Siêu máy bơm vận hành bơm nước từ cống đổ ra sông Sài Gòn - Ảnh: Ngọc Dương.
Lưu lượng lớn, động cơ lại nhỏ ?
Số liệu thống kê gần đây nhất của Công ty thoát nước đô thị TP.HCM cho thấy, đường Nguyễn Hữu Cảnh kéo dài trên 3 km từ đường Tôn Đức Thắng đến đường Điện Biên Phủ - Tân Cảng, nhưng lâu nay chỉ ngập nước đoạn Tân Cảng đến cầu Thị Nghè. Đoạn này có chiều dài là 907,2 m, đây là tuyến cống độc lập, có lưu vực thu nước mưa 23,2 ha được lắp đặt các loại cống tròn, cống hộp, cống si phông băng ngang qua đường. Nước mưa từ đoạn ngập được thu gom chảy ra sông Sài Gòn qua khu dân cư Sài Gòn Pearl dài 303,9 m theo tuyến cống hộp dài 134,9 m, đoạn cống hộp phía sông dài 169 m.
Hiện tại theo thông báo của chủ đầu tư trạm bơm, đường Nguyễn Hữu Cảnh có lưu vực ảnh hưởng mưa là 170 ha, phải chăng đây là lưu vực ảnh hưởng của cả tuyến đường dài hơn 3 km? Nhưng thực tế, lưu vực ảnh hưởng mưa chỉ có 23,2 ha do hệ thống cống thoát khu ngập chỉ dài 907,2 m hoàn toàn độc lập với các khu khác của đường Nguyễn Hữu Cảnh. Bơm thoát nước mưa hiện tại được thông báo có lưu lượng 27.000 - 96.000 m3/giờ mà không nói áp suất đẩy bao nhiêu mét.
Nhưng theo tính toán, nếu lưu lượng bơm là 27.000 - 96.000 m3/giờ thì công suất máy bơm phải đến hàng ngàn KW. Trong khi đó, động cơ diesel của máy bơm hiện tại không lớn (905 mã lực). Như vậy, lưu lượng bơm đã công bố ở trên là quá lớn.
Về kết cấu ống bơm, ống hút và ống đẩy bơm hiện tại lắp cho đường Nguyễn Hữu Cảnh có đường kính là 1.200 mm. Theo tài liệu công bố trên thế giới, đường kính ống này chỉ thiết kế phù hợp cho bơm hướng trục có lưu lượng từ 12.000 - 15.000 m3/giờ. Nếu bơm lưu lượng tới 96.000 m3/giờ, thì tổn hao áp suất của 20 m (ống hút và đẩy đường kính 1.200 mm) tới gần 7 m cột áp tương đương với một bơm khác có công suất vài ngàn KW. Như vậy, đường kính D 1.200 mm thiết kế cho bơm 27.000 - 96.000 m3/giờ là không thể có.
Siêu máy bơm này được cho là có động cơ công suất không lớn.
Bơm điện chìm thích hợp.
Nghiên cứu nhiều trạm bơm của các nước và đặc biệt nhiều đề tài cấp TP từ năm 2000 đến nay cho thấy việc thiết kế lắp bơm điện chìm kiểu trạm bơm ngầm cho đoạn ngập đường Nguyễn Hữu Cảnh là hợp lý hơn cả.
Để thiết kế, có thể lấy theo trận mưa 100 mm trong 3 giờ, lượng nước mưa thu được ở lưu vực ảnh hưởng khoảng 23.200 m3, khu vực ngập cần phải thoát nước mưa với lưu lượng trung bình bắt buộc là 7.733 m3/giờ, khi kể đến cường độ mưa không đều, lưu lượng bơm cần thiết chọn lớn gấp 1,5 - 2 lần là 15.467 m3/giờ, động cơ 185 KW, chắc chắn sẽ thoát nước tốt cho khu vực ngập Nguyễn Hữu Cảnh. Ưu điểm bơm điện chìm kiểu trạm bơm ngầm là thời gian xây dựng trạm đơn giản và nhanh, khoảng 7 - 10 ngày (chủ yếu thời gian thi công đào, chôn lấp ống thu nước, sau đó tái lập mặt bằng để sử dụng lại hiện trạng). Thời gian lắp đặt bơm ứng phó nhanh từ 0,5 - 1 giờ.
Là loại bơm đứng chìm trong nước nên kết cấu gọn nhẹ, độ ồn thấp nhất. Diện tích đất sử dụng chỉ cần khoảng 10 m2 (trạm bơm trục ngang cần tới trên 200 m2 đất), không lo sạt lở và đất yếu. Lưu lượng sẽ điều khiển tự động từ 1.000 - 16.200 m3/giờ, được lập trình theo mực nước cống hộp và mực nước triều, có thể điều khiển tại chỗ hoặc từ xa qua mạng internet. Điện năng tiêu thụ rất ít, một trận mưa trung bình 3 giờ vận hành tiêu thụ khoảng 555 KWh.
Loại bơm chìm này có thể cho bơm qua các vật cứng có kích thước tới 200 mm, nên không bị tắc rác trong quá trình vận hành. Khi cần thiết, rác lớn trong cống hộp được thu gom qua hệ thống tự động. Giá thành đầu tư trạm rất thấp, khoảng 6 tỉ đồng, tương ứng 20 - 30% trạm bơm trục ngang.
Loại bơm chìm thoát nước mưa đang được ứng dụng phổ biến trên thế giới, có nhiều hãng sản xuất, khoảng lưu lượng rộng từ 1.000 - 50.000 m3/giờ bơm, hiệu suất cao, bảo dưỡng, vận hành, sửa chữa đơn giản, ứng phó nhanh và rất được ưa chuộng ở nhiều nước nên rất dễ chọn lựa. Loại bơm này dễ dàng đo và kiểm tra lưu lượng để trả lời những vướng mắc về kỹ thuật cho mọi người cùng hiểu biết. Áp dụng được cho hầu hết các trạm bơm thoát nước mưa ở TP.HCM và các vùng khác của nước ta có địa hình thấp, triều cao, vì vậy khi sử dụng loại bơm này sẽ giải quyết ngập rất tốt và nhanh.
TS Vũ Văn Ái - Trường ĐH Bách khoa TP.HCM (Đình Mười ghi).
