Tháp báo lũ thông minh cảnh báo ngay tại khu dân cư
Không ít trận ngập sâu, lũ lên nhanh trong những năm gần đây cho thấy khoảng cách giữa dự báo vĩ mô và cảnh báo tại chỗ vẫn còn lớn. Trong khi cơ quan chức năng có thể nắm được diễn biến chung của thời tiết và thủy văn, người dân ở những khu vực trũng thấp hoặc ven sông nhiều khi chỉ nhận ra nguy hiểm khi nước đã dâng tới cửa nhà.
Tại hội thảo “Công nghệ mới trong dự báo và cảnh báo sớm thiên tai” ngày 18/3, ThS. Lê Viết Xê, đại diện Công ty CP Tư vấn và Phát triển kỹ thuật Tài nguyên nước (WATEC), cho rằng đặc điểm địa hình cùng tốc độ đô thị hóa khiến ngập lụt tại Việt Nam có thể xảy ra nhanh và phức tạp, trong khi dữ liệu quan trắc thời gian thực tại khu dân cư còn thiếu.
ThS. Lê Viết Xê, đại diện Công ty CP Tư vấn và Phát triển kỹ thuật Tài nguyên nước (WATEC). Ảnh: Trung Hiếu.
Theo ông Xê, các bản tin cảnh báo lũ theo cấp báo động trên hệ thống sông khó phản ánh chính xác tình hình tại từng địa bàn cụ thể. Điều này làm giảm hiệu quả của cảnh báo sớm, đây cũng là yếu tố then chốt để người dân có đủ thời gian sơ tán, bảo vệ tài sản và chuẩn bị phương án ứng phó.
Để khắc phục hạn chế này, hệ thống giám sát ngập lụt tự động VFASS (tháp báo động lũ thông minh) được phát triển nhằm đo mực nước ngập theo thời gian thực tại những điểm trọng yếu. Thiết bị sử dụng cảm biến radar để xác định độ sâu ngập, kết hợp bộ thu thập dữ liệu và hệ thống truyền thông để cập nhật liên tục về trung tâm quản lý.
Khi mực nước vượt ngưỡng an toàn, hệ thống tự động phát cảnh báo tới người dân và chính quyền thông qua nhiều kênh như tin nhắn, ứng dụng di động, loa cảnh báo hoặc hệ thống điều hành phòng chống thiên tai. Nhờ đó, thông tin nguy cơ được truyền trực tiếp đến khu vực chịu ảnh hưởng thay vì chỉ dừng ở mức dự báo chung.
Hình ảnh thực tế các trạm giám sát ngập lụt và giao diện quản lý dữ liệu tại TP. Đà Nẵng, cho phép theo dõi mực nước tại nhiều điểm và hỗ trợ cảnh báo sớm khi xảy ra ngập. Ảnh: ThS. Lê Viết Xê.
Đặc biệt, hệ thống có khả năng hoạt động ổn định trong điều kiện thiên tai. Bởi thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời kết hợp pin dự phòng lithium, cho phép vận hành ngay cả khi mất điện diện rộng. Dữ liệu được truyền qua mạng viễn thông và lưu trữ tạm thời khi gián đoạn, sau đó tự động gửi lại khi kết nối được khôi phục.
Toàn bộ thông tin quan trắc được xử lý trên nền tảng điện toán đám mây, cho phép theo dõi tình trạng hệ thống, xuất báo cáo và chia sẻ dữ liệu theo thời gian thực. Mô hình tháp báo lũ tích hợp nhiều chức năng trong một thiết bị giúp việc triển khai tại khu dân cư và đô thị trở nên thuận lợi hơn.
Trạm cảnh báo lũ quét, sạt lở và giá trị của dữ liệu thực địa
Bên cạnh ngập lụt đô thị, mưa lớn kéo dài cũng là nguyên nhân gây ra lũ quét và sạt lở đất tại nhiều khu vực miền núi. Những hiện tượng này thường diễn ra nhanh, phạm vi hẹp nhưng mức độ nguy hiểm cao, đòi hỏi hệ thống cảnh báo phải dựa trên dữ liệu tại chỗ thay vì chỉ sử dụng dự báo diện rộng.
Các trạm cảnh báo tự động được thiết kế để kết nối đồng thời dữ liệu từ trạm đo mưa, trạm đo mực nước và hệ thống tháp báo lũ. Khi lượng mưa hoặc mực nước vượt ngưỡng nguy hiểm, thiết bị sẽ phát tín hiệu cảnh báo trực tiếp tới cộng đồng bằng còi hú hoặc hệ thống phát thanh.
Quy trình hoạt động được tự động hóa theo chuỗi: cảm biến - xử lý - truyền dữ liệu - hiển thị - cảnh báo đa kênh. Các ngưỡng cảnh báo được xây dựng trên cơ sở dữ liệu quan trắc và nghiên cứu khoa học nhằm phù hợp với đặc điểm từng khu vực, bởi cùng một lượng mưa nhưng nguy cơ thiên tai có thể khác nhau tùy địa hình và hiện trạng hạ tầng.
Nguyên lý hoạt động của Hệ thống giám sát ngập lụt tự động VFASS. Ảnh: ThS. Lê Viết Xê.
Trong đó, hệ thống được xây dựng trên nền tảng mạng lưới trạm đo mưa tự động. Theo WATEC, hệ thống này đã được phát triển và cải tiến liên tục trong khoảng một thập kỷ, hiện có khả năng truyền dữ liệu qua hai mạng viễn thông cùng lúc, sử dụng điện lưới, năng lượng mặt trời hoặc pin dự phòng hoạt động từ 45 đến 60 ngày khi mất điện do thiên tai.
Trong trường hợp đường truyền bị gián đoạn, dữ liệu vẫn được lưu trữ và tự động gửi đi khi kết nối được khôi phục, giúp bảo đảm tính liên tục của chuỗi quan trắc. Công nghệ kết nối không phụ thuộc hoàn toàn vào nhà mạng cũng góp phần tăng độ tin cậy của hệ thống trong điều kiện khẩn cấp.
Không chỉ phục vụ cảnh báo trước mắt, dữ liệu thu thập từ các trạm quan trắc còn có giá trị lâu dài đối với công tác quy hoạch và quản lý rủi ro thiên tai. Thông tin về lượng mưa, mực nước và mức độ ngập được tích hợp để xây dựng bản đồ ngập lụt và các mô hình dự báo.
Chuyên gia nhấn mạnh rằng việc hiện đại hóa mạng lưới quan trắc và cảnh báo sớm là yếu tố then chốt để giảm thiểu thiệt hại do thiên tai, đặc biệt khi biến đổi khí hậu làm gia tăng tần suất các hiện tượng cực đoan. Dữ liệu chính xác và kịp thời sẽ giúp chuyển từ ứng phó bị động sang phòng ngừa chủ động, bảo vệ an toàn cho cộng đồng.
Theo đại diện WATEC, các giải pháp công nghệ do doanh nghiệp trong nước phát triển có lợi thế về chi phí và khả năng tùy chỉnh theo điều kiện Việt Nam. Hiện hệ thống đã được triển khai tại nhiều địa phương với khoảng 140 tháp báo lũ thông minh và trạm giám sát ngập lụt tự động, 74 trạm cảnh báo tự động cùng khoảng 2.800 trạm đo mưa trên toàn quốc.
