Buzz
Mỗi khi Tokyo đối mặt với những trận lụt lớn, người ta lại không ngớt lời khen ngợi hệ thống cống ngầm chống lụt. Tuy nhiên, dù hoành tráng, công trình này không hề "vô địch" như những gì người ta đồn thổi.
Cổng vào “Thần điện”
Cách trung tâm Tokyo 32 km về phía bắc, tại thành phố Kasukabe, tỉnh Saitama, cảnh vật hiện lên bình dị. Một sân bóng đá, một công viên trượt ván và một tòa nhà chính quyền nhỏ bé, ẩn mình khiêm tốn.
Trên mặt đất, không có dấu hiệu gì báo trước sự tồn tại của một trong những kỳ quan kỹ thuật vĩ đại nhất thế giới, ẩn sâu 50 mét dưới lòng đất. Tuy nhiên, khi bước xuống 116 bậc thang ẩm ướt, du khách sẽ được đưa vào một không gian hoàn toàn khác.
Không khí ở đây trở nên lạnh mát và mờ ảo trong một không gian ngầm rộng lớn, với những cột bê tông cốt thép khổng lồ vươn cao như những người khổng lồ, tạo ra một cảnh tượng vừa choáng ngợp vừa kỳ ảo. Người Nhật gọi nơi này là "Chika Shinden", tức "Thần điện dưới lòng đất".
Tên chính thức của công trình là Kênh xả lũ ngầm vùng thủ đô mở rộng (Metropolitan Area Outer Underground Discharge Channel), hay còn gọi là G-Cans. Đây là một siêu dự án trị giá từ 2 đến 3 tỷ USD, được xây dựng với mục tiêu duy nhất: bảo vệ Tokyo, một trong những thành phố đông dân nhất thế giới, khỏi những trận lụt thảm khốc.
Kể từ khi hoàn thành, G-Cans đã trở thành một biểu tượng nổi bật, không chỉ ở Nhật Bản mà còn trên toàn thế giới. Được khen ngợi như một giải pháp chống ngập huyền thoại, công trình này là minh chứng cho năng lực và tầm nhìn kỹ thuật xuất sắc của Nhật Bản.
Tuy nhiên, liệu công trình này có thực sự là tấm khiên vững chắc bảo vệ Tokyo, hay chỉ là một hệ thống cống ngầm thông thường như bao công trình khác?
Để hiểu về sự ra đời của G-Cans, ta phải bắt đầu từ nỗi lo sợ mà Tokyo luôn mang trong mình đối với nước. Vùng đồng bằng Kanto, nơi tọa lạc của thủ đô, có địa hình trũng như một cái bát, bao quanh bởi các con sông lớn như Tone, Edo và Arakawa. Địa hình thoai thoải khiến nước thoát ra biển rất chậm, dẫn đến nguy cơ ngập lụt rộng khắp khi có mưa lớn.
Lịch sử của Tokyo là một chuỗi các trận lụt kinh hoàng. Trong suốt nhiều thế kỷ, thành phố này đã phải gánh chịu vô số thảm họa thiên nhiên. Tuy nhiên, cơn bão Kathleen vào tháng 9 năm 1947 mới thực sự thay đổi hoàn toàn nhận thức về chống lụt của người Nhật. Khi đất nước vẫn còn đang phục hồi sau chiến tranh, cơn bão này đã gây ra mưa lớn kỷ lục, phá vỡ đê của hai con sông lớn là Tone và Arakawa.
Nước lũ tràn vào đồng bằng Kanto, nhấn chìm một diện tích rộng lớn và cuốn về phía các quận đông của Tokyo. Thảm họa này cướp đi sinh mạng của hơn 1.100 người và làm hơn 300.000 ngôi nhà bị ngập. Bão Kathleen đã phơi bày sự thật đau đớn: hệ thống đê điều trên mặt đất đơn giản không đủ sức bảo vệ thủ đô.
Quá trình đô thị hóa nhanh chóng sau chiến tranh đã biến các cánh đồng lúa và đất nông nghiệp, vốn giữ vai trò như những hồ chứa nước tự nhiên, thành những khu vực bê tông và nhựa đường không thể thấm nước.
Kết quả là, nước mưa không thể thấm xuống đất mà chảy thẳng vào các con sông với tốc độ nhanh chóng, khiến chúng nhanh chóng bị quá tải. Sự kết hợp giữa địa hình không thuận lợi và sự phát triển đô thị đã tạo ra một nhu cầu khẩn cấp về một giải pháp chống ngập toàn diện và triệt để.
Dự án G-Cans được khởi công vào năm 1992-1993 trong bối cảnh cấp bách của tình trạng ngập lụt, và nhanh chóng trở thành hạ tầng trọng yếu trong hệ thống kiểm soát lũ của khu vực.
Kiệt tác kỹ thuật bên trong "Thần điện"
Để hiểu rõ sự vĩ đại của G-Cans, ta cần đi sâu vào từng bộ phận của nó – một mạng lưới ngầm với quy mô khổng lồ, gần như không thể tưởng tượng được.
G-Cans bao gồm 5 giếng thu nước khổng lồ bằng bê tông cốt thép, được xây dựng dọc theo các con sông nhỏ. Mỗi giếng có độ sâu từ 65-70 mét và đường kính từ 30 đến 32 mét. Để dễ hình dung, mỗi giếng này đủ rộng để chứa trọn Tượng Nữ thần Tự do hoặc một tàu con thoi không gian.
Khi mực nước vượt qua mức an toàn trên các đê, nước lũ sẽ tự động tràn qua các cửa thu và chảy vào một trong năm giếng khổng lồ. Toàn bộ quá trình này hoàn toàn thụ động, sử dụng trọng lực để thu gom nước mà không cần bất kỳ sự can thiệp cơ học nào.
Nối liền năm giếng thu nước là một đường hầm dài 6.3 km, với đường kính khoảng 10 mét. Được đào sâu 50 mét dưới lòng đất, đường hầm này đóng vai trò như một dòng sông ngầm nhân tạo, gom hết nước từ các giếng và dẫn chúng tới điểm tập kết cuối cùng.
Bể điều áp là bộ phận ấn tượng và nổi tiếng nhất trong G-Cans. Đây là một không gian ngầm rộng lớn với chiều dài 177 mét, rộng 78 mét và cao từ 18 đến 25.4 mét. Trần của "thần điện" được nâng đỡ bởi 59 cột trụ bê tông khổng lồ, mỗi cột nặng tới 500 tấn.
Chức năng chính của bể điều áp không phải là chứa nước lâu dài, mà là làm giảm động năng của dòng nước. Khi nước lũ từ đường hầm chính chảy vào, không gian rộng lớn và các cột trụ sẽ làm giảm tốc độ dòng chảy, giúp nó ổn định và chuẩn bị cho giai đoạn bơm xả sau đó một cách an toàn và hiệu quả.
Với thể tích khổng lồ và sự hỗ trợ của 59 cột trụ vững chãi, bể điều áp giúp phân tán và triệt tiêu động năng của dòng nước. Những cột trụ này hoạt động như các vật cản, buộc dòng nước phải lan tỏa, giảm tốc độ và trở nên ổn định hơn. Đây là một giai đoạn quan trọng, giúp tránh hiện tượng "búa nước" – cú sốc áp suất có thể làm hư hại các máy bơm ở giai đoạn sau.
Trạm bơm là trung tâm của toàn bộ hệ thống. Nước từ bể điều áp sẽ được đưa đến trạm bơm Showa, nơi bốn máy bơm tuabin khổng lồ, được cải tiến từ động cơ tuabin khí của máy bay phản lực, sẽ hoạt động hết công suất.
Mỗi máy bơm có khả năng bơm lên đến 200 mét khối nước mỗi giây, tương đương với việc hút cạn một bể bơi dài 25 mét chỉ trong một giây.
Đây là giai đoạn chủ động và tiêu tốn nhiều năng lượng nhất. Bốn máy bơm tuabin khí gầm lên, bắt đầu bơm nước từ độ sâu hàng chục mét lên mặt đất và xả ra sông Edo. Sông Edo được chọn làm điểm xả vì khả năng tiếp nhận lượng nước lớn và đưa nó an toàn ra Vịnh Tokyo.
Toàn bộ quá trình vận hành này được giám sát từ phòng điều khiển trung tâm, trang bị công nghệ hiện đại, đảm bảo mọi hoạt động diễn ra chính xác và hiệu quả.
Hiệu quả thế nào?
G-Cans không chỉ được kích hoạt trong những tình huống khẩn cấp. Theo thống kê, hệ thống này hoạt động trung bình khoảng 7 lần mỗi năm để điều tiết lũ. Kể từ khi bắt đầu vận hành một phần vào năm 2002 và hoàn thiện vào năm 2006, G-Cans đã được sử dụng hơn 140 lần (tính đến năm 2024).
Con số ấn tượng nhất chính là tác động về mặt kinh tế. Trong suốt 18 năm đầu hoạt động, G-Cans đã giúp ngăn chặn thiệt hại kinh tế do lũ lụt gây ra, ước tính lên tới hơn 1 tỷ USD.
Trong hai cơn bão liên tiếp vào tháng 9 năm 2015, G-Cans đã phải hoạt động với công suất kỷ lục. Hệ thống đã xử lý và xả ra sông Edo khoảng 19 triệu mét khối nước lũ, tương đương với thể tích của 15 sân vận động Tokyo Dome, một công trình biểu tượng của Nhật Bản. Đây là lần đầu tiên hệ thống hoạt động với công suất lớn như vậy và đã vượt qua thử thách một cách xuất sắc.
Siêu bão Hagibis năm 2019 là một trong những bài kiểm tra khắc nghiệt nhất đối với G-Cans và hệ thống phòng chống thiên tai của Nhật Bản. Đây là một trong những cơn bão mạnh nhất trong nhiều thập kỷ, gây mưa lớn trên diện rộng. Trong trận bão này, G-Cans đã hoạt động hết công suất và chuyển hướng thành công khoảng 12.18 triệu mét khối nước lũ.
Nhờ vào hoạt động của G-Cans trong siêu bão Hagibis, số nhà bị ngập trong lưu vực sông đã giảm 90% và thiệt hại kinh tế đã được ngăn chặn, ước tính lên tới 26.4 tỷ Yên.
Một so sánh khác cũng chỉ ra sự khác biệt rõ rệt trước và sau khi “Thần điện” ra đời. Vào tháng 7 năm 2000, trước khi hệ thống hoàn thiện, một cơn bão đã làm ngập 248 ngôi nhà. Tuy nhiên, chỉ sáu năm sau, vào tháng 12 năm 2006, một cơn bão với lượng mưa lớn hơn nhiều đã đổ bộ, nhưng chỉ có 85 ngôi nhà bị ngập.
Những con số này cho thấy một điều rõ ràng: G-Cans không phải là một công trình xa xỉ bị thổi phồng. Từ góc độ kinh tế, đây là một khoản đầu tư dài hạn cực kỳ hiệu quả.
Chi phí xây dựng ban đầu của G-Cans lên tới khoảng 230 tỷ Yên, một con số khổng lồ. Tuy nhiên, với việc ngăn chặn thiệt hại lên tới ít nhất 148.4 tỷ Yên, hệ thống đã giúp "hoàn vốn" hơn 64% chỉ riêng về mặt thiệt hại kinh tế trực tiếp. Điều này chưa tính đến những giá trị không thể định lượng, như sinh mạng con người, sự ổn định xã hội và niềm tin của người dân.
Mặc dù G-Cans đã chứng tỏ hiệu quả rõ rệt, nhưng đây không phải là giải pháp "thần thánh" như nhiều người tin tưởng. Các chuyên gia Nhật Bản cũng thừa nhận rằng hệ thống này có những giới hạn và sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức lớn trong tương lai.
Ông Daijiro Sugama, chuyên gia đến từ Văn phòng Sông Edogawa, đã thẳng thắn cảnh báo: "Nó không thể giảm thiểu hoàn toàn nguy cơ lũ lụt". Hệ thống phòng chống của Tokyo bao gồm hàng nghìn km đê điều, đập thủy điện, các hồ điều tiết và các kênh xả lũ trên mặt đất. G-Cans chỉ thực sự hiệu quả khi kết hợp với các công trình này. Nếu chỉ dựa vào nó, Tokyo vẫn sẽ phải đối mặt với ngập lụt.
Quan trọng hơn, "Thần điện" là một công trình đắt đỏ, không phải quốc gia nào cũng có đủ khả năng tài chính để xây dựng.
