Đổi mới quản trị thoát nước, ứng phó rủi ro ngập đô thị trong bối cảnh khí hậu biến động

I. Đặt vấn đề

Ngập đô thị tại Việt Nam đang trở thành một bài toán ngày càng phức tạp. Nguyên nhân không chỉ nằm ở lượng mưa mà là kết quả tổng hợp của mưa cực đoan, đặc điểm lưu vực, quá trình đô thị hóa, gia tăng bề mặt không thấm, suy giảm không gian trữ nước, năng lực của hệ thống thoát nước, lũ sông, triều, nước biển dâng và sự tập trung ngày càng lớn của dân cư, tài sản và hạ tầng quan trọng trong các đô thị.

Trong thời gian dài, thiết kế thoát nước chủ yếu dựa trên số liệu khí tượng thủy văn lịch sử để xác định mưa thiết kế và năng lực công trình. Cách tiếp cận này vẫn có giá trị nhưng cần được bổ sung khi điều kiện khí hậu và đô thị không còn ổn định như trước. Vấn đề đặt ra không phải là phủ định phương pháp thiết kế hiện hành mà là xây dựng một hệ thống có khả năng nhận biết sự thay đổi, đánh giá rủi ro và cập nhật các quyết định quy hoạch, thiết kế, đầu tư và vận hành theo bằng chứng mới.

Câu hỏi trung tâm của nghiên cứu là: Khi xác suất và hậu quả của các hiện tượng mưa cực đoan có thể thay đổi dưới tác động của biến động khí hậu tự nhiên, ENSO, biến đổi khí hậu và đô thị hóa, Việt Nam cần xây dựng hệ thống dữ liệu, tiêu chuẩn, mô hình, hạ tầng và quản trị như thế nào để rủi ro ngập được nhận diện, kiểm soát, kiểm chứng và cập nhật liên tục; đồng thời Đà Nẵng có thể trở thành địa bàn thí điểm để kiểm chứng hệ thống đó như thế nào?

II. Khí hậu đang thay đổi bài toán thoát nước như thế nào

Nghiên cứu cần phân biệt ba thang thời gian khác nhau. Thời tiết và các hiện tượng cực đoan ngắn hạn liên quan trực tiếp đến dự báo, cảnh báo và vận hành trong vài giờ hoặc vài ngày. ENSO và các biến động khí hậu theo mùa, theo năm có thể cung cấp thêm thông tin cho việc chuẩn bị trước mùa mưa bão. Biến đổi khí hậu là vấn đề dài hạn, tác động đến quy hoạch, tiêu chuẩn thiết kế, đầu tư hạ tầng và chiến lược phát triển đô thị.

Không nên hiểu ENSO theo quan hệ đơn giản rằng El Niño luôn gây ít mưa hoặc La Niña luôn gây nhiều mưa tại một địa điểm cụ thể. ENSO cần được xem như một trong những yếu tố làm thay đổi xác suất khí hậu. Vì vậy, nghiên cứu phải xác định được ENSO ảnh hưởng đến mưa cực đoan tại từng vùng của Việt Nam như thế nào, vào mùa nào và với mức độ tin cậy ra sao.

III. Đánh giá hệ thống thoát nước đô thị hiện nay của Việt Nam

Cần rà soát hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn và phương pháp đang được sử dụng trong quy hoạch, thiết kế và quản lý thoát nước, đặc biệt là TCVN 7957:2023 và các quy định có liên quan. Việc rà soát phải xác định rõ những nội dung đã xem xét biến đổi khí hậu, những nội dung còn thiếu dữ liệu hoặc phương pháp và những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu trước khi đề xuất sửa đổi.

Trọng tâm không phải chứng minh tiêu chuẩn hiện hành sai, mà xác định tiêu chuẩn hiện hành có đủ khả năng xử lý một tương lai có mức độ bất định lớn hơn hay không, nội dung nào cần giữ nguyên, nội dung nào cần bổ sung và cơ chế nào cho phép các thông số thiết kế được cập nhật khi có bằng chứng mới.

IV. Xây dựng nền tảng dữ liệu mưa và ngập

Muốn thay đổi phương pháp quản lý trước hết phải thay đổi nền tảng dữ liệu. Việt Nam cần từng bước hình thành cơ sở dữ liệu tích hợp từ trạm khí tượng, trạm mưa tự động, radar thời tiết, vệ tinh, mực nước sông, hồ, triều, cảm biến đô thị và dữ liệu ngập thực tế.

Đối với ngập đô thị, cần đặc biệt chú ý dữ liệu mưa thời đoạn ngắn như 5 phút, 15 phút, 30 phút, 60 phút và vài giờ, thay vì chỉ dựa vào tổng lượng mưa ngày. Mỗi trận mưa lớn cần trở thành một hồ sơ dữ liệu có thể truy xuất, thể hiện lượng mưa, diễn biến mưa, mực nước, vị trí ngập, độ sâu, thời gian ngập, tình trạng hệ thống thoát nước và thiệt hại thực tế. Đây chính là nguồn bằng chứng để kiểm chứng mô hình và cải thiện các quyết định sau này.

V. Xem xét lại mưa thiết kế và đường IDF

Đường quan hệ cường độ, thời gian và tần suất mưa vẫn là một công cụ quan trọng của thiết kế thoát nước. Tuy nhiên, cần kiểm định xem giả định rằng đặc trưng thống kê của mưa không thay đổi theo thời gian còn phù hợp đến mức nào tại từng vùng.

Nghiên cứu cần so sánh phương pháp IDF truyền thống với các phương pháp có xét đến xu thế khí hậu và các kịch bản tương lai. Không nên mặc định rằng Việt Nam phải chuyển ngay sang một loại IDF mới. Điều quan trọng hơn là xây dựng phương pháp kiểm định, quy định điều kiện áp dụng và cơ chế cập nhật định kỳ dựa trên dữ liệu và bằng chứng khoa học.

VI. Chuyển từ quản lý lượng mưa sang quản lý rủi ro

Một trận mưa giống nhau không tạo ra hậu quả giống nhau ở mọi nơi. Ngập tại một công viên khác hoàn toàn ngập tại bệnh viện, sân bay, trung tâm thành phố hoặc tuyến giao thông huyết mạch. Vì vậy, quản lý ngập không thể chỉ dừng lại ở câu hỏi cống có thoát được một trận mưa nhất định hay không.

Rủi ro phải được đánh giá đồng thời từ mức độ nguy hiểm của hiện tượng, dân cư và tài sản bị phơi nhiễm, mức độ dễ bị tổn thương và hậu quả nếu sự cố xảy ra. Bản đồ ngập vì thế cần được phát triển thành bản đồ rủi ro ngập, giúp chính quyền biết không chỉ nơi nào có thể ngập mà còn nơi nào cần được ưu tiên bảo vệ.

VII. Chuyển từ công trình thoát nước sang quản lý nước đô thị tổng hợp

Mở rộng cống không thể là giải pháp duy nhất. Hệ thống tương lai cần kết hợp cống, kênh, hồ điều tiết, trạm bơm với sông, hồ, vùng trữ nước, công viên, bề mặt thấm, không gian xanh và các giải pháp dựa vào tự nhiên.

Tư duy quản lý nước cần chuyển từ mục tiêu đưa nước ra khỏi đô thị càng nhanh càng tốt sang giữ nước, thấm nước, trữ nước, làm chậm dòng chảy, dẫn nước và tiêu nước một cách có kiểm soát. Theo đó, lưu vực phải trở thành một đơn vị quan trọng của quy hoạch và quản trị. Một dự án không thể được coi là giải quyết tốt thoát nước nếu chỉ không ngập trong ranh giới của mình nhưng lại làm tăng dòng chảy và rủi ro cho khu vực phía hạ lưu.

VIII. Xác định mức dịch vụ và mức rủi ro có thể chấp nhận

Không một thành phố nào có thể đầu tư hệ thống bảo đảm tuyệt đối không ngập trước mọi trận mưa cực đoan. Việt Nam cần nghiên cứu xác định mức dịch vụ phù hợp với từng loại khu vực và công trình.

Bệnh viện, sân bay, trung tâm chỉ huy, tuyến giao thông chiến lược và các hạ tầng thiết yếu cần mức bảo vệ cao hơn khu dân cư thông thường. Một số công viên hoặc không gian mở có thể được thiết kế để tạm thời chứa nước khi xuất hiện mưa cực đoan.

Hiệu quả của hệ thống vì vậy không chỉ được đánh giá bằng kích thước cống mà còn bằng độ sâu và thời gian ngập, số người bị ảnh hưởng, mức gián đoạn giao thông và dịch vụ, thiệt hại kinh tế và thời gian cần thiết để đô thị phục hồi.

IX. Đưa rủi ro ngập vào quy hoạch và quyết định đầu tư

Quản lý ngập phải bắt đầu từ quy hoạch chứ không chờ đến khi công trình đã được xây dựng mới tìm cách thoát nước. Các khu phát triển mới cần đánh giá tác động của việc thay đổi bề mặt đất, mật độ xây dựng và không gian trữ nước đối với toàn lưu vực.

Ở những khu vực có rủi ro cao, câu hỏi đầu tiên không nhất thiết là phải xây thêm công trình chống ngập nào mà còn phải xem xét có nên tiếp tục gia tăng dân số, công trình và tài sản tại đó hay không. Như vậy, bản đồ rủi ro ngập trở thành một đầu vào của quy hoạch sử dụng đất và quyết định đầu tư.

X. Chuyển từ vận hành bị động sang dự báo và thích ứng

Hệ thống thoát nước cần từng bước chuyển từ phản ứng sau khi ngập sang chuẩn bị và vận hành trước khi sự kiện xảy ra. Dự báo thời tiết, dự báo mùa, radar, trạm mưa, cảm biến mực nước và mô hình thủy văn, thủy lực cần được kết nối.

Sau mỗi trận mưa lớn, kết quả dự báo và mô phỏng phải được so sánh với diễn biến thực tế. Sai số phải được ghi nhận, nguyên nhân phải được xác định và mô hình phải được hiệu chỉnh. Như vậy, mỗi trận mưa cực đoan không chỉ là một thiên tai cần xử lý mà còn trở thành một nguồn dữ liệu giúp hệ thống quản lý tốt hơn cho lần tiếp theo.

XI. Digital Twin và AI trong quản trị ngập

Trên nền tảng dữ liệu đó, các đô thị lớn có thể từng bước xây dựng bản sao số phục vụ quản lý ngập, kết nối địa hình, công trình, cống, sông, hồ, triều, mưa, cảm biến và các mô hình tính toán.

AI có thể hỗ trợ phát hiện bất thường, dự báo điểm ngập, phân tích nhanh nhiều kịch bản và hỗ trợ lựa chọn phương án vận hành. Tuy nhiên, AI không thay thế dữ liệu quan trắc, mô hình vật lý và trách nhiệm của cơ quan quản lý. Những quyết định quan trọng phải có khả năng truy xuất nguồn dữ liệu, kiểm chứng kết quả và xác định trách nhiệm.

XII. Xây dựng khung quản trị rủi ro ngập thích ứng cho Việt Nam

Từ các nghiên cứu trên, cần đề xuất một khung quản trị thống nhất liên kết khí hậu, dữ liệu, tiêu chuẩn, quy hoạch, thiết kế, đầu tư, vận hành, giám sát và cập nhật.

Điểm khác biệt căn bản so với cách quản lý tuyến tính là hệ thống phải có vòng phản hồi. Dữ liệu thực tế được dùng để kiểm chứng mô hình; mô hình giúp đánh giá tiêu chuẩn; kết quả đánh giá được sử dụng để điều chỉnh quy hoạch và đầu tư; các công trình sau khi vận hành lại tiếp tục tạo ra dữ liệu mới.

Như vậy, tiêu chuẩn và quy hoạch không phải những hệ thống bất biến mà có khả năng học hỏi và thích ứng theo những thay đổi đã được chứng minh bằng dữ liệu.

XIII. Đà Nẵng trở thành địa bàn thí điểm

Đà Nẵng có thể được lựa chọn làm địa bàn thí điểm để kiểm chứng khung quản trị này trong điều kiện thực tế. Việc thí điểm cần bắt đầu từ xây dựng cơ sở dữ liệu mưa và ngập, số hóa hệ thống thoát nước, phân chia lưu vực, xây dựng mô hình thủy văn, thủy lực, lập bản đồ nguy cơ và rủi ro, xác định mức dịch vụ và lựa chọn các giải pháp thích ứng.

Một số lưu vực điển hình có thể được lựa chọn để triển khai đầy đủ từ quan trắc, mô hình hóa, dự báo đến vận hành và đánh giá sau sự kiện. Mỗi trận mưa lớn trở thành một lần kiểm chứng thực tế. Mô hình dự báo gì, thực tế xảy ra như thế nào, sai ở đâu và phải điều chỉnh gì đều được ghi lại thành bằng chứng.

Đà Nẵng vì vậy không chỉ là một nghiên cứu tình huống mà có thể trở thành Climate Adaptation Sandbox, nơi các phương pháp mới được thử nghiệm trong phạm vi kiểm soát trước khi xem xét chuẩn hóa và nhân rộng.

XIV. Lộ trình triển khai

Quá trình chuyển đổi nên bắt đầu bằng chuẩn hóa dữ liệu, số hóa tài sản thoát nước và xây dựng cơ sở dữ liệu mưa, ngập. Tiếp theo là hoàn thiện phương pháp đánh giá mưa thiết kế, mô hình thủy văn, thủy lực, bản đồ rủi ro và mức dịch vụ. Trên nền tảng đó mới triển khai các giải pháp hạ tầng thích ứng, hệ thống cảm biến, bản sao số, dự báo và điều hành thời gian thực.

Kết quả thí điểm tại Đà Nẵng và các đô thị đại diện cho những vùng khí hậu khác nhau cần được so sánh, đánh giá trước khi đề xuất sửa đổi tiêu chuẩn và nhân rộng ở quy mô quốc gia.

Sản phẩm cuối cùng không nên chỉ là một báo cáo nghiên cứu mà phải hình thành được khung quản trị rủi ro ngập đô thị cho Việt Nam, kiến trúc dữ liệu mưa và ngập, phương pháp đánh giá và cập nhật IDF, bản đồ rủi ro, hệ thống mức dịch vụ, bộ chỉ số đánh giá, phương pháp quản lý theo lưu vực, kiến trúc bản sao số và mô hình thí điểm tại Đà Nẵng.

Tư tưởng xuyên suốt của nghiên cứu là Việt Nam không từ bỏ mưa thiết kế và thiết kế công trình, mà đặt chúng vào một hệ thống quản trị rộng hơn. Thay vì chỉ thiết kế công trình dựa trên những gì đã xảy ra trong quá khứ, hệ thống phải liên tục quan trắc những gì đang xảy ra, đánh giá những gì có thể xảy ra, kiểm soát hậu quả, kiểm chứng kết quả và điều chỉnh khi điều kiện thay đổi.

Đích đến vì vậy không đơn thuần là một hệ thống thoát nước lớn hơn, mà là một hệ thống quản trị rủi ro ngập có khả năng học và thích ứng với khí hậu. Ở quy mô quốc gia, Việt Nam xây dựng khung quản trị và tiêu chuẩn; ở quy mô địa phương, Đà Nẵng tạo dữ liệu và bằng chứng thực tế; và chỉ những giải pháp đã được kiểm chmứng đủ tin cậy mới được chuẩn hóa và nhân rộng.