CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Tổng quan về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến thoát nước đô thị trên thế giới và ở Việt Nam.1 Trên thế giới. Biến đổi khí hậu (BĐKH) và nước biển dâng đang là mối đe dọa hiện hữu và to lớn mà nhân loại phải đương đầu trong thế kỷ XXI. BĐKH sẽ làm gia tăng tính ác liệt của thiên tai cả về cường độ lẫn tần suất. Hậu quả của BĐKH và thiên tai không ai khác mà chính con người phải hứng chịu với mức độ ngày càng lớn, có nơi, có lúc đã trở thành thảm họa cho cả một quốc gia, khu vực.
Theo số liệu của các nhà quan trắc từ Emergency Events Darabase, chỉ trong vòng 2 thế kỷ qua, số lượng các trận ngập lụt đô thị trên toàn cầu đã tăng lên đáng kể, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống. BĐKH mà trước hết là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng (NBD), là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại. Chỉ trong vòng 2 thế kỷ qua, số lượng các trận ngập lụt đô thị toàn cầu đã tăng lên đáng kể, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống con người của các quốc gia và vùng lãnh thổ, đặc biệt là các đô thị lớn ven biển trên thế giới (theo Emergency Events Database). Tại nước Áo một giải pháp đặt ra dưới mực nước lũ dâng lên của sông Danube là xây một bức tường chống lũ.
Nước dâng đến đâu tường cao đến đó. Một công ty tại Anh là Flood Resolution đã phân tích kết cấu kỹ thuật, hệ thống này bao gồm hai phần chính: phần móng được xây dựng cố định vĩnh viễn và phần rào chắn di động có thể dịch chuyển. Hệ thống này được dựa trên một bức tường ngầm, bức tường này bảo vệ một khu vực không bị nước ngầm tràn vào, vốn dâng lên đồng thời với mực nước lũ. Độ sâu của bức tường ngầm tuỳ thuộc vào nền đá ngầm, và sau đó quyết định chiều cao của rào chắn.
Bức tường ngầm được làm chắc chắn bằng cách ốp xi măng phía trước hệ thống tường chắn nước di động. Các biện pháp phòng chống lũ ở thành phố Grein (nước Áo) được xây dựng trong khuôn khổ của dự án Machland Dam và là một trong sáu khu vực tường chống lũ di động. Nhờ thiết kế độc đáo cùng hiệu quả cao nên các bức tường di động chống lũ di động này đã trở nên nổi tiếng khắp thế giới. 1 Bức tường chống lũ ở Áo Tại Singapore, mực nước biển dâng 59cm, có thể gây ra sự suy giảm đáng kể của rừng ngập mặn, xói mòn bờ biển, mất đất.
Trong vài thập kỷ trở lại đây, Chính phủ Singapore đã tiến hành mở diện tích quốc gia thông qua các biện pháp lấn biển khá tốn kém. Kết quả là trên 20% diện tích của đảo quốc này hiện nay là đất lấn biển. Với dự báo mực nước biển dâng từ 0,5 đến 1,5m, các vùng đất lấn biển lại đang trong nguy cơ bị đe dọa. Tại Indonesia, nước biển dâng cùng với hiện tượng sạt lở đất do khai thác nước ngầm quá mức sẽ làm đường bờ biển của Indonesia dịch chuyển vào trong và gia tăng nguy cơ ngập lụt.
Đến năm 2050, nếu mực nước biển dâng theo các kịch bản 0,25; 0,57 hoặc 1,0 cm/năm, diện tích ngập lụt ở Bắc Jakarta tương ứng sẽ là 40, 45 hoặc 90 km2 Nếu mực nước biển dâng trung bình năm 2050 là 0,5m và hiện tượng sạt lở vẫn tiếp tục, nhiều diện tích của Bắc Jakarta và Bekasi sẽ bị ngập lụt vĩnh viễn. Tại Philippines, mực nước biển dâng 30cm vào năm 2045, sẽ ảnh hưởng đến 2.000 ha đất và khoảng 500. Mức dâng 100cm vào năm 2080, sẽ gây ngập lụt cho hơn 5.000 ha đất vùng ven vịnh Manila và làm ảnh hưởng đến 2,5 triệu người. Rủi ro còn 5 gia tăng nếu nước biển dâng đi cùng gia tăng cường độ bão (Nguồn: Biến đổi khí hậu và các khu vực đô thị ở Đông Nam Á: Thực trạng và các vấn đề thích ứng).2 Tại Việt Nam.
Ở Viêt Nam tình trạng ngập úng vẫn đang là mối quan tâm hàng ngày của các đô thị lớn, nhất là ở 2 đô thị loại đặc biệt là Tp. Hồ Chí Minh và Hà Nội. Hiện tượng ngập úng đô thị tại các thành phố lớn vẫn diễn ra thường xuyên. Nguyên nhân một phần được chỉ ra là do nhiều ao, hồ, các khu đất trũng (đất ngập nước) bị san lấp, cống hóa nhiều dòng sông, kênh, mương, rạch thoát nước để xây dựng đô thị.
Bên cạnh đó, hiện tượng này còn do BĐKH gây ra. Nhìn chung cơ sở hạ tầng thoát nước đô thị vẫn còn rất nhỏ bé về quy mô lạc hậu về công nghệ và đang xuống cấp do xây dựng đã lâu từ 50 đến 100 năm. Tổng chiều dài cống ngầm của 84 thành phố, thị xã mới chỉ có hơn 1.000km và tập trung ở một số thành phố lớn. Chỉ số phục vụ tính theo chiều dài đường cống cho một người dân đô thị còn thấp chỉ từ (0,04÷0,06)m, riêng Tp.
Hà Nội, Hồ Chí Minh, Hải Phòng mới chỉ đạt 0,2m. Về chất lượng các tuyến cống, theo đánh giá của các Công ty thoát nước tại các địa phương có trên 30% các tuyến cống đã bị hư hỏng nghiêm trọng cần sửa chữa, 40% các tuyến đã xuống cấp, chỉ còn 30% vừa mới được xây dựng là còn tốt. Các kênh rạch thoát nước chủ yếu là sử dụng kênh rạch tự nhiên, nền và thành bằng đất do vậy thường không ổn định. Các cống, ống thoát nước được xây dựng bằng bê tông hoặc xây gạch, tiết diện cống thường có hình tròn, hình chữ nhật, có một số tuyến cống hình trứng.
Ngoài ra tại các đô thị tồn tại nhiều mương đậy nắp đan hoặc mương hở, các mương này thường có kích thước nhỏ, có nhiệm vụ thu nước mưa và nước bẩn ở các cụm dân cư. Các hố ga thu nước mưa và các giếng thăm trên mạng lưới bị hư hỏng nhiều ít được quan tâm sửa chữa gây khó khăn cho công tác quản lý. Theo báo cáo của các công ty thoát nước và công ty môi trường đô thị, tất cả các thành phố, thị xã của cả nước đều bị ngập úng cục bộ trong mùa mưa. Có đô thị 60% đường phố bị ngập úng như Buôn Mê Thuột của Đắc Lắc.
TP Hồ Chí Minh (trên 100 điểm ngập), Hà Nội (trên 30 điểm), Đà Nẵng, Hải Phòng cũng có rất nhiều điểm bị ngập úng. Thời gian ngập kéo dài từ 2 giờ đến 2 ngày, độ ngập sâu lớn nhất là 1m. Ngoài các điểm ngập do mưa, tại một số đô thị còn có tình trạng ngập cục bộ do nước thải sinh hoạt và công nghiệp (Ban Mê Thuột, Cà Mau). Ngập úng gây ra tình trạng ách tắc giao thông, nhiều cơ sở sản xuất dịch vụ ngừng hoạt động, du lịch bị 6 ngừng trệ, hàng hoá không thể lưu thông.
Hàng năm thiệt hại do ngập úng theo tính toán sơ bộ lên tới hàng nghìn tỷ đồng (Nguồn: Báo cáo đề tài khoa học trọng tâm “Đánh giá diễn biến môi trường hai vùng phát triển kinh tế phía Nam, Hà Nội, 2004) Hiện tại, đô thị Việt Nam đang phải đối mặt với các vấn đề về BĐKH như bão, lũ lụt và nước biển dâng (NBD) tác động trực tiếp đến phát triển hệ thống đô thị ven biển và các vùng đồng bằng lớn, trên 40 tỉnh thuộc ĐBSCL, Đồng bằng Sông Hồng, Duyên hải Miền Trung, Đông Nam Bộ với khoảng 128 đô thị có nguy cơ ngập cao, 20 đô thị có nguy cơ ngập nặng. BĐKH gây mưa lớn, lũ quét, sạt lở đất tác động đến phát triển hệ thống đô thị của 31 tỉnh thuộc vùng núi phía Bắc, Tây Nguyên, miền Trung và Đông Nam Bộ với khoảng 139 đô thị chịu ảnh hưởng, 15 đô thị có khả năng chịu tác động mạnh. Biến đổi khí hậu hiện đang diễn ra hết sức phức tạp như đã trình bày trong Báo cáo đánh giá lần thứ 5i của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) [2]. Chính phủ Việt Nam đã ra Quyết định số 158/2008/QĐ-TTg ngày 02/12/2008 phê duyệt Chương trình Mục tiêu Quốc gia Ứng phó với Biến đổi Khí hậu [3], tập trung vào việc đánh giá tình hình BĐKH ở Việt Nam, xây dựng phương pháp đánh giá các biến số khí hậu và tình hình BĐKH mà cụ thể là nhiệt độ, lượng mưa, các thảm họa tự nhiên cùng các hiện tượng khí hậu cực đoan, đồng thời xây dựng các kịch bản BĐKH và mực nước biển dâng cho giai đoạn (2010÷2100) cho từng khu vực của Việt Nam.
Bộ Tài nguyên Môi trường công bố kịch bản BĐKH và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016 [1], cho thấy nguy cơ ngập các đô thị là rất lớn, đặc biệt đối với khu vực đô thị ven biển. Tổng quan về các giải pháp thoát nước bền vững.1 Tổng quan về các nghiên cứu giải pháp thoát nước bền vững trên thế giới.1 Giải pháp thoát nước bền vững ở một số nước trên thế giới. Ở Australia giải pháp thoát nước bền vững được gọi với tên phương pháp tiếp cận Thiết kế đô thị nhạy cảm về nước (Water Sensitive Urban Design – WSUD). Ở các nước Châu Âu, khái niệm về Hệ thống thoát nước đô thị bền vững (Sustainable Urban Drainage System – SUDS) được sử dụng với sự tập trung chủ yếu vào việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng, bảo vệ các giá trị của tài nguyên nước, bảo tồn đa dạng sinh học và bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên cho thế hệ tương lai.
Tương tự, ở Mỹ và Canada 7 phương pháp SUDS được biết đến với khái niệm Phát triển tác động thấp (Low Impact Development – LID) với cách tiếp cận khuyến khích sự tương tác của các quá trình tự nhiên với môi trường đô thị nhằm bảo vệ và tái tạo lại hệ sinh thái trong quản lý tài nguyên nước. Phương pháp LID trọng tâm vào việc bảo tồn và sử dụng các đặc điểm tự nhiên kết hợp với các hệ thống thủy văn quy mô nhỏ nhằm giảm thiểu các tác động tiêu cực của quá trình đô thị hóa. Phương pháp LID cũng tương tự như phương pháp Thực hành quản lý tối ưu (Best Management Practices - BMP) ở Mỹ và Phương pháp phát triển và thiết kế đô thị tác động thấp (Low Impact Urban Design and Development – LIUDD) ở New Zealand. Cùng với sự phát triển của giải pháp thoát nước bền vững, có rất nhiều các nghiên cứu đã được thực hiện trên phạm vi toàn thế giới.