1. Thực trạng áp dụng phương pháp lưu trữ nước mưa tại Nhật Bản
Áp dụng nguyên tắc cơ bản này, các nước khác nhau đã áp dụng với nhiều công nghệ và thiết kế khác nhau, với nhiều tên gọi khác nhau như Hệ thống thoát nước bền vững (Sustainable Drainage System) ở Anh (Stewart & Hytiris, 2008); Biện pháp quản lý tốt nước mưa (Storm-water Best Management Practice (BMP) tại Mỹ ((US Environmental Protection Agency - EPA, 2010); Chương trình vì nguồn nước sống động – đẹp – sạch tại Singapore (Lee & Kushwaha, 2009); Thiết kế đô thị nhạy cảm nước (Water Sensitive Urban Design) ở Australia (Joint Steering Committee for Water Sensitive Cities, 2009) và công nghệ thẩm thấu và lưu trữ nước mưa (Infiltration and storage stormwater) tại Nhật Bản.
Nhật Bản đã quan tâm tới các giải pháp quản lý tổng hợp lũ lụt (Comprehensive Flood Control Measures) bắt đầu từ những năm 1970 nhằm đối phó với những ảnh hưởng của sự phát triển đô thị quá nhanh.
Các thiết bị thẩm thấu và lưu trữ nước mưa nhằm quản lý lũ lụt đô thị đã được lắp đặt tại nhiều thành phố ở Nhật Bản. Bắt đầu từ năm 1988 đến nay thành phố Koganei ở Tokyo đã lắp đặt gần 55.000 hộp thẩm thấu tại 12.000 hộ gia đình, chiếm hơn 50% số hộ gia đình trong thành phố, và lắp đặt gần 40km đường ống thẩm thấu trên hệ thống thoát nước đô thị.
Thành phố Matsudo tại tỉnh Chiba bắt đầu lắp đặt từ năm 1982 và hiện có xấp xỉ 70 nghìn hộp thẩm thấu tại 29 nghìn hộ gia đình, và 125 km đường ống thẩm thấu. Thành phố Niigata có 50 nghìn hộp thẩm thấu và trữ nước và gần 2 nghìn bể trữ nước mưa. Thành phố Setagaya tại Tokyo hiện có 4.7 nghìn hộp thẩm thấu và trữ nước, và vẫn đang tiến hành lắp đặt thêm.
2. Nghiên cứu điển hình về hiện trạng sử dụng phương pháp
Tại lưu vực sông Yato, là một nhánh nhỏ chảy ra sông Tama chạy qua Tokyo, hệ thống các thiết bị thẩm thấu và lưu trữ nước mưa này bắt đầu được lắp đặt từ đầu những năm 1980. Hiện đã lên tới 2.800 hộp thẩm thấu lắp tại các hộ gia đình, 76.200 m2 hè đường lát gạch thẩm thấu, 9.500 m ống dẫn thẩm thấu, 22 bể trữ nước mưa tập trung lắp tại các khu vực công cộng.
Công suất thiết kế của hệ thống này giúp dự trữ và thẩm thấu 11 nghìn mét khối nước mưa 1 giờ, tương ứng với lượng mưa 5.12 mm/h trên toàn lưu vực. Công suất này phần lớn do các hộp lắp đặt ở nhà dân chiếm 30%, do ống thẩm thấu chiếm 37%.
Việc đánh giá hiệu quả thực tế của hệ thống này là rất cần thiết do hệ thống gồm hàng ngàn thiết bị với thiết kế khác nhau, tuổi thọ khác nhau, công tác bảo trì khác nhau, vị trí lắp đặt với độ thẩm thấu nền khác nhau.
Do vậy kể cả lãnh đạo thành phố cũng như đơn vị thi công và người dân đều muốn biết hiệu quả thực tế cũng như hiện trạng của hệ thống này sau 30 năm lắp đặt liên tục. Vì biện pháp kiểm soát lũ lụt này tác động tới toàn bộ lưu vực sông, do vậy tác dụng hay hiệu quả của biện pháp không thể chỉ dựa vào công suất lắp đặt mà phải đánh giá trên mô hình thủy văn của toàn bộ lưu vực sông.
Tác giả đã xây dựng mô hình thủy văn với sự giúp đỡ về số liệu của Văn phòng Ủy ban nhân dân quận Setagaya, trường đại học Kokushikan, Viện công nghệ thẩm thấu và lưu trữ nước mưa và Nippon Koei (là hai đơn vị nghiên cứu và thi công) để đánh giá hiện trạng và công suất thực tế hiện nay của hệ thống này.