Thông tin về dự báo khí tượng thủy văn là thông tin cần thiết trong việc vận hành hiệu quả, đảm bảo an toàn cho các công trình hồ chứa. Với hạn dự báo ngắn (dưới 48h), thông tin dự báo giúp cho các hồ chứa vận hành đảm bảo an toàn công trình, góp phần giảm lũ, đảm bảo an toàn hạ du. Với các hạn dự báo dài (trên 10 ngày), thông tin dự báo giúp chủ hồ vận hành hiệu quả cấp nước/phát điện, khai thác hiệu quả tài nguyên nước, lên kế hoạch phòng chống thiếu hụt nước… Bản tin về dự báo khí tượng thủy văn giúp các hồ chứa chủ động phòng ngừa các mối nguy hiểm, tối ưu hóa các mục tiêu.

  Trong công tác phòng chống thiên tai, việc đảm bảo an toàn cho vùng hạ du, công trình hồ là rất quan trọng. Nếu như các công trình hồ chứa có sự cố sẽ dẫn đến thiệt hại lớn về người và tài sản cho người dân hạ lưu. Chính vì vậy, ngày 04/9/2018 Chính phủ đã ban hành Nghị định số 114/2018/NĐ-CP về Quản lý an toàn đập, hồ chứa nước. Theo đó, các hồ chứa nước có cửa van điều tiết lũ cần thực hiện các hoạt động về quan trắc (lượng mưa, mực nước thượng hạ lưu, mực nước tại đập tràn), tính toán (lưu lượng đến, lưu lượng xả), dự báo (lưu lượng đến hồ, khả năng gia tăng mực nước hồ chứa). Đây là yêu cầu bắt buộc cần tuân thủ để đảm bảo sự phát triển bền vững của khu vực hạ lưu.

  Như vậy, thông tin về dự báo khí tượng thủy văn nói chung, các thông tin dự báo về lưu lượng đến hồ, sự gia tăng mực nước hồ chứa là rất cần thiết đáp ứng yêu cầu thuộc quy định pháp lý, đồng thời giúp các chủ hồ tối ưu hóa các nguồn lợi, giảm thiểu rủi ro, lãng phí tài nguyên nước. Đối với các hồ chứa vừa và nhỏ, các bản tin dự báo từ Trung tâm Dự báo KTTV Quốc gia hoặc các Đài KTTV khu vực thường không đáp ứng được đến chi tiết từng hồ mà chủ yếu cung cấp thông tin tại các điểm dự báo là các trạm thủy văn trong mạng lưới quan trắc KTTV Quốc gia, trong khi nếu dùng cách tiếp cận xây dựng phương án dự báo riêng biệt cho từng hồ sẽ rất tốn thời gian, công sức và không đảm bảo về tính sẵn sàng của hệ thống. Do vậy việc xây dựng hệ thống dự báo chi tiết hóa cho từng lưu vực đến hồ, hệ thống hồ chứa bậc thang với độ chính xác cao, chi phí phù hợp là yêu cầu có tính cấp thiết cao. Hệ thống dự báo và cảnh báo KTTV phục vụ vận hành hồ chứa thông minh được CEFD xây dựng, phát triển nhằm giải quyết vấn đề này.

  Hệ thống dự báo và cảnh báo khí tượng thủy văn phục vụ vận hành hồ chứa thông minh đã tích hợp và triển khai dự báo cảnh báo cho 4 lưu vực sông gồm: Sông Hồng, sông Mã, sông Trà Khúc & sông Ba. Hệ thống hoạt động với công nghệ lõi là các công cụ, mô hình hóa khí tượng, thủy văn tiên tiến có tích hợp các kỹ thuật mới trên thế giới như công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), học sâu (Deep Learning), kỹ thuật đồng hóa số liệu (Data Assimilation)… Phần lớn các công cụ được tích hợp trong hệ thống có mã nguồn mở do vậy, hệ thống có tính chủ động cao, linh hoạt, đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng. Với cách tiếp cận theo lưu vực sông, hệ thống được phân thành nhiều phân hệ cho từng lưu vực trên khắp cả nước, và từ đó kết xuất ra các bản tin dự báo tại mọi vị trí trên lưu vực bao gồm cả dòng chảy đến hồ cho các thủy điện, do vậy sẽ rút ngắn thời gian ra bản tin cho từng hồ thủy điện trên lưu vực. Ngoài ra, để đáp ứng yêu cầu về thời gian ra bản tin dự báo phục vụ vận hành các hồ chứa thời gian thực, hệ thống cung cấp một giao diện web hỗ trợ dự báo viên đưa ra các quyết định nhanh chóng với độ chính xác cao, đảm bảo theo các yêu cầu hiện hành của Tổng cục Khí tượng Thủy văn. Các quy trình dự báo được đội ngũ chuyên gia của CEFD xây dựng tuân thủ đúng các yêu cầu kỹ thuật của Bộ Tài nguyên & Môi trường, và được số hóa trực tiếp vào hệ thống để sử dụng trong nghiệp vụ hàng ngày. Hệ thống cung cấp cho các khách hàng các thông tin về dự báo khí tượng thủy văn phục vụ vận hành hồ với các hạn dự báo tùy chọn (hạn cực ngắn, hạn vừa, hạn dài) với độ phân giải về thời gian chi tiết từng giờ. Để đáp ứng được khả năng vận hành với các lưu vực sông theo nhiều kịch bản trong thời gian ngắn, Hệ thống dự báo và cảnh báo khí tượng thủy văn phục vụ vận hành hồ chứa thông minh được vận hành trên Hệ thống máy tính hiệu năng cao (HPC - High Performent Computer) - một trong những tài sản đáng giá mà Trung tâm có được thông qua hỗ trợ nâng cao năng lực của Dự án FIRST (Bộ KH&CN). HPC bao gồm 66 CPU, tổng dung lượng lưu trữ là 120TB và có số node tính toán hiện nay là 33 node (bộ nhớ tạm thời đối với 1 node là 64GB) với năng lực tính toán khoảng 25 teraflop.

 

  Tại buổi ra mắt này, ông Phạm Hoàng Hùng - Phó vụ trưởng Vụ Quảng lý dự báo, Tổng cục Khí tượng Thủy văn, đã đánh giá cao Hệ thống dự báo và cảnh báo khí tượng thủy văn phục vụ vận hành hồ chứa thông minh “Tôi rất ấn tượng với những công nghệ mới như sử dụng AI trong lựa chọn Q xả, lựa chọn sản phẩm số liệu đầu vào dự báo”.

Ông Phạm Hoàng Hùng – Phó vụ trưởng Vụ Quảng lý dự báo, Tổng cục Khí tượng Thủy văn phát biểu.

  Ông Nguyễn Hồng Thạch – Quyền trưởng Ban An toàn và Môi trường, Tổng công ty phát điện 1 đã ấn tượng với hệ thống: “Đối với các đơn vị vận hành hồ chứa như chúng tôi mong muốn các đơn vị tư vấn nhất là CEFD – một trong nhưng đơn vị đầu tiên được Bộ TNMT cấp phép hoạt động trong lĩnh vực dự báo KTTV có thể kết hợp với đơn vị cụ thể của chúng tôi để đưa ra các bản tin như bản tin năm, mùa, tuần hay ngày để các đơn vị vận hành hồ chứa cũng như các các quan đưa ra các phương án phù hợp với tình hình cụ thể”.

Ông Nguyễn Hồng Thạch – Quyền trưởng ban an toàn và môi trường, Tổng công ty phát điện 1 phát biểu tại buổi lễ ra mắt.

  Hệ thống dự báo và cảnh báo khí tượng thủy văn phục vụ vận hành hồ chứa thông minh được đưa vào vận hành được kỳ vọng sẽ hiện thực hóa mục tiêu xã hội hóa lĩnh vực KTTV phục vụ phát triển KTXH cũng như PCTT.

Hệ thống dự báo và cảnh báo khí tượng thủy văn phục vụ vận hành hồ chứa thông minh được kích hoạt

  Hệ thống được chính thức kích hoạt và vận hành liên tục từ 14h30 ngày 15/5/2023 với việc CEFD luôn duy trì đội ngũ trực 24/7 để thực hiện các quy trình theo đúng quy định, trực tiếp giải quyết các yêu cầu phát sinh của khách hàng. Bên cạnh đó, hệ thống được vận hành trên máy chủ đặt tại CEFD, vì thế luôn đảm bảo tính bảo mật, an toàn về thông tin, dữ liệu của khách hàng cũng như đảm bảo chủ động xử lý khi có sự cố xảy ra mà không bị phụ thuộc bên thứ 3.

Một số hình ảnh buổi lễ ra mắt

Ông Trần Ngọc Anh - Giám đốc Trung tâm Động lực học Thủy khí Môi trường phát biểu khai mạc buổi lễ ra mắt.

Ông Đặng Đình Đức – Trưởng phòng NCDV chia sẻ về “Hệ thống dự báo và cảnh báo khí tượng thủy văn phục vụ vận hành hồ chứa thông minh”

Các đại biểu chụp ảnh lưu niệm

Đội ngũ CEFD chụp ảnh lưu niệm

Các thành viên tổ dự báo CEFD trong ca trực dự báo