Cách đây gần 30 năm, GS Trương Đình Dụ và cộng sự đưa ra giải pháp thi công mới khi làm trụ và đập ngăn sông lớn, giảm tới 35-40% giá thành so với công nghệ truyền thống, tiết kiệm được hàng nghìn tỷ đồng.

Trước những thách thức của việc suy giảm nguồn nước từ thượng nguồn, các công trình thủy lợi ngăn mặn, giữ ngọt trở thành giải pháp sống còn đối với các khu vực ven biển Việt Nam. GS Trương Đình Dụ và các nhà khoa học của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã nghiên cứu, ứng dụng thành công công nghệ đập trụ đỡ và đập xà lan. Đây được xem là bước đột phá, khắc phục những hạn chế của các công trình truyền thống như chiếm nhiều quỹ đất và thi công phức tạp tại những vị trí đặc thù.

Thay vì xây dựng các khối tảng bê tông cốt thép lớn làm bàn đáy, GS Dụ và cộng sự đưa ra giải pháp đập trụ đỡ sử dụng các trụ bê tông cốt thép liên kết với dầm đỡ van và hệ cọc đóng sâu vào nền. Các trụ đỡ và dầm đáy của đập được thi công khô trong khung vây cừ ván thép. Các dầm đáy cũng có thể được thi công lắp ghép mà không cần làm khô hố móng. Giải pháp này không cần đào kênh dẫn dòng, mất ít đất xây dựng, không làm thay đổi cảnh quan môi trường. Đặc biệt, có thể xây dựng cống với khẩu độ lớn, kết hợp làm cầu giao thông hiện đại theo hình thức trên cầu dưới cống.

"Công nghệ đập trụ đỡ được ổn định theo nguyên lý ngàm trong đất và chống thấm theo nguyên lý đường viền đứng bằng bản cừ. Cách này khác hoàn toàn với nguyên lý ma sát do trọng lực và chống thấm bằng đường viền ngang của bản đáy trong công nghệ truyền thống", GS Dụ giải thích. Ông cũng cho biết thêm, đập trụ đỡ được thiết kế mở rộng khẩu độ thoát nước. Do đó lưu tốc qua công trình nhỏ hơn lưu tốc xói cho phép của đất nền, gia cố chống xói cho thượng hạ lưu chỉ cần bằng thảm đá hoặc tấm bê tông cốt thép.

Mô phỏng thiết kế của đập trụ đỡ. Ảnh: Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

Giải pháp của nhóm nghiên cứu giúp công trình giảm khối lượng xây dựng, tăng khả năng thoát lũ và hạn chế tác động đến môi trường. Phương pháp này có thể thi công ngay trên lòng sông, giảm đền bù và giải phóng mặt bằng. "Việc áp dụng công nghệ đập trụ đỡ giúp giảm khối lượng vật liệu sử dụng và hạn chế tối đa tác động đến dòng chảy tự nhiên", GS Dụ nói.

Ông cho biết công nghệ này chỉ phù hợp với các con sông lớn. Khi áp dụng trên các sông nhỏ, chi phí xây dựng khá cao. Do đó, ông và đồng nghiệp đã phát triển công nghệ đập xà lan như một giải pháp thay thế.

Đập xà lan gồm đáy và trụ pin có kết cấu bản sườn và khung liền khối tạo thành hộp phao kín. Giữa các trụ pin có cửa van làm nhiệm vụ điều tiết nước. Xà lan có thể được chế tạo bằng vật liệu thép, bê tông cốt thép, composite hoặc bê tông cốt thép dự ứng lực. "Khi bơm nước vào hộp, phần xà lan chìm xuống kết hợp với hai mang cống giúp ngăn nước. Khi hút nước ra, phần xà lan nổi lên và có thể di chuyển đến vị trí khác", GS Dụ cho biết. Mỗi công trình có thể bao gồm một xà lan hay nhiều xà lan liên kết với nhau bằng kết cấu kín nước tùy theo chiều rộng của sông.

Với ưu điểm di động, công trình có thể được tái sử dụng ở các vị trí khác nhau, giúp giảm đáng kể chi phí đầu tư và thi công. Theo thiết kế, phần xà lan có thể được chế tạo tại nhà hoặc ngay tại công trình, sau đó được lai dắt đến vị trí đến vị trí xây dựng để hạ chìm vào hố móng đã chuẩn bị sẵn.

Đập Thảo Long ở Huế được xây dựng theo công nghệ đập trụ đỡ. Ảnh: Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

Theo GS Phạm Hồng Giang, nguyên Thứ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, trước năm 2003, ở những vùng phân ranh mặn ngọt luôn thay đổi, thường phải đắp nhiều đập tạm trong mùa khô và tháo dỡ khi mùa mưa đến. "Đập tạm thì rẻ, nhưng nhiều vùng thiếu đất đắp nên không kịp thời vụ, gây ô nhiễm trong mùa khô. Đập xà lan đã giải quyết được vấn đề đó", GS Giang nói.

Công nghệ đập trụ đỡ và đập xà lan được GS Trương Đình Dụ cùng cộng sự nghiên cứu và ứng dụng từ năm 1995. Từ đó đến nay, hàng trăm công trình ngăn sông lớn nhỏ đã được xây dựng bằng hai công nghệ này. Trong số đó có các công trình Thảo Long (Thừa Thiên - Huế), sông Cái Lớn (Kiên Giang), sông Dinh (Ninh Thuận), cống Kinh Lộ, cống sông Kinh, cống Kinh Hàng, cống Nhiêu Lộc - Thị Nghè - TP HCM... Các công trình thi công giúp giảm tới 35-40% giá thành đầu tư so với công nghệ xây dựng truyền thống, tiết kiệm cho ngân sách nhà nước hàng nghìn tỷ đồng.

GS Trương Đình Dụ. Ảnh: Nhật Minh

GS Trương Đình Dụ, 87 tuổi, người Hà Tĩnh. Ông đã trải qua tuổi thơ vất vả khi phải đi gánh nước từ núi cách nhà 4-5 km hoặc ngồi dưới giếng hứng từng giọt nước trong những mùa khô hạn. Chính hoàn cảnh ấy đã thắp lên trong ông ước mơ sẽ mang nước về cho quê hương và theo ngành thủy lợi.

Năm 1959, Trương Đình Dụ thi đậu vào chuyên ngành Thủy lợi tại trường Đại học Bách khoa. Sau khi tốt nghiệp, ông trở về quê làm việc tại Ty Thủy lợi Hà Tĩnh. Không lâu sau, ông được cử sang Liên Xô làm nghiên cứu sinh tại Đại học Xây dựng Quốc gia Moscow.

Đến năm 1972, sau khi hoàn thành chương trình nghiên cứu sinh, ông trở về nước và công tác tại Viện Khoa học Thủy lợi. Tại đây, ông đã từng đảm nhiệm các vị trí Trưởng phòng Nghiên cứu Thủy lực công trình và Phó trưởng Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam.

Trước khi công nghệ đập trụ đỡ và đập xà lan ra đời, ông đã nghiên cứu thành công công nghệ cửa van tự động và bán tự động cho các công trình thủy lợi loại vừa và nhỏ. Công nghệ này ứng dụng nguyên lý chênh lệch áp lực nước để tự động đóng mở cửa van, không phụ thuộc vào nguồn năng lượng ngoài, phù hợp với các vùng chưa có điện. Loại cửa van này được nghiên cứu và áp dụng thành công tại Đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long và nhiều khu vực khác, giúp ngăn mặn, lấy nước ngọt, phù sa, tiêu thoát lũ hiệu quả, góp phần cải tạo đất nông nghiệp. Nghiên cứu này của ông đã được tặng Giải thưởng Nhà nước năm 2000.

Trong hơn 40 năm, GS Trương Đình Dụ đã nghiên cứu và phát triển các công nghệ đập thủy lợi, góp phần giải quyết bài toán an ninh nguồn nước và thích ứng với biến đổi khí hậu. Hai công nghệ nổi bật do ông phát triển - đập trụ đỡ và đập xà lan đã được vinh danh Giải thưởng Hồ Chí Minh năm 2012. Công nghệ này hiện vẫn được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình thủy lợi trên cả nước.

Nguồn: vnexpress.net