Công nghệ mới ngăn mặn, chống lũ ở đồng bằng sông cửu long
Đồng bằng sông cửu long (ĐBSCL) có diện tích khoảng 3,94 triệu ha, dân số xấp xỉ 20 triệu người, đây là vùng sản xuất và xuất khẩu lương thực, thực phẩm, thủy hải sản và trái cây lớn nhất cả nước nhưng phải luôn đối mặt với nhiều thách thức đến từ tự nhiên như thiếu nước ngọt trong những đợt hạn hán, xâm nhập mặn, sụt lún, sạt lở và nhiều thách thức khác. Việc nghiên cứu đề xuất phương án kết cấu và giải pháp xây dựng các công trình ngăn mặn, giữ ngọt về mùa khô, chủ động kiểm soát nguồn nước nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu của giao thông đường thủy một cách thuận lợi là một nhiệm vụ hết sức cấp thiết, có một ý nghĩa chiến lược rất quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội, góp phần hạn chế các tác động bất lợi, phục vụ dân sinh, sản xuất nhằm hướng đến sự phát triển bền vững cho vùng.
 |
|
Kết cấu chính của đập trụ đỡ. Ảnh: Viện Khoa học Thủy Lợi. |
Công nghệ đập Trụ đỡ đã được nghiên cứu, đề xuất lần đầu tiên trong Đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến trong xây dựng công trình tạo nguồn nước ngọt cho vùng đồng bằng ven biển”, do GS.TS.Trương Đình Dụ làm chủ nhiệm thực hiện từ năm 1991-1995. Sau đó đã được GS.TS.Trần Đình Hòa và các cộng sự thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam tiếp tục nghiên cứu cải tiến, phát triển và ứng dụng vào thực tế cho dự án thủy lợi cống Cái Lớn, Cái Bé ở ĐBSCL. Hiện nay công nghệ đập trụ đỡ đang được chọn lựa chủ yếu trong xây dựng các công trình ngăn sông, điều tiết tại các cửa sông vùng triều vì nó mang lại hiệu quả rất lớn cả về kinh tế và kỹ thuật.
Đập Trụ đỡ có các kết cấu chính gồm: Các trụ bằng bê tông cốt thép có móng cọc cắm sâu vào nền (các loại cọc); dầm đỡ van liên kết với trụ; hàng cừ chống thấm cắm vào nền, các thanh cừ liên kết kín nước với nhau, đỉnh cừ liên kết với dầm van; cửa van nằm trên dầm đỡ van và liên kết kín nước với dầm van và trụ pin.
Nguyên lý làm việc của đập Trụ đỡ: (i) Ổn định (trượt, lún) bằng chùm cọc cắm sâu vào nền của từng trụ riêng biệt. (ii) Chống thấm bằng đường viền đứng là cừ chống thấm (iii) Chống xói bằng cách mở rộng khẩu độ để V<[Vkx] nên chỉ cần gia cố bằng thảm đá, thảm bê tông, tấm bê tông.
Biện pháp thi công: Thi công ngay giữa lòng sông; thi công dưới nước hoặc chỉ làm hố móng khô rất hẹp để dễ thi công.
Khi áp dụng giải pháp đập trụ đỡ, hầu hết các bất lợi khi thi công đều được giải quyết một cách triệt để. Công nghệ nầy được thực hiện ngay trên lòng sông nên không cần đào kênh, dẫn dòng thi công, giảm thiểu công tác đền bù giải phóng mặt bằng. Thời gian thi công được rút ngắn một nửa so với công nghệ truyền thống, ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết. Trong quá trình thi công, giao thông đường thủy, duy trì dòng chảy mặn, ngọt, lợ và thoát lũ đều được đảm bảo.
Công nghệ ứng dụng các giải pháp khoa học và công nghệ mới, tiên tiến, hiện đại do các nhà khoa học Việt Nam thực hiện. Sau quá trình nghiên cứu trong thời gian dài và liên tục được điều chỉnh, việc xây dựng đập trụ đỡ được thi công theo công nghệ mới bằng cách phân đoạn thi công độc lập từng trụ pin trong khung dây, các kết cấu cọc, cừ chống thấm, các thảm gia cố lòng dẫn được thi công bằng hệ nổi trong nước. Các trụ pin được thi công độc lập với nhau bằng việc lắp dựng hệ thống chống cừ của thép bao quanh vị trí trụ dầm đỡ van. Sau đó hút khô bên trong và thi công các kết cấu còn lại. Các cánh cửa van khẩu độ lớn được chế tạo, lắp ráp và lắp đặt tại cống bằng hệ nổi.
Đập Trụ đỡ là giải pháp khoa học và công nghệ mới trong thiết kế thi công dự án thủy lợi cống Cái Lớn, Cái Bé ở ĐBSCL đã xuất sắc dành giải nhất cuộc thi nhân tài đất việt năm 2023 trong lĩnh vực khoa học nông nghiệp. Theo thiết kế cống Cái Lớn có chiều rộng 455m gồm 11 khoang, mỗi khoang rộng 40m, trong thời gian vận hành cống, tàu thuyền vẫn có thể dể dàng qua âu thuyền rộng 15m ở hai bên. Cống Cái Bé có chiều rộng 85m gồm 2 khoang, mỗi khoang rộng 35m, âu thuyền rộng 15m. Đê nối cống Cái Lớn và Cái Bé với Quốc lộ 61 có chiều dài hơn 5,7km. Bề rộng mặt đê là 9m, trong đó phần xe chạy rộng 7m, đê này bao gồm 3 cây cầu và 9 cống tròn, cống hộp. Công trình được khởi công xây dựng tại huyện Châu Thành và An Biên, tỉnh Kiên Giang vào tháng 11/2019 và hoàn thành vào năm 2021. Công trình cống ngăn mặn Cái Lớn-Cái Bé kết hợp với tuyến đê biển phía Tây sẽ tạo thành cụm công trình chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng, phòng chống thiên tai và giảm ngập úng.
Việc tích hợp các giải pháp công nghệ trong bố trí kết cấu công trình cống và âu thuyền kết hợp, vừa kiểm soát nguồn nước vừa đảm bảo yêu cầu thông thuyền khi cần thiết, góp phần đẩy nhanh tiến độ xây dựng và sớm đưa công trình vào việc khai thác sử dụng. Công nghệ đập Trụ đỡ đã tiết kiệm được quỹ đất sản xuất, giảm thiểu tác động đến đời sống người dân, giữ an toàn môi trường tự nhiên, đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật, ổn định xã hội của khu vực ĐBSCL.
Bến Tre được Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn (NN&PTNT) phê duyệt dự án JICA-3 vào năm 2017, đây là dự án thủy lợi có quy mô lớn được xây dựng tại tỉnh. Dự án có tổng mức đầu tư gần 6.200 tỉ đồng từ vốn vay của Chính phủ Nhật Bản. Dự án được Bộ NN&PTNT giao cho Ban Quản lý đầu tư xây dựng thủy lợi 9 (Bộ NN&PTNT) làm chủ đầu tư. Dự án gồm 8 cống: Cống An Hóa, Thủ Cửu, Bến Tre, Tân Phú, Bến Rớ, Cái Quao, Vàm Nước Trong, Vàm Thơm trên địa bàn các huyện Châu Thành, Bình Đại, Giồng Trôm, Mỏ Cày Bắc, Mỏ Cày Nam và TP. Bến Tre.
Tuy nhiên, sau 7 năm triển khai, đến nay dự án chỉ mới hoàn thành 2/8 công trình cống ngăn mặn là cống Tân Phú và cống Bến Rớ ở thượng nguồn sông Ba Lai, thuộc huyện Châu Thành, còn lại 6 công trình cống ngăn mặn của dự án chưa được thi công. Do các cống ngăn mặn còn lại thuộc dự án JICA-3 chậm triển khai, nên hệ thống thủy lợi của tỉnh Bến Tre chưa được khép kín, hàng năm Bến Tre vẫn tiếp tục chịu ảnh hưởng nặng nề của xâm nhập mặn.
Công nghệ Đập Trụ đỡ sẽ là giải pháp khoa học và công nghệ mới trong thiết kế thi công dự án JICA-3. Thứ trưởng Bộ NN&PTNT Nguyễn Hoàng Hiệp cam kết với tỉnh Bến Tre là Bộ sẽ nỗ lực hoàn thành dự án JICA-3 vào năm 2026.
