Theo tiến trình lịch sử, các khu dân cư và đường phố Hà Nội được mở rộng dần, một cách tự phát, từ những vùng đất cao, đến những vùng đất trũng, thậm chí cả những rốn nước cũ (đầm lầy, ao, hồ tự nhiên...).
Đến nay các quy hoạch độ cao và quy hoạch thoát nước Hà Nội vẫn mang tính cục bộ.
Những khu phố Hà Nội cũ do người Pháp quy hoạch (khu phố Hai Bà Trưng, khu phố Trần Hưng Đạo...) đã có hệ thống cống có diện tích mặt cắt sử dụng trên 3,5 m2. Một vài trong số những khu đô thị mới xây dựng gần đây (Trung Hoà - Nhân Chính, Mỹ Đình...) đã có hệ thống cống có diện tích mặt cắt sử dụng đến 3,5 m2. Hiện nay, những khu vực này đang có ưu điểm vượt trội về khả năng thoát nước.
Tại một số khu phố khác (nhất là những khu phố nằm trên những vùng đất trũng), trong mùa mưa, lòng đường và một số mặt bằng xây dựng thấp, thường trở thành những nới tập trung nước mưa tạm thời, chờ thoát theo các cống rãnh có mặt cắt ngang sử dụng nhỏ và độ dốc dọc không lớn. Đặc biệt, một số điểm trũng của nội thành như: Nguyễn Thái Học, Thái Hà, Nam Đồng, Nguyễn Du, Giáp Bát, Tân Mai..., cứ sau mỗi trận mưa lớn lại bị ngập úng. Thật trớ trêu, mùa mưa năm 2008 diễn ra sau khi đã hoàn thành dự án thoát nước Hà Nội giai đoạn 1, nhưng danh sách các điểm ngập úng cục bộ của Hà Nội lại tăng lên và trải rộng ra đáng kể. Đến nỗi nhiều người đã phải mong rằng: đừng để Hà Nội chỉ còn một điểm ngập úng là toàn thành phố.
Ngập úng cục bộ ở Hà Nội vừa làm mất mỹ quan chung, vừa gây mất vệ sinh chung, tạo cơ sở cho dịch bệnh phát triển, vừa gây cản trở giao thông và tạo cơ sở cho các tai nạn khác nhau...; đặc biệt là gây nỗi bất bình của dân chúng.
2. Nguyên nhân dẫn đến ngập úng cục bộ
Hiện nay nguồn nước gây ngập úng cục bộ phố phường Hà Nội là nước mưa của những trận mưa lớn.
Sự phát triển xây dựng đô thị Hà Nội chủ yếu mang tính tự phát, đã làm giảm đáng kể không chỉ số lượng các đầm hồ cùng với dung tích của chúng, mà cả số lượng các dòng chảy cùng với độ dài và diện tích mặt cắt ngang sử dụng của chúng; cho nên đã làm giảm đáng kể khả năng chứa, khả năng điều hoà và khả năng thoát nước của thành phố.
Thực tế cho thấy, những phố phường bị ngập úng đều là những phố phường đang có hệ thống thoát nước (cả trên mặt và dưới ngầm) vừa không đủ lớn để đáp ứng yêu cầu điều hoà tạm thời, vừa không đủ độ chênh áp để thoát nước kịp thời sau mỗi trận mưa. Cống rãnh ở đây thường chỉ có diện tích sử dụng dưới 0,5 m2 và độ dốc dọc dưới 5 ‰. Đặc biệt những cống rãnh hợp lưu thường cũng chỉ có diện tích sử dụng dưới 1 m2 và độ dốc dọc dưới 5 ‰.
Quy hoạch thoát nước hiện nay của thành phố Hà Nội chủ yếu đáp ứng yêu cầu dẫn nước và yêu cầu điều hoà cuối dòng; cho nên vẫn chưa mang tính tổng thể. Chúng ta cần có quy hoạch thoát nước mới cho thành phố Hà Nội đủ đáp ứng các yêu cầu nhận, chứa, điều hoà, xử lý và thoát nước vừa theo từng khu vực; vừa theo toàn thành phố mang tính bền vững (cả yêu cầu tại chỗ tức thời và yêu cầu chung lâu dài).
Trong bài này chủ yếu đề cập đến định hướng điều chỉnh quy hoạch xây dựng liên quan đến yêu cầu chống ngập úng cục bộ trên đường phố Hà Nội kết hợp với điều hoà nước mưa lâu dài; ngoài ra cũng đề cập đến định hướng điều chỉnh quy hoạch bố trí đường ống và cáp của thành phố.
3. Giải pháp bước đầu
Bậc quản lý tài chẳng nguôi ngoai: phòng hiểm hoạ.
Nhà chuyên môn giỏi luôn nổi trội: giữ an toàn.
Xuất phát từ chủ trương: khắc phục những bất hợp lý trong cấu trúc của thành phố do lịch sử để lại, rõ ràng phải từng bước kết hợp cải tạo nâng cấp các công trình của hệ thống thoát nước cũ, với xây dựng hệ thống thoát nước mới và sử dụng nước mưa trong tương lai cho phù hợp với yêu cầu thực tế.
Trước hết, cần chú ý cải tạo, nâng cấp sớm các cống dọc cùng với các công trình điều hoà và xử lý nước mưa dưới các đường phố thường bị ngập úng sau những trận mưa lớn; nhưng không gây quá tải cho các cống dọc cùng với các công trình điều hoà và xử lý nước tiếp theo.
4. Những định hướng để thiết kế kỹ thuật
Cần cố gắng tách biệt hệ thống thoát nước mưa với hệ thống thoát nước thải khác.
Cống ngầm không những chỉ đơn thuần để thoát nước mà còn có thể phối hợp để đặt các đường ống và các đường cáp đô thị nữa.
Với những khu vực đô thị trũng, nhiệm vụ liên quan đến nước của các cống ngầm ở đây, không chỉ là: tạo không gian cho dòng chảy thoát nước, mà còn là: điều hoà và lưu giữ một lượng nước mưa cần thiết nào đó.
Cho nên theo yếu tố này, đặc tính kỹ thuật của chúng phải đảm bảo các chỉ tiêu cơ bản sau đây:
4.1. Độ dốc dọc (id) của mọi cống ngầm đều phải đảm bảo:
id ≥ (0,004 ÷ 0,0055).
4.2. Diện tích mặt cắt ngang sử dụng (Ssd) của cống ngầm phải được xác định từ biểu thức:
Trong đó:
kL - Tỷ lệ chiều dài đoạn đường bị ngập úng so với chiều dài đoạn cống ngầm có khả năng điều hoà nước tạm thời. Thông thường cần đảm bảo :
(0,3 ÷ 0,6) ≤ kL ≤ 1.
hN - Độ sâu mức nước ngập úng tối đa (m).
B - Chiều rộng trung bình đoạn đường phố bị ngập úng (m).
kS - Hệ số diện tích mặt cắt ướt so với diện tích mặt cắt sử dụng. kS được xác định tuỳ theo chức năng của cống ngầm :
+ Với cống ngầm chỉ có nhiệm vụ thoát nước, có thể : kS = 0,80 ÷ 0,95
+ Với cống ngầm có cả nhiệm vụ đường ngầm kỹ thuật (đặt ống, đặt cáp...), có thể : kS = 0,4 ÷ 0,6.
Tính sơ bộ, diện tích mặt cắt ngang sử dụng của mỗi cống ngầm dưới các đường phố có ngập úng của Hà Nội cần đảm bảo:
+ Với mỗi cống ngầm chính chỉ để thoát nước:
SSD (đ) ≥ (6 ÷ 9,5) m2.
+ Với mỗi cống ngầm chính có nhiệm vụ phức hợp:
SSD (PH) ≥ (10 ÷ 15) m2.
4.3. Để đáp ứng diện tích mặt cắt ngang sử dụng như trên, từ hoàn cảnh địa bàn thi công chật hẹp và thời gian sử dụng bề mặt hạn chế, tiện nhất nên chọn dạng mặt cắt ngang sử dụng của các cống ngầm lớn này là chữ nhật đứng, sau đó tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương án có chia tầng, chia khoang hay không và khi chia tầng cần chọn sàn ngăn kín hay sàn ngăn hở.
5. Những định hướng để thi công xây dựng
Trước tiên cần thực hiện thí điểm với những đường phố ngập úng nặng nhưng có mặt bằng thuận lợi; sau đó rút kinh nghiệm rồi triển khai dần cho những đường phố ngập úng khác.
Xuất phát từ đặc điểm: chỉ nên bố trí cống ngầm sâu hơn mặt đường phố khoảng (1,0 ÷1,5) m, cho nên:
5.1. Nếu thi công xây dựng các cống ngầm này theo phương pháp hở toàn phần, tuy có thuận lợi về quy trình công nghệ thi công, nhưng sẽ phải sử dụng mặt thoáng giao thông lâu và ảnh hưởng của hố đào đến các nhà và công trình lân cận là rất lớn.
5.2. Nếu thi công xây dựng các cống ngầm này theo phương pháp ngầm toàn phần, tuy ít ảnh hưởng đến hoạt động giao thông trên mặt, nhưng vì đặc tính đất đá đòi hỏi phải sử dụng công nghệ thi công đặc biệt, với các loại trang thiết bị đặc biệt và đội ngũ người thi công có tính chuyên môn cao, mà trong đội ngũ người xây dựng Việt Nam còn chưa có, làm cho chi phí xây dựng tăng lên rất cao. Cho nên, phương pháp này nói chung cũng chưa phù hợp với điều kiện thi công các đường cống ngầm, dưới các đường phố cũ của Hà Nội, trong hoàn cảnh hiện nay.
5.3. Thuận lợi nhất là thi công xây dựng các cống ngầm này theo phương pháp nửa ngầm, với trình tự cơ bản sau:
5.3.1. Đóng lần lượt các hàng cọc bê tông cốt thép làm các vách chịu lực sơ bộ cho đường cống ngầm (số hàng cọc = số ngăn cống + 1).
5.3.2. Đào bóc lớp mặt đường, rồi xây dựng kết cấu nóc chịu lực sơ bộ cho đường cống ngầm trên đầu các háng cọc đã có.
5.3.3. Lấp mặt và trả lại phần đường giao thông như cũ
5.3.4. Mở các hố thi công.
5.3.5. Đào và xây dựng từng tầng của đoạn cống giữa 2 hố thi công.
5.3.6. Xây dựng các công trình phụ trợ.
5.3.7. Hoàn thiện hệ thống cống ngầm và đường giao thông theo điều kiện mới.
6. Kết luận
Đầu tư nâng cấp các cống ngầm trong thành phố Hà Nội là đầu tư nâng cấp hạ tầng xây dựng, nếu sử dụng các cống lớn, phối hợp đáp ứng các nhiệm vụ liên quan đến nước thải và nước mưa với các nhiệm vụ đặt ống và cáp, không những làm cho thành phố phong quang; mà còn tạo thuận lợi cho công tác sửa chữa, bổ sung và nâng cấp các hệ thống đường ống và cáp đó.
Nguồn: TC Xây dựng, số 12/2008