Đầu năm 1993, trên đường công tác từ thành phố Hồ Chí Minh ra Nha Trang, GS.TS Lương Phương Hậu dừng chân tại Phan Rang. Trong bữa trưa rôm rả với các đồng nghiệp tại đây, ông Trần Ngươn (Giám đốc Sở Thủy lợi Ninh Thuận) than phiền về trận lũ quét làm bờ tả sông Dinh bị sạt lở nghiêm trọng, khiến chân đê có nguy cơ vỡ, uy hiếp tính mệnh và tài sản của dân cư thị xã Phan Rang, nhưng không có kinh phí để kè lại. Lại vấn đề “sông nước”! Chạm đúng sở trường đam mê chinh phục sông nước, GS.TS Lương Phương Hậu bèn hẹn ngày cùng ông Giám đốc Ngươn đi thăm hiện trường.
Đi đến đoạn đê hạ lưu cầu Đạo Long bắc qua sông Dinh, nhìn cảnh tượng sông nước đã thấy ngao ngán: đê mỏng, cao chênh vênh, mái dốc, đất sụt nham nhở, các lùm cây ở chân đê đổ ngả nghiêng trong khi phía sau đê là khu dân cư nhà cửa san sát. Nhìn Giám đốc Trần Ngươn, GS.TS Lương Phương Hậu buột miệng: “Gay đấy, ông anh ạ. Có cho làm thử không, thắng thì ăn, thua thì ráng chịu”. Lần đó, mọi người ra về mà không nói thêm lời nào. Mấy ngày sau, Giám đốc Ngươn đích thân vào Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, xin gặp GS Hậu và PGS Lê Ngọc Bích[1].
Từ hôm ở Phan Rang về Hà Nội, GS Hậu vẫn canh cánh bên lòng câu hỏi làm sao để bảo vệ được đê Phan Rang với kinh phí tiết kiệm nhất. Ông có gọi điện trao đổi với PGS Lê Ngọc Bích và kỹ sư trẻ Đinh Công Sản về một ý tưởng lạ. Để giải thích với chúng tôi, là những người ngoài ngành, ông lấy bút dạ màu vẽ lên mặt sau tờ lịch treo tường các sơ đồ đơn giản về ý tưởng mà ông đang nung nấu. Ông nói với chúng tôi rằng, trong đoạn sông cong tự nhiên, thường thì bên bờ lõm do bị lở, bên bờ lồi là do được bồi thêm. Đâu đâu cũng vậy, đó là quy luật tự nhiên. Ông lại đọc câu hát ru ngày xưa của mẹ, nhưng có thay đi vài chữ: “Dòng sông bên lõm bên lồi, bên lõm thì lở mãi, bên lồi thì bồi thêm”. Sở dĩ như vậy, dòng nước ở khúc sông cong có kết cấu chảy vòng, được gọi là hoàn lưu, vì nó chuyển động xoắn dọc khúc cong như một mũi khoan. Như vậy, ở khúc sông cong, dòng chảy bề mặt có hướng từ bờ lồi xô vào bờ lõm, dòng chảy đáy lại từ bờ lõm chuyển sang bờ lồi. Bờ lõm bị sạt lở vì dòng chảy mặt xô vào với vận tốc cao, lực xung kích lớn, có thể phá hoại kết cấu đất bờ, làm cho đất bờ sạt xuống. Số đất bờ sạt xuống đáy bị dòng chảy đáy mang sang bờ lồi đối diện, tạo nên khối bồi lắng ở bờ lồi. Điều đó, ông đã thuộc lòng từ thuở còn bơi lội trên bến đò Cung quê hương.
Nhưng giờ đây, để chống lại hiện tượng bồi xói bất lợi đó, nghiên cứu ứng dụng của ông phải làm sao làm đảo ngược các quá trình tự nhiên, tức là đẩy được dòng chảy mặt ra xa, không cho nó trực tiếp xô vào bờ lở, đồng thời kéo được bùn cát đáy quay về và bồi tụ lại cho bờ lở. Với cơ chế như vậy, ông gọi công trình đó là Kết cấu đảo chiều hoàn lưu.
Hồi đó, nghe ông trình bày, cả nhóm nghiên cứu đều gật gù nhưng vẫn im lặng hồ nghi. Ông nói, nếu làm được thí nghiệm trên mô hình vật lý thì tốt quá. Nhưng không có thời gian, cũng không có kinh phí, và… chưa ai tin vào chuyện ngược đời. Đúng dịp ông Trần Ngươn vào Viện Khoa học thủy lợi Miền Nam, thử thuyết phục ông xem sao.
Không ngờ, nghe GS Hậu trình bày xong, ông Ngươn đồng ý cho thử nghiệm ngay, Giám đốc Sở sẽ thuyết phục Ủy ban tỉnh và thị xã ủng hộ vì sự việc đã khẩn cấp lắm rồi. Dự án thử nghiệm được thông qua rất nhanh chóng vì công trình đầu tư không lớn, kết cấu đơn giản, thi công nhanh. Ban đầu, dự án đề xuất xây dựng 5 cụm công trình H1, H2, H3, H4 và H5, nhưng tỉnh Ninh Thuận chỉ đồng ý cho thử nghiệm 2 cụm là H2 và H3, “để xem sao đã”.
GS.TS Lương Phương Hậu nhớ lại: Hai công trình H2 và H3 được khởi công ngày 4-8-1993. Công trường lèo tèo chỉ có một xà lan với một giá đóng cọc, khoảng chục công nhân của một đơn vị đường thủy làm việc. Các cọc bê tông thì mua sẵn từ Đồng Nai chở về. Chưa có một công trường thủy lợi làm kè nào có khối lượng vật liệu ít và quy mô khiêm tốn như ở công trình này. Chỉ sau 2 tháng, việc xây dựng đầu tiên là H2 và H3 đã được hoàn thành.
Cụm công trình H2 sau khi hoàn thành, năm 1993
Không có nghi lễ hoàn công nào được tổ chức. Người ta theo dõi công trình một cách thờ ơ. Công trình hoàn thành, như một nét vẽ mỏng manh trên mặt nước, không gây một ấn tượng gì đặc biệt. Trẻ con trèo ra trèo vào trên đỉnh cọc, chơi đùa và tè bậy, người lớn giặt giũ, tắm rửa nơi bệ đá gốc kè, chẳng ai quan tâm cái này để làm gì.
Thế rồi, chỉ một mùa lũ sau đó, hiệu quả công trình đã phát huy rõ rệt. Sau 2-3 năm làm việc, khối bồi lắng gần bờ lở sau công trình ngày càng được mở rộng, kéo dài, bồi cao thêm một cách đáng kinh ngạc như có phép màu. Cây cỏ mọc lên xanh um, che lấp cả công trình. Sau mùa lũ năm 1996, hai cụm H4 và H5 tiếp tục được xây dựng ở hạ lưu và phát huy tác dụng nhanh chóng, bảo vệ an toàn cho tuyến đê. Năm năm sau, khối phù sa bồi lắng có nơi dày hơn 4m, trên đó thực vật sinh trưởng tươi tốt, dầy đặc, thậm chí có cả cây thân gỗ cao lớn.
Thế nhưng, những thành công đặc biệt như vậy của công trình đảo chiều hoàn lưu, mặc dù đã có một số bài báo khoa học được đăng tải trên các báo chuyên ngành và có báo cáo trình bày trong các hội thảo, chuyên gia nổi tiếng Hà Lan Pilarzyk nghe báo cáo rất khen ngợi, vẫn không được gây được sự chú ý rộng rãi. Các nhà đầu tư thì chỉ quen áp dụng các quy trình, quy phạm đã có, họ e ngại ứng dụng công nghệ mới. Một số dự án có áp dụng công trình đảo chiều hoàn lưu đã bị từ chối, thậm chí còn bị một số nhà khoa học cho rằng không có cơ sở khoa học. Xem như câu chuyện đảo chiều hoàn lưu bị chìm xuồng, không ai nhắc đến nữa.
Mãi đến năm 2008, một đoàn khoa học Nhật Bản do GS.TS Hosoda[2] dẫn đầu đã đến Hà Nội, theo lời mời của GS.TS Lương Phương Hậu[3], với tư cách là Chủ nhiệm đề tài KH-CN cấp Nhà nước. Sau khi đi thăm hiện trường công trình ở Phan Rang, GS Hosoda kinh ngạc về tác dụng của loại công trình này, và đã nhiệt tình phối hợp nghiên cứu cơ sở khoa học cho công trình đảo chiều hoàn lưu. Ông cùng phụ tá là Tiến sĩ Honda, đã nhiều lần tiếp xúc với các thành viên đề tài để trao đổi các kết quả nghiên cứu.
.jpg)
GS.TS Lương Phương Hậu cùng GS. Hosoda (ngoài cùng bên trái) đi thực địa công trình, năm 2008
Cuối năm 2008, xảy ra sự cố của công trình chỉnh trị sông Quảng Huế (Quảng Nam), các nhà thiết kế thủy lợi bị chỉ trích dữ dội do công trình bị lũ phá tan tành, không những không có hiệu quả theo yêu cầu đặt ra, thậm chí còn gây hậu quả nghiêm trọng cho khu vực. Năm 2009, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn giao cho Công ty Tư vấn và Chuyển giao công nghệ trường Đại học Thủy lợi thực hiện dự án này chỉnh trị sông Quảng Huế với sự chủ trì của PGS.TS Nguyễn Phương Mậu. GS.TS Lương Phương Hậu được mời làm cố vấn khoa học. GS Hậu cùng với các cán bộ Bộ môn Cảng – Đường Thủy trường Đại học Xây dựng quyết định sử dụng hệ thống công trình đảo chiều hoàn lưu để ổn định đoạn sông này và trực tiếp thực hiện các bản vẽ thiết kế.
Trên đoạn sông Vu Gia, khu vực cửa vào sông Quảng Huế mới bố trí hệ thống gồm ba công trình đảo chiều hoàn lưu V3, V4 và V5 và một số mỏ hàn khối đặc ở hai đầu đoạn. Mặc dù, Ban chỉ đạo Dự án Quảng Huế không hoàn toàn tuân thủ thiết kế của nhóm chủ trì Dự án, mà ở một vài nơi vẫn tận dụng theo kết cấu cũ, nhưng hệ thống công trình đã phát huy hiệu quả ngay sau mùa lũ đầu tiên năm 2010. Công trình đã tạo ra khối bồi lớn ngay tại cửa vào sông Quảng Huế mới, ngăn chặn được dòng chảy bứt phá vào sông Quảng Huế mới. Rất thú vị là những nơi bị sửa đổi thiết kế thì hiệu quả kém hơn một cách rõ rệt. Công trình đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đánh giá cao và được nghiệm thu vào đầu năm 2011. Đài truyền hình VTV3 cũng đã giới thiệu công trình này trong chương trình “Sáng tạo Việt” và trưng bày mô hình trong hội chợ Techmart 2012.
Và cuối cùng, sau gần 17 năm ra đời, Kết cấu đảo chiều hoàn lưu dùng trong công trình chống sạt lở bảo vệ bờ sông theo thiết kế của GS.TS. Lương Phương Hậu đã được cấp bằng độc quyền sáng chế vào ngày 8-6-2010[4]. Nhưng Giáo sư cũng cho biết, “sáng chế” này không được đón nhận một cách hào hứng, chắc vì trông nó quá đơn sơ không hoành tráng và bắt mắt, và chắc cũng vì lẽ đó mà những ưu điểm như đầu tư ít, thi công nhanh, hiệu quả lớn, tức thời và ổn định lâu dài thì không được quan tâm. Nhưng có lẽ không nên quên rằng, chân lý bao giờ cũng đơn giản, vấn đề là khám phá ra điều đơn giản đó lại không hề đơn giản.
Trần Bích Hạnh
Trung tâm Di sản các nhà khoa học Việt Nam
—————–
[1] Công tác tại Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, trụ sở tại thành phố Hồ Chí Minh. [2] Giáo sư của trường Đại học Tổng hợp Kyoto, Nhật Bản. [3] Khi đó, GS.TS Lương Phương Hậu là Chủ nhiệm đề tài KH-CN cấp nhà nước KC08-14/06-10. [4] Bằng số 8518 theo quyết định số 10663/QĐ-SHTT của Cục Sở hữu Trí tuệ, Bộ Khoa học- Công nghệ.