Giải pháp kiểm soát ngập lụt cho thành phố Nha Trang, hướng tới phát triển đô thị bền vững

Giải pháp kiểm soát . . .<br /> <br /> GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT NGẬP LỤT CHO THÀNH PHỐ NHA<br /> TRANG, HƯỚNG TỚI PHÁT TRIỂN ĐÔ THỊ BỀN VỮNG<br /> Trần Thanh Thảo*, Mai Đức Trần**,<br /> Hoàng Văn Huân**, Phạm Ngọc**<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> <br /> Vấn đề kiểm soát ngập cho thành phố Nha Trang (TPNT) đang rất cấp bách, các giải pháp<br /> được đề xuất chỉ mang tính tổng thể, chưa tìm được giải pháp hợp lý nhất hướng tới phát triển đô<br /> thị bền vững. Kết quả đạt được của bài báo là đề xuất được tổng thể các giải pháp kiểm soát ngập<br /> lụt cho TPNT, trên cơ sở đánh giá các nguyên nhân, từ đó chọn được giải pháp kiểm soát ngập lụt<br /> tốt nhất cho TPNT hướng tới phát triển đô thị bền vững bằng phương pháp mô hình toán và đánh<br /> giá đa tiêu chí (MCA).<br /> <br /> SOLUTIONS FOR FLOOD CONTROL IN NHA TRANG CITY FOR<br /> SUSTAINABLE URBAN DEVELOPMENT<br /> ABSTRACT<br /> This paper introduces feasibility solutions for flood control of Nha Trang city, General<br /> solution controlling flood in Nha Trang city is presented in this paper. Base on estimating factors,<br /> the best solution is suggested for suitable urban development by mathematical model and multi<br /> criteria anlysis (MCA).<br /> <br /> 1. Giới thiệu<br /> 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu<br /> TPNT là một thành phố ven  biển  và là<br /> trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, khoa học<br /> kỹ thuật và du lịch của tỉnh Khánh Hòa. Hàng<br /> năm vào mùa mưa bão thì hiện tượng ngập lụt<br /> lại xảy ra nghiêm trọng làm ảnh hưởng lớn<br /> đến kinh tế - xã hội và đời sống của người<br /> dân. Hiện nay diễn biến ngập lụt ở TPNT ngày<br /> càng diễn ra phức tạp tăng cả về số lượng các<br /> điểm ngập, diện tích ngập và độ sâu ngập[2].<br /> Như vậy các vấn đề đặt ra cần nghiên cứu<br /> đó là phải xác định được nguyên nhân chính<br /> gây lên quá trình ngập lụt cho TPNT, từ đó<br /> <br /> tìm được giải pháp kiểm soát hiệu quả nhất<br /> (hiệu quả giảm ngập, kinh tế, bền vững đô<br /> thị, thân thiện với môi trường và khả năng áp<br /> dụng cao) áp dụng cho TPNT.<br /> 1.2. Các vấn đề cần giải quyết<br /> Từ các vấn đề đặt ra cần phải nghiên cứu,<br /> bài báo tập trung vào giải quyết 3 vấn đề<br /> chính đó là:<br /> a. Đánh giá và tìm ra các nguyên nhân<br /> chính gây ngập cho TPNT;<br /> b. Đề xuất được tổng thể các giải pháp<br /> kiểm sát ngập lụt cho TPNT;<br /> c. Trên cơ sở kết quả mô hình toán và đánh<br /> giá MCA phân tích tìm ra được giải pháp có<br /> <br /> * ThS. Khoa Kỹ thuật Hạ tầng – Đô thị, Trường Đại học Xây dựng Miền Tây<br /> 0932.872638. Email: hatangdothi.mtu@gmail.com<br /> ** ThS. Viện Kỹ thuật Biển<br /> <br /> 133<br /> <br /> Tạp chí Kinh tế - Kỹ thuật<br /> <br /> 1.4. Các bước nghiên cứu<br /> Thứ nhất cần phải xác định được các<br /> nguyên nhân chính gây ngập lụt cho TPNT,<br /> từ đó đề xuất các giải pháp tổng thể có thể áp<br /> dụng để kiểm soát ngập cho TPNT. Bước tiếp<br /> theo là đánh giá hiệu quả của các giải pháp<br /> bằng mô hình toán. Cuối cùng đánh giá MCA<br /> để chọn giải pháp hợp lý nhất có thể áp dụng<br /> cho TPNT theo các tiêu chí khác nhau.<br /> <br /> hiệu quả giảm ngập cao, kinh tế, bền vững đô<br /> thị, thân thiện với môi trường và khả năng áp<br /> dụng cao.<br /> 1.3. Hướng tiếp cận<br /> Hướng tiếp cận bền vững được sử dụng<br /> trong nghiên cứu, có nghĩa là các giải pháp<br /> kiểm soát ngập lụt cho TPNT đều được được<br /> đề xuất dựa trên quan điểm bền vững đô thị và<br /> thân thiện với môi trường.<br /> <br /> Hình 1: Các bước thực hiện nghiên cứu<br /> <br /> 1.5. Phương pháp nghiên cứu<br /> - Phương pháp kế thừa: Kế thừa bộ cơ sở<br /> dữ liệu mô hình toán được thiết lập bởi Viện<br /> Kỹ thuật Biển để tính toán cho các kịch bản<br /> nghiên cứu.<br /> - Phương pháp mô hình toán: Sử dụng<br /> các mô hình Mike 11, Mike 21, Mike Mouse,<br /> Mike Flood của DHI để tính toán. Trong đó<br /> Mike 11 được dùng tính toán dòng chảy trong<br /> các kênh rạch, Mike 21 dùng để tính toán<br /> dòng chảy tràn trên lưu vực, Mike Mouse<br /> dùng để tính toán dòng chảy trong các kênh<br /> thoát nước và đường ống, Mike Flood được<br /> dùng để kết hợp 3 mô hình trên để cho ra diễn<br /> biến ngập lụt của vùng nghiên cứu. Các tài<br /> liệu đầu vào bao gồm địa hình, mực nước, lưu<br /> lượng, mưa, hiện trạng các công trình thoát<br /> nước. Kết quả đầu ra là diễn biến độ sâu ngập<br /> của vùng nghiên cứu.<br /> - Phương pháp đánh giá đa tiêu chí: Đây<br /> là phương pháp dùng để đánh giá hiệu quả<br /> của các giải pháp thông qua các tiêu chí và<br /> trọng số, từ đó chọn ra giải pháp hợp lý nhất<br /> [3]. Trong bài báo sử dụng 5 tiêu chí để đánh<br /> giá: Kỹ thuật và hiệu quả kiểm soát ngập lụt;<br /> Mức độ tác động đến môi trường; Mức độ tác<br /> <br /> động đến KT – XH; Chi phí thực hiện; Sự đồng<br /> thuận của các thành phần xã hội. Bộ trọng số<br /> được kế thừa từ báo cáo “Phân tích MCA và<br /> đánh giá phương án” thuộc “Dự án chống<br /> ngập cho thành phố Hồ Chí Minh” do tập đoàn<br /> Royal Haskoning kết hợp với Trung tâm chống<br /> ngập thành phố Hồ CHí Minh thực hiện.<br /> 2. Kết quả nghiên cứu<br /> 2.1. Nguyên nhân chính gây ngập lụt<br /> cho TPNT<br /> Từ các tài liệu thu thập, điều tra đánh giá<br /> có thể tổng hợp lại các yếu tố chính gây nên<br /> ngập lụt cho thành phố Nha Trang gồm 3<br /> nhóm [1]:<br /> - Ảnh hưởng của yếu tố tự nhiên bao gồm<br /> các yếu tố như mưa, lũ, triều cường, bão, áp<br /> thấp nhiệt đới, biến đổi khí hậu, nước biển<br /> dâng... địa hình cốt nền của thành phố.<br /> - Ảnh hưởng do sự quá tải của các công<br /> trình thoát nước hiện hữu như hệ thống thoát<br /> nước, kênh, mương …<br /> - Ảnh hưởng do con người bao gồm các<br /> yếu tố về cơ chế, quản lý, tổ chức, các hoạt<br /> động phát triển kinh tế - xã hội (KT - XH).<br /> 2.2. Các giải pháp tổng thể nhằm kiểm<br /> soát ngập cho TPNT<br /> 134<br /> <br /> Giải pháp kiểm soát . . .<br /> <br /> 2.2.1. Giải pháp thoát lũ sông Cái về<br /> sông Quán Trường và sông Tắc<br /> Mục tiêu chính của giải pháp này là chia<br /> <br /> lũ sông cái về sông Quán Trường và sông Tắc,<br /> nhằm mục đích giảm tải nước ảnh hưởng đến<br /> TPNT tại hạ lưu, kiểm soát lũ sông Cái.<br /> <br /> Hình 2: Sơ họa vị trí mở kênh và hiệu quả thoát lũ của giải pháp<br /> <br /> 2.2.2. Giải pháp kè dọc sông Cái để ngăn lũ<br /> chảy vào nội thành TPNT<br /> Mục tiêu của giải pháp là xây dựng bờ kè<br /> dọc sông Cái sao cho cao trình kè hợp lý nhất,<br /> để ngăn lũ sông Cái chảy vào TPNT.<br /> Hiệu quả của giải pháp: Khi xây dựng cao<br /> trình đỉnh kè ở khu vực cầu Hà Ra là 3.5 mét<br /> và cao dần đến khu vực cuối kè tại phường<br /> Vĩnh Ngọc cao 4 mét, sẽ ngăn chặn hoàn toàn<br /> lượng nước lũ sông Cái tràn vào TPNT.<br /> <br /> Hình 3: Vị trí đề xuất xây kè ngăn lũ<br /> <br /> 2.2.3. Giải pháp nâng cấp hệ thống thoát<br /> nước hiện trạng<br /> Mục tiêu chính của giải pháp là nâng cấp<br /> các hệ thống thoát nước mưa hiện trạng đã bị<br /> hư hỏng, hoặc xây dựng hệ thống thoát nước<br /> mới để tăng cường khả năng thoát nước mưa<br /> của thành phố.<br /> <br /> Kết quả tính toán mức độ giảm thiểu diện<br /> tích ngập khi các dự án thoát nước của dự án<br /> “Cải thiện vệ sinh môi trường TPNT” hoàn<br /> thành được trình bày trong bảng 1.<br /> <br /> Bảng 1: Mức độ thay đổi diện tích ngập toàn vùng nội thành khi có dự án thoát nước.<br /> <br /> 0 - 0,5 0,5 - 1 1 - 1,5<br /> <br /> Độ sâu ngập [m]<br /> <br /> Tổng<br /> <br /> Sngập [ha] theo hiện trạng trận mưa 2010<br /> <br /> 525<br /> <br /> 22.0<br /> <br /> 1<br /> <br /> 548<br /> <br /> Sngập [ha] khi hoàn thiện hệ thống thoát nước<br /> <br /> 135<br /> <br /> 15<br /> <br /> 0.5<br /> <br /> 150.5<br /> <br /> Mức độ giảm (%)<br /> <br /> 74%<br /> <br /> 32%<br /> <br /> 50%<br /> <br /> 73%<br /> <br /> 135<br /> <br /> Tạp chí Kinh tế - Kỹ thuật<br /> <br /> 2.2.4. Giải pháp tăng diện tích thấm bề mặt<br /> Mục tiêu của giải pháp này là dùng các<br /> dạng vật liệu mới, kết cấu mới có khả năng<br /> thấm nước cho các công trình cơ sở hạ tầng<br /> của TPNT, mà chủ yếu là công trình đường<br /> giao thông bộ và tăng diện tích cây xanh, thảm<br /> cỏ. Kết quả yêu cần đạt được của giải pháp<br /> là phải tăng lượng thấm tự nhiên cho TPNT<br /> nhằm giảm tải lượng nước mưa đổ xuống hệ<br /> thống thoát nước, tránh tình trạng ngập do hệ<br /> thống thoát nước không đủ tải.<br /> <br /> 2.2.6. Đề xuất các giải pháp phi công<br /> trình.<br /> - Bảo vệ và khôi phục rừng đầu nguồn và<br /> rừng ngập mặn<br /> - Xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo<br /> lũ sớm<br /> - Nâng cao cơ chế quản lý, quy hoạch phát triển đô thị hóa bền vững<br /> 2.3. Đánh giá MCA chọn giải pháp hợp<br /> lý nhất kiểm soát ngập lụt cho TPNT<br /> 2.3.1. Chọn tổ hợp giải pháp<br /> Quá trình ngập lụt của TPNT diễn ra tương<br /> đối phức tạp do nhiều nguyên nhân gây ra<br /> như: Mưa, lũ, thuỷ triều…. Chính vì vậy việc<br /> kiểm soát ngập lụt cho TPNT không thể là sử<br /> dụng một giải pháp để mang lại hiệu quả tốt<br /> nhất mà phải là sự kết hợp của hai hoặc nhiều<br /> giải pháp khác nhau. Mục tiêu cuối cùng là<br /> tìm ra được tổ hợp giải pháp thích hợp nhất<br /> nhằm kiểm soát ngập lụt cho TPNT với quan<br /> điểm thân thiện với môi trường và bền vững<br /> đô thị.<br /> Các tổ hợp được chọn để đánh giá:<br /> Tổ hợp 1: Thoát lũ sông Cái về sông Quán<br /> Trường và sông Tắc kết hợp với nâng cấp hệ<br /> thống thoát nước hiện trạng: Mục đích của tổ<br /> hợp này là kiểm soát một phần nước lũ và tiêu<br /> thoát hoàn toàn nước mưa nội thành thông<br /> qua 2 giải pháp công trình cứng.<br /> Tổ hợp 2: Thoát lũ sông Cái về sông Quán<br /> Trường và sông Tắc kết hợp với các giải pháp<br /> mềm giảm ngập do mưa (tăng diện tích thấm<br /> bề mặt và thu trữ nước mưa): Giải pháp này<br /> hướng tới bền vững có nghĩa là không kiểm<br /> soát hoàn toàn lượng nước lũ và lượng nước<br /> mưa mà chỉ làm chậm quá trình tập trung<br /> nước đồng thời thoát nước chậm để không<br /> làm quá tải cho hệ thống thoát nước.<br /> Tổ hợp 3: Thoát lũ sông Cái về sông Quán<br /> Trường và sông Tắc kết hợp với nâng cấp hệ<br /> <br /> Bảng 2: Bảng tính mức độ thay đổi diện tích<br /> ngập khi tăng lượng thấm<br /> <br /> Hình 4: Mô phỏng ngập TPNT khi mưa đạt tần<br /> suất 10%, lượng nước thấm đạt 30%<br /> <br /> 2.2.5. Giải pháp thu và trữ nước mưa hộ<br /> gia đình<br /> Mục tiêu của giải pháp là làm chậm tốc<br /> độ xả nước mưa xuống hệ thống thoát nước,<br /> nhằm giảm áp lực cho hệ thống thoát nước.<br /> Đồng thời tận dụng nước mưa sử dụng cho<br /> các mục đích sinh hoạt khác.<br /> 136<br /> <br /> Giải pháp kiểm soát . . .<br /> <br /> thống thoát nước hiện trạng và các giải pháp<br /> mềm giảm ngập do mưa (tăng diện tích thấm<br /> bề mặt và thu trữ nước mưa): Mục đích của<br /> giải pháp này là kết hợp giữa các giải pháp<br /> mềm và giải pháp cứng hướng tới thân thiện<br /> môi trường và bền vững đô thị. Nhưng thiên<br /> về xử lý triệt để lượng ngập do mưa trong nội<br /> thành TPNT.<br /> Tổ hợp 4: Kè dọc sông Cái để ngăn lũ<br /> chảy vào TPNT kết hợp với nâng cấp hệ thống<br /> thoát nước hiện trạng: Đây là tổ hợp giải pháp<br /> công trình nhằm không chế triệt để lũ và mưa<br /> nhằm cho TPNT không còn ngập.<br /> <br /> Tổ hợp 5: Kè dọc sông Cái để ngăn lũ<br /> chảy vào TPNT kết hợp với các giải pháp<br /> mềm giảm ngập do mưa (tăng diện tích thấm<br /> bề mặt và thu trữ nước mưa): Tương tự như tổ<br /> hợp 2 nhưng tổ hợp này hướng tới bền vững<br /> đồng thời không chế triệt để lũ sông Cái, còn<br /> tổ hợp 2 chỉ khống chế 1 phần.<br /> Tổ hợp 6: Nâng cấp hệ thống thoát nước<br /> hiện trạng kết hợp với các giải pháp mềm giảm<br /> ngập do mưa (tăng diện tích thấm bề mặt và<br /> thu trữ nước mưa): Mục đích của tổ hợp này<br /> là không can thiệp đến lũ và chỉ tìm giải pháp<br /> khống chế triệt để lượng mưa gây lụt.<br /> <br /> 3.3.2. Lựa chọn các tiêu chí và đánh giá trọng số cho các tiêu chí<br /> <br /> Bảng 3: Tổng hợp các tiêu chí và trọng số để đánh giá MCA<br /> <br /> Các tiêu chí để đánh giá<br /> Tiêu chí 1: Kỹ thuật và hiệu quả kiểm soát ngập lụt cho TPNT<br /> <br /> Trọng số[4]<br /> Tiêu chí 1: 0.26 điểm<br /> <br /> Tiêu chí 2: Mức độ tác động đến môi trường<br /> <br /> Tiêu chí 2: 0.24 điểm<br /> <br /> Tiêu chí 3: Mức độ tác động đến KT - XH<br /> <br /> Tiêu chí 3: 0.22 điểm<br /> <br /> Tiêu chí 4: Chi phí thực hiện<br /> <br /> Tiêu chí 4: 0.14 điểm<br /> <br /> Tiêu chí 5: Sự đồng thuận của các thành phần xã hội<br /> <br /> Tiêu chí 5: 0.14 điểm<br /> <br /> 3.3.3. Đánh giá số điểm của tổ hợp các giải pháp theo các tiêu chí.<br /> 1. Tiêu chí 1: Kỹ thuật và hiệu quả kiểm soát ngập lụt<br /> a. Hiệu quả kiểm soát ngập lụt<br /> <br /> Bảng 4: Hiệu quả giảm ngập của các giải pháp (được tính bằng %).<br /> <br /> Giải pháp<br /> <br /> Diện tích ngập<br /> <br /> Độ sâu ngập<br /> <br /> Thời gian ngập<br /> <br /> Lũ<br /> <br /> Mưa<br /> <br /> Lũ<br /> <br /> Mưa<br /> <br /> Lũ<br /> <br /> Mưa<br /> <br /> Thoát lũ sông Cái về sông Quán<br /> Trường và sông Tắc<br /> <br /> 20%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 20%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 36%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> Kè dọc sông Cái để ngăn lũ chảy<br /> vào TPNT<br /> <br /> 100%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 100%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 100%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> Nâng cấp hệ thống thoát nước<br /> hiện trạng<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 73%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 52%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 83%<br /> <br /> Tăng diện tích thấm bề mặt<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 63%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 59%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 85%<br /> <br /> Thu và trữ nước mưa<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 30%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 30%<br /> <br /> 0%<br /> <br /> 51%<br /> <br /> 137<br /> <br />