Sau gần hai thập kỷ thi công với tổng vốn đầu tư khoảng 37 tỷ USD, đập Tam Hiệp trên sông Dương Tử (tỉnh Hồ Bắc, Trung Quốc) vẫn là nhà máy thủy điện có công suất lắp đặt lớn nhất thế giới. Không chỉ giữ vai trò then chốt trong phát điện, kiểm soát lũ và vận tải đường thủy, công trình còn nhiều lần được giới khoa học nhắc đến khi các nghiên cứu cho thấy khối lượng nước khổng lồ của hồ chứa có thể tạo ra những thay đổi rất nhỏ đối với sự phân bố khối lượng của Trái Đất.
Đập Tam Hiệp được xây dựng trên sông Dương Tử, tuyến sông quan trọng bậc nhất Trung Quốc. Dự án chính thức khởi công năm 1994 và hoàn thành toàn bộ vào năm 2012 sau gần 18 năm thi công, với tổng vốn đầu tư ước tính khoảng 37 tỷ USD.
Ý tưởng xây dựng công trình này đã được nhà lãnh đạo Tôn Trung Sơn đưa ra từ năm 1919 nhằm khai thác tiềm năng thủy năng của sông Dương Tử. Trải qua nhiều thập kỷ nghiên cứu, chuẩn bị và đánh giá, dự án cuối cùng được triển khai với ba mục tiêu chính là phát điện, điều tiết lũ và tăng cường năng lực vận tải đường thủy.
Đập có chiều dài khoảng 2.335 m, cao 181 m, được xây dựng bằng khoảng 28 triệu m³ bê tông và 463.000 tấn thép, tương đương lượng thép đủ để xây dựng 63 tháp Eiffel. Quy mô này đưa Tam Hiệp trở thành một trong những công trình bê tông cốt thép đồ sộ nhất từng được con người xây dựng.
Phía thượng lưu là hồ chứa Tam Hiệp kéo dài khoảng 600 km, có tổng dung tích gần 39,3 tỷ m³ nước. Trong đó, hơn 22 tỷ m³ được dành riêng cho nhiệm vụ điều tiết lũ, còn diện tích mặt hồ vượt 1.000 km², thuộc nhóm hồ chứa nhân tạo lớn nhất thế giới.
Nhà máy được trang bị 34 tổ máy phát điện với tổng công suất lắp đặt 22.500 MW. Trung bình mỗi ngày, công trình sản xuất khoảng 0,54 TWh điện, đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng của khoảng 5,4 triệu hộ gia đình trong một tháng.
Bên cạnh vai trò cung cấp điện, đập Tam Hiệp còn góp phần kiểm soát dòng chảy của sông Dương Tử, giảm nguy cơ ngập lụt tại khu vực trung và hạ lưu. Hệ thống âu tàu năm cấp kết hợp với thang nâng tàu hiện đại giúp các tàu trọng tải lớn lưu thông thuận lợi hơn, qua đó thúc đẩy hoạt động giao thương giữa khu vực miền Tây và miền Đông Trung Quốc.
Để phục vụ việc hình thành hồ chứa, khoảng 1.350 làng, thị trấn đã được di dời, đồng thời hơn 1,2 triệu người được bố trí tái định cư. Cùng với quá trình này, nhiều khu đô thị mới, trường học, bệnh viện và hạ tầng giao thông cũng được xây dựng tại khu vực lòng hồ.
Từ góc độ thị trường năng lượng, việc vận hành những nhà máy thủy điện quy mô rất lớn như Tam Hiệp góp phần gia tăng nguồn cung điện tái tạo, hỗ trợ giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Trong bối cảnh nhiều quốc gia đẩy mạnh chuyển dịch năng lượng, các công trình thủy điện tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong việc bảo đảm an ninh năng lượng, dù mỗi dự án đều cần được cân nhắc kỹ lưỡng về yếu tố môi trường và xã hội.
Ở lĩnh vực hạ tầng, Tam Hiệp cũng phản ánh xu hướng phát triển các siêu dự án có quy mô đầu tư lớn nhằm kết hợp nhiều mục tiêu trong cùng một công trình, từ sản xuất điện, phòng chống thiên tai đến phát triển logistics đường thủy. Tuy nhiên, giới chuyên môn cho rằng hiệu quả của các dự án tương tự cần được đánh giá trên cơ sở cân bằng giữa lợi ích kinh tế, yêu cầu bảo vệ môi trường và tác động đối với cộng đồng dân cư.
Không chỉ nổi bật bởi quy mô xây dựng, đập Tam Hiệp còn nhiều lần xuất hiện trong các nghiên cứu khoa học liên quan đến địa vật lý.
Theo Daily Express, các nhà khoa học tại Trung tâm Không gian Goddard (NASA) cho biết lượng nước khổng lồ được tích trữ trong hồ chứa đã làm thay đổi sự phân bố khối lượng trên Trái Đất. Điều này tác động đến mô-men quán tính và trục quay của hành tinh, khiến Trái Đất dịch trục khoảng 3/4 inch, tương đương gần 2 cm.
Theo tính toán của các nhà khoa học thuộc NASA, việc hồ chứa tích trữ khoảng 39 tỷ m³ nước, về mặt lý thuyết, khiến trục quay của Trái Đất dịch chuyển khoảng 2 cm và làm độ dài của một ngày tăng thêm khoảng 0,06 micro giây. Đây là mức thay đổi cực kỳ nhỏ, con người không thể cảm nhận được và không gây ảnh hưởng đến cuộc sống hằng ngày.
Một nghiên cứu công bố năm 2010 trên tạp chí Geophysical Research Letters cũng cho rằng các siêu dự án như Tam Hiệp có thể tạo ra những tác động nhất định tới sự cân bằng địa vật lý của Trái Đất. Các chuyên gia vì vậy khuyến nghị cần tiếp tục đánh giá toàn diện các yếu tố môi trường, địa chất và địa vật lý trước khi triển khai những công trình có quy mô tương tự trong tương lai.
Đến nay, sau hơn một thập kỷ vận hành, đập Tam Hiệp vẫn giữ vị trí là nhà máy thủy điện có công suất lắp đặt lớn nhất thế giới. Với sự kết hợp giữa quy mô xây dựng, khả năng cung cấp năng lượng, kiểm soát lũ và những giá trị nghiên cứu khoa học, công trình tiếp tục là một trong những dự án hạ tầng tiêu biểu của thế kỷ XXI và là chủ đề thu hút sự quan tâm của giới kỹ thuật cũng như cộng đồng khoa học quốc tế.
