Trung tâm Di sản các nhà khoa học việt nam

Heritage Center for scientists and scholars of Vietnam

Đề tài cửa van cánh cửa tự động của GS Trương Đình Dụ

11:56 - Thứ Năm, 03/03/2022

tin từ MEDDOM Đầu những năm 20-30 của thế kỷ trước, người Pháp đã xây dựng một số cửa cống giúp “thoát lũ, ngăn triều”, trong đó có cửa cống ở Bến Thủy, Nghệ An. Đây là một công trình khá hiện đại, cống có 3 cửa van, khi lũ trên thượng nguồn đổ về, áp lực nước dâng cao nên cửa van tự mở. Tuy nhiên, khi nước thoát hết thì cửa van không thể tự đóng lại.

Do đó, mỗi cửa cống cần một người túc trực để đóng cửa lại khi cần thiết bởi cửa van làm bằng bê tông cốt thép, nếu không đóng cửa kịp thời thì khi thủy triều lên sẽ đẩy cửa trở lại, gây vỡ cửa và hư hại cho công trình. Do đó, các cửa van đều chưa tự động.

Ở miền Nam, Chính quyền Việt Nam cộng hòa cho xây dựng các cống ở đồng bằng sông Cửu Long bằng hệ thống cửa van được thiết kế là cánh cửa phẳng, đóng mở bẳng cách xoay vít trên trục để nâng cửa. Khi đó, nếu muốn dùng mô tơ chạy kéo cửa cống cần bố trí hệ thống trạm điện, dây dẫn để khi ấn nút thì mô tơ chạy sẽ kéo cửa lên. Tuy nhiên, trong tình hình chiến tranh nên vấn đề này chưa được chú trọng, trong khi các cửa van thiết kế theo cách cũ phải mất khoảng 30 phút để xoay van. Việc đóng mở cửa cống rất quan trọng bởi giúp thoát lũ, ngăn triều, thau chua rửa mặn cho vùng đất nhiễm mặn. Tuy nhiên, do bất cập trong việc đóng mở cửa cống nên hệ thống cửa cống đều không phát huy tác dụng. Năm 1975, đất nước thống nhất, việc nghiên cứu và khai thác đồng bằng sông Cửu Long được Chính phủ rất quan tâm. Ông Trương Đình Dụ khi đó là Trưởng phòng Thủy lực, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam cũng được cử vào miền Nam nghiên cứu vấn đề thủy lợi cho đồng bằng sông Cửu Long. Điều khiến ông rất băn khoăn: Làm sao có thể chế được “cửa tự động” vừa có thể thoát lũ ngăn triều. Việc thoát lũ, người Pháp đã làm rất thành công rồi ở Bến Thủy, nhưng ngăn triều thì chưa được. May mắn đến với ông khi ông được phân làm chủ nhiệm đề tài cấp nhà nước: Nghiên cứu công trình cống tự động không triều: 06.04.01.02. Chương trình cấp nhà nước 06.04: Nghiên cứu thủy lợi đồng bằng sông Cửu Long (1981-1985) do Giáo sư Nguyễn Thanh Ngà – Viện trưởng Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam làm Chủ nhiệm. Theo Giáo sư Trương Đình Dụ phân tích thêm: Đầu những năm 80, nền kinh tế đất nước còn gặp nhiều khó khăn, việc xây dựng hệ thống thủy lợi chạy bằng mô tơ với hệ thống trạm điện là rất khó khăn. Trong khi miền Nam có hàng nghìn cửa cống cần người điều khiển và trông coi, rất tốn kém và lãng phí nguồn nhân lực.

Có một lần, ông vô tình thấy cánh cửa chính giữa nhà sau khi mở ra thì tự động đóng lại nhưng lực còn yếu. Từ đó, ông đặt ra nghi hoặc: làm sao cánh cửa có thể tự đóng lại. Sau nhiều tháng nghiên cứu và tìm hiểu, ông tìm ra nguyên nhân và gọi nó là “nguyên lý lệch trục”. Theo nguyên lý này, khi tạo ra một lực lệch trục nhất định ở trục trên và trục dưới sẽ tạo ra một lực mô - men cho cánh cửa sẽ giúp cánh cửa có thể đứng yên hoặc tự đóng về. Nếu để lệch trục trong khoảng từ 3 đến 5 độ thì cửa sẽ tự đóng về vị trí ban đầu. Còn độ lệch trục là không độ thì cửa sẽ không quay về, còn thợ làm cửa nhà có thể tạo sự chênh lệch đi 1 hoặc 2 độ. Nếu lệch trục quá nhiều cửa mở ra sẽ không hết, độ lệch trục quá nhỏ thì khi đóng lại sẽ không khít.

Năm 1983, ông cho đúc cửa và làm thí nghiệm trong phòng Thủy lực công trình, kết quả rất thành công. Ngay sau đó, ông xin làm thí điểm ở cống C2, phố Hựu, quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh. Sau khi lắp đặt xong, ông và đồng nghiệp chờ thủy triều lên xuống để xem việc đóng mở cửa cống có đúng như nguyên lý đã nghiên cứu. Kết quả, việc thí nghiệm rất thành công. Công trình này được ứng dụng ở nhiều nơi của đồng bằng sông Cửu Long. GS Trương Đình Dụ chia sẻ: Cửa van cánh cửa tự động kết cấu đơn giản, giá thành rẻ, áp dụng dễ nên việc ứng dụng rất nhanh và rộng rãi, không cần người phụ trách, mùa hạn thì khóa cửa. mùa mưa thì mở chốt van là xong.

Ông Nguyễn Ty Niên - Cục trưởng Cục Quản lý đê điều và Phòng chống lụt bão, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đi nghiên cứu thực địa ở miền Nam. Khi gặp bà con nông dân, ông Niên được họ kể về hệ thống cửa cống mới không cần người quản lý mà còn giúp cải tạo đất. Họ nói: Nếu trời mưa, chờ công nhân mở cửa van sẽ rất chậm, có những đêm mưa to thì phải sáng hôm sau họ mới ra mở cống, không kịp thoát lũ. Trong khi đó, 6 tháng mùa khô ở miền Nam đã khiến đất nông nghiệp bị nhiễm mặn nghiêm trọng. Chính mưa to giúp thau chua rửa mặn bởi lúc mưa xuống thì phèn theo nước mưa trôi ra biển. Nếu cửa cống cũ thì mở chậm nên chờ cửa mở thì phèn sẽ lặng xuống. Chính bản thân ông Dụ không ngờ là cửa van cánh cửa tự động có tác dụng cải tạo đất quan trọng như thế. “Nhờ có các công trình thủy lợi, đồng bằng sông Cửu Long mới có thể xuất khẩu nông sản lớn như hiện nay, những cánh đồng chó ngáp giờ trở thành vựa lúa của đất nước” – Tiến sĩ Tô Vân Trường – Viện trưởng Viện Quy hoạch thủy lợi miền Nam. Ông Phạm Hồng Giang – Thứ trưởng Bộ Thủy lợi (sau là Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn) khuyên ông Dụ nên đăng ký bản quyền ngay không thì người khác đăng ký. Nghe lời bạn khuyên, ông đăng ký và được nhận bản quyền sáng chế năm 1991. Khi đó, Bộ Thủy lợi đề nghị xét giải thưởng Hồ Chí Minh cho công trình Cửa van cánh cửa tự động về những đóng góp cho thực tiễn, nhưng Hội đồng khoa học nhà nước chỉ để giải thưởng Nhà nước. Ông nhận bằng giải thưởng này vào năm 2000 bởi có đóng góp “đặc biệt xuất sắc trong khoa học và đặc biệt quan trọng trong giá trị kinh tế”.