Hệ thống kênh dẫn nước ngầm lớn nhất thế giới
Tokyo và các khu vực xung quanh từ lâu đã phải vật lộn với lũ lụt do đây là nơi hội tụ của nhiều con sông. Thực tế, thủ đô của Nhật Bản nằm ở ngã ba của các sông Arakawa, Edogawa và Nakagawa, dẫn đến nguy cơ lũ lụt đáng kể nếu mưa lớn trong thời gian dài. Hơn thế, khu vực này có quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa cao và khai thác nước ngầm thiếu kiểm soát khiến một số nơi bị sụt lún, trũng thấp hơn mực nước biển nên rất dễ bị tràn bờ và gặp các vấn đề thoát nước.
Để giảm thiểu những rủi ro này, Nhật Bản đã bắt tay vào xây dựng kênh xả ngầm ngoài khu vực đô thị vào đầu những năm 1990. Mục tiêu chính là chuyển hướng nước lũ từ sông vào các đường hầm và bể chứa ngầm, ngăn không cho các khu vực đô thị bị ngập lụt.
Dự án bắt đầu từ năm 1992, đi vào hoạt động từ năm 2006 và chính thức được hoàn tất vào năm 2009, mất tổng cộng 17 năm để hoàn thành. Toàn bộ công trình được chia ra thực hiện thông qua 6 công ty xây dựng Nhật Bản và tổng chi phí lên đến 3 tỷ USD.
Kênh xả ngầm bên ngoài khu vực đô thị (G-cans) của Nhật Bản được ví như một chiếc phễu, hứng nước từ các khu vực chung quanh rồi đổ ra sông Edogawa qua một đường hầm dài 6,3km, nằm sâu 50m dưới lòng đất. Hệ thống kênh ngầm lớn nhất thế giới này đã bảo vệ thành công Tokyo và các khu vực lân cận khỏi nhiều sự cố lũ lụt. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt, kênh xả ngầm này trở thành mô hình kiểm soát lũ lụt và phòng ngừa thảm họa ở đô thị Nhật Bản.
Kiệt tác kỹ thuật
Toàn bộ hệ thống kênh xả ngầm ngoài khu vực đô thị có thể coi là kiệt tác kỹ thuật, bao gồm nhiều thành phần chính. Trước hết là 5 bể chứa lớn hình trụ thẳng đứng. Những bể chứa này hoạt động như các điểm thu thập nước, mỗi bể có đường kính 30 mét và cao 70 mét, đủ lớn để chứa một tàu con thoi hay tượng Nữ thần Tự do. Chúng thu nước thừa từ các con sông tràn bờ. Nước được lưu trữ tạm thời trong các bể chứa trước khi được chuyển vào đường hầm ngầm, đóng vai trò là kênh xả nước chính. Đường hầm ngầm khổng lồ này dài 6,3km, nằm sâu 50 mét dưới lòng đất, kết nối 5 bể chứa, cho phép nước chảy từ đầu này sang đầu kia của hệ thống kênh xả ngầm.
Một trong những bộ phận mang tính biểu tượng nhất của hệ thống là bể điều áp, thường được gọi là “ngôi đền” vì vẻ ngoài hùng vĩ, tráng lệ của nó. Đây là công trình kiểm soát nước khổng lồ với 59 cột cao chót vót, mỗi cột nặng 500 tấn và cao 18 mét. Nó quản lý dòng nước, bảo đảm nước được xả an toàn mà không làm quá tải hệ thống.
Nơi đây còn được trang bị nhiều máy bơm công suất cao, có khả năng bơm tới 200m3 mỗi giây. Nói chung, toàn bộ hệ thống có thể chứa khoảng 670.000m3 nước cùng một lúc, tương đương với khoảng 300 bể bơi theo kích thước tiêu chuẩn Olympic.
Trong thời gian mưa lớn hoặc lũ lụt, khi mực nước sông dâng lên mức nguy hiểm, các cửa xả lũ của 5 bể chứa thẳng đứng sẽ mở ra, cho phép nước đổ vào các bể chứa. Sau đó, nước được chuyển hướng qua đường hầm ngầm chính, nơi nước được điều tiết an toàn và dần dần bơm ra sông Edogawa. Quá trình này ngăn không cho nước sông tràn vào các khu vực đô thị, đồng thời bảo đảm kiểm soát được việc xả nước vào các tuyến đường thủy tự nhiên để tránh lũ lụt đột ngột ở hạ lưu.
Điều thú vị là kênh đã trở thành điểm thu hút khách du lịch khi không phải mùa mưa lũ. Các tour tham quan có hướng dẫn, cho phép du khách khám phá “ngôi đền” ngầm và tìm hiểu thêm về kỹ thuật đằng sau hệ thống phòng chống lũ lụt ở đây. Các tour này rất phổ biến, đặc biệt là đối với các kỹ sư, kiến trúc sư và chuyên gia quản lý thảm họa.
Mặc dù kênh xả ngầm ngoài khu vực đô thị rất hiệu quả, nhưng các kiểu thời tiết cực đoan ngày một khó đoán đang đặt ra nhiều thách thức. Khi Nhật Bản dự đoán lượng mưa thường xuyên và dữ dội hơn do biến đổi khí hậu, hệ thống có thể cần nâng cấp thêm hoặc có các giải pháp bổ sung để theo kịp những thách thức trên.
Có thể nói, tầm quan trọng của Dự án G-Cans là ví dụ tiên phong về cách các thành phố hiện đại có thể được củng cố để chống lại các mối đe dọa ngày càng gia tăng. Dự án đã truyền cảm hứng cho nhiều thành phố trên toàn thế giới để xem xét lại các chiến lược quản lý lũ lụt của họ và đầu tư vào cơ sở hạ tầng quy mô lớn giúp bảo vệ người dân đô thị khỏi các thảm họa thiên nhiên.
