Bình tĩnh phân tích và có giải pháp giải quyết tận gốc vấn đề lũ lụt

Thương lắm miền Trung, nhiều ngày qua vẫn đang gồng mình chống lại cơn thịnh nộ của Thủy Tinh. Mưa vẫn tiếp tục và nước vẫn dâng cao, vượt mốc lịch sử, phá hủy nghiêm trọng các cơ sở hạ tầng, nhà cửa, gây nhiều thiệt hại về người và của. Nhiều người tức giận cho rằng nguyên nhân chính là do xây dựng các nhà máy thủy điện nhỏ trên các đoạn sông ngắn và phá hủy rừng ven sông gây ra. 

Tôi nghĩ cần bình tĩnh phân tích và đưa ra giải pháp, kiến nghị cho Chính phủ để giải quyết tận gốc vấn đề lũ lụt trong tương lai vì các nước khác cũng đã làm được. Chẳng hạn, Hungary nắn dòng sông Tisza hay Hà Lan nằm dưới mặt nước biển nhưng vẫn không bị lụt hay triều cường mặc dù cũng chịu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu như nước ta. 

Lụt là nguyên nhân nước tích tụ nhiều trong một diện tích và lượng nước thấm xuống đất ít hơn, muốn tránh được thì phải ngăn không cho nước vào hoặc dẫn nước ra và không chống được thì phải tránh xa chỗ luôn bị ngập. Ngoài ra, cần có dự báo chính xác về thời tiết và lượng nước sẽ đổ về hạ lưu để chuẩn bị phòng chống kịp thời, để giảm thiểu thiệt hại về người và của. Hàng nghìn năm qua, con cháu Sơn Tinh đã đắp đê ở miền Bắc và làm hệ thống kênh rạch dẫn nước đồng bằng Nam Bộ và đạt được kết quả đáng tự hào. 

Trước hết, nói về biến đổi khí hậu, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) nghiên cứu sự gia tăng hiệu ứng nhà kính sinh ra từ các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu khí, khí ga tự nhiên…) và phá rừng làm cho nhiệt độ trái đất tăng lên kể từ giữa thế kỷ XX[1]. Các kết luận cơ bản đã được chứng thực bởi hơn 45 tổ chức khoa học và viện hàn lâm khoa học, bao gồm tất cả các viện hàn lâm của các nước công nghiệp hàng đầu[2]. Theo Tổ chức Quốc tế về Bảo tồn Thiên nhiên (World Wide Fund for Nature - WWF)[3]: Chúng ta có thể giảm lượng khí thải carbon và chống lại biến đổi khí hậu bằng cách giảm mất rừng.

Về lượng mưa ở ta, trung bình khoảng 1500 mm đến 2000 mm, gấp 3 lần ở Hungary hay Hà Lan, và những ngày gần đây có chỗ lên đến 3000 mm. Có nghĩa là lượng nước trời cho nhiều hơn rất nhiều và khi mưa xuống nước sẽ theo các sườn núi và đồi chảy về vùng trũng gây lụt lội. Nếu các sườn núi hay sườn đồi có rừng cây thì nước sẽ bị cản và ngấm vào đất được một lượng đáng kể, có thể giữ được tới 90% lượng nước mưa. Có nhiều cây to, rễ ăn sâu như lưới tự nhiên giữ đất ít bị lở hơn.

Cho nên khi xây dựng các nhà máy thủy điện hay khu vực công nghiệp, diện tích cả một vùng rừng lớn ven sông suối bị phá đi và những người dân sống ở đó phải chuyển lên cao hơn và diện tích rừng bị phá đi là gấp đôi. Có người cho rằng mục đích phá rừng nguyên sinh là chủ yếu vì công suất vài MW điện không đáng là bao nhiêu. Cho nên nhiều người trút cơn giận lên các nhà máy thủy điện là có cơ sở một phần.

Ảnh lụt ở Hà Lan do máy bay quân sự Mỹ chụp - Nguồn Internet

Một số kinh nghiệm quốc tế và ứng dụng công nghệ và phòng chống lũ lụt:

Hungary nắn sông Tisza 

Phần tiếp theo, chúng ta nên bàn làm sao để nước chảy nhanh ra hồ chứa hay biển vì khi nhìn vào bản đồ những con sông suối của ta uốn khúc quanh co, rất nên thơ nhưng nước chảy sẽ không nhanh được gây tràn bờ. 

Dòng sông không thẳng chính cũng là nguyên nhân gây lụt lội hàng năm ở Hungary cho đến khi họ nắn lại dòng sông Tisza làm cho dòng chảy thẳng. Ở ta, nếu nhìn kỹ ảnh các dòng suối được tải lên Internet thì có thể thấy các dòng quanh co, chỗ lõm, chỗ lồi một cách tự nhiên, không được nạo vét, nhất là các cửa sông. Thiết nghĩ bài học của Hungary cũng rất đáng lưu ý. 

Hà Lan đắp đê bao ngăn nước 

Hà Lan có 1/3 diện tích nằm dưới mặt nước biển, bị đợt lụt lịch sử vào tháng 2 năm 1953[4], khoảng 20% diện tích nằm dưới nước hơn 1m và triều cường ập vào, gây thiệt hại rất lớn về người và của. 

Họ đã thành công trong việc đắp đê quanh sông, bờ biển và thiết lập hệ thống bơm nước mưa ra khỏi vùng dân cư khi cần thiết. Và từ năm 1953 đến nay, chỉ có những chỗ bị ngập nho nhỏ nếu mưa to rất to. Kiến thức về đắp đê và thủy lợi thì không có gì mới. Việt Nam ta có nhiều người được đào tạo về quản lý nước tại Hà Lan nhưng hình như kiến thức vẫn chưa thấy được sử dụng (?).

Bên cạnh đó, Hà Lan lập hệ thống báo động trên toàn quốc. Hệ thống này vào đúng 12 giờ trưa ngày thứ 2 đầu mỗi tháng đều bật lên để kiểm tra, tiếng còi hú rất to trên toàn quốc. Nếu tiếng còi vang lên vào ngày khác, lúc khác có nghĩa là phải mở tivi hoặc nghe đài để biết có lũ lụt, vỡ đê hay chiến tranh… để mọi người có thể chuẩn bị sơ tán. Hệ thống báo động này được kiểm tra mỗi tháng. Ngoài ra, họ còn thực tập cứu hộ bằng phao thuyền và trực thăng thường xuyên mặc dù Hà Lan sau lần vỡ đê năm 1953 đến nay thì cũng không bị thêm lần nào. Thủ đô Amsterdam vẫn an toàn dù nằm ở vị trí thấp 2m dưới mực nước biển.

Dự báo thời tiết và lũ chính xác 

Phần cuối cùng là dự báo thời tiết và lũ chính xác là cực kỳ quan trọng để có những hành động phòng chống kịp thời, là môn khoa học phức hợp dựa trên dữ liệu thu thập trong nhiều năm và phối hợp của nhiều ngành khoa học khác nhau như khí tượng thủy văn, đo đạc, thổ nhưỡng... 

Dự báo thời tiết thường dựa trên mô hình toán học hiện đại NWP (Numerical Weather Prediction) để nội suy nhiệt độ, mưa bão, hay gió dựa trên dữ liệu được thu thập như độ ẩm, gió, áp suất và nhiệt độ… ở nhiều nơi khác nhau qua các thiết bị quan trắc, radar và ảnh vệ tinh. 

Ở Hà Lan, trước khi đi ra khỏi nhà, mọi người có thói quen xem chương trình dự báo trên điện thoại thông minh xem có mưa không để mang ô. Tôi rất ngạc nhiên là kết quả chính xác đến từng giờ.

Ảnh chụp thời tiết tại Hà Lan lúc 3:45 sáng

Những số liệu liên quan đến thời tiết như độ ẩm, nhiệt độ, lượng mưa, áp suất, điạ phương, thời gian… cần được lưu trữ trên hệ thống Dữ liệu lớn – Big data mà ta vẫn chưa có. Cho nên trung tâm dự báo thời tiết không lưu được dữ liệu chi tiết đã thu thập trong nhiều năm và không thể dùng phương pháp Học máy - Machine Learning để có thể dự đoán chính xác, giúp chúng ta có thể ứng phó nhanh chóng với thay đổi của thời tiết. Trung tâm dự báo thời tiết nên nắm bắt những kỹ thuật số mới như xây dựng Hồ dữ liệu – Data lake, phát triển App dự báo thời tiết chính xác trên nền tảng Điện toán Đám mây cho tất cả mọi người. 

Còn về dự báo lũ sẽ về khi nào, ở đâu và những phần nào bị ngập bao nhiêu mét thì cần có bản đồ số về sông ngòi, rừng, loại đất, khả năng thẩm thấu nước của đất, lượng mưa, đường phân thủy, diện tích lưu vực và bản đồ số về độ cao – Digital Terrain Model (DTM). DTM là mô hình toán học dựa trên tọa độ (X,Y,Z) đã biết để nội suy ra những điểm chưa biết. Cũng là phương pháp dự đoán lượng nước sẽ chảy vào các hồ thủy điện một cách chính xác để kiểm tra, có biện pháp khắc phục hệ sinh thái xung quanh lưu vực sông, tránh mùa khô thì khô và mùa lũ thì lại xả lũ.

Lập bản đồ số chính xác và xây dựng trung tâm dữ liệu khí tượng thủy văn hiện đại

Trong những năm 80, những nghiên cứu về thuật toán DTM (và chính DTM đã đưa tôi vào thế giới IT) là nhu cầu rất lớn cho quân đội để mô phỏng và điều kiển tên lửa hành trình hay máy bay không người lái. 

Còn trong xây dựng thì có thể dùng để thiết kế 3 chiều, tối ưu san lấp đất đá, tính toán thể tích khai thác mỏ, xây dựng thiết kế đường ống dẫn nước thải, nước mưa, tối ưu chỗ đặt các trạm thu phát trong viễn thông (BTS) hay trạm radar…

Bản đồ số độ cao thành phố Budapest do tác giả thực hiện từ những năm 90.

Trong bài toán tính lũ lụt có thể mô phỏng được khi nước lên, chẳng hạn 3m thì khu vực nào sẽ ngập dưới nước, cần sơ tán. Ở Hungary, tất cả kiến thức về thủy lợi, đo đạc, xây dựng công trình, quản lý nước… đều được dạy trong trường Bách khoa Budapest nhưng ở ta thì nằm rải rác các trường đại học và các bộ chủ quản khác nhau nên rất khó cùng hợp tác để có thể có giải pháp cụ thể trong thời gian gần. 

Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam nên lập bản đồ số độ cao và bản đồ số địa hình với các lớp thông tin cần thiết, dữ liệu được cập nhật, tỷ lệ từ 1:10.000 đến 1:2000, để phục vụ cho việc dự báo nước lũ tràn xuống ở những thời điểm nhất định như đã phân tích ở trên. 

Công việc lập bản đồ số chính xác và xây dựng trung tâm dữ liệu khí tượng thủy văn hiện đại cần được coi như một nhiệm vụ quan trọng trong Chương trình Chuyển đổi số quốc gia của Bộ Tài nguyên và Môi trường. 

Vài ý kiến nhỏ như nén nhang lòng, cầu mong siêu thoát cho các nạn nhân, chia sẻ sự mất mát và đau thương của các gia đình miền Trung. Hy vọng, các cơ quan chức năng lắng nghe, có biện pháp nghiêm khắc ngăn chặn nạn phá rừng, không đánh đổi sự phát triển bằng mọi giá, dùng năng lượng mặt trời[5], gió và thủy triều thay cho các nhà máy thủy điện nhỏ không hiệu quả và nhiệt điện gây ô nhiễm. Môn học bơi cần bắt buộc trong các trường học. Cần tổ chức hội thảo với các nhà khoa học liên quan và cơ quan chức năng để có chiến lược chống lũ lụt khả thi và chống biến đổi khí hậu trong tương lai. Việc cần làm ngay sau lũ là mỗi người nên trồng một vài cây xanh trên đất mình có thể, hạn chế in tài liệu ra giấy, ăn ít thịt cá, ăn rau quả nhiều hơn và chuyển sang đi bộ trong khoảng cách gần, dùng xe đạp hay xe máy điện để giúp giảm lượng carbon, chống lại biến đổi khí hậu. Các cơ quan và doanh nghiệp đẩy mạnh chuyển đổi số thành văn phòng không giấy. Tôi tin rằng con cháu của Sơn Tinh sẽ đánh bại hậu duệ của Thủy Tinh.

* Chú thích:

[1] http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1-spm.pdf 

[2] http://royalsociety.org/displaypagedoc.asp?id=20742

[3] https://wwf.panda.org/our_work/our_focus/forests_practice/climate_change_and_forest/

[4] Wikipedia

[5] Ví dụ: dùng gương cong tập trung năng lượng mặt trời, chiếu vào tháp muối, muối nóng chảy ở nhiệt độ 1200 độ C, nước muối chảy xuống làm nóng nước, tạo ra hơi nước làm chuyển động tua bin hơi nước, tạo ra điện, khi muối nguội chuyển về tháp lại, cứ tuần hoàn như vậy - Concentrated solar power – CSP based on molten solt storage. Phương pháp này không chiếm nhiều đất nhưng hiệu suất có thể gấp 5 – 7 lần so với dùng PIN mặt trời hiện tại (hiệu suất: 5%-15%) và nước muối nóng có thể giữ lâu trong lòng đất và có thể phát được điện vào ban đêm).