Chất DRP (Drag Reduction Polymer) khi hòa tan vào nước có thể tăng công suất dòng chảy lên tới 40%, việc bơm chất này hòa tan vào miệng các cống thoát nước sẽ giúp giảm ngập cho TP.HCM.

Giải pháp này do TS Đặng Vũ Trọng, giám đốc kỹ thuật của Tập đoàn SNF (Canada), đưa ra tại hội thảo về thực trạng và giải pháp chống ngập do Viện nghiên cứu phát triển TP.HCM tổ chức mới đây.

Chất DRP làm tăng dòng chảy của nước

TS Trọng cho rằng, việc chống ngập cho TP.HCM hện nay thường tập trung vào cải thiện lĩnh vực cơ khí như lắp thêm máy bơm, cải tạo, xây mới đường cống và kênh rạch. Đây là những giải pháp mang tính lâu dài, đòi hỏi kinh phí đầu tư và vận hành cao, dẫn đến kéo dài và trễ muộn trong ứng dụng. Khác với giải pháp cơ khí, giải pháp hóa học mạng tính đột phá cao, kinh phí đầu tư và vận hành thấp, thiết bị gọn nhẹ, lắp đặt và sử dụng nhanh.

Cụ thể, chất DRP (Drag Reduction Polymer) khi hòa tan vào nước có thể tăng công suất dòng chảy lên tới 40%. Hiệu quả vấn đề này tùy thuộc vào sự lựa chọn chất DRP thích hợp cho điều kiện tùy theo địa bàn sử dụng. Chất này đã được thử nghiệm tại nhiều quốc gia cho kết quả tốt khi công suất thoát nước của cống tăng lên.

Nghiên cứu về giảm lực cản dòng chảy bằng chất DRP được phát hiện bởi Toms vào năm 1946. Năm 1948, chính nhà khoa học này đã trình bày nghiên cứu này tại hội nghị khoa học Rheology tại Hà Lan. Ông kết luận khả năng giảm lực cản dòng chảy của DRP là rất đáng kể. Nghiên cứu này đã được mở rộng nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như ống dẫn dầu, vận hành giếng dầu, tưới tiêu trong thủy lợi, ứng dụng trong y sinh như dòng máu.

Chất DRP với độ kéo dài ao trong dung dịch loãng có thể ảnh hưởng đến cấu trúc dòng chảy rối. Nó chống lại sự phát triển xoáy rối và làm giảm sự tiêu tán năng lượng hoặc giảm lực cản dòng chảy.

DRP có thể sử dụng ở đầu nguồn ngập, đầu miệng cống. Khi nước dâng ở mức báo động thì máy bơm tự động, thả lượng DRP vào với lượng vừa đủ làm tăng công suất dòng chảy. Dòng chảy 1 mét khối nước có thể sử dụng 20 gam DRP, dòng chảy 10 mét khối sử dụng 1 kg DRP.

Ứng dụng nhiều nơi

TS Trọng cho biết, hiện tại Tập đoàn SNF, đã thử nghiệm tại con kênh giả định dài 400 mét ở Canada với nhiều vật cản Lưu lượng dòng chảy 1 m3/h, công suất dòng chảy tăng 30%. Khi lưu lượng dòng chảy giảm xuống 0.1 m3/h vì các yếu tố vật cản thì tốc độ dòng chảy cũng sẽ tăng 30% của 0.1 m3/h. Điều này có nghĩa là các vật cản không phải là yếu tố tác động đến DRP trong việc làm tăng tốc độ dòng chảy.

Tại Canada, DRP được ứng dụng và giảm ngập tại bang British. Kết quả thu được cho thấy công suất của hệ thống cống thải tăng từ 20% lên 30%. Tại các lỗ cống được giám sát, dòng chảy tăng lên và mực nước thấp đi so với khi không sử dụng DRP. Tại thành phố Denver, bang Colorado của Mỹ cũng thử nghiệm giải pháp này vào năm 2000 cho thấy công suất của trạm bơm nâng Brantner Culch tăng 37% và thành phố này đã quyết định đưa chất DRP vào ứng dụng từ năm 2002.

Tại Anh, thành phố Bristol ứng dụng DRP đã làm tăng công suất chảy đường ống 300mm tăng từ 20% đến 40%.

Từ những kết quả trên, ông Trọng mong muốn sẽ hợp tác cùng với chính quyền TP.HCM cùng nghiên cứu, thử nghiệm giải pháp này. Trước mắt, ông mong muốn tìm hiểu thông tin về đặc điểm hệ thống cống của thành phố, nhằm cải tiến cải tiến thêm hệ thống cho phù hợp về mặt kỹ thuật. Giá thành chất DRP sẽ vào khoảng 4USD/1kg, tùy vào lưu lượng dòng chảy bao nhiêu m3 mỗi giờ, mỗi ngày để điều chỉnh lượng DRP phù hợp.

Cần nghiên cứu tính phù hợp tại TP.HCM

Tuy nhiên, TS Hồ Tuấn Đức, Giám đốc phòng thí nghiệm nghiên cứu về nước Khu vực châu Á, ĐH Bách khoa, ĐH Quốc gia TP.HCM đặt vấn đề, máy bơm chống ngập tại đường Nguyễn Hữu Cảnh bị cho là không hiệu quả vì có nhiều rác. Liệu chất DRP có tác dụng với rác không? Ngoài ra, nước khi trộn chất DRP làm tăng công suất dòng chảy, liệu có giảm đi sự ma sát giữa bánh xe và mặt đường khi người dân di chuyển tham gia giao thông.

Cùng quan điểm, TS Võ Kim Cương, nguyên Phó kiến trúc sư trưởng TP.HCM cho rằng, dù được áp dụng thành công nghiều quốc gia nhưng vẫn phải xem xét điều kiện nước họ có tương đồng với Việt Nam không.

"Đơn vị đề xuất cho biết đã thí nghiệm và cho kết quả khả quan, không gây ô nhiễm, cá vẫn sống được, nhưng đó là áp dụng với nước sạch. Còn với nước kênh rạch nhiều nơi rất ô nhiễm, giờ đổ thêm hóa chất vào thì liệu có bảo đảm không? Điều này cần phải được xem xét kỹ lưỡng", ông Cương nói.Còn theo PGS. TS Nguyễn Văn Trình, Viện phó Viện Nghiên cứu Phát triển TP.HCM, thành phố đã sử dụng nhiều giải pháp công trình như bơm chống ngập, làm công trình chống ngập 10 nghìn tỉ,…Tuy nhiên, trong bối cảnh biến đổi khí hậu, mưa nhiều, đô thị hóa nhanh các quận huyện ngoại thành, ngập phức tạp hơn.“Vì thế, Viện sẽ tổng hợp và báo cáo đầy đủ các đề xuất của các chuyên gia, nhà khoa học trình thành phố xem xét trong bối cảnh diễn biến ngập ở TP.HCM càng ngày càng phức tạp”- PGS Trình chia sẻ.

Vĩnh Hàn

Xem thêm