Bauxite Việt Nam

 TS. Trương Hồng Sơn  - Trường Đại học Thủy lợi

Lời tác giả: Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có vị trí đặc biệt quan trọng đối với phát triển kinh tế - xã hội của Việt Nam, song đang đứng trước nguy cơ mất an ninh nguồn nước nghiêm trọng do ba nhóm nguyên nhân: suy giảm dòng chảy mùa khô từ thượng nguồn do hệ thống 128 hồ chứa thủy điện đã tích trữ khoảng 88 tỷ m³ và sẽ tăng lên 120 tỷ m³ giai đoạn 2040-2060; biến đổi khí hậu, nước biển dâng và sụt lún đất với tốc độ 1,1 cm/năm - gấp gần mười lần mức nước biển dâng tuyệt đối; xâm nhập mặn ngày càng sớm và sâu, ba đợt cực đoan 2015-2016, 2019-2020 và 2023-2024 đã cho thấy sự bị động của hệ thống công trình hiện hành.

Bài 4. Kinh nghiệm ‘biến sông thành hồ nước ngọt’ 

Mô hình ‘biến hệ thống sông kênh thành hồ chứa nước ngọt tự nhiên thông qua công trình tại cửa sông' không phải là ý tưởng mới mẻ trong thực tiễn quốc tế. 

Kinh nghiệm của Hà Lan, Anh, Hàn Quốc, Nga

Nhiều quốc gia có địa hình đồng bằng thấp tương tự ĐBSCL đã triển khai mô hình này từ thập niên 1950 - 1980 và thu được kết quả vượt trội. Phần này của bài báo giới thiệu và phân tích tổng hợp một số dự án tiêu biểu trên thế giới có thể được tham khảo.

Hà Lan - Delta Works (1953 - 1997): sau thảm họa lũ Bắc Hải 1953 cướp đi 1.836 mạng người, Hà Lan đã đầu tư khoảng 13 tỷ USD (giá năm 2012) để xây dựng hệ thống 13 đập và barrier khổng lồ – bao gồm Oosterscheldekering (đập chống nước dâng do bão dài 9 km, 65 trụ, 62 cửa van), Maeslantkering (cánh xoay nổi cho cảng Rotterdam), Haringvlietdam (đập kiểm soát dòng Rhine - Meuse).

Công trình Delta Works là một hệ thống kiểm soát lũ lụt khổng lồ, bảo vệ Hà Lan khỏi mực nước biển dâng cao và bão lũ. Ảnh: TL.

Toàn bộ hệ thống đã biến vùng tây nam Hà Lan trở thành khu vực đồng bằng được bảo vệ tốt nhất thế giới với tiêu chuẩn lũ 1/4.000 - 1/10.000 năm, trong khi vẫn duy trì hệ sinh thái nước mặn của vịnh Oosterschelde (được công nhận là vườn quốc gia lớn nhất Hà Lan năm 2002). Tuy nhiên, Oosterscheldekering cũng gây ra hiện tượng "đói cát" - giảm năng lượng triều dẫn tới mất bãi triều khoảng 50 cm/thế kỷ; Hà Lan hiện đang phải triển khai chương trình bơm cát bù để cứu hệ sinh thái bãi triều. Đây là bài học trực tiếp cho ĐBSCL: các công trình ngăn sông chống nước dâng do bão cần được tích hợp ngay từ thiết kế với chương trình quản lý phù sa và bù cát ven biển.

Thames Barrier là hệ thống đập chắn lũ khổng lồ có thể thu vào vắt ngang sông Thames, Anh. Ảnh: TL.

Anh - Thames Barrier (1984): bảo vệ trung tâm London với 1,4 triệu dân và 420.000 bất động sản trị giá 321 tỷ GBP. Công trình dài 520 m với 10 cửa van cung trục đứng đã đóng 221 lần đến tháng 11/2025, minh chứng tần suất kích hoạt ngày càng tăng do biến đổi khí hậu, và giá trị bảo vệ ngày càng lớn so với chi phí đầu tư ban đầu (535 triệu GBP, ~2,4 tỷ GBP giá hiện tại). Đồng thời, tần suất đóng tăng từ 4 lần/năm thập niên 1980 lên 6 - 7 lần/năm hiện nay đã buộc Anh phải nghiên cứu phương án nâng cấp/thay thế Thames Barrier sau năm 2070. Đây là minh chứng rằng hệ thống hạ tầng phòng thủ thiên tai dài hạn luôn cần lộ trình nâng cấp gắn với kịch bản nước biển dâng được cập nhật.

Đê chắn biển mang tên Saemangeum bao quanh một vùng biển có diện tích 401 km², bằng khoảng 2/3 diện tích thành phố Seoul, Hàn Quốc. Ảnh: TL.

Hàn Quốc - Saemangeum Seawall (1991-2010): đê biển dài 33,9 km – dài nhất thế giới – đã biến vùng cửa sông Mangyeong và Dongjin thành hồ chứa nước ngọt 11.800 ha và đất cải tạo 28.300 ha. Saemangeum cũng là bài học cảnh báo quan trọng, khi chất lượng nước hồ phía trong xấu đi nghiêm trọng sau khi đóng kín đê (tảo độc, thiếu oxy đáy, giảm đa dạng sinh học), buộc Hàn Quốc phải mở thêm cửa cống điều tiết và điều chỉnh kế hoạch sử dụng đất ban đầu. Đây là minh chứng trực tiếp rằng các cửa vận hành ở chế độ chống xâm nhập mặn chuyên dụng, ĐBSCL cần đi kèm chương trình giám sát và can thiệp chất lượng nước.

Saint Petersburg Dam (1979-2011) là đập dài 25,4 km bảo vệ Saint Petersburg khỏi triều cường của vịnh Phần Lan. Ảnh: TL.

Nga - Saint Petersburg Dam (1979-2011): đập dài 25,4 km, bảo vệ Saint Petersburg khỏi triều cường của vịnh Phần Lan, kết hợp với đường cao tốc 6 làn. Từ khi đi vào vận hành đã đóng hơn 20 lần ngăn triều cường lớn từ vịnh Phần Lan, duy trì không để xảy ra lụt đô thị do nước biển dâng đến nay. Dự án này là minh chứng cho khả năng tích hợp đa chức năng (chống lũ, giao thông và phát triển đô thị). Đồng thời, công trình cũng làm xấu chất lượng nước vịnh Neva phía trong (thiếu oxy tầng đáy về mùa hè) do giảm trao đổi nước với vịnh Phần Lan. Đây là bài học về việc cần tính toán đầy đủ cơ chế lưu thông nước ngay từ giai đoạn quy hoạch.

Từ các mô hình quốc tế, có thể rút ra một số kinh nghiệm chung: các quốc gia thành công đều đầu tư từ 1 - 3% GDP cho hạ tầng kiểm soát nước trong giai đoạn xây dựng cốt lõi; đầu tư một lần lớn đem lại lợi ích bền vững 50 - 100 năm; công trình thiết kế theo nguyên lý "mở - thường, đóng - khi cần" bảo tồn được hệ sinh thái phía ngoài; tích hợp với giao thông và phát triển đô thị.

Có thể thấy, dự án Oosterschelde cần bù cát chống đói cát gây xói lở, dự án Saemangeum và Saint Petersburg phải xử lý chất lượng nước phía trong, dự án Thames cần lộ trình nâng cấp dài hạn, và các sự đánh đổi này đều được phát hiện và xử lý hiệu quả khi công trình đi kèm chương trình giám sát - vận hành thông minh. Việt Nam hoàn toàn có thể áp dụng những bài học này, cả thành công và những điểm cần xử lý cho vùng ĐBSCL với chi phí và quy mô phù hợp.

Xác định vị trí các công trình kiểm soát nguồn nước

Tại ĐBSCL, việc lựa chọn vị trí xây dựng công trình kiểm soát nguồn nước (CTKSNN) cần tuân thủ ba nguyên tắc, nhằm tối đa hóa lợi ích và giảm thiểu tác động:

Nguyên tắc 1 - theo quy hoạch sử dụng đất: Công trình được đặt tại vị trí phân cách giữa vùng đất nuôi trồng thủy sản (cần nước mặn/lợ) và vùng đất trồng lúa, cây ăn trái (cần nước ngọt). Cách bố trí này đảm bảo phía trong CTKSNN là vùng được bảo vệ ngọt hóa, phía ngoài duy trì chế độ mặn - lợ tự nhiên cho thủy sản. Thực tế, nhiều cửa sông ĐBSCL đều có ranh giới sinh thái rõ ràng cách cửa biển 5 - 15 km, có thể là các vị trí tốt để đặt công trình.

Nguyên tắc 2 - kết hợp với quy hoạch giao thông: Công trình được thiết kế đồng bộ với cầu giao thông, vừa kiểm soát nguồn nước, vừa rút ngắn các tuyến đường ven biển vốn phải đi vòng qua các cửa sông rộng 2 - 5 km. Đây là cách tiếp cận đã được áp dụng thành công tại các công trình quốc tế. Riêng cửa Trần Đề có thể tích hợp với cảng biển nước sâu Trần Đề để tạo công trình đa chức năng có quy mô khu vực.

Nguyên tắc 3 - bảo đảm điều kiện thủy lực và môi trường: Công trình phải đặt ở vị trí phù hợp với dòng chảy tự nhiên, không phụ thuộc vào địa chất, nhờ công nghệ đập trụ đỡ giải quyết được, có khả năng kết hợp với phục hồi rừng ngập mặn và bãi triều phía ngoài. Đặc biệt phải có đầy đủ âu tàu, đảm bảo tàu thuyền hoạt động bình thường và thang cá/âu cá, đảm bảo di cư của các loài thủy sinh.

Vận dụng các nguyên tắc trên, kết hợp với phân loại ba chế độ vận hành (chống bão biển dâng - đa nhiệm - ngăn mặn chuyên dụng) và phổ năng lực của ba công nghệ đập (đập trụ đỡ đã chứng minh; đập hộp chìm và đập tàu thủy là công nghệ mới đang được nghiên cứu trong nước), các CTKSNN được sơ bộ đề xuất bố trí tại các cửa sông Cửa Tiểu, Cửa Đại, Ba Lai, Làm Luông, Cổ Chiên/Cung Hầu, Định An, Trần Đề.

Cần lưu ý rằng một chương trình hạ tầng quy mô 5-10 tỷ USD không thể triển khai đồng loạt, vừa vì áp lực ngân sách (đỉnh chi đầu tư có thể vượt 0,5% GDP/năm nếu xây cùng lúc), vừa vì rủi ro kỹ thuật do hai trong ba công nghệ chủ đạo – đập hộp chìm và đập tàu thủy – chưa có công trình thực địa nào tại Việt Nam.

Theo nguyên tắc kỹ thuật cơ bản, hai công nghệ mới này bắt buộc phải qua giai đoạn nghiên cứu trên mô hình vật lý - thủy lực và xây dựng mô hình thử nghiệm quy mô vài chục đến vài trăm mét tại các kênh - cống ngoài hệ thống 7 cửa sông chính (gợi ý các vị trí thử nghiệm tiềm năng: nhánh phụ vùng bán đảo Cà Mau, kênh nội đồng sâu Đồng Tháp Mười, hoặc các tuyến kênh cấp 1-2 đã được nạo vét sâu) trước khi có thể áp dụng ở thực địa quy mô vùng.

Lộ trình hợp lý là chia thành ba pha kéo dài khoảng 25 năm theo nguyên tắc "từ nhỏ đến lớn, từ đã chứng minh đến công nghệ mới".

*

Bài cuối. Công trình kiểm soát nguồn nước cửa sông lớn 

Trong hai thập kỷ qua, Việt Nam đã làm chủ công nghệ then chốt để xây dựng công trình kiểm soát nguồn nước tại các cửa sông lớn. 

Trước đây, giới chuyên môn thủy lợi không hề nghĩ đến việc xây dựng cống ở các cửa sông lớn với độ sâu hơn 10 m và nền đất yếu, vì theo công nghệ cống truyền thống thì không thể làm khô hố móng; còn theo công nghệ nước ngoài thì nền kinh tế nước ta thời nào cũng không đáp ứng được.

Tình trạng này từng là "nút thắt" khiến tư duy quy hoạch thủy lợi ĐBSCL bị giới hạn ở các cống nội đồng quy mô vừa và nhỏ. Nhưng tình hình đã thay đổi căn bản trong hai thập kỷ qua, Việt Nam đã làm chủ công nghệ then chốt để xây dựng công trình kiểm soát nguồn nước (CTKSNN) tại các cửa sông lớn.

Công nghệ đập trụ đỡ thi công tại chỗ

Đập trụ đỡ là sáng chế Việt Nam được cấp bằng độc quyền số 6601 năm 2007, đã được kiểm chứng qua hơn 30 cống ngăn sông lớn vùng đồng bằng ven biển – tiêu biểu là cống Thảo Long 500 m (TP Huế, 2004) và cống Cái Lớn - Cái Bé 450 m (An Giang, 2022).

Đặc trưng then chốt là thi công trong dòng chảy: từng trụ độc lập bê tông cốt thép ngàm vào nền qua hệ cọc đóng sâu trong khung vây cọc ván thép, kết hợp tường cừ chống thấm theo đường viền đứng và thảm đá chống xói; tiết diện thoát nước qua công trình bằng tiết diện lòng sông tự nhiên. Giữa các trụ lắp cửa van hiện đại rộng 40 - 60m điều khiển bằng xi-lanh thủy lực.

Đập Thảo Long (Huế) được xây dựng bằng công nghệ đập trụ đỡ. Ảnh: Văn Dinh.

Ưu thế nổi bật của đập trụ đỡ là khả năng kết hợp cầu giao thông trên cùng kết cấu trụ đỡ - giảm đáng kể chi phí so với xây cầu riêng và đặc biệt phù hợp nền đất yếu đáy sông ĐBSCL. Vì tính an toàn và đã chứng minh, đập trụ đỡ được chọn làm xương sống cho 4/7 cửa cần kết hợp cầu hoặc cảng cố định: Cửa Tiểu, Cửa Đại, Cổ Chiên/Cung Hầu và Trần Đề. Cửa Tiểu (khẩu độ 600 - 1.000 m) là công trình được ưu tiên triển khai sớm trong thời gian tới, cho phép kế thừa kinh nghiệm trực tiếp và đẩy nhanh tiến độ triển khai.

Công nghệ đập hộp chìm

Đập hộp chìm (ĐHC) là sáng chế Việt Nam đang trong giai đoạn nghiên cứu - thiết kế, được đề xuất để xây cống thủy lợi lớn cố định ở lòng sông sâu vùng đồng bằng ven biển, với mục tiêu thi công nhanh và giá thành rẻ hơn đập trụ đỡ.

ĐHC gồm nhiều đơn nguyên dạng hộp chữ nhật rỗng bằng bê tông cốt thép mác cao (chiều dài B vuông góc dòng chảy có thể đạt vài trăm mét), được chế tạo trong hố đúc tại bãi/nhà máy, làm nổi và lai dắt đến vị trí xây dựng, rồi hạ chìm sát đáy sông để làm cống vĩnh viễn. Ổn định công trình do trọng lượng G và chiều rộng L quyết định theo các nguyên lý chống lật, trượt, lún và thấm.

ĐHC có hai loại theo độ sâu: loại 1 tầng cho H < 12 m và loại 2 tầng có sàn trung gian cho H > 12 m; sàn đỉnh có thể tận dụng làm cầu giao thông. So với đập trụ đỡ, đập hộp chìm bỏ được các hạng mục thi công khó khăn dưới sông sâu (khung vây cọc ván thép, trụ chịu lực bằng hệ cọc, thảm chống xói riêng), do đó giảm đáng kể chi phí và rút ngắn thời gian thi công.

Đập hộp chìm được đề xuất cho 2/7 cửa: Hàm Luông (loại 2 tầng, sâu 12 – 15 m – là cửa rộng và sâu nhất hệ thống, nơi đập trụ đỡ sẽ tốn kém quá mức), và Định An (loại 1 tầng - độ sâu nhỏ 3 - 4 m do bồi lắng đặc biệt thuận lợi cho dìm khối hộp). Tác giả bài viết đề xuất chương trình nghiên cứu - phát triển hợp tác với Hà Lan và Bỉ – những quốc gia có kinh nghiệm khối hộp chìm quy mô lớn nhất – để đưa công nghệ này từ thiết kế sang triển khai thực địa, lấy Định An làm công trình thực địa đầu tiên ở quy mô cửa sông.

Công nghệ đập tàu thủy

Đập tàu thủy là sáng chế Việt Nam đang được nghiên cứu, phù hợp với sông sâu không có quy hoạch cầu giao thông cố định và chỉ cần kiểm soát mặn mùa khô. Khác biệt căn bản so với đập trụ đỡ và đập hộp chìm: Đập tàu thủy là công trình di động – lắp dựng đầu mùa khô, cuối mùa khô hút hết nước trong lòng đơn nguyên cho nổi lên và di dời về nơi cất giữ, hoặc chỉ lắp khi có dự báo hạn cực đoan. Nguyên lý chế tạo gần giống đập hộp chìm (hộp bê tông cốt thép trong hố đúc - làm nổi - di dời - hạ chìm) nhưng kết cấu trong lòng đơn nguyên đơn giản hơn (chỉ có thanh dàn để ổn định, không chia khoang), bên dưới đáy có lớp cao su chống dính khi làm nổi trở lại.

Phạm vi áp dụng: sông chiều rộng dưới 400 m mỗi đơn nguyên, ghép 1 - 2 đơn nguyên cho sông trung bình. Ưu điểm nổi bật là chi phí thấp nhất trong ba công nghệ, do bỏ được hệ cọc chịu lực, khung vây cọc ván thép và thảm chống xói; mùa mưa lòng sông hoàn toàn tự nhiên không có công trình; có thể tái sử dụng cho nhiều vị trí.

Đập tàu thủy được đề xuất cho cửa Ba Lai (khẩu độ tự nhiên ~544 m, sâu ~5 m), kết hợp cải tạo cống Ba Lai cũ (84 m, 2002) thành hệ thống kiểm soát mặn theo nguyên lý mở - thường, đóng - khi cần, đồng thời làm bãi thử nghiệm quy mô vừa cho công nghệ trước khi xem xét nhân rộng. Ba Lai là công trình thực địa đầu tiên ở quy mô cửa sông cho công nghệ này giai đoạn 2030 - 2040, sau khi mô hình thử nghiệm quy mô vài trăm mét tại kênh - cống ngoài hệ thống đã thành công.

Kịch bản đầu tư 7 công trình kiểm soát nguồn nước tại các cửa sông lớn vùng ĐBSCL và ước tính hiệu quả kinh tế các công trình mang trong giai đoạn từ 2025 đến 2075. Ảnh: THS.

Bằng việc kết hợp linh hoạt ba công nghệ trên cho các cửa sông, ước tính tổng vốn đầu tư cho hệ thống khoảng 5 - 10 tỷ USD (ước tính sơ bộ của tác giả; có tham chiếu với một số công trình khác). So với thiệt hại tránh được khoảng 70.000 tỷ VND/năm (~2,88 tỷ USD/năm) hiện nay và còn tăng trong tương lai, thời gian hoàn vốn kinh tế ròng chỉ khoảng 8 - 15 năm – một mức hiệu quả đầu tư rất cao theo chuẩn các dự án hạ tầng quốc gia. Đặc biệt nếu tính cả các giá trị gián tiếp (cảng biển, cầu giao thông, năng lượng thủy triều, phục hồi sinh thái), tỷ lệ B/C có thể đạt 3 - 5 lần.

Qua các phân tích của bài báo này, câu hỏi được đặt ra có lẽ không phải là “Có nên can thiệp công trình hay không?” mà là “Can thiệp theo cách nào để giải quyết được nguyên nhân gốc rễ?”. 

Các quan ngại cần được đối thoại nghiêm túc trên cơ sở khoa học, không phải bác bỏ. Đề xuất CTKSNN không phủ định các giải pháp "thuận thiên" và không định vị mình là giải pháp thay thế. Ngược lại, CTKSNN được hiểu là điều kiện đủ về mặt thủy văn, đảm bảo dòng nước ngọt mùa khô để các giải pháp mềm (chuyển đổi cơ cấu nông nghiệp, lúa - tôm, trữ nước phân tán, kiểm soát khai thác nước ngầm, ngoại giao Mekong) có cơ sở vật chất phát huy hiệu quả trong những năm cực đoan.

Có quan ngại cho rằng, việc xây dựng các CTKSNN sẽ cản trở di cư của các loài cá và giao thông thủy. Đây là quan ngại sinh thái chính đáng. Tuy nhiên, công trình hiện đại đều có âu tàu hiện đại, thang cá và âu cá tích hợp. Hơn nữa, do CTKSNN có tiết diện bằng lòng sông, lại được mở theo yêu cầu môi trường, di cư cá vẫn diễn ra tự nhiên trong 90-95% thời gian. Khi đóng cửa van trong những giờ cao điểm triều mặn, các thiết kế "thân thiện với cá" như cửa quay xiên, lạch phụ thông qua được áp dụng để giảm thiểu cản trở. Bài học từ Hà Lan, Đức, Anh cho thấy có thể duy trì 70-80% lưu lượng di cư cá tự nhiên qua thiết kế tốt.

T.H.S.

Nguồn: Nông nghiệp & Môi trường