Sáng ngày 17/6, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu (KTTVBĐKH) đã tổ chức họp Hội đồng nghiệm thu cấp cơ sở kết quả thực hiện nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp quốc gia mang tên: “Nghiên cứu khả năng chống chịu của hệ thống công trình phòng chống lũ, xây dựng công nghệ nhận dạng lũ lớn, tổ hợp lũ bất lợi trên lưu vực sông Hồng và đề xuất giải pháp ứng phó” (Mã số ĐTĐL.CN-47/22), do TS. Lương Hữu Dũng làm chủ nhiệm.
TS. Nguyễn Quốc Khánh chủ trì buổi họp
Buổi nghiệm thu do TS. Nguyễn Quốc Khánh – Phó Viện trưởng Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu chủ trì với sự tham gia của thành viên Hội đồng, các chuyên gia về lĩnh vực Thủy văn học thuộc Bộ Nông nghiệp và Môi trường và thành viên trong nhóm thực hiện đề tài.
Đánh giá hệ thống phòng chống lũ và gia tăng chống chịu
Trong gần ba năm triển khai, nhóm nghiên cứu đã khảo sát, đánh giá toàn diện thực trạng các công trình phòng chống lũ như hệ thống đê điều, hồ chứa và khu trữ lũ trên lưu vực sông Hồng. Kết quả cho thấy, hệ thống đê được xây dựng kiên cố hàng năm đảm bảo mức nước chống lũ thiết kế.
TS. Lương Hữu Dũng trình bày về nội dung nghiên cứu
Lòng dẫn của các con sông chính trên lưu vực có rất nhiều thay đổi, hầu hết đáy sông hạ thấp khá lớn. Điển hình trên sông Hồng tại trạm thủy văn Hà Nội đáy sông có xu hướng hạ thấp lên đến hơn 5m, tại trạm thủy văn Thượng Cát trên sông Đuống đáy sông Hạ thấp trên 17m. Tốc độ hạ thấp đáy sông trung bình tại trạm thủy văn Thượng Cát trên sông Đuống (0,57 m/năm) gấp gần 3 lần tại trạm thủy văn Hà Nội trên sông Hồng (0,21 m/năm) (Hình 2.26 đến Hình 2.28). Theo nhiều đánh giá hiện nay, các sông chính trên lưu vực sông Hồng đã hạ thấp đáng kể do các hoạt động khai thác sử dụng nước trên lưu vực đặc biệt là hoạt động khai thác cát.
Sự hạ thấp lòng dẫn sẽ làm gia tăng lượng trữ trong hệ thóng sông, kết quả tính toán cho thấy tổng lượng trữ trong lòng sông gia tăng khoảng từ 700 triệu m3 đến khoảng hơn 1 tỷ m3 tùy theo vào độ lớn của trận lũ. Đây là cơ sở để tính toán nâng cao khả năng chống chịu trên hệ thống được trình bày ở mục sau.
Kết quả đánh giá khả năng chống chịu đạt được: đối với trận lũ cho chu kỳ lặp lại 300 năm thì khả năng chống chịu được đối với hệ thống là gia tăng được dung tích khoảng 3 tỷ cho lưu vực sông Đà, thì khi gia tăng dung tích vượt 3 tỷ thì mực nước Hà Nội bắt đầu vượt 13,1m tức là khi đó hệ thống vượt khả năng chống chịu. Đối với trận lũ cho chu kỳ lặp lại 500 năm thì khi gia tăng dung tích vượt đến 1,5 tỷ thì mực nước Hà Nội bắt đầu vượt 13,4m; tức là khi đó hệ thống vượt khả năng chống chịu với trận lũ như vậy, đề xuất dung tích được phép phân bổ theo hướng chủ động trên nhánh sông Đà ứng với trận lũ 500 năm là 1,0 tỷ m3. Đây là một trong những cơ sở để xem xét đề xuất phối hợp linh hoạt giữa các hồ, đặc biệt trong bối cảnh xuất hiện những tổ hợp lũ bất lợi do kết hợp bão, áp thấp nhiệt đới và dải hội tụ nhiệt đới.
Ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo nhận dạng lũ
Một điểm nổi bật của đề tài là việc xây dựng thành công bộ công cụ nhận dạng lũ lớn và tổ hợp lũ bất lợi dựa trên mô hình học máy XGBoost và học sâu MLP (Multilayer Perceptron). Công cụ này cho phép phân tích nhanh chóng và chính xác mối quan hệ giữa lượng mưa, mực nước, đặc điểm địa hình và dòng chảy để nhận dạng khả năng xảy ra lũ lớn, phục vụ công tác dự báo và cảnh báo sớm.
Đáng chú ý, phần mềm nhận dạng lũ lớn đã được thử nghiệm tại các trạm thủy văn trọng điểm như hồ Sơn La, Tuyên Quang; trạm thủy văn Yên Bái, Chiêm Hóa, Hàm Yên và cho thấy tiềm năng ứng dụng thực tiễn cao. Kết quả mô phỏng khẳng định độ chính xác khi dự đoán được đỉnh lũ tại Hà Nội gần với mức thực đo trong các sự kiện lịch sử, đặc biệt là lũ lớn tháng 9/2024 do bão YAGI gây ra.
Th.S. Lương Tuấn Trung trình bày về phần mềm nhận dạng lũ
Đề xuất giải pháp tổng thể thích ứng lũ lụt
Đề tài không chỉ dừng lại ở mô hình nhận dạng mà còn xây dựng bộ quy trình phối hợp vận hành hồ chứa tối ưu nhằm giảm thiểu thiệt hại lũ, đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng nước. Cùng với đó là hệ thống giám sát ra quyết định trên nền tảng WebGIS, tích hợp dữ liệu mưa, lũ và vận hành hồ chứa để hỗ trợ chỉ huy phòng chống thiên tai theo thời gian thực.
Các thành viên Hội đồng đọc nhận xét về đề tài
Ngoài các giải pháp công trình, nhóm nghiên cứu cũng nhấn mạnh vai trò của giải pháp phi công trình như: quy hoạch sử dụng đất thích ứng, nâng cao nhận thức cộng đồng, cải tiến hệ thống truyền thông cảnh báo sớm và phát triển các bản đồ ngập lụt theo vùng nguy cơ.
Toàn cảnh buổi họp
Những sản phẩm của đề tài được các thành viên trong Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao. Theo TS. Nguyễn Quốc Khánh, đề tài đã góp phần cung cấp cơ sở khoa học và công nghệ hiện đại để nâng cao năng lực chống chịu lũ lụt cho một trong những vùng kinh tế trọng điểm của cả nước là lưu vực sông Hồng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng cần chỉnh sửa, bổ sung theo các góp ý của thành viên Hội đồng để hoàn thiện sản phẩm cho việc nghiệm thu tại cấp Nhà nước.