4 giải pháp công nghệ mới chống tràn do lũ cho đê sông, cửa khẩu

Tiến sĩ Nguyễn Chí Thanh (Viện Thủy công trực thuộc Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam) cho biết, theo thống kê tại 11 tỉnh/thành phố miền Bắc có đê (Hòa Bình, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hải Dương, Thái Bình, Hải Phòng, Quảng Ninh, Hà Nội, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa), tuyến đê thiếu cao trình chiếm tới 16% tổng số tuyến đê đã khảo sát trong vùng nghiên cứu.

Trên thế giới có nhiều giải pháp để tăng khả năng trữ nước của hồ chứa; chống tràn cho đê và cửa khẩu. Tuy nhiên các giải pháp này chưa phù hợp áp dụng tại Việt Nam do giá thành cao và công nghệ độc quyền.

Yêu cầu đặt ra là cần nghiên cứu phát triển các giải pháp mới đảm bảo các yêu cầu: Tính cơ động cao và dễ triển khai; Vật liệu phổ biến; và Chi phí hợp lý.

Thời gian qua, Viện Thủy công đã nghiên cứu phát triển được 4 giải pháp/công nghệ mới chống tràn cho đê sông và cửa khẩu, gồm: Tường chống tràn kết cấu dạng phai xốp bọc composite; Tường chống tràn kết cấu dạng bản chống; Tường chống tràn lắp ghép bằng cấu kiện bê tông hộp rỗng; Tường chống tràn bằng bao địa kỹ thuật.

Quá trình nghiên cứu phát triển giải pháp công nghệ gồm các bước: Nghiên cứu lý thuyết, thiết kế các bộ phận và lựa chọn vật liệu; Thí nghiệm tải trọng tĩnh (mô hình dầm/tấm phai gia tải chịu uốn) xác định đặc tính (ứng xử) cơ học của kết cấu; Thí nghiệm mô hình tỷ lệ lớn (bể thử tải ngăn nước) kiểm định khả năng vận hành của kết cấu với các kịch bản lũ trong thực tế; Hoàn thiện quy trình thiết kế, chế tạo và lắp đặt kết cấu.

“Các giải pháp đều được nghiên cứu hoàn thiện bài bản về cơ sở khoa học, thí nghiệm trên mô hình vật lý tỷ lệ lớn (1:1), xây dựng quy trình thiết kế - thi công, có dự thảo định mức kinh tế – kỹ thuật. Các giải pháp công nghệ đều có tinh linh hoạt cao, thời gian thi công/lắp đặt ngắn, có thể thực hiện thủ công; vật liệu phổ biến; chi phí hợp lý với điều kiện trong nước”, Tiến sĩ Nguyễn Chí Thanh nhấn mạnh những ưu điểm của 4 giải pháp do Viện Thủy công nghiên cứu phát triển.

Cũng theo Tiến sĩ Nguyễn Chí Thanh, phân tích hiệu quả kinh tế các giải pháp chống tràn cho thấy, giải pháp sử dụng bao có chi phí thấp nhất; tận dụng được vật liệu địa phương và thời gian triển khai nhanh, có thể tái sử dụng. Tuy nhiên việc sử dụng cơ giới trong vận chuyển và sắp xếp túi trong nhiều trường hợp có thể gây bị động trong các tình huống khẩn cấp.

Giải pháp truyền thống sử dụng bao tải dứa cũng có chi phí thấp, tuy nhiên thời gian triển khai lâu (từ khâu chuẩn bị vật liệu sẵn trước mùa mưa bão, sử dụng nhiều diện tích chiếm đất để làm kho bãi, cần có nhân lực, tốn chi phí và công sức vận chuyển); chiều cao chắn nước hạn chế, xếp càng cao thì diện tích chiếm dụng càng lớn gây cản trở hoạt động của người dân. Thêm vào đó, sau khi kết thúc nhiệm vụ, việc xử lý vận chuyển các bao tải cũng tốn nhiều nhân lực và máy móc. Các vật tư chỉ được tái sử dụng 1 - 2 mùa lũ.

Giải pháp tường chống tràn đê sông kết cấu dạng phai xốp bọc composite có giá thành cao nhất, tuy nhiên, thời gian triển khai rất nhanh, chiếm ít diện tích nhất và chiều cao chống tràn lớn, có thể vận chuyển lắp đặt thủ công 100%. Có thể tái sử dụng trong thời gian dài.

Giải pháp tường chống tràn lắp ghép bằng cấu kiện bê tông hộp rỗng và bản chống có thời gian thi công lắp đặt nhanh; chi phí thấp hơn so với giải pháp sử dụng tấm phai nhưng chiều cao chống tràn thấp hơn; có thể tái sử dụng trong thời gian dài.

“Các tổ chức, đơn vị cần tùy thuộc vào các yếu tố: Chi phí, chiều cao cột nước, điều kiện sản xuất và khả năng đáp ứng yêu cầu khẩn cấp (thời gian) mà lựa chọn giải pháp trong các trường hợp cụ thể”, Tiến sĩ Nguyễn Chí Thanh nói.

Thời gian tới. Viện Thủy công sẽ tiếp tục hoàn thiện các các giải pháp/công nghệ, tối ưu hóa vật liệu, cải tiến các chi tiết để việc thi công lắp đặt được nhanh hơn, đặc biệt trong các tình huống khẩn cấp khi mực nước lũ tăng nhanh hoặc khi dòng nước mang nhiều vật liệu trôi nổi. 

Cùng với đó sẽ tiến hành đăng ký sáng chế/giải pháp hữu ích cho các giải pháp/công nghệ.

“Chúng tôi rất mong các cơ quan quản lý tạo điều kiện về pháp lý và kinh phí cho Viện Thủy công áp dụng các giải pháp trên cho các địa phương có nhu cầu”, Tiến sĩ Nguyễn Chí Thanh bày tỏ.