BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

LÊ THỊ YẾN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG
THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN HUYỆN MỸ XUYÊN
TỈNH SÓC TRĂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

LÊ THỊ YẾN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG
THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
CHO THỊ TRẤN MỸ XUYÊN HUYỆN MỸ XUYÊN
TỈNH SÓC TRĂNG


Do thời gian nghiên cứu có hạn nên Luận văn không tránh được những sai sót, tác giả
rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các Thầy Cô, các anh chị và bạn đồng
nghiệp.
Tác giả

Lê Thị Yến

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

1.1

Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu ...................................................... 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 2
1.3 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 2
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 3
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 3
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 3

1.5 Các tiếp cận và phương pháp nghiên cứu................................................... 3
1.6 Kết quả dự kiến đạt được: ............................................................................ 4
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 5

1.1

CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN THOÁT

NƯỚC BỀN VỮNG .....................................................................................................27

2.1 Mô hình SWMM.......................................................................................... 27
2.1.1 Giới thiệu mô hình SWMM..................................................................................27
2.1.2 Khả năng của phần mềm SWMM ........................................................................28
2.1.3 Cấu tạo mạng lưới trong SWMM .........................................................................33

2.2 Xác định các yếu tố thủy văn khí tượng.................................................... 34
2.2.1 Xác định cấp công trình và tần suất thiết kế......................................................... 34
2.2.2 Phương pháp tính yếu tố thủy văn khí tượng ....................................................... 34
2.2.3 Trận mưa thiết kế ..................................................................................................36
2.2.4 Tính mực nước thiết kế......................................................................................... 37

2.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.............................................................. 37
2.3.1 Lý do phải hiệu chỉnh - kiểm định mô hình: ........................................................ 37
2.3.2 Số liệu hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình .......................................................... 37
2.3.3 Các bước hiệu chỉnh mô hình ...............................................................................38

2.4 Thoát nước đô thị bền vững (SUDS) ......................................................... 38
2.4.1 Khái niệm và triết lý về thoát nước đô thị bền vững (SUDS) .............................. 38
2.3.2 Mục tiêu của SUDS .............................................................................................. 40
2.3.3 Các giải pháp kỹ thuật trong SUDS .....................................................................40
2.3.4 Các công cụ t hiết lập SUDS ................................................................................43

2.5 LID - Mô phỏng thoát nước bền vững trong SWMM ............................. 45
2.5.1 LID (Low Impact Development) ..........................................................................45
2.5.2 Nguyên tắc của LID............................................................................................. 46
2.5.3 Các giải pháp kỹ thuật LID và phạm vi áp dụng ..................................................48

4.2.1 Giải pháp cải tạo nạo vét kênh rạch......................................................................92
4.2.2 Giải pháp LID .......................................................................................................93
4.2.3. Giải pháp quản lý mạng lưới thoát nước và chia sẽ thông tin cho cộng đồng. .104
4.2.4. Giải pháp quản lý cơ sở hạ tầng gắn với thoát nước đô thị bền vững ...............105
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................107

Kết luận ............................................................................................................ 107
Kiến nghị .......................................................................................................... 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................109
PHỤ LỤC SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH SWMM ..................................111
PHỤ LỤC KẾT QUẢ CHẠY PHẦN MỀM THỦY VĂN FFC 2008 ...................116
PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SWMM .........................................................118

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1. Trung tâm Thị trấn Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng ......................................5
Hình 1. 2. Bản đồ hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên ..................................11
Hình 1. 3 Sơ đồ hiện trạng thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên ...................................11
Hình 1. 4. Kênh Chà Và thị trấn Mỹ Xuyên ......................................................... 12
Hình 1. 5 Tuyến Nguyễn Tri Phương ngập lúc đỉnh triều lớn.............................. 12
Hinh 2. 1. Mô phỏng mạng lưới thoát nước trong SWMM ..................................33
Hinh 2. 2. Nguyên tắc thoát nước bề mặt bền vững [10] .....................................39
Hinh 2. 3. Mối quan hệ giữa mặt phủ (không thấm, tự nhiên) và dòng chảy bề
mặt [10] .................................................................................................................40
Hinh 2. 4. Mô hình khái niệm quy trình LID [14] ................................................46
Hinh 2. 5. Mặt cắt ngang ô trữ sinh học [16] ........................................................ 49
Hinh 2. 6. Khu lưu trữ sinh học [15] ....................................................................49
Hinh 2. 7. vườn mưa [15] ..................................................................................... 50

Hình 3. 10. Giao diện nhập liệu cho hố ga/nút và lưu lượng nhập vào nút ..........78
Hình 3. 11. Khai báo nhập liệu cho đường dẫn/cống ...........................................78
Hình 3. 12. Giao diện nhập liệu cho cửa xả.......................................................... 79
Hình 3. 13. Giao diện nhập liệu cho mực nước tại cửa xả ...................................79
Hình 3. 14. Giao diện nhập liệu cho trạm mưa ..................................................... 80
Hình 3. 15. Giao diện mô phỏng hệ thống thoát nước..........................................80
Hình 3. 16 Màn hình chạy mô phỏng hệ thống thoát nước TT Mỹ Xuyên ..........81
Hình 3. 17. Chuỗi thời gian mưa ngày 13/10/2017 để kiểm định mô hình ..........82
Hình 3. 18. Lưu lượng tính toán và lưu lượng thực đo cửa xả số 7...................... 82
Hình 3. 19. Độ đầy trong cống số 8 (Cửa xả đoạn Lê Hồng Phong)....................83
Hình 3. 20. Vận tốc dòng chảy trong cống số 8 (Cửa xả Lê Hồng Phong) ..........84
Hình 3. 21. Trắc dọc tuyến Lê Hồng Phong thời điểm cuối trận mưa lớn ...........85
Hình 3. 22. Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn Chợ Mỹ Xuyên thời điểm đỉnh triều min
............................................................................................................................... 85
Hình 3. 23. Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn gần chợ TT Mỹ Xuyên thời điểm đầu
trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max ..................................................................85

vii


Hình 3. 24. Trắc dọc tuyến Lê Lợi đoạn gần chợ TT Mỹ Xuyên thời điểm cuối
trận mưa lớn ..........................................................................................................86
Hình 3. 25. : Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên ..................... 86
Hình 3. 26. Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên thời điểm đầu
trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max ..................................................................86
Hình 3. 27. Trắc dọc tuyến Triệu Nương vào TT chợ Mỹ Xuyên thời điểm cuối
trận mưa lớn trùng với đỉnh triều max .................................................................. 87
Hình 4. 1. Trắc dọc tuyến Triệu Nương sau khi gắn van ngăn triều kết hợp máy
bơm thời điểm đỉnh triều min chưa có mưa (Từ hố ga 55e- cửa xả 6) .................91
Hình 4. 2. Trắc dọc tuyến Triệu Nương sau khi lắp van ngăn triều 1 chiều kết hợp

DANH MỤC BIỂU BẢNG
Bảng 1. 1. Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm. ............................................6
Bảng 1. 2. Lượng mưa các tháng trong năm........................................................... 7
Bảng 1. 3. Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong năm ................................ 8
Bảng 1. 4. Số giờ nắng trung bình các tháng trong năm ........................................ 9
Bảng 3. 1. Lưu lượng nước thải nhập vào các hố ga ............................................70
Bảng 3. 2. Mưa thiết kế trạm Sóc Trăng .............................................................. 72
Bảng 3. 3. Mực nước thiết kế tại Trạm Đại Ngãi và cửa xả khu vực nghiên cứu 76
Bảng 3. 4. Bảng thống kê các nút ngập ................................................................. 88
Bảng 4.1. Bộ thông số cho thiết kế vỉa hè ............................................................ 94
Bảng 4.2. Bộ thông số cho thiết kế rảnh thấm ...................................................... 96
Bảng 4.3. Bộ thông số cho thiết kế thùng nước mưa............................................96
Bảng 4.4 Bộ thông số cho thiết kê ao thực vật ..................................................... 98
Bảng 4. 5. Thống kê mỗi loại LID áp dụng cho lưu vực ..................................101

x


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BĐKH: Biến đổi khí hậu
NBD: Nước biển dâng
ĐBSCL: Đồng bằng Sông Cửu Long
TP: Thành phố
BNNPTNT: Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn
BXD: Bộ Xây dựng
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SWMM :Storm Water Management Model
LID: Khu vực phát triển thấp
SUDS: Thoát nước đô thị bền vững
IMHEN: Viện Khí tượng Thủy văn và Môi trường Việt Nam

việc thu gom và tiêu thoát nước thải, nước bề mặt.Vì vậy, rất cần có một cách tiếp cận
mới để giải quyết vấn đề thoát nước một cách bền vững.
Cơ sở hạ tầng khu vực thị trấn Mỹ Xuyên huyện Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng chưa được
xây dựng đồng bộ, cao độ trung bình của thị trấn còn thấp, trong khi tình hình biến đổi
khí hậu thất thường theo hướng cực đoan, nước mưa tăng, nước biển dâng làm những
khu vực trọng yếu bị ngập thường xuyên khi mưa và triều cường gây ảnh hưởng lớn
đến đời sống sinh hoạt của cộng đồng người dân trong khu vực. Một bài toán lớn đặt
ra là với sự biến đổi theo hướng cực đoan của BĐKH, khi mà hệ thống thoát nước đã
được nâng cấp, thì khó tránh khỏi việc quá tải, người ta không thể lại đào lên và làm
lại, vậy có giải pháp nào để thay thế giải pháp tăng đường kính cống, làm thêm nhiều
tuyến cống lớn , tăng máy bơm, xây thêm nhiều đập? Rút kinh nghiệm từ các thành
phố lớn trên Thế giới và Việt Nam, các đô thị phát triển trái với quy luật tự nhiên, bề
mặt không thấm tăng lên, không gian cho nước bị thu hẹp, kênh/rạch bị lấp để xây


dựng nhà cửa. Điều tất yếu sẽ xảy ra là nước mưa sẽ thoát đi đâu? Cho nên các đô thị
vẫn ngập khi triều cường, mưa lớn, môi trường sống đô thị trở nên ô nhiễm, ngột ngạt
với khói, bụi, bức xạ nhiệt từ các công trình bê tông hóa. Một giải pháp thoát nước gần
với tự nhiên, tạo ra nhiều lợi ích cho cộng đồng về môi trường sống là một giải pháp
hiệu quả và ưu việt. Gia tăng không gian cho mặt nước và cây xanh tự nhiên không chỉ
làm giảm nguy cơ ngập lụt mà còn tạo cảnh quan cho đô thị. Gia tăng không gian cho
nước còn là giải pháp bền vững hơn khi không làm biến đổi dòng chảy đột ngột như
xây đập, đắp đê hay tôn nền công trình. Đã đến lúc cần có qui định và chiến lược để
đảm bảo rằng năng lực thoát nước của các đô thị phát triển song song với quá trình
phát triển đô thị.
Đề tài “Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu cho
thị trấn Mỹ Xuyên huyện Mỹ Xuyên tỉnh Sóc Trăng” được thực hiện nhằm đề xuất giải
pháp thoát nước bền vững – thoát nước gần giống với tự nhiên cho thị trấn Mỹ Xuyên
trong điều kiện biến đổi khí hậu, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho người
dân và phát triển kinh tế xã hội.

thành công mô hình thoát nước bền vững tại một số địa phương ở Việt Nam và trên thế
giới.
Sử dụng phần mềm FFC 2008 để tính tần suất số liệu mưa và mực nước triều

3


Ứng dụng phần mềm SWMM để mô phỏng và đề xuất giải pháp thoát nước.

Xây dựng
cơ sở dữ liệu
cho mô hình
Điều kiện
biên

Chạy SWMM

Hiệu chỉnh
mô hình

Kiểm nghiệm
mô hình

Dữ liệu
kiểm chứng

So sánh
Kết quả
với thực


(Ảnh chụp trên Google map)

5


1.1..2 Điều kiện về khí hậu, khí tượng:
Nhiệt độ: nhiệt độ mang tính chất nhiệt đới gió mùa tương đối ôn hòa. Nhiệt độ trung
bình của năm 2015 khoảng 27,40C, thời điểm nhiệt độ nóng nhất trong năm là tháng 4
khoảng 28,80C và nhiệt độ thấp nhất trong năm là tháng 01 với 24,80C.
Nhiệt độ không khí là yếu tố quan trọng trong việc phát tán và chuyển hóa các chất ô
nhiễm trong không khí cũng như trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ, nhiệt độ
càng cao sẽ thúc đẩy tốc độ phản ứng các chất ô nhiễm. Do nằm trong khu vực nhiệt
đới nên nhiệt độ không khí luôn ở mức cao, đây là điều kiện thuận lợi để vi sinh vật
phân hủy các chất thải.
Bảng 1. 1. Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm.
Nhiệt độ các tháng trong năm (oC)
Tháng
2013

2014

2015

1

26,0

24,5

24,8


29,2

6

28,0

27,6

27,7

7

27,2

27,2

28,1

8

27,1

27,2

27,6

9

26,9


27,3

27,1

27,4

(Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Sóc Trăng, 2015).

6


Chế độ mưa: Mỗi năm có hai mùa rõ riệt mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 5
đến tháng 10 với trung bình là 130 ngày mưa, tổng lượng mưa các tháng trong năm
2015 đạt trên 139,4mm. Mùa khô bắt đầu vào tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm
sau, tổng lượng mưa trong mùa chỉ đạt vài trăm mm (khoảng 7% lượng mưa trong
năm).
Chế độ mưa cũng là một nhân tố ảnh hưởng đến môi trường, khi mưa rơi xuống sẽ
mang theo các chất ô nhiễm trong không khí vào môi trường đất, nước. Khi trong
không khí có chứa các chất như SO2, NO2 với hàm lượng cao sẽ gây ra hiện tượng
mưa axit do các chất này kết hợp với hơi nước có trong khí quyển hình thành các axit
như H2SO4,....làm thiệt hại nghiêm trọng đến thực vật và con người. Khi nước mưa
chảy tràn trên bề mặt đất có thể cuốn theo các chất ô nhiễm vào nguồn nước gây ô
nhiễm.
Bảng 1. 2. Lượng mưa các tháng trong năm
Tháng

2013

2014


299,4

312,3

10

141,3

228,0

219,4

11

80,0

180,7

41

12

1,9

94,1

5,6

(Nguồn: Niên giám thống kê Sóc Trăng, 2015)

88
85
84
81

87
87
86
87
85
83
81

86
84
86
87
85
82
79

Trung bình

83

82

82

(Nguồn: Niên giám thống kê Sóc Trăng, 2015).


2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

229
294
220
191
150
175
192
140
206
192
148

265
300
256
263
149

Chế độ thuỷ văn trên địa bàn tỉnh Sóc Trăng chịu ảnh hưởng của chế độ triều biển
đông, trong tháng có 02 đợt triều cường vào ngày 15 và 30 âm lịch, biên độ dao động
khoảng 0,4-1 m. Đặc biệt vào mùa kiệt, ảnh hưởng của triều trong hệ thống sông rất
lớn. Trong mùa lũ, ảnh hưởng của triều yếu đi, vào thời kỳ triều cường, mực nước
dâng cao, xâm nhập sâu vào nội đồng.
1.2 Đánh giá phân tích hiện trạng hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên

1.2.1 Đánh giá hiện trạng hệ thống thoát nước thị trấn Mỹ Xuyên
Hệ thống thoát nước trên địa bàn còn nhiều hạn chế, chưa có quy hoạch và đầu tư
đồng bộ. Các công trình thoát nước đã được xây dựng lâu đời, không đảm bảo được
khả năng thoát nước. Hầu hết các tuyến đường trong nội ô thị trấn đều bị ngập sâu
trong nước mỗi khi có triều cường và mưa.
Các tuyến cống trong thị trấn có đường kính D600-D800, rảnh thoát nước 600x600,
tập trung ở các tuyến đường lớn, các con hẻm chưa có hệ thống thoát nước. Nguồn tiếp
nhận nước là Rạch Chà Và, rạch Bà Thủy bị bồi lắng và bị lấn chiếm, cộng với bị ảnh
9


hưởng trực tiếp từ triều cường Sông Đinh làm cho khả năng tiêu thoát nước của thị
trấn rất kém. Hiện tại chỉ mới có một tuyến thoát nước mới được nâng cấp, là tuyến Lê
Hồng Phong nối với TP Sóc Trăng, tuyến này không bị ảnh hưởng bởi triều cường do
của xả đổ ra rạch Bảy Sào, và Rạch Chợ Mới có mực nước ổn định không bị ảnh
hưởng bởi triều cường.
Các tuyến đường ngập nặng nhất là Đường tỉnh 934, Nguyễn Tri Phương, Phan Đình
Phùng, Triệu Nương, Trưng Vương, Hoàng Diệu, Phan Thanh Giản, Lê Lợi, và các
con hẻm khác.
Xử lý nước thải, phần lớn là bể tự hoại đơn giản, nhưng hiệu quả không cao, tỷ lệ đấu
nối với cống thoát nước thấp, chỉ tập trung ở 1 vài tuyến đường chính trong thị trấn.
Thị trấn chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, hầu hết nước thải được đổ trực
tiếp ra các kênh rạch và sông trên địa bàn. Gây ra tình trạng ô nhiễm. Các con kênh


Hình 1. 5 Tuyến Nguyễn Tri Phương ngập lúc đỉnh triều lớn

12