Untitled Khoa học Công nghệ và đổi mới sáng tạo 64 Số 1+2 năm 2021 Nhu cầu cấp thiết về một hệ thống công cụ tính toán khí tượng thủy văn khép kín Mưa, lũ lớn đang có xu hướng tác động ngày càng nghiê[.]
Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo Làm chủ cơng nghệ tính tốn mưa, lũ lớn cho lưu vực sông liên quốc gia điều kiện hạn chế khơng có liệu đo đạc PGS.TS Hồ Việt Cường phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam Thông qua việc thực dự án Bộ Khoa học Công nghệ giao, nhà khoa học thuộc Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển làm chủ công nghệ tính tốn mưa, lũ lớn cho lưu vực sông liên quốc gia điều kiện hạn chế khơng có liệu đo đạc Thành cơng dự án khơng góp phần nâng cao lực nghiên cứu, dự báo khí tượng thủy văn mà cịn có ý nghĩa quan trọng cơng tác phịng chống thiên tai nước ta Nhu cầu cấp thiết hệ thống cơng cụ tính tốn khí tượng thủy văn khép kín Mưa, lũ lớn có xu hướng tác động ngày nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống mơi trường Việt Nam Gần đây, ngồi trận mưa lũ thời kỳ mùa lũ xuất trận lũ trái mùa có liên quan đến đợt mưa lớn bất thường, khó kiểm sốt Các quy trình vận hành hồ khơng ứng phó kịp với tình xảy Ngun nhân sinh lũ đa dạng, mưa lớn gây lũ, yếu tố điều kiện vật lý bề mặt lưu vực hoạt động xả nước từ hồ chứa thượng nguồn có khả tác động đến trình hình thành phát triển lũ, chí gây lũ với cường độ lớn thời gian dài Quá 64 trình hình thành phát triển mưa lũ phức tạp, đánh giá q trình hình thành mưa lũ lớn khứ dự báo biến đổi đặc trưng tương lai tác động biến đổi khí hậu cần thiết Đặc biệt, lưu vực sông lớn Việt Nam hệ thống sơng Hồng - Thái Bình, sơng Mê Kơng có phần thượng nguồn nằm ngồi lãnh thổ Việt Nam Đây phần lưu vực mà liệu đo đạc bị hạn chế, chí khơng chia sẻ Các cơng nghệ tính tốn khơi phục dự báo mưa lũ Việt Nam nhiều hạn chế Các nghiên cứu trước chưa xét chưa có đánh giá xác, cụ thể mức độ ảnh hưởng hoạt động sử dụng nguồn nước phía Trung Số 1+2 năm 2021 Quốc lên khu vực hạ lưu; chưa đánh giá xác trình hình thành, phát triển mưa dòng chảy lũ, đặc biệt trận mưa lũ bất thường lưu vực Các kết nghiên cứu đề tài trước dừng lại mức độ phạm vi lãnh thổ Việt Nam Do đó, việc tìm kiếm cơng nghệ có khả tính tốn khí tượng thủy văn khép kín, nhằm mơ điều kiện khí tượng thủy văn chi tiết cho lưu vực cụ thể, tính tốn khơi phục dự báo điều kiện khí tượng thủy văn khứ tương lai, đặc biệt thời kỳ mưa lũ cần thiết Trước thực tiễn nêu trên, Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển đề xuất Bộ Khoa khoa học - công nghệ đổi sáng tạo học Công nghệ phê duyệt thực dự án “Tiếp thu công nghệ tính tốn mưa, lũ lớn cho lưu vực sơng liên quốc gia điều kiện hạn chế liệu đo đạc - áp dụng thử nghiệm cho lưu vực sông Đà - Thao (bao gồm phần lưu vực thuộc lãnh thổ Trung Quốc)” Mục tiêu dự án tiếp thu làm chủ cơng nghệ tính tốn mơ mưa, lũ lớn cho lưu vực sông liên quốc gia điều kiện hạn chế khơng có liệu đo đạc; góp phần nâng cao lực tính tốn, dự báo khí tượng thủy văn phục vụ cơng tác phịng chống thiên tai Việt Nam; đào tạo nguồn nhân lực tăng cường lực, kinh nghiệm nghiên cứu khoa học vấn đề mưa, lũ lớn Việt Nam Ứng dụng thành cơng mơ hình WEHYHCM tính tốn mưa, lũ lớn cho lưu vực sông liên quốc gia Thực dự án, nhóm nghiên cứu Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển hợp tác với Trung tâm Nghiên cứu Thủy văn California, Đại học Tổng hợp UC Davis (Hoa Kỳ) việc tiếp nhận chuyển giao cơng nghệ mơ hình khí tượng thủy văn kết hợp (WEHY-HCM) Đây mơ hình số vật lý đầy đủ dựa q trình thủy văn mơi trường lưu vực WEHY-HCM đặc biệt chỗ xây dựng dựa phương trình bình qn diện tích để tính tới khơng đồng đặc điểm đất yếu tố địa hình lưới nhỏ Chuyên gia Đại học Tổng hợp UC Davis chia sẻ cơng nghệ tính tốn khí tượng thủy văn Việt Nam lưu vực Do có tính độc đáo nên WEHY-HCM có khả mở rộng với tỷ lệ khơng gian khác nhau, tính tốn điều kiện hạn chế liệu khí tượng thủy văn Với mơ hình WEHY-HCM, số liệu khơi phục khơng có mưa dòng chảy mà đưa số liệu khí tượng gió, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, xạ, hay số liệu thủy văn dòng chảy sơng, dịng chảy sát mặt, dịng chảy sườn dốc, dòng chảy sát mặt sườn dốc… Các số liệu giúp nhà khoa học xác định trình hình thành trận lũ lớn từ khí tượng hay từ điều kiện tự nhiên mặt đệm, thảm phủ… Ngoài ra, kết hợp với mơ hình hồ chứa, giúp nhà khoa học đánh giá khả phòng lũ, kể trận lũ từ xa khứ dựa vào quy trình vận hành thời Phương pháp sử dụng liệu khí tượng tồn cầu, số liệu vật lý mặt đệm thông qua ảnh vệ tinh, số liệu kiểm định thu thập từ nguồn liệu ảnh vệ tinh (mưa, nhiệt độ), hay số liệu đo đạc Việt Nam Kết hợp tác nhà khoa học Việt Nam Đại học Tổng hợp UC Davis giúp nhóm nghiên cứu Việt Nam làm chủ Hệ thống cơng nghệ bao gồm mơ hình WEHY-HCM với đầy đủ sở liệu phục vụ tác nghiệp cài đặt máy tính cấu hình cao (HPC) Việt Nam Ứng dụng công nghệ chuyển giao, nhà khoa học thuộc Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển khơi phục liệu mưa dịng chảy q khứ tồn lưu vực sơng Đà - Thao (bao gồm phần thượng nguồn lưu vực thuộc lãnh thổ Trung Quốc) từ năm 1900 đến 2017; xây dựng liệu tính tốn dự báo diễn biến lượng mưa, dòng chảy tương lai cho tồn lưu vực sơng Đà Thao (2017-2100) theo kịch biến đổi khí hậu khác nhau; Số 1+2 năm 2021 65 Khoa học - Công nghệ đổi sáng tạo Bản đồ dự tính biến động mưa giai đoạn khí hậu tương lai (kịch RCP4.5) so với giai đoạn sở 1991-2010 tính tốn khơi phục trận mưa, lũ lớn khứ phân tích đánh giá đặc trưng lũ lưu vực Kết sử dụng để xác định chế hình thành mưa lũ tính tốn kiểm tra quy trình vận hành hệ thống hồ chứa lưu vực sơng Đà - Thao Ngồi ra, dự án tổ chức khóa đào tạo ngắn hạn tập huấn chuyển giao công nghệ gắn liền với chủ đề mơ hình khí tượng thủy văn vật lý thực (Physically based hydroclimate model) cho nhà khoa học Việt Nam với hỗ trợ chuyên gia đến từ Đại học Tổng hợp UC Davis Hiệu mang lại Dự án thực thành cơng giúp nhóm nghiên 66 cứu Việt Nam tiếp cận phương pháp đại khơi phục số liệu khí tượng, thủy văn điều kiện hạn chế số liệu, khơng có số liệu bên ngồi lãnh thổ Tiếp cận với nguồn số liệu ảnh vệ tinh, ảnh viễn thám chất lượng cao, số liệu toàn cầu thảm phủ, đất, địa hình Ngồi ra, dự án giúp nhà khoa học nước tiếp cận với công nghệ công tác dự báo tác động biến đổi khí hậu, thực nghiên cứu liên quan đến tác động biến đổi khí hậu cách chi tiết điều kiện hình thành mưa, dịng chảy lũ lưu vực cụ thể Việc thiết lập hệ thống tính tốn khơi phục dự báo điều kiện khí tượng thủy văn tồn Số 1+2 năm 2021 lưu vực sông Đà - Thao tạo điều kiện cho nhà khoa học Việt Nam tiến hành nghiên cứu, phát triển, đánh giá tổng quát trình hình thành trận mưa lũ khứ (từ năm 1900 đến nay), tương lai (đến năm 2100) Đồng thời, đánh giá ảnh hưởng hoạt động sử dụng nước phía Trung Quốc xuống khu vực hạ du phần lãnh thổ Việt Nam Đưa dự báo xu thay đổi đặc trưng mưa, dịng chảy lũ tồn lưu vực nghiên cứu Qua đó, giúp cung cấp sở khoa học cho nhà quản lý điều hành phát triển kinh tế - xã hội chủ động ứng phó với thiên tai mưa lũ Dự án hạt nhân thúc đẩy phát triển khoa học công nghệ lĩnh vực tài nguyên nước Các công nghệ chuyển giao dự án sử dụng đào tạo nghiên cứu khoa học đơn vị trực thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, chuyển giao đào tạo cho tổ chức khác Việt Nam Ngoài ra, việc tiếp nhận thành công công nghệ mới, đại tính tốn khí tượng, thủy văn cịn góp phần mở rộng quan hệ hợp tác quốc tế, nâng cao vị Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sơng biển nói riêng, Việt Nam nói chung trường quốc tế ? ... công nghệ đổi sáng tạo học Công nghệ phê duyệt thực dự án “Tiếp thu cơng nghệ tính tốn mưa, lũ lớn cho lưu vực sông liên quốc gia điều kiện hạn chế khơng có liệu đo đạc - áp dụng thử nghiệm cho. .. cho lưu vực sông Đà - Thao (bao gồm phần lưu vực thuộc lãnh thổ Trung Quốc) ” Mục tiêu dự án tiếp thu làm chủ cơng nghệ tính tốn mơ mưa, lũ lớn cho lưu vực sông liên quốc gia điều kiện hạn chế. .. đề mưa, lũ lớn Việt Nam Ứng dụng thành cơng mơ hình WEHYHCM tính tốn mưa, lũ lớn cho lưu vực sơng liên quốc gia Thực dự án, nhóm nghiên cứu Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông