Hạ tầng chống ngập đô thị là một chuỗi nối tiếp: miệng thu và cống thu nước mưa từ mặt đường, kênh mương dẫn nước, không gian trữ tạm như hồ, vùng trũng, trạm bơm đẩy nước ra sông khi mực nước sông cao, đê bao và cống ngăn triều chặn nước từ ngoài vào. Chuỗi này chỉ mạnh bằng khâu yếu nhất: cống đủ lớn mà cửa xả bị triều chặn, hay trạm bơm đủ công suất mà kênh dẫn bị lấn chiếm, đô thị vẫn ngập.
Bài này nhìn từ góc công trình và vận hành, giúp đọc hiểu các dự án chống ngập. Nguyên nhân khí tượng của mưa lớn, chuyện đi lại khi phố ngập, và vai trò của hồ điều hoà trong quy hoạch đã có ở các trang chuyên về thời tiết và quy hoạch.
Nước mưa đi đâu khi xuống phố
Mưa rơi xuống mái nhà, mặt đường, vỉa hè. Ở đô thị bê tông hoá, phần lớn nước không thấm xuống đất mà chảy tràn trên bề mặt về các miệng thu nước dọc lề đường. Từ miệng thu, nước vào cống ngang, cống dọc, rồi các tuyến cống chính dẫn về kênh, mương, sông nội đô, cuối cùng ra sông lớn.
Cống được thiết kế cho một cường độ mưa nhất định, theo tiêu chuẩn thiết kế với chu kỳ lặp lại của trận mưa. Trận mưa lớn hơn mức thiết kế thì cống không kịp tiêu, nước dâng trên mặt đường. Khi mưa cực đoan ngày càng thường xuyên, các tuyến cống xây theo tiêu chuẩn cũ trở nên thiếu. Nâng cấp toàn bộ cống là rất tốn kém, nên các đô thị kết hợp thêm trữ nước tạm và bơm.
Cửa xả cuối cùng phải thấp hơn mực nước trong cống thì nước mới chảy ra được. Khi sông lên cao do lũ hoặc triều, cửa xả bị ngập, nước trong cống không thoát được, thậm chí nước sông chảy ngược vào. Đây là lúc trạm bơm và cống ngăn triều phát huy tác dụng.
Các công trình trong chuỗi chống ngập
Miệng thu và cống cấp nhỏ. Thu nước từ mặt đường. Miệng thu bị rác, lá, túi ni lông bít là nguyên nhân ngập cục bộ hay gặp nhất, dù cống bên dưới còn trống.
Cống chính và kênh mương. Dẫn nước về điểm xả. Kênh bị lấn chiếm, thu hẹp, bồi lắng làm giảm khả năng dẫn nước.
Không gian trữ nước. Hồ, vùng trũng, bể ngầm giữ nước tạm thời trong lúc mưa lớn để giảm đỉnh lưu lượng, sau đó xả dần.
Trạm bơm. Bơm nước từ hệ thống ra sông khi mực nước sông cao hơn nước trong hệ thống, không thể tự chảy.
Đê bao. Bao quanh khu vực thấp, ngăn nước sông, nước triều tràn vào. Bên trong đê phải có hệ thống tiêu và bơm riêng.
Cống ngăn triều. Đặt trên kênh, rạch thông ra sông; đóng khi triều lên để chặn nước vào, mở khi triều xuống để tiêu nước ra.
Van một chiều ở cửa xả. Cho nước chảy ra, chặn nước chảy ngược vào cống khi sông lên.
Trạm bơm: công suất lớn vẫn có giới hạn
Trạm bơm đầu mối thoát nước lớn ở các đô thị như Hà Nội có thể bơm khối lượng nước rất lớn mỗi giờ ra sông. Nhưng trạm bơm chỉ bơm được nước đã chảy tới bể hút của nó. Nếu mạng cống và kênh dẫn từ các khu vực về trạm bị nghẽn, nước đọng ở các khu xa trong khi trạm bơm chạy dưới công suất.
Trạm bơm cần điện. Khi mưa bão kèm sự cố lưới điện, trạm bơm không có nguồn dự phòng sẽ dừng đúng lúc cần nhất. Các trạm lớn thường có hai nguồn cấp điện và máy phát dự phòng; trạm nhỏ, trạm cục bộ ở khu dân cư thì không phải lúc nào cũng có.
Vận hành trạm bơm là bài toán điều phối: bơm sớm để hạ mực nước trong hệ thống trước khi mưa lớn, nhưng không bơm quá khi mực nước sông đã sát mức báo động. Các đô thị lớn có trung tâm điều hành thoát nước theo dõi mực nước, lượng mưa và điều khiển trạm bơm, cửa phai theo thời gian thực.
Đê bao và cống ngăn triều ở đô thị ven sông, ven biển
Các đô thị chịu ảnh hưởng triều như TP.HCM, Cần Thơ, Cà Mau, Vĩnh Long gặp kiểu ngập không cần mưa: triều cường dâng cao hơn cao độ một số tuyến đường, nước từ sông rạch tràn lên hoặc chảy ngược qua cống. Giải pháp hạ tầng là đê bao dọc sông rạch, nâng cao bờ kè, cống ngăn triều trên các rạch thông ra sông lớn và van ngăn triều ở cửa xả.
Khi đóng cống ngăn triều, khu vực bên trong trở thành một vùng kín: nước mưa trong vùng không thoát ra ngoài được cho tới khi triều xuống, nên phải có trạm bơm đi kèm nếu mưa lớn trùng triều cường. Đê bao, cống và trạm bơm vì vậy phải được thiết kế như một hệ thống, không thể chỉ làm một phần.
Ở TP.HCM, các dự án chống ngập do triều quy mô lớn có cống ngăn triều trên các sông rạch chính đã được triển khai trong nhiều năm, theo thông tin công bố. Với người đọc tin, câu hỏi quan trọng là hệ thống đã khép kín chưa: đê bao còn đoạn hở không, các cống đã vận hành đồng bộ chưa, trạm bơm bên trong đã có chưa.
Loại ngập và lớp hạ tầng tương ứng
Mỗi loại ngập cần lớp hạ tầng khác nhau; nhiều trận ngập là sự kết hợp của hai, ba loại.
| Loại ngập | Nguyên nhân chính | Lớp hạ tầng chủ yếu |
|---|---|---|
| Ngập do mưa cục bộ | Mưa vượt khả năng thu và dẫn của cống | Miệng thu, cống, không gian trữ nước, bề mặt thấm |
| Ngập do triều | Mực nước sông, biển cao hơn cao độ đường | Đê bao, kè, cống ngăn triều, van một chiều |
| Ngập do lũ sông | Lũ từ thượng nguồn làm sông dâng | Đê sông, hồ chứa thượng nguồn, hành lang thoát lũ |
| Ngập kết hợp mưa và triều | Mưa lớn khi cửa xả bị triều chặn | Trạm bơm, cống ngăn triều, trữ nước |
| Ngập do sụt lún | Nền đất hạ dần, cao độ đường thấp đi | Hạn chế khai thác nước dưới đất, nâng cao độ, đê bao |
Nhận diện đúng loại ngập là bước đầu tiên để biết công trình nào thật sự giải quyết được vấn đề của một khu vực.
Ví dụ giả định: một phường ven sông ngập cả những ngày nắng vào rằm, mùng một âm lịch thì nguyên nhân chính là triều, cần đê bao và van ngăn triều; còn một phường nằm sâu trong nội đô chỉ ngập sau mưa lớn rồi rút trong vài giờ thì vấn đề nằm ở khả năng thu và dẫn của cống. Đổ tiền vào trạm bơm cho phường thứ hai sẽ không giải quyết được gì nếu cống dẫn về trạm vẫn nghẽn.
Bảo trì và vận hành: phần không thấy nhưng quyết định
Một hệ thống thoát nước được xây tốt có thể mất phần lớn khả năng sau vài năm nếu không nạo vét. Bùn, rác lắng trong cống làm giảm tiết diện; kênh hở bị rác, bèo, lấn chiếm thu hẹp. Các đơn vị thoát nước có kế hoạch nạo vét định kỳ, thường đẩy mạnh trước mùa mưa, nhưng khối lượng rất lớn và kinh phí có hạn.
Người dân và cơ sở kinh doanh góp phần lớn vào chuyện này: không đổ rác, phế thải xây dựng, dầu mỡ xuống cống; không lấn chiếm kênh mương; không bịt miệng thu nước trước cửa nhà vì sợ mùi. Một miệng thu bị bịt là một điểm ngập cho cả đoạn phố.
Cơ sở dữ liệu hạ tầng thoát nước số hoá, cảm biến mực nước tại các điểm hay ngập và trung tâm điều hành giúp vận hành chủ động hơn: biết trước khu nào sắp ngập, điều phối bơm, cửa phai, cảnh báo người dân. Đầu tư vào vận hành thường rẻ hơn nhiều so với xây thêm công trình lớn.
Hướng tiếp cận mới: giữ nước thay vì chỉ đẩy nước đi
Cách làm truyền thống là thoát nước nhanh nhất có thể. Khi đô thị mở rộng và mưa cực đoan tăng, cách này gặp giới hạn: cống không thể lớn mãi, trạm bơm không thể nhiều mãi. Hướng tiếp cận mới bổ sung việc giữ nước tại chỗ: mặt phủ thấm nước ở vỉa hè, bãi đỗ xe; dải cây xanh trũng dọc đường; mái xanh; bể chứa nước mưa ở công trình lớn; công viên, sân thể thao thiết kế để ngập tạm khi mưa cực lớn.
Những giải pháp này phân tán, nhỏ lẻ, nhưng cộng lại giảm đáng kể lượng nước đổ vào cống cùng một lúc. Chúng cũng làm đô thị mát hơn, xanh hơn. Ở khu đô thị mới, áp dụng ngay từ quy hoạch dễ hơn nhiều so với cải tạo phố cũ.
Với chủ công trình, nhà máy, khu dân cư mới, việc giữ cao độ nền hợp lý, không san lấp toàn bộ vùng trũng, để lại diện tích thấm và có bể chứa nước mưa là cách góp phần vào hạ tầng chống ngập chung, đồng thời bảo vệ chính tài sản của mình.
Đọc tin về một dự án chống ngập
Dự án chống ngập thường được công bố với tên gọi rộng, như "cải tạo hệ thống thoát nước khu vực" hay "giải quyết ngập do triều". Để hiểu dự án thực sự làm gì, nên tìm câu trả lời cho mấy câu hỏi: dự án giải quyết loại ngập nào; gồm những hạng mục nào trong chuỗi, cống, kênh, trạm bơm, đê, cống ngăn triều; phạm vi khu vực hưởng lợi đến đâu; sau khi xong, ai vận hành và lấy kinh phí từ đâu.
Một dự án chỉ làm một khâu thường không đủ. Ví dụ giả định: một tuyến cống lớn mới được xây nhưng cửa xả ra kênh vẫn bị triều chặn, hoặc kênh tiếp nhận chưa được nạo vét, thì phố trên tuyến cống mới vẫn ngập khi mưa trùng triều. Người dân thấy "làm xong mà vẫn ngập" và mất niềm tin vào cả hệ thống, trong khi vấn đề nằm ở khâu chưa làm.
Mốc tiến độ, vốn đầu tư, hình thức đầu tư của dự án chống ngập nên đối chiếu với thông tin công bố chính thức của chính quyền địa phương và chủ đầu tư, kèm thời điểm công bố. Các dự án lớn thường kéo dài, có khi phải điều chỉnh hoặc tạm dừng rồi tiếp tục; đọc tin cũ mà không xem ngày dễ hiểu sai tình trạng hiện tại.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao đã có trạm bơm lớn mà nhiều phố vẫn ngập?
Trạm bơm chỉ bơm được nước đã chảy tới nó. Nếu cống, kênh dẫn từ khu vực về trạm bị nghẽn, thiếu tiết diện hoặc chưa được kết nối, nước vẫn đọng ở các khu xa. Miệng thu bị rác bít cũng gây ngập cục bộ dù hệ thống phía sau còn trống.
Cống ngăn triều đóng lại thì nước mưa thoát đi đâu?
Khi cống đóng, nước mưa trong vùng phải được trữ tạm hoặc bơm ra ngoài. Vì vậy cống ngăn triều phải đi kèm trạm bơm và không gian trữ nước; thiếu phần này, đóng cống lúc mưa lớn có thể làm ngập bên trong.
Ai chịu trách nhiệm nạo vét cống trước nhà?
Cống công cộng do đơn vị thoát nước của địa phương quản lý và nạo vét. Đoạn ống từ nhà ra cống và hố ga trong khuôn viên do chủ nhà chịu trách nhiệm. Thấy miệng thu tắc, nên báo đơn vị thoát nước hoặc chính quyền xã, phường.
Nâng nền nhà có giải quyết được ngập không?
Giúp riêng ngôi nhà đó khỏi nước tràn vào, nhưng không giải quyết ngập khu vực và có thể làm nhà bên cạnh, đường phố thấp tương đối hơn. Giải pháp bền vững cần cả hệ thống hạ tầng của khu.
Sụt lún nền đất liên quan gì tới ngập?
Ở vùng đất yếu, khai thác nước dưới đất quá mức làm nền đất hạ dần. Cao độ đường, cống, cửa xả thấp đi so với mực nước sông, triều, khiến ngập thường xuyên hơn dù không có thay đổi gì về mưa.
Khu công nghiệp có bị ngập như đô thị không?
Có thể, nếu cao độ nền thấp, hệ thống thoát nước nội khu thiếu hoặc cửa xả chịu ảnh hưởng triều. Khi chọn lô, nên hỏi cao độ nền so với mức ngập lịch sử và lịch sử ngập của khu trong các trận mưa lớn.
