Thủ đô các nước chống ngập như thế nào?

Rạng sáng 30/8/2024, khi bão Shanshan quét qua phía tây nam Nhật Bản, cách Tokyo 600 km, những cơn mưa lớn cũng trút xuống khu vực thủ đô.

Nhưng chỉ sau vài giờ, dòng nước ào ạt bắt đầu đổ vào một công trình khổng lồ dưới lòng đất - “nhà thờ” ngầm nằm ở phía bắc Tokyo. Hình ảnh từ camera an ninh ghi lại cho thấy, dòng nước được dẫn thẳng xuống hầm chứa, thay vì gây ngập lụt lưu vực sông vốn rất dễ tổn thương của thành phố.

Từ Tokyo, câu chuyện quản lý và chống ngập đô thị mở ra một bức tranh rộng lớn hơn: nhiều quốc gia châu Á đã và đang xây dựng các hệ thống thoát nước hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu đô thị hóa nhanh chóng và hiện tượng nóng lên toàn cầu.

“Ngôi đền ngầm” trong lòng Nhật Bản

Nhật Bản được biết đến là một đất nước thường chịu nhiều ảnh hưởng bởi thiên tai, trong đó có động đất và mưa bão. Với lý do này cộng với diện tích đất giới hạn nên Nhật Bản đã xây dựng một hệ thống thoát nước ngầm khổng lồ tại thành phố Saitama, ngoại ô thủ đô Tokyo. Hệ thống này là công trình thoát nước ngầm lớn nhất thế giới và được xây dựng từ năm 1992.

Không gian bên trong khiến nhiều người liên tưởng đến công trình tôn giáo cổ đại: trần cao mờ sương, cột đá vươn thẳng lên trời, ánh sáng tự nhiên lọt qua những khe hở trên mái vòm. Chính vì thế, nơi đây còn được gọi bằng nhiều cái tên như “nhà thờ”, “ngôi đền” hay “ngôi chùa”.

Thường được gọi với tên G-Cans, hệ thống này bao gồm năm trục hình trụ lớn được đánh số từ 1 đến 5, cao khoảng 70 m, đường kính khoảng 30 m, đủ rộng để chứa một tàu con thoi. Tất cả các trục này được nối thông với nhau bằng một đường hầm có thiết kế cong, đường kính 10 m, dài 6,3 km.

Đặc biệt, Trục số 1 của hệ thống sâu và rộng đến mức có thể đặt vừa cả tượng Nữ thần Tự do.

Hệ thống cống ngầm khổng lồ này sẽ tiếp nhận lượng nước chủ yếu vào mùa mưa bão, sau đó nước sẽ được đưa ra ngoài qua một hệ thống đặc biệt. Toàn bộ quy trình xử lý nước bằng 78 máy bơm công suất lớn lên tới 200 tấn nước/giây.

Ở cuối hệ thống, nước sẽ được trữ trong một bể kiểm soát áp lực khổng lồ, đặt tên là "Ngôi đền" - The Temple. Bể chứa rộng hơn một sân bóng đá với chiều dài 177 m, rộng 78 m và cao khoảng 22 m dưới lòng đất. Bể này có chức năng giảm áp lực của nước chảy, cũng như kiểm soát dòng nước trong trường hợp chẳng may có một máy bơm bị vỡ.

Để nâng đỡ Ngôi đền, người ta sử dụng 59 cột bê-tông cốt thép kiên cố, mỗi chiếc có trọng lượng 551 tấn và cao tới 18 m.

Về cơ chế hoạt động, khi xuất hiện mưa lớn, nước sẽ tràn vào các đường hầm ngầm rồi chảy về bể chứa, trước khi được đẩy ra sông biển.

Kể từ khi được đưa vào sử dụng, hệ thống đã giúp Tokyo giảm được tình trạng ngập úng.

Bên trong "Ngôi đền" thoát nước khổng lồ dưới lòng Tokyo (Nhật Bản). Ảnh: Reuters.

Song song với đó, gần trung tâm Tokyo, một dự án lớn khác cũng đang được triển khai: kết nối các kênh thoát lũ từ sông Shirako và Kanda. Khi hoàn thành vào năm 2027, tuyến kênh dài 13 km này sẽ đưa nước lũ ra vịnh Tokyo qua đường hầm ngầm sâu dưới lòng đất, theo Reuters.

Theo ông Shun Otomo, quản lý công trường dự án, hệ thống thoát nước hiện tại của Tokyo chỉ thiết kế để xử lý lượng mưa tối đa 75 mm/h. Nhưng thực tế, nhiều cơn mưa cục bộ đã trút xuống tới 100 mm/h, khiến toàn mạng lưới bị quá tải.

“Ví dụ, nếu mưa dồn xuống lưu vực sông Kanda, chúng tôi có thể chuyển nước sang những lưu vực khác ít chịu mưa hơn. Cách này sẽ giúp chống chọi hiệu quả với những cơn mưa du kích”, ông Otomo giải thích.

Bangkok và “ngân hàng nước” dưới lòng đất

Với hơn 10 triệu dân, Bangkok - thủ đô của Thái Lan - đang chìm xuống trung bình 1 cm mỗi năm do khai thác nước ngầm quá mức. Cùng lúc, nước biển dâng đe dọa khiến Bangkok có thể nằm thấp hơn mực biển trong một thập kỷ tới.

Mỗi mùa mưa bão, các cơn mưa xối xả biến đường phố thành sông chỉ sau vài giờ. Đô thị hóa nóng bỏng trong nhiều thập niên đã xóa sổ hàng loạt kênh rạch, khiến hệ thống thoát nước thêm nghẹt thở. Những trận ngập nặng nề làm tê liệt giao thông, cuốn trôi nhà cửa, ảnh hưởng đến sinh kế hàng triệu người dân.

Học tập kinh nghiệm của Nhật Bản, vào năm 2019, Chính phủ Thái Lan đã triển khai kế hoạch xây dựng các hồ nước ngầm dưới lòng đất nhằm giải cứu những vùng trũng khi vào mùa mưa.

Theo kế hoạch, các giếng bê tông khổng lồ được xây ngầm dưới lòng đất để trữ nước vào thời điểm mưa lớn. Các giếng này cũng được kết nối với hệ thống ống dẫn nước và cống để chứa nước lụt.

Năm hồ chứa khổng lồ với tổng dung tích hơn 27.000 m3 được hoàn thành, sẵn sàng hút nước từ mặt đất xuống khi mưa lớn xảy ra. Dự án đã giảm đáng kể tình trạng ngập úng tại những khu vực như: Asok-Din Daeng, thuộc quận Mueang Nakhon Ratchasima của tỉnh Nakhon Ratchasima, Thủ đô Bangkok.

Công viên Thế kỷ (Chulalongkorn University Centenary Park) tại Thái Lan kết hợp giữa “hạ tầng xanh” và “hạ tầng xám”. Ảnh: Landezine International Landscape Award.

Bên cạnh hệ thống hồ nước ngầm, Bangkok còn biến Công viên Thế kỷ - một không gian xanh rộng 4,5 ha - thành “ốc đảo chống ngập”.

Thiết kế của công viên đặc biệt ở chỗ: toàn bộ mái nhà được xây nghiêng 3 độ, giúp thu nước mưa chảy xuống các khu vườn dốc, dẫn tới đầm lầy nhân tạo để lọc chất ô nhiễm, rồi mới đổ vào bể chứa và ao duy trì.

Trong mùa lũ, công viên có thể giữ tới 3.800 m3 nước, giảm áp lực cho hệ thống cống và bảo vệ các khu phố xung quanh. Đây cũng là một ví dụ điển hình cho xu hướng kết hợp “hạ tầng xanh” và “hạ tầng xám” - vừa tạo không gian sinh thái, vừa đảm bảo chức năng thoát nước.

Singapore: “Thành phố bọt biển” tiên phong ở châu Á

Singapore - quốc đảo chỉ rộng hơn 700 km2 - là một trong những quốc gia châu Á được đánh giá cao về quy hoạch và quản lý hệ thống thoát nước đô thị. Với tần suất mưa nhiệt đới dày đặc và nguy cơ ngập úng thường trực, Singapore đã xây dựng một mô hình quản lý nước tổng hợp, vừa hiện đại vừa hiệu quả.

Ngay từ những năm 1970, Singapore đã bắt đầu phát triển mạng lưới cống thoát nước ngầm với quy mô bao phủ toàn bộ đảo. Theo Cơ quan Quản lý Nước Quốc gia (PUB), hệ thống này hiện dài hơn 8.000 km, liên kết chặt chẽ từ cống hộ gia đình, đường phố đến các tuyến cống chính. Mọi dòng chảy mưa đều được dẫn nhanh ra kênh tiêu, hồ chứa hoặc trạm bơm, giảm thiểu tối đa tình trạng nước đọng.

Hầm giữ nước Stamford ở Singapore có thể lưu trữ lượng nước tương đương 15 bể bơi chuẩn Olympic. Ảnh: CPG Consultants.

Công tác chống ngập được lồng ghép chặt chẽ ngay từ khâu thiết kế và quy hoạch hạ tầng đô thị. Ở Singapore, nhiều khu chung cư chừa trống tầng trệt, vừa tạo không gian sinh hoạt cộng đồng, vừa đóng vai trò “vùng đệm” khi xảy ra lũ lụt hoặc nước biển dâng. Các ga tàu điện ngầm MRT cũng được xây dựng cao hơn mặt đường nhiều bậc, như một lớp bảo vệ tự nhiên ngăn nước tràn vào hệ thống giao thông ngầm.

Một trong những điểm nổi bật khác là việc Singapore biến sông, kênh đào thành hồ chứa nước ngọt phục vụ song song cho cả mục tiêu cấp nước và kiểm soát lũ. Dự án nổi bật nhất là Marina Barrage - đập chắn nước nhân tạo dài 350 m, được đưa vào hoạt động từ năm 2008.

Công trình này giữ nước mưa để tái sử dụng làm nguồn nước sinh hoạt, đồng thời kết hợp với hệ thống cửa cống và trạm bơm công suất lớn để kiểm soát triều cường, ngăn ngập trung tâm thành phố.

Đập Marina không chỉ ngăn nước biển dâng, mà còn góp phần quan trọng đối với hệ thống cung cấp nước sạch ở Singapore. Ảnh: Zarch.

Bên cạnh hạ tầng cứng, Singapore áp dụng giải pháp “thành phố bọt biển” (sponge city) bằng cách tăng diện tích thấm nước tự nhiên trong đô thị. Các công viên, mái nhà xanh và đường phố thấm nước được lồng ghép vào quy hoạch, vừa tạo cảnh quan vừa giúp giảm áp lực cho hệ thống cống.

Theo PUB, đến nay hơn 100 công trình xanh bao gồm vườn mưa (rain garden) và hệ thống lọc sinh học đã được triển khai, góp phần giữ nước mưa tại chỗ trước khi chảy vào cống.

PUB hiện vận hành hơn 300 cảm biến và camera theo dõi mực nước, cùng với hệ thống cảnh báo sớm gửi trực tiếp đến người dân qua điện thoại. Khi mưa lớn, hệ thống tự động kích hoạt các trạm bơm công suất hàng chục m3/giây để giải phóng nước nhanh chóng.

Người dân được cảnh báo trực tiếp qua ứng dụng MyENV – hiển thị thông tin mưa, chất lượng không khí, bản đồ ngập. Cùng lúc, kênh Gov.sg phát đi thông điệp khẩn bằng SMS, ứng dụng, mạng xã hội và email.

Phương Linh