Tháng 09, 2019
Thứ hai
Thứ Ba, ngày 29/05/2018 11:12 AM (GMT+7)

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới

Các đô thị lớn trên thế giới hiện nay phải đối mặt với tình trạng ngập lụt với tần suất cao chưa từng có, do tình trạng đô thị hóa ồ ạt, phá rừng và biến đổi khí hậu.

Xem thêm các kỳ:

Con người đã có kinh nghiệm hàng ngàn năm chung sống với lũ lụt, từ thế hệ này qua thế hệ nọ, con người đã chế ngự được sự hung tợn của thiên nhiên hay thậm chí sử dụng nó làm nguồn lợi cho mình. Tuy nhiên, đứng trước tình hình thời tiết ngày càng chuyển biến cực đoan, các quốc gia đã phải đưa ra những siêu dự án để bảo vệ sự tồn vong của đất nước mình.

Cổng nước ở Nhật Bản

Được bao xung quanh bởi biển cả, đảo quốc Nhật Bản có một lịch sử ngập lụt dày đặc. Những vùng ven biển và các thành phố phát triển cạnh sông đều có nguy cơ bị ngập bởi dòng nước dâng cao. Để bảo vệ những khu vực nhạy cảm này, chính phủ Nhật đã phát triển hệ thống kênh rạch và cửa cống phức tạp.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 1

Cổng nước ở Iwabuchi, công trình biểu tượng về sự chống ngập lụt của chính phủ Nhật Bản. Ảnh: Juergen Sack.

Sau trận lụt lịch sử năm 1910, Nhật Bản bắt đầu quan tâm bảo vệ vùng đất thấp trong khu vực Kita của Tokyo. Rất nhiều công trình tầm cỡ đã được thi công, như Cổng nước ở Iwabuchi hay Akasuimon được thiết kế vào năm 1924 bởi Akira Aoyama, kiến trúc sư người Nhật từng thi công ở kênh đào Panama.

Cổng nước ở Iwabuchi đã ngừng hoạt động vào năm 1982 nhưng công trình biểu tượng này vẫn còn đó. Động cơ được sử dụng hoàn toàn bằng lực của dòng nước. Áp lực dòng nước khiến cánh cổng này mở ra hay đóng lại một cách tự động theo con nước, do đó nó không lệ thuộc vào dòng điện và vẫn hoạt động bình thường nếu có dông bão.

Đưa nước ngập xuống lòng đất

Cũng như nhiều thành phố lớn khác trên thế giới chọn con sông để phát triển, thủ đô Tokyo của Nhật Bản cũng có lợi thế phát triển do lưu thông đường thủy thuận lợi. Nhưng chính điều này cũng khiến 13 triệu dân của thành phố này phải lao đao mỗi khi mùa xuân đến: băng tuyết tan khiến nhiều nơi trong thành phố bị ngập lụt.

Nhận thấy những khó khăn do ngập lụt gây ra, năm 1993, chính phủ Nhật Bản đã tiến hành một siêu dự án không tưởng: cung điện ngầm dưới lòng đất dùng để chứa nước lụt. Với tổng kinh phí lên đến 3 tỷ USD, bên dưới thủ đô Tokyo sầm uất là một thành phố khác với những trụ cột khổng lồ.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 2

Hệ thống trụ đỡ công trình cống ngầm sừng sững bên dưới thành phố Tokyo. Ảnh: JPN.

Công trình vĩ đại này gồm 5 ống chứa nước dạng hình trụ cao 75 mét, rộng 32 mét được kết nối với nhau bằng những đường ống dài 6,3 km với đường kính rộng 10 mét. Tất cả chúng đều nằm sâu bên dưới mặt đất 50 mét. Nước từ hệ thống cống bên trên sẽ được đổ xuống hệ thống ống dẫn bên dưới và được tập trung ở hồ chứa trung tâm.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 3

Những đường ống dẫn nước giúp nước mưa và nước do băng tan nhanh chóng được rút khỏi trung tâm thành phố và dẫn về sông Endo ở ngoại ô. Ảnh: JPN.

Hồ chứa này cao 25 mét, dài 177 mét và rộng 78 mét, tức là lớn hơn cả một sân bóng đá. Nước trong hồ chứa trung tâm sẽ được đổ ra sông Endo bằng các máy bơm công suất lớn. Hệ thống cống ngầm siêu khổng lồ này đã phát huy tác dụng, thành phố Tokyo đã không còn chứng kiến trận ngập lụt nào trong hơn 20 năm qua.

Hàng rào nước trên sông Thames

Ở Anh Quốc, các kỹ sư đã thiết kế một hàng rào chặn dòng nước lũ nằm chắn ngang con sông Thames. Được cấu tạo từ ống thép rỗng ruột, các thanh chắn rất nhẹ và thường được nâng cao lên để tàu thuyền đi qua. Khi có nước lũ tràn về từ thượng nguồn, những thanh chắn này sẽ được đặt xuống sông và chặn dòng nước.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 4

Rào chắn nước sông Thames, Anh Quốc. Ảnh: Jason Walton.

Hàng rào chắn nước này được xây dựng từ năm 1974 và đi vào hoạt động chính thức vào năm 1984 với số tiền đầu tư lên đến 534 triệu bảng Anh. Trong suốt lịch sử, nó đã đóng lại hơn 100 lần để ngăn chặn nước lũ tràn về, gây nguy hiểm cho nội ô Luân Đôn.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 5

Cơ chế hoạt động của rào chắn nước giúp dễ dàng chặn dòng nước khi có lũ đến. Ảnh: Trolleymusic.

Hàng rào này có cấu tạo dạng tròn, với đường kính 30 mét, trải rộng 520 mét kín mặt sông. Khi ở trạng thái bình thường, phần mặt đáy của rào chắn nằm song song với mặt sông, giúp nước lưu thông qua lại bình thường. Nhưng khi có lũ đến, rào chắn sẽ xoay góc 90 độ để dựng đứng bề mặt và ngăn chặn dòng nước.

Hành lang chặn lụt do bão biển ở Hà Lan

Hà Lan có một lịch sử lâu dài trong công cuộc chiến đấu với biển cả. Với 60% dân số quốc gia này sống trong vùng có mặt đất thấp hơn mực nước biển, việc có một hệ thống kiểm soát và ngăn chặn lũ là điều vô cùng cần thiết.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 6

Con đê biển chạy dài 9 km là một trong những công trình vĩ đại nhất của người Hà Lan, đã chế ngự được sức mạnh của thiên nhiên. Ảnh: Rens Jacobs.

Từ năm 1950 đến năm 1997, người Hà Lan đã chế tạo ra Deltawerken là một mạng lưới các đập, cống, đê và hành lang chặn lụt. Một trong những công trình ấn tượng nhất của hệ thống này, là Hàng lang chặn lụt do bão biển ở đông Scheldt. Thay vì những con đê cố định, đây là con đê với cổng chắn di động.

Con đê này có tên gọi là Oosterscheldekering, kéo dài 9 km với 4 km là cống mở được giúp tàu thuyền lưu thông khi không có bão. Biển Bắc ngoài khơi Hà Lan là một nơi sóng mạnh và đặc biệt nguy hiểm khi có bão, sóng biển khi đánh vào bờ làm sạt lở nghiêm trọng và phá hủy những trang trại nuôi hải sản. Công trình này giúp vùng biển bên trong được tĩnh, tạo điều kiện để phát triển chăn nuôi hải sản.

Đập nước vừa chặn lũ vừa tạo ra điện 

Được hoàn thành và đưa vào vận hành từ năm 1960, Hagestein Weir là một trong ba đập nước nằm trên sông Rhine của Hà Lan. Đập nước Hagestein Weir có hai cổng vòm khổng lồ dùng để điều khiển dòng nước và dùng lực của dòng nước để tạo ra điện, cung cấp cho ngôi làng Hagestein ở cạnh đó.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 7

Hai cổng vòm được nâng lên và đặt xuống dòng sông một cách liên tục để điều chỉnh dòng chảy. Ảnh: Flickr.

Đây là mô hình thành công được nhiều nước trên thế giới áp dụng. Cùng với hai con đập khác trên dòng sông Rhine là Nederrijn và Lek, ba con đập này hoạt động lần lượt một cách hài hòa giúp dòng nước đi vào nội ô ở mức vừa đủ, tàu thuyền lưu thông ổn định và tạo ra dòng điện cho ngôi làng.

Đường hầm '2 trong 1' ở Malaysia

Đường hầm Stormwater Management and Road Tunnel (SMART) là công trình thoát lũ kiêm đường bộ ở thủ đô Kuala Lumpur, Malaysia. Đường hầm dài 9,7 km, rộng 13 m này giúp dẫn nước lũ ra khỏi Kuala Lumpur, còn đoạn giữa dài 3 km đóng vai trò như đường cao tốc hai tầng.  

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 8

Đường hầm SMART Tunnel ở Kuala Lumpur. Ảnh: Amusing Planet.

Khi trời không mưa, đường hầm vận hành bình thường cho phép xe cộ qua lại. Khi mưa nhẹ, đường hầm được đặt trong chế độ "mở bán phần" dẫn nước mưa chảy qua tầng dưới của phần đường cao tốc, các phương tiện vẫn có thể sử dụng tầng trên. Khi có bão lớn, đường hầm chuyển sang chế độ "mở toàn phần". Những cửa ngăn nước tự động mở cho dòng nước chảy qua và xe cộ bị cấm qua lại đường hầm.

Với chi phí xây dựng 500 triệu USD, SMART là hầm đường bộ kết hợp thoát lũ đầu tiên trên thế giới. 

Đập Marina Barrage ở Singapore

Cách chống ngập của quốc gia diện tích nhỏ bé và thiếu nghiêm trọng nguồn nước ngọt này rất thông minh: nước ngập do mưa và sông ngòi được chuyển vô đập - hồ chứa Marina cùng 17 hồ chứa để dùng dần. 

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 9

Toàn cảnh đập và hồ trữ nước Marina ở Singapore. Ảnh: Flickr.

Khánh thành vào ngày 31/10/2008 với chi phí 2,2 tỷ USD, công trình phục vụ ba mục đích là tạo ra nguồn cung cấp nước ngọt, kiểm soát ngập lụt và tạo cảnh quan thu hút du khách.

Đập Marina hoạt động thông qua hệ thống các cổng và máy bơm. Công trình bao gồm 9 cổng thép cao 5 m, rộng 30 m trên thành đập, trải dài qua con kênh rộng 350 m và 7 máy bơm có tổng công suất hút 280 mét khối nước mỗi giây. Mỗi cổng nặng 70 tấn và mỗi máy bơm có khối lượng 28 tấn.

Trong điều kiện bình thường, những cánh cổng vận hành bằng thủy lực này đóng kín. Khi trời mưa to nhưng thủy triều thấp, cổng sẽ mở để xả nước lũ xuống biển. Khi mưa nặng hạt kết hợp với thủy triều cao, cổng đóng trong khi máy bơm được kích hoạt để bơm hút nước lũ xuống biển.

Nhờ hệ thông này, tình trạng ngập lụt giảm hẳn ở các khu vực nằm ở vị trí thấp của Singapore như Chinatown, Jalan Besar và Geylang.

Những công nghệ chống ngập quy mô nhỏ

Ngoài các siêu dự án chống ngập kể trên, hiện nay người dân ở nhiều thành phố trên thế giới cũng tìm cách "sống chung với ngập" bằng các công nghệ quy mô hộ gia đình hay khu phố.

Water Gate: Hệ thống kiểm soát và phản ứng nhanh với lụt

Thiết kế Water Gate là một thiết bị nhựa PVC thông minh sử dụng áp lực của dòng nước để ổn định chính nó. Thiết bị này khi triển khai trông giống những đê bao cát thông thường và có giá không hề thấp hơn, nhưng hiệu quả sử dụng thì cao hơn rất nhiều.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 10

Thiết bị bằng nhựa PVC này sẽ tự mở rộng và chặn dòng nước lụt. Ảnh: WG.

Khi thấy dòng nước đang tràn tới, người sử dụng chỉ cần trải tấm nhựa này ra giữa đường. Phần tiếp xúc với mặt đất sẽ tự dính chặt trong khi phần bên trên của nó sẽ tự phình to ra và chặn dòng nước đang đổ tới. 152 mét chiều dài dễ dàng được triển khai trong vòng 2 phút, và chặn đứng dòng nước cao đến 2 mét.

Quick Dams: Xây dựng đập nước trong vài phút

Quick Dams là sản phẩm ngăn chặn nước ngập lụt được bán chạy nhất ở Bắc Mỹ, nó xuất hiện ở khắp các cửa hàng và những trang thương mại điện tử lớn. Với nguyên lý hoạt động đơn giản nhưng hiệu quả, hầu như gia đình nào ở Mỹ cũng trang bị cho mình đồ vật này.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 11

Quick Dams sử dụng chính dòng nước để phình lớn và chặn đứng dòng nước. Ảnh: Design1.

Với chiều dài 5 mét, 10 mét và 17 mét, Quick Dams sử dụng chính dòng nước làm đập chặn nước. Được cấu tạo từ vật liệu thấm nước, khi dòng nước tiến đến, Quick Dams sẽ hút hết nước vào bên trong và phình to ra thành những bức tường cao để chặn đứng dòng nước.

FloodBlock: Hệ thống chặn lũ bằng module ghép nối

Được thiết kế như đồ chơi Lego ghép từng khối lại với nhau, FloodBlock là những khối chứa và chặn nước được ghép lại thành từng bức tường lớn để ngăn không cho dòng nước tấn công vào nhà và khu vực bạn sinh sống.

Những siêu dự án chống ngập lụt của các quốc gia trên thế giới - 12

Những khối FloodBlock được lắp ghép dễ dàng như đồ chơi Lego, sẽ ngăn chặn dòng nước lũ tấn công khu nhà bạn. Ảnh: Design1.

Thiết bị này là một thùng nước tự làm đầy với miếng xốp dính đặt bên dưới để ngăn nước thấm qua và giúp cố định với mặt đất. Khi dòng nước tiến đến, nước sẽ đi vào cái lỗ bên dưới thùng và tự làm đầy thùng với nước.

Khi thùng đầy nước, nó sẽ trở nên nặng và giữ cố định, nước không thể đi qua phía sau. Được cấu tạo từ nhựa và rỗng ruột, FloodBlock rất nhẹ nhàng và có thể lắp ráp dễ dàng như lắp đồ chơi Lego.

Quang Niên
Xem thêm các kỳ:

Tin đọc nhiều

Tàu thăm dò NASA tiến sát Mặt Trời, sắp tìm ra bí mật tỷ năm Tàu thăm dò hiện đại của NASA có thể thu về những dữ liệu...
Đây là cách Microsoft lưu trữ dữ liệu qua ngày tận thế Được đặt tại vùng đất xa xôi nhất phía bắc Na Uy, trung tâm...
'Thiên hà lồng trong thiên hà' này là bí ẩn chưa có lời giải Được phát hiện đã gần 70 năm, nhưng các nhà khoa học vẫn...
Dấu vân tay tiết lộ tính cách mỗi người Con người có 3 loại dấu vân tay chính là vân xoáy, vân móc...