Hoạt động nội bộ

Ứng dụng khoa học công nghệ xây dựng bản đồ ngập lụt khu vực Đồng Hới - tỉnh Quảng Bình

14/05/2021 By admin 5730

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG NGÀY KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM 18-5  

---

ỨNG DỤNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT KHU VỰC ĐỒNG HỚI- TỈNH QUẢNG BÌNH
Hàng năm, nhất là về mùa mưa bão, Việt Nam nói chung và các tỉnh duyên hải Miền Trung Việt Nam nói riêng thường hay xảy ra ngập lụt gây thiệt hại nghiêm trọng. Các giải pháp nhằm giảm tới mức thấp nhất những thiệt hại do lũ lụt gây ra bao gồm nhóm giải pháp công trình (xây dựng công trình ngăn lũ, phân lũ, di dời những công trình, dân sinh ra khỏi vùng lũ…) và nhóm giải pháp phi công trình. Nhóm giải pháp công trình thường có hiệu quả trực tiếp nhưng đòi hỏi kinh phí lớn nên một số giải pháp thuộc nhóm này chưa có khả năng thực hiện. Vì vậy, các giải pháp thuộc nhóm phi công trình được ưu tiên thực hiện hơn. Một trong những giải pháp phi công trình hữu hiệu là tạo lập cơ sở dữ liệu - thông tin về lũ lụt, nguy cơ và mức độ ảnh hưởng của lũ lụt đến dân sinh kinh tế (thông tin độ sâu ngập, diện tích ngập của những vùng thường xuyên bị lũ lụt), để giúp địa phương chủ động đưa ra những phương án, giải pháp kịp thời khi có mưa lũ cũng là một lựa chọn hợp lý đạt hiệu quả kinh tế cao. Bài viết này sẽ cung cấp những thông tin cơ bản về quá trình xây dựng bộ bản đồ điện tử về nguy cơ ngập lụt tại tỉnh Quảng Bình- một trong những sản phẩm của giải pháp phi công trình nâng cao năng lực phòng chống, giảm thiểu tác hại do lũ lụt gây ra.
I. Khái quát tình hình lũ lụt tại Quảng Bình
Quảng Bình là một tỉnh thiên tai bão lụt thường xuyên xảy ra, gây thiệt hại nặng nề về người, tài sản, ảnh h­ưởng đến sự phát triển kinh tế-xã hội, môi trư­ờng sinh thái. Từ năm 1989 đến 2020 có 20 cơn bão ảnh hư­ởng đổ bộ trực tiếp, 58 đợt lụt ở các lư­u vực sông trong tỉnh. 
Lũ lụt đã gây nhiều thiệt hại, ảnh hưởng lớn dân sin và sự phát triển kinh tế xã hội. Trận lũ 2007, 2016 đã xuất hiện lũ đặc biệt lớn gây ngập lụt nghiêm trọng trên diện rộng. Nhiều ngôi nhà bị ngập sâu 3-4m, gây thiệt hại lớn về người và tài sản của nhân dân.
Đặc biệt năm 2020, lũ vượt mức lũ lịch sử đã xảy ra trước đây khiến tỉnh Quảng Bình thiệt hại 3.500 tỷ đồng. Toàn tỉnh có 106.000 ngôi nhà bị ngâp, 25 người chết. Riêng tại huyện Lệ Thuỷ, lũ ngập sâu và kéo dài đến 6 ngày, làm ngập hơn 32.000 ngôi nhà, hàng trăm nghìn dân không thể di dời phải chung sống với lũ.
II. Giải pháp công nghệ xây dựng bản đồ số về ngập lụt
Bản đồ ngập lụt là bản đồ thể hiện các thông tin về ngập lụt do một trận lũ nào đó đã xảy ra trong quá khứ hoặc theo một kịch bản lũ đã xảy ra hoặc có thể xảy ra trong tương lai. Các thông tin chính của bản đồ ngập lụt gồm: Thông tin về vùng ngập theo các cấp độ sâu (1..2m, 2..3m,...); hướng dòng chảy,... và các thông tin về hành chính, cơ sở hạ tầng, giao thông, dân cư,... nhằm xác định ảnh hưởng, tác động của ngập lụt.
Bản đồ ngập lụt do một trận lũ nào đó đã xảy ra trong quá khứ có thể thiết lập từ các dữ liệu điều tra, đo đạc thực tế tại hiện trường (điều tra các vết lũ), sau đó đưa kết quả điều tra lên bản đồ địa hình để tính toán độ sâu ngập tại các vị trí (Độ sâu  ngập=  Cao trình vết lũ-  Cao trình mặt đất); ranh giới vùng ngập và không ngập được xác định từ các điểm có độ sâu ngập= 0. Phương pháp thực hiện này đơn giản, phản ảnh đúng thực tế, nhưng phải cần có đủ dữ liệu điều tra.
Bản đồ nguy cơ ngập lụt theo kịch bản lũ nào đó được thực hiện bằng công nghệ mô hình thuỷ văn, thuỷ lực kết hợp với công nghệ thông tin địa lý (GIS). Đối với bản đồ nguy cơ ngập lụt vùng hạ lưu sông Kiến Giang ( TP Đồng Hới), công nghệ được thực hiện theo quá trình như sau:
1. Thu thập, biên tập bản đồ số địa hình (DEM);
2. Tổng hợp số liệu khí tượng thuỷ văn, tính toán quá trình mưa, lũ theo các kịch bản là một số trận lũ lớn đã xuất hiện và theo tần suất lũ 1, 5, 10%,...;
3. Thiết lập mô hình thuỷ lực Mike 11, Mike 21 cho hệ thống sông, lưu vực tính toán; xử lý thông số mô hình theo các dữ liệu thực tế của hệ thống- lưu vực sông;
4. Chạy mô hình với các dữ liệu đầu vào (mưa, mực nước, lưu lượng) theo các kịch bản đã xác lập;
5. Sử dụng kết hợp với các công cụ của phần mềm Arcgis để trích xuất kết quả mô phỏng về ngập lụt dạng không gian kèm theo các thuộc tính: Cao trình, độ sâu ngập; tốc độ, hướng dòng chảy.
6. Ứng dụng các phần mềm Gis (Arrcgis, Qgis, CaryMap, Xtoolpro, ArcHdro, Mapinfor...) để tạo lập bộ bản đồ ngập lụt điện tử được quản lý, sử dụng bằng máy tính hoặc các thiết bị di động thông minh (điện thoại, máy tính bảng). Hệ thống bản đồ này có thể được lưu giữ, sử dụng trực tuyến qua công nghệ Webgis thuận tiện cho việc sử dụng, khai thác mọi lúc, mọi nơi.

Hệ thống mô hình Mike	Quản lý Atlat bản đồ ngập lụt

III. Kết luận
Như vậy, với sự hỗ trợ của khoa học công nghệ, nhiều giải pháp phi công trình trong lĩnh vực phòng chống thiên tai được thực hiện một cách nhanh chóng. Hệ thống mô hình thuỷ văn, thuỷ lực kết hợp với công nghệ GIS đã tạo ra những sản phẩm có tính khoa hoạ và độ tin cậy cao. Bộ Atlat bản đồ ngập lụt trực tuyến sẽ là công cụ hỗ trợ đắc lực cho công tác xây dựng phương án ứng phó với lũ lụt; chỉ huy, chỉ đạo tổ chức triển khai các phương án phòng chống khi có lũ lụt xảy ra. Bên cạnh đó, bộ bản đồ còn là cơ sở cho việc quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, cơ sở hạ tầng đảm bảo giảm thiểu tối đa tác động của lũ lụt. Do là sản phẩm công nghệ số nên trong quá trình khai thác sử dụng dễ dàng cập nhật thay đổi, bổ sung cho phù hợp với thực tế.