Giải pháp quy hoạch trữ nước và thảm xanh đô thị thích ứng với ngập lụt trong điều kiện biến đổi khí hậu và Nước biển dâng

Nguyễn Huy Dũng

Nguyễn Việt Dũng

Viện Quy hoạch Môi trường, Hạ tầng Kỹ thuật Đô thị và Nông thôn, VIUP

 

Climate change has a significant negative impact on urban environments, influencing the quality of life of urban residents and causing a range of problems in urban areas. There is a need for efficient urban planning and design tools, which can mitigate these negative effects. Green infrastructure represents a tool to create more resilient and sustainable urban environments by greening open spaces in our cities. Green structures and greenery elements improve the urban microclimate and reduce noise, dustiness, the heat island effect and help to manage urban stormwater. Therefore, it is crucial to protect and improve existing green spaces, enhance their connectedness and utilise unconventional areas for creating new green spaces which would improve the health of urban landscapes.

Mở đầu

Tác động của đô thị hóa và biến đổi khí hậu đối với hệ thống thoát nước đô thị là 2 vấn đề có tính tương đồng mà các nhà quy hoạch và thiết kế hệ thống thoát nước đô thị phải xem xét. Các tác động tích lũy của những thay đổi dần dần các yếu tố khí tượng thủy văn do biến đổi khí hậu hoặc mở rộng đô thị ​​sẽ làm thay đổi cường độ và tần suất ngập lụt trong tương lai. Thay đổi lượng mưa ​​sẽ thay đổi mức độ phục vụ của hệ thống thoát nước, với sự gia tăng cường độ mưa có khả năng dẫn đến ngập lụt thường xuyên hơn, vượt quá công suất của hệ thống cống thoát nước. Những tác động ​​của biến đổi khí hậu đòi hỏi một cách tiếp cận mới trong quy hoạch và thiết kế hệ thống thoát nước. Các công trình mới, một cách lý tưởng, cần được hỗ trợ bởi một hệ thống thoát nước phụ quy mô nhỏ (hệ thống thoát nước truyền thống) và một hệ thống thoát nước chính (như sông hồ đô thị, không gian thấm…) được thiết kế để thoát nước khi lưu lượng dòng chảy vượt quá công suất của hệ thống nhỏ. Quy hoạch và thiết kế cơ sở hạ tầng thoát nước mới cần kết hợp các chức năng phát triển đô thị và hệ thống thoát nước đô thị bền vững. Việc điều chỉnh cơ sở hạ tầng thoát nước hiện có là phức tạp do nhiều nguyên nhân và cần tận dụng các cơ hội mở rộng hệ thống thoát nước trong quá trình tái phát triển, tái quy hoạch đô thị.

1. Đặc điểm hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam

Hệ thống thoát nước (HTTN) ở nhiều đô thị Việt Nam bắt đầu hình thành từ thời kỳ thuộc địa, bị chiến tranh phá hoại nhiều và được khôi phục lại sau khi đất nước thống nhất năm 1975. Ở nhiều đô thị, HTTN chỉ mới phát triển đáng kể trong 2 thập kỷ vừa qua, khi đất nước chuyển sang nền kinh tế thị trường. Về cơ bản hệ thống thoát nước đô thị Việt Nam hiện nay là hệ thống thoát nước chung. Mật độ mạng lưới hệ thống thoát nước tại các đô thị Việt Nam không đều, đặc biệt là thiếu cống đấu nối từ các hộ xả thải. Một số đô thị gần như chưa có hệ thống thoát nước. Phần lớn HTTN có thời gian sử dụng dài, chất lượng các đường ống xuống cấp đồng thời dẫn tới cả tình trạng thất thoát nước thải và xâm nhập nước ngầm. Nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình phần lớn được xử lý sơ bộ tại các bể tự hoại, rồi đổ ra cống thoát nước chung, chảy thẳng không qua xử lý vào nơi tiếp nhận (sông, suối, hồ, biển). Tỷ lệ xử lý nước thải còn thấp. Tỷ lệ nước thải sinh hoạt được xử lý khoảng 12% so với tổng lượng nước thải phát sinh và đạt khoảng hơn 20% lượng nước thải sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt chiếm trên 30% tổng lượng thải trực tiếp ra các sông hồ hay kênh rạch dẫn ra sông. Xử lý nước thải phân tán góp phần giảm tải cho môi trường. Tuy nhiên, nhiều công trình chưa được quản lý, vận hành đúng quy cách dẫn tới không phát huy hiệu quả. Một số trường hợp công nghệ xử lý chưa phù hợp^[1].

Các đô thị lớn của Việt Nam chủ yếu được hình thành trên vùng đồng bằng châu thổ, hoặc ở các cửa sông, với nền địa hình thấp, bị ảnh hưởng bởi chế độ triều hoặc dao động mực nước theo mùa ở các vùng sông/biển xung quanh, dẫn đến việc tiêu thoát nước tự nhiên trở nên khó khăn vào mùa mưa hoặc triều cường. Do vậy, úng ngập đô thị được xem là vấn đề hàng đầu của thoát nước đô thị. Vào mùa mưa, khoảng 30% diện tích các đô thị vùng đồng bằng sông Hồng bị ngập do mưa lớn, với thời gian ngập thường kéo dài từ 1–12 tiếng. Theo thống kê của Bộ Xây dựng, HTTN tại các đô thị ở Việt Nam hiện bị xuống cấp rất nghiêm trọng, chỉ đáp ứng được 60% nhu cầu thoát nước. Tình trạng úng ngập thường xuyên xảy ra trong thời gian dài, gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến đời sống nhân dân. Đặc biệt là tại các thành phố lớn như Hà Nội, TP.HCM. Trong những năm gần đây, mặc dù công tác xây dựng HTTN tại các đô thị được quan tâm đầu tư, song do quy hoạch bất cập, thiếu đồng bộ và chưa phù hợp nên không đảm bảo khả năng thoát nước. Ở các thành phố lớn, HTTN mới chỉ phục vụ khoảng 50 % dân số, các thành phố nhỏ hơn, tỷ lệ này chỉ đạt khoảng 30%.^[2] Những thành phố này đang thực hiện các Dự án thoát nước và vệ sinh môi trường (VSMT) nhưng trước mắt chỉ giới hạn ở việc chống úng ngập và thoát nước mưa. Mặc dù HTTN ở các khu đô thị hay ngập được nạo vét, khơi thông dòng chảy thường xuyên, tình trạng ngập úng vẫn xảy ra, bởi các nguyên nhân sau:

- Các kênh tiêu và cống tiêu bị chặn do quá trình xây dựng, do xây dựng trái phép hoặc không quy hoạch;

- Nhiều hồ và ao đã bị lấp để xây nhà và làm đường, làm giảm năng lực trữ và tiêu thoát nước mưa;

- Với mật độ nhà ở và đường xá bê tông hóa cao, lưu lượng nước mưa tăng nhanh, do mất thảm thực vật, cây xanh có khả năng làm chậm dòng chảy và thấm;

- Tình trạng xả phế thải bừa bãi, không kiểm soát được cũng gây ra tình trạng tắc nghẽn dòng chảy nước mưa trong HTTN.

Về biện pháp thoát nước, HTTN ở các đô thị hiện nay đều là loại HTTN chung, chủ yếu để phục vụ tiêu thoát nước thải các khu vực trung tâm, tiêu thoát nước bề mặt, chống úng ngập dọc các tuyến đường phố, rồi dần dần, các công trình xây dựng mọc lên và đấu nối đường xả nước thải vào đó, tạo nên một HTTN chung với tình trạng xây dựng, vận hành chắp vá, không đáp ứng được nhu cầu. Nhiều nơi, các tuyến cống có cao độ không được kiểm soát, gây lắng cặn và úng ngập, gâp nhiều khó khăn trong quản lý vận hành, bảo dưỡng và cải tạo. Ở các khu đô thị mới, HTTN là hệ thống riêng, tuy nhiên, do nước thải hầu hết chưa được xử lý, nước thải và nước bề mặt từ các khu đô thị này lại chảy chung trong các tuyến cống tập trung nước dọc các tuyến đường ngoài khu đô thị hay kênh mương thoát nước chính của thành phố.

Về công nghệ xử lý nước thải của các công trình xử lý tập trung áp dụng tại Việt Nam rất đa dạng, phần lớn là xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo. Nhóm công nghệ này áp dụng cho các loại nước thải có hàm lượng ô nhiễm hữu cơ cao. Hiện nay, cả nước có khoảng hơn 40 nhà máy xử lý nước thải đô thị tập trung đã đi vào hoạt động với tổng công suất thiết kế khoảng 800.000m³/ngđ. Gần 50 nhà máy đang trong giai đoạn lập dự án, thiết kế hoặc đang xây dựng, nâng tổng công suất lên khoảng gần 3.000.000m³/ngđ. Sự phân bố các nhà máy và dự án xử lý nước thải không đều trong phạm vi cả nước. Riêng 3 thành phố Hà Nôi, Đà Nẵng, TP.HCM, tổng công suất các công trình xử lý tập trung đã và đang xây dựng đã đạt khoảng 2.100.000m³/ngđ^[3]. Tuy nhiên, do hệ thống thu gom hoạt động không hoàn hảo, phần lớn các nhà máy đều xử lý nước thải với hàm lượng ô nhiễm thấp hơn thiết kế, không phát huy hết hiệu quả hoạt động. Về nguyên tắc, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phải gắn bó mật thiết với việc lựa chọn hệ thống thu gom. Trong nhiều trường hợp vấn đề này chưa được xem xét toàn diện.

2. Tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) đến tiêu thoát nước trong đô thị

Việt Nam là một quốc gia đặc biệt dễ bị tổn thương do bị ảnh hưởng nghiêm trọng từ BĐKH. Theo nhiều kịch bản khác nhau, mực nước biển dâng trung bình khoảng 49cm-105cm vào năm 2100. Nếu mực nước biển dâng 1m, sẽ có khoảng 39% diện tích đồng bằng sông Cửu Long, trên 10% diện tích vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh, trên 2,5% diện tích thuộc các tỉnh ven biển miền Trung và trên 20% diện tích TP.HCM có nguy cơ bị ngập; gần 35% dân số thuộc các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long, trên 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh, gần 9% dân số các tỉnh ven biển miền Trung và khoảng 7% dân số TP.HCM bị ảnh hưởng trực tiếp.

Bên cạnh vấn đề mực nước biển dâng, đến cuối thế kỷ 21, lượng mưa năm tăng trên hầu khắp lãnh thổ. Mức tăng phổ biến từ 2 đến 10% theo các kịch bản khác nhau. Xu thế chung là lượng mưa mùa khô giảm và lượng mưa mùa mưa tăng. Lượng mưa ngày lớn nhất tăng so với thời kỳ 1980-1999 ở Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ và giảm ở Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ. Tuy nhiên, ở các khu vực khác nhau lại có thể xuất hiện ngày mưa dị thường với lượng mưa gấp đôi so với kỷ lục hiện nay.^[4]

Cùng với lượng mưa tăng, dưới tác động của BĐKH, lượng dòng chảy lũ cùng với lưu lượng đỉnh lũ có xu thế gia tăng. Lũ thượng nguồn gia tăng sẽ dẫn đến mực nước dọc sông sẽ dâng cao hơn trong các trận lũ, dẫn đến khả năng xảy ra các trận lũ lớn hơn trong tương lai và do đó gia tăng mức độ nguy hiểm của lũ lụt đối với các đô thị và dân cư ở đồng bằng hạ lưu các sông. Lũ thượng nguồn ngày càng có xu thế tăng kết hợp với nước biển dâng cao sẽ hạn chế khả năng tiêu thoát lũ trên hệ thống các sông gây nên ngập lụt trầm trọng hơn.

Đối với ĐBSH và duyên hải miền Trung, mặc dù được các hồ chứa lớn cùng với hệ thống đê sông bảo vệ, nhưng lũ lớn kết hợp nước biển dâng, vào cuối thế kỷ 21 vẫn có thể vượt báo động 3 khoảng 0,5m đối với những trận lũ như năm 1996 (sông Hồng tại Hà Nội), vượt khoảng 1,8m đối với những trận lũ như năm 1988 (sông Cả tại Nam Đàn).

Đối với các lưu vực sông Thu Bồn, sông Ba, Đồng Nai dưới tác động của BĐKH kết hợp với nước biển dâng cho thấy, thời gian ngập kéo dài, độ sâu ngập lụt, diện tích ngập tăng lên rõ rệt.

Đối với vùng ĐBSCL, ngoài các đô thị hiện nay thường bị ngập lũ như Châu Đốc, Long Xuyên, Cao Lãnh, sẽ có thêm Sa Đéc, Vĩnh Long, Tân An, Mỹ Tho, Cần Thơ, Vị Thanh, Sóc Trăng, Rạch Giá và Hà Tiên cũng có thể sẽ bị ngập trên 1,0m, trong đó nghiêm trọng nhất là TP. Cần Thơ và TX.Vĩnh Long. Đồng thời nước biển dâng làm cho tiêu thoát nước các đô thị Mỹ Tho, Bến Tre, Trà Vinh, Bạc Liêu và Cà Mau khó khăn hơn.^[5]

3. Nguyên tắc, tiêu chí quy hoạch và thiết kế không gian trữ nước, thảm xanh

Qua tìm hiểu các kinh nghiệm trong và ngoài nước cho thấy, cách tiếp cận quy hoạch và thiết kế xây dựng không gian thoát nước và thảm xanh dựa trên chức năng sinh thái có nhiều ưu điểm để bổ sung và kết hợp với hệ thống thoát nước truyền thống. Ngoài chức năng chính là giảm thiểu rủi ro ngập úng, hệ thống này còn hỗ trợ về cải thiện chất lượng, trữ lượng nước và cảnh quan cũng như nâng cao năng lực chống chịu với tác động của BĐKH. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng đối với phát triển các khu vực đô thị mới, đặc biệt phù hợp với bối cảnh đô thị hóa nhanh tại Việt Nam.

Nước mưa là nguồn tài nguyên có giá trị cần được xem xét trong công tác quản lý và sử dụng. Quản lý nước mưa tốt sẽ đóng góp tích cực cho đa dạng sinh học, tạo cảnh quan, giúp cho các công trình, địa điểm trở nên sinh thái hơn và tăng khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu. Nguyên tắc của hệ thống không gian trữ nước, thảm xanh hay thoát nước bền vững là tối đa hoá lợi ích và giảm thiểu những tác động tiêu cực của dòng chảy bề mặt khi có mưa từ các khu vực phát triển.

Cách tiếp cận thoát nước bền vững bao gồm giảm tốc độ và giảm lượng nước mặt chảy từ một khu vực phát triển để quản lý rủi ro lũ lụt ở vùng hạ lưu và giảm nguy cơ lan truyền ô nhiễm do dòng chảy bề mặt. Điều này có thể đạt được bằng cách thu gom, thẩm thấu, làm chậm, lưu trữ, truyền tải và xử lý nước mưa tại chỗ. Quan điểm tổng thể chung là phục hồi, mô phỏng lại chức năng sinh thái tự nhiên (chu trình tự nhiên của nước).

Không gian trữ nước và thảm xanh đô thị là cách tiếp cận thoát nước bền vững thông qua việc tăng cường không gian xanh trong quá trình phát triển, kết nối và mở rộng các mạng lưới cây xanh, giúp tạo ra môi trường sinh thái. Các lợi ích khác bao gồm cải thiện sức khoẻ, chất lượng cuộc sống (khả năng sống tốt) cho cộng đồng, từ đó có thể làm tăng giá trị tài sản và kinh tế đô thị.

Để tối đa hóa những lợi ích này, cần xem xét đến việc quản lý nước mặt từ khi bắt đầu quá trình lập quy hoạch phát triển và thông qua điều kiện hiện trạng, đặc điểm không gian hiện hữu của khu vực bị ảnh hưởng. Vì vậy, yêu cầu đa lĩnh vực (bao gồm các nhà quy hoạch, kiến trúc sư cảnh quan, kiến trúc sư và kỹ sư thoát nước, chuyên gia cây xanh…) hợp tác cùng nhau ngay từ đầu.

Có nhiều cách áp dụng các giải pháp thoát nước bền vững để quản lý nước mặt hiệu quả. Tùy thuộc vào tiềm năng và hạn chế của khu vực nghiên cứu, loại hình chức năng phát triển đã quy hoạch và đặc điểm của khu vực lân cận, điều này có thể thông qua sự kết hợp của các thành phần – mặt nước, thảm thực vật và mặt đất (trên và dưới mặt đất).

Không gian trữ nước và thảm xanh đô thị được áp dụng vào những không gian nhỏ nhất nhằm giải quyết các thách thức về giới hạn không gian và diện tích. Thiết kế thoát nước bền vững cần đảm bảo không gian có nhiều chức năng. Điều này đặc biệt quan trọng tại các khu đô thị phát triển mật độ cao với điều kiện hạn chế về không gian, diện tích.

3.1. Nguyên tắc quy hoạch không gian trữ nước và thảm xanh

Quy hoạch không gian trữ nước, thảm xanh phải gắn liền với quy hoạch phân cấp quản lý thoát nước bền vững, không nên coi như là một bộ phận riêng lẻ. Mỗi cấp quản lý có các lựa chọn giải pháp phù hợp (cụ thể tại mục 3.3). Nguyên tắc quy hoạch phải đảm bảo hệ thống phân cấp quản lý thoát nước bền vững bao gồm:

- Kiểm soát nguồn: dòng chảy được quản lý càng gần nguồn phát sinh càng tốt để giảm thiểu tối đa lượng nước mưa tạo ra dòng chảy bề mặt, giảm áp lực cho các giải pháp thoát nước cấp độ tiếp theo cũng như giảm thiểu lan truyền ô nhiễm nước. Các lựa chọn giải pháp cụ thể: 1. Mái xanh; 2. Thu, trữ nước mưa và tái sử dụng; 3. Hệ thống bể ngầm chứa, lọc, thẩm thấu nước (Soakaways); 4. Mặt lát thấm

- Quản lý khu vực: Quản lý nước mưa tại khu vực thông qua các giải pháp làm chậm dòng chảy, thẩm thấu, lưu giữ, lắng đọng chất ô nhiễm, lắng cặn với tính năng và cơ chế xử lý khác nhau. Các lựa chọn giải pháp cụ thể: 1. Dải lọc; 2. Mương xanh; 3. Hào thấm; 4. Lọc sinh học

- Quản lý vùng: Quản lý dòng chảy hạ lưu cho toàn bộ khu vực hoặc lưu vực. Các lựa chọn giải pháp cụ thể: 1. Ao giữ nước tạm thời bán ngập; 2. Ao trữ nước; 3. Đất ngập nước nhân tạo

Phân cấp cấp quản lý nước mưa cho quy hoạch và định hướng giải pháp cụ thể dựa trên:

- Hệ thống thu nước mưa - thu nước mưa tại chỗ và sử dụng trong công trình hoặc ngoài công trình.

- Hệ thống mặt lát thấm - các bề mặt có kết cấu thấm tạo điều kiện thẩm thấu vào môi trường đất, do đó làm giảm tỷ lệ nước mưa vào hệ thống thoát nước. Nhiều trong số các hệ thống này cũng có một số chức năng lưu trữ và xử lý nước ở dưới bề mặt.

- Hệ thống thấm - các bộ phận tạo điều kiện nước thấm vào đất bao gồm các khu vực lưu trữ tạm thời để chứa nước trước khi thoát chậm và gia tăng khả năng thẩm thấu.

- Các hệ thống truyền tải – đưa nước mưa đến các hệ thống lưu trữ hạ lưu kết hợp kiểm soát, giảm thiểu vận tốc và lưu lượng dòng chảy bề mặt.

- Các hệ thống trữ nước - các bộ phận kiểm soát dòng chảy, trữ nước và thoát chậm. Các hệ thống này cũng có thể giúp xử lý thêm dòng chảy, ví dụ như ao, đầm lầy và các bể chứa.

- Hệ thống xử lý - các bộ phận loại bỏ hoặc giúp giảm bớt các chất gây ô nhiễm có trong dòng chảy.

3.2. Nguyên tắc thiết kế và xây dựng không gian trữ nước và thảm xanh

Nguyên tắc tổng thể của thiết kế và xây dựng không gian trữ nước và thảm xanh đô thị là dòng chảy nước mặt phải được quản lý sao cho đạt lợi ích tối đa. Các lợi ích của không gian trữ nước và thảm xanh đô thị có thể mang lại sẽ phụ thuộc vào địa điểm thực hiện, chia làm bốn loại: lưu lượng, chất lượng, tiện ích và đa dạng sinh học. Cụ thể như sau:

- Kiểm soát lưu lượng dòng chảy góp phần hỗ trợ quản lý rủi ro lũ lụt và duy trì, bảo vệ chu trình nước tự nhiên.

- Kiểm soát chất lượng nước góp phần phòng tránh ô nhiễm nguồn nước nói riêng và ô nhiễm đô thị nói chung.

- Tạo lập và duy trì các địa điểm tốt hơn cho người dân để cung cấp các tiện ích đô thị (hạ tầng xã hội và hạ tầng kỹ thuật…).

- Tạo lập và duy trì các địa điểm tốt hơn cho tự nhiên, tạo ra đa dạng sinh học trong môi trường đô thị.

3.3. Tiêu chí quy hoạch, thiết kế và xây dựng không gian trữ nước và thảm xanh

Dựa trên các nguyên tắc chung, các tiêu chí quy hoạch và thiết kế cũng phải đảm bảo được bốn nhóm tiêu chí chính gồm lưu lượng, chất lượng, tiện ích và đa dạng sinh học. Cụ thể như sau:

Bảng 1: Tiêu chí quy hoạch và thiết kế công trình trữ nước và thảm xanh đô thị theo nguyên tắc thoát nước bền vững

Tiêu chí chung	Tiêu chí cụ thể
Lượng nước	1. Dòng chảy bề mặt là nguồn tài nguyên;
	2. Hỗ trợ quản lý rủi ro lũ lụt cho lưu vực tiếp nhận;
	3. Bảo vệ hình thái học và sinh thái học trong tiếp nhận nước mưa;
	4. Bảo tồn và bảo vệ các hệ thống thuỷ văn tự nhiên;
	5. Thoát nước mưa hiệu quả tại các điểm phát sinh;
	6. Quản lý rủi ro lũ lụt, ngập úng tại chỗ;
	7. Thiết kế hệ thống linh hoạt / thích ứng để ứng phó với thay đổi trong tương lai (BĐKH).
Chất lượng nước	1. Hỗ trợ quản lý chất lượng nước cho lưu vực tiếp nhận;
	2. Thiết kế khả năng phục hồi của hệ thống ứng phó với thay đổi trong tương lai (BĐKH).
Tiện ích	1. Tối đa hoá đa chức năng;
	2. Tăng cường giá trị cảnh quan;
	3. Cung cấp hệ thống quản lý nước mưa an toàn;
	4. Hỗ trợ phát triển khả năng chống chịu khả năng thích ứng với thay đổi trong tương lai (BĐKH);
	5. Tối đa hoá minh bạch – tham gia các bên và cộng đồng;
	6. Hỗ trợ giáo dục cộng đồng.
Đa dạng sinh học	1. Hỗ trợ và bảo vệ môi trường sống và các giống loài động thực vật bản địa;
	2. Đóng góp cho các mục tiêu đa dạng sinh học địa phương;
	3. Đóng góp vào kết nối môi trường sống và không gian sinh thái;
	4. Tạo ra các hệ sinh thái đa dạng, bền vững, có khả năng chống chịu tốt.

 

Các tiêu chí thiết kế này cần được xem xét đầy đủ cho tất cả các giải pháp thiết, xây dựng. Mức độ và cách thức mà mỗi tiêu chí được xem xét sẽ tùy thuộc vào đặc điểm của địa điểm, bối cảnh phát triển và các mục tiêu địa phương. Các tiêu chí này thường có mối liên hệ.

Tiêu chí lượng nước và chất lượng nước có thể là tiêu chí chính trong việc xác định giải pháp thiết kế cho một khu vực và được hỗ trợ bởi các tiêu chuẩn (mức độ phục vụ dự kiến) cho hệ thống quản lý nước mặt. Việc tối đa hoá mục đích về đa dạng sinh học và tiện nghi sẽ dẫn tới các kết quả /mục tiêu quy hoạch bắt buộc khác cho địa điểm.

Để tối đa hóa lợi ích và hiệu quả, các tiêu chí cần được xem xét ngay từ giai đoạn đầu và được tích hợp đầy đủ vào quá trình quy hoạch, thiết kế, quản lý thoát nước mưa và sẽ mang lại lợi ích cho nhà đầu tư phát triển và cộng đồng.

Cũng như việc thiết kế thoát nước bền vững, có nhiều tiêu chí chung về tính hợp lý của một giải pháp thiết kế không gian trữ nước và thảm xanh theo hướng an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Các tiêu chí này thường thuộc bốn loại được liệt kê trong bảng sau.

Bảng 2: Tiêu chí chung của một thiết kế không gian trữ nước và thảm xanh hợp lý

	Thiết kế không gian trữ nước và thảm xanh
Khả năng xây dựng	Xây dựng dễ dàng và an toàn.
Khả năng bảo trì	Bảo trì dễ dàng và an toàn.
Tiết kiệm chi phí	Đáp ứng các yêu cầu thoát nước; tối đa hóa lợi ích tiềm năng;
	chi phí ban đầu hợp lý đối với nhà đầu tư phát triển và cho những đơn vị chịu trách nhiệm vận hành, duy trì hệ thống.
Sức khỏe và an toàn	Có tính an toàn cao cho cộng đồng sống gần hoặc tiếp cận hệ thống; và công tác vận hành và bảo trì.

 

4. Giải pháp quy hoạch không gian trữ nước, thảm xanh thích ứng với ngập lụt đô thị trong điều kiện BĐKH

4.1. Giải pháp quy hoạch không gian

a) Xây dựng chiến lược phát triển đô thị

Quy hoạch không gian trữ nước và thảm xanh phải được xem xét từ lúc xây dựng chiến lược phát triển đô thị. Xây dựng chiến lược phát triển đô thị đảm bảo dựa trên các nguyên tắc kết hợp khả năng chống chịu vào khung quy hoạch đô thị. Các nguyên tắc này là các khái niệm và phương pháp tiếp cận trong thực tiễn quy hoạch đô thị hiện đại có liên quan đến các thách thức do biến đổi khí hậu và tính bền vững sinh thái. Mục đích nhằm hướng dẫn cách thức các thành phố có thể sử dụng quy hoạch đô thị để tạo lập và tăng cường năng lực chống chịu khí hậu. Các nguyên tắc đều nhằm thúc đẩy hạ tầng xanh và các giải pháp dựa vào tự nhiên, bao gồm:

- Bảo vệ, phục hồi và mô phỏng các hệ thống tự nhiên: Bảo vệ và mở rộng các tài sản tự nhiên là một chức năng chính của hệ thống quy hoạch sử dụng đất đô thị. Các hệ thống tự nhiên là nền tảng của đô thị bền vững và là nền tảng cho khả năng chống chịu của chúng. Các đô thị cần phát triển theo cách bảo vệ, phục hồi và bắt chước các hệ thống tự nhiên để cảnh quan đô thị duy trì một mạng lưới các hành lang tự nhiên và các không gian xanh được kết nối. Mạng lưới đó cần được quy hoạch và duy trì cẩn thận. Đây là chiến lược quan trọng nhất mà tất cả các đô thị cần áp dụng để ứng phó với biến đổi khí hậu. Nó mang lại nhiều lợi ích cùng với khả năng chống chịu được nâng cao. Khái niệm mạng lưới xanh bao gồm các không gian xanh rộng lớn được liên kết trong mạng thông qua các hành lang xanh theo cách tạo điều kiện di chuyển cho người, nước, động vật hoang dã và các tài nguyên khác.

- Chọn hướng phát triển đô thị: Tránh vùng thấp trũng (đầm lầy, đất ngập nước, ao hồ…) là những nơi lưu giữ nước; Tránh hành lang thoát lũ như không gian ven sông, suối; không gian ngoài đê; Tránh phát triển vuông góc chặn dòng chảy.

- Bảo tồn và quản lý nước thông minh: giảm thiểu nhu cầu phát triển mới đối với hệ thống thoát nước mưa hiện tại bằng cách yêu cầu sự phát triển mới không được dẫn đến sự gia tăng số lượng hoặc giảm chất lượng nước mưa từ khu vực dự án so với mức trước khi phát triển như: bể chứa nước mưa, vườn mưa, ao lọc và mương sinh học. Các biện pháp quản lý và bảo tồn nước như vậy có thể áp dụng cho sự phát triển đô thị ở bất kỳ quy mô nào cho dù là một khu công nghiệp, siêu thị, tòa nhà hỗ hợp hay nhà ở. Chúng phù hợp với cách tiếp cận mới của “thiết kế đô thị nước”.

b) Lựa chọn hình thái đô thị

Hình thái đô thị cần được tạo dựng dựa trên cấu trúc tự nhiên hoặc thiết lập lại cấu trúc tự nhiên thông qua các giải pháp sau:

- Bảo tồn, phục hồi và phát triển các hệ sinh thái tự nhiên

Nghiên cứu, đánh giá, nhận diện hệ sinh thái tự nhiên, các cấu trúc cảnh quan đặc trưng tạo nên bởi địa hình các vùng nông nghiệp, lâm nghiệp, hành lang ven sông và các dải ven biển…

Xác định các vùng cảnh quan và hệ sinh thái đặc trưng cần bảo vệ. Đánh giá những vùng cấm và hạn chế xây dựng rồi xác định các khu đất có thể xây dựng đô thị.

- Duy trì và thiết lập các lưu vực, vùng ngập nước

Để tăng khả năng trữ nước của đô thị, các khu vực lưu chứa nước nên được thiết kế có thể tiếp cận. Ví dụ, các vùng đất ngập nước là các mặt nước cạn, có nhiều loại cây cỏ mọc, có chức năng tích tụ trầm tích, lọc các chất cặn và ô nhiễm để loại bỏ yếu tố ô nhiễm nước mặt.

- Thiết lập mạng lưới các hồ điều tiết

Để giảm mực nước trong sông ngòi và kênh rạch trong thời điểm ngập lụt, hệ thống các hồ điều tiết cần được thiết kế trong đô thị. Nước lũ từ sông ngòi và kênh rạch sẽ được chuyển đến các hồ điều tiết này, được lưu trữ, lọc và sau đó trả lại vào sông ngòi khi thời điểm ngập đã qua và mực nước sông đã giảm. Các hồ điều tiết này được xác định trong quy hoạch phân khu chức năng.

- Tái tạo tự nhiên cho kênh rạch và sông ngòi

Để giảm thiểu ngập lụt, sông ngòi và kênh rạch cần được giữ và được trả lại tình trạng tự nhiên. Điều này làm tăng cường khả năng thẩm thấu, giúp giảm sạt lở bờ và tạo ra môi trường tự nhiên thuận lợi cho các sinh thực vật sống ở sông ngòi kênh rạch.

Có bốn giải pháp chính để tái tạo tự nhiên cho kênh rạch và sông ngòi: Loại bỏ các vật cản như rác, cây đổ, các tường chắn, các công trình chuyển dòng nước không cần thiết trong lòng sông; Trả lại đường cong tự nhiên cho bờ sông; Kết nối lại sông ngòi với vùng ngập lũ tự nhiên; Tự nhiên hóa kè sông.

- Hình thái đô thị cao tầng và nén

Hình thái đô thị cao tầng và nén không chỉ giúp đáp ứng không gian cho dân số ngày càng tăng, mà còn phục vụ như một biện pháp để bảo vệ môi trường tự nhiên. Hình thái đô thị cao tầng và nén làm giảm dấu chân đô thị và do đó, làm giảm sự ảnh hưởng đến tài nguyên thiên nhiên. Điều này giúp bảo vệ mặt nước, đất đầm lầy, không gian xanh, và bảo vệ khả năng trữ nước tự nhiên và do đó làm giảm nguy cơ lũ lụt.

c) Xây dựng hình thái không gian xanh của đô thị

Mô hình phát triển không gian xanh của đô thị được phát triển tùy theo yếu tố tự nhiên tồn tại sẵn có trong đô thị đó. Do vậy, tùy thuộc vào các yếu tố tự nhiên sẵn có của đô thị, hệ thống không gian xanh đô thị có thể có những cách bố trí khác nhau, nhưng nhìn chung có 6 dạng bố trí cơ bản như sau^[6]:

- Dạng dải không gian xanh gồm hệ thống công viên, vườn hoa, không gian mở kết hợp với mặt nước sông là trục bố trí chính trong không gian kiến trúc đô thị.

- Dạng kết hợp các yếu tố tự nhiên bố trí phân tán trong ranh giới đô thị để hình thành nên những tuyến không gian xanh, hướng vào trung tâm đô thị.

- Hệ thống không gian xanh được bố trí tập trung tại khu vực lõi đô thị.

- Hệ thống không gian xanh bố trí thành dạng vành đai (hình vòng tròn hoặc nửa vòng tròn) 01 hoặc 02 lớp bao bọc quanh đô thị.

- Hệ thống không gian xanh bao gồm một hoặc nhiều tuyến không gian xanh chạy thành hàng, dọc các khu vực xây dựng của đô thị hoặc xen lẫn.

- Hệ thống không gian xanh bố trí theo dạng hỗn hợp.

4.2. Giải pháp lựa chọn mô hình và cấu trúc không gian

- Sử dụng các hành lang cây xanh – không gian mở để định dạng những khu vực phát triển đô thị cũng như kết nối cấu trúc đô thị khác nhau.

Trong cấu trúc đô thị, không gian trữ nước và thảm xanh được sử dụng nhằm xác định các ranh giới phát triển đô thị thông qua các không gian xanh như vành đai xanh, hành lang xanh. Điều đó  cũng giúp bảo vệ vùng cây xanh – không gian mở. Đồng thời kết nối các khu vực phát triển với nhau bằng hệ thống cây xanh – không gian mở. Đây là giải pháp có thể bảo vệ các vùng cảnh quan nông nghiệp, lâm nghiệp, hoặc hệ sinh thái tự nhiên.

- Liên kết các không gian xanh và mặt nước

Chiến lược liên kết các không gian tự nhiên, không gian nông nghiệp và không gian cảnh quan, vui chơi giải trí lại với nhau (thay vì để rời rạc từng mảng) bằng các hành lang xanh; qua đó, góp phần đảm bảo sự đa dạng sinh học do các loài có thể di chuyển từ không gian xanh này sang không gian xanh khác. Để đi tới các không gian này, chỉ có thể sử dụng phương tiện giao thông công cộng, đi xe đạp hoặc đi bộ, không được phép đi xe hơi và các phương tiện giao thông cá nhân gây ô nhiễm môi trường. Chiến lược này được cụ thể hóa trong Bản đồ quy hoạch chung.

Mục tiêu phát triển đô thị và bảo vệ không gian xanh kết hợp hài hòa với nhau để đảm bảo sự liên kết các không gian xanh trên địa bàn và quy hoạch các không gian chức năng một cách cân đối. Ý tưởng chủ đạo là phân bổ các không gian chức năng hài hòa với sự phát triển không gian xanh, cảnh quan và đảm bảo đa dạng sinh học.

- Giải pháp dựa vào tự nhiên và hạ tầng xanh để phát triển đô thị

Cơ sở hạ tầng xanh bổ sung, tăng cường và có thể thay thế các biện pháp cơ sở hạ tầng cứng tại các đô thị. Nó hoạt động để quản lý và bảo tồn nước và năng lượng; giảm nhiệt, lũ lụt và tác động của thiên tai; đưa thiên nhiên trở lại làm nền tảng cho sự phát triển và cuộc sống đô thị. Cơ sở hạ tầng xanh cần phải trở thành một thành phần thiết yếu trong tất cả các kế hoạch không gian và dự án cơ sở hạ tầng của đô thị. Mục tiêu là để đạt được sự bền vững sinh thái và khả năng phục hồi biến đổi khí hậu cùng với sự an toàn của cộng đồng, chất lượng môi trường và vẻ đẹp bằng cách tìm kiếm các giải pháp tự nhiên cho các thách thức phát triển.

Những giải pháp chiến lược ứng xử với các khu vực đặc trưng để đưa thiên nhiên trở lại đô thị là mục tiêu phát triển cốt lõi: Tạo ra cấu trúc các hành lang và không gian xanh liên kết với nhau; Xanh hóa các khu đô thị lõi; Xanh hóa khu công nghiệp và kinh doanh; Khu dân cư xanh hóa và cảnh quan đẹp; Trung tâm cộng đồng xanh; Xanh hóa đô thị trên sông và bờ biển; Mạng lưới các công viên đô thị được kết nối; Mở rộng nông nghiệp đô thị và vườn cây ăn trái; Tạo hệ thống thoát nước bền vững; Xanh hóa và phục hồi lưu vực thoát nước đô thị và vùng thượng lưu. Nó đòi hỏi phải phủ xanh các kế hoạch đô thị và sửa đổi các tiêu chuẩn và kiểm soát thiết kế cơ sở hạ tầng để thúc đẩy cơ sở hạ tầng xanh và các giải pháp dựa trên thiên nhiên. Đây vừa là thách thức quy hoạch đô thị vừa là thách thức đối với cách cơ sở hạ tầng hiện đang được lên kế hoạch, thiết kế và xây dựng.

4.3. Giải pháp quy hoạch sử dụng đất

a) Không gian trữ nước và thảm xanh trong tổ chức không gian đô thị

- Xem xét về khu vực và ý tưởng phát triển:

Định hướng thoát nước bền vững cần xác định rõ điều kiện hiện trạng và ý tưởng phát triển. Ý tưởng các giải pháp thoát nước xanh cần được cân nhắc từ lúc bắt đầu, tốt nhất là từ giai đoạn quy hoạch tổng thể. Khi bắt đầu lập quy hoạch, nhà quy hoạch cần tìm hiểu các khía cạnh sau đây để hỗ trợ và định hướng thoát nước bền vững.

- Quy hoạch tổng thể và các kế hoạch thực hiện

Việc đưa thoát nước xanh bền vững vào quy hoạch tổng thể hoặc kế hoạch phát triển khu vực có ảnh hưởng đến tính khả thi và hiệu quả chi phí của việc tích hợp thoát nước bền vững cũng như khả năng mang lại những lợi ích đa năng giải pháp này. Một quy hoạch tổng thể thường cần xem  mối liên hệ giữa công trình nhà ở, văn phòng, cơ sở hạ tầng và không gian mở công cộng. Ngoài ra, nó cho phép chia sẻ cách thức phát triển tích hợp với bối cảnh đô thị xung quanh và môi trường tự nhiên.

Một quy hoạch tổng thể tốt sẽ bao gồm việc quản lý dòng chảy, thích ứng với địa hình tự nhiên và bắt đầu xác định vị trí của các không gian trữ nước và thảm xanh cũng như xác định các thành phần. Quá trình này đòi hỏi chuyên môn thoát nước bền vững phải được tích hợp trong nhóm lập quy hoạch tổng thể. Thông qua cách tiếp cận thoát nước bền vững ở giai đoạn quy hoạch tổng thể, nhóm có thể tích hợp thiết kế với các ý tưởng quy hoạch khác được xem xét ở giai đoạn lập quy hoạch tổng thể.

b) Không gian trữ nước và thảm xanh trong phân khu chức năng và sử dụng đất

- Phân khu chức năng cho vùng ngập lụt: Các vùng ngập tự nhiên cần được bảo vệ để cung cấp khoảng ngập cho sông ngòi trong thời điểm lũ. Chức năng thủy học của vùng ngập tự nhiên có thể bảo vệ bằng các giải pháp: hạn chế các công trình xây dựng, khuyến khích các chức năng sử dụng đất thích ứng với lũ (như đất nông nghiệp, công viên, sân chơi, nhà ở thích ứng với lũ). Các hạ tầng và công trình có thể được cho ngập tạm thời trong một thời gian ngắn như công trình đường xá, công viên, khu vui chơi giải trí, nên bố trí dọc theo mặt nước.

- Quản lý nước mặt trong sử dụng đất: Để áp dụng các giải pháp quản lý nước mặt, mỗi chức năng sử dụng đất trong từng khu vực cần chỉ định rõ bao nhiêu nước mưa nên được trữ và bao nhiêu nước mặt sẽ được giảm thiểu để đảm bảo trả lại và nâng cao chức năng tự nhiên của khu vực.

- Giảm diện tích bề mặt không thấm nước: Để giảm nước chảy bề mặt và cung cấp diện tích cho việc thẩm thấu và lưu trữ nước, diện tích bề mặt chống thấm nên được giảm một cách tối đa. Các biện pháp đề nghị là: giảm diện tích phủ bề mặt của công trình, diện tích sử dụng được tăng bằng cách tăng chiều cao xây dựng. Việc giảm diện tích đường nhựa và diện tích đỗ xe không cần thiết cần được xem xét, đặc biệt thích hợp để áp dụng trong các khu vực có dịch vụ và khu ở nằm trong bán kính đi bộ. Tại các công trình giải trí như công viên, khu thể thao…, bề mặt chống thấm cần được hạn chế đến mức có thể.

- Tăng bề mặt thấm nước: Để tăng bề mặt thẩm thấu nước trong đô thị, thiết kế cảnh quan đô thị cần được xem xét nhằm mục đích tăng tối đa hiệu quả của việc thẩm thấu của nước mưa. Theo nguyên tắc, một bề mặt tự nhiên có khả năng thấm tốt là một lớp đất có khả năng chứa nước từ 10-25% so với khối lượng kết hợp cùng lớp thực vật phủ (ví dụ cỏ, cây bụi, cây rụng lá theo mùa hoặc là cây xanh quanh năm). Dòng chảy bề mặt có thể giảm đến 50% với lớp phủ bề mặt thẩm thấu dày 300mm.

4.4. Không gian trữ nước và thảm xanh trong thiết kế đô thị

Các thành phần thoát nước bền vững sử dụng cho các thiết lập phát triển khác nhau được trình bày tại các bảng và hình sau.

Bảng 3: Các thành phần thoát nước xanh bền vững chính cần xem xét trong các định
hướng phát triển khác nhau

Các thành phần SuDS phù hợp nhất	Định hướng phát triển
	Mật độ cao	Mật độ trung bình	Mật độ thấp
Tòa nhà	∙ Mái nhà xanh ∙ Thu nước mưa	∙ Mái nhà xanh ∙ Thu nước mưa	∙ Mái nhà xanh ∙ Thu nước mưa
Đường phố	∙ Bề mặt thấm ∙ Lưu giữ sinh học ven đường	∙ Hào thu nước ∙ Bề mặt thấm ∙ Lưu giữ sinh học ven đường ∙ Dải lọc	∙ Mương xanh ∙ Bề mặt thấm ∙ Lưu giữ sinh học ven đường
Khu công cộng và không gian mở	∙ Bề mặt thấm ∙ Kênh mương ∙ Hồ cảnh quan ∙ Đất ngập nước hoặc lọc sinh học trong quảng trường, sân hoặc bề mặt lát cứng	∙ Đất ngập nước hoặc lọc sinh học trong quảng trường, sân hoặc bề mặt lát cứng ∙ Không gian mở tích hợp ao và đất ngập nước	∙ Ao và đất ngập nước ∙ Kênh

5. Kết luận

Việt Nam là một trong số các ít các quốc gia bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi BĐKH và nước biển dâng, trong đó chủ yếu là các tác động liên quan tới yếu tố nước, vì vậy cách tiếp cận thoát nước dựa trên không gian xanh, mà trọng tâm là không gian trữ nước và thảm xanh rất phù hợp và đảm bảo tính mềm dẻo, thích ứng với các rủi ro BĐKH và thiên tai có tính bất định. Cách tiếp cận này sẽ bền vững và thích ứng tốt hơn so với hệ thống hạ tầng cứng truyền thống khó thay đổi (nếu thiết kế theo các kịch bản BĐKH sẽ đòi hỏi chi phí đầu tư và khắc phục thiệt hại lớn trong khi đó tính không chắc chắn của rủi ro thiên tai và BĐKH rất cao). Vì vậy, giải pháp rất phù hợp bối cảnh Việt Nam khi nguồn lực cho phát triển nói chung và đô thị nói riêng còn nhiều khó khăn.

Công tác lập quy hoạch cần xem xét đưa các giải pháp quy hoạch và định hướng thiết kế thoát nước xanh bền vững (mô phỏng tối đa hóa chu trình nước tự nhiên) ngay trong các đồ án quy hoạch chung, phân khu và chi tiết kết hợp với quy hoạch thoát nước truyền thống. Cách tiếp cận giảm thiểu lượng nước mưa chảy tràn ngay từ các khu vực có khả năng phát sinh lớn thông qua việc lưu trữ và làm chậm dòng chảy, bổ cập nước ngầm. Để làm được cần xem xét phân tích năng lực chứa nước, thẩm thấu của khu vực khi chưa phát triển và khi có phương án quy hoạch, từ đó đưa ra giải pháp để đảm bảo lượng dòng chảy bề mặt về gần mức tự nhiên nhất khi chưa có phát triển. Đối với các đồ án quy hoạch phân khu và chi tiết cần đưa ra các giải pháp thoát nước xanh bền vững cụ thể để định hướng triển khai quy hoạch. Công tác quản lý quy hoạch và đô thị cần xem xét đưa ra quy định khu vực quy hoạch phát triển mới phải đảm bảo năng lực tiêu thoát tự nhiên khi chưa có phát triển. Các khu vực phát triển mới ở thượng nguồn có tác động ít nhất về đóng góp dòng chảy bề mặt tới các khu vực lân cận ở hạ nguồn. Điều này định hướng cho lập quy hoạch và dự án phát triển. Đối với các khu vực tái thiết phát triển nên đưa các giải pháp kiểm soát tại nguồn vào các công trình hiện hữu. Trước tiên tập trung áp dụng cho các công trình công cộng. Đối với các công trình nhà ở dân cư nên tuyên truyền khuyến khích áp dụng giải pháp trữ nước tại chỗ với các hỗ trợ về kỹ thuật, ưu đãi về phí môi trường, sử dụng nước… Nếu thực hiện được việc này sẽ giảm tải đáng kể tới hệ thống thoát nước chung.

Tài liệu tham khảo

1. ICEM 2015. Building resilience and sustainability in Mekong towns. Resource kit volume 3: urban planning for building resilient Mekong towns
2. Chicago Metropolitan Agency for Planning. 2012. Refi nement of the Chicago Wilderness Green Infrastructure Vision: Final Report. Chicago, IL.
3. City of Portland. 2011. The Portland Plan. October. www.portlandonline.com/portlandplan/proposed_draft/pplan-draft-integrated.pdf
4. CIRIA C687 London, 2010. Planning for SuDS – making it happen.
5. VIUP, 2018. Đề tài “Nghiên cứu giải pháp quy hoạch, thiết kế không gian trữ nước và thảm xanh cho các đô thị nhằm thích ứng với ngập lụt đô thị trong điều kiện biến đổi khí hậu”.