Thành phố Guayaquil (Ecuador) tìm giải pháp thoát nước đô thị

Theo tổng kết của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), một cơ quan của Liên Hợp Quốc, nguy cơ ngập lụt tại khu vực này sẽ ngày càng gia tăng do các ảnh hưởng cực đoan của biến đổi khí hậu đến lượng mưa và triều cường, bắt buộc thành phố phải áp dụng những biện pháp cải tạo hệ thống thoát nước đô thị mới.

Đô thị bê tông lay lắt ven biển

Guayaquil là một trong những đô thị bậc nhất của Ecuador, quốc gia nằm trên đường xích đạo ở bờ Tây của Nam Mỹ. Sự phát triển nhanh chóng, cùng với đó là hiện tượng bê tông hóa, đã khiến thành phố trở nên dễ bị tổn thương trước các tác động của BĐKH. 

Có hai nguy cơ ngập lụt chính đối với thành phố. Thứ nhất là xu hướng gia tăng của lượng mưa hằng năm, một báo cáo năm 2017 từ Đại học Công nghệ Delft (Hà Lan) cho biết. 

Báo cáo giải thích, Guayaquil nằm ở phía Đông Thái Bình Dương và chịu ảnh hưởng trực tiếp của dòng biển ấm El Niño. Những thay đổi khí hậu khiến chu kỳ tự nhiên của dòng nước bị gián đoạn, khí ẩm và ấm xuất hiện thường xuyên hơn trước nên mùa mưa tại khu vực này trở nên đặc biệt dữ dội. 

Cũng theo báo cáo, biên độ thủy triều tại Guayaquil sẽ ngày càng tăng. Thành phố nằm cạnh điểm giao nhau của hai con sông Babahoyo và Daule, cũng là nơi chúng nhập dòng thành sông Guayas và đổ ra biển. Tới nay, biên độ thủy triều tại đây đã lên tới 2 mét. Với mực nước biển dâng 6 mm mỗi năm, các con kênh chắn nước sẽ dần bị sóng đánh và bị xói mòn, dẫn tới nguy cơ ngập lụt mỗi năm tăng dần đều.

Các nhà khoa học, người làm nghiên cứu của đại học Delft đã có cùng một nhận xét trong hai dự án nghiên cứu khác nhau. Hệ thống thoát nước đô thị của thành phố này rất cũ và đã xuống cấp nghiêm trọng. Tuy nhiên, do một số vấn đề chính trị, những đánh giá cụ thể về hệ thống thoát nước và xử lý nước mưa không được chính quyền công bố minh bạch.

Không chỉ có hệ thống cống xuống cấp, bề mặt “dát bê tông” của thành phố còn cản trở sự thẩm thấu nước mưa tự nhiên của đất cỏ. Từ những phân tích trên có thể thấy, thành phố không đủ sức chống chịu với tình trạng ngập lụt hiện nay, cũng như những nguy cơ ngập lụt nghiêm trọng hơn trong tương lai.  

Tháng tư năm nay, một trận lụt cục bộ tại thành phố do mưa lớn đã khiến giao thông tắc nghẽn, ngập úng kéo dài tại nhiều điểm, báo El Comercio đưa tin. Các bức ảnh chụp hiện trường cho thấy dòng nước lũ cao đến lưng chừng xe buýt. Tình trạng này đã xảy ra nhiều và dường như chưa có các giải pháp triệt để. 

Giải pháp công nghệ nước thông minh 

Nhóm Veolia - đối tác 21 năm của thành phố Guayaquil về quản lý các dịch vụ cấp và thoát nước - đã áp dụng một giải pháp mới đối với hệ thống nước thải của thành phố. Giải pháp mang tên Hubgrade Performance, được khởi động vào năm 2021 với nhiệm vụ thu thập dữ liệu theo thời gian thực để xác định các điểm yếu trong hệ thống. 

Veolia cho biết, việc cải thiện năng suất thoát nước của hệ thống gặp nhiều khó khăn do hệ thống đã cũ, cấu trúc phức tạp. Đặc biệt, hệ thống tiếp nhận hai dòng nước thải là nước mưa chảy xuống cống và nước thẩm thấu vào hệ thống qua các vết nứt, điểm kết nối không chắc chắn, từ đó dẫn tới quá tải, có thể đẩy nhanh tốc độ hỏng hóc của đường ống.

Bằng cách lắp đặt máy cảm biến tại một số điểm quan trọng, người quản lý hệ thống có thể thu thập và phân tích dữ liệu về dòng chảy, nhằm tìm ra những điểm bất thường cần sửa chữa. 

Với những dữ liệu thu thập được, Veolia đã chia nước trong cống làm ba loại, trong đó có nước thải, nước ngầm thẩm thấu vào hệ thống và nước mưa chảy trực tiếp và gián tiếp. Đánh giá cho thấy ba điểm trong hệ thống bị ảnh hưởng nặng nề. 

Giải pháp còn bao gồm việc thông báo trực tiếp về một số vấn đề cụ thể như mùi hôi, hoen gỉ hay năng lực vận chuyển nước kém với đội bảo trì hệ thống. 

Với giải pháp này, thành phố Guayaquil có thể giảm thiểu thời gian kiểm định và tăng cường hiệu quả sửa chữa hệ thống. Đồng thời, người quản lý sẽ chủ động hơn nhờ các thông báo từ máy cảm biến và phần mềm theo dõi tiến độ công việc.

Tiến tới một tương lai hiệu quả và bền vững

Các công nghệ thu thập dữ liệu như Hubgrade Performance đóng vai trò trọng tâm trong việc xây dựng hệ thống nước thông minh cho thành phố Guayaquil. Từ những thông tin chính xác và kịp thời, nhà quản lý có thể duy trì và cải tiến hệ thống. 

Để có một hệ thống nước thông minh toàn diện, diễn đàn Mạng lưới nước thông minh (SWAN), trong đó nhóm Veolia là thành viên, đã đề xuất khung giải pháp công nghệ sau đây: 

1. Cơ sở hạ tầng sẵn có, gồm các đường ống, máy bơm, van nước và các vật tư khác

2. Công nghệ cảm biến và điều khiển

3. Công nghệ tích trữ dữ liệu và truyền tải thông tin

4. Công nghệ quản lý và mô phỏng dữ liệu

5. Công nghệ tích hợp và phân tích dữ liệu

Các giải pháp được áp dụng cần hướng tới việc cải thiện cơ sở hạ tầng nước sẵn có. Theo SWAN, một hệ thống nước thông minh tiêu chuẩn cần áp dụng nhiều giải pháp dựa vào dữ liệu, từ đó tối ưu hóa tất cả các mảng công việc của người quản lý hệ thống. 

Bằng cách đo đạt, thu thập và phân tích dữ liệu tốt hơn, nhà quản lý hệ thống có thể chuẩn bị cho mọi tình huống, từ đó tối ưu hóa các hoạt động của mạng lưới, như bảo dưỡng và lên kế hoạch.

Trang web của Veolia thông tin, hợp đồng làm việc của nhóm với chính quyền thành phố kéo dài tới năm 2031. Hubgrade Performance là một trong những giải pháp cấp - thoát nước hiện đang tiếp tục được triển khai. Đây là tiền đề để cải thiện toàn bộ hệ thống nước tại Guayaquil và trong tương lai, áp dụng các công nghệ tiên tiến hơn.