Với nhu cầu thực tế hiện nay về công tác dự báo khí tượng thủy văn (KTTV) trong việc vận hành hồ chứa, các công ty thuỷ điện đều đánh giá vai trò cần thiết của thông tin dự báo thuỷ văn. Việc khai thác thông tin dự báo để tối ưu hoá năng lượng – thị trường điện được xem như một vấn đề có tiềm năng, giúp gia tăng giá trị kinh tế của nguồn nước. Đối với các thuỷ điện nhỏ và vừa, việc dự báo dòng chảy phục vụ vận hành hồ cần quy mô chi tiết.

Nhận thấy các bản tin của Trung tâm dự báo KTTV Quốc gia, các Đài KTTV khu vực chưa đảm bảo mức độ chi tiết để vận hành, vì vậy, CEFD hướng đến việc dự báo cho các đối tượng này, đưa thông tin dự báo về: Các hạn dự báo ngắn (dưới 48h) trong việc vận hành đảm bảo an toàn công trình, hạ du, giảm lũ; thông tin dự báo hạn dài (trên 10 ngày), đảm bảo hiệu quả cấp nước/ phát điện, khai thác hiệu quả tài nguyên nước, lên kế hoạch phòng chống thiếu hụt nước,…

Với các đập, hồ chứa nước có cửa van điều tiết lũ, hệ thống giúp quan trắc lượng mưa trên lưu vực, quan trắc mực nước tại thương lưu, hạ lưu đập; tính toán lưu lượng đến hồ, lưu lượng xả; dự báo lưu lượng đến hồ, khả năng gia tăng mực nước hồ chứa.

ThS. Đặng Đình Đức – Đại diện Trung tâm Động lực học Thuỷ khí Môi trường (CEFD) – Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội trình bày về dự án

Giới thiệu về Hệ thống dự báo KTTV thông minh, ThS. Đặng Đình Đức – Đại diện CEFD cho biết, hệ thống có khả năng cung cấp các bản tin dự báo về thời tiết và dòng chảy đến hồ chứa một cách chính xác, kịp thời. Được xây dựng dựa trên nền tảng công nghệ về mô hình hoá khí tượng toàn cầu, quan trắc vệ tinh kết hợp với các công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), với các công cụ có mã nguồn mở, có tính chủ động cao và tiếp cận theo lưu vực sông, hệ thống được phân thành nhiều phân hệ cho từng lưu vực trên khắp cả nước.

Kết quả dự báo của hệ thống đáp ứng được các yêu cầu của cơ quan chức năng quy định trong Nghị định 114/2018 NĐ- CP, Thông tư 08/2022 Bộ TN&MT, tuân thủ theo quy định và được Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn chấp nhận, và là cơ sở quan trọng để vận hành tối ưu các Nhà máy thuỷ điện.

Theo đó, hệ thống bao gồm các hệ thống dự báo: Khí tượng, thuỷ văn và công cụ hỗ trợ ra quyết định.

Hệ thống dự báo khí tượng sẽ phục vụ công tác Dự báo thời tiết (hạn 7 ngày) bao gồm: Dự báo mưa (dự báo lưu vực và theo diện), cung cấp thông tin dự báo các biến khí tượng khác nhau theo nhiệt độ, khí áp, trường gió,… phục vụ dự báo thuỷ văn, hải văn; Dự báo hạn mùa sẽ giúp cung cấp các trường dự báo khí tượng hạn tới 6 tháng; Thuỷ văn, phục vụ dự báo dòng chảy đến hồ, dòng chảy thượng lưu và khu giữa; Công cụ hỗ trợ ra quyết định, giúp cung cấp thông tin hỗ trợ và kiểm soát việc thực hiện quy trình dự báo mỗi ca, tự động cung cấp số liệu mưa trực tiếp cho mô hình/ công cụ thuỷ văn real – time và hỗ trợ hiển thị phân bố mưa theo thời gian hỗ trợ dự báo viên phân tích, đánh giá tình thế mưa, lũ .

Chuỗi hệ thống này đã được vận hành tại các lưu vực: Sông Mê Kông, sông Hồng, Kỳ Cùng – Bắc Giang Sông Hương, Sông Se San, Sông Sre Pok, Sông Ba,… và chính thức kích hoạt vận hành liên tục từ ngày 15/3/2023.

Hệ thống máy chủ quản lý dữ liệu CEFD đang vận hành

Tính từ thời gian thực hiện vận hành cho đến nay, Ths. Đặng Đình Đức đánh giá, hệ thống hoạt động tại lưu vực sông Hồng đã có tổng cộng 94 bản tin, dự báo lưu lượng nước đến, lưu lượng xả, mực nước thượng lưu tại các hồ: Lai Châu, Sơn La, Bản Chát, Huội Quảng, Hoà Bình, Thác Bác, Tuyên Quang và sông Chảy 3,… theo thời hạn dự báo từ 6 – 48h.

Cùng với đó, hệ thống cảnh báo đã được xây dựng thành công cho 8 lưu vực lớn ở Việt Nam, trong đó 4 lưu vực đang được dự báo nghiệp vụ; hệ thống đáp ứng yêu cầu của NĐ 114/2018/NĐ-CP, nội dung bản tin đáp ứng thông tư số 08/2022/TT-BTNMT, QCVN18:2019/BTNMT, TT25 /2022/BTNMT.

Đồng thời, kết quả đánh giá dự báo nghiệp vụ đã cho thấy các bản tin đã mang lại chất lượng với độ tin cậy cao, kịp thời, đảm bảo, phục vụ trực tiếp cho vận hành các hồ chứa đa mục tiêu trong cả nước: hồ chứa Đắk Mi trên lưu vực Vu Gia Thu Bồn, các hồ Thái An, Thuận Hoà, Sông Miện 5,…

Qua những kết quả đã ghi nhận được, ThS. Đình Đức đưa ra một số đề xuất các hướng phát triển để đưa hệ thống này phục vụ công tác dự báo vận hành hồ chứa, trong đó, cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện hệ thống dự báo, cảnh báo phục vụ vận hành hồ chứa với quy mô chi tiết cho từng lưu vực, từng hồ chứa cho toàn bộ Việt Nam. Cập nhật, tích hợp thêm các công nghệ tiên tiến của quốc tế (kỹ thuật đồng hoá, AI,…) để tăng cường độ chính xác cho các bản tin dự báo.

Bên cạnh đó, cần đưa các mô hình thuỷ văn thông số phân bố vào công tác dự báo nghiệp vụ; Tự động hoá tối đa công tác dự báo, xử lý số liệu, phục vụ kịp thời, hiệu quả công tác dự báo nghiệp vụ. Ngoài ra, cần kết hợp với các đối tác chuyên về vận hành hồ chứa nhằm cung cấp bản tin phù hợp để tăng cường hiệu quả vận hành các hồ chứa.