Mô hình công nghệ lý tưởng cho hoạt động quản lý thủy văn khu vực

Bằng cách kết hợp khả năng mô phỏng tiên tiến cùng các tính năng thân thiện với người dùng, công nghệ Mike Flood trao quyền cho người dùng phân tích dòng chảy sông và đánh giá các thay đổi thủy văn hiệu quả.

Về mặt tính năng, Mike Flood cho phép xác định mặt cắt ngang, nhánh sông và độ nhám của lòng sông, cũng như mô hình đập tràn và cống để có cái nhìn tổng quan toàn diện về các tuyến đường thủy trên địa bàn. Bên cạnh đó, mô hình cho phép phân tích các vấn đề thủy văn phức tạp dựa trên việc kết nối các hệ thống thu thập và tính toán lưu lượng dòng chảy, bao gồm triển khai giám sát hoạt động vận chuyển do bảo dưỡng thảm thực vật không đúng cách, khả năng tính toán lượng nước lưu trữ thượng nguồn, đánh giá cơ sở hạ tầng giao cắt làm giảm khả năng lưu thông dòng chảy.

Hơn hết, hệ thống mô phỏng này có khả năng mô phỏng dòng nước và chuyển động của lũ lụt trong một khu vực theo cả không gian và thời gian, giúp dự báo rủi ro lũ lụt, nguy cơ vỡ đê và tác động của lũ quét…

Về mặt công nghệ, mô hình kết nối song song với công cụ 2D, cung cấp một khuôn khổ độc đáo để vận hành trực tiếp thông qua sử dụng bộ xử lý đồ họa (GPU) để thực hiện mô phỏng nhanh chóng. Đặc biệt, đối với việc đánh giá tác động của lũ lụt đến môi trường, Mike Flood hỗ trợ tối ưu cho quá trình kiểm tra chu trình dòng chảy và giám sát chất lượng nước thường xuyên.

Theo Trung tâm Bão Quốc gia Mỹ (NHC), Mike Flood là mô hình công nghệ lý tưởng cho hoạt động quản lý thủy văn khu vực, từ đó giúp cơ quan khí tượng thủy văn quốc gia lập kế hoạch ứng phó kịp thời với những thay đổi tự nhiên, như dự báo lũ lụt, nghiên cứu tác động của vỡ đập và sự cố phòng chống ngập lụt, lên phương án sơ tán và ưu tiên tuyến đường cứu hộ.

Về mặt vận hành, công nghệ Mike Flood yêu cầu tham số liên kết, bao gồm các dữ liệu bản đồ hệ thống sông ngòi (tài liệu về địa hình, công trình thủy lợi) và dữ liệu về thời tiết, như lượng mưa, mực nước, tốc độ gió, hướng gió, lượng mây, mức độ thoát hơi nước… Các dữ liệu đầu vào được thu thập và xử lý thông qua hệ thống phân tích Mike Flood, từ đó tổng quát hóa các lớp thông tin xây dựng bản đồ dự báo thủy văn.

Ứng dụng trong chẩn đoán thủy văn

Ngày nay, Mike Flood được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng trong chẩn đoán thủy văn. Tại Ấn Độ, Mike Flood được sử dụng để mô phỏng mức độ ngập lụt và độ sâu ngập lụt ở vùng đồng bằng lưu vực sông Mahanadi. Tại Bangladesh, mô hình Mike Flood kết hợp công nghệ GIS sử dụng dữ liệu thời gian thực từ các trạm thủy văn để xây dựng bản đồ dự báo ngập lụt trước năm ngày. Tại Thái Lan, Cục Quản lý đô thị Bangkok (BMA) sử dụng công nghệ Mike Flood để cung cấp cảnh báo sớm và dự báo lũ lụt cho khu vực Thủ đô Bangkok.

Ở Việt Nam, mô hình Mike Flood từ lâu đã được nhiều đơn vị trong nước sử dụng để đo lường và dự báo tình hình thủy văn trên các sông ngòi. Tại tỉnh Thừa Thiên Huế, Mike Flood được Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia địa phương sử dụng để đánh giá nguy cơ lũ lụt tại huyện Phú Lộc và các quận/huyện/thị xã lân cận. Gần đây, UBND tỉnh Thái Bình phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh sử dụng bộ mô hình Mike Flood để mô phỏng ngập lụt tại các trạm thủy văn trên sông Hồng.

Tuy nhiên, việc ứng dụng đồng bộ, thống nhất công nghệ Mike Flood tại các tỉnh, thành phố trong thực tế gặp không ít khó khăn. Nhìn chung, ứng dụng công nghệ bị giới hạn do số lượng các công trình cống, trạm bơm tương đối dày đặc, quy trình vận hành phức tạp. Vì vậy, phạm vi mô phỏng mới chỉ dừng lại ở việc xem xét các công trình lớn, không thể chi tiết hóa tất cả công trình trong hệ thống thủy lợi của từng địa phương có nguy cơ ngập lụt.

Trong thời gian tới, các cơ quan ban, ngành liên quan cần xác định mục tiêu hoàn thiện hệ thống dữ liệu về thủy văn tại địa phương để hoạt động giám sát, chẩn đoán và dự báo đạt hiệu quả hơn.