Marina Barrage Singapore: đập vừa chống ngập vừa trữ nước ngọt

Marina Barrage là đập chắn ngang kênh Marina, cửa ra biển của trung tâm Singapore, dài khoảng 350 m, có 9 cửa thép và 7 máy bơm cỡ lớn, khánh thành năm 2008. Đập làm ba việc cùng lúc: biến cửa sông thành hồ chứa nước ngọt giữa lòng đô thị, chống ngập cho các khu trung tâm thấp trũng khi mưa lớn trùng triều cường, và giữ mặt hồ ổn định cho sinh hoạt, thể thao dưới nước. Nó là ví dụ hay được dẫn khi bàn về cống ngăn triều kết hợp trữ nước cho thành phố ven biển.

Bài toán nước của một đảo quốc nhỏ

Singapore rộng khoảng 730 km², không có sông lớn, không có tầng nước ngầm đáng kể. Trong nhiều thập kỷ, đảo quốc phải mua nước từ bang Johor của Malaysia. Vì vậy chính phủ coi mỗi giọt mưa là tài nguyên: gom càng nhiều diện tích đất về hồ chứa càng tốt.

Cùng lúc, trung tâm Singapore nằm trên vùng đất thấp quanh cửa sông Singapore và sông Kallang. Khi mưa nhiệt đới dữ dội trùng lúc triều cao, nước trong kênh không thoát ra biển kịp, các khu như Chinatown, Boat Quay, Jalan Besar từng ngập thường xuyên. Hai bài toán, thiếu nước và ngập úng, nằm ở cùng một chỗ.

Ý tưởng được kể là của Thủ tướng Lý Quang Diệu từ năm 1987: đắp đập ngang cửa vịnh Marina để biến nó thành hồ nước ngọt. Lúc ấy công nghệ làm sạch nước đô thị còn hạn chế, sông Singapore còn ô nhiễm nặng sau nhiều năm làm nơi xả thải. Phải mất khoảng hai thập kỷ dọn sạch sông và lưu vực, ý tưởng mới thành hiện thực.

Cấu tạo của Marina Barrage

Hồ Marina là hồ chứa thứ 15 của Singapore và là hồ đầu tiên nằm ngay giữa trung tâm thành phố. Sau khi đắp đập, nước mặn trong vịnh được xả ra dần, nước mưa thế chỗ; khoảng hai năm sau, hồ thành nước ngọt hoàn toàn và được đưa vào cấp nước.

Đập vận hành thế nào khi mưa và khi triều

Cơ chế dễ hiểu nếu chia theo ba tình huống:

1. Ngày thường: cửa đóng, giữ mực nước hồ gần như không đổi. Nước ngọt được lấy về nhà máy xử lý. Mặt hồ phẳng lặng, không lên xuống theo triều, nên chèo thuyền, đua thuyền rồng, ngồi bờ hồ đều thuận tiện.
2. Mưa lớn khi triều thấp: mặt biển thấp hơn mặt hồ, các cửa thép được hạ xuống cho nước hồ tràn qua đỉnh cửa ra biển, tự chảy, không tốn điện.
3. Mưa lớn khi triều cao: biển cao hơn hồ, mở cửa thì nước biển tràn vào. Lúc này cửa đóng, 7 máy bơm chạy để đẩy nước hồ ra biển, giữ mực nước trong hồ không dâng lên làm ngập các kênh phía thượng lưu.

Điểm khéo của thiết kế là đập không chỉ cản biển mà còn tạo một "bể đệm" lớn: mực hồ được giữ thấp hơn mức nguy hiểm, nên khi mưa dồn về, hồ có chỗ nhận nước trước khi bơm kịp xả.

Một công trình, nhiều vai

Ở Singapore, Marina Barrage thường được giới thiệu là công trình "ba trong một": cấp nước, chống ngập, và không gian sống. Mái đập được phủ cỏ thành một bãi rộng, người dân lên thả diều, dã ngoại. Bên trong có phòng trưng bày về nước và phát triển bền vững. Việc biến một công trình kỹ thuật thành chỗ người ta muốn đến giúp nhiều thứ: dân hiểu hơn về nước, đồng thuận hơn với chính sách giữ sạch lưu vực.

Cùng với hai hồ Punggol và Serangoon khánh thành năm 2011, hồ Marina giúp nâng diện tích lưu vực gom nước của Singapore từ khoảng một nửa lên khoảng hai phần ba diện tích đảo. Cơ quan quản lý nước Singapore (PUB) cũng thường nêu con số: diện tích vùng hay ngập giảm từ khoảng 3.200 ha thập niên 1970 xuống còn vài chục ha ngày nay, nhờ cả một chương trình dài hạn trong đó Marina Barrage là một mắt xích.

Những gì đập không làm được

Ngập do mưa cực đoan ở thượng lưu

Tháng 6/2010, chỉ hơn một năm rưỡi sau khi đập khánh thành, một trận mưa rất lớn làm ngập đoạn đường mua sắm Orchard Road, nước tràn vào tầng hầm các trung tâm thương mại. Nguyên nhân chính là kênh Stamford phía thượng lưu quá tải và bị rác cành cây làm nghẹt. Đập ở cửa biển không giúp được khi nước tắc ở thượng nguồn cách đó vài km. Sau sự cố, Singapore xây kênh chuyển dòng Stamford và một bể ngầm trữ nước mưa dưới khu vực này. Bài học: chống ngập phải tính cả lưu vực, từ mái nhà, rãnh, kênh đến cửa ra biển, không thể trông vào một công trình.

Chất lượng nước phụ thuộc lưu vực

Một hồ chứa giữa đô thị nhận nước chảy tràn từ đường phố, mái nhà, công trường. Rác, dầu, phân bón, chất hữu cơ đều đổ về. Singapore phải đầu tư lớn vào thu gom nước thải tách riêng, kiểm soát công trường, và chương trình ABC Waters (Nước Năng động, Đẹp, Sạch) cải tạo kênh mương thành dòng chảy tự nhiên hơn. Không có lưu vực sạch, hồ sẽ thành chỗ chứa ô nhiễm.

Nước biển dâng

Khi mực biển dâng, số giờ triều cao hơn mặt hồ tăng lên, máy bơm phải chạy nhiều hơn. Singapore đã đưa bảo vệ bờ biển thành chiến lược quốc gia dài hạn, với những phương án cho cả bờ biển phía đông.

Bài học cho các thành phố Việt Nam

Các đô thị ven biển như TP Hồ Chí Minh, Cần Thơ, Hải Phòng cũng đối mặt cùng lúc với triều cường, mưa lớn và nhu cầu nước ngọt. Marina Barrage gợi ra mấy điều:

• Cống ngăn triều cần đi cùng máy bơm đủ lớn cho tình huống mưa to trùng triều cao; chỉ có cửa thì đóng vào là nước mưa không ra được.
• Kết hợp mục tiêu chống ngập và trữ ngọt có thể làm công trình đáng đầu tư hơn, nhưng đòi hỏi lưu vực phải sạch.
• Không trông vào một công trình ở cuối nguồn. Kênh, cống, rãnh thượng lưu phải được nạo vét và mở rộng song song.
• Biến công trình thành không gian công cộng giúp người dân hiểu và gìn giữ.

Hoàn cảnh Singapore có những điều kiện riêng: lưu vực nhỏ, một cơ quan quản lý toàn bộ chu trình nước, nguồn lực lớn. Mô hình không bê nguyên được, nhưng cách nghĩ về cửa sông như một bộ phận của cả hệ thống nước thì đáng học. Người đến Singapore có thể đến tận đập, đi bộ trên mái cỏ và xem phòng trưng bày miễn phí bên trong.