Nghiên cứu hệ thống thoát nước bền vững tích hợp trong kiến trúc cảnh quan đô thị tại Việt Nam

Tóm tắt:

Hệ thống thoát nước bền vững (SuDS – Sustainable Drainage Systems) đang trở thành xu hướng trong quy hoạch đô thị và phát triển hạ tầng kỹ thuật trên thế giới. SuDS giúp giảm thiểu ngập lụt thông qua các quá trình thấm, lưu trữ, điều tiết và bốc hơi nước mưa tại nguồn, đồng thời cải thiện cảnh quan đô thị nhờ tích hợp với các giải pháp kỹ thuật sinh thái. Bài báo đề xuất mô hình điển hình tích hợp SuDS vào kiến trúc cảnh quan khi quy hoạch đô thị tại Việt Nam.

Từ khoá: Hệ thống thoát nước bền vững; cường độ mưa; tích hợp; kiến trúc cảnh quan;

 Đặt vấn đề

Quá trình đô thị hóa đã làm thu hẹp đáng kể diện tích thảm thực vật có khả năng thấm lọc và lưu giữ nước, trong khi cường độ mưa ngày càng cao do tác động của biến đổi khí hậu. Kết quả là, lưu lượng đỉnh lũ nhanh chóng gia tăng, hệ thống thoát nước truyền thống bị quá tải, chất lượng nước bề mặt cũng bị suy giảm. Vì vậy, hệ thống thoát nước mặt bền vững (SuDS – Sustainable Drainage Systems) là giải pháp rất cần thiết để khắc phục những nhược điểm nêu trên. Đối với hệ thống thoát nước mặt bền vững, lưu lượng nước bề mặt được giảm đáng kể nhờ khả năng thấm, bốc hơi, lưu giữ và chứa nước qua các lớp mặt phủ. Ngoài ra, do kết hợp giải pháp kỹ thuật sinh thái nên giải pháp này còn có khả năng cải thiện mỹ quan và môi trường sống cho đô thị. Với các lý do đó, bài báo này đề xuất mô hình điển hình tích hợp SuDS vào kiến trúc cảnh quan khi quy hoạch đô thị tại Việt Nam.

Kinh nghiệm về hệ thống thoát nước mặt bền vững trên thế giới

Các giải pháp về thoát nước mặt bền vững đô thị trên thế giới
Hiện nay, các nước phát triển đã áp dụng thành công các giải pháp thoát nước mặt bền vững như: Anh, Úc, Mỹ, Thụy Điển [1,2,3,4,5]. Giải pháp thoát nước mặt bền vững bao gồm hai: Kỹ thuật cứng và kỹ thuật mềm. Giải pháp kỹ thuật cứng tạo ra các bề mặt phủ có khả năng thấm, lưu giữ và chứa nước tốt, như: Mặt hè thấm nước, bể chứa nước mưa … Giải pháp kỹ thuật mềm tạo cảnh quan kiến trúc cho đô thị như: Mái nhà xanh, mương thấm, hồ chứa … Nói chung, mỗi giải pháp kỹ thuật đều có những ưu điểm riêng và được áp dụng phù hợp trong từng điều kiện cụ thể. Tuy nhiên, ở quy mô lớn nên áp dụng cả hai giải pháp này và giữa chúng cần có sự phối hợp chặt chẽ.

Đề xuất mô hình thoát nước mặt bền vững tích hợp trong kiến trúc cảnh quan của đô thị tại Việt Nam

Đề xuất mô hình trong phạm vi từng lô đất

Trong khu dân dụng

• Đối với các nhà riêng lẻ: Tại những khu vực mật độ xây dựng cao (như: khu nhà liền kề cần áp dụng giải pháp “mái nhà xanh”…).
  Tại những khu nhà biệt thự, nhà vườn cần tăng cường các biện pháp lưu giữ và chứa nước trong lô đất. Mỗi ngôi nhà cần xây dựng bể chứa nước mưa và có thể tái sử dụng vào các mục đích: Dội nhà vệ sinh, tưới cây, rửa sàn…. Ngoài ra, trong sân nhà cần áp dụng kết cấu mặt hè thấm nước. Xây dựng hàng bó vỉa có chiều cao khoảng 20cm tại vị trí giáp ranh giữa sân và vườn để giữ nước. Trong vườn, đặt các mương thấm có chiều rộng 1.0m với vật liệu chủ yếu là sỏi thô hoặc đá dăm để tăng cường khả năng thấm và lưu giữ nước. Đối với những khu vực đất tự nhiên có khả năng thấm nước kém, cần đặt hệ thống ống thu nước đục lỗ trong kết cấu mặt hè thấm nước và mương thấm để thoát nước ra ngoài công trình.
• Đối với các công trình công cộng: Trường học, trung tâm thương mại… – Giải pháp “mái nhà xanh” và xây dựng các bể chứa nước mưa cũng cần được áp dụng. Bên cạnh đó, tại những khu vực đường dạo, sân, bãi đỗ xe cần được lát bằng kết cấu mặt hè thấm nước. Ở những khu vực cây xanh, có thể quy hoạch thành những hồ khô hoặc lồng ghép những không gian lưu giữ nước tạo cảnh quan kiến trúc cho khu vực.

Trong khu công nghiệp

Đây là nơi mà dòng chảy bề mặt có nguy cơ chứa nồng độ các chất gây ô nhiễm cao. Bên cạnh các giải pháp tương tự như đối với các công trình công cộng, trước khi dòng chảy bề mặt thoát ra ngoài hệ thống thoát nước đô thị thì cần được xử lý sơ bộ bằng các bãi lọc trồng cây. Nhờ sự có mặt của các loài thực vật và vận tốc dòng chảy nhỏ nên các chất bẩn dễ dàng được giữ lại.

Hồ ướt và hồ khô [3]
Chức năng chủ yếu là chống ngập và chống gây ô nhiễm [3]
Nguyên lý hoạt động: Hồ ướt là hồ được chứa nước thường xuyên. Hồ khô là những khu đất chứa nước tạm thời trong thời gian mưa. Sau khi mưa, hồ sẽ cạn và có thể sử dụng như bãi cỏ thông thường.

Mương thực vật [3,4,5]
Trong đô thị, từ những hệ thống rãnh thoát nước được xây bao quanh các công trình đến những dải đất trũng đều có thể biến thành những dải mương thực vật. [3,4,5]
Nguyên lý hoạt động: Nước thấm qua lớp thảm thực vật hoặc lớp sỏi của đường dạo, sau đó được lưu giữ tạm thời trong lớp đá dăm và tiếp tục thấm ra nền đất hoặc/và theo hệ thống ống thu nước đục lỗ để xả ra bên ngoài.

Đề xuất mô hình ở phạm vi ngoài lô đất

Để hệ thống thoát nước làm việc có hiệu quả, cần phối hợp cả hai giải pháp: Giải pháp thoát nước truyền thống và giải pháp thoát nước mặt bền vững.

•  Đối với tuyến đường không có dải phân cách: Cần xây dựng cống (rãnh) và ga thu nước mặt cho phần đường xe chạy và thu gom một phần lượng nước thoát ra từ mái nhà xanh và mặt hè thấm nước (ví dụ: tuyến đường số 2 và số 3);
•  Đối với tuyến đường có dải phân cách: Nước mặt từ phần đường xe chạy cùng với một phần nước thoát ra từ mái nhà xanh và mặt hè thấm nước được thoát vào dải phân cách (ví dụ: tuyến đường số 1). Dải phân cách được thiết kế lõm ở giữa để thu gom và vận chuyển nước. Cấu tạo của dải phân cách này tương tự như mương thấm, bên trên bề mặt là thảm thực vật tạo cảnh quan cho đô thị.

Đề xuất mô hình điển hình tích hợp SuDS vào kiến trúc cảnh quan khi quy hoạch đô thị tại Việt Nam.

Từ mô hình đã đề xuất phạm vi trong và ngoài lô đất, có thể tổng hợp mô hình hệ thống thoát nước mặt bền vững tích hợp kiến trúc cảnh quan cho một đô thị như. Nước mưa từ các mái nhà được thu gom vào các bể chứa nước mưa hoặc có thể xả vào những bồn hoa kết hợp làm mương thực vật và hệ thống hố cây thấm lọc. Sau đó, nước chảy về hệ thống cống ngầm của đường phố để xả ra hệ thống hồ khô và hồ ướt. Cuối cùng, nước thoát được xả ra nguồn tiếp nhận bằng trạm bơm kết hợp với cửa phải điều tiết.

Kết luận và kiến nghị

Hệ thống thoát nước mặt bền vững – SuDS giúp giảm thiểu ngập lụt cho đô thị nhờ các quá trình thấm, lưu trữ, điều tiết và bốc hơi nước mưa tại nguồn, cho phép cải thiện cảnh quan đô thị thông qua việc kết hợp với các giải pháp kỹ thuật sinh thái. Bài báo này đã đề xuất mô hình thiết kế điển hình tích hợp SuDS vào kiến trúc cảnh quan khi quy hoạch đô thị tại Việt Nam. Mô hình này có thể được các nhà quy hoạch và các đơn vị liên quan xem xét áp dụng khi quy hoạch đô thị. Tuy nhiên, để áp dụng vào các dự án thực tế, cần ban hành các quy chuẩn, tiêu chuẩn về hệ thống thoát nước mặt bền vững.

Ths.kts Nguyễn Thị Hồng1
Ths.kts Phan Huy Thục2
1 Trường ĐH Giao thông Vận tải
2 Trường ĐH Công nghệ Giao thông Vận tải
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 07-2026)

---

Tài liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Thị Hồng: Quy hoạch công viên tích hợp với hệ thống thoát nước mặt bền vững cho đô thị – Tạp chí Vật liệu & Xây dựng tập 14, số 02, 2024;
[2]. Nguyễn Thị Hồng: Nghiên cứu giải pháp thấm và lưu giữ nước mặt cho đô thị trung tâm Hà Nội theo hướng phát triển bền vững – Đề tài Sở khoa học và công nghệ Hà Nội (01C-04/04-2018-3), 2020;
[3]. David Butler and John W.Davies: Urban Drainage – Spon Press (2010 – 3rd Edition);
[4]. CIRIA C698 London: Site Handbook for the Construction of SUDS, 2007;
[5]. U.K Department for Environment: The Suds Manual – Ciria, 2015.