VẤN ĐỀ QUY HOẠCH KHÔNG GIAN NGẦM THÀNH PHỐ

GS.TS. Nguyễn Quang Phích

 Khoa Xây dựng, Đại học Văn Lang, TP.HCM

TS. Nguyễn Quang Minh

 Khoa Môi trường, Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội

PGS.TS. Đào Viết Đoàn

 Khoa Xây dựng, Đại học Mỏ-Địa chất Hà Nội

Tóm tắt

Quy hoạch không gian ngầm thành phố thường phục vụ mục tiêu chính là phát triển các công trình ngầm thành phố. Tuy nhiên không gian ngầm theo ý nghĩa tổng quát là không gian địa chất với các đặc điểm địa chất, hóa-lý đa dạng và phức tạp. Quy hoach không gian ngầm vì thế cần chú ý các khả năng sử dụng không gian ngầm một cách khái quát hơn để tránh các xung đột trước mắt và lâu dài, đảm bảo sự phát triển bền vững, tận dụng mọi tiềm năng trong lòng đất. Bài viết tổng hợp và giới thiệu các loại công trình ngầm thành phố đã và đang được sử dụng trên thế giới; tổng hợp các kinh nghiệm và xu thế phát triển trên thế giới nhằm đưa ra một vài kiến nghị liên quan với vấn đề quy hoạch và thiết kế công trình ngầm thành phố ở nước ta, vì sự phát triển bền vững lâu dài.

Từ khóa. Công trình ngầm thành phố, quy hoạch và thiết kế, hiện trạng và xu hướng trên thế giới, phát triển bền vững.

Summary. Urban underground space planning often serves the main goal of developing city underground structures. However, underground space in a general sense is geological space with diverse and complex geological, chemical and physical characteristics. Underground space planning therefore needs to pay attention to the possibilities of using underground space in a more general way to avoid immediate and long-term conflicts, ensure sustainable underground development, and take advantage of all underground potential. This article summarizes and introduces the types of underground city structures that have been and are being used in the world, synthesize experiences and development trends in the world to make a few recommendations related to the planning and design of city underground structures in our country, for long-term sustainable development.

Key word. City underground works, planning and design, current status and trends in the world, sustainable development.

1. Đặt vấn đề

Trong điều kiện kinh tế phát triển, quỹ đất trên mặt đất ngày càng thu hẹp, với xu thế phát triển các thành phố xanh, sạch, đẹp và phát triển bền vững, những năm gần đây nước ta đã và đang quan tâm nhiều hơn đến việc tận dụng không gian ngầm thành phố. Thành phố lớn là Hà Nội đã phê duyệt Quy hoạch không gian ngầm thành phố và TP.HCM đã lên phương án Quy hoạch không gian ngầm cho tương lai. Trong bối cảnh Luật Đất đai đang được xây dựng và hoàn thiện, trong điều kiện các thông tin về không gian ngầm ở nước ta còn có hạn chế, việc quy hoạch khó tránh khỏi các vướng mắc trước mắt và lâu dài. Trên thế giới, các nước phát triển đã sử dụng không gian ngầm từ rất lâu và ít nhiều đã có kinh nghiệm trong việc giải quyết các xung đột khi sử dụng không gian ngầm, chú ý đến xu thế sử dụng lâu dài, không gây phương hại cho nhu cầu sử dụng trong tương lai. Tổng hợp và phân tích để các bài học kinh nghiệm phục vụ việc quy hoạch ở nước ta là cần thiết. Bài viết tổng hợp và giới thiệu một số thông tin điển hình, hữu ích cho công tác quy hoạch ở nước ta.

            Công trình ngầm hạ tầng kỹ thuật thuộc nhóm được phát triển sớm nhất, vì chúng gắn liền với các hoạt động sinh hoạt thông thường của thành phố và nông thôn hiện đại. Các CTN giao thông và các CTN khác/đặc biệt thường được phát triển dần trong quá trình phát triển thành phố, tùy theo nhu cầu và khả năng về kinh tế và tính cấp thiết ở mỗi thành phố, do vậy cũng thường được bổ sung đa dạng về thể loại theo thời gian.

            Đến nay, ở nước ta, các CTN hạ tầng kỹ thuật cũng luôn được quy hoạch và thiết kế cùng với các công trình xây dựng trên mặt đất; các CTN giao thông, như các đường hầm chui, các CTN của các tuyến tàu điện thành phố đã và đang được thi công ngày càng nhiều hơn; các CTN khác như các tầng hầm nhà cao tầng, công trình ngầm thương mại cũng được chú ý phát triển, tùy theo nhu cầu và khả năng của chủ đầu tư hay người sử dụng. Tuy nhiên thực tế cho thấy đã nảy sinh một số vấn đề liên quan với quyền sử dụng, với ảnh hưởng lâu dài của các CTN này, cần được quan tâm, chú ý hơn nữa. Với xu thế phát triển kinh tế - xã hội hiện nay, chắc chắn trong tương lai không xa, các loại công trình ngầm thành phố khác cũng sẽ được chú ý quy hoạch và xây dựng ở nước ta.

            Nhìn rộng hơn nữa, không gian ngầm hay lòng đất là nguồn tài nguyên rất lớn, đã và đang cung cấp cho xã hội các “vật liệu gốc” phục vụ phát triển kinh tế; cùng là không gian để lưu trữ dự phòng các loại nguyên vật liệu, sản phẩm cần thiết và đồng thời cũng đã và đang được sử dụng để chôn lấp các vật chất, chất thải độc hại. Trên Hình 2 minh họa các dạng sử dụng không gian ngầm phổ biến hiện nay trên thế giới, diễn ra ở các độ sâu khác nhau, tùy thuộc vào sự xuất hiện hay có mặt của các loại “tài nguyên” và vị trí thích hợp cho việc xây dựng và sử dụng lòng đất cho nhu cầu cụ thể.

Không gian ngầm được sử dụng thường phân theo các độ sâu khác nhau, có thể phân chia theo từng lớp hay tầng. Tuy nhiên, các quy định trong quy hoạch bố trí các kết cấu không gian và các sơ đồ liên quan cần phải chú ý đến các tài liệu tham khảo về độ sâu của các cấu trúc địa chất, theo tiêu chuẩn hay quy định.

Tương tự như khi quy hoạch theo lưu vực trong quy hoạch tài nguyên nước, việc phân định theo không gian tự nhiên như đặc điểm địa chất cần được áp dụng cho một số trường hợp nhất định trong quy hoạch không gian ngầm. Ví dụ, để cho phép sử dụng không gian ngầm ở các độ sâu cụ thể khác nhau, cần thiết làm rõ mối liên hệ giữa quy hoạch không gian ngầm và quy định về công tác khai thác khoáng sản cũng như các nguồn tài nguyên khác trong lòng đất. Trên Hình 4 là ví dụ cho thấy các thông tin cần thiết phục vụ quy hoạch không gian ngầm tại khu vực Nam Hessen ở các độ sâu khác nhau (Fritsche, 2016).

Trên Hình 5 là ví dụ các thông tin khá đầy đủ về quy hoạch không gian ngầm với sơ đồ về phân bố của các lớp đất đá, các phương án khai thác tài nguyên, khoáng sản, vị trí được lựa chọn để lưu trữ vật liệu, nguyên liệu, năng lượng, chôn lấp các chất thải độc hại.

Nói chung, bất kỳ việc sử dụng không gian ngầm nào, chẳng hạn như để chôn lấp chất thải, lưu trữ tài nguyên, năng lương, xây dựng các công trình ngầm đều sẽ gây ra một số tác động đến môi trường trong lòng đất bao gồm biến đổi các hiệu ứng địa vật lý-hóa học, địa cơ học, địa thủy lực và địa nhiệt cũng như các mối tương tác giữa các tác động này với nhau (Nguyễn Quang Phích, 2007). Vì vậy, việc đánh giá tác động đến môi trường mang tính chiến lược. Khai thác không gian ngầm là một vấn đề rất quan trọng cần được chú ý ngay từ đầu, để có thể đưa ra các giải pháp phòng tránh và xử lý thích hợp. Trước khi các hoạt động sử dụng không gian ngầm có thể được tăng cường cần đặc biệt liên quan đến các tác động có tính tích lũy từ các tác động có thể có của việc sử dụng không gian ngầm trong các thời điểm khác nhau. Chẳng hạn, nếu có tiến hành khai thác nước ngầm phục vụ sinh hoạt trong khu vực thành phố, thì chắc chắn phải có các giải pháp bảo vệ nguồn nước ngầm, liên quan với việc quy hoạch các khu vực chôn lấp chất thải, lựa chọn vật liệu, kỹ thuật và công nghệ thi công xây dựng các công trình ngầm. Các tiêu chí, giải pháp cụ thể để tránh gây ô nhiễm nguồn nước ngầm cần được đề xuất ngay trong công tác quy hoạch vị trí chôn lấp chất thải, trong thiết kế lựa chon vật liệu và quy trình thi công xây dựng công trình ngầm.

Như vậy, bài toán quy hoạch không gian ngầm nói chung và quy hoạch không gian ngầm thành phố nói riêng, thực chất là một bài toán “động”, trong ý nghĩa thay đổi theo thời gian (Hình 6), xuất phát từ nhu cầu sử dụng và khả năng kinh tế của mỗi địa phương, thành phố. Tiến hành quy hoạch cần thiết đươc triển khai theo các bước:

< >Phân tích nhu cầu, khả năng kinh tế từ đó có thể đánh giá và điều chỉnh hợp lý;Mô tả hiện trạng, với các thông tinh về kinh tế , xã hội và các điều kiện tự nhiên, thực trạng đang và sẽ sử dụng lòng đất;Phát triển và đề xuất mô hình quy hoạch, phù hợp với khả năng kinh tế và mục tiêu đề ra, có chú ý đến các hoạt động đang có trong lòng đất và dự báo trong tương lai;Kiểm tra, đánh giá mô hình đã đề xuất thông qua các phương pháp mô phỏng, ví dụ trò chơi kinh doanh (Business game);Xác định các thánh thức nảy sinh và đề xuất các giải pháp xử lý thích hợp;Thay đổi và điều chỉnh hoàn thiện mô hình đã đề xuất.

4. Nhận xét và kiến nghị

Không gian ngầm là một hệ thống quan trọng của thành phố, được coi là giải pháp bổ sung có hiệu quả trong việc giải quyết các vấn đề cấp bách ở các đô thị. Tuy nhiên, sử dụng không gian ngầm thành phố cũng tiềm ẩn những tác động tiêu cực (biến dạng, dịch chuyển, sụt lún…) tới sự phát triển đô thị.

Cần khẳng định rằng, không gian ngầm (hay lòng đất) là không gian địa chất với các đặc điểm địa chất, trạng thái vật lý, hóa học đa dạng và phức tạp. Tùy thuộc vào mức độ phát triển ở từng thành phố, trong lòng đất có thể đã, đang và sẽ triển khai các hoạt động khai thác tài nguyên ở các mức độ khác nhau.

Trong xu thế phát triển xã hội và các nhu cầu về bảo vệ thiên nhiên, môi trường ngày càng được quan tâm hơn, không gian ngầm cũng được sử dụng vào mục tiêu lưu giũ, dự trữ vật liệu, vật chất và chôn lấp các chất thải độc hại. Vị trí, địa tầng phù hợp cần được khảo sát và quy hoạch sớm.

Để có thể quy hoạch sử dụng không gian ngầm thành phố cho hiện tại và tương lai xa, cần thiết:

< >Phải quy tập và bổ sung được các thông tin về các hoạt động đã và đang có, các thông tin về điều kiện địa chất, hóa học- vật lý và khả năng tận dụng trong tương lai của các mảng hoạt động khác nhau (khai thác, xây dựng, lưu trữ, chôn lấp...).Phối hợp tốt hơn giữa các lĩnh vực chuyên môn đa ngành liên quan, để có thể chú ý được đều khắp các yếu tố tác động đến không gian ngầm, tác động qua lại với nhau, góp phần phát triển đô thị xanh, sạch, đẹp văn minh và bền vững.Nhà nước cần đầu tư thỏa đáng để có thể tiến hành khảo sát, đánh giá đầy đủ đến mức cần thiết về không gian địa chất.Sebastian Bartel, Gerold Janssen Raumplanung im Untergrund unter besonderer Berücksichtigung des Umweltschutzes.

Yingxin Zhou a, Jian Zhao. (2016) - Assessment and planning of underground space use in Singapore. Tunnelling and Underground Space Technology. Volume 55, May 2016, Pages 249-256