Sáng chế đột phá làm thay đổi ngành thủy lợi Việt Nam

Đột phá trong công nghệ đập trụ đỡ và đập xà lan

Trước năm 1992, ngành thủy lợi Việt Nam chủ yếu sử dụng các phương pháp truyền thống trong việc xây dựng đập và cống. Tuy nhiên, với sự sáng tạo và nghiên cứu không ngừng nghỉ, GS.TS Trương Đình Dụ đã phát minh ra hai công nghệ đột phá: đập trụ đỡ và đập xà lan.

Công trình đập Thảo Long (Thừa Thiên - Huế) được ứng dụng công nghệ đập trụ đỡ của GS.TS Trương Đình Dụ.

Ra đời từ đề tài cấp quốc gia KC10a (1992–1995), đập trụ đỡ là một bước tiến lớn trong công nghệ xây dựng cống. Khác với các công trình truyền thống sử dụng bản đáy rộng, đập trụ đỡ sử dụng các trụ pin bê tông cốt thép độc lập, móng trụ là các cọc cắm sâu vào nền, giữa các trụ có dầm đỡ van liên kết với trụ, dưới dầm đỡ van và trụ là cừ chống thấm đóng sâu vào nền. Thi công được thực hiện ngay trên lòng sông tự nhiên, không cần dẫn dòng, giúp giảm đáng kể khối lượng xây lắp và thời gian thi công.

Công trình Cái Lớn - Cái Bé (Kiên Giang), một công trình thủy lợi mang tầm cỡ khu vực của đồng bằng Sông Cửu Long.

Cũng từ đề tài KC12-10a, GS.TS Trương Đình Dụ đã phát triển công nghệ đập xà lan di động. Đập xà lan được chế tạo nơi khác, sau đó lai dắt đến vị trí xây dựng để đánh đắm trên nền tự nhiên. Kết cấu nhẹ, thích hợp với nền đất yếu và điều kiện tự nhiên phức tạp, đập xà lan đặc biệt hiệu quả ở những vùng giao thông kém phát triển như bán đảo Cà Mau.

Tính năng di động của đập xà lan đáp ứng yêu cầu quy hoạch mở, phát triển kinh tế trong tương lai, góp phần vào công cuộc hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn. Công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi trong thực tế, mang lại hiệu quả cao hơn nhiều so với kiểu cống truyền thống.

Theo GS.TS Nguyễn Tuấn Anh, nguyên Viện trưởng Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam: “Đột phá của GS Trương Đình Dụ gần như làm nên một cuộc cách mạng đối với ngành thủy lợi, giống như công nghệ đúc hẫng bên ngành giao thông, đã đẩy nhanh tiến trình thi công và rút ngắn khoảng cách khoa học công nghệ giữa ngành thủy lợi với giao thông tới cả chục năm”.

Hai công nghệ mới này không chỉ mở ra hướng đi hoàn toàn khác biệt trong công nghệ ngăn sông, mà còn thể hiện tính ưu việt vượt trội: thuận lợi trong thi công, tiết kiệm chi phí, rút ngắn thời gian xây dựng và giảm thiểu tác động tới môi trường tự nhiên. Đặc biệt, hai sáng chế này đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế — đập xà lan (số 6148, cấp ngày 7/2/2007) và đập trụ đỡ (số 6601, cấp ngày 20/9/2007).

Không dừng lại ở thành tựu lý thuyết, hai công nghệ này đã được ứng dụng rộng rãi, trở thành giải pháp nền tảng cho hàng trăm công trình ngăn mặn, kiểm soát nguồn nước ven biển từ Bắc chí Nam. Theo thống kê, các công trình sử dụng công nghệ của Giáo sư Trương Đình Dụ đã giúp Nhà nước tiết kiệm hàng nghìn tỉ đồng chi phí đầu tư xây dựng.

Đặc biệt, năm 2012, cụm công trình “Đập trụ đỡ và Đập xà lan” đã được vinh dự trao Giải thưởng Hồ Chí Minh đợt IV về khoa học công nghệ — một vinh dự cao quý mà cho đến nay vẫn là duy nhất trong lịch sử ngành Thủy lợi Việt Nam.

Công nghệ đập trụ đỡ và đập xà lan của GS.TS Trương Đình Dụ vinh dự được tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh về Khoa học công nghệ.

Dấu ấn Cái Lớn – Cái Bé: Công trình vĩ đại từ trí tuệ Việt Nam

Một trong những công trình tiêu biểu nhất ứng dụng công nghệ đập trụ đỡ của GS Trương Đình Dụ là Dự án Cái Lớn – Cái Bé tại tỉnh Kiên Giang.

Năm 2019, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã phê duyệt dự án xây dựng hệ thống thủy lợi Cái Lớn – Cái Bé giai đoạn I, với tổng mức đầu tư khoảng 3.300 tỉ đồng. Công trình được thiết kế và thi công hoàn toàn dựa trên công nghệ đập trụ đỡ, cho phép xây dựng trực tiếp trên lòng sông mà không cần dẫn dòng thi công — một bước tiến vượt bậc về kỹ thuật và hiệu quả thi công.

Tháng 3/2022, cống Cái Lớn – Cái Bé chính thức đi vào vận hành, trở thành công trình kiểm soát mặn lớn nhất Việt Nam. Công trình giúp kiểm soát và điều tiết nguồn nước cho 384.000 ha đất tự nhiên của các tỉnh Kiên Giang, Hậu Giang, Cà Mau và Bạc Liêu. Nhờ đó, tình trạng xâm nhập mặn, hạn hán, lũ lụt và đất phèn đã được kiểm soát hiệu quả, góp phần ổn định sản xuất nông nghiệp và sinh kế cho hàng triệu người dân Đồng bằng sông Cửu Long.

Cái Lớn – Cái Bé: Công trình vĩ đại từ trí tuệ Việt Nam.

Ông Lê Mạnh Hùng, nguyên Giám đốc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, đánh giá: “Giải pháp của GS Dụ đã mang tính cách mạng, đặc biệt là trong việc giảm tải trọng nền đất yếu, một yếu tố then chốt trong việc thi công công trình lớn ở đồng bằng ngập nước như miền Tây”.

Những công trình tiếp nối thành công

Không chỉ Cái Lớn – Cái Bé, những sáng chế của Giáo sư Trương Đình Dụ tiếp tục được ứng dụng vào nhiều công trình trọng điểm khác, trong đó nổi bật là cống Cầu Xe tại tỉnh Hải Dương — công trình đầu tiên của khu vực Đồng bằng sông Hồng áp dụng công nghệ đập trụ đỡ.

Cống Cầu Xe mới có khẩu độ thoát nước gần gấp đôi thiết kế cũ nhưng tiết kiệm hơn 30 tỉ đồng chi phí xây dựng, và đặc biệt không phải thu hồi tới 6ha đất như phương án truyền thống. Công trình này không chỉ nâng cao năng lực tiêu thoát nước, ngăn mặn, cấp nước ngọt cho hệ thống Bắc Hưng Hải, mà còn góp phần thay đổi cảnh quan sinh thái, thúc đẩy phát triển kinh tế nông nghiệp cho toàn bộ vùng Tứ Kỳ, Hải Dương.

Toàn cảnh công trình Cống Cầu Xe, tỉnh Hải Dương.

Ngoài đập trụ đỡ và đập xà lan, GS.TS Trương Đình Dụ còn sáng chế thêm nhiều công nghệ hữu ích khác, đều được cấp bằng sáng chế độc quyền như: Cửa van cánh cửa tự động, Đập bản dầm, Đập thuyền, Đập trụ neo, Đập hộp neo… Mỗi sáng chế đều có ứng dụng thực tiễn cao, phục vụ thiết thực cho công cuộc kiểm soát nước, ngăn mặn, tiêu úng và phòng chống thiên tai.

Công nghệ cửa van cánh cửa tự động của GS.TS Trương Đình Dụ được cấp bằng độc quyền sáng chế.

Những đóng góp ấy đã được ghi nhận bằng nhiều giải thưởng cao quý: từ Huy chương Sáng tạo tuổi trẻ Moskva năm 1976 khi còn là nghiên cứu sinh ở Liên Xô, đến các giải thưởng Vifotex danh giá cho đập trụ đỡ (2003) và đập xà lan (2006). Đặc biệt, ông đã được trao Giải thưởng Nhà nước về Khoa học và Công nghệ (2000) và Giải thưởng Hồ Chí Minh về Khoa học và Công nghệ (2012) – phần thưởng xứng đáng cho một đời miệt mài lao động sáng tạo.

Những đóng góp của GS.TS Trương Đình Dụ không chỉ nâng cao năng lực khoa học công nghệ của ngành thủy lợi Việt Nam mà còn cải thiện đời sống của hàng triệu người dân vùng đồng bằng. Với những công trình và công nghệ do ông sáng chế, ngành thủy lợi nước nhà đã có những bước tiến vượt bậc, đặc biệt trong việc kiểm soát nguồn nước ở các vùng đồng bằng ven biển.

Mời quý độc giả đón xem video GS.TS Trương Đình Dụ và những chuyên gia chia sẻ về quá trình tìm ra công nghệ đập trụ đỡ, đập xà lan cũng như ý nghĩa khoa học, thực tiễn của 2 công nghệ đó đối với ngành thủy lợi Việt Nam.

Trần Liên