Các kỹ sư Singapore đang xây dựng mạng lưới đường hầm ở độ sâu 60 m, có thể xử lý hai triệu m3 nước thải mỗi ngày.
Được lên kế hoạch lần đầu tiên vào giữa thập niên 1990, hệ thống cống ngầm sâu (DTSS) là "siêu cao tốc" dưới lòng đất có thể cung cấp gợi ý thiết kế cho những thành phố khác trên khắp thế giới. DTSS là một phần trong quy hoạch tổng thể để gìn giữ hai nguồn tài nguyên quý giá là không gian và nước.
Các kỹ sư huy động máy đào hầm để đào cống ngầm. (Ảnh: Dan Hodge).
"Chúng tôi đối mặt với thách thức của dân số gia tăng và sự phát triển công nghiệp", Woo Lai Lynn, kỹ sư trưởng của dự án do cơ quan nước sạch Singapore (PUB) điều hành, cho biết. "Với nhu cầu mới, chúng tôi không thể tiếp tục phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng nước thải có sẵn. Chúng tôi cần tìm giải pháp bền vững hơn, đem lại khả năng phục hồi nguồn cung cấp nước lớn hơn".
Giai đoạn đầu tiên hoàn thành vào năm 2008 và có chi phí ước tính 2,5 tỷ USD, bao gồm 48 km đường hầm cống ngầm và một nhà máy xử lý nước thải tập trung mới. Giai đoạn hai động thổ vào tháng 11/2017 và dự kiến hoàn thành vào năm 2026, theo Woo.
Sau khi hoàn thành, khoảng 200 km đường hầm sẽ vận chuyển nước thải tới nhà máy xử lý dưới lòng đất. Sử dụng máy đào hầm khổng lồ, đội ngũ thi công làm việc dưới lòng đất để khoan đường hầm và lắp đặt mạng lưới đường ống. "Điều khiến tôi thích thú nhất là những điều không chắc chắn trong dự án này. Bạn không thể đoán trước sẽ gặp phải điều gì dưới lòng đất", Woo chia sẻ.
Dự án DTSS hoàn thiện sẽ giải phóng khoảng 150 hecta đất trên mặt đất, theo PUB. Cơ quan này đã áp dụng nhiều công nghệ mới dựa trên kinh nghiệm từ giai đoạn một, bao gồm bê tông đặc biệt có thể chịu xói mòn do vi sinh vật gây ra và đặt sợi cáp quang bên trong lớp ốp mặt hầm để theo dõi độ liền khối của kết cấu mà không cần đưa nhiều đội ngũ xuống lòng đất. Thiết kế không chỉ giúp cung cấp nước thông qua xử lý hai triệu m3 nước thải mỗi ngày mà còn mang tới thông tin và bài học quan trọng về phát triển dưới lòng đất cho Singapore.
Với diện tích đất hạn chế, Singapore bắt đầu sử dụng không gian dưới lòng đất cho các mục đích khác ngoài giao thông trong thập kỷ qua. JTC, cơ quan chính phủ phụ trách phát triển công nghiệp, đang lưu trữ hydrocarbon lỏng như dầu thô ở 5 hang đá khổng lồ dưới lòng đất. Mang tên Jurong, cụm hang đá này có sức chứa tương đương 600 bể bơi Olympic, giải phóng đất đai quý giá ở bên trên.
Trong tổng quy hoạch dưới lòng đất, Cơ quan tái phát triển đô thị (URA) của Singapore giao cho Arup, một công ty kỹ sư, nhà thiết kế và nhà hoạch định độc lập, đánh giá và tạo ra nghiên cứu phát triển không gian dưới lòng đất. Một trong những yếu tố chủ chốt là tập trung vào tính bền vững, theo Peter Stones, kỹ sư ở Arup. Thông qua đội ngũ kỹ sư thu thập thông tin trước khi bắt đầu dự án, nhà chức trách có thể giảm thiểu nguy cơ, nâng cao tuổi thọ và tính bền vững của công trình dưới lòng đất.