GIẢI PHÁP DỰA VÀO THIÊN NHIÊN NHẰM TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA ĐÔ THỊ

1. Giới thiệu

1.1. Thách thức về khả năng chống của chịu đô thị

• Bối cảnh: Các đô thị toàn cầu đang đối mặt với rủi ro khí hậu kết hợp cùng tốc độ đô thị hóa, suy giảm đa dạng sinh học – dịch vụ hệ sinh thái, gia tăng nghèo đói và bất bình đẳng.
• Hệ quả: Các hiện tượng thời tiết cực đoan (mưa lớn, lũ, nắng nóng, hạn hán) gây thiệt hại kinh tế, bất ổn xã hội, suy giảm chất lượng sống.
• Xu hướng: Đô thị hóa và biến đổi khí hậu dự báo làm tăng tần suất và cường độ thiên tai, đặc biệt tại khu dân cư tự phát, mật độ cao, hạ tầng yếu kém và vị trí rủi ro (bãi bồi, sườn dốc).
• Hạn chế của hạ tầng xám (Gray Infrastructure): Giải pháp công trình truyền thống (đê, cống, nhà máy xử lý nước…) đôi khi không tối ưu về chi phí, tính bền vững và khả năng thích ứng.

1.2. Giải pháp dựa vào thiên nhiên (Nature-based Solutions – NbS)

• Định nghĩa: Hành động bảo vệ, quản lý bền vững và phục hồi hệ sinh thái tự nhiên hoặc đã biến đổi, nhằm giải quyết thách thức xã hội một cách hiệu quả, thích ứng, đồng thời mang lại lợi ích cho con người và đa dạng sinh học.
• Đặc điểm:
• Kết hợp giải pháp công trình và phi công trình (bảo vệ, phục hồi, tạo mới các yếu tố tự nhiên).
• Mang lại lợi ích đa mục tiêu: giảm rủi ro thiên tai, thích ứng khí hậu, phục hồi đa dạng sinh học, cải thiện sức khỏe, an ninh nước – lương thực, sinh kế cộng đồng.
• Bổ trợ hạ tầng xám, nhiều trường hợp hiệu quả chi phí cao hơn.
• Ví dụ ứng dụng theo quy mô:
• Nhỏ: Mảng xanh trên mái, rãnh thoát nước sinh học (bioswales), hành lang xanh ven đường/sông.
• Trung bình: Công viên, rừng đô thị.
• Lớn: Rừng ngập mặn, vùng đất ngập nước, rừng đầu nguồn.
• Xu hướng & đầu tư: Nhu cầu đầu tư NbS tăng mạnh, đặc biệt sau COVID-19. Giai đoạn 2018–2020, số dự án vay vốn NbS tăng 35%. Tính từ 2012, danh mục dự án NbS hỗ trợ khả năng chống chịu khí hậu của Ngân hàng Thế giới đạt gần 5 tỷ USD.

1.3. Danh mục giải pháp NbS đô thị

Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, Danh mục NbS cho đô thị được phát triển để giúp các nhà hoạch định chính sách, kỹ sư và nhà quy hoạch nhận diện cơ hội đầu tư ngay từ giai đoạn ban đầu.

• 02 câu hỏi trọng tâm:
  • Lợi ích mong muốn từ NbS là gì?
  • NbS có phù hợp với điều kiện địa điểm không?
• Nội dung chính:
  • Mô tả kỹ thuật, hình ảnh minh họa, ví dụ thực tế.
  • Ước tính chi phí – lợi ích.
  • Tiêu chí lựa chọn vị trí.
• Phạm vi: Tập trung vào quản lý rủi ro lũ và nhiệt đô thị, đồng thời phân tích các lợi ích xã hội – môi trường khác.
• 14 nhóm giải pháp: Rừng đô thị – Ruộng bậc thang & sườn dốc – Phục hồi sông, suối – Giải pháp cho các công trình xây dựng – Không gian xanh mở – Hành lang xanh – Nông nghiệp đô thị – Khu giữ nước sinh học – Đất ngập nước tự nhiên nội địa – Đất ngập nước nhân tạo nội địa – Đồng bằng ngập lũ sông – Rừng ngập mặn – Đầm lầy muối – Bờ cát.

Sự đa dạng của các giải pháp dựa vào thiên nhiên cho ứng dụng đô thị

2. Tích hợp các giải pháp dựa vào thiên nhiên nhằm tăng cường khả năng chống chịu của đô thị

2.1. Đánh giá chức năng, lợi ích, tính phù hợp và chi phí

• Chức năng & lợi ích:
  • Chức năng là các quá trình sinh thái – kỹ thuật của NbS như thấm nước mưa, thoát hơi nước, điều tiết lũ, giảm nhiệt, ổn định đất, cải thiện chất lượng nước.
  • Lợi ích xuất hiện khi cộng đồng trực tiếp hoặc gián tiếp hưởng thụ các chức năng này, ví dụ giảm thiệt hại do lũ, giảm stress nhiệt, gia tăng không gian giải trí.
  • So với hạ tầng xám, NbS cung cấp thêm giá trị về sức khỏe, du lịch, đa dạng sinh học và dịch vụ hệ sinh thái.
• Tính phù hợp của địa điểm:
  • Được đánh giá qua các tiêu chí môi trường (khí hậu, địa hình), kỹ thuật (khả năng thi công, vật liệu), và đô thị (không gian, bảo trì).
  • Thông tin này được trình bày chi tiết cho từng nhóm NbS trong Danh mục.
• Chi phí:
  • Chi phí đầu tư ban đầu: mua hoặc sử dụng đất, thiết kế, xây dựng, giám sát.
  • Chi phí duy tu: giám sát định kỳ, bảo vệ diện tích, loại bỏ rác và cây chết, kiểm soát loài xâm lấn, tái trồng, bón phân.
  • Chi phí đất phụ thuộc vào diện tích, quyền sở hữu, giá trị sử dụng thay thế, và yêu cầu về đền bù, đặc biệt ở bối cảnh các nước đang phát triển.
  • Chi phí thi công phụ thuộc vào loại NbS, địa hình, vật liệu địa phương, vận chuyển, điều kiện thủy văn.
• Lưu ý chi phí:
  • Đơn giá biến động mạnh theo vị trí, quy mô, và thời gian; không thể lấy từ bối cảnh quốc gia phát triển để áp dụng nguyên xi cho quốc gia đang phát triển.
  • Dự án ở đô thị thường tốn kém hơn nông thôn do chi phí giao dịch, nhân công, vật liệu và thủ tục pháp lý.
• Đánh giá lợi ích cho huy động vốn:
  • Việc định lượng lợi ích và đối tượng thụ hưởng giúp mở rộng nguồn vốn, không chỉ dựa vào ngân sách công mà còn từ phí dịch vụ, thuế, viện trợ, và hợp tác công – tư.

2.2. Cách tiếp cận hệ thống tích hợp

• NbS hiệu quả nhất khi được quy hoạch tổng thể và tích hợp vào chính sách, quy hoạch sử dụng đất, kế hoạch quản lý rủi ro và hạ tầng.
• Có thể bổ sung và tăng cường hạ tầng xám, hình thành giải pháp lai (hybrid) để tối ưu hiệu quả giảm rủi ro và đa lợi ích.
• Ứng dụng đa chức năng: cùng một NbS có thể giữ, lọc và dẫn nước, vừa chống lũ vừa giảm hạn; ổn định đất ở sườn dốc đồng thời tạo nguồn nước cho vùng thấp.
• Đóng góp bảo tồn đa dạng sinh học thông qua bảo vệ khu vực trọng yếu, kết nối mạng lưới sinh thái, và sử dụng loài bản địa thích nghi khí hậu, thổ nhưỡng.
• Lợi ích cộng đồng như cảnh quan đẹp, không gian văn hóa – giải trí là yếu tố giúp NbS được xã hội chấp nhận và duy trì lâu dài. Việc tích hợp nhu cầu và kỳ vọng cộng đồng vào thiết kế là điều kiện cần cho tính bền vững.

Ví dụ về giải pháp kết hợp cơ sở hạ tầng xanh và xám

2.3. Nguyên tắc bảo tồn hệ sinh thái và thứ bậc tiếp cận dựa vào hệ sinh thái

Nature-based Solutions (NBS) bao gồm các cách tiếp cận dựa trên hệ sinh thái: bảo vệ, quản lý bền vững, phục hồi và tạo mới hạ tầng xanh/tự nhiên. Khi lập chiến lược NBS, cần áp dụng thứ bậc ưu tiên:

• Bảo vệ hệ sinh thái hiện có – Ưu tiên hàng đầu để duy trì chức năng và giá trị đa dạng sinh học. Ví dụ: bảo tồn đầm lầy, đồng cỏ, rừng ngập mặn, rừng đô thị, vùng đất ngập nước; tích hợp vào quy hoạch sử dụng đất, ngăn chặn xâm lấn và suy thoái.
• Phục hồi và cải tạo hệ sinh thái suy thoái – Nâng cao hiệu suất và lợi ích của NBS. Ví dụ: trồng lại rừng, phục hồi suối – đầm lầy – đồng bằng ngập lũ, cải tạo bờ biển, áp dụng nông nghiệp đô thị bền vững, thiết kế – trồng lại không gian xanh.
• Tạo mới NBS – Xây dựng hạ tầng xanh mới để giảm tác động và tăng khả năng chống chịu đô thị. Ví dụ: mái nhà xanh, tường phủ cây, vùng đất ngập nước nhân tạo, khu vực lọc sinh học (bioretention).

Ba nhóm giải pháp này bổ trợ lẫn nhau, áp dụng từ quy mô khu phố, thành phố đến lưu vực sông, giúp định hướng chiến lược đầu tư và quy hoạch.

2.4. Tích hợp NBS ở nhiều quy mô không gian

NBS được triển khai ở 3 quy mô chính: lưu vực sông, thành phố, khu phố. Ví dụ: phục hồi đồng bằng ngập lũ ở quy mô lưu vực; bố trí rãnh sinh học (bioswales) ở quy mô khu phố.

• Quy mô lưu vực sông: Giải pháp ngoài khơi hoặc thượng nguồn giúp giảm áp lực lũ trước khi đến đô thị.
• Quy mô thành phố: Biện pháp thích ứng trong khu vực đô thị để bảo vệ cộng đồng, hạ tầng và công trình.
• Quy mô khu phố: Hạ tầng xanh phân tán, xử lý nước mưa và giảm nhiệt cục bộ.

2.4.1. Quy mô lưu vực sông

Các thành phố trong lưu vực sông có thể nằm ở nhiều vị trí khác nhau - từ thượng nguồn trên núi đến hạ lưu ven biển. Vị trí này ảnh hưởng đến mức độ phù hợp của các loại giải pháp dựa vào thiên nhiên (NBS) áp dụng cho từng đô thị. Có thể phân loại thành phố dựa trên vị trí trong lưu vực sông và các đặc điểm chính của chúng.

Phân loại thành phố theo vị trí trong lưu vực

Thành phố miền núi – Cao độ lớn, dốc, nhiều suối; dễ bị lũ quét, xói mòn, sạt lở.

Thành phố ven sông – Gần sông lớn, đất màu mỡ, giao thương thuận lợi nhưng dễ bị ngập mùa vụ.

Thành phố vùng châu thổ – Dễ ngập, chịu ảnh hưởng thủy văn phức tạp; hệ sinh thái đầm lầy, đất giàu dinh dưỡng.

Thành phố ven biển – Hưởng lợi từ dịch vụ hệ sinh thái biển nhưng chịu rủi ro nước biển dâng, xói lở, xâm nhập mặn, lún đất.

NBS ở quy mô lưu vực chú trọng tính liên kết giữa các cộng đồng và quản lý tổng hợp lưu vực nhằm giải quyết vấn đề lũ lụt và tài nguyên nước. Các giải pháp được triển khai gần nguồn, bên ngoài đô thị, để xử lý trước khi tác động tới thành phố, bao gồm:

• Phục hồi rừng đầu nguồn để giữ và làm chậm dòng chảy lũ.
• Cải tạo vùng trũng ven sông để tăng khả năng trữ nước, giảm rủi ro lũ ở hạ lưu.
• Khôi phục rừng ngập mặn ngoài đô thị nhằm giảm năng lượng sóng và bão.

Sơ đồ mặt cắt của NBS ở quy mô lưu vực sông

2.4.2. Quy mô thành phố

NBS ở quy mô thành phố bao gồm các biện pháp tại một thành phố hoặc thị trấn, nhằm bổ trợ quy hoạch sử dụng đất đô thị và hỗ trợ quản lý rủi ro thiên tai, cảnh quan và cấu trúc sinh thái của thành phố. Có thể phân biệt một loạt các đặc điểm ảnh hưởng đến khả năng áp dụng của NBS, chẳng hạn như địa hình, khí hậu, thủy văn, sinh thái và xã hội học. Ví dụ:

• Rừng đô thị và bậc thang ở vùng cao để làm chậm dòng chảy mặt.
• Hồ hoặc đầm lầy nhân tạo ở vùng trũng để thu trữ nước mưa.
• Tái tự nhiên hóa sông, suối và mương thoát nước để giảm tốc dòng chảy.
• Tăng diện tích không gian xanh và công viên để tăng thấm và giảm nhiệt đô thị.
• Duy trì hành lang xanh, tán cây liên tục dọc đường phố để tăng đa dạng sinh học và giảm nhiệt.

Sơ đồ mặt cắt của NBS ở quy mô thành phố

2.4.3. Quy mô khu phố

NBS ở cấp độ này tập trung vào công trình, đường phố và không gian công cộng, giúp tăng khả năng giữ nước mưa và giảm hiệu ứng đảo nhiệt. Các giải pháp gồm:

• Mái xanh, tường xanh, vườn tư gia kết hợp đường phố xanh.
• Hồ trữ, bể chứa nước mưa hoặc “quảng trường nước” xanh.
• Hệ thống thu gom nước mưa quy mô nhỏ như rãnh sinh học (bioswales).
  Triển khai ở cấp khu phố giúp giảm áp lực lên hạ tầng thoát nước và khuyến khích hợp tác công–tư giữa chính quyền, doanh nghiệp, chủ sở hữu bất động sản và cộng đồng.

Sơ đồ mặt cắt của NBS ở quy mô khu phố

 Lưu ý với môi trường khô hạn và bán khô hạn

Cần phân tích chi tiết các yếu tố môi trường như cường độ nắng, lượng mưa, dòng chảy bề mặt, mực nước ngầm; lựa chọn loài bản địa phù hợp điều kiện tự nhiên; đồng thời bảo đảm nguồn lực và ngân sách cho tưới tiêu, bảo dưỡng dài hạn để đảm bảo sinh trưởng và tồn tại của cây trồng.

2.5. Tiếp cận đa bên và liên ngành

Tích hợp NBS vào chiến lược tăng cường khả năng chống chịu đô thị đòi hỏi sự phối hợp liên ngành và đa ngành giữa chính quyền các cấp, tổ chức công, cơ quan nghiên cứu, xã hội dân sự và khu vực tư nhân. Việc phát triển chiến lược dài hạn cần kết hợp quản lý rủi ro lũ, quy hoạch sử dụng đất và thích ứng biến đổi khí hậu, hướng tới cách tiếp cận hệ thống, thay thế mô hình quy hoạch phân mảnh, tối ưu hóa nguồn lực và đạt hiệu quả bền vững.

3. Kết luận

Các đô thị ngày nay đang đối diện với áp lực ngày càng lớn từ biến đổi khí hậu, thiên tai và quá trình đô thị hóa nhanh chóng. Những thách thức này cho thấy các giải pháp công trình truyền thống (hạ tầng xám) tuy cần thiết nhưng không đủ để đảm bảo tính bền vững và khả năng chống chịu lâu dài.

Giải pháp dựa vào thiên nhiên (Nature-based Solutions – NbS) mang lại cách tiếp cận toàn diện, vừa giảm thiểu rủi ro thiên tai, vừa tăng cường các lợi ích sinh thái, xã hội và kinh tế. NbS không chỉ bổ trợ hạ tầng xám mà trong nhiều trường hợp còn vượt trội về hiệu quả chi phí, tính thích ứng và giá trị cộng đồng.

Kết quả nghiên cứu và thực tiễn cho thấy NbS có thể áp dụng ở nhiều quy mô – từ lưu vực sông, toàn thành phố đến khu phố – với những hình thức đa dạng: rừng đô thị, vùng đất ngập nước, mái xanh, tường xanh, hành lang sinh thái… Việc triển khai cần tuân thủ nguyên tắc bảo vệ – phục hồi – tạo mới hệ sinh thái, đồng thời đảm bảo sự tham gia của cộng đồng và sự phối hợp liên ngành.

Để hiện thực hóa tiềm năng của NbS, các đô thị cần:

Lồng ghép NbS vào chiến lược phát triển đô thị và quy hoạch sử dụng đất, nhằm thay thế cách tiếp cận phân mảnh bằng một hệ thống tích hợp và bền vững.

Huy động nguồn lực đa dạng thông qua ngân sách công, hợp tác công – tư, viện trợ quốc tế và các công cụ tài chính xanh.

Tăng cường nghiên cứu, minh chứng và chia sẻ kinh nghiệm, giúp khẳng định NbS không chỉ là giải pháp môi trường, mà còn là nền tảng cho phát triển bền vững và nâng cao chất lượng sống đô thị.

Tóm lại, giải pháp dựa vào thiên nhiên là hướng đi tất yếu để xây dựng đô thị có khả năng chống chịu, linh hoạt và bền vững hơn trong thế kỷ 21. Đây không chỉ là một lựa chọn kỹ thuật, mà là chiến lược phát triển gắn liền với con người, môi trường và tương lai của thành phố.

* Nhóm Chuyên môn Kiến trúc Cảnh quan & Sinh viên lớp 67KDCQC – Khoa Kiến trúc và Quy hoạch, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội biên tập.