Các kỹ sư đau đầu tìm cách giải quyết khi những sự cố hy hữu đang có nguy cơ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tiến độ thi công dự án tham vọng ở Tân Cương của Trung Quốc .

Các kỹ sư Trung Quốc đang đào đường hầm dài nhất thế giới ở sa mạc Tân Cương - một trong những khu vực khô hạn nhất trên Trái đất 0 thì va phải một bức tường đá và... nước phun ra như thác.

Ngoài nguy cơ hư hỏng các máy khoan đắt tiền, những sự cố như vậy còn có nguy cơ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tiến độ thi công dự án tham vọng này.

"Đối thủ" khó lường

Trong một bài báo đăng trên tạp chí Tunnel Construction vào tháng trước, giáo sư Deng Mingjiang thuộc Học viện Kỹ thuật Trung Quốc, cho biết: "Mực nước ngầm mạnh đã gây ra các vụ tai nạn ngập nước thường xuyên, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tiến độ xây dựng công trình".

Trong bài báo, các kỹ sư dự án cho biết, dự án đường hầm này, vốn mục đích đưa tuyết tan đến khu vực khô cằn bị gián đoạn nhiều lần do "tai nạn tràn nước".

Theo tờ SCMP, Đội ngũ của ông Deng đang thực hiện một dự án đầy tham vọng nhằm đưa tuyết tan từ dãy núi Altai vào sa mạc phía bắc Tân Cương thông qua các đường hầm dài hơn 500 km.

Đường hầm Kashuang dài nhất trong số 3 đường hầm lớn trong dự án, dự kiến kéo dài 280 km, gấp đôi so với Delaware Aqueduct - đường hầm cấp nước chính của thành phố New York - và giữ kỷ lục dài nhất kể từ năm 1945.

Nhưng theo thời gian, các máy khoan hầm (TBM) gặp phải nguồn nước ngầm dồi dào bất thường, bùng phát mạnh đến mức có thể lấp đầy một bể bơi chỉ trong một giờ. Bài báo cho biết, mỗi khi đèn báo động lũ lụt nhấp nháy màu đỏ, nhân công sẽ cần phải sơ tán và cỗ máy khoan khổng lồ sẽ dừng hoạt động ngay lập tức nếu không sẽ có nguy cơ bị hư hỏng nghiêm trọng.

Với một khu vực ẩm ướt với nhiều mạch nước nhầm như vậy, các TBM chỉ có thể tiến thêm 200 m/tháng, tức là chỉ khoảng một nửa tốc độ bình thường ở một khu vực khô hạn như Tân Cương. Bài báo cũng cho biết, sự cố này cũng thường xuyên đe dọa sự an toàn của đội ngũ làm việc.

"Kẻ" ngáng đường dự án tham vọng của Trung Quốc

Dự án đường hầm ở Tân Cương này đặt ra mục tiêu khai thông nguồn nước từ các khu vực thượng nguồn của sông Irtysh, bắt nguồn từ các sông băng ở dãy núi Altai ở Trung Quốc, về phía bắc vào Bắc Băng Dương qua Kazakhstan và Nga.

Việc Trung Quốc ngày càng sử dụng nguồn nước Irtysh đã khiến hai quốc gia láng giềng của họ rất khó chịu. Tuy nhiên, theo một nhà nghiên cứu giấu tên có trụ sở tại Bắc Kinh đang nghiên cứu vấn đề này, cả ba nước vẫn tập trung vào một số dự án cơ sở hạ tầng chung thuộc Sáng kiến ​​Vành đai-Con đường. Chúng bao gồm các nhà máy thủy điện và cơ sở hạ tầng thủy lợi cho toàn bộ lưu vực sông Irtysh, nơi sinh sống của khoảng 15 triệu người trên ba quốc gia và có tiềm năng phát triển kinh tế tốt.

Một dự án đào hầm thường bao gồm một hoặc hai TBM. Được mệnh danh là "những con chuột chũi", những chiếc máy như vậy đại diện cho một trong những thiết bị máy móc tự động lớn nhất thế giới vẫn còn tồn tại, với mỗi chiếc có giá hàng chục triệu USD. Các lưỡi quay của máy có thể cắt qua gần như tất cả các loại đá cứng, với các cảm biến trên bo mạch tự điều chỉnh hoạt động.

Dự án cấp nước Tân Cương có 20 chiếc TBM làm việc tại các địa điểm khác nhau cùng một lúc. Ngay cả ở Trung Quốc, nơi mà việc xây dựng cơ sở hạ tầng quy mô lớn là tiêu chuẩn, một đội máy móc như vậy là một "cảnh tượng hiếm thấy" và cho thấy quy mô lớn của dự án, giáo sư Deng và các đồng nghiệp của ông cho biết trong bài báo .

Tuy nhiên, không giống như các dự án cơ sở hạ tầng lớn khác ở Trung Quốc, tin tức về đường hầm Tân Cương không hề xuất hiện trên bất kỳ phương tiện truyền thông nhà nước nào. Lộ trình của nó vẫn được phân loại và chưa có thời hạn chính thức nào được công bố. Tính đến cuối tháng 6, hai năm kể từ khi khởi công xây dựng, gần 60% công trình đường hầm đã được hoàn thành, theo các kỹ sư.

Tuy nhiên, việc thường xuyên gặp sự cố từ các mạch nước ngầm khiến công trình bị trì hoãn nghiêm trọng. Nguyên nhân không chỉ do điều kiện địa chất ở các sa mạc ở Tân Cương cực kỳ phức tạp mà cũng do gần một nửa các kết luận thông qua khảo sát địa chất trước khi xây dựng là không chính xác.

Giải pháp nào?

Nhưng các kỹ sư đã đưa ra một số phương pháp mới để đối phó với thách thức chưa từng có này.

Các radar xuyên đất truyền thống có thể phát hiện trước sự hiện diện của nước, nhưng chúng chỉ hoạt động khi máy đào hầm dừng lại. Nhóm của Deng và các cộng sự đã phát triển một loại máy dò địa chấn mới có thể được gắn trên chính TBM và sử dụng các rung động để phát hiện nước và các vật cản khác đằng sau các tảng đá.

Vì vậy, đội đào hầm thường chuẩn bị sẵn sàng khi dò trúng mạch nước ngầm để chuẩn bị sẵn sàng kích hoạt một máy bơm để rút nước ra khỏi hầm, sau đó một đội khác sẽ bịt kín chỗ rò rỉ.

Tuy nhiên, các máy TBM sẽ không thể di chuyển cho đến khi các kỹ sư xác định được nguồn và khối lượng chính xác của nước và tìm ra cách chuyển hướng dòng chảy ra khỏi đường hầm, bài báo của nhóm ông Deng cho biết.

Hiện vẫn chưa rõ lượng nước đi qua đường hầm từ sông Irtysh. Nhưng theo dữ liệu chính thức, Irtysh - con sông lớn thứ hai ở Tân Cương - có thể cung cấp hơn 11 tỷ mét khối nước từ tuyết tan mỗi năm. Theo mức tiêu thụ nước trung bình ở Trung Quốc, lượng nước này sẽ đáp ứng nhu cầu của hơn 20 triệu người, hay toàn bộ dân số Tân Cương, số lương này đủ để phục vụ cho 20 triệu người mỗi năm, tương đương với toàn bộ dân số Tân Cương.

Tân Cương là khu vực cấp tỉnh lớn nhất của Trung Quốc và hơn 60% diện tích được bao phủ bởi Gobi và các sa mạc khác. Tuy nhiên, các nhà khoa học Trung Quốc đã lưu ý rằng khu vực khô cằn này đang ấm dần lên và ẩm ướt hơn do hiện tượng nóng lên toàn cầu. Trong một nghiên cứu gần đây, họ cảnh báo rằng việc xây dựng cơ sở hạ tầng quy mô lớn trong khu vực có thể bị thiệt hại nghiêm trọng nếu không tính đến các thảm họa thiên nhiên liên quan đến biến đổi khí hậu như lũ quét.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng nhiều sa mạc ở Tân Cương từng là hồ, một số trong số đó tồn tại cho đến khi xuất hiện Con đường Tơ lụa cổ đại khoảng 2.000 năm trước.

Vào năm 2015, một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tìm thấy bằng chứng địa vật lý cho thấy sự tồn tại của một khối nước khổng lồ dưới sa mạc Tân Cương. Theo ước tính của họ, chỉ riêng lượng nước dưới lưu vực Tarim có thể lớn bằng cả 5 hồ lớn ở Bắc Mỹ cộng lại.