Quy hoạch trữ nước và thảm xanh đô thị thích ứng với biến đổi khí hậu

Việt Nam là 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.

Mở đầu

Tác động của đô thị hóa và biến đổi khí hậu (BĐKH) đối với hệ thống thoát nước (HTTN) 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.

Những tác động của BĐKH đòi hỏi một cách tiếp cận mới trong quy hoạch và thiết kế HTTN. Quy hoạch và thiết kế cơ sở hạ tầng thoát nước mới cần kết hợp các chức năng phát triển đô thị và HTTN đô thị bền vững. Việc điều chỉnh cơ sở HTTN hiện có là phức tạp do nhiều nguyên nhân và cần tận dụng các cơ hội mở rộng HTTN 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 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.

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 hợp¹.

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 ĐBSH 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.

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 tắc nghẽn dòng chảy nước mưa trong HTTN.

Về biện pháp thoát nước: HTTN ở các đô thị hiện nay đều dùng chung, 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, gặp nhiều khó khăn trong quản lý vận hành, bảo dưỡng và cải tạo.

Về công nghệ xử lý nước thải: 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 800.000 m³/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 3.00.000 m³/ngđ.

Sự phân bố các nhà máy và dự án xử lý nước thải phân bố không đều trong phạm vi cả nước. Riêng 3 thành phố Hà Nội, Đà Nẵng, TP.HCM, tổng công suất các công trình xử lý tập trung đã và đang xây dựng đạt khoảng 2.100.000m³/ngđ³. 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 đến tiêu thoát nước trong đô thị

Việt Nam là một quốc gia dễ tổn thương do 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 ĐBSCL, trên 10% diện tích vùng ĐBSH 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 ĐBSCL, trên 9% dân số vùng ĐBSH và Quảng Ninh, gần 9% dân số các tỉnh ven biển miền Trung và khoảng 7% dân số TP.HCM bị ảnh hưởng trực tiếp⁴.

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

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.

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, Quản lý khu vực, Quản lý vùng.

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

Nguyên tắc tổng thể của thiết kế 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.

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 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.

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.

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.

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 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: 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.

-  Chọn hướng phát triển đô thị: Tránh vùng thấp trũng (đầm lầy, đất ngập nước, ao hồ…); tránh hành lang thoát lũ; tránh phát triển vuông góc chặn dòng chảy.

-   Bảo tồn và quản lý nước thông minh: 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; duy trì và thiết lập các lưu vực, vùng ngập nước; thiết lập mạng lưới các hồ điều tiết; tái tạo tự nhiên cho kênh rạch và sông ngòi; hình thái đô thị cao tầng và nén.

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 sau⁵:

-   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) 1 hoặc 2 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 với chung.

-  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. 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 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; và đưa thiên nhiên trở lại làm nền tảng cho sự phát triển và cuộc sống đô thị.

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 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 việc 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: Giảm diện tích phủ bề mặt của công trình, diện tích sử dụng được tăng bằng cách tăng chiều cao xây dựng. Tại các công trình giải trí như công viên, khu thể thao, v.v, bề mặt chống thấm cần được hạn chế đến mức có thể.

-  Tăng bề mặt thấm nước: 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 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.

5.  Kết luận

Việt Nam là 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.

 

Chú thích

1  VIUP (2023), Quy hoạch hệ thống đô thị và nông thôn thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050 (dự thảo).

2  Trần Hiếu Nhuệ, 2010, Cấp thoát nước đô thị, công nghiệp, nông thôn với biến đổi khí hậu.

3 VIUP (2023), Quy hoạch hệ thống đô thị và nông thôn thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050 (dự thảo).

4 CIRIA C687 London, 2010, Planning for SuDS - making it happen.

5 TS.KTS Hà Duy Anh, Các nguyên tắc hình thành hệ thống không gian xanh đô thị, Tạp chí Quy hoạch Đô thị, số 24 (2016).

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, 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.