Chương 3:
QU
Ả
N LÝ NG
Ậ
P L
Ụ
T TRONG
QU
Ả
N

LÝ

NG
Ậ
P

L
Ụ
T

TRONG

THOÁTNƯỚCĐÔTHỊ
ễ
TS.Nguy
ễ
nMaiĐăng
Bộ mônThủyvăn&Tàinguyênnước
Vi

Bi
ế
n

đ
ổ
i

khí

h
ậ
u

Gi
ớ
i thi
ệ
u
Gi
ớ
i

thi
ệ
u
•
Việckiểm
soát
tiêu

của

bê
tông

hóa

và

để

tránh

kênh

mương hóa.
M
ộ
t s
ố
khái ni
ệ
m v
ề
qu
ả
n lý lũ
M
ộ
t

t
e
)
n
h
ữ
ng
ả
n
h

h
ư
ở
ngx
ấ
uc
ủ
a
lũ
.
• Kiểmsoátlũ(Floodcontrol):
– Làsử dụngcáckỹ thuậtđể thayđổicácđặctínhvậtlýcủalũ,gồm
các công trình đi
ề
u khi
ể
n đ
ượ
c xây d

– Quảnlýdòngchảylũvàomộtkhuvựccũngnhư xả rangoàiđể giữ
cholũxuấthiệnnhỏ nhất(returnperiod,extent) ho ặcxuấthiệnt ại
thờiđiểm(moment) quyhoạchvàtrong
thờigian(period) quyhoạch.
ả
• B
ả
ovệ lũ(floodprotection):
– Làbảovệ để chốnglạinhữngảnhhưởnggâythiệthạicủalũ.
– Baogồmcả kiểmsoátlũvàbảovệ conngườivàcáctàisản.Dođó
b
ả
o v
ệ
lũ r
ộ
ng h
ơ
n ki
ể
m soát lũ
b
ả
o

v
ệ
lũ

r

c
•
Phát triển đôthị làm thay đổithảmthựcvật, ảnh
Phát

triển

đô

thị

làm

thay

đổi

thảm

thực

vật,

ảnh

hưởng đến các yếu tố của vòng tuần hoàn nước tự
nhiên theo các hình thức khác nhau:
– Các mái nhà, đường phố, các khu vực trải nhựa và
hàng hiên làm cho mặt đất không thấm nước;
N


thông

qua các cống rãnh,tăng dòng chảy bề mặt.
– Lượng dòngchảy trướckiachảytừ từ qua bề mặt đất
và được giữ lại bởi trêncác thảm thực vật, bâygiờ do
đô thị hóa nên chảy qua cáckênh, đòi hỏi phải có mặt
c
ắ
t r
ộ
ng có s
ứ
c ch
ứ
a l
ớ
n
hơn.
c
ắ
t

r
ộ
ng

có

s

n nư
ớ
c
(
ti
ế
p
)
• Đô thị hóa làm thay đổi vòng tuần hoàn nước như
sau:
–Giảm thấm vào lòng đất.
– Lượng không thấm vẫn còn trên bề mặt, làm tăng dòng
hả bề ặt
c
hả
y
bề
m
ặt
.
– Thêm vào đó, từ khi cống thoát nước mưa được xây dựng
cho các dòng chảy mặt, làm tăng vậntốc và giảmthời gian
ch
ả
y truy
ề
n
Đ
ỉ
nh lũ

.
Đỉnh

lũ
trung bình có thể tăng lên sáu hoặc bảy lần.
– Trong lưu vực sông Belém ở Curitiba, Brazil, với diện tích
thoát nước 42 km
2
và khu v
ự
c khôn
g
thấm nước chiếm
ầ ổ
ự g
60%, dòng chảy lũ trung bình tăng sáu l
ầ
n với sự thay đ
ổ
i
từ nông thôn sang đô thị như hiện nay.
Hình 3.2. Tác động của đô thị hóa (Schueler, 1987)
Gi
ữ
l
ạ
i trên lá
a.ThayđổicânBằngnướctrướcvàsaukhiđôthị hóa
Bốcthoáthơi
Gi

Dòngchảyngầm
s
át
m
ặ
t
b.Thayđổidòngchảymặt
Trướckhiđôthị hóa
Saukhiđôthị hóa
Đỉnhlớn Đỉnhcaohơn
vàlênnhanh,
xu
ố
ng nhanh
Đỉnhnhỏ
xu
ố
ng

nhanh
g
(m3/s)
Tổnglượng
tăng lên
Đỉnhthấphơnvà
lênxuốngtừ từ
ưulượn
g
tăng


• Dolư
ợ
n
g
thấm
g
iảm
,
m
ự
c nước n
g
ầmcó xu hướn
g

g
iảm
ợ
g
g ,
ự
g
gg
do thiếu nước bổ cập (chủ yếu khi diện tích đô thị phát
triển rộng), do đó làm giảm dòng chảy ngầm.
T hiê đ
ờ
ố
ớ àhệ thố th át ớ bị ò
•

•Việc thay thế thảm phủ thựcvậttự nhiên làm giảm sự
bốc thoáthơi:
V
ì
bề mặtkhuđôthị không giữ lạinướcnhư lớpphủ thực
vật
nên không
–
V
ì

bề

mặt

khu

đô

thị

không

giữ

lại

nước

như

tiê
u
th
o
át
nư
ớ
c
t
rong
kh
u vực
đô

thị
c
ủ
a
C
ur
itib
a
3.2.Tác động môi trường lên hệ sinh
á ủ
th
á
i th
ủ
y sinh
•Với sự phát triển đô thị, các yếu tố docon người gâyraxuấthiệntrên

• Nhiệt độ tăng:
–
Các bề m
ặ
t thấm hấ
p
th
ụ
m
ộ
t
p
hần năn
g
lư
ợ
n
g
m
ặ
t trời và tăn
g
nhi
ệ
t
ố
ặ p ụ ộ p g ợ g ặ g ệ
độ môi trường xung quanh, tạo ra các
ố
c đảo nhiệt ở trung tâm của khu

ế
)
sinh th
á
i th
ủ
y sinh
(
ti
ế
p
)
• Tăng trầm tích và các chất rắn: Trong quá trình phát triển đô thị, trên
lưuvựccósự gia tăng đáng kể trầm tích do những
v
ậ
t li
ệ
u
để xây dựng
lưu

vực

có

sự

gia


Trầmtích(sediments):
– là các chất được dòng chảy vận chuyển và cuối cùng được tích tụ thành lớp
trên bề mặt hoặc đáy của một khu vực chứa nước như biển, hồ, sông, suối.
Quá trình trầm tích là m
ộ
t
q
uá trình tích t
ụ
và hình thành các chất c
ặ
n lơ lửn
g

ể ầ
ộ q ụ ặ g
đ
ể
tạo nên các lớp tr
ầ
m tích.
–Các trầm tích cũng được gió và các tảng băng vận chuyển đi. Các sa mạc,
hoang thổ là các ví dụ về trầm tích do gió tạo ra. Các vụ sụp đổ do trọng lực
cũng tạo ra các trầm tích đá như các khu vực carxtơ
(Karst).
ồ ể ầ
ầ
–
Ao, h
ồ

y ộ g ặ ị
không được bảo vệ:nó cho thấy sự xói mòn bởi sự gia tăng dòng chảy từ
hệ thống thoát nước thượng nguồn. Sự gia tăng về năng lượng và chất
lượng của dòng chảy có thể sinh ra các khe có thể sâu đến 30m và rộng
50m tron
g
vùn
g
đất dễ b
ị
nứt;
gg ị
– Làmtắc nghẽn các đoạn kênh thoát nước, do đó giảm khả năng
thoát n
ướ
c
củacácđường ống ở đôthị sông và hồ
thoát

n
ướ
c
của

các

đường

ống


l
ượng
dò
ng c
hả
y trong t
hời
g
i
an
l
ũ
l
ụt.
–
Trầm tích man
g
theo chất ô nhiễm
g
â
y
nhiễm bẩn nước mưa.
g gy
Hình 3 6 Sự xói mòn củakhuvực đôthị
Hình

3
.
6
.

có thể b
ị
cản trở bởi
g y
g y ị
phần san lấp mặt bằng của các cây cầu và các cọc,
thiếu cống rãnh và các loại vật cản kết hợp với nhau
cùng với ống dẫnbị tắc
cùng

với

ống

dẫn

bị

tắc
.
•Một số ví dụ của sự tắc nghẽn dòng chảy:
– Rácthảirắn cản trở dòng chảy: sự sản sinh chất rắn bên cạnh việc giảm
ả ả ở ố ể ể
lưu lượng dòng ch
ả
y còn c
ả
n tr
ở
việc duy trì hệ th


trữ
:

Khi

lưu

vực

bị

đô

thị

hoá

và

đất

đầm

cố kết, thì có ít trầm tích được sản sinh (Hình 3.4), nhưng sau đó vấn
đề khác phát sinh – sinh ra rácthải. Rácthải cản trở sự thoát nước
nhiều hơn, do đó tạo ra các điều kiện môi trường rất nghèo nàn.
–Vấn đề này chỉ giảm thiểu tối đa bằng cách thường xuyên thu gom rác
thải và giáo dục người dân cùng với mức xử phạt nặng đối với hành vi
vi phạm. Hình 3.8 cho thấy số lượng rácthảiđô thị trong hệ thống thoát


xách

siêu thị;
Hình 3.8. Rác thải tích tụ trong
hệ thống thoát nước
Hình 3 7 Các vậtcảnvàrácthải
Hình

3
.
7
.
Các

vật

cản

và

rác

thải

trong hệ thống thoát nước
–
Thiếubi
ệ
n

uả
ế ố
y g y g q
của sự thi
ế
u biện pháp bảo trì hệ th
ố
ng thoát nước và
thiết kế thiếu sót không tính đến sự tắc nghẽn của các
mặt cắt rất nông và chỉ có một lỗ duy nhất (hình 3.9);
Cảntrở dòng chảybởi các tòa nhà
và các nguy c
ơ
–
Cản

trở

dòng

chảy

bởi

các

tòa

nhà
và

chừa

lại không gian nhỏ cho việcthoátnước, và đến lượt nó
dẫn đến các nguy cơ cho người dân và các khu vực
thượng nguồn (hình 3.10)
Hình 3.9. Các vật cản trở dòng chảy trên các kênh
• Xâydựngnhàở vùn
g

g
sườn đồi có nguy cơ
tiềmẩn:
–
Sự định cư ở các sườn
đồi ở các thành phố là
một trong những nguyên
một

trong

những

nguyên

nhân chính gây ra chết
người trong mùa mưa do
sạtlở đấtbởi dòng chảy
sạt

lở

•Chất lượng nước mưa:
– Nước mưa không hề có chất
l tốth ới ớ ả từ
l
ượng
tốt

h
ơn so v
ới
nư
ớ
c x
ả

từ

hệ thống xử lý thứ cấp.
– Có nhiều chất lơ lửng trong dòng
chảy nước mưa hơn trong một hệ
ố
th
ố
ng thoát nước không được xử
lý. Lượng chất lơ lửng này đáng
kể hơn ở giai đoạn đầu của lũ lụt.
–
Hình 3.12 minh h
ọ
a m


25

mm

nước

mưa

đầu

tiên. Biểu đồ ô nhiễm cho một khu
vực đô thị sau một thời gian khô
hạn có đỉnh nồng độ trước đỉnh
củabiểu đồ thuỷ vănchothấy
Hình 3.12. Các mẫu chất lượng
nướcmưaLọ màu nâu (ở góc 9
của

biểu

đồ

thuỷ

văn
,
cho

thấy

n
h
c
ủ
a n
hiễ
m
bẩ
n c
á
c
tầ
ng nư
ớ
c
ngầm ở đô thị như sau:
–
Vệ sinh các bãi rác làm nhiễm bẩn các tần
g
nước n
g
ầm qua quá
g g
trình mưa tự nhiên và thấm.
– Các bãi chôn lấp không nên bố trí tại các khu vực tụ nước; nếu
có thể khu vực có độ thẩm thấu thấp nên được lựa chọn.
–Các ảnh hưởng của ô nhiễm nước ngầm cần được kiểm tra khi
chọn vị trí cho các bãi chôn lấp rác.
–
H

tự
h
oạ
i. H
ệ

ầu ếtcáct à p ố ở a ả ướct ả ào bể tự oạ ệ
thống này có xu hướng gây ô nhiễm phần trên của tầng nước
ngầm. Ô nhiễm này có thể làm tổn hại đến cấp nước đô thị khi
có sự liên thông giữa các tầng nước ngầm bởi sự thấm và các
giếng khoan không chính xác.
–Hệ thống thoát nước mưa có thể gây ô nhiễm mặt đất bởi lượng
bị thất thoát trong lưu thông và thông qua các đoạn tắc nghẽn
của hệ thống khiến nước ô nhiễm thoát ra khỏi hệ thống ống
dẫn.
3.3.Quản lý thoát nước vĩ mô vàcác
á ộ
kè h
t
á
c đ
ộ
ng
kè
mt
h
eo
• 3.3.1. Quản lý thoát nước đô thị
ể ế
Sự ki

nó

càng

nhanh

càng

tốt
.
– Đánh giá và kiểm soát trong các đoạn:
•thiết kế thoát nước tầm vi mô làm tăng lưu lượng và chuyển tất cả
lượng nước xuống hạ lưu. Trong thoát nước ở tầm vĩ mô, thoát nước
đôthị có xu hướng bị kiểm soát bởisự kênh mương hóa ở các khu vực
đô

thị

có

xu

hướng

bị

kiểm

soát


n
th
o
át
nư
ớ
c
tầ
m v
ĩ
m
ô
c
ủ
a c
á
c
thà
n
h
p
hố
, x
ả
y ra
theo trình tự sau:
– Giai đoạn 1: lưu vực bắt đầu được đô thị hoá một cách rộng rãi, với mật
ấ ắ
độ cao hơn ở hạ lưu, lũ lụt xu
ấ


làm

tăng

quá

trình

dòngchảyở hạ lưu, nhưng nó vẫn còn được chứa bởi khu vực lũ
thượng nguồn và bởi vì không phải toàn bộ lưu vực được xây dựng.
(Hình 3.13).
– Giai đoạn 3: khi mật độ gia tăng, áp lực từ công chúng khuyến khích
các nhà quản lý tiếp tục kênh mương hóa trên thượng lưu. Khi quá trình
hoàn thành, và thậm chí trước đó, lũ lụt trở lại hạ lưu, do sự gia tăng
của đỉnh
lũ
khi không có sự mở rộng nào là khả thi Thượng lưucó
của

đỉnh
lũ
,
khi

không

có

sự

g
iải pháp dựa
gg g g g
trên việc đào các con kênh sâu hơn, với chi phí rất cao (lên tới 50 triệu
đô la Mỹ / km, tùy thuộc vào đất nền, chiều rộng, lớp lát mặt, vv).

Trích đoạn Các thách thức của quản lý lũ •Ả o tưởng vềan toàn tuyệt đối với lũ: Sự cần thiết cho tiếp cận lưu Principles of IFM and the ecosystem approach (contd.)

---