TP.HCM vào danh sách các thành phố sụt lún nhất thế giới: Giải pháp từ các nước tiên tiến

Hiện tượng sụt lún đang đe dọa nghiêm trọng nhiều đô thị và đồng bằng ven biển trên thế giới. Theo Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) và Cục Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS), ở nước này có đến 80% các khu vực lún đất phát sinh do khai thác nước ngầm. Một nghiên cứu toàn cầu cho thấy khoảng 45% trong số 82 đô thị lớn ở Trung Quốc đang sụt lún trên 3 mm mỗi năm.

Trong thời đại mà biến đổi khí hậu thống trị các tít báo, một mối lo ngại thường âm thầm nhưng đáng kể là tình trạng sụt lún đất đô thị, hay còn gọi là các thành phố đang chìm dần. Ví dụ, thành phố New York (Mỹ) đang bị lún dưới sức nặng của các tòa nhà. Theo USGS, khoảng 762 triệu tấn bê tông, kính và thép được xây dựng trên diện tích đất 777 km² của New York. Khối lượng này có thể khiến mặt đất bị nén và lún xuống. Mực nước biển dâng và các cơn bão ngày càng dữ dội cũng khiến New York dễ bị ngập lụt hơn, làm trầm trọng thêm tình trạng sụt lún.

Các thành phố ven biển là nơi có nguy cơ cao nhất, song những thành phố nằm sâu trong đất liền như Mexico City (thủ đô Mexico) cũng phải đối mặt với thách thức tương tự.

Theo một nghiên cứu toàn cầu giai đoạn 2015-2020, trong số 99 thành phố ven biển được khảo sát có tới 33 cái tên có phần diện tích bị sụt lún với tốc độ ≥ 10 mm/năm, tức là khoảng 5 lần hoặc hơn so với tốc độ tăng mực nước biển trung bình. Vấn đề này đặc biệt nghiêm trọng ở một số khu vực châu Á, nơi các thành phố như Manila (thủ đô Philippines), Karachi (Pakistan) và Thiên Tân (Trung Quốc) đang sụt lún đất nhanh hơn từ 10 đến 20 lần so với mực nước biển dâng.

Tại Trung Quốc, gần một nửa số thành phố lớn đang bị lún dưới sức nặng của cơ sở hạ tầng khổng lồ và khai thác nước ngầm quá mức. Nghiên cứu cho thấy 45% trong số 82 thành phố được khảo sát đang lún hơn 3 mm mỗi năm, ảnh hưởng tiềm tàng tới 29% dân số đô thị của cả nước. Dự báo đến năm 2120, khoảng 22-26% diện tích đất ven biển của Trung Quốc có thể nằm thấp hơn mực nước biển.

Người dân ở các thành phố đang bị sụt lún đất sẽ phải đối mặt với những khó khăn ngày càng nghiêm trọng như mất đất, thiếu nước, hư hại hạ tầng và thậm chí là phải di dời cư dân. Ở Indonesia, chính phủ đã phải chuyển thủ đô từ Jakarta sang đảo Borneo để giảm rủi ro do sụt lún và ngập lụt.

Jakarta, siêu đô thị được xây dựng trên vùng đồng bằng châu thổ, đang sụt lún nhanh và thường xuyên bị ngập lụt - Ảnh: NG

Tại Việt Nam, hiện tượng sụt lún diễn ra rõ rệt ở TP.HCM và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) – khu vực có địa hình thấp nhất cả nước. Các nghiên cứu cho thấy TP.HCM tồn tại nhiều "phễu lún" với tốc độ trên 10 cm mỗi thập kỷ. Riêng giai đoạn 2005-2017, TP.HCM lún trung bình gần 2 cm mỗi năm, tổng cộng hơn 23 cm, mức cao nhất toàn vùng.

Ngoài ra, nghiên cứu của các nhà khoa học từ NASA, Đại học Công nghệ Nanyang (Singapore) và Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ về tốc độ lún tại nhiều thành phố, cũng cho thấy TP.HCM thuộc nhóm lún nhanh nhất thế giới.

Hiện tượng này xuất phát từ hai nhóm nguyên nhân chính là tự nhiên và tác động của con người. Về yếu tố tự nhiên, TP.HCM được hình thành trên nền châu thổ trẻ, nơi bùn, sét và than bùn tích tụ qua hàng nghìn năm. Đặc tính đất yếu, dễ nén khiến khu vực này dễ biến dạng, đặc biệt tại quận 7, quận 8, Nhà Bè và Bình Chánh cũ. Ngoài ra, dao động mực nước ngầm theo mùa, triều cường và xâm nhập mặn cũng làm thay đổi cấu trúc đất, khiến sụt lún xảy ra ngay cả khi không có tác động nhân tạo.

Nhiều nước đã triển khai hàng loạt biện pháp kết hợp để chống sụt lún đất. Có thể chia làm 5 nhóm chính như sau:

1. Kiểm soát và giảm khai thác nước ngầm

Đây là giải pháp cơ bản được áp dụng rộng rãi. Việc hạn chế hoặc cấm bơm nước ngầm giúp hồi phục mực nước dưới đất và giảm lún. Ví dụ, chính quyền Jakarta đã cấm khai thác nước ngầm với các công trình lớn (diện tích trên 5.000 m²) từ tháng 8.2023. Jakarta cũng đặt mục tiêu đến năm 2030 sẽ cung cấp 100% nước sinh hoạt từ hệ thống cấp nước máy, thay thế hoàn toàn việc bơm giếng.

Tương tự, Bangkok (thủ đô Thái Lan) đã ban hành Luật Nước ngầm từ năm 1977, sau đó liên tục điều chỉnh để kiểm soát giếng nước tư nhân. Kết quả là tốc độ sụt lún ở Bangkok giảm rất mạnh, từ hơn 10 cm/năm vào thập niên 1970 xuống còn khoảng 1-3 cm/năm vào những năm 2000. Sự phục hồi này cũng được theo dõi bằng mạng lưới quan trắc dày đặc với hơn 150 trạm đo mực nước và nhiều cột mốc cao độ hàng năm.

Tương tự, tại Tokyo (thủ đô Nhật Bản), chính quyền đã xây dựng nhiều hồ chứa, đập và mạng lưới cấp nước mặt, đồng thời siết chặt quy định bơm nước ngầm. Thời đỉnh điểm, Tokyo có tốc độ sụt lún 24 cm/năm vào khoảng năm 1968, song sau khi khai thác nước ngầm được kiểm soát, tốc độ đã chậm lại đáng kể.

Ở thành phố Thượng Hải (Trung Quốc), từ năm 1966 đến nay cũng duy trì chế độ khai thác nước ngầm có kiểm soát và tiến hành bù nước nhân tạo (bơm mưa thu giữ hoặc nước xử lý) để duy trì mực nước.

Bộ ba biện pháp giới hạn lưu lượng, điều chỉnh độ sâu khai thác và bổ sung nước ngầm nhân tạo đã ổn định mực nước dưới đất, giúp kiểm soát sụt lún hiệu quả.

Ở châu Âu, thành phố Venice (Ý), vốn chịu sụt lún lớn trong thế kỷ 20 do bơm nước ngầm công nghiệp tại khu Marghera, đã cắt giảm mạnh việc này. Một ví dụ là lượng khai thác giảm từ 500 lít/giây (năm 1969) xuống 170 lít/giây (năm 1975), đẩy mực nước ngầm dâng lên và làm chậm hẳn tốc độ sụt lún.

Tại bang California (Mỹ), ngày càng nhiều luật định được ban hành để quản lý nước ngầm. Tiêu biểu là Đạo luật Quản lý Nước ngầm Bền vững (SGMA 2014) yêu cầu các khu vực quá tải phải thiết lập kế hoạch đưa lưu lượng khai thác và tái tạo cân bằng vào năm 2042. Năm 2024, khu vực trũng Tulare ở California bị chính quyền đưa vào diện “giám sát đặc biệt”, vì tình trạng bơm nước ngầm quá mức khiến mặt đất sụt lún, nhiều kênh dẫn nước bị hư hỏng và thiệt hại kinh tế lên tới gần 0,5 tỉ USD.

Những ví dụ trên cho thấy rằng nếu các thành phố giảm khai thác nước ngầm bằng cách ban hành luật, đánh thuế giếng khoan, dùng nước từ nguồn khác hoặc trám các giếng bỏ hoang, thì tốc độ sụt lún có thể giảm rõ rệt. Trong đó, Bangkok đã cắt giảm mạnh lượng nước ngầm khai thác và theo dõi mực nước ngầm bằng 474 giếng quan trắc tại 156 trạm khắp khu vực đô thị.

2. Quy hoạch đô thị và hạ tầng thích ứng với đất nền yếu, vùng thấp

Bên cạnh kiểm soát nguồn nước, quy hoạch đô thị thông minh giúp giảm thiệt hại do sụt lún. Nhiều thành phố thiết kế phân vùng xây dựng, hạn chế phát triển các công trình nặng ở khu vực đất nền yếu hoặc gần mực nước biển. Ví dụ, chính phủ Indonesia đã quyết định dời thủ đô ra đảo Borneo (khu vực cao và ít nước ngầm) nhằm giảm áp lực lên Jakarta vốn đang bị sụt lún nhanh.

Hệ thống hạ tầng chống ngập úng cũng đóng vai trò quan trọng. Nhiều nước xây đê, kè và hệ thống hồ chứa nước để vừa ngăn lũ vừa giúp ổn định mực nước ngầm. Hà Lan là ví dụ tiêu biểu. Ngay từ thế kỷ 15, quốc gia châu Âu này đã thành lập các hội đồng quản lý thủy lợi, kiểm soát mực nước trong các cánh đồng và kênh mương. Nhờ đó, dù 1/4 lãnh thổ Hà Lan nằm thấp dưới mực nước biển, tốc độ lún đất trung bình được duy trì chỉ khoảng 3–5 mm/năm.

Tại Jakarta, bên cạnh việc cấm khai thác nước ngầm, chính quyền còn xây dựng một hệ thống kè biển quy mô lớn để chống ngập. Giai đoạn 1 của dự án, hoàn thành từ năm 2019, đã xây được khoảng 48 km kè ven biển. Thành phố đã thực hiện giai đoạn 2, với việc xây thêm các cấu trúc nổi ngoài khơi để giảm sóng tràn vào đất liền.

3. Gia cố nền móng và áp dụng kỹ thuật xây dựng phù hợp

Các công trình mới ở khu vực nền yếu cần áp dụng kỹ thuật chuyên biệt để giảm ảnh hưởng của sụt lún. Đây là kinh nghiệm thường thấy tại các quốc gia có đô thị sụt lún nhiều. Ví dụ, các khu nhà cao tầng tại Tokyo, Thượng Hải hay Jakarta đều được thiết kế trên nền móng cọc rất sâu đến tầng đá cứng, giúp hạn chế sụt lún công trình. Việc dùng vật liệu nhẹ hoặc xây nhà trên các loại móng kiểu giàn, móng nổi (như nhà lưới) giúp giảm bớt trọng lượng đè lên nền đất yếu, từ đó hạn chế tình trạng sụt lún.

Ngoài ra, các công trình đường sá và hạ tầng có thể được thiết kế để dễ sửa chữa, bù lại sụt lún. Tại Hà Lan, nhiều con đường và khu dân cư từng bị lún ở cấp độ khác nhau đã được nâng cao mặt nền. Chẳng hạn, một ngôi làng ở vùng Kanis (Hà Lan) đã đắp thêm đất lên đường đi để bù mức lún chênh lệch với nhà cửa.

Về lâu dài, các kỹ sư khuyến cáo áp dụng vật liệu và kỹ thuật giảm tác động lên đất yếu. Cụ thể, nên gia cố công trình để chịu được lệch pha sụt lún (ví dụ móng có liên kết linh hoạt), đồng thời khuyến khích sử dụng cấu kiện nhẹ.

Tổ chức Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF) cho rằng khu vực tư nhân cần đánh giá lại quy trình xây dựng để chọn vật liệu và kỹ thuật giảm trọng lượng công trình trên nền đất yếu.

Nói cách khác, công trình mới tại các vùng nguy cơ lún cao nên yêu cầu móng cọc sâu, hệ khung linh hoạt và các biện pháp giảm áp lực như móng cọc bấc, khoan cọc nhồi hoặc thậm chí nhà nổi (khá phổ biến ở một số nước châu Âu).

Khu nhà nổi Schoonschip ở Amsterdam, thủ đô Hà Lan - Ảnh: Schoonschip

4. Tăng khả năng thấm và phục hồi nước ngầm

Gia tăng khả năng thấm nước mưa vào lòng đất góp phần bổ sung nước ngầm tự nhiên và giảm sụt lún. Xu hướng này được gọi là “thành phố xốp”, đã phổ biến ở Trung Quốc và nhiều nước Âu - Mỹ.

Trung Quốc từ năm 2014 đã triển khai chương trình “thành phố xốp” trên diện rộng: Tất cả đô thị mới được yêu cầu dành phần lớn diện tích cho công viên, hồ điều hòa, sử dụng vật liệu thấm (thảm cỏ, đá vỡ, bê tông thấm). Mục tiêu là nước mưa không bị xả ngay ra cống mà được giữ lại, ngấm vào đất, làm mát đô thị đồng thời bổ sung cho tầng ngậm nước. Tại các nước phát triển, mô hình tương tự còn được gọi là “cơ sở hạ tầng xanh” hay phát triển đô thị nhạy cảm với nước. Ví dụ, nhiều thành phố ở Mỹ và châu Âu xây dựng rãnh thấm, sân trường ngập nước tạm thời, mái nhà xanh hay vườn thấm để tăng trữ lượng nước ngầm.

Bên cạnh giải pháp tự nhiên, công nghệ phục hồi nước ngầm cũng được áp dụng. Các chuyên gia đề xuất “bơm hồi phục” nước vào tầng ngậm nước bằng nước mưa thu giữ hoặc nước thải sau xử lý. Ví dụ, Singapore tận dụng mọi khu vực thu nước (hồ Marina Barrage, vườn ở đô thị) để bơm thêm cho nguồn ngầm. Thậm chí một số thành phố Úc và Mỹ từng thử nghiệm bơm nước mặt ngầm để ổn định tầng chứa. Giống như các nỗ lực khác, mục đích chính của giải pháp này là tăng mực nước ngầm một cách chủ động, góp phần ổn định nền đất thay vì để đất bị xẹp xuống liên tục.

5. Thiết lập hệ thống quan trắc và công khai dữ liệu

Theo dõi sát sao tình trạng sụt lún là bước cần thiết để đánh giá hiệu quả các biện pháp và cảnh báo sớm. Nhiều quốc gia đã đầu tư hệ thống quan trắc chuyên biệt kết hợp cả phương pháp truyền thống và công nghệ cao. Ví dụ, tại Hà Lan có bản đồ lún đất trực tuyến (Bodemdalingskaart) cập nhật dữ liệu InSAR toàn quốc. InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) là công nghệ sử dụng hình ảnh radar từ vệ tinh để đo chính xác độ lún hoặc biến dạng của bề mặt Trái đất, với độ chính xác lên đến mm/năm.

Bangkok từ năm 1978 đã duy trì 150 trạm quan trắc mực nước ngầm và các cột mốc cao độ (đào sâu 1 m) để đo lún định kỳ. Các chương trình vệ tinh như Copernicus (Liên minh châu Âu) hay các dịch vụ dữ liệu NASA cung cấp ảnh viễn thám radar cũng giúp phát hiện sụt lún với độ phân giải cao và công bố rộng rãi. NASA nhấn mạnh dữ liệu vệ tinh mang lại “góc nhìn từ trên cao” để đo đạc và lập bản đồ nơi đất đang sụt lún trên toàn cầu.

Việc công khai dữ liệu giúp minh bạch và hỗ trợ nghiên cứu. Ở Hà Lan, bản đồ lún đất được công khai cho mọi người truy cập. Nhật Bản, Trung Quốc cũng thường xuyên công bố kết quả đo lún định kỳ.

Ở Việt Nam, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã dùng 287 mốc quan trắc tại ĐBSCL để báo cáo sụt lún, nhưng dữ liệu này chưa phổ biến rộng rãi.

Khuyến nghị cho Việt Nam

Bài học từ các nước cho thấy Việt Nam cần đồng bộ nhiều giải pháp.

Trước hết, kiểm soát triệt để nước ngầm là ưu tiên hàng đầu. Theo báo cáo của TP.HCM, đến hết năm 2024 tổng lượng khai thác nước dưới đất đã giảm từ 716.581 m³/ngày xuống còn 252.528 m³/ngày, đạt khoảng 75,3% so với mục tiêu năm 2025 là 100.000 m³/ngày.

Việt Nam cần tiếp tục đưa các biện pháp như thuế và xử phạt khi khai thác nước ngầm trái phép thành quy định pháp luật chính thức, đồng thời mở rộng hệ thống cấp nước sạch từ sông, hồ để giảm phụ thuộc vào nước ngầm.

Riêng ở ĐBSCL, cần xem xét điều chỉnh Nghị định 167/2018/NĐ-CP và ban hành một khung pháp lý chặt chẽ hơn để kiểm soát tình trạng khoan giếng, khai thác nước ngầm tràn lan tại vùng ven biển, vùng nhiễm mặn.

Thứ hai, quy hoạch đô thị và xây dựng hạ tầng ở Việt Nam phải tính đến nguy cơ sụt lún đất. Trước hết, cần xác định và khoanh vùng rõ ràng các khu vực có nguy cơ lún cao dựa trên khảo sát địa chất. Ở những nơi này, nên hạn chế xây dựng nhà cao tầng, khu dân cư dày đặc hoặc các công trình công nghiệp nặng.

Hiện nay, trung tâm TP.HCM đã có một số quy định hạn chế chiều cao công trình, nhưng việc kiểm soát này cần mở rộng ra các quận, huyện vùng ven – nơi nền đất yếu và tốc độ đô thị hóa đang diễn ra rất nhanh.

Song song đó, TP.HCM cần tăng diện tích cây xanh, công viên và dải xanh ven sông để giữ đất thấm nước tốt hơn và giảm bê tông hóa. Một số tuyến đường trọng điểm cần được nâng nền hoặc chỉnh trang để chống ngập kết hợp giảm lún, như Lê Đức Thọ, Quang Trung, Nguyễn Văn Khối (quận Gò Vấp cũ); Bạch Đằng (quận Bình Thạnh cũ); Đặng Thị Rành, Thảo Điền, Quốc Hương, Nguyễn Văn Hưởng, Dương Văn Cam, Kha Vạn Cân, Quốc lộ 1 (TP Thủ Đức cũ); Phan Anh (quận Tân Phú cũ), Hồ Học Lãm (quận Bình Tân cũ), Huỳnh Tấn Phát, Trần Xuân Soạn (quận 7 cũ); Lê Văn Lương, Đào Sư Tích (huyện Nhà Bè cũ), Quốc lộ 50 (huyện Bình Chánh cũ) và Bình Quới (quận Bình Thạnh cũ)…

Thứ ba, cần gia cố và xây dựng công trình phù hợp với tình trạng sụt lún. Luật Xây dựng nên được cập nhật để quy định rõ những công trình cao tầng nằm trong khu vực bị lún mạnh bắt buộc phải sử dụng móng cọc sâu và có hệ thống thoát nước riêng, tránh gây thêm áp lực lên nền đất.

Các giải pháp kỹ thuật cũng cần được khuyến khích áp dụng như:

- Xử lý nền đất yếu bằng các biện pháp hút chân không, đầm chặt hoặc trộn xi măng - đất để tăng độ ổn định.

- Dùng vật liệu nhẹ như cọc composite, khối xốp polystyrene nhằm giảm tải trọng công trình lên mặt đất.

- Với các khu dân cư đã lún nặng, có thể xem xét công nghệ kích nâng công trình để nâng lại nền nhà, tránh phải di dời.

Ngoài ra, Việt Nam có thể nghiên cứu mô hình nhà nổi theo kiểu Hà Lan để áp dụng tại các vùng trũng thấp hoặc thường xuyên ngập lụt hay khu vực ven sông, ven hồ. Đây là giải pháp giúp giảm thiệt hại và thích nghi lâu dài với sụt lún và ngập nước.

Thứ tư, tăng khả năng thấm nước và phục hồi nguồn nước ngầm. TP.HCM và ĐBSCL có thể học theo mô hình “thành phố xốp” của Trung Quốc, tức là để mặt đất có khả năng thấm nước nhiều hơn thay vì bê tông hóa hoàn toàn.

Trong quy hoạch đô thị, cần dành thêm diện tích cho công viên, hồ điều tiết, hố thu nước mưa, giúp nước thấm xuống đất và bổ sung cho tầng nước ngầm. Nước thải sau xử lý nên được tái sử dụng cho tưới cây, rửa đường và một phần có thể bơm trở lại các tầng chứa nước ngầm để phục hồi nguồn nước.

Các công trình mới như trường học, bệnh viện, khu dân cư nên được thiết kế hệ thống thu gom và trữ nước mưa, dùng khi cần hoặc bơm xuống lòng đất.

Ở ĐBSCL, nhiều kênh rạch nhỏ đang bị bồi lấp hoặc khô cạn, nên cần khơi thông sớm để giữ nước lâu hơn trên đồng ruộng, giúp đất không bị co ngót, hạn chế sụt lún.

Thứ năm, cần mở rộng hệ thống theo dõi sụt lún và công khai dữ liệu. Việt Nam cần xây dựng một hệ thống theo dõi sụt lún và mực nước ngầm đầy đủ hơn, lắp đặt các mốc đo cao độ và giếng quan trắc nước ngầm ở nhiều tỉnh thành, không chỉ ở ĐBSCL. Hiện vùng này đã có 287 mốc đo, trong khi TP.HCM vẫn chưa có mạng lưới theo dõi đầy đủ.

Dữ liệu đo đạc hàng năm cần được tổng hợp thành bản đồ sụt lún công khai, giống cách Hà Lan đang làm. Người dân, doanh nghiệp và chính quyền có thể theo dõi để quy hoạch xây dựng hợp lý.

Song song đó, nước ta cần ứng dụng công nghệ vệ tinh InSAR để theo dõi sụt lún, giúp phát hiện sớm các khu vực lún nhanh.

PGS.TS Lê Trung Chơn, Viện trưởng Viện Nghiên cứu Phát triển bền vững, Đại học Tài nguyên và Môi trường, kêu gọi triển khai sớm hệ thống mô phỏng và dự báo biến dạng mặt đất để có thể đưa ra các biện pháp kịp thời và đưa ra quyết định nhanh chóng, chính xác.

Tóm lại, bài học quan trọng nhất là phòng ngừa sớm luôn hiệu quả hơn khắc phục hậu quả. Việt Nam có thể học hỏi kinh nghiệm từ nhiều quốc gia trong việc hạn chế khai thác nước ngầm, tăng diện tích thấm nước tự nhiên, quy hoạch đô thị hợp lý và xây dựng hệ thống giám sát sụt lún chặt chẽ. Nếu những giải pháp này được triển khai đồng bộ và nhất quán, chúng ta hoàn toàn có thể giảm nguy cơ các đô thị bị sụt lún và ngập lụt nghiêm trọng, đồng thời bảo đảm phát triển bền vững cho tương lai.

Sơn Vân