Đi tìm “cây đũa thần” điều hành hồ đập: Kỳ vọng

Theo thống kê, hiện nay cả nước có khoảng hơn 700 hồ chứa lớn với dung tích hơn 1 triệu m3, gần 2.000 hồ chứa nhỏ với dung tích từ 0,2-1 triệu m3

Rừng đầu nguồn bị tàn phá. Biến đổi khí hậu làm thay đổi các quy luật về thủy văn, về dòng chảy đến các hồ chứa.

Hàng ngàn, hàng vạn nhà cửa, công trình xây dựng cũng như tính mạng con người đang “treo” ngay dưới miệng hồ.

Do đó, nhu cầu cấp thiết hiện nay là cần có hệ thống giám sát lượng mưa trên lưu vực, mực nước hồ, độ mở cửa tràn, cửa cống, tính toán dự báo mực nước hồ theo thời gian thực để quản lý, điều hành chúng an toàn nhất trong mùa mưa bão, tiết kiệm nước nhất khi vào mùa kiệt.

Thời gian qua cũng có một vài nghiên cứu xây dựng phần mềm điều hành hồ chứa nhưng hầu hết chưa đáp ứng được yêu cầu.

Có thể chỉ mặt đặt tên một số nguyên nhân như: Thứ nhất là kết quả dự báo dòng chảy đến phụ thuộc rất nhiều vào số liệu mưa trên lưu vực, số liệu độ mở cửa tràn, cửa cống nhưng các hồ chứa ứng dụng phần mềm không có hệ thống giám sát tự động để có các số liệu này kịp thời.

Thứ hai là phần mềm chỉ lập kế hoạch điều hành hồ hàng năm, chưa giải quyết được bài toán dự báo dòng chảy đến hồ và hỗ trợ điều hành hồ theo thời gian thực. Trong thực tế thì đây là bài toán bức xúc nhất bởi lẽ người dùng muốn biết lượng mưa trên lưu vực tại thời điểm hiện tại, muốn biết được diễn biến lưu lượng đến hồ, mực nước hồ trong các giờ tới là bao nhiêu để đưa ra phương án vận hành các cửa tràn xả lũ. 

Thứ ba là các thông số, số liệu thủy văn không được cập nhật mới để phù hợp với điều kiện thực tế khi tình hình thảm thực vật trên lưu vực thay đổi, khi biến đổi khí hậu làm cho quan hệ mưa - dòng chảy thay đổi thì bộ thông số của mô hình không còn phù hợp nữa nên độ chính xác cũng giảm đi.

Cuối cùng là các phần mềm thường được xây dựng trên máy đơn nên cán bộ quản lý chỉ đi ra khỏi cơ quan là không thể theo dõi, điều hành hồ được.

“Hệ thống thông tin quản lý, giám sát, dự báo lũ, dự báo ngập lụt vùng hạ du và hỗ trợ điều hành hồ chứa theo thời gian thực - giải pháp nâng cao an toàn hồ chứa nước Việt Nam” được Trung tâm Công nghệ Phần mềm Thủy lợi - trực thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam thiết kế, xây dựng nhằm cải tiến tình trạng ấy.

Công nghệ này là kết quả nghiên cứu trong nhiều năm. Đây là một giải pháp tổng thể từ hệ thống giám sát tự động lượng mưa trên lưu vực, mực nước hồ, độ mở các cửa tràn, cửa cống đến phần mềm dự báo lũ, dự báo vùng ngập lụt hạ du.

Chúng hỗ trợ cho việc điều hành hồ chứa theo thời gian thực cũng như hiển thị tất cả các kịch bản ngập lụt vùng hạ du ứng với phương án xả tràn và các số liệu đo được ở vùng hạ du. Hầu hết mọi thứ đều đã được tính đến nên độ rủi ro sẽ được giảm thiểu và nhất là ít bị động khi chẳng may lâm vào tình huống khẩn cấp.

Thành phần của hệ thống này gồm hai phần cứng và mềm. Phần cứng tại trung tâm điều hành có hệ thống máy chủ để lưu dữ liệu, các trạm đo trên lưu vực, trên đầu mối và hệ thống truyền dữ liệu.

Phần mềm dự báo lũ, dự báo ngập lụt vùng hạ du và hỗ trợ điều hành hồ chứa theo thời gian thực được tích hợp vào hệ thống quản lý, giám sát và hỗ trợ điều hành các công trình thủy lợi theo thời gian thực ở địa chỉ http://thuyloivietnam.vn hoặc http://cucdedieu.hochuavietnam.vn. Khi người dùng có quyền truy cập vào hệ thống sẽ sử dụng được các chức năng của phần mềm.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống là các trạm đo mực nước, đo mưa, độ mở cống, tràn xả lũ tự động gửi số liệu về máy chủ trung tâm qua mạng điện thoại di động thông qua dịch vụ GPRS.

Camera sẽ quan sát hình ảnh trực tiếp tại khu vực đầu mối truyền về nhà quản lý qua cáp quang hoặc sóng radio. Tại phòng điều hành trung tâm toàn bộ thông tin được hiển thị trên bảng điện tử lớn và tải lên mạng internet. Hệ thống này có hai chức năng chính là giám sát, lưu trữ và dự báo lũ, ngập lụt.

Toàn bộ các số liệu đo được lưu trữ trên máy chủ, người quản lý truy cập vào là có thể thấy được mọi thứ dễ dàng như lôi một đồ vật ở trong túi áo.

Chi tiết hơn, phần dự báo lại chia thành ba chức năng nhỏ gồm: Thứ nhất là dự báo dòng chảy đến hồ, mực nước hồ và các vùng ngập lụt hạ du.

Thứ hai là thiết lập và hiển thị kịch bản xả lũ, kịch bản dự báo mưa lưu vực và mưa hạ du.

Thứ ba là xem dữ liệu vận hành và kịch bản ngập lụt vùng hạ du đã từng xảy ra trong quá khứ. Các kịch bản dự báo mưa được tạo ra trong mục “Thiết lập kịch bản xả lũ và kịch bản dự báo mưa” hoặc có thể nhận tự động từ một chương trình dự báo mưa (nếu có). Khi người dùng không lựa chọn kịch bản nào cả, hệ thống sẽ hiểu rằng không có dự báo lượng mưa. Khi người dùng lựa chọn kịch bản dự báo mưa, hệ thống sẽ hiển thị.

Vậy điều cần có những điều kiện gì để áp dụng được phần mềm tiện ích này? Điều đầu tiên, tất nhiên là tiền với một khoản chi sẽ không hề nhỏ. Điều kiện thứ nữa là cơ sở hạ tầng. Dựa theo cơ sở hạ tầng, truyền thông của từng hồ đập mà có thể áp dụng toàn bộ hoặc một phần của hệ thống.

Trong trường hợp áp dụng toàn bộ hệ thống thì yêu cầu về cơ sở hạ tầng phải có sóng điện thoại di động tại các điểm đặt trạm đo mưa tự động trên lưu vực, hạ du và khu vực đầu mối của hồ chứa; phải có đường truyền Internet dạng cáp quang hoặc ADSL.

Hiện tại ở Việt Nam đã có một số hồ áp dụng công nghệ này như Cửa Đạt (Thanh Hóa), Vực Mấu (Nghệ An), Dầu Tiếng (Tây Ninh), Cấm Sơn (Bắc Giang)… Hiệu quả của nó cũng đã khá rõ rệt nhưng người ta vẫn kỳ vọng trong thời gian tới hệ thống này sẽ được cân chỉnh, tích hợp thêm nhiều tính năng, tác dụng mới cũng như có giá bán hấp dẫn hơn.

Theo nongnghiep.vn