Đánh giá tiềm năng của hệ thống thu gom nước mưa để sử dụng trong sinh hoạt và giảm ngập lụt trong điều kiện biến đổi khí hậu, phường đồng tâm, hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

TRỊNH VÂN HƯƠNG

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG CỦA HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC MƯA
ĐỂ SỬ DỤNG TRONG SINH HOẠT VÀ GIẢM NGẬP LỤT TRONG
ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, PHƯỜNG ĐỒNG TÂM, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Hà Nội – 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

TRỊNH VÂN HƯƠNG

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG CỦA HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC MƯA
ĐỂ SỬ DỤNG TRONG SINH HOẠT VÀ GIẢM NGẬP LỤT TRONG
ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, PHƯỜNG ĐỒNG TÂM, HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: chương trình đào tạo thí điểm

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Văn Cự
PGS. TS. Nguyễn Việt Anh

Hà Nội – 2015

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu được thực hiện độc lập không
sao chép. Các số liệu được sử dụng trong nghiên cứu là số liệu chính thống. Tất cả các
tham khảo và thông tin từ các ấn phẩm, tạp chí khoa học và các trang thông tin điện tử
đều có nguồn trích dẫn
Tác giả: Trịnh Vân Hương


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Khoa sau đại học, Đại học Quốc gia Hà
Nội. Với sự hướng dẫn của PGS. TS Phạm Văn Cự và PGS.TS Nguyễn Việt Anh, luận
văn hoàn thành tháng 6/2015. Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất vì những chỉ
dẫn và định hướng tận tình của các Thầy trong suốt thời gian hoàn thành khóa học
này.
Luận văn được định hướng và hỗ trợ rất nhiều bởi Khoa sau đại học, Đại học
Quốc gia Hà Nội. Tác giả rất cảm kích và xin chân thành cảm ơn các Thầy cô và cán
bộ Khoa.
Luận văn đã được hỗ trợ về tài chính từ Chương trình học bổng thạc sỹ của
Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Canada (IDRC) và Đại học Nairobi về “Innovative
Application of ICTs in Addressing Water-Related Impacts of Climate Change”, hỗ trợ
ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) bởi Trung tâm Quốc tế Nghiên cứu Đánh giá
Biến đổi Toàn cầu (ICARGC) và hỗ trợ từ Dự án thí điểm hệ thống thu gom mưa
(Rainwater Harvesting Project) của Viện Nghiên cứu Kỹ thuật Xây dựng và Môi
trường (IESE). Nếu không có sự hỗ trợ vô cùng ý nghĩa từ các tổ chức và cá nhân trên,
tác giả khó có thể hoàn thành tốt nghiên cứu này. Tác giả xin gửi lời cảm ơn trân
trọng tới họ.
Tác giả: Trịnh Vân Hương

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................... 60
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................... 61
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................. 62
MỞ
ĐẦU………………………………………………………………………….……..63
CHƯƠNG I – TỔNG QUAN .......................................... Error! Bookmark not defined.
1.1. Tác động của BĐKH tới nguồn nước, lượng mưa ... Error! Bookmark not defined.
1.2. Tình trạng ngập lụt đô thị ......................................... Error! Bookmark not defined.
1.3. Tình trạng ô nhiễm nguồn nước đô thị..................... Error! Bookmark not defined.
1.4. Thu gom nước mưa từ mái nhà ................................ Error! Bookmark not defined.
1.5. Vấn đề của nghiên cứu ............................................. Error! Bookmark not defined.
1.6. Giới thiệu khu vực nghiên cứu ................................. Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG II – PHƯƠNG PHÁP VÀ DỮ LIỆU ........ ..Error! Bookmark not defined.
2.1. Đặt bài toán .............................................................. Error! Bookmark not defined.
2.2. Cách tiếp cận ............................................................ Error! Bookmark not defined.
2.3. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu ....... Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Phương pháp luận .............................................. Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................... Error! Bookmark not defined.
2.4. Nguồn dữ liệu ........................................................... Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG III – KẾT QUẢ, KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊError! Bookmark not defined.
3.1. Kết quả ..................................................................... Error! Bookmark not defined.

3.1.1. Khả năng đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt của nước mưa thu gomError! Bookmark no

3.1.2. Khả năng giảm ngập úng cục bộ bằng cách thu gom và lưu trữ nước mưaError! Bookm
3.1.3. Chất lượng nước mưa thu gom cho nước sinh hoạtError! Bookmark not defined.
3.1.4. Hiểu biết và thái độ của người dân về việc thu gom nước mưa để sử dụng và

giảm ngập lụt đô thị ..................................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.5. Phân tích các lợi ích của hệ thống thu gom mưaError! Bookmark not defined.


3.1.6. Tính khả thi của hệ thống thu gom mưa ............ Error! Bookmark not defined.
3.2.

Kết luận và khuyến nghị ....................................... Error! Bookmark not defined.

3.2.1.

Kết luận .......................................................... Error! Bookmark not defined.

3.2.2.

Khuyến nghị ................................................... Error! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................. ……………..………64


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Mức thay đổi lượng mưa (%) so với thời kỳ 1980 - 1999 ở các vùng khí hậu
............................................................................................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.1: Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước mưa . Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.2: Lượng mưa Hà Nội năm 2013 ........................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.3: Diện tích mái phủ của các nhà chức năng chính ĐHXD ..Error! Bookmark not
defined.
Bảng 2.4: Thống kê hiện trạng hệ thống thoát nước mưa tại ĐHXDError! Bookmark not
defined.
Bảng 3.1: Thành phần mặt phủ ĐHXD .............................. Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.2: Lưu lượng nước thải sinh hoạt từ ĐHXD .......... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.3: Diện tích phục vụ của tuyến cống thoát nước mưa...........Error! Bookmark not
defined.
Bảng 3.4: Thể tích bể chứa nước mưa cần xây dựng tại ĐHXD để giải quyết việc ngập
úng cục bộ do nước mưa .................................................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.5: Thể tích nước mưa lưu trữ nhờ các bể chứa tại các nhà chức năng........... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.6: Kêt quả phân tích chất lượng nước mưa thu từ mái ĐHXD, sau lắng 45' . Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.7: Chi phí lắp đặt hệ thống thu gom và lưu trữ nước mưa hộ gia đình .......... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.8: Cấu trúc hệ thống thu gom nước mưa................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.9: Người sử dụng tự bảo dưỡng hệ thống thu gom lưu trữ nước mưa ........... Error!
Bookmark not defined.


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Lượng mưa thời kỳ 2041-2050 ......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 1.2: Đặc trưng khí hậu Đồng bằng Bắc Bộ ............... Error! Bookmark not defined.
Hình 1.3: Khuôn viên và mái nhà ĐHXD .......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 1.4: Hệ thống cống thoát nước hiện hữu ĐHXD ....... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.1: Nguyên tắc thoát nước bề mặt bền vững ............ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.1: Bể chứa nước mưa làm chậm dòng chảy tập trung ...........Error! Bookmark not
defined.
Hình 3.2: Chất lượng nước mưa theo mùa (Nguồn: ĐHXD Hà Nội, 2012) .............. Error!
Bookmark not defined.
Hình 3.3: Tổng chất hữu cơ trong nước mưa qua các giai đoạn .......Error! Bookmark not
defined.
Hình 3.4: Cấu trúc hệ thống thu gom xử lý nước mưa cho hộ gia đình - Loại 1 ....... Error!
Bookmark not defined.

Hình 3.5: Cấu trúc hệ thống thu gom xử lý nước mưa cho hộ gia đình - Loại 2 ....... Error!
Bookmark not defined.


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BĐKH

: Biến đổi khí hậu

BTNTN-MT : Bộ Tài nguyên thiên nhiên và Môi trường
BVMT

: Bảo vệ môi trường

BYT

: Bộ Y tế

COD

: Tổng chất hữu cơ

ĐHKHTN

: Đại học Khoa học-Tự nhiên

ĐHXD

: Đại học Xây dựng

IMHEN

: Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn và Môi trường

IUWM

: Integrated Urban Water Management

JMP

: Chương trình giám sát chung của UNICEF

KBPT

: Kịch bản phát thải

LHQ

: Liên Hợp Quốc

MDGs

: Mục tiêu phát triển Thiên Niên Kỷ

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

SUDS

: Phương pháp tiếp cận hệ thống thoát nước đô thị bền vững

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN

: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TDS

: Tổng chất rắn hòa tan

UNDP

: Tổ chức phát triển Liên Hợp Quốc

WHO

: Tổ chức Y tế Thế giới

WSUD

: Water Sensitive Urban Design

XTNĐ

: Xoáy thuận nhiệt đới

MỞ ĐẦU
Liên Hiệp Quốc (LHQ) ước tính rằng, trong số 1,4 tỉ km khối nước trên Trái đất,
chỉ có 200.000 km khối nước ngọt. Cứ sáu người thì có hơn một người sống trong tình
trạng thiếu nước sạch [36]. Như vậy có khoảng 1,1 tỷ người trên thế giới và đang sống ở
các nước đang phát triển đang phải đối mặt với tình trạng khan hiếm nước.
Quan điểm phổ biến về sự sụt giảm lượng nước ngọt có sẵn là do biến đổi khí hậu.
Biến đổi khí hậu mà chủ yếu là sự ấm lên toàn cầu khiến sự tăng bốc hơi nước dường như
gây giảm lưu lượng dòng chảy của sông, hồ và ao bị thu hẹp ở các vùng khí hậu nóng.
Thêm vào đó, tác động từ các hoạt động khai thác của con người khiến tầng nước ngầm bị
cạn kiệt và không được bù đắp kịp. Mặc dù tổng nguồn nước ngọt trên Trái đất rất phong
phú, nhưng ở rất nhiều nơi nước ngọt đã bị ô nhiễm, bị xâm nhập mặn, không phù hợp
hoặc không có sẵn để uống, phục vụ sản xuất công nghiệp và nông nghiệp. Ngân hàng
Thế giới cho biết thêm rằng sự thay đổi khí hậu có thể làm thay đổi sâu sắc về nguồn
nước và sử dụng nước trong tương lai, do đó làm tăng mức độ căng thẳng và mất an ninh
về nước, cả ở quy mô toàn cầu và trong các lĩnh vực phụ thuộc vào nước [34]. Để tránh
khủng hoảng nước toàn cầu, nông dân sẽ phải phấn đấu tăng năng suất để đáp ứng nhu
cầu ngày càng tăng về lương thực, trong khi ngành công nghiệp và các thành phố tìm cách
để sử dụng nước hiệu quả hơn [20].
Tại Việt Nam, mức độ ô nhiễm và khan hiếm nguồn nước đang trong tình trạng
báo động. Mặc dù Việt Nam từng được coi là quốc gia có nguồn tài nguyên nước dồi dào
với hệ thống sông ngòi chằng chịt, thì giờ chính phủ nước ta đã phải chính thức công bố
tình trạng khan hiếm nước sạch. Nguồn dự trữ nước sạch chỉ có thể cung cấp
4000m3/năm/người, so với mức trung bình trên thế giới 7000m3/năm/người. Những hệ
lụy về thiếu nước sạch đang ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người dân. Khoảng 20%
dân cư tại Việt Nam chưa được tiếp cận nguồn nước sạch. Theo thống kê của Viện Y học
lao động và Vệ sinh môi trường, hiện có khoảng 17,2 triệu người Việt Nam (tương đương
21,5% dân số) đang sử dụng nguồn nước sinh hoạt từ giếng khoan, chưa được kiểm
nghiệm hay qua xử lý. Theo thống kê của Bộ Y tế và Bộ Tài nguyên – Môi trường, trung
bình mỗi năm Việt Nam có khoảng 9.000 người tử vong vì nguồn nước và điều kiện vệ

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bộ Tài Nguyên và Môi Trường (2014). Đề xuất mô hình quản lý rủi ro ngập lụt đô thị
thích ứng với biến đổi khí hậu, Kỳ 1 – tháng 4/2014, trang 31-32.
2. Bộ Y tế (2009). TCVN 02-2009/BYT.
3. Nguyễn Đức Cảnh (2014), Phát hiện và khắc phục các rào cản trong việc thu gom
nước mưa tại Việt Nam, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội.
4. Nguyễn Văn Dân và Ngô Thanh Dũng (2002). Ô nhiễm nước ngầm tại Hà Nội, Hội
thảo quốc tế về môi trường và sức khỏe cộng đồng.
5. Đại học Cần Thơ (2014), Hướng dẫn kỹ thuật thu gom và sử dụng nước mưa ở vùng
Đồng bằng Sông Cửu Long, Khoa Môi trường và Tài nguyên thiên nhiên và Viện
nghiên cứu Biến đổi khí hậu, Đại học Cần Thơ.
6. Công ty kinh doanh nước sạch Hà Nội (2000). Đánh giá chất lượng nước ngầm và
hiệu quả xử lý nước, 2000.
7. Công ty kinh doanh nước sạch Hà Nội (2012). Báo cáo tình hình cấp nước, 2012.
8. IMHEN, UNDP (2014). Báo cáo đặc biệt của Việt Nam về Quản lý rủi ro thiên tai và
hiện tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với Biến đổi khí hậu, 2014.
9. Phạm Qúy Nhân, Trần Thành Lê, Đặng Trần Trung (2014). Định hướng khai thác bền
vững tài nguyên nước dưới đất phục vụ phát triển kinh tết xã hội cùng thành phố Hà
Nội.
10. Lê Như Quân, Phan Văn Tân (2011). Dự tính sự biến đổi của một số chỉ số mưa lớn
trên lãnh thổ Việt Nam bằng mô hình khí hậu khu vực RegCM3.
11. Giang Thị Thu Thảo và Phạm Tất Thắng (2014), Xây dựng các mối quan hệ giữa
diện tích sử dụng, diện tích có khả năng thu trữ nước mưa từ các hộ gia đình khu vực
ngoại thành.
12. Tổng cục Thống kê (2008). Niên giám thống kê 2008. Hà Nội: NXB Thống kê.

13. Tổng cục Thống kê (2012). Niên giám thống kê 2012. Hà Nội: NXB Thống kê.
14. Tổng cục Thống kê (2013). Niên giám thống kê 2013. Hà Nội: NXB Thống kê.
15. Phạm Hùng Việt và Trần Hồng Côn (2012). Chất lượng nước ngầm tại các vùng
đồng bằng ở Việt Nam/ Nước uống – Thực trạng và giải pháp, Trường ĐHKHTN.
Tiếng Anh
16. AbdelKhaleq R.A. and Ahmed I.A. (2007). Rainwater harvesting in ancient
civilization in Jordan, Water Sci. Technol.: Water Supply, 7, pp: 85–93.
17. APHA (2012). Standard methods for the examination of water and wastewater. In:
Eaton A.D., Clesceri L.S., Rice E.W., Greenberg A.E. (eds) American Public Health
Association, American Water Works Association and Water Environment Federation,
22nd edition. American Public Health Association, Washington DC.
18. Bell, J. L., Sloan, L. C., & Snyder, M. A. (2004). Regional changes in extreme
climatic events: a future

climate

scenario.

Journal

of Climate, 17(1), pp:

81–87.
19. Berg, M., Tran, H. C., Nguyen, T. C., et al. (2001). Arsenic contamination of
groundwater and drinking water in Vietnam: A human health threat. Environmental
Science and Technology, 35, pp: 2621–2626.
20. Chartres, C. and Varma S. (2010). Out of water. From Abundance to Scarcity and
How to Solve the World’s Water Problems FT Press (USA).
21. David B. and John W. D. (1959). Urban drainage.
22. Faško P., Pecho J., Mikulová K., Šťastný P. (2006). Instances of high daily, monthly

and seasonal amounts of atmospheric precipitation in East Slovakia at the end of the
20th century and the beginning of the 21st century in the context of historical data.
Collected contributions from the international conference Protection from Flooding.
Podbanské, pp: 153 –158.
23. Groisman P.Y., Knight R.W., Easterling D.R., Karl T.R., Hegerl G.C. and others
(2001). Trends in extreme daily rainfall and temperature in Southeast Asia and


the South Pacific: 1961–1998. International

Journal of Climatology, 21(3),

pp: 269–284.
24. Helmreich B., Horn H. (2009). Opportunities in rainwater harvesting. Desalination
248, pp: 118–124.
25. IPCC (2007). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of
Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel
on Climate Change.
26. IPCC (2014). Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part
A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth
Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge
University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1132 pp.
27. Jha Abhas K., Bloch, R.; Lamond, J. (2012). Cities and Flooding: A Guide to
Integrated Urban Flood Risk Management for the 21st Century.
28. Martin T.J. (1980). Supply aspects of domestic rainwater tanks, South Australian
Department for the Environment for the Environment, Adelaide, Australia.
29. Mwenge Kahinda J., Taigbenu A.E. and Boroto, J.R. (2007). Domestic rainwater
harvesting to improve water supply in rural South Africa. Phys. Chem. Earth, 32, pp:
1050–1057.
30. Mwenge Kahinda J., Boroto J.R. and Taigbenu A.E. (2005). Developing and

integrating water resources management and rainwater harvesting systems in South
Africa, in: Proceedings of the 12th SANCIAHS Symposium, Johannesburg, South
Africa.
31. Rockstro¨ m J. (2000). Water

resources

management

in smallholder farms in

eastern and southern Africa: an overview, Phys. Chem. Earth, 25, pp: 275-283.
32. Smedley, P. L., & Kinniburgh, D. G. (2002). A review of the source, behaviour and
distribution of arsenic in natural waters. Applied Geochemistry, 17, pp. 517–568.
33. Susana Ochoa-Rodríguez, PhD student, Dr Karl Mapleston Smith, project manager;


Maria Aivazoglou, PhD student; Rui Pina: PhD student; and Dr Ana Mijic,
Grantham. Urban pluvial flooding and climate change: London (UK), Rafina
(Greece) and Coimbra (Portugal).
34. The World Bank (2009). Water and Climate Change: Understanding the Risks and
Making Climate-Smart Investment Decisions. pp. 21–24. Retrieved 24 October 2011.
35. Thomas T.H. and Martinson D.B. (2007). Roofwater Harvesting.
36. United Nations Development Programme (2006). Human Development Report 2006:
Beyond Scarcity–Power, Poverty and the Global Water Crisis. Basingstoke, United
Kingdom: Palgrave Macmillan.
37. USDA– SCS (1986). Urban Hydrology for Small Watersheds USDA– SCS.
38. WHO (2001). Fact Sheet 2001. As in drinking water.
39. Yannick M. and Nguyen Viet Anh (2010). Lotus green building assessment tools.