Tăng cường nguồn bổ sung nước dưới đất bằng nước mưa tại TP.HCM

Đây là bài giới thiệu về bài báo đăng trên Tạp chí Khoa học của Trường Đại học Mỏ – Địa chất của Ông Phạm Văn Giắng và các đồng tác giả — “Tăng cường nguồn bổ sung nước dưới đất bằng nước mưa tại Thành phố Hồ Chí Minh” (cùng tác giả: Bùi Trần Vượng, Nguyễn Việt Kỳ).

Hút nước thí nghiệm và khai thác nước dưới đất tại TP.HCM đang đối mặt với nhiều thách thức: mực nước dưới đất suy giảm mạnh, xâm nhập mặn, sụt lún mặt đất. Bài báo đề xuất giải pháp thu gom nước mưa để bổ sung nhân tạo cho nguồn nước dưới đất, dựa trên các lý thuyết và công nghệ thu gom nước mưa đã được áp dụng trên thế giới.

1. Bối cảnh: Tài nguyên nước dưới đất tại TP.HCM

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, lượng mưa bình quân năm 1.949 mm nhưng phân bố không đều trong năm. TP.HCM có 6 tầng chứa nước chính:

• Tầng chứa nước Holocen
• Tầng chứa nước Pleistocen trung – thượng
• Tầng chứa nước Pleistocen hạ
• Tầng chứa nước Pliocen thượng
• Tầng chứa nước Pliocen hạ
• Tầng chứa nước Mioxen

Nguồn bổ cấp chủ yếu là nước mưa, nước sông hồ ngấm xuống qua các vùng trầm tích lộ ra trên mặt đất hoặc do quá trình thấm xuyên. Mực nước các tầng chứa nước hầu hết thay đổi theo mùa và theo khu vực.

2. Tình hình khai thác nước dưới đất tại TP.HCM

TP.HCM hiện là một trong những thành phố có mức độ khai thác nước dưới đất mạnh mẽ nhất cả nước. Theo thống kê của Sở Tài nguyên & Môi trường TP.HCM, tổng lượng khai thác trong tầng Pliocen thượng đạt 376.163 m³/ngày, chiếm 47,8% tổng lượng khai thác trên toàn thành phố.

Với lưu lượng khai thác tập trung lớn, mực nước dưới đất các tầng chứa nước đã bị hạ thấp rất nhiều. Các tài liệu quan trắc mực nước cho thấy mức độ suy giảm khá cao, tốc độ suy giảm lớn. Ước tính độ sâu mực nước lớn nhất có thể đạt -23 m vào những năm 2020 nếu tiếp tục đà khai thác hiện tại.

Hạ thấm mực nước lớn do khai thác sẽ kéo ranh giới mặn vào sâu trong thành phố, tầng chứa nước sẽ bị cạn kiệt dần do nguồn bổ sung không tương xứng. Hạ thấm mực nước còn dẫn đến hiện tượng sụt lún mặt đất — một hiện tượng khá phổ biến ở nhiều thành phố trên thế giới.

3. Giải pháp: Thu gom nước mưa để bổ sung nước dưới đất

Thu gom nước mưa là công nghệ thu và chứa nước mưa trên mặt hoặc dưới mặt đất trước khi nó bị mất vào dòng chảy mặt. Tài nguyên nước được bổ sung có thể sử dụng khi cần thiết. Bổ sung cho nước dưới đất bằng nước mưa có thể thực hiện thông qua:

• Thu gom nước mưa trên mái nhà
• Chuyển và thu gom nước mưa vào các bể chứa, sân chơi, công viên
• Tại các khu đất trống

Các ưu điểm của thu gom nước mưa

• Chi phí bổ cấp cho các bể chứa ngầm thấp hơn các bể chứa trên mặt
• Tầng chứa nước ngoài việc chứa nước còn có tác dụng lọc tự nhiên
• Giảm ngập úng đô thị
• Tăng cường lượng nước dưới đất vào thời gian và địa điểm đặc biệt
• Cải thiện chất lượng nước trong các tầng chứa nước
• Cải thiện lớp phủ thực vật

4. Công nghệ thu gom nước mưa từ mái nhà

Một hệ thống thu gom nước mưa cơ bản từ mái nhà gồm các thành phần chính:

1. Bề mặt hứng nước mưa (mái nhà)
2. Lưới che máng xối
3. Máng xối và ống xối: dẫn nước từ mái tới bể chứa
4. Bộ lọc lá cây, loại bỏ nước từ cơn mưa đầu tiên và rửa mái: loại bỏ vụn đá, bụi, lá cây trước khi vào bể chứa
5. Thiết bị chuyển hướng dòng chảy (first-flush diverter)
6. Bộ lọc trước khi vào bể chứa
7. Một hoặc nhiều bể chứa
8. Lưới chống côn trùng và ống xả tràn bể chứa
9. Hệ thống van kiểm soát tự động mực nước trong bể chứa
10. Hệ thống bơm

5. Bổ sung nước mưa tại các vùng nông thôn

Trong các vùng nông thôn, thu gom nước mưa nên xem xét ở quy mô một lưu vực sông suối. Các công nghệ sau có thể sử dụng để tiết kiệm nước mưa bị bỏ phí chảy qua các sườn dốc, sông, suối nhỏ và kênh:

a. Thu gom nước mưa qua các chốt tại rãnh xói

Các chốt tại rãnh xói được xây bằng đá, gạch, bùn cây tại địa phương qua các rãnh xói và suối nhỏ chảy xuống sườn đồi mang nước vào các lưu vực nhỏ trong mùa mưa. Các chốt này giúp bảo toàn đất và độ ẩm của đất.

b. Thu gom nước mưa qua các đập nằm cùng độ cao

Các đập nằm cùng độ cao là phương pháp hiệu quả để bảo tồn độ ẩm của đất của một lưu vực trong một thời gian dài. Phương pháp này thích hợp cho các vùng có lượng mưa thấp, nơi dòng chảy mặt theo mùa có thể được ngăn lại bằng cách xây dựng các đập trên đất dốc cùng một độ cao.

c. Thu gom nước mưa qua các đập ngăn

Các đập ngăn được xây dựng qua các suối nhỏ có độ dốc bé. Bề dày thấm nước của lòng suối hoặc vỏ phong hóa phải đủ lớn để tạo điều kiện chứa nước trong khoảng thời gian ngắn. Lượng nước dư thừa có thể chảy tràn qua mặt đập.

d. Hố hoặc mương bổ sung bằng nước mưa

Hố bổ sung được đào hoặc khoan, đường kính từ 0,5 đến 3 m tùy theo lượng nước cần bổ sung. Hố bổ sung được lấp bằng cuội, sạn sỏi và cát thô. Hố nên đặt ở địa tầng có tính thấm cao (lớp cát). Độ sâu hố bổ sung từ 10 đến 15 m bên dưới mực nước ngầm. Áp dụng tại những nơi tầng chứa nước nông nằm bên dưới lớp sét phủ bề mặt.

6. Đề xuất thiết kế cho nhà/khu dân cư mới

• Thiết kế tòa nhà sao cho số lượng máng nước mưa là ít nhất và nên theo cùng một hướng của tòa nhà, đồng thời cắt giảm chi phí làm kênh tới các điểm thu gom nước mưa
• Độ dốc mặt đất trong khuôn viên tòa nhà nghiêng theo hướng kênh nước mưa sao cho dòng chảy mặt của toàn bộ khuôn viên tập trung vào một chỗ và có đủ diện tích để xây dựng cấu trúc bổ sung
• Kênh thoát nước mưa nên được thiết kế sao cho không có nước thải hoặc nước bị nhiễm bẩn trộn lẫn với nước mưa, đặc biệt chú ý đối với các Khu công nghiệp
• Các cấu trúc bổ cấp nên nằm xa các nguồn ô nhiễm như đường cống, bể phốt, hố nước đen, bãi rác và các nguồn nhiễm bẩn sinh hóa khác
• Sẽ kinh tế hơn nếu các cấu trúc bổ cấp được cộng đồng chấp nhận — cần vạch ra diện tích dự trữ cần thiết để thu gom nước mưa ở giai đoạn quy hoạch

7. Kết luận

Việc áp dụng các phương pháp/cấu trúc thu gom nước mưa trong một tình huống cụ thể được quyết định bởi các yếu tố khí hậu, địa hình, điều kiện địa chất thủy văn, hiện trạng sử dụng đất của khu vực. Những điều kiện thiết yếu là có nguồn nước mưa không bị ô nhiễm và một môi trường thích hợp để có thể tiến hành tăng cường bổ sung nguồn nước dưới đất bằng thu gom nước mưa.

Khi thiết kế các khu đô thị mới cần chú ý thiết kế các công trình thu gom nước mưa để tận dụng nguồn nước quý giá này bổ sung cho nước dưới đất.

HTC — Đối tác trong khảo sát & bảo vệ tài nguyên nước dưới đất

Công ty TNHH Tài nguyên và Môi trường HTC cung cấp dịch vụ trọn gói từ khảo sát, thăm dò, hút nước thí nghiệm đến lập hồ sơ xin giấy phép khai thác nước dưới đất, xả thải vào nguồn nước cho doanh nghiệp. Đội ngũ chuyên gia của HTC có kinh nghiệm thực tế trong điều tra địa chất thủy văn tại các khu đô thị và khu công nghiệp tại Việt Nam.

Liên hệ ngay để được tư vấn miễn phí:

📞 Hotline: 0965.151.040
💬 Zalo: Chat ngay

---

Nguồn / trích dẫn:
Đây là bài giới thiệu theo bài báo đăng trên Tạp chí Khoa học Trường Đại học Mỏ – Địa chất của Ông Phạm Văn Giắng (và các đồng tác giả): Tăng cường nguồn bổ sung nước dưới đất bằng nước mưa tại Thành phố Hồ Chí Minh.
Đồng tác giả: Bùi Trần Vượng, Nguyễn Việt Kỳ.
Đơn vị: Liên đoàn Địa chất thủy văn – Địa chất công trình miền Nam; Đại học Bách khoa TP.HCM.
Tài liệu tham khảo trong bài gốc: David Cunliffe (1998), Getachew Alem (1999), Hari J. Krishna (2005), Kumar M. (2004), Qiang Zhu, Thomas P & Green G. (1993), Waller D. (1989), Yachiyo Engineering Co. (2001) và các tài liệu khác về rainwater harvesting quốc tế.