Bên trong hầm chống ngập khổng lồ đặt vừa cả tượng nữ thần Tự do ở Nhật Bản

Sâu hàng chục mét dưới lòng đất phía bắc thủ đô Tokyo, Nhật Bản đã xây dựng một công trình chống ngập được ví như “ngôi đền ngầm” khổng lồ. Các giếng chứa và đường hầm ở đây đủ lớn để đặt vừa cả tượng nữ thần Tự do, trở thành tuyến phòng thủ cuối cùng giúp bảo vệ thủ đô trước những cơn mưa và bão ngày càng dữ dội.

Video: Toàn cảnh khu bể điều áp, một phần của hệ thống hầm ngầm chống ngập khổng lồ ở Nhật Bản. Nguồn: Reuters

Khi đất không còn thấm nước

Thủ đô Tokyo và vùng phụ cận từ lâu đã phải sống chung với rủi ro lũ lụt. Lưu vực sông Nakagawa và Ayase, nằm trải dài từ tỉnh Saitama xuống phía đông Tokyo, có dạng trũng nên dễ tích nước. Khi mưa lớn hoặc bão đổ bộ, mực nước sông dâng cao nhanh chóng, nhiều lần gây ngập diện rộng.

Quá trình đô thị hóa nhanh chóng trong 70 năm qua khiến tình hình càng trầm trọng hơn. Theo phân tích của các cơ quan Nhật Bản, năm 1955, diện tích đất không thấm nước (bị phủ bê tông hoặc nhựa đường) chỉ khoảng 5%. Đến năm 2015, con số này đã tăng lên 53%. Khi đất không còn hấp thụ được nước, mưa lớn sẽ dồn thẳng vào sông ngòi, làm gia tăng nguy cơ ngập lụt.

Một phần công trình hầm ngầm chống ngập khổng lồ ở Nhật Bản. Ảnh: Reuters

Thêm vào đó, các nhà khoa học cảnh báo biến đổi khí hậu đang khiến các trận mưa trở nên dữ dội hơn. “Khi nhiệt độ tăng, không khí chứa nhiều hơi nước hơn, đồng nghĩa lượng mưa có thể tăng vượt mức từng có”, hãng Reuters dẫn lời giáo sư Seita Emori, Đại học Tokyo (Nhật Bản), nhận định.

Trước nguy cơ đó, từ đầu những năm 1990, chính phủ Nhật Bản quyết định xây dựng một công trình khổng lồ dưới lòng đất ở thành phố Kasukabe, tỉnh Saitama, để kiểm soát lũ cho toàn vùng Tokyo.

Chứa được cả tượng nữ thần Tự do hoặc tàu con thoi

Mỗi giếng tròn khổng lồ trong hệ thống hầm ngầm xả lũ cao tới 70 mét. Ảnh: Reuters

Công trình khổng lồ này có tên chính thức là Metropolitan Outer Area Underground Discharge Channel (Tạm dịch: Kênh xả nước ngầm ngoài đô thị). Nó nằm sâu khoảng 50 mét dưới mặt đất, kéo dài 6,3 km xuyên lòng đất của thành phố Kasukabe (phía bắc Tokyo).

Công trình gồm 5 giếng tròn khổng lồ bằng bê tông cốt thép, đường kính từ 15–32 mét, cao tới 70 mét. Mỗi giếng đủ lớn để chứa vừa tượng Nữ thần Tự do (không tính phần đế) hoặc thậm chí cả một tàu con thoi, theo trang The Space.

Theo Reuters, điểm nhấn ấn tượng nhất là bể điều áp khổng lồ, còn gọi là “nhà thờ ngầm”. Không gian này dài 177 mét, cao 18 mét, rộng bằng một nhà chứa máy bay lớn, bên trong có 59 cột bê tông cao đồ sộ, mỗi cột nặng 500 tấn, khiến toàn bộ công trình trông như một ngôi đền cổ dưới lòng đất. Bể này có thể tích trữ lượng nước tương đương gần 100 bể bơi Olympic, là nơi giảm áp lực dòng chảy trước khi bơm thoát ra sông Edo.

Bể điều áp khổng lồ của hệ thống hầm ngầm chống ngập ở Nhật Bản. Ảnh: Reuters

Cách xả hàng triệu tấn nước

Video cho thấy nước lũ đổ ào vào bể điều áp ở hệ thống hầm ngầm chống ngập ở Nhật Bản, ngày 4/7/2024. Nguồn: Văn phòng quản lý sông Edo

Khi mưa lớn khiến mực nước các sông nhỏ ở tỉnh Saitama và phía đông thủ đô Tokyo – như sông Ootoshifurutone, sông Komatsu, sông Kuramatsu, sông Naka – dâng cao. Nước sẽ chảy vào 4 trong 5 giếng chứa.

Từ đó, nước được dẫn qua đường hầm ngầm dài 6,3 km để đổ vào giếng số 1, rồi chảy vào bể điều áp. Các máy bơm công suất lớn đặt tại cuối hệ thống có thể bơm tới 200 m³ nước mỗi giây, đẩy toàn bộ dòng nước ra sông Edo (chảy qua Saitama, Tokyo và Chiba trước khi đổ ra vịnh Tokyo).

Con người quá nhỏ bé so với hệ thống đường ống khổng lồ. Ảnh: Reuters

Theo Tokyo Weekender, năm 2015, trong hai cơn bão số 17 và 18, hệ thống đã vận hành để thoát tổng cộng khoảng 19 triệu m³ nước mưa – con số tương đương 19 triệu tấn nước.

Người Nhật xây dựng hầm ngầm chống ngập này như thế nào?

Quá trình xây dựng hệ thống hầm ngầm khổng lồ diễn ra trong 13 năm. Ảnh: Reuters

Công trình bắt đầu được thi công từ năm 1993 và hoàn tất năm 2006, tức mất 13 năm để hoàn thành. Tổng chi phí khoảng 230 tỷ yên, tương đương 1,6 tỷ USD thời điểm đó, theo Reuters.

Để xây dựng các giếng sâu và hầm dài trong lòng đất, kỹ sư Nhật Bản đã sử dụng công nghệ đào hầm hiện đại với máy khoan khổng lồ (TBM). Quá trình thi công đối mặt với nhiều khó khăn như mạch nước ngầm, nền đất yếu và yêu cầu bảo đảm an toàn cho khu dân cư bên trên. Mỗi giếng được gia cố bằng bê tông cốt thép dày, đường hầm được lắp đặt van và cửa chắn để chống rò rỉ.

Theo Nikkei Asia, các giếng được đào trước bằng phương pháp “cut-and-cover” (đào hở, sau đó phủ lại), trong khi đường hầm được khoan bằng máy TBM xuyên qua lòng đất sét và đất pha cát ở tỉnh Saitama. Sau đó, toàn bộ hầm ngầm được phủ lớp bê tông chống thấm đặc biệt, bảo đảm kết cấu vững chắc và vận hành lâu dài.

Hầm ngầm được thiết kế để sử dụng lâu dài. Ảnh: Reuters

Hiệu quả và thách thức

Từ khi đi vào hoạt động năm 2006, hầm ngầm Kasukabe đã trở thành lá chắn quan trọng của Tokyo. Reuters dẫn ước tính của Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch Nhật Bản cho biết, công trình chống ngập khổng lồ này đã giúp ngăn chặn thiệt hại do lũ lụt trị giá hơn 150 tỷ yên.

Trong bão Shanshan tháng 8/2024, hệ thống đã tiếp nhận khối lượng nước đủ để lấp đầy sân vận động mái vòm Tokyo Dome gần 4 lần, rồi bơm an toàn ra sông Edo, theo Reuters. Nhiều chuyên gia nhận định nếu không có hệ thống này, mực nước tại sông Nakagawa và các phụ lưu có thể dâng cao hơn, gây ngập hàng nghìn ngôi nhà.

Hoạt động rất hiệu quả nhưng hệ thống chống ngầm khổng lồ cũng có lúc bị quá tải. Ảnh: Reuters

Tuy vậy, trước những trận mưa cực đoan ngày càng gia tăng, công trình vẫn có lúc bị quá tải. Năm 2023, mưa lớn đã khiến hơn 4.000 ngôi nhà trong lưu vực sông Nakagawa bị ngập, dù hệ thống đã vận hành hết công suất, theo Reuters. Chính phủ Nhật Bản đang triển khai thêm các dự án bổ sung, như củng cố đê điều, đào mới kênh thoát nước dài 13 km để dẫn nước từ sông Kanda và Shirako ra vịnh Tokyo, dự kiến hoàn thành năm 2027.