Để bảo vệ thành phố cảng và trung tâm công nghiệp Kamaishi thuộc tỉnh Iwate, Nhật Bản đã triển khai một trong những công trình hàng hải táo bạo nhất từng được xây dựng trên thế giới.

Nước này quyết định lắp đặt hệ thống đê chắn sóng Vịnh Kamaishi dưới đáy biển ở độ sâu lên tới 63m. Công trình hoàn thành vào năm 2009 và hiện vẫn được ghi nhận là đê chắn sóng dưới biển sâu nhất thế giới.

Dự án khởi công từ năm 1978, kéo dài khoảng 31 năm và tiêu tốn khoảng 120 tỷ yên (tương đương 19.400 tỷ đồng). Mục tiêu là làm suy giảm năng lượng của sóng thần trước khi các đợt sóng tràn vào vịnh, qua đó giảm tác động đến khu vực đô thị và cảng biển của Kamaishi.

Mất hơn ba thập kỷ để xây dựng lá chắn chống sóng thần

Bờ biển phía Đông Bắc Nhật Bản từ lâu đã hứng chịu nhiều trận sóng thần thảm khốc, trong đó có các sự kiện xảy ra vào các năm 1896, 1933 và 1960. Những thảm họa này đã định hình chính sách bảo vệ bờ biển của Nhật Bản trong suốt thế kỷ XX.

Trong bối cảnh đó, Kamaishi nổi lên như một vị trí chiến lược. Thành phố không chỉ là trung tâm công nghiệp và cảng biển quan trọng, mà còn được xem là khu vực cần ưu tiên bảo vệ nhằm giảm thiểu thiệt hại về con người, cơ sở hạ tầng và kinh tế khi xảy ra các thảm họa trong tương lai.

Khi hoàn thành vào tháng 3/2009, công trình nhanh chóng được xem là một cột mốc của ngành kỹ thuật hàng hải. Đê chắn sóng đạt độ sâu tối đa 63m và có tổng chiều dài khoảng 1.950m.

Hơn một nửa chiều dài của công trình được xây dựng tại những khu vực có độ sâu vượt 50m, khiến các phương án thi công thông thường không còn khả thi. Vì vậy, các kỹ sư đã lựa chọn thiết kế đê chắn sóng dạng hỗn hợp, gồm nền đá đổ kết hợp với các khối hộp bê tông cỡ lớn đặt trực tiếp trên đáy biển.

Việc thi công ở độ sâu lớn cũng đặt ra hàng loạt thách thức kỹ thuật. Điều kiện dưới biển khiến chi phí tăng cao, quá trình xây dựng phức tạp hơn, đồng thời đòi hỏi các giải pháp đặc biệt nhằm đảm bảo độ ổn định của kết cấu, khả năng tiêu tán năng lượng sóng cũng như sức chịu đựng trước động đất và sóng thần.

Giúp giảm sức tàn phá của sóng thần 

Đê chắn sóng Kamaishi chưa bao giờ được thiết kế để chặn đứng hoàn toàn một trận sóng thần quy mô lớn. Thay vào đó, mục tiêu của công trình là làm giảm cường độ và chiều cao của sóng khi tiến vào vịnh, qua đó kéo dài thời gian để người dân sơ tán và lực lượng cứu hộ triển khai ứng phó.

Hiệu quả của công trình được thể hiện rõ sau thảm họa động đất và sóng thần Tohoku ngày 11/3/2011. Theo Ngân hàng Thế giới, dù bị hư hại nghiêm trọng trong thảm họa này, đê chắn sóng vẫn giúp giảm khoảng 40% sức mạnh và chiều cao của sóng thần, đồng thời làm chậm thời điểm sóng tràn vào bờ khoảng 6 phút.

Trong những thảm họa có quy mô lớn như vậy, chỉ vài phút cũng có thể tạo ra khác biệt đáng kể đối với công tác sơ tán và cứu hộ. Trường hợp của Kamaishi cho thấy, ngay cả khi không thể ngăn chặn hoàn toàn tình trạng ngập lụt, các công trình phòng hộ ven biển vẫn có thể làm giảm đáng kể tác động của sóng thần và kéo dài "khoảng thời gian vàng" để người dân thoát hiểm.

Dù một phần công trình bị phá hủy sau trận sóng thần năm 2011, đê chắn sóng Vịnh Kamaishi vẫn trở thành hình mẫu được giới kỹ thuật trên toàn thế giới nghiên cứu nhằm đánh giá cả hiệu quả lẫn những giới hạn của các công trình bảo vệ bờ biển trước thiên tai cực đoan.