Ảnh minh họa
Để tăng cường khả năng ứng phó với sóng thần tại bờ biển đông bắc, Nhật Bản đã xây dựng đê chắn sóng vịnh Kamaishi – công trình được xem là đê chắn sóng biển sâu nhất thế giới, với kết cấu đặt ở độ sâu tới 63 m dưới mực nước biển. Dự án hoàn thành năm 2009 sau hơn ba thập kỷ thi công và trở thành một trong những công trình kỹ thuật hàng hải quy mô lớn nhất từng được thực hiện.
Thành phố cảng Kamaishi, thuộc tỉnh Iwate, từ lâu được xem là khu vực có ý nghĩa quan trọng đối với hoạt động công nghiệp và logistics của Nhật Bản. Tuy nhiên, đây cũng là một trong những địa phương thường xuyên đối mặt với nguy cơ sóng thần do nằm trên bờ biển Thái Bình Dương.
Lịch sử khu vực này từng ghi nhận nhiều trận sóng thần nghiêm trọng vào các năm 1896, 1933 và 1960, khiến việc tăng cường năng lực phòng chống thiên tai trở thành ưu tiên trong chính sách bảo vệ bờ biển của Nhật Bản.
Dự án đê chắn sóng Kamaishi được khởi công năm 1978 và hoàn thành vào tháng 3/2009, sau khoảng 31 năm xây dựng. Tổng vốn đầu tư đạt khoảng 120 tỷ yên, tương đương khoảng 1,5 tỷ USD theo ước tính của Ngân hàng Thế giới.
Toàn bộ hệ thống có chiều dài gần 1.950 m, được bố trí tại cửa vịnh nhằm giảm năng lượng của sóng thần trước khi sóng tiến vào khu vực cảng và đô thị. Với độ sâu tối đa 63 m, công trình được công nhận là đê chắn sóng biển sâu nhất thế giới.
Theo các tài liệu kỹ thuật, hơn một nửa chiều dài công trình được xây dựng ở khu vực có độ sâu trên 50 m. Điều này khiến các phương pháp thi công thông thường không còn phù hợp, buộc các kỹ sư phải áp dụng giải pháp đê chắn sóng hỗn hợp với nền móng bằng đá hộc kết hợp các khối bê tông cỡ lớn đặt trên đáy biển.
Việc xây dựng ở độ sâu lớn cũng đặt ra nhiều thách thức về kỹ thuật, từ ổn định kết cấu, khả năng tiêu tán năng lượng sóng đến khả năng chịu tải trong điều kiện động đất và sóng thần.
Mục tiêu của công trình không phải là ngăn chặn hoàn toàn sóng thần mà là làm suy giảm năng lượng của sóng, giảm chiều cao khi sóng tiến vào vịnh và kéo dài thời gian để người dân sơ tán cũng như triển khai các biện pháp ứng phó khẩn cấp.
Hiệu quả của thiết kế này được kiểm chứng trong trận động đất và sóng thần Tohoku ngày 11/3/2011. Trận động đất có độ lớn 9,0 đã tạo ra đợt sóng thần vượt xa các kịch bản thiết kế ban đầu, gây hư hại nghiêm trọng cho đê chắn sóng, làm dịch chuyển và phá hủy một số cấu kiện của công trình.
Tuy nhiên, theo Ngân hàng Thế giới, mặc dù bị hư hỏng, hệ thống vẫn góp phần giảm khoảng 40% chiều cao và năng lượng của sóng khi tiến vào vịnh, đồng thời làm chậm thời điểm sóng tràn vào đất liền khoảng 6 phút. Khoảng thời gian này được đánh giá có ý nghĩa quan trọng đối với hoạt động sơ tán và cứu hộ trong tình huống khẩn cấp.
Sau năm 2011, đê chắn sóng Kamaishi trở thành một trường hợp nghiên cứu điển hình trong lĩnh vực kỹ thuật ven biển. Công trình cho thấy các giải pháp hạ tầng có thể góp phần giảm thiểu thiệt hại, nhưng cũng bộc lộ giới hạn khi phải đối mặt với những hiện tượng thiên tai vượt ngoài kịch bản thiết kế.
Từ kinh nghiệm này, Nhật Bản đã điều chỉnh chiến lược phòng chống sóng thần theo hướng kết hợp nhiều lớp bảo vệ, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào các công trình chắn sóng. Bên cạnh hạ tầng ven biển, quốc gia này tăng cường đầu tư vào hệ thống cảnh báo sớm, quy hoạch sử dụng đất, các tuyến sơ tán và công tác nâng cao khả năng ứng phó của cộng đồng.
Đến nay, đê chắn sóng Kamaishi vẫn được xem là một trong những công trình kỹ thuật hàng hải tiêu biểu trên thế giới nhờ quy mô lớn, độ sâu kỷ lục cùng vai trò thực tế trong việc giảm tác động của một trong những trận sóng thần mạnh nhất từng được ghi nhận trong lịch sử hiện đại.