Cống ngăn triều là gì: cách chống triều cường cho thành phố ven sông

Cống ngăn triều là cửa van lớn đặt trên kênh rạch, đóng lại khi triều cường dâng để nước sông, biển không tràn ngược vào thành phố, và mở ra khi triều rút để nước mưa trong nội thành thoát ra. Ở những đô thị nằm thấp ven sông chịu ảnh hưởng thuỷ triều như TP. Hồ Chí Minh, Cần Thơ, cống ngăn triều kết hợp với đê bao, bờ kè tạo thành một vòng khép kín bảo vệ khu dân cư.

Khác với ngập do mưa, ngập do triều có thể xảy ra ngay cả ngày nắng ráo: nước theo kênh rạch, theo cả miệng cống thoát nước tràn lên đường. Muốn chặn kiểu ngập này phải chặn từ cửa kênh, đó là việc của cống ngăn triều.

Triều cường là gì và vì sao năm nào cũng có

Sông Sài Gòn, sông Hậu và mạng kênh rạch Nam Bộ chịu ảnh hưởng thuỷ triều biển Đông. Mỗi ngày mực nước lên xuống hai lần, cao thấp không đều nhau, kiểu dao động gọi là bán nhật triều không đều. Biên độ lớn nhất rơi vào những ngày quanh rằm và mùng một âm lịch, khi Mặt Trăng và Mặt Trời cùng kéo.

Đỉnh triều cao nhất trong năm thường rơi vào khoảng tháng 10 đến tháng 12 dương lịch. Lúc này có thêm gió chướng thổi từ biển vào và lũ từ thượng nguồn sông Mê Kông dồn về, mực nước sông ở TP. Hồ Chí Minh dâng cao nhất. Tại trạm Phú An trên sông Sài Gòn, những đỉnh triều cao nhất những năm gần đây đã ở quanh mức 1,7 đến 1,8 m, trong khi nhiều tuyến đường ven kênh có cao độ mặt đường thấp hơn mức đó.

Ba thứ cộng dồn

• Triều thiên văn: tính trước được nhiều năm, ghi trong bảng thuỷ triều.
• Nước dâng do gió và áp thấp: gió chướng, bão làm nước biển dồn vào bờ cao hơn dự tính.
• Lũ thượng nguồn và mưa tại chỗ: làm sông đầy sẵn, nước mưa trong phố lại không có đường ra.

Thêm vào đó, mặt đất nhiều khu vực ven biển Nam Bộ đang sụt lún, nên cùng một đỉnh triều nhưng phần đất bị ngập rộng dần qua các năm.

Cống ngăn triều hoạt động thế nào

Nguyên lý rất đơn giản: so mực nước hai bên cửa van.

Vì đóng mở theo con nước, người vận hành phải theo bảng triều, số đo mực nước hai phía và dự báo mưa. Đóng quá sớm thì nước trong kênh không kịp thoát; đóng quá muộn thì nước sông đã tràn vào.

Các kiểu cửa van

• Cửa van phẳng: tấm thép lớn kéo lên hạ xuống theo khe dọc. Phổ biến, dễ chế tạo.
• Cửa van cung: mặt cong quay quanh trục, lực nâng nhỏ hơn với cửa rộng.
• Cửa van lật (clape): tự mở khi nước trong cao hơn và tự đóng khi nước ngoài cao hơn, không cần người vận hành. Hay dùng cho cống nhỏ.
• Cửa van tự động bằng sức nổi: tấm chắn nằm dưới đáy, khi nước lên thì được bơm khí hoặc tự nổi dựng đứng. Loại này dùng ở công trình lớn trên thế giới, chi phí cao.

Từ van ngăn triều nhỏ đến cống lớn

Hệ thống chống triều của một thành phố có nhiều tầng quy mô:

1. Van một chiều ở miệng cống thoát nước: hàng trăm miệng cống đổ ra kênh rạch. Khi triều lên, nước theo chính đường cống chảy ngược, trào lên hố ga giữa phố. Gắn van ngăn triều ở cửa xả là cách rẻ và hiệu quả để chặn đường này.
2. Cống trên kênh rạch nhỏ: đóng mở bằng tay hoặc bằng điện, bảo vệ từng khu dân cư.
3. Cống lớn trên kênh chính: chặn cả một lưu vực rộng, phải tính tới giao thông thuỷ.
4. Đê bao, bờ kè ven sông: nối các cống thành một tuyến khép kín. Cống tốt mà bờ kè có chỗ thấp thì nước vòng qua chỗ đó.

Sáu cống lớn chống triều ở TP. Hồ Chí Minh

Dự án giải quyết ngập do triều khu vực TP. Hồ Chí Minh có xét đến yếu tố biến đổi khí hậu (giai đoạn 1) là công trình chống triều lớn nhất thành phố. Dự án gồm sáu cống kiểm soát triều lớn là Tân Thuận, Phú Xuân, Mương Chuối, Cây Khô, Phú Định và Bến Nghé, cùng một tuyến đê dọc bờ hữu sông Sài Gòn dài gần 8 km, nhằm khép một vùng bảo vệ rộng ở khu vực trung tâm và phía nam thành phố.

Đây là kiểu công trình đòi hỏi vốn lớn, thi công trên nền đất yếu, trong lòng kênh vẫn có tàu thuyền qua lại, nên tiến độ kéo dài nhiều năm. Tình trạng vận hành chính thức nên tra theo thông tin mới nhất của cơ quan quản lý, vì các mốc thay đổi theo từng năm.

Điều đáng hiểu là: ngay cả khi các cống lớn đóng, nước mưa trong vùng bảo vệ vẫn cần đường thoát. Vì vậy cống lớn thường đi kèm trạm bơm hoặc phải kết hợp với hồ điều tiết, kênh trữ nước bên trong. Một vòng khép kín mà không có bơm thì gặp triều cường cộng mưa to, nước mưa sẽ bị nhốt lại bên trong.

Đổi lại: cống ngăn triều có cái giá gì

• Nước kênh lưu thông kém: đóng cống lâu ngày, kênh nội đô tù đọng, nhất là khi vẫn còn nước thải đổ vào. Quy trình vận hành phải tính cả chuyện "cho kênh thở".
• Giao thông thuỷ bị gián đoạn: cống lớn cần âu thuyền hoặc khoang thông thuyền.
• Bồi lắng: dòng chảy yếu đi làm bùn lắng trước cửa cống, phải nạo vét.
• Cảm giác an toàn giả: có cống rồi, người ta yên tâm xây sát mép nước. Nếu cống hỏng đúng lúc triều cao, thiệt hại lớn hơn khi chưa có cống.

Ở nhiều nơi trên thế giới, cửa chắn triều lớn chỉ là "lớp cuối"; thành phố vẫn phải giữ không gian cho nước, tôn cao các công trình mới và hạn chế khai thác nước ngầm gây sụt lún.

Góc nhìn hôm nay

Người dân ven kênh có thể chủ động hơn nhờ lịch triều cường được đài khí tượng thuỷ văn khu vực Nam Bộ và các cơ quan chuyên môn công bố trước. Vào những ngày đỉnh triều, nên tránh để xe, hàng hoá ở tầng trệt sát mặt đường thấp, và tuyệt đối không cho trẻ chơi gần miệng cống, mép kênh khi nước đang lên.

Người muốn tìm hiểu kỹ về kỹ thuật có thể đọc các giáo trình về công trình thuỷ lợi vùng triều, hoặc tìm tài liệu về những cửa chắn triều nổi tiếng thế giới để so sánh quy mô. Đứng trên cầu nhìn một cống ngăn triều lúc nước đứng, hai bên mực nước chênh nhau rõ rệt, là cách dễ nhất để hiểu công trình này đang giữ lại cái gì cho thành phố.