Cảnh báo từ xa
Kỹ sư Nguyễn Văn Ngọc - phụ trách công tác thủy văn của Công ty Thủy điện Bản Vẽ cùng một số anh em kỹ sư trẻ khác vừa dẫn chúng tôi đi, vừa giới thiệu về tầm quan trọng của hệ thống quan trắc mưa tự động: Từ năm 2018 trở về trước, do chưa lắp đặt hệ thống quan trắc mưa tự động nên vào mùa mưa bên nước bạn Lào (thường bị lệch pha so với Việt Nam), đơn vị không cập nhật được lưu lượng nước đổ về hồ chứa một cách chính xác. Trong khi đó, lưu vực của lòng hồ Thủy điện Bản Vẽ có tổng diện tích 8.700 km2, và phần lớn diện tích này nằm ở bên Lào. Nếu không có dữ liệu chính xác về lượng mưa, lưu lượng nước chảy về hồ sẽ gây khó khăn cho công tác vận hành hồ chứa và phòng, chống lũ lụt.
Còn nhớ, vào khoảng cuối tháng 8/2018, một trận lũ lớn đã xảy ra ở phía thượng nguồn Nậm Nơn, trên hình ảnh mây vệ tinh chỉ thấy mây dày đặc, nhưng do không nắm được chính xác số liệu lượng mưa, nên đã khiến cho công tác chủ động phòng, chống gặp nhiều khó khăn. Vì thế, chỉ trong một thời gian ngắn, đến chiều 31/8, lũ lụt khiến 230 hộ dân của huyện Tương Dương phải di dời khẩn cấp, trong đó, có 7 hộ trôi hoàn toàn nhà cửa; cầu Bản Vẽ và 4 công trình trường học và 1 trụ sở UBND xã bị ngập sâu…
“Sau trận lũ lớn vào cuối tháng 8/2018 đó, Công ty Thủy điện Bản Vẽ quyết định lắp đặt thí điểm 4 trạm quan trắc mưa tự động xung quanh khu vực nhà máy. Sau đó, trên cơ sở bản đồ lưu vực, công ty phối hợp với Đài Khí tượng thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ để lựa chọn địa điểm, khảo sát lắp đặt điểm đo phù hợp. Đến thời điểm hiện tại, ngoài 13 trạm quan trắc trên địa phận lãnh thổ Việt Nam nằm ở thượng nguồn lòng hồ Thủy điện Bản Vẽ, đơn vị còn mua dữ liệu quan trắc của 22 trạm quan trắc nằm ở nước bạn Lào” - kỹ sư Ngọc chia sẻ.
Dù chỉ là một thiết bị có kích thước nhỏ, được lắp trên mái nhà, nhưng các dữ liệu quan trắc mưa được truyền liên tục từng giờ, kịp thời trong mùa lũ có vai trò hết sức quan trọng cho công tác dự báo, cảnh báo lũ để ứng phó và giảm nhẹ thiên tai. Từ các trạm quan trắc tự động, sau khi có mưa, thiết bị sẽ đo lượng mưa và sau đó định kỳ 1 tiếng đồng hồ sẽ truyền dữ liệu về Đài Khí tượng thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ, sau đó, các chuyên gia về khí tượng, thủy văn sẽ dùng các biện pháp nghiệp vụ để phân tích, tính toán lưu lượng, thời gian nước chảy về lòng hồ, sau đó, cung cấp dữ liệu đã được tính toán cho Thủy điện Bản Vẽ và các cơ quan chức năng khác.
Hiện tại, theo kỹ sư Ngọc, không tính các trạm quan trắc nằm gần thân đập Thủy điện Bản Vẽ, nếu tính từ trạm gần nhất đặt tại UBND xã Hữu Khuông (Tương Dương), lên đến trạm xa nhất trong lãnh thổ Việt Nam đặt tại UBND xã Keng Đu (Kỳ Sơn) có chiều dài khoảng 80-90 km. Nhờ có các trạm quan trắc tự động nên dữ liệu mưa sẽ được truyền số tự động theo thời gian thực sẽ nâng cao hiệu quả dự báo, cảnh báo, phát hiện sớm khả năng xuất hiện lũ, lũ lên đột ngột, đặc biệt tại vùng núi, thượng nguồn. Các thông tin cảnh báo sớm sự xuất hiện lũ, lũ xuất hiện trong thời gian ngắn đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành điều tiết đảm bảo an toàn hồ chứa cũng như lập kế hoạch phòng, chống lũ hạ du.
Kỹ sư Ngọc lấy dẫn chứng về tính hiệu quả khi có dữ liệu quan trắc tự động. Đặc biệt là trong công tác điều tiết, ngăn lũ trong những năm gần đây luôn được thực hiện hiệu quả. Mới đây nhất, từ ngày 3-9/8/2023, theo kết quả quan trắc, mưa tại điểm Nậm Nơn (thuộc tỉnh Hủa Phăn, Lào), đo được 492mm, trong khi đó, các trạm trên địa phận Việt Nam như xã Mai Sơn (Tương Dương) lượng mưa đo được chỉ 157mm, xã Hữu Khuông (Tương Dương) là 114mm. Điều đó cho thấy rằng, ở thượng nguồn Nậm Nơn đã xuất hiện một trận lũ lớn. Tính đến ngày 11/8/2023, mực nước tại lòng hồ Thủy điện Bản Vẽ đo được là 187,11m, so với trước khi xảy ra lũ là 158m, tức là cao gần 30m. Nếu không có trạm quan trắc tự động thì khi lũ ập về sẽ gây khó khăn cho công tác vận hành hồ chứa và cắt lũ đảm bảo an toàn cho vùng hạ du.
Tăng dày mạng lưới quan trắc
Kỹ sư Nguyễn Văn Ngọc còn cho hay, để đảm bảo các thiết bị quan trắc vận hành một cách có hiệu quả, trước mùa mưa lũ, Công ty Thủy điện Bản Vẽ đều cử cán bộ đi kiểm tra tình trạng hoạt động và bảo dưỡng cho thiết bị để đảm bảo thông tin quan trắc cho những kết quả đáng tin cậy. Nếu số liệu nào bất thường thì sẽ nhờ cộng tác viên kiểm tra. Do các trạm quan trắc phải được đặt nơi có dân cư, có sóng điện thoại, nên có những thời điểm do ảnh hưởng của đại dịch Covid-19, việc qua lại giữa Việt Nam và Lào gặp nhiều khó khăn nên đã phải nhờ đến đội ngũ cộng tác viên để kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị. Riêng trong năm 2023 này, Công ty Thủy điện Bản Vẽ đã tiến hành kiểm tra từ ngày 11 đến 27/4 vừa qua.
Để hiểu rõ hơn về hệ thống quan trắc mưa tự động hiện nay, chúng tôi cũng đã tìm gặp Tiến sĩ Nguyễn Xuân Tiến - Phó Giám đốc Đài Khí tượng thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ. Theo ông Tiến, mưa là nguồn dữ liệu đầu vào để dự báo lũ. Đối với vùng nhiệt đới như ở nước ta, nguyên nhân gây lũ chính là do mưa. Trước năm 2019 chỉ dùng ảnh mây vệ tinh, để dự báo mưa nên độ chính xác không cao, có nhiều sai số. Điển hình nhất là trận lũ quét trên sông Nậm Nơn vào năm 2018 đã gây ra nhiều thiệt hại lớn.
Sau năm 2019, từ những dữ liệu do các trạm quan trắc mưa tự động gửi về đã đem lại những giá trị hết sức quý giá. Không chỉ dự báo mưa lũ, mà các số liệu còn giúp đánh giá được dự báo mưa, làm thước đo để kiểm chứng cho những dự báo, cảnh báo thất thường của thời tiết. Đặc biệt, các dữ liệu đều được lưu trữ nên ngày càng kéo dài, sẽ giúp ích cho việc tính toán, vận hành hồ chứa và xây dựng các kịch bản phòng, chống lũ lụt. Bởi vì nếu có được chuỗi dữ liệu dài thì việc tính toán thủy văn cho hồ chứa này sẽ sát thực hơn, đồng thời, giúp điều tiết được nguồn nước một cách hợp lý nhằm phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt.
Về nguyên tắc, sau khi số liệu quan trắc mưa tự động được chuyển về trung tâm, các chuyên gia khí tượng thủy văn sẽ dùng các mô hình thủy văn tính toán được lưu lượng nước chảy về. Nếu có số liệu trong tay thì chỉ trong vòng 10-20 phút sẽ cung cấp được bảng dự báo cho các cơ quan, đơn vị.
Tiến sĩ Nguyễn Xuân Tiến - Phó Giám đốc Đài khí tượng thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ
Tuy nhiên, một điều cũng cần lưu ý là trong dự báo thủy văn, việc dự báo theo mưa cũng chỉ là dự báo ngắn hạn, nếu đảm bảo chính xác cần phải lắp đặt thêm các trạm thủy văn để đo được lưu lượng nước chảy về theo từng thời điểm cụ thể. Đặc biệt là việc dự báo mưa tiếp theo của 24, 48, 72 tiếng đồng hồ sau còn gặp khó khăn. Bởi vì, lưu vực của các con sông lớn ở Nghệ An chủ yếu nằm ở bên Lào, trong khi đó, ở Lào không có các trạm khí tượng (cần 3-4 trạm thì mới nâng độ chính xác lên), do đó, không có được những dữ liệu đầu nguồn một cách chính xác.
"Nguyên lý của thủy văn, vùng mưa gần nhất sẽ chuyển nước về trước (giờ đầu), đến giờ thứ 2 các vùng xa hơn sẽ chuyển nước về, đến khi ở vùng xa dồn về nhập với các vùng gần sẽ xuất hiện đỉnh lũ. Nếu có các trạm quan trắc thủy văn này sẽ giúp dự báo được đỉnh lũ. Và khi bắt được đỉnh lũ sẽ có thời gian để điều chỉnh, điều hành việc phòng, chống ở hạ lưu. Dù vậy, hiện tại, bên nhánh sông Nậm Mộ (từ Kỳ Sơn chảy về) chỉ mới có trạm thủy văn tại xã Mường Xén nên chưa đáp ứng được việc dự báo chính xác. Tại nhiều hội nghị, diễn đàn, chúng tôi cũng đã đề xuất nhưng chưa thực hiện được” - Tiến sĩ Nguyễn Xuân Tiến nói thêm.
Theo rà soát, hiện nay, hệ thống trạm đo mưa tự động trên địa bàn tỉnh được đầu tư lắp đặt tương đối cơ bản với 91 điểm quan trắc. Tuy vậy, mạng lưới này chưa thể đáp ứng được nhu cầu dự báo, vì Nghệ An là một tỉnh có diện tích lớn, là vùng có đặc điểm khí hậu thủy văn và tình hình thiên tai khắc nghiệt trên cả nước. Hàng năm, thiên tai xảy ra thường xuyên gây nhiều thiệt hại to lớn về người và tài sản của nhân dân. Đặc biệt, tình hình biến đổi khí hậu đã và đang tác động mạnh mẽ, làm thay đổi một số quy luật khí hậu, các cực trị khí hậu xuất hiện nhiều hơn, trong khi đó, trang thiết bị máy móc hiện nay ở một số nơi và trạm còn thiếu hoặc đời cũ chưa đáp ứng được yêu cầu dự báo phục vụ.
Đối với các loại hình thiên tai xảy ra nhanh như dông, sét, lũ quét, sạt lở đất... bản tin dự báo, cảnh báo đã được thực hiện đầy đủ, kịp thời, sát với thực tế theo đúng quy trình, tuy nhiên, chưa thực sự hiệu quả về thời gian, khu vực cảnh báo còn rộng lớn và công tác truyền tin còn nhiều bất cập.
“Chưa kể, hiện nay do sự phát triển kinh tế - xã hội, yêu cầu về thông tin khí tượng thủy văn với độ chính xác ngày càng cao, đặc biệt, đối với sông, suối ở Nghệ An ngắn dốc, lũ lên nhanh, xuống nhanh và ngoài ra, còn ảnh hưởng điều tiết của các hồ chứa thủy điện nên việc dự báo, cảnh báo lũ gặp nhiều khó khăn và độ chính xác chưa cao… Vì thế, đòi hỏi cần phải có sự tính toán, đầu tư lắp đặt thêm thiết bị, nhằm tăng dày hơn “mắt thần” cảnh báo, nhằm phục vụ tốt hơn cho công tác dự báo, cảnh báo thiên tai” - Tiến sĩ Nguyễn Xuân Tiến nhấn mạnh.
