Khôi phục con lạch ở hạ lưu cầu Chuhuo, giai đoạn II, huyện Pingtung, Đài Loan

Con lạch A ở phía hạ lưu của cầu Chuhuo là phụ lưu ở thượng nguồn của con lạch Dongmen. Nó chảy về phía nam khoảng 500 m và hợp lưu với con lạch B chảy về phía tây tạo thành lạch Dongmen. Bờ và đáy của Con lạch A đã bị xói mòn trong một thời gian dài và do đó gây nguy hiểm cho sự an toàn của Cầu Chuhuo trên Đường số 200, một huyết mạch quan trọng cho du lịch và giao thông nông nghiệp của địa phương. Ngoài ra, con lạch B, một nhánh thượng lưu khác của lạch Dongmen, cũng bị phù sa nghiêm trọng khiến lòng lạch dâng cao và dòng chảy của lạch chuyển hướng dẫn đến nước tràn vào đất nông nghiệp ở hai bên lạch. Do đó, chính quyền địa phương đã ban hành các quy trình xử lý để phục hồi trong ba giai đoạn.

Giai đoạn I của dự án đã giải quyết hiệu quả các vấn đề về xói mòn và sự mất ổn định của bờ sông đối với Lạch A. Mục tiêu của giai đoạn II tập trung vào việc kiểm soát giảm thiểu phù sa của Lạch B. Trầm tích sản sinh hàng năm ước tính lên đến 3.600 m³. Con số này tương đương với khoảng 47 con-ten-nơ 40 feet. Lượng trầm tích khổng lồ như vậy đã khiến lòng lạch dâng cao và dòng chảy của con lạch bị chuyển hướng. Việc xói lở đã phá hủy đáng kể 2 bờ lạch và mở rộng phạm vi ngập lụt khoảng 1-2 m, do đó gây nguy hiểm cho đất nông nghiệp và nhà ở xung quanh. Xói lở thủy lực cũng đã làm hư hại bờ lạch, làm chúng sạt lở nghiêm trọng, hủy hoại cơ bản môi trường sinh thái tự nhiên xung quanh và hạn chế môi trường sống của các loài động thực vật.


Lạch Dongmen nằm trong Công viên Quốc gia Kenting, một khu vực nhạy cảm về sinh thái với nguồn tài nguyên dồi dào. Vì vậy, bảo tồn môi trường là thách thức lớn đối với việc phục hồi. Ngoài ra, các dự án xây dựng ở Đài Loan cũng phải đối mặt với tình trạng thiếu lao động và nguyên vật liệu trầm trọng trong những năm gần đây. Do đó, ngoài các vấn đề truyền thống về bảo tồn đất và nước, quy hoạch và thiết kế xây dựng cho dự án này còn yêu cầu tiêu chuẩn hóa kỹ thuật, mô-đun đúc sẵn và cơ giới hóa xây dựng để cải thiện những khó khăn trong xây dựng hiện nay. Các giải pháp cho những vấn đề khó khăn này là ưu tiên hang đầu của dự án này.

1. Để phục hồi Lạch B, bờ sông cần được bảo vệ đặc biệt tại những khu vực dễ bị xói mòn. Đầu tiên, khối mô-đun bằng bê tông cốt thép đúc sẵn hình chữ L và một lớp rọ đá lấp đầy sỏi tại khu vực được đặt làm nền của kè. Sau đó, ba lớp rọ đá đổ trong ACESandbag^TMEC được xếp chồng lên nhau thành kè làm chậm quá trình xói lở bờ sông. Đất tại chỗ được sử dụng để lấp đầy tất cả các bao ACESandbag^TMEC nhằm tối đa hóa việc tái sử dụng đất còn dư. Không có đất dư nào được phép đưa ra khỏi công trường. Cuối cùng, nhiều loài thực vật bản địa đã được trồng trên mái dốc đã phục hồi để ngăn chặn sự lây lan của các loài thực vật xâm lấn – cây Keo đậu.

2. Để hạn chế sự bồi lắng, một đập chống lũ hở dạng lưới thép bán xuyên đã được lắp đặt trên thượng lưu của Lạch B. Một hố giữ ở phía hạ lưu của lạch B cũng được bố trí. Các cơ cấu này có thể loại bỏ phần lớn khả năng lắng cặn và cũng giảm tải các công việc bảo trì trong tương lai. Thân của đập kiểm tra được lấp đầy bằng đá cuội hoặc đá mỏ để có cấu trúc xốp. Nó được sử dụng để chặn mảnh gỗ trôi và kiểm soát một số lượng đất nhất định chảy vảo hố giam. Đồng thời, nó cũng cho phép dòng chảy của con lạch đi qua một cách thuận lợi và do đó giải phóng thủy lực tác dụng lên đập kiểm tra. Nó không chỉ làm chậm quá trình bồi lắng phù sa ở thượng lưu mà còn bổ sung một cách hợp lý cát cho hạ lưu.

3. Để phù hợp với địa hình ở vùng hạ lưu của Lạch B cũng như tạo ra không gian ngăn lũ linh hoạt, dòng chảy của lạch được chia thành hai kênh bằng cách sử dụng cù lao ở giữa lạch. Một kênh lớn được sử dụng làm dòng chảy chính và một kênh còn lại được sử dụng làm kênh thoát nước phụ để phòng chống thiên tai khi có lũ lụt. Ở phía trước cù lao dễ bị tác động dòng chảy, các khối bê tông sinh thái rỗng đúc sẵn, ACEModule^TM được sử dụng để xây dựng thành một kè hình tròn. Đập được xây dựng bằng đá mỏ đặt dưới lòng sông để chống lại sự cọ rửa của dòng nước. Ngoài ra, mặt cắt của luồng chính được mở rộng từ 6 m lên 9-12 m để thuận tiện cho việc xả và đảm bảo dòng chảy không bị cản trở.

4. Tại hợp lưu của Lạch A và Lạch Dongmen, tốc độ dòng chảy vượt quá 2 m/s, quá nhanh và lực tác động của dòng nước lớn. Việc xói lở tại hợp lưu đã làm cho độ sâu của nước lên tới 3-4,5 m. Để tăng cường bảo vệ, ACEModule^TM được sử dụng để xây dựng kè lên đến 3.278 tấm. Tốc độ dòng chảy cũng có thể giảm đi phần nào do bề mặt nhám được thiết kế của ACEModule^TM. Bằng cách điều tiết dòng chảy thượng nguồn bằng đập chống lũ, độ sâu của nước đã giảm xuống dưới 2 m. Không gian của khối bê tông rỗng được thiết kế cho mục đích sinh thái. Đối với các lớp thấp hơn (dưới mực nước) của kè, ACEModule^TM được lấp đầy bằng đá cuội để tạo môi trường sống cho các loài động vật thủy sinh. Phía trên mực nước, ACEModule^TM sử dụng cho các lớp trên được lấp đầy bằng ACESandbag^TMEC và chúng được xếp chồng lên nhau. Thiết kế như vậy tạo ra một không gian xanh cho môi trường, cho phép động vật hoang dã di chuyển tự do.

5. Đối với những khu vực của con lạch dễ bị bồi lắng, khả năng ảnh hưởng đến dòng chảy của chúng là thấp. Cân nhắc tới khả năng leo trèo của các loài lưỡng cư và bò sát, ACESandbag^TMEC được xếp chồng thấp hơn cùng với các cọc gỗ ngắn đặt dọc theo bờ sông để bảo vệ chân công trình.

1. Thân thiện với môi trường
Để duy trì môi trường thân thiện ở Công viên Quốc gia Kenting, ACEModule^TM đã được sử dụng để xây dựng kè chính. Thiết kế này tạo cơ sở cho sự phát triển và đẩy nhanh quá trình phục hồi thảm thực vật giúp tăng không gian thân thiện cho hoạt động của động vật. Việc xây dựng bao gồm các phương pháp khác nhau để bảo vệ bờ của lạch tùy theo điều kiện địa phương. Công trình đã hạn chế hiệu quả lượng đất và đá vụn dư thừa ở vùng thượng lưu của Lạch Dongmen, do đó làm giảm nguy cơ có thể gây ra của các mảnh vụn trôi xuống hạ lưu. So với phương pháp xây dựng bê tông cốt thép truyền thống, tổng thể dự án đã giảm được khoảng 40% lượng bê tông tiêu thụ và lượng carbon giảm tới 223 tấn, giúp giảm thiểu hiệu quả tác động tới môi trường. Dự án hoàn thành đã chứng minh rằng thiết kế và xây dựng đã được kết hợp thành công trong hệ sinh thái địa phương và đạt được sự cân bằng giữa kỹ thuật và thân thiện môi trường.

2. Hình thức cấu trúc hấp dẫn
ACEModule^TM đã được sử dụng cho kè chính. Các khối bê tông đúc sẵn này được thiết kế bằng cách sử dụng kết nối có khóa đặc biệt, không chỉ tương thích với độ cong dọc theo con lạch, mà còn tạo ra hình dạng vòng cung hấp dẫn để nâng cao vẻ đẹp trực quan của khu vực.

3. Công trình cải tiến
Do sự thiếu hụt lao động và vật liệu cũng như những khó khăn khi thi công tại khu vực ven sông, các công trình xây dựng kè và móng đã sử dụng ACEModule^TM thay vì đổ bê tông tại chỗ truyền thống. Quy trình đổi mới này đã loại bỏ hoàn toàn tính cần thiết về kỹ năng công nhân, giảm thời gian ngừng thi công, do đó giảm tổng chi phí của dự án và cải thiện hiệu quả tiến độ xây dựng. Chất lượng xây dựng của ACEModuleTM cũng tốt hơn chất lượng của bê tông đổ tại chỗ.

4. Ứng dụng công nghệ thông tin
Trước khi xây dựng, công nghệ Mô hình hóa Thông tin Xây dựng (BIM) đã được sử dụng để mô phỏng quy trình xếp chồng ACEModule^TM. BIM mô phỏng xây dựng ảo của từng khối bê tông cho kè trước khi xây dựng thực tế để giảm tính không chắc chắn, cải thiện độ an toàn, giải quyết các vấn đề không mong muốn cũng như mô phỏng và phân tích các tác động tiềm ẩn. BIM cũng ngăn ngừa các lỗi do xung đột, nhờ đó mô hình máy tính làm nổi bật một cách trực quan cho đội ngũ thi công kè, giảm thiểu việc đặt sai vị trí các tấm Module. Việc áp dụng BIM cho phép nhà thiết kế dễ dàng làm việc với nhà thầu về mọi quy trình xây dựng cho đến khi hoàn thành kè.