Gần đây, qua các phương tiện thông tin đại chúng, chúng tôi được biết trong quy hoạch chung thành phố Hà Nội đệ trình Chính phủ phê duyệt có điều chỉnh quy hoạch quỹ đất ven sông Hồng. Chúng tôi hoan nghênh phương án dành phần lớn quỹ đất hai bên bờ sông Hồng làm dải công viên cây xanh. Từ những năm 1995 các nhà địa chất thủy văn đã phát biểu về vấn đề này xuất phát từ quan điểm khai thác hợp lý và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất.Nhân dịp có những thông tin này tôi xin trích lược dưới đây những tư tưởng của chúng tôi về vấn đề này được trình bày trong cuốn sách “Thu gom nước mưa đưa vào lòng đất bổ sung nhân tạo nước dưới đất và chống úng ngập thành phố” do PGS TS Đoàn Văn Cánh và ThS Nguyễn Thị Thanh Thủy biên soạn được nhà xuất bản KH&KT xuất bản năm 2008.
1. Quy hoạch khai thác nước dưới đất
Như đã chúng ta đã biết, nước dưới đât tầng chứa nước Pleistocen phân bố ở độ sâu khoảng từ 32 m đến 56m, 60m chô đến 80m kể từ mặt đất là nguồn cung cấp nước cho thành phố Hà Nội có quan hệ thủy lực với sông Hồng, sông Đuống. Sông Hồng đóng vai trò chính trong việc hình thành trữ lượng khai thác nước dưới đất khu vực Hà Nội. Tại các bãi giếng ven sông Hồng (Thượng Cát, Cáo Đinh, Yên Phụ, Lương Yên, Nam Dư….) 60% lượng nước dưới đất khai thác hàng ngày được hình thành do nước sông Hồng thấm vào cung cấp. Đó là đặc điểm nổi bật của thành phố Hà Nội, khác hẳn với các thành phố khác trên thế giới cũng có sông chảy qua. Trong khi đó một số bãi giếng khai thác nước dưới đất còn lại đã được xây dựng từ thời Pháp thuộc hoặc khong lâu sau đó (như bãi giếng Ngô Sỹ Liên, Hạ Đình, Tương Mai, ngay cả bãi giếng Ngọc Hà, Mai Dịch, Pháp Vân mới xây dựng gần đây….lại phân bố xa sông, không có điều kiện nhận được Chính vì thế mà mực nước dưới đất ngày càng bị hạ thấp.
Để hạn chế sự hạ thấp mực nước theo chúng tôi cần thực thi hai giải pháp sau đây :
* Trước hết công tác quy hoạch xây dựng thành phố phải xem xét đến mọi khía cạnh, trong đó phải xét đến đặc điểm Địa chất thủy văn của vùng. Ở Hà Nội phải dành quỹ đất hai bên bờ sông Hồng từ Đan Phượng xuống Thường Tín làm giải công viên cây xanh. Hãy tưởng tượng ở đây có rừng cây hai bên sông, lá phổi của một thành phố ngày càng phát triển, là nơi sau mỗi ngày làm việc, hàng ngàn, hàng ngàn người dạo mát ven sông! Và trong dải ven sông này hãy dành một chút quỹ đất chỉ để xây dựng các công trình khai thác nước dưới đất ven sông. Các công trình khai thác nước dưới đất ở đây có thể là giếng đứng, có thể là hành lang thu nước ven sông, hoặc có thể xây dựng các tuy nen thu nước dưới đáy lòng sông. Đặc biệt quỹ đất nằm giữa sông Đuống và sông Hồng. Ở đây trữ lượng khai thác nước dưới đất sẽ được đảm bảo cùng một lúc bởi nước của hai sông. Nếu phát triển đô thị ngay sát bờ sông thì sẽ làm cản trở nguồn nước sông Hồng bổ cập cho nước dưới đất. Xét về mặt quản lý và phát triển tài nguyên nước, thì các đô thị ven sông chỉ được xây dựng bên trong dải cây xanh này.
Phát triển các đô thị nội đô thủ đô Hà Nội cũng phải xét đến điều kiện ĐCTV, nghĩa là phải chú ý đến diện và chiều sâu phân bố tầng chứa nước đang được khai thác sử dụng. Như đã trình bày ở trên, tầng chứa nước đang khai thác sử dụng cấp nước cho thành phố có chiều sâu phân bố trung bình từ 32m trở xuống kể từ mặt đất. Như vậy các loại móng cọc chỉ được khống chế không sâu quá chiều sâu này, hoặc là xây dựng ở những nơi không có tầng chứa nước (ví dụ như ở vùng Mê Linh, vùng đồi núi Thạch Thất, Ba Vì ). Tất cả các công trình móng cọc sâu quá độ sâu 32m ở diện tích nội thành Hà Nội đều làm thu hẹp chiều dày tầng chứa nước, nghĩa làm làm giảm trữ lượng tầng chứa nước.
Rất tiếc là cho đến tận hôm nay chúng tôi chưa thấy một văn bản có tính pháp quy nào về đánh giá tác động của các công trình xây dựng nhà cao tầng đến tài nguyên nước dưới đất của những dạng công trình này. Đấy là chưa kể đến những tác động xấu đến chất lượng nước do công tác khoan đào, nhất là công tác thi công khoan cọc nhồi gây ra.
* Giải pháp thứ hai là phải thu gom nước mưa từ các nhà cao tầng, từ đường phố, sân vận động, từ những khoảnh đất trống… thoát xuống tầng chứa nước để chống úng ngập mặt đất và lấp đầy khoảng không gian tầng chứa nước “bị tháo khô” do hạ thấp mực nước trong quá trình khai thác nước. Nước mưa thu gom từ mái nhà có chất lượng hoàn toàn thỏa mãn với yêu cầu nước dùng làm nguồn phục vụ cấp nước. Nước trên vỉa hè, đường phố, trước khi cho thoát xuống dưới lòng đất cần tập trung trong các giao thông hào, hố đào để lắng lọc sơ bộ. Giải pháp này có thể được thực hiện ở các thành phố, đặc biệt ở Hà Nội, TP Hồ Chí Minh sẽ như “bắn một mũi tên trúng hai đích”. Một mặt thoát được nước mưa nhanh chóng xuống lòng đất ngay tại vị trí úng ngập bằng những công trình đơn giản, không chiếm diện tích trên mặt, mặt khác chính lượng nước đó có thể bổ sung cho phần nước dưới đất đã bị lấy đi. Nghĩa là học tập kinh nghiệm của các nước khác, để góp phần chống úng ngập mặt đất và bổ sung phần trữ lượng nước dưới đất đã bị lấy đi, cần có giải pháp thu gom nước mưa đưa vào lòng đất.
Những giải pháp thu gom nước mưa từ mái nhà, đường phố thoát nước vào lòng đất đã được xây dựng ở hầu khắp các thành phố của Anh, Mỹ, Úc, Đan Mạch, Hà Lan, đặc biệt ở Ấn Độ, Banglades, Nêpan, Hawaii – những nước có điều kiện khí hậu, mưa nhiều tương tự như ở Việt Nam. Những thành tựu về việc đưa nước mưa, nước mặt vào lưu giữ trong lòng đất để sử dụng vào mùa khô đã được công bố trên nhiều sách báo và các trang Web. Chúng ta hoàn toàn có thể vận dụng những kinh nghiệm đó áp dụng vào hoàn cảnh cụ thể ở Việt Nam, đặc biệt những thành phố đang bức xúc về vấn đề úng ngập vào mùa mưa, cạn kiệt nước vào mùa khô như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh.
2. Thu gom nước mưa đưa vào lòng đất chống úng ngập mặt đất và bổ sung nhân tạo cho nước dưới đất
a) Thu gom nước mưa là gì?
Thu gom nước mưa là biện pháp thu gom và dự trữ nước mưa trên bề mặt hay trong các tầng chứa nước, trong các tầng đá nứt nẻ hổng hốc không có nước. Nguồn tài nguyên nước tăng thêm này sẽ được lưu giữ sử dụng khi cần thiết.
Việc thu gom nước mưa từ mái nhà, khu chung cư, dinh thự cơ quan, bề mặt đất, sườn đồi hoặc từ các bề mặt đất đã bị beton hóa. Lượng nước thu gom được phụ thuộc vào cường độ mưa, thời gian kéo dài mưa, công nghệ thu gom nước mưa, nhu cầu về nước, tốc độ và khả năng nước có thể thấm qua đất và thẩm thấu xuống để bổ sung cho tầng chứa nước. Hơn nữa ở những khu vực đô thị thì không có đủ chỗ để dự trữ nước trên bề mặt. Việc thu gom nước mưa từ mái nhà và dòng chảy tạm thời trên mặt là giải pháp lí tưởng để giải quyết các khó khăn trong việc cung cấp nước và thoát nước đô thị.
Có thể tích trữ nước mưa vào các bể chứa ngầm bằng cách sử dụng các kĩ thuật bổ sung nhân tạo để đáp ứng nhu cầu của các hộ gia đình thông qua việc dự trữ trong bể chứa. Mục đích chính của việc hứng nước nước mưa này là để có sẵn nước cho các mục đích sử dụng sau này. Việc thu gom và tích trữ nước mưa để sử dụng là một giải pháp đặc biệt quan trọng ở vùng trung du khô hạn, ở các đô thị và vùng ven biển.
Một kỹ thuật cũ đang được sử dụng phổ biến theo một cách mới. Việc thu gom nước mưa tập trung vào việc phục hồi lại các dạng tài nguyên nước. Nhưng hãy lật lại lịch sử của nó để có những khoảng thời gian đích xác, những thiết bị thu gom nước mưa đã tồn tại 4000 năm trước ở Paletstin và Hy Lạp. Vào thời Roma cổ đại thì các hộ gia đình đã xây các bể chứa nước dưới đất cá nhân và lát các sân tư gia để hứng nước mưa nhằm tăng thêm nước từ các cống nước trong thành phố. Những di tích này đã được tìm thấy ở Balichista, Kuch ở vùng Gujarat của Ấn Độ.
b) Các công nghệ thu gom nước mưa
Có hai công nghệ thu gom nước mưa: 1) tích chứa nước mưa trong các công trình trên mặt đất và 2) đưa nước mưa lưu trữ trong các tầng đất đá hổng hốc dưới mặt đất để sử dụng trong tương lai.
Tích chứa nước mưa trong các công trình trên mặt đất là công nghệ truyền thống từ lâu đời trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Các công trình tích chứa nước mưa thường được sử dụng là chum, bể chứa, ao hồ và các hồ đập thủy lợi, thủy điện v.v…
Đưa nước mưa lưu trữ trong lòng đất bổ sung cho nước dưới đất là khái niệm mới đối với thu gom nước mưa. Các công trình đưa nước mưa vào lòng đất thường được sử dụng là:
- · Thu gom vào hào rãnh.
- · Thu gom vào giếng đào.
- · Thu gom vào lỗ khoan hấp thu nước.
- · Thu gom bằng hào ngang kết hợp với lỗ khoan hấp thu nước.
- · Thu gom bằng các đập chắn, đập ngăn, đập cát.
- · Thu gom vào bồn thấm.
Có 3 yếu tố quan trọng cần thiết để thiết kế hệ thống thu gom nước mưa.
* Điều kiện ĐCTV diện tích nghiên cứu bao gồm diện phân bố, đặc điểm tầng chứa nước, đặc điểm lớp phủ, địa hình, chiều sâu mực nước và chất lượng nước dưới đất.
* Diện tích nhận nước mưa
* Điều kiện khí tượng – thuỷ văn, như thời gian kéo dài mưa, cường độ mưa.
Trong các vùng đô thị, nước mưa từ các mái nhà, trên đường phố, vỉa hè, các khoảnh đất lưu không…chảy tràn lan thường chưa được sử dụng, rất lãng phí. Nguồn tài nguyên nước này có thể thu gom tích chứa trong trong các bể để sử dụng trực tiếp như cha ông ta đã làm từ ngàn năm nay, hoặc bằng cách tích cực hơn là thu gom đưa chúng xuống lòng đất để bổ sung tầng chứa nước để có thể sử dụng khi cần thiết. Không những thế, thu gom nước mưa thoát xuống lòng đất còn có thể góp phần chống úng ngập cục bộ thành phố một cách nhanh chóng và rất hiệu quả. Hệ thống thu gom nước mưa đưa xuống lòng đất lại không chiếm dụng nhiều không gian xây dựng, góp phần cải tạo một cách rất đáng kể hệ thống thoát nước trên mặt.
Những giải pháp công nghệ thu gom nước mưa thoát xuống lòng đất bổ sung nhân tạo nước dưới đất và chống úng ngập thành phố có thể được sử dụng như sau.
+ Thu gom nước mưa từ mái nhà
Phương pháp thu gom nước mưa từ mái nhà là phương pháp lí tưởng dành cho những khu chung cư mà ở đó mặt đất bị bê tông hóa không thấm nước và một lượng lớn nước từ mái nhà hay dòng chảy trên bề mặt chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn sau những trận mưa lớn. Nước mưa thu từ mái nhà có thể đưa trực tiếp vào giếng khoan. Giếng khoan có đường kính 100 – 300mm được xây dựng có chiều sâu ít nhất là 3 – 5 m dưới mực nước ngầm (trong tầng chứa nước không áp), hoặc dưới mái tầng chứa nước có áp. Tùy thuộc vào thành phần thạch học mà bộ phận ống lọc của lỗ khoan được đặt trong tầng chứa nước ở nông hay ở sâu. Ở Hà Nội, các giếng khoan đưa nước mưa vào tầng chứa nước đang khai thác phải có chiều sâu tương tự như các giếng khoan khai thác nước, hoặc nông hơn, nghĩa là bộ phận đưa nước vào tầng chứa nước phải đặt ở độ sâu từ 32m trở xuống. Chiều dài ống lọc để nước mưa từ giếng khoan vào tầng chứa nước tùy thuộc vào chiều dày tầng chứa nước, tùy thuộc vào lượng nước thu gom được cần thoát xuống để tính toán lựa chọn. Nước mưa từ mái nhà thu gom đưa vào tầng chứa nước qua giếng khoan vào tầng chứa nước bằng hình thức tự chảy, không cần bơm ép. Theo thí nghiệm đổ nước của chúng tôi ở vùng Hà Nội, lưu lượng hấp thu đơn vị của tầng chứa nước Pleistocen tối thiểu bằng 90 lít/phút trên một mét chiều dài ống lọc.
Nước mưa thu gom có thể được tập trung vào một hào rãnh trước khi đi vào giếng khoan. Rãnh đào có chiều rộng 1,5- 3m, dài 10 – 30 m, phụ thuộc vào khả năng hấp thu nước của giếng khoan đặt ở trung tâm rãnh đào. Số lượng giếng bổ sung được quyết định dựa trên cơ sở là lượng nước có sẵn và hệ số thấm thẳng đứng của lớp đất đá ở địa điểm đó. Rãnh đào được lấp lại bằng đá cuội, sỏi và cát thô, chúng đóng vai trò như một bộ lọc trung gian cho những cái giếng bổ sung. Nếu tầng chứa nước phân bố ở độ sâu lớn hơn 20 m thì có thể xây dựng thêm một hầm nông có đường kính từ 2-5m và sâu từ 3-5m tùy thuộc vào lưu lượng nước. Bên trong hầm cũng khoan 1 cái giếng khoan có đường kính100 -300 mm nhằm bổ sung nguồn nước sẵn có cho các tầng chứa nước sâu hơn.
Nước mưa trên đường phố trước khi đưa vào giếng khoan nhất thiết phải tập trung vào hố đào, giếng đào, hào giao thông để lắng lọc sơ bộ, có thể được khử trùng. Dọc theo các vỉa hè dường phố, dọc theo các dải công viên cây xanh… nên xây dựng các hào rãnh thu gom nước mưa. Trong hào rãnh khoan các giếng khoan hấp thu nước. Số lượng giếng khoan tùy thuộc vào lượng nước mưa cần thoát xuống đất, cách nhau chừng 100 – 200m. Các rãnh đào được đổ cuội sỏi cát lọc, trên có nắp đậy tấm đan, không ảnh hưởng đến giao thông đường phố. Rãnh đào thu nước mưa nên được thiết kế sao cho không có nước thải hoặc nước bị nhiễm bẩn trộn lẫn với nước mưa.
Sẽ là kinh tế hơn nếu các cấu trúc bổ cập được cộng đồng chấp nhận. Do đó, khi qui hoạch các khu dân cư, chung cư, căn hộ, đường phố, công viên…. cần phải dành quỹ đất để xây dựng các công trình thu gom nước mưa.
(Theo DCTVVN.GOV.VN)
