Cách chống ngập bằng bơm ly tâm của thành phố Miami

Thành phố cảng biển nổi tiếng Miami nằm ở phía Đông nam bang Florida, với dân số khoảng 5,5 triệu người.

Với sự ấm lên toàn cầu mà hệ quả là nước biển dâng cao, kết hợp với mùa mưa khiến người dân phải đối phó với tình trạng nguồn nước ngọt bị nhiễm mặn và ô nhiễm, các trạm điện trong vùng ngập úng không thể cung cấp điện cho thành phố khi cần thiết.

Nước tràn vào tầng hầm của nhiều khu nhà, giá bảo hiểm xe cộ và tài sản tăng lên nhanh chóng. Thậm chí thành phố phải lập bản đồ ngập úng để người dân tham khảo mỗi khi mùa mưa đến.

Thiệt hại kinh tế ngày càng lớn khiến thành phố phải đưa ra nhiều giải pháp. Để đối phó với tình trạng này, năm 2014 thành phố đã xây dựng 5 trạm bơm nước trong kế hoạch 60 trạm tổng cộng. Chúng sẽ được lắp đặt tại các vị trí xung yếu được tính toán dựa trên tình trạng ngập hiện tại.

Bản đồ các khu vực ngập úng của Miami (bên phải)

Theo tính toán, những con phố gần bờ biển sẽ ngập gần 1m khi mưa vào dịp triều cường. Vì thế, những trạm bơm này nằm một phần trong kế hoạch chống ngập có kinh phí lên đến 300 triệu đôla Mỹ (gần 7000 tỉ VN đồng).

Ngoài việc lắp đặt các trạm bơm, Miami còn thực hiện nâng cao đường nhằm hạn chế ngập nước.

Ông Eric Carpenter, giám đốc dự án công cộng của Miami cho biết mỗi máy bơm ly tâm có thể hút 3000 m3 nước mỗi giờ. Nước mưa sẽ được gom lại và chảy qua hệ thống lọc dị vật trước khi được bơm ra ngoài vịnh.

Công nhân lắp máy bơm ly tâm

Thành phố cũng đang nâng cấp hệ thống nước thải vốn được xây dựng từ những năm 1950, thời điểm không mấy ai quan tâm đến hiệu quả môi trường.

Theo GS Leonard Berry tại Đại học Florida, triều cường cực đại tại Miami là hiện tượng tự nhiên có thể kéo dài đến bốn ngày. Trong khi đó, Thị trưởng Philip Levine tuyên bố sẽ đảm bảo những con phố luôn khô ráo nhờ các dự án hiện có.

Trạm cuối của hệ thống bơm chống ngập

Nhằm có thêm tiền cho dự án chống ngập, hội đồng thành phố Miami cũng đồng ý tăng mức thu phí nước thải lên gần gấp đôi. Người dân cho biết việc tăng phí nước thải sẽ ảnh hưởng nhiều hơn đến tầng lớp người nghèo bởi chi phí vốn đã đắt đỏ tại Miami.

Máy bơm ly tâm

Đây là loại máy bơm thủy lực cánh dẫn hoạt động trên nguyên lý của lực ly tâm. Cánh quạt chuyển cơ năng của máy bơm sang năng lượng thủy động của dòng chảy ra. Bơm ly tâm có thể được dùng cho nhiều loại chất lỏng như nước, dầu, hóa chất.

Mặt cắt của máy bơm ly tâm

Thông thường, trước khi hoạt động cần mồi bơm bằng cách cho bơm và ống hút chứa đầy chất lỏng. Khi hoạt động, cánh quạt quay đẩy nước ra do tác dụng của lực ly tâm. Tại lối vào hình thành vùng chân không, có tác dụng tiếp tục hút nước vào trong máy. Quá trình diễn ra liên tục tạo ra dòng chảy qua máy bơm.

Tuy nhiên máy bơm ly tâm phải đối mặt với hiện tượng bọt khí trong dòng chảy vào bơm. Nếu cánh quạt và bơm không được thiết kế tốt, bọt khí sinh ra có thể làm giảm hiệu suất hoặc thậm chí phá hủy máy bơm.

Ngoài ra, khi lắp bơm công suất cao vào hệ thống cống nước, lực hút quá lớn có thể gây nguy hiểm cho người đi đường hoặc làm sạt lở tại vùng đất yếu.

Các máy bơm sử dụng tại Miami là loại thông dụng, có cấu tạo theo kiểu trục ngang. Dòng nước đi vào vuông góc với dòng chảy ra.