Bất Cập Quản Lý Và Bài Toán Nâng Cao Tính Chống Chịu Của Hệ Thống Giao Thông Đô Thị Trước Nguy Cơ Ngập Lụt Tại TP. Hồ Chí Minh

Bài phân tích chính luận này mổ xẻ trực diện những bế tắc thể chế và lỗ hổng quy hoạch trong quản lý giao thông đô thị tại TP. Hồ Chí Minh trước làn sóng biến đổi khí hậu và ngập lụt cực đoan. Bằng việc đối sánh giữa tư duy “phòng thủ cứng” (Resistance) truyền thống đã thất bại và thực chứng dữ liệu mô phỏng thủy văn giai đoạn 2015 – 2020, bài viết chỉ ra sự gia tăng đột biến về tỷ lệ mạng lưới đường bị vô hiệu hóa. Từ đó, bài viết đề xuất khung lý thuyết và mô hình Giao thông Chống chịu (Resilient Transport System – RTS) dựa trên nguyên lý chuyển giao luồng tuyến linh hoạt theo chiều ngang và phân tầng cao độ theo chiều đứng, hướng tới bảo vệ phẩm giá con người và bảo đảm sự phát triển bền vững cho siêu đô thị ven biển.

Xem tóm tắt bằng web tương tác TẠI ĐÂY

Phần 1: Bối cảnh đô thị hóa tự phát và sự vô hiệu của tư duy “phòng thủ cứng” trong quản lý giao thông đô thị bờ biển

1.1. Thực trạng gia tăng dân số đô thị và xu hướng mở rộng bất chấp rủi ro thiên tai

Sự gia tăng dân số đô thị toàn cầu đang diễn ra với tốc độ chưa từng có trong lịch sử nhân loại. Theo báo cáo của Liên Hợp Quốc (UN, 2016), tỷ lệ dân số thế giới sinh sống tại các khu vực đô thị dự kiến sẽ đạt khoảng 60% vào năm 2030. Quá trình tích tụ nhân khẩu và năng lực kinh tế này bộc lộ một quy luật phát triển đầy mâu thuẫn: các đô thị gia tăng quy mô càng nhanh thì mức độ lệ thuộc vào tính liên tục của hệ thống hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt là giao thông, càng trở nên mang tính sinh tử. Giao thông đô thị không đơn thuần là mạch máu lưu thông hàng hóa hay nhu cầu di chuyển thường nhật, mà trong những tình huống thảm họa, đó chính là tuyến đường sống còn phục vụ công tác di tản, cứu hộ và bảo đảm an ninh dân sinh.

Tuy nhiên, bức tranh phát triển tại các đô thị ven biển đang bị che phủ bởi sự coi nhẹ các quy luật tự nhiên. Báo cáo của Ngân hàng Thế giới (WB, 2010) khẳng định các đại đô thị ven biển tại khu vực Đông Nam Á đang đứng trước những rủi ro cực đoan do sự kết hợp giữa biến đổi khí hậu, nước biển dâng và sự gia tăng tần suất thiên tai. Bài học đắt giá từ các thảm họa lịch sử như siêu bão Katrina tại New Orleans (Mỹ) năm 2005, bão Ketsana tại Manila (Philippines) năm 2009, hay trận lũ lụt lịch sử tại Bangkok (Thái Lan) giai đoạn 2011 – 2012 đã vạch trần tính dễ bị tổn thương nghiêm trọng của cấu trúc đô thị ven biển. Tại các đô thị này, sự phát triển nhà ở tự phát, tình trạng lấn chiếm vùng đất trũng thấp ngập lũ (floodplains), kết hợp với sự tê liệt của mạng lưới đường bộ đã triệt tiêu hoàn toàn khả năng ứng phó khẩn cấp, biến ngập lụt từ một hiện tượng thủy văn thành một thảm họa nhân tạo diện rộng.

Bản chất của rào cản nằm ở tư duy quy hoạch bị chi phối bởi các động lực tăng trưởng kinh tế ngắn hạn. Các nhà quản lý đô thị đã duy trì một nhãn quan phiến diện khi coi đất đai trũng thấp là dư địa giá rẻ để mở rộng không gian xây dựng mà bỏ qua những đánh giá rủi ro thiên tai mang tính chiến lược dài hạn. Việc cho phép bê tông hóa tràn lan và xây dựng hạ tầng giao thông quy mô lớn trên các lưu vực thoát nước tự nhiên đã làm gia tăng mức độ phơi nhiễm (exposure) của mạng lưới giao thông trước nguy cơ thiên tai theo cấp số nhân. Đó không chỉ là sự thiếu hụt về mặt kỹ thuật, mà là một sai lầm về mặt quản lý phát triển khi đánh đổi sự an toàn lâu dài của cộng đồng lấy những chỉ số tăng trưởng kinh tế ngắn hạn.

1.2. Sự thất bại của mô hình “kháng cự/phòng thủ công trình” (Resistance) truyền thống

TP. Hồ Chí Minh – tâm điểm kinh tế của Việt Nam – là một ví dụ điển hình cho sự xung đột gay gắt giữa đô thị hóa và nguy cơ ngập lụt. Dữ liệu thực chứng từ các nghiên cứu địa hình (Thinh và cộng sự, 2009; ADB, 2010; Storch & Downes, 2011) chỉ ra rằng có trên 50% tổng diện tích tự nhiên của thành phố nằm ở cao độ trũng thấp dưới 1,5m so với mực nước biển (ASL). Vị thế địa hình mỏng manh này đang chịu áp lực dữ dội từ xu hướng biến đổi khí hậu và hiện tượng nước biển dâng. Số liệu quan trắc của Đài Khí tượng Thủy văn Khu vực Nam Bộ (SRHC, 2010–2015) tại trạm Phú An trên sông Sài Gòn cho thấy đỉnh triều cường đã liên tục xô đổ các mốc kỷ lục: từ 1,42m vào năm 2005, tăng lên 1,55m vào năm 2010, chạm mốc 1,68m trong các năm 2013, 2014 và đỉnh điểm lên tới 1,71m vào năm 2017.

Sự gia tăng mực nước triều kết hợp với các trận mưa cực đoan có cường độ vượt xa mọi tần suất thiết kế lịch sử đã khiến hệ thống giao thông thành phố rơi vào tình trạng quá tải nghiêm trọng. Điển hình như trận mưa kỷ lục ngày 26/09/2016 với lượng mưa đạt 204mm chỉ trong vòng 2 giờ, hay đợt triều cường kết hợp mưa lớn ngày 15/09/2015 gây ra hơn 60 điểm ngập cục bộ (SCFC, 2015), làm tê liệt hoàn toàn giao thông đô thị suốt 4 giờ liên tục trong các khung giờ cao điểm (6-8 giờ sáng và 16-18 giờ chiều). Thực tế này đã phơi bày sự sụp đổ của phương thức quản lý ngập lụt dựa trên tư duy “phòng thủ cứng” (Resistance) truyền thống.

Bản chất của tư duy phòng thủ công trình là nỗ lực ngăn chặn nước ngập bằng các giải pháp kỹ thuật kiên cố như đê bao, cống ngăn triều hay nâng cao cao độ nền đường. Tuy nhiên, quy chuẩn xây dựng quốc gia hiện hành chỉ bắt buộc độ cao nền tối thiểu cao hơn đỉnh triều nội địa từ 0,3m đến 0,5m. Khi mực nước triều thực tế liên tục vượt ngưỡng dự báo, giải pháp tự phát nâng cao cao độ một số tuyến đường trục chính (như dự án nâng đường Trần Não, Quận 2) lại tạo ra những hệ lụy quản lý bế tắc. Việc nâng đường chỉ mang tính chất phòng thủ cục bộ, vô tình biến các tuyến đường thành những “đê cản nước”, làm chuyển dịch đỉnh ngập và đẩy toàn bộ lượng nước tràn sang các khu dân cư nghèo và hệ thống đường hẻm lân cận. Đây là sự ngụy biện của tư duy kỹ thuật công trình (engineering resilience) khi niềm tin tuyệt đối vào các công trình đê đập đã bỏ qua giới hạn chịu đựng (threshold) của hệ thống khi xuất hiện các kịch bản tổ hợp thảm họa (mưa lớn cực đoan kết hợp triều cường đỉnh).

1.3. Khái niệm và tính cấp thiết của “Hệ thống giao thông chống chịu” (Resilient Transport System – RTS)

Trước sự bất lực của mô hình phòng thủ công trình, triết lý quản lý hạ tầng đô thị trên thế giới đã có bước ngoặt căn bản. Bộ Giao thông Vận tải Anh (UK DfT, 2014) trong Khung Rà soát Tính chống chịu Giao thông đã đưa ra định nghĩa chuẩn mực: Tính chống chịu của mạng lưới giao thông là khả năng chịu đựng các tác động của thời tiết cực đoan, duy trì vận hành linh hoạt trong điều kiện diễn biến bất lợi và phục hồi một cách nhanh chóng sau các sự cố gián đoạn. Định nghĩa này dịch chuyển trọng tâm từ việc “ngăn chặn thảm họa bằng mọi giá” sang việc “sẵn sàng chấp nhận sự gián đoạn cục bộ để bảo tồn chức năng vận hành cốt lõi của toàn hệ thống”.

Nền tảng lý thuyết về tính chống chịu sinh thái và đô thị được phát triển qua các công trình kinh điển của Holling (1973, 1996), Bruneau và cộng sự (2003), Walker và cộng sự (2004), Liao (2012) và Wang (2015). Trong lĩnh vực giao thông, Wang (2015) phân loại tác động của ngập lụt thành hai cấp độ: ngập định kỳ thường xuyên (tác động nhẹ, ngắn hạn) và ngập cực đoan thảm họa (tác động diện rộng, kéo dài). Nếu như phương thức quản lý truyền thống xem mọi đợt ngập là một sự cố cần triệt tiêu, thì triết lý chống chịu sinh thái (Liao, 2012) lại công nhận sự tồn tại khách quan của các “vùng chấp nhận ngập” (floodable areas), từ đó xây dựng năng lực tự tổ chức (self-organisation) của mạng lưới hạ tầng để thích ứng với các ngưỡng ngập khác nhau.

Lỗ hổng lớn nhất trong quản lý nhà nước hiện nay là sự thiếu hụt một khung chính sách tích hợp khái niệm tính chống chịu vào quy hoạch giao thông. Tư duy quản lý vận tải bị chia cắt nghiêm trọng: cơ quan quản lý coi việc khắc phục sự cố ngập lụt giao thông là nhiệm vụ cứu hộ ngắn hạn mang tính thụ động, thay vì phải chủ động thiết lập một “Hệ thống giao thông chống chịu” (Resilient Transport System – RTS). Mạng lưới giao thông RTS phải sở hữu khả năng tự điều tiết, chuyển giao luồng tuyến linh hoạt giữa các phương thức, các cấp độ cao độ và các vị trí không gian khác nhau nhằm bảo đảm sự duy trì của các hoạt động kinh tế – xã hội thiết yếu ngay cả khi đô thị phải hứng chịu những trận ngập lụt cực đoan nhất.

Phần 2: Đánh giá thể chế, quy hoạch và thực trạng bất cập hệ thống giao thông TP. Hồ Chí Minh

2.1. Cấu trúc không gian giao thông hướng tâm và áp lực phát triển về vùng trũng phía Đông – Nam

Thành phố Hồ Chí Minh sở hữu một địa bàn rộng lớn với tổng diện tích tự nhiên 2.095 km² và quy mô dân số dự báo sẽ vượt mốc 10 triệu người vào năm 2030. Về mặt quản lý hành chính, không gian đô thị được chia thành 3 khu vực: Khu vực 1 bao gồm 13 quận nội thành cũ tập trung các chức năng trung tâm lịch sử; Khu vực 2 bao gồm 6 quận phát triển mới (Quận 2, Quận 7, Quận 9, Thủ Đức, Bình Tân, Quận 12); và Khu vực 3 bao gồm 5 huyện ngoại thành. Theo Đồ án Quy hoạch chung xây dựng TP.HCM đến năm 2025 (được phê duyệt năm 2010) và Quy hoạch phát triển giao thông vận tải TP.HCM đến năm 2020 (Quyết định số 568/QĐ-TTg, thực hiện bởi TEDI-South 2010, 2013), cấu trúc không gian giao thông của thành phố được định hình theo mô hình hướng tâm với 4 hành lang phát triển chính: Hành lang phía Đông, Hành lang phía Đông Nam, Hành lang phía Tây Bắc và Hành lang phía Tây.

Tuy nhiên, thực tiễn phát triển đô thị trong hai thập kỷ qua đã phơi bày một nghịch lý quy hoạch nghiêm trọng. Dưới tác động của thị trường bất động sản và áp lực gia tăng dân số, dòng vốn đầu tư và tốc độ đô thị hóa đã bùng nổ mạnh mẽ nhất tại Hành lang phía Đông (Quận 2, Quận 9, Thủ Đức) và Hành lang phía Đông Nam (Quận 7, Nhà Bè) – nơi sở hữu địa hình tự nhiên thấp trũng nhất thành phố, bị chia cắt mạnh bởi mạng lưới sông rạch chằng chịt thuộc lưu vực sông Sài Gòn và sông Đồng Nai.

Mâu thuẫn chiến lược thể hiện ở chỗ: Quy hoạch phát triển không gian đô thị lại định hướng mở rộng về chính những vùng trũng thấp dễ bị tổn thương bởi ngập lụt, trong khi Quy hoạch hạ tầng giao thông lại không đuổi kịp tốc độ bê tông hóa. Sự thiếu điều tiết thể chế giữa quy hoạch phát triển vùng đô thị mới và việc bảo tồn các không gian chứa nước tự nhiên đã ép mạng lưới giao thông hướng tâm phải vươn dài, cắt ngang các vùng đồng bằng ngập lũ phức tạp. Khi các tuyến giao thông độc đạo này bị ngập lụt, tính kết nối giữa trung tâm lịch sử và các đô thị vệ tinh bị băm nát, đẩy toàn bộ hệ thống giao thông vào nguy cơ tê liệt cục bộ diễn ra thường xuyên.

2.2. Sự lệ thuộc vào mạng lưới đường mặt đất và lỗ hổng trong việc quy định cao độ bề mặt

Theo số liệu công bố từ báo cáo điều chỉnh Quy hoạch Giao thông Vận tải TP.HCM (TEDI-South, 2013), hệ thống hạ tầng giao thông thành phố đang rơi vào tình trạng lệ thuộc tuyệt đối vào mạng lưới đường bộ mặt đất với tổng chiều dài khoảng 3.265 km (không tính hệ thống đường hẻm nội bộ). Mặc dù bản quy hoạch đã vạch ra các mục tiêu phát triển hạ tầng đa dạng, nhưng tiến độ thực thi thực tế lại diễn ra vô cùng trì trệ:

Về hệ thống đường trên cao: Mặc dù 70,3 km đường trên cao đã được quy hoạch nhằm giải tỏa các điểm nghẽn giao thông trung tâm, nhưng suốt nhiều năm qua, hầu như chưa có tuyến đường trên cao quy mô lớn nào được hoàn thành do nghẽn mạch dòng vốn đầu tư.

Về hệ thống đường sắt đô thị: Quy hoạch đặt mục tiêu xây dựng 8 tuyến metro với tổng chiều dài 172 km và 697 km đường sắt quốc gia kết nối qua 7 depot. Tuy nhiên, tuyến Metro Số 1 (Bến Thành – Suối Tiên) – dự án tiên phong với đoạn đi ngầm dưới trung tâm và đoạn đi trên cao (cao khoảng 9m so với mặt đất) về phía Suối Tiên – đã liên tục đối mặt với tình trạng chậm tiến độ và bội chi ngân sách.

Về giao thông đường thủy và hàng không: Mặc dù thành phố sở hữu 1.200 km luồng tàu thuyền (bao gồm 848 km sông rạch chính), nhưng giao thông đường thủy hầu như chưa được khai thác đúng tầm; tuyến buýt đường thủy (Water bus) đầu tiên khai trương năm 2017 dài 10,8 km mới chỉ dừng lại ở mức thử nghiệm. Sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất với công suất thiết kế 16,7 triệu hành khách/năm đã rơi vào tình trạng quá tải trầm trọng, trong khi dự án Sân bay quốc tế Long Thành (quy mô 5.000 ha, cách trung tâm 40 km) phải đến năm 2025 mới có thể hoàn thành giai đoạn 1.

Lỗ hổng quản lý nguy hiểm nhất nằm ở sự đứt gãy dữ liệu cao độ. Các bản đồ quy hoạch giao thông hiện hành của thành phố hoàn toàn bỏ qua dữ liệu cao độ thực tế của bề mặt công trình giao thông (surface elevation profile). Trong khi đó, phương tiện di chuyển cá nhân (đặc biệt là xe máy) chiếm ưu thế tuyệt đối trong cơ cấu giao thông với đặc tính kỹ thuật có chiều cao họng hút gió động cơ rất thấp (chỉ khoảng 0,3m). Sự lệch pha giữa thiết kế công trình đường bộ mặt đất không tính đến cao độ ngập và đặc tính dễ tổn thương của phương tiện di chuyển đã khiến cho toàn bộ hệ thống giao thông đô thị bị vô hiệu hóa dễ dàng chỉ sau một đợt ngập ở mức độ nhẹ hoặc trung bình.

2.3. Bất cập trong phối hợp liên ngành: Xung đột giữa Quy hoạch phát triển không gian và Quy hoạch chống ngập

Tình trạng ngập lụt giao thông tại TP. Hồ Chí Minh không dừng lại ở mức độ sự cố hạ tầng, mà đã trở thành một căn bệnh mãn tính mang tính thể chế. Thống kê từ Trung tâm Điều hành Chương trình Chống ngập TP.HCM (SCFC, 2010–2016) phản ánh một thực trạng báo động: nếu như giai đoạn 2003–2009 toàn thành phố ghi nhận 680 đợt ngập, thì trong giai đoạn 2010–2016, con số này đã tăng lên gần gấp đôi với khoảng 1.250 đợt ngập lụt.

Các nghiên cứu quốc tế đã liên tục đưa ra những cảnh báo u ám về mức độ tổn thương của thành phố. Nghiên cứu của Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB, 2010) chỉ ra rằng 54% diện tích đô thị hiện hữu của TP.HCM đang bị ảnh hưởng bởi các đợt ngập thường xuyên, và đến năm 2050, sẽ có tới 71% diện tích đô thị đứng trước nguy cơ ngập sâu do tác động kết hợp giữa triều cường, mưa lớn và xả lũ. Tương tự, mô hình dự báo của Storch & Downes (2011) khẳng định đến năm 2025, nếu xảy ra kịch bản ngập +2,5m ASL, diện tích xây dựng bị ngập sẽ tăng từ 45% (230 km² năm 2010) lên mốc 59% (450 km²), trong đó tập trung nặng nề nhất tại các quận phía Đông và phía Nam.

Nguyên nhân cốt lõi của tình trạng này xuất phát từ căn bệnh “cát cứ” quản lý (siloed governance) giữa các cơ quan nhà nước. Sở Giao thông Vận tải lập quy hoạch hạ tầng đường bộ hoàn toàn tách biệt với Quy hoạch thoát nước và Quy hoạch thủy lợi chống ngập úng (Quyết định số 1547/QĐ-TTg) do Sở Xây dựng và Trung tâm Chống ngập quản lý. Thành phố thiếu vắng một Nền tảng Dữ liệu Không gian Tích hợp (GIS Share Platform) dùng chung giữa ngành Thủy lợi, Thủy văn, Giao thông và Quy hoạch Đô thị. Kết quả là, những dự án nâng đường giao thông chống ngập được triển khai một cách manh mún, thiếu sự phối hợp liên ngành, vô tình biến hạ tầng giao thông thành những vật cản dòng chảy, làm gia tăng mức độ ngập lụt cho các khu vực xung quanh và phá vỡ toàn bộ tính thống nhất của không gian đô thị.

Phần 3: Phân tích dữ liệu thực chứng ngập lụt và mô phỏng nguy cơ tổn thương giao thông giai đoạn 2015 – 2020

3.1. Phân tích chuỗi số liệu thủy văn: Sự gia tăng triều cường, mưa cực đoan và sự gián đoạn giao thông

Để đánh giá chính xác diễn biến ngập lụt tác động đến giao thông, việc phân tích chuỗi dữ liệu thủy văn đa năm là yêu cầu bắt buộc. Số liệu quan trắc lượng mưa tại các trạm đo nội đô (SRHC, 2010–2015) cho thấy tổng lượng mưa năm có xu hướng giảm nhẹ nhưng lại biến động cực đoan về phân bố thời gian và không gian. Trận mưa ngày 26/09/2016 với vũ lượng đạt 204 mm trong 2 giờ được ghi nhận là trận mưa lớn nhất trong vòng 40 năm qua, vượt xa năng lực thoát nước của hệ thống cống nội đô.

Song song với hiện tượng mưa cực đoan, hiện tượng triều cường trên hệ thống sông rạch diễn biến phức tạp. Phân tích chuỗi số liệu mực nước đỉnh triều giai đoạn 1981–2015 chỉ ra sự khác biệt bản chất giữa trạm Vũng Tàu (cửa biển) và trạm Phú An (nội đô sông Sài Gòn). Trong khi mực nước cực đại tại Vũng Tàu dao động ổn định trong khoảng +1,16 m đến +1,48 m, thì mực nước đỉnh triều tại Phú An lại gia tăng đột biến theo đường xu hướng tuyến tính (linear trend): từ mốc +1,20 m vào năm 1981, vọt lên +1,68 m trong các năm 2013–2014, và lập đỉnh +1,71 m vào năm 2017. Sự gia tăng mực nước triều nội đô cao hơn hẳn mực nước biển ngoài cửa sông là bằng chứng đanh thép cho thấy tác động của việc thu hẹp không gian thoát lũ tự nhiên do quá trình phát triển đô thị.

Tình trạng ngập lụt giao thông càng trở nên tồi tệ khi gặp kịch bản xả lũ từ các hồ chứa thượng nguồn. Lưu lượng xả lũ cực đại từ hồ Trị An (lên tới 1.500 m³/s) và hồ Dầu Tiếng (250 m³/s) trùng khớp với thời điểm triều cường đạt đỉnh và mưa lớn đã tạo ra kịch bản thảm họa tổ hợp (Multi-hazard scenario). Hạ tầng giao thông mặt đất hiện hữu – vốn được thiết kế dựa trên các chuỗi số liệu thủy văn quá khứ – đã hoàn toàn bất lực trước sự tác động kép của thiên tai và sự sụt lún nền đất đô thị do khai thác nước ngầm quá mức.

3.2. Kết quả mô phỏng ngập lụt bằng mô hình MIKE Zero và GIS giai đoạn 2015 – 2020

Nhằm cung cấp một cơ sở khoa học định lượng cho việc lập quy hoạch giao thông chống chịu, nghiên cứu của Duy và cộng sự (2019) đã ứng dụng mô hình thủy văn 1D MIKE Zero kết hợp với công cụ phân tích không gian GIS. Mô hình được kế thừa và phát triển từ mạng lưới dữ liệu thủy văn chuẩn hóa của Triết và cộng sự (2008), bao gồm: 372 nhánh sông rạch thuộc hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai; 2.296 mặt cắt ngang sông; và 101 biên điều kiện đầu vào (97 biên lưu lượng và 4 biên mực nước). Tốc độ dâng mực nước biển được tính toán theo xu hướng trung bình 38 mm/năm (+130 mm sau 34 năm).

Dữ liệu địa hình được xây dựng từ mô hình cao độ số (DEM) thông qua phương pháp nội suy 28.600 điểm trắc địa thực địa (lưới ô vuông phân giải 15 m) đo đạc trực tiếp trên bề mặt vỉa hè và công trình giao thông. Sự chồng xếp giữa mặt nước thủy văn (WS) và mô hình DEM đã trích xuất chính xác phạm vi ngập lụt (Flood Extent – FE) và chiều dài đường giao thông bị tổn thương (Vulnerable Roads – VR).

Kết quả mô phỏng cho thấy sự gia tăng mang tính bùng nổ của nguy cơ tổn thương giao thông trong giai đoạn 2015 – 2020:

Về phạm vi ngập lụt đô thị (FE): Năm 2015, diện tích ngập lụt ghi nhận ở mốc 491,18 km² (chiếm 23,45% tổng diện tích tự nhiên thành phố). Đến năm 2020, diện tích ngập lụt dự báo vọt lên 1.347,13 km² (chiếm 64,30% diện tích thành phố), tương ứng mức tăng gấp 2,74 lần.
Về chiều dài đường giao thông bị tổn thương (VR): Năm 2015, tổng chiều dài các tuyến đường chính bị ngập là 866,16 km (chiếm 23,60% tổng mạng lưới đường chính). Đến năm 2020, chiều dài đường bị tổn thương gia tăng lên mốc 1.516,54 km (chiếm 41,32% mạng lưới đường chính), tức tăng gần gấp đôi về chiều dài tuyệt đối.

Không gian ngập lụt và tổn thương giao thông tập trung với mật độ cao nhất tại các quận phát triển mới thuộc Khu vực 2 ở phía Đông (Quận 2, Quận 9, Thủ Đức) và phía Nam (Quận 7, Nhà Bè). Đây chính là những vùng không gian kinh tế động lực hoàn toàn mới của thành phố, nơi các tuyến đường bị ngập đóng vai trò xương sống kết nối toàn bộ hoạt động giao thương.

3.3. Phân tích định lượng đường giao thông bị tổn thương theo 5 cấp độ sâu ngập

Để đánh giá mức độ vô hiệu hóa của ngập lụt đối với từng loại phương tiện giao thông, dữ liệu thực chứng từ kết quả mô phỏng (Duy và cộng sự, 2019) đã phân loại nguy cơ tổn thương theo 5 cấp độ sâu ngập cụ thể:

Cấp độ 1 (Mức ngập sâu từ 0 đến 0,5 m): Năm 2015: Diện tích ngập FE đạt 360,91 km² (17,23%); Chiều dài đường tổn thương VR đạt 594,23 km (16,19%). Năm 2020: Diện tích ngập FE đạt 431,70 km² (20,61%); Chiều dài đường tổn thương VR đạt 298,74 km (8,14%).
Cấp độ 2 (Mức ngập sâu từ 0,5 đến 1,0 m): Năm 2015: Diện tích ngập FE đạt 128,54 km² (6,14%); Chiều dài đường tổn thương VR đạt 266,83 km (7,27%). Năm 2020: Diện tích ngập FE gia tăng vọt lên 585,00 km² (27,92%); Chiều dài đường tổn thương VR bùng nổ lên 611,27 km (16,66%), tăng thêm 9,39% tỷ lệ mạng lưới đường bị đe dọa.
Cấp độ 3 (Mức ngập sâu từ 1,0 đến 1,5 m): Năm 2015: Diện tích ngập FE chỉ là 1,73 km² (0,08%); Chiều dài đường tổn thương VR là 5,10 km (0,14%). Năm 2020: Diện tích ngập FE tăng tốc lên 318,08 km² (15,18%); Chiều dài đường tổn thương VR tăng vọt lên 579,14 km (15,78%).
Cấp độ 4 (Mức ngập sâu từ 1,5 đến 2,0 m): Năm 2015: Chưa ghi nhận ngập sâu ở cấp độ này (0,00 km²; 0,00 km). Năm 2020: Diện tích ngập FE xuất hiện ở mức 12,31 km² (0,59%); Chiều dài đường tổn thương VR là 27,15 km (0,74%).
Cấp độ 5 (Mức ngập sâu trên 2,0 m): Năm 2015: Chưa ghi nhận ngập (0,00 km²; 0,00 km). Năm 2020: Diện tích ngập FE là 0,04 km² (0,00%); Chiều dài đường tổn thương VR là 0,24 km (0,01%).
Tổng cộng toàn bộ các cấp độ: Năm 2015: Tổng diện tích ngập FE là 491,18 km² (23,45%); Tổng chiều dài đường tổn thương VR là 866,16 km (23,60%). Năm 2020: Tổng diện tích ngập FE là 1.347,13 km² (64,30%); Tổng chiều dài đường tổn thương VR là 1.516,54 km (41,32%).

Phân tích dữ liệu thực chứng trên cho thấy một sự dịch chuyển cơ cấu tổn thương cực kỳ nguy hiểm. Trong khi tỷ lệ đường ngập ở Cấp độ 1 (ngập nhẹ dưới 0,5 m) có xu hướng giảm từ 16,19% xuống 8,14%, thì tỷ lệ đường bị ngập nặng ở Cấp độ 2 và Cấp độ 3 (sâu từ 0,5 m đến 1,5 m) lại tăng vọt từ 7,41% năm 2015 lên mốc 32,44% vào năm 2020. Mức độ ngập từ 0,5 m trở lên đồng nghĩa với việc vô hiệu hóa hoàn toàn tất cả các loại phương tiện cơ giới đường bộ thông thường như xe máy, ô tô con và xe buýt tiêu chuẩn. Sự gia tăng đột biến của các đoạn đường bị tổn thương nặng tại các trục giao thông huyết mạch xác nhận rằng cấu trúc giao thông hiện tại của TP.HCM đang đứng trước nguy cơ sụp đổ tính kết nối nếu không có một chiến lược chuyển đổi mô hình quy hoạch khẩn cấp.

Phần 4: Xây dựng Khung lý thuyết và Mô hình mô phỏng “Hệ thống giao thông chống chịu” (RTS)

4.1. Bốn đặc tính cốt lõi của tính chống chịu (4R) và sự ưu tiên cho “Độ bền vững” (Robustness) và “Tính dư thừa” (Redundancy)

Đứng trước sự bất lực của hạ tầng hiện hữu, việc chuyển đổi sang “Hệ thống giao thông chống chịu” (RTS) đòi hỏi phải dựa trên một khung lý thuyết quản lý đô thị chuẩn mực. Lý thuyết của Bruneau và cộng sự (2003) xác định 4 thuộc tính nền tảng cấu thành tính chống chịu của một hệ thống hạ tầng kỹ thuật (Khung 4R):

Một là, Độ bền vững (Robustness): Khả năng chịu lực vật lý của các cấu trúc hạ tầng nhằm chịu đựng tác động trực tiếp của thảm họa mà không bị hư hỏng hay mất đi chức năng nguyên bản.
Hai là, Tính dư thừa (Redundancy): Sự sẵn có của các thành phần có thể thay thế trong hệ thống, bảo đảm khi một mắt xích bị vô hiệu hóa thì các tuyến đường dự phòng lập tức đảm nhận chức năng lưu thông.
Ba là, Tính linh hoạt (Resourcefulness): Năng lực nhận diện sự cố, huy động khẩn cấp các nguồn lực tài chính, kỹ thuật và nhân lực để ứng phó với thảm họa.
Bốn là, Khả năng phục hồi nhanh (Rapidity): Tốc độ và khả năng khôi phục trạng thái hoạt động bình thường của hệ thống sau khi thiên tai đi qua.

Trong bối cảnh thực tiễn của một đô thị đang phát triển như TP. Hồ Chí Minh – nơi nguồn ngân sách đầu tư công còn hạn hẹp, năng lực dự báo sớm và tiềm lực cứu hộ khẩn cấp còn nhiều hạn chế – việc đòi hỏi phát triển toàn diện cả 4 thuộc tính cùng một lúc là không khả thi. Do đó, chiến lược quy hoạch RTS phải ưu tiên tập trung nâng cao hai thuộc tính tiên phong: Độ bền vững (Robustness) và Tính dư thừa (Redundancy). Lỗ hổng lớn nhất của mạng lưới giao thông thành phố hiện nay là sự thiếu hụt trầm trọng “Tính dư thừa”. Khi một cây cầu huyết mạch hay một tuyến đường trục độc đạo bị ngập, dòng giao thông lập tức bị nghẽn tắc hoàn toàn do hệ thống quy hoạch không bố trí các tuyến đường thay thế (diversionary routes) có khả năng chia lửa.

4.2. Nguyên lý phát triển theo chiều ngang (X,Y)(X,Y) và phân cấp tuyến – nút giao thông đa tầng

Mô hình mô phỏng RTS (Duy và cộng sự, 2019) thiết lập nguyên lý phát triển không gian phẳng theo chiều ngang (X,Y)(X,Y) nhằm tối ưu hóa “Tính dư thừa”. Hệ thống giao thông đô thị được phân cấp rành mạch thành 3 quy mô không gian kết nối: Cấp độ Vùng/Quốc gia (L1); Cấp độ Đô thị/Quận – Huyện (L2); và Cấp độ Cộng đồng/Tổ dân phố (L3).

Trọng tâm của quy hoạch chiều ngang là việc thiết lập mạng lưới liên kết liên tục giữa các Mắt xích chính (Major nodes), Mắt xích phụ (Minor nodes) và hệ thống các Tuyến liên kết dự phòng (Contiguous links). Tỷ lệ thuận với mức độ tổn thương ngập lụt được dự báo của một khu vực đô thị, số lượng các tuyến kết nối thay thế (redundant links) được tích hợp vào khu vực đó càng phải lớn. Khi ngập lụt xảy ra tại một phân đoạn, hệ thống thông tin và chỉ dẫn luồng tuyến sẽ tự động điều phối dòng phương tiện chuyển dịch sang các mắt xích lân cận. Nguyên lý này xóa bỏ tư duy quy hoạch đường trục độc đạo, thiết lập một cấu trúc mạng lưới giao thông có khả năng tự tổ chức linh hoạt, giúp duy trì liên lạc và lưu thông tối thiểu giữa các khu vực chức năng mà không bị phụ thuộc vào một tuyến đường duy nhất.

4.3. Nguyên lý phân tầng theo chiều đứng (Z)(Z) dựa trên ngưỡng cao độ ngập lụt (Flood Thresholds)

Bên cạnh sự phát triển chiều ngang, mô hình RTS đóng góp một phát kiến quan trọng về mặt quy hoạch: Phân tầng cao độ theo chiều đứng (Z)(Z) dựa trên các Ngưỡng Ngập lụt (Flood Thresholds). Thay vì nâng cao độ toàn bộ bề mặt đô thị một cách tốn kém và bất khả thi, RTS phân loại mạng lưới giao thông thành 3 Cấp độ/Lớp đường (Road Classes/Layers) tương ứng với các kịch bản ngập:

Cấp 1 / Lớp 1 (Cao độ mặt đất <+2,5 m<+2,5 m ASL – Ngưỡng 1): Bao gồm toàn bộ hệ thống đường mặt đất hiện hữu, phục vụ nhu cầu đi lại nội khu, giao thông cộng đồng và các phương tiện cá nhân. Lớp đường này chấp nhận đối mặt với các đợt ngập định kỳ Mức 1 (sâu dưới 0,5 m0,5 m). Khi ngập xảy ra, dòng giao thông cơ giới cá nhân trên Lớp 1 có thể bị hạn chế, nhưng cấu trúc hạ tầng không bị phá hủy.
Cấp 2 / Lớp 2 (Cao độ từ +4,0 m+4,0 m đến +6,0 m+6,0 m ASL – Ngưỡng 2): Bao gồm các tuyến đường trục chính đô thị (Urban arteries) được nâng cao bề mặt công trình (+2,5 m+2,5 m so với mặt đất trũng thấp +1,5 m+1,5 m ASL). Lớp đường này được gia cố độ bền vững vật lý (Robustness), ưu tiên tuyệt đối cho hệ thống Giao thông Công cộng (BRT, Xe buýt nhanh, Đường sắt đô thị) và các xe vận tải cứu thương, cứu hộ. Đặc biệt, khoảng trống phía dưới công trình (Class 2 empty spaces) hoàn toàn không được san lấp cứng, mà được giữ thoáng để làm không gian chứa nước tạm thời và công viên thấm nước.
Cấp 3 / Lớp 3 (Cao độ >+6,0 m>+6,0 m ASL – Ngưỡng 3): Bao gồm các tuyến đường trên cao kiên cố hóa cực đại (Elevated viaducts/highways) kết hợp với hệ thống đường thủy (Soft links). Đây là Lớp đường đóng vai trò Tuyến đường Di tản Khẩn cấp (Emergency evacuation routes) khi đô thị phải đối mặt với các thảm họa ngập lụt cực đoan ở Cấp độ 4 và Cấp độ 5.

Sự phát triển phân tầng theo chiều đứng xóa bỏ hoàn toàn thói quen đắp đất san lấp mặt bằng (solid embankment/backfilling) vô trách nhiệm trong các dự án hạ tầng hiện nay. Thói quen san lấp này không chỉ làm biến mất các vùng trũng trữ nước tự nhiên, đẩy chi phí vật liệu tăng cao, mà còn triệt hạ khả năng tự thoát nước của đô thị. Mô hình RTS bảo tồn khoảng không gian bên dưới các công trình đường trên cao, biến chúng thành các “vùng chấp nhận ngập” hữu hiệu, vừa bảo vệ công trình giao thông ở tầng trên, vừa giảm áp lực ngập lụt cho toàn bộ khu vực xung quanh.

Phần 5: Kiểm chứng thực nghiệm mô hình RTS tại TP.HCM: Bài toán kết nối khu vực trọng điểm Thủ Thiêm và khu Đông

5.1. Kịch bản 1 (S1 – Ngập vừa/Trung bình, Cấp 2 & 3): Đánh giá khả năng chuyển đổi luồng tuyến thay thế

Để kiểm chứng tính khả thi của mô hình RTS, nghiên cứu của Duy và cộng sự (2019) đã tiến hành thử nghiệm mô phỏng bài toán giao thông thực tế kết nối giữa Trung tâm lịch sử (Quận 1, Quận 3) với Trung tâm tài chính mới Thủ Thiêm (Quận 2) và các quận nguy cơ ngập cao tại khu Đông (Quận 9, Thủ Đức).

Bài toán giả định luồng di chuyển của cư dân xuất phát từ Nút A58 (trung tâm Quận 9/Thủ Đức), băng qua Nút A67 (Trung tâm mới Thủ Thiêm), đi qua Nút A61 (Trung tâm lịch sử Quận 1) và kết thúc tại Nút A69 (Khu vực Sân bay Tân Sơn Nhất, Quận Tân Bình). Khi một đợt ngập lụt ở Cấp độ 2 và Cấp độ 3 xảy ra, toàn bộ hệ thống đường Cấp 1 (đường mặt đất) bị vô hiệu hóa do mực nước ngập sâu từ 0,5 m đến 1,5 m.

Sử dụng công cụ phân tích mạng lưới Network Analyst trên nền tảng GIS, mô hình RTS đã tìm kiếm và xác lập được ít nhất 11 phương án luồng tuyến thay thế (Alternative routes) vận hành hoàn toàn trên hệ thống đường Cấp 2 và Cấp 3. Thống kê thông số kỹ thuật của 4 tuyến đường điển hình trích xuất từ mô hình bao gồm:

Phương án 1 (Option 1): Tổng chiều dài hành trình đạt 21,5 km;
Phương án 2 (Option 2): Tổng chiều dài hành trình đạt 21,6 km;
Phương án 3 (Option 3): Tổng chiều dài hành trình đạt 21,8 km;
Phương án 4 (Option 4): Tổng chiều dài hành trình đạt 30,0 km.

Kết quả kiểm chứng kịch bản S1 chứng minh rằng, thông qua cơ chế chuyển giao luồng tuyến không gian (Spatial transfer of transport flows), mô hình RTS cho phép đô thị duy trì năng lực vận tải hành khách cốt lõi ngay cả khi hơn 1/3 mạng lưới đường mặt đất bị ngập sâu. Người dân có thể lựa chọn các tuyến đường thay thế thuộc Cấp 2 và Cấp 3 với quãng đường lệch so với tuyến nguyên bản không đáng kể, giúp hoạt động kinh tế – xã hội của thành phố không bị ngưng trệ.

5.2. Kịch bản 2 (S2 – Ngập thảm họa/Cực đoan, Cấp 4 & 5): Phương án di tản khẩn cấp và giao thông phi cơ giới

Kịch bản S2 giả định một tình huống thảm họa cực đoan diễn ra khi mực nước ngập vọt lên Cấp độ 4 và Cấp độ 5 (ngập sâu từ 1,5 m đến trên 2,0 m). Yêu cầu cấp bách đặt ra là phải di tản khẩn cấp toàn bộ cư dân bị cô lập tại Trung tâm mới Thủ Thiêm (Quận 2) về các trung tâm an toàn và các bệnh viện tuyến trên nằm ở vùng đất cao không bị ngập.

Trong tình huống thảm họa này, toàn bộ phương tiện cơ giới cá nhân trên mặt đất hoàn toàn bị vô hiệu hóa. Mô hình RTS kích hoạt phương án di tản khẩn cấp bằng việc kết nối hệ thống đường Cấp 3 (Đường trên cao, Đường sắt đô thị Metro) với Giao thông phi cơ giới (Non-motorized transport: đi bộ và đi xe đạp) và tuyến đường thủy (Waterways).

Kết quả phân tích Vùng Dịch vụ Cứu hộ trong thời gian 2 giờ (8 km Service Area Analysis) – khung thời gian vàng trước khi đỉnh nước lũ đạt cực đại – cho thấy khả năng thoát hiểm ấn tượng:

Đối với phương thức đi bộ (tốc độ trung bình từ 4 đến 5 km/h): Cư dân di tản có thể tiếp cận an toàn tới hệ thống các bệnh viện đa khoa tuyến trên nằm trong bán kính 8 km.
Đối với phương thức đi xe đạp (tốc độ trung bình 15 km/h): Cư dân có thể di chuyển vượt qua khoảng cách 10 km để đến khu vực có cao độ an toàn tại Sân bay Tân Sơn Nhất.

Thử nghiệm S2 khẳng định tầm quan trọng mang tính triết lý của việc quy hoạch các nút giao thông kiên cố (Major nodes). Các nút giao thông này không chỉ phục vụ chuyển giao phương thức đi lại thường nhật, mà trong điều kiện thảm họa cực đoan, chúng chính là các “trung tâm trú ẩn tạm thời” (Temporary refuges) an toàn cho cộng đồng trước khi lực lượng cứu hộ tiếp cận.

Phần 6: Khuyến nghị chính sách và Lộ trình tích hợp RTS vào Quy hoạch Tổng thể TP.HCM đến năm 2030, tầm nhìn 2050

6.1. Tái cấu trúc cơ chế quản lý quy hoạch: Chuyển từ “nâng đường, đắp đê” sang “không gian chứa nước” (Floodable Areas)

Từ những kết quả phân tích dữ liệu thực chứng và mô hình lý thuyết RTS, việc tái cấu trúc chính sách quy hoạch hạ tầng giao thông tại TP. Hồ Chí Minh đòi hỏi một bước chuyển dịch tư duy mang tính cách mạng: Từ bỏ tư duy “chống ngập/ngăn nước” bế tắc để chuyển sang tư duy “sống chung và thích ứng linh hoạt với ngập lụt”.

Về mặt thể chế quản lý quy hoạch, chính quyền thành phố cần ban hành các quy định pháp lý bắt buộc về việc tích hợp “khái niệm tính chống chịu” vào Đồ án Quy hoạch chung thành phố giai đoạn đến năm 2030, tầm nhìn 2050. Cụ thể:

Chấm dứt triệt để các dự án nâng đường rập khuôn, mang tính cục bộ. Việc nâng cao độ đường chỉ được phép thực hiện đối với các tuyến đường trục chính thuộc Lớp 2 và Lớp 3 trong khung phân tầng RTS.

Quy định pháp lý về khoảng không dưới công trình: Bắt buộc giữ thoáng toàn bộ khoảng không gian bên dưới các tuyến đường trên cao (Classes 2 & 3 empty spaces).

Chuyển đổi các khoảng không này thành công viên thấm nước, hành lang mảng xanh và hệ thống hồ điều hòa chìm (Floodable areas) để chủ động tích trữ và làm chậm dòng chảy ngập lụt.

Quy hoạch Không gian Đệm (Buffer spaces): Tại các Nút giao thông chuyển giao lớn (Major transfer nodes), quy hoạch bổ sung các quỹ đất đệm phục vụ tập trung dân cư, điểm đỗ xe đa phương thức và trạm trung chuyển khẩn cấp khi thảm họa xảy ra.

6.2. Hoàn thiện chính sách pháp lý, quy chuẩn kỹ thuật và hạ tầng công nghệ dự báo thông minh (IoT)

Để mô hình RTS vận hành hiệu quả trong thực tiễn điều hành đô thị, việc hiện đại hóa hạ tầng công nghệ và hoàn thiện khung dữ liệu mở là điều kiện tiên quyết.

Thứ nhất, xây dựng Mạng lưới Cảnh báo ngập sớm (Early Warning Systems) dựa trên công nghệ Internet vạn vật (IoT) và Trí tuệ nhân tạo (AI). Lắp đặt hệ thống cảm biến đo mực nước thời gian thực tại các nút giao thông xung yếu và các cửa xả sông rạch. Dữ liệu này phải được tích hợp trực tiếp vào Hệ thống Bản đồ Nguy cơ Ngập lụt Giao thông (Traffic Flood Hazard Maps) thời gian thực, cung cấp ứng dụng điều hướng luồng tuyến thông minh cho người dân trên thiết bị di động.

Thứ hai, nâng cấp quy chuẩn kỹ thuật lập quy hoạch. Bắt buộc áp dụng mô hình thủy văn 2D nâng cao kết hợp với dữ liệu quét cao độ LASER/LiDAR độ phân giải cao vào quá trình lập Quy hoạch phân khu tỷ lệ 1/2.000 và Quy hoạch chi tiết tỷ lệ 1/500 đối với tất cả các dự án phát triển hạ tầng giao thông và khu đô thị mới.

Thứ ba, xóa bỏ cơ chế “cát cứ” và độc quyền dữ liệu giữa các cơ quan quản lý nhà nước. Ban hành Khung chính sách Dữ liệu mở (Open Data Policy), bắt buộc chia sẻ liên thông dữ liệu thủy văn, cao độ trắc địa và quy hoạch giao thông giữa Sở Giao thông Vận tải, Sở Xây dựng, Sở Tài nguyên và Môi trường cùng các viện nghiên cứu khoa học.

Chỉ khi dữ liệu được công khai và minh bạch, các giải pháp quy hoạch giao thông chống chịu mới có thể phát huy tối đa hiệu quả, góp phần bảo vệ phẩm giá con người, bảo đảm an sinh xã hội và hướng tới sự phát triển bền vững cho TP. Hồ Chí Minh trong một tương lai nhiều biến động.

Tài liệu chính:

Duy, P. N., Chapman, L., & Tight, M. (2019). Resilient transport systems to reduce urban vulnerability to floods in emerging-coastal cities: A case study of Ho Chi Minh City, Vietnam. Travel Behaviour and Society, 15, 28–43. https://doi.org/10.1016/j.tbs.2018.11.001.

Các tài liệu tham khảo liên quan khác:

Nhóm tài liệu về ngập lụt, biến đổi khí hậu và quy hoạch tại TP. Hồ Chí Minh:

Asia Development Bank – ADB (2010). Ho Chi Minh City Adaptation to Climate Change. Philippines: ADB.
Storch, H., & Downes, N. K. (2011). A Scenario-based Approach to Assess Ho Chi Minh City Urban Development Strategies against the Impact of Climate Change. Cities, 28, 517–526.
Phi, H. L. (2013). Urban Flood in Ho Chi Minh City: Causes and Management Strategy. Vietnamese Journal of Construction Planning, 63, 26–29.
World Bank – WB (2010). Climate Risks and Adaptation in Asian coastal megacities: A synthesis report. Washington DC: The World Bank.
Thinh, N. X., Bräuer, A., & Teucher, V. (2009). Introduction into Work Package Urban Flooding of the BMBF Megacity Research Project Ho Chi Minh City. Berlin: Shaker Verlag.
Transport Engineering Design Joint Stock Incorporated South – TEDI-South (2010 & 2013). Transportation planning for Ho Chi Minh City by 2020 và Revision of Plan for Transport Development in Ho Chi Minh City by 2020.

Nhóm tài liệu lý thuyết về mức độ dễ bị tổn thương và khả năng phục hồi (Resilience) trong giao thông:

Kermanshah, A., & Derrible, S. (2017). Robustness Of Road Systems to Extreme Flooding: Using Elements of GIS, Travel Demand, and Network Science. Natural Hazards, 86, 151.
Liao, K. H. (2012). A theory on Urban Resilience to Floods-A basis for alternative planning practices. Ecology and Society, 17(4): 48.
Mattsson, L. G., & Jenelius, E. (2015). Vulnerability and resilience of transport systems – a discussion of recent research. Transportation Research Part A, 81, 16–34.
Wang, J. Y. T. (2015). Resilience thinking in transport planning. Civil Engineering and Environmental Systems, 32(1–2), 180–191.
Berdica, K. (2002). An Introduction to Road Vulnerability: What Has Been Done, Is Done and Should be Done. Transport Policy, 9(2), 117–127.
Bruneau, M., et al. (2003). A framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities. Earthquake Spectra, 19(4), 733–752.

DONATE:

Mạng lưới: Monero (XMR)
Địa chỉ ví: