Thuyết Minh đề tài nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN
NĂM 2018

Cải Tạo Hệ Thống Thoát Nước Kết Hợp
Với Trồng Cây Xanh Trong Khuôn Viên
Trường GTVT
Sinh viên thực hiện:
1.Đặng Văn Cường

Lớp: KTHTĐT-K55

Khoa: KTXD

2.Trương Thị Huyền Trang Lớp: KTHTĐT-K55

Khoa: KTXD

3.Nguyễn Thị Thơi

Khoa: KTXD

Lớp: KTHTĐT-K55

(in đậm Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài
Người hướng dẫn: Th.S: Bùi Thị Loan

Hà Nội 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN
NĂM 2018

Cải Tạo Hệ Thống Thoát Nước Kết Hợp
Với Trồng Cây Xanh Trong Khuôn Viên
Trường GTVT
Sinh viên thực hiện
1.Đặng Văn Cường
Lớp: KTHTĐT-K55

Giới tính: Nam
Khoa:Kỹ Thuật Xây Dựng

2.Trương Thị Huyền Trang Giới tính: Nữ
Lớp: KTHTĐT-K55
Khoa:Kỹ Thuật Xây Dựng

Dân tộc: Kinh
Năm thứ:4 /4.5
Dân tộc: Kinh
Năm thứ:4 /4.5

3.Nguyễn Thị Thơi
Giới tính: Nữ
Dân tộc: Kinh
Lớp: KTHTĐT-K55

Khoa:Kỹ Thuật Xây Dựng
Năm thứ:4 /4.5
(in đậm Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài)
Người hướng dẫn:Th.S: Bùi Thị Loan

Hà Nội, 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: Cải Tạo Hệ Thống Thoát Nước Kết Hợp Với Trồng Cây Xanh
Trong Khuôn Viên Trường GTVT
- Sinh viên thực hiện 1: Đặng Văn Cường
- Lớp: KTHTĐT-K55
Khoa: KTXD
Năm thứ: 4
Số năm đào tạo: 4.5
- Sinh viên thực hiện 2: Trương Thị Huyền Trang
- Lớp: KTHTĐT-K55
Khoa: KTXD
Năm thứ: 4
Số năm đào tạo: 4.5
- Sinh viên thực hiện 1: Nguyễn Thị Thơi
- Lớp: KTHTĐT-K55
Khoa: KTXD
Năm thứ: 4
Số năm đào tạo: 4.5
- Người hướng dẫn: Th.S: Bùi Thị Loan

2. Mục tiêu đề tài:
Tìm hiểu giải pháp thoát nước xanh bền vững với tương lai của trường
ĐHGTVT. Hướng mọi người có sự nhìn nhận đúng về thoát nước bền vững
3. Tính mới và sáng tạo:
Phát triển các giải pháp thoát nước theo hình thức bảo vệ môi trường.
4. Kết quả nghiên cứu:
Lựa chọn được một số giải pháp thoát nước kết hợp cây xanh cho trường
GTVT
5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc
phòng và khả năng áp dụng của đề tài:
Tăng nhận thức của sinh viên về bảo vệ môi trường thông qua các công trình
xanh. Là tiền đề cho sự phát triển tương lai xanh sạch đẹp.


Ngày16 tháng 4năm 2018
Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)

Đặng Văn Cường
Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên
thực hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):

Ngày16 tháng 4 năm 2018
Người hướng dẫn
(ký, họ và tên)

Bùi Thị Loan

PHẦN MỞ ĐẦU
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay vấn đề môi trường và vấn đề thoát nước đang là vấn đề nhức nhối của
thành phố Hà Nội, bởi mỗi khi mùa mưa tới vấn đề ngập lụt lại xảy ra rất nghiêm
trọng (xảy ra trên diện rộng và thời gian kéo dài). Vì vậy, việc cải thiện môi trường
và đặc biệt là cải thiện hệ thống thoát nước của thành phố Hà Nội theo hướng “bền
vững” hơn và thuận với tự nhiên là vấn đề đang nhận được sự quan tâm nghiên cứu.
Cùng xu hướng đó, trường đại học Giao thông Vận tải là một trong những trường đại
học lớn thuộc địa bàn thành phố Hà Nội nên việc cải thiện môi trường sống và làm
việc cho cán bộ giảng viên và sinh viên của trường cũng như việc cải thiện hệ thống
thoát nước trong khuôn viên trường đại học Giao Thông Vận Tải theo hướng “bền
vững” hơn và “xanh” hơn là rất thực tiễn và có ý nghĩa khoa học.
Với lý do đó, nhóm nghiên cứu chúng em đã trăn trở và lựa chọn đề tài:
“Nghiên cứu giải pháp thoát nước kết hợp trồng cây xanh trong khuôn viên trường
đại học Giao thông vận tải”

MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU:
Mục tiêu nghiên cứuMỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
Nghiên cứu lựa chọn một số giải pháp thoát nước theo hướng “bền vững”, kết
hợp với trồng cây xanh, phù hợp và khả thi với điều kiện phát triển của Trường đại
học Giao Thông Vận Tải.
Nhiệm vụ nghiên cứuHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU:
- Đánh giá tổng quan về các giải pháp thoát nước của các đô thị ở Việt Nam và
trên thế giới.
- Phân tích các cơ sở khoa học về các mô hình tổ chức thoát nước và xử lý nước
thải.
- Phân tích các cơ sở khoa học về giải pháp thoát nước luân lưubền vững.
- Nghiên cứu đề xuất ,cải tạo hệ thống thoát nước theo hướng bền vững, kết hợp
tạo không gian xanh mát cho khuôn viên trường đại học Giao Thông Vận Tải.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:

-

Hệ thống thoát nước và cây xanh trong khuôn viên trường đại học Giao
thông Vận Tải.


PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
Nghiên cứu cải tạo hệ thống thoát nước theo hướng bền vững, kết hợp trồng cây
xanh trong khuôn viên trường đại học Giao thông Vận Tải
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
- Thu thập số liệu thực tế và lí thuyết
- Phân tích đánh giá và tổng hợp số liệu
- Kế thừa các kết quả nghiên cứu trước
- Đề xuất giải pháp và tính toán
Ý NGHĨA KHOA HỌC, THỰC TIỄN ĐỀ TÀI:
Từ kết quả nghiên cứu, các nhà thiết kế và quản lý có thể tham khảo để lựa chọn
ra giải pháp kỹ thuật và biện pháp quản lý cho hệ thống thoát nước phù hợp với sư
phát triển của Trường đại học Giao Thông Vận Tải và có thể áp dụng cho các khu vực
khác nếu đê tài khả thi.
CẤU TRÚC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU:


CẤU TRÚC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU:

Mở đầu

Chương I

Giới thiệu chung về đề tài

-Lý do chọn đề tài
-Mục đích nhiệm vụ
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Tổng quan về giải pháp thoát nước bền
vữngtruyền thống

1.1. Khái Niệm.
1.2. Phân loại
Chương II

Tổng quan về giải pháp thoát nước Bền
Vữngtruyền thống

2.1. Khái niệm thoát nước bền vững.
2.2. Cách tiếp cận của thoát nước mưa bền vững
2.3. Cách tiếp cận của thoát nước mưa bền vững
2.4. Một số kỹ thuật áp dụng trong giải pháp
thoát nước bền vững

Chương III

Hiện trạng cây xanh và thoát nước của trường
GTVT
3.1. Hiện trạng cây xanh.
3.2. Hiện trạng thoát nước mưa.


Chương IVII

Kết luận &
Kiến Nghị

Hiện trạng cây xanh và thoát nước của trường
Lựa chọn giải pháp thoát nước bền vững
4.1. Các tiêu chí lựa chọn giải pháp thoát nước phù
hợp cho trường GTVT.
4.2. Nguyên tắc lựa chọn giải pháp thoát nước bền
vững.
4.3. Đề xuất cải tạo hệ thống thoát nước theo
hướng bền vững kết hợp trồng cây xanh.
4.4. Đề xuất bảo trì, bảo dưỡng các công trình thoát


CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ THOÁT NƯỚC TRUYỀN THỐNG.
1.1. Khái Niệm.
Thoát nước truyền thống là một hệ thống thu gom nước mưa từ lưu vực vận
chuyển ra khỏi khu vực đó một cách nhanh chóng và có tổ chức để tránh xảy ra hiện
tượng ngập lụt
Hệ thống thoát nước mưa bao gồm mạng lưới cống, kênh mương thu gom và chuyển
tải, hồ điều hoà, các công trình đầu như trạm bơm, cửa xả.
1.2 Phân loại các hình thức thoát nước
- Thoát nước riêng
- Thoát nước chung
- Thoát nước nửa riêng

1.3
Phân loại

-Mạng lưới thoát nước mưa trong và ngoài nhà.
Mạng lưới thoát nước mưa trong nhà có nhiệm vụ thu nước mưa từ mái
nhà , sân nhà . . . .
Mạng lưới thoát nước mưa ngoài nhà có nhiệm vụ thu nước mưa từ mạng
lưới thoát nước mưa trong vận chuyển ra các nơi tiếp nhận, nó sẽ bao
gồm các bộ phận sau:
-Giếng thu nước mưa
-Giếng thăm
-Trạm bơm thoát nước mưa đối với các vị trí không thể tự chảy được
-Hồ điều hòa
HTTN của Hà Nội:
Trước kia, HTTN của Hà Nội là HTTN chung. Nước thải và nước mưa đều xả
trực tiếp vào sông hồ hay kênh mương tự nhiên hiện có. HTTN này ngày càng quá
tải, thường xuyên ngập lụt vào mùa mưa và gây ô nhiễm tới vệ sinh môi trường.
Trước tình hình đó, Dự án thoát nước Hà Nội (1995) đã ra đời với giải pháp chọn
HTTN riêng hoàn toàn cho cả khu vực thành phố cũ và khu vực thành phố mở rộng.
Đối với khu vực thành phố mới thì dễ chấp nhận nhưng đối với khu vực thành phố cũ
là chưa thỏa đáng, chưa đủ căn cứ thuyết phục bởi lẽ việc cải tạo thành hai hệ thống
riêng biệt sẽ quá tốn kém, chỉ có thể phù hợp với một số lưu vực nào đó trong khu

9


vực này. Thực tế cho thấy khi bước vào giai đoạn thực thi giai đoạn I của dự án đã
gặp một số khó khăn trong việc giải quyết yêu cầu trước mắt về vệ sinh.
Ngoài ra, Thành phố Hà Nội chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thủy văn sông
Hồng và sông Nhuệ (hình 1.17).
Trong mùa mưa, mức nước sông Hồng cao hơn mặt đất của Thành phố, vì vậy
Hà Nội được bảo vệ bởi hệ thống đê chống lụt từ sông Hồng. Đê điều là kết cấu quan
trọng của Thành phố trong hệ thống bảo vệ và thoát nước.

Sông Nhuệ là kênh đào nhân tạo có nhiệm vụ vừa tưới và tiêu. Cho tới năm
1999 trở về trước, sông Nhuệ là nơi tiếp nhận duy nhất của HTTN Hà Nội qua cửa
cống Thanh Liệt. Trong điều kiện bình thường sông Nhuệ luôn giữ mức nước đệm
đảm bảo điều kiện thoát nước cho Thành phố Hà Nội. Nhưng khi gặp trường hợp có
lượng mưa dài ngày, tổng lượng mưa lớn làm cho mức nước sông Nhuệ tăng nhanh.
Đồng thời lúc đó các cửa xả sông Đáy phải đóng lại, các trạm bơm tiêu úng đồng
ruộng lại khá nhiều làm cho sông Nhuệ trở thành một hồ chứa nước hữu hạn. Và tất
nhiên trong trường hợp đó HTTN Hà Nội hầu như không làm việc được. Khi mưa
nhiều khu vực trong thành phố bị ngập sâu và kéo dài.
Trước tình hình đó, để chống ngập lụt cho Hà Nội biện pháp duy nhất là cải tạo,
mở rộng các hồ điều hòa và xây dựng các trạm bơm tiêu nước. Qui hoạch thoát nước
Hà Nội đã được triển khai với các giải pháp chủ yếu như sau:
- Lưu vực sông Tô Lịch (giới hạn giữa sông Hồng và sông Tô Lịch) diện tích
77,5 km2 dựa vào 4 trục sông chính hiện có (Sông Tô Lịch,Sông Lừ, Sông Sét, Sông
Kim Ngưu) đã được cải tạo và mở rộng chuyển nước mưa về hồ Yên Sở. Một trạm
bơm nước mưa có công suất 90m3/s đã được xây dựng để bơm nước mưa ra sông
Hồng. Tổng diện tích hồ điều hòa là 600ha, trong đó hồ Yên Sở 203 ha (Hình 1.17).
- Lưu vực sông Tô Lịch ( giới hạn giữa sông Nhuệ và sông Tô Lịch) diện tích
58km2, là khu vực mở rộng của thành phố.Toàn bộ lưu vực này thoát nước vào sông
Nhuệ, tùy thuộc vào mực nước của sông này trong thời điểm cụ thể để tự chảy hay
bơm. Quy hoạch dự kiến có 4 trạm bơm khu vực với tổng công suất 35m3/s, tổng
diện tích hồ điều hòa 183 ha (Hình 1.17) [7].

10


Hình 1.17: Hệ thống sông, hồ ở Thành phố Hà Nội [7]

* Cách tiếp cận hiện nay:
Chỉ tập trung vào việc thu và chuyển nước mưa thông qua các hệ thống thoát nước để

nước mưa thoát khỏi đô thị càng nhanh càng tốt. Chi phí cho xây dựng và vận hành,
bảo dưỡng các đường cống thoát nước thường rất lớn, trong khi công suất của chúng
lại chỉ có giới hạn và không dễ nâng cấp. Cách làm này dẫn đến nguy cơ ngập lụt, xói
mòn đất và ô nhiễm ở vùng hạ lưu tăng.

11


1.1.1.

Đánh giá về HTTN ở thành phố Hà Nội

HTTN ở các đô thị Việt Nam so với các đô thị trên thế giới vẫn còn lạc hậu cả
về công tác qui hoạch cũng như công tác quản lý, có thể đánh giá tóm tắt như sau:
1/ Phần lớn các khu đô thị cũThành phố vẫn duy trì HTTN chung. Trong đó, phổ
biến nhất là giải pháp sử dụng HTTN chung hiện có để dẫn nước mưa ra nguồn, xây
dựng thêm hệ thống cống bao có nhiệm vụ thu gom nước thải từ HTTN chung đưa
tới trạm xử lý trước khi ra nguồn xả.

12


CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ THOÁT NƯỚC BỀN VỮNG.

Nguyên nhân cần có giải pháp thoát nước bền vững

(Hình 2.1 Ảnh minh họa khả năng thấm nước của các khu vực)

2.1. Khái niệm thoát nước bền vững.

Trái với giải pháp thoát nước truyền thống trình bày trong chương I ở trên, Giải
Giaỉ pháp thoát nước mưa bền vững là giải pháp thoát chậm, không phải thoát nhanh,
để tránh lượng mưa tập trung lớn trong thời gian ngắn. Tiết diện cống sẽ khó có thể
đáp ứng nếu lượng mưa lớn, tốn kém mà nước vẫn tràn cống, gây ngập đường, lụt
nhà. Vì vậy, phải tổ chức thoát nước mưa, kết hợp các biện pháp khác nhau một cách
đồng bộ, sao cho dòng chảy được tập trung chậm. Sử dụng các hồ điều hòa trên diện
tích thu gom và truyền dẫn nước mưa để lưu giữ nước là một cách làm phổ biến. Bên
cạnh đó, sử dụng bản thân diện tích bề mặt của thành phố, tăng cường việc cho nước
mưa thấm tự nhiên xuống đất qua các thảm cỏ xanh, đồng thời cải tạo cảnh quan và
điều hòa tiểu khí hậu
* Cách tiếp cận đảm bảo thoát nước bền vững :
Mục tiêu ngăn ngừa, giảm thiểu, trì hoãn, xử lý và loại bỏ nước mưa đã bị ô
nhiễm trước khi đổ ra nguồn tiếp nhận. Phương pháp tối ưu là các kỹ thuật thu gom,
thấm, chuyển tải, trữ và xử lý, phương án này có tính bền vững, linh hoạt, triển khai
với kinh phí thấp.
Quá trình đô thị hóa đã gây những tác động xấu đến quá trình thoát nước tự nhiên:
dòng chảy tự nhiên bị thay đổi, quá trình lưu giữ tự nhiên dòng chảy bằng các thảm
thực vật và đất bị mất đi, thay vào đó là những bề mặt phủ không thấm nước như mái
nhà, bê tông, đường nhựa, làm tăng lưu lượng dòng chảy bề mặt. Những dòng chảy
này thường bị ô nhiễm do rác, bùn đất và các chất bẩn khác rửa trôi từ mặt đường.

13


Lượng nước và cường độ dòng chảy tăng tạo nên sự xói mòn và lắng bùn cặn. Tất cả
những yếu tố này gây những tác động xấu đến môi trường, úng ngập, ảnh hưởng đến
hệ sinh thái dưới nước.
Phát hiện và khắc phục những tồn tại trên, gần đây, người ta đã nghiên cứu và áp
dụng các giải pháp kỹ thuật thay thế, theo phương thức tiếp cận mới: hướng tới việc
duy trì những đặc thù tự nhiên của dòng chảy về dung lượng, cường độ và chất

lượng; kiểm soát tối đa dòng chảy từ nguồn, giảm thiểu tối đa những khu vực tiêu
thoát nước trực tiếp, lưu giữ nước tại chỗ và cho thấm xuống đất, đồng thời kiểm soát
ô nhiễm. Đó chính là những nguyên lý của SUDS.
Theo một số thí nghiệm đã được kiểm chứng mật độ bê tông hóa đã ảnh hưởng trực
tiếp đến nước thấm xuống đất

2.2. Cách tiếp cận của thoát nước mưa bền vững (SUDS)
Thoát nước mưa bền vững là thoát chậm, không phải thoát nhanh, để tránh
lượng mưa tập trung lớn trong thời gian ngắn. Tiết diện cống sẽ khó có thể đáp
ứng nếu lượng mưa lớn, tốn kém mà nước vẫn tràn cống, gây ngập đường, lụt nhà.
Trong trường hợp khả năng kiểm soát dòng chảy tại chỗ bị hạn chế, thì có thể phân
tán dòng chảy theo các lưu vực nhỏ, dẫn nước đi bằng những giải pháp như sử dụng
kênh mương hở và nông, lưu giữ nước mưa trong những hồ chứa và cho thấm xuống
đất ở những khu vực thích hợp. Để ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm, có thể áp dụng
những giải pháp xử lý tại chỗ trong bãi đất thấm, hồ lắng, bãi lọc trồng cây…
Thoát nước bền vững phụ thuộc vào các yếu tố như địa hình , địa chất và các tính
chất của vật liệu.

2.3. Nội dung chủ yếu của giải pháp thoát nước bền vững.
Giải pháp thoát nước bền vững là một trong những giải pháp thoát nước mặt
chậm, nghĩa là nước mưa được chuyển động từ trạng thái này sang trạng thái khác
nhằm kéo dài thời gian dòng chảy để đưa đường quá trình dòng chảy trong đô thị trở
lại gần giống với đường quá trình dòng chảy trong môi trường tự nhiên. (Hình 2.2)

14


Hình 2.2: Dòng chảy tập trung do bề mặt phủ bị thay đổi ([nguồn?)
Các kỹ thuật luân lưu có mục đích giới hạn bề mặt hoạt động để tạo thuận lợi
cho nước thấm vào đất hoặc giới hạn lưu lượng đỉnh xả vào mạng lưới nhờ biện pháp

chứa. (Hình 2.3)

Hình 2.3: Dòng chảy trở về trạng thái tự nhiên ban đầu nhờ các giải pháp
làm chậm dòng chảy bề mặt

2.4. Một số kỹ thuật áp dụng trong giải pháp thoát nước bền vững
2.4.1.

Giải pháp thoát nước bền vững bằng kỹ thuật thấm

a/ Thấm nước bằng bê tông trên mặt đường, vỉa hè. .
*

Thấm nước bằng bê tông trên mặt đường

Thiết bị thấm nước là trong đó người ta sử dụng các loại vật liệu có lỗ rỗng có thể
là vật liệu tự nhiên như cát, sỏi hoặc những vật liệu nhân tạo như những khối bằng
chất dẻo, hình tổ ong có độ bền cao đặt ở dưới lòng đường, bãi đỗ xe, vỉa hè, sân thể
thao, sân trường học …để thực hiện quá trình chứa và phân bố nước mưa.
Hiện nay công nghệ chế tạo bê tông đã phát triển và đã chế tạo được các loại bê
tông có lỗ rỗng mà vẫn đảm bảo về mặt cường độ. Độ thấm của bê tông phụ thuộc
lớn vào độ rỗng của bê tông

15


Nó có thể bố trí trong những khu vực mật độ xây dựng cao tùy theo tính chất tự nhiên
của đất và mực nước ngầm. Nước sau khi qua ngấm qua các vật liệu sẽ được thấm ra
môi trường đất tự nhiên hoặc dẫn ra nguồn xả.

Hình 2.4: Mặt đường thấmoát nước
Mặt đường thấm nước được khuyên nên sử dụng cho các khu có lưu lượng xe ít và tải
trọng không cao.
* Thấm nước trên vỉa hè, sân bãi, đỗ đỗ xe.
-Kết cấu vỉa hè, sân bãi đỗ xe thường có nhiều cách thấm như sử dụng gạch Block
có lỗ rỗng hoặc bê tông thấm . . . .
- Bê tông
Vỉa hè thấm nước thường được sử dụng tại những nơi như vỉa hè hầu hết cho các bãi
đỗ xe và có thể cũng sử dụng cho những nơi không có phương tiện giao thông hoặc

16


những nơi giao thông cóvới tải trọng nhẹ như sân thể thao, sân trường học, sân các
công trình công cộng …
-Để đảm bảo việc thấm nước của bê tông xuống đất tốt cần có các lớp trong kết cấu
xếp theo trình tự : Bê tông thấm nước, lớp base, vải địa kỹ thuật và đến lớp đất tự
nhiên

Hình 2.57: Gạch Block [25]
a/Gạch Block có lỗ rỗng

b/ Gạch Block không có lỗ rỗng

Tốc độ thấm cần tính tới hệ số an toàn do các hạt cặn ngày càng lắng đọng làm
quá trình thấm không đạt được hiệu quả như mong muốn. Cần có các lớp như vải địa
kỹ thuật sẽ làm tăng tính ngăn cách sự xâm nhập từ lớp đất vào lớp base.

17

Hình 2.6: Kết cấu điển hình của vỉa hè thấm kết hợp ống dẫn nước
Kết cấu điển hình của vỉa hè thấm nước được minh họa như trên đây là kết cấu sử
dụng đường ống thoát nước có đục lỗ khi nước mưa thấm xuống qua các lớp thấm thì
nó sẽ ngấm xuống đất đầu tiên, Khi đất bão hòa không có khả năng thấm nước thì
lượng nước sẽ dâng lên và đi ống chuyển ra đến ống thoát nước

Hình 2.76: Bãi đỗ xe có kết cấu vỉa hè thấm nước
Trong một nỗ lực nhằm chống lại tình trạng đường ngập lụt, các nhà sáng chế Anh đã
cho ra đời một loại bêtông đặc biệt, được dùng như vật liệu phủ bề mặt siêu hút thấm,
cho phép nước rỉ thấm qua nó thay vì đọng lại trên mặt đường. Loại bêtông có tên
Topmix Permeable này do hãng Lafarge Tarmac sản xuất.

Theo CIRIA R156 (Bettess,1996), công thức tính chiều cao lớp nước lớn
nhất cho phép chứa trong lớp sub-base của vỉa hè thấm nước được xác định
như sau :
- Trường hợp cho nước tiếp tục thấm qua đáy của lớp sub-base:
hmax = (Ri – f)
hmax: chiều cao lớp nước lớn nhất cho phép trong lớp sub-base (m)
D: thời gian mưa (h)
n: hệ số rỗng của lớp sub-base
R: tỷ lệ giữa diện tích lưu vực thoát nước và diện tích bề mặt thấm nước
i: cường độ mưa (m/h)
f: tốc độ thấm (m/h)

18


- Trường hợp không cho nước thấm qua đáy của lớp sub-base (có hệ thống
chứa nước trong kết cấu) :

hmax =
Việc xác định tốc độ thấm của đất là khó bởi tốc độ này phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như: kích thước và cấp phối hạt, kết cấu đất, lớp phủ thực vật, sự
hình thành của đất …Để tính toán sơ bộ, tốc độ thấm có thể lấy theo bảng sau
(Better, 1996).
Loại đất
Tốc độ (mm/h)
Sỏi
10 - 1000
Cát
0.1 - 100
Đất nhiều mùn
0.01 - 1
Đá vôi
0.001 - 100
Sét
<0.0001
Bảng 2.1 – Tốc độ thấm của các vật liệu điển hình
Các hệ thống thấm hoạt động không phù hợp trong môi trường đất có tốc độ
thấm nhỏ hơn 0.001 mm/h
Theo CIRIA 156, tốc độ thấm cần tính tới hệ số an toàn do các hạt cặn
ngày càng lắng đọng làm quá trình thấm không đạt được hiệu quả như mong
muốn. Với điều kiện làm việc ở mức trung bình, hệ số an toàn lấy bằng 5.
b/ Vỉa hè thấm nước
Vỉa hè thấm nước được sử dụng hầu hết cho các bãi đỗ xe và có thể cũng sử
dụng cho những nơi không có phương tiện giao thông hoặc giao thông với tải trọng
nhẹ như sân thể thao, sân trường học, sân các công trình công cộng …

19

Hình 2.7: Gạch Block [25]
a/Gạch Block có lỗ rỗng

b/ Gạch Block không có lỗ rỗng

Tốc độ thấm cần tính tới hệ số an toàn do các hạt cặn ngày càng lắng
đọng làm quá trình thấm không đạt được hiệu quả như mong muốn.

Kết cấu điển hình của vỉa hè thấm nước được minh họa như trên
đây là kết cấu sử dụng đường ống thoát nước có đục lỗ khi nước mưa
thấm xuống qua các lớp thấm thì nó sẽ ngấm xuống đất đầu tiên, Khi đất
bão hòa không có khả năng thấm nước thì lượng nước sẽ dâng lên và đi
ống chuyển ra đến ống thoát nước

20


Hình 2.6: Bãi đỗ xe có kết cấu vỉa hè thấm nước
Đối với khu vực sân trường luôn có rất nhiều xe đỗ lại chiếm 1 diện tích
rất lớn trung bình 1 xe chiếm khoảng 3m×5.5m tương đương 16.5. vậy nên
cần áp dụng các biện pháp thấm nước để đảm bảo không tồn tại các vũng
nước và ngập.
bc/ Cây xanh, thảm cỏ thấm và thoát nước.
Tại các khu vườn cây bãi đất trồng thực vật tuy có chức năng chính là tạo cảnh
quan, giảm thiểu lượng C02 và điều hòa không khí các mùa trong năm nhưng
chúng cũng có tác dụng làm giảm lưu lượng đỉnh của dòng chảy bề mặt nhờ
quá trình thấm và chứa.

21

Hình 2.85: Bãi trồng cây kết hợp với mặt nước
Nhờ các tác dụng mà chúng mang lại thì cây xanh luôn là các yếu tố để tạo ra các
công trình được đánh giá là thuận theo tự nhiên, đảm bảo sự hài hòa cân đối với môi
trường.

2.4.2.

Giải pháp chứa nước

a/ Giải pháp mái nhà xanhHệ thống chứa nước trên mái
Để giảm lưu lượng nước chảy trên bề mặt, người ta đã sử dụng bể chứa nước
trên các mái nhà. Để giảm lưu lượng đỉnh cống.
Ngoài ra, một giải pháp khác cũng khá hữu hiệu, vừa có khả năng chứa nước,
vừa cải thiện chất lượng nước mưa, cải thiện môi trường sống đó là giải pháp “mái
nhà xanh”. Những mái nhà được phủ kín bởi thực vật
Ssẽ làm nước mưa khi rơi xuống được thấm, lọc qua lớp đất thấm xuống kết hợp
đường ống dẫn nước sẽ làmvà hạn chế dòng chảy , và cân bằng nhiệt độ trong nhà .

Hình 2.910: Giải pháp “mái nhà xanh”
b/ Hệ thống thu nước trên mái chuyển vào các bể chứa nước ngầm.
Bể chứa nước ngầm được chia làm 2 loại
-Tái sử dụng

22


-Thu nước mưa lại sau đó tự ngấm xuống đất
Đối với các công trình đã xây dựng và đã lâu đời việc sử dung bể chứa nước bên

cạnh các công trình này thay cho việc sử dụng bể chưa nước ngay trên mái là một
giải pháp tối ưu cho kết cấu.

Hình 2.10:Thu nước mưa trên mái nhà
Lượng nước mưa được thu lại vào bể chứa cùng các thiết bị lắng lọc sẽ được đem đi
sử dụng cho các hoạt động vệ sinh, tưới cây , rửa xe…..Những hoạt động không đòi
hỏi chất lượng nước cao.

2.5. Giải pháp thoát nước bền vững của các nước tiên tiến.
• Tại San Francisco của Mỹ, để giảm lưu lượng đỉnh và giảm các chất gây ô nhiễm của
nước thải vào mùa mưa, thành phố đã áp dụng các giải pháp tăng cường khả năng tự
thấm một phần của nước mưa bên trong các công trình như: sân, vườn, đường dạo,
vỉa hè…Đồng thời, tăng cường khả năng chứa nước bằng cách: xây dựng các bể chứa
ở thượng lưu, sử dụng lượng nước này cho nhu cầu cấp nước (hình 1.5).

23


Hình 2.111.5: Tăng cường khả năng thấm và chứa nước
trong mùa mưa ở San Francisco
Ngoài ra, người ta xây dựng xung quanh chu vi Thành phố một mạng lưới vận
chuyển với các khoang chứa nước. Mạng lưới này dùng để chặn dòng chảy xả trực
tiếp từ HTTN chung ra nguồn. Hỗn hợp nước bẩn và nước mưa từ HTTN chung được
xả bớt ra các khoang chứa khi lưu lượng của hệ thống vượt quá công suất trạm xử lý.
Sau đó, lượng nước này được vận chuyển tới một trong ba trạm xử lý trước khi xả ra
nguồn tiếp nhận. Khi đó, nước thải đã được xử lý sơ bộ bởi sự lắng cặn và giữ cặn
nổi nhờ các vách ngăn trong khoang chứa.

• Giải pháp thoát nước của các đô thị tại Thượng Hải:
Bởi tình trạng đô thị hóa nhanh ở Trung Quốc, bê tông ở khắp mọi nơi khiến cho diện

tích đất có thể hút nước ngày càng bị thu hẹp, đồng thời dòng chảy tự nhiên bị tắc
nghẽn khiến cho thành phố dễ bị ngập lụt.

24


Hình 2.12:Đô thị ở Trung Quốc
Hiện nay, chỉ có khoảng 20-30% lượng nước mưa được hấp thu bởi đất ở khu
vực thành thị, điều này đã phá vỡ sự lưu thông nước tự nhiên, gây ngập úng và ô
nhiễm nước mặt.
Lingang rất may mắn vì vẫn duy trì một không gian mở rộng đáng kể của đất tầng
mặt. Trong khi các khu vực khác của Thượng Hải gặp nhiều thách thức hơn trong vấn
đề thiếu đất tầng mặt để hấp thụ nước. Do đó, những mái nhà xanh dường như là giải
pháp hiệu quả nhất cho những khu vực này.

25