Giải mã cách Singapore thoát cảnh "biển nước" và lời gợi mở cho Hà Nội, TPHCM

Ông Xu Si Ming, một người về hưu, vẫn nhớ ngôi nhà thời thơ ấu tại Margaret Drive từng bị ngập lụt vào những năm 1960 và 1970. Khi mưa trút xuống, nước ở tầng trệt dâng cao tới ngực.

“Mẹ thường nhắn tin và tôi vội vã về nhà để chuyển đồ đạc lên tầng. Bạn phải cẩn thận khi bước ra khỏi nhà vì nước ngập cống và bạn có thể bị ngã”, người đàn ông 70 tuổi nhớ lại. 

Khi đó, gia đình ông Ming đã sử dụng một rào chắn tạm được gia cố bằng đất ở cửa trước, nhưng nước lũ đục ngầu vẫn tràn vào nhà qua các đường ống và cống ở bồn cầu.

Những thập niên đầu tiên của Singapore sau khi giành độc lập vào năm 1965 được đánh dấu bằng những trận lũ lụt lớn tàn phá mùa màng và gây ra nhiều thương vong. Khoảng 3.200ha đất khi đó dễ bị ngập lụt.

Mặc dù những khu vực này đã bị thu hẹp khi Singapore tiến hành cải thiện mạng lưới thoát nước, mưa lớn và lũ lụt vẫn tiếp tục hoành hành tại một số khu vực tại đảo quốc này cho đến tận thế kỷ 21. Nhưng, ngày nay, chỉ chưa đầy 25ha tại Singapore có nguy cơ bị ngập lụt.

Ngôi nhà cũ của ông Ming hiện đã được nhường chỗ cho một tòa nhà chung cư cao tầng. Ông Ming, người vẫn ở tại khu vực, cho biết giờ đây ông hầu như không còn thấy lũ lụt. Ông tin rằng kênh đào Alexandra gần đó, vốn được nâng cấp trong những năm qua, đã giúp giải quyết vấn đề.

Xây dựng mạng lưới thoát nước

Chìa khóa cho cuộc chiến chống lũ lụt của Singapore là đầu tư lớn vào các công trình thoát nước trong nhiều năm qua.

Kể từ năm 2011, đảo quốc này đã chi khoảng 2,5 tỷ đôla Singapore (1,85 tỷ USD) để nâng cấp cơ sở hạ tầng, và sẽ đầu tư thêm khoảng 150 triệu đôla Singapore cho tài khóa 2025.

Hiện nay, Singapore có mạng lưới 8.000km gồm các cống, kênh và sông được kết nối với nhau, thu nước mưa rơi xuống trên 2/3 diện tích đất nước và chuyển đến 16 hồ chứa. Khoảng 1/3 diện tích còn lại của Singapore không có hồ chứa nước đều nằm dọc theo bờ biển, nơi nước mưa có thể chảy thẳng ra biển.

Bà Joanne Siew, kỹ sư trưởng cấp cao tại Cơ quan quản lý nước quốc gia (PUB), cho biết: “Các cống thoát đều có độ dốc, và nhiều cống trong số này chạy theo địa hình tự nhiên. Các cống dẫn nước mưa đến các hồ chứa, sau đó nguồn nước thô này được xử lý để trở thành nước sạch”.

Các đơn vị của mạng lưới này có khả năng xử lý lượng nước mưa lớn trong các cơn bão. Năm 2011, tiêu chuẩn thiết kế đã được nâng cao để các cống thoát nước có thể xử lý cường độ mưa cao hơn tới 50% tùy thuộc vào quy mô lưu vực.

Để giảm bớt tình trạng lũ lụt, cũng đã có những dự án lớn được triển khai theo thời gian như đập Marina, mà bà Siew cho biết sẽ giúp ích đặc biệt cho những khu vực trũng thấp, như khu phố Hoa kiều.

Quản lý không gian

Tuy nhiên, khi dân số Singapore tăng lên, sẽ có ít đất hơn cho cơ sở hạ tầng như vậy.

Giáo sư Vladan Babovic từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) chỉ ra rằng trung bình mỗi km2 tại Singapore có khoảng 9.000 người sinh sống.

“Chúng ta cần đất để làm đường, xây dựng nhà cửa, trường học. Vì vậy, việc mở rộng và tăng cường hệ thống thoát nước sẽ vô cùng tốn kém và sẽ lấy mất không gian đất hữu ích”, ông nói.

Phó giáo sư Tay Zhi Yung từ Viện Công nghệ Singapore (SIT) cho rằng, thay vì “phòng chống lũ lụt toàn diện”, trọng tâm nên là quản lý rủi ro để giảm thiểu thiệt hại và sự gián đoạn.

“Tại các khu vực đô thị, việc xây dựng bể chứa, tăng chiều cao tường chắn... có thể là những giải pháp thực tế hơn. Ở những nơi có không gian cho phép áp dụng các phương pháp tiếp cận sáng tạo, các giải pháp dựa trên thiên nhiên kết hợp với các phương thức kỹ thuật có thể bền vững hơn so với việc chỉ dựa vào cơ sở hạ tầng, chẳng hạn như mở rộng kênh đào và cống rãnh”, chuyên gia trên nói.

Bà Siew cho biết giới chức Singapore thừa nhận rằng việc nâng cấp hệ thống thoát nước chỉ là một phần của giải pháp.

Ví dụ, một bộ quy tắc thực hành sẽ quy định mức nền tối thiểu cho các tòa nhà và cơ sở hạ tầng. Các tòa nhà ở khu vực phía bắc và phía nam yêu cầu độ cao nền tương ứng là 4,5m và 4m theo độ cao chuẩn của Singapore, hay còn gọi là độ cao so với mực nước biển trung bình.

Các ga tàu điện ngầm cũng cần có lối vào cao hơn mặt đất liền kề 1,3m. Những ga không đạt yêu cầu này sẽ được trang bị rào chắn lũ.

Singapore đã sử dụng các không gian ngầm để ứng phó với lũ lụt, với 2 bể ngầm - bể chứa nước Stamford dưới Vườn bách thảo và bể chứa nước Opera Estate gần Bedok - được thiết kế để hút nước mưa trong các cơn bão.

Bể ngầm Stamford lớn hơn có thể chứa tới 38.000m3 nước mưa, trước khi bơm nước trở lại cống thoát chảy vào kênh chuyển hướng Stamford khi bão tan. Hệ thống này giúp đường Orchard - vốn nổi tiếng với nhiều trung tâm mua sắm, khách sạn, nhà hàng hai bên đường - ngày nay không còn bị ngập lụt nghiêm trọng.

PUB cũng tiếp tục nghiên cứu tính khả thi của một hệ thống ngầm rộng lớn hơn để chống lũ lụt cả trong đất liền và ven biển Singapore.

Vì sao vẫn còn các khu vực bị lũ lụt?

Tuy nhiên, các biện pháp trên cũng chưa giúp ngăn chặn hoàn toàn hiện tượng lũ lụt, nhất là khi Singapore - một quốc gia ven biển - ngày càng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của tình trạng biến đổi khí hậu, nước biển dâng và những cơn bão lớn hàng năm.

Tại các vùng ven biển, lũ lụt xảy ra khi trời mưa trùng với thời điểm thủy triều lên cao. Còn đối với các khu vực nội địa, lũ lụt có thể xảy ra ở khu vực trũng kèm theo cường độ mưa lớn hoặc thời gian mưa kéo dài, cũng như hệ thống kênh thoát nước không đủ.

Theo bà Siew, sự đô thị hóa nhanh và gia tăng xây dựng, cơ sở hạ tầng cũng là một nguyên nhân.

Môi trường rừng có khả năng hấp thụ và lọc nước mưa qua thảm thực vật và đất. Nhưng với quá trình đô thị hóa, thiên nhiên bị thay thế bởi các bề mặt cứng và không thấm nước như nhà cửa và đường sá. Kết quả là, nước mưa chảy thẳng từ bề mặt này vào cống rãnh, thay vì thấm xuống đất. Nước mưa có thể gây ngập úng nếu không được dẫn nước đúng cách, hoặc làm ngập các kênh rạch hiện có.

Do đó, các nhà quy hoạch đô thị cần tính toán và lưu ý đến lượng nước mưa khi phát triển một khu vực nào đó.

Bà Siew cho biết, kể từ năm 2014, các dự án phát triển mới hoặc tái phát triển tại Singapore có diện tích 0,2ha trở lên đều cần phải thực hiện các biện pháp tại chỗ như các bể chứa nước mưa.

PUB cũng thống kê danh sách 36 khu vực dễ bị ngập lụt tại Singapore. Đây là những vùng trũng thấp có lịch sử ngập lụt.

Một danh sách riêng để chuyên theo dõi các điểm nóng ngập lụt nhiều hơn 2 lần một năm. Tính đến cuối năm 2024, danh sách này bao gồm 22 địa điểm.

PUB hiện đang có 19 dự án nâng cấp hệ thống thoát nước, trong đó có 6 dự án nữa dự kiến ​​khởi công trong năm nay.

Kỹ sư cấp cao và cán bộ dự án của PUB, Matthew Tan, cho biết đôi khi lượng mưa lớn tạm thời làm hệ thống bị quá tải. Nhưng quá trình đô thị hóa và phát triển ngày càng tăng cũng dẫn đến lượng nước chảy vào cống nhiều hơn, do đó cần phải nâng cấp để xử lý lượng nước chảy tràn nhiều hơn.

Yêu cầu đối với các dự án mới

PUB hợp tác với các cơ quan khác như Ủy ban nhà ở và phát triển (HDB) để phân chia các tuyến thoát nước trong các khu nhà ở mới.

Các kế hoạch thoát nước được xây dựng tùy thuộc vào diện tích đất cần xử lý; địa hình đất; và sự phù hợp với các tuyến đường thoát hiện có.

Bà Siew cho biết do đất đai tại Singapore khan hiếm nên các nhà quy hoạch cũng tính đến tính đa chức năng khi có thể.

Một ví dụ là khu dân cư Bidadari tương đối mới ở trung tâm Singapore. Chính quyền đã phải tính đến sự gia tăng lượng nước mưa chảy tràn do quá trình phát triển khu dân cư này.

Vì một số cống thoát nước không thể mở rộng nên chính quyền phải nghĩ ra những cách khác để xử lý lượng nước mưa lớn trong trường hợp có bão.

Họ nghĩ ra hồ Alkaff trong công viên Bidadari, nơi cũng có chức năng là một địa điểm giải trí. Người đi bộ có thể đi dạo dọc theo lối đi bộ ven hồ vào thời tiết khô ráo, nhưng những lối đi này sẽ bị ngập khi hồ đầy nước vào mùa mưa.

Nước chảy ra từ một nửa khu đất được chuyển hướng vào hồ rộng 1,8ha, nơi cũng là điểm thấp nhất trong khu vực. Khi xảy ra mưa bão, hồ có thể chứa lượng nước gấp 4 lần bình thường. Các cửa xả kiểm soát lượng nước mưa chảy vào hệ thống thoát nước hạ lưu.

Lập kế hoạch cho tương lai

Bao trùm lên tất cả những nỗ lực này là mối lo về tình trạng khí hậu ấm lên và dự báo lượng mưa lớn hơn, làm trầm trọng thêm nguy cơ lũ lụt.

Nhà khoa học về khí hậu Koh Tieh-Yong cho biết, số liệu thống kê về lượng mưa trong quá khứ không còn đáng tin cậy để dự đoán trong tương lai. Điều này gây khó khăn cho các nhà quy hoạch đô thị trong việc chuẩn bị cho tình trạng lũ lụt hoặc hạn hán trong tương lai.

Ngày nay, PUB dựa vào hệ thống theo dõi và dự báo lượng mưa để đề phòng lũ quét. Đây là một trong những biện pháp hướng dẫn cơ quan này triển khai các đội ứng phó nhanh đến các khu vực có khả năng xảy ra lũ lụt. Công ty cũng đang tìm hiểu việc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tăng cường những khả năng này.

Năm 2022, Viện Tư vấn Quản lý Nước Hydroinformatics và công ty viễn thông StarHub đã công bố hợp tác thí điểm sử dụng mạng lưới trạm gốc di động của StarHub làm cảm biến lượng mưa. Điều này sẽ cung cấp cho PUB một nguồn dữ liệu cường độ mưa bổ sung.

Nhưng các kỹ sư cho biết về sau, Singapore sẽ phải chuyển sang các giải pháp ngày càng sáng tạo hơn để đối phó với lũ lụt.

Tiến sĩ Tay Tay Zhi Yung đề xuất lắp đặt các rào chắn lũ dọc theo kênh rạch hoặc cống rãnh. Trong điều kiện bình thường, các rào chắn này sẽ bị vô hiệu hóa, thu lại và “ẩn” dưới lòng đất; khỉ xảy ra lũ, chúng có thể tự kích hoạt hoặc kích hoạt thủ công.

Ông David Ng từ Viện Kỹ sư Singapore (IES) đề xuất sử dụng hệ thống khối mô-đun có thể được xây dựng bên dưới đường, bãi đỗ xe và công viên để hút nước mưa. Mỹ và Australia đang áp dụng các mô hình tương tự.

Tương tự bể chứa, hệ thống này sẽ tạm thời lưu trữ nước mưa trong thời gian tối đa là 4 giờ trong cơn bão và xả nước vào cống công cộng gần nhất sau khi cơn bão đi qua - thông qua máy bơm hoặc theo trọng lực.

Nhưng không giống bể chứa, hệ thống mô-đun này chỉ cần nằm sâu ít nhất 1m dưới lòng đất, ông Ng cho hay. Ông cho biết thêm, chúng được làm bằng vật liệu bền và nhẹ, có thể dễ dàng lắp đặt sau khi đào và có thể chịu được tải trọng giao thông.

Trong khi đó, giáo sư Babovic chỉ ra các biện pháp dựa trên thiên nhiên giúp làm chậm dòng chảy của nước mưa vào cống rãnh. Ví dụ, các mái nhà xanh - phủ đầy cây xanh, hoặc vườn mưa - một khu vực trũng trên mặt đất có thể hấp thụ, thu thập và lọc nước mưa trong các cơn bão.

Giáo sư Vladan Babovic cho biết, ở hạ lưu, một nghiên cứu đang được tiến hành để tìm hiểu khả năng phân phối lại nước mưa từ các cống thoát nước bị ngập cục bộ sau cơn bão đến các cống thoát nước bên ngoài khu vực bị ảnh hưởng.

“Nhiều biện pháp được triển khai trên khắp cả nước, không chỉ riêng hệ thống thoát nước. Trong những năm qua, một số biện pháp đã được triển khai một cách có hệ thống”, ông Babovic nói. Tuy nhiên, ông Babovic lưu ý, đây không phải là chuyện có thể dùng đũa thần và được giải quyết chỉ sau một đêm. “Đây là công sức của nhiều năm”, ông nhấn mạnh.

Theo Channel News Asia, Straits Times