Maeslantkering là cửa chắn bão nằm trên kênh Nieuwe Waterweg, lối ra biển của cảng Rotterdam (Hà Lan), gồm hai cánh cửa thép hình vòng cung, mỗi cánh dài 210 m và cao 22 m, bình thường nằm khô trong hai ụ hai bên bờ. Khi dự báo nước biển dâng tới khoảng 3 m trên mốc NAP ở Rotterdam, máy tính tự ra lệnh đóng: hai cánh nổi lên, xoay ra giữa kênh rồi chìm xuống đáy, bịt kín lối nước rộng khoảng 360 m. Công trình khánh thành năm 1997 và đến nay mới phải đóng thật trong bão hai lần, năm 2007 và 2023.
Vì sao Rotterdam cần một cửa chắn có thể mở
Sau trận lũ biển đêm 31/1/1953, Hà Lan đóng gần hết các cửa sông ở vùng châu thổ phía tây nam bằng đập và cửa chắn — chuỗi công trình quen gọi là Công trình Delta. Riêng Nieuwe Waterweg thì không đóng được. Đây là đường tàu chính vào cảng Rotterdam, một trong những cảng lớn nhất thế giới, ngày đêm có tàu biển cỡ lớn qua lại. Đắp đập ngang kênh là bóp chết cảng.
Phương án ban đầu là nâng cao đê hai bờ kênh và đê dọc các nhánh sông phía trong, dài hàng chục km. Đến cuối thập niên 1980, các tính toán cho thấy làm vậy rất tốn: phải giải toả nhà cửa, phố cổ, khu công nghiệp sát đê, mà mỗi lần mực nước biển dâng thêm lại phải nâng tiếp. Năm 1987, Rijkswaterstaat, cơ quan công trình thuỷ của nhà nước Hà Lan, mở cuộc thi thiết kế một cửa chắn bão đặt ngay trên kênh, với điều kiện ngặt nghèo: bình thường không được cản tàu, khi bão phải đóng chắc chắn.
Thiết kế thắng cuộc là hai cánh cửa nằm ngoài lòng kênh, chỉ vào vị trí khi cần. Công trình khởi công năm 1991, hoàn thành năm 1997 và được Nữ hoàng Beatrix khánh thành ngày 10/5/1997. Nó là mắt xích cuối cùng của Công trình Delta, cùng với cửa Hartelkering gần đó tạo thành hệ chắn Europoortkering.
Cấu tạo: hai cánh tay thép và hai khớp cầu khổng lồ
Mỗi bên bờ có một ụ khô. Trong ụ là một cánh cửa rỗng hình cung, phía sau nối với một giàn thép dài khoảng 237 m, giống một cánh tay đòn. Đầu cánh tay gắn vào một khớp cầu đường kính khoảng 10 m, đặt trên móng bê tông cực lớn. Khớp cầu cho phép cánh cửa vừa xoay ngang vừa nhấp nhô theo sóng mà không gãy — đây là chi tiết kỹ thuật được nhắc nhiều nhất khi giới thiệu công trình.
Khi nhìn từ trên cao, mỗi cánh tay dài xấp xỉ chiều cao tháp Eiffel. Riêng phần thép của hai cánh cửa và cánh tay đã lên tới nhiều nghìn tấn. Chi phí xây dựng thường được ghi khoảng 450 triệu euro (quy đổi từ đồng guilder lúc đó); cả hệ Europoortkering cao hơn.
| Thông số | Giá trị thường được công bố |
|---|---|
| Vị trí | Kênh Nieuwe Waterweg, giữa Hoek van Holland và Maassluis |
| Chiều dài mỗi cánh cửa | 210 m |
| Chiều cao cánh cửa | 22 m |
| Chiều dài mỗi cánh tay giàn thép | khoảng 237 m |
| Đường kính khớp cầu | khoảng 10 m |
| Bề rộng lối nước bị chắn | khoảng 360 m |
| Ngưỡng đóng | dự báo khoảng NAP + 3,0 m tại Rotterdam |
| Thời gian xây | 1991–1997 |
| Tuổi thọ thiết kế | khoảng 100 năm |
Một lần đóng diễn ra thế nào
Điều đặc biệt nhất của Maeslantkering là con người không trực tiếp ra quyết định đóng. Một hệ thống máy tính gọi tắt là BOS liên tục nhận dữ liệu mực nước, gió, dự báo bão và lưu lượng sông. Các kỹ sư thiết kế để máy tính quyết vì sợ con người do dự: đóng một cửa chắn bão là chặn đường vào cảng nhiều giờ, thiệt hại kinh tế lớn, nên người trực ca có thể chần chừ đến lúc quá muộn.
- Báo trước: khi dự báo cho thấy nước có thể vượt ngưỡng, hệ thống báo cho cảng từ trước đó nhiều giờ để điều tàu.
- Đóng luồng tàu: vài giờ trước khi đóng, giao thông thuỷ trên kênh bị dừng.
- Bơm nước vào ụ: ụ khô được làm ngập, cánh cửa rỗng nổi lên.
- Xoay ra giữa kênh: mô tơ đẩy hai cánh tay xoay quanh khớp cầu, hai cánh cửa gặp nhau ở giữa.
- Đánh chìm: nước được bơm vào bên trong cánh cửa, cửa chìm xuống nằm trên ngưỡng bê tông dưới đáy kênh.
- Mở lại: khi nước ngoài biển rút xuống thấp hơn nước trong kênh, bơm nước ra, cửa nổi lên, quay về ụ.
Cửa không kín tuyệt đối như một cánh cổng nhà; vẫn có nước rò qua khe. Mục tiêu không phải giữ kênh khô, mà cắt phần đỉnh của nước dâng do bão để nước trong kênh không vượt đê.
Những lần đóng thật và lần thử hằng năm
Lúc thiết kế, các kỹ sư tính rằng cửa chỉ cần đóng khoảng một lần trong mười năm. Thực tế đến nay đúng là hiếm:
- 8/11/2007: lần đầu tiên đóng vì bão, sau mười năm chờ.
- 21–22/12/2023: lần đóng thứ hai trong bão (cơn bão mà Hà Lan đặt tên là Pia).
- Mỗi năm một lần, thường vào mùa thu trước mùa bão, cửa được đóng thử có kế hoạch để kiểm tra toàn bộ máy móc và phần mềm. Người dân có thể đến xem từ bờ.
Vì đóng hiếm, câu hỏi lớn nhất với Maeslantkering là: liệu nó có hoạt động đúng vào cái đêm cần nó không? Một công trình nằm im mười năm vẫn phải sẵn sàng trong vài giờ.
Mặt hạn chế và những tranh luận
Độ tin cậy
Trong những năm đầu, các đánh giá của chính Rijkswaterstaat cho thấy xác suất cửa không đóng được khi được gọi cao hơn mức yêu cầu đặt ra, phần lớn liên quan đến phần mềm và quy trình. Phải nâng cấp hệ thống điều khiển, tăng kiểm tra, bổ sung phương án dự phòng. Đây là bài học chung cho mọi công trình chạy bằng máy: đập đất không hỏng vì phần mềm, còn cửa chắn di động thì có.
Bão trùng lũ sông
Khi cửa đóng, nước sông Rhine và Meuse đổ về vẫn tích lại phía trong. Nếu bão biển kéo dài đúng lúc sông đang lũ lớn, mực nước phía trong có thể dâng lên nguy hiểm dù biển đã bị chặn. Các kịch bản này được tính trong thiết kế, nhưng cho thấy cửa chắn chỉ là một phần, đê sông phía trong vẫn phải đủ mạnh.
Nước biển dâng
Với kịch bản nước biển dâng nhanh, cửa sẽ phải đóng thường xuyên hơn nhiều. Mỗi lần đóng là cảng dừng, và càng đóng nhiều càng hao mòn. Hà Lan đã bắt đầu nghiên cứu phương án thay thế hoặc bổ sung cho giai đoạn sau giữa thế kỷ, dù tuổi thọ thiết kế của Maeslantkering kéo tới khoảng năm 2100.
Bài học cho các thành phố cửa sông
Maeslantkering cho thấy một lựa chọn kỹ thuật cụ thể: khi không thể đóng hẳn một cửa sông vì giao thông hay sinh thái, có thể dùng cửa chắn chỉ đóng lúc nguy hiểm. Ý tưởng này giống các cống ngăn triều ở nhiều thành phố ven biển, chỉ ở quy mô khác hẳn.
- Đặt ngưỡng rõ ràng và giao quyết định cho quy trình, không để cảm tính hay sức ép kinh tế làm chậm lệnh đóng.
- Đóng thử định kỳ. Một cửa chắn không được vận hành thật thì chỉ là hình ảnh trên giấy.
- Tính cả lũ sông lẫn triều biển, vì hai thứ có thể đến cùng lúc.
- Không thay đê bằng cửa, mà kết hợp: cửa cắt đỉnh triều, đê giữ phần còn lại.
Người muốn tìm hiểu thêm có thể đọc tài liệu công khai của Rijkswaterstaat, hoặc tìm đến trung tâm thông tin Keringhuis đặt ngay cạnh công trình ở Hoek van Holland, nơi có mô hình thu nhỏ và giải thích cách cửa vận hành. Ở Việt Nam, những người làm cống ngăn triều quy mô lớn cũng thường lấy Maeslantkering làm ví dụ khi bàn về cửa di động.
Câu hỏi thường gặp
Maeslantkering ở đâu?
Maeslantkering nằm trên kênh Nieuwe Waterweg, giữa Hoek van Holland và Maassluis, phía tây thành phố Rotterdam của Hà Lan. Đây là lối ra biển chính của cảng Rotterdam nên không thể đắp đập kín mà phải dùng cửa chắn di động.
Đập Maeslantkering lớn cỡ nào?
Mỗi cánh cửa dài 210 m, cao 22 m, nối với cánh tay giàn thép dài khoảng 237 m, xấp xỉ chiều cao tháp Eiffel. Hai cánh khi đóng chặn kín lối nước rộng khoảng 360 m. Nó thường được giới thiệu là một trong những công trình di động lớn nhất thế giới.
Maeslantkering đóng mấy lần rồi?
Tính tới cuối năm 2023, cửa mới đóng thật vì bão hai lần: ngày 8/11/2007 và đêm 21–22/12/2023. Ngoài ra mỗi năm cửa được đóng thử một lần theo kế hoạch để kiểm tra máy móc.
Ai quyết định đóng cửa chắn Maeslant?
Lệnh đóng do hệ thống máy tính tự động đưa ra dựa trên dự báo mực nước, khi nước ở Rotterdam được dự báo lên khoảng 3 m trên mốc NAP. Thiết kế này nhằm tránh việc con người chần chừ vì sợ thiệt hại kinh tế khi chặn đường vào cảng.
Maeslantkering khác Công trình Delta thế nào?
Maeslantkering là một phần, và là công trình hoàn thành cuối cùng, của Công trình Delta. Các công trình khác trong chuỗi chủ yếu là đập và cửa chắn đặt cố định trên cửa sông, còn Maeslant phải để thông luồng tàu nên cánh cửa bình thường nằm trong ụ bên bờ.
