Giải pháp toán học cho một cây cầu tuyệt đẹp

  • Người khởi tạo Người khởi tạo TOPTEN
  • Ngày gửi Ngày gửi

TOPTEN

Junior Member
29/4/17
77
3
Đi chơi xa có bài viết quấy quá ở sảnh sân bay, khách sạn..., có gì thiếu sót bổ sung
CCndEFn.jpg


Mình bay sang HK chơi, do sân bay có vấn đề nên kiểm soát không lưu bắt máy bay bay xoắn lòng vòng 5 lần trên biển, từ đó mình có dịp quan sát kỹ từ máy bay cây cầu này.
Cầu Hong kong Chu Hải Ma Cao (HZMB) nối liền Hong Kong, Macau và thành phố Chu Hải ở tỉnh Quảng Đông. Chiếc cầu hay bị gọi một cách châm biếm: “con rắn dài bằng nhựa đường” (long snake of bitumen), là cầu vượt biển dài nhất thế giới.

Sau 7 năm xây dựng tổng chiều dài lên đến 55 km (gấp 20 lần cầu Cổng Vàng ở California, Mỹ), cầu được thiết kế tuổi thọ 120 năm. Kỹ sư và chuyên gia từ Anh, Mỹ, Nhật, Hà Lan … 11 nước khác hợp tác trong quá trình xây dựng. Tuy nhiên sự chậm trễ, bội chi ngân sách, cáo buộc tham nhũng cùng quá nhiều tai nạn của công nhân xây dựng, cầu không mở được vào cuối năm 2017 như mong đợi mà phải trễ gần một năm.

VfCiuD.jpg


1.Tại sao phải xây một cái cầu quá sức tốn kém?
Chi phí bỏ ra rất khủng: 15,1 tỷ USD!
Vì sao “ba chánh phủ” China Hongkong Macau lại phải bỏ một số vốn quá tốn kém như vậy chỉ để rút thời gian chạy xe từ 4,5 giờ xuống 45 phút?
Có một sự trộn lẫn nhiều thứ, suốt thời kỳ đi theo nền kinh tế kế hoạch XHCN quan liêu và chậm tiến, sự tự ti về sự kém cỏi của Trung Quốc với các nước phát triển tư bản trên thế giới luôn canh cánh, khi chuyển qua kinh tế thị trường và có tiền trong tay, lãnh đạo Tàu luôn cảm thấy phải có những công trình khủng, kì vỹ, mang …“nhiệm vụ chánh trị” để xóa đi nỗi mặc cảm thua kém trước đây so với thiên hạ, đặc biệt với Mỹ.
Về mặt kỹ thuật thì trước mắt là giảm lượng khí thải carbon xuống 1000 tấn /ngày
Ngoài ra lý do là mặc dù khu vực 3 thành phố này chỉ chiếm 1% diện tích lãnh thổ và 5% dân số của Trung Quốc, nhưng đóng góp đến …12% tổng GDP quốc gia nhờ đặc thù cảng biển, sân bay và giao thương cực mạnh! Nó cần một cú kích cầu giao thông để đem thêm nhiều lợi nhuận!

YhuYoR.png


Chính phủ Trung Quốc cũng muốn có một vùng vịnh rộng lớn (China's Greater Bay Area) của riêng mình - một vùng mà họ hy vọng sẽ phát triển để cạnh tranh với các khu vực vịnh San Francisco, New York và Tokyo. Dân số khu vực này là 68 triệu người, 56.500 km2 , bao gồm 11 thành phố gồm Hồng Kông, Ma Cao và chín thành phố vệ tinh của Quảng Đông
Ngoài ra lãnh đạo Trung Quốc tham vọng làm cầu vì cũng muốn hóa giải "rào cản giữa các thành phố".
Khu vực này có ba biên giới (Hồng Kông, Trung Quốc, Ma Cao), dùng ba hệ thống pháp lý khác nhau cùng ba loại tiền tệ khác nhau. Ngoài ra, người dân phải mang theo ba hộ chiếu và ba chứng minh nhân dân khác nhau (Passports & Identity cards), nói hai ngôn ngữ khác nhau là tiếng Quảng Đông và tiếng Quan Thoại - Cantonese & Mandarin (* Xem chú thích dưới)

"Để cạnh tranh với các khu vực vịnh khác trên thế giới, chính phủ Trung Quốc phải loại bỏ hoặc giảm các rào cản này ... nhằm thúc đẩy hội nhập giữa các thành phố!
NRAqjr.jpg


2.Tại sao cầu phải có đoạn chui xuống biển cho phức tạp vậy???
Cầu này có một kiệt tác kiến trúc, gần phía Hongkong có một đoạn 6,7 km bỗng được thiết kế …chui xuống dưới nước sâu 40m so với mực nước biển, do đó đường hầm vượt biển này cũng mặc nhiên chiếm luôn kỷ lục là hầm dài nhất thế giới.
Châu thổ sông Châu Giang (PRD Pearl River Delta) là một trong những khu vực vận chuyển nhộn nhịp nhất trên thế giới, có rất nhiều sân bay và cảng biển với khoảng 4000 con tàu container và phà chở khách đi qua khu vực này mỗi ngày. Nếu để tàu bè có thể chui qua cầu thì độ cao tĩnh không của cầu lại phải được nâng lên rất cao cùng bề rộng khoảng không phía dưới cần khoảng 5 km.
Chi phí sẽ đội lên cực lớn vì kết cấu cột, dầm và xà thay đổi theo, chưa kể những thách thức thiết kế cầu cao phải chịu đựng được bão biển. Giải pháp làm hầm chui sẽ không cản trở tàu bè đi phía trên và giảm chi phí.

3.Tranh cãi chánh trị - “Một con Voi trắng”?
Tổng hóa đơn của Hồng Kông vượt quá 9 tỷ đô la.
"Hồng Kông đã phải tài trợ rất nhiều cây cầu, nhưng chúng ta sẽ không thấy nhiều lợi ích ở đây."
Các nhóm môi trường bao gồm quỹ bảo tồn động vật hoang dã thế giới WWF và Hiệp hội bảo tồn cá heo Hồng Kông, đã lập luận rằng việc xây dựng cầu đã đe dọa mạnh hơn đến số lượng cá heo trắng của Hồng Kông.

Claudia Mo, một nhà lập pháp độc lập của Hongkong cho rằng "Cây cầu là một sự lãng phí tiền bạc", Mo tin rằng việc xây dựng cây cầu là một hành động chính trị, các cuộc biểu tình ủng hộ dân chủ năm 2014 làm rung chuyển lãnh thổ . Bắc Kinh đã thắt chặt sự kìm kẹp lên Hongkong và những người phản đối nhìn thấy cây cầu như một phương tiện để buộc đồng hóa và kiểm soát.

Cô chua chát nhận xét: "Bạn có thể nhìn thấy cây cầu từ máy bay khi đến Hồng Kông, nó kết nối Hồng Kông với Trung Quốc gần giống như một cái dây rốn!" (It links Hong Kong to China almost like an umbilical cord.)
Mo cho hay cô không cần thêm bất kỳ khách du lịch nào. "Hong Kong đang bùng nổ du lịch. Chúng tôi đã có nhiều khách du lịch hơn cả Vương quốc Anh." Trong năm 2016, Hồng Kông đã đón 56,7 triệu lượt khách du lịch, trong khi Anh chỉ nhận 37,6 triệu lượt khách quốc tế”.
Cuối cùng CNN đã dùng idioms “a white elephant” châm biếm cây cầu – một thành ngữ tả thứ gì mắc tiền nhưng vô dụng, (xuất phát từ câu chuyện vua Siêm được tặng con voi bạch tạng nhưng Vua ko thích vì chẳng biết để làm gì)

4. Tại sao lại gọi là cầu “máu và nước mắt”?
Có một điểm đen khi cầu này được mệnh danh là the ‘bridge of blood and tears’ (cầu máu và nước mắt!) , vì khi xây dựng phía Hồng Kong chết 10 người và bị thương 600 người (hầu hết con số thương vong đều liên quan tới tai nạn trượt chân hoặc ngã từ trên cao). Còn tai nạn phía Trung Quốc bị bưng bít thông tin, nhà lập pháp Hongkong tin rằng số chết và thương vong gấp 10 lần Hongkong vì các thiết bị xây dựng kém chất lượng và báo cáo an toàn giả! Nếu căn cứ vào điều này thì số chết lên đến cả trăm người!
Xứng đáng là cây cầu "đẹp nhất và nhiều ma!"

Tổng quản lý dự án công trình Gao Xingling nói: “Có nhiều đêm tôi không thể ngủ được vì có quá nhiều khó khăn trong xây dựng. Nối kết 80.000 tấn ống dưới biển với công nghệ kín nước là thách thức nhất. ” (There were many nights where I couldn’t fall asleep, because there were too many difficulties during the construction. Linking the 80,000-ton pipes under the sea with watertight technology was the most challenging.)

Vào tháng 10 năm 2014, một khung nâng hạ bị sụp đổ do “thiết kế thiếu sót”. Trong tai nạn đó, một công nhân bị giết và bốn người khác bị thương. Một tòa án Hồng Kông đã định tội ba nhà thầu liên quan: Công ty Kỹ thuật Cảng của Trung Quốc, VLS và Dragages của Hồng Kông, phạm tội cẩu thả cùng các buộc tội khác, bị phạt hơn 20.000 USD cho mỗi cty.

Trước đó đã bắt giữ 21 nhân viên (hai giám đốc cấp cao, 14 kỹ thuật viên phòng thí nghiệm và 5 trợ lý phòng thí nghiệm bị buộc tội giả mạo các báo cáo thử nghiệm bê tông!

ZRaJlO.jpg

Tưởng niệm những cái chết

5.Giải pháp thông minh và đẹp mắt từ Toán Học:
Tốc độ tối đa cho xe trên cầu là 100km/h
Có một vấn đề: Trên thế giới có rất ít trường hợp các nước láng giềng khác luật lái xe, chẳng hạn biên giới Thái và Lào. Và bây giờ nó cũng rơi vào đúng trường hợp này (vùng lãnh thổ Hongkong và Macao luật đi bên trái, còn Trung Quốc đi bên phải).

Hong kong vốn là di sản thuộc địa Anh, và đến 1898 Anh chính thức thuê 99 năm nên luật lệ giao thông Hong kong phải áp theo luật lệ Anh từ đó: toàn bộ xe đi bên trái!
Các xe từ Đại lục vào Hongkong và từ Hongkong vào Đại lục sẽ đi như thế nào mà không gây tai nạn?
Đây chính là một xung đột tiến thoái lưỡng nan về mặt kỹ thuật cho các nhà quy hoạch giao thông. Trước đó chính phủ China mở một cuộc thi tìm giải pháp cho vấn đề này, cuối cùng công ty kiến trúc NT của Hà Lan đã chiến thắng mang tên Flipper dựa theo một đặc thù Toán Học!
Số 8 xoắn và chẻ tầng là một giải pháp đơn giản và thông minh, tạo ra phần cầu độc đáo Flipper Bridge.

S3lX4k.jpg

hXoCcn.jpg


Đồ họa by Topten
Tyf9dW.png


============================================================================

CHÚ THÍCH: (*)

Ngôn ngữ:
- Tiếng Trung Quốc đại lục, tức tiếng Hoa phổ thông (còn gọi là tiếng Quan thoại -Mandarin), được chấp nhận là ngôn ngữ chính thức của Trung Quốc và cũng là 1 trong 4 ngôn ngữ tại Singapore và Malaisia.
– Tiếng Đài Loan (tiếng Phúc Kiến) là phương ngữ 70% dân cư Đài Loan sử dụng
– Tiếng Hồng Kông, tức tiếng Quảng Đông (Cantonese): dân Macao và Hongkong sử dụng. Tuy nhiên, chúng đang bị lấn áp bởi tiếng Quan thoại của Đại lục khi hiện nay đến 50% dân Hongkong nói tiếng Quan thoại so với 30% cách đây chỉ 10 năm! (https://www.foreignaffairs.com/articles/china/2016-08-03/tongue-tied-hong-kong)
Nói:
Phát âm rất khác nhau nhưng viết cùng chữ Hán.
Tiếng Quan Thoại ít âm điệu, ít cảm xúc. Trong khi đó, tiếng Đài Loan lại có âm bổng, âm trầm, âm bằng và âm điệu hay… thể hiện được rất nhiều biểu cảm của người nói.
Viết:
Về lý thuyết là chữ viết giống nhau, tuy nhiên Trung Quốc dùng chữ giản thể còn Đài Loan và Hồng Kông dùng chữ phồn thể khó viết và khó nhớ hơn do nhiều nét phức tạp so với chữ Hán giản thể, nhưng nhiều người thích chữ phồn thể hơn giản thể vì từng nét, từng chữ trong chữ phổn thể đều mang một ý nghĩa nhất định.
 
Lỗi quản lý dự án quá kém .... tốn 15 tỷ đô .... giao cho Mỹ xây chắc chỉ hết 5 tỷ
Mỹ đã xây cái tương tự Chesapeake Bay Bridge–Tunnel
Nguồn
http://www.cbbt.com/
https://en.wikipedia.org/wiki/Chesapeake_Bay_Bridge–Tunnel


Cảm ơn bác TOPTEN về bài viết ... giải pháp đổi chiều hay quá, lại lãng mạn
nhưng bác TOPTEN dịch sai đoạn này

Tổng quản lý dự án công trình Gao Xingling nói: “Có nhiều đêm tôi không thể ngủ được vì có quá nhiều khó khăn trong xây dựng. Nối kết 80.000 tấn ống dưới biển với công nghệ kín nước là thách thức nhất. ” (There were many nights where I couldn’t fall asleep, because there were too many difficulties during the construction. Linking the 80,000-ton pipes under the sea with watertight technology was the most challenging.)
ống nặng 80k tấn chứ ko phải 80k tấn ống

đi trên cầu này đã nhỉ