Trước thông tin Hà Nội định hướng xây dựng bể ngầm khổng lồ chống ngập dung tích trữ 125 triệu m3, GS.TS Nguyễn Quốc Dũng - Chủ tịch Hội Đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam đã chia sẻ với Báo Nông nghiệp và Môi trường tài liệu “Sổ tay lưu trữ nước mưa tại chỗ" phiên bản thứ 3 do Hiệp hội Lưu vực sông Upper Parramatta (Úc) ban hành.
Tài liệu này đóng vai trò hướng dẫn kỹ thuật và pháp lý quan trọng để đảm bảo việc phát triển đô thị không làm gia tăng tình trạng ngập lụt ở hạ lưu thông qua việc kiểm soát dòng chảy ngay tại nguồn.
GS.TS Nguyễn Quốc Dũng - Chủ tịch Hội Đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam. Ảnh: Tùng Đinh.
GS.TS Nguyễn Quốc Dũng lưu ý rằng: “Theo quy định của Úc, Sổ tay này cũng được xem như tiêu chuẩn bắt buộc áp dụng và TP Hà Nội hoàn toàn có thể tham khảo và nghiên cứu xây dựng dựa trên các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường của Thủ đô”.
Các vấn đề thoát nước đô thị và giải pháp OSD
Tài liệu chỉ ra rằng quá trình đô thị hóa làm thay đổi bề mặt tự nhiên (thay đất trống, cây xanh bằng nhà cửa, đường xá). Điều này dẫn đến tăng lưu lượng đỉnh: Nước mưa không thể thấm xuống đất mà chảy tràn trên bề mặt, đổ dồn vào hệ thống cống với khối lượng lớn trong thời gian ngắn.
Tần suất ngập lụt cao hơn do hệ thống hạ tầng cũ không đủ sức tải lượng nước gia tăng, gây ngập lụt thường xuyên cho các khu vực hạ lưu. Nước chảy tràn cuốn theo rác thải, dầu mỡ và chất ô nhiễm từ đô thị vào các con sông.
Giải pháp OSD (On-site Stormwater Detention) được định nghĩa là giải pháp "Lưu trữ nước mưa tại chỗ". Thay vì để nước mưa chảy tự do ra đường và cống chính, OSD bắt buộc mỗi khu đất (nhà ở, nhà máy, khu thương mại) phải có hệ thống giữ nước lại tạm thời.
Nguyên lý: Nước mưa được thu gom vào một bể chứa (hở hoặc ngầm). Một thiết bị kiểm soát (thường là một lỗ tiết lưu nhỏ) sẽ giới hạn lưu lượng nước thoát ra ngoài ở mức thấp. Mục đích là làm chậm dòng chảy, giảm áp lực cho hệ thống thoát nước công cộng và ngăn chặn đỉnh lũ tại hạ lưu.
Tài liệu “Sổ tay lưu trữ nước mưa tại chỗ" phiên bản thứ 3 do Hiệp hội Lưu vực sông Upper Parramatta (Úc) ban hành. Ảnh: TL.
Đây không chỉ là giải pháp kỹ thuật mà là một yêu cầu bắt buộc trong quy hoạch. Cụ thể, về trách nhiệm của chủ đầu tư: Khi phát triển hoặc tái thiết lập một khu đất, chủ sở hữu có trách nhiệm đảm bảo việc xây dựng của mình không làm trầm trọng thêm tình trạng ngập lụt cho hàng xóm hoặc khu vực hạ lưu.
Các hệ thống OSD thường đi kèm với các văn bản pháp lý ràng buộc, như hạn chế sử dụng đất, để đảm bảo hệ thống này không bị lấp bỏ và phải được bảo trì vĩnh viễn.
Kết hợp OSD với thiết kế đô thị nhạy cảm với nguồn nước (WSUD)
Đây là một cách tiếp cận rộng hơn, nhằm quản lý toàn bộ chu trình nước đô thị để bảo vệ môi trường (bao gồm cả chất lượng nước, tái sử dụng nước mưa và cảnh quan).
Trong đó, OSD tập trung vào số lượng nước (giảm ngập lụt bằng cách kiểm soát lưu lượng). Còn WSUD tập trung vào chất lượng nước và sự bền vững (lọc rác, thấm lọc tự nhiên).
Tài liệu khuyến khích thiết kế OSD sao cho có thể tích hợp các yếu tố của WSUD. Ví dụ: Thay vì một bể bê tông khô khan, có thể thiết kế thành một khu vườn trũng hoặc bể cảnh quan vừa có tác dụng trữ nước khi mưa lớn, vừa lọc sạch nước mưa và tạo không gian xanh cho đô thị.
Thi công bể ngầm trữ nước. Ảnh minh họa.
Chính sách quy định OSD là bắt buộc đối với hầu hết các hoạt động phát triển làm tăng diện tích bề mặt không thấm nước, bao gồm: xây dựng nhà ở mới (biệt thự, nhà liền kề, căn hộ), mở rộng hoặc sửa chữa lớn các công trình hiện hữu, xây dựng các khu thương mại, công nghiệp hoặc công cộng. Các trường hợp ngoại lệ (không cần OSD) thường rất ít, chỉ dành cho các thay đổi cực nhỏ không đáng kể về diện tích bề mặt.
Hai chỉ số kỹ thuật cốt lõi
Chính sách này vận hành dựa trên việc kiểm soát nghiêm ngặt hai thông số: PSD (Permissible Site Discharge - lưu lượng xả cho phép): Đây là tốc độ tối đa mà nước mưa được phép thoát ra từ khu đất vào hệ thống cống chung. PSD thường được tính toán sao cho lưu lượng sau khi xây dựng không vượt quá lưu lượng khi khu đất còn là trạng thái tự nhiên (thảm cỏ).
SSR (Site Storage Requirement - yêu cầu lưu trữ tại chỗ): Đây là thể tích tối thiểu của bể chứa OSD cần thiết để giữ lại lượng nước mưa dư thừa.
Giả thiết một khu đô thị có diện tích 100 ha, tài liệu quy định yêu cầu lưu trữ tại chỗ tối thiểu (SSR) cho khu vực này là: 470 m3 trên mỗi hecta (tương đương khoảng 19 hồ bơi tiêu chuẩn Olympic, mỗi hồ khoảng 2.500m3 nước). Nếu 100 ha này có khoảng 2.000 hộ gia đình (mỗi hộ trung bình 500 m2 tính cả đường xá), thì mỗi hộ sẽ cần một bể chứa khoảng 23,5 m3.
Nếu toàn bộ 100 ha này là một mặt phẳng và giữ lại lượng nước này trên bề mặt, nó sẽ tạo ra một lớp nước dày 47 mm trên toàn bộ diện tích khu đô thị. Việc bắt buộc lưu trữ 47.000 m3 nước này chính là "chìa khóa" để cắt giảm đỉnh lũ từ 50 m3/s xuống còn 15 m3/s, bảo vệ an toàn tuyệt đối cho các khu dân cư phía hạ lưu.
Ví dụ, tổng lưu lượng xả tối đa của toàn khu đô thị 100 ha ra sông không được vượt quá 15 m3/s (gần bằng mức tự nhiên). Khi mưa cực lớn đổ xuống, thay vì 50 m3/s ào ào chảy ra cống, các lỗ tiết lưu (orifice) tại hàng ngàn bể OSD nhỏ trong khu đô thị sẽ "bóp" dòng chảy lại. Kết quả, đỉnh lũ xả ra hệ thống công cộng giảm từ 50 m3/s xuống còn 15 m3/s (giảm 70% áp lực cho hạ lưu).
Phần lưu lượng chênh lệch (35 m3/s) không mất đi mà được giữ lại trong các bể chứa OSD (chỉ số SSR - thể tích lưu trữ bắt buộc).
Trong khi hệ thống cống bên ngoài đang vận hành ở mức an toàn (15m3/s), nước mưa vẫn tiếp tục tích tụ trong các bể OSD trên khắp 100 ha. Chỉ khi trận mưa đã ngớt và mực nước ngoài cống hạ thấp, các bể OSD mới tiếp tục xả hết phần nước đang giữ. Kết quả, thời điểm xuất hiện đỉnh lũ tại cửa xả chung sẽ bị đẩy lùi lại (ví dụ chậm hơn 30 - 60 phút so với kịch bản không có OSD). Khoảng thời gian quý giá này giúp các trạm bơm hạ lưu kịp vận hành hoặc người dân kịp sơ tán tài sản.
Nếu áp dụng tiêu chuẩn từ sổ tay cho 100 ha đô thị, tổng thể tích lưu trữ (SSR) cần thiết có thể lên tới 20.000 - 30.000 m3 nước (tương đương 10-15 hồ bơi Olympic) được chia nhỏ nằm rải rác trong các hộ dân và công trình. Thay vì một "cơn sóng lũ" đô thị quét qua trong 15 phút, lượng nước này được xả dần đều trong vòng 2-3 giờ.
Giải pháp OSD có thể biến 100 ha bê tông khô khốc thành một "miếng bọt biển" khổng lồ giúp hạ lưu không bị ngập và triệt tiêu ngập cục bộ. Đây chính là lý do tại sao tại Úc (như lưu vực sông Parramatta), OSD là quy định bắt buộc "sống còn" để bảo vệ các đô thị cũ ở hạ lưu khỏi sự phát triển nóng của các khu đô thị mới phía thượng nguồn.
