LỜI CẢM ƠN

Để thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ
tận tình, sự đóng góp q báu của nhiều tập thể và cá nhân.
Trước tiên, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn Ban giám hiệu, Bộ mơn Cấp thốt
nước – Khoa Kỹ thuật Tài nguyên Nước trường Đại học Thủy lợi TP.Hà Nội đã
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Đặc biệt tôi bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến TS. Khương Thị Hải Yến .. đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các cơ quan: Sở tài nguyên và môi trường Nam Định,
Sở Xây dựng Nam Định, Công ty cổ phần môi trường Nam Định… đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi cung cấp số liệu, tài liệu giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
Tơi xin trân thành cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp, đã quan
tâm động viên, giúp đỡ tơi trong q trình thực hiện nghiên cứu đề tài.
Mặc dù có nhiều nỗ lực, song do trình độ và thời gian có hạn nên luận văn
khơng tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy, Tơi kính mong nhận được sự góp ý chỉ bảo
của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp.
Xin trân thành cảm ơn!
TP.Nam Định, ngày

tháng năm 2022

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Hải Long

i


LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tác giả. Các số
liệu, thơng tin trích dẫn trong luận văn là trung thực và đều được ghi rõ
nguồn gốc. Kết quả nghiên cứu trong luận văn chưa từng được sử dụng hoặc
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

TP.Nam Định, ngày

tháng năm 2022

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Hải Long

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................. 4
1.1 Tổng quan về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến thốt nước đơ thị trên thế giới
và ở Việt Nam..................................................................................................................4
1.1.1 Trên thế giới .........................................................................................................4
1.1.2 Tại Việt Nam. .......................................................................................................6
1.2 Tổng quan về các giải pháp thoát nước bền vững. .................................................8
1.2.1 Các nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững trên thế giới. ..............................8
1.2.2 Tổng quan về các nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững ở Việt Nam. ...............15
1.3 Đặc điểm của vùng nghiên cứu.............................................................................17
1.3.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu .................................................................................17
1.3.2 Đặc điểm địa hình ...............................................................................................17
1.3.3 Đặc điểm khí hậu ................................................................................................18

1.3.4 Đặc điểm địa chất ...............................................................................................19
1.3.5 Địa chất thủy văn ..................................................................................................19
1.3.6 Thuỷ văn ..............................................................................................................20
1.3.7 Hiện trạng kinh tế xã hội và kiến trúc cảnh quan đô thị............................................22
1.3.8 Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật ....................................................................................24
1.3.9. Hiện trạng thoát nước và ngập úng do BĐKH tại TP Nam Định......................29
1.3.10 Đánh giá hiện trạng và những vấn đề còn tồn tại của HTTN TP Nam Định. ....30
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN ......................... 31
THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG ........................................................................................ 31
2.1. Cơ sở dữ liệu .........................................................................................................31
2.2. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................31
2.3. Giới thiệu về mơ hình SWMM .............................................................................32
Cơ sở lý thuyết ...............................................................................................................34
2.3.1. Tính tốn lượng mưa hiệu quả............................................................................35
2.3.2. Tính tốn thấm, lượng thấm ...............................................................................36
2.3.3. Mơ hình hồ chứa phi tuyến (SWMM): ...............................................................38
2.3.4. Sự tạo thành vũng ngập trên bề mặt ...................................................................39

iii


2.3.5. Các cơng trình thốt nước bền vững .................................................................. 39
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THỐT NƯỚC ĐƠ THỊ BỀN
VỮNG CHO TP. NAM ĐỊNH ...................................................................................... 41
3.1. Xây dựng mơ hình SWMM cho hiện trạng thốt nước TP.Nam Định .................. 41
3.1.1. Khai báo các thông số mặc định và các tùy chọn (Project/Defaults): ................. 41
3.1.2. Lập bản đồ hệ thống tiêu lưu vực nghiên cứu ..................................................... 43
3.1.3 Vẽ sơ đồ lưu vực và mạng lưới cơng trình thốt nước ......................................... 45
3.1.4 Khai báo các số liệu của cống thoát nước .......................................................... 47
3.1.4.1 Khai báo số liệu cho các tiểu lưu vực thốt nước – Subcatchments ................. 47

3.1.4.2Khai báo thơng số đo mưa - Rain Gages ............................................................ 50
3.1.4.3Khai báo thông số hố ga - Junctions .................................................................. 55
3.1.4.4Khai báo thông số cống thoát nước – CONDUITS ........................................... 57
3.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình ứng dụng cho hệ thống thốt nước thành phố
Nam Định ...................................................................................................................... 59
3.2.1. Chạy mô phỏng và xem kết quả. ........................................................................ 59
3.2.2. Kết quả mơ phỏng thốt nước khu vực nghiên cứu với trận mưa TK ............... 60
3.2.3. Kết quả mơ phỏng thốt nước khu vực nghiên cứu với trận mưa BĐKH ............... 60
3.2.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình. ..................................................................... 61
3.3. Kết quả chạy mơ hình và đánh giá khả năng làm việc của hệ thống thốt nước
thành phố Nam Định ..................................................................................................... 67
3.3.1. Phân tích các nguyên nhân ngập úng. ................................................................ 67
3.3.2. Cơ sở để lựa chọn giải pháp chống ngập úng .................................................... 68
3.4. Đề xuất các giải pháp thoát nước bền vững cho khu vực nghiên cứu .................. 69
3.5. Mô phỏng số học để đánh giá hiệu quả của các giải pháp đề xuất. ...................... 74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 83
1.

Kết luận................................................................................................................. 83

2.

Kiến nghị .............................................................................................................. 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 85

iv


DANH MỤC BẢNG


Bảng 1. Lượng mưa trung bình tại Nam Định ..............................................................18
Bảng 2. Tổng hợp hiện trạng dân số và diện tích ..........................................................22
Bảng 3. Thơng số hồ điều tiết nước mưa trong Thành phố ...........................................27
Bảng 4. Lượng mưa trong năm theo kịch bản BĐKH tính đến năm 2050....................51
Bảng 5 Thống kê mưa ngày max tại trạm Nam Định trong 20 năm (1999÷2018) .......52
Bảng 6 Lượng mưa tiêu thiết kế trong điều kiện bình thường và BĐKH .....................54
Bảng 7: Thơng số Nút Junctions khai báo .....................................................................56
Bảng 8: Thơng số cống thốt nước Conduits khai báo .................................................58
Bảng 9: Mức độ mô phỏng của mơ hình tương ứng với chỉ số Nash............................62
Bảng 10: Thống kê số liệu tính tốn và thực đo tại Node N28 .....................................63
Bảng 11: Thống kê số liệu tính tốn và thực đo tại Node N04 .....................................64
Bảng 12: Thống kê số liệu tính tốn và thực đo tại Node N32 .....................................66
Bảng 13: Phân loại LID .................................................................................................70
Bảng 14: Giá trị các thơng số trong cơng trình LID loại 1 ............................................71
Bảng 15: Giá trị các thơng số trong cơng trình LID loại 2 ............................................72
Bảng 16: Giá trị các thông số trong công trình LID loại 3 ............................................73
Bảng 17: Bảng tổng hợp đánh giá khả năng thoát nước ...............................................76
Bảng 18: So sánh cao độ mực nước trong trường hợp khơng có cơng trình LID và có
LID của các vị trí bị ngập ..............................................................................................78

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Một bức tường chống lũ ở Áo ......................................................................... 6
Hình 2: Mái nhà xanh. ................................................................................................... 10
Hình 3: Vật liệu bê tơng thấm ....................................................................................... 11
Hình 4: Cơng trình hộp trồng cây.................................................................................. 11

Hình 5. Bản đồ hành chính Tỉnh Nam Định ................................................................. 17
Hình 8: Khai báo các ký hiệu cho từng đối tượng ........................................................ 42
Hình 9: Khai báo các giá trị mặc định cho tiểu lưu vực ................................................ 42
Hình 10: Khai báo các giá trị mặc định cho nút, đường dẫn. ........................................ 43
Hình 11: Khai báo các giá trị mặc định cho Map Option ............................................. 43
Hình 12: Bản đồ diện tích và địa hình TP Nam Định ................................................... 44
Hình 13: Phạm vi lưu vực thốt nước TP Nam Định .................................................... 46
Hình 14: Sơ đồ giả định mạng lưới thốt nước trong SWMM ..................................... 47
Hình 15: Nhập số liệu cho các lưu vực thốt nước ....................................................... 48
Hình 16: Giao diện khai báo thống số đo mưa .............................................................. 50
Hình 17: Đường tần suất mưa thiết kế .......................................................................... 53
Hình 18: Số liệu mưa ngày max tính tốn ..................................................................... 55
Hình 19: Sơ đồ chơn cống ............................................................................................. 55
Hình 20: Giao diện nhập dữ liệu cho nút thu nước ....................................................... 56
Hình 21: Thiết lập thơng số tính tốn cho MH ............................................................. 59
Hình 22: Biểu đồ cao độ mực nước tính tốn và thực đo tại Node N28 ....................... 63
Hình 23: Biển đồ cao độ mực nước tính tốn và thực đo tại Node 04 .......................... 64
Hình 24: Biển đồ cao độ mực nước tính tốn và thực đo tại Node 32 .......................... 65
Hình 25: Dụng cụ thu nước tại hộ gia đình ................................................................... 71
Hình 26: Mái nhà xanh .................................................................................................. 72
Hình 27: Bãi cỏ phủ mặt hở, đường phố trồng cây thấm nước ..................................... 73
Hình 28: Mơ phỏng cơng trình LID loại 1 .................................................................... 74
Hình 29: Mơ phỏng cơng trình LID loại 2 .................................................................... 75
Hình 30: Mơ phỏng cơng trình LID loại 3 .................................................................... 75
Hình 31: Đường mực nước khơng có LID và có Lid tại Node 18 ................................ 79
vi


Hình 32: Đường mực nước khơng có LID và có Lid tại Node N28 .............................80
Hình 33: Đường mực nước khơng có LID và có Lid tại Node N29 .............................80

Hình 34: Đường mực nước khơng có LID và có Lid tại Node 4 ..................................81
Hình 35: Đường mực nước khơng có LID và có Lid tại Node 32 ................................81

vii



NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THỐT NƯỚC BẾN VỮNG THÍCH ỨNG VỚI
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CHO THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH
MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiếp của đề tài
Việt Nam được đánh giá là một trong những nước bị ảnh hưởng nhiều nhất từ biến đổi
khí hậu (BĐKH) với hơn 3.260 km bờ biển chạy dài suốt 15 vĩ độ từ Bắc tới Nam.
Trong đó, các vùng ven biển là nơi chịu nhiều tác động nặng nề nhất của BĐKH mà
trực tiếp là mực nước dâng, thiên tai, lũ lụt, xâm nhập mặt… Theo tính tốn, nếu mực
nước biển dâng thêm 1m thì Việt Nam sẽ đối mặt với mức thiệt hại lên tới 17 tỷ
USD/năm (10%GDP) 1/5 dân số mất nhà cửa; 12,3% diện tích đất trồng trọt biến mất;
40.000km2 diện tích đồng bằng (39% ĐBSCL và 10% ĐBSH), 17km2 bờ biển ở khu
vực các tỉnh lưu vực sông Cửu Long sẽ chịu tác động của lũ ở mức khơng thể đốn.
Tại miền Bắc, rét đậm, rét hại kéo dài với cường độ mạnh điển hình là mùa đơng năm
2008 miền Bắc từng trải qua đợt rét đậm, rét hại kéo dài 38 ngày từ 13/1 đến 20/2,
băng tuyết cũng xuất hiện trên đỉnh Mẫu Sơn (Lạng Sơn) và Hoàng Liên Sơn (Lào
Cai) khi nhiệt độ chỉ còn -2 và -3 độ C. Năm 2015 hiện tượng EL Nino mạnh nhất kể
từ năm 1950 đã ảnh hưởng lớn đến sản xuất và đời sống của nhân dân trên toàn lãnh
thổ Việt Nam. Bên cạnh đó, mưa lớn bất thường xảy ra nhiều gây úng lụt không những
ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nơng nghiệp trong nội đồng mà khi tiêu thốt ra
biển làm cho nồng độ muối vùng nước ven bờ giảm đột ngột dẫn đến các loài thuỷ sản
nhất là loài nhuyễn thể như ngao bị chết hàng loạt do bị sốc nước. Đặc biệt, tình trạng
thiếu nước và nước biển dâng khiến xâm nhập mặn tiến sâu vào nội địa gây nhiễm
mặn, nhiễm phèn nguồn nước, ảnh hưởng lớn đến nguồn nước tưới gây thiệt hại lớn

cho sản xuất nông nghiệp và đời sống của nhân dân. Tác động tổng hợp của BĐKH đã
làm thay đổi một số quy luật tự nhiên, môi sinh, môi trường, tác động tiêu cực lên hệ
sinh thái, sản xuất và đời sống của nhân dân khu vực ven biển.
Nam Định mang đầy đủ những đặc điểm của tiểu khí hậu vùng ĐBSH, là khu vực
nhiệt đới, gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều, có 4 mùa rõ rệt (xuân, hạ, thu, đông). Hàng

1


năm, Nam Định thường chịu ảnh hưởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới, bình quân từ 4
– 6 cơn/năm. Từ năm 1996 đến nay, Nam Định phải gánh chịu 26 trận bão, 01 trận lốc,
04 trận lũ gây thiệt hại lớn về người và của; ước hàng nghìn tỷ đồng. Các hiện tượng
thời tiết cực đoan: tăng nhiệt độ; thay đổi lượng mưa; tăng tần xuất, mức độ rét đậm,
rét hại…
Cơ sở hạ tầng khu vực thành phố Nam Định, tỉnh Nam Định chưa được xây dựng đồng
bộ, hệ thống thoát nước đã xuống cấp, việc xây dựng bổ sung được thực hiện một cách
chắp vá, không theo quy hoạch lâu dài, không đáp ứng nhu cầu phát triển đô thị cũng
như đương đầu với tác hại của biến đổi khí hậu trong tương lai. Trong khi tình hình
biến đổi khí hậu, nước biển dâng làm những khu vực trọng yếu bị ngập thường xuyên
khi triều cường gây ảnh hưởng lớn đến đời sống sinh hoạt của cộng đồng người dân
trong khu vực.
Đề tài “Nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững thích ứng với biến đổi khí hậu cho
thành phố Nam Định” được thực hiện nhằm đề xuất giải pháp thoát nước bền vững cho
thành phố Nam Định 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.
2. Mục tiêu của đề tài:
2.1 Mục tiêu chung:
- Đề xuất giải pháp thoát nước bền vững cho thành phố Nam Định trong điều kiện
biến đổi khí hậu.
2.2 Mục tiêu cụ thể:

- Nghiên cứu tổng quan về thoát nước bền vững
- Đánh giá hiện trạng thoát nước tại thành phố Nam Định
- Đề xuất giải pháp giải pháp thoát nước bền vững cho thành phố Nam Định trong điều
kiện biến đổi khí hậu

2


3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:
- Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu chính sau:
Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: đề tài thu thập và tổng hợp các tài liệu
trong và ngoài nước về thoát nước bền vững. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu về hiệu
quả thoát nước cũng như hiệu quả thực tế của mơ hình.
Phương pháp hiện trường: Tiến hành khảo sát thực tế hiện trạng thoát nước và xử lý
nước thải tại thành phố Nam Định, tỉnh Nam Định nhằm thu thập một số thông tin dữ
liệu thực tế phục vụ cho đề tài.
Kế thừa: Kế thừa các kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực tế đã áp dụng thành cơng
mh thốt nước bền vững tại một số địa phương ở Việt Nam và trên thế giới.
Phương pháp thu thập và quan trắc số liệu khí tượng thủy văn, tính các thơng số về
mưa.
Ứng dụng phần mềm SWMM để mơ phỏng và đề xuất giải pháp thốt nước.
- Đối tượng NC: Hệ thống thoát nước TP Nam Định, tỉnh Nam Định.
- Phạm vi NC: Địa bàn thành phố Nam Định.
4. Kết quả đạt được:
- Phân tích và đánh giá được hiện trạng thoát nước trên địa bàn TP. Nam Định.
- Đề xuất giải pháp thoát nước bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu cho thành
phố Nam Định.

3



CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1

Tổng quan về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến thốt nước đơ thị trên

thế giới và ở Việt Nam

1.1.1 Trên thế giới
Biến đổi khí hậu là mối đe dọa chính đối với sự tồn tại của con người và phải đối mặt
trong thế kỷ 21. Các Nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH làm gia tăng lượng mưa gây lũ
lụt khi Siêu bão Ida mang theo mưa lớn và gió mạnh đổ bộ vào bang Louisiana, Mỹ
ngày 29/8/2021 đã được tiến hành. Các nhà nghiên cứu đã phân tích hai hiện tượng
dẫn đến lũ lụt: mưa lớn trong khoảng thời gian ngắn và mưa dai dẳng trong thời gian
dài. Nhìn chung trong năm 2020, họ nhận thấy biến đổi khí hậu khiến lượng mưa trong
3 ngày tồi tệ nhất tăng 5% và tăng 10% trong 3 tiếng mưa dữ dội nhất. Đối với những
cơn bão có cường độ cao hơn, nghiên cứu cho thấy tác động của biến đổi khí hậu còn
rõ ràng hơn với lượng mưa tăng 8% trong 3 ngày tồi tệ nhất và 11% trong 3 tiếng khắc
nghiệt nhất. Nhiệt độ toàn cầu đã tăng khoảng 1,1 độ C so với thời tiền công nghiệp,
do tác động của hiệu ứng nhà kính mà nguyên nhân chính bắt nguồn từ lượng khí phát
thải từ hoạt động của con người. Các nghiên cứu trước đó cũng chỉ ra rằng tình trạng
ấm lên này đã khiến gia tăng lượng mưa trong các trận bão trước đây, trong đó có bão
Irma và Harvey năm 2017, bão Dorian năm 2019.
Theo số liệu của các nhà quan sát Sự kiện Khẩn cấp Darabase, chỉ trong vòng 2 thế kỷ
qua, số lượng lũ lụt tại các thành phố trên thế giới đã tăng đột biến, ảnh hưởng nghiêm
trọng đến cuộc sống của người dân. Biến đổi khí hậu, trước hết là sự nóng lên toàn cầu
và nước biển dâng, là một trong những thách thức lớn nhất mà nhân loại phải đối mặt.
Chỉ trong vịng hai thế kỷ qua, số lượng lũ lụt đơ thị trên toàn cầu đã gia tăng đáng kể,
ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của người dân ở tất cả các quốc gia và khu vực

trên thế giới, đặc biệt là ở các thành phố, vùng lớn và vùng ven biển.
Tại Singapore, mực nước biển dâng 59cm, có thể gây ra sự suy giảm đáng kể của rừng
ngập mặn, xói mịn bờ biển. Trong vài thập kỷ trở lại đây, Chính phủ Singapore đã tiến
hành mở rộng diện tích quốc gia thông qua các biện pháp lấn biển. Kết quả là trên 20%

4


diện tích của đảo quốc này hiện nay là đất lấn biển. Với dự báo mực nước biển dâng từ
0,5 đến 1,5m, các vùng đất lấn biển lại đang trong nguy cơ bị đe dọa.
Tại Indonesia, nước biển dâng cùng với hiện tượng sạt lở đất do khai thác nước ngầm
quá mức sẽ làm đường bờ biển của Indonesia dịch chuyển vào trong và gia tăng nguy
cơ ngập lụt. Đến năm 2050, nếu mực nước biển dâng theo các kịch bản 0,25; 0,57 hoặc
1,0 cm/năm, diện tích ngập lụt ở Bắc Jakarta tương ứng sẽ là 40, 45 hoặc 90 km2. Nếu
mực nước biển dâng trung bình năm 2050 là 0,5m và hiện tượng sạt lở vẫn tiếp tục,
nhiều diện tích của Bắc Jakarta và Bekasi sẽ bị ngập lụt vĩnh viễn.
Tại Philippines, mực nước biển dâng 30cm vào năm 2045, sẽ ảnh hưởng đến 2.000 ha
đất và khoảng 500.000 dân. Mức dâng 100cm vào năm 2080, sẽ gây ngập lụt cho hơn
5.000 ha đất vùng ven vịnh Manila và làm ảnh hưởng đến 2,5 triệu người. Rủi ro còn
gia tăng nếu nước biển dâng đi cùng gia tăng cường độ bão (Nguồn: Biến đổi khí hậu
và các khu vực đô thị ở Đông Nam Á: Thực trạng và các vấn đề thích ứng).
Ở Áo, một giải pháp cho mực nước dâng cao của sông Danube là xây dựng một bức
tường ngăn lũ. Một công ty của Anh, Flood Resolution, đã phân tích cấu trúc cơng
trình bao gồm hai phần chính: nền móng cố định và hàng rào có thể di chuyển được.
Hệ thống này dựa trên một bức tường ngầm, bảo vệ một khu vực khỏi sự xâm nhập
của nước ngầm, vốn dâng lên đồng thời với mực nước lũ. Chiều sâu của tường ngầm
phụ thuộc vào nền đá ngầm, do đó quyết định chiều cao của tường chắn. Gia cố tường
ngầm bằng xi măng trước hệ thống tường chắn di động. Các biện pháp kiểm soát lũ lụt
ở thành phố Glein (Áo) được xây dựng trong khuôn khổ dự án Đập Machland, là một
trong 6 khu vực tường chắn lũ có thể di chuyển được. Do thiết kế độc đáo và hiệu quả

cao, những bức tường di động kiểm soát lũ lụt này đã nổi tiếng khắp thế giới.

5


Hình 1.1. Một bức tường chống lũ ở Áo
1.1.2 Tại Việt Nam.
Tại Việt Nam, ngập úng vẫn là vấn đề nhức nhối hàng ngày ở các thành phố lớn, đặc
biệt là hai đơ thị là TP.HCM. Hồ Chí Minh và thủ đô Hà Nội. Một phần nguyên nhân
chỉ ra rằng q trình đơ thị hóa là do nhiều ao, hồ, vùng trũng thấp (đất ngập nước) đã
bị san lấp, đỉnh điểm là nhiều sơng, kênh, rạch, mương thốt nước cho xây dựng đơ
thị. Nhìn chung, cơ sở hạ tầng thốt nước đô thị vẫn chưa đạt yêu cầu, lạc hậu về công
nghệ, đã xuống cấp do lịch sử xây dựng từ 50 đến 100 năm. Tổng chiều dài cống ngầm
ở 84 thành phố, thị xã chỉ hơn 1.000 km, tập trung ở một số thành phố lớn. Chỉ số
phục vụ tính theo chiều dài cống của dân cư đơ thị cịn thấp, chỉ (0,04 ÷ 0,06) m, trong
khi Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh và Hải Phịng chỉ 0,2m. Về chất lượng các tuyến
cống, theo đánh giá của các cơng ty thốt nước trên địa bàn, hơn 30% tuyến cống hư
hỏng nặng cần sửa chữa, 40% tuyến xuống cấp và chỉ 30% hư hỏng vừa, tốt. Kênh
thoát nước chủ yếu sử dụng kênh tự nhiên, móng và tường được làm bằng đất và
thường khơng ổn định. Cống, ống thốt nước bằng bê tông hoặc gạch, mặt cắt ngang
6


của cống thường là hình trịn, hình chữ nhật, có phụ gia là ống thốt nước thải hình
bầu dục. Ngồi ra, ở các đơ thị có nhiều mương có nắp đan hoặc mương hở, thường có
kích thước nhỏ, có nhiệm vụ thu gom nước mưa, nước bẩn trong các cụm dân cư. Các
cống, giếng thu nước mưa trong mạng lưới hư hỏng nặng, sửa chữa nhỏ nên khó quản
lý. Theo báo cáo từ Cơng ty Thốt nước và Mơi trường đô thị, tất cả các thành phố, thị
xã trên cả nước đều xảy ra tình trạng ngập úng cục bộ trong mùa mưa. Ở khu vực
thành thị, 60% đường phố bị ngập, như Buôn Ma Thuột ở Đắk Lắk. Hồ Chí Minh (trên

100 điểm), Hà Nội (trên 30 điểm), Đà Nẵng, Hải Phịng cũng có nhiều điểm bị ngập.
Thời gian lũ thay đổi từ 2 giờ đến 2 ngày, độ sâu lớn nhất là 1m. Ngoài các điểm ngập
úng do nước mưa, tại một số đô thị, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp (Ban
Mê Thuột, Cà Mau) cũng có thể gây ngập úng cục bộ. Mưa lũ gây ách tắc giao thông,
nhiều tổ chức sản xuất, dịch vụ ngừng hoạt động, du lịch ngừng hoạt động, hàng hóa
khơng lưu thơng được. Theo tính tốn sơ bộ, thiệt hại hàng năm do lũ lụt gây ra lên
đến hàng trăm tỷ đồng.
Hiện tại, đô thị Việt Nam đang phải đối mặt với các vấn đề về BĐKH như bão, lũ lụt
tác động trực tiếp đến phát triển hệ thống đô thị ven biển và các vùng đồng bằng lớn,
trên 40 tỉnh thuộc ĐBSCL, ĐB Sông Hồng, Duyên hải Miền Trung, Đơng Nam Bộ với
khoảng 128 đơ thị có nguy cơ ngập cao, 20 đơ thị có nguy cơ ngập nặng. BĐKH gây
mưa lớn, lũ quét, sạt lở đất tác động đến phát triển hệ thống đô thị của 31 tỉnh thuộc
vùng núi phía Bắc, Tây Nguyên, miền Trung và Đông Nam Bộ với khoảng 139 đô thị
chịu ảnh hưởng, 15 đơ thị có khả năng chịu tác động mạnh. Biến đổi khí hậu hiện đang
diễn ra hết sức phức tạp như đã trình bày trong Báo cáo đánh giá lần thứ 5i của Ủy ban
Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) [3]. Chính phủ Việt Nam đã ra Quyết định
số 158/2008/QĐ-TTg ngày 02/12/2008 phê duyệt Chương trình Mục tiêu Quốc gia
Ứng phó với Biến đổi Khí hậu [1], tập trung vào việc đánh giá tình hình BĐKH ở Việt
Nam, xây dựng phương pháp đánh giá các biến số khí hậu và tình hình BĐKH mà cụ
thể là nhiệt độ, lượng mưa, các thảm họa tự nhiên cùng các hiện tượng khí hậu cực
đoan, đồng thời xây dựng các kịch bản BĐKH và mực nước biển dâng cho giai đoạn
(2010÷2100) cho từng khu vực của Việt Nam. Bộ Tài nguyên Môi trường công bố
kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016 [2], cho thấy nguy cơ
ngập các đô thị là rất lớn, đặc biệt đối với khu vực đô thị ven biển.
7


1.2

Tổng quan về các giải pháp thoát nước bền vững.


1.2.1 Các nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững trên thế giới.
Thoát nước bền vững là vận dụng triệt để các nguyên lý và chức năng của hệ sinh thái
tự nhiên, thay vì đẩy/thốt thật nhanh nước mưa ra khỏi đường phố bằng các hệ thống
kênh hở hoặc cống ngầm thì thốt nước bên vững làm chậm lại q trình nêu trên
thông qua khả năng lưu trữ tạm thời và thấm ngấm bổ cập nước ngầm. Nhờ đó, thay vì
coi nước mưa là nguồn nước thải cần đầu tư hệ thống thốt quy mơ, thì nước mưa sẽ
được tích trữ tạm thời để phục vụ lại tự nhiên, cộng đồng như bổ cập nguồn nước
ngầm, hài hòa cảnh quan thiên nhiên, góp phần xử lý nguồn thải phân tán và chống
ngập úng.
Mơ hình Phát triển tác động thấp (Low Impact Development-LID): là một thuật ngữ
được sử dụng ở Canada và Hoa Kỳ để mô tả phương pháp thiết kế kỹ thuật và quy
hoạch đất đai để quản lý dòng nước mưa, sử dụng cảnh quan để hấp thu dòng chảy lũ,
giảm dòng chảy mặt, bổ sung nước vào các mạch nước ngầm từ đó làm giảm lưu
lượng nước mưa và các chất lơ lửng vào trong hệ thống thu gom. Bản chất của mơ
hình là mơ phỏng dịng chảy trong tự nhiên của nước mưa trước khi có tác động của
con người.
Hệ thống thốt nước đơ thị bền vững (Suistainable urban drainge system): là tập hợp
các biện pháp quản lý nước nhằm điều chỉnh hệ thống thốt nước đơ thị để chu trình
của nước gần hơn với các chu trình luân chuyển trong tự nhiên như nước dâng, thấm,
lọc sinh học. Những điều chỉnh đó góp phần làm giảm tác động của con người đối với
môi trường tự nhiên trong q trình đơ thị hóa.
Phát triển tác động thấp (LID) là một phương pháp tiếp cận với sự phát triển đất để
quản lý nước mưa, được đưa ra nhằm thay thế phương pháp thiết kế nước mưa theo
truyền thống. Nguyên lý áp dụng của Phát triển tác động thấp (LID) là một cách tiếp
cận xanh để quản lý nước mưa nhằm tìm ra phương pháp giống như thủy văn tự nhiên
của một vùng bởi các biện pháp kiểm soát vi mô phi tập trung nhằm đạt được cân bằng
nước. Mục đích chính của LID là giảm tác động của sự phát triển đối với các vấn đề
liên quan đến nước thông qua việc sử dụng các biện pháp quản lý sự thấm nước mưa,
8



bốc hơi hoặc thu hoạch và sử dụng nước mưa trên khu vực nơi nó rơi xuống.
Các giải pháp LID điển hình hiện thời bao gồm các cơng trình sau: Mái nhà xanh
(Greenroofs), vườn thu nước mưa (Rain gardens), bể chứa sinh học (Bioretention), vật
liệu lát thấm nước (Permeable pavements), ao thấm, hào thấm, thùng chứa nước, hộp
trồng cây... Các cơng trình trên đa số tận dụng các vùng cơng cộng giảm thiểu việc
phải thỏa hiệp với người dân trong q trình xây dựng và cải tạo.
Cách tiếp cận chính của việc ứng dụng thoát nước bền vững trong thoát nước đô thị là
sử dụng và tối ưu háo việc tiêu thốt nước tự nhiên theo các dịng chảy bề mặt; giảm
tốc độ, lưu lượng dịng chảy thơng qua hệ thống cơng trình lưu chứa nước (tự nhiên và
nhân tạo) vừa giúp phòng chống ngập úng, vừa điều hòa vi khí hậu kết hợp cho các
nhu cầu khơng gian cơng cộng, tăng cường khả năng thấm hút trên dòng chảy, vừa bổ
sung nguồn nước ngầm, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm thơng qua q trình tự làm sạch
nhờ các hệ sinh thấp ngập nước và hệ thống lắng, lọc tự nhiên; tăng cường tái sử dụng
nước; có giải pháp dự phịng cho các biến động khơng thể lường trước do tác động của
biến đổi khí hậu và nước biển dâng… Cách tiếp cận này mang đến cơ hội tăng cường
không gian xanh cho đô thị, kết nối và mở rộng mạng lưới cây xanh, tạo môi trường
cho các sinh vật hoang dã sinh sống, từ đó tạo ra các lợi ích cộng đồng (cải thiện môi
trường sống, tăng chất lượng cuộc sống cộng đồng, làm tăng giá trị tài sản, giá đất và
sự thịnh vượng của nền kinh tế địa phương).
Ở các nước EU, khái niệm Hệ thống thoát nước đô thị bền vững (SUDS) chủ yếu
được sử dụng để bảo vệ sức khỏe cộng đồng, bảo vệ giá trị của tài nguyên nước và bảo
vệ tài nguyên nước, cung cấp tài nguyên thiên nhiên cho các thế hệ tương lai, là tập
hợp các biện pháp quản lý nước nhằm điều chỉnh hệ thống thốt nước đơ thị để chu
trình của nước gần hơn với các chu trình luân chuyển trong tự nhiên như nước dâng,
thấm, lọc sinh học. Những điều chỉnh đó góp phần làm giảm tác động của con người
đối với mơi trường tự nhiên trong q trình đơ thị hóa.
Ở Úc, các giải pháp thốt nước bền vững được gọi là phương pháp Thiết kế Đô thị
Nhạy cảm với Nước (WSUD).

Tương tự, ở Hoa Kỳ và Canada, SUDS được biết đến với khái niệm phát triển ít tác
9


động (LID) và cách tiếp cận của nó khuyến khích sự tương tác của các q trình tự
nhiên với mơi trường đô thị để bảo vệ tái tạo hệ sinh thái trong quản lý nước. Phương
pháp LID tập trung vào việc bảo vệ và tận dụng các đặc điểm tự nhiên kết hợp với hệ
thống thủy văn quy mô nhỏ để giảm thiểu tác động tiêu cực của quá trình đơ thị hóa.
Một số cơng trình LID tại một số nước tiên tiến
- Mái xanh là tầng mái của toàn nhà được bao phủ toàn bộ hay một phần bởi thực vật
xanh để bù đắp lượng thấm cho phần thảm thực vật đã bị loại bỏ khi xây dựng tòa nhà.
Từ nhiều thập kỷ nay, việc xây dựng những mái nhà xanh đã được áp dụng trong việc
kiểm soát lượng nước chảy tràn, cải thiện chất lượng khơng khí và nước, đồng thời
thúc đẩy bảo tồn năng lượng.

Hình 2: Mái nhà xanh.
- Vật liệu thấm được thiết kế trong việc lưu trữ tạm thời đối với dòng chảy bề mặt, cho
phép nước thấm chậm vào lòng đất. Các vật liệu thấm bao gồm hệ thống lưới nhựa, nhựa
đường xốp và bê tông xốp. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, mặt đường xốp đã góp phần
làm giảm tốc độ của dịng chảy và mức độ ơ nhiễm liên quan ở nhiều địa điểm khác nhau.
Tốc độ dòng chảy giảm trung bình từ 50% đến 93%. Các thí nghiệm khác từ cùng khu
vực cũng chỉ ra rằng khơng chỉ có thể làm giảm lượng nước chảy trên mặt đường mà cịn
có thể loại bỏ việc tạo ra nước chảy ngay cả trong những đợt mưa lớn nhất.

10


Hình 3: Vật liệu bê tơng thấm
- Hộp cây bao gồm ba thành phần chính: buồng, giá thể đất và cây. Khoang chứa bên
dưới đất thường là một kết cấu bê tơng được đúc sẵn, có chứa một hợp chất bao gồm

đất có cơng thức đặc biệt để lọc nước mưa và các loại cây bản địa hoặc cây bụi. Hộp
cây là hệ thống lọc sinh học nhỏ được thực hiện nhằm loại bỏ chất ơ nhiễm thơng qua
q trình lọc và hấp phụ. Đất sét hoặc chất hữu cơ trong hỗn hợp đất sẽ hút và giữ các
phần tử khác thơng qua một q trình vật lý hoặc hóa học. Ưu điểm lớn của việc lắp
đặt hộp cây là khả năng lắp đặt thuận tiện ở các khu đô thị, cũng như các khu dân cư,
ngoại thành; Bất kể mục đích sử dụng đất, các hộp cây được thiết kế để thu giữ và xử
lý các khu vực thoát nước nhỏ.

Hình 4: Cơng trình hộp trồng cây
Các mơ hình thốt nước bề vững điển hình trên thế giới
11


Mơ hình Quản lý nước mưa SWMM (Storm Water Management Model)
SWMM là mơ hình động lực học mơ phỏng mưa , dịng chảy cho các khu đơ thị cả về
chất và lượng và tính tốn q trình dịng chảy trên các đường dẫn. Nó có thể mơ
phỏng với một trận mưa đơn lẻ hoặc nhiều trận mưa liên tiếp trong thời gian dài.
SWMM ra đời từ năm 1971, cho đến nay đã trải qua nhiều lần nâng cấp. SWMM được
sử dụng rộng rãi trên thế giới cho các công tác quy hoạch, phân tích và thiết kế các hệ
thống thốt nước mưa, hệ thống thoát nước chung, hệ thống thoát nước thải và những
hệ thống tiêu khác trong vùng đô thị cũng như những vùng khơng phải đơ thị.
Mơ hình Quản lý nước mưa XP-SWMM (Stormwater Management Model)
Mơ hình XP-SWMM do các nhà khoa học Mỹ phát triển đã được sử dụng tại Mỹ và nhiều
quốc gia trên thế giới trong đó có Australia. Nó được đánh giá là một công cụ hiệu quả
trong quản lý đô thị theo phương pháp WSUD tại Australia. Đây là bộ phần mềm dùng để
mô phỏng động lực học nước mưa, mô phỏng trên hệ thống sông, mô phỏng ngập lụt và
đánh giá các hệ thống tổng hợp. Mơ hình tổng hợp tính tốn dòng chảy một chiều từ thượng
lưu đến hạ lưu, kết hợp với mơ hình hai chiều tính tốn dịng chảy tràn bề mặt. Do đó, khi
mơ phỏng hệ thống người sử dụng có thể đánh giá điều gì thực sự xảy ra cho hệ thống nước
mưa/nước thải, khi nồng độ chất ơ nhiễm tăng hoặc khi có một vấn về mơi trường.

Nó đã được sử dụng hơn 25 năm và đã được đánh giá bởi cơ quan Quản lý các vấn đề
khẩn cấp của liên bang Mỹ (Federal Emergency Management Agency - FEMA) cũng
như được cơ quan quản lý về mơi trường của Anh (UK Environment Agency) kiểm
chứng. Điều đó đã tạo cho XP – SWMM trở thành một trong những bộ phần mềm mô
phỏng ổn định và sử dụng tốt nhất trên thế giới.
(nguồn:

)

Mơ hình Quản lý chất lượng nước đô thị MUSIC (Model for Urban Stormwater
Improvement Conceptualisation)
MUSIC được phát triển vào năm 2001 bởi Trung tâm Hợp tác Thủy văn Lưu vực, Đại
học Monash, Victoria, Úc. Nhóm phát triển phần mềm đã làm việc với các nhà phát

12


triển chính sách và quy hoạch đơ thị ở Brisbane và Melbourne để phát triển phần mềm
MUSIC như một công cụ để mô phỏng chất lượng nước mưa, thiết kế và đánh giá hiệu
quả của hệ thống xử lý nước mưa ở các khu vực đô thị. Các nhà thiết kế phát triển đô
thị Úc đã đánh giá rằng việc sử dụng bộ mơ hình MUSIC sẽ giúp việc thực hiện các
tiêu chuẩn Thiết kế Đô thị Nhạy cảm với Nước (WSUD) trở nên dễ dàng hơn.
Các thành phố tự quản của Úc khuyến khích sử dụng MUSIC như một cơng cụ để
đánh giá hiệu quả của WSUD, từ đó giúp các nhà quản lý đưa ra quyết định trong quy
hoạch phát triển đô thị. (Weber, 2008; Fletcher, 2001).
Với những ưu điểm nổi trội của mình, XP – SWMM và MUSIC đã trở thành bộ công
cụ hiệu quả và được sử dụng phổ biến nhất tại Australia, Anh, cũng như ứng dụng tại
một số nước như Mỹ, Canada, và một số nước châu á như Nhật Bản, Malaysia trong
tổng hợp quản lý nước mưa cho khu vực đô thị.
Một số nghiên cứu ứng dụng XP-SWMM, SWMM và MUSIC trong thiết kế hệ

thống quản lý nước mưa theo phương pháp thoát nước bền vững.
Nghiên cứu tại Connells point, Kogarah, Australia.
Vùng Connells point, Kogarah, Australia đứng trước vấn đề về ngập úng cục bộ trong
suốt hơn 15 năm. Các nghiên cứu cho thấy do đặc trưng vùng có thủy triều và lượng
mưa rất lớn mà hệ thống thốt nước hiện tại khơng đáp ứng được lưu lượng nước này
đã gây ra hiện tượng ngập úng cục bộ xảy ra thường xuyên trên các tuyến phố. Khi có
mưa lớn xảy ra cuốn theo chất bẩn gây ra ô nhiễm nguồn nước trước khi đổ ra vịnh.
Do đó, hội đồng thành phố Kogarah đã tiến hành Nghiên cứu nâng cấp hệ thống nước
mưa của vùng Connells point, trong đó sử dụng bộ XP – SWMM và MUSIC để tính
tốn và đưa ra phương án tối ưu giải quyết được các vấn đề mà hiện trạng đang gặp
phải.
Phương án ban đầu là thoát nước ra vịnh qua công viên bằng hệ thống rãnh cỏ (grassed
swale). Phương án này đã gặp phải sự phản đối từ người dân địa phương với mong
muốn hệ thống tiêu thoát nước không được làm ảnh hưởng đến công viên, nơi diễn ra
các hoạt động vui chơi giải trí của họ. Với mục tiêu thỏa mãn được mối lo ngại của

13


dân địa phương cũng như giải quyết được các vấn đề ngập úng, và chất lượng nước
đang gặp phải, hội đồng thành phố đã đưa ra phương án thiết kế hệ thống theo phương
pháp WSUD, đó là xây dựng hệ thống quản lý nước mưa ngầm. Thiết kế này là sự kết
hợp sáng tạo hệ thống vận chuyển và xử lý nước mưa ngầm, trong đó xử dụng kết hợp
hệ thống xử lý nước bao gồm: hệ thống thu gom chất thải (Gross pollutant traps –
GPTs) và hệ thống lọc nước sinh hóa (bio-retention)” và giảm dịng chảy lớn qua hệ
thống hố thu nước tràn mặt “surcharge pits”, giống như hệ thống thoát nước tự nhiên
của khu vực. (Gurmeet, 2008).
Sau khi hệ thống cơng trình được đưa vào vận hành, chương trình giám sát chất lượng
nước thực hiện bởi Hội đồng thành phố đã chỉ ra rằng lượng chất ô nhiễm và bùn cát
lắng cặn đổ ra vịnh Connells đã giảm đáng kể. Chất lượng nước tại cửa ra đã đạt cao

hơn tiêu chuẩn của nước xả ra vịnh. Điều được các nhà khoa học tiên đoán trước là sự
suy giảm của chất ô nhiễm và bùn cát lắng cặn sẽ cung cấp mơi trường sống cho các
lồi động, thực vật trong vịnh Connells, từ đó sẽ cải thiện các giá trị mơi trường và giải
trí của khu vực. Nghiên cứu cũng đề xuất việc tái sử dụng lại nguồn nước sau khi xử lý
cho mục đích tưới cây và nước dùng cho nhà vệ sinh sử dụng cho khu vực cơng viên,
qua đó cũng cấp một hệ thống xử lý tổng hợp nước mưa cho dân cư vùng vịnh
Connells. (Gurmeet, 2008).
Nghiên cứu tại Fort Dodge, Lowa, Mỹ
SWMM là mô hình được sử dụng phổ biến nhất tại Mỹ, tuy nhiên bên cạnh SWMM,
XP – SWMM cũng đã được sử dụng, dẫn chứng là nghiên cứu Quy hoạch tài nguyên
nước mưa khu vực Fort Dodge, Lowa, Mỹ. Thành phố Fort Dodge hiện đang đứng
trước vấn đề về ngập úng cục bộ và sự quá tải của hệ thống đường ống thốt nước thải
ở khu vực xung quanh Crossroads Mall. Cơng ty HR Green thực hiện nghiên cứu sử
dụng XP – SWMM để đánh giá hiện trạng ngập úng và đưa ra các phương án thiết kế
nâng cấp hệ thống khả thi dựa trên các tiêu chí của phương pháp tiếp cận Thực hành
quản lý tối ưu (Best Management Practices - BMP). (Ralph, 2010).
Tại Malaysia, mơ hình XP-SWMM ứng dụng để dự báo ngập lụt cho khu vực đô thị
Taman Mayang với diện tích 134,46 ha. Nghiên cứu đã áp dụng và so sánh 3 phương

14


pháp diễn tốn dịng chảy trong XP – SWMM: phương pháp hồ chứa phi tuyến tính
(Non Linear Reservoir Method - NLRM), phương pháp diện tích - thời gian (Time
Area Method - TAM) và phương pháp Laurenson (Laurenson Method - LM) để tính
tốn dịng chảy cho lưu vực nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương
pháp TAM cho kết quả sai số thấp nhất, khoảng 7% so với kết quả thực đo. (Thamer,
2008).
-


Năm 2014, Đại học Hồ Nam cũng đã thực hiện một nghiên cứu khác với chủ đề

“Đánh giá hiệu quả của việc áp dụng các giải pháp thu gom nước mưa để giảm lũ lụt
của Đại học Hồ Nam”. Nghiên cứu đưa ra hai giải pháp để kiểm sốt nước mưa, đó là
(1) Thu gom và sử dụng nước mưa để sử dụng qua hệ thống hồ chứa; (2) Sử dụng
nước thấm trên các bề mặt khơng thấm hiện có như vỉa hè, bãi đậu xe, sân chơi, vỉa hè,
v.v. Bê tơng, trong đó đưa nước mưa vào lịng đất (tầng khơng điều áp và có điều áp).
Một nghiên cứu khác của Fatema (2014) cho khu vực Rockhampton, trung tâm bang
Queensland, Australia đã sử dụng XP – SWMM để tính tốn dịng chảy mặt. Với mục
đích tìm ra được phương pháp diễn tốn phù hợp nhất với khu vực tính tốn, nghiên
cứu đã đưa ra sự so sánh về bốn phương pháp diễn toán cơ bản trong XP – SWMM
bao gồm: phương pháp dòng chảy SWMM, phương pháp sóng động học (Kinematic
wave method), phương pháp Laurenson (Laurenson method), và phương pháp diện
tích – thời gian (Time-Area method). Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp
Laurenson cho kết quả tổng lượng dòng chảy mặt nhỏ nhất so với các phương pháp
khác, tuy nhiên lại cho đỉnh lũ lớn nhất, có khả năng phù hợp mơ phỏng ở khu vực đồi
núi có độ dốc trung bình. Phương pháp Laurenson cũng là phương pháp diễn toán
được bang Queensland chấp nhận và khuyến cáo sử dụng trong toàn bang Queensland.
(Fatema, 2014)
1.2.2 Tổng quan về các nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững ở Việt Nam.
Ở Việt Nam, đã có một số nghiên cứu về quản lý hệ thống thoát nước đơ thị điển hình
như:
- Bài báo: "Nghiên cứu các giải pháp thiết kế xả nước mưa đường phố theo cách bền
vững" được đăng trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ Xây dựng (Khoa học và Kiến
15


trúc) - Đại học Xây dựng vào tháng 5 năm 2019. Bài báo này đề xuất giải pháp thiết kế
hệ thống thoát nước mưa đường phố như một hướng đi bền vững (SuD). Trên cơ sở
đó, một số giải pháp đã được áp dụng để thiết kế hệ thống thoát nước mưa đường bộ

tại Thành phố mới Kỳ Đồng - Hà Tĩnh. Kết quả tính tốn cho thấy, việc áp dụng các
giải pháp thiết kế thoát nước bền vững trên các tuyến phố ngay từ đầu sẽ mang lại hiệu
quả trong việc đảm bảo cân bằng sinh thái, giảm thiểu rủi ro và giảm thiểu ô nhiễm
môi trường. Cơ hội lũ lụt và xói mịn, bổ sung nguồn nước ngầm tự nhiên, giảm bớt
các cơng trình thốt nước quy mơ lớn, cải tạo cảnh quan...
-

Bài báo: “Ảnh hưởng của các đặc trưng mưa thiết kế tới hiệu quả kiểm sốt

dịng chảy của các cơng trình thốt nước bền vững” đăng trên Tạp chí Khoa học Thuỷ
lợi và Mơi trường, Số 68 (tháng 3/2020) của Ts. Đặng Minh Hải. Bài báo này đánh giá
ảnh hưởng của các đặc điểm kiểu mưa được thiết kế đến lưu lượng tối đa và hiệu quả
kiểm sốt dịng chảy của các sơ đồ LID khác nhau. Tùy chọn LID kết hợp các loại cấu
trúc thoát nước bền vững, chẳng hạn như mái xanh, vật liệu lát đường thấm và chậu
hoa. Mơ hình SWMM (quản lý nước mưa) được sử dụng để đánh giá hiệu quả của cấu
trúc LID so với các hệ thống thoát nước truyền thống. Kết quả cho thấy khi thời gian
lặp lại lượng mưa thiết kế tăng lên thì hiệu quả giảm tốc độ dòng chảy và tốc độ dòng
chảy lớn nhất sẽ giảm xuống. Ngược lại, khi thời gian kết tủa càng tăng thì hiệu suất
giảm thể tích và giảm lưu lượng cực đại sẽ tăng lên. Khi thời gian đỉnh mưa thay đổi,
tác dụng giảm lượng, giảm lưu lượng cực đại không rõ rệt. So với mái xanh và vật liệu
lát đường thấm, hộp trồng cây có hiệu quả giảm khối lượng và dịng chảy cao nhất.
Quản lý thốt nước đơ thị ở Việt Nam bằng phần mềm XP-SWMM cịn rất mới. Cho
đến nay, mới có một nghiên cứu ứng dụng XP-SWMM vào mô phỏng thủy văn và
đánh giá hệ thống thoát nước TP. Huế. Kết quả cho thấy, vai trò của các hồ trong việc
trữ lũ làm giảm thiểu tình trạng ngập lụt, từ đó hỗ trợ việc quản lý và vận hành hệ
thống thoát nước ở thành phố Huế (Phạm Văn Quân, 2013).

16



1.3

Đặc điểm của vùng nghiên cứu.

1.3.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu
Thành phố Nam Định nằm ở phía Bắc của tỉnh Nam Định cách Thủ đơ TP.Nam Định
90km về phía Tây Bắc, cách thành phố Thái Bình - tỉnh Thái Bình 18km và cách thành
phố Hải Phịng 90km về phía Đơng Bắc, cách thành phố Ninh Bình - tỉnh Ninh Bình
28km về phía Nam, cách thành phố Phủ Lý, Hà Nam 30km về phía Tây Bắc.

Hình 5. Bản đồ hành chính Tỉnh Nam Định
1.3.2 Đặc điểm địa hình
Thành phố Nam Định nằm ở đồng bằng châu thổ sông Hồng nên địa hình tự nhiên
tương đối bằng phẳng, dốc dần theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, cao độ từ 2,5 đến
4,2m so mực nước biển,trên địa bàn có nhiều ao, hồ, kênh mương với sông Đào chảy
qua giữa thành phố theo hướng Bắc - Tây Nam. Thành phố Nam Định có 3 lưu vực
tiêu thốt nước chính: lưu vực phía Tây Nam với kênh chính là Kênh Gia, lưu vực phía
Bắc với kênh chính là T3-11; lưu vực 3 phường, xã phía nam sơng Đào với kênh chính
là CT2.

17