Chống ngập tầng hầm và ga tàu ngầm: cửa chắn nước, bơm và lối thoát

Chống ngập tầng hầm và ga tàu ngầm dựa trên ba lớp: giữ nước không vào (cao độ lối vào cao hơn mức ngập, gờ chặn, cửa chắn nước), đẩy nước đã vào ra ngoài (hố thu, máy bơm có điện dự phòng), và đưa người ra kịp (cảnh báo sớm, lối thoát lên cao). Công trình ngầm là điểm thấp nhất của thành phố, nên khi mặt đất ngập, nước tìm xuống đó đầu tiên và dâng rất nhanh.

Mấy thập niên gần đây, các trận mưa cực đoan ở nhiều thành phố lớn cho thấy thiệt hại về người trong đô thị thường không nằm trên đường phố mà nằm dưới lòng đất: trong toa tàu điện ngầm, hầm chui, căn hộ bán hầm. Bài này giải thích vì sao và công trình được bảo vệ ra sao.

Vì sao công trình ngầm ngập nhanh và nguy hiểm

• Thể tích nhỏ so với lượng nước: một tầng hầm vài nghìn mét vuông, cao 3 m, có thể đầy trong vài chục phút nếu một dòng nước lớn từ mặt đường đổ xuống.
• Cửa mở ra phía đường: dốc xuống hầm, cầu thang ga ngầm là đường dẫn nước hoàn hảo nếu thấp hơn mực ngập.
• Cửa bị nước đè: khi nước bên ngoài cao hơn bên trong, cửa mở vào trong gần như không đẩy nổi. Chỉ chênh vài chục centimét đã tạo lực đè rất lớn lên cánh cửa.
• Mất điện: nước vào tủ điện ở tầng hầm làm tắt đèn, thang máy, máy bơm cùng lúc.
• Người bên trong không thấy trời: không biết bên ngoài mưa lớn thế nào cho tới khi nước đã tràn xuống.

Những trận ngập ngầm được ghi nhận

Điểm chung: mưa cực đoan trong thời gian rất ngắn, nước mặt đường đổ xuống công trình ngầm nhanh hơn mọi người dự liệu, và người bên dưới không có đủ thời gian hoặc lối thoát. Sau các sự kiện này, Seoul đã có chính sách hạn chế cho phép xây mới căn hộ bán hầm để ở; nhiều thành phố rà soát lại cửa chắn nước ở ga ngầm.

Lớp thứ nhất: không để nước vào

Cao độ lối vào

Nguyên tắc rẻ và hiệu quả nhất: miệng lối vào cao hơn mức ngập dự kiến. Lối lên xuống ga tàu điện ngầm ở Tokyo, Hồng Kông, Singapore thường có vài bậc đi lên trước khi đi xuống, nên nước trên vỉa hè không chảy thẳng vào. Dốc xuống tầng hầm toà nhà nên có một đoạn gờ nhô cao (gờ ngưỡng) ở đầu dốc trước khi hạ xuống.

Cửa chắn nước

• Ván phai lắp nhanh: các thanh nhôm hoặc thép trượt vào khe dựng sẵn hai bên lối vào. Rẻ, nhưng cần người lắp kịp lúc và phải biết để ván ở đâu.
• Cửa chắn nổi tự động: tấm chắn nằm phẳng dưới nền lối vào, xe và người đi qua bình thường; khi nước tràn vào hố dưới tấm chắn, sức nổi tự nâng tấm chắn dựng lên mà không cần điện. Kiểu cửa này được dùng nhiều ở Nhật Bản.
• Cửa kín nước: cửa thép có gioăng, đóng kín như cửa tàu thuỷ, dùng cho ga ngầm và hầm kỹ thuật quan trọng.
• Chắn ở ô thông gió: ga ngầm có ô thông gió sát mặt đất; nếu không được nâng cao hoặc có nắp đóng, nước tràn vào theo đường này.

Lớp thứ hai: đẩy nước đã vào ra ngoài

Dù chắn kỹ, nước vẫn lọt vào qua khe, qua tường thấm, qua nước mưa rơi xuống dốc. Mỗi tầng hầm có:

1. Rãnh thu và hố thu: nền hầm dốc nhẹ về rãnh, rãnh về một hoặc vài hố thu sâu.
2. Máy bơm chìm tự động: phao báo mực nước, nước lên tới mức thì bơm tự chạy. Thường có ít nhất hai bơm, một chạy một dự phòng.
3. Nguồn điện dự phòng: máy phát hoặc nguồn riêng. Bơm tốt mà mất điện thì vô dụng đúng lúc cần.
4. Ống đẩy có van một chiều: ra cống bên ngoài. Nếu cống ngoài đường đầy, nước có thể chảy ngược vào qua chính ống này khi không có van.

Lưu ý quan trọng: bơm của tầng hầm chỉ được thiết kế cho lượng nước rò rỉ và mưa tạt, không phải để hút một dòng nước tràn từ mặt đường. Khi nước đổ xuống như thác, không máy bơm toà nhà nào theo kịp; lớp thứ nhất mới là quyết định.

Đặt thiết bị điện ở đâu

Tủ điện tổng, trạm biến áp, máy phát nhiều khi được đặt dưới tầng hầm cho đỡ chiếm chỗ. Đây là thiết kế rủi ro. Khuyến nghị phổ biến là đặt thiết bị điện chính ở cao độ trên mức ngập, hoặc bao kín trong phòng chống ngập. Sau bão Sandy, nhiều toà nhà ở New York đã chuyển thiết bị điện lên tầng cao.

Lớp thứ ba: đưa người ra kịp

• Cảm biến mực nước ở dốc hầm và lối vào ga: báo về phòng điều khiển, kích hoạt còi, đèn cảnh báo, chặn thanh chắn không cho xe xuống.
• Kết nối với cảnh báo mưa: khi cơ quan khí tượng phát cảnh báo mưa cường độ lớn, ban quản lý chủ động dựng ván chắn, thông báo cư dân di chuyển xe lên.
• Quy trình dừng tàu: hệ thống tàu ngầm phải có ngưỡng dừng chạy và sơ tán hành khách trước khi nước vào hầm, kể cả khi điều đó gây gián đoạn.
• Lối thoát lên cao rõ ràng: đèn thoát hiểm có pin, biển chỉ dẫn, lối thoát không bị khoá.

Điều người dân cần nhớ

Thấy nước đang tràn xuống dốc hầm thì đừng xuống lấy xe; đang ở dưới thì lên ngay bằng cầu thang bộ, không dùng thang máy. Cần cứu hộ, gọi 112 hoặc 114.

Góc nhìn hôm nay

Các đô thị Việt Nam đang có ngày càng nhiều tầng hầm chung cư, trung tâm thương mại, cùng các tuyến đường sắt đô thị có đoạn đi ngầm ở Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Thiết kế ga ngầm thường đặt cao độ lối vào theo mức ngập lịch sử cộng thêm khoảng an toàn, nhưng toà nhà dân dụng nhỏ thì không phải lúc nào cũng làm kỹ.

Ban quản trị chung cư có thể tự kiểm tra vài điểm đơn giản: dốc hầm có gờ chặn không, ván chắn để ở đâu và ai chịu trách nhiệm dựng, máy bơm hố thu có chạy thử định kỳ không, máy phát có cấp điện cho bơm không, tủ điện có nằm thấp không. Người muốn đọc sâu có thể tìm hướng dẫn chống ngập công trình ngầm của các cơ quan quản lý đường sắt đô thị Nhật Bản, hoặc báo cáo đánh giá sau các trận ngập ở Trịnh Châu và Seoul.