Sử dụng bộ công cụ hạ tầng xanh trong phòng, chống ngập lụt và sạt lở cho các đô thị ven biển - Áp dụng kinh nghiệm quốc tế

MTXD - Các đô thị ven biển nước ta đang được mở rộng nhanh chóng, nhưng cũng có nguy cơ cao trước các hiểm họa thiên nhiên như lũ lụt, sạt lở đất, lốc xoáy… Trong đó, ngập lụt và sạt lở đất là loại hình thiên tai nguy hiểm nhất. Chúng đang trở thành mối nguy hại ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống, sản xuất của con người, hạ tầng đô thị cũng như gây nhiều sức ép lên sự phát triển KTXH tại địa phương. Bài viết này giới thiệu kinh nghiệm quốc tế trong việc sử dụng bộ công cụ cơ sở hạ tầng xanh để phòng chống ngập lụt và sạt lở cho các đô thị ven biển.

I.Đặt vấn đề:

Lũ lụt và nguyên nhân của lũ lụt tại các đô thị ven biển Trong những năm qua, nhiều quốc gia trên thế giới đã phải hứng chịu nhiều thiên tai nguy hiểm như bão lớn, nắng nóng dữ dội, lũ lụt, hạn hán và khí hậu khắc nghiệt gây thiệt hại lớn về tính mạng con người và vật chất. Biến đổi khí hậu là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại.

Một trong những rủi ro tự nhiên lớn mà các đô thị ven biển Việt Nam đang phải đối mặt là lũ lụt ven sông, ven biển, và sạt lở đất do đặc điểm địa hình và tập trung dân cư vì yếu tố kinh tế.

Những nguy cơ này dự kiến sẽ trở thành những thảm họa tồi tệ hơn do biến đổi khí hậu và mức độ nguy hiểm của chúng có thể sẽ trở nên nghiêm trọng, đặc biệt ở các đô thị ven biển như các thành phố tại khu vực miền Trung.

Pháp thúc đẩy phát triển cơ sở hạ tầng xanh. Ảnh internet

Lũ lụt miền Trung 2020 được xem là một đợt lũ lụt lịch sử mới, được đặt mức báo động IV thuộc về cấp bậc thiên tai nguy hiểm, rủi ro rất lớn của Việt Nam, ảnh hưởng sâu rộng và tác động gây tổn thất, thiệt hại toàn khu vực, phá hủy, trì hoãn và đẩy ngược nền kinh tế – xã hội của miền Trung Việt Nam, đặc biệt tại các địa phương như Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam và Quảng Ngãi, vốn trước đó không lâu những địa phương này là điểm nóng của đại dịch COVID-19 đợt hai tại Việt Nam.

Nguyên nhân của lũ lụt và sạt lở đất tại các đô thị khu vực miền Trung có thể kể đến nguyên nhân khí hậu thay đổi như bão trên lưu vực, triều cao, mưa lớn và kéo dài … và nguyên nhân phi khí hậu như quá trình đô thị hóa đã làm tăng các mặt phủ không thấm nước thông qua việc xây dựng đường sá, vỉa hè, quảng trường, …Việc san lấp ao hồ, kênh mương… đã làm cho diện tích mặt nước bị thu hẹp; nhiều khu vực mới phát triển nằm trong các khu vực địa hình trũng, thấp…;

Việc đầu tư hệ thống thoát nước không theo kịp với tốc độ phát triển của đô thị, hệ thống thoát nước của thành phố đầu tư trước đay bị xuống cấp, điều kiện kỹ thuật không đảm bảo, bị tắc nghẽn do rác, đường ống bị thu hẹp do sử dụng nhiều năm bị lắng cặn. Đê bao, trạm bơm bị hư hỏng,xuống cấp, khả năng điều tiết lũ kém của các hồ chứa thượng nguồn, tình trạng phá rừng trên lưu vực làm tăng dòng chảy lũ…

II.Sử dụng bộ công cụ hạ tầng xanh nhằm giảm thiểu ngập lụt và sạt lở đất trong đô thị

Trong những năm gần đây, nhiều thành phố tại nhiều quốc gia trên thế giới đã áp dụng công cụ hạ tầng xanh. nhằm giảm thiểu ngập lụt và sạt lở nhằm hạn chế rủi ro thiên tai tác động đến thành phố và đời sống cư dân. Sau đây xin giới thiệu tóm tắt về bộ công cụ hạ tầng xanh và một số bài học kinh nghiệm áp dụng bộ công cụ hạ tầng xanh tại một số thành phố trên thế giới.

Thành phố Huế ngập 

Sạt lở nghiêm trọng tại Cửa Đại Quảng Nam

Bờ biển xã Phú Thuận sạt lở (Thừa Thiên Huế)

2.1.Khái niệm về cơ sở hạ tầng xanh

Theo Countryside Agency, “Hệ thống hạ tầng xanh (HTHTX) là mạng lưới quy hoạch kết nối của các không gian xanh đa chức năng góp phần bảo vệ môi trường sống tự nhiên và đa dạng sinh học, có khả năng đối phó với sự biến đổi của khí hậu và các sinh quyển khác, có khả năng tạo nên lối sống khỏe mạnh và bền vững, tăng cường phúc lợi cho cuộc sống đô thị, cải thiện sự tiếp cận của nghỉ ngơi giải trí với những tài sản xanh, hỗ trợ cho nền kinh tế đô thị và nông thôn, hỗ trợ tốt hơn cho việc quy hoạch và quản lý dài hạn hệ thống không gian và hành lang xanh”.

Theo Dự án: “Hướng dẫn thiết kế cơ sở hạ tầng xanh cho thành phố vùng đồng bằng sông Cửu Long” do Ngân hàng thế giới tài trợ định nghĩa: “Cơ sở hạ tầng xanh (còn được gọi là cơ sở hạ tầng tự nhiên) bảo tồn một cách có chủ ý và chiến lược, nâng cao hoặc khôi phục các yếu tố của hệ thống tự nhiên, như rừng, đất nông nghiệp, vùng ngập lũ, vùng ven sông, rừng ven biển (như rừng ngập mặn)” và kết hợp với cơ sở hạ tầng xám để giảm chi phí và tăng khả năng chống chịu. Cơ sở hạ tầng xám được xây dựng các công trình và thiết bị cơ khí, như hồ chứa, kè, đường ống, máy bơm, nhà máy xử lý nước và kênh đào. Các giải pháp kỹ thuật này được đưa vào trong lưu vực sông hoặc hệ sinh thái ven biển có thuộc tính thủy văn và môi trường ảnh hưởng đến hiệu suất của cơ sở hạ tầng xám.

2.2.Mục tiêu cơ sở hạ tầng xanh

Cơ sở hạ tầng xanh giúp các đô thị trở nên đáng sống hơn, tăng cường khả năng chống chịu của đô thị và giảm tác động của các thảm họa liên quan đến nước.

Mục tiêu cơ sỏ hạ tầng xanh nhằm:

- Giảm dòng chảy trên bề mặt

- Tăng độ thấm nước

- Lưu giữ nước

- Thúc đẩy quá trình thoát hơi nước

- Giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt, tạo ra các hành lang xanh trong khu vực

2.3. Bộ công cụ hạ tầng xanh

 Bộ công cụ cơ sở hạ tầng xanh giúp cho giảm thiểu ngập lụt đô thị bao gồm: sáu phương pháp quản lý nước mưa và bốn phương pháp công nghệ sinh học bao gồm:

2.3.1. Mương lọc sinh học phủ thảm thực vật và cảnh quan hấp thụ nước

• Mương lọc sinh học phủ thảm thực vật

Mương là các dòng kênh mở, nông, đáy bằng phẳng, phủ thảm thực vật, được thiết kế để dẫn, xử lý và thường giúp làm giảm tốc độ dòng chảy nước mặt chảy tràn. Khi được lồng ghép vào thiết kế của một khu vực, mương có thể giúp cải thiện cảnh quan tự nhiên và đem lại các lợi ích thẩm mỹ và đa dạng sinh học. Mương lọc sinh học phủ thảm thực vật thường được sử dụng để thoát nước cho đường giao thông, lối đi, bãi đỗ xe ô tô, do chúng thích hợp để thu gom các dòng chảy phân tán, hoặc như một cách để dẫn các dòng chảy trên bề mặt.

• Cảnh quan hấp thụ nước,

Ví dụ như hệ thống lưu giữ sinh học (bao gồm cả vườn mưa) là những vùng trũng thấp với cây cỏ, có thể làm giảm tốc độ và khối lượng dòng chảy tràn bề mặt và xử lý ô nhiễm thông qua sử dụng đất trồng và thảm thực vật. Phương pháp này là một công cụ quản lý nước mặt rất linh hoạt, có thể được tích hợp vào nhiều loại khu cảnh quan bằng cách sử dụng đa dạng các hình dáng, vật liệu, cách trồng và kích thước khác nhau. Mương có thể ở dọc các tuyến đường giao thông như trong Hình dưới còn trong Hình tiếp theo là bó vỉa có khe để cho nước chảy tràn từ đường vào cảnh quan hấp thụ nước.

2.3.2. Hố cây thấm nước

Cây xanh và cách trồng của chúng mang lại nhiều lợi ích cho công tác quản lý nước mặt, thông qua các quá trình sau: Sự thoát hơi nước

- Đây là quá trình nước được lấy từ đất thông qua rễ cây, sẽ bốc hơi qua lỗ rỗ của cây (pore). Cây hút một lượng lớn nước từ đất, do vậy có thể góp phần giảm lượng nước chảy tràn. Khả năng giữ lại nước lá, cành và bề mặt thân cây có khả năng “chặn” nước (trữ nước, cho nước bay hơi) và hấp thụ nước mưa, giảm lượng nước chảy xuống mặt đất và giảm lượng nước chảy tràn. Tăng độ thấm

- sự phát triển và phân hủy rễ làm tăng khả năng và tốc độ thấm của đất, làm giảm khối lượng dòng chảy.

2.3.3. Vỉa hè/lòng đường thấm nước

Vỉa hè và lòng đường thấm nước vừa đóng vai trò như một vỉa hè và lòng đường thông thường cho người đi bộ và xe cộ đi lại, vừa cho phép nước mưa thấm qua bề mặt và ngấm vào các lớp qua việc giữ lại dòng chảy, giảm khối lượng và tần suất chảy tràn, cũng như cung cấp phương tiện xử lý.

Có hai loại vỉa hè, lòng đường thấm nước phổ biến. Chúng được phân loại dựa theo vật liệu cấu thành bề mặt: Vỉa hè/lòng đường xốp thấm nước thấm nước qua toàn bộ bề mặt vật liệu, ví dụ bề mặt cỏ hoặc sỏi gia cố, sỏi xen nhựa, bê tông xốp và nhựa đường xốp. Vỉa hè/lòng đường thấm nước bề mặt là vật liệu không thấm nước. Vật liệu được lát sao cho có khoảng hở từ bề mặt tới lớp móng dưới đường. Ví dụ khi lát thấm qua các khoảng hở giữa các khối bê tông và ngấm xuống phía dưới). Ví dụ về cả hai loại mặt đường thấm nước và mặt cắt ngang điển hình được đưa ra trong hai hình dưới đây.

2.3.4. Vùng đất ngập nước đô thị

Các vùng đất ngập nước và ao có chung đặc điểm là một hồ nước cố định, vừa giúp tiêu giảm dòng chảy vừa giúp xử lý dòng chảy nước mặt chảy tràn. Chúng có thể hỗ trợ thảm thực vật thủy sinh nổi và chìm dọc dọc bờ cũng như trong các khu đầm lầy nông, từ đó giúp tăng cường quá trình xử lý, vừa mang lại lợi ích đa dạng sinh học, vừa đóng vai trò như là tiện ích cho dân cư

Nhìn chung, ao và vùng đất ngập nước thường phù hợp với hầu hết các dự án phát triển mới hoặc tái phát triển, có thể được áp dụng trong cả khu dân cư và khu ngoài dân cư. Đối với trường hợp xây bổ sung, thì cũng thích hợp để bố trí ao nếu như có đủ đất ở gần điểm xả của hệ thống thoát nước. Điều này cũng đòi hỏi những thay đổi trong chính sách và các công cụ quản lý, có thể bao gồm các yêu cầu trong quy hoạch phân vùng, xây dựng quy chuẩn hoặc quy hoạch tổng thể. Dần dần từ đây sẽ tạo nền tảng cho các quy định khác, quy định cơ sở hạ tầng xanh như một nhóm các thực hành cụ thể đáp ứng các yêu cầu lưu giữ nước.

2.3.5. Hồ/ao lưu giữ nước Có thể lựa chọn sử dụng hồ lưu (hồ chứa nước tạm) hoặc hồ tích trữ nước (hồ chứa nước dài hạn), hoặc kết hợp cả hai để giảm thiểu dòng chảy tối đa của một khu vực. Lựa chọn loại hồ nào tuỳ thuộc vào các yếu tố sau: độ khả dụng về không gian, chức năng dự kiến của hệ thống quản lý nước mưa, và các chi phí liên quan. Hệ thống này có thể được sử dụng song song với các hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa. Tuy nhiên, khối lượng nước tích trữ (storage volume) cho hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa cần phải tách rời với khối lượng giữ lại (detention volume), giúp đảm bảo nhu cầu sử dụng cho trận bão tiếp theo. Hình sau đây là hai loại hồ, một hồ lưu giữ nước ở Đức và một hồ tích trữ nước ở Singapore.

2.3.6. Bể lưu giữ nước tạm thời và lưu trữ tiêu giảm Các bể lưu giữ nước trong từng công trình có chức năng thu gom và lưu trữ nước mưa khi có bão, sau đó xả nước (ở tốc độ được kiểm soát) vào hệ thống thoát nước hạ lưu, do vậy làm giảm tốc độ xả lũ tối đa.

2.3.7. Kè chống sạt lở sinh thái

Kè chịu lực sinh thái là dạng công trình bảo vệ đồi núi, bờ sông, bờ biển chống lại tác dụng xói mòn, sạt lở gây ra bởi các tác động ngoại lực tự nhiên. Với các đặc trưng nổi bật như sử dụng những vật liệu thân thiệt với môi trường (không sử dụng các loại vật liệu như đá, xi măng, sắt thép ...), thời gian thi công được rút ngắn, khả năng chịu lực ưu việt, có tính thẩm mĩ cao và chi phí thấp v.v.. Hiện tại đang là giải pháp thay thế hoàn hảo cho kè chịu lực kết cấu bằng bê tông, đá xây.

III. Kinh nghiệm phát triển hạ tầng xanh ở một số nước trên thế giới

• Tại Pháp

Ở Pháp, Luật Cảnh quan xanh đã tồn tại từ năm 1993 - công cụ pháp lý đầu tiên dành cho chủ đề bảo vệ và tăng cường chất lượng các khu vực cảnh quan xanh. 29 năm sau, luật tiếp cận nhà ở và cải tạo đô thị (viết tắt là ALUR) ra đời, đã tăng cường tính phương pháp để các quan tâm cảnh quan xanh đi vào quy trình lập quy hoạch. Với Luật ALUR, mục tiêu của quy hoạch cảnh quan xanh được mở rộng. Việc lập quy hoạch có nghĩa vụ bảo tồn và nâng cao chất lượng cảnh quan xanh trong phạm vi toàn quốc. Luật ALUR đã thống nhất cách hiểu về cảnh quan xanh trong hệ thống quy hoạch. Đối với quy hoạch vùng tỉnh, Điều L122-1-4 của Luật ALUR yêu cầu đồ án phải thể hiện việc “sử dụng tiết kiệm các vùng tự nhiên, bảo vệ các khu vực bị ảnh hưởng bởi hoạt động nông nghiệp, lâm nghiệp và bảo vệ các khu vực cảnh quan thiên nhiên”.

Gần đây, Pháp có kế hoạch đầu tư cho hạ tầng xanh với chi phí 100 tỷ Euro bao gồm cả dự án xây dựng mạng lưới đường sắt quốc gia. Gần 1/3 tổng chi phí sẽ dành riêng cho năng lượng bền vững và giao thông. Chính quyền quốc gia này tin tưởng chắc chắn rằng cơ sở hạ tầng xanh sẽ hỗ trợ nền kinh tế quốc gia, xây dựng lại nền kinh tế sau đại dịch Covid-19...

• Hàn Quốc

Seoul của Hàn Quốc là một hình mẫu về cải tạo hạ tầng xanh. Trong vòng 30 năm, Seoul liên tục thực hiện các dự án cải tạo cấu trúc đô thị, phát triển không gian công cộng và cung cấp cơ sở hạ tầng theo hướng tăng cường cây xanh. Nhiều công viên lớn được xây dựng dọc theo hai bên bờ sông Hàn nhằm sửa chữa những sai lầm trong quy hoạch trước đây. Tính đến nay, 40 km dọc đôi bờ sông Hàn có 12 công viên lớn bao gồm hồ nước, đảo chim, rừng cây cổ thụ, sở thú...

Con Suối Cheonggyecheon ở thủ đô Seoul. Ảnh trong bài nguồn internet

Tận dụng mọi không gian để trồng cây, chính quyền Seoul cũng đã biến một cây cầu vượt cũ được xây dựng vào năm 1970 thành một công viên trên cao rất ấn tượng. Công viên có tên Seoullo 7017 với hơn 24 nghìn cây xanh. Trong tương lai, khu vực này dự kiến sẽ được xây dựng thành một nơi ươm mầm xanh cho Seoul. Từ năm 2014 đến nay, chính quyền và người dân đã trồng được 15 triệu cây xanh. Dự kiến đến năm 2022, 15 triệu cây xanh nữa sẽ được trồng cùng với việc mở thêm 2 khu rừng lớn ở phía Bắc và Nam Thủ đô nhằm giảm khói bụi.

• Singapore

 Singapore hiện nay là một quốc gia (và là thành phố) có mật độ dân cư đông nhất thế giới. Ban đầu, Singapore là một quốc đảo được bao phủ bởi rừng nhiệt đới nguyên sơ nhưng với sự khai thác và phá hoại, đến năm 1880 chỉ còn lại 7% diện tích rừng. Từ năm 1895, Singapore là một trong những khu vực thuộc địa Anh được đưa vào bảo tồn. Từ năm 1963, Singapore thực hiện công cuộc tái tạo để trở thành một thành phố xanh của thế giới.

                       Hạ tầng xanh nổi bật ở Sinhgapore

Để phát triển HTHTX, chiến lược của Singapore là tăng diện tích cây xanh với việc ưu tiên trồng những loại cây bản địa (cây Angsana, Rain Tree, Yellow Flame và Ketapang). Các loài cây hoa, cây bụi... được trồng khắp nơi để tô điểm và tạo màu sắc cho cảnh quan. Các đường phố lớn nhỏ đều được cung cấp mã số để đảm bảo rằng cây xanh được trồng đầy đủ. Khu vực lát đá hay thảm nhựa như bãi đỗ xe cũng được trồng cây để giảm nhiệt của các bề mặt đá, nhựa đường. Ngoài ra, kết cấu bê-tông như cầu vượt, cầu trên cao được phủ cây dây leo như Ficus pumila, cây leo núi, các thảm cây bụi, cây ghép nhằm tăng hiệu quả xanh, sạch, đẹp cho môi trường.

Các công viên là “lá phổi xanh” của thành phố. Ở các khu vực dân cư ngoại thành, cây được trồng hai bên đường và người ta dành các khoảng đất để tạo các không gian mở. Hệ thống đường giao thông hay các không gian mở lớn nhỏ của thành phố luôn có các thảm thực vật nhằm tạo sự thấm nước và giữ ẩm cho đất, tránh hiện tượng nước tràn và ngập lụt. Việc mở rộng và phát triển hệ thống công viên được tăng cường nhằm thoả mãn nhu cầu vui chơi giải trí và đáp ứng tình trạng dân số ngày càng tăng.

IV. Kết luận

Từ những bài học của nhiều đô thị trên thế giới cho thấy việc áp dụng công cụ hạ tầng xanh và kè sinh thái đã có hiệu quả đáng kể trong việc giảm thiểu ngập lụt và sạt lở, hạn chế rủi ro thiên tai tác động đến thành phố và đời sống cư dân. Hệ thống hạ tầng xanh là hệ thống hỗ trợ tích cực nhất cho cuộc sống con người, đóng vai trò chủ yếu trong sự phát triển bền vững. Hệ thống hạ tầng xanh mang lại nhiều lợi ích cho đô thị, sức khoẻ, môi trường, xã hội và nền kinh tế của con người. Vì vậy, các đô thị ven biển cần quan tâm đến công tác quy hoạch và xây dựng hạ tầng xanh, xây dựng các chính sách phát triển hạ tầng xanh và cần được khuyến khích thực hiện ở các cấp độ chính quyền khác nhau, từ phạm vi nhỏ cho đến phạm vi lớn./.

GS.TS.KTS. ĐỖ HẬU