'Lá chắn' chống ngập dưới lòng đô thị nước Pháp

Hàng nghìn km đường cống, đường hầm, tuyến thu gom và các bể chứa ngầm ngày đêm tiếp nhận, vận chuyển và điều tiết nước, đặc biệt khi những trận mưa lớn trút xuống thành phố.

Theo phóng viên TTXVN tại Paris, được xây dựng và hoàn thiện qua nhiều thế hệ, hệ thống này vẫn là một trong những “lá chắn” quan trọng giúp các đô thị Pháp thoát nước và hạn chế ngập úng.

Paris là ví dụ tiêu biểu, với gần 2.600 km đường cống nằm dưới lòng thành phố. Nước từ những tuyến nhỏ được dẫn về các tuyến thu gom lớn hơn rồi chuyển tới hệ thống xử lý. Khi mưa lớn khiến lượng nước tăng đột biến, các bể chứa và đường hầm ngầm có nhiệm vụ tạm giữ một phần nước để giảm áp lực cho toàn bộ mạng lưới.

Cầu Bercy bắc qua sông Seine, nối quận 12 và quận 13 của Paris. Ảnh: Hữu Chiến - PV TTXVN tại Pháp

* Thành phố dưới lòng thành phố

Theo Trung tâm Nghiên cứu và Chuyên môn về Rủi ro, Môi trường, Giao thông và Quy hoạch (Cerema), trong hơn một thế kỷ, việc quản lý nước đô thị tại Pháp chủ yếu dựa trên nguyên tắc thu gom và nhanh chóng đưa nước ra khỏi khu vực đô thị. Cùng với quá trình phát triển của các thành phố, mạng lưới cống ngày càng được mở rộng và trở thành một phần không thể thiếu của hạ tầng đô thị.

Tại Pháp hiện cùng tồn tại hai loại mạng lưới chính. Với mạng lưới hợp lưu (réseau unitaire), nước thải và nước mưa được thu gom chung trong cùng một hệ thống. Trong mạng lưới tách riêng (réseau séparatif), nước thải được đưa vào một mạng riêng để chuyển tới nhà máy xử lý, còn nước mưa được thu gom qua một mạng khác.

Mạng lưới hợp lưu có lợi thế là chỉ cần một hệ thống thu gom, nhưng khi mưa lớn, lượng nước chảy vào cống có thể tăng rất nhanh. Trong khi đó, mạng lưới tách riêng giúp giảm lượng nước mưa phải đưa tới nhà máy xử lý, nhưng đòi hỏi phải xây dựng và vận hành hai hệ thống riêng biệt.

Paris là một trong những ví dụ nổi tiếng nhất về mạng lưới hợp lưu và cũng là nơi có một trong những hệ thống cống lâu đời nhất của Pháp. Thủ đô nước Pháp đã có những công trình thoát nước từ nhiều thế kỷ trước, nhưng bước ngoặt thực sự diễn ra từ giữa thế kỷ XIX, trong cuộc cải tạo Paris quy mô lớn dưới thời Hoàng đế Napoléon III và Tỉnh trưởng Georges-Eugène Haussmann.

Theo chính quyền Paris, từ năm 1854, kỹ sư Eugène Belgrand bắt đầu xây dựng một hệ thống thoát nước quy mô lớn, đặt nền móng cho mạng lưới ngày nay. Nước thải và nước mưa được thu gom dưới lòng đất rồi dẫn ra khỏi những khu vực đông dân cư.

Điểm đặc biệt là phần lớn các tuyến cống lịch sử của Paris không đơn thuần là những đường ống chôn dưới đất. Nhiều tuyến là những đường hầm đủ lớn để nhân viên kỹ thuật có thể đi lại bên trong để kiểm tra, làm sạch và bảo dưỡng. Mạng lưới dưới lòng đất về cơ bản chạy theo hệ thống đường phố phía trên. Tại nhiều giao lộ còn có biển ghi tên phố tương ứng. Vì thế, hệ thống cống Paris từ lâu được ví như một “thành phố dưới lòng thành phố”.

Theo chính quyền Paris, tổng chiều dài mạng lưới hiện lên tới gần 2.600 km. Bên cạnh chức năng thoát nước, trong một số đường hầm còn có các đường ống cấp nước, hệ thống làm mát và cáp viễn thông. Nước trong mạng lưới chủ yếu di chuyển nhờ trọng lực. Từ nhà ở, công trình và mặt đường, nước đi vào các tuyến cống nhỏ rồi lần lượt chảy về những tuyến lớn hơn. Các tuyến thu gom chính tiếp tục đưa dòng nước về hệ thống vận chuyển trước khi chuyển tới các nhà máy xử lý.

Độ dốc của đường cống được tính toán để nước có thể tự chảy trong phần lớn hành trình. Tại những nơi địa hình hoặc cấu trúc mạng lưới không cho phép, các trạm bơm sẽ đưa nước lên cao để dòng chảy tiếp tục hành trình.

Quy mô của dòng nước lưu chuyển dưới lòng Paris rất lớn. Theo Bảo tàng Cống ngầm Paris, mỗi năm có hơn 300 triệu m³ nước mưa và nước thải đi qua mạng lưới này. Hệ thống dưới lòng Paris cũng không dừng lại ở ranh giới hành chính của thủ đô. Nước sau khi được thu gom tiếp tục được vận chuyển và xử lý trong một mạng lưới rộng lớn trên quy mô toàn vùng đô thị.

Một mắt xích quan trọng là Cơ quan liên tỉnh về thoát nước và xử lý nước thải vùng đô thị Paris (SIAAP). Theo số liệu được SIAAP công bố năm 2025, hệ thống của cơ quan này phục vụ hơn 9 triệu người trên diện tích khoảng 1.800 km² và xử lý trung bình khoảng 2,5 triệu m³ nước mỗi ngày.

SIAAP vận hành 6 nhà máy xử lý nước thải cùng khoảng 472 km mạng lưới vận chuyển. Nước từ các mạng lưới địa phương được tập trung vào những tuyến lớn, đưa tới các nhà máy để xử lý trước khi trả lại môi trường.

* Những “hồ nước” ngầm

Nếu trong điều kiện bình thường, hệ thống cống có thể đưa nước đều đặn tới các nhà máy xử lý, thì mưa lớn lại đặt ra một bài toán hoàn toàn khác. Tại những nơi sử dụng mạng lưới hợp lưu như Paris, nước mưa từ mái nhà, đường phố và các bề mặt đô thị cùng chảy vào hệ thống đang vận chuyển nước thải. Chỉ trong một thời gian ngắn, lượng nước trong cống có thể tăng mạnh, vượt quá khả năng tiếp nhận của đường cống hoặc nhà máy xử lý.

Người dân và du khách ngồi thư giãn bên bờ sông Seine, phía xa là Nhà thờ Đức Bà Paris. Ảnh: Hữu Chiến - PV TTXVN tại Pháp

Để tránh toàn bộ lượng nước cùng lúc dồn về phía hạ lưu, hệ thống được bổ sung những bể và đường hầm chứa nước có dung tích lớn. SIAAP hiện có 8 bể chứa và 4 đường hầm chứa nước mưa. Có thể hình dung đây như những hồ chứa tạm thời nằm sâu dưới lòng đất.

Khi mưa lớn khiến lượng nước trong mạng lưới tăng đột biến, một phần nước được chuyển vào các công trình này để tạm giữ. Sau khi mưa qua và lưu lượng trong cống giảm xuống, nước mới được đưa dần trở lại mạng lưới và chuyển tới nhà máy xử lý. Cách làm này vừa giảm áp lực cho hệ thống trong thời điểm mưa lớn, vừa hạn chế lượng nước chưa qua xử lý phải xả trực tiếp ra môi trường.

Việc điều tiết không chỉ phụ thuộc vào sức chứa của các bể ngầm. Theo SIAAP, dòng nước trong hệ thống được theo dõi và điều hành theo thời gian thực từ một trung tâm kiểm soát hoạt động liên tục 24 giờ mỗi ngày. Căn cứ vào lượng nước, tình trạng của mạng lưới và khả năng tiếp nhận của các nhà máy, dòng chảy có thể được điều phối giữa các tuyến và các công trình khác nhau. Nhờ đó, mạng lưới cống không đơn thuần chỉ làm nhiệm vụ đưa nước đi mà trở thành một hệ thống có khả năng thu gom, vận chuyển, tạm giữ và điều tiết nước trên quy mô toàn vùng đô thị.

Một trong những công trình mới tiêu biểu là bể chứa Austerlitz tại Paris, được khánh thành ngày 2/5/2024. Nằm dưới lòng đất phía sau ga Austerlitz, công trình hình trụ có đường kính 50 m, sâu khoảng 30 m và sức chứa 50.000 m³ nước mưa và nước thải, tương đương khoảng 20 bể bơi Olympic. Khi mưa lớn khiến mạng lưới có nguy cơ quá tải, lượng nước dư thừa được chuyển vào bể thay vì tiếp tục dồn vào hệ thống. Sau khi mưa tạnh, nước được đưa dần trở lại mạng lưới cống để chuyển tới nhà máy xử lý.

Công trình này còn có ý nghĩa đặc biệt đối với sông Seine. Do Paris sử dụng mạng lưới hợp lưu, khi mưa quá lớn, nước mưa hòa lẫn với nước thải có thể vượt quá khả năng tiếp nhận của hệ thống. Khi đó, một phần nước trong cống có thể phải xả ra sông để tránh mạng lưới bị quá tải.

Theo chính quyền Paris, hệ thống có 44 cửa xả có thể đưa nước xuống sông Seine khi mưa lớn. Bể Austerlitz cho phép giữ lại một phần đáng kể lượng nước này để đưa đi xử lý sau khi mưa tạnh, thay vì xả trực tiếp xuống sông. Thành phố Paris ước tính với công trình mới, việc xả nước chỉ còn cần thiết trong những trận mưa lớn nhất, trung bình khoảng hai lần mỗi năm, so với khoảng 10-15 lần trước đây.

Bể Austerlitz vì thế cho thấy cách hệ thống thoát nước ngầm truyền thống đang được hiện đại hóa. Thay vì chỉ tìm cách xây thêm những đường cống lớn để thoát nước nhanh hơn, thành phố tạo thêm không gian dưới lòng đất để tạm giữ nước và chủ động lựa chọn thời điểm đưa nước trở lại mạng lưới.

Từ những đường cống được xây dựng dưới thời Haussmann và Belgrand đến các bể chứa khổng lồ và hệ thống điều khiển theo thời gian thực ngày nay, “lá chắn” dưới lòng đất đã trở thành một phần không thể thiếu trong hoạt động của các đô thị Pháp.

Hệ thống này không chỉ giúp thoát nước và hạn chế ngập úng mà còn gắn chặt với vệ sinh đô thị, xử lý nước thải và bảo vệ chất lượng nước các dòng sông. Riêng tại vùng Paris, hàng nghìn km mạng lưới địa phương kết nối với các tuyến vận chuyển, bể chứa và nhà máy xử lý, tạo thành một chuỗi liên hoàn từ lúc nước đi xuống cống cho đến khi được xử lý và trả lại môi trường.

Tuy nhiên, quy mô lớn không có nghĩa khả năng tiếp nhận nước là vô hạn. Theo Cerema, mô hình chủ yếu dựa vào việc nhanh chóng đưa nước vào mạng lưới từng chiếm ưu thế tại Pháp cho tới những năm 1970. Theo thời gian, những giới hạn của cách làm này ngày càng bộc lộ, từ khả năng tiếp nhận của hệ thống, chi phí đầu tư và vận hành đến tình trạng quá tải khi mưa lớn và nguy cơ ô nhiễm nguồn nước.

Sức ép càng tăng khi đô thị phát triển. Nhà cửa, đường sá, bãi đỗ xe và các bề mặt không thấm nước khiến nước mưa khó thấm tự nhiên xuống đất. Khi mưa lớn, nước từ một diện tích rộng có thể nhanh chóng dồn vào mạng lưới cống trong cùng một thời điểm.

Các bể chứa và đường hầm ngầm tạo thêm dung tích dự phòng, hệ thống điều khiển giúp phân phối dòng nước tốt hơn, còn các nhà máy xử lý tiếp tục được hiện đại hóa. Tuy nhiên, tất cả các công trình này đều có giới hạn về khả năng tiếp nhận.

Đó cũng là lý do Pháp đang bổ sung cho “lá chắn” dưới lòng đất một cách tiếp cận khác. Thay vì để toàn bộ nước mưa nhanh chóng chảy xuống cống, một phần nước được giữ lại hoặc xử lý ngay tại nơi mưa xuống, qua đó giảm lượng nước mà mạng lưới ngầm phải tiếp nhận.

Nếu những đường cống, đường hầm và “hồ nước” ngầm vẫn là xương sống của hệ thống thoát nước đô thị, thì việc giảm lượng nước đổ xuống cống đang trở thành lớp bảo vệ tiếp theo. Từ nền tảng hạ tầng ngầm được xây dựng qua nhiều thế hệ, các đô thị Pháp đang tìm cách thích ứng với một tư duy mới trong quản lý nước mưa, mở đường cho những mô hình như “thành phố bọt biển” và “thành phố thấm nước”.