Để giải quyết tận gốc bài toán lũ lụt, tư duy quy hoạch hiện đại không còn chỉ dựa vào những bức tường bê tông cao và dày để chống lại thiên nhiên. Thay vào đó, các chuyên gia hạ tầng và quản lý rủi ro thiên tai ngày nay nhấn mạnh đến khái niệm sức chống chịu của cơ sở hạ tầng.
Hiểu một cách đơn giản, sức chống chịu không phải là cố gắng ngăn nước bằng mọi giá. Đó là khả năng của hệ thống hạ tầng có thể hấp thụ cú sốc, duy trì các chức năng thiết yếu trong thời điểm khủng hoảng và phục hồi nhanh chóng sau khi thiên tai đi qua. Khi một hệ thống có khả năng chống chịu cao, đường sá vẫn duy trì được lưu thông tối thiểu, hệ thống điện và thông tin liên lạc không bị tê liệt hoàn toàn, còn các dịch vụ thiết yếu vẫn tiếp tục hoạt động.
Cách tiếp cận này đang trở thành chuẩn mực trong nhiều chương trình phát triển đô thị và quản lý thiên tai của các tổ chức quốc tế như World Bank, United Nations và Asian Development Bank. Mục tiêu không chỉ là giảm thiểu thiệt hại trước mắt, mà còn đảm bảo hệ thống đô thị có thể thích nghi lâu dài với biến đổi khí hậu.
Vì sao cần nâng cao sức chống chịu của hạ tầng trước lũ lụt?
Khi một tuyến giao thông huyết mạch bị ngập, thiệt hại không chỉ nằm ở lớp nhựa đường bị bong tróc. Vấn đề nghiêm trọng hơn là sự gián đoạn của toàn bộ hệ thống kinh tế xã hội.
Mạng lưới giao thông đường bộ tại Việt Nam có mức độ nhạy cảm rất cao trước thiên tai. Chỉ cần một đoạn đường bị ngập, cả chuỗi logistics có thể bị đình trệ.
Theo đánh giá từ World Bank, nếu một đoạn trên tuyến Quốc lộ 1A bị tê liệt do lũ lụt, thiệt hại kinh tế lan truyền có thể lên tới khoảng 1,9 triệu USD mỗi ngày. Hàng hóa phải định tuyến lại, thời gian vận chuyển kéo dài, chi phí logistics tăng mạnh. Những tổn thất này thường lớn hơn nhiều so với chi phí sửa chữa hạ tầng.
Tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng việc khai thác nước ngầm quá mức kết hợp với tải trọng của đô thị hóa đã khiến một số khu vực sụt lún tới khoảng 31 mm mỗi năm. Khi mặt đất hạ thấp dần, hệ thống cống thoát nước tự chảy trở nên kém hiệu quả. Ngay cả những trận mưa lớn trong thời gian ngắn cũng có thể gây ngập kéo dài.
Trong bối cảnh đó, nâng cao sức chống chịu của cơ sở hạ tầng trước lũ không còn là một lựa chọn mang tính kỹ thuật. Nó đã trở thành chiến lược sống còn cho các đô thị và vùng kinh tế trọng điểm của Việt Nam.
Nhận diện mức độ dễ bị tổn thương của các mạng lưới hạ tầng trước lũ lụt
Muốn nâng cao sức chống chịu của cơ sở hạ tầng trước lũ, bước đầu tiên là xác định đúng những điểm yếu trong hệ thống. Rủi ro không phân bố đồng đều. Mỗi loại hạ tầng từ giao thông, năng lượng đến thoát nước đô thị đều có mức độ tổn thương khác nhau trước thiên tai.
Bên cạnh các yếu tố kỹ thuật, một số rào cản vĩ mô cũng làm chậm tiến độ nâng cấp hạ tầng. Nhiều dự án chống ngập quy mô lớn gặp khó khăn vì khung pháp lý hợp tác công tư còn thiếu linh hoạt, trong khi quỹ đất đô thị ngày càng hạn chế. Các tổ chức phát triển như World Bank và Asian Development Bank cũng nhiều lần nhấn mạnh rằng Việt Nam cần cải thiện cơ chế đầu tư hạ tầng để tăng khả năng thích ứng với thiên tai và biến đổi khí hậu.
Dưới đây là bức tranh tổng quan về mức độ dễ bị tổn thương của các mạng lưới hạ tầng quan trọng.
Giao thông và cảng biển
Hệ thống giao thông là mạch máu của nền kinh tế. Tuy nhiên, nhiều tuyến đường bộ tại Việt Nam đi qua vùng đồi núi hoặc khu vực ven sông nên có nguy cơ sạt lở và ngập lụt rất cao.
Các cảng biển lớn tại Thành phố Hồ Chí Minh và Cần Thơ đóng vai trò trung tâm của chuỗi logistics quốc gia. Khi lũ lụt xảy ra, hoạt động bốc dỡ và vận chuyển hàng hóa có thể bị đình trệ nghiêm trọng. Trong kịch bản ngập sâu, từ 68.000 đến 106.000 tấn hàng hóa mỗi ngày có nguy cơ bị gián đoạn. Điều này tác động trực tiếp đến hoạt động xuất nhập khẩu và chuỗi cung ứng quốc tế.
Xem thêm: Cảng biển, cảng sông hoạt động thế nào khi có bão lũ lớn?
Năng lượng và lưới điện
Hệ thống điện cũng đối mặt với nhiều rủi ro do đặc điểm địa hình. Khoảng 36% đường dây truyền tải điện của Việt Nam đi qua khu vực rừng núi.
Trong mùa mưa bão, cây đổ và sạt lở đất có thể làm gãy cột điện hoặc đứt đường dây. Khi lưới điện bị gián đoạn, hiệu ứng domino có thể xảy ra. Các hệ thống quan trọng như trạm bơm chống ngập, hệ thống cấp nước hay trung tâm điều hành giao thông đều phụ thuộc vào điện. Vì vậy, một sự cố trên lưới điện có thể làm tê liệt nhiều dịch vụ đô thị cùng lúc.
Hệ thống thoát nước đô thị
Hệ thống thoát nước là tuyến phòng thủ đầu tiên trước các trận mưa lớn. Tuy nhiên, nhiều đô thị tại Việt Nam vẫn sử dụng cống chung, nơi nước mưa và nước thải cùng chảy trong một hệ thống.
Phần lớn các tuyến cống này được xây dựng từ trước năm 1990 nên đã quá tải so với tốc độ đô thị hóa hiện nay. Tại các đô thị lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, tình trạng ngập nước sau mưa lớn ngày càng phổ biến.
Theo các ước tính từ World Bank, nhu cầu vốn để nâng cấp hệ thống thoát nước đô thị tại Việt Nam đến năm 2030 có thể lên tới 250.000 – 300.000 tỷ đồng. Tuy nhiên, ngân sách nhà nước hiện chỉ đáp ứng khoảng 20 – 25% nhu cầu đầu tư, khiến quá trình cải thiện hạ tầng diễn ra chậm hơn so với tốc độ gia tăng rủi ro lũ lụt.
Xem thêm: Sự tàn phá của lũ lụt lên kết cấu hạ tầng
Chiến lược 1: Hiện đại hóa hạ tầng xám
Trong chiến lược nâng cao sức chống chịu của cơ sở hạ tầng trước lũ, hạ tầng xám vẫn giữ vai trò nền tảng. Đây là các công trình kỹ thuật truyền thống như đê bao, cống thoát nước bê tông, hồ điều tiết và trạm bơm chống ngập. Đối với các đô thị mật độ cao, những công trình này hoạt động như một tấm khiên vật lý giúp kiểm soát dòng nước và giảm thiểu thiệt hại khi lũ xảy ra.
Tuy nhiên, để hệ thống này phát huy hiệu quả trong bối cảnh biến đổi khí hậu, việc nâng cấp không chỉ dừng ở mở rộng quy mô. Nó cần đột phá cả về công nghệ vật liệu lẫn cơ chế quản lý đầu tư hạ tầng.
Một trong những hướng tiếp cận mới là ứng dụng Ultra High Performance Concrete (bê tông tính năng siêu cao).
Loại vật liệu này có độ bền nén và khả năng chịu kéo vượt trội so với bê tông truyền thống. UHPC có khả năng chống nứt, chống ăn mòn và chịu được môi trường dòng chảy mạnh trong thời gian dài. Vì vậy, nó đặc biệt phù hợp cho các công trình hạ tầng chịu tác động trực tiếp của lũ như cầu, cống và kè sông.
Hiện nay, Việt Nam đang hợp tác với các tổ chức quốc tế như World Bank và Asian Development Bank để thử nghiệm các thiết kế cầu sử dụng UHPC. Mục tiêu là tăng tuổi thọ công trình, giảm chi phí bảo trì và hạn chế rủi ro sập cầu trong mùa mưa bão.
Bên cạnh yếu tố kỹ thuật, cơ chế pháp lý và quản trị dự án cũng ảnh hưởng lớn đến khả năng chống chịu của hạ tầng đô thị. Một ví dụ điển hình là dự án chống ngập quy mô lớn tại Thành phố Hồ Chí Minh.
Dự án “Giải quyết ngập do triều khu vực TP.HCM” được khởi công năm 2016 theo mô hình hợp tác xây dựng chuyển giao (BT). Công trình bao gồm hệ thống cống kiểm soát triều, đê bao và trạm bơm nhằm bảo vệ khu vực trung tâm thành phố.
Đến năm 2020, dự án đã hoàn thành khoảng 94% khối lượng xây dựng nhưng phải tạm dừng do vướng mắc trong cơ chế thanh toán quỹ đất cho nhà đầu tư. Đây được xem là một trong những nút thắt lớn của các dự án hạ tầng theo mô hình PPP tại Việt Nam.
Bước ngoặt xuất hiện khi Quốc hội Việt Nam ban hành Nghị quyết 260/2025/QH15. Văn bản này cho phép Thành phố Hồ Chí Minh áp dụng cơ chế đặc thù trong việc thanh toán quỹ đất công cho nhà đầu tư mà không cần thực hiện đấu giá.
Nhờ hành lang pháp lý mới, dự án đã được tái khởi động vào tháng 2 năm 2026. Khi hoàn thành, hệ thống này dự kiến sẽ giúp kiểm soát triều và giảm ngập cho khu vực trung tâm đô thị, bảo vệ khoảng 6,5 triệu người dân trước các đợt triều cường và mưa lớn.
Chiến lược 2: Tiếp cận thuận thiên với hạ tầng xanh
Trong chiến lược nâng cao sức chống chịu của cơ sở hạ tầng trước lũ, hạ tầng xanh ngày càng giữ vai trò quan trọng. Nhiều người thường đặt câu hỏi: giữa hạ tầng xám (đê, cống, trạm bơm bê tông) và hạ tầng xanh (giải pháp sinh thái), mô hình nào hiệu quả hơn về chi phí dài hạn?
Thực tế, hai hệ thống này không loại trừ lẫn nhau. Hạ tầng xanh hoạt động như lớp đệm sinh thái, giúp làm chậm dòng chảy, giảm khối lượng nước đổ vào hệ thống cống và kéo dài tuổi thọ của các công trình bê tông. Vì vậy, nhiều chiến lược thích ứng với lũ hiện đại đều kết hợp cả hai.
Một trong những mô hình tiêu biểu là đô thị Sponge City (thành phố bọt biển). Khái niệm này được phát triển mạnh tại Trung Quốc và đang được nhiều quốc gia áp dụng. Thay vì tìm cách xả nước ra sông càng nhanh càng tốt, đô thị được thiết kế để giữ nước lại, thẩm thấu và tái sử dụng trong hệ sinh thái đô thị.
Trong thực tế, hạ tầng xanh bao gồm nhiều giải pháp quy mô nhỏ nhưng hiệu quả cao.
Mương lọc sinh học
Bioswale là các rãnh nông trồng cỏ, cây bụi hoặc thảm thực vật. Chúng thường xuất hiện dọc bãi đỗ xe, lề đường hoặc khu dân cư. Các mương này có ba chức năng chính:
- Làm chậm dòng chảy của nước mưa
- Giữ lại bùn đất và chất ô nhiễm
- Lọc các kim loại nặng và dầu mỡ trước khi nước thấm xuống đất
Nhờ đó, lượng nước chảy vào hệ thống cống đô thị giảm đáng kể.
Vườn mưa
Vườn mưa là những vùng trũng trồng cây trong công viên hoặc khu dân cư. Khi mưa lớn xảy ra, các khu vực này có thể tạm thời giữ nước trong vài ngày.
Nước sau đó thấm dần xuống đất hoặc bốc hơi tự nhiên. Điều này giúp giảm áp lực cho hệ thống thoát nước và hạn chế nguy cơ ngập cục bộ trong đô thị.
Vỉa hè thấm nước
Một giải pháp đơn giản nhưng hiệu quả là sử dụng vật liệu lát có khả năng thấm nước, thường gọi là Permeable Pavement.
Loại vật liệu này có cấu trúc rỗng hoặc khe thoát nước, cho phép nước mưa xuyên qua bề mặt vỉa hè và thấm xuống lớp đất bên dưới. Nhờ đó, lượng nước chảy trực tiếp vào cống giảm đi đáng kể.
Kỹ thuật sinh học gia cố mái dốc
Tại các khu vực miền núi Việt Nam, các giải pháp sinh học gia cố mái dốc đang cho thấy hiệu quả rõ rệt.
Phương pháp này kết hợp thực vật rễ sâu với các cấu kiện cơ học như rọ đá để ổn định mái dốc và bờ sông. Một loài cây thường được sử dụng là Cỏ Vetiver. Bộ rễ của Vetiver có thể ăn sâu tới vài mét, giúp giữ đất và giảm nguy cơ sạt lở.
So với các công trình kè bê tông truyền thống, giải pháp sinh học có chi phí thấp hơn rất nhiều. Nhiều dự án cho thấy tổng chi phí chỉ khoảng 10% – 23% so với xây kè cứng, trong khi vẫn đảm bảo khả năng ổn định mái dốc và thân thiện với môi trường.
Chiến lược 3: Kỷ nguyên số hóa cơ sở hạ tầng
Trong chiến lược nâng cao sức chống chịu của cơ sở hạ tầng trước lũ, công nghệ số đang mở ra một bước tiến quan trọng. Hạ tầng hiện đại không chỉ cần bền vững về vật lý mà còn phải có khả năng quan sát, phân tích và phản ứng theo thời gian thực.
Việc số hóa giúp chính quyền đô thị có bản sao kỹ thuật số để theo dõi các hệ thống ngầm như cống thoát nước, kênh rạch và dòng chảy đô thị. Nhờ đó, các quyết định điều tiết nước và cảnh báo ngập có thể được đưa ra nhanh và chính xác hơn.
Một dự án đáng chú ý đang được thử nghiệm tại Thành phố Hồ Chí Minh. Dự án này là kết quả hợp tác giữa Griffith University và Khu Công nghệ cao TP.HCM.
Hệ thống triển khai một mạng lưới Internet of Things gồm nhiều vi cảm biến đặt tại các điểm ngập. Các thiết bị này liên tục đo mực nước, tốc độ dòng chảy và truyền dữ liệu về trung tâm điều hành theo thời gian thực.
Một câu hỏi thường được đặt ra là: liệu các cảm biến điện tử có thể hoạt động ổn định trong môi trường nước thải có tính ăn mòn cao? Câu trả lời nằm ở vật liệu lõi của thiết bị.
Nhiều cảm biến trong hệ thống sử dụng Silicon Carbide – một loại vật liệu bán dẫn có độ bền cao, chịu nhiệt tốt và chống ăn mòn hiệu quả. Nhờ đó, các thiết bị có kích thước rất nhỏ nhưng vẫn duy trì độ chính xác và tiêu thụ năng lượng thấp.
Dữ liệu thu thập được sẽ gửi về nền tảng phân tích và có thể truyền cảnh báo trực tiếp đến điện thoại của người dân. Điều này giúp họ chủ động lựa chọn lộ trình di chuyển an toàn khi khu vực xuất hiện nguy cơ ngập.
Bên cạnh mạng lưới cảm biến, các đô thị lớn cũng đang áp dụng hệ thống điều khiển tự động cho hạ tầng chống ngập.
Tại dự án kiểm soát triều quy mô lớn của Thành phố Hồ Chí Minh, hệ thống SCADA đang được lắp đặt cho các cống ngăn triều. SCADA cho phép thu thập dữ liệu thủy văn, tính toán mực nước và tự động điều khiển các cửa van cống nặng hàng trăm tấn.
Nhờ hệ thống này, việc đóng mở cống có thể diễn ra chính xác theo từng thời điểm thủy triều, giảm nguy cơ sai sót trong vận hành thủ công.
Một công nghệ đang thu hút sự chú ý của các nhà quy hoạch là Digital Twin.
Digital Twin tạo ra một mô hình kỹ thuật số của toàn bộ hệ thống hạ tầng đô thị. Mô hình này tích hợp dữ liệu từ cảm biến, bản đồ địa hình và hệ thống thoát nước. Nhờ đó, các chuyên gia có thể mô phỏng nhiều kịch bản ngập lụt khác nhau.
Ví dụ, khi dự báo một cơn bão lớn, hệ thống có thể mô phỏng lượng mưa, dòng chảy và mức triều để xác định khu vực có nguy cơ ngập cao. Từ kết quả đó, chính quyền có thể điều chỉnh vận hành cống, trạm bơm hoặc cảnh báo sớm cho người dân trước khi sự kiện thời tiết xảy ra.
Và để được trải nghiệm mô hình kỹ thuật số hạ tầng đô thị trước ngập lụt, bạn hãy liên hệ 3Di. Chúng tôi sẽ cung cấp bản demo để nâng cao sức chống chịu của cơ sở hạ tầng đô thị trước ngập lụt và lũ lụt.
