Hình 4.9 - Bản đồ diễn biến dòng chảy tại các lưu vực
84
Hình 4.10 - Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút A1 – cửa xả CX1
H Hình 4.11 - Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút E1 – cửa xả CX5
85
Hình 4.12 - Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút F1 – cửa xả CX6
Hình 4.13 - Mô phỏng diễn biến của dòng chảy trên tuyến từ nút I1 – cửa xả CX9
86
Hình 4.14 - Đồ thị diễn biến của lưu lượng tổng tại cửa xả CX1, CX5, CX6, CX9
Hình 4.15 - Đồ thị diễn biến độ sâu nước tại nút A6, E5, F5, I4
87
Hình 4.16 - Đồ thị diễn biến vận tốc tại các đường nối C5, C38, C51, C75
Từ kết quả mô phỏng thể hiện ở phụ lục 2 ta thấy không có nút nào bị ngập lụt cũng như không có đường dẫn nào bị quá tải.
4.3. Đề xuất các giải pháp tổ chức quản lý và vận hành HTTN trong điều kiện BĐKH.
Biến đối khí hậu đang ngày càng trở thành những thách thức rất lớn đối với các công tác quy hoạch đô thị và xây dựng các hệ thống hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt nó còn gây nên khó khăn rất lớn trong quản lý và vận hành các HTTN. Theo nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới năm 2008, đến năm 2050, mực nước biển ở Việt Nam sẽ dâng cao thêm 30 cm. Biến đổi khí hậu còn dẫn đến những hệ quả như lượng mưa tăng, chế độ thủy văn đô thị trái với quy luật... ảnh hưởng lớn đến việc thu gom và tiêu thoát nước thải, nước bề mặt. - Đối với các khu vực trong đô thị hiện có: Trục đường đường Phạm Văn Thuận, đường Võ Thị Sáu, đường 30/4,… vẫn sử dụng hệ thống cống thoát nước chung, với các tuyến cống bao thu gom các loại nước thải và nước mưa đợt đầu, một phần cho chảy trực tiếp vào sông, hồ, kênh mương, phần lớn là dẫn bằng các tuyến cống chính về các trạm xử lý nước thải. Trên các tuyến cống chính này, gần nguồn tiếp nhận, để giảm chi phí vận chuyển và xử lý nước thải, bố trí các giếng tràn tách hỗn hợp nước mưa đợt sau và một phần nước thải đã được pha loãng, tràn qua đập tràn
88
chảy ra nguồn tiếp nhận. Tuỳ theo điều kiện tự nhiên, mật độ dân cư, quỹ đất, nhu cầu tái sử dụng nước thải ... mà có thể áp dụng mô hình thoát nước tập trung hay phân tán, với công nghệ hiện đại hay chi phí thấp. - Đối với các khu đô thị xây dựng mới Ngã tư Vườn Mít qua Cù lao Hiệp Hòa, Trục Đồng Khởi – Amata - QL51, Đường Bùi Hữu Nghĩa xây dựng hệ thống thoát nước riêng, xử lý nước thải đạt yêu cầu trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Trong giai đoạn chưa có điều kiện xây dựng đầy đủ các tuyến cống thoát nước riêng và trạm xử lý nước thải, vẫn phải coi trọng và phát huy vai trò của bể tự hoại để xử lý nước đen, hay nước đen và nước xám từ các hộ gia đình, nhà chung cư, cơ quan, cơ sở dịch vụ... Bể tự hoại phải được thiết kế, xây dựng và quản lý đúng quy cách. - Cần triệt để tận dụng các mặt nước đô thị làm hồ điều hoà, kênh mương dẫn nước và giảm độ sâu chôn cống. - Trong điều kiện biến đổi khí hậu, mực nước biển dâng làm cho mực nước sông dâng, cao hơn miệng xả của trạm xử lý nước thì có thể lợi dụng nước triều lên xuống hàng ngày, xây dựng các cống tự động đóng/mở theo mực nước triều để thoát nước và thau rửa hàng ngày hệ thống cống. - Áp dụng các giải pháp thoát nước bền vững càng sớm càng có lợi. Lồng ghép phương thức này với quy hoạch phát triển không gian đô thị. Quản lý chặt chẽ cao độ san nền, tiêu thoát nước của các khu vực đô thị mới phát triển, đảm bảo sự thống nhất, phối hợp nhịp nhàng giữa thoát nước với hệ thống thủy văn đô thị và toàn lưu vực, kể cả hệ thống thủy nông, tiêu thoát lũ, điều tiết hồ chứa thủy điện ở thượng lưu và hạ lưu... - Trong đô thị, áp dụng các giải pháp như tạo các hồ điều tiết, các kênh mương hở, tăng mật độ cây xanh ở Trục Xa lộ Hà Nội (từ Ngã 4 Vũng Tàu – Ngã 3 Chợ Sặt) nối vào đường Thiện Tân ra đường Vành đai 4 thành phố Hồ Chí Minh.
89
Hình 4.17 - Nguyên tắc thoát nước bề mặt bền vững
a, Dòng chảy tập trung do bề mặt phủ đô thị bị thay đổi; b, Trở về dòng chảy tự nhiên ban đầu nhờ các giải pháp làm chậm dòng chảy bề mặt; c, Giảm lưu lượng nước cần thoát nhờ các giải pháp làm chậm dòng chảy và thấm. - Thu gom và tái sử dụng nước mưa: Các diện tích công cộng lớn như quảng trường, bãi đỗ xe, vỉa hè, thậm chí đường giao thông - như một số nước đã làm, phải sử dụng các vật liệu cho nước bề mặt thấm xuống, qua lớp sỏi đệm ở dưới rồi mới tới được các đường ống ngầm thu nước. Hai bên và giữa đường cao tốc phải thiết kế lõm xuống, trồng cỏ và tạo các bãi thấm lọc tự nhiên, vừa làm chậm dòng chảy, vừa cho phép làm sạch nước bề mặt khỏi cặn, kim loại nặng, dầu mỡ..., chứ không làm gồ lên và dồn nước mưa ngay xuống cống.
90
Hình 4.18 - Thu gom và tái sử dụng nước mưa trong đô thị.
- Hiện có nhiều giải pháp thích hợp có thể giảm thiểu sự úng ngập mà 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. Đó cũng là giải pháp quan trọng khi mà nhiều đô thị còn đang thiếu nước sạch. - Với lượng mưa bình quân 1.806 mm/năm ở Biên Hòa, thì mỗi hộ chỉ cần một bể nước mưa 6 m3 thì cũng đủ dùng để dội toilet cho cả năm, đồng thời làm chậm dòng chảy nước mưa đi rất nhiều. Có thể xây dựng các bể chứa nước ngầm dưới mỗi tòa nhà và cho cả khu nhà hay các khu vực công cộng, làm thành các hồ điều hòa thu nước mưa. Nước trữ có thể dùng để tưới đường, rửa cây, cứu hỏa... hay cho thấm xuống bổ cập cho nước ngầm. Trên Thế giới đã có nhiều nước phát triển các mô hình khu đô thị sinh thái rất thành công và ngày càng phổ biến, trong đó phương thức tiếp cận thoát nước đô thị bền vững, thu gom và tái sử dụng nước mưa được áp dụng, lồng ghép hài hòa với các giải pháp quy hoạch đô thị, kiến trúc và kỹ thuật hạ tầng khác.
91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
1. Kết Luận:
Trên cơ sở các nghiên cứu đề tài đã đưa ra giải pháp thoát nước mưa cho hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa trong điều kiện biến đổi khí hậu. Các kết quả nghiên cứu cụ thể như sau: * Luận văn đã phân tích được điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và hiện trạng thoát nước của thành phố Biên Hòa - Điều kiện tự nhiên của thành phố Biên Hòa được xây từ lâu trên vùng đất có địa hình tương đối dốc, việc tiêu nước trong mùa mưa rất thuận lợi tuy nhiên vẫn còn nhiều khu vực bị ngập úng.
Đặc điểm hiện trạng của hệ thống thoát nước và tình hình ngập úng tại thành phố Biên Hòa. + Thành phố Nam Biên Hòa hiện đó có hệ thống thoát nước được xây dựng từ thời Pháp, Mỹ và đã được cải tạo đến nay hệ thống này thoát chung nước mưa và nước bẩn. + Hệ thống thoát nước trên địa bàn Thành phố Biên Hòa không ngừng được nâng cấp và hoàn thiện đồng bộ bao gồm: hệ thống mương hở, hệ thống cống ngầm, các hố ga thu nước, cửa xả góp phần cải tạo hạ tầng đô thị, nâng cao chất lượng cuộc sống ở các khu dân cư. Tuy nhiên hệ thống này vẫn bị quá tải. + “Điểm đen” ngập lụt ở TP. Biên Hòa là một số đoạn trên các con đường: Phạm Văn Thuận, Đồng Khởi, Nguyễn Ái Quốc, 30-4, Hưng Đạo Vương... Các KP.1, KP.3 và KP Bình Dương (phường Long Bình Tân) cũng thường xuyên xảy ra ngập lụt sau mỗi trận mưa lớn. * Trên cơ sở phân tích kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và hiện trạng thoát nước của thành phố Biên Hòa luận văn đề xuất một số giải pháp thoát nước mưa cho hệ thống thoát nước thành phố Biên Hòa trong điều kiện biến đổi khí hậu. - Quy hoạch và xây dựng các tuyến cống mới, cải tạo, nạo vét các cống hiện trạng, xây thêm các giếng thu, giếng kỹ thuật, khơi thông hệ thống cống liên thông giữa các hồ… - Cải tạo và xây mới các hồ điều hòa để điều tiết nước mưa khu vực quận đông dân cư. Bổ sung diện tích cây xanh, vườn hoa, công viên để giảm tốc độ dòng chảy khi mưa xuống. - Áp dụng các giải pháp tiêu thoát nước mưa cho thành phố Biên Hòa như giải giáp quản lý nước mưa ngay từ cộng đồng, giải pháp kiểm soát nước mưa ngay từ nguồn, trên mặt bằng, trên toàn khu vực.
- Đề xuất mô hình thoát nước bề mặt bền vững cho thành phố Biên Hòa. 2. Kiến Nghị:
92
Quy hoạch hệ thống thoát nước phải phối hợp xây dựng đồng bộ với hệ thống kết cấu hạ tầng, đặc biệt là phối hợp với hệ thống quy hoạch thuỷ lợi, hệ thống đê điều, các công trình phòng chống thiên tai của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Cần ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong công nghệ thoát nước và dự báo khí tượng thủy văn, phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội của Việt Nam.
Kiện toàn các văn bản quy phạm pháp luật, các văn bản dưới luật, các hướng dẫn cần thiết như: Nghị định của Chính phủ về quản lý thoát nước, hướng dẫn xây dựng quy hoạch vùng, tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7957 - 2008 - Mạng lưới thoát nước bên ngoài, tiêu chuẩn kỹ thuật, các định mức chỉ tiêu về chi phí quản lý vận hành hệ thống thoát nước và phí thoát nước, luật đê điều…
Đề nghị quản lý tổng hợp bảo vệ môi trường lưu vực các sông. Nâng cao năng lực cán bộ về quản lý và thiết kế hệ thống đê điều, nạo vét kênh
mương. Tăng cường công tác giáo dục truyền thông, nâng cao ý thức cộng đồng về bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn nước và xã hội hoá công tác thoát nước. G50 + Đề nghị nghiên cứu cơ chế quản lý các dự án thoát nước, xây dựng đê điều, hồ điều hòa nói riêng và các dự án xây dựng công trình hệ thống cơ sở hạ tầng nói chung để nâng cao hiệu quả đầu tư tránh thất thoát trong đầu tư xây dựng. Đề nghị cấp vốn đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước tập trung theo luật đầu tư, không cấp phân tán mà cấp theo kế hoạch của các dự án được phê duyệt. + Ngành xây dựng cần đưa ra được chiến lược của ngành về BĐKH và nước biển dâng và ban hành các văn bản có liên quan nhằm giúp các sở Xây dựng các tỉnh có cơ sở để triển khai rà soát lại quy hoạch và lập kế hoạch hành động riêng của ngành, nhằm hướng tới mục tiêu xây dựng các đô thị thích ứng với BĐKH&NBD trong tương lai.
93
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
[1] Giáo trình “ Thoát nước tập I – Xử lý nước thải” – PGS.TS Hoàng Huệ (chủ biên) - PGS.TS Trần Đức Hạ -Th.S Mai Liên Hương – TH.S Lê Mạnh Hà – TH.S Trần Hữu Diện, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội – 2001 [2] Giáo trình “Thoát nước tập II – Xử lý nước thải” – PGS.TS Hoàng Huệ (chủ biên) - PGS.TS Trần Đức Hạ, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội – 2002 [3] “Mạng lưới thoát nước” – PGS.T.S Trần Hữu Uyển, Trường Đại học Xây Dựng Hà Nội – 1996, Trường ĐH xây dựng - 2001 [4] “Cấp thoát nước đô thị” – Hoàng Đình Thu, Nhà xuất bản Hà Nội – 2005 [5] “ Các bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước” – GS. TSKH Trần Hữu Uyển, NXB Xây Dựng Hà Nội – 2003. [6] “ Giáo trình cấp thoát nước” – GS.TS Trần Hiếu Nhuệ (chủ biên) - PGS.TS Trần Đức Hạ, KS Đỗ Hải, TS Ứng Quốc Dũng, TS Nguyễn Văn Tín, NXB Khoa học và kỹ thuật. [7] “Đề xuất phương án tổ chức thoát nước cho các đô thị - Tham luận tại Hội thảo Thoát nước đô thị bền vững” - Nguyễn Văn Cầm - 2003. [8] “Thoát nước đô thị bền vững và khả năng áp dụng tại Việt Nam ,Tham luận tại Hội thảo Thoát nước đô thị bền vững” - Nguyễn Việt Anh -2003 [9] Tài liệu tra cứu trên Internet [10] Tài liệu nghiên cứu biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến hiện trạng cấp nước vùng
(Đồng bằng song cửu long – Viện Quy hoạch thủy lợi miền nam) Các tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng :
[11]. TCVN 7957:2008, Thoát nước mạng lưới bên ngoài và tiêu chuẩn thiết kế mạng lưới thoát nước. [12] Nghị định 88/2007/NĐ-CP ngày 28-5-2007 về thoát nước đô thị và khu công nghiệp. [13] Quyết định số 1930/QĐ-TTg ngày 20/11/2009 về định hướng phát triển thoát nước đô thị và khu công nghiệp Việt Nam đến 2025 và tầm nhìn đến 2050
94
PHỤ LỤC 1: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN YÊU CẦU THOÁT NƯỚC MƯA CỦA THÀNH PHỐ BIÊN HÒA NĂM 2030
EPA STORM WATER MANAGEMENT MODEL - VERSION 5.0 (Build 5.0.018) -------------------------------------------------------------- YÊU CẦU THOÁT NƯỚC MƯA CỦA THÀNH PHỐ BIÊN HÒA NĂM 2030 ********************************************************* NOTE: The summary statistics displayed in this report are based on results found at every computational time step, not just on results from each reporting time step. ********************************************************* **************** Analysis Options **************** Flow Units ............... CMS Process Models: Rainfall/Runoff ........ YES Snowmelt ............... NO Groundwater ............ NO Flow Routing ........... YES Ponding Allowed ........ NO Water Quality .......... NO Infiltration Method ...... HORTON Flow Routing Method ...... DYNWAVE Starting Date ............ OCT-23-2003 00:00:00 Ending Date .............. OCT-26-2003 03:00:00 Antecedent Dry Days ...... 0.0 Report Time Step ......... 00:15:00 Wet Time Step ............ 00:15:00 Dry Time Step ............ 00:15:00 Routing Time Step ........ 5.00 sec ************************** Volume Depth Runoff Quantity Continuity hectare-m mm ************************** --------- ------- Total Precipitation ...... 1078.093 228.880 Evaporation Loss ......... 0.000 0.000 Infiltration Loss ........ 88.468 18.782 Surface Runoff ........... 972.510 206.465 Final Surface Storage .... 18.992 4.032 Continuity Error (%) ..... -0.174
95
************************** Volume Volume Flow Routing Continuity hectare-m 10^6 ltr ************************** --------- --------- Dry Weather Inflow ....... 0.000 0.000 Wet Weather Inflow ....... 972.347 9723.568 Groundwater Inflow ....... 0.000 0.000 RDII Inflow .............. 0.000 0.000 External Inflow .......... 0.000 0.000 External Outflow ......... 971.996 9720.065 Internal Outflow ......... 0.000 0.000 Storage Losses ........... 0.000 0.000 Initial Stored Volume .... 0.000 0.001 Final Stored Volume ...... 0.407 4.068 Continuity Error (%) ..... -0.006 *************************** Time-Step Critical Elements *************************** Link C106 (6.71%) Link C253 (2.32%) ******************************** Highest Flow Instability Indexes ******************************** All links are stable. ************************* Routing Time Step Summary ************************* Minimum Time Step : 2.48 sec Average Time Step : 4.87 sec Maximum Time Step : 5.00 sec Percent in Steady State : 0.00 Average Iterations per Step : 2.00 *************************** Subcatchment Runoff Summary ***************************
96
Subcat Total Total Total Total Total Runoff chment Area Precip Infil Runoff Runoff Coeff
System 4709.66 228.88 18.782 206.465 9725.16 0.902
PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MẠNG NƯỚC THOÁT NƯỚC MƯA THÀNH PHỐ BIÊN HÒA NĂM 2030
EPA STORM WATER MANAGEMENT MODEL - VERSION 5.0 (Build 5.0.018) -------------------------------------------------------------- THOAT NUOC MUA THANH PHO BIEN HOA NAM 2030 ********************************************************* NOTE: The summary statistics displayed in this report are based on results found at every computational time step, not just on results from each reporting time step. ********************************************************* **************** Analysis Options **************** Flow Units ............... CMS Process Models: Rainfall/Runoff ........ YES Snowmelt ............... NO Groundwater ............ NO Flow Routing ........... YES Ponding Allowed ........ NO Water Quality .......... NO Infiltration Method ...... HORTON Flow Routing Method ...... DYNWAVE Starting Date ............ NOV-08-2014 00:00:00
105
Ending Date .............. NOV-11-2014 03:00:00 Antecedent Dry Days ...... 0.0 Report Time Step ......... 00:15:00 Wet Time Step ............ 00:15:00 Dry Time Step ............ 00:15:00 Routing Time Step ........ 5.00 sec ************************** Volume Depth Runoff Quantity Continuity hectare-m mm ************************** --------- ------- Total Precipitation ...... 1078.093 228.880 Evaporation Loss ......... 0.000 0.000 Infiltration Loss ........ 88.468 18.782 Surface Runoff ........... 972.510 206.465 Final Surface Storage .... 18.992 4.032 Continuity Error (%) ..... -0.174 ************************** Volume Volume Flow Routing Continuity hectare-m 10^6 ltr ************************** --------- --------- Dry Weather Inflow ....... 0.000 0.000 Wet Weather Inflow ....... 972.347 9723.568 Groundwater Inflow ....... 0.000 0.000 RDII Inflow .............. 0.000 0.000 External Inflow .......... 0.000 0.000 External Outflow ......... 971.996 9720.065 Internal Outflow ......... 0.000 0.000 Storage Losses ........... 0.000 0.000 Initial Stored Volume .... 0.000 0.001 Final Stored Volume ...... 0.407 4.068 Continuity Error (%) ..... -0.006 *************************** Time-Step Critical Elements *************************** Link C106 (6.71%) Link C253 (2.32%) ******************************** Highest Flow Instability Indexes ******************************** All links are stable. ************************* Routing Time Step Summary ************************* Minimum Time Step : 2.48 sec
************************* Conduit Surcharge Summary ************************* No conduits were surcharged. Analysis begun on: Tue May 12 05:58:19 2015 Analysis ended on: Tue May 12 06:00:12 2015 Total elapsed time: 00:02:22
Số ngày 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 094,7 mm Ngày 29 Tháng VII
2244,1 mm 0 ngàyLượng mưa ngày lớn nhất
Tổng lượng mưa năm Số ngày có mưa
Biên HoàĐồng Nai
LƯỢNG MƯA NGÀYNĂM: 2007
Đặc trưng
154,9
ĐƯỜNG TẦN SUẤT LƯỢNG MƯA 3 NGÀY MAX - TRẠM BIÊN HÒA
ĐƯỜNG TẦN SUẤT LƯỢNG MƯA 3 NGÀY MAX
Đặc trưng thống kê Giá trị Đơn vịĐộ dài chuỗi 30 Giá trị nhỏ nhất 87.80 mm Giá trị lớn nhất 302.30 mm Giá trị trung bình 148.17 mm Hệ số phân tán CV 0.32 Hệ số thiên lệch CS 1.52
Thứ tự Thời gian Lượng mưa X mm Tần suất P(%) Thứ hạng1 1978 166.70 29.03 92 1979 166.70 25.81 83 1980 176.00 19.35 64 1981 166.80 22.58 75 1982 302.30 3.23 16 1983 102.00 87.10 277 1984 110.80 80.65 258 1985 139.50 48.39 159 1986 88.30 93.55 29
Chú ý: Các kết quả trên được tính toán bằng phần mềm FFC 2008 for Windows. Tác giả của phần mềm không chịu bất kỳ trách nhiệm nào liên quan đến việc sử dụng các kết quả trên.