Hình ảnh về ứng dụng pin năng lượng mặt trời làm nắp đậy bể chứa nước bẩn chờ xử lý - Nguồn: Gesui

Từ Tokyo, thạc sĩ - kỹ sư Lê Long, chuyên ngành xây dựng cơ sở hạ tầng tại Tokyo, gửi tới Tuổi Trẻ bài viết bàn về giải pháp xử lý thoát nước và tận dụng nguồn nước mưa ở Tokyo và những điểm có thể gợi ý cho TP.HCM.

Thách thức của đô thị hóa

Tokyo nằm trên khu vực đồng bằng, được bao quanh bởi 5 hệ thống sông lớn là Edogawa, Arakawa, Sumida, Kanda, Ayase và thuộc vùng cận nhiệt đới ẩm. Mùa mưa ở đây bắt đầu từ đầu tháng 6, kéo dài đến giữa tháng 7 với lượng mưa hằng năm trung bình là 1.380mm.

Phía đông Tokyo là vùng đất thấp hơn so với mực nước sông tại thời điểm lũ, nên khi có mưa lớn dễ xảy ra ngập lụt. Ngoài ra, do Nhật Bản thường xuyên hứng chịu động đất nên nhà cửa ở đây chỉ được xây trong giới hạn chiều cao cho phép, nên khi ngập lụt xảy ra, người dân phải sơ tán tới các khu vực an toàn.

Ở các quận lớn của Tokyo, lưu lượng nước mưa cần xử lý ngày càng tăng nhưng việc làm thêm các đường ống mới tiêu thoát nước ngày một khó khăn do hệ thống mạng lưới không gian hầm, ngầm đã khá dày đặc. Việc xây dựng đường ống mới hiện nay thường được thực hiện ở độ sâu khoảng 70m so với mặt đất. Để so sánh, độ sâu của hầm metro ở TP.HCM là 32m.

Các biện pháp thoát nước thông thường như thấm nước tự nhiên cũng trở nên khó khăn hơn do quá trình đô thị hóa cao. Ngoài ra, mực nước ngầm thấp và tốc độ dòng chảy giảm của các sông bao quanh Tokyo ảnh hưởng xấu đến hệ thống lưu thông nước của TP.

Bể chứa nước ngầm khổng lồ ở thành phố Kasukabe, tỉnh Saitama - Ảnh: Komei.or.jp

Giải pháp của Tokyo

Tokyo ưu tiên thực hiện các biện pháp giúp xử lý khẩn cấp trong trường hợp mưa lớn xảy ra, như xây các hồ điều tiết nước tạm thời. Song song đó, họ đẩy mạnh thực hiện các "biện pháp cứng" như trang bị hệ thống xử lý nước mưa và các "biện pháp mềm" giúp người dân nắm bắt thông tin nhằm giảm thiệt hại do mưa lớn.

"Biện pháp cứng" là giải pháp quản lý hệ thống dòng chảy sông ngòi, nâng cấp xây mới hệ thống thoát nước bằng những công trình hầm có đường kính từ 3 - 8m, đặc biệt chú trọng xây dựng các trạm bơm xử lý nước mưa quy mô lớn ở các điểm quan trọng. 

Mặt khác, họ cũng nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật mới trong xây dựng như tính thấm nước trực tiếp vào đất của nền nhựa đường bộ để tăng khả năng lưu thoát nước trên bề mặt.

"Biện pháp mềm" là công bố biểu đồ ngập lụt, bản đồ bảo trì hệ thống thoát nước mưa, thông tin thời tiết, chia sẻ thông tin về mực nước ngầm của sông ngòi cho các đơn vị quản lý không gian ngầm, hầm đô thị.

Đặc biệt, liên quan đến hệ thống sơ tán và phòng chống thiên tai, chính quyền thường xuyên tổ chức các đợt tập huấn cho người dân về cách lánh nạn cũng như cung cấp những thông tin cần biết khi có mưa lớn xảy ra.

TP.HCM là nơi cũng có địa hình thấp, tỉ lệ đô thị hóa cao. Việc nâng cấp, cải tạo và xây mới hệ thống mạng lưới thoát nước toàn thành phố, đầu tư xây dựng trạm bơm xử lý nước thải quy mô lớn là chiến lược lâu dài cần thiết. Tuy nhiên, nên cân bằng nhiều yếu tố về môi trường và đặc biệt là bài toán kinh tế.

Chúng ta cũng cần xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng trong tương lai gần để đưa ra dự báo về thời tiết cực đoan cũng như lượng mưa mà thành phố có thể chịu được trong vòng một giờ và đưa ra những giải pháp phù hợp.

Mặt khác, TP.HCM cũng cần xây dựng các hồ chứa, điều tiết nước quy mô nhỏ để xử lý chống ngập cục bộ. Đây là giải pháp khả thi và có thể thực hiện ngay trong tương lai gần.

Sơ đồ tổng thể về biện pháp lâu dài chống ngập lụt tại Tokyo - Nguồn: Gesui, Lê Long - Đồ họa: N.KH.

Tận dụng "nước trời"

Nước mưa từ lâu đã được Tokyo tận dụng để dùng trong năng lượng tái sinh như xây nhà máy phát điện quy mô nhỏ và tái xử lý thành nước sạch phục vụ sinh hoạt. 

Ở những trung tâm tái tạo nước sạch, họ dùng các tấm pin mặt trời làm nắp đậy cho khu vực bể chứa nước bẩn chưa xử lý để vừa ngăn chặn mùi hôi do nước bẩn vừa thu điện giúp tiết kiệm được 20% năng lượng sử dụng.

Kết quả cho đến nay, toàn thành phố Tokyo đã có thể xử lý lượng mưa 50mm/giờ bằng hệ thống chứa thoát nước và bơm thải ra sông ngòi. Tầm nhìn trong vòng 10 - 15 năm sẽ có một trận mưa lớn 75 - 100mm/giờ và thành phố này đang xây dựng hệ thống để ứng phó với kịch bản đó.

Nhật Bản đã có tầm nhìn về phòng chống ngập lụt trước chúng ta vài chục năm. Từ năm 1993, Chính phủ Nhật Bản đã đầu tư xây dựng dự án công trình ngầm khổng lồ mang tên "Kênh xả nước ngầm khu vực đô thị" (MAOUDC) với chi phí khoảng 3 tỉ USD tại thành phố Kasukabe (tỉnh Saitama) - cách trung tâm Tokyo khoảng 45km về hướng bắc. 

Năm 2006, Nhật Bản đưa vào vận hành hệ thống này nhằm bảo vệ Tokyo và vùng lân cận khỏi hậu quả nặng nề của lũ lụt.

Đây là công trình phân luồng nước ngầm dưới lòng đất lớn nhất thế giới. Công trình này thực chất là một bể chứa nước khổng lồ nằm sâu dưới mặt đất 50m. 

Nó được cấu thành từ 5 trụ chứa cao 75m, rộng 32m và được nối với nhau bằng đường hầm dài 6,3km và đường kính 10m. Đường hầm này dẫn đến một bể chứa nước khổng lồ cao 25m, dài 177m và rộng 78m, quy mô lớn hơn một sân bóng đá.

Những đô thị lớn của Việt Nam như TP.HCM hoặc TP Hà Nội nên có những biện pháp chiến lược lâu dài tương tự trong phòng chống ngập lụt. Ứng dụng kỹ thuật hiện đại như phương pháp đào hầm TBM trong xây dựng hệ thống mạng lưới dẫn nước ngầm nhằm hạn chế ảnh hưởng đến đô thị và môi trường.

Các đô thị lớn cũng cần lên kế hoạch bản đồ hóa khu vực dự báo ngập úng, công bố bản đồ nguy cơ ngập lụt, thống nhất và chuẩn hóa nội dung cách phản ánh đặc điểm khu vực (mối quan hệ với sông lớn, khu vực bơm thoát nước…).

Ngoài ra cũng cần xây dựng kế hoạch phòng chống thiên tai khu vực cho các tổ chức liên quan để phân chia vai trò và phối hợp phòng chống thiên tai hiệu quả. Thường xuyên tổ chức diễn tập sơ tán dựa trên các kế hoạch phòng chống thiên tai của khu vực.

104 hồ điều tiết chống ngập cho TP.HCM đang triển khai như thế nào?

TTO - Theo đồ án quy hoạch đến năm 2025, TP.HCM sẽ làm 104 hồ điều tiết giúp chống ngập, cải thiện môi trường. Trước mắt TP.HCM dự kiến xây dựng 3 hồ tại TP Thủ Đức, quận Tân Bình và quận 4.