Tài liệu Nghiên cứu xây dựng các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại thành phố hồ chí minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA …………..o0o………….. NGUYỄN THỊ VÂN NY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC GIẢI PHÁP THU GOM VÀ SỬ DỤNG NƯỚC MƯA TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành : Quản lí Môi trường Mã số : 608510 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 10 - 2013 i CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Võ Lê Phú (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Phan Thu Nga (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Lâm Văn Giang (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc Gia Tp.HCM ngày 27 tháng 8 năm 2013. Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. PGS.TS Nguyễn Việt Kỳ 2. TS. Võ Lê Phú 3. TS. Phan Thu Nga 4. TS. Lâm Văn Giang 5. TS. Võ Thanh Hằng Xác nhận của Chủ tịch hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ---o0o--- ---o0o--Tp. HCM, ngày tháng năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên Ngày, tháng, năm sinh : NGUYỄN THỊ VÂN NY : 24/01/1987 Giới tính Nơi sinh : Nữ : Đồng Nai Chuyên ngành Khoá : Quản lí Môi trường : 2011 MSHV : 11260565 1- TÊN ĐỀ TÀI “Nghiên cứu xây dựng các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại thành phố Hồ Chí Minh” 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN - Nghiên cứu anh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước và các giải pháp thu gom, sử dụng nước mưa. - Đánh giá hiện trạng và tiềm năng thu gom, sử dụng nước mưa trong hoàn cảnh BĐKH tại thành phố Hồ Chí Minh. - Đề xuất các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa tại Tp. Hồ Chí Minh. 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 07/2012 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/2013 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: VÕ LÊ PHÚ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA iii LỜI CÁM ƠN Đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy, Cô khoa Môi trường trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh, những người đã dìu dắt tôi tận tình, đã truyền đạt cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian tôi học tập chương trình đào tạo sau đại học. Tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Võ Lê Phú công tác tại trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh đã hướng dẫn Luận văn, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ để tôi hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình. Tôi xin gửi lời cám ơn đến các bạn sinh viên đã hỗ trợ trong việc khảo sát số liệu. Tôi cũng xin cảm ơn các cô chú và anh chị đã giúp đỡ trong quá trình khảo sát, thu thập ý kiến. Ngoài ra tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả những anh chị và bạn bè, những người đã gắn bó và tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành tốt Luận văn này. Sau cùng, tôi gửi lời cám ơn chân thành đến những người thân, người bạn đã động viên và ủng hộ tôi vượt qua bao khó khăn trở ngại trên mọi bước đường và còn là động lực để tôi phấn đấu. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của tất cả mọi người. Tp. Hồ Chí Minh, 07/2013 Nguyễn Thị Vân Ny iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Biến đổi khí hậu (BĐKH) là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ 21. Những báo cáo gần đây của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) đã xác định rằng biến đổi khí hậu thực sự đang diễn ra và gây nhiều tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống và môi trường. Trong đó vấn đề thiếu nguồn nước sạch đang được quan tâm sâu sắc. Thành phố Hồ Chí Minh được dự đoán là một trong những thành phố chịu ảnh hưởng nặng nề của BĐKH, đặc biệt là tài nguyên nước. Kinh tế phát triển cùng với quá trình đô thị hóa đang gây nhiều sức ép lên nguồn nước. Trong khi nguồn nước ngầm và nước mặt đang bị ô nhiễm và suy giảm, nguồn nước mưa vô cùng dồi dào lại bị lãng phí và gây ngập úng. Đứng trước tình hình này, việc thu gom và sử dụng nước mưa là một giải pháp tối ưu vừa giải quyết tình trạng thiếu hụt nguồn nước cấp vừa giảm ngập úng. Chính vì vậy mà đề tài “Nghiên cứu xây dựng các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại thành phố Hồ Chí Minh ” ra đời nhằm:  Đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước và các ứng dụng thu gom, sử dụng nước mưa.  Khảo sát, đánh giá tài nguyên nước mưa và hiện trạng thu gom, sử dụng nước mưa tại thành phố Hồ Chí Minh.  Đề xuất các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện BĐKH. v ABSTRACT Climate change is one of the biggest challenges for mankind in the 21st century. Many recent reports of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) have indicated that climate change is happening and has actually caused serious effects for production, human beings and the environment. Among these effects, the lack of clean water is being deeply concerned. Ho Chi Minh City is predicted to be one of the most affected cities by climate change, especially water resources. The development of socio-economic along with the process of urbanization is causing more pressures to water resources. While groundwater and surface water are polluted and depleted, abundant rainwater resource is being wasted and caused waterlogging. Faced with this situation, the collection and use of rainwater is an optimal solution. This does not only solve the shortage of water supply, but also reduce waterlogging and inundation. Therefore, the project "Research and development of solutions to collect and use rainwater in climate change context in Ho Chi Minh City" was conducted to:  Assessing the impact of climate change on water resources and the applications for rainwater harvesting and use.  Surveying and assessing rainwater resources and the current state of harvesting and use of rainwater in Ho Chi Minh City.  Proposing solutions to collect and use of rainwater in Ho Chi Minh City area in the context of climate change. vi LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Tôi tên là NGUYẾN THỊ VÂN NY, là học viên cao học ngành Quản lý Môi trường khóa 2011, mã số học viên 11260565. Tôi xin cam đoan: luận văn cao học này là công trình nghiên cứu khoa học thực sự của bản thân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Võ Lê Phú. Các hình ảnh, số liệu và thông tin tham khảo trong luận văn này được thu thập từ những nguồn đáng tin cậy, đã qua kiểm chứng, được công bố rộng rãi và đã được tôi trích dẫn rõ ràng ở phần Tài liệu tham khảo. Các bản đồ, đồ thị, số liệu tính toán và kết quả nghiên cứu được tôi thực hiện nghiêm túc và trung thực. Tôi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 7 năm 2013 Nguyễn Thị Vân Ny vii MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG.......................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................1 1.2. Mục tiêu của đề tài ...........................................................................................2 1.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................2 1.4. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................3 1.5. Phạm vi nghiên cứu ..........................................................................................5 1.6. Ý nhĩa khoa học và thực tiễn............................................................................5 CHƯƠNG 2: NƯỚC MƯA VÀ CÁC ỨNG DỤNG THU GOM, SỬ DỤNG NƯỚC MƯA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .................................................................. 6 2.1. Tổng quan về nước mưa ...................................................................................6 2.1.1. Giới thiệu chung về nước mưa ..................................................................6 2.1.2 Vòng tuần hoàn nước và sự tạo thành mưa ................................................6 2.1.3. Tính chất và thành phần nước mưa ...........................................................8 2.2. Lịch sử khai thác và quản lý nước mưa trên thế giới .....................................12 2.2.1. Lịch sử khai thác nước mưa ....................................................................12 2.2.2. Quản lý nước mưa tại đô thị...................................................................13 2.3. Tình hình thu gom và sử dụng nước mưa ngày nay.......................................19 2.3.1. Ứng dụng của thu gom nước mưa từ mái ...............................................19 2.3.2. Ứng dụng của thu gom nước mưa chảy tràn ...........................................21 2.3.3. Lợi ích của việc thu gom nước mưa........................................................24 2.4. Các vấn đề cần quan tâm đến việc thu gom và tận dụng nước mưa ..............28 2.4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc thu gom và tận dụng nước mưa ............28 2.4.2. Các yếu tố làm ô nhiễm nguồn nước mưa ..............................................30 viii CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ CẤP THOÁT NƯỚC CỦA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ................ 34 3.1. Tổng quan về thành phố Hồ Chí Minh ..........................................................34 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ...................................................................................34 3.1.2. Hiện trạng tài nguyên nước ở thành phố Hồ Chí Minh ..........................37 3.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước......................................41 3.2.1. Khái niệm về biến đổi khí hậu ..................................................................41 3.2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước Việt Nam ..............43 3.3. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đối với lượng mưa ....................................45 3.3.1. Cơ sở xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu ..............................................45 3.3.2. Kịch bản biến đổi khí hậu về lượng mưa cho Việt Nam ........................46 3.3.3. Một số kịch bản biến đổi khí hậu về lượng mưa Tp. Hồ Chí Minh ........49 3.4. Tác động của biến đổi khí hậu đến cấp, thoát nước Tp. Hồ Chí Minh ..........54 3.4.1. Hiện trạng hệ thống cấp nước ................................................................54 3.4.2. Hiện trạng hệ thống thoát nước ..............................................................56 3.4.3. Tác động của biến đổi khí hậu đối với nhu cầu sử dụng nước ở thành phố Hồ Chí Minh .....................................................................................................58 3.4.4. Tác động của biến đổi khí hậu đến cấp thoát nước Tp. Hồ Chí Minh ....60 CHƯƠNG 4: HIỆN TRẠNG THU GOM VÀ SỬ DỤNG NƯỚC MƯA TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ................................................................................. 65 4.1. Kết quả phân tích chất lượng nước mưa tại một số khu vực .........................65 4.2. Nhận thức của cộng đồng và cán bộ nhà nước về nước mưa, thu gom và sử dụng nước mưa ......................................................................................................75 4.2.1. Nhận thức của cộng đồng về thu gom và sử dụng nước mưa tại thành phố Hồ Chí Minh ..............................................................................................76 4.2.2. Nhận thức của cán bộ cơ quan quản lý nhà nước về thu gom và sử dụng nước mưa ...........................................................................................................81 4.3. Tiềm năng thu gom và sử dụng nước mưa trong điều kiện biến đổi khí hậu trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh.....................................................................86 4.3.1. Hiện trạng thu gom sử dụng nước mưa ở thành phố Hồ Chí Minh ........86 ix 4.3.2. Những khó khăn và tiềm năng trong việc thu gom nước mưa................88 4.3.3. Triển vọng trong tương lai ......................................................................91 CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG NƯỚC MƯA TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ........................................................................................................................ 93 5.1. Giải pháp thích ứng biến đổi khí hậu cho tài nguyên nước ...........................93 5.2. Nhóm giải pháp thu gom và tận dụng nước mưa hứng từ mái ......................96 5.2.1. Mái nhà xanh ...........................................................................................96 5.2.2. Thu gom nước mưa tại các hộ gia đình ...................................................98 5.2.3. Thu gom nước mưa khu vực công cộng ...............................................101 5.3. Nhóm giải pháp thu gom và tận dụng nước mưa chảy tràn .........................109 5.4. Giải pháp kỹ thuật, xử lý nước mưa đơn giản..............................................114 5.5. Giải pháp chính sách, quy định về nước mưa cho Tp. Hồ Chí Minh ..........121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................127 6.1. Kết luận ........................................................................................................127 6.2. Kiến nghị ......................................................................................................128 x DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: So sánh các chỉ số ô nhiễm cơ bản theo khu vực ....................................10 Bảng 2.2: Đặc tính của nước mưa đô thị tại Mỹ .......................................................11 Bảng 3.1: Kết quả dự đoán lượng mưa trung bình (mm) khu vực Tp.HCM ............50 Bảng 3.2: Chênh lệch lượng mưa trung bình (mm) giữa các kich bản BĐKH so với thời kì 1980-2000 ......................................................................................................53 Bảng 3.4: Hệ thống kênh thoát nước chính của Tp.HCM ........................................57 Bảng 3.4: Số lượng cửa xả vào các sông, kênh rạch trên khu vực Tp.HCM ............58 Bảng 3.5: Dự báo nhu cầu sử dụng nước và năng lực cấp nước cho Tp.HCM ...........59 Bảng 4.1: Chất lượng nước mưa: pH, DO, độ cứng và độ đục .................................70 Bảng 4.2: Chất lượng nước mưa: TSS, Fe, COD, tổng Coliform .............................72 xi DANH MỤC HÌNH Hình 2-1: Vòng tuần hoàn nước và sự tạo thành mưa ................................................7 Hình 2-2: Hệ thống tái sử dụng nước mưa ................................................................20 Hình 2-3: Hệ thống thu gom nước mưa điển hình ....................................................20 Hình 2-4: Ý tưởng rửa xe bằng nước mưa. ...............................................................21 Hình 2-5: Vỉa hè có khả năng thấm nước .................................................................23 Hình 2-6: Một dạng trảng cỏ lọc ...............................................................................23 Hình 2-7: Một số dạng mương thoát nước mưa nhân tạo .........................................24 Hình 2-8: Ví dụ về hệ thống ASR .............................................................................25 Hình 2-9: Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước .............................................31 Hình 3-1: Biểu đồ lượng mưa giai đoạn 2008 – 2010 (mm) ....................................40 Hình 3-2: Hệ thống khí hậu Trái đất .........................................................................41 Hình 3-3: Mức thay đổi lượng mưa mùa đông (%) vào giữa thế kỷ và cuối thế kỷ .46 Hình 3-4: Mức thay đổi lượng mưa mùa đông (%) vào giữa thế kỉ 21 ...................46 Hình 3-5: Mức thay đổi lượng mưa mùa hè(%) vào giữa thế kỷ và cuối thế kỷ .....47 Hình 3-6: Mức thay đổi lượng mưa mùa hè (%) vào giữa thế kỷ và cuối thế kỷ .....48 Hình 3-7: Mức thay đổi lượng mưa hè (%) vào giữa thế kỉ 21................................48 Hình 3-8: Mức thay đổi lượng mưa mùa hè (%) vào giữa thế kỷ và cuối thế kỷ .....49 Hình 3-9: Bản đồ lượng mưa trung bình năm 2020 kịch bản B2 .............................50 Hình 3-10: Bản đồ lượng mưa trung bình năm 2020 kịch bản A1F1 .......................50 Hình 3-11: Bản đồ lượng mưa trung bình năm 2050 kịch bản B2 ...........................51 Hình 3-12: Bản đồ lượng mưa trung bình năm 2050 kịch bản A1F1 .......................51 Hình 3-13: Bản đồ lượng mưa trung bình năm 2070 kịch bản B2 ...........................51 Hình 3-14: Bản đồ lượng mưa trung bình năm 2070 kịch bản A1F1 .......................51 Hình 3-15: Bản đồ lượng mưa trung bình năm 2100 kịch bản B2 ...........................52 Hình 3-16: Bản đồ lượng mưa trung bình năm 2100 kịch bản A1F1 .......................52 Hình 3-17: Biểu đồ lượng mưa trung bình năm ........................................................52 Hình 3-18: Tổng nhu cầu cấp nước tại TP.HCM qua các năm .................................55 xii Hình 3-19: Tổng nhu cầu cấp nước tại Tp.HCM qua các năm .................................55 Hình 4-1: Nồng độ pH...............................................................................................65 Hình 4-2: Nồng độ DO ..............................................................................................66 Hình 4-3: Nồng độ TSS.............................................................................................66 Hình 4-4: Nồng độ COD ...........................................................................................67 Hình 4-5 : Hàm lượng độ cứng .................................................................................67 Hình 4-6: Hàm lượng Fe ...........................................................................................68 Hình 4-7: Hàm lượng độ đục ....................................................................................68 Hình 4-8: Nồng độ Coliform .....................................................................................69 Hình 4-9: Nhận thức của người dân về nguồn nước ................................................77 Hình 4-10: Đánh giá của người dân về chất lượng nước mưa ..................................77 Hình 4-11: Mục đích sử dụng nước ..........................................................................78 Hình 4-12: Nguyên nhân không sử dụng nước mưa .................................................78 Hình 4-13: Mức độ tin cậy đối với nguồn nước mưa sau xử lý ................................79 Hình 4-14: Mức độ hiểu biết về biện pháp chống ngập ............................................79 Hình 4-15: Đánh giá chi phí cho việc lắp đặt hệ thống thu gom nước mưa .............80 Hình 4-16: Khả năng cho việc lắp đạt hệ thống thu gom nước mưa ........................81 Hình 4-17: Các vần đề về quản lý tài nguyên nước ..................................................82 Hình 4-18: nguyên nhân làm cho nước mưa không sạch ..........................................83 Hình 4-19: Lợi ích của việc thu gom sử dụng nước mưa .........................................83 Hình 4-20: Sự cần thiết của việc thu gom sử dụng nước mưa ..................................84 Hình 4-21: Lý do không có văn bản pháp quy về nước mưa ....................................84 Hình 4-22: Sự cần thiết thành lập các văn bản pháp quy..........................................85 Hình 5-1: Công trình mái nhà xanh...........................................................................98 Hình 5-2: Hệ thống khai thác nước mưa từ mái .......................................................99 Hình 5-3: Mái thu nước mưa tách rời .....................................................................100 Hình 5-4: Túi trữ nước mưa ....................................................................................100 Hình 5-5:: hệ thống thu nước mưa tại các khu tập thể ............................................101 Hình 5-6: Thu gom nước mưa các khu chung cư ...................................................102 Hình 5-7: Hố bổ sung ..............................................................................................102 xiii Hình 5-8: Các lỗ khoan có sẵn ................................................................................103 Hình 5-9: Vỉa hè bê tông hóa thành bề mặt thấm ...................................................109 Hình 5-10: Hố cây xanh trên vỉa hè thành hố cây thấm lọc ....................................110 Hình 5-11: Mương đục lỗ thành mương thực vật chắn lọc nước mưa....................110 Hình 5-12: Dải phân cách đường trở thành kênh chắn lọc nước mưa ....................110 Hình 5-13: Gờ giữ nước mưa hình bán nguyệt trên sườn dốc ................................111 Hình 5-14: Thu giữ nước mưa trên sườn dốc..........................................................111 Hình 5-15: Hình ảnh của một hồ điều tiết nước mưa (detention pond) ..................112 Hình 5-16: Hình ảnh của một số hồ lưu trữ nước mưa (retention pond) ................112 Hình 5-17: Wetland tự nhiên...................................................................................113 Hình 5-18: Wetland nhân tạo ..................................................................................113 Hình 5-19: Bể lọc chứa nước mưa ..........................................................................114 Hình 5-20: Hệ thống xử lý nước mưa. ....................................................................116 Hình 5-21: Sơ đồ xử lý nước...................................................................................118 Hình 5-22: Sơ đồ lọc cát đơn giản bằng xô, chậu ...................................................119 Hình 5-23: Sơ đồ cấu trúc bể lọc.............................................................................120 xiv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ASR : Aquifer Storage and Recovery BTNMT : Bộ Tài nguyên & Môi trường BĐKH : Biến đổi khí hậu IPCC : Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu GDRC : The Global Development Research Center KH&CN : Khoa học và Công nghệ QCVN : Quy chuẩn Việt nam SOCs : Chất hữu cơ tổng hợp TCEQ : Texas Commission on Environment Quality TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam Tp. HCM : Thành phố Hố Chí Minh VOC : Chất hữu cơ dễ bay hơi UBND : Ủy ban nhân dân xv CHƯƠNG 1 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, do ảnh hưởng của BĐKH đã dẫn đến tình trạng khan hiếm và ô nhiễm nguồn nước trên phạm vi toàn cầu ngày càng nghiêm trọng. Có khoảng 1,1 tỷ người không có nước sạch để sử dụng; 2,4 tỷ người thiếu các điều kiện vệ sinh về nước và hơn một nữa dân số tại các nước đang phát triển phải thường xuyên đối mặt các vấn đề sức khỏe do thiếu nước sạch (UNESCO – WWAP, 2003). Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng của Việt Nam do Bộ Tài nguyên và Môi trường thực hiện cho thấy đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng trên hầu khắp lãnh thổ. Mức tăng phổ biến từ 2 đến 7%, riêng khu vực Tây Nguyên, Nam Trung Bộ tăng ít hơn, dưới 3%. Xu thế chung là lượng mưa mùa khô giảm và lượng mưa mùa mưa tăng. Như vậy vào mùa khô người dân sẽ bị thiếu nước trong khi đó mùa mưa lại xảy ra ngập lụt (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2012). Biến đổi khí hậu ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến nguồn tài nguyên nước thành phố Hồ Chí Minh. Nguồn nước mặt khan hiếm trong mùa khô gây hạn hán, và quá dư thừa trong mùa mưa gây ngập úng. Nguồn nước ngầm bị suy giảm dẫn đến cạn kiệt do khai thác quá mức và thiếu nguồn bổ sung. Có thể thấy một nghịch lý đối với tài nguyên nước tại Tp.HCM đó là chúng ta “chìm trong nước nhưng vẫn khát nước”. Để giải quyết hai bài toán chống ngập và thiếu nước, không nên tiến hành đơn lẻ mà cần xem xét dưới góc độ một bài toán tổng thể cần có sự kết hợp một cách đồng bộ giữa người dân và chính quyền, giữa công nghệ hiện đại và các biện pháp đơn giản hiệu quả, vừa tiến hành xây mới các nhà máy nước vừa tìm các nguồn nước thay thế, trong đó có nước mưa. Với lượng mưa dồi dào (khoảng 1950 mm/năm), nhu cầu về nước của Tp.HCM hoàn toàn có thể đáp ứng được nếu biết cách thu gom tận dụng lượng mưa, hơn nữa còn góp phần đáng kể trong việc giảm ngập úng khi lượng nước mưa đổ về các tuyến cống thoát nước quá lớn trong cùng một thời điểm; ngoài ra nó còn có thể bổ sung thêm cho nguồn nước ngầm của chúng ta vốn đang ngày càng khan hiếm và hạn chế việc khai thác nước ngầm ồ ạt như hiện nay. Luận văn thạc sĩ 1 CHƯƠNG 1 Từ những thực tế trên, đề tài “ Nghiên cứu xây dựng các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại thành phố Hồ Chí Minh” được thực hiện nhằm nghiên cứu các giải pháp thu gom nước mưa, đánh giá tiềm năng thu gom nước mưa tại Tp.HCM và xây dựng các giải pháp nhằm gia tăng nguồn nước cho nhu cầu thành phố, giảm tình trạng ngập úng, giảm sự lãng phí nước sạch trong điều kiện nhu cầu nước cấp cho phát triển ngày một tăng cao là rất cần thiết để đảm bảo mục tiêu phát triển đô thị". 1.2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu đề xuất các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa như là nguồn nước thay thế phục vụ quản lý và sử dụng hợp lý tài nguyên nước bền vững trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại Tp.HCM. 1.3. Nội dung nghiên cứu Để đạt được mục tiêu nêu trên, các nội dung nghiên cứu sau đây sẽ được thực hiện: Nội dung 1: Tìm hiểu tổng quan về nước mưa và các ứng dụng thu gom, sử dụng nước mưa.  Tổng quan về nước mưa  Các ứng dụng thu gom, sử dụng nước mưa được áp dụng trên thế giới  Những khó khăn và lợi ích của việc thu gom nước mưa.  Những vấn đề cần lưu lý khi thu gom và sử dụng nước mưa. Nội dung 2: Khảo sát và đánh giá hiện trạng thu gom, sử dụng nước mưa trên địa bàn Tp.HCM  Hiện trạng tài nguyên nước tại khu vực Tp.HCM  Đánh giá hiện trạng thu gom, sử dụng nước mưa ở Tp.HCM  Khảo sát nhận thức của người dân và cơ quan quản lý với việc thu gom, sử dụng nước mưa. Nội dung 3: Đánh giá ảnh hưởng của BĐKH đến tài nguyên nước và phân tích tiềm năng thu gom, sử dụng nước mưa tại Tp.HCM Luận văn thạc sĩ 2 CHƯƠNG 1  Kịch bản BĐKH đối với lượng mưa, tác động của BĐKH đến tài nguyên nước Tp.HCM  Tiềm năng sử dụng nước mưa trong điều kiện BĐKH trên địa bàn Tp.HCM  Đánh giá chất lượng nước mưa các quận huyện trên địa bàn Tp.HCM  Phân tích khó khăn và triển vọng thu gom sử dụng nước mưa ở Tp.HCM Nội dung 4: Đề xuất các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa trên địa bàn Tp.HCM trong điều kiện BĐKH.  Nghiên cứu đề xuất các giải pháp thích ứng với điều kiện BĐKH cho tài nguyên nước.  Nghiên cứu đề xuất các giải pháp cụ thể về quản lý và kỹ thuật thu gom nước mưa trong điều kiện BĐKH. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp luận Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt tới chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Điều này có nghĩa rằng, các nghiên cứu khoa học cần phải có những nguyên tắc và phương pháp cụ thể, mà dựa theo đó các vấn đề sẽ được giải quyết. Nghiên cứu xây dựng các giải pháp thu gom và sử dụng nước mưa trong bối cảnh BĐKH tại Tp.HCM là nghiên cứu tác động của BĐKH đến tài nguyên nước, đánh giá các hệ thống thu gom nước mưa, hiện trạng thu gom và sử dụng nước mưa ở Tp.HCM. Từ đó rút ta được những lợi ích, khó khăn và tiềm năng để đưa ra các giải pháp quản lý thu gom và sử dụng nước mưa trong bối cảnh BĐKH hiệu quả hơn. Để đạt được nội dung nghiên cứu trên, các phương pháp sau đây sẽ được áp dựng và triển khai: Phương pháp tổng quan tài liệu: Với phương pháp này, người nghiên cứu thực hiện việc tìm kiếm thu thập tài liệu về các nghiên cứu liên quan đã thực hiện từ: Các luận văn, các báo cáo nghiên cứu về nước mưa ở Việt Nam và trên thế giới, các nguồn sách báo có liên về biến đổi khí hậu và tài nguyên nước mưa từ thư viện trường, thư viện khoa, các bài báo nước ngoài trên internet và các tài liệu từ thầy Luận văn thạc sĩ 3 CHƯƠNG 1 hướng dẫn cung cấp có liên quan đến nước mưa. Từ đó giúp người nghiên cứu hình thành cách tiếp cận giải quyêt vấn đề để có đề cương cho việc thực hiện luận văn. Phương pháp khảo sát, điều tra: Các thông tin, số liệu về hiện trạng thu gom, sử dụng nước mưa trên địa bàn Tp.HCM sẽ được thu thập thông qua việc sử dụng bảng câu hỏi khảo sát. Đối tượng khảo sát gồm người dân ở huyện Cần Giờ, huyện Bình Chánh, quận 2, quận 12 và một số cán bộ cơ quan quản lý nhà nước ở quận 12, trung tâm chống ngập Tp.HCM, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn Tp.HCM, Sở Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM.  Đối với đối tượng là người dân: mục đích để khảo sát nhận thức của người dân về nước mưa, khả năng thu gom và sử dụng nuớc mưa ở qui mô gia đình thông qua phiếu trắc nghiệm trả lời các câu hỏi.  Đối với các cơ quan quản lý nhà nước: mục đích để tìm hiểu về mối quan tâm và khó khăn về việc thu gom sử dụng nước mưa, hiện trạng các nguồn cấp nước và các giải pháp quản tài nguyên nước nói chung và nước mưa nói riêng trên địa bàn TP.HCM. Phương pháp lấy mẫu và phân tích nước mưa hứng từ mái nhà  Vị trí lấy mẫu: Quận 1, Quận 2, Quận 3, Quận 7, Quận Bình Tân, Quận Bình Chánh, Quận Phú Nhuận, Huyện Cần Giờ.  Phương pháp lấy mẫu và vận chuyển mẫu: Mẫu nước mưa (hứng từ mái nhà) được thực hiện theo TCVN 5997:1995 về “Chất lượng nước – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu nước mưa. Việc lấy mẫu và phân tích chất lượng nước mưa được tiến hành trong mùa mưa và được chia làm 3 đợt: tháng 6; tháng 8; tháng 10.  Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm: Mẫu nước mưa được phân tích tại phòng thí nghiệm Khoa Môi Trường – Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM. Các chỉ tiêu cần phân tích: pH, độ đục, độ cứng, cặn lơ lửng, oxy hòa tan (DO), COD, Fe và tổng Coliform. Phương pháp so sánh: Kết quả phân tích nước mưa hứng từ mái nhà được so sánh với tiêu chuẩn QCVN08: 2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Luận văn thạc sĩ 4 CHƯƠNG 1 chất lượng nước mặt và QCVN 02:2009/BYT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Các số liệu về chất lượng nước mưa và kết quả điều tra khảo sát sẽ được thu thập, sắp xếp, tổng hợp và biểu diễn bằng các bảng biểu và đồ thị. Sau đó, được phân tích có hệ thống bằng phần mềm excel nhằm mục đích nhận dạng và đánh giá mức độ tác động đến hoạt động quản lý nước mưa. Phương pháp kế thừa: Tham khảo kế thừa các giải pháp có chọn lọc kinh nghiệm của các nước trên thế giới và Việt Nam trong việc nghiên cứu, đề xuất giải pháp thu gom, tận dụng nước mưa. Phương pháp đánh giá nhanh: Thông qua các kịch bản BĐKH về lượng mưa đánh giá ảnh hưởng đến tài nguyên nước. Dựa trên các số liệu thu thập và ý kiến khảo sát của người dân và cơ quan nhà nước đánh giá hiện trạng, tiềm năng và sự quan tâm đến việc thu gom, sử dụng nước mưa tại Tp.HCM. 1.5. Phạm vi nghiên cứu Đối tượng: Nước mưa hứng từ mái nhà, nước mưa chảy tràn và công tác quản lý tài nguyên nước mưa trên địa bàn Tp.HCM. Phạm vi nghiên cứu: Thành phố Hồ Chí Minh 1.6. Ý nhĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học Làm cơ sở cho những nghiên cứu sâu hơn về hiện trạng và giải pháp quản lý, thu gom và sử dụng nước mưa ở Tp.HCM Góp phần tạo cơ sở cho việc nghiên cứu thực trạng và giải pháp quản lý, thu gom và sử dụng nước mưa ở các địa phương khác trong cả nước. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Quản lý bền vững nguồn tài nguyên nước trong bối cảnh BĐKH hiện nay là một yêu cầu cấp bách. Do đó đề tài được thực hiện nhằm đề ra các giải pháp khả thi và hiệu quả nhằm đẩy mạnh hoạt động thu gom, sử dụng nước mưa tại Tp.HCM. Đề tài rất có ý nghĩa đối với việc giải quyết phần nào vấn nạn khan hiếm nước đặc biệt là với Tp.HCM, một trong những địa phương chịu nhiều ảnh hưởng bởi BĐKH trong tương lai. Luận văn thạc sĩ 5