Quản lý nước mưa đô thị trong bối cảnh biến đổi khí hậu – cách tiếp cận từ thiết kế KEYLINE đến hạ tầng xanh

MTXD - Tóm tắt: Nước mưa là một nguồn tài nguyên quý giá mà chúng ta thường dễ dàng bỏ qua. Thậm chí, con người còn có xu hướng thoát nhanh nước mưa ra khỏi thành phố vì coi đó là nguyên nhân chính dẫn đến ngập úng đô thị. Ngày nay, thuật ngữ Biến đổi khí hậu được nhắc đến như là sự xuất hiện thường xuyên của các hình thái thời tiết cực đoan càng khiến chúng ta lo lắng cho sự an toàn của đô thị trước những trận mưa có cường độ lớn kéo dài, bất thường. Sự thật là con người, trong quá trình đô thị hóa của mình, đã vô tình hoặc cố ý phá vỡ vòng tuần hoàn tự nhiên của nước khiến cho khí hậu thay đổi một cách thất thường và ngày càng khó kiểm soát hơn. Trong bối cảnh đó, thực trạng quản lý thoát nước mưa đô thị hiện nay đã bộc lộ nhiều hạn chế và thiển cận. Việc cố gắng thoát nhanh và thoát hết tất cả nước mưa rơi xuống đô thị vô tình đã làm thay đổi vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên, do đó làm trầm trọng hơn vấn đề biến đổi khí hậu. Với một cách tiếp cận mới, trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đưa ra một góc nhìn thấu đáo hơn, bền vững hơn trong quản lý thoát nước mưa đô thị. Đó là các giải pháp Hạ tầng xanh có thể áp dụng trên các quy mô từ công trình, đơn vị ở đến quy mô đô thị nhằm mục đích thu nước mưa, quản lý và tái sử dụng nước mưa một cách có hiệu quả.

Từ khóa: Hạ tầng xanh, quản lý nước mưa đô thị, biến đổi khí hậu, thiết kế Keyline
Mở đầu

Từ trước đến nay, chúng ta vẫn cho rằng nguyên nhân gây ra Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự tích tụ khí nhà kính thải ra trong quá trình hoạt động của con người. Do đó, nhiều người nghĩ rằng giải pháp nằm ở việc giảm lượng khí thải và các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào chu trình các bon [1]. Mặc dù điều này là đúng, nhưng các nhà khoa học càng đi sâu phân tích và mô hình hóa BĐKH thì nó càng trở nên phức tạp hơn. Ngày nay, những quan điểm mới đang nổi lên tập trung vào vòng tuần hoàn nước. Các nhà nghiên cứu cho rằng: việc thay đổi vòng tuần hoàn tự nhiên của nước cũng đóng góp nhiều vào BĐKH [1]. Chúng ta càng hiểu rõ vòng tuần hoàn nước ảnh hưởng như thế nào đến điều hòa khí hậu thì chúng ta càng có nhiều cơ hội để can thiệp.

Trong cuốn “Mô hình mới” (2007), Michel Kravcik mô tả về hai vòng tuần hoàn nước: vòng tuần hoàn lớn và vòng tuần hoàn nhỏ [2]. Vòng tuần hoàn nước lớn bắt đầu từ biển và đại dương. Thông qua sự bốc hơi và ngưng tụ, hơi nước di chuyển một khoảng cách rất xa trên các lục địa nhờ vào nhiệt động lực học của khí quyển, sau đó mưa rơi xuống (hoặc rơi vào vùng núi cao dưới dạng tuyết). Một phần nước từ lượng mưa được hấp thụ vào lòng đất bổ sung cho dòng chảy nước ngầm. Một phần nước được thảm thực vật sử dụng và một phần bốc hơi. Phần còn lại chảy theo dòng chảy bề mặt vào mạng lưới sông ngòi rồi quay trở lại biển và đại dương, kết thúc vòng tuần hoàn lớn. Nếu lượng nước chảy từ lục địa vào đại dương nhiều hơn lượng nước được chuyển từ đại dương vào đất liền thông qua lượng mưa thì đất sẽ mất nước và khô cằn.

Hình 1. Vòng tuần hoàn nước trong tự nhiên [2]

Vòng tuần hoàn nước nhỏ mô tả sự chuyển động thẳng đứng của nước. Nó bắt đầu từ khi mưa rơi xuống, nước thấm vào đất và di chuyển xuống dưới tầng nước ngầm. Thực vật làm trung gian cho vòng tuần hoàn nước nhỏ vì rễ của chúng làm cho đất có tính thấm, cho phép nước thấm sâu vào đất. Chúng cũng hút nước và thoát ra hơi nước làm mát trái đất cũng như không khí gần mặt đất, rồi cuối cùng bốc lên thành mây.

Ngày nay, quá trình đô thị hóa đã làm gián đoạn đáng kể chu trình nước nhỏ và kết quả là một phần lớn lượng nước mưa rơi xuống đi vào chu trình nước lớn và được đưa trở lại biển mà không thực hiện nhiều chu kì giữa trái đất và các đám mây. Việc loại bỏ một phần đáng kể thảm thực vật, chặt cây phá rừng, bê tông hóa bề mặt góp phần lớn trong việc gián đoạn vòng tuần hoàn nhỏ. Hơn nữa, ở các thành phố và các khu công nghiệp, hệ thống cống, kênh, mương thoát nước mang nước mưa nhanh chóng đến các con sông và đưa nó trở lại vòng tuần hoàn nước lớn. Việc phá vỡ vòng tuần hoàn nước nhỏ sẽ tạo ra một vòng lặp tiêu cực: càng ít thảm thực vật thì nước bốc hơi càng nhanh, nước bay hơi càng nhanh thì lượng nước dự trữ trong trái đất càng ít, đất khô hơn càng làm giảm sự phát triển của thực vật. Để tránh vòng lặp tiêu cực này, có hai hành động cần làm: một là, cho phép nước mưa thấm sâu vào lòng đất; hai là, bề mặt đất có khả năng thu được nước mưa và làm nó chảy chậm hơn.

Walter Jehn cho rằng: việc khôi phục vòng tuần hoàn nước là cơ hội tốt nhất để trái đất tránh được thảm họa BĐKH [1]. Chúng ta cần phải xem xét lại một cách nghiêm túc tiêu chuẩn hiện tại về hệ thống quản lý nước thiển cận và không bền vững. Việc duy trì vòng tuần hoàn nước nhỏ là cần thiết để bù nước cho trái đất. Tuy nhiên, các hệ thống thoát nước đô thị lại đang tập trung vào việc thoát nước nhanh, cung cấp nước cho vòng tuần hoàn lớn đến tận biển.

1-Đặt vấn đề

Hệ thống thoát nước mưa truyền thống thường được thiết kế theo mục tiêu thoát nhanh và hết tất cả nước mưa rơi trong đô thị. Nước mưa rơi trên mái nhà, chảy tràn trên các bề mặt và tập trung lại vào rãnh, mương, máng trong sân vườn rồi cuối cùng được dẫn vào cống thoát nước mưa thành phố. Phương thức này vô tình phá vỡ vòng tuần hoàn nước nhỏ, do nó làm cho nước mưa chảy nhanh hơn ra biển, trở lại vòng tuần hoàn nước lớn. Hơn nữa, mái nhà hay các bề mặt không thấm nước do con người tạo ra ngăn cản sự thấm sâu của nước mưa vào lòng đất – một yếu tố quan trọng trong vòng tuần hoàn nước nhỏ.

Đã đến lúc chúng ta cần có một cách tiếp cận mới cho hệ thống quản lý nước mưa đô thị trong bối cảnh BĐKH. Nước mưa cần được thấm sâu hơn xuống dưới lòng đất và chảy chậm hơn trên bề mặt.
Trong cuốn sách mang tên “ Nước cho mọi trang trại”, Percival Alfred Yeomans đã phát minh ra thiết kế Keyline - là phương pháp thiết kế và quản lý cảnh quan nông nghiệp nhằm tận dụng tối ưu nguồn nước. Thiết kế này giải quyết một cách chính xác và chặt chẽ về mặt khoa học tất cả những thách thức đặt ra hiện nay bằng cách quản lý tối ưu tài nguyên
nước trong sự tương tác của chúng với đất [1]. Tuy nhiên, ở thời điểm đó, những thiết kế của ông chỉ dừng lại ở việc áp dụng trong nuôi trồng thủy sản và bảo tồn đất, nhưng tư tưởng của ông đã bước đầu đặt nền móng cho việc quản lý tài nguyên nước bền vững sau này.

Hình 2. Vòng tuần hoàn nước trong bối cảnh đô thị hóa
(Nguồn: Internet)

 

Những năm gần đây, thuật ngữ “Hạ tầng xanh” (HTX) ra đời, giúp bổ sung và giảm tải cho hệ thống hạ tầng xám (hệ thống hạ tầng truyền thống) trong việc thu gom, xử lý, tái sử dụng nước mưa một cách hiệu quả. Thay vì chảy nhanh xuống cống, nước được giữ lại ở các khu vực có thảm thực vật hoặc các bề mặt cho nước xuyên qua và thấm xuống đất. Nước được lọc qua đất, sỏi cũng như thảm thực vật nên nó sạch các mảnh vụn và chất ô nhiễm. Vì vậy, chúng tacó thể tái sử dụng nó vào các mục đích như tưới vườn, giặt giũ, rửa xe, …Ngoài ra, nó cũng mang lại nhiều lợi ích khác như tăng khả năng cô lập các bon, cải thiện chất lượng không khí, giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, bảo vệ đa dạng sinhhọc [3]. Đây được coi là một giải pháp mang lại nhiều chức năng và lợi ích trên cùng một không gian.

Hiện nay, trên thế giới, Hạ tầng xanh đã từng bước đi vào cuộc sống. Chính vì vậy, công tác quản lý thoát nước mưa tại các nước phát triển cũng có những thay đổi để phù hợp với bối cảnh biến đổi khí hậu. Ở Canada, để phòng ngừa việc hệ thống thoát nước mưa bị quá tải gây ngập, chính quyền thành phố đã quy định các chủ đầu tư dự án muốn được cấp phép xây dựng và kết nối với hệ thống thoát nước sẵn có của nhà nước chỉ được thải vào cống một lưu lượng nước mưa tối đa bằng lưu lượng đỉnh của cơn mưa có chu kì lặp lại 2 năm (hoặc 5 năm) đổ xuống mảnh đất đó trước khi xây dựng.

Điều đó có nghĩa là muốn được cấp phép xây dựng, chủ đầu tư phải có trách nhiệm giải quyết toàn bộ lượng nước mưa bị tăng lên do vấn đề bê tông hóa, nước không thấm được xuống đất và chảy nhanh hơn trên bề mặt. Điều này giúp giảm đáng kể nguy cơ ngập lụt trong tương lai.
Nghị định vệ sinh ngày 21/07/2015 ở Cộng hòa Pháp yêu cầu tất cả các dự án có ít nhất 10% bề mặt thấm nước, các khu vực quy hoạch mới sẽ bị ngắt kết nối với mạng lưới thoát nước thành phố. Trong trường hợp không thể thấm được hết lượng nước mưa, yêu cầu hấp thụ lượng mưa 15mm đầu tiên của trận mưa. Tại Grenoble, Pháp, trong trung hạn, Chính quyền thành phố yêu cầu: đến năm 2030, quy hoạch cần có 25% diện tích bề mặt có khả năng thấm nước tốt để lọc và làm lợi từ nước mưa.

Ở Việt Nam, Chính phủ đã từng bước tiếp cận, quan tâm đến các vấn đề phát triển HTX thông qua việc lồng ghép vào các văn bản quy phạm pháp luật như Luật Quy hoạch đô thị, Luật Xây dựng, Luật Bảo vệ môi trường... và hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn về quy hoạch, xây dựng đô thị, hạ tầng kỹ thuật [4]. Tuy nhiên, trong thực tế, các giải pháp Hạ tầng xanh vẫn còn khá mới mẻ, mới chỉ được áp dụng vào một số công trình nhỏ lẻ, chưa mang tính hệ thống và toàn diện trên các quy mô lớn hơn như cấp đô thị. Chính vì vậy cần có những nghiên cứu cụ thể để áp dụng các giải pháp Hạ tầng xanh vào thực tiễn của Việt Nam.

2. 2.1 Cơ sở khoa học Thiết kế Keyline

Thiết kế Keyline (Keyline Design) lần đầu tiên được phát triển bởi Percival Alfred Yeomans, được trình bày trong một cuốn sách mang tên “Nước cho mọi trang trại”, xuất bản năm 1954 [5]. Nó áp dụng nguyên tắc làm chậm, lan tỏa và thẩm thấu nước mưa vào đất trong canh tác nông nghiệp. Làm chậm dòng chảy bằng cách chặn dòng nước đi qua, cho nó trải rộng trên một diện tích bề mặt lớn, và cho phép nó thấm vào lòng đất một cách dần dần. Nó có vẻ rất đơn giản nhưng tác dụng của những kỹ thuật này có thể mang lại sự thay đổi mạnh mẽ và đáng kể cho cảnh quan.

Bản chất của thiết kế Keyline là hiểu được hình dạng của thửa đất dựa trên cách nước sẽ đổ bộ và chảy vào khu đất, đồng thời quản lý dòng chảy để tối đa hóa khả năng hấp thụ của mặt đất. Nếu muốn làm chậm dòng nước, bạn cần xác định một điểm khóa (keypoint), đó là vị trí đầu tiên gần đường phân lưu chính nơi nước sẽ tích tụ một cách tự nhiên. Đường khóa (Keyline) là đường đồng mức có cùng độ cao với điểm khóa. Bằng cách giữ nước tại các điểm khóa và đào mương dọc theo đường khóa, nước sẽ di chuyển chậm hơn xuống sườn dốc và chìm vào cảnh quan. Sự di chuyển chậm hơn của nước cũng làm cho nước từ từ thấm vào lòng đất và cung cấp nguồn dự trữ nước ngầm. Hơn nữa, việc đó làm giảm thiểu rửa trôi đất, có lợi trong canh tác nông nghiệp.

Thiết kế Keyline được coi là cách tiếp cận sớm với việc bảo tồn nguồn nước trong thiết kế cảnh quan và canh tác nông nghiệp, góp phần vào việc điều hòa khí hậu.

2.2. Khái niệm Hạ tầng xanh

Thuật ngữ “Hạ tầng xanh” (HTX) có nguồn gốc từ Hoa Kỳ và Tây Âu vào cuối thế kỷ 20. Trong khoảng thời gian hai mươi năm, nó đã lan rộng khắp thế giới. Mell (2017) cho rằng từ khi bắt đầu xuất hiện đến nay, HTX phát triển theo ba giai đoạn: (1) giai đoạn thăm dò (1998-2007) khi khái niệm này được hình thành; (2) giai đoạn mở rộng (2005-2010) với sự nhấn mạnh đặc biệt vào việc thực hiện và trao đổi quan điểm giữa các nhà nghiên cứu cũng như giữa những người ra quyết định; (3) giai đoạn củng cố (từ năm 2010) với những cơ sở lý thuyết vững chắc, các thiết kế về HTX đi vào thực tiễn [6].

Hình 3. Minh họa thiết kế Keyline (Nguồn: Internet)
 

Trải qua nhiều giai đoạn phát triển khác nhau nên trên thế giới có rất nhiều định nghĩa về HTX. Benedict và McMahon (2002) định nghĩa HTX là “một mạng lưới không gian xanh được kết nối với nhau nhằm bảo tồn các giá trị và chức năng của hệ sinh thái tự nhiên và mang lại lợi ích cho con người” [7]. Theo cách tiếp cận quy hoạch, Dige et al đã chỉ ra (2014): “HTX là một công cụ mang lại lợi ích sinh thái, kinh tế và xã hội thông qua các giải pháp tự nhiên, giúp chúng ta hiểu được những lợi ích mà thiên nhiên mang lại cho xã hội loài người, từ đó huy động đầu tư để duy trì và củng cố chúng” [7]. Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ EPA định nghĩa cụ thể hơn: “HTX là tập hợp các biện pháp sử dụng hệ thống thực vật hoặc đất đai, các bề mặt thấm hút nhằm mục đích thu và tái sử dụng nước mưa hoặc thiết kế cảnh quan để trữ, thấm hoặc bốc hơi nước mưa, giúp giảm dòng chảy nước mặt vào hệ thống thoát nước” [9].

HTX có thể cung cấp nhiều chức năng và lợi ích trong cùng một lãnh thổ [8]. Các chức năng này có thể liên quan đến môi trường, như bảo vệ đa dạng sinh học hoặc thích ứng với biến đổi khí hậu. Không giống như hạ tầng xám, về cơ bản chỉ giới hạn ở các chức năng đơn lẻ, chẳng hạn như thoát nước hoặc giao thông, HTX nổi bật nhờ tiềm năng giải quyết nhiều vấn đề cùng một lúc.

3. Các giải pháp Hạ tầng xanh trong quản lý thoát nước mưa đô thị
Thông qua cách tiếp cận với thiết kế Keyline, chúng ta hiểu hơn về cách thức mà nước sẽ di chuyển trong cảnh quan. Những nơi nước lưu lại lâu hơn có vai trò rất quan trọng trong việc làm chậm chuyển động của nước. Càng có nhiều điểm khóa, thì càng nhiều đường khóa tương ứng, khi đó nước càng chảy chậm hơn và thấm sâu hơn vào đất.

Áp dụng thiết kế Keyline trong quản lý thoát nước mưa đô thị bằng cách tạo ra những điểm khóa và đường khóa, giống như cách Yeomans đã làm với những mảnh đất của ông. Về phương diện thoát nước mưa, các giải pháp HTX cũng có cách tiếp cận tương tự như thiết kế Keyline. Ở đó, mỗi công trình HTX là một đường khóa. Nhiều công trình tập hợp lại tạo thành mạng lưới đường khóa nằm rải rác trong đô thị, giúp giữ nước lâu hơn và thấm sâu hơn vào đất. HTX có thể được thực hiện ở nhiều quy mô. Dưới đây nhóm tác giả sẽ trình bày một số giải pháp HTX áp dụng ở quy mô công trình, đơn vị ở và đô thị. Qua đó, thấy được lợi ích của nó trong việc quản lý thoát nước mưa đô thị theo hướng tiếp cận mới, bền vững.

3.1. Hạ tầng xanh ở quy mô công trình

3.1.1. Mái nhà xanh, bức tường xanh

Về khái niệm, “mái nhà xanh” hay phủ xanh mái nhà là một thuật ngữ chung để chỉ việc bố trí, xây dựng sân vườn và trồng cây trên mái nhà, sân thượng, ban công hoặc tiểu cảnh nhân tạo trong công trình. Sự khác nhau lớn nhất giữa “mái nhà xanh” với việc trồng cây xanh trên mặt đất truyền thống là thảm thực vật này không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt của trái đất, cây xanh được trồng trên các lớp giá thể tự nhiên hoặc tổng hợp được đưa lên mái nhà, tạo ra một môi trường sinh thái với nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng khác biệt.

Hình 4. Minh họa giải pháp mái nhà xanh, công trình “Mái nhà đỏ” với khu vườn bậc thangtrên mái tại Quảng Ngãi được xây dựng năm 2019 (Nguồn: TAA design)
 

Cũng như “mái nhà xanh” là hình thức xanh hóa theo phương ngang, “bức tường xanh” hay phủ xanh dọc tường cũng có chức năng về sinh thái, lưu trữ nước tương tự và hiệu quả như vậy.

Hình 5. Minh họa giải pháp tường xanh, công trình “Khách sạn Chicland” tọa lạc trên bãi biển Mỹ Khê, Đà Nẵng được xây dựng năm 2019 (Nguồn: Võ Trọng Nghĩa Architects)

Khi có mưa, dòng chảy tràn từ mái nhà, đổ trực tiếp ra sân bãi, đường phố là một trong những nguyên nhân gây ngập úng đô thị hiện nay. Vì vậy, việc biến mái nhà và tường của các tòa nhà đô thị thành mái nhà xanh, bức tường xanh có thể giúp giảm bớt áp lực nước mưa chảy tràn một cách hiệu quả. Một mặt, chúng hấp thụ và lưu trữ nước mưa thông qua các lớp giá thể, thảm thực vật xanh hoặc thông qua hệ thống bể chứa và sau đó nước mưa được sử dụng để tưới tiêu và tái sử dụng, ngoài ra còn đóng vai trò giảm hấp thụ nhiệt từ bức xạ mặt trời góp
phần tiết kiệm các nguồn tài nguyên điện và nước. Mặt khác, giải pháp mái nhà xanh, bức tường xanh còn giúp tạo cảnh quan đô thị, nâng cao tỷ lệ phủ xanh chung của thành phố, tạo hiệu ứng thị giác mạnh, giúp làm mềm mại và thân thiện hơn cho một đô thị đang bị “bê tông hóa” hiện nay với nhiều tòa nhà cao tầng đua nhau mọc lên.

3.1.2. Khu vườn mưa

Khu vườn mưa hay là khu vực trũng được trồng cây xanh hoặc cây bụi trong không gian sân vườn, được bao phủ bởi thảm thực vật hoặc lớp phủ mặt đất. Khi có lượng mưa lớn, vườn mưa giúp bổ sung nước ngầm và giảm lưu lượng dòng chảy bề mặt bằng cách thẩm thấu và giữ lại nước mưa. Nó cũng có thể làm giảm ô nhiễm thông qua các quá trình như hấp phụ, phân hủy, trao đổi ion và bay hơi. Đây là cơ sở tốt để kiểm soát nước mưa và sử dụng nước mưa bền vững về mặt sinh thái.

Hình 6 . Minh họa cách hoạt động của một khu vườn mưa. (Nguồn: Internet)

3.1.3. Bể ngầm chứa nước mưa

Giải pháp xây dựng bể ngầm chứa nước mưa được đưa ra tại các đô thị nhằm mục đích thu gom, xử lý và lưu trữ nước mưa trong phạm vi công trình. Sau đó tùy vào yêu cầu sử dụng, nguồn nước mưa thu được có thể được dùng cho các thiết bị vệ sinh, tưới cây trong khuôn viên hoặc bổ sung vào nguồn nước cho khu vực. Vừa là giải pháp giúp tiết kiệm tài nguyên nước, vừa góp phần giữ nước, giảm thiểu ngập lụt cho đô thị.
 

3.2. Hạ tầng xanh ở quy mô đơn vị ở HTX ở quy mô đơn vị ở gồm một số giải pháp như kênh thực vật; hè phố, mặt đường, bãi đỗ xe thấm nước,...

Hình 7 . Minh họa giải pháp bể ngầm chứa nước mưa (Nguồn: internet)
 

3.2.1. Kênh thực vật (biowales)

Kênh thực vật là chỗ trồng cây trũng hơn so với bề mặt hai bên để cho nước mưa chảy vào và trữ lại một thời gian trước khi thẩm thấu xuống dưới hệ thống nước ngầm. Cây trồng được lựa chọn là những loại cây có khả năng lọc các chất bẩn, các chất cặn bã. Giải pháp này giúp tăng lượng nước mưa thẩm thấu vào đất, từ đó tăng độ ẩm và điều hòa không khí, giảm nhiệt độ về mùa hè.

3.2.2. Hè phố, mặt đường, bãi đỗ xe thấm nước

Đường phố đóng vai trò quan trọng trong việc tổ chức thoát nước mưa cho đô thị. Đường phố thường phải thấp hơn so với các khu đất hai bên để thu nước mưa vào cống thoát nước đặt phía dưới đường. Do đó, cần thiết tổ chức các bề mặt hè phố và mặt đường thấm nước để có thể thẩm thấu một phần nước mưa xuống dưới nền đất, bổ sung vào nguồn nước ngầm của đô thị.

Hình 9-10. Bãi đỗ xe lát bằng bê tông rỗng (Nguồn: Internet)

3.3. Hạ tầng xanh ở quy mô đô thị

HTX ở quy mô đô thị là các giải pháp mang tính tổng thể nhằm mục đích tạo ra một mạng lưới không gian xanh, kết nối hệ sinh thái giữa các khu vực với nhau. Các giải pháp có thể kể đến như vùng đất ngập nước, hồ điều hòa, công viên cây xanh, …

3.3.1. Vùng đất ngập nước

Công ước Ramsar năm 1971, điều 1.1 định nghĩa “vùng đất ngập nước là những vùng đầm lầy, đầm lầy đất trũng, vùng đất than bùn hoặc nước, tự nhiên hay nhân tạo, thường xuyên hay tạm thời, có nước đứng hay chảy, nước ngọt, lợ hay mặn,...”. Trong HTX, hệ thực vật được sử dụng trong những vùng đất ngập nước này là những loại cây thủy sinh có khả năng hấp thụ các chất ô nhiễm như các chất hữu cơ, amoni, các kim loại nặng, As, Fe …, chúng sử dụng như nguồn thức ăn hấp thụ và phát triển thành sinh khối. Trong quá trình phát triển, chúng loại bỏ được các chất ô nhiễm có trong nước.

Hình 8. Minh họa kênh thực vật (Nguồn: Internet)

Hình 11. Hệ thực vật được sử dụng cho vùng đất ngập nước (nguồn Internet)

Hình 12. Hệ thống Wetland ở khu đô thị Ecopark, Hưng Yên [10]

Những vùng đất này đạt hiệu quả trong việc kiểm soát, lưu thông dòng nước, lọc nước mưa, cũng như mang lại lợi ích sinh thái và giải trí cho người dân đô thị. Chúng cần thiết để duy trì chu trình các bon, duy trì sự cân bằng giữa vòng tuần hoàn nước lớn và nhỏ, điều hòa khí hậu cho trái đất.
 

3.3.2. Hồ điều hòa

Hồ điều hòa là các hồ tự nhiên hoặc nhân tạo có chức năng tiếp nhận nước mưa, và điều hòa tiêu thoát nước cho hệ thống thoát nước, do đó giảm nguy cơ lũ lụt. Ngoài ra, còn cải tạo điều kiện vi khí hậu và tạo cảnh quan cho đô thị.

Hình 13. Hồ điều hòa công viên Yên Sở, Hà Nội (Nguồn: internet)
 

3.3.3. Công viên cây xanh

Công viên cây xanh là không gian dành riêng cho các hoạt động vui chơi, giải trí của người dân đô thị, cũng như là môi trường sống của một số loài động thực vật trong tự nhiên. Việc tổ chức các công viên theo hướng tăng khả năng thấm nước và trữ nước tạm thời giúp làm giảm lưu lượng nước chảy tràn, giảm áp lực cho hệ thống thoát nước, bổ sung nguồn nước ngầm cho đô thị.

Hình 14. Công viên trung tâm thành phố
 

Kết luận

Con người trong tiến trình phát triển của mình đã vô tình hoặc cố ý tác động vào môi trường tự nhiên, làm thay đổi sự cân bằng chu trình các bon cũng như chu trình nước của trái đất. Đây được coi là hai nguyên nhân chính dẫn đến Biến đổi khí hậu. Vì vậy, ngày nay trên thế giới, quản lý nước mưa hiệu quả trong phạm vi hoạt động của con người được đánh giá là giải pháp hữu hiệu chống lại Biến đổi khí hậu. Dựa trên những lý thuyết về thiết kế Keyline của P.A.Yeomans, Hạ tầng xanh là một cách tiếp cận mới về quản lý nước mưa giúp cân bằng lại chu trình nước, mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng và môi trường sinh thái, tạo ra môi trường sống tốt hơn cho con người, thể hiện một cam kết vững chắc trong việc xây dựng một tương lai bền vững và sống hòa hợp với thiên nhiên.

Kiến nghị

Việt Nam nằm trong nhóm những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của Biến đổi khí hậu. Hơn nữa, tốc độ đô thị hóa toàn quốc tăng nhanh những năm gần đây. Tuy nhiên, các giải pháp HTX vẫn còn khá mới mẻ trong thiết kế và quản lý thoát nước mưa đô thị. Để HTX đi sâu và rộng vào thực tiễn của Việt Nam, góp phần giảm ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu, nhóm tác giả có một số kiến nghị như sau:

Đối với nhà hoạch định chính sách, cần đề xuất Quốc hội, Bộ Xây dựng, Bộ Tài nguyên và Môi trường nghiên cứu, dự thảo để áp dụng và đưa vào hệ thống văn bản quy phạm pháp luật, các Tiêu chuẩn, Quy chuẩn, quy định để có khung pháp lý rõ ràng và cụ thể vừa giúp quản lý bảo vệ môi trường, vừa thúc đẩy việc ứng dụng, phát triển HTX vào thực tiễn cuộc sống.

Đối với nhà quản lý và các cấp chính quyền, vấn đề quản lý thoát nước mưa đô thị theo hướng bền vững cần được quan tâm và triển khai sâu rộng đến các cấp đô thị, xã, phường,… Quản lý đô thị thực hiện tốt vai trò kiểm tra về trật tự xây dựng và trật tự môi trường đô thị, nghiêm cấm và xử phạt các hành vi cơi nới, xây dựng trái phép các hạng mục gây tổn hại môi trường, lấp ao hồ, ngăn dòng chảy. Đồng thời tuyên truyền các cơ sở sản xuất, kinh doanh dịch vụ sử dụng hiệu quả và tiết kiệm nguồn nước.
Đối với chuyên gia và nhà nghiên cứu, cần đưa ra các giải pháp kỹ thuật và công nghệ, ứng dụng hiệu quả vào việc quản lý nguồn nước mưa. Nghiên cứu đề xuất các loại vật liệu xanh, thân thiện với môi trường và có khả năng lưu trữ và thẩm thấu nước.

Đối với nhà quy hoạch, thiết kế, cần lồng ghép các giải pháp HTX vào các đồ án quy hoạch, thiết kế đô thị, từng bước đưa chúng vào thực tiễn. Phân tích để chủ đầu tư hiểu rõ được lợi ích và những tác động tích cực mà HTX mang lại.

Đối với cộng đồng, nâng cao ý thức cộng đồng, thói quen sinh hoạt trong việc quản lý tài nguyên nước bền vững trong mỗi hộ gia đình và trong phạm vi đơn vị ở./.

ThS. Nguyễn Thị Ngọc Uyên1
ThS. Dương Hưng Minh2
ThS. Nguyễn Thị Lan Anh3
 

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. A. Fitzsimmons (2021). Hydrater la Terre. La Butineuse;
[2]. M. Kravčík, J. Pokorný, J. Kohutiar, M. Kováč, E. Tóth (2007). Water for the Recovery of
the Climate – A new Water Paradigm;
[3]. E. Virey, T.Coskun (2019). Les infrastructures vertes comme outils d’adaptation au
changement climatique et de reconquête de la biodiversité;
[4]. Lưu Đức Hải, Trần Văn Hành (2023). Thoát nước mặt hướng tới thoát nước xanh đô thị.
Tọa đàm “Hạ tầng xanh-Thoát nước xanh”;
[5]. P.A. Yeomans (1954). Water for every farm;
[6]. N.P. Seidl (2021). Le dé veloppement du concept d’infrastructure verte dans la pratique
de la planification spatiale solv è ne. INRAE;
[7]. Benedict, McMahon (2002). Green infrastructure smart conservation for the 21st
Century. Renewable Resources Journal;
[8]. G. Dige (2015). Infrastructure verte: mieux vivre grâce à des solutions fondées sur la
nature. No 2015/3 AEE;
[9]. EPA. https://www.epa.gov/green-infrastructure/what-green-infrastructure
[10]. Hồ sơ điều chỉnh Quy hoạch chi tiết tỉ lệ 1/500 Khu đô thị Thương mại và du lịch Văn
Giang (2016).

-------------------

1.Khoa Kỹ thuật Hạ tầng và Môi trường Đô thị, Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội - uyenntn@hau.edu.vn
2 Khoa Kiến trúc - Trường Đại học Bách khoa, Trường Đại học Đà Nẵng - dhminh@dut.udn.vn
3 Khoa Kỹ thuậtHạ tầng và Môi trường Đô thị,Trường ĐH Kiến trúc Hà Nội-nguyenlananhdhkthn@gmail.com