Quy hoạch, thiết kế hạ tầng đô thị giảm ngập trong điều kiện thời tiết, mưa cực đoan

Trong nhiều thập niên qua, phần lớn các đô thị Việt Nam được quy hoạch và thiết kế hệ thống thoát nước dựa trên các quy chuẩn, tiêu chuẩn và số liệu khí tượng thủy văn lịch sử. Cách tiếp cận này đã góp phần quan trọng vào quá trình phát triển đô thị, nhưng đang ngày càng bộc lộ những hạn chế khi biến đổi khí hậu làm xuất hiện các hiện tượng thời tiết cực đoan với tần suất và cường độ vượt xa các giả định thiết kế ban đầu. 

Thực tế cho thấy nhiều đô thị lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Huế, Đà Nẵng, Hội An và nhiều địa phương khác liên tục ghi nhận các trận mưa cực đoan có cường độ từ 100 đến 300 mm trong vài giờ, vượt quá khả năng tiếp nhận của hệ thống thoát nước hiện hữu. Trong khi đó, quá trình đô thị hóa nhanh làm gia tăng diện tích bê tông hóa, thu hẹp diện tích thấm nước tự nhiên, san lấp ao hồ, lấn chiếm hành lang thoát lũ và làm suy giảm đáng kể khả năng tự điều tiết của hệ sinh thái. Điều này đặt ra yêu cầu cấp bách phải thay đổi tư duy quy hoạch và thiết kế hạ tầng đô thị theo hướng thích ứng với những điều kiện khí hậu mới thay vì tiếp tục dựa hoàn toàn vào các quy chuẩn và tiêu chuẩn đã được xây dựng trong bối cảnh khí hậu cũ.

Nguyên nhân gây ngập đô thị hiện nay không chỉ xuất phát từ lượng mưa lớn mà còn là kết quả tổng hợp của nhiều yếu tố. Đó là sự thay đổi khí hậu toàn cầu, nước biển dâng, triều cường, địa hình thấp trũng, quá trình bê tông hóa bề mặt đô thị, sự suy giảm diện tích mặt nước tự nhiên và những hạn chế của hệ thống hạ tầng kỹ thuật hiện hữu. Trong nhiều trường hợp, hệ thống cống thoát nước được thiết kế đúng theo quy chuẩn nhưng vẫn bị quá tải vì điều kiện thực tế đã thay đổi quá nhanh. Điều đó cho thấy bản chất của vấn đề không nằm ở việc hệ thống được thiết kế đúng hay sai, mà nằm ở chỗ các giả định thiết kế ban đầu không còn phù hợp với thực tiễn mới.

Trong bối cảnh đó, tư duy phát triển đô thị cần chuyển từ mô hình “thoát nước nhanh” sang mô hình “quản trị nước”. Nếu trước đây nước mưa được xem là đối tượng cần thu gom và đưa ra sông, biển càng nhanh càng tốt thì nay nước cần được xem là một thành phần của hệ sinh thái đô thị, cần được lưu giữ, điều tiết và khai thác một cách thông minh. Thay vì mô hình truyền thống “Mưa – Cống – Sông – Biển”, các đô thị hiện đại đang áp dụng mô hình “Mưa – Giữ lại – Thấm xuống đất – Điều tiết – Thoát chậm – Tái sử dụng”. Đây là cách tiếp cận đang được áp dụng rộng rãi tại Singapore, Hà Lan, Nhật Bản và Trung Quốc nhằm nâng cao khả năng chống chịu của đô thị trước các hiện tượng thời tiết cực đoan.

Một trong những hạn chế lớn nhất của hệ thống quy hoạch hiện nay là chưa hình thành được một lớp quy hoạch độc lập về không gian nước. Trong khi đô thị đã có quy hoạch sử dụng đất, giao thông, cây xanh, hạ tầng kỹ thuật và các khu chức năng khác thì nước vẫn chủ yếu được xem là một nội dung kỹ thuật của ngành thoát nước. Trên thực tế, nước cần được nhìn nhận như một loại hạ tầng chiến lược tương tự giao thông hay năng lượng. Nếu giao thông cần hành lang để lưu thông thì nước cũng cần hành lang để thoát lũ và không gian để lưu giữ khi xuất hiện mưa cực đoan. Vì vậy, Quy hoạch Không gian Nước cần trở thành một lớp quy hoạch bắt buộc trong quy hoạch chung và quy hoạch phân khu, xác định rõ các hệ thống sông, suối, hồ, đầm, vùng ngập nước, hành lang thoát lũ, hồ điều hòa, vùng điều tiết và các khu vực dự trữ nước trong toàn đô thị.

Song song với đó là yêu cầu đổi mới tư duy về quy hoạch cao độ nền. Trong nhiều năm qua, giải pháp phổ biến đối với các khu vực thường xuyên ngập là nâng nền. Tuy nhiên, việc nâng nền cục bộ hoặc nâng nền tràn lan không những làm tăng chi phí đầu tư mà còn có thể chuyển nước sang các khu vực lân cận, tạo ra những điểm ngập mới. Do đó, cần chuyển sang mô hình quy hoạch cao độ nền thích ứng dựa trên địa hình tự nhiên và các kịch bản rủi ro. Các khu vực trọng yếu như trung tâm hành chính, bệnh viện, trung tâm dữ liệu, hạ tầng giao thông chiến lược có thể được bảo vệ ở mức độ cao hơn. Trong khi đó, một số công viên, quảng trường, sân thể thao hoặc vùng sinh thái có thể được thiết kế để chấp nhận ngập tạm thời trong các tình huống cực đoan. Đây chính là tư duy “sống chung với nước” đang được nhiều quốc gia áp dụng thay cho tư duy “ngăn nước bằng mọi giá”.

Kinh nghiệm quốc tế cũng cho thấy không thể giải quyết ngập úng chỉ bằng các công trình hạ tầng xám như cống, mương, bơm và kè bê tông. Các đô thị hiện đại đang chuyển mạnh sang mô hình kết hợp giữa hạ tầng xám với hạ tầng xanh và hạ tầng xanh lam. Hạ tầng xanh bao gồm công viên, cây xanh, mái xanh, tường xanh và các khu vực thấm nước tự nhiên. Hạ tầng xanh lam bao gồm hồ điều hòa, đầm sinh thái, kênh sinh học, vùng đất ngập nước và công viên nước. Những thành phần này không chỉ giúp giảm dòng chảy mặt và tăng khả năng thấm nước mà còn góp phần cải thiện vi khí hậu, nâng cao chất lượng môi trường và tạo ra những giá trị cảnh quan mới cho đô thị.

Trên nền tảng đó, mô hình “Đô thị Bọt biển” đang trở thành xu hướng phát triển đô thị của thế kỷ XXI. Thay vì để toàn bộ nước mưa tập trung vào hệ thống cống, đô thị được thiết kế như một miếng bọt biển khổng lồ có khả năng hấp thụ, lưu giữ và điều tiết nước ngay tại nơi mưa rơi. Các giải pháp như mái xanh, vỉa hè thấm nước, bãi đỗ xe thấm nước, hồ sinh học, mương sinh thái, công viên ngập nước và hồ điều hòa được tích hợp đồng bộ trong cấu trúc đô thị. Nhờ đó, lượng nước đổ vào hệ thống thoát nước trong cùng một thời điểm được giảm đáng kể, góp phần hạn chế nguy cơ quá tải và ngập úng.

Một nguyên tắc quan trọng khác là phải dành đủ không gian cho nước. Nhiều nghiên cứu và kinh nghiệm thực tiễn cho thấy các đô thị muốn thích ứng hiệu quả với biến đổi khí hậu cần duy trì một tỷ lệ nhất định diện tích đất dành cho chức năng chứa nước, điều tiết nước và hỗ trợ thoát nước. Các không gian này có thể là hồ điều hòa, công viên ngập nước, đầm sinh thái, vùng đất ngập nước hoặc các khu vực dự trữ nước khẩn cấp. Tại Việt Nam, định hướng về không gian trữ nước đã bước đầu được đề cập trong Quyết định 2307/QĐ-TTg và cần tiếp tục được nghiên cứu để cụ thể hóa thành các chỉ tiêu bắt buộc trong quy hoạch đô thị tương lai.

Bên cạnh việc tạo ra không gian chứa nước, việc bảo vệ các tuyến thoát nước tự nhiên cũng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Nhiều khu vực ngập hiện nay không phải vì thiếu cống mà do các tuyến thoát lũ tự nhiên đã bị lấn chiếm, thu hẹp hoặc chia cắt bởi các công trình xây dựng. Do đó, việc bảo vệ sông, suối, kênh, mương, vùng trũng tự nhiên và hành lang thoát lũ phải được xem là một nguyên tắc bất khả xâm phạm trong quy hoạch và quản lý phát triển đô thị. Đồng thời cần hình thành các vùng chứa lũ và vùng ngập kiểm soát nhằm giảm áp lực cho các khu vực trung tâm trong những tình huống mưa cực đoan.

Sự phát triển của công nghệ số đang mở ra những cơ hội hoàn toàn mới trong quản trị nước đô thị. Các công nghệ như GIS, BIM, IoT, AI, Digital Twin, SWMM, HEC-RAS hay CFD cho phép mô phỏng chi tiết các kịch bản mưa cực đoan, đánh giá nguy cơ ngập, xác định nhu cầu không gian trữ nước và tối ưu hóa các phương án đầu tư. Trong tương lai, các đô thị cần xây dựng hệ thống Digital Twin nước đô thị kết nối dữ liệu thời gian thực về mưa, mực nước, triều cường, hồ điều hòa, trạm bơm và hệ thống cống. Trên cơ sở đó, chính quyền có thể dự báo, cảnh báo và điều hành hệ thống thoát nước theo thời gian thực thay vì chỉ phản ứng sau khi ngập đã xảy ra.

Đối với Đà Nẵng mới sau khi hợp nhất với Quảng Nam, việc giải quyết bài toán ngập úng không nên chỉ giới hạn trong phạm vi khu vực đô thị trung tâm mà cần được tiếp cận trên quy mô toàn lưu vực. Hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn, Cu Đê, sông Hàn, Tam Kỳ và Trường Giang cần được xem là bộ khung cấu trúc của Quy hoạch Không gian Nước toàn thành phố. Trên cơ sở đó, cần hình thành mạng lưới không gian nước đa tầng từ vùng trữ nước thượng nguồn, vùng điều tiết trung lưu, hồ điều hòa đô thị, công viên ngập nước, lang thoát lũ đến các vùng cửa sông và không gian biển. Đây không chỉ là giải pháp chống ngập mà còn là nền tảng để xây dựng một đô thị sinh thái, an toàn và có khả năng chống chịu cao trước biến đổi khí hậu.

Trong bối cảnh quy chuẩn và tiêu chuẩn hiện hành chưa theo kịp những thay đổi của khí hậu và quá trình đô thị hóa, giải pháp không thể chỉ là mở rộng cống, xây thêm trạm bơm hay nâng nền cục bộ. Điều quan trọng hơn là phải thay đổi tư duy phát triển đô thị. Từ tư duy “thoát nước” sang “quản trị nước”; từ “hạ tầng xám” sang mô hình kết hợp “hạ tầng xám – hạ tầng xanh – hạ tầng xanh lam – hạ tầng số”; từ “chống ngập” sang “thích ứng và sống chung an toàn với nước”. Chỉ khi nước được xem là một cấu phần chiến lược của quy hoạch không gian và phát triển đô thị, các thành phố Việt Nam mới có thể phát triển bền vững, thích ứng hiệu quả với biến đổi khí hậu và bảo đảm chất lượng sống cho người dân trong nhiều thập niên tới.