Sức mạnh của đập Tam Hiệp: Kịch bản trúng tên lửa hạt nhân và tham vọng sánh ngang dự án để đời của vua Tần

Công ty tập đoàn Tam Hiệp Trường Giang (CTG): Các trạm quan trắc thủy văn thuộc quản lý của Cục thủy văn thuộc Ủy ban Thủy lợi Trường Giang (CJW) phân bố trải dài trên địa hạt hành chính cấp tỉnh.

Qua quá trình đầu tư xây dựng và sáng tạo công nghệ những năm gần đây, [Trung Quốc] đã hoàn thiện hệ thống giám sát quan trắc thủy văn Trường Giang, tổ hợp thành từ hệ thống quản lý trắc nghiệm thủy văn, hệ thống phục vụ, hệ thống hỗ trợ công nghệ, hệ thống quản lý chất lượng,... Các hạng mục quan trắc như mực nước, lượng mưa, nhiệt độ nước, lượng bốc hơi,... toàn bộ được thu thập, lưu trữ, truyền tải một cách tự động.

Đồng thời, trong nhiều năm qua, CJW đã xây dựng nhóm chuyên gia và "kho chuyên gia" về phòng chống thiên tai lũ lụt-hạn hán, gồm hơn 340 người với nhiều chuyên môn, tầng lớp khác nhau, không ngừng củng cố lực lượng kỹ thuật, thiết lập cơ chế điều động chuyên gia và hệ thống hỗ trợ công nghệ gồm các hoạt động điều phối chuyên gia, nghiên cứu phán đoán tại hiện trường, thảo luận tổng hợp, chi viện hậu phương,... Sự hoàn thiện cơ chế công tác đã cung cấp sự bảo đảm mạnh mẽ cho hoạt động phòng chống, cứu trợ lũ lụt tại lưu vực Trường Giang.

Do ảnh hưởng của mưa lớn kéo dài, các đoạn sông dòng chính ở vùng trung và hạ lưu Trường Giang bên dưới huyện Giám Lợi (tỉnh Hồ Bắc) đã có mực nước vượt mức cảnh báo trên toàn tuyến. Mực nước tại trạm thủy văn Hán Khẩu (Vũ Hán) vào lúc 7h ngày 7/7 (giờ địa phương) vẫn vượt qua mức cảnh báo.

Ngôi chùa cổ Quan Âm bị ngập giữa dòng nước lũ của sông Dương Tử ở Ngạc Châu, Hồ Bắc. Ảnh: Getty

Vào 23h ngày 12/7, mực nước khi đỉnh lũ ở Hán Khẩu là 28.77m, cao thứ 4 kể từ năm 1865, xếp sau đỉnh lũ ghi nhận trong các năm 1954, 1998, 1999. Đến 14h ngày 14/7, mực nước tại trạm này hạ xuống 28.63m.

Đối với công tác phòng chống lũ, CJW ngày 16/7 đã gia tăng tần suất các cuộc hội nghị [của nhóm chuyên gia]. Thảo luận chỉ ra, do ảnh hưởng của mưa lớn, lượng nước ở thượng nguồn Trường Giang và khu vực Tam Hiệp đã tăng lên rõ rệt, lưu lượng nước chảy vào hồ Tam Hiệp gia tăng nhanh chóng. Lưu lượng lúc 10h ngày 17/7 đạt 50.000 m3/s. Căn cứ "Quy định mã số hồng thủy trên các sông hồ chủ chốt toàn quốc" của Trung Quốc, chỉ số này đạt tiêu chuẩn đánh mã số "Hồng thủy".

Trong vòng 6 ngày, CJW đã phát đi 16 lệnh điều tiết, kết hợp điều tiết 18 hồ chứa ở thượng nguồn Trường Giang để ngăn nước lũ, chỉ đạo các tỉnh liên quan phối hợp điều tiết nước tại hệ thống hồ chứa ở sông Thanh, hồ Động Đình, hồ Bà Dương,... Ở lưu vực Trường Giang tổng cộng có 30 hồ chứa cùng tham gia ngăn chặn đỉnh lũ, giảm nhẹ sức ép cho vùng trung và hạ lưu Trường Giang.

Bộ Thủy lợi Trung Quốc (MWR) cho biết, Trung Quốc có hơn 98.000 đập nước, nhiều hơn bất kỳ quốc gia nào.

"Những dự án kỹ thuật kiểm soát lũ không phải là 'thuốc vạn năng'," Ma Jun - giám đốc Viện nghiên cứu sự vụ công cộng và môi trường, có trụ sở tại Bắc Kinh, nói với Los Angeles Times. Ông bổ sung, mưa xối xả trong thời gian qua khiến lượng nước tích lũy trong mỗi hồ chứa đều tồn tại rủi ro gây thiệt hại nghiêm trọng, ngay cả ở các con đập nhỏ.

Giáo sư Đại học Bắc Kinh, ông Du Khổng Kiên, nhà sáng lập hãng kiến trúc Turenscape, chỉ ra rằng "Toàn bộ quy hoạch và thiết kế đô thị của chúng ta đang đi theo khái niệm đơn nhất này: Tăng tốc dòng nước và xả nước ra. Nhưng chúng ta cần phải làm ngược lại."

Ông phân tích, các thành phố của Trung Quốc cần trở nên giống như "bọt biển". Dòng nước được làm chậm đi và giữ lại, chứ không phải xả ra. Giải pháp để làm điều đó - ông Yu chỉ ra - là khôi phục các bờ sông, các đầm lầy và ao hồ, cùng với thổ nhưỡng và thực vật có tính chất như "bọt biển" tự nhiên - cho phép hấp thụ và giữ nước cục bộ.

Viện sĩ Viện công trình Trung Quốc, ông Vương Hạo: Tính an toàn của đập Tam Hiệp không có vấn đề gì. Thứ nhất, con đập được thiết kế để đáp ứng khả năng chống lại siêu đại hồng thủy "vạn năm có một".

Có chứng cứ thủy văn cho phép suy luận rằng đại hồng thủy lớn nhất trên Trường Giang xảy ra vào năm 1870, lưu lượng nước ở đỉnh lũ đạt tới 105.000 m3/s. Tiêu chuẩn an toàn của đập Tam Hiệp được thiết kế để ngăn được hồng thủy "vạn năm có một, cộng thêm 10%", có nghĩa là ngay cả khi lưu lượng nước lũ đạt đến 124.300 m3/s (chưa từng ghi nhận xuất hiện trong lịch sử ở khu vực Tam Hiệp) đổ vào thì đập vẫn sẽ bình yên vô sự.

Thứ hai, Tam Hiệp có kết cấu bê tông trọng lực, là thân đập vững chắc nhất và không sợ bị nước xâm lấn trong thời gian dài, thậm chí khả năng chịu nén của đập sẽ ngày càng chắc chắn hơn khi "ngâm nước" trong vòng 100 năm.

Kết quả quan trắc thực tế cho thấy, sau 17 năm tích nước thì khả năng chịu nén của bê tông từ mức 25 MPa (megapascal) đã tăng lên 43 MPa - tăng gấp 1.7 lần, vượt xa mức thiết kế ban đầu. Đập cũng không lo ngại nước lũ tràn qua đỉnh nhờ 23 cửa xả lũ sâu và 22 cửa xả lũ bề mặt, tạo ra khả năng thoát lũ mạnh mẽ, không sợ đại hồng thủy tấn công.

Tam Hiệp có kết cấu bê tông trọng lực, là thân đập vững chắc nhất và không sợ bị nước xâm lấn trong thời gian dài. Ảnh: Laoma/Alamy

Tổng công trình sư của CTG, ông Trương Thử Quang: Xét từ nhân tố nội tại, tuổi thọ của thân đập chủ yếu tùy thuộc vào chất lượng bê tông. Đập Tam Hiệp được thực hiện theo tiêu chuẩn quốc gia cao nhất - từ quy phạm thiết kế, chọn lọc nguyên liệu, đến quản lý thi công. Mức độ nghiêm ngặt vượt xa điều kiện môi trường thực tế của đập Tam Hiệp.

Kết quả thực nghiệm hiện nay cho thấy, bê tông của đập sẽ không gặp vấn đề gì trong ít nhất 500 năm. Vài năm trước đây, cũng có một số ý kiến trên truyền thông nói rằng Tam Hiệp là "công trình đậu phụ", có vết nứt lớn mức có thể thò tay vào được, thậm chí người nói rằng vết nứt lớn đến nỗi xe ô tô có thể vào được. Đây hoàn toàn là những tin đồn thất thiệt. Kết cấu bê tông của đập có một số vết nứt rất nhỏ trên bề mặt, đây là việc thường thấy trong xây dựng đập và đã được xử lý, không còn gây ra bất kỳ rủi ro tiềm ẩn nào về chất lượng. Dự án Tam Hiệp đã thực hiện được việc bảo đảm công trình an toàn, đặt an toàn chất lượng lên vị trí số 1.

Đập Tam Hiệp không phải là "từng đoạn đơn lẻ đặt lên trên đá nền" như tin đồn. Giữa các đoạn đập, thân đập và đá nền được xử lý nhất thể hóa một cách nghiêm ngặt, đủ khả năng chống lại sức ép từ nước lũ mà vẫn vững như bàn thạch.

Chúng tôi phát biểu rằng "mức độ biến dạng đàn hồi của đập đều nằm trong phạm vi thiết kế cho phép", nhưng đã bị một số người trên mạng internet nói là "nhà chức trách cuối cùng đã thừa nhận đập bị biến dạng".

Biến dạng đàn hồi là hiện tượng tất nhiên xuất hiện ở tất cả những vật chịu lực. Tháp Eiffel ở Pháp, tháp Đông Phương ở Thượng Hải,... và tất cả kiến trúc cao tầng đều có hiện tượng này. Biến dạng đàn hồi không đáng lo sợ, mà then chốt là biến dạng có nằm trong phạm vi thiết kế cho phép hay không.

Đập Tam Hiệp có một hệ thống giám sát quan trắc an toàn hoàn chỉnh, được thực thi đồng bộ cùng công trình, với hơn 12.000 máy đo được lắp đặt và sẽ phát cảnh báo khi phát hiện dấu hiệu bất thường. Bất kỳ vấn đề nhỏ nào cũng sẽ không bị bỏ lọt!

Đập Tam Hiệp mở cống xả lũ. Ảnh: VCG

Cựu Phó tổng thư ký Hiệp hội Công trình thủy điện Trung Quốc, kiến trúc sư Trương Bác Đình: Đập bê tông trọng lực đã có thực tiễn cả trăm năm trên toàn thế giới. Mô hình đập này có tính an toàn cao so với bất kỳ loại đập nào khác, cho đến nay vẫn chưa có tiền lệ vỡ đập do sạt lở hay tan rã. Có chăng là các vụ "trật khớp" giữa những đoạn thân đập, rạn nứt đập hay nước lũ "tràn đỉnh".

Nhiều người lo ngại liệu đập Tam Hiệp có thể chịu được tên lửa hạt nhân tấn công hay không. Đây là vấn đề thực ra đã được giải quyết từ trước khi xây dựng đập.

Trong 30 năm từ 1959 đến 1988, quân đội [Trung Quốc] và các ban ngành xây dựng đã tiến hành lượng lớn các thử nghiệm mô hình đối với các vụ nổ hóa chất, các vụ nổ hạt nhân và các sự cố vỡ đập 1000m và 400m khi hồ chứa tích đầy nước. Kết quả cho thấy ngay cả khi đầu đạn hạt nhân tấn công trúng vào thân đập thì thiệt hại do vụ nổ cũng chỉ để lại một lỗ hổng lớn - tương đương như một "cửa xả lũ lớn"... không đóng lại được, chứ không thể xảy ra tình huống mang tính hủy diệt khiến toàn bộ hồ chứa bị nước cuồn cuộn làm sụp đổ.

Đừng đánh giá thấp khả năng xây dựng thành công công trình Tam Hiệp của người Trung Quốc, cũng đừng đánh giá thấp khả năng bảo vệ công trình này.

Ngày 21/7 vừa qua, Tân Hoa Xã dẫn lời các nhà vận hành đập Tam Hiệp xác nhận một số phần phi cấu trúc và bộ phận ngoại vi của con đập đã bị cong vênh.

Sự biến dạng xuất hiện từ ngày 18/7 khi đợt lũ lụt từ các tỉnh phía tây (bao gồm Tứ Xuyên và Trùng Khánh) dọc vùng thượng lưu của sông Dương Tử đạt mức lưu lượng kỉ lục 61.000 m3/s.

Tuy nhiên, vấn đề rò rỉ nước không kéo dài lâu bởi con đập đã sử dụng các cổng xả để giữ nhiều nước hết mức có thể ở trong hồ chứa với sức chứa 39.3 tỉ m3 nước nhằm bảo vệ các thành phố ở hạ lưu sông Dương Tử khỏi trận mưa lũ lớn nhất trong năm nay.

Ảnh: China Daily

CTG: Đập Tam Hiệp là công trình tổ hợp thành từ các kết cấu bê tông, kim loại, bao gồm các thành phần có thể duy tu và không thể duy tu. Bộ phận có thể duy du bao gồm các cổng vào và thoát nước, tổ máy phát điện, cửa xả,... Còn thành phần chủ yếu trong bộ phận không thể duy tu là bê tông của đập.

Vậy thì "sinh mạng" của đập Tam Hiệp là gì? Là chỉ việc các bộ phận có thể duy tu bị mất hết công năng sử dụng, hay bê tông của đập "chết đi"? Các chuyên gia đã có nhiều ý kiến trái chiều xoay quanh việc có cần thiết đặt ra quy định về "tuổi thọ thiết kế" cho đập bê tông trọng lực hay không.

Ảnh: ZHENG JIAYU / Tân Hoa Xã

Lịch sử xây dựng đập bê tông cần phải trở về thế kỷ 19 khi bê tông ra đời, sau đó trở thành vật liệu quan trọng trong lĩnh vực xây dựng đập. Các loại hình đập sử dụng bê tông làm vật liệu chính bắt đầu xuất hiện. Kể từ đó đến nay, trên toàn thế giới đã có hàng vạn đập xây bằng bê tông, và chưa ghi nhận một công trình nào phải loại bỏ do bê tông hư hỏng. Do đó, chúng tôi khó căn cứ vào các đập đã có để tính toán tuổi thọ của đập Tam Hiệp.

Mọi người đã đưa ra nhiều cách nói khác nhau về tuổi thọ dự án Tam Hiệp, bao gồm các ước tính 100 năm, 200 năm, 500 năm,...

Tuổi thọ của đập Tam Hiệp chủ yếu phụ thuộc vào chất lượng bê tông.

Công trình Tam Hiệp là "đại kế nghìn năm [của Trung Quốc]", độ bền của bê tông quyết định tuổi thọ của đập, do đó cách thức bảo đảm tính bền vững của bê tông chính là vấn đề kỹ thuật then chốt của dự án. Trong khi đó, các bộ phận có thể duy tu đều được tiến hành kiểm tra, bảo trì và duy tu thường niên, cho phép duy trì khả năng sử dụng vô thời hạn.

Nguyên liệu thô của bê tông dùng cho đập Tam Hiệp là sản phẩm chất lượng cao. Quá trình thi công đập tuân thủ nghiêm ngặt quy phạm và quy trình, chất lượng thi công đạt tiêu chuẩn 100%. Trong đó, chỉ số quan trọng để kiểm nghiệm chất lượng bê tông là cường độ và độ bền.

Chỉ số cường độ thể hiện khả năng chống lại lực kéo, chịu nén, chịu cắt,... đạt tiêu chuẩn 100%. Bê tông có chất lượng đạt tiêu chuẩn thì sức mạnh của nó sẽ không dừng lại khi hoàn thiện dự án, mà gia tăng theo thời gian.

Chỉ số độ bền của bê tông bao gồm các chỉ tiêu về chống ăn mòn, chống đóng băng và carbon hóa,... đạt tiêu chuẩn 100%. Chỉ số chống đóng băng của đập Tam Hiệp là 150-250 lần, đồng nghĩa độ bền của đập cho phép trải qua 150-250 lần bị đóng băng. Đập Tam Hiệp nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới châu Á, khí hậu tương đối ấm áp, khả năng xuất hiện hiện tượng đóng băng tuần hoàn rất ít. Do đó nếu đánh giá tuổi thọ của đập từ độ bền, thì dự kiến sẽ vượt quá 150 năm.

Qua các phân tích trên có thể thấy tuổi thọ của đập Tam Hiệp là trên 100 năm. Trên thực tế, tuổi thọ sử dụng của đập còn có thể được gia tăng nhờ vào công tác bảo vệ và duy tu.

Hơn 2.000 năm trước, Lý Băng (một quan chức nhà Tần-PV) khởi động xây dựng công trình Đô Giang Yển . Công trình này đến ngày nay vẫn được sử dụng để phục vụ người dân, nguyên nhân căn bản là nhờ mỗi năm đều được duy tu và bảo trì. Người cổ đại thông qua duy tu thường niên để kéo dài tuổi thọ cho Đô Giang Yển.

Ngày nay các nhân viên kỹ thuật của chúng tôi cần sử dụng công nghệ hiện đại, lập ra cơ quan chuyên trách để giám sát và theo dõi không gián đoạn, nhằm kịp thời bảo trì, bảo dưỡng hoặc thay thế để giúp các bộ phận của đập giữ được trạng thái "khỏe mạnh". Như thế thì đập Tam Hiệp hoàn toàn có thể kéo dài tuổi thọ, giống như công trình nghìn năm Đô Giang Yển, liên tục phát huy được hiệu quả và mang lại lợi ích.

Độ bền của bê tông có thể được nâng cao nhờ các giải pháp nói trên. Phân tích từ các thí nghiệm theo dõi và đo đạc trong hàng chục năm cho thấy, bê tông của đập Tam Hiệp có thể có tuổi thọ đến hơn 500 năm.

Trợ lý Giám đốc Trung tâm Điều độ điện và Thông tin Thủy điện Tam Hiệp (CDCC), ông Bào Chính Phong: Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất mà hồ chứa Tam Hiệp đón nhận từ khi hoạt động là 71.000 m3/s. Kể từ khi bắt đầu phát điện năm 2003, Tam Hiệp chỉ chứng kiến hai lần hồng thủy có lưu lượng trên 70.000 m3/s, đa số là các trận lũ trong phạm vi 50.000 đến 60.000 m3/s. Lượng mưa lũ năm nay xét tổng thể thì giống như các năm thông thường khác.

Đối tượng phòng chống lũ của hồ chứa Tam Hiệp chủ yếu là Kinh Giang (tên một đoạn của sông Dương Tử, dài khoảng 360km, đi qua tỉnh Hồ Bắc và Hồ Nam, Trung Quốc-ND) và khu vực Đá Thành Lăng (đá ngăn nước đầu tiên ở vùng trung du sông Dương Tử).

Đập chủ yếu tận dụng dung tích chống lũ, tích trữ nước lũ đổ vào để giúp giảm lũ, phân tán đỉnh lũ. Trong mùa lũ năm nay, nhờ Tam Hiệp ngăn nước, khu vực Kinh Giang cơ bản không chịu sức ép về phòng chống lũ.

Tính đến quy luật mưa ở lưu vực Trường Giang, theo thời gian mưa sẽ dần dần chuyển dịch lên thượng nguồn sông. Vào cuối tháng 7 đến đầu tháng 8, hồ chứa Tam Hiệp sẽ còn đón nhận thêm nhiều đợt lũ. Tam Hiệp không thể để cho mực nước dâng lên quá cao, bởi nếu liên tục tích nước thì khi thượng nguồn đổ mưa lớn, đập sẽ không còn đủ dung tích để ngăn lũ. Do vậy khi điều độ công tác chống lũ của Tam Hiệp cần có sự phối hợp ở thượng và hạ lưu sông. Trong tháng 7 và tháng 8, cần để ra dung tích [hồ chứa Tam Hiệp] đầy đủ để ứng phó với khả năng xảy ra lũ lớn hơn tại thượng nguồn.

Việc điều tiết và ngăn nước của dự án Tam Hiệp chủ yếu nhằm giải quyết vấn đề chống lũ trên dòng chính sông Dương Tử. Dù hồ chứa xả lũ thì cũng không được vượt quá "tiêu chuẩn chống lũ bổ sung" của hệ thống phòng chống lũ ở hạ nguồn sông, không tạo thành sức ép gia tăng đối với các địa phương ở hạ lưu.

Năm nay, nước lũ dâng ở các khu vực hồ Bà Dương, hồ Động Đình chủ yếu vẫn do mưa lớn tập trung ở một số nhánh chính ở thượng nguồn các hồ này gây ra.

Hồ chứa khổng lồ của Tam Hiệp. Ảnh: Reuters

Ông Bào Chính Phong: Hồ chứa đập Tam Hiệp - trong vai trò hồ chứa kiểm soát nòng cốt của hệ thống phòng chống lũ ở lưu vực sông Dương Tử - cùng với nhóm các hồ chứa phân cấp ở thượng nguồn Trường Giang đã tiến hành ngăn lũ bổ sung cho vùng trung và hạ lưu sông.

Trong đợt lũ Hồng thủy Số 1 ở Trường Giang năm nay, đỉnh lũ đạt lưu lượng 53.000 m3/s, đập Tam Hiệp kiểm soát và xả lũ với lưu lượng 35.000 m3/s, triệt tiêu hơn 30% đỉnh lũ, tránh cho mực nước ở trạm Sa Thị (tỉnh Hồ Bắc) vượt mức cảnh báo.

Khi lũ lớn hoành hành ở địa bàn tỉnh Hồ Bắc, Hồ Nam vào giữa tháng 7, hồ chứa Tam Hiệp đã phân tán đỉnh lũ và ngăn nước lũ với lượng nước lên đến 3 tỉ m3, làm giảm 0.2m mực nước ở Đá Thành Lăng và giúp mực nước ở đây không vượt mức an toàn, đồng thời tránh nước lũ ở thượng nguồn sông Dương Tử "gặp nhau" với nước lũ ở hai tỉnh, giảm thiểu sức ép chống lũ đối với vùng trung và hạ lưu sông.