2.2. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ CHO CÁC TRẠM CƠ BẢN
2.2.4.1. Phân tích phương án dự báo
Qua các phương án dự báo lũ, ngập lụt được trình bày ở phần tổng quan cho thấy hiện nay có nhiều phương án dự báo lũ, đặc biệt đối với các đơn vị có chức năng dự báo như: Trung tâm Dự báo KTTV quốc gia, Đài KTTV khu vực và các Đài KTTV tỉnh thực hiện dự báo lũ hạn ngắn, hạn vừa cho các hệ thống sông trong mùa mưa, lũ trên toàn quốc. Phương thức tiếp cận chung là cảnh báo lũ từ các hình thế thời tiết điển hình gây mưa sinh lũ; cảnh báo lũ từ số liệu quan trắc mưa và lượng mưa dự báo; phối hợp dự báo quá trình lũ, đỉnh lũ từ số liệu KTTV thực đo và dự báo trên lưu vực; dự báo quá trình dịng chảy hoặc mực nước lũ, căn cứ vào tình hình lũ tại các trạm cơ bản, tiến hành cảnh báo ngập lụt ở các vùng trũng, đồng bằng trên các hệ thống sơng. Tuy nhiên, mức đảm bảo của cảnh báo cịn thấp, tùy theo thời gian dự kiến và tuỳ từng vị trí.
Đối với các sơng lớn và vừa, phương pháp thường dùng nhất để dự báo đỉnh lũ trạm dưới đoạn sông là lập quan hệ đồ giải, mối quan hệ giữa mực nước đỉnh lũ trạm dưới với đỉnh lũ trạm trên có tính tới thời gian truyền lũ, lượng gia nhập khu giữa và lượng trữ nước trong sơng, thời gian dự kiến của dự báo chính bằng thời gian
truyền sóng lũ. Để hỗ trợ quan hệ dự báo đỉnh lũ có thể lập quan hệ giữa thời gian truyền đỉnh lũ và mực nước đỉnh lũ để dự báo được thời gian xuất hiện đỉnh ở trạm dưới. Ở những trạm đặc biệt, cần tính đến cả ảnh hưởng của nước vật hoặc triều. Đối với các sông nhỏ, đỉnh lũ thường được dự báo theo biên độ lũ. Bằng cách xây dựng mối quan hệ dưới dạng biểu đồ, hoặc hồi quy nhiều biến giữa biên độ lũ với lượng mưa, thời đoạn mưa, tâm mưa và lượng trữ nước trong sông.
Phương pháp tương quan, hồi quy được ứng dụng khá rộng rãi để dự báo một số đặc trưng lũ hạn vừa và hạn dài, đôi khi cả cho hạn ngắn và đang sử dụng trong phục vụ điều hành hồ. Hiện nay, phần lớn các quan hệ dự báo bằng biểu đồ đã được tin học hóa bằng các phương trình hồi quy. Trong đó, phương pháp hồi quy nhiều chiều hoặc tương quan nhiều biến có khả năng đáp ứng được yêu cầu dự báo lũ hiện tại cho các địa phương khi dự báo viên trình độ cịn hạn chế. Các lưu vực với các tuyến đo mực nước ở tuyến trên và mực nước tuyến hạ lưu, ven biển đều có thể đáp ứng được những thơng tin cần thiết để ứng dụng phương pháp tương quan nhiều biến, thời gian dự kiến ở đây tùy vào độ lớn của các lưu vực sông. Đối với các lưu vực có đo mưa và có một trạm mực nước ở hạ thì chỉ có thể sử dụng những phương pháp truyền thống như tương quan mưa ~ lũ.
Những năm gần đây, do sự phát triển mạnh mẽ về khoa học công nghệ dự báo KTTV của nhiều nước trên Thế giới, đặc biệt các nước trong khu vực, đồng thời sự địi hỏi cơng tác dự báo KTTV phục vụ tốt sản xuất đời sống và phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại thiên tai đã thúc đẩy sự phát triển mạnh công tác dự báo KTTV không chỉ ở cơ quan dự báo Trung ương mà cả các cơ quan dự báo địa phương tại các Đài KTTV khu vực, các Đài KTTV tỉnh, thành phố. Với kỹ thuật tiến bộ, các phương án dự báo thường dựa trên các mô tả vật lý phức tạp hơn của quá trình thủy văn, thủy lực, chẳng hạn như các mơ hình quan niệm về mưa - dịng chảy, các mơ hình diễn tốn trong kênh, mạng lịng dẫn. Tuy nhiên, chúng sẽ càng mềm dẻo hơn khi được bổ sung các thông tin và số liệu mới cũng như phối hợp với kinh nghiệm trên cơ sở ứng dụng các công nghệ tin học, các phần mềm của công nghệ thông tin. Các kỹ thuật
phải được đánh giá cẩn thận khả năng của nó trong dự báo dịng chảy lũ theo thời gian thực chứ không thể dựa vào tiềm năng hoặc điều kiện mơ hình được thiết kế.
Hiện nay, đã có nhiều phần mềm được xây dựng để đáp ứng yêu cầu tính tốn dự báo thủy văn trên các lưu vực sông từ thượng lưu về hạ lưu. Các phần mềm này đã giải quyết được các bài toán dự báo lũ từ mưa, tính tốn truyền lũ trong sơng, điều tiết hồ chứa, ngập lụt,... Với chức năng GIS và lưu trữ CSDL trong một môi trường thống nhất kèm theo dữ liệu gốc và mơ hình hố thủy văn, thuỷ lực thành một hệ phần mềm thống nhất. Để dự báo lũ, bộ phần mềm Mike (Mike 11, Mike 21) đã bao gồm các mơ hình mưa rào-dịng chảy với nhiều tiện ích thiết lập thơng số của mơ hình, gắn kết quả đầu ra với đầu vào của mơ hình thuỷ lực, mơ hình vận hành, điều khiển các cơng trình, hồ chứa, kịch bản vỡ đập, lập bản đồ ngập lụt;... mô đun dự báo, cập nhật sai số,... Phần mềm này được đánh giá là có đầy đủ các phần mềm đáp ứng được nhiều bài toán khác nhau trong lĩnh vực thuỷ văn.
Các mơ hình tốn được ứng dụng vào tính tốn dự báo dịng chảy ở các lưu vực sơng. Đối với dự báo hạn ngắn, các mơ hình đang từng bước nghiên cứu và đưa vào sử dụng, hỗ trợ đắc lực trong nghiệp vụ dự báo. Tuy nhiên, do điều kiện địa hình có nhiều thay đổi, sự phát triển của các hồ đập thủy điện trên lưu vực đã làm thay đổi chế độ dịng chảy, gây khó khăn rất nhiều cho việc ứng dụng các mơ hình trong dự báo lũ, ngập lụt,.... Nếu khơng có sự phát triển và nâng cấp lưới trạm quan trắc, các thơng tin đầy đủ về các hồ chứa, địa hình, cơ sở hạ tầng,... thì khó có thể sử dụng các mơ hình vào tính tốn dự báo có hiệu quả, đáp ứng được nhu cần phục vụ phòng chống thiên tai do mưa, lũ gây ra.
Chính vì việc ứng dụng các mơ hình dự báo cịn nhiều hạn chế, do đó những năm gần đây Đài KTTV tỉnh An Giang đã thực hiện dự báo lũ hạn ngắn, hạn vừa và hạn dài hầu hết dựa trên các phương pháp truyền thống, mức đảm bảo dự báo còn thấp. Bên cạnh những công cụ, kỹ thuật và phương pháp dự báo truyền thống, hầu như chưa có mơ hình hoặc cơng nghệ nào phù hợp để sử dụng trong nghiệp vụ dự báo, cảnh báo lũ, ngập lụt trên các hệ thống sông, kênh tại tỉnh An Giang. Đặc biệt, chưa có phương án tốt nhất để dự báo mực nước cao nhất ngày với thời gian dự kiến
5 ngày trong mùa lũ để đáp ứng tốt hơn, đầy đủ và đa dạng cho những yêu cầu ngày càng cao của tỉnh An Giang.