Thêm giải pháp chống ngập úng cho Thành phố Hồ Chí Minh

Trong điều kiện nước biển dâng, để phục vụ cho dự án chống ngập úng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh đồng bằng ven biển, việc nghiên cứu tính toán thiết kế thiết bị đóng mở cửa van khẩu độ lớn chính là giải pháp cấp thiết hiện nay, nhằm bảo vệ cộng đồng trước thách thức của biến đổi khí hậu.

Tính sáng tạo của giải pháp

Thạc sỹ Phùng Văn Ngọc, Viện Hợp tác và Phát triển Tài nguyên nước – Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam, Chủ nhiệm đề tài cho biết, đây là công nghệ lần đầu tiên được nghiên cứu ở Việt Nam nhưng khả năng ứng dụng và tính khả thi tương đối cao. Về kết cấu, thiết bị đóng mở cửa van hoàn toàn mới so với các cửa van khác là dùng chân vịt, hoặc bơm đẩy giúp cửa van di chuyển linh động và đơn giản nhằm đảm bảo các yêu cầu về khả năng chịu lực và ổn định nổi.

Mục đích của giải pháp là đề xuất thiết bị đóng mở cho loại cửa van khẩu độ lớn đóng mở bằng thủy lực, để khắc phục những nhược điểm của cửa van phẳng và các cửa van khác khi lựa chọn lắp đặt cho các công trình chống ngập úng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh, những công trình chống ngập của các tỉnh đồng bằng ven biển.

Với tiêu chí đảm bảo các yêu cầu như làm những cửa van lớn có chiều rộng hơn 30m và chiều cao lớn hơn 10m; đóng mở nhanh chóng kịp thời để tiêu lũ và ngăn triều theo yêu cầu bài toán chống ngập; tàu thuyền đi lại thuận lợi qua khoang cống trong thời gian cửa van mở để tiêu nước. Hơn nữa, lắp đặt và sửa chữa thuận tiện, đảm bảo mỹ thuật công trình và cảnh quan khu vực và ít chịu tác động của gió bão lên cửa van.

Cửa van lớn là kiểu cửa van được đề xuất để khắc phục nhược điểm của các loại cửa van khác. Cửa van được làm bằng thép, gồm hệ khung dàn chứa nhiều cửa van con, tạo thành mặt kín ngăn nước, ở phần trên có dầm phao để làm nổi cửa van và để chịu uốn, cuối dầm phao đặt thiết bị tạo lực đẩy để đưa cửa ngược dòng chảy về vị trí đóng.

Khi đóng cửa van ngược dòng chảy thì phải mở các cửa con để giảm lực cản mới đóng được cửa chính. Sau khi đã khóa được cửa chính, thì mới đóng các cửa còn lại. Cửa van tàu thủy được chế tạo trong nhà máy và lắp đặt vào giữa các trụ pin của các cống ngăn triều lớn bằng kết cấu neo.

Đặc biệt phù hợp với công trình kiên cố có khẩu độ lớn có thể là 50m,100m, 200m và không làm thay đổi nhiều tốc độ dòng chảy tránh hiện tượng xói mòn. Hiện nay đã chế tạo lắp đặt thử nghiệm tại các công trình nhỏ và đã nghiên cứu khả thi cho công trình cống Mương Chuối - Thành phố Hồ Chí Minh, với dự toán kinh phí tiết kiệm khoảng 40% so với các loại cửa van cũ.

Lợi ích nhiều mặt

Việc ứng dụng thành công sản phẩm của đề tài sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật, xã hội to lớn như ngăn được nước mặn xâm nhập vào nội địa và ngăn nước thấm mặn dưới đất. Ngăn những con triều có khả năng làm ngập các khu đất, tiêu thoát nước lũ và nước mưa để tránh ngập úng cho các khu phố của Thành phố Hồ Chí Minh.

Theo tính toán sơ bộ thì ngăn những con triều ở cao trình +1,0. Khi mực nước triều cao thì phải ngăn không cho nước xâm nhập vào trong sông. Tùy thuộc vào địa hình của khu vực công trình mà quyết định ngăn mực nước triều ở cao trình nào.

Đồng thời, về mùa mưa lũ theo dự báo thời tiết, có thể ngăn không cho triều vào trong sông, kể cả triều thấp nhất nhằm tạo ra dung tích chứa nước, tạo nguồn cung cấp nước ngọt. Khi có mưa và lũ thì phải chọn lúc nước triều thấp hơn để tiêu thoát không gây ngập úng thành phố, đây là thời kỳ tranh thủ tiêu thoát tối đa để tránh ngập do trùng pha mưa, lũ và triều cường.

Ngoài ra, cần xây dựng quy trình trong quá trình vận hành cống chống ngập, cụ thể cải tạo môi trường bằng cách điều tiết các cống phía Nam và cống phía Bắc thành phố để tạo dòng chảy một chiều nhằm rửa nước bẩn ở một số đoạn sông ô nhiễm.

Đối với các công trình ở các cửa sông có phục vụ cho sản xuất nông nghiệp thì cửa van phải đáp ứng được yêu cầu ngăn mặn giữ ngọt, đảm bảo điều kiện giao thông thủy qua công trình. Giao thông thủy đối với Thành phố Hồ Chí Minh rất quan trọng, vì vậy khi làm cống phải làm âu thuyền. Ngoài ra, mỗi cống ít nhất có một cửa van đủ điều kiện để tàu thuyền qua lại khi cửa van không đóng.

Theo Phó Giáo sư Tiến sỹ Nguyễn Đăng Cường - Đại học Thủy lợi, đề tài có hàm lượng khoa học cao, đáp ứng các yêu cầu và mục tiêu đặt ra. Việc nghiên cứu giải pháp thi công cửa van hợp lý nên kết hợp nghiên cứu thêm về các giải pháp sữa chữa bảo dưỡng cửa van khi có sự cố (tác động của sóng, gió và thủy triều) phù hợp với điều kiện tự nhiên xã hội và kinh tế, kỹ thuật của Việt Nam.

Nhờ những kết quả đạt được, đề tài đã được cấp bằng chứng nhận của WIPO (Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới) và KIPO (Trung tâm Sở hữu Trí tuệ Hàn Quốc) năm 2014, mới đây đã giành giải Ba giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam (Vifotec 2017).

Việc ứng dụng thành công các loại cửa van có khẩu độ lớn cho dự án chống ngập úng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh đồng bằng ven biển, sẽ mở ra thời kỳ mới cho việc ứng dụng các cửa van lớn trong công trình kiểm soát triều ở các vùng ven biển, phục vụ sự nghiệp chống nước biển dâng ở nước ta./.

>>> Tp. Hồ Chí Minh gỡ "nút thắt" về vốn cho đầu tư hạ tầng đô thị