Phục hồi dòng chảy môi trường cho các sông nội đô thành phố Hà Nội

1. GIỚI THIỆU CHUNG

Các sông nội đô là sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu, sông Lừ và sông Sét gắn liền với lịch sử phát triển trên 1000 năm của Hà Nội, có ý nghĩa lớn về văn hóa, lịch sử và tâm linh của Thủ đô. Các sông này tạo nên khung sinh thái trung tâm thành phố, có vai trò điều tiết và tiêu thoát nước mưa và là địa điểm vui chơi giải trí, sinh hoạt văn hóa, tâm linh của nhân dân Hà Nội và du khách.

Tuy nhiên sự phát triển đô thị đã làm cho nước bị ô nhiễm nặng, khả năng tiêu thoát nước mưa của các sông giảm sút,… Nguồn bổ cập nước chính cho sông vẫn là nước thải về mùa khô và nước mưa về mùa mưa. Do dòng chảy nhỏ và tiếp nhận tải lượng lớn các chất ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng, kim loại nặng,… nên chất lượng nước sông ngày càng giảm sút. Các nghiên cứu của Trung tâm Quan trắc môi trường Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Viện Khoa học và Kỹ thuật môi trường, Công ty TNHH Thoát nước Hà Nội,… cho thấy: với tải lượng hữu cơ xả vào sông từ 8,2 đến 15 kg BOD/ha.ngày, toàn bộ dòng chảy sông từ cống Bưởi đến cống Thanh Liệt trong trạng thái ô nhiễm nặng polysaprobe và α-mezosaprobe, oxy hòa tan hầu như không có, nước sông màu đen và bốc mùi nặng về mùa khô [1]. Ngoài ra khả năng điều tiết và vận chuyển nước sông cũng bị hạn chế do bùn cặn lắng đọng và chướng ngại vật trên sông. Nguy cơ tái ô nhiễm sông sau mùa mưa và sau mỗi lần nạo vét bùn cũng rất cao do dòng chảy chậm và nước thải trong sông không được xử lý và úng ngập trên lưu vực sông do năng lực thoát nước của các công trình tiêu thoát nước mưa. Tình trạng suy thoái và ô nhiễm nước các sông Kim Ngưu, Sét và Lừ cũng tương tự như sông Tô Lịch.

Như vậy, các sông nội đô Hà Nội cần phải khôi phục lại dòng chảy với chất lượng nước được cải thiện. Sông phải đảm bảo dòng chảy tự nhiên về mùa khô; thể tích chứa (điều tiết) nước lớn để tiêu thoát nước mưa; và có khả năng tự làm sạch cao để chất lượng nước đáp ứng quy chuẩn môi trường cũng như tạo điều kiện phát triển các công trình văn hóa, vui chơi, giải trí trên sông. Các sông hồ thoát nước nội đô sẽ tạo nên hệ thống hạ tầng thoát nước xanh cho thành phố.

2. Cơ sở khoa học và thực tiễn để đề xuất giải pháp phục hồi chất lượng các sông nội đô thành phố Hà Nội.a. Hệ thống sông nội đô thành phố Hà Nội:

• Vai trò của sông Tô Lịch trong hệ thống các sông nội đô thành phố Hà Nội. Sông Tô Lịch, sông Lừ, sông Sét và sông Kim Ngưu với tổng chiều dài 37,9 km tạo thành một hệ thống trong lưu vực sông Tô Lịch 77,5 km2 với sông Tô Lịch. Hiện nay, trong tổng số 4 sông thuộc lưu vực, sông Tô Lịch là sông chủ đạo lớn nhất với chiều dài 13,4 km, có điểm đầu từ hạ lưu cống qua đường Hoàng Quốc Việt, điểm cuối là ngã ba Sông Nhuệ; chảy qua địa phận các quận Cầu Giấy, Ba Đình, Đống Đa, Thanh Xuân và huyện Thanh Trì. Là sông chính trong hệ thống các sông thoát nước khu vực trung tâm thành phố, sông Tô lịch tiếp nhận nước mưa và nước thải của lưu vực diện tích 77,5 km2 với lưu lượng khoảng 30m3/s, để vận chuyển qua 2 hướng thoát là ra sông Nhuệ (khi đập Thanh Liệt mở) và ra sông Hồng (qua điểm hạ lưu sông Kim Ngưu và Trạm bơm Yên Sở). Quản lý môi trường cũng như quản lý tài nguyên nước trên lưu vực này (trong đó có quản lý vận hành các công trình đập thanh Liệt, trạm bơm Yên Sở, các đập điều tiết trên các sông,…) phải quản lý thống nhất, có phục hồi lại dòng chảy và bổ cập đầy đủ nước cho sông Tô Lịch mới có thể bổ cập nước và phục hồi dòng chảy cho các sông khác trong hệ thống này.

• Dòng chảy môi trường hay dòng chảy tối thiểu các sông nội đô thành phố Hà Nội. Dòng chảy môi trường (Environmental Flows) là dòng chảy có đủ nước trong sông và chế độ nước này được quản lý nhằm bảo đảm các lợi ích về kinh tế, xã hội và môi trường. Theo Khoản 18 Điều 2 Luật Tài nguyên nước 2023, dòng chảy tối thiểu là dòng chảy ở mức thấp nhất cần thiết để duy trì dòng sông, suối hoặc đoạn sông, suối nhằm bảo đảm sự phát triển bình thường của hệ sinh thái thủy sinh và bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thác, sử dụng nước [2]. Như vậy, dòng chảy tối thiểu ở mức nhỏ nhất nhưng vẫn đảm bảo dòng chảy môi trường [3]. Để phục hồi dòng chảy cũng như chất lượng môi trường nước sông, cần thiết phải bảo đảm dòng chảy tối thiểu (vận tốc dòng chảy phù hợp với tiết diện và kết cấu bờ sông) các sông.

b. Khung sinh thái sông hồ nội đô Hà Nội.

• Hệ thống sông hồ Hà Nội. Sông hồ Hà Nội có vai trò tiêu thoát nước mưa (vận chuyển và điều tiết), tạo cảnh quan và điều hòa vi khí hậu khu vực,… vì vậy chúng tạo thành khung sinh thái đô thị. Các sông và các hồ nội đô gắn với nhau tạo thành hệ thống để đảm bảo chức năng tổng hợp của nguồn tài nguyên nước mặt đô thị (cung cấp nước tưới cây rửa đường, chữa cháy, điều hòa vi khí hậu, bổ cập nước ngầm,…).

• Khả năng phối hợp bổ cập nước sạch của các sông hồ nội đô. Các sông hồ nội đô có thể bổ cập nước sạch cho nhau như hồ Tây với sông Tô Lịch, hồ Bảy Mẫu với sông Sét, hồ Định Công, hồ Xã Đàn, hồ Ba Mẫu,… với sông Lừ, hồ Yên Sở với sông Kim Ngưu,… Bổ cập nước sạch cho sông cũng là tăng cường quá trình tự làm sạch cho các hồ; Các hồ cũng có vai trò tiếp nước sạch cho sông,… Cách tiếp cận này đã được đề cập đến trong nhiều Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội, Quy hoạch thoát nước Hà Nội,… Hiện nay hầu hết các hồ nội đô nêu trên đều đã được tách toàn bộ hoặc phần lớn nước thải, chất lượng nước hồ cơ bản đảm bảo mức B của QCVN 08:2023/BTNMT.

c. Kế hoạch phục hồi dòng chảy các sông nội đô thành phố Hà Nội.

• Tiến trình phục hồi dòng chảy các sông. Dựa vào các Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, Quy hoạch xây dựng chung, Quy hoạch thoát nước,… để xây dựng các kế hoạch phục hồi dòng chảy các sông nội đô cho hợp lý. Sông Tô Lịch đóng vai trò chủ đạo trong hệ thống các sông nội đô thành phố Hà Nội và quan hệ mật thiết về mặt thủy lực, thủy văn với sông Nhuệ và hồ Tây nên ưu tiên số một là phục hồi dòng chảy cho sông Tô Lịch. Các tiến trình tiếp theo là sông Lừ, sông Kim Ngưu và sông Sét. Hiện nay Hà Nội mới chỉ xây dựng Dự án bổ cập nước sông Hồng cho sông Tô Lịch. Trên cơ sở nguồn lực (trong đó có nguồn kinh phí) và điều kiện triển khai mà có thể thực hiện dự án phục hồi dòng chảy các sông theo tuần tự ưu tiên như trên.

Quy trình phục hồi dòng chảy các sông nội đô. Các bước phục hồi dòng chảy sông nội đô như sau.

i. Tách, thu gom và xử lý các nguồn nước thải vào sông. Thu gom và xử lý nước thải (XLNT), kể cả nước thải công trình thoát nước tập trung và phân tán, đảm bảo quy chuẩn môi trường trước khi xả vào sông. Trong nội đô thành phố Hà Nội hiện nay có 3 nhà máy XLNT tập trung đang hoạt động là nhà máy Yên Sở (công suất 200.000 m3/ngày, xả nước thải sau xử lý vào sông Kim Ngưu), nhà máy Kim Liên (công suất 3600 m3/ngày xả nước thải sau xử lý vào sông Lừ), nhà máy Hồ Bảy Mẫu (công suất 13.300 m3/ngày xả nước thải sau xử lý vào hồ Bảy Mẫu và sau đó vào sông Sét). Nhà máy Yên Xá xử lý nước thải cho lưu vực S2, công suất 270.000 m3/ngày đang được vận hành thử nghiệm, nước thải sau xử lý vào hạ lưu sông Tô Lịch. Các nguồn nước thải phân tán cũng được thu gom xử lý tại chỗ với các trạm XLNT công suất từ 20 đến 100 m3/ngày, đảm bảo quy chuẩn môi trường trước khi xả vào nguồn tiếp nhận là các sông nội đô.

ii. Xử lý ô nhiễm tồn lưu (bùn thải, rác thải,..) trong sông. Sau khi nước thải được tách ra khỏi các sông nội đô để đưa về các nhà máy/ trạm XLNT, cần tiến hành dọn sạch rác thải, nạo vét bùn cặn tồn lưu,… trong sông. Các biện pháp sục ozon, cấp khí bọt nano (nano bioreactor),… có thể ứng dụng để xử lý lượng bùn cặn lắng đọng trong sông.

iii. Kè và cải tạo các kết cấu bờ sông. Các sông nội đô trung tâm đã được cải tạo, nạo vét và kè bờ trong giai đoạn 1 từ năm 2001 đến năm 2005 của dự án Thoát nước Hà Nội. Tuy nhiên hiện nay các bờ sông bị sạt lở, hư hỏng nhiều. Vì vậy để ổn định dòng chảy các sông nội đô cần thiết phải sửa chữa các bờ kè hư hỏng hoặc xây dựng, tôn tạo lại phù hợp với đặc điểm tự nhiên, điều kiện địa chất công trình và cảnh quan khu vực. 

iv. Bổ cập nước sạch đảm bảo dòng chảy tối thiểu về mùa khô cho sông. Về mùa khô khi nước thải được thu gom về các nhà máy/ trạm XLNT thì cần thiết phải bổ cập nước sạch để phục hồi dòng chảy cho sông đồng thời cung cấp nước qua sông Nhuệ cho khu vực nông nghiệp phía Nam thành phố. Nguồn bổ cập nước sạch chính là từ sông Hồng, theo tính toán trong Quy hoạch Thoát nước Hà Nội cũng như các nghiên cứu liên quan, với lưu lượng từ 5,0-5,5 m3/s trực tiếp vào sông Tô Lịch. Nguồn nước sông Hồng có thể kết hợp bổ cập cho hồ Tây để đảm bảo mực nước cảnh quan trong hồ, sau đấy qua các cửa phai để đưa nước hồ về sông Tô Lịch. Nước sạch từ hạ lưu sông Tô Lịch, các hồ Bảy Mẫu, hồ Yên Sở, hồ Linh Đàm,… cũng có thể là nguồn bổ cập lại cho các sông Lừ, sông Sét và sông Kim Ngưu về mùa khô. Như vậy nhờ sự bổ cập và tuần hoàn nước sạch này, các sông hồ nội đô vùng trung tâm thành phố sẽ luôn ở trạng thái thủy vực động.

v. Tôn tạo cảnh quan, kiến trúc ven bờ và trên mặt nước sông. Sau khi dòng chảy các sông nội đô được phục hồi, cần xây dựng các công trình kiến trúc cảnh quan, vui chơi giải trí trên bờ và trên mặt nước sông. Đó là các bè thủy sinh kết hợp với guồng quay, vòi phun nước,… tạo mảng xanh, cảnh quan và làm giàu oxy cho nước sông, là các vườn hoa, công viên nhỏ và dãi cây xanh ven sông,… Các công trình này vừa để phát triển dịch vụ văn hóa, tâm linh,.. kết hợp với tăng cường khả năng tự làm sạch nước sông, đảm bảo ổn định hệ sinh thái sông và cải tạo điều kiện vi khí hậu khu vực.

3. Các giải pháp tổng hợp để phục hồi chất lượng, đảm bảo dòng chảy môi trường cho sông Tô Lịch và các sông nội đô thành phố Hà Nội

Phục hồi số lượng và chất lượng nước ổn định dòng chảy sông nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội lưu vực sông, và ngược lại phát triển các dịch vụ vui chơi giải trí dọc bờ và trên mặt nước sẽ tăng cường quá trình tự làm sạch nước sông và duy trì khả năng chống chịu cho các thành phần hệ sinh thái thủy vực. Đây là sự tiếp cận quản lý tổng hợp tài nguyên nước với hai nội dung phục hồi chất lượng môi trường và phát triển tài nguyên nước lưu vực sông Tô Lịch, bao gồm 4 sông nội đô Tô Lịch, Lừ, Sét, Kim Ngưu và hệ thống hồ đô thị liên quan.

Trên cơ sở đánh giá tình trạng ô nhiễm nước và tiến độ thực hiện các dự án thoát nước và môi trường liên quan, với mục tiêu phục hồi dòng chảy và cải thiện chất lượng môi trường để phát triển hệ thống 4 sông nội đô, phù hợp với Quyết định số: 725/QĐ-TTg Quy hoạch thoát nước Thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 của Thủ tướng Chính phủ [4], giải pháp tiến hành với các bước như sau.

a. Tách, thu gom và xử lý các nguồn nước thải vào sông. Thu gom và xử lý nước thải (XLNT), kể cả nước thải công trình thoát nước tập trung và phân tán, đảm bảo quy chuẩn môi trường trước khi xả vào sông. Trong nội đô thành phố Hà Nội hiện nay có 3 nhà máy XLNT tập trung đang hoạt động là nhà máy Yên Sở (công suất 200.000 m3/ngày, xả nước thải sau xử lý vào sông Kim Ngưu), nhà máy Kim Liên (công suất 3600 m3/ngày xả nước thải sau xử lý vào sông Lừ), nhà máy Hồ Bảy Mẫu (công suất 13.300 m3/ngày xả nước thải sau xử lý vào hồ Bảy Mẫu và sau đó vào sông Sét). Nhà máy Yên Xá xử lý nước thải cho lưu vực S2, công suất 270.000 m3/ngày đang được vận hành thử nghiệm, nước thải sau xử lý vào hạ lưu sông Tô Lịch. Các nguồn nước thải phân tán cũng được thu gom xử lý tại chỗ với các trạm XLNT công suất từ 20 đến 100 m3/ngày, đảm bảo quy chuẩn môi trường trước khi xả vào nguồn tiếp nhận là các sông nội đô [5].

b. Xử lý ô nhiễm tồn lưu (bùn thải, rác thải,..) trong sông. Sau khi nước thải được tách ra khỏi các sông nội đô để đưa về các nhà máy/ trạm XLNT, cần tiến hành dọn sạch rác thải, nạo vét bùn cặn tồn lưu,… trong sông. Các biện pháp sục ozon, cấp khí bọt nano (nano bio-reactor),… có thể ứng dụng để xử lý lượng bùn cặn lắng đọng trong sông.

c. Kè và cải tạo các kết cấu bờ sông. Sông Tô Lịch và các sông nội đô trung tâm đã được cải tạo, nạo vét và kè bờ trong giai đoạn 1 từ năm 2001 đến năm 2005 của dự án Thoát nước Hà Nội. Tuy nhiên hiện nay các bờ sông bị sạt lở, hư hỏng nhiều. Vì vậy để ổn định dòng chảy các sông nội đô cần thiết phải sửa chữa các bờ kè hư hỏng hoặc xây dựng, tôn tạo lại phù hợp với đặc điểm tự nhiên, điều kiện địa chất công trình và cảnh quan khu vực.

d. Bổ cập nước sạch đảm bảo dòng chảy tối thiểu về mùa khô cho sông. Về mùa khô khi nước thải được thu gom về các nhà máy/ trạm XLNT thì cần thiết phải bổ cập nước sạch để phục hồi dòng chảy cho sông đồng thời cung cấp nước qua sông Nhuệ cho khu vực nông nghiệp phía Nam thành phố. Nguồn bổ cập nước sạch chính là từ sông Hồng, theo tính toán trong Quy hoạch Thoát nước Hà Nội cũng như các nghiên cứu liên quan, với lưu lượng từ 5,0-5,5 m3/s trực tiếp vào sông Tô Lịch. Nguồn nước sông Hồng có thể kết hợp bổ cập cho hồ Tây để đảm bảo mực nước cảnh quan trong hồ, sau đấy qua các cửa phai để đưa nước hồ về sông Tô Lịch. Theo Hội Thủy lợi Việt Nam, nước sạch cũng có thể được cấp từ hồ Hòa Bình về cho các sông Nhuệ, sông Tô Lịch [6]. Các nguồn nước thải sau khi xử lý đảm bảo quy chuẩn môi trường từ các nhà máy XLNT Hồ Tây, Phú Đô, Yên Xá,… có thể được cấp cho sông để nâng vận tốc lên khoảng 0,2-0,3 m/s, đảm bảo dòng chảy tối thiểu cho sông Tô Lịch.. Nước sạch từ hạ lưu sông Tô Lịch, các hồ Bảy Mẫu, hồ Yên Sở, hồ Linh Đàm,… cũng có thể là nguồn bổ cập lại cho các sông Lừ, sông Sét và sông Kim Ngưu về mùa khô. Như vậy nhờ sự bổ cập và tuần hoàn nước sạch này, các sông hồ nội đô vùng trung tâm thành phố sẽ luôn ở trạng thái thủy vực động.

e. Tôn tạo cảnh quan, kiến trúc ven bờ và trên mặt nước sông. Sau khi dòng chảy các sông nội đô được phục hồi, cần xây dựng các công trình kiến trúc cảnh quan, vui chơi giải trí trên bờ và trên mặt nước sông. Đó là các bè thủy sinh kết hợp với guồng quay, vòi phun nước,… tạo mảng xanh, cảnh quan và làm giàu oxy cho nước sông, là các vườn hoa, công viên nhỏ và dải cây xanh ven sông,… Các công trình này vừa để phát triển dịch vụ văn hóa, tâm linh,.. kết hợp với tăng cường khả năng tự làm sạch nước sông, đảm bảo ổn định hệ sinh thái sông và cải tạo điều kiện vi khí hậu khu vực.

4. Đề xuất giải pháp tổng hợp phục hồi các con sông nội đô thành phố Hà Nội.

Trên cơ sở các phân tích và đánh giá ở trên, kiến nghị giải pháp kỹ thuật tổng hợp để phục hồi dòng chảy môi trường các sông nội đô thành phố Hà Nội như sau:

• Xây dựng các tuyến tách và thu gom nước thải từ hệ thống thoát nước chung về các nhà máy XLNT tập trung (hoàn thành gói thầu số 2, khẩn trương thực hiện gói thầu số 3 và số 4 của Dự án hệ thống XLNT Yên Xá; triển khai dự án thu gom nước thải đang xả vào sông Tô Lịch của một phần lưu vực S3 về nhà máy XLNT Hồ Tây, dự án tách và thu gom nước thải lưu vực S1 về nhà máy XLNT Yên Sở với 2 cống bao chính dọc sông Kim Ngưu từ Trần Khát Chân và dọc sông Sét từ sau cống Nam Khang; và thu gom, xử lý các nguồn nước thải phi tập trung dọc các sông, đảm bảo quy chuẩn môi trường trước khi xả vào sông.
• Nạo vét, xử lý bùn tồn đọng trong sông; kè lại bờ sông để đảm bảo cảnh quan, khả năng thoát nước tăng và kết cấu ổn định.
• Bổ cập nước sạch cho các sông. Dự tính dòng chảy tối thiểu trong các sông (tính đến hạ lưu) là: sông Tô Lịch (>10 m3/s), sông Lừ (1,8 m3/s), sông Sét (1,4 m3/s) và sông Kim Ngưu (5,3 m3/s). Dự tính nguồn bổ cập nước cho từng sông được nêu trong Bảng 1 và sơ đồ bổ cập trên Hình 1.

Bảng 1. Dự tính cân bằng nước cho các sông nội đô trung tâm thành phố Hà Nội

Ưu tiên mang tính khẩn cấp là bổ cập nước sạch cho sông Tô Lịch lưu lượng tối thiểu 5 m3/s với việc xây dựng trạm bơm nước sông Hồng tại cầu Nhật Tân công suất ≥ 5 m3/s và tuyến đường ống HDPE D1500 dẫn nước về điểm đầu sông Tô Lịch (khoảng 4 m3/s) và bổ cập cho hồ Tây (khoảng 1 m3/s) bằng giải pháp cấp nước phân tán để không sốc sinh thái. Sông Lừ được bổ cập nước sạch từ trạm bơm nước từ hạ lưu sông Tô Lịch công suất 3 m3/s (trước đập Thanh Liệt và sau điểm tiếp nhận nước thải sau xử lý của nhà máy XLNT Yên Xá) về đường Trường Chinh. Sông Kim Ngưu được bổ cập nước sạch từ trạm bơm nước hồ Yên Sở công suất 3 m3/s (nguồn tiếp nhận nước thải của nhà máy XLNT Yên Sở) về tại điểm thượng lưu sông (đầu nguồn sau giếng CSO tách nước thải lưu vực Lò Đúc về nhà máy XLNT Yên Sở). Sông Sét được bổ cập nước hồ Bảy Mẫu (nguồn từ trạm XLNT hồ Bảy Mẫu sau xử lý) tại điểm đầu sông sau đường Đại La và một phần nước sông Lừ chuyển qua theo đoạn mương nối giữa hai sông.

Để đảm bảo dòng chảy tối thiểu như dự tính, ngoài nước sông Hồng từ trạm bơm cầu Nhật Tân (công suất 5 m3/s) còn có nguồn nước thải sau xử lý đạt mức A QCTĐHN 02:2014/BTNMT của các nhà máy XLNT Yên Xá (công suất 270.000 m3/ngày bổ cập cho sông Tô Lịch ở hạ lưu), nhà máy XLNT Hồ Tây (công suất dự kiến 30.000 m3/ngày bổ cập cho sông Tô Lịch ở thượng Lưu), nhà máy XLNT Yên Sở (công suất 200000 m3/ngày bổ cập ở thượng lưu sông Kim Ngưu và thượng lưu sông Sét), nhà máy XLNT Hồ Bảy Mẫu (công suất 13.300 m3/ngày, bổ cập cho thượng lưu sông Sét qua hồ Bảy Mẫu và thượng lưu sông Lừ qua hồ Ba Mẫu) và nhà máy XLNT Kim Liên (công suất 3.600 m3/ngày bổ cập cho sông Lừ).

Trong tương lai khi trạm bơm hai chiều tại Sông Nhuệ (vị trí Liên Mạc) được lắp đặt với công suất cấp nước từ sông Hồng 70 m3/s và tiêu ra sông Hồng 170 m3/s, phương án bổ cập nước để phục hồi dòng chảy môi trường cho các sông nội đô thành phố Hà Nội sẽ được đảm bảo hơn.

Việc điều tiết lưu lượng dòng chảy về mùa khô giữa các sông nội đô lưu vực sông Tô Lịch nhờ các cống điều tiết, cửa phai,.. trên hệ thống thoát nước mưa hiện nay của thành phố Hà Nội.

5. Kết luận: Nâng cao hiệu quả khai thác sử dụng nguồn nước sông nội đô Hà Nội