Mô hình giúp ngăn thảm họa vỡ đập cao nhất nước Mỹ

Bên trong nhà kho rộng ở phía bắc bang Utah, các kỹ sư thủy lực dẫn nước tràn xuống mô hìnhđập Orovillelàm từ gỗ, bê tông và thép nhằm xác định những biện pháp sửa chữa hiệu quả nhất cho con đập cao nhất nước Mỹ này, theo NTD. Hồi tháng 2, sự cố vỡ đập tràn sau những cơn mưa lớn ở Oroville khiến 200.000 sinh sống ở vùng hạ lưu phải sơ tán khẩn cấp.

Nước chảy dồn dập qua mô hình to bằng căn nhà nhỏ này phát ra âm thanh ầm ầm. Michael Johnson, giáo sư kỹ thuật thủy lực ở Đại học Utah quỳ gối trước mô hình để kiểm tra một trong hai kênh chạy dọc bề ngang đập tràn để dẫn không khí xuống nước, ngăn hình thành bong bóng có thể phá hủy đập tràn bê tông ở đập thật.

Những kênh dẫn mới có tên là hệ thống sục khí, nằm trong số nhiều biện pháp quan trọng trong dự án xây dựng lại đập tràn trị giá 300 triệu USD, dự kiến hoàn thành tháng 11, khi mưa mùa đông và băng tuyết lại làm tăng lượng nước đổ xuống hồ chứa bên trên đậpOroville.

Việc xây dựng mô hình thử nghiệm này giúp các kỹ sư thủy lực hướng dẫnnhà chức trách bang California cách xây dựng đập tràn mới để có thể chống chịu dòng nước chảy ồ ạt.

Kết quả thử nghiệm trên mô hình cho thấycác kênh sục khí có thể giúp giảm đáng kể áp lực lên đập tràn. Tuy nhiên, mô hình cũng chi ra rằng việc điều chỉnh độ cong ở khoảng giữa đập tràn mang lại ít hiệu quả hơn so với tính toán trên máy tính.

Các kỹ sư từng đề xuất xây phần dốc của đập tràn thoải hơn và tạo ra một khoảng hở có kích thước bằng sân bóng đá ở máng bê tông để giảm áp lực cho đập. Các mô hình tính toán trên máy tính chỉ ra rằng đây là biện pháp khả thi.

Tuy nhiên,nhà chức trách và kỹ sư thủy lực cho rằng mô hình máy tính không thể thay thế mô hình thực sự, bởi dòng nước, sự hợp dòng và những con sóng có thể khác biệt so với dự đoán từ máy tính, theo Ted Craddock ở Cơ quan Tài nguyên nước California.

Nhóm kỹ sư mất 40 ngày để xây dựng bản sao dài 30 m của đập nước.Nhóm của Johnson sẽ tiếp tục tính toán vận tốc nước, theo dõi lượng không khí hấp thụ trong nước và trình báo cáo cuối cùng lên các nhà chức trách vào đầu mùa thu.

Trong số gần 91.000 đập nước ở Mỹ có 2.170 đập nước cao có khiếm khuyết về mặt kết cấu. Do đó, nghiên cứu của các kỹ sư Utah có thể góp phần cải thiện độ an toàn của các đập nước.