Thoát nước đô thị bền vững

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Thoát nước và xử lý nước thải, vệ sinh môi trường là những nội dung quan trọng trong
quy hoạch, xây dựng và quản lý đô thị. Tại các khu vực đang đối mặt với tình trạng hạ
tầng thấp kém, môi trường bị ô nhiễm, bệnh tật lây lan, úng ngập hay lụt lội, người ta
lại càng thấy tầm quan trọng của lĩnh vực này.
Đối với các khu đô thị, điểm dân cư mới, chất lượng hệ thống hạ tầng kỹ thuật, trong
đó có thoát nước mưa, nước thải, góp phần quyết định tính hấp dẫn đối với khách
hàng, cũng như sự phát triển bền vững của khu đô thị đó về lâu dài.
Ở Việt Nam, cho đến nay, đã có khoảng 760 đô thị. Tỷ lệ các hộ đấu nối vào mạng
lưới thoát nước đô thị nhiều nơi còn rất thấp. Các tuyến cống được xây dựng và bổ
sung chắp vá, có tổng chiều dài ngắn hơn nhiều so với chiều dài đường phố, ngõ xóm.
Nhiều tuyến cống có độ dốc kém, bùn cặn lắng nhiều, không ngăn được mùi hôi thối.
Nhiều tuyến cống lại không đủ tiết diện thoát nước hay bị phá hỏng, xây dựng lấn
chiếm, gây úng ngập cục bộ. Úng ngập thường xuyên xảy ra nhiều nơi về mùa mưa.
Nước thải nhà vệ sinh phần lớn chảy qua bể tự hoại rồi xả ra hệ thống thoát nước
chung tới kênh, mương, ao hồ tự nhiên hay thấm vào đất. Nước xám và nước mưa
chảy trực tiếp ra nguồn tiếp nhận. Mới chỉ có gần 10% nước thải đô thị được xử lý. Ở
nhiều khu đô thị mới, mặc dù nước thải sinh hoạt đã được tách ra khỏi nước mưa từ
ngay trong công trình, nhưng do sự phát triển không đồng bộ và sự gắn kết kém với hạ
tầng kỹ thuật khu vực xung quanh, nên khi ra đến bên ngoài, các loại nước thải này
chưa được xử lý, lại đấu vào một tuyến cống chung, gây ô nhiễm và lãng phí. Ngoài
ra, cốt san nền của nhiều khu đô thị, đường giao thông và các khu vực lân cận không
được quản lý thống nhất, nên gây tác động tiêu cực, ảnh hưởng lẫn nhau. Phí thoát
nước hay phí bảo vệ môi trường do nước thải quá thấp, không đủ trang trải chi phí
quản lý.
Biến đối khí hậu cũng đang ngày càng trở thành những thách thức rất lớn đối với công
tác quy hoạch đô thị và xây dựng các hệ thống hạ tầng kỹ thuật, nhất là ở các đô thị
ven biển. 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

mái nhà, bê tông, đường nhựa, làm tăng lưu lượng dòng chảy bề mặt (Hình 1.a).
Những dòng chảy này thường bị ô nhiễm do rác, bùn đất và các chất bẩn khác rửa trôi
từ mặt đường. Lượng nước và cường độ dòng chảy tăng tạo nên sự xói mòn và lắng
bùn cặn. Tất cả những yếu tố này gây những tác động xấu đến môi trường, úng ngập,
ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước.
Các hệ thống thoát nước truyền thống thường được thiết kế để vận chuyển nước mưa
ra khỏi nơi phát sinh càng nhanh càng tốt. Chi phí cho xây dựng và vận hành, bảo
dưỡng các đường cống thoát nước thường rất lớn, trong khi công suất của chúng lại
chỉ có giới hạn và không dễ nâng cấp. Cách làm này dẫn đến nguy cơ ngập lụt, xói
mòn đất và ô nhiễm ở vùng hạ lưu tăng. Việc dẫn dòng chảy bề mặt đi xa và thải còn
làm mất khả năng bổ cập tại chỗ cho các tầng nước ngầm quý giá.
Phát hiện và khắc phục những tồn tại trên, gần đây, người ta đã nghiên cứu và áp dụng
các giải pháp kỹ thuật thay thế, theo phương thức tiếp cận mới: hướng tới việc duy trì
những đặc thù tự nhiên của dòng chảy về dung lượng, cường độ và chất lượng; kiểm
soát tối đa dòng chảy từ nguồn, giảm thiểu tối đa những khu vực tiêu thoát nước trực
tiếp, lưu giữ nước tại chỗ và cho thấm xuống đất, đồng thời kiểm soát ô nhiễm. Đó
chính là những nguyên lý của SUDS.
Cách tiếp cận của thoát nước mưa bền vững SUDS là thoát chậm, không phải thoát
nhanh, để tránh lượng mưa tập trung lớn trong thời gian ngắn. Tiết diện cống sẽ khó
có thể đáp ứng nếu lượng mưa lớn, tốn kém mà nước vẫn tràn cống, gây ngập đường,
lụt nhà. Vì vậy, phải tổ chức thoát nước mưa, kết hợp các biện pháp khác nhau một
cách đồng bộ, sao cho dòng chảy được tập trung chậm. Sử dụng các hồ điều hòa trên
diện tích thu gom và truyền dẫn nước mưa để lưu giữ nước là một cách làm phổ biến
(Hình 1.b). Bên cạnh đó, sử dụng bản thân diện tích bề mặt của thành phố, tăng cường
việc cho nước mưa thấm tự nhiên xuống đất qua các thảm cỏ xanh, đồng thời cải tạo
cảnh quan và điều hòa tiểu khí hậu (Hình 1.c).
Trong trường hợp khả năng kiểm soát dòng chảy tại chỗ bị hạn chế, thì có thể phân
tán dòng chảy theo các lưu vực nhỏ, dẫn nước đi bằng những giải pháp như sử dụng
kênh mương hở và nông, lưu giữ nước mưa trong những hồ chứa và cho thấm xuống
đất ở những khu vực thích hợp. Để ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm, có thể áp dụng

hệ thống cống.
- Cố gắng 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, vườn hoa, công viên, tạo vùng trũng xanh thấm nước dọc đường
giao thông Sơ đồ 1. 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
Công thức cơ bản xác định lưu lượng nước mưa cần tiêu thoát là: Q = ø.q.F (l/s), trong
đó: ø là hệ số dòng chảy, tùy thuộc từng loại bề mặt phủ; q là cường độ mưa (l/s/ha)
và F là diện tích lưu vực thoát nước mưa (ha). Yếu tố có thể kiểm soát nhằm giảm
thiểu đáng kể lưu lượng nước mưa tập trung tức thời chảy vào mạng lưới thoát nước
chính là hệ số dòng chảy ø. Mái nhà, đường nhựa, bề mặt bê tông có hệ số ø = 0,9 -
0,95; đường đất: 0,4 - 0,5; công viên, vườn hoa, thảm cỏ: 0,1 - 0,3. Chỉ cần thay đổi
hệ số dòng chảy từ 0,4 đến 0,8, lưu lượng sẽ thay đổi theo gấp 2 lần. Giả sử với lưu
vực thoát nước của đô thị diện tích 100 ha, trận mưa 1 ngày có lượng mưa 120 mm
ứng với chu kì lặp lại P = 1 năm, hệ số dòng chảy trung bình 0,6. Ta có: Dung lượng
nước mưa cần thoát là W1 = 72.000 m
3
. Nếu trong lưu vực có 7,0 ha hồ, với chiều cao

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. Theo tính toán, với lượng mưa 1600 mm/năm ở Hà Nội, mỗi hộ chỉ
cần một bể nước mưa 6 m
3
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
(Hình 6).
3. MỘT SỐ MÔ HÌNH QUẢN LÝ NƯỚC ĐÔ THỊ
Xử lý nước thải phân tán với bãi lọc trồng cây (Constructed Wetland)
Trên hòn đảo du lịch Phi Phi (Thái Lan), nơi từng bị ảnh hưởng nặng nề của thảm họa
sóng thần năm 2005, người ta vừa xây dựng một hệ thống XLNT phân tán đẹp và hiệu
quả cho các khách sạn, nhà hàng, công suất 400 m
3
/ngày, bao gồm các bể tự hoại và
chuỗi các bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng và dòng chảy nằm ngang, kết
hợp với bãi lọc trồng cây ngập nước và hồ sinh học, bố trí ngay trong khuôn viên khu
nghỉ dưỡng. Nước thải sau xử lý được tái sử dụng cho tưới vườn.
Khu đô thị Eco-Park có tổng diện tích 500 ha, là một trong những khu đô thị sinh thái
lớn nhất Việt Nam đang được khẩn trương xây dựng. Eco-Park dành tới gần 30% diện
tích cho cây xanh, mặt nước. Hệ thống thoát nước được thiết kế riêng hoàn toàn. Nước
thải được thu gom và xử lý riêng. Nước mưa, trước khi được tập trung và chảy ra
nguồn tiếp nhận, được thu gom qua hệ thống kênh dẫn có dung lượng chứa lớn ở
trong khu đô thị. Dòng chảy len lỏi giữa các khu phố hình các ngón tay, được thiết kế

cấp nước. Vấn đề sản xuất biogas thu được từ xử lý bùn, rác hữu cơ, nước thải đô thị
làm nguồn nhiên liệu thay thế, tái sử dụng lại nước thải và bùn cặn trong nông nghiệp
một cách kinh tế và an toàn cũng cần phải được coi trọng. Chất thải không phải là chất
thải, mà là nguồn tài nguyên.
Các giải pháp này mang lại những lợi ích như kiểm soát ô nhiễm nước, đất, không khí,
ngăn ngừa bệnh tật, giảm thiểu úng ngập, xói mòn, làm đa dạng và tăng giá trị của hệ
sinh thái nước, bổ cập nguồn nước ngầm, ổn định dòng chảy các dòng sông, tiết kiệm
nước cấp nhờ thu gom và tái sử dụng nước mưa, cải thiện cảnh quan sinh thái đô thị,
tăng giá trị thương mại của khu đất và nâng cao thiết thực chất lượng cuộc sống.
Để có thể thực hiện được quản lý nước thải bền vững cho các khu đô thị, chủ đầu tư
phải nhận thức được tầm quan trọng của công tác quản lý nước thải đối với sức khỏe
cộng đồng, môi trường sinh thái, lợi ích lâu dài trong kinh doanh. Bên cạnh đó, cần
thiết xem xét, điều chỉnh, cập nhật, bổ sung các tiêu chuẩn thiết kế thoát nước cho phù
hợp với điều kiện Việt Nam, đặc biệt là để ứng phó với biến đổi khí hậu. Áp dụng triệt
để phương thức tiếp cận tổng hợp, quản lý theo lưu vực. Thoát nước, xử lý nước thải,
cũng như các vấn đề hạ tầng kỹ thuật đô thị khác, cần được giải quyết một cách đồng
bộ, và càng lồng ghép sớm từ khâu quy hoạch, chi phí càng giảm.