Ứng phó chống ngập nước đô thị (K2): London - Thoát lũ nhờ Thames Barrier

Được xây dựng với mục đích ban đầu để chống nước biển dâng, hệ thống chắn nước Thames Barrier ngày nay lại có thêm chức năng điều tiết lưu lượng nước dòng sông Thames mỗi khi mưa lớn để London không bị ngập.

Ứng phó chống ngập nước đô thị (K1): Malaysia - Đường hầm 2 trong 1

Thiết kế và xây dựng

London là một khu vực dễ bị ngập lụt. Một trận bão tạo ra bởi áp suất thấp trong Đại Tây Dương đôi khi di chuyển lên hướng Đông đến phía Bắc Scotland, sau đó có thể đổ vào vùng nước nông của biển Bắc. Triều dâng sẽ lên theo cửa sông Thames. Nếu bão trùng với triều cường, mực nước sông Thames có thể đạt mức nguy hiểm.

Các mối đe dọa này gia tăng theo thời gian còn do mực nước biển tăng 20cm mỗi thế kỷ và sự nghiêng dần của Anh (cao lên ở phía Bắc và phía Tây, hạ xuống ở phía Nam và phía Đông 5cm mỗi thế kỷ). Một trận lụt nghiêm trọng đã xảy ra tại London năm 1953, khi nước biển Bắc tràn vào sông Thames khiến hơn 300 người chết và thiệt hại kinh tế nghiêm trọng.

Sau trận lụt kinh hoàng đó, chính phủ Anh quyết định xây dựng hệ thống chắn nước Thames Barrier ở Woolwich để bảo vệ khu vực trung tâm London rộng 125km2 khỏi tình trạng ngập lụt. Công trình hoàn thành năm 1984, tiêu tốn 535 triệu bảng Anh (1,7 tỷ EUR hiện nay), vừa có tác dụng ngăn nước biển, vừa điều tiết mực nước sông Thames, giúp London không còn cảnh lụt lội.

Khu vực được chọn để xây barrier (tường chắn) là New Charlton, vì nơi đó bờ sông tương đối thẳng và địa chất đủ vững để giữ các barrier. Việc xây dựng Thames Barrier bắt đầu năm 1974 và đến năm 1982 cơ bản đã hoàn tất. Công trình chính thức khánh thành vào ngày 8-5-1984.

Thames Barrier dài 520m ngang qua dòng sông. Bờ Bắc là Silvertown ở Newham và bờ Nam là New Charlton ở Greenwich. Các barrier gồm 6 cổng điều hướng, trong đó 4 cổng rộng 61m và 2 cổng rộng 30m. Ngoài ra còn có 4 cổng nhỏ hơn không điều hướng, nằm giữa 9 trụ cầu bê tông và 2 mố cầu.

Các cổng này có thể xoay ngang hoặc xoay dọc 180 độ. Tất cả các cổng đều rỗng và làm bằng thép dày 40mm, chúng được chứa đầy nước khi chìm xuống dòng sông và khi nổi lên sẽ xả hết nước ra. 4 cổng trung tâm cao 20,1m và nặng 3.700 tấn. 4 cửa quay gần bờ sông rộng khoảng 30m và có thể hạ thấp.

Bình thường, các cổng thép này sẽ được mở để nước sông tự do lưu thông cũng như cho phép tàu thuyền qua lại. Trong trường hợp cần thiết, các cổng này sẽ được đóng lại, tránh nước sông dâng cao tràn bờ gây ra lũ lụt.  Phải mất 75-90 phút để đóng những cánh cổng này, bắt đầu từ các cổng ở 2 bên, các cổng ở giữa sẽ đóng cuối cùng. Theo trang Greenwichengland.com, Thames Barrier được mô tả như kỳ quan nhân tạo thứ 8 của thế giới.

Đến 2070 vẫn còn tốt

Các cổng của Thames Barrier sẽ được đóng lại (nâng lên) khi có dự báo thủy triều ở biển Bắc sẽ dâng cao và mực nước sông tại trung tâm London vượt mức 4,87m. Mực nước biển ở cửa sông Thames được máy tính Met Office dự báo và cũng dựa trên những mô hình dự báo và đo lường từ xa của các hệ thống máy tính của Thames Barrier.

Khoảng 9 giờ trước khi thủy triều dâng cao tới mức phải đóng cửa phòng lũ, ban quản lý sẽ ra thông báo ngăn chặn giao thông đường sông, đóng cửa các cổng phụ. Cũng như Thames Barrier, các cửa nhỏ dọc theo sông Thames bao gồm Barking Barrier, Cổng Vua George V, Dartford Barrier, cửa ở Tilbury Docks và Đảo Canvey cũng phải được đóng lại.

Một khi giao thông đường sông đã được dừng lại và tất cả cửa nhỏ đều đóng, Thames Barrier có thể tự đóng lại. Các cửa nhỏ đóng đầu tiên, sau đó các cửa điều hướng chính sẽ đóng tiếp. Việc đóng cửa được duy trì cho đến khi mực nước thủy triều ở hạ lưu giảm ngang bằng mực nước thượng lưu.

Từ khi khánh thành đến tháng 7-2014, Thames Barrier đã đóng lại tổng cộng 174 lần để ngăn lũ. Đặc biệt, chỉ trong ngày 9-11-2007, Thames Barrier được đóng tới 2 lần vì xuất hiện một cơn bão lớn ở Biển Bắc, ngang ngửa với cơn bão năm 1953.

Những lần đóng cửa đáng chú ý của Thames Barrier có thể kể đến: Ngày 20-8-1989, các barrier đã được đóng kín để chống lại một cơn thủy triều mùa xuân trong suốt 16 giờ. Ngày 27-10-1997, Thames Barrier cũng đóng nhưng không phải do thủy triều, mà do tàu MV Sand Kite va chạm với một cầu bến sông của Thames Barrier do sương mù quá dày đặc. Cho đến nay, Thames Barrier đã “sống sót” sau 15 vụ va chạm tàu.

Ban đầu, Thames Barrier do Hội đồng Đại London (GLC) quản lý. Sau khi GLC bị giải tán năm 1986, Thames Barrier được Cơ quan Nước sông Thames và Cơ quan Đường sông quốc gia quản lý. Từ năm 1996, nó được giao cho Cơ quan Môi trường.

Các barrier ban đầu được thiết kế để bảo vệ London khỏi mức lũ rất cao (tần suất 100 năm/lần) đến năm 2030. Vào thời điểm xây dựng, người ta dự kiến các barrier sẽ được sử dụng 2-3 lần mỗi năm, nhưng hiện nay chúng đang được sử dụng 6-7 lần mỗi năm. Mực nước được tính đến bao gồm sự thay đổi về lâu dài của mực nước biển theo tính toán tại thời điểm đó (khoảng năm 1970).

Mặc dù hiện tượng nóng lên toàn cầu và người ta dự báo nước biển sẽ dâng nhanh hơn, những phân tích gần đây cho rằng Thames Barrier có thể hoạt động tốt đến năm 2060-2070. Từ năm 1982 đến ngày 19-3-2007, các barrier đã được nâng lên 100 lần để tránh lũ lụt. Nó cũng được nâng lên hàng tháng để thử nghiệm khả năng vận hành.

Ứng phó chống ngập nước đô thị (K2): London - Thoát lũ nhờ Thames Barrier ảnh 1

Thames Barrier và cơ chế hoạt động.

Đề xuất thay thế

Một nghiên cứu của 4 học giả công bố vào năm 2005 đề nghị thay thế Thames Barrier bằng một loạt barrier dài 16km ngang cửa sông Thames từ Sheerness ở Kent đến Southend ở Essex. Tháng 11-2011, người ta đề xuất xây dựng một Thames Barrier mới, phía dưới hạ lưu tại Lower Hope giữa Đông Tilbury ở Essex và Cliffe ở Kent. Các barrier sẽ kết hợp với tuabin thủy điện để tạo ra năng lượng tái tạo. Công trình cũng sẽ bao gồm đường bộ và đường sắt ngầm, cung cấp kết nối từ Essex đến một sân bay mới ở Isle of Grain.

Tháng 1-2013, trong một bức thư gửi cho tờ The Times, một cựu thành viên của Đội Quảng lý dự án Thames Barrier, TS. Richard Bloore, nói rằng các barrier ngăn lũ không được thiết kế để chống chọi với những cơn bão lớn hơn và nước biển dâng cao hơn, nên cần phải xây những barrier mới ngay lập tức.

Tuy nhiên, Cơ quan Môi trường trả lời họ không có kế hoạch thay thế Thames Barrier trước năm 2070, vì các barrier được thiết kế để có thể chống chọi với việc nước biển dâng 8mm mỗi năm cho đến năm 2030. Hiện Thames Barrier chỉ mới tồn tại khoảng nửa tuổi thọ thiết kế của nó.

Dù được thiết kế để giúp London không bị ngập lụt cho tới năm 2030, nhưng Cơ quan Môi trường cho biết nếu nâng cấp, Thames Barrier có thể bảo vệ London ít nhất đến năm 2070, nên chưa cần sự thay thế.

(Còn tiếp)

Văn Cường

Các tin, bài viết khác

Đọc nhiều nhất