Khái niệm và tác dụng của "lu’’ chống ngập ở Nhật Bản

   Trong phiên thảo luận chiều 13/7 về giải pháp chống ngập cho TP HCM, PGS.TS. Phan Thị Hồng Xuân – Trưởng Khoa Đô thị học (Trường đại học KHXH&NV, Đại học Quốc gia TP.HCM) đã có đóng góp về giải pháp chống ngập do mưa. Theo bà, chính quyền thành phố – bên cạnh các giải pháp công trình, phi công trình thì có thể ứng dụng từ văn hóa bản địa, trang bị cho mỗi nhà dân hoặc một cộng đồng những cái lu to, có tính thẩm mỹ để bà con phấn khởi, để có thể hứng bớt lượng mưa, điều đó góp phần giảm ngập do mưa.

   Sau khi bị cộng đồng mạng phản ứng, đại biểu Xuân cho biết kinh nghiệm này từ Nhật Bản, Philippines, đã được áp dụng rất thành công tại Tokyo. Nhiều người nhầm biện pháp này với đường ống ngầm và bể ngầm khổng lồ nối từ tỉnh Saitama phía bắc Tokyo xuống phía dưới hạ lưu nhằm chống lụt.

Những trụ cột khổng lồ tại Hệ thống chứa nước ngầm Tokyo (Ảnh: Wikipedia)

Vậy, những cái “lu” chống ngập ở Tokyo thực ra là gì? Tại sao Nhật Bản lại áp dụng, tác dụng ra sao, hiện trạng thế nào? Hiện có bao nhiêu "cái lu" như vậy ở Nhật Bản. Trước hết các bạn cần bắt đầu với nguyên nhân của vấn đề: ngập lụt đô thị.

Miệng nắp của hộp thẩm thấu kết hợp đường ống thẩm thấu (Ảnh: vnexpress.net)

1. Nguyên nhân vấn đề: Ngập lụt đô thị

   Ngập lụt đô thị là bài toán nan giải của hầu hết tất cả các quốc gia không riêng gì Việt Nam. Với một nguyên nhâp trực tiếp là khả năng thoát lũ của đô thị không đáp ứng được lượng nước mưa rơi xuống, khi mà toàn bộ bề mặt của mặt đất đã bị bê tông hóa, nước mưa rơi xuống chảy tràn trên mặt đất và nhanh chóng tìm ra sông, ngòi ... gây ngập lụt.

   Kể cả một đất nước tiên tiến như Nhật Bản, với đường ống thoát lũ cực kỳ hiện đại, thì một cơn mưa không lớn nhưng kéo dài, hay một cơn mưa cực lớn trong một thời gian rất ngắn cũng có thể gây nên thiệt hại lớn về của cải, tiền bạc.

   Hiện Tokyo chứa trong lòng nó một thành phố ngầm dày đặc các đường ray tàu điện ngầm, nhà hàng, cửa hàng, khu trung tâm mua sắm, gara ngầm sâu hàng chục mét dưới mặt đất. Mặt đất được bao phủ gần như 100% nên hầu hết lượng mưa rơi xuống đều "trông chờ" vào hệ thống thoát nước.

   Tuy nhiên, hệ thống thoát nước đô thị không thể theo kịp quá trình đô thị hóa, dẫn đến quá tải và gây ngập lụt với cường độ và tần suất ngày càng lớn. Chưa kể đến các yếu tố biến đổi khí hậu với các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày càng trở nên rõ nét hơn bao giờ hết hiện nay.

   Nước mưa không phải là họa, mà nó còn là tài nguyên, nó có thể được coi là vàng hay quý như máu trong cơ thể. Nó chỉ gây họa khi nó không ở thời điểm, địa điểm với số lượng mà con người mong muốn. Nếu mưa quá ít gây hạn hán, hay quá nhiều gây ngập lụt. Do vậy bài toán lũ lụt vào mùa mưa và hạn hán vào mùa hè là một bài toán đau đầu của rất nhiều quốc gia trên thế giới.

2. “Lu” chống ngập là gì và tác dụng của nó ra sao?

   “Lu” chính là những hộp thẩm thấu, nhưng đặt ngầm dưới lòng đất và lại có các lỗ thủng. Thực chất "lu" chỉ là một trong các thiết bị nằm trong nhóm giải pháp nâng cao khả năng thẩm thấu nước mưa xuống lòng đất, và lưu trữ tạm thời một lượng nước nhất định trong thời điểm xảy ra mưa lũ.

   Nhóm giải pháp này đã được áp dụng ở rất nhiều nơi trên thế giới với nhiều tên gọi, cơ chế, quy trình khác nhau, tùy theo điều kiện thủy văn của từng khu vực cụ thể, và hầu như đều nằm trong các chương trình học tập của các bộ môn khí tượng thủy văn tại các trường đại học.

   Nước mưa rơi xuống nếu được trữ ở nơi nó mong muốn nhất thì sẽ là nguồn tài nguyên quý giá vô cùng, đó là trữ ở tầng nước ngầm. Do vậy, nhóm giải pháp tăng cường thẩm thấm và dự trữ nước mưa được coi là một biện pháp sử dụng dịch vụ sinh thái (ecosystem services) để điều tiết lũ lụt (flood regulating).

   Biện pháp này chính là để trả lại nước mưa cho tầng nước ngầm mà đáng ra nó sẽ chảy về, nếu không có bê tông, nếu không có nhà cao tầng, nếu không có đường sá mà con người xây dựng trong thành phố.

   Các biện pháp quản lý lũ lụt bao gồm 3 nhóm chính là:

-                     -Nhóm biện pháp tác động tới dòng chảy sông,

-                     -Nhóm biện pháp tác động trên lưu vực sông

-                     -Nhóm biện pháp giảm thiệt hai lũ lụt.

  

    Nguyên lý sử dụng dịch vụ sinh thái trong điều tiết lũ lụt nói trên nằm trong nhóm giải pháp tác động tới lưu vực sông. Trong đó bao gồm công nghệ thẩm thấu và dự trữ nước mưa, nhằm tăng cường khả năng thẩm thấu nước mưa xuống lòng đất và dự trữ tạm thời lượng nước mưa chảy tràn. Từ đó, hồi phục lại cân bằng nước đô thị như một biện pháp bền vững nhằm đối phó với lũ lụt, bên cạnh các biện pháp truyền thống như hệ thống đê điều hay kênh thoát lũ (Association for Rainwater Storage and Infiltration Technology, 2014).

   Biện pháp này trước mắt giúp giảm nguy cơ lũ lụt trong đô thị. Về lâu dài, nó giúp phục hồi cân bằng nước đô thị dần dần trở về trạng thái trước đô thị hóa, tăng cường khả năng lưu trữ nước trong tầng nước ngầm vào mùa mưa và cung cấp nguồn tài nguyên nước dồi dào cho con người vào mùa hạn.

   Đó là một hệ thống phân tán (distributed) các thiết bị được thiết kế và lắp đặt trên quy mô lưu vực sông nhằm lưu trữ và tăng cường khả năng thẩm thấu nước mưa xuống lòng đất. Mục tiêu chính của các thiết bị này là nhằm giảm ngay lập tức trữ lượng, tốc độ nước lũ, cắt đỉnh lũ. Mục tiêu lâu dài là nhằm hồi phục cân bằng nước đô thị, bảo vệ và phục hồi tầng nước ngầm.

   Các thiết bị này có thể được phân loại thành 4 nhóm chính:

-                     -Hộp thẩm thấu. Đây chính là "cái lu" mà đại biểu đã đề cập đến. Nhưng thực tế cái hộp này có thêm các lỗ dưới dáy và thành hộp nhằm giúp nước mưa thẩm thấu sâu xuống lòng đất. Hộp được lắp ngầm dưới nhà với đầu vào là máng nước trên mái nhà hay cống nước mưa chảy trên đường. Hộp được thiết kế lắp đặt chống tắc nghẽn và bồi lấp do đất, đá, lá cây.

-                    -Ống dẫn thẩm thấu: Gồm các đường ống dẫn nước mưa, thay vì là ống kín thì được thiết kế với các lỗ giúp nước mưa thẩm thấu sâu xuống lòng đất. Các ống thẩm thấu này được thay thế dần dần các đường ống trong hệ thống thoát nước mưa đô thị.

-        Bề mặt thấm nước: Bao gồm các vật liệu lát đường, gara, bãi đỗ xe được sản xuất với công nghệ giúp tăng cường khả năng thẩm thấu nước mưa xuống bề mặt ngầm.

-                     -Hệ thống trữ nước tổng hợp: Gồm các hộp, ống dẫn được lắp đặt ngầm nước các công trình công cộng như công viên, trường học nhằm thu nước mưa và thẩm thấu, lưu trữ xuống lòng đất.

3. Ưu và nhược điểm của phương pháp trên:

·         * Ưu điểm:

-                -Tính phân tán của hệ thống. Hệ thống được lắp đặt dần dần với lượng đầu tư thấp ở từng hộ gia đình, tùy theo khả năng nhận thức của từng hộ gia đình và chương trình nâng cao nhận thức cho người dân của chính phủ. Về mặt công nghệ, đầu tư lắp đặt và chi phí bảo dưỡng không lớn. Thực tế, các hộp chống ngập được lắp đặt đầu tiên ở Tokyo là từ năm 1981, và liên tục được lắp mới cho đến tận năm 2011 là năm tôi lấy số liệu để nghiên cứu. Do vậy công suất chống ngập cũng tăng lên từ từ, và số tiền đầu tư cũng được phân tán theo từng năm, không gây nên gánh nặng đầu tư ngay cho chính quyền thành phố hay người dân.

-                      -Hệ thống là không đòi hỏi diện tích lắp đặt lớn như các biện pháp truyền thống, vị trí lắp đặt cũng linh hoạt, và có thể lắp đặt ở bất cứ hộ dân nào với khả năng tác dụng tương đương nhau với khả năng thẩm thấu của khu vực được đánh giá là khả thi.

-                     -Tính bền vững. Do hệ thống dựa trên nguyên lý hoạt động của hệ sinh thái, giúp hồi phục vòng tuần hoàn nước đô thị, giúp tăng cường khả năng thích ứng với biến đổi khi hậu của khu đô thị, trong khi biện pháp chống lũ truyền thống tập trung thường dễ nhanh chóng trở nên quá tải, đầu tư lớn, bảo trì tốn kém.

·          *Nhược điểm:

-               -Nhược điểm đầu tiên của biện pháp là tác dụng không dễ nhìn thấy vì hệ thống được lắp đặt ngầm dưới đất, và tác dụng của hệ thống là tác dụng tổng hợp của hàng chục nghìn thiết bị được lắp đặt rải rác trên toàn bộ lưu vực sông.

Người dân sẽ dễ dàng nhìn thấy và hình dung ra tác dụng chống lũ của một cái đê, con đập, kênh, mương hơn là những hàng triệu cái hộp "vô hình" nằm dưới mặt đất.

Vì hệ thống được lắp đặt dần dần qua hàng chục năm, tác dụng sẽ không xảy đến ngay lập tức trong năm khi mà năm đó mới vài trăm, vài nghìn hộp được lắp đặt. Kể cả những chuyên gia cũng phải dựa vào mô hình thủy văn mới có thể đánh giá được tác dụng thực sự của hệ thống này.

Do vậy, công tác tuyên truyền, nâng cao nhận thức, các buổi hội thảo và tờ rơi, thông tin về hệ thống được tăng cường và thực hiện và duy trì trong nhiều năm tại các thành phố áp dụng hệ thống này.

Kể cả tác giả khi muốn đi thăm các hệ thống này, đều phải dựa vào GPS của từng thiết bị được đơn vị thi công ghi chép khi tham gia lắp đặt.

Tại công viên Kinuta, nơi lắp đặt hệ thống ngầm khổng lồ lưu trữ và thẩm thấu nước mưa, thì miệng hầm xuống chỉ 1 người chui vừa, và ở phía trên chỉ là một bãi cỏ xanh rờn, nhưng khi xuống phía dưới thì cả một hệ thống bơm công suất lớn và hầm trữ nước khổng lồ phía dưới. Nếu không có công tác tuyên truyền, thì không ai có thể hiểu được thành phố được bảo vệ như thế nào.

-                    - Công tác bảo trì sẽ dễ bị lãng quên với hàng ngàn cái hộp được lắp ngầm dưới đất, dẫn tới công suất giảm mà không được đánh giá đầy đủ.

-                     -Công tác lắp đặt, bảo dưỡng cần có sự đồng thuận, cam kết của người dân. Do vậy công tác tuyên truyền vận động là rất quan trọng, kể cả trước lẫn sau khi lắp đặt xong. Tại quận Setagaya, người dân được nhận hỗ trợ lên tới 80% chi phí lắp đặt. Người dân chịu bỏ ra 20% chi phí lắp đặt một thiết bị trong nhà của mình cũng đã chứng tỏ sự nhận thức rất lớn của người dân trong việc chung tay chống ngập lụt cho khu vực mình sinh sống.

1   

Miệng hộp thẩm thấu và dự trữ nước mưa lắp ở công viên (Ảnh: vnexpress.net)

4. Kết luận

   Giải quyết vấn đề ngập lụt đô thị phải bao gồm một hệ thống tổng hợp các giải pháp từ quản lý tới kĩ thuật, từ nhận thức, ý thức của người dân tới những nghiên cứu của nhà khoa học; từ tác động hệ thống đệm sinh học xung quanh khu vực tới bản thân khu vực chịu tác động của ngập lụt đô thị. Và quan trọng là vấn đề không thể giải quyết một sớm một chiều mà cần có một thời gian đủ dài để hệ sinh thái đô thị được điều chỉnh một cách bền vững.

5.Một số hình ảnh về “lu” chứa nước khác trên thế giới

Mô hình "lu" chứa nước trên mặt đất được sản xuất tại Đức (Ảnh: Hoàng Mạnh Tân)

Mô hình "lu" chứa nước ngầm được sản xuất tại Đức. (Ảnh: Hoàng Mạnh Tân)

Nguồn: Kim Ngoc Mai- vnexpress.net