Bí ẩn công trình 4.500 năm tuổi hé lộ "cuộc cách mạng thủy lợi" của người Ai Cập cổ đại

Suốt nhiều thập kỷ, hai cấu trúc kỳ lạ nằm trong thung lũng Wadi Dahshur, phía tây nam Kim tự tháp Đỏ của Pharaoh Sneferu, vẫn được các nhà khảo cổ giải thích như những tuyến đường vận chuyển đá hoặc những gò đất tự nhiên hình thành do địa hình.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đưa ra giả thuyết gây chú ý: đây có thể là một hệ thống thủy lợi quy mô lớn được xây dựng cách đây khoảng 4.500 năm nhằm thu gom nước lũ, giữ phù sa và kiểm soát dòng chảy quanh một trong những công trường xây dựng vĩ đại nhất của Ai Cập cổ đại.

Những "con đường đá" hóa ra có thể là hệ thống kiểm soát lũ quanh Kim tự tháp Đỏ

Nếu được xác nhận qua khai quật khảo cổ, phát hiện này có thể làm thay đổi hiểu biết về trình độ kỹ thuật của người Ai Cập thời Cổ vương quốc. Thay vì chỉ là những bậc thầy về kiến trúc đá, họ có thể đã sở hữu kiến thức phức tạp về thủy lực, biết cách điều tiết nguồn nước để phục vụ xây dựng, bảo vệ công trình và thích nghi với môi trường sa mạc khắc nghiệt.

Nghiên cứu mới cho rằng hệ thống tại Dahshur gồm hai đập, một hồ chứa trung gian, một kênh chuyển dòng và một cấu trúc tràn nước dạng tam giác đặc biệt - có thể là ví dụ sớm nhất được biết đến ở Ai Cập cổ đại về kiểu thiết kế này.

Hai cấu trúc bí ẩn nằm chắn ngang Wadi Dahshur, kéo dài khoảng 600-700m từ sườn thung lũng bên này sang bên kia. Chúng có hình dạng giống những đập đất đá với mặt cắt hình thang, phần chân rộng khoảng 15-30m và hiện vẫn cao hơn nền thung lũng khoảng 6-7m, dù nhiều khu vực đã bị cát gió phủ lấp qua hàng nghìn năm.

Điểm khiến các nhà nghiên cứu chú ý nhất là vị trí của chúng. Thay vì chạy dọc theo một tuyến đường tự nhiên để vận chuyển đá như cách giải thích trước đây, hai công trình lại cắt ngang hướng thoát nước của thung lũng - chính là vị trí mà con người thường xây dựng các rào chắn để làm chậm hoặc giữ lại dòng nước lũ.

Trước đó, cấu trúc phía đông từng được cho là một con đường phục vụ vận chuyển đá vôi tới Kim tự tháp Đỏ, còn cấu trúc phía tây thường bị xem là một dạng địa hình tự nhiên. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học từ Đại học Cairo dẫn đầu cho rằng hai công trình này thực chất hoạt động như một hệ thống quản lý nước hai giai đoạn.

Theo giả thuyết mới, đập phía thượng nguồn có thể đóng vai trò như một đập giảm tốc, làm chậm những trận lũ đột ngột, giúp đất đá, cát và phù sa lắng xuống trước khi nước tiếp tục chảy về phía hạ lưu. Khoảng không gian giữa hai đập khi đó sẽ trở thành một hồ chứa rộng khoảng 8,5 ha, có thể chứa khoảng 230 triệu lít nước.

Các nhà nghiên cứu cho rằng con số này có thể còn thấp hơn nhiều so với dung tích ban đầu, bởi hiện nay lòng hồ đã bị lấp đầy bởi cát sa mạc. Nếu phục hồi lại địa hình cổ, sức chứa thực tế có thể lớn hơn gấp đôi.

Hệ thống này không chỉ giúp giảm sức phá hủy của lũ quét mà còn hạn chế xói mòn và ngăn phù sa làm tắc nghẽn các dòng chảy nhỏ quanh khu vực xây dựng. Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng tại Dahshur, nơi nền địa chất gồm đá vôi mềm và đá marl dễ bị tổn thương trước những dòng nước mạnh.

Công trình tràn nước hình tam giác: Dấu hiệu cho thấy người Ai Cập đã hiểu sâu về thủy lực

Điểm gây kinh ngạc nhất trong giả thuyết mới nằm ở trung tâm cấu trúc phía tây. Qua ảnh vệ tinh và các bức ảnh hàng không lịch sử, các nhà nghiên cứu phát hiện một khu vực lớn có hình dạng zíc zắc hoặc tam giác, không phù hợp với chức năng của một con đường vận chuyển hay đường dốc đưa đá lên công trường.

Họ cho rằng đây có thể là một dạng đập tràn "mỏ vịt" (duckbill spillway) - một thiết kế giúp xả lượng nước lớn hơn so với đập tràn thẳng có cùng chiều rộng.

Nguyên lý của cấu trúc này khá đơn giản nhưng đòi hỏi tư duy kỹ thuật cao: thay vì để nước tràn qua một đường thẳng ngắn, phần đỉnh đập được kéo dài thành hình tam giác, tạo ra một diện tích thoát nước lớn hơn. Nhờ đó, khi hồ chứa đạt mức nguy hiểm, nước có thể được giải phóng nhanh hơn, giảm áp lực lên thân đập và hạn chế nguy cơ vỡ đập.

Theo tính toán thủy lực, cấu trúc được nghi ngờ là đập tràn này dài khoảng 200m, cao từ 4-7m, với góc mở khoảng 70-75 độ. Nó có thể cho phép lượng nước thoát ra cao hơn gấp đôi so với một đập tràn thẳng có cùng vị trí.

Nếu được chứng minh, đây sẽ là một phát hiện đặc biệt quan trọng, bởi chưa có đập tràn dạng "mỏ vịt" nào được xác định chắc chắn ở Ai Cập cổ đại trước đó.

Phát hiện này cũng gợi mở khả năng các những người đảm nhiệm kỹ thuật thời Ai Cập cổ đại đã học hỏi từ những thất bại trong quá khứ. Cách Dahshur chưa đầy 20km về phía đông là đập Sadd el-Kafara - một trong những con đập lớn lâu đời nhất thế giới, được xây dựng vào khoảng cùng thời kỳ.

Công trình này được cho là đã bị phá hủy bởi một trận lũ lớn. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng nguyên nhân có thể là do nó thiếu một hệ thống thoát nước đủ mạnh để giải phóng lượng nước dư thừa, khiến nước tràn qua đỉnh và phá hủy thân đập.

Thiết kế đập tràn tam giác được đề xuất tại Dahshur dường như giải quyết chính vấn đề đó: tăng khả năng xả nước, giảm áp lực và bảo vệ công trình khỏi nguy cơ bị phá hủy.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng thận trọng nhấn mạnh chưa có bằng chứng cho thấy những người xây dựng hệ thống Dahshur trực tiếp rút kinh nghiệm từ sự cố Sadd el-Kafara. Đây mới chỉ là một giả thuyết dựa trên phân tích địa hình, hình ảnh vệ tinh và mô hình thủy lực.

Từ nguồn nước đến Kim tự tháp Đỏ: Hệ thống hậu cần bí ẩn của Pharaoh Sneferu

Ngoài hai đập và hồ chứa, các nhà nghiên cứu còn cho rằng hệ thống Dahshur có thể bao gồm một kênh chuyển dòng chạy song song với Kim tự tháp Đỏ.

Các khảo sát lịch sử cho thấy một đoạn kênh thẳng từng kéo dài khoảng 600-800m dọc theo phía tây của công trình trước khi đổi hướng về phía đông, đi cách kim tự tháp khoảng 40-50 m. Toàn bộ tuyến kênh có thể dài gần 1km trước khi kết nối với mạng lưới thoát nước cổ xưa hướng về khu vực sông Nile.

Tuy nhiên, vị trí của nó cao hơn thung lũng Nile khoảng 40m, đồng nghĩa tàu thuyền không thể đi thẳng từ sông đến chân kim tự tháp. Người Ai Cập vẫn cần sử dụng đường dốc hoặc các phương tiện kéo để đưa vật liệu từ bến thấp lên khu vực xây dựng.

Kim tự tháp Đỏ được xây dựng dưới triều Pharaoh Sneferu (khoảng thế kỷ 27 trước Công nguyên), cha của Pharaoh Khufu - vị vua ra lệnh xây dựng Đại Kim tự tháp Giza. Sneferu được xem là một trong những nhà cải cách kiến trúc quan trọng nhất của Ai Cập cổ đại, người đã đặt nền móng cho kỹ thuật xây kim tự tháp hoàn chỉnh.

Dù vậy, khi nước được đưa lên cao nguyên Dahshur, nó có thể hỗ trợ nhiều hoạt động quan trọng: vận chuyển hàng hóa bằng thuyền nhỏ hoặc xe trượt được hỗ trợ bởi nước, cung cấp nước cho hàng nghìn công nhân và động vật kéo, pha chế vữa xây dựng, giảm bụi quanh công trường, thậm chí bảo vệ các tuyến đường và bến cảng khỏi lũ quét.

Các nhà nghiên cứu không cho rằng nước hoặc thuyền bè là yếu tố trực tiếp xây dựng nên Kim tự tháp Đỏ. Thay vào đó, họ cho rằng quản lý nước chỉ là một phần trong hệ thống hậu cần rộng lớn phục vụ quá trình xây dựng công trình.

Khu vực Dahshur ngày nay khô cằn, nhưng vào thời Cổ vương quốc, khí hậu Ai Cập ẩm ướt hơn hiện nay với lượng mưa lớn hơn và những biến động môi trường thường xuyên. Những thung lũng tưởng như khô hạn có thể trở thành các dòng chảy dữ dội sau các trận mưa lớn.

Theo giả thuyết của nhóm nghiên cứu, hệ thống Dahshur không tạo ra một con sông lâu dài mà hoạt động như một mạng lưới thu gom nước theo mùa, biến những trận lũ nguy hiểm thành nguồn tài nguyên có thể kiểm soát.

Dù vậy, bí ẩn vẫn chưa được giải đáp hoàn toàn. Phần lớn khu vực nằm trong vùng hạn chế tiếp cận, và các công trình này chưa từng được khai quật để xác định chính xác niên đại hay người xây dựng.

Để chứng minh giả thuyết, các nhà khảo cổ cần tìm thấy lõi công trình nhân tạo, dấu vết gia cố bằng đá, lớp trầm tích do nước tạo thành hoặc vật liệu xây dựng có thể định tuổi. Họ cũng phải xác định liệu kênh chuyển dòng có thực sự kết nối với cấu trúc phía tây hay không.

Cho đến lúc đó, hai công trình bí ẩn ở Dahshur vẫn nằm giữa ranh giới của một phát hiện khảo cổ đột phá và một giả thuyết đầy hấp dẫn. Nhưng nếu được chứng minh, chúng sẽ cho thấy người Ai Cập cổ đại không chỉ xây dựng những kim tự tháp vĩ đại bằng đá họ còn biết cách chinh phục một trong những thử thách lớn nhất của nền văn minh nhân loại: kiểm soát nước.

Kim tự tháp Đỏ, còn được biết đến với tên gọi kim tự tháp Bắc, là kim tự tháp lớn nhất trong số ba kim tự tháp chính tại khu lăng mộ Dahshur. Được đặt tên theo màu đỏ của sa thạch, đây cũng là kim tự tháp Ai Cập lớn thứ ba, sau các kim tự tháp của Khufu và Khafra tại Giza.

Vào thời điểm được hoàn thành, kim tự tháp Đỏ là công trình nhân tạo cao nhất thế giới. Nó cũng được coi là nỗ lực thành công đầu tiên của con người trong việc xây dựng một kim tự tháp "đúng nghĩa" với cạnh phẳng. Người dân địa phương gọi kim tự tháp là el-haram el-watwat, nghĩa là kim tự tháp Dơi.