Công trình là kết quả lao động bền bỉ và sáng tạo của nhóm tác giả gồm PGS.TSKH Vũ Cao Minh (Viện Các Khoa học Trái đất), cố TS. Vũ Văn Bằng (Viện Công nghệ Nước và Môi trường); Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam và kỹ sư Nguyễn Chí Tôn (Sở Nông nghiệp và Môi trường tỉnh Hà Giang).
Lời giải từ thiên nhiên cho những vùng khát
Một trong những đặc điểm khí hậu của vùng cao núi đá là vào mùa mưa thì lượng mưa rất lớn, còn mùa khô thì mưa rất ít. Lượng nước mưa dồi dào trong mùa mưa (mùa hè) không thể giữ lại được, nước nhanh chóng chảy đi mất theo các hang. Nước còn lại chỉ trong các hố tự nhiên trên vách núi. Còn mùa khô kéo dài nửa năm trời, từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau. Thỉnh thoảng mới có vài cơn mưa phùn. Người dân phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn nước từ các hố nước tự nhiên và mạch nước ngầm vô cùng hiếm hoi, thường nằm ở những nơi khuất nẻo, xa khu dân cư. Để có một can nước 20 lít phục vụ gia đình trong một ngày, mỗi hộ phải cử 1 hoặc 2 lao động đi gùi nước. Đôi chân người tìm nước cứ thế, đi hết cả mùa khô.
Thay vì xây dựng những hồ chứa truyền thống vốn cần diện tích lớn, bằng phẳng là điều gần như không thể ở miền núi đá tai mèo, nhóm các nhà khoa học đã tìm một hướng đi mới: tận dụng nguồn nước mưa trong các hố nước và vách núi hiểm trở để treo hồ nước. Ý tưởng có phần táo bạo này dần hình thành một mô hình hoàn chỉnh. Hồ xây bằng bê tông cốt thép hoặc vật liệu composite nhẹ, treo hoặc bám theo vách đá, thu gom nước mưa và nguồn nước tạm thời, dẫn vào bể chứa qua hệ thống máng dẫn và lọc đơn giản.
Hồ treo thu trữ nước vách núi giúp giải ‘cơn khát’ bao đời trên vùng cao nguyên đá Hà Giang. Ảnh: PGS.TSKH Vũ Cao Minh.
Năm 2002, chiếc hồ treo đầu tiên được hoàn thành ở xã Sà Phìn, huyện Đồng Văn. Chỉ với sức chứa 3.000m3 nhưng hồ Sà Phìn đã có nước cung cấp cho mấy xã. Từ đây, cơn khát vùng cao đã có lời giải từ chính việc tận dụng thiên nhiên và sức sáng tạo của các nhà khoa học.
PGS.TSKH Vũ Cao Minh chia sẻ, sở dĩ gọi là hồ treo vì nó nằm ở vị trí cao hơn khu dân cư, giống như "treo" trên núi. Hồ treo được xây dựng trên các sườn núi hoặc vách đá, tận dụng địa hình cao để thu gom và trữ nước. Do nằm trên nền đá vôi, hồ treo thường được gia cố bằng bạt chống thấm hoặc bê tông để tránh thất thoát nước.
Nguyên lý hoạt động của hồ dựa vào địa hình dốc tự nhiên để thu gom nước mưa từ các phễu karst (hố chứa nước tự nhiên) qua những gờ núi đá dẫn vào hồ qua hệ thống mương thu nước. Trước khi vào hồ, nước đi qua các bể lọc để loại bỏ tạp chất như đất, cát, rác, giúp đảm bảo chất lượng nước. Nước từ hồ được dẫn xuống khu dân cư bằng hệ thống đường ống hoặc kênh dẫn, đảm bảo cung cấp nước sinh hoạt quanh năm. Hồ treo được xây dựng trên các vách đá hoặc sườn núi, giúp giữ nước lâu dài mà không bị thất thoát.
Điều đặc biệt của các hồ treo này chính là tính ứng dụng cao, tiết kiệm chi phí và dễ dàng nhân rộng. Các hồ treo được xây dựng bằng bê tông cốt thép hoặc vật liệu composite, bám vào vách núi, giúp thu gom nước mưa và nguồn nước tạm thời từ những khe nứt nhỏ trên núi. Sau khi được dẫn qua hệ thống máng, nước sẽ được lọc qua hệ thống đơn giản và lưu trữ trong bể chứa.
Hơn nữa, để đảm bảo độ bền và an toàn, nhóm nghiên cứu cũng đã tính toán tỉ mỉ các yếu tố địa chất, độ dốc, áp lực nước và thử nghiệm qua nhiều mô hình thu nhỏ. Từ đó, công nghệ được hoàn thiện với chi phí xây dựng vừa phải, dễ nhân rộng, có thể duy tu bằng nhân lực địa phương.
Với mô hình hồ treo đầu tiên được xây dựng vào năm 2002 tại xã Sà Phìn, Đồng Văn, đến nay đã có hơn 120 hồ được xây dựng tại Hà Giang, trong đó nhiều công trình tại các xã như Tả Lủng (Mèo Vạc), Sủng Là (Đồng Văn), Lùng Tám (Quản Bạ) cho thấy hiệu quả rõ rệt. Các hồ này không chỉ giúp cung cấp nước sạch mà còn phục vụ cho sinh hoạt, chăn nuôi và vệ sinh môi trường, đồng thời giải quyết căn bản tình trạng thiếu nước sinh hoạt vào mùa khô trên cao nguyên đá, góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống của người dân nơi đây, tạo ra nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững trong khu vực.
GS.TS Chu Hoàng Hà, Phó Viện trưởng Viện Hàn lâm và Khoa học Công nghệ Việt Nam cho rằng, không chỉ có giá trị kỹ thuật, công trình còn mang giá trị dân sinh, ý nghĩa sinh thái nhằm hạn chế xói mòn, phục hồi độ ẩm đất, góp phần làm xanh hóa vùng khô cằn. Nhiều địa phương đã đưa công nghệ này vào kế hoạch phát triển bền vững phục vụ thiết thực cho cộng đồng dân tộc thiểu số.
Công trình bền vững với thời gian
Dù đã ra đời hơn 20 năm, công nghệ hồ treo vẫn khẳng định được giá trị bền vững trong thực tiễn. Các nhà khoa học quốc tế cũng ghi nhận, đây là giải pháp có khả năng cấp nước tốt, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp.
Nhấn mạnh nhu cầu về nước sinh hoạt, trong đó có nước để phát triển chăn nuôi, ngày một tăng cao và trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, PGS.TSKH Vũ Cao Minh mong các công nghệ tăng cường nước cho các hồ chứa nước trên vùng cao, như công nghệ chống bốc hơi, công nghệ bổ cập nước… sẽ được Nhà nước quan tâm. Đồng thời, ông cũng mong các nhà tài trợ, đầu tư cùng Chính phủ hỗ trợ thêm cho các dự án nước vùng cao.
Nhóm tác giả công nghệ hồ treo thu trữ nước vách núi nhận Giải thưởng Trần Đại Nghĩa năm 2025. Ảnh: Thu Hương.
“Mặc dù phần lớn chúng tôi đều đã nhiều tuổi, song chúng tôi luôn sẵn sàng đồng hành cùng các bạn trẻ, cùng với các cán bộ địa phương làm tốt hơn nữa công tác đưa nước về cho đồng bào vùng cao, góp phần đảm bảo an ninh nguồn nước, góp phần để đồng bào các dân tộc vùng cao có điều kiện tốt hơn nhịp bước cùng đất nước”, PGS.TSKH Vũ Cao Minh bày tỏ.
Để công nghệ hồ treo mang lại hiệu quả lâu dài, các nhà khoa học cho rằng, cần giải quyết một số những thách thức. Đó là cần duy tu, bảo dưỡng thường xuyên, tránh tình trạng nứt đáy, rò rỉ nước, ảnh hưởng đến khả năng trữ nước. Nguồn nước trong hồ cần được xử lý để tránh ô nhiễm nguồn nước. Việc bảo trì, giám sát các hồ treo cần được thực hiện đồng bộ để đảm bảo tối ưu hiệu suất. Đặc biệt, kinh phí xây dựng hồ treo không nhỏ nên rất cần những hỗ trợ từ Nhà nước và các cơ quan để mang lại nguồn nước mát lành cho bà con vùng cao nguyên đá.
Giải thưởng Trần Đại Nghĩa được trao lần đầu năm 2016 và định kỳ tổ chức 3 năm một lần nhằm tôn vinh các nhà khoa học có thành tựu xuất sắc trong lĩnh vực khoa học tự nhiên và công nghệ. Năm 2025, Giải thưởng được trao cho 2 công trình: Công nghệ hồ treo thu trữ nước vách núi và Nghiên cứu, phát triển sản xuất tủ điện trung thế.
