Ứng dụng khoa học công nghệ cảnh báo nguy cơ lũ lụt

TMO - Trước tình hình lũ lụt ngày càng cực đoan, việc ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý rủi ro đối với loại hình thiên tai này đang trở nên cấp thiết hơn.

Cục Quản lý đê điều và Phòng chống thiên tai cho biết chỉ trong năm 2024, bão và lũ sau bão đã làm hàng trăm người chết và mất tích, thiệt hại về kinh tế lên tới hàng chục nghìn tỷ đồng. Nước ta với hệ thống sông, hồ dày đặc, cùng với việc phát triển kinh tế - xã hội và quá trình đô thị hóa, rủi ro thiên tai do lũ lụt ngày càng nghiêm trọng hơn. Do đó, việc ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý rủi ro đối với loại hình thiên tai này đang trở nên cấp thiết

Lũ lụt tại vùng miền núi phía Bắc và miền Trung thường xảy ra do mưa lớn cục bộ, gây ra lũ quét và sạt lở đất nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hạ tầng, giao thông, tính mạng người dân. Trong khi đó, lũ và ngập lụt tại khu vực Đồng bằng sông Hồng, Đồng bằng sông Cửu Long chủ yếu do mưa lớn, triều cường kết hợp với nước biển dâng. Cùng với đó, các thành phố lớn như Hà Nội, TP.HCM, Đà Nẵng… thường xuyên xảy ra ngập cục bộ do hạ tầng thoát nước chưa đáp ứng được cường độ mưa ngày càng gia tăng.

Tại khu vực miền Trung, với hệ thống sông ngòi dày đặc, dòng sông ngắn, lòng dẫn hẹp, dốc, lũ lụt là loại hình thiên tai thường xuyên xảy ra và gây thiệt hại lớn nhất cho khu vực và xảy ra với mức độ ngày càng khốc liệt. Cùng với đó, nằm ở hạ lưu châu thổ sông Mekong, khu vực đồng bằng sông Cửu Long luôn phải đối mặt với lũ và ngập lụt trên diện rộng trong thời gian kéo dài. Hàng năm, lũ gây ngập một vùng rộng lớn tới 1,2 - 1,9 triệu ha với độ sâu từ 0,5 - 4m tại khu vực này.

Thời gian qua, công tác dự báo, cảnh báo từng bước được nâng cao chất lượng. Cụ thể, hệ thống quan trắc khí tượng thủy văn đã được đầu tư hiện đại hóa, nhiều trạm radar thời tiết, đo mưa tự động, giám sát mực nước đã được lắp đặt. Dự báo bão, áp thấp nhiệt đới, mưa lớn được thực hiện sát với thực tiễn, giúp chính quyền và người dân có thời gian chủ động ứng phó. Nhiều địa phương như Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam... đã ứng dụng vào thực tế rất hiệu quả công nghệ GIS, phần mềm mô phỏng lũ quét, ngập lụt để đưa ra các kịch bản ứng phó cụ thể cho tình trạng thiên tai.

(Ảnh minh họa). 

Tại tỉnh Thừa Thiên-Huế trước diễn biến phức tạp của tình hình thiên tai, thời gian qua, các cơ quan chức năng của tỉnh đã tăng cường công tác tuyên truyền, thông tin, cảnh báo thiên tai đến người dân bằng nhiều biện pháp, hình thức khác nhau. Trong đó, ứng dụng Hue-S của Trung tâm Giám sát và Điều hành đô thị thông minh (IOC) và các nền tảng mạng xã hội đã phát huy hiệu quả, giúp người dân chủ động nắm bắt thông tin và ứng phó kịp thời.

Hiện ứng dụng Hue-S của Trung tâm IOC liên quan đến các thông tin về thời tiết, cảnh báo thiên tai... có 2 nhóm chức năng, gồm: Thời tiết thiên tai và phòng, chống bão lụt. Trong đó, nhóm thời tiết thiên tai cung cấp thông tin, hỗ trợ tương tác với người dân thông qua các chức năng cập nhật thông tin hữu ích, gồm: Lượng mưa theo thời gian thực từ 50 trạm đo mưa tự động; thông tin mực nước trên sông Hương, sông Bồ; thông số điều tiết lưu lượng tại các hồ, đập; hình ảnh camera trực tuyến tại các điểm thường xảy ra ngập lụt; bản đồ các tuyến đường có thể đậu đỗ xe trong mùa ngập lụt.

Việc xây dựng bản đồ cảnh báo ngập theo thời gian thực tại TP. Huế được triển khai nhờ ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) kết hợp camera giám sát để giám sát mực nước lũ lụt. Đồng thời, sử dụng hệ thống camera sẵn có để thu nhận hình ảnh khu vực cần giám sát. Từ đó phát triển phần mềm phân tích hình ảnh, xác định độ sâu ngập, cảnh báo và phát tín hiệu cảnh báo đến người dùng qua các ứng dụng đa nền tảng. Cuối cùng, toàn bộ video streaming từ các điểm giám sát sẽ được lưu để phục vụ cho mục đích theo dõi, ghi lại lịch sử dữ liệu để phục vụ công tác quản lý.

Thời gian qua, cùng với các đơn vị khác Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã đạt được nhiều kết quả trong ứng dụng công nghệ số phục vụ lĩnh vực thủy lợi và phòng chống thiên tai, góp phần thiết thực phục vụ công tác quản lý của Bộ Nông nghiệp và Môi trường cũng như các địa phương. Có thể kể đến một số kết quả tiêu biểu như xây dựng bộ cơ sở dữ liệu hồ đập, lưu vực sông cho một số tỉnh, thành phố có hồ chứa (45 hồ chứa lớn trên cả nước); xây dựng bộ cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý cho cơ quan quản lý Nhà nước; 

Ứng dụng GIS trong công tác quản lý hệ thống thủy lợi cho các hồ chứa phục vụ sản xuất; tích hợp các bộ công cụ tính toán dự báo biến động nguồn nước, đặc biệt các bộ công cụ liên quan đến tính toán nguồn nước xuyên biên giới phục vụ công tác chỉ đạo của Chính phủ, Bộ ngành, địa phương; bộ công cụ dự báo nguồn nước, dự báo hạn hán xâm nhập mặn cho vùng đặc biệt khó khăn như Đồng bằng sông Hồng, Đồng bằng sông Cửu Long, khu vực miền Trung và Tây nguyên; kết hợp với các kết quả thí nghiệm mô hình vật lý đã xây dựng các bộ công cụ nghiên cứu để chỉnh trị sông đảm bảo ổn định lòng dẫn lòng sông thoát lũ; xây dựng bộ bản đồ rủi ro ngập lũ cho các kịch bản, giải pháp nhằm giảm thiểu rủi ro thiên tai cho các khu vực đông dân cư, đô thị, phục vụ cho Ban chỉ đạo Phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn;

Ngoài ra, xây dựng hệ thống giám sát điều hành lũ trên lưu vực sông hỗ trợ Ban chỉ đạo Phòng chống thiên tai Trung ương, xây dựng cảnh báo sớm lũ lụt cho các địa phương; xây dựng được bộ công cụ tính toán xác định dòng chảy tối thiểu duy trì khả năng tự làm sạch, cải thiện chất lượng môi trường nước. 

Lũ lụt ngày càng cực đoan và bất thường do tác động của biến đổi khí hậu, cùng các yếu tố khác như đô thị hóa nhanh, hạ tầng chưa đồng bộ, suy giảm không gian xanh và mặt nước. Trong khi đó, thông tin cảnh báo vẫn còn hạn chế về tính kịp thời, mức độ chi tiết và khả năng tiếp cận – nhất là trong các tình huống khẩn cấp, bất thường. Thực tế này đòi hỏi công nghệ cần phát huy vai trò trong việc thu thập, xử lý và truyền tải thông tin cảnh báo một cách chính xác, kịp thời và dễ tiếp cận hơn. Đồng thời, công nghệ hỗ trợ cải thiện công tác chỉ đạo, điều hành và ứng phó linh hoạt, hiệu quả với lũ lụt.../.

Khánh Hà