CÁC TIÊU CHÍ, TIÊU CHUẨN QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ 5.1. TIÊU CHÍ CƠ BẢN - Quy hoạch thoát nƣớc Thủ đô Hà Nội sẽ bám sát Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050, tuân thủ theo định hƣớng phát triển không gian phù hợp với quan điểm về hệ thống thoát nƣớc đô thị trong tƣơng lai, mang các yếu tố của thế kỷ 21, trong đó mục tiêu quan trọng Quy hoạch thoát nƣớc hƣớng đến là: “Thành phố sinh thái” Và “Phát triển bền vững” Bảo tồn Phát triển "Cân bằng" dựa trên Bảo tồn Phát triển Hành lang Xanh Phát triển bền vững - Quy hoạch thoát nƣớc Thủ đô Hà Nội đảm bảo thể hiện tầm nhìn dài hạn cho thủ đô Hà Nội thông qua một kế hoạch cung cấp một “không gian xanh”:  Hành lang xanh chính của thành phố sẽ bao gồm không gian xanh dọc sông Đáy, sông Tích theo đƣờng vành đai 4 vƣợt qua sông Hồng kết nối với khu vực xanh quanh Đền Sóc và không gian xanh sông Nhuệ đầm Vân Trì, sông Cà Lồ tới sông Đuống qua Sông Hồng về Yên Sở kết nối vùng xanh Nam Linh Đàm về sông Nhuệ lên phía bắc về sông Hồng.  Vành đai xanh bố trí dọc sông Nhuệ đóng vai trò vùng đệm ngăn cách chuỗi đô thị mới trong khu vực vành đai 3-vành đai 4 với khu vực nội đô, kết hợp với sông Hồng tạo “hai lá phổi xanh” cho Thủ đô. 1  Các nêm xanh tập trung chủ yếu tại khu vực thành phố mở rộng. 5.1.1. Thành phố sinh thái – Thành phố mặt nƣớc - Đặc điểm nổi bật của Hà Nội là mặt nƣớc. Quy hoạch thoát nƣớc Thủ đô Hà Nội sẽ đặc biệt quan tâm bảo tồn và phát triển đặc điểm này theo tiêu chí Hiện đại hóa và Sinh thái.  Sông Hồng trong quy hoạch xây dựng đƣợc xem là không gian trung tâm của thành phố kết nối với trung tâm thƣơng mại của thành phố và các khu công nghiệp, do đó việc bảo vệ môi trƣờng sông Hồng trong quy hoạch thoát nƣớc sẽ phải đƣợc chú trọng.  Sông Đáy và Sông Tích sẽ là những con sông sinh thái. Điều này sẽ bảo đảm tính bền vững, tính thống nhất trong mối liên kết đa cực, đa trung tâm và đa tầng bậc, gìn giữ bản sắc văn hóa và các làng nghề truyền thống. Quy hoạch thoát nƣớc sẽ chú trọng bảo tồn cảnh quan ao hồ, sông suối tự nhiên trong vùng và khu vực. 5.2. TIÊU CHÍ TỔNG QUAN CỦA QUY HOẠCH THOÁT NƢỚC 5.2.1. Những yêu cầu cơ bản trong quy hoạch thoát nƣớc Quy hoạch hệ thống thoát nƣớc đô thị Thủ đô Hà Nội dựa trên Quy hoạch xây dựng Thủ đô đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 cũng phải dựa trên các xu thế của thế kỷ 21 và mục tiêu cuối cùng là cải tiến chất lƣợng cuộc sống bằng cách giảm nhẹ ảnh hƣởng của ngập lụt, tạo môi trƣờng xanh sinh thái cho thành phố Hà Nội. Các tiêu chí tổng quan quy hoạch thoát nƣớc đƣợc xem xét trên các khía cạnh về không gian, thời gian và quản lý. a) Khía cạnh về không gian: Quy hoạch thoát nƣớc đƣợc nghiên cứu trên cơ sở phƣơng pháp quản lý toàn diện lƣu vực sông, phù hợp với quy hoạch hệ thống sông Hồng và các sông nhánh, sông nội đồng trong khu vực đô thị nhƣ sông Đáy, sông Tích, sông Nhuệ, sông Đuống, sông Cà Lồ, sông Cầu Bây, hệ thống Bắc Hƣng Hải. b) Khía cạnh về thời gian: Căn cứ vào tốc độ phát triển kinh tế, mức độ đô thị hóa để quy hoạch và từng bƣớc hoàn thiện hệ thống thoát nƣớc đô thị cho từng lƣu vực đô thị. Quy hoạch thoát nƣớc phục vụ cho các giai đoạn trong tƣơng lai gần và định hƣớng dài hạn sẽ tính đến các dự báo liên quan đến tác động của biến đổi khí hậu theo các kịch bản biến đổi khí hậu Việt Nam đã công bố. Phân giai đoạn quy hoạch thoát nƣớc: - Giai đoạn ngắn hạn: đến năm 2020 - Giai đoạn trung hạn: đến năm 2030 2 - Giai đoạn dài hạn: định hƣớng đến năm 2050 c) Khía cạnh về quản lý: Bao gồm các biện pháp quy hoạch: biện pháp kết cấu, biện pháp phi kết cấu và công cụ quản lý tài chính, pháp luật. Các biện pháp kết cấu: bao gồm quy hoạch các công trình cải tạo sông, đƣờng thoát lũ, hồ chứa-thấm, thoát nƣớc cƣỡng bức, mạng lƣới cống thoát nƣớc,... Các biện pháp phi kết cấu: kiểm soát quy hoạch sử dụng đất, kiểm soát tác động môi trƣờng, hệ thống dự báo và quản lý thoát nƣớc đô thị, sự tham gia của cộng đồng Các công cụ quản lý tài chính, pháp luật: các quy định quản lý đô thị, các chi phí thoát nƣớc chống ngập đối với các nhà đầu tƣ, quỹ quay vòng thoát nƣớc và vệ sinh môi trƣờng đô thị. 5.2.2. Những yêu cầu kỹ thuật cơ bản trong quy hoạch thoát nƣớc Đảm bảo hệ thống thoát nƣớc hoạt động đúng công suất thiết kế, quản lý chủ động tình hình ngập úng của thành phố trong mùa mƣa và tình hình ô nhiễm môi trƣờng từ nƣớc thải cho thành phố Hà Nội cũng nhƣ các thủy vực liên quan, giảm thiểu tác động môi trƣờng nƣớc tới các tỉnh, khu vực hạ lƣu. Đây là tiêu chí vệ sinh môi trƣờng là hàng đầu. Khai thác tối đa khả năng, các điều kiện thuận lợi của thành phố cho việc thoát nƣớc nhƣ hệ thống cống hiện có, các hồ điều tiết, khả năng thoát nƣớc tự chảy v.v... Sử dụng công nghệ thoát nƣớc hiện đại một cách hợp lý để nâng cao khả năng thoát nƣớc, chống ô nhiễm môi trƣờng. Là căn cứ tin cậy để lập các dự án đầu tƣ các công trình thoát nƣớc bằng các nguồn vốn trong nƣớc cũng nhƣ nƣớc ngoài. 5.2.3. Cao độ san nền quy hoạch thoát nƣớc Định hƣớng san nền: cao độ san nền xây dựng đô thị đã đƣợc nghiên cứu trong báo cáo Quy hoạch xây dựng Thủ đô đến năm 2030 và định hƣớng đến năm 2050 (xem hình vẽ dƣới đây). Định hƣớng về cao độ san nền đƣợc tính toán theo nguyên tắc ứng với trận mƣa có tần suất P (cho lƣu vực sông Nhuệ P=1%, lƣu vực khác P=3-10%) và nâng cao thêm 30-50cm đối với đất dân dụng và 50-80cm đối với đất công nghiệp. 3 Đây là định hƣớng chung để nghiên cứu quy hoạch hệ thống thoát nƣớc mƣa để góp phần xem xét xác định cao độ chi tiết trong từng lƣu vực thoát nƣớc đô thị. 5.3. HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ BỀN VỮNG (SUDS) 5.3.1. Cơ sở thực hiện Hiện nay, thiết kế thoát nƣớc đô thị thông thƣờng dựa trên việc tháo nƣớc thừa từ các khu vực ngập úng đến các nguồn tiếp nhận một cách nhanh và an toàn nhất có thể bằng cách sử dụng nhiều hệ thống cống ngầm. Trong khi giải pháp này đã đƣợc kiểm tra và đã đƣợc coi là thành công, các nghiên cứu mới đã nhận ra rằng phƣơng pháp truyền thống chỉ có thể đơn thuần đƣa vấn đề từ nơi này sang nơi khác. Trong nhiều trƣờng hợp giữ lại nƣớc để thấm hoặc kiểm soát đƣợc dòng chảy là phƣơng án thay thế tốt hơn, thay vì là xây dựng các tuyến cống có kích thƣớc lớn hơn. Một yếu tố nữa là tăng cƣờng nhận thức về nƣớc ngầm, nguồn nƣớc là nguồn tài nguyên quý giá trong điều kiện đô thị ngày càng mở rộng. Phát triển bền vững là khái niệm bao gồm các nhân tố dài hạn về môi trƣờng và xã hội liên quan đến việc đƣa ra quyết định về hệ thống thoát nƣớc. Nó ảnh hƣởng đến chất lƣợng và khối lƣợng dòng chảy và giá trị tiện ích của nƣớc bề mặt ở môi trƣờng đô thị cũng nhƣ sự cân bằng nƣớc. Việc áp dụng SUDS kết hợp với thiết kế và quản lý hệ thống thoát nƣớc mƣa và nƣớc thải đô thị là một biện pháp quan trọng. Các đánh giá so sánh giữa hệ thống thoát nƣớc thông thƣờng và hệ thống SUDS: 4 Các yếu tố đánh giá HTTN thông thƣờng Dung lƣợng Nƣớc mƣa đƣợc chuyển tải ra Nƣớc mƣa sẽ đƣợc giữ lại khỏi khu vực đô thị càng nhanh tại nguồn và giảm lƣu càng tốt lƣợng, cho phép thấm vào tầng ngậm nƣớc và thoát dần đến nguồn tiếp nhận Chất lƣợng Nƣớc mƣa bị pha loãng với nƣớc thải và sẽ đƣợc xử lý trong TXL nƣớc thải tập trung hoặc đƣợc xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận không qua xử lý Nƣớc mƣa đƣợc xử lý bằng các dạng xử lý phân tán tự nhiên nhƣ lọc qua đất, qua tầng thực vật hoặc hồ Cảnh quan Không đƣợc xem xét Nƣớc mƣa đƣợc sử dụng làm gia tăng cảnh quan Đa dạng sinh học Không đƣợc xem xét Hệ thống kinh tế đô thị đƣợc hoàn trả và bảo vệ thông qua việc sử dụng nƣớc mƣa cho bảo tồn và nâng cao môi trƣờng tự nhiên Nguồn tự nhiên tiềm Không đƣợc xem xét năng Nƣớc mƣa đƣợc sử dụng cho cấp nƣớc và duy trì hỗ trợ cho nguồn nƣớc, dòng chảy và thực vật HTTN SUDS Hiệu quả của việc áp dụng kỹ thuật SUDS: - Góp phần giảm thiểu ngập úng: do việc làm giảm lƣu lƣợng và thấm nƣớc mƣa sẽ làm giảm lƣu lƣợng đỉnh dòng chảy, do đó làm giảm áp lực đối với hệ thống thoát nƣớc tại chỗ cũng nhƣ nguy cơ ngập lụt phía hạ lƣu nguồn tiếp nhận. - Quản lý ô nhiễm: các dạng xử lý phân tán tự nhiên nhƣ đã nêu trong bảng trên sẽ góp phần làm giảm ô nhiễm nƣớc mƣa bề mặt từ cặn, dầu mỡ, chất hữu cơ, do đó làm giảm ô nhiễm nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm tự nhiên. - Bảo vệ chống xói mòn: dòng chảy lƣu lƣợng lớn dẫn đến nguy cơ làm sạt lở mái kè kênh, sông và kéo theo bùn cát gây lắng đọng trong kênh sông. - Là một nguồn cho cấp nƣớc Giá trị nguồn nƣớc: việc xây dựng các hồ khô, bãi thấm sẽ là cơ hội tạo cảnh quan, môi trƣờng tự nhiên và nâng cao điều kiện sống tự nhiên. Đáp ứng yếu tố biến đổi khí hậu: nhiều hệ thống thoát nƣớc mƣa đƣợc thiết kế theo số liệu thống kê lịch sử. Trong trƣờng hợp biến đổi khí hậu, việc giảm lƣu lƣợng đỉnh dòng chảy sẽ mang lại các giải pháp mềm hữu ích trong trƣờng hợp có mƣa lớn. 5 - - Hiệu quả kinh tế: các giải pháp xử lý nƣớc mƣa phân tán sẽ giúp giảm giá thành xây dựng và quản lý hệ thống thoát nƣớc, đồng thời việc tách nƣớc mƣa cũng giúp cho giảm chi phí xử lý nƣớc thải tập trung. Theo nghiên cứu của thế giới, áp dụng kỹ thuật SUDS sẽ giảm đƣợc khoảng 1015% lƣu lƣợng đỉnh dòng chảy. Điều quan trọng là phải đƣợc quy định và thể chế hóa trong quy định quản lý xây dựng đô thị. 5.3.2. Kỹ thuật SUDS 1) Ngăn ngừa Khi áp dụng khái niệm hệ thống thoát nƣớc bền vững, châm ngôn “phòng bệnh hơn chữa bệnh” có tính thực tiễn về mặt kinh tế. Việc quản lý dòng chảy bề mặt sẽ góp phần giảm đáng kể dòng chảy đỉnh và chất lƣợng dòng chảy. Hạn chế dòng chảy bằng cách giảm thiểu các khu vực đƣợc lát đƣờng và các khu vực đƣợc kết nối trực tiếp. Ngăn chặn tích tụ chất ô nhiễm, bao gồm cả nƣớc mƣa ban đầu, không cho nƣớc mƣa chảy tràn bề mặt gây ô nhiễm Các chất gây ô nhiễm cần phải đƣợc kiểm soát nhƣ chất tẩy rửa, hóa chất, đất cát xây dựng, … 2) Các biện pháp làm chủ dòng chảy bề mặt Các công trình thấm trong khuôn viên tƣ nhân, đƣờng phố; Các công trình thấm bao gồm các giếng tiêu nƣớc, rãnh thấm nƣớc hoặc lƣu vực thấm nƣớc nhƣ các hố thấm, hồ khô. Các công trình lọc có thể đƣợc kết hợp vào hoặc đƣợc xây dựng riêng tạo thành một phần cảnh quan trong khu vực. Các cấu trúc chứa trong đô thị: là các công trình sẽ trữ nƣớc mƣa ban đầu trên bề mặt nhƣng hoàn toàn khô do đƣợc xả đi sau khi mƣa trừ khi trong giai đoạn mƣa lớn. 3) Lƣu vực chứa và hồ Lƣu vực chứa là các khu vực chứa nƣớc chảy tràn bề mặt, đƣợc chảy tự do trong các điều kiện thời tiết khô nhƣ hành lang xanh hai bên các trục xanh sinh thái của thành phố. Hồ chứa nƣớc trong điều kiện thời tiết khô, và đƣợc thiết thế kể trữ nƣớc nhiều hơn khi có mƣa. Hồ chứa sẽ gồm hồ điều hoà, hồ khô, vùng đất trũng. 5.3.3. Kế hoạch áp dụng kỹ thuật SUDS Kỹ thuật SUDS áp dụng ở đây sẽ tập trung chủ yếu vào biện pháp kiểm soát dòng chảy bề mặt bằng việc phối hợp giữa công tác thiết kế và quản lý hệ hống thoát nƣớc đô thị. Áp dụng kỹ thuật SUDS sẽ giúp giảm ngập lụt 20-30% trong điều kiện khí hậu hiện tại và tƣơng lai. Việc thiết kế hệ thống thoát nƣớc cần có sự cân nhắc tổng thể và triển khai cục bộ. Do đó, việc kiểm soát dòng chảy sẽ đƣợc chia ra bốn cấp: cấp hộ gia đình, cấp tiểu khu, cấp thành phố, cấp khu vực. 6 Cấp vùng: cải thiện các khu vực tự nhiên, quản lý các kế hoạch phát triển nông nghiệp và các khu sinh thái tự nhiên. Việc phát triển đô thị càng gần chân núi nhƣ hiện nay sẽ làm cho dòng chảy bề mặt sẽ tăng lên đáng kể vì tính chất bê tông hoá các khu vực có độ dốc lớn. Các khu vực núi và xung quanh vùng núi cần quy hoạch trồng rừng để giảm dòng chảy bề mặt. Đây là điều kiện tiên quyết để giảm dòng chảy bề mặt phía thƣợng lƣu thay vì đầu tƣ hệ thống tiêu thoát nƣớc quá lớn ở phía hạ lƣu. Cấp thành phố: xây dựng hệ thống thoát nƣớc kết hợp với các hành lang xanh, bao gồm kênh mƣơng, cống thoát nƣớc, hồ điều hoà, công trình tiêu nƣớc cƣỡng bức (trạm bơm tiêu) vào các trục sông. Trong quy hoạch đô thị tại các khu vực cây xanh sẽ bố trí các hồ khô, bãi thấm, thay đổi bề mặt không thấm bê tông tại các vỉa hè, sân đỗ xe,… bằng các vật liệu thấm nhƣ các vật liệu xốp hoặc tăng diện tích trồng cây. Các nhà máy xử lý nƣớc thải sẽ sử dụng lại nƣớc thải sau xử lý để tăng cƣờng cho các dòng chảy mặt hoặc công trình chứa trong đô thị hoặc các khu sinh thái tự nhiên nhằm gìn giữ “thành phố mặt nƣớc” cũng nhƣ nhằm để bổ cập nguồn nƣớc ngầm khu vực. Cấp phƣờng/tiểu khu: đối với quy mô các khu đô thị hoặc khu nhà ở xây dựng mới, cần đầu tƣ xây dựng hệ thống thoát nƣớc riêng hoàn toàn nhằm tách nƣớc thải khỏi nƣớc mƣa. Giải pháp này sẽ hạn chế sự phát tán các chất ô nhiễm trong nƣớc thải vào nguồn nƣớc tiếp nhận. Ngoài ra trong các khu vực này nên xây dựng các hào/ rãnh thoát nƣớc mƣa bằng đất trồng cây. Cấp hộ gia đình: thiết kế các hệ thống gây trễ dòng chảy bằng giải pháp cắt dòng chảy trực tiếp bằng mái nhà xanh, hồ thấm hoặc sử dụng phƣơng tiện chứa nƣớc mƣa từ mái nhà đối với các hộ gia đình hoặc cơ sở công nghiệp, thƣơng mại để sử dụng cho các hoạt động nhƣ vệ sinh, tƣới cây, rửa xe… 7 Hình ảnh dẫn chứng về lợi ích giảm ngập lụt khi áp dụng kỹ thuật SUDS 5.4. NGUYÊN TẮC CHUNG CHỐNG NGẬP LỤT 5.4.1. Các hình thái về ngập lụt đô thị Tình trạng ngập lụt tại đô thị có thể đƣợc chia thành 4 dạng sau: ngập cục bộ, ngập do nƣớc sông, ngập do nƣớc biển, và ngập do lũ quét. Ngập lụt tại đô thị có thể xảy ra do một hoặc sự kết hợp của tất cả các dạng trên. Ngập do nƣớc biển dâng: mƣa to kết hợp với triều cƣờng nhất là trong trƣờng hợp biến đổi khí hậu tƣơng lai đối với hệ thống sông Hồng, sông Đáy gây cho nƣớc dâng thƣợng lƣu lƣu vực sông. Ngập do lũ/ lũ quét: xảy ra do mƣa to tại thƣợng nguồn sông hoặc các khu vực núi, dòng chảy bề mặt tăng lên rất nhanh trong thời gian ngắn gây ra lũ lụt ở hạ lƣu lƣu vực sông. Ngập do nƣớc sông: do mƣa to làm cho lƣu lƣợng nƣớc sông vƣợt qua lƣu tốc dòng chảy thông thƣờng làm mực nƣớc sông dâng cao và tràn vào các khu vực trũng dọc hai bên sông. Ngập cục bộ đô thị: do mƣa to làm nƣớc không kịp tiêu thoát dẫn tới ngập cục bộ hoặc hệ thống thoát nƣớc không đủ công suất do đầu tƣ ban đầu hoặc tình trạng xuống cấp của hệ thống. Ngập lụt cục bộ còn do điều kiện sử dụng đất nhƣ đã nêu trong chƣơng 3, theo đó diện tích đất đô thị có nguy cơ ngập lụt chiếm tỷ trọng khá lớn nhất là khu vực phía Nam thành phố và phải tiêu thoát bằng cƣỡng bức. 5.4.2. Nguyên tắc quy hoạch hệ thống thoát nƣớc Nội dung cơ bản của quy hoạch thoát nƣớc đô thị trong khu vực thành phố là áp dụng kỹ thuật SUDS: Cấu trúc của mạng lƣới thoát nƣớc quan tâm đến biện pháp giữ lại từ nguồn lƣợng nƣớc mƣa và các chất ô nhiễm có trong nƣớc mƣa đồng thời kiểm soát chặt điều kiện vệ sinh khi xả nƣớc mƣa vào môi trƣờng tự nhiên (xem sơ đồ 1) 8 Sơ đồ 1 : Cấu trúc hoạt động của mạng lưới và công trình Nƣớc mƣa Nƣớc thải Nƣớc thải dân dụng Hỗn hợp nước mưa, nước thải Dòng chảy Giữ lại từ nguồn Mạng lƣới Hồ chứa Xả nƣớc mƣa Ô nhiễm Bể chứa và điều hoà (B – S – R) Môi trƣờng không Tự nhiên có Bể điều hoà Bể giữ lại chất ô nhiễm Bể giữ lại chất ô nhiễm Trạm xử lý Bể điều hoà Đối với các công trình xây dựng khu đô thị phải thực hiện các biện pháp giảm thiểu (xem sơ đồ 2) Phƣơng tiện giữ nƣớc lũ Bể điều hoà Phƣơng tiện thấm nƣớc lũ Phƣơng tiện giữ nƣớc lũ hồ chứa Phƣơng tiện giữ nƣớc trong công viên Phƣơng tiện giữ nƣớc trong vƣờn trƣờng Phƣơng tiện giữ nƣớc lũ đa năng Phƣơng tiện giữ nƣớc lũ trong khu vực đỗ Phƣơng xe tiện giữ nƣớc lũ giữa các chung cƣ Hồ giữ nƣớc lũ thử nghiệm (mô hình) Phƣơng tiện giữ nƣớc ngầm Phƣơng tiện giữ nƣớc lũ trong vƣờn nhà Giếng thấm Mƣơng thấm Hồ thấm Vỉa hè thấm Rãnh thấm Hầm thấm 9 Trong quy hoạch thoát nƣớc sẽ đề xuất các chỉ tiêu để khống chế lƣu lƣợng nƣớc mƣa trong các khu đô thị xây dựng hoặc cải tạo mới phải thực hiện với sự kiểm soát của cơ quan chức năng của thành phố. (Theo kinh nghiệm của các nƣớc thì các chỉ tiêu kiểm soát theo diện tích bề mặt không thấm nƣớc (đơn vị ha)). Thu phí thoát nƣớc góp phần quản lý dòng chảy bề mặt và chất lƣợng nƣớc thải: đối với thành phố cũ mức phí cao, đối với thành phố mới mức phí thấp hơn và có thể không thu phí nếu đô thị mới đã thực hiện các biện pháp nhƣ quy định nói trên. 5.5. NGUYÊN TẮC CHUNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ THOÁT NƢỚC VỆ SINH MÔI TRƢỜNG, LỰA CHỌN KIỂU HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC 5.5.1. Phân loại khu vực thoát nƣớc theo đặc điểm vùng, khu vực A: Hệ thống thoát nƣớc cho khu đô thị cũ mật độ cao: thoát nƣớc, thu gom và xử lý tập trung. B: Hệ thống thoát nƣớc cho khu đô thị mới, khu công nghiệp: thoát nƣớc, thu gom và xử lý tập trung. C: Hệ thống thoát nƣớc cho các cụm dân cƣ nông thôn: áp dụng các biện pháp thoát nƣớc đơn giản. Sử dụng các ao hồ trong khu dân cƣ làm hồ điều tiết. Ngăn không cho nƣớc từ các khu vực có cốt nền cao (chủ yếu là các khu đô thị mới) tràn vào hoặc không bị chặn dòng thoát nƣớc hiện có; xử lý nƣớc thải tại chỗ kiểu phân tán. D: Giải pháp thoát nƣớc các khu đất nông nghiệp và không gian xanh: sử dụng hệ thống tƣới tiêu thủy lợi hiện có. Áp dụng giải pháp không xây dựng công trình nhƣ hồ khô, công trình thấm. 5.5.2. Nguyên tắc lựa chọn kiểu hệ thống thoát nƣớc 1. Nếu xét về đặc điểm và điều kiện tự nhiên, xét về yêu cầu vệ sinh, xét về yêu cầu phát triển đô thị bền vững thì việc lựa chọn kiểu cống riêng cho thành phố Hà Nội là điều có thể dễ dàng thống nhất. Tuy nhiên, các mạng lƣới thoát nƣớc hiện trạng là hệ thống thoát nƣớc chung (thu gom và vận chuyển chung cả nƣớc mƣa và nƣớc thải) sự lựa chọn kiểu nào cũng gặp không ít khó khăn về tính khả thi của nó. Do vậy cần đƣợc phân tích làm rõ để lực chọn đƣợc giải pháp tối ƣu. 2. Cống riêng đảm bảo yêu cầu vệ sinh cao hơn so với cống chung. Đối với hệ thống cống chung, về mặt lƣu lƣợng dòng chảy, do lƣu lƣợng giữa mùa khô và mùa mƣa trong cống chung chênh lệch nhau rất nhiều nên về mùa khô cặn lắng đọng lại trong cống gây khó khăn cho công việc vận hành khai thác và do đó chi phí quản lý cũng tăng lên. 3. Hệ thống thoát nƣớc riêng chỉ hoàn chỉnh khi đƣợc đầu tƣ theo kế hoạch đồng bộ xây dựng mới mạng lƣới thu gom nƣớc thải riêng và trạm xử lý nƣớc thải. 4. Nguyên tắc lựa chọn kiểu hệ thống thoát nƣớc: Xuất phát từ những nhận định trên, việc lựa chọn các kiểu hệ thống thoát nƣớc theo định hƣớng sau đây: 10 HT1: Đối với khu vực thành phố cũ có mật độ dân số cao, đã có cống chung và trong tƣơng lai gần nhƣ không thay đổi điều kiện sử dụng đất, vẫn tiếp tục sử dụng hệ thống cống chung. HT2: Đối với khu vực đô thị nằm trong vùng quy hoạch mới, sẽ áp dụng hệ thống cống riêng hoàn toàn. Tuy vậy nếu là cải tạo xây dựng mới đô thị, hoặc chuyển đổi quy hoạch sử dụng đất mà hiện trạng có những tuyến phố đã có cống chung thì vẫn tiếp tục sử dụng cống chung thêm một thời gian, việc cải tạo thành HTTN riêng sẽ tiến hành theo từng bƣớc thích hợp. HT3: Đối với khu vực có mật độ dân số thấp áp dụng hệ thống thoát nƣớc riêng (thoát nƣớc mƣa), xử lý nƣớc thải dạng phân tán, cục bộ cho từng hộ hoặc một cụm dân cƣ. HT4: Đối với các khu nông nghiệp, cây xanh: áp dụng giải pháp “không xây dựng” đối với thoát nƣớc mƣa. (“Giải pháp không xây dựng” đƣợc hiểu theo nghĩa là tận dụng và khai thác các điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu, áp dụng các biện pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả thoát nƣớc nhƣ giải pháp thấm, hồ khô, …) 5.5.3. Giải pháp thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải theo các kiểu HTTN Bảng 0-1: Các giải pháp thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải theo các kiểu HTTN Kiểu HT HT1 HT2 HT3 HT4 Hệ thống Giải pháp Hệ thống thoát nƣớc nửa riêng Nƣớc thải: vào mùa khô, tất cả nƣớc thải đều đƣợc thu gom bằng mạng lƣới cống bao và xử lý tập trung. Khi có mƣa, thu gom nƣớc thải và một phần nƣớc mƣa (Qmƣa=1-2 Qthải) hoà lẫn với nƣớc thải. - Nƣớc mƣa: đƣợc dẫn trong mạng lƣới cống chung, thoát nƣớc bằng cƣỡng bức kết hợp hồ điều hòa Hệ thống thoát nƣớc riêng Nƣớc thải: tất cả nƣớc thải bẩn đƣợc thu gom riêng cho cả hai mùa và đƣợc xử lý tập trung trƣớc khi xả ra nguồn. - Nƣớc mƣa: đƣợc dẫn trong mạng lƣới cống chung, thoát nƣớc bằng cƣỡng bức kết hợp hồ điều hòa Hệ thống thoát nƣớc riêng không hoàn toàn - Nƣớc thải: đƣợc xử lý tại chỗ theo mô hình xử lý phân tán. Hệ thống thoát nƣớc “không xây dựng” Nƣớc mƣa đƣợc trữ lại khi có mƣa tại khu vực trũng hoặc thoát nƣớc (và xả sau khi mƣa) bằng các công trình tự nhiên đã có. Thoát nƣớc bằng tự Nƣớc mƣa: đƣợc thu gom bằng mạng thống riêng, có tiếp nhận nƣớc thải xả ra sau khi đã đƣợc xử lý cục bộ mà không có xử lý tập trung tiếp. Thoát nƣớc bằng tự chảy kết hợp với hồ điều hòa, kết hợp bơm cƣỡng bức thủy lợi 11 Kiểu HT Hệ thống Giải pháp chảy, có thể kết hợp bơm cƣỡng bức thủy lợi - Không có nƣớc thải phát sinh, không xử lý. 5.5.4. Nguyên tắc tổ chức thoát nƣớc theo vùng, lƣu vực Quy hoạch phát triển hệ thống thoát nƣớc theo giải pháp “mềm dẻo” nhƣ sau: Bảng 0-2: Bảng phân loại và tổ chức hệ thống thoát nƣớc theo vùng, khu vực Loại A B C D Năm 2020 HT1 HT1 HT1* HT4 Năm 2030-2050 HT1 HT2 HT3 HT4 Khu vực (* không bao gồm mạng lƣới cống bao và trạm xử lý nƣớc thải tập trung, chỉ xây dựng mạng lƣới thoát nƣớc chung) 5.6. CÁC TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG Áp dụng các tiêu chuẩn, quy phạm Việt nam hiện hành nhƣ: Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 01:2008 – Quy hoạch xây dựng Quy chuẩn QCVN 07:2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia – Các công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 7957:2008 – Thoát nƣớc và nƣớc thải – Mạng lƣới bên ngoài và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế Và có tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế của Mỹ, Anh, Nhật bản cũng nhƣ các tiêu chuẩn quốc tế khác tƣơng đƣơng. 5.7. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THOÁT NƢỚC MƢA 5.7.1. Lựa chọn chu kỳ lặp lại trận mƣa tính toán Bảng 0-3: Tiêu chuẩn thiết kế cho công trình thoát nƣớc mƣa Cấp độ cống Chu kỳ tính toán (P) Cống cấp III,IV 1-2 năm Cống cấp II 2-5 năm (kiểm tra 10 năm) Cống hoặc kênh mƣơng cấp I 5-10 năm Trạm bơm, Sông, Hồ điều hòa 10 năm (kiểm tra theo kịch bản biến đổi khí hậu đến năm 2050 – lƣợng mƣa tăng 5%) 12 5.7.2. Trận mƣa thiết kế a) Soát xét chuỗi số liệu mƣa (1) Cập nhật dữ liệu lƣợng mƣa Các số liệu về lƣợng mƣa, trận mƣa đƣợc cập nhật đến năm 2010 đƣợc sử dụng để phân tích lƣợng mƣa và nghiên cứu mô hình mƣa. Bảng 0-4: So sánh số liệu về trận mƣa-lƣợng mƣa Mục QH/TT( JICA) Số liệu quy hoạch Giai đoạn quan sát 40 năm 55 năm Thời gian 1955 ~ 1994 1955 ~ 2010 Số lần mƣa bão 16 lần 20 lần Lƣợng mƣa 1 ngày/Tổng lƣợng mƣa 72,7 % 66,8 % Lƣợng mƣa 2 ngày/Tổng lƣợng mƣa 90.7 % 91.8 % (2) Lƣợng mƣa thiết kế Độ sâu lƣợng mƣa thiết kế đã đƣợc tính toán soát xét lại và thể hiện trong báo cáo phân tích, tính toán, xử lý, tổng hợp số liệu khí tƣợng, thủy văn phục vụ quy hoạch thoát nƣớc Thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050. Độ sâu lƣợng mƣa thiết kế đƣợc tính theo Công thức của Gumbel. Kết quả cho thấy độ sâu lƣợng mƣa thiết kế tính theo chuỗi số liệu 50 năm là nhỏ hơn so với số liệu thiết kế quy hoạch năm 1995. Bảng 0-5: Bảng so sánh độ sâu lƣợng mƣa thiết kế Chu kỳ lặp (Năm) Quy hoạch tổng thể JICA Lƣợng mƣa 1 ngày NCKT Dự án II, 2004 Lƣợng mƣa 2 ngày Lƣợng mƣa 1 ngày Lƣợng mƣa 2 ngày 100 350 481 319 430 80 339 465 309 416 60 324 444 296 399 50 314 430 288 387 40 303 414 278 373 30 288 393 265 355 25 278 379 257 344 20 267 363 246 330 15 251 341 233 312 10 230 310 214 286 8 217 293 204 271 5 191 255 181 239 4 178 237 170 224 13 Chu kỳ lặp (Năm) Quy hoạch tổng thể JICA Lƣợng mƣa 1 ngày NCKT Dự án II, 2004 Lƣợng mƣa 2 ngày Lƣợng mƣa 1 ngày Lƣợng mƣa 2 ngày 3 160 212 154 203 2 133 173 130 170 1,5 104 139 110 141 1,2 83 103 88 111 1,03 47 51 58 69 b) Độ sâu lƣợng mƣa thiết kế Đề xuất tiếp tục sử dụng độ sâu lƣợng mƣa thiết kế là 310mm/ 2ngày theo Quy hoạch thoát nƣớc lập năm 1995 làm số liệu để phân tích lƣợng mƣa và tính toán các công trình đầu mối thoát nƣớc (trạm bơm, sông, hồ, ...) đối với lƣu vực Tô Lịch, Tả Nhuệ, theo tính toán cập nhật số liệu lƣợng mƣa đến thời điểm hiện tại độ sâu lƣợng mƣa thiết kế này đã gồm dự phòng tăng khoảng 10%. Lƣợng mƣa cho các khu vực còn lại của thành phố đƣợc tính toán cụ thể căn cứ theo chuỗi số liệu mƣa thống kê trong hơn 50 năm (1955-2010) tại các trạm đo mƣa của từng lƣu vực tính toán và đƣợc thống kê trong bảng dƣới đây. Lƣợng mƣa tính kiểm tra ứng với tác động biến đổi khí hậu đến năm 2050 sẽ xác định theo kịch bản biến đổi khí hậu của Việt Nam là tăng thêm 5%. c) Trận mƣa thiết kế Những số liệu trận mƣa thực tế đƣợc dùng để thiết kế thuỷ lực nhằm tái tạo mô hình lƣợng mƣa và thực hiện nghiên cứu mô phỏng để xác định đƣợc lƣợng mƣa thiết kế phù hợp. Đề xuất tiếp tục sử dụng trận mƣa ngày 11/6/1989 để áp dụng làm nguồn số liệu gốc cho trận mƣa thiết kế bởi lý do quan trọng là tổng độ sâu của nó tƣơng tự nhƣ tổng độ sâu của cơn mƣa thiết kế. 14 Tên trạm đo Số liệu lƣ ng mƣa lớn nhất P (năm) 10 Trận mƣa ngày 5 TT Lƣu vực 1 Lƣu vực Bắc Hà Nội 1.1 P=10 năm P=5 năm Lƣu vực Hữu Cà Lồ: Đông Anh và Mê Linh 220 180 230 180 220 220 ngày Đông Anh 233.2 184.7 Gia Lâm (Trâu Quỳ) 238.6 180.0 Hà Đông 253.7 190.0 Kim Anh (Mê Linh) 218.4 182.2 Láng 219.3 176.0 1.2 Lƣu vực Cầu Bây: Biên Quốc Oai 243.1 200.0 2. Lƣu vực Tả Đáy Sóc Sơn 200.5 167.6 Sơn Tây 268.9 208.3 2.1 Lƣu vực Tô Lịch Thạch Thất 264.5 213.2 2.2 Lƣu vực sông Nhuệ: Số liệu lƣ ng mƣa lớn nhất Long Tả Nhuệ ngày Trận mƣa ngày P=10 năm P=5 năm 172 310 240 172 310 240 Đông Anh 301.0 232.1 Hữu Nhuệ (trên Hà Đông) 350 260 Gia Lâm (Trâu Quỳ) 337.4 257.0 Hà Đông 350 260 Hà Đông 351.0 258.4 Kim Anh (Mê Linh) 278.9 228.2 Láng 302.3 241.6 Quốc Oai 324.0 Sóc Sơn Phú Xuyên 220 172 3 Lƣu vực Hữu Đáy 260.0 3.1 Lƣu vực Sơn Tây 265 210 249.1 207.4 3.2 Hòa Lạc, Quốc Oai 250 200 Sơn Tây 352.6 268.7 3.3 Xuân Mai 250 200 Thạch Thất 359.7 282.2 Bảng 0-6: Lƣợng mƣa tính toán thực tế Bảng 0-7: Đề xuất lựa chọn độ sâu lƣợng mƣa thiết kế 16 Hình 0-1: Biểu đồ độ sâu lƣợng mƣa thiết kế Đối với trận mƣa chu kỳ 10 năm, lƣợng mƣa trong 02 giờ lớn nhất là 94mm, trong 04 giờ lớn nhất là 130mm. d) Lƣợng mƣa thiết kế Lƣợng mƣa theo xác suất ở chu kỳ 5 năm sẽ đƣợc áp dụng làm lƣợng mƣa thiết kế mạng lƣới tuyến cống thoát nƣớc. Mô hình lƣợng mƣa để phân tích thuỷ lực cho mạng lƣới cống đƣợc lập ra bằng cách sử dụng lƣợng mƣa hai ngày 310mm theo mô hình cơn mƣa ngày 11/6/89. Dữ liệu mƣa thiết kế cơ bản đƣợc giảm xuống chu kỳ 5 năm. Mô hình mƣa thiết kế cho phân tích thuỷ lực đƣợc minh hoạ dƣới đây. 70 Chu kú 5 n¨m Chu kú 10 n¨m 68.5mm (chu kú 10 n¨m) 60 56.5mm (chu kú 5 n¨m) L-îng m-a (mm) 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 Thêi gian (ha) 30 35 40 45 Hình 0-2: Mô hình mƣa thiết kế cho phân tích thuỷ lực 17 50 5.7.3. Thực hiện phân tích thuỷ lực hệ thống thoát nƣớc (1) Phân tích dòng chảy hở Phân tích dòng chảy đƣợc tính toán bằng cách sử dụng môđun tính toán tiêu chuẩn MIKE 11 (Đan mạch). Phƣơng pháp này đƣợc gọi là phƣơng pháp NAM, nghĩa là Mô hình - Dòng chảy - Lƣợng mƣa. Biểu đồ thuỷ lực của mạng lƣới các công trình đầu mối phải bao gồm các sông-hồkênh dẫn. (2) Phân tích dòng chảy trong cống Sử dụng phần Phần mềm MOUSE hoặc MIKE URBAN do Học viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI) phát triển đƣợc áp dụng cho phân tích thuỷ lực. (Các phần mềm này cũng đã đƣợc sử dụng tính toán quy hoạch các sông Nhuệ, Đáy) (3) Điều kiện phân tích thuỷ lực : Bảng 0-8: Điều kiện phân tích thuỷ lực Điều kiện nghiên cứu Trạm bơm-sônghồ điều hòa Cống-kênh cấp Cống-kênh cấp Quy hoạch sử dụng đất 2050 2030 2030 Dân số 2050 2030 2030 10 năm 5-10 năm 2-5 năm 310mm/2ngày >200mm/1ngày 56,5-68,5mm/h 38-56,5mm/h MIKE 11 MIKE URBAN/ MOUSE MOUSE hoặc Rational Method Chu kỳ lặp lại Lƣơng mƣa thiết kế Phƣơng pháp tính 5.7.4. Nguyên tắc thiết kế thuỷ lực hệ thống Lƣu lƣợng thoát nƣớc tối đa và nhu cầu về công suất hồ chứa điều hòa, trạm bơm đƣợc tính toán theo phƣơng pháp đã thực hiện trong Quy hoạch tổng thể thoát nƣớc JICA để cân bằng nƣớc của hệ thống. Hình 0-3: Mô hình cân bằng thủy lực 18 5.7.5. Thiết kế thuỷ lực cho cống. a) Cƣờng độ mƣa: Tính toán thuỷ lực đƣợc thực hiện bằng cách áp dụng công thức Rational Method. Cƣờng độ mƣa đƣợc tính theo công thức do Bộ Xây dựng lập ra và công thức này đã đƣợc sử dụng kể từ nghiên cứu JICA. Đến nay chƣa có thay đổi nào, vì vậy công thức này cũng đƣợc sử dụng cho tính toán thuỷ lực các tuyến cống thoát nƣớc trong quy hoạch. I  0.36 5416(1  0.25 log P  t 0.13 ) (t  19) 0.82 Trong đó, I: Cƣờng độ lƣợng mƣa (mm/h) t: Thời gian tập trung (phút) - to=10phút P: Chu kỳ (năm) * Thời gian tập trung dòng chảy được xác định theo công thức: T = To + Tr + Tm (phút) Trong đó: Tm: Thời gian tập trung nƣớc mƣa trên bề mặt của tiểu khu. Tm phụ thuộc vào diện tích tiểu khu, độ dốc, hệ thống thoát nƣớc mƣa trong tiểu khu, đặc điểm lớp phủ, cƣờng độ mƣa. Trong thực tế ngƣời ta chọn:  Tm = 10 phút khi trong tiểu khu không có ống thoát nƣớc mƣa.  Tm = 5 phút khi trong tiểu khu có ống thoát nƣớc mƣa. Tr: Thời gian nƣớc chảy trong rãnh thoát nƣớc mƣa. Tr = 1.25 lr vr (phút) Trong đó: lr: Chiều dài rãnh thoát nƣớc (m). vr: Vận tốc dòng chảy trong rãnh thoát nƣớc (m/s). 1,25: Hệ số kể đến sự tăng dần tốc độ trong rãnh. Theo kinh nghiệm thực tế thiết kế thoát nƣớc mƣa, ở những khu vực không có hệ thống thoát nƣớc riêng, ta có thể lấy: Tr + Tm = 15 - 20 phút. To: Thời gian nƣớc mƣa chảy trong ống thoát nƣớc mƣa của thành phố. To  M x  lcèng, i (phót) . vcèng, i trong đó: Lcống,i : Chiều dài của đoạn cống thứ i (m). Vcống,i : Vận tốc dòng chảy trong đoạn cống thứ i (m/s). 19 M: Hệ số kể đến sự chậm chảy trong cống thoát nƣớc mƣa. Địa hình bằng phẳng, lấy M = 2. b) Hệ số dòng chảy Hệ số dòng chảy của mỗi loại mặt phủ xác định theo TCVN 7957:2008 – Thoát nƣớc và nƣớc thải – Mạng lƣới bên ngoài và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế. Bảng 0-9: Hệ số dòng chảy cho phân tích thuỷ lực TT Đặc trƣng bề mặt Hệ số dòng chảy () 1 Khu dân cƣ 0,80 2 Khu công nghiệp 0,65 3 Khu thƣơng mại 0,80 4 Vƣờn, công viên 0,35 5 Hồ, ao 1,00 6 Sân, đƣờng giao thông 0,90 7 Diện tích khác (ruộng, v.v...) 0,35 Hệ số dòng chảy trong mỗi lƣu vực chi tiết đƣợc tính toán dựa trên quy hoạch sử dụng đất đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050. 20 Bảng 0-10: Hệ số dòng chảy Kiểu mặt phủ TT Lƣu vực thoát nƣớc Mái nhà,mặt phủ bê tông Ai (ha) AiCi Ai (ha) AiCi Ai (ha) AiCi Ai (ha) AiCi Hệ số dòng chảy C 749.86 335.89 124.28 404.35 327.52 64.67 64.67 0.73 197.35 159.85 56.14 20.77 82.69 66.98 12.10 12.10 0.75 Tiểu lƣu vực K2 15.26 12.36 7.46 2.76 97.53 79.00 1.76 1.76 0.79 3 Tiểu lƣu vực K3 85.76 69.46 39.85 14.74 24.69 20.00 8.47 8.47 0.71 4 Tiểu lƣu vực K4 81.80 66.25 23.41 8.66 21.28 17.23 0.12 0.12 0.73 5 Tiểu lƣu vực K5 150.05 121.54 52.46 19.41 56.26 45.57 17.77 17.77 0.74 6 Tiểu lƣu vực K6 395.55 320.39 156.56 57.93 121.89 98.73 24.45 24.45 0.72 I.1.1.2 Lƣu vực Hoàng Liệt 338.02 273.80 145.89 53.98 238.32 193.04 87.17 87.17 0.75 1 Tiểu lƣu vực H1 217.58 176.24 94.27 34.88 165.45 134.02 84.67 84.67 0.76 2 Tiểu lƣu vực H2 120.45 97.56 51.62 19.10 72.87 59.02 2.50 2.50 0.72 I.1.1.3 Tiểu lƣu vực S.Lừ 547.68 443.62 208.90 77.29 201.42 163.15 62.56 62.56 0.73 1 Tiểu lƣu vực L1 106.16 85.99 34.13 12.63 61.49 49.80 13.14 13.14 0.75 2 Tiểu lƣu vực L2 101.17 81.95 32.68 12.09 37.99 30.77 2.87 2.87 0.73 3 Tiểu lƣu vực L3 51.15 41.43 14.97 5.54 24.37 19.74 2.10 2.10 0.74 4 Tiểu lƣu vực L4 58.41 47.32 22.04 8.15 22.04 17.85 2.79 2.79 0.72 5 Tiểu lƣu vực L5 47.87 38.77 17.83 6.60 5.04 4.08 4.25 4.25 0.72 I Vùng trung tâm thành phố Hà Nội I.1 Vùng Nam Sông Hồng I.1.1 Lƣu vực Tô Lịch I.1.1.1 Lƣu vực S.Kim Ngƣu 925.76 1 Tiểu lƣu vực K1 2 Cây xanh,công viên 21 Mặt đƣờng atphan Mặt nƣớc 6 Tiểu lƣu vực L6 182.91 148.16 87.25 32.28 50.51 40.91 37.41 37.41 0.72 I.1.1.4 Lƣu vực S.Tô Lịch 1050.82 851.17 414.25 153.27 446.08 361.33 87.16 87.16 0.73 1 Tiểu lƣu vực T1 60.59 49.07 25.47 9.42 43.99 35.63 0.24 0.24 0.72 2 Tiểu lƣu vực T2 218.70 177.15 106.61 39.45 98.34 79.65 12.45 12.45 0.71 3 Tiểu lƣu vực T3 187.11 151.56 62.09 22.97 48.44 39.23 14.14 14.14 0.73 4 Tiểu lƣu vực T4 62.47 50.60 22.92 8.48 32.15 26.04 4.56 4.56 0.73 5 Tiểu lƣu vực T5 171.58 138.98 73.67 27.26 71.25 57.71 13.64 13.64 0.72 6 Tiểu lƣu vực T6 132.74 107.52 43.82 16.21 56.14 45.48 17.37 17.37 0.75 7 Tiểu lƣu vực T7 60.73 49.19 16.83 6.23 25.38 20.55 2.37 2.37 0.74 8 Tiểu lƣu vực T8 117.18 94.92 44.71 16.54 55.55 45.00 16.64 16.64 0.74 9 Tiểu lƣu vực T9 39.74 32.19 18.14 6.71 14.85 12.03 5.76 5.76 0.72 I.1.1.5 Lƣu vực S.Sét 390.92 316.64 137.49 50.87 143.88 116.54 38.18 38.18 0.74 1 Tiểu lƣu vực S1 89.94 72.85 50.60 18.72 52.37 42.42 24.47 24.47 0.73 2 Tiểu lƣu vực S2 113.30 91.77 36.32 13.44 45.91 37.18 3.54 3.54 0.73 3 Tiểu lƣu vực S3 94.30 76.39 23.79 8.80 26.29 21.30 5.61 5.61 0.75 4 Tiểu lƣu vực S4 93.37 75.63 26.78 9.91 19.31 15.64 4.57 4.57 0.73 I.1.1.6 Lƣu vực Yên Sở 105.00 85.05 153.37 56.75 128.05 103.72 163.58 163.58 0.74 I.1.2 Lƣu vực sông Nhuệ I.1.2.1 Lƣu vực S.Pheo 1062.82 860.88 1103.86 408.43 530.52 429.72 69.87 69.87 0.64 1 Tiểu lƣu vực SP1 307.37 248.97 264.40 97.83 144.04 116.67 14.11 14.11 0.65 2 Tiểu lƣu vực SP2 248.64 201.40 225.84 83.56 112.23 90.91 48.19 48.19 0.67 3 Tiểu lƣu vực SP3 222.02 179.84 533.82 197.51 175.69 142.31 7.57 7.57 0.56 4 Tiểu lƣu vực SP4 284.78 230.68 79.81 29.53 98.56 79.84 0.00 0.00 0.73 22 I.1.2.2 I.1.2.2-Lƣu vực S.Dăm 413.66 335.06 540.31 199.91 127.93 103.62 35.74 35.74 0.60 I.1.2.3 I.1.2.3-Lƣu vực Cổ Nhuế 710.07 575.15 361.48 133.75 394.09 319.21 54.47 54.47 0.71 1 Tiểu lƣu vực C1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2 Tiểu lƣu vực C2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3 Tiểu lƣu vực C3 125.60 101.73 57.66 21.33 94.91 76.88 0.00 0.00 0.72 4 Tiểu lƣu vực C4 151.22 122.49 45.82 16.95 54.29 43.97 8.50 8.50 0.74 5 Tiểu lƣu vực C5 87.47 70.85 63.46 23.48 50.02 40.52 5.04 5.04 0.68 6 Tiểu lƣu vực C6 134.66 109.07 70.20 25.98 65.20 52.81 3.95 3.95 0.70 7 Tiểu lƣu vực C7 28.00 22.68 19.76 7.31 22.83 18.49 4.42 4.42 0.71 8 Tiểu lƣu vực C8 53.27 43.15 15.65 5.79 26.08 21.12 0.00 0.00 0.74 9 Tiểu lƣu vực C9 95.03 76.98 59.14 21.88 57.31 46.42 23.62 23.62 0.72 10 Tiểu lƣu vực C10 34.82 28.20 29.80 11.03 23.45 18.99 8.94 8.94 0.69 I.1.2.4 Lƣu vực Đào Nguyên 693.91 562.07 532.05 196.86 311.01 251.92 47.98 47.98 0.67 I.1.2.5 I.1.2.5-Lƣu vực Cầu Ngà 712.56 577.17 535.05 197.97 225.67 182.80 32.01 32.01 0.66 I.1.2.6 I.1.2.6-Tiểu lƣu vực Mỹ Đình 711.95 576.68 309.98 114.69 283.79 229.87 54.26 54.26 0.72 1 Tiểu lƣu vực D1 259.77 210.41 99.38 36.77 85.60 69.34 12.26 12.26 0.72 2 Tiểu lƣu vực D2 165.69 134.21 76.88 28.45 69.07 55.95 14.37 14.37 0.71 3 Tiểu lƣu vực D3 59.61 48.29 18.29 6.77 34.09 27.61 0.00 0.00 0.74 4 Tiểu lƣu vực D4 98.23 79.57 32.67 12.09 37.07 30.03 0.00 0.00 0.72 5 Tiểu lƣu vực D5 128.66 104.21 82.75 30.62 57.96 46.95 27.63 27.63 0.71 I.1.2.7 I.1.2.4-Lƣu vực Yên Nghĩa 2340.42 1895.74 927.42 751.21 804.01 297.48 90.47 90.47 0.73 1 Tiểu lƣu vực Y1 197.81 160.23 115.46 93.52 91.55 33.87 31.75 31.75 0.73 2 Tiểu lƣu vực Y2 351.28 284.54 183.63 148.74 28.65 10.60 13.27 13.27 0.79 23 3 Tiểu lƣu vực Y3 143.08 115.90 87.12 70.56 93.30 34.52 9.40 9.40 0.69 4 Tiểu lƣu vực Y4 1648.24 1335.08 541.22 438.39 590.51 218.49 36.05 36.05 0.72 I.1.2.8 Lƣu vực Mễ Trì 754.48 611.13 313.44 115.97 347.68 281.62 54.42 54.42 0.72 1 Tiểu lƣu vực MT1 175.55 142.19 55.91 20.69 59.54 48.23 0.00 0.00 0.73 2 Tiểu lƣu vực MT2 111.95 90.68 59.59 22.05 60.02 48.62 29.45 29.45 0.73 3 Tiểu lƣu vực MT3 137.37 111.27 43.89 16.24 51.25 41.51 6.50 6.50 0.73 4 Tiểu lƣu vực MT4 206.88 167.57 120.98 44.76 126.68 102.61 18.47 18.47 0.70 5 Tiểu lƣu vực MT5 122.74 99.42 33.07 12.24 50.19 40.65 0.00 0.00 0.74 I.1.2.8 Lƣu vực Khe Tang 1100.07 891.05 747.88 276.72 440.40 356.72 79.49 79.49 0.68 1 Tiểu lƣu vực KT1 275.71 223.32 185.19 68.52 128.15 103.80 27.04 27.04 0.69 2 Tiểu lƣu vực KT2 176.54 143.00 147.84 54.70 60.88 49.31 14.70 14.70 0.65 3 Tiểu lƣu vực KT3 647.82 524.73 414.86 153.50 251.37 203.61 37.75 37.75 0.68 I.1.2.9 I.1.2.7-Lƣu vực Ba xã 593.74 480.93 228.20 84.44 163.15 132.15 61.73 61.73 0.73 1 Tiểu lƣu vực BX1 283.88 229.94 103.47 38.28 68.69 55.64 5.59 5.59 0.71 2 Tiểu lƣu vực BX2 220.52 178.62 56.73 20.99 82.13 66.53 24.07 24.07 0.76 3 Tiểu lƣu vực BX3 89.34 72.36 68.00 25.16 12.32 9.98 32.08 32.08 0.69 I.1.2.10 I.1.2.8-Lƣu vực Tả Thanh Oai 1187.20 961.63 1704.45 630.65 843.39 683.15 366.28 366.28 0.64 I.1.2.11 I.1.2.9-Lƣu vực Đông Mỹ 637.76 516.59 938.70 347.32 356.29 288.60 103.83 103.83 0.62 433.05 787.90 350.77 448.96 1008.96 166.11 79.32 381.26 64.25 24.30 80.10 24.30 0.61 80.10 0.62 I.2 I.2-Vùng Bắc sông Hồng I.2.1 I.2.1-Lƣu vực Đông Bắc Mê Linh I.2.2 I.2.2-Lƣu vực Tây Nam Mê Linh 638.20 24 373.31 308.82 c) Tính toán lƣu lƣợng dòng chảy trong cống nƣớc mƣa Trong trƣờng hợp sử dụng Hệ thống cống chung trong khu vực nghiên cứu, lƣu lƣợng tính toán cần đƣợc tính bao gồm cả nƣớc mƣa và nƣớc thải. Lƣu lƣợng dòng chảy nƣớc mƣa vào cống đƣợc tính toán dựa theo công thức Rational Method đƣợc trình bày nhƣ sau: Q Trong đó, Q: 1 CIA 360 Hệ số dòng chảy nƣớc mƣa thiết kế (m3/s) C: Hệ số dòng chảy  I: Cƣờng độ mƣa (mm/h) A: Diện tích tiểu lƣu vực (ha) 22 5.8. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THẢI NƢỚC 5.8.1. Dự báo dân số tính toán Bảng 8 - Dự báo dân số tính toán (căn cứ theo QH xây dựng Thủ đô Hà Nội) Đơn vị: 1000 người Năm 2020 1/7/2008 Danh mục TT Dân số (1000 ngƣời) Mật độ dân số (ngƣời/km2) Năm 2030 Dân số (1000 Mật độ dân số Dân số (1000 ngƣời) (ngƣời/km2) ngƣời) Mật độ dân số (ngƣời/km2) I. Toàn thành phố Hà Nội mới 6.350,0 1.899 7.956,0 2.188 9.135,5 2.731 II.1 Đô thị trung tâm 3.578,0 4.784 3.748,3 5.012 4.606,0 6.159 II.1.A Khu nội đô (9 quận hiện có, trừ Long Biên+mở rộng) 2.167,8 13.836 1.727,8 10.820 1.656,0 10.371 1. Nội đô lịch sử (4 quận nội thành cũ – Hoàn Kiếm, ¾ Hai Bà Trưng, Ba Đình, Đống Đa, một phần Tây Hồ) 1.203,3 25.290 913,3 18.676 800,0 16.371 2. Nội đô mở rộng (từ vành đai 2 đến sông Nhuệ: 4 quận nội thành mới, trừ Long Biên) 964,5 8.731 808,5 7.319 856,0 7.749 1.369,0 1.678 2.020,5 2.670 2.950,0 4.213 II.1.B Khu phát triển mới của đô thị trung tâm 1. Chuỗi đô thị phía đông vành đai 4 (từ sông Nhuệ đến vành đai 4) 678,0 2.654 743,6 2.911 1.250,0 4.894 - Khu đô thị Hà Đông 143,2 3.448 145,5 3.502 350,0 8.424 23 Năm 2020 1/7/2008 Năm 2030 Danh mục Dân số (1000 ngƣời) Mật độ dân số (ngƣời/km2) - Khu đô thị thuộc Từ Liêm, Thanh Trì, Hoài Đức, Đan Phượng, Thanh Oai, Thường Tín 534,7 2.500 598,1 2.796 900,0 4.208 2. Các khu đô thị phía Bắc sông Hồng 600,7 2.076 1.277,0 3.837 1.700,0 5.109 - Khu đô thị Yên Viên-Long Biên-Gia Lâm 355,0 2.928 497,0 4.100 700,0 5.776 - Khu đô thị Mê Linh-Đông Anh 163,4 1.446 300,0 2.654 450,0 3.982 - Khu đô thị Đông Anh 172,4 1.750 480,0 4.871 550,0 5.581 II.2 Các đô thị vệ tinh 354,6 760 722,2 1.648 1.377,0 2.975 1. Đô thị Sơn Tây 94,75 1.550 130,0 2.127 180,0 2.945 2. Đô thị Hòa Lạc 59,86 298 300,0 1.492 600,0 2.983 3. Đô thị Xuân Mai 67,03 1.009 100,0 1.506 220,0 3.313 4. Đô thị Phú Xuyên 66,26 1.321 94,5 1.884 127,0 2.531 5. Đô thị Sóc Sơn 66,71 1.109 97,8 1.626 250,0 4.158 II.3 Các thị trấn sinh thái 90,2 1.981 100,9 2.214 115,9 2.541 1. Phúc Thọ (đô thị mới) 17,5 2.015 18,5 2.126 22,0 2.523 2. Quốc Oai (mở rộng) 38,2 2.046 42,0 2.248 48,9 2.619 3. Chúc Sơn (mở rộng) 34,5 1.898 40,5 2.227 45,0 2.471 TT 24 Dân số (1000 Mật độ dân số Dân số (1000 ngƣời) (ngƣời/km2) ngƣời) Mật độ dân số (ngƣời/km2) 5.8.2. Dự báo tỷ lệ dân số đƣ c phục vụ (phạm vi phục vụ của mạng lƣới thu gom nƣớc thải) Dự báo về lƣợng nƣớc thải phát sinh đƣợc tính toán dựa trên “dự báo lƣợng nƣớc tiêu thụ trung bình hàng ngày”, “hệ số không điều hòa theo ngày” và “hệ số phát sinh nƣớc thải”. Công suất yêu cầu của trạm xử lý nƣớc thải đƣợc tính toán dựa trên “số dân đƣợc phục vụ” nhân với “lƣợng nƣớc thải phát sinh theo đầu ngƣời”, “tỉ lệ kết nối với dịch vụ thoát nƣớc” và “hệ số thấm đất”. Điều kiện tính toán đƣợc nêu trong bảng sau: Bảng 0-11: Điều kiện tính toán lƣợng nƣớc thải phát sinh 1. 2. Đơn vị tính Khu vực TT Năm 2020 Năm 2030 Tiêu chuẩn nƣớc thải sinh hoạt Đô thị trung tâm (l/ng.ng) 180 200 Đô thị vệ tinh (l/ng.ng) 150 180 Đô thị trung tâm % S.hoạt 25-40 25-40 Đô thị vệ tinh % S.hoạt 22-30 22-30 90% 100% Đô thị trung tâm 270 300 Đô thị vệ tinh 230 260 Lƣợng nƣớc tiêu thụ phục vụ cộng cộng, khách vãng lai, ….dịch vụ 3. Tỉ lệ đƣợc phục vụ 4. Tiêu chuẩn lƣợng nƣớc thải phát sinh 5. Tiêu chuẩn (l/ng.ng) Tải lƣợng chất ô nhiễm Có bể tự hoại g/ng.ng 25-30 25-35 Không có bể tự hoại g/ng.ng 40-50 50-60 Cơ sở xác định chỉ tiêu thải nƣớc: theo TCXDVN: 7956-2008 và Quy chuẩn Việt Nam: 01/2008/BXD. 5.8.3. Tiêu chuẩn cấp nƣớc 25 Bảng 0-12: Tiêu chuẩn cấp nƣớc 2020 - 2050 Khu vực Năm 2010 (h.nay) % (l/ng.ng) Năm 2020 Năm 2030 Năm 2050 % (l/ng.ng) % (l/ng.ng) % (l/ng.ng) A. Khu đô thị A.1. Khu vực đô thị trung tâm Hà Nội A.1.1. Khu trung tâm (8 quận) 1. Quận Ba Đình 100% 150 100% 170 100% 180 100% 190 2. Quận Hoàn Kiếm 100% 150 100% 170 100% 180 100% 190 3. Quận Đống Đa 99% 150 100% 170 100% 180 100% 190 4. Quận Hai Bà Trƣng 100% 150 100% 170 100% 180 100% 190 5. Quận Tây Hồ 80% 145 100% 160 100% 170 100% 190 6. Quận Cầu Giấy 99.9% 145 100% 160 100% 170 100% 190 7. Quận Thanh Xuân 98.5% 145 100% 160 100% 170 100% 190 8. Quận Hoàng Mai 53% 145 100% 160 100% 170 100% 190 A.1.2. Khu giữa vành đai (3-4) phía Nam sông Hồng 1. Quận Hà Đông 90% 120 95% 160 100% 170 100% 190 2. Khu vực còn lại 50% 90 95% 140 100% 160 100% 190 A.2.Các khu đô thị và thị trấn A.2.1.Khu vực phía Tây 1. Đô thị Hòa lạc 50% 120 90% 140 100% 160 100% 180 2. Đô thị Xuân Mai 50% 120 90% 130 100% 150 100% 170 3.Thị xã Sơn Tây+Ba Vì 72% 130 90% 140 100% 160 100% 180 4. Đô thị Phúc Thọ 50% 130 90% 120 95% 140 100% 160 4.Đô thị Quốc Oai 50% 130 95% 120 100% 140 100% 160 5.Đô thi Chúc Sơn 50% 130 90% 120 95% 140 100% 160 Các Thị trấn phía Tây 70% 130 90% 110 90% 120 100% 150 6. Đô thị thuộc Mê Linh 60% 130 90% 130 100% 150 100% 160 7. Đô thị Sóc Sơn 60% 130 90% 140 100% 150 100% 160 8. Đô thị Đông Anh-Cổ 70% Loa 130 90% 140 100% 150 100% 160 Các Thị trấn phía Bắc 130 90% 110 120 100% 150 A.2.2.Khu vực phía Bắc 70% A.2.3. K.vực phía Đông 26 90% Năm 2010 (h.nay) Khu vực Năm 2020 Năm 2030 % (l/ng.ng) % 85% 130 95% 150 100% 160 100% 180 10. Các thị trấn phía Đông 70% (Trâu Quỳ, Yên Viên) 130 90% 130 95% 150 100% 170 9. Quận Long Biên (l/ng.ng) % Năm 2050 (l/ng.ng) % (l/ng.ng) A.2.4. K.vực phía Nam 11. Đô thị Phú Xuyên 70% 130 90% 120 100% 140 100% 160 12. Các thị trấn phía Nam 85% 130 90% 110 90% 120 100% 150 B. Nông thôn 55% 60 70% 90 90% 100 100% 120 (Nguồn: Báo cáo lần 1 Quy hoạch Cấp nước - VIWASE) Bảng 0-13: Tỉ lệ khách vãng lai Khu vực Tỷ lệ % khách vãng lai Dự báo của Quy hoạch Năm 2020 2030 2050 Đô thị trung tâm 8 Quận nội thành 12% 15% 15% Quận Hà Đông 12% 15% 15% Khu vực còn lại 7% 10% 15% Vành đai 3-4 Các đô thị 5 Khu thành phố phụ cận 5% 7% 1012% 7% 9% Bảng 0-14: Tiêu chuẩn cấp nƣớc công nghiệp tập trung và tiểu thủ công nghiệp Loại công nghiệp Đơn vị Năm 2020 Năm 2030 Năm 2050 Công nghiệp tập trung m3/ngày/ha Tiểu thủ công nghiệp %QSH 22-30 22-30 22-30 5-7 5-7 5-7 Bảng 0-15: Đề xuất nhu cầu dịch vụ công cộng Địa điểm Tính (%) nhu cầu nƣớc Năm 2020 sinh hoạt Năm 2030 Năm 2050 Đô thị trung tâm % 15-18 17-20 18-20 Đô thị vệ tinh % 15 15-16 15-18 Các thị trấn sinh thái, % 10 10-11 10-12 27 thị trấn khác Khu vực nông thôn % 8 8 8 Bảng 0-16: Nhu cầu nƣớc dịch vụ kinh doanh Địa điểm Tính (%) nhu cầu Năm 2020 nƣớc sinh hoạt Năm 2030 Năm 2050 Đô thị trung tâm % 16 15 15 Đô thị khác % 10-15 10-15 12-15 8 8 8 Các thị trấn sinh thái, % thị trấn khác 5.8.4. Tiêu chuẩn thiết kế lƣu lƣ ng nƣớc thải a) Công thức tính toán lƣu lƣợng nƣớc thải sinh hoạt trung bình ngày: Lƣu lƣợng dòng chảy nƣớc thải sinh hoạt trung bình ngày đƣợc tính toán theo công thức sau: qr  N x qo l ( ) s  ha 86400 Trong đó: N: Dân số tính toán của khu vực (ngƣời) (xem 6.3.1 và 6.3.2). q0: Tiêu chuẩn thải nƣớc của khu vực (l/ngƣời-ngđ). Đƣợc xác định bằng 80% nhu cầu dùng nƣớc (xem mục 6.3.1). 86400: Số giây trong một ngày đêm. b) Tính toán lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình ngày: Đối với hệ thống thoát nƣớc riêng (HT2): lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình ngày bao gồm lƣu lƣợng nƣớc thải sinh hoạt trung bình, nƣớc thải phi sinh hoạt, nƣớc thải công nghiệp. Đối với kiểu hệ thống thoát nƣớc nửa riêng (HT1): lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình ngày bao gồm lƣu lƣợng nƣớc thải sinh hoạt trung bình, nƣớc thải phi sinh hoạt, nƣớc thải công nghiệp. Ngoài ra còn đƣợc tính thêm lƣợng nƣớc đồng hành là lƣợng nƣớc thấm vào cống và một phần nƣớc mƣa hòa lẫn với nƣớc thải cũng đƣợc thu gom về trạm xử lý tập trung. Trong đó:   Lƣợng nƣớc thấm đƣợc tính bằng 10% lƣu lƣợng nƣớc thải. Lƣợng nƣớc mƣa đồng hành dự kiến bằng 1-2 lần lƣu lƣợng nƣớc thải, tức là Qthiết kế = (2-3) Qnƣớc thải trung bình. c) Tính toán lƣu lƣợng nƣớc thải lớn nhất ngày Lƣu lƣợng nƣớc thải lớn nhất ngày đƣợc tính toán với Hệ số lƣu lƣợng đƣợc xác định theo tiêu chuẩn TCVN 51-2006 theo lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình. 28 5.8.5. Thiết kế thuỷ lực cho cống. Việc xác định kích cỡ các cống thu gom nƣớc thải đƣợc xác định bằng cách sử dụng công thức Maining là công thức thƣờng đƣợc sử dụng nhất cho việc thiết kế cống vì tính đơn giản của nó và có thể cho cống thuộc mọi hình dạng chảy hết hoặc không hết công suất. Q=AxV R xi1 / 2 n Trong đó: Q: Lƣu lƣợng (m3/s) V 2/3  A: Diện tích mặt cắt của ống (m2) V: Vận tốc trung bình (m/s) n: Hệ số nhám (m-1/3.s) i: Độ dốc thuỷ lực 5.8.6. Thời hạn tính toán quy mô công trình Căn cứ theo yêu cầu của đời dự án nên thời hạn tính toán quy hoạch dự kiến nhƣ sau: Đối với mạng lƣới thoát nƣớc thải tính với giai đoạn dài hạn đến 2030 và định hƣớng đến năm 2050. Đối với trạm bơm nƣớc thải:  Phần xây dựng trạm bơm tính đến 2030 Thiết bị trạm bơm tính theo 2 giai đoạn: đến 2020 và đến 2030 Đối với trạm xử lý nƣớc thải đầu tƣ trong giai đoạn I chỉ tính với thời hạn đến 2020 và quy hoạch mặt bằng tính đến năm 2030, trong đó có dự trù diện tích xây dựng và cách ly vệ sinh phù hợp trong tƣơng lai.  5.9. Tiêu chuẩn thiết kế trạm xử lý nƣớc thải 5.9.1. Tiêu chuẩn tính toán lƣ ng chất thải bẩn a) Tiêu chuẩn tính toán lƣợng chất bẩn sinh hoạt Chỉ tiêu nhiễm bẩn của nƣớc thải sinh hoạt đƣợc xem xét theo các khu vực nghiên cứu khác nhau, đƣợc dự báo trung bình nhƣ sau: Bảng 0-17: Tải trọng chất bẩn sinh hoạt trong các trƣờng hợp Tiêu chuẩn tải trọng chất bẩn (BOD5) (g/ngƣời/ngày) Khu vực Hiện trạng Năm 2020 Năm 2030 Khu vực A (có bể tự hoại) 20-25 25-30 25-35 Khu vực B (không có bể TH) - 40-50 50-60 29 Bảng 0-18: Hàm lƣợng chất bẩn sinh hoạt trong các trƣờng hợp Khu vực Tiêu chuẩn tải trọng chất bẩn (BOD5) (mg/l) Hiện trạng Năm 2020 Năm 2030 Khu vực A (có bể tự hoại) 180 180 160 Khu vực B (không có bể TH) - 300 300 b) Tiêu chuẩn tính toán lƣợng chất bẩn tập trung về trạm xử lý Lƣợng chất bẩn sinh hoạt tập trung tính toán dựa vào hàm lƣợng chất bẩn. Lƣợng chất bẩn tính toán tập trung về trạm xử lý bằng tổng lƣợng chất thải bẩn sinh hoạt, phi sinh hoạt và công nghiệp. 5.9.2. Yêu cầu mức độ xử lý nƣớc thải  Tiêu chuẩn đối với nƣớc thải sinh hoạt/đô thị: đối với hệ thống xử lý nƣớc thải đô thị tập trung áp dụng tiêu chuẩn xử lý theo Quy chuẩn Quốc gia về nƣớc thải công nghiệp QCVN 24:2009/BTNMT.  Tiêu chuẩn áp dụng cho nƣớc thải từ các cơ sở dịch vụ, thƣơng mại: chất lƣợng nƣớc thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008 trƣớc khi xả ra hệ thống thoát nƣớc đô thị. 5.9.3. Yêu cầu khoảng cách cách ly vệ sinh Khoảng cách cách ly vệ sinh đối với các trạm xử lý nƣớc thải đô thị tập trung đảm bảo phải theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 01:2008 – Quy hoạch xây dựng. 5.10. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CỐNG THOÁT NƢỚC Theo tiêu chuẩn Việt Nam, cỡ ống nhỏ nhất đƣợc sử dụng là 300mm khi đƣợc đặt trên đƣờng. Kích thƣớc đƣờng cống xác định theo tính toán thuỷ lực và đƣợc xem xét cụ thể hơn trong giai đoạn thiết kế chi tiết. Các tiêu chuẩn khác nhau đòi hỏi các độ dốc tối thiểu của các ống có thể chấp nhận đƣợc khác nhau. Độ dốc tối thiểu có thể đƣợc xác định theo công thức I = 1/D hoặc theo vận tốc tối thiểu trong ống. Bảng 0-19: Độ dốc tối thiểu của cống Cỡ ống (mm) Độ dốc tối Cỡ ống (mm) thiểu Độ dốc tối Cỡ ống (mm) thiểu Độ dốc tối thiểu 200 0,0050 500 0,0016 1100 0,0010 250 0,0040 600 0,0015 1200 0,0010 300 0,0033 800 0,0010 1300 0,0010 400 0,0020 900 0,0010 1400 0,0010 450 0,0018 1000 0,0010 1500 0,0010 30 Vận tốc tối thiểu của dòng chảy trong cống phụ thuộc vào tiết diện dòng chảy và độ dốc của cống. Thông thƣờng, vận tốc tối thiểu phải đảm bảo vận tốc tự làm sạch là không nhỏ hơn 0,6m/s. 5.11. VẬT LIỆU ỐNG CỐNG VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ Cống thoát nƣớc mƣa có thể là cống tròn hay các kiểu tiết diện khác. Cụ thể:  Nếu là cống tròn, phải sử dụng ống BTCT ly tâm nối gioăng cao su, bề mặt bên trong phải bảo đảm có độ nhám tốt, hệ số Maining n  0,013  Nếu có kiểu tiết diện khác, có thể đổ bê tông tại chỗ hay lắp ghép nhƣng đảm bảo độ nhám Maning nhƣ nói ở trên.  Nói chung cống tròn chỉ áp dụng khi D  1200mm (cá biệt có thể đến 1500mm). Khi có yêu cầu lƣu lƣợng lớn thì sử dụng loại tiết diện chữ nhật hoặc các loại tiết diện khác. Cống thoát nƣớc thải có đƣờng kính D  400mm sẽ dùng ống nhựa (PVC, HDPE,...) nối gioăng cao su. Cống thoát nƣớc thải D> 400mm sẽ dùng ống BTCT ly tâm nối gioăng cao su nhƣng phải có biện pháp hoàn thiện bề mặt bên trong (có thể bằng polyme hay loại vật liệu cao cấp khác để phun lên bề mặt bên trong cống). Cấu tạo của hố ga trong hệ thống cống chung cần có biện pháp ngăn mùi hôi thối của nƣớc thải bốc lên. Nắp đậy của hố thăm và nắp đậy của hố thu nƣớc mƣa trong khu vực trung tâm và trên các phố chính về cơ bản đều sử dụng nắp gang để thuận lợi cho công tác kiểm tra, giám sát trong hoạt động quản lý, khai thác. 5.12. VỊ TRÍ ĐẶT CỐNG NƢỚC MƢA, NƢỚC THẢI TRONG MẶT CẮT NGANG ĐƢỜNG PHỐ Cống chính: các đƣờng phố ở Thành phố Hà Nội cũ có vỉa hè rất hẹp, trong khu vực thành phố cũ hầu hết là  3m. Trong khu vực mở rộng theo quy định cũng chỉ có khoảng 4m, rất ít đƣờng phố có vỉa hè rộng  5m. Trong khi đó, trên vỉa hè đã có nhiều công trình ngầm và nổi (cột điện, cây xanh, cấp nƣớc, điện thọai...) Vì thế cống nƣớc mƣa và nƣớc thải phải đặt ở lòng đƣờng. Tùy từng trƣờng hợp cụ thể có thể đặt ở chính giữa đƣờng hay gần mép đƣờng. Đối với các đô thị xây dựng mới, tuyến cống sẽ đặt trên vỉa hè hoặc khoảng không lƣu giữa đƣờng giao thông và chỉ giới xây dựng nhà/ công trình phù hợp với quy hoạch mặt cắt xây dựng mới các công trình hạ tầng đô thị. Cống nhánh thu gom: khi xây dựng cống thoát nƣớc chính trên đƣờng phố, cần phải đồng thời đặt các cống nhánh thu gom nƣớc thải (tạm gọi là mạng lƣới cấp 4) về 2 phía của vỉa hè (các điểm chờ) để thực hiện việc đấu nối cống thoát nƣớc thải cho các hộ ở 2 bên đƣờng. Dự kiến áp dụng 2 dạng cống thu gom: (1) trong mạng lƣới thoát nƣớc chung sẽ sử dụng cống hộp đúc sẵn đặt dƣới rãnh thu nƣớc lòng đƣờng để thu gom cả nƣớc mƣa và nƣớc thải các hộ dân và (2) áp dụng cống nhánh trong mạng lƣới 31 thoát nƣớc riêng thu gom nƣớc thải nói chung là khoảng 100 - 200mm, sử dụng ống nhựa PVC và đặt sát nhà dân. Cống nhánh thoát nƣớc mƣa có đƣờng kính quy đổi nhỏ hơn 600mm. Khoảng cách giữa các giếng thăm có thể là 40-100m (tăng hay giảm tùy theo từng trƣờng hợp theo tiêu chuẩn xây dựng 51-2006). Khoảng cách giữa các giếng thu nƣớc mƣa phải đạt trung bình khoảng 25-30m. 5.13. VẤN ĐỀ CHỐNG Ô NHIỄM AO HỒ TRONG THÀNH PHỐ Hà Nội là đô thị mặt nƣớc, vì vậy Quy hoạch thoát nƣớc sẽ tận dụng tối đa sử dụng ao hồ để điều hoà dòng chảy. Tuy nhiên trong quá trình vận hành ao hồ vấn đề ô nhiễm nƣớc là khó tránh khỏi. Để chống ô nhiễm cho ao hồ và kênh mƣơng hở đòi hỏi phải có biện pháp tự làm sạch tại chỗ bằng sinh học, hóa chất hoặc thau rửa (thay nƣớc). Các giải pháp kỹ thuật cụ thể sẽ đƣợc đề xuất trong phần quy hoạch thoát nƣớc mƣa, bao gồm nhƣng không giới hạn các biện pháp sử dụng công trình lắng trƣớc các miệng xả cho các loại mạng lƣới thoát nƣớc, riêng đối với mạng lƣới thoát nƣớc chung sẽ phải xây dựng tuyến cống bao nƣớc thải kết hợp với giếng tách để ngăn chặn nƣớc thải chảy trực tiếp vào hồ khi không có mƣa. Các sông, hồ cũng sẽ đƣợc thau rửa bằng cách sử dụng nguồn nƣớc bổ cập từ các sông chính trong mùa khô hoặc từ nguồn nƣớc sau khi xử lý tại các nhà máy xử lý nƣớc thải. Nguồn cấp nƣớc và giải pháp thau rửa cũng sẽ đƣợc trình bày chi tiết trong quy hoạch thoát nƣớc mƣa. 32 CHƢƠNG 5: CÁC TIÊU CHÍ, TIÊU CHUẨN QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ 1 5.1. TIÊU CHÍ CƠ BẢN ...................................................................................................1 5.2. TIÊU CHÍ TỔNG QUAN CỦA QUY HOẠCH THOÁT NƢỚC .............................2 5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.3. HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ BỀN VỮNG (SUDS) ..................................4 5.3.1. 5.3.3. 5.4. Những yêu cầu cơ bản trong quy hoạch thoát nƣớc ................................ 2 Những yêu cầu kỹ thuật cơ bản trong quy hoạch thoát nƣớc .................. 3 Cao độ san nền quy hoạch thoát nƣớc ..................................................... 3 Cơ sở thực hiện ........................................................................................ 4 Kế hoạch áp dụng kỹ thuật SUDS ........................................................... 6 NGUYÊN TẮC CHUNG CHỐNG NGẬP LỤT .......................................................8 5.4.1. 5.4.2. Các hình thái về ngập lụt đô thị ............................................................... 8 Nguyên tắc quy hoạch hệ thống thoát nƣớc ............................................. 8 5.5. NGUYÊN TẮC CHUNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ THOÁT NƢỚC VỆ SINH MÔI TRƢỜNG, LỰA CHỌN KIỂU HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ...........................................10 5.5.3. 5.5.4. 5.6. 5.7. CÁC TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG .............................................................................12 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THOÁT NƢỚC MƢA .................................................12 5.7.1. 5.7.2. 5.7.3. 5.7.4. 5.7.5. 5.8. Giải pháp thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải theo các kiểu HTTN .............. 11 Nguyên tắc tổ chức thoát nƣớc theo vùng, lƣu vực ............................... 12 Lựa chọn chu kỳ lặp lại trận mƣa tính toán ........................................... 12 Trận mƣa thiết kế ................................................................................... 13 Thực hiện phân tích thuỷ lực hệ thống thoát nƣớc ................................ 18 Nguyên tắc thiết kế thuỷ lực hệ thống ................................................... 18 Thiết kế thuỷ lực cho cống..................................................................... 19 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THẢI NƢỚC ...............................................................23 5.8.1. Dự báo dân số tính toán ......................................................................... 23 5.8.2. Dự báo tỷ lệ dân số đƣợc phục vụ (phạm vi phục vụ của mạng lƣới thu gom nƣớc thải) ...................................................................................................... 25 5.8.3. Tiêu chuẩn cấp nƣớc .............................................................................. 25 5.8.4. Tiêu chuẩn thiết kế lƣu lƣợng nƣớc thải ................................................ 28 5.8.5. Thiết kế thuỷ lực cho cống..................................................................... 29 5.8.6. Thời hạn tính toán quy mô công trình ................................................... 29 5.9. Tiêu chuẩn thiết kế trạm xử lý nƣớc thải .................................................................29 5.9.1. 5.9.2. 5.9.3. Tiêu chuẩn tính toán lƣợng chất thải bẩn ............................................... 29 Yêu cầu mức độ xử lý nƣớc thải ............................................................ 30 Yêu cầu khoảng cách cách ly vệ sinh .................................................... 30 5.10. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CỐNG THOÁT NƢỚC ...........................................30 5.11. VẬT LIỆU ỐNG CỐNG VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ ..........................31 5.12. VỊ TRÍ ĐẶT CỐNG NƢỚC MƢA, NƢỚC THẢI TRONG MẶT CẮT NGANG ĐƢỜNG PHỐ ......................................................................................................................31 5.13. VẤN ĐỀ CHỐNG Ô NHIỄM AO HỒ TRONG THÀNH PHỐ .........................32 Bảng 5-1: Các giải pháp thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải theo các kiểu HTTN ............. 11 33 Bảng 5-2: Bảng phân loại và tổ chức hệ thống thoát nƣớc theo vùng, khu vực ......... 12 Bảng 5-3: Tiêu chuẩn thiết kế cho công trình thoát nƣớc mƣa ................................... 12 Bảng 5-4: So sánh số liệu về trận mƣa-lƣợng mƣa ..................................................... 13 Bảng 5-5: Bảng so sánh độ sâu lƣợng mƣa thiết kế .................................................... 13 Bảng 5-6: Lƣợng mƣa tính toán thực tế ....................................................................... 16 Bảng 5-7: Đề xuất lựa chọn độ sâu lƣợng mƣa thiết kế ............................................... 16 Bảng 5-8: Điều kiện phân tích thuỷ lực ...................................................................... 18 Bảng 5-9: Hệ số dòng chảy cho phân tích thuỷ lực .................................................... 20 Bảng 5-10: Hệ số dòng chảy ........................................................................................ 21 Bảng 5-11: Điều kiện tính toán lƣợng nƣớc thải phát sinh ......................................... 25 Bảng 5-12: Tiêu chuẩn cấp nƣớc 2020 - 2050 ........................................................... 26 Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng Bảng 5-13: Tỉ lệ khách vãng lai .................................................................................. 27 5-14: Tiêu chuẩn cấp nƣớc công nghiệp tập trung và tiểu thủ công nghiệp...... 27 5-15: Đề xuất nhu cầu dịch vụ công cộng ......................................................... 27 5-16: Nhu cầu nƣớc dịch vụ kinh doanh ........................................................... 28 5-17: Tải trọng chất bẩn sinh hoạt trong các trƣờng hợp .................................. 29 5-18: Hàm lƣợng chất bẩn sinh hoạt trong các trƣờng hợp ............................... 30 Bảng 5-19: Độ dốc tối thiểu của cống......................................................................... 30 Hình 5-1: Biểu đồ độ sâu lƣợng mƣa thiết kế .............................................................. 17 Hình 5-2: Mô hình mƣa thiết kế cho phân tích thuỷ lực .............................................. 17 Hình 5-3: Mô hình cân bằng thủy lực .......................................................................... 18 34 [...]... chi tiết trong quy hoạch thoát nƣớc mƣa 32 CHƢƠNG 5: CÁC TIÊU CHÍ, TIÊU CHUẨN QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ 1 5.1 TIÊU CHÍ CƠ BẢN 1 5.2 TIÊU CHÍ TỔNG QUAN CỦA QUY HOẠCH THOÁT NƢỚC .2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3 HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ BỀN VỮNG (SUDS) 4 5.3.1 5.3.3 5.4 Những yêu cầu cơ bản trong quy hoạch thoát nƣớc 2 Những yêu cầu kỹ thuật cơ bản trong quy hoạch thoát nƣớc ... tiêu chuẩn, quy phạm Việt nam hiện hành nhƣ: Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 01:2008 – Quy hoạch xây dựng Quy chuẩn QCVN 07:2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia – Các công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 7957:2008 – Thoát nƣớc và nƣớc thải – Mạng lƣới bên ngoài và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế Và có tham khảo các tiêu chuẩn quốc tế của Mỹ, Anh, Nhật bản cũng nhƣ các tiêu. .. thời hạn đến 2020 và quy hoạch mặt bằng tính đến năm 2030, trong đó có dự trù diện tích xây dựng và cách ly vệ sinh phù hợp trong tƣơng lai  5.9 Tiêu chuẩn thiết kế trạm xử lý nƣớc thải 5.9.1 Tiêu chuẩn tính toán lƣ ng chất thải bẩn a) Tiêu chuẩn tính toán lƣợng chất bẩn sinh hoạt Chỉ tiêu nhiễm bẩn của nƣớc thải sinh hoạt đƣợc xem xét theo các khu vực nghiên cứu khác nhau, đƣợc dự báo trung bình nhƣ... (ngƣời/km2) ngƣời) Mật độ dân số (ngƣời/km2) 5.8.2 Dự báo tỷ lệ dân số đƣ c phục vụ (phạm vi phục vụ của mạng lƣới thu gom nƣớc thải) Dự báo về lƣợng nƣớc thải phát sinh đƣợc tính toán dựa trên dự báo lƣợng nƣớc tiêu thụ trung bình hàng ngày”, “hệ số không điều hòa theo ngày” và “hệ số phát sinh nƣớc thải” Công suất yêu cầu của trạm xử lý nƣớc thải đƣợc tính toán dựa trên “số dân đƣợc phục vụ” nhân với “lƣợng... chất lƣợng nƣớc thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008 trƣớc khi xả ra hệ thống thoát nƣớc đô thị 5.9.3 Yêu cầu khoảng cách cách ly vệ sinh Khoảng cách cách ly vệ sinh đối với các trạm xử lý nƣớc thải đô thị tập trung đảm bảo phải theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCXDVN 01:2008 – Quy hoạch xây dựng 5.10 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CỐNG THOÁT NƢỚC Theo tiêu chuẩn Việt Nam, cỡ ống nhỏ nhất đƣợc sử... 100 100% 120 (Nguồn: Báo cáo lần 1 Quy hoạch Cấp nước - VIWASE) Bảng 0-13: Tỉ lệ khách vãng lai Khu vực Tỷ lệ % khách vãng lai Dự báo của Quy hoạch Năm 2020 2030 2050 Đô thị trung tâm 8 Quận nội thành 12% 15% 15% Quận Hà Đông 12% 15% 15% Khu vực còn lại 7% 10% 15% Vành đai 3-4 Các đô thị 5 Khu thành phố phụ cận 5% 7% 1012% 7% 9% Bảng 0-14: Tiêu chuẩn cấp nƣớc công nghiệp tập trung và tiểu thủ công nghiệp... i: Độ dốc thuỷ lực 5.8.6 Thời hạn tính toán quy mô công trình Căn cứ theo yêu cầu của đời dự án nên thời hạn tính toán quy hoạch dự kiến nhƣ sau: Đối với mạng lƣới thoát nƣớc thải tính với giai đoạn dài hạn đến 2030 và định hƣớng đến năm 2050 Đối với trạm bơm nƣớc thải:  Phần xây dựng trạm bơm tính đến 2030 Thiết bị trạm bơm tính theo 2 giai đoạn: đến 2020 và đến 2030 Đối với trạm xử lý nƣớc thải đầu... tắc tổ chức thoát nƣớc theo vùng, lƣu vực Quy hoạch phát triển hệ thống thoát nƣớc theo giải pháp “mềm dẻo” nhƣ sau: Bảng 0-2: Bảng phân loại và tổ chức hệ thống thoát nƣớc theo vùng, khu vực Loại A B C D Năm 2020 HT1 HT1 HT1* HT4 Năm 2030-2050 HT1 HT2 HT3 HT4 Khu vực (* không bao gồm mạng lƣới cống bao và trạm xử lý nƣớc thải tập trung, chỉ xây dựng mạng lƣới thoát nƣớc chung) 5.6 CÁC TIÊU CHUẨN ÁP... độ san nền quy hoạch thoát nƣớc 3 Cơ sở thực hiện 4 Kế hoạch áp dụng kỹ thuật SUDS 6 NGUYÊN TẮC CHUNG CHỐNG NGẬP LỤT .8 5.4.1 5.4.2 Các hình thái về ngập lụt đô thị 8 Nguyên tắc quy hoạch hệ thống thoát nƣớc 8 5.5 NGUYÊN TẮC CHUNG TỔ CHỨC QUẢN LÝ THOÁT NƢỚC VỆ SINH MÔI TRƢỜNG, LỰA CHỌN KIỂU HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC 10 5.5.3 5.5.4 5.6 5.7 CÁC TIÊU CHUẨN... nƣớc mƣa và nƣớc thải Lƣu lƣợng dòng chảy nƣớc mƣa vào cống đƣợc tính toán dựa theo công thức Rational Method đƣợc trình bày nhƣ sau: Q Trong đó, Q: 1 CIA 360 Hệ số dòng chảy nƣớc mƣa thiết kế (m3/s) C: Hệ số dòng chảy  I: Cƣờng độ mƣa (mm/h) A: Diện tích tiểu lƣu vực (ha) 22 5.8 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THẢI NƢỚC 5.8.1 Dự báo dân số tính toán Bảng 8 - Dự báo dân số tính toán (căn cứ theo QH xây dựng Thủ ... bày chi tiết quy hoạch thoát nƣớc mƣa 32 CHƢƠNG 5: CÁC TIÊU CHÍ, TIÊU CHUẨN QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ 5.1 TIÊU CHÍ CƠ BẢN 5.2 TIÊU CHÍ TỔNG QUAN CỦA QUY HOẠCH THOÁT NƢỚC... truyền thống Quy hoạch thoát nƣớc trọng bảo tồn cảnh quan ao hồ, sông suối tự nhiên vùng khu vực 5.2 TIÊU CHÍ TỔNG QUAN CỦA QUY HOẠCH THOÁT NƢỚC 5.2.1 Những yêu cầu quy hoạch thoát nƣớc Quy hoạch hệ... 5.2.3 5.3 HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ BỀN VỮNG (SUDS) 5.3.1 5.3.3 5.4 Những yêu cầu quy hoạch thoát nƣớc Những yêu cầu kỹ thuật quy hoạch thoát nƣớc Cao độ san quy hoạch thoát nƣớc