TẠI SAO ĐÀO CỐNG TO KHÔNG BAO GIỜ LÀ ĐỦ ĐỂ HẾT NGẬP

TẠI SAO ĐÀO CỐNG TO KHÔNG BAO GIỜ LÀ ĐỦ ĐỂ HẾT NGẬP Chỉ tăng kích thước cống hay đào cống sâu hơn không bao giờ đủ để giải quyết ngập đô thị, thậm chí trong nhiều trường hợp còn vô tác dụng. Các kỹ sư đô thị hiện đại gọi cách làm này là tư duy chống ngập kiểu cũ, tức đón nước rồi đuổi nước đi thật nhanh, và cách làm này thất bại vì hai lý do cốt lõi. Thứ nhất là hiệu ứng bình thông nhau: khi mực nước ngoài sông hoặc biển dâng cao hơn cửa xả do triều cường hoặc do nền thành phố bị lún, chênh lệch mực nước cùng áp lực thủy tĩnh sẽ khiến dòng chảy có xu hướng đảo chiều nếu không có van ngăn triều và trạm bơm phù hợp, khi đó cống sâu không còn phát huy được tác dụng thoát nước mà có thể trở thành nơi nước triều dồn vào. Thứ hai là sự bất lực trước tốc độ đô thị hóa: bê tông hóa bề mặt làm giảm mạnh khả năng thấm nước tự nhiên và làm tăng nhanh lượng nước chảy tràn xuống cống ngay sau mưa, khiến đỉnh dòng chảy đổ về hệ thống cống cao hơn và đến sớm hơn, và để chứa được lượng nước dồn về cùng lúc này, kích thước cống sẽ phải lớn một cách phi lý mà không ngân sách nào chịu nổi. ________________________________________ TƯ DUY CHỐNG NGẬP MỚI: GIỮ NƯỚC TẠI CHỖ, CHIA NHỎ VÙNG NGẬP, BƠM CƯỠNG BỨC Thay vì tăng chiều sâu và kích thước cống, các thành phố hiện nay chuyển sang công thức giữ lại tại chỗ, chuyển hướng dòng chảy, rồi bơm cưỡng bức ra ngoài, thể hiện qua ba nguyên tắc song song. Nguyên tắc thứ nhất là làm chậm dòng nước bằng cách ép các tòa nhà và công viên phải có hồ điều tiết hoặc bồn chứa nước mưa ngầm, nước mưa rơi xuống sẽ bị giữ lại đây và chỉ từ từ xả vào hệ thống cống nhỏ hiện có sau khi hết mưa, nhờ đó cống cũ không bị quá tải. Nguyên tắc thứ hai là chia nhỏ và cách ly vùng ngập: thay vì gom toàn bộ nước thành phố vào một trục cống khổng lồ, các đô thị chia thành phố thành những ô bao nhỏ biệt lập bằng đê hoặc tường chắn, không cho nước vùng này tràn sang vùng khác. Nguyên tắc thứ ba là dùng van một chiều kết hợp trạm bơm áp lực: tại cửa xả ra sông, van một chiều chỉ cho nước đi ra chứ không cho đi vào, khi mưa lớn kết hợp triều cường thì van đóng chặt để ngăn nước tràn ngược, còn nước bên trong đô thị được tạm trữ và các trạm bơm áp lực sẽ đẩy dần ra sông, với hiệu quả phụ thuộc vào cột áp, công suất bơm và nguồn điện vận hành. Chìa khóa của chống ngập hiện đại vì vậy nằm ở không gian chứa nước và năng lượng bơm xả, chứ không phải ở độ to của đường ống ngầm. ________________________________________ BA NHÓM GIẢI PHÁP CHỐNG NGẬP ĐÃ ĐƯỢC HIỆN THỰC HÓA TRÊN THẾ GIỚI Nhóm giải pháp đầu tiên là hạ tầng xám quy mô khổng lồ, chỉ khả thi với những đô thị đủ tiềm lực tài chính để cưỡng lại dòng nước bằng công trình. Đại diện tiêu biểu là hệ thống G-Cans, tên đầy đủ là Metropolitan Area Outer Underground Discharge Channel, đặt tại thành phố Kasukabe, tỉnh Saitama thuộc vùng đô thị mở rộng của Tokyo, được xây dựng từ năm 1993 đến 2006 với chi phí khoảng 2-2,6 tỷ USD tùy nguồn quy đổi: hệ thống gồm 5 giếng ngầm hình trụ nối với nhau bằng 6,3km đường hầm nằm sâu 50m dưới lòng đất, có nhiệm vụ tiếp nhận nước lũ tràn từ một số sông nhỏ và trung bình rồi dùng siêu máy bơm chuyển sang sông Edo lớn hơn, chứ không phải thu toàn bộ nước mưa của Tokyo. Cùng nhóm giải pháp này còn có các công trình chắn triều quy mô lớn như Thames Barrier của London, với phần xây dựng hoàn thành năm 1982, đưa vào vận hành trong giai đoạn 1982-1983 và khánh thành chính thức năm 1984, gồm 10 cửa thép khổng lồ có thể xoay nâng lên chắn ngang sông Thames khi có triều cường hoặc nước dâng do bão. Singapore có đập Marina Barrage vừa kiểm soát lũ vừa tạo hồ chứa nước ngọt cho thành phố, còn Hà Lan theo đuổi đại dự án Delta Works, một mạng lưới đê, đập và cửa chắn với nhiều cơ chế vận hành khác nhau tùy từng công trình chứ không chỉ đơn thuần đóng mở theo một nguyên lý duy nhất. Một hướng khác trong cùng nhóm là xây hệ thống đê bao khép kín toàn thành phố kết hợp trạm bơm công suất lớn để cưỡng bức nước ra ngoài khi mực nước sông cao hơn mực nước trong đô thị. Nhóm giải pháp thứ hai đi theo hướng ngược lại, không đẩy nước đi thật nhanh mà biến thành phố thành một miếng bọt biển để tự thấm hút nước. Trung Quốc là nước áp dụng quy mô lớn nhất mô hình thành phố bọt biển, với chương trình thí điểm quốc gia khởi động từ năm 2015 tại hàng chục thành phố, trong đó bê tông được thay bằng vỉa hè thấm nước, đồng thời xây dựng hàng loạt vườn trên mái, hồ điều hòa và vùng đất ngập nước nhân tạo để giữ nước lại tại chỗ và cho thấm dần xuống mạch nước ngầm. Hà Lan theo đuổi mô hình kinh điển mang tên nhường không gian cho sông, triển khai tại khoảng 30 địa điểm với nhiều biện pháp phối hợp: thay vì chỉ đắp đê thật cao để ép dòng sông, họ lùi đê vào trong, đào thêm kênh phụ, hạ thấp bãi sông và dỡ bỏ một số công trình ven sông để biến các khu vực này thành bãi cỏ hay sân chơi công cộng, nhờ đó khi lũ về nước sẽ tràn vào những không gian này một cách chủ động mà không gây thiệt hại cho khu dân cư. Nhóm giải pháp thứ ba là ứng dụng công nghệ số để quản lý rủi ro ngập theo thời gian thực. Nhật Bản phát triển công nghệ mô-đun nhựa tái chế dạng khối rỗng, lắp ghép thành bể chứa nước mưa tạm thời chôn ngầm dưới sân trường, bãi đỗ xe hay công viên, giúp giảm tải ngay lập tức cho hệ thống cống hiện có, và công nghệ này hiện cũng đang được thí điểm tại một số đô thị Việt Nam, trong đó có TP.HCM. Bên cạnh đó, một số đô thị triển khai mạng cảm biến đo mực nước, radar mưa và bản đồ ngập thời gian thực kết hợp hệ thống điều khiển từ xa để hỗ trợ vận hành van ngăn triều và trạm bơm nhanh hơn. ________________________________________ VÌ SAO CÁC ĐÔ THỊ LỚN TRÊN THẾ GIỚI VẪN NGẬP Dù đã có đầy đủ lý thuyết và giải pháp, các đô thị lớn như Jakarta, New York, TP.HCM hay Bangkok trên thực tế vẫn ngập vì ba rào cản lớn. Rào cản đầu tiên là chi phí quá khổng lồ: xây một hệ thống tương đương G-Cans của Nhật Bản hay Delta Works của Hà Lan tiêu tốn hàng tỷ cho tới hàng chục tỷ USD, vượt xa ngân sách của đa số các nước đang phát triển. Rào cản thứ hai là tốc độ biến đổi khí hậu quá nhanh, khiến các trận mưa cực đoan có lượng mưa vượt xa mọi tần suất thiết kế đỉnh của hệ thống cống hiện tại. Rào cản thứ ba, và thường bị đánh giá thấp nhất, là hiện tượng lún sụt nền đất, với nguyên nhân không chỉ đến từ khai thác nước ngầm mà còn từ nền đất phù sa yếu, tải trọng công trình và giao thông, cùng tốc độ đô thị hóa nhanh. Tốc độ lún ở TP.HCM không đồng đều giữa các khu vực: theo khảo sát của cơ quan chức năng và Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản (JICA), thành phố lún trung bình khoảng 2-5cm mỗi năm trong giai đoạn 2006-2020, riêng những khu vực nền địa chất yếu hoặc tập trung nhiều công trình thương mại có thể lún tới 7-8cm, thậm chí trên 10cm mỗi năm, khiến thành phố tích lũy độ lún khoảng 1m kể từ năm 1990. Một số đánh giá trong nước xếp TP.HCM vào nhóm đô thị chìm nhanh hàng đầu thế giới. Jakarta còn ở tình trạng nghiêm trọng hơn, với một số khu vực phía Bắc thành phố cục bộ lún tới 17-25cm mỗi năm, chủ yếu do khai thác nước ngầm kết hợp nền đất phù sa yếu và tải trọng đô thị hóa. Tình trạng lún và ngập tại Jakarta là một trong những lý do quan trọng khiến Indonesia quyết định xây dựng thủ đô mới Nusantara trên đảo Kalimantan, bên cạnh các mục tiêu khác như giảm tập trung dân cư và kinh tế trên đảo Java. Khi nhiều khu vực trong đô thị lún xuống thấp hơn mực nước sông, triều hoặc mực nước biển thiết kế, khả năng tự thoát nước theo trọng lực suy giảm mạnh, và lúc đó dù có đào cống to đến đâu, hệ thống cũng phải phụ thuộc ngày càng nhiều vào van ngăn triều, hồ trữ và bơm cưỡng bức để đẩy nước ra khỏi thành phố.