MỘT PHƯƠNG THỨC CHỦ ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC PHÒNG CHỐNG THIÊN TAI

Vấn đề trị thủy cho sông Hồng đã được thực hiện từ hàng ngàn năm nay, khi mà từ thời nhà Lý, Trần đến các triều đại Lê, Nguyễn đều rất coi trọng việc đắp đê ngăn lũ. Trong bối cảnh hiện nay thì việc đắp đê mới là khó khả thi và vô cùng tốn kém. Hơn nữa, các công trình đê hàng nghìn năm tuổi đang bị xuống cấp và tiềm ẩn nhiều rủi ro hư hỏng. Vì vậy, công tác quản lý phòng chống tiên tai lũ lụt cần thêm các biện pháp công trình và phi công trình khác.

Năm 1979, hồ Hòa Bình là hồ chứa đặc biệt lớn đầu tiên được xây dựng ở Việt Nam. Kể từ khi đi vào vận hành cho đến nay, một trong những hiệu quả rõ rệt nhất mà hồ Hòa Bình đem lại là không còn thấy lũ lớn khu vực hạ du sông Hồng, nhất là đoạn sông qua thủ đô Hà Nội. Vì vậy, vai trò quan trọng của hồ Hòa Bình trong phòng chống lũ lụt cho hạ lưu sông Hồng là không thể nghi ngờ. Giai đoạn những năm gần đây, trên khu vực thượng lưu sông Hồng, ngày càng xuất hiện thêm nhiều các hồ chứa lớn bao gồm Sơn La, Tuyên Quang, Lai Châu, Huội Quảng, Bản Chát… ngoài mục tiêu phát điện, cấp nước… còn có vai trò quan trọng trong điều tiết, phòng lũ. Cứ như vậy, công tác phòng chống lũ cho lưu vực sông Hồng ngày càng được chủ động và tích cực hơn.

Tuy nhiên, để vận hành một hệ thống lớn gồm nhiều hồ chứa như vậy thì vô cùng phức tạp. Nếu để dành quá nhiều dung tích phòng chống lũ sẽ dẫn đến thiệt hại về điện năng hoặc không đủ nước cấp cho thời kỳ mùa kiệt. Nếu để quá ít dung tích phòng chống lũ sẽ không thể cắt giảm lũ hạ du đúng lúc, thậm chí có thể gây nguy cơ lũ chồng lũ. Bài toán phối hợp các hồ chứa với nhau một cách hài hòa, vừa đảm bảo cắt lũ cho hạ du, vừa đảm bảo không thiệt hại lợi ích kinh tế là một bài toán khó trong kỹ thuật vận hành hồ chứa theo thời gian thực.

Hình 1. Bản đồ vị trí các hồ chứa trên lưu vực

Trường Đại học Thủy lợi là một trong số các đơn vị tư vấn hỗ trợ Ban Chỉ đạo Trung ương về Phòng chống thiên tai công tác tư vấn vận hành hệ thống hồ chứa trên sông Hồng phòng chống lũ hạ du vào giai đoạn mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm. Nhiệm vụ được thực hiện bao gồm:

- Tính toán dự báo 24h (và 48h dùng để tham khảo)

• Lưu lượng vào hồ Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình, Tuyên Quang, Thác Bà, Bản Chát, Huội Quảng
• Mực nước các hồ Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình, Tuyên Quang, Thác Bà, Bản Chát, Huội Quảng
• Mực nước tại Yên Bái, Hà Nội, Phả Lại, Thị xã Tuyên Quang

- Đề xuất Phương án vận hành liên hồ chứa

- Soạn bản tin tư vấn

Trong thời gian mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 9, các thông tin từ Văn phòng Ban Chỉ đạo TW về PCTT cung cấp hàng ngày bao gồm:

• Báo cáo nhanh tình hình thời tiết, mưa, tình hình thủy văn, tình hình hồ chứa
• Số liệu mực nước thực đo tại các trạm trên lưu vực (tổng cộng 92 trạm, trong đó toàn bộ các trạm hệ thống sông Hồng _ Thái Bình thuộc phạm vi Việt Nam)
• Số liệu mưa trong ngày (t=6h)
• Số liệu hồ chứa: mực nước thượng lưu, hạ lưu, lưu lượng vào hồ, lưu lượng ra khỏi hồ, lưu lượng qua tuabin của 4 hồ Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang…

Để thực hiện nhiệm vụ tư vấn hỗ trợ này, Bộ môn Thuỷ văn & BĐKH đã được nhà trường phân công phụ trách đảm nhiệm từ đầu những năm 2000 cho đến nay là hơn 20 năm. Với phương châm lý thuyết đi đôi với thực tiễn, các thế hệ giảng viên Bộ môn Thuỷ văn đã cùng nhau xây dựng, cập nhật các phương án và công nghệ dự báo lũ trên sông Hồng sử dụng nhiều phương pháp khác nhau

Trong giai đoạn đầu tiên, khi chỉ có hồ Hoà Bình, Thác Bà có vai trò điều tiết phòng lũ hạ du, công nghệ dự báo ban đầu còn nhiều thô sơ, chủ yếu là các phương pháp truyền thống như phân tích tương quan, xu thế, phân tích hình thế synop và mô hình diễn toán thuỷ văn đơn giản. Giai đoạn sau này, khi hàng loạt các hồ chứa lớn được xây dựng như Sơn La, Tuyên Quang, Lai Châu…  đã làm thay đổi hoàn toàn chế độ dòng chảy trên lưu vực, đặc biệt một số hồ chứa có vị trí sát biên giới với Trung Quốc nơi các thông tin về dòng chảy gặp nhiều khó khăn. Các giảng viên trong bộ môn đã tích cực, chủ động nghiên cứu sử dụng các phương pháp, công nghệ hiện đại hơn như mô hình toán thuỷ văn – thuỷ lực, mạng trí tuệ nhân tạo, công nghệ viễn thám (ảnh vệ tinh)– hệ thông tin địa lý GIS, mô hình động học, … giúp bổ sung nhiều thông tin trên lưu vực, nâng cao chất lượng dự báo lũ, tư vấn vận hành hồ chứa.

Trình tự thực hiện nhiệm vụ dự báo lũ và tư vấn vận hành hồ chứa sông Hồng giai đoạn hiện nay của bộ môn Thuỷ văn & BĐKH được tóm lược trong sơ đồ như Hình 2.

Hình 2. Trình tự các bước thực hiện nhiệm vụ tư vấn vận hành hệ thống hồ chứa

Kết luận:

Công tác vận hành hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông Hồng cho đến nay còn gặp khá nhiều khó khăn. Trong đó, việc dự báo lũ đến các hồ chứa thượng nguồn là vấn đề khó nhất, phần lớn do ảnh hưởng của việc không nắm được thông tin vận hành các hồ chứa bên Trung Quốc và do dữ liệu dự báo mưa còn nhiều sai số. Tuy nhiên, trong hơn hai mươi năm thực hiện nhiệm vụ tư vấn này, Trường Đại học Thủy lợi là một trong đơn vị chủ chốt với kết quả dự báo và tư vấn có độ tin cậy cao. Trong những năm tiếp theo, Trường Đại học Thủy lợi sẽ cố gắng đưa thêm những công nghệ tiên tiến và hoàn chỉnh phương pháp nghiên cứu hơn để nâng cao chất lượng thực hiện nhiệm vụ.

Quá trình tham gia tư vấn dự báo lũ và vận hành hồ chứa sông Hồng đã góp phần nâng cao trình độ nghiên cứu, ứng dụng thực tiễn cho các giảng viên bộ môn Thuỷ văn & BĐKH nói riêng và ngành Thuỷ lợi, phòng chống thiên tai nói chung. Chất lượng đào tạo sinh viên đại học, học viên cao học cũng được cải thiện. Các bài giảng lý thuyết và thực hành môn học Dự báo thuỷ văn, Ứng dụng Viễn thám và GIS trong tài nguyên nước và môi trường luôn được cập nhật các phương pháp hiện đại đi kèm với ví dụ thực tiễn giúp cho người học sớm làm quen bài toán thực tế và bắt kịp với khoa học trên thế giới.