Ashui.com | Hội Quy hoạch Phát triển Đô thị Việt Nam

Monday
Jul 16th
Text size
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size
Home Chuyên mục Quy hoạch đô thị Lý thuyết thích ứng với lũ lụt: Cơ sở khoa học cho Thiết kế đô thị trong điều kiện thủy văn phức tạp

Lý thuyết thích ứng với lũ lụt: Cơ sở khoa học cho Thiết kế đô thị trong điều kiện thủy văn phức tạp

Viết email In

Bài viết này nhấn mạnh lý thuyết về khả năng thích ứng với lũ, trái ngược với quan điểm kiểm soát lũ. Lý thuyết này giúp tăng cường khả năng chịu đựng lũ lụt, đồng thời tổ chức lại nhanh chóng hoạt động của thành phố nếu thiệt hại từ lũ xảy ra.  

Khung lý thuyết thích ứng bao gồm hai cách diễn giải: (1) khả năng thích ứng kỹ thuật và (2) khả năng thích ứng sinh thái. Bài viết cho rằng khung lý thuyết thích ứng sinh thái là một khuôn khổ phù hợp hơn trong quản lý rủi ro lũ lụt tại đô thị. Khung lý thuyết này có thể giải quyết hiệu quả rủi ro phát sinh từ sự giao thoa giữa hệ sinh thái ven sông và các động lực học đô thị. Quản lý lũ lụt dựa trên khả năng thích ứng sẽ hỗ trợ phục hồi dịch vụ hệ sinh thái ven sông, nhờ đó giảm tác hại của lũ và thúc đẩy tính thích ứng với lũ lụt của đô thị. Do đó, các thành phố cần tích hợp các dịch vụ hệ sinh thái ven sông vào thiết kế đô thị, đồng thời phổ biến “động lực học của lũ” vào quản lý rủi ro lũ lụt. Mô hình thích ứng cần được ủng hộ nhằm thay thế việc kiểm soát lũ, đây là cơ hội để các thành phố ven sông thích ứng với những thay đổi cực đoan bởi thời tiết nhằm giảm thiểu rủi ro từ lũ lụt. 

1. Lý thuyết về khả năng thích ứng

Quan điểm về thích ứng (phục hồi) có hai cách diễn giải phổ biến: một là khả năng thích ứng kỹ thuật (engineering resilience); hai là khả năng thích ứng sinh thái (ecological resilience) (Holling 1996). Từ hai cách diễn giải này dẫn đến các cách tiếp cận khác nhau khi áp dụng vào quản lý rủi ro lũ lụt. 

1.1 Thích ứng kỹ thuật


Hình 1: Khả năng thích ứng của một hệ thống kỹ thuật bị hư hỏng được tính bằng thời gian cần thiết (t­­­1- t0 đối với trường hợp A) để hệ thống phục hồi 100% chức năng ban đầu. Thời gian phục hồi càng lâu, hệ thống càng ít thích ứng (trường hợp B). Nguồn: Tham khảo từ (Liao 2012 )

Khái niệm thích ứng kỹ thuật nhấn đến sự ổn định của hệ thống trong trạng thái cân bằng, tốc độ phục hồi và khả năng chịu đựng sự can thiệp (Holling 1973). Thích ứng kỹ thuật gồm bốn thuộc tính cơ bản: sức chịu đựng (sức mạnh thực tế để chịu đựng được những xáo trộn); dự phòng (các thành phần trong hệ thống có thể thay thế được nhau); khả năng đáp ứng (khả năng xác định các vấn đề và huy động các nguồn lực cần thiết); tốc độ phục hồi (khả năng phục hồi hệ thống một cách kịp thời) (Bruneau et al., 2003). Khái niệm này bao gồm cả hai khả năng kháng cự và phục hồi từ các rối loạn, các chức năng được phục hồi càng nhanh thì khả năng thích ứng càng cao (Hình 1). Do đó, thích ứng kỹ thuật nhấn mạnh khả năng trở về điều kiện ban đầu như khi chưa xảy ra rối loạn.

1.2 Thích ứng sinh thái

Theo Holling (1973) trong một nghiên cứu mang tên “Tính ổn định và thích ứng của hệ thống sinh thái” (Resilience and Stability of Ecological Systems) đã dẫn nhập thuật ngữ “thích ứng - hồi phục” vào lĩnh vực sinh thái, ông cho rằng: “hệ thống sinh thái sau khi chịu sự can thiệp sẽ duy trì một khả năng hồi phục cân bằng, đồng thời khả năng phục hồi quyết định đến khả năng duy trì các mối quan hệ trong nội bộ hệ thống. Hệ thống có khả năng chịu sự can thiệp bên ngoài vừa duy trì khả năng ổn định bên trong, nó phản ánh hệ thống sinh thái tồn tại thuộc tính tự ổn định lại trạng thái cân bằng khi chịu sự can thiệp (Holling, 1973). 

Holling (1973) định nghĩa khả năng thích ứng của hệ thống là khả năng hệ thống có thể hấp thụ những rối loạn mà vẫn tồn tại. Khái niệm thích ứng sinh thái này tập trung vào sự kiên trì, hoặc khả năng duy trì cùng một chế độ đã được xác định bởi các quá trình, các cấu trúc, tính phản hồi và đặc điểm riêng của hệ thống (Walker et al. 2004). Do các hệ thống không hoạt động gần trạng thái cân bằng nên khả năng thích ứng sẽ liên quan tới những thay đổi mà hệ thống có thể chịu đựng được và khả năng tái thiết hoặc tổ chức lại (Carpenter et al. 2001). Khả năng thích ứng sinh thái được đo bằng mức độ xáo trộn mà hệ thống có thể trải qua trước khi chuyển sang một chế độ cân bằng khác (Gunderson & Holling 2002). Thích ứng sinh thái nhấn mạnh về tính linh động, khi bị xáo trộn hệ thống sẽ tự chuyển sang trạng thái mới, đồng thời có khả năng tồn tại ở bất kì chế độ nào.

1.3 Sự khác nhau giữa hai thuộc tính thích ứng

Thích ứng kỹ thuật giả định về việc duy trì trạng thái tối ưu của các chức năng trong hệ thống, còn thích ứng sinh thái giả định mỗi chế độ có một trạng thái ổn định riêng. Thích ứng kỹ thuật cho rằng bất kỳ sự thay đổi nào khác trạng thái tối ưu đều bị coi là lệch lạc, nhưng trong khái niệm thích ứng sinh thái thì bất kỳ sự dao động nào khỏi chế độ ban đầu đều là bình thường, bởi vì các hệ thống vốn có tính linh động (Holling 1973). Về cơ bản, khả năng thích ứng kỹ thuật là khả năng duy trì sự ổn định, tức không thay đổi trạng thái của hệ thống hoặc chỉ có những dao động tối thiểu; khả năng thích ứng sinh thái là khả năng tồn tại ở bất kì chế độ nào. Đây là hai thuộc tính rất khác nhau, thậm chí có phần mâu thuẫn nhau (xem Bảng 1). Các hệ thống có khả năng thích ứng kỹ thuật cao có thể có khả năng thích ứng sinh thái thấp; nhưng khả năng thích ứng kỹ thuật thấp vẫn có thể mang lại khả năng thích ứng sinh thái cao (Holling 1973, 1996). 

Bảng 1. Sự khác nhau giữa thích ứng kỹ thuật và thích ứng sinh thái

Nội dung

Thích ứng kỹ thuật

Thích ứng sinh thái

Khung lý thuyết

Thích ứng = thích ứng + phục hồi.

Thích ứng = chịu đựng + tổ chức lại.

Giả định

Một trạng thái cân bằng (một chế độ).

Có thể dự đoán được.

Nhiều trạng thái cân bằng (nhiều chế độ).

Không thể dự đoán được và không chắc chắn.

Hoạt động

Dao động xung quanh trạng thái lý tưởng của chức năng hệ thống hay trạng thái ổn định.

Thay đổi chế độ

Trọng tâm

Ổn định/nhất quán - nhanh chóng trở lại trạng thái cân bằng.

Chỉ ổn định nhất quán trong chế độ hiện tại

Thước đo

Tốc độ phục hồi về trạng thái ổn định trước đó.

Mức độ rối loạn mà hệ thống có thể chịu đựng được và vượt qua trước khi chuyển sang một chế độ khác.

Vai trò của những xáo trộn

Xáo trộn là mối đe dọa cho hệ thống.

Xáo trộn là cơ hội để học tập và rút kinh nghiệm.

Nguồn: Tham khảo từ (Holling, 1996, 1973; Liao 2012 )

2. Khuôn khổ lý thuyết thích ứng sinh thái

Khái niệm thích ứng sinh thái giả định rằng một hệ thống (quả bóng) có nhiều chế độ (lòng chảo), do đó có nhiều hơn một lòng chảo hấp dẫn (Hình 2). Hệ thống có thể di chuyển trong lòng chảo, không bao giờ nằm im ở dưới đáy; quả bóng có thể di chuyển vượt qua một ngưỡng và chuyển sang một lòng chảo hấp dẫn mới. Thích ứng kỹ thuật chỉ quan tâm tới việc liệu hệ thống có giữ được vị trí ở đáy của lòng chảo hay không, còn thích ứng sinh thái quan tâm đến việc liệu hệ thống có còn ở trong lòng chảo hiện tại hay không (Holling 1996). 


Hình 2: Thích ứng kỹ thuật giả định chỉ có một chế độ và một trạng thái ổn định lý tưởng (Hình trên). Lòng chảo thể hiện một vùng trạng thái hay “lòng chảo hấp dẫn”, là nơi hệ thống có xu hướng duy trì sự cân bằng vốn có của hệ thống. Quả bóng đại diện cho trạng thái của hệ thống tại một thời điểm. Phần đáy của lòng chảo đại diện cho trạng thái tối ưu. Thích ứng sinh thái cho rằng hệ thống có nhiều chế độ, do đó có nhiều “lòng chảo hấp dẫn”. Hệ thống có thể vượt ngưỡng và chuyển sang một lòng chảo mới (Hình dưới). Nguồn: Phỏng theo (Scheffer et al., 1993; Walker et al., 2004; Liao, 2012).

Khi áp dụng lý thuyết thích ứng vào những cộng đồng đối mặt với rủi ro từ thiên nhiên khiến chủ đề “khả năng phục hồi” được quan tâm nhiều hơn. Khi đó, khả năng thích ứng là khả năng hồi phục về trạng thái trước khi có thảm họa. Điều này khác với kháng cự, tức khả năng chịu đựng sự xáo trộn mà không bị gián đoạn (Etkin 1999). Trong quản lý rủi ro, kháng cự có nghĩa phòng chống lũ lụt bằng cơ sở hạ tầng kiểm soát lũ, còn khả năng thích ứng là khả năng chuyển từ trạng thái bị ảnh hưởng bởi lũ lụt sang trạng thái bình thường (De Bruijn 2004). Đối với các thành phố chịu ảnh hưởng bởi lũ lụt, hệ thống sinh thái - xã hội này được đặc trưng bởi những hành vi phức tạp, phi tuyến tính, các rối loạn có thể bất ngờ và sự ổn định là không chắc chắn. Khả năng hệ thống sinh thái - xã hội của thành phố quay trở lại các điều kiện trước khi xảy ra thiên tai, giả sử một trạng thái tối ưu là khó có thể xảy ra. Do đó, thích ứng kỹ thuật không còn phù hợp để đưa ra một giải pháp hiệu quả trong quản lý lũ lụt tại đô thị.

Thích ứng sinh thái là một khuôn khổ phù hợp hơn trong quản lý rủi ro lũ lụt, khái niệm này dựa trên một mô hình thực tế về sự cân bằng đa dạng, tập trung vào việc làm sao hệ thống có thể tồn tại trong một môi trường thay đổi liên tục (Adger et al., 2005). Những nghiên cứu về hệ thống sinh thái - xã hội gần đây đã chứng minh khái niệm thích ứng sinh thái là một khuôn khổ lý thuyết tiềm năng, có thể giải quyết mối quan hệ phức tạp giữa con người và thiên nhiên. Trong quản lý lũ lụt đô thị, đây là công cụ để giải quyết các hiểm họa lũ lụt phát sinh từ sự giao thoa giữa hệ sinh thái ven sông và các động lực học đô thị (Liao, 2016).

3. Lý thuyết khả năng thích ứng với lũ của đô thị

3.1 Từ xu thế duy trì sự ổn định đến khả năng thích ứng

Hai luận điểm chính trong lý thuyết thích ứng sinh thái áp dụng vào quản lý rủi ro lũ lụt bao gồm: (1) Thích ứng phát sinh từ việc thích nghi với tính dễ biến đổi, không chắc chắn và bất ngờ của thiên nhiên (Folke 2003); (2) Thích ứng có được từ sự trải nghiệm và học hỏi từ các rối loạn (Holling 1973). Theo đó, bản thân lũ lụt là một tác nhân thích ứng vì mỗi lần trải qua lũ lụt các thành phố sẽ tự điều chỉnh cấu trúc, quy trình nội bộ và xây dựng kiến thức, dẫn đến các chiến lược đối phó đa dạng được tích lũy theo thời gian (Folke, 2006; Liao 2016). Như vậy, lý thuyết thích ứng với lũ của đô thị tập trung vào khả năng thích ứng hơn là duy trì tính ổn định của hệ thống. Vì lũ lụt là một phần của động lực học đô thị nên thích ứng không phải là khả năng chống lại lũ hay khả năng phục hồi về trạng thái trước khi xảy ra lũ, thích ứng là khuynh hướng để tiếp tục tồn tại trong điều kiện thủy văn phức tạp.

3.2 Các thuộc tính về khả năng thích ứng với lũ của đô thị

Khả năng thích ứng với lũ của thành phố được hiểu là khả năng chịu đựng lũ lụt, có thể tổ chức lại nếu tổn thất vật chất và sự gián đoạn kinh tế xã hội xảy ra để ngăn ngừa tử vong và thương tích. Do đó, tính thích ứng gắn với khả năng tự tổ chức, khả năng thích nghi và dự phòng để chống phát sinh. Nếu thiệt hại và gián đoạn xảy ra, phần còn lại của hệ thống sẽ tái tổ chức - phục hồi lại trật tự kinh tế xã hội. Khả năng thích ứng với lũ của đô thị có 3 thuộc tính quan trọng Liao (2012), bao gồm:

3.2.1 Khả năng thích ứng tại chỗ của hệ thống sinh thái - xã hội

Các thành phố cần có khả năng tự tổ chức để tránh thiệt hại xảy ra. Khả năng phản ứng nhanh dựa trên những điều kiện của địa phương (địa phương hóa) bao gồm hai khía cạnh: thứ nhất, đó là khả năng thích ứng với lũ của hệ thống sinh thái đô thị. Vì khả năng giảm thiểu thiệt hại lũ lụt gắn liền với năng lực chứa lũ của thành phố nên thiệt hại sẽ giảm đi nếu các thành phố có khả năng chứa lũ trong các không gian dự phòng. Hệ sinh thái ven sông, đất ngập nước đô thị tham gia trực tiếp vào quá trình chứa lũ và điều hòa dòng nước lũ, do đó khả năng thích ứng với lũ sẽ phụ thuộc chủ yếu vào việc thiết lập một hệ thống sinh thái phù hợp với quá trình sinh thái lũ hay không. Bên cạnh đó các không xanh có thể chuyển đổi chức năng để chứa lũ cũng gia tăng đáng kể năng lực thích ứng với lũ của thành phố; thứ hai, khả năng phản ứng nhanh của cộng đồng dân cư đô thị đối với công tác ứng phó với lũ. Kiểm soát lũ là một phương pháp tập trung hóa, trong đó các cơ quan chức năng được giao phó nhiệm vụ giảm thiểu các nguy cơ từ lũ cho người dân. Khi không có phản ứng tại chỗ (địa phương hóa), lũ lụt thường trở thành thảm họa nếu các biện pháp tập trung hóa không đem lại hiệu quả. Phản ứng tại chỗ với lũ lụt dựa vào điều kiện thích ứng tại địa phương, không phụ thuộc vào tổ chức bên ngoài (ví dụ chính quyền cấp trên) và cơ chế quản lý (cơ sở hạ tầng kiểm soát lũ) để giảm thiểu rủi ro từ lũ. Khi rủi ro xảy ra từ lũ, các thành phố có thể tổ chức lại nhanh chóng do nội bộ phản ứng kịp thời hoặc có khả năng phục hồi và sửa chữa các thiệt hại mà không cần chờ đợi sự trợ giúp từ bên ngoài (chính quyền trung ương, tổ chức cứu trợ).

3.1.2 Điều chỉnh kịp thời sau mỗi trận lũ lụt

Chất lượng của khả năng thích ứng thể hiện bằng sự điều chỉnh kịp thời, đây cũng là một hình thức rút kinh nghiệm từ lũ để đối phó với một trận lũ tiếp theo có thể xảy ra bất cứ lúc nào. Các thành phố có thể tăng khả năng thích nghi nhờ khả năng học hỏi từ mỗi trận lũ, tức là khả năng điều chỉnh kịp thời các hành vi (thích ứng của cá nhân, cộng đồng), vật chất (tài sản, hạ tầng) và thể chế của mình để chuẩn bị tốt hơn cho trận lũ tiếp theo. Nhờ trải qua các trận lũ các thành phố có thể hiểu được động thái và quá trình sinh thái của lũ để điều chỉnh khả năng tiếp nhận (chứa lũ) hoặc nâng cấp cấu trúc để thích ứng với thách thức mới. Tóm lại, đây là một quá trình học tập - rút kinh nghiệm, trong đó những trải nghiệm đều dẫn tới việc thích nghi để tránh lặp lại những sai lầm và thiệt hại trước đó. Ngược lại, kiểm soát lũ điều chỉnh sau thiệt hại bằng cách nâng cấp cơ sở hạ tầng kiểm soát lũ. Tuy nhiên, công việc nâng cấp này thường mất nhiều năm, thậm chí hàng thập kỷ và thường tốn kém hơn. Rõ ràng, khi các biện pháp điều chỉnh kịp thời trên toàn hệ thống nhiều khả năng sẽ đem lại hiệu quả cao hơn giải pháp ứng phó dựa vào cơ sở hạ tầng chống lũ.

3.1.3 Sự dư thừa của các hệ thống dự phòng (hệ thống con)

Hệ thống quản lý rủi ro lũ lụt có dự phòng sẽ bao gồm nhiều biện pháp giảm thiểu, chuẩn bị, ứng phó và tái tổ chức. Khả năng thích ứng với lũ lụt sẽ được phân bổ qua các cấp độ từ cá nhân, cộng đồng tới cấp thành phố. Khi rủi ro lũ lụt vượt quá khả năng của một cấp độ thì thành phố vẫn có thể dựa vào những cấp độ khác để duy trì hoạt động. Dự phòng đòi hỏi tính da dạng, linh hoạt và nhân rộng các chức năng trên nhiều quy mô. Tính linh hoạt của một thành phố với lũ thể hiện trong tính chất “lưỡng cư”, tức chuyển đổi bản thân để hoạt động trong điều kiện ngập nước. Ví dụ, một thành phố có thể chuyển đổi chế độ giao thông công cộng từ trên cạn sang hệ thống giao thông đường thủy khi bị ngập lụt trên diện rộng. Hay các tòa nhà có thể chuyển đổi chức năng sang chứa lũ hoặc thoát lũ ở tầng trệt, thậm chí nổi trên lũ để tiếp tục duy trì hoạt động. Tuy nhiên, các thành phố hiện đại tương đối cứng nhắc về cơ chế hoạt động. Do phụ thuộc nhiều vào cơ sở hạ tầng kiểm soát lũ tập trung nên nhiều hệ thống vật chất (ví dụ xe cộ) chỉ có thể hoạt động trong điều kiện khô ráo và trở nên rối loạn khi môi trường chuyển sang ngập lụt. Để có thể thích ứng với lũ các thành phố cần sự linh hoạt trong cả điều kiện khô ráo và ngập nước.

4. Đô thị thích ứng với lũ: Từ lý thuyết đến hành động thực tế

Để tồn tại trong điều kiện thủy văn phức tạp, các thành phố cần thiết lập mối quan hệ cân bằng giữa đô thị hóa và động lực thủy văn sao cho chúng không là loại trừ lẫn nhau. Để xây dựng một mô hình thích ứng với lũ, các thành phố cần tính đến các tình huống xấu và sẵn sàng chuyển sang cơ chế thích nghi với lũ, đồng thời cần kết hợp quá trình sinh thái lũ vào thiết kế đô thị và phổ biến động lực học của lũ tới người dân đô thị.

4.1 Thiết lập các “vùng ngập nước tự nhiên” để thúc đẩy khả năng thích ứng với lũ lụt

Khả năng thích ứng với lũ của thành phố là khả năng chịu đựng ngập lụt, tức là năng lực chứa lũ trong các vùng ngập tự nhiên trong đô thị. Khả năng chịu đựng ngập lụt là yếu tố rất quan trọng để ngăn ngừa thiệt hại do lũ lụt, và nó quyết định đến việc liệu thành phố có thích nghi được với lũ lụt hay không. Thiết lập không gian chứa lũ dựa trên hệ sinh thái đất ngập nước (ĐNN) là giải pháp chứa lũ hiệu quả để giúp các thành phố nâng cao khả năng chịu đựng lũ đồng thời phục hồi lại hệ sinh thái các dòng sông chảy qua đô thị. Đất ngập nước (ĐNN) có chức năng tự nhiên là truyền tải và lưu trữ dòng chảy, đồng thời trở thành bẫy trầm tích trong các trận lũ. Khi lũ lụt xảy ra, khối lượng vận chuyển và lưu trữ lũ tại vùng ĐNN lớn hơn nhiều so với kênh rạch. Lưu trữ ở vùng ngập xảy ra khi nước bị ngắt khỏi dòng chảy chính và được giải phóng chậm sau khi đỉnh lũ đã trôi qua. Lưu trữ nước diễn ra lâu dài trên bề mặt ĐNN và thông qua quá trình thẩm thấu dẫn tới một lượng nước lớn được giữ lại trong suốt thời kỳ ngập lụt. Thảm thực vật vùng ĐNN có tác dụng giữ nước và kìm hãm dòng chảy để giảm cao độ của dòng nước lũ, từ đó giúp giảm tốc độ xói mòn đất. Việc bố trí các vùng ĐNN rải rác trong đô thị sẽ giúp phân tán dòng chảy, thảm thực vật dày làm giảm sóng lũ, nhờ trì hoãn việc giải phóng nước lũ trên bề mặt do đó làm tăng thêm lượng nước lưu trữ. Nhờ những động thái thủy văn này, các con sông ở vùng ngập lũ tự nhiên có đỉnh lũ thấp và tốc độ lũ nhỏ hơn các con sông bị kiểm soát hai ven bờ. 

Xây dựng chức năng điều tiết lũ cho các vùng ngập lũ là cơ sở để các thành phố ven sông thiết lập các không gian chứa lũ hiệu quả để giảm thiểu lưu lượng lũ, tốc độ lũ, từ đó giảm thiểu thiệt hại rủi ro từ lũ lụt. Thiết kế đô thị cần xác định động thái và không gian phân bố của lũ để có thiết lập các không gian chứa lũ hiệu quả. Xác định lũ ở cường độ, tần suất và mức đỉnh lũ ở các hướng tiếp cận khác nhau (không gian phân bố của lũ) sẽ có phương án giảm thiểu rủi ro tốt hơn, các khu vực chứa lũ sẽ điều chỉnh linh hoạt và phù hợp hơn khi được dự báo trước. Hiện nay, các vùng ĐNN đang bị nhanh chóng thu hẹp bởi quá trình đô thị hóa, các chức năng của vùng ngập hầu hết bị thay thế bởi các hệ thống kiểm soát dòng chảy. Tuy nhiên, mặc dù các công trình kiểm soát lũ đã thành công đáng kể trong việc cung cấp nước cho con người và nông nghiệp thì chúng lại thất bại trong việc bảo vệ các chức năng sinh thái cơ bản của sông ngòi. Các dòng sông bị xâm hại thường có lưu lượng đỉnh lũ cao hơn, lưu lượng xả xuống hạ lưu cũng tăng lên, dẫn đến nguy cơ lũ lụt cao hơn. Diện tích vùng ngập bị đô thị hóa có khả năng chịu đựng lũ lụt kém hơn vì chức năng của đất như truyền tải, lưu trữ nước và trầm tích đã bị giảm đáng kể. 

4.2 Kết hợp quá trình sinh thái lũ vào thiết kế đô thị

Tích hợp hệ sinh thái ven sông vào thiết kế đô thị. Một hệ sinh thái ven sông khỏe mạnh và có chức năng đầy đủ sẽ đảm bảo cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái đầy đủ và liên tục, đặc biệt trong việc điều hòa dòng nước lũ. Khi dựa vào kiểm soát lũ, hệ sinh thái ven sông thường bị thay đổi, thiếu nước hoặc chuyển hướng dòng chảy, chỉ để lại một phần dịch vụ hệ sinh thái ban đầu. Duy trì hoặc khôi phục sự toàn vẹn của hệ sinh thái ven sông là cơ hội để các thành phố thích ứng tốt hơn với lũ lụt, đây được coi là yếu tố quan trọng nhất giúp thành phố chống lại những trận lũ lụt khó dự đoán và bất ngờ. Tích hợp hệ sinh thái ven sông vào thiết kế đô thị là cơ hội để khôi phục lại một số dịch vụ hệ sinh thái của các con sông chảy qua đô thị. Bằng cách mở rộng các công viên ven sông thành các diện tích ngập nước tự nhiên (công viên ngập nước), tự nhiên hóa các không gian mở ven sông, hay khôi phục điều kiện tự nhiên các kênh rạch sẽ tạo thêm môi trường ngập nước, theo thời gian dịch vụ hệ sinh thái sẽ được hồi phục. Ngày nay, thay đổi sang mô hình một thành phố thích ứng với lũ là rất quan trọng, tức cần thiết phải dựa trên sự năng động của hệ thống sinh thái - xã hội để ứng phó với những tác động động bất ngờ của thiên tai thay vì tìm kiếm và duy trì sự ổn định của môi trường. Từ bỏ tính ổn định và vĩnh cửu, các thành phố cần xây dựng các cấu trúc thích nghi, có tính di động và dễ thay đổi để thích ứng, đây là cách thực tế nhất để sống trên các vùng đồng bằng ngập lũ.

Cấu trúc đô thị linh hoạt để thích ứng với lũ. Nhận định rằng thành phố và lũ lụt không thể cùng tồn tại là không có cơ sở. Nhờ sáng kiến trong quy hoạch và thiết kế, các thành phố có thể không cần đến hạ tầng kiểm soát lũ và sống chung với lũ bằng cách cải tạo môi trường xây dựng, thêm tính đa dạng và linh hoạt vào các hệ thống dự phòng (Liao, 2012). Đối với các công trình xây dựng, các tòa nhà với kiến trúc Pilotis (kiến trúc cột chịu lực) được hỗ trợ bằng các cột tiếp đất là một hình thức hiện đại của nhà sàn là một giải pháp. Kiến trúc này không quá xa lạ ở các khu vực đô thị và đã được xây dựng với quy mô lớn ở nhiều nước, ví dụ như tại Singapore có tới 83% dân số thành phố này sống trong các khu chung cư là các tòa nhà cao tầng có cột chịu lực ở dưới, thường được gọi là “tầng hầm”, tầng này có chức năng như một không gian mở với hệ thống thông gió và an ninh. Tầng hầm này cũng cho phép các tòa nhà chứa được nước lũ nhờ việc sử dụng tường, nội thất chống thấm và đưa hệ thống điện lên cao. Ngoài ra, các giải pháp tôn nền công trình, thiết kế tường và nền nhà chống lũ, cửa ngăn di động chống lũ hay tầng trệt thích ứng với lũ cũng là những ý tưởng cần thiết trong thiết kế đô thị.

Quản lý nước mưa phi tập trung cần được vận hành để kiểm soát lượng chảy tràn trong đô thị. Các kênh sinh thái (Bio-swales), vườn mưa, đất ngập nước được xây dựng trong đô thị sẽ tạo thêm không gian mở để thúc đẩy lưu giữ, thấm và xử lý nước mưa, tạo điều kiện cho hạ tầng xanh được lồng ghép vào quản lý lũ lụt. Các công viên đô thị cũng được thiết kế thành khu vực đất ngập nước để cho phép lũ lụt theo định kỳ đi vào, chẳng hạn như Công viên Vĩnh Trường ở Thái Châu, Trung Quốc và Công viên Bishan-Ang Mo Kio ở Singapore. Để đối phó với nguy cơ lũ lụt đang một gia tăng tại các thành phố, có một xu hướng mới nổi là kết hợp chức năng giữ nước lũ vào không gian mở không xanh. Ví dụ, tại Rotterdam, Hà Lan, một dự án thích ứng khí hậu đang được tiến hành để thiết kế lại một số quảng trường và sân chơi hiện tại thành các “quảng trường nước” ngập đầy nước, tạm thời lưu trữ nước lũ để tạo ra các chức năng liên quan đến nước mang màu sắc vui tươi và có tính thẩm mỹ. Ngoài ra, các không gian mở ở bất kì đô thị nào nếu được thiết kế một cách sáng tạo, có thể hoạt động tốt trong việc vận chuyển và lưu giữ nước lũ trong khi vẫn duy trì được các giá trị giải trí và thẩm mỹ. Ví dụ, các không gian có mặt sàn cứng, khó thoát nước như quảng trường, sân chơi và các khu thể thao cũng có thể chuyển đổi thành khu vực chứa lũ khi cần thiết.

4.3 Phổ biến động lực học của lũ tới cộng đồng

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các cộng đồng thích nghi mà không chống lại các rối loạn từ lũ thì thường tồn tại lâu dài hơn (Liao, 2016). Xây dựng khả năng thích ứng với lũ lụt của đô thị về cơ bản là một quá trình thích ứng thay vì kháng cự với các dòng sông. Các thành phố cần làm quen với các trận lũ đến theo chu kỳ, cho phép lũ đi vào thành phố để trở nên kiên cường trước những trận lũ mạnh hơn. Khả năng thích ứng với lũ của đô thị cũng phù hợp với lối sống “sống chung với lũ” vẫn được duy trì đến tận ngày nay ở các cộng đồng nông thôn ở các vùng ngập lũ tại đồng bằng sông Cửu Long của Việt Nam. Nhờ phân biệt giữa lũ lụt theo chu kỳ ôn hòa và thảm họa, họ đã đưa lối sống và môi trường xung quanh thích ứng với động lực học của lũ, đồng thời khai thác lợi ích của lũ để tăng năng suất trong nghề thủy sản và nông nghiệp.

Để nâng cao nhận thức sống chung với lũ, thiết kế đô thị cần đưa nước mưa và lũ theo chu kì vào tâm trí của người dân. Ví dụ như nâng cao hiểu biết của người dân về khả năng điều tiết lũ và cải thiện chất lượng nước của ĐNN ven sông; hay sự quan sát thay đổi chế độ nước sông theo mùa, sự bồi đắp phù sa cho các sinh cảnh ven sông, quan sát sự phong phú của hệ sinh thái lưỡng cư theo thời gian. Thiết lập không gian chứa lũ trong đô thị, đặc biệt là các không gian mở cũng giúp người dân hiểu hơn về động lực học của lũ, nhờ đó có thể hiểu biết tốt hơn về lũ tự nhiên. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cần tiếp tục khám phá các dịch vụ sinh thái lũ tại các thành phố nhằm phổ biến vai trò của lũ tới người dân. Cần làm sáng tỏ và phân loại lũ, trong đó lũ tốt cần được đón nhận và lợi dụng, tránh xuyên tạc để tạo các hình ảnh tiêu cực về lũ. Các mô hình chuyển đổi sang thích ứng với lũ sẽ được đón nhận nếu công chúng thực sự hiểu đúng về lũ, hướng đến chấp nhận sống chung với lũ trong đô thị.

4.4 Từng bước chuyển đổi từ kiểm soát lũ sang thích ững với lũ

Lý thuyết thích ứng cho thấy chống lũ làm giảm khả năng thích ứng với lũ lụt của đô thị. Khi hạ tầng kiểm soát lũ lụt mất tác dụng, lũ lụt có thể gây ra những hậu quả nặng nề so với giải pháp thích ứng. Đồng thời, khi các cơn lũ bị ngăn chặn là một lần mất đi cơ hội học tập khả năng thích ứng. Nhận thức và đánh giá thấp về rủi ro lũ lụt khiến người dân ít biết cách đối phó với ngập lụt khi sự cố xảy ra. Ngoài ra, kiểm soát lũ lụt chỉ tập trung vào các dòng sông mà ít chú ý vào môi trường đã được xây dựng nên dễ tạo ra một cảm giác sai lệch về độ an toàn, an ninh và làm giảm khả năng phản ứng tại chỗ với lũ. Kiểm soát lũ làm giảm khả năng thích ứng với lũ của đô thị nên theo thời gian lũ lụt có thể dễ dàng gây ra xáo trộn, làm phức tạp việc tái tổ chức, khiến thành phố phải phụ thuộc nhiều vào các lực lượng trợ giúp bên ngoài. Hạ tầng kiểm soát lũ cũng làm giảm khả năng cung ứng các dịch vụ sinh thái vì ngăn ngừa lũ lụt định kì. Khi chế độ lũ bị thay đổi, các loài bản địa khó thích nghi khiến các chức năng sinh thái và tính đa dạng sinh học bị giảm sút, điều này góp phần vào sự sụp đổ hệ sinh thái ven sông. Tuy nhiên, ngày nay kiểm soát lũ vẫn được xem là khái niệm tối quan trọng đối với các thành phố. Khi kiểm soát lũ được xem là biện pháp ưu tiên trong quản lý lũ thì dường như các biện pháp thích ứng với lũ sẽ rất khó được thực hiện trong tương lai gần. Thách thức về quan niệm này cần phải được khắc phục để tạo điều kiện cho mô hình thích ứng có thể diễn ra.

5. Kết luận

Quan điểm thích ứng với lũ của đô thị dựa trên khả năng thích ứng sinh thái có ý nghĩa quan trọng đối với các thành phố đang đối mặt với rủi ro ngập lụt. Nền tảng thích ứng sinh thái cho rằng thích ứng phát sinh từ việc thích nghi với tính dễ biến đổi, không chắc chắn và bất ngờ của thiên nhiên và thích ứng có được từ sự trải nghiệm và học hỏi từ các rối loạn. Vì vậy, khả năng thích ứng với lũ của thành phố được định nghĩa là khả năng chịu đựng lũ lụt và khả năng tổ chức lại của thành phố nếu tổn thất vật chất và sự gián đoạn kinh tế - xã hội xảy ra để ngăn ngừa thiệt hại. Tính thích ứng của một thành phố gắn với khả năng tự tổ chức, khả năng thích nghi và dự phòng để chống phát sinh. Về cơ bản, thành phố cần phải có khả năng cho phép lũ lụt đi vào thành phố, tức là khả năng chứa lũ - chứ không phải chống lại lũ. Khả năng thích ứng với lũ của đô thị có 3 thuộc tính quan trọng: khả năng thích ứng với lũ lụt tại chỗ (thích ứng địa phương); điều chỉnh kịp thời sau mỗi trận lũ; và sự dư thừa trong các hệ thống con. Do đó, trở lại của các điều kiện như trước khi xảy ra lũ lụt không phải là điều quan trọng nhất, mà tốc độ tái tổ chức mới là vấn đề then chốt.

Việc chống lại lũ lụt bằng hạ tầng kiểm soát lũ đã làm mất đi mối liên kết giữa con người với thiên nhiên và không giải quyết được các hiện tượng cực đoan dự kiến sẽ gia tăng do biến đổi khí hậu. Thực tế đã chứng minh kháng cự với lũ không phải là cách tiếp cận đáng tin cậy để đạt được an toàn lũ lụt trong dài hạn. Thách thức hiện nay là làm sao để chuyển đổi một thành phố kiểm soát lũ sang một thành phố thích ứng với lũ. Làm sao để thay đổi nhận thức rằng lũ là một phần tự nhiên của động lực học đô thị và thích ứng với lũ là hành động nhân văn về mặt kinh tế xã hội. Chúng tôi cho rằng thay đổi từ mô hình kiểm soát lũ sang thích nghi với lũ sẽ dẫn đến một tương lai tốt đẹp hơn, nơi thành phố trở nên an toàn trước các trận lũ và người dân có cơ hội lĩnh hội đầy đủ các kiến thức sinh thái lũ. Quy hoạch và thiết kế đô thị đóng một vai trò không thể thiếu để hiện thực hóa việc chuyển đổi sang mô hình thích ứng với lũ trong tương lai. 

Nguyễn Văn Long – Bộ môn CQ&KTHV, Khoa TN&MT, Đại học Nông Lâm TPHCM 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 

  1. Adger, W. N., T. P. Hughes, and C. Folke, S. R. Carpenter, and J. Rockström. 2005. Social–ecological resilience to coastal disasters. Science 309:1036-1039. http://dx.doi.org/10.1126/science.1112122
  2. Bichard, E., & Kazmierczak, A. (2012). Are homeowners willing to adapt to and mitigate the effects of climate change? Climate Change, 112, 633–654. http://dx.doi.org/10.1007/s10584-011-0257-8.
  3. Bruneau, M., S. E. Chang, R. T. Eguchi, G. C. Lee, T. D. O’Rourke, A. M. Reinhorn, M. Shinozuka, K. Tierney, W. A. Wallace, and D. von Winterfeldt. 2003. A framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities. Earthquake Spectra 19(4):733–752.
  4. Carpenter, S. R., F. Westley, and M. Turner. 2005. Surrogates for resilience of social–ecological systems. Ecosystems 8:941-944. http://dx.doi.org/10.1007/s10021-005-0170-y.
  5. Colten, C. E., and A. R. Sumpter. 2009. Social memory and resilience in New Orleans. Natural Hazards 48(3):355-364. http://dx.doi.org/10.1007/s11069-008-9267-x.
  6. De Bruijn, K. M. 2004. Resilience indicators for flood risk management systems of lowland rivers. International Journal of River Basin Management 2(3):199-210. http://dx.doi.org/10.1080/15715124.2004.9635232.
  7. Dewan, A. M. (2013). Floods in a megacity: geospatial techniques in assessing hazards, risk and vulnerability. New York: Springer.
  8. Etkin, D. 1999. Risk transference and related trends: driving forces towards more mega-disasters. Environmental Hazards 1:69-75. http://dx.doi.org/10.3763/ehaz.1999.0109.
  9. Folke, C. 2003. Freshwater for resilience: a shift in thinking. Philosophical Transactions of the Royal Society of London:Series B Biological Sciences 358(1440):2027-2036. http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2003.1385 
    Folke, C. 2006. Resilience: the emergence of a perspective for social–ecological systems analyses. Global Environmental Change 16:253-267. http://dx.doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2006.04.002
  10. Godschalk, D. R. 2003. Urban hazard mitigation: creating resilient cities. Natural Hazards Review 4(3):136-143. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)1527-6988(2003)4:3(136).
  11. Gunderson, L. H., and C. S. Holling, editors. 2002. Panarchy: understanding transformations in human and natural systems. Island Press, Washington D.C., USA.
  12. Holling C. S., and G. K. Meffe. 1996. Command and control and the pathology of natural resource management. Conservation Biology 10 (2):328-37. http://dx.doi.org/10.1046/j.1523-1739.1996.10020328.x
  13. Holling, C. S. 1973. Resilience and stability of ecological systems. Annual Review of Ecology and Systematics 4:1-23. http://dx.doi.org/10.1146/annurev.es.04.110173.000245
  14. Holling, C. S. 1986. The resilience of terrestrial ecosystems: local surprise and global change. Pages 292-317 in W. C. Clark and R. E. Munn, editors. Sustainable development of the biosphere. Cambridge University Press, Cambridge, UK.
  15. Holling, C. S. 1996. Engineering resilience versus ecological resilience. Pages 31-43 in P. C. Schulze, editor. Engineering within ecological constraints. National Academy Press, Washington D.C., USA.
  16. Holling, C. S., L. H. Gunderson, and G. D. Peterson. 2002. Sustainability and panarchies. Pages 63-102 in L. H.
    Gunderson and C. S. Holling, editors. Panarchy: understanding transformations in human and natural systems.
    Island Press, Washington D.C., USA.
  17. Liao, K.-H. (2012). A theory on urban resilience to floods—a basis for alternative planning practices. Ecology and Society, 17(4), 48.
  18. Liao, K.H., T. A. Le and K. Van Nguyen (2016). “Urban design principles for flood resilience: Learning from the ecological wisdom of living with floods in the Vietnamese Mekong Delta.” Landscape and Urban Planning 155: 69-78.
  19. Moss, T., and J. Monstadt, editors. 2008. Restoring floodplains in Europe: policy contexts and project experiences. IWA Publishing, London, UK.
  20. Parker, D. (Ed.). (2000). Floods. In. London: Routledge.
  21. Postel, S., et al. (1996). Forging a sustainable water strategy. In L. R. Brown (Ed.), State of the world (pp. 40–59). New York: W. W Norton.
  22. Scheffer, M., S. H. Hosper, M-L. Meijer, B. Moss, and E. Jeppesen. 1993. Alternative equilibria in shallow lakes. Trends in Ecology and Revolution 8(8):275-279. http://dx.doi.org/10.1016/0169-5347(93)90254-M.
  23. Walker, B., C. S. Holling, S. R. Carpenter, and A. Kinzig. 2004. Resilience, adaptability and transformability in social–ecological systems. Ecology and Society 9(2):5. [online] URL: http://www.ecologyandsociety.org/vol9/iss2/art5/

Tin liên quan:
Tin mới hơn:
Tin cũ hơn:

 

Thêm bình luận


Mã an toàn
Đổi mã khác

Bảng quảng cáo
Bảng quảng cáo