Ứng dụng khoa học trong quản lý, vận hành công trình thủy lợi

Cống Cái Lớn, một trong những hạng mục chính của Hệ thống thủy lợi Cái Lớn-Cái Bé. (Ảnh: QUỐC TRINH)

Những năm qua, công tác quản lý, vận hành công trình thủy lợi phục vụ sản xuất, phòng chống hạn hán, thiếu nước, xâm nhập mặn, ngập úng trên cả nước có nhiều bước tiến. Các hệ thống giám sát, điều hành công trình được tích hợp cảm biến, kết nối dữ liệu thời gian thực, giúp nâng cao hiệu quả quản lý, tiết kiệm chi phí, nhân công và thời gian vận hành. Công nghệ mô phỏng, dự báo thủy văn, thủy lợi được ứng dụng để lập kế hoạch điều tiết nguồn nước, cảnh báo sớm xâm nhập mặn… Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big Data) được triển khai thử nghiệm trong tự động thu thập, phân tích, chuẩn hóa dữ liệu nguồn nước, phục vụ xây dựng cơ sở dữ liệu dùng chung liên vùng, liên ngành…

Trưởng phòng Quản lý vận hành và tưới tiêu (Cục Quản lý và Xây dựng công trình thủy lợi, Bộ Nông nghiệp và Môi trường) Nguyễn Mạnh Hùng cho biết: “Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý, vận hành công trình thủy lợi đã tạo ra bộ công cụ hiện đại, hiệu quả nâng cao năng lực quản lý điều hành trên môi trường số; cung cấp thường xuyên những bản tin dự báo nguồn nước, chất lượng nước theo tuần, tháng, vụ cho các vùng, hệ thống công trình thủy lợi giúp các địa phương chủ động kế hoạch cấp nước, điều tiết tưới, tiêu, giảm rủi ro hạn hán, xâm nhập mặn, nâng cao hiệu quả sử dụng nước. Mặt khác, công trình thủy lợi được vận hành linh hoạt thích ứng nhanh với biến động thời tiết và nhu cầu sử dụng nước”.

Ông Lê Ngọc Hiếu, đại diện Viện Khoa học thủy lợi Miền Nam cho rằng, công tác dự báo nguồn nước và xâm nhập mặn đạt được những thành tựu quan trọng qua việc đưa thông tin lên các nền tảng số từ năm 2020. Việc tích hợp kết quả dự báo vào ứng dụng di động giúp thông tin được truyền tải nhanh chóng, trực quan, khoa học đến các cơ quan chức năng, địa phương và người dân; xác định thời gian xuất hiện mặn, nước ngọt góp phần giảm thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp thông qua công tác chỉ đạo điều hành kịp thời, bố trí mùa vụ sản xuất hợp lý. Ngoài ra, mô hình này còn cho phép các nhà quản lý chủ động hoạch định chiến lược phân bổ, tích trữ nước và vận hành công trình trước từ 1 đến 4 tuần…

Giám đốc Công ty TNHH một thành viên Quản lý khai thác dịch vụ thủy lợi Thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Đam cho biết: “Giai đoạn từ đầu năm 2025 đến nay, công ty đầu tư hệ thống giám sát, vận hành tự động (SCADA) trên các công trình thủy lợi nhằm quan trắc mực nước, lưu lượng, chất lượng nước… với hơn 70 trạm cơ sở và hai trung tâm điều hành. Qua đó giúp nâng cao hiệu suất lao động, tiết kiệm nước, đáp ứng nhu cầu phục vụ đa mục tiêu của ngành thủy lợi. Ngoài ra, khu tưới kênh đông Củ Chi đầu tư hệ thống tưới tự động tại 35 vị trí kênh cấp 1, kênh nội đồng; tích hợp phần mềm điều hành tưới giúp quan trắc, giám sát, vận hành từ xa theo thời gian thực; xây dựng phần mềm tính toán nhu cầu sử dụng nước, vận hành tự động theo nhu cầu sử dụng nước, quản lý diện tích, cây trồng, đối tượng sử dụng nước…”.

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, nhu cầu sử dụng nước gia tăng nhưng phần lớn công trình thủy lợi vận hành theo phương thức thủ công; mô hình mô phỏng, cảnh báo, ra quyết định còn thiếu; dữ liệu phân tán, thiếu đồng bộ, chưa kết nối với thời gian thực; ngập úng, lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn… gia tăng. Vì vậy, để phát huy tối đa hiệu quả các công trình, việc quản lý, vận hành cần được thực hiện theo hướng hiện đại, an toàn, linh hoạt.

Theo Cục trưởng Quản lý và Xây dựng công trình thủy lợi Nguyễn Tùng Phong, thời gian tới cần tiếp tục rà soát và cập nhật mã định danh cho các công trình thủy lợi phù hợp mô hình chính quyền địa phương hai cấp. Đồng thời, tăng cường ứng dụng công nghệ số trong toàn bộ chuỗi tổ chức thực hiện vận hành công trình gồm: Xây dựng, cập nhật dữ liệu phi không gian, dữ liệu không gian lên hệ thống thông tin và các ứng dụng; áp dụng mô hình mô phỏng và dự báo (mưa-dòng chảy-nhu cầu sử dụng nước) giúp xây dựng kế hoạch vận hành tối ưu, giảm rủi ro và lãng phí. Phát triển các module phần mềm về giám sát vận hành các hệ thống thủy lợi lớn trên nền tảng WebGis phục vụ giám sát việc vận hành cấp nước tưới, tiêu theo từng thời đoạn; sử dụng thiết bị IoT đo mực nước, lưu lượng, độ mở cửa van cống…

BẢO HÂN