Đưa nước xuống lòng đất – giải pháp để TP.HCM đối phó với hiện trạng sụt lún nhanh hơn tốc độ nước biển dâng

Nhiều công trình nghiên cứu khoa học (của viện Nghiên cứu Phát triển bền vững (đại học Tài nguyên và Môi trường), đại học Công nghệ Nanyang (Singapore) phối hợp các chuyên gia tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực thuộc NASA và Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ,...) cho thấy, TP.HCM thuộc nhóm thành phố lún nhanh hơn tốc độ nước biển dâng.

Theo đó, tốc độ lún trung bình của TP.HCM là 1,62 cm mỗi năm (có tài liệu ghi 1,99 cm/năm trong giai đoạn 2005 – 2017). Các chuyên gia nhận định sẽ có thêm 20 km2 khả năng chìm dưới mực nước biển và ngập lụt nếu tốc độ sụt lún hiện tại tiếp diễn đến năm 2030.

Các chuyên gia cho rằng, nguyên nhân gây sụt lún là do TP.HCM nằm trên nền địa chất yếu, đặc biệt là các lớp trầm tích trẻ Holocene rất dễ bị nén, việc khai thác nước ngầm quá mức là lý do chính làm hạ thấp áp lực lỗ rỗng trong đất, bên cạnh đó đô thị hóa nhanh với nhiều công trình xây dựng gia tăng tải trọng tĩnh lên nền đất yếu, cộng với tải trọng từ hoạt động giao thông càng làm sụt lún trầm trọng hơn. Từ nhận xét, sụt lún là hiện tượng tự nhiên kết hợp với tác động của con người, một số chuyên cho rằng không thể loại bỏ hoàn toàn mà phải “chung sống” với nó lâu dài. Vậy có cách khác không?

Tốc độ lún tại TP.HCM từ năm 2015 đến nay (Nguồn: PGS.TS Lê Trung Chơn và cộng sự)

Xác định nguyên nhân

Trong bối cảnh toàn dân hưởng ứng đổi mới, sáng tạo, liệu chúng ta có thể chủ động ngăn lún thay vì chấp nhận không? Bài này, chúng tôi đề xuất một cách tiếp cận khác để bạn đọc tham khảo. Về nguyên nhân gây lún, nhận định của các chuyên gia nêu trên là hoàn toàn đúng, nhưng hình như chưa đủ. Chúng ta cần xác định chính xác nguyên nhân chính mà nếu khắc phục được, sẽ tìm được cách ngăn lún hiệu quả hơn.

Nhiều nghiên cứu trên thế giới chỉ ra rằng, nguyên nhân chính gây ra các hiện tượng biến đổi khí hậu, nước biển dâng là do con người đã “làm lệch” tính cân bằng của hệ sinh thái tự nhiên. Hiện tượng lún, ngập lụt diễn ra khắp nơi, đặc biệt ở các thành phố lớn (ở Việt Nam như Hà Nội, TP.HCM,…) đều là hậu quả của mất cân bằng hệ sinh thái tự nhiên, trong trường hợp này là hệ sinh thái nước, cụ thể là nước ngọt.

(Trích bài giảng về “Nước ngọt trên trái dất” của đại học Los Angeles, Hoa Kỳ)

Nước trên trái đất có thành phần 97% là nước mặn, 3% là nước ngọt. Trong số 3% là nước ngọt đó, 68,7% là nước đóng băng (icecaps and glacier), 30,1% là nước ngầm (ground water), 0,3% là nước mặt (surface water), 0,9% nước khác (sương, tuyết, hơi nước,…).

Trong 0,3 là nước mặt: Sông, suối chiếm 2%, đầm lầy 11%, hồ 87% (riêng hồ Baikal chứa 20% tổng lượng nước ngọt bề mặt trái đất). Tỷ lệ này tồn tại hàng triệu năm trong trạng thái động, luôn luân chuyển theo 2 vòng tuần hoàn lớn và nhỏ.

Vòng tuần hoàn nước (Nguổn: Internet)

Vòng tuần hoàn nhỏ – Nước bốc hơi thành mây, mây tụ thành mưa, tuyết rơi xuống mặt đất, tràn trên mặt đất, chảy theo sông, suối ra biển, nước bề mặt lại bốc hơi,… Vòng tuần hoàn lớn – Nước mưa, tuyết rơi xuống đất, ngấm xuống đất, đi sâu vào lòng đất qua các tầng ngậm nước, có tầng hình thành sau vài chục năm, có tầng vài triệu năm hay hơn. Do trái đất quay từ Tây sang Đông nên nước ngầm dưới đất “văng” cũng theo hướng đó dưới tác động của lực ly tâm, nước dưới đất bị nén, lại trồi lên mặt đất, ngấm vào sông hồ, bốc hơi thành mây, sương mù,…

Cách nay khoảng 100 năm, lượng nước ngầm dưới đất có dung lượng nước lớn hơn lượng nước bề mặt hơn một trăm lần (30,1%/0,3% = 107). Nghĩa là nước mưa ngấm xuống đất là chính, trôi ra sông, suối là phụ. Ngày trước có hàng tỷ “kênh thấm nước tự nhiên” đưa nước xuống các tầng đất một cách hài hòa, cân bằng. Khi xã hội phát triển, quá trình bê tông hóa, đô thị hóa, chặt phá rừng,… đã bịt kín các kênh này làm mất cân bằng hệ sinh thái nước toàn cầu, làm cho vòng tuần hoàn lớn suy kiệt còn vòng tuần hoàn nhỏ lại bùng nổ ngày càng dữ dội (vì thế mà mưa, bão ngày càng lớn, thời tiết ngày càng cực đoan). Vì lẽ này, đất dưới chân chúng ta (hàng chục đến hàng ngàn mét) đang thiếu nước trong khi nước bề mặt lại dư thừa. Đây là nguyên nhân chính gây ra sụt lún và ngập lụt mỗi khi có mưa bão, triều cường (đặc biệt ở các thành phố lớn).

Đi tìm lời giải

Đã xác định được nguyên nhân chính thì lời giải cũng dễ tìm ra: Tái cân bằng hệ sinh thái nước tự nhiên là cách duy nhất! Trên thế giới, các quốc gia thông minh đã “nhìn thấy” vấn đề này từ lâu và có chiến lược ứng phó một cách khéo léo, biến lượng nước có thể gây tai ương thành nguồn tài nguyên quý giá. Mỹ và Nhật Bản là 2 quốc gia rất giỏi trong lĩnh vực này. Ở Mỹ, đạo luật Washington ra đời hơn 100 năm trước đã quy định về bảo vệ, bổ cấp và khai thác nước ngầm (underground water) theo phương pháp tạo và khai thác “ngân hàng nước” (water banking).

Phương pháp “water banking” ở Mỹ (Nguồn: Internet)

Nhật Bản có chính sách bổ cấp và khai thác nước ngầm theo hướng nạp nước vào khi dư và lấy nước ra khi cần. Người Nhật đã giúp người Thái biết cách làm water banking và người Thái đã sáng tạo đến mức đáng ngạc nhiên là ở nông thôn, mỗi nhà xây một giếng điều hòa nước (vừa đưa nước dư thừa từ bề mặt xuống đất, vừa lấy nước ngầm lên phục vụ sinh hoạt). Nhờ thế, mặt nước ngầm (underground water table) ở Thái Lan nâng cao lên sát mặt đất nên nhiều trang trại ở Thái không cần tưới vì rễ cây đủ sức vươn tới tầng đất ẩm! Đây là một chiến lược khôn ngoan của người Thái trong phát triển nền nông nghiệp thuận tự nhiên.

Như thế, để chống lún, cách đơn giản và kinh tế nhất là đưa nước bề mặt đang dư thừa xuống lòng đất. Khi nước lấp đầy các tầng ngậm nước bên dưới (cát, đá ngậm nước,…), lòng đất trở nên vững chắc đủ sức chống lại sự sụt lún. Đưa thế nào thì có nhiều cách. Người Nhật xây hầm chứa nước ngầm (ăn thông với tầng ngậm nước (acquifer) dưới lòng đất), người Malaysia xây đường hầm có chức năng kép (giao thông và chứa nước khi cần), người Úc “xây” bể chứa dưới đất thay vì hồ, đập nổi trên mặt đất, người Thái vận động “mỗi nhà dân ở nông thôn xây một giếng 2 chiều” (nạp nước thừa xuống đất và thu nước ngầm phục vụ sinh hoạt).

Bế chứa nước dư thừa ở Nhật Bản

Giếng 2 chức năng ở Thái Lan (nguồn: Internet)

Xây đường cao tốc với các giếng thu nước xuống lòng đất ở 2 bên (Nguồn: Internet)

Vấn đề còn lại

Như thế, cả về lý thuyết lẫn thực tiễn, giải pháp chống lún ở TP.HCM hiệu quả nhất và bền vững nhất là tái cân bằng hệ sinh thái nước tự nhiên, nói nôm na là đưa nước xuống lòng đất ở TP.HCM nhằm lấp đầy các “khoảng trống” trong các tầng ngậm nước phía dưới thành phố. Bài toán này cần giải dựa trên nhiều kiến thức: Toán học, vật lý học, địa chất thủy văn, hóa – sinh, tự động hóa, công nghệ số,… Trên thế giới, nhiều quốc gia đã giải thành công bài toán này, gần ta nhất là Thái Lan với hệ thống ngân hàng nước mang lại hiệu qua về nhiều mặt: chống lún, chống ngập, phát triển nông nghiệp thuận tự nhiên,…

Dưới ánh sáng của Nghị quyết 57 về Đổi mới, Sáng tạo và Chuyển đổi số, việc đổi mới tư duy rằng chúng ta có thể chủ động chống lún chứ không phải “lún tới đâu, nâng nền tới đó” cần được ủng hộ.

Mở rộng hơn, thiết nghĩ, chúng ta đang thiếu một cơ chế “Diên Hồng số” nơi ai có sáng kiến, giải pháp khả thi, nhất là các bài học thực tế trong nước và quốc tế nên được giới thiệu để mọi người tham khảo. Lúc đó, tinh thần Đổi mới – Sáng tạo mới thực sự dân chủ và khuyến khích toàn dân tham gia.