Xung quanh vấn đề này, nhóm nghiên cứu iWAT thuộc Phân hiệu Trường ĐH Thủy lợi do PGS-TS Triệu Ánh Ngọc, chuyên gia thủy văn – thủy lực, Trưởng phòng Quản lý khoa học và Đối ngoại, cùng các cộng sự đã tính toán, phân tích nguyên nhân và đề xuất hướng khắc phục.
Nguy cơ ngập với cao độ mặt đường hiện hữu
Theo nhóm nghiên cứu, có nhiều yếu tố cần được xem xét khi xây dựng đường cao tốc Dầu Giây – Phan Thiết. Cụ thể, cần có đánh giá mức độ ảnh hưởng của cường độ mưa và vận hành hồ chứa trên toàn bộ lưu vực, cao trình mặt đường, khẩu độ và cao trình cống thoát nước tại các vị trí có địa hình lòng chảo trên tuyến cao tốc như thế nào là phù hợp để tránh ngập úng.
 |
Mô phỏng đoạn đường cao tốc Phan Thiết - Dầu Giây bị ngập tại km25+419 |
Dựa trên tiếp cận quản lý tổng hợp lũ lưu vực sông, trên cơ sở số liệu về địa hình, địa chất, địa chất thủy văn, lượng mưa thu thập được nhóm nghiên cứu đã mô phỏng ngập úng trên toàn bộ lưu vực trên tuyến cao tốc trong đó có các vị trí ngập úng cục bộ bằng hệ thống tính toán hiệu năng cao do Tecotec Group (Công ty cung cấp giải pháp công nghệ và thiết bị đo lường – kiểm định – hiệu chuẩn hàng đầu Việt Nam) cung cấp.
Nhóm lấy cao độ mặt đường thiết kế hiện hữu là +44.47m, với giả thiết thời gian mưa kéo dài khoảng 4 giờ rưỡi, với lượng mưa 25/50/100mm thì kết quả ngập tại km25+419 như sau:
Qua phân tích, với cường độ mưa 25mm, thì độ sâu ngập khoảng lớn nhất là 50-65cm, chiều dài đoạn đường bị ngập nằm trong khoảng 68-93m. Ngập úng diễn ra sau 2 giờ rưỡi, tính từ thời điểm bắt đầu mưa và kéo dài 3-4 giờ.
Với cường độ mưa 50mm, độ sâu ngập khoảng lớn nhất là 70 - 95 cm, chiều dài đoạn đường bị ngập nằm trong khoảng từ 85 - 116m. Ngập úng diễn ra chỉ sau 1 giờ rưỡi tính từ thời điểm bắt đầu mưa và kéo dài 4-6 giờ.
Với cường độ mưa 100mm, độ sâu ngập khoảng lớn nhất 121-186cm, chiều dài đoạn đường bị ngập nằm trong khoảng từ 165 - 252m, ngập úng diễn ra chỉ sau 45 phút tính từ thời điểm bắt đầu mưa và kéo dài 7-9 giờ.
Như vậy, với cao độ mặt đường hiện hữu tại vị trí km25+419 là +44.47m, thì chỉ cần mưa 25mm trở lên sau 2 giờ rưỡi sẽ ngập.
 |
Theo nhóm nghiên cứu, với cao độ mặt đường hiện hữu tại vị trí km25+419 là +44.47m, thì chỉ cần mưa 25mm trở lên sau 2 giờ rưỡi sẽ ngập |
Nhóm cũng tính toán kiểm tra với giả thiết cao trình mặt đường tại vị trí này lần lượt là +45m, +46m và +47m kết quả cho thấy ở cao trình mặt đường +45m và +46m vẫn xảy ra ngập sâu. Trong khi đó từ cao trình mặt đường +47m trở lên ngập chỉ xảy ra trong thời gian ngắn với cường độ mưa lớn > 100mm liên tục trong vòng 4 giờ rưỡi.
Ngoài ra, nhóm cũng tính toán với các trường hợp cống thoát nước với khẩu độ khác nhau nhưng với khẩu độ lớn thậm chí 20m x 2,5m vẫn xảy ra ngập trên đoạn cao tốc này.
Giải pháp xây cầu cạn là phù hợp với quan điểm “thuận thiên”
Theo TS Trần Đăng An, chuyên gia thủy lực – tiêu thoát nước, ngập úng xảy ra ở đoạn cao tốc này nguyên nhân chính không phải do cống nhỏ so với yêu cầu thoát lũ tự nhiên mà là do cao trình mực nước lớn nhất khi lũ đạt đỉnh cao hơn so với cao trình thoát nước của cống và mặt đường.
Đáng nói, vị trí km25+419 nằm gần nơi hợp lưu của các nhánh sông, suối đồng thời hướng dòng chảy của của tuyến sông, suối khu vực này có sự thay đổi đột ngột và các chi lưu chảy theo hướng vuông góc với tuyến cao tốc chỉ cách điểm xảy ra ngập chỉ khoảng vài trăm mét.
 |
Sự cố ngập đoạn cao tốc Phan Thiết - Dầu Giây hôm 29-7 |
Ngoài ra, tuyến đường cao tốc đóng vai trò như hành lang cản dòng chảy tự nhiên trên bề mặt lưu vực, khi nước lũ dồn về trong thời gian ngắn kết hợp với việc thoát nước không kịp qua cầu sông Phan gây ra hiện tượng dội nước (nước chảy ngược về thượng nguồn) và mực nước dâng lên tại vị trí trũng thấp đoạn đường cao tốc chạy qua gây ra hiện tượng ngập úng cục bộ dọc các điểm thấp trũng.
Với kết quả tính toán mô phỏng, PGS-TS Triệu Ánh Ngọc cho biết, cao trình mặt đường như hiện trạng thì khả năng ngập úng xảy ra trên tuyến cao tốc, đặc biệt tại các vị trí km25+419 là điều dễ hiểu. Vì các điểm đã xảy ra ngập đều nằm trong địa hình thấp nơi hội tụ dòng chảy hợp lưu về.
Theo PGS-TS Triệu Ánh Ngọc, do ảnh hưởng của mưa và dòng chảy trên các sông suối trên toàn lưu vực đổ về vị trí ngập trong thời gian ngắn kết hợp với mực nước sông tương đối lớn, gây ra hiện tượng dồn nước trên sông và đổ về km25+419, gây ngập úng cục bộ. Ngoài ra, vị trí có tuyến cao tốc đi qua rất đặc biệt dễ gây ngập úng khi có mưa từ 100mm trở lên, nếu mặt đường được thiết kế thấp hơn +47m khả năng xảy ra ngập cao.
Video: Theo nhóm nghiên cứu, giải pháp xây dựng cầu cạn tại các vị trí ngập được ghi nhận là phù hợp với quan điểm "thuận thiên" |
Nguyên nhân chính là đoạn đường cao tốc này đi qua vị trí khe cạn có địa hình thấp trũng nhất so với khu vực xung quanh. Vị trí này lại là điểm thoát nước ra của một lưu vực nhỏ đổ nước về phía các chi lưu của sông Phan cắt ngang đường cao tốc. Trong khi đó vị trí tiếp nhận nước của đoạn cao tốc này là khu vực hợp lưu của 2 nhánh sông chảy dọc với cao tốc theo hướng Nam - Bắc và chuyển hướng đột ngột nên khả năng thoát lũ kém.
Trên cơ sở kết quả tính toán và mô phỏng, nhóm nghiên cứu đã đề xuất kiểm tra lại khẩu độ và cao trình cống thoát nước qua đường dựa trên kết quả tính toán dòng chảy lũ trên lưu vực để bảo đảm khả năng thoát nước triệt để. Kết hợp xác định lại cao trình vượt lũ của mặt đường phù hợp với yêu cầu thoát nước trên toàn bộ lưu vực.
Xem xét tính toán và thiết kế tuyến đường dựa vào quan điểm thoát lũ lưu vực thì giải pháp xây dựng cầu cạn tại các vị trí ngập được ghi nhận là phù hợp với quan điểm "thuận thiên".
PGS-TS Triệu Ánh Ngọc cho biết, để hạn chế những rủi ro liên quan đến ngập úng trên các tuyến cao tốc như các phương tiện thông tin đại chúng đã đưa thì cần phải có điều tra, khảo sát, tính toán, kiểm tra lại dòng chảy lũ trên quan điểm quản lý tổng hợp lưu vực trên toàn tuyến nhằm khắc phục các điểm đã và đang xảy ra ngập.
Cần có sự phối hợp chặt chẽ và tham vấn chuyên môn sâu (thủy văn, thủy lực và quản lý tổng hợp lũ trên lưu vực) trong quá trình quy hoạch, thiết kế và thi công quản lý vận hành các tuyến cao tốc.
Nhóm nghiên cứu cũng lưu ý, số liệu nghiên cứu được thu thập từ nhiều nguồn để phân tích, kết quả mô hình mô phỏng chỉ mang tính tham khảo do được tính toán dựa trên các giả định đã nêu và được tính toán trên hệ thống máy tính hiệu năng cao từ Tecotec Group.
