Kinh nghiệm chống ngập đô thị bằng "thành phố bọt biển" tại Pháp và Đức

Pháp: Giữ nước mưa ngay từ nơi nước rơi xuống

Trong nhiều thập kỷ, hệ thống thoát nước của các đô thị châu Âu được xây dựng chủ yếu theo nguyên tắc đưa nước mưa ra khỏi đường phố càng nhanh càng tốt. Tuy nhiên, trước tình trạng mưa lớn, hạn hán và nhiệt độ cao ngày càng phổ biến đặt ra những yêu cầu mới đối với hạ tầng đô thị, Pháp và Đức đã từng bước bổ sung một cách tiếp cận khác: giữ nước ngay tại nơi mưa xuống, tạo điều kiện để nước thấm vào đất, lưu trữ tạm thời hoặc tái sử dụng. Cách tiếp cận này -  thường được gọi là "thành phố bọt biển" - không thay thế hệ thống cống, đường hầm hay hồ chứa truyền thống. Thay vào đó, các đô thị tìm cách giảm lượng nước cùng lúc chảy vào hệ thống thoát nước bằng việc biến mái nhà, sân trường, công viên, bồn cây, vỉa hè và những khoảng đất trũng... thành một phần của hạ tầng quản lý nước mưa.

Tại Pháp, quá trình chuyển đổi bắt nguồn một phần từ tác động của đô thị hóa đối với vòng tuần hoàn tự nhiên của nước. Đường sá, nhà cửa, bãi đỗ xe và các bề mặt bê tông, nhựa đường khiến nước mưa khó thấm xuống đất và nhanh chóng chảy vào mạng lưới thoát nước. Theo Bộ Chuyển đổi sinh thái Pháp, từ những năm 1980, mỗi năm nước này có khoảng 200-250 km2 đất được chuyển thành bề mặt không thấm nước. Sự gia tăng những bề mặt này làm nước mưa chảy nhanh hơn, qua đó làm tăng nguy cơ ngập lụt và gây thêm sức ép đối với môi trường nước.

Hệ thống cống ngầm vẫn giữ vai trò quan trọng đối với hoạt động của đô thị tại Pháp, nhưng khả năng tiếp nhận của mạng lưới có giới hạn. Khi mưa lớn xảy ra, nước từ mái nhà, đường phố và hàng loạt bề mặt không thấm có thể đồng thời đổ xuống cống. Cách tiếp cận mới vì thế tìm cách can thiệp trước thời điểm đó.

Tháng 11/2021, Pháp công bố kế hoạch hành động quốc gia đầu tiên về quản lý bền vững nước mưa giai đoạn 2022-2024, gồm 24 hành động thuộc 4 nhóm. Theo Trung tâm Nghiên cứu và Chuyên môn về Rủi ro, Môi trường, Giao thông và Quy hoạch Pháp (Cerema), một trong những định hướng là đưa quản lý nước mưa vào quy hoạch lãnh thổ và thay đổi cách nhìn đối với nước mưa, từ lượng nước cần nhanh chóng loại bỏ thành một nguồn tài nguyên có thể góp phần giúp đô thị thích ứng với biến đổi khí hậu. Nguyên lý của mô hình là phân tán khả năng giữ nước ra nhiều địa điểm thay vì để toàn bộ nước mưa nhanh chóng tập trung vào cống. Những "miếng bọt biển" có thể chỉ là một vườn mưa, bồn cây đặt thấp hơn vỉa hè, rãnh trồng cỏ, mái xanh, công viên, sân trường hoặc bãi đỗ xe sử dụng vật liệu cho phép nước thấm qua.

Cơ quan Nước Seine-Normandie đưa ra 3 nguyên tắc đối với quản lý nước mưa tại nguồn: tận dụng nước ngay tại nơi mưa xuống, tăng không gian và công trình có cây xanh, đồng thời khôi phục khả năng thấm nước của bề mặt ở những nơi có điều kiện.

Paris là một trong những ví dụ rõ nét cho cách tiếp cận này. Thủ đô của Pháp có gần 2.600 km cống ngầm, song khoảng 74% diện tích thành phố là bề mặt không thấm nước. Theo chính quyền Paris, khoảng 45 triệu m3 nước mưa mỗi năm chưa được tận dụng. Thông qua kế hoạch ParisPluie, thành phố này triển khai song song việc giảm diện tích bề mặt không thấm và tách một phần diện tích đô thị khỏi hệ thống cống. Thay vì lập tức đổ xuống mạng lưới thoát nước, nước mưa được giữ lại, cho thấm xuống đất hoặc tận dụng gần nơi mưa xuống.

Kế hoạch ParisPluie được điều chỉnh năm 2025 đặt mục tiêu đến năm 2030 có 35% diện tích thủ đô được quản lý theo cách tiếp cận này, gồm 30% diện tích được giảm bề mặt không thấm nước và 5% được tách khỏi hệ thống cống. Đến năm 2050, tỷ lệ tương ứng dự kiến đạt 55%, gồm 40% được giảm bề mặt không thấm và 15% được tách khỏi mạng lưới thoát nước.

Một điểm đáng chú ý trong kinh nghiệm Paris là quản lý nước mưa được đưa vào quy định quy hoạch và xây dựng. Quy định phân vùng nước mưa của thành phố được điều chỉnh tháng 10/2025 và có hiệu lực từ ngày 1/1/2026. Theo dữ liệu của thành phố, mục tiêu tối ưu đối với các dự án thuộc phạm vi áp dụng là xử lý tại nguồn lượng nước tương ứng với trận mưa có chu kỳ lặp lại 10 năm mà không xả vào cống.

Tại khu vực nội đô, yêu cầu tối thiểu là xử lý tại nguồn lượng mưa thông thường tới 10 mm. Tại hai rừng Vincennes và Boulogne, yêu cầu được nâng lên mức tương ứng khoảng 48 mm trong 4 giờ. Ở những khu vực mà mạng lưới thoát nước đặc biệt có nguy cơ quá tải, lượng mưa 48 mm trong 4 giờ phải được lưu giữ và lưu lượng xả vào mạng lưới không vượt quá 10 lít/giây/ha. Như vậy, khả năng giữ và điều tiết nước được xem xét ngay khi thiết kế công trình hoặc cải tạo đô thị. Mái nhà, sân trong, đường phố, sân trường và không gian xanh... đều có thể tham gia vào quá trình này.

Lyon cũng áp dụng nguyên tắc tương tự nhưng sử dụng khái niệm "thành phố thấm nước". Theo Vùng đô thị Lyon, từ năm 2020 đến năm 2025, gần 255 ha bề mặt đã được giảm khả năng chống thấm hoặc tách nước mưa khỏi mạng lưới thoát nước. Mục tiêu đến năm 2030 là xử lý 400 ha theo hướng tăng khả năng thấm nước. Thành phố Lyon còn phối hợp với Viện Khoa học ứng dụng quốc gia Lyon phát triển phần mềm PARAPLUIE. Công cụ miễn phí này sử dụng dữ liệu lượng mưa địa phương để tính toán lượng nước cần lưu giữ và hỗ trợ lựa chọn giải pháp phù hợp với từng dự án.

Những biện pháp tại Paris và Lyon cho thấy hướng tiếp cận của Pháp không phải từ bỏ hạ tầng thoát nước truyền thống, mà giảm áp lực lên hạ tầng đó bằng cách quản lý một phần nước mưa trước khi nước chảy xuống cống.

Đức: Từ thoát nước nhanh sang giữ nước trong thành phố

Một quá trình chuyển đổi tương tự cũng đang diễn ra tại Đức. Thủ đô Berlin là ví dụ tiêu biểu cho sự thay đổi tư duy quản lý nước đô thị trong bối cảnh thành phố vừa phải ứng phó với những trận mưa lớn, vừa trải qua tình trạng khô hạn. Berlin từng hình thành trên vùng đất có nhiều đầm lầy và trong một thời gian dài phải tìm cách kiểm soát lượng nước ngầm. Tuy nhiên, những năm gần đây, thành phố lại phải chú trọng hơn tới việc giữ nước để duy trì cây xanh và nguồn nước.

Từ năm 2018, thay vì nhanh chóng đưa nước mưa ra khỏi thành phố như trước kia, Berlin bắt đầu thay đổi cách tiếp cận, tìm giải pháp lưu giữ nước mưa nhằm đồng thời ứng phó với hạn hán và giảm nguy cơ ngập do mưa lớn.

Một trong những nguyên nhân là hệ thống thoát nước có lịch sử khoảng 150 năm của Berlin không được xây dựng cho những trận mưa lớn như điều kiện hiện nay. Khi mưa lớn, nước có thể tràn trong hệ thống và đổ vào sông Spree, gây ô nhiễm và ảnh hưởng đến thủy sinh. Trong khi đó, Berlin đã trải qua tình trạng thiếu nước nghiêm trọng trong những năm khô hạn. Theo Viện Sinh thái Nước ngọt và Nghề cá Nội địa Leibniz, sau 5 năm hạn hán, mực nước ngầm của thành phố vẫn chưa trở lại mức bình thường.

Một dự án lớn thể hiện sự thay đổi này là hồ chứa ngầm được xây dựng ở trung tâm Berlin, cách Cổng Brandenburg chưa đầy 2 km. Công trình có đường kính 40 m, khả năng chứa gần 17.000 m3 nước. Nước mưa được lưu giữ trước khi chuyển tới nhà máy xử lý. Song "thành phố bọt biển" tại Berlin không chỉ dựa vào những công trình quy mô lớn. Các dự án nhà ở mới được yêu cầu có phương án quản lý nước mưa.

Khu dân cư Quartier 52 ở phía Tây Nam Berlin là một ví dụ. Ba hồ lớn được bố trí quanh khu nhà. Trong điều kiện bình thường, đây là không gian cảnh quan cho người dân; khi mưa, chúng trở thành nơi tiếp nhận nước. Nước mưa trước tiên được giữ trên những mái xanh rồi chảy xuống các hồ.

Vỉa hè tại khu vực cũng được thiết kế có độ dốc nhẹ để dẫn nước xuống những bề mặt có khả năng thấm. Nước được giữ tại chỗ sau đó có thể bốc hơi, góp phần điều hòa vi khí hậu xung quanh.

Khoảng 30 dự án được triển khai trong khuôn khổ kế hoạch "thành phố bọt biển" của Berlin, trong đó có khu vực Gendarmenmarkt ở trung tâm thành phố. Berlin cũng khuyến khích người dân lắp đặt thiết bị thu nước mưa hoặc xây dựng mái xanh thông qua cơ chế miễn một số khoản phí liên quan đến quản lý hoặc xử lý nước mưa.

Tại Bochum, thuộc bang North Rhine-Westphalia, cách tiếp cận "thành phố bọt biển" được lồng ghép vào quá trình cải tạo hạ tầng. Thay vì xây dựng lại toàn bộ hệ thống, thành phố tận dụng những lần sửa đường, nâng cấp cống, lắp đặt đường ống hoặc cải tạo vỉa hè để giảm bề mặt bê tông, bổ sung cây xanh và vật liệu thấm nước. Các giải pháp tại Bochum được triển khai theo nhiều cấp độ, từ bảo vệ đất chưa bị bê tông hóa và mở rộng cây xanh đến xây dựng hồ chứa, bể giữ nước, vùng đất ngập nước, rãnh trồng cây, mái xanh và các hầm thấm ngầm. Một ví dụ là phố Hattinger, nơi mặt đường được thiết kế theo dạng chữ V để nước mưa chảy về dải trung tâm. Bên dưới bố trí các cấu trúc thấm nước, phía trên được phủ cây xanh. Thành phố cũng tận dụng một sân thể thao cũ bằng cách hạ thấp mặt cỏ để không gian này có thể tạm thời giữ nước khi mưa lớn.

Bochum đặt mục tiêu tách khoảng 1/4 diện tích bề mặt khỏi hệ thống cống để tạo điều kiện cho nước mưa thấm xuống đất, đồng thời tăng tỷ lệ bốc hơi thêm 10 điểm phần trăm thông qua những biện pháp như phủ xanh mái nhà và giảm diện tích bê tông tại bãi đỗ xe.

Ngoài Berlin và Bochum, nhiều đô thị khác của Đức cũng đang triển khai các biện pháp quản lý nước mưa theo hướng tương tự. Bonn công bố kế hoạch tổng thể về "thành phố bọt biển" năm 2026, Hamburg triển khai dự án RISA về hạ tầng và quản lý nước mưa, trong khi Leipzig xây dựng cơ chế phối hợp phát triển đô thị thích ứng với nước mưa.

Kinh nghiệm từ Pháp và Đức cho thấy "thành phố bọt biển" không phải một công trình đơn lẻ hay một mô hình có thể hoàn thành trong thời gian ngắn. Đây là quá trình đưa khả năng giữ, thấm và điều tiết nước vào nhiều lớp của đô thị, từ quy hoạch, xây dựng đến cải tạo đường phố và quản lý từng khu đất. Điểm chung trong cách làm của Paris, Lyon, Berlin hay Bochum là giảm phụ thuộc vào nguyên tắc đưa nước mưa ra khỏi thành phố càng nhanh càng tốt. Hệ thống cống và các công trình ngầm vẫn đảm nhiệm chức năng thiết yếu, nhưng một phần nước được giữ lại trước khi tới mạng lưới này.

Từ những bồn cây và mái xanh quy mô nhỏ đến hồ chứa hàng chục nghìn m3, các giải pháp được kết hợp theo điều kiện cụ thể của từng đô thị. Qua đó, nước mưa dần được nhìn nhận không chỉ là lượng nước cần thoát đi để chống ngập, mà còn là nguồn nước có thể được giữ lại, thấm xuống đất hoặc tái sử dụng - một hướng tiếp cận đang được Pháp và Đức đưa vào quá trình thích ứng đô thị trước những thay đổi của khí hậu.