Afsluitdijk: con đê 32 km đóng vịnh Zuiderzee của Hà Lan

Afsluitdijk là con đê biển dài 32 km, rộng khoảng 90 m, Hà Lan đắp từ năm 1927 đến 1932 để cắt vịnh biển Zuiderzee khỏi Biển Bắc. Đê rút ngắn hàng trăm km bờ biển phải phòng thủ, biến vịnh mặn thành hồ nước ngọt IJsselmeer và mở đường cho những vùng đất lấn biển rộng lớn. Gần một thế kỷ sau, đê vẫn đứng, nhưng đang được gia cố lớn vì nước biển dâng, đồng thời người ta phải trả giá về nghề cá và sinh thái cho quyết định đóng vịnh năm xưa.

Zuiderzee: vịnh biển nằm giữa lòng Hà Lan

Trước thế kỷ 20, giữa đất Hà Lan có một vịnh biển nông tên Zuiderzee (Biển Nam), ăn sâu vào trong đất liền. Vịnh nuôi sống các làng chài như Volendam, Urk, và là đường tàu đến Amsterdam thời hoàng kim. Nhưng mỗi khi bão lớn từ Biển Bắc dồn nước vào, những bờ đê thấp quanh vịnh trở thành tuyến đầu. Tổng chiều dài đê quanh vịnh rất lớn, giữ tất cả cho đủ cao là việc gần như không xuể.

Ý tưởng đóng vịnh đã có từ thế kỷ 17, nhưng chỉ thành kế hoạch khả thi vào cuối thế kỷ 19, khi kỹ sư Cornelis Lely đề xuất một tuyến đê nối mũi Bắc Hà Lan với tỉnh Friesland. Kế hoạch nằm trên giấy nhiều năm, cho đến khi hai cú sốc cùng đến trong những năm 1916–1918: trận lũ tháng 1/1916 vỡ đê ở nhiều nơi quanh Zuiderzee, và tình trạng thiếu lương thực khiến việc có thêm đất trồng trọt trở nên cấp bách. Năm 1918, Quốc hội Hà Lan thông qua Luật Zuiderzee, khi Lely đang giữ chức bộ trưởng phụ trách công trình thuỷ.

Uỷ ban Lorentz: tính trước trước khi đắp

Một chi tiết làm Afsluitdijk đáng nhớ trong lịch sử khoa học: trước khi đắp, chính phủ lập một uỷ ban do nhà vật lý Hendrik Lorentz, người từng đoạt giải Nobel Vật lý năm 1902, đứng đầu. Câu hỏi đặt ra: đóng vịnh thì thuỷ triều và nước dâng do bão ở vùng biển Wadden phía ngoài sẽ thay đổi thế nào? Liệu đê ở các đảo và bờ biển phía bắc có phải nâng lên không?

Uỷ ban làm việc từ năm 1918 đến 1926, xây dựng phương pháp tính dòng triều trong các luồng lạch bằng tay, rất mới với thời đó. Họ dự báo mực nước triều phía ngoài đê sẽ tăng lên rõ rệt ở một số nơi. Sau khi đê hoàn thành, số đo thực tế khá khớp với dự báo. Đây được coi là một trong những ví dụ sớm nhất về mô hình hoá thuỷ lực phục vụ một công trình lớn, tiền thân của các mô hình máy tính ngày nay.

Đắp đê giữa biển bằng sét tảng và nệm cành liễu

Công trình khởi công năm 1927, tiến hành từ hai đầu và từ những đảo công trường đắp giữa biển. Vật liệu chính rất đặc biệt:

• Sét tảng (keileem): lớp đất sét lẫn đá cuội do sông băng để lại dưới đáy Zuiderzee. Nó dẻo, chịu xói tốt hơn cát, lại có sẵn ngay tại chỗ, được nạo vét lên để đắp lõi đê.
• Nệm cành liễu: những tấm nệm đan bằng cành liễu, rộng hàng trăm mét vuông, được kéo ra rồi dằn đá cho chìm xuống đáy để chống xói chân đê. Đây là kỹ thuật truyền thống của thợ đê Hà Lan.
• Cát và đá: cát đắp thân đê, đá phủ mái phía biển, cỏ trồng trên mái phía hồ.

Lúc cao điểm có khoảng 5.000 công nhân làm việc. Đoạn khó nhất là khe cuối cùng ở lạch Vlieter, nơi dòng triều chảy xiết qua khe ngày càng hẹp. Ngày 28/5/1932, khe được bịt kín. Đường bộ trên đê mở cho xe qua năm 1933. Tại chỗ đóng khe nay có một đài kỷ niệm kiêm tháp ngắm cảnh.

Cống xả: hồ phải "thở" ra biển

Đóng vịnh xong, nước sông IJssel và các sông nhỏ vẫn đổ vào hồ. Nếu không xả, hồ sẽ dâng lên. Hai cụm cống trên đê làm việc này theo cách đơn giản: khi triều ngoài biển xuống thấp hơn mặt hồ, mở cửa cho nước hồ tự chảy ra; khi triều lên, đóng lại. Không cần bơm, chỉ cần chênh lệch mực nước.

Sau vài năm, nước mặn được thay dần bằng nước ngọt. IJsselmeer trở thành hồ chứa nước ngọt lớn nhất Hà Lan, cung cấp nước sinh hoạt và tưới cho cả vùng phía bắc, đồng thời là vùng đệm chống xâm nhập mặn.

Cái giá phải trả

Nghề cá Zuiderzee biến mất

Vịnh mặn có cá trích, cá cơm và những làng chài sống bao đời trên đó. Khi nước ngọt dần, các loài cá biển biến mất. Ngư dân được bồi thường, nhiều người chuyển nghề hoặc chuyển ra đánh bắt ngoài Biển Bắc. Volendam ngày nay sống nhiều bằng du lịch, Urk từ một đảo cá thành một thị trấn trên đất liền.

Cá di cư bị chặn

Những loài cá cần đi lại giữa biển và nước ngọt như cá chình, cá hồi, cá bơn sông gặp một bức tường. Cống xả mở ngắn và dòng chảy mạnh, cá khó vượt qua. Đây là lý do trong đợt cải tạo gần đây có dự án xây "sông cho cá di cư" xuyên qua đê ở Kornwerderzand.

Biển Wadden thay đổi

Như uỷ ban Lorentz dự báo, triều và dòng chảy phía ngoài đê thay đổi, các bãi bồi và luồng lạch dịch chuyển. Biển Wadden ngày nay là di sản thiên nhiên thế giới, và mọi thay đổi ở đê đều phải tính đến tác động lên vùng biển này.

Nước biển dâng và đợt cải tạo lớn

Gần trăm năm sau, kiểm tra an toàn cho thấy Afsluitdijk không còn đạt tiêu chuẩn mới. Hai vấn đề chính: sóng lớn có thể làm tràn và xói mái đê; và khi mực nước biển dâng, thời gian triều thấp hơn mặt hồ ngày càng ngắn, cống xả tự chảy không thải kịp nước khi sông lũ.

Từ năm 2018, Hà Lan triển khai đợt cải tạo lớn. Mái phía biển được phủ hàng chục nghìn khối bê tông đúc sẵn mỗi khối nặng vài tấn, ghép lồng vào nhau để bẻ sóng. Đỉnh đê được nâng ở một số đoạn. Ở Den Oever, người ta xây thêm trạm bơm lớn để có thể bơm nước hồ ra biển khi xả tự chảy không đủ. Các hạng mục kéo dài sang giữa thập niên 2020.

Bài học từ một con đê đóng vịnh

• Đóng cửa vịnh rút ngắn tuyến phòng thủ và có thể tạo hồ ngọt, nhưng đổi lại là mất hệ sinh thái mặn và nghề sống theo nó. Cần tính đủ cả hai chiều.
• Tính trước bằng mô hình. Uỷ ban Lorentz cho thấy dự báo tác động trước khi xây có giá trị thế nào.
• Cống tự chảy phụ thuộc mực nước biển. Công trình xả bằng trọng lực hôm nay có thể phải thêm bơm vài chục năm sau.
• Đê là công trình sống, phải kiểm định lại theo tiêu chuẩn mới và gia cố định kỳ.

Ở Việt Nam, các tranh luận về cống ngăn mặn lớn ở đồng bằng sông Cửu Long hay các hồ ven biển cũng xoay quanh đúng những câu hỏi này: được ngọt hoá thì mất gì của vùng lợ? Đi trên con đường thẳng tắp giữa hai mặt nước của Afsluitdijk, một bên mặn một bên ngọt, là cách dễ nhất để thấy một con đê thay đổi cả một vùng như thế nào.