Ứng dụng công nghệ cảnh báo ngập lụt tại đô thị

Tình trạng ngập lụt tại phố Khâm Thiên, Hà Nội sau trận mưa lớn vào tháng 9/2025. (Ảnh TL)

Theo thống kê của Bộ Xây dựng, hiện nay có hơn 70% đô thị ở Việt Nam thường xuyên chịu ảnh hưởng bởi ngập lụt sau mưa lớn hoặc triều cường. Các đô thị lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh đã đầu tư hàng chục nghìn tỷ đồng cho các dự án chống ngập, nhưng hiệu quả vẫn còn hạn chế. Ngập lụt xảy ra không chỉ tại các vùng thấp, mà cả ở khu vực trung tâm, nơi hạ tầng thoát nước đã được đầu tư từ lâu nhưng không còn đáp ứng đủ năng lực.

Thực tế cho thấy, tại nhiều đô thị, mỗi mùa mưa đến kéo theo những đợt ngập sâu nghiêm trọng, làm tê liệt các hoạt động kinh tế-xã hội trong nhiều giờ, thậm chí kéo dài nhiều ngày. Nước mưa tràn ngập các tuyến giao thông huyết mạch, làm hư hại hàng loạt công trình, phương tiện và cơ sở sản xuất, kinh doanh. Ngập lụt không chỉ gây thiệt hại lớn về kinh tế mà còn đảo lộn đời sống người dân, gia tăng rủi ro về sức khỏe và an toàn xã hội.

Thực trạng ngập lụt ngày càng trầm trọng không chỉ phản ánh những bất cập của hệ thống hạ tầng, mà còn cho thấy hạn chế trong công tác quản lý đô thị theo phương thức truyền thống. Đây là cảnh báo rõ ràng về yêu cầu cấp thiết phải đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ trong dự báo, giám sát, điều hành và vận hành hạ tầng thoát nước, hướng tới các giải pháp chống ngập chủ động, quy mô và bền vững cho đô thị.

Theo Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Việt Anh, Phó Chủ tịch Hội Cấp thoát nước Việt Nam, hiện chưa có quy định cụ thể về việc khai thác, sử dụng bộ dữ liệu khí tượng; đồng thời, các phần mềm thủy lực, thủy văn mô phỏng ngập lụt chưa được cập nhật đầy đủ và chia sẻ thống nhất giữa các ngành. Dẫn kinh nghiệm các nước trong khu vực, ông cho biết Nhật Bản là một trong những quốc gia kiểm soát ngập lụt đô thị hiệu quả nhất nhờ kết hợp đầu tư hạ tầng quy mô lớn, cơ chế PPP và ứng dụng mạnh mẽ chuyển đổi số.

Nhật Bản sử dụng hệ thống cảm biến IoT đo mưa, mực nước, dòng chảy theo thời gian thực, vận hành Digital Twin-bản sao kỹ thuật số đô thị để mô phỏng ngập, đánh giá rủi ro và cảnh báo sớm cho người dân. Các thành phố như Tokyo, Yokohama còn triển khai bản đồ ngập thời gian thực đến từng khu phố. Trong khi đó, Hàn Quốc xây dựng “Kế hoạch tổng thể kiểm soát ngập đô thị”, đầu tư bể điều tiết ngầm và phát triển nền tảng số quốc gia kết nối dữ liệu khí tượng, thoát nước và giao thông.

Một đô thị xanh và thông minh không thể để tình trạng ngập úng tái diễn với mức độ ngày càng nghiêm trọng. Trên cơ sở đó, Việt Nam cần xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về ngập đô thị, bản đồ ngập, chia sẻ dữ liệu khí tượng; ứng dụng GIS, IoT, mô hình dự báo và hệ thống cảnh báo sớm, tích hợp vào trung tâm điều hành đô thị thông minh. Trước mắt, có thể thí điểm mô hình “đô thị chống ngập thông minh” tại Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh để rút kinh nghiệm và từng bước nhân rộng.

Đồng quan điểm, Giáo sư, Tiến sĩ Trần Đức Hạ, Hội Cấp thoát nước Việt Nam cho rằng, nhiều quốc gia đã sớm ứng dụng bản đồ LBS (LocationBased Services) trong quản lý và cảnh báo ngập. Công nghệ này kết hợp GPS, mạng di động (3G/4G, GSM) và Wi-Fi để xác định chính xác vị trí thiết bị, qua đó hiển thị thông tin ngập lụt theo thời gian thực trên bản đồ số, hỗ trợ người dân và cơ quan quản lý chủ động ứng phó. Theo ông, Việt Nam cần xây dựng năng lực phòng ngừa và ứng phó thiên tai, kiểm soát ngập lụt đô thị thông qua việc hình thành hệ thống cảnh báo sớm và nâng cao năng lực điều hành tại địa phương.

Hệ thống này có nhiệm vụ quan trắc, dự báo và hỗ trợ vận hành đồng bộ các trạm bơm, cống điều tiết và hồ điều hòa trước, trong và sau mưa, trên cơ sở khai thác dữ liệu số và ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong công tác điều hành thoát nước. Hệ thống quan trắc và cảnh báo ngập đô thị cần được xây dựng trên nền tảng GIS, tích hợp các trạm radar X-Band, thiết bị đo mưa, mực nước cùng trung tâm điều hành tập trung. Dữ liệu được cập nhật liên tục, phân tích và công bố kịp thời qua các nền tảng số; phần mềm tích hợp sẽ tính toán lượng mưa, mực nước sông hồ và dự báo mức độ ngập dựa trên số liệu thực đo, bảo đảm độ chính xác cao trong phân tích diễn biến mưa lũ và khả năng tải của hệ thống thoát nước.

Thực tế cho thấy, biến đổi khí hậu đang làm gia tăng rõ rệt nguy cơ ngập lụt tại Việt Nam. Các mô hình dự báo cho thấy mưa cực đoan xuất hiện với tần suất dày hơn, cường độ lớn hơn. Nhiều đô thị sẽ phải đối mặt với những trận “bom mưa” trong thời gian ngắn, vượt quá năng lực thiết kế của hệ thống thoát nước. Đồng thời, nước biển dâng làm suy giảm khả năng tiêu thoát tự nhiên tại các đô thị ven biển như Thành phố Hồ Chí Minh và Đà Nẵng. Khi triều cường trùng với mưa lớn, nước từ sông, biển dâng ngược vào hệ thống cống, khiến tình trạng ngập thêm nghiêm trọng… Những xu thế này cho thấy cách tiếp cận thuần túy dựa vào hệ thống thoát nước truyền thống nhằm “thoát nước nhanh” đã không còn phù hợp.

Ước tính từ nay đến năm 2045, Việt Nam sẽ cần khoảng 10 tỷ USD (tương đương 270.000 tỷ đồng) cho công tác kiểm soát ngập lụt đô thị. Để sử dụng hiệu quả nguồn lực này, các chuyên gia cho rằng cần một giải pháp tổng thể và dài hạn, trong đó ứng dụng công nghệ đóng vai trò then chốt, từ xây dựng bản đồ ngập, triển khai hệ thống cảnh báo sớm, mô hình dự báo ngập theo thời gian thực, đến quản lý thoát nước thông minh và số hóa dữ liệu trên nền tảng GIS, tạo cơ sở dữ liệu dùng chung phục vụ công tác quản lý và vận hành.

Ngập lụt đô thị là một bài toán phức tạp, không thể giải quyết bằng các giải pháp vá víu, cục bộ, đòi hỏi một cuộc cách mạng trong tư duy quy hoạch, kết hợp các giải pháp hạ tầng và ứng dụng công nghệ. Các đô thị Việt Nam, với tiềm lực và vị thế của mình, nếu quyết liệt thay đổi, hoàn toàn có thể trở thành một hình mẫu về đô thị có sức chống chịu, thích ứng với biến đổi khí hậu.

BÍCH LIÊN