THÀNH LẬP VIỆN CÔNG NGHỆ HÀNG KHÔNG VŨ TRỤ TRỰC THUỘCTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

Chủ nhật - 01/10/2017 01:43
Thực hiện thỏa thuận giữa Đại học Quốc gia Hà Nội và Tập đoàn Viễn thông Quân đội Viettel về sự hợp tác đào tạo nhân lực và nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực công nghệ hàng không vũ trụ, phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội của đất nước, Đại học Quốc gia Hà Nội đã giao nhiệm vụ cho Trường Đại học Công nghệ soạn thảo Đề án thành lập Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ.
THÀNH LẬP  VIỆN CÔNG NGHỆ HÀNG KHÔNG VŨ TRỤ  TRỰC THUỘCTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ  ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Thực hiện nhiệm vụ đó, trường Đại học Công nghệ đã thành lập Tổ công tác bao gồm các nhà khoa học chủ chốt của Trường để soạn thảo Đề án, và mời Viện sĩ Nguyễn Văn Hiệu Ủy viên Hội đồng Khoa học và Đào tạo của nhà trường, Chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Quang tử Khoa Vật Lý Kĩ thuật và Công nghệ Nano, nguyên Hiệu trưởng sáng lập Trường Đại học Công nghệ làm Tổ trưởng. Bản Đề án này đã được soạn thảo xong và được trình lên Giám đốc Đại học Quốc gia Hà Nội.
Ngày 20 tháng 9 năm 2017 Giám đốc Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Kim Sơn đã làm việc với Hiệu trưởng trường Đại học Công nghệ Nguyễn Việt Hà và Viện sĩ Nguyễn Văn Hiệu về Đề án do Trường Đại học Công nghệ đã trình lên Đại học Quốc gia Hà Nội. Giám đốc Nguyễn Kim Sơn đã phát biểu ý kiến hoàn toàn tán thành nội dung bản Đề án và chỉ đạo trường Đại học Công nghệ về các biện pháp cụ thể nhằm nhanh chóng hoàn thành việc tổ chức Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ và triển khai các hoạt động của Viện theo nội dung của bản Đề án ngay từ năm 2018. Đề án thành lập Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ có nội dung chính sau đây:
I. Tổng quan tình hình phát triển công nghệ hàng không vũ trụ tại Việt Nam
Ở nước ta hiện nay đã có ba cơ quan nghiên cứu và triển khai ứng dụng CNHKVT quy mô lớn là:
- Viện Hàng không Vũ trụ Viettel, Tập đoàn Viễn thông Quân đội Viettel
- Viện Công nghệ Vũ trụ (STI), Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
- Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VNSC), Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Các cơ quan nói trên đã đạt được những thành tựu chính sau đây.
-  Viện Công nghệ Vũ trụ (STI) đã ký hợp đồng với hãng EADS Astrium SAS của Pháp chế tạo vệ tinh VNRED Sat-1 (Vietnam Natural Resources, Environment and Disaster Monitoring), với tổng mức đầu tư 55,8 triệu Euro và 64,820 tỷ đồng. Một số hình ảnh về hoạt động của vệ tinh VNRED Sat-1. Sau khi VNRED Sat-1 hết thời hạn sử dụng cần có một vệ tinh khác thay thế. Viện Công nghệ Vũ trụ (STI) cũng đã ký hợp đồng với hãng SPACEBEL của Bỉ để chế tạo VNRED Sat-1b.
image006
image007
 
image009
 
image008
 
image010
image011
image014

-   Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VNSC) có cơ cấu tổ chức bao gồm 7 phòng nghiên cứu và triển khai công nghệ sau đây:  Phòng nghiên cứu phát triển vệ tinh, Phòng lắp đặt, tích hợp và thử nghiệm vệ tinh, Phòng thiết kế hệ thống không gian, Phòng điều khiển và vận hành vệ tinh, Phòng ứng dụng công nghệ vệ tinh và Phòng phân tích ảnh vệ tinh và tích hợp thông tin. Các phòng thí nghiệm đã được trang bị một số thiết bị hiện đại như: thiết bị thử nghiệm nhiệt chân không loại nhỏ, thiết bị đo kích thước ba chiều, thiết bị kiểm tra độ bền kéo ..v..v. Các thiết bị này đã được sử dụng để phục vụ việc nghiên cứu và phát triển các linh kiện, thiết bị của vệ tinh cũng như để chế tạo, thử nghiệm vệ tinh nhỏ dưới 50kg. Để tập dượt, Trung tâm đã chế tạo vệ tinh nhỏ Pico Dragon. Vệ tinh này đã hoạt động ổn định trên quỹ đạo trong 3 tháng và thường xuyên phát tín hiệu đến các trạm thu trên mặt đất.
Với sự giúp đỡ của Nhật Bản, cơ sở vật chất kĩ thuật của trung tâm có tổng mức đầu tư 54,5 tỷ Yên, tương đương 12.363 tỷ đồng, đã được khởi công xây dựng tại Khu Công nghệ cao Hòa Lạc trên diện tích 7ha.
 
image017
Để đào tạo nhân lực khoa học công nghệ, Trung tâm Công nghệ Vũ trụ đã được Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho phép cử 36 kĩ sư ( 3 khóa ) đi đào tạo tại các trường đại học của Nhật Bản, 22 học viên khóa 1 & 2 đã tốt nghiệp và trở về làm việc trong Trung tâm. Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc và Chủ tịch Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Châu Văn Minh đã đến thăm nhóm học viên Khóa 1 tại Trung tâm Vũ trụ Tsukuba .

Trong khuôn khổ dự án hợp tác do Nhật Bản tài trợ, Trung tâm sẽ cử chuyên gia khoa học công nghệ sang làm việc tại Nhật Bản để tham gia chế tạo vệ tinh LOTUSat 1. Sau khi hoàn thành việc chế tạo vệ tinh LOTUSat-1 và chuyển giao công nghệ về Việt Nam,Trung tâm Vũ Trụ Việt Nam sẽ lập kế hoạch chế tạo vệ tinh LOTUSat-2 tại Việt Nam do các chuyên gia khoa học công nghệ Việt Nam thực hiện với sự giúp đỡ của chuyên gia Nhật Bản.
image020
Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc và Chủ tịch Châu Văn Minh tại Tsukaba.

    I.    Tổ chức và hoạt động của viện công nghệ hàng không vũ trụ

II.1 Phương châm chiến lược chỉ đạo việc xây dựng Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ:

- Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ trực thuộc Trường đại học Công nghệ có sứ mạng là đối tác của Viện Hàng không Vũ trụ Viettel, được thành lập để thực hiện thỏa thuận hợp tác giữa Đại học Quốc gia Hà Nội với Tập đoàn Viễn thông Quân đội Viettel. Viện Hàng không Vũ trụ Viettel đã chế tạo máy bay không người lái để quan sát vùng biển ve bờ nước ta nhưng chưa có hoạt động sử dụng vệ tinh. Do đó Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ của Trường đại học Công nghệ có trách nhiệmnghiên cứu và triển khai ứng dụng thông tin vệ tinh để bổ sung cho Viện Hàng không Vũ trụ Viettel.

-Viện Công nghệ Vũ trụ (STI) và Trung tâm Vũ trụ Việt Nam (VNSC) đã được đầu tư rất lớn để chế tạo và phóng vệ tinh quan sát Trái đất. Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ của Trường đại học Công nghệ cần hợp tác chặt chẽ với Viện Công nghệ Vũ trụ và Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đểsử dụng các thông tin do hai đơn vị nói trên của Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cung cấp.

- Hiện nay trên bầu trời nước ta đang có nhiều vệ tinh quốc tế được sử dụng vào mục đích định vị nhờ vệ tinh. Ngoài ra nhiều hãng công nghệ vũ trụ nước ngoài sẵn sàng cung cấp các loại ảnh vệ tinh đã được thương mại hóa như ảnh vệ tinh LANDSAT và ảnh vệ tinh SPOT. Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ của Trường đại học Công nghệ cần tận dụng tối đa khả năng sử dụng các vệ tinh quốc tế và các loại ảnh vệ tinh nói trên.

- Ngoài các đơn vị nghiên cứu khoa học và công nghệ, Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ của Trường Đại học Công nghệ cần tổ chức một xưởng sản xuất thử nghiệm, có nhiệm vụ sản xuất thử hàng loạt các thiết bị nhỏ do các đơn vị nghiên cứu, thiết kế và chế tạo.
II.2  Những hướng nghiên cứu chính của Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ:
Trên cơ sở phương châm chiến lược nói trên và tiềm lực về cán bộ khoa học công nghệ hiện có của Trường đại học Công nghệ, có thể khẳng định rằng Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ của Trường đại học Công nghệ đã có đội ngũ cán bộ khoa học công nghệ để nghiên cứu và triển khai ứng dụng theo hai hướng sau đây trong lĩnh vực công nghệ vũ trụ:
- Hệ thông tin địa lý (Geographic Information System GIS). Đơn vị nghiên cứu và triển khai GIS là Trung tâm Giám sát Hiện trường. Phạm vi lãnh thổ để thực hiện xây dựng GIS là vùng Tây Bắc và lãnh hải Việt Nam trên Biển Đông, bao gồm các hải đảo chủ quyền của Việt Nam. Trung tâm Giám sát Hiện trường (FIMO) đã được Mạng lưới quản lý thông tin địa không gian toàn cầu United National Global Geospational Information Magnagment (UN-GGIM) công nhận là một thành viên của tổ chức quốc tế này của Liên Hợp Quốc.
- Hệ định vị toàn cầu (Global Positioning System GPS). Đơn vị nghiên cứu và triển khai ứng dụng GPS là Trung tâm Điện tử Viễn thông. Trung tâm Điện tử Viễn thông có nhiệm vụ nghiên cứu chế tạo các thiết bị cần thiết để thực hiện việc định vị các tàu đánh cá của Việt Nam trên Biển Đông, phát hiện kịp thời các tàu đánh cá gặp tai nạn.
II.3 Đầu tư và cấp kinh phí hoạt động cho Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ.
Để tạo điều kiện cho hai Trung tâm của Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ, Trường đại học Công nghệ, Tổ Công tác xin đề nghị Đại học Quốc gia Hà Nội và Tập đoàn Viettel đầu tư xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật cần thiết cho hai Trung tâm và cấp kinh phí thực hiện các đề tài nghiên cứu về GIS và GPS của hai Trung tâm, đồng thời đầu tư phát triển xưởng sản xuất thử nghiệm theo định hướng sẽ khởi nghiệp để trở thành một doanh nghiệp khoa học công nghệ trong Viện Công nghệ Hàng không Vũ trụ. Cơ sở vật chất kỹ thuật ban đầu của xưởng sản xuất thử nghiệm này là Phòng Thí nghiệm Cơ khí - Điện tử - Vi cơ Điện tử và Tự động hóa của Khoa Cơ học Kỹ thuật và Tự động hóa.
  • Đề xuất hai đề tài nghiên cứu giai đoạn 2018-2020
3.1 Đề tài thứ nhất:
Triển khai ứng dụng công nghệ định vị GPS, chế tạo thiết bị theo dõi hoạt động của tầu đánh cá ngư dân trên biển đông.
a) Mục tiêu của đề tài :
  • Làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo thiết bị thông tin siêu cao tần VHF và S, trao đổi 2 chiều giữa trạm trung tâm và các trạm trên tầu thuyền Thiêt bị có khả năng thu phát thoại và thu phát dữ liệu định vị GPS cùng với các thông số liên quan tới trạng thái của tầu thuyền trên biển phục vụ cho công tác quản lý và cứu hộ.
  • Chế tạo thiết bị thông tin trang bị cho trạm trung tâm và cho các tầu đánh cá cỡ vừa và nhỏ với giá thành thấp
  • Cung cấp khả năng chế tạo thiết bị điện tử siêu cao tần dân dụng và chuyên dụng gắn với chương trình khai thác vệ tinh VINASAT1, VINASAT2 và chương trình biển đảo.
  • Đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật làm chủ kỹ thuật thiết kế thiết bị thu phát siêu cao tần, phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng của đất nước.
  • Tạo tiền đề chuyển giao công nghệ thiết kế và chế tạo thiết bị thông tin thoại và dữ liệu tích hợp GPS nhằm phát triển các ứng dụng của kỹ thuật thu nhạy tín hiệu siêu cao tần trong các máy thu  thông tin vô tuyến và phát siêu cao tần công suất lớn, trong các hệ phát thông tin băng tần VHF và S, các thiết bị đầu cuối trong thông tin vệ tinh đặc biệt trong các ứng dụng kết hợp với vệ tinh VINASAT-1 và VINASAT-2. 
b) Tổng quan tình hình nghiên cứu, luận giải về mục tiêu và những nội dung nghiên cứu của Đề tài:
Hiện nay trên thế giới và Việt nam ta ,tất cả các phương tiện giao thông trên biển đều phải trang bị các thiết bị thông tin thu phát các tín hiệu nhận dạng, thu phát các tín hiệu cứu nạn và tín hiệu cấp cứu. Để quản lý tầu thuyền giao thông trên biển Hiệp hội Hàng hải quốc tế có các qui định rất chặt chẽ về tần số làm việc, về cấu trúc mã tín hiệu sử dụng. Khi giao tiếp với các đài thông tin biển phải tuân thủ chặt chẽ theo các qui định của Hiệp hội Hàng hải quốc tế. Đối với các tầu thuyền đánh bắt cá nằm trong vùng A1 (cách đất liền từ 20 tới 50 hải lý tương ứng với  khoảng  từ gần 40Km tới dưới 100Km). yêu cầu đề ít nhất phải trang bị các thiết bị thông tin có yêu cầu chặt chẽ về tần số làm việc trong dải tần HF và VHF với công suất phát từ 8W tới  30W. Đối với các phương tiện hoạt động ở vùng A2 (cách đất liền từ 150 tới 200 hải lý tương ứng với cự ly hoạt động từ gần 300 Km tới dưới 400 Km), yêu cầu các tầu phải trang bị máy thông tin công suất lớn lên tới 400W băng tần MF(Medium frequency) và HF, tích hợp máy thu định vị vệ tinh GPS. Đối với vùng A2 yêu cầu phải có phao cứu hộ EPIRB phát tín hiệu báo nạn qua vệ tinh Cospas-sarsat ở tần số UHF 406MHz. . Đối với vùng A3(nằm trong vùng phủ sóng của vệ tinh địa tĩnh INMARSAT từ 70 vĩ độ  Bắc tới 70  vĩ độ Nam), các tầu thuyền ngoài thiết bị thu phát HF  công suất lớn, nhất thiết phải trang bị thiết vị thu phát vệ tinh, phải trang bị phao cứu hộ hoạt động trên dải tần số UHF. Trang bị các máy thu định vị vệ tinh GPS. Ở vùng A3 này khuyến khích trang bị máy thu phát qua vệ tinh Inmarsat.
Các thiết bị thu phát thông tin trong các băng tần số MF, HF, VHF và UHF trang bị trên các tầu thuyền được hiện đại hóa và sản xuất công nghiệp. Tầu thuyền khi giao thông trên biển tránh được các thiệt hại khi gặp rủi ro, được trợ giúp và cứu nạn tại các vùng bất kỳ
Ở Việt nam, nhằm đảm bảo hiệu quả cao nhất cho công tác tuyên truyền ứng phó với thiên tai, tìm kiếm cứu nạn trên biển, Vishipel đang nghiên cứu để nâng cao chất lượng thu phát sóng, đồng thời đề xuất tăng thêm kênh phát để thông tin từ hệ thống Đài Thông tin duyên hải Việt Nam không chỉ tiếp cận với ngư dân, người đi biển qua băng tần HF tần số 7906 kHz.
Với số lượng hơn 10.000 tàu hàng, hơn 100.000 tàu cá của Việt Nam đang hoạt động trên biển, 7906 kHz đang là tần số có lưu lượng sử dụng dày đặc, có thể bị can nhiễu bất cứ lúc nào. Do vậy, cần có tần số bổ sung để thông tin đến với người đi biển được thông suốt, nhất là tại những vùng biển tần số 7906 kHz phủ sóng yếu.
Tuy nhiên, việc tăng thêm kênh phát, triển khai phát không phải là vấn đề lớn, mà khó khăn nằm ở việc đầu tư trang bị thiết bị thu sóng trên tàu cá. Vì vậy, cần có sự nghiên cứu và hỗ trợ của Nhà nước.
Thời gian qua, 7906 kHz là tần số quen thuộc đối với ngư dân, người đi biển Việt Nam. Đây là kênh quan trọng cung cấp thông tin về dự báo thiên tai thời tiết biển, an toàn hàng hải (hướng dẫn an toàn cho tàu thuyền đánh bắt hải sản trên biển như hướng dẫn luồng lạch, vật nguy hiểm trôi trên biển, vùng biển nguy hiểm…).
Các thông tin được Hệ thống Đài thông tin duyên hải Việt Nam nhận trực tiếp từ Trung tâm Dự báo khí tượng thuỷ văn Trung ương, được phát ngay và liên tục trên tần số 7906 kHz với thời lượng 15 phút một phiên. Các tầu thuyền trên biển chủ yếu được trang bị hệ thống thông tin ICOM tần số trên băng tầnHF liên lạc 2 chiều với đất liền.
Ngoài ra do ảnh hưởng môi trường truyền sóng biển có nhiều biến động, can nhiễu cho quá trình truyền sóng cũng như ảnh hưởng về công suất phát của thiết bị phát, ảnh hưởng về tần số làm việc, ảnh hưởng về độ nhạy của máy thu  cũng như trang bị trên tầu chưa đồng bộ, cự ly liên lạc không ổn định, nhiều tầu thuyền đánh cá của ngư dân ra ngoài vùng phủ sóng HF, VHF mà thiết bị thông tin thu phát qua vệ tinh còn rất hạn chế, chưa đồng bộ trang bị máy thu GPS và tích hợp vào hệ thống thu phát  dữ liệu về trạng thái của tầu thuyền. Hệ thống  thu phát tín hiệu cấp cứu trên kênh VHF cho các tầu đánh cá nhỏ và vừa của ngư dân còn thiếu và chưa đồng bộ . Hệ thống phát tín hiệu cấp cứu trên kênh tần số UHF (từ 400MHZ tới 1000MHz) còn chưa được trang bị, điện thoại qua vệ tinh chưa được sử dụng.
Vừa qua tập đoàn viễn thông Viettel đã trang bị lắp đặt một loạt trạm BTS dọc bờ biển và kích hoạt gói  cước dịch vụ di động See+ gọi và nhắn tin  để giải quyết trang bị cho ngư dân sử dụng đàm thoại qua mạng di động khi ra khơi. Hệ thống cũng đáp ứng một phần nhu cầu cho ngư dân giao thông trên biển. Hệ thống làm việc trên băng tần qui hoạch cho mạng di động, trong vòng 2 tháng đã có 200.000 thuê bao đăng ký sử dụng dịch vụ See+ này. Hệ thống hoạt động trên 2 băng tần dung cho điện thoại di động UHF từ 821 MHz tới 960 MHz và băng  tần L từ 1710 MHz tới 2000 MHz.
Tuy nhiên do hạn chế về công suất phát của các trạm BTS trên bờ biển, hạn chế về độ nhạy máy thu của điện thoại di động cũng như can nhiễu khi truyền sóng trên biển, cự ly liên lạc của hệ thống do Viettel cung cấp chỉ có thể đảm bảo liên lạc ở cự ly không quá 100Km và còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố về biến môi trường trên biển. Hơn nữa, việc định vị tàu thuyền khi gập nạn cần cứu trợ còn khó khăn do không tích hợp định vị GPS và  truyền số liệu tự động trên thiết bị thông tin liên lạc.
Vấn đề đặt ra là cần làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo, chủ động sản xuất ứng dụng sản phẩm, trang bị đại trà với giá thành hạ cho các tầu đánh cá của ngư dân. Thiết bị thu phát  thoại và dữ liệu VHF và băng S với công suất thiết kế nâng cao phù hợp, với độ nhạy máy thu thiết kế  tối ưu, tích hợp GPS và truyền thông tin trạng thái của tầu thuyền trên biển, có khả năng thu phát qua vệ tinh VINASAT của Việt Nam sau này, chủ động cho hỗ trợ và tìm kiếm tàu thuyền bị nạn là nội dung nghiên cứu chính của đề tài.
Trung tâm nghiên cứu Điện tử viễn thông Trường Đại học Công nghệ ĐHQGHN là cơ sở có nhiều kết quả nghiên cứu thiết kế chế tạo các thiết bị siêu cao tần như thu nhạy tín hiệu bé trên tạp âm, phát siêu cao tần công suất lớn. Trung tâm ĐT-VT Trường ĐHCN ĐHQGHN đã có nhiều sản phẩm siêu cao tần như máy thu UHF, máy phát chuyển tiếp truyền hình, máy thu phát an toàn thông tin, máy phát tín hiệu mã nhận biết chủ quyền Quốc gia công suất lớn 3 KW băng tần L dùng cho hệ thống nhận biết chủ quyền Quốc gia trên không theo chuẩn của hiệp hội  hàng không Quốc tế qui định.
c) Luận giải về việc đặt ra mục tiêu và những nội dung cần nghiên cứu của Đề tài
Ở nước ta hiện nay các hướng làm chủ công nghệ để thiết kế chế tạo các thiết bị cao tần và siêu cao tần tạp âm thấp và siêu cao tần công suát lớn đang còn rất ít cơ sở triển khai.
Tuy nhiên chỉ có tập trung vào lĩnh vực kỹ thuật và công nghệ siêu cao tần mới  đáp ứng được việc chế tạo các thiết bị điện tử chuyên dụng, đặc biệt trong các thiết bị siêu cao tần, thu phát thông tin qua vệ tinh làm việc ở băng tần từ VHF, UHF  tới băng C và Ku kết nối với vệ tinh VINASAT của Việt nam. Hệ thống thu tín hiệu  vệ tinh đòi hỏi tính năng tích hợp cao, khả năng chống nhiễu tốt, độ nhạy cao, khả năng đáp ứng nhanh, khả năng tự động điều chỉnh hệ thống với độ dốc lớn, tiêu thụ năng lượng thấp. Ngoài ra với mục đích
d) Nội dung nghiên cứu khoa học và triển khai thực nghiệm của Đề tài
Nội dung 1: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết có liên quan đến nội dung của đề tài
Nội dung 2: Thiết kế chế tạo tuyến thu siêu cao tần cho máy thu thông tin băng tần VHF và S
Nội dung 3: Thiết kế, chế tạo máy phát dùng cho hệ thống thông tin thoại và dữ liệu  hoạt động ở dải  tần VHF và S
Nội dung 4: Xây dựng tài liệu công nghệ
3.2 Đề tài thứ hai:
  Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm tai biến lũ quét và trượt lở phục vụ giảm thiểu thiểt hại và điều hành tác nghiệp giao thông tại một số khu vực trọng điểm miền núi Tây Bắc, Việt Nam
I.Tổng quan v vn đ nghiên cu :
1.1. Khái quát về lũ quét và trượt lở ở Việt Nam:
Do nhiều đặc điểm bất lợi về khí hậu và địa hình, Việt Nam chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của tai biến thiên nhiên. Sự phát triển nhanh của nền kinh tế Việt Nam hiện nay có thể bị ảnh hưởng đáng kể nếu các tai biến thiên nhiên như trượt lở, đá đổ, động đất, xói lở bờ biển và sụt lún mặt đất đang diễn ra tại nhiều khu vực không được ngăn ngừa hay giảm thiểu một cách thích hợp. Chính phủ Việt Nam hiện  rất quan tâm đến việc nghiên cứu phát triển các giải pháp hạ thấp mức độ tổn thương do các tai biến thiên nhiên gây ra. Những năm gần đây, Việt Nam đã chịu nhiều thiệt hại về người và tài sản do tai biến thiên nhiên gây ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến nhiều khu vực, đặc biệt là ở các tỉnh miền Trung và các khu vực miền núi phía Bắc.
Tại các khu vực miền núi Tây Bắc: Trong những năm gần đây, thiên tai ở khu vực miền núi có sự gia tăng mãnh liệt,. Trượt lở, lũ bùn đá, lũ quét xảy ra bất ngờ với cường độ mạnh, phá hủy các lưu vực hẹp, gây nhiều thiệt hại về người và tài sản, tàn phá môi trường. Các tuyến đường giao thông thường xuyên bị ách tắc do tác động của trượt lở. Nhiều trận lũ quét, lũ bùn đá đã được ghi nhận ở Lai Châu, Sơn La vào các năm 1994, 1996, 2000 và 2002. Lũ quét cũng xảy ra ở nhiều tỉnh như Yên Bái, Hà Giang, Cao Bằng vào các năm 2000, 2001, 2002, 2004, 2005 và 2011. Trận lũ quét kết hợp với trượt lở nghiêm trọng gần đây nhất ở Yên Bái năm 2011 đã nhiều thiệt hại về người và tài sản. Lũ quét kết hợp với lũ bùn đá phá hủy nhiều đất nông nghiệp, thị trấn, khu dân cư, trong số đó thị trấn Mường Lay, Lai Châu đã phải chuyển sang vị trí mới do tác động của những trận lũ quét nghiêm trọng. Một số nghiên cứu điển hình như: Phân vùng dự báo sơ bộ trượt lở Tây Bắc của Vũ Cao Minh và nnk (1997), xây dựng bản đồ dự báo tai biến trượt lở lưu vực hồ thủy điện Hòa Bình của Trần Văn Dương, Trần Trọng Huệ (2004), sử dụng ảnh viễn thám trong nghiên cứu và dự báo trượt đất vùng Lào Cai – Sa Pa của Đào Văn Thịnh và nnk (2002).
Khu vực Tây Bắc bao gồm 12 tỉnh (Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hoà Bình, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Phú Thọ, Tuyên Quang) và 21 huyện phía tây của hai tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An đều có diện tích vùng đồi núi đáng kể. Ðây cũng là nơi tập trung sinh sống của  đồng bào dân tộc thiểu số, đời sống còn nhiều khó khăn và hiện đang là vùng trọng điểm trong công tác xóa đói, giảm nghèo của cả nước. Đặc điểm chung của khu vực là địa hình các-tơ được hình thành trong hoàn cảnh địa chất kiến tạo phức tạp. Bên cạnh đó, với điều kiện tự nhiên của một vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa, các tai biến thiên nhiên đã và đang là mối đe dọa đối với đời sống của cộng đồng dân cư, phá hủy cảnh quan vùng đồi núi tại các tỉnh miền núi phía bắc. Các dạng tai biến đã và đang xảy ra gồm:
Hiện tượng nứt - trượt - sụt đất ở các vùng đồi núi, gắn liền với hoạt động của hệ thống đứt gãy. Ðó là những đứt gãy Sơn La - Bỉm Sơn (Thanh Hóa), sông Ðà, sông Hồng, sông Chảy... Tại đứt gãy Sơn La - Bỉm Sơn, các nhà khoa học đã quan sát thấy những khối nứt trượt đất với quy mô lớn xảy ra ở khu vực xóm Mỏ, Chiềng Châu, Mai Châu, Hòa Bình vào những năm 1996-1997 với những vết nứt dài gần 100 m, sâu 3-4 m. Ở Hà Giang, hiện tượng nứt, sụt đất xảy ra tại khu đồi gần Tổng công ty Bảo hiểm Hà Giang vào năm 2000.  Nứt trượt đất  ở Cao Bằng cũng xảy ra ở Nà Lúm, Bản Khiếu, Bản Lạc.
Tại Phú Thọ, nứt, sụt đất xảy ra mạnh ở huyện Thanh Ba trên các khối vùng đồi núi ngầm ở các xã Ninh Dân, Ðồng Xuân, gây nứt nhiều nhà cửa của người dân, đồng thời kèm theo hiện tượng mất nước ngầm sinh hoạt và nước mặt ao hồ ở thôn Ðồng Xa vào những năm 2000-2002. Các hố nứt sụt rộng tới 10 m, sâu 3-4 m... Một tai biến khác không những gây ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế - xã hội, tính mạng con người mà còn gây nên sự bất ổn về tinh thần của người dân, đó là tai biến trượt lở ở các miền vùng đồi núi. Với đặc điểm độ dốc của địa hình đá vôi lớn, dân cư sống tập trung ở chân núi, chân đồi... hiện tượng trượt lở luôn rình rập, đe dọa cuộc sống và tính mạng của người dân ở đây. Lũ quét, lũ bùn đá cũng là loại hình tai biến xảy ra khốc liệt nhất ở các tỉnh miền núi phía Bắc nói chung và các vùng đồi núi nói riêng. Ðây là dạng tai biến nghiêm trọng, cần được các cấp, các ngành đặc biệt quan tâm. Trận lũ quét xảy ra tại xã Nam Cường (Chợ Ðồn, Bắc Cạn) ngày 23-07-1986 là một điển hình: Lũ lên nhanh, sức tàn phá mạnh; nhiều gỗ, tre, nứa, bùn rác làm lấp cửa hang Pác Chản, biến cánh đồng Nam Cường thành hồ chứa nước với chiều dài đến 5 km, cột nước sâu nhất 16 m, làm chết bảy người, 120 ha hoa màu mất trắng, sạt lở 20 km đường.
Tại các tỉnh ven biển miền Trung: Địa hình khu vực bị chia cắt mạnh, độ dốc lớn. Lũ quét, trượt lở thường xuyên diễn ra rất nghiêm trọng. Hàng năm khu vực đều ghi nhận thiệt hại đáng kể về người và của, đòi hỏi thời gian dài mới có thể khắc phục được. Vào năm 2002 hàng trăm tỷ đồng đã được chi để giải quyết các điểm trượt lở trên đường Hồ Chí Minh khu vực miền Trung. Sang năm 2003, khi nhiều đoạn còn đang khắc phục dang dở thì chỉ qua đợt mưa đầu mùa tháng 10 năm 2003 đã có 8 điểm trượt lở nghiệm trọng, gây ách tắc giao thông. Và điều đáng lo ngại hơn là hàng trăm điểm sụt, nứt còn dạng tiềm ẩn, “treo” nguy cơ tắc, đứt đường trên những sườn núi, bờ sông (Báo Lao động, ngày 16/10/2003). Riêng đoạn đèo Lò Xo, khu vực giáp ranh giữa hai tỉnh Kon Tum và Quảng Nam có đến 5 điểm sạt taluy dương, làm hàng ngàn m3 đất đá trượt lở, chắn ngang đường. Đoạn Km378 đến Km420 thuộc các xã A Tép, A Roàng giữa Quảng Nam và Thừa Thiên-Huế tuy chỉ có 3 điểm trượt lở chính nhưng đều rất nghiệm trọng. Bờ taluy dương dựng đứng một góc trên 80o, cao hơn 50m bị sạt xuống đường, kéo theo bờ taluy âm sụt thành vực thẳm sâu 50-60m. Đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về tai biến trong khu vực, trong đó tập trung chủ yếu vào hiện tượng xói mòn và lũ lụt. Hiện tượng trượt lở mới được quan tâm chủ yếu dọc theo tuyến đường Hồ Chí Minh.
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu về tai biến lũ quét và trượt lở tại Việt Nam và vùng Tây Bắc
Tai biến lũ quét và trượt lở ở Việt Nam và vùng Tây Bắc cũng mới được quan tâm nghiên cứu từ những năm 1990. Viện Địa chất, Viện Địa lý (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia, Viện Địa chất và Khoáng sản, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội), trường Đại học Mỏ Địa chất,... là những trung tâm hàng đầu trong nghiên cứu lĩnh vực này.
Trước năm 2000, các hướng nghiên cứu tập trung vào phân tích hiện trạng và đề xuất biện pháp giảm thiểu ở các khối trượt điển hình hoặc tại những khu vực cụ thể như các điểm dân cư miền núi, công trình xây dựng lớn: nghiên cứu trượt lở tại thị xã Sơn La (Đỗ Tuyết và nnk., 1991), nghiên cứu phòng chống hiện tượng nứt - trượt đất tại khu vực đồi Khau Cả và đồi Khí Tượng (Hồ Chất, 1992), đề xuất biện pháp phòng chống và xử lý nứt - trượt đất ở thị xã Sơn La (Nguyễn Địch Dỹ và nnk., 1992), nghiên cứu và dự báo trượt lở, sụt đất thị xã Sơn La phục vụ quy hoạch phát triển (Nguyễn Ngọc Thạch, 2000), nghiên cứu nứt trượt đất ở bản Nà Lúm (Nguyễn Trọng Yêm và nnk, 1996), đánh giá, dự báo diễn biến và đề xuất một số giải pháp giảm nhẹ thiệt hại do hiện tượng nứt trượt đất thị xã Hoà Bình (Đinh Văn Toàn và nnk, 2000),... Một số công trình khác liên quan đến các nhiệm vụ đột xuất liên quan đến công tác di dân tái định cư khỏi những khu vực tai biến nguy hiểm như xác định các vùng có nguy cơ trượt lở làm cơ sở khoa học cho các giải pháp phòng tránh hữu hiệu, kế hoạch di dời dân của tỉnh Cao Bằng (Đinh Văn Toàn và nnk, 2001), các khu vực trượt lở lũ quét trọng điểm khác tại cầu Mống Sến trên quốc lộ 4D (Lào Cai), thị xã Lai Châu, Mường Lay, thị trấn Bát Xát Lào Cai hay các điểm trượt lớn trên các tuyến quốc lộ (Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Trần Thanh Hà, 2000 - 2005).
Sau năm 2000, các hướng nghiên cứu tập trung vào trượt lở đá dọc theo các quốc lộ, các tuyến đường mới được xây dựng hoặc mở rộng Theo hướng này, các công trình tập trung vào phân tích nguyên nhân về địa chất, địa mạo, tân kiến tạo và nhân sinh tác động đến trượt lở đá, đồng thời đề xuất một số giải pháp phòng tránh, khắc phục. Các phương pháp nghiên cứu địa chất - địa mạo truyền thống được áp dụng như khảo sát thực địa theo lát cắt và khảo sát chi tiết tại điểm đặc trưng, phân tích bản đồ địa hình, phân tích đặc điểm địa chất,... Tiêu biểu theo hướng này là các công trình nghiên cứu trượt lở tuyến đường Sa Pa - Bắc Hà và các giải pháp phòng chống (Nguyễn Trọng Yêm), đánh giá điều kiện địa chất, kiến tạo và các yếu tố liên quan đến tai biến địa chất, môi trường dọc một số đoạn trên tuyến đường Hồ Chí Minh (Trần Tân Văn và nnk, 2005), đặc điểm địa mạo liên quan đến quá trình trượt đất dọc đoạn đi qua tỉnh Quảng Bình của tuyến đường Hồ Chí Minh (Hà Văn Hành và nnk, 2006), hiện trạng tai biến trượt lở đá trên một số tuyến đường giao thông ở tỉnh Cao Bằng và vùng phụ cận (Uông Đình Khanh và nnk.,  2007), đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở dọc tuyến đường 4D trên cơ sở nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc địa chất và địa hình (Chu Văn Ngợi, 2008).
Nhìn chung, nghiên cứu tai biến trượt lở trên các tuyến đường có những đặc thù riêng khác với nghiên cứu cho một vùng, thường yêu cầu tính định lượng và dự báo ở cao hơn, do chịu tác động nhiều của yếu tố nhân sinh. Các nghiên cứu trước đã sử dụng phương pháp phân vùng dự báo trên dạng diện, kết quả nghiên cứu thường ở tỷ lệ nhỏ (l:500.000) và ở một số vùng nghiên cứu ở tỷ lệ lớn (1:50.000) nhưng thường chỉ là làm dày tuyến khảo sát để phục vụ cho phát hiện hiện trạng tai biến. Hệ quả là không phát triển thêm về mặt phương pháp và cách tiếp cận trong nghiên cứu tai biến đổi với một lãnh thổ quy mô nhỏ với bản đồ nghiên cứu ở tỷ lệ lớn đến chi tiết. Ngoài ra, quy hoạch phòng ngừa tai biến đối với một vùng cụ thể chưa đánh giá được tác động của con người đối với tai biến trượt lở. Nghiên cứu tai biến dọc một tuyến đường yêu cầu thực hiện ở tỷ lệ chi tiết hơn, do các sườn dốc đã có sự tác động của con người thường là các yếu tố tác động tích cực đến trượt đất (taluy dương, âm đường, đập giữ nước,...), làm rõ bản chất và nguyên nhân, đặc biệt đối với các tai biến có khả năng gây tổn thất lớn đối với sự phát triển kinh tế - xã hội (trượt lở, lũ quét). Do vậy, cần xác định rõ những yếu tố trực tiếp và gián tiếp các yếu tố kích hoạt gây ra những tai biến chủ yếu của tuyến đường.
Trước các mục tiêu phát triển kinh tế xã hội hay việc lồng ghép trong các bản quy hoạch sử dụng đất trong tương lai, hướng nghiên cứu tai biến thiên nhiên nói chung, nghiên cứu trượt lở và lũ quét tập trung vào các khu vực rộng lớn hơn như các đơn vị hành chính cấp tỉnh, cấp vùng. Các nghiên cứu đã kết luận trong những năm gần đây tại các tỉnh miền núi phía Bắc, dạng tai biến này diễn ra ngày càng nguy hiểm hơn với 12/16 tỉnh nằm trong vùng có nguy cơ trượt - lở cao. Hầu hết các công trình được thực hiện với những nguồn kinh phí lớn với khu vực nghiên cứu chủ yếu là miền núi. Theo hướng này, phải kể đến các công trình nghiên cứu tai biến trượt lở tại các điểm dân cư vùng hồ thuỷ điện Hoà Bình (Bùi Khôi Hùng, 1992), tai biến lũ quét tỉnh Lai Châu (Vũ Cao Minh và nnk, 1994), điều tra đánh giá sự cố môi trường quan trọng và kiến nghị giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai nhằm phát triển kinh tế - xã hội vùng Tây Bắc (Nguyễn Trọng Yêm, 1998), nghiên cứu nguy cơ trượt lở ở miền núi Bắc Bộ và giải pháp phòng tránh (Nguyễn Quốc Thành và nnk, 2005), nghiên cứu đánh giá tại biến lũ quét - lũ quét các tỉnh miền núi phía Bắc (Vũ Cao Minh và nnk, 2003), nghiên cứu đánh giá tai biến trượt lở khu vực các tỉnh miền núi phía Bắc và các giải pháp phòng tránh (Lê Thị Nghinh và nnk, 2003), nghiên cứu tai biến trượt lở ở Việt Nam 2000 (Dự án UNDP VIE/97/2002), tai biến trượt lở ở tỉnh Quảng Nam và Quảng Ngãi (Nguyễn Trọng Yêm và nnk, 2002), nghiên cứu trượt lở lớn trên lưu vực hồ thuỷ điện Sơn La (Đỗ Tuyết và nnk, 2000), nghiên cứu và dự báo tai biến thiên nhiên ở tỉnh Hòa Bình (Nguyễn Ngọc Thạch, 2003), đánh giá tai biến địa chất các tỉnh ven biển miền Trung từ Quảng Bình đến Phú Yên (Trần Tân Văn và nnk, 2003). Một số công trình khác tập trung nghiên cứu tính chu kỳ của trượt lở hoặc tai biến tổng hợp như nghiên cứu tính chất chu kỳ của hiện tượng dịch chuyển các khối đất đá ở một số nơi thuộc miền núi Bắc Bộ (Nguyễn Quốc Thành và nnk, 2005), nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình tai biến địa chất các tỉnh Bắc Trung Bộ và các tỉnh miền núi Bắc Bộ (Trần Trọng Huệ và nnk, 2005).
Trên quy mô vùng và cả nước, do quy mô lớn và tính phức tạp của vấn đề nghiên cứu nên hiện nay chỉ có một số ít công trình nghiên cứu. Một số công trình tiêu biểu phải kể đến là nghiên cứu, điều tra tai biến địa chất một số khu vực trọng điểm thuộc vùng Đông Bắc Bắc Bộ phục vụ phát triển kinh tế xã hội (Vũ Thanh Tâm, 2007), nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình tai biến địa chất trên lãnh thổ Việt Nam và biện pháp phòng chống, được chia làm nhiều giai đoạn ứng với các khu vực miền núi cụ thể (Viện Đia chất khoáng sản).
Năm 2006, trong khuôn khổ đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng tai biến môi trường tự nhiên lãnh thổ Việt Nam” và “Nghiên cứu đánh giá trượt - lở, lũ quét - lũ quét một số vùng nguy hiểm ở miền núi Bắc Bộ, kiến nghị các giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại” do Nguyễn Trọng Yêm làm chủ nhiệm, tai biến trượt lở và lũ quét ở Lào Cai được nghiên cứu ở hai mức độ chi tiết khác nhau. Ở tỷ lệ nhỏ, đã xây dựng được bản đồ của dạng tai biến này trên phạm vi toàn quốc và công bố một số số liệu về hiện trạng trượt lở, lũ quét khu vực tỉnh Lào Cai. Công trình này đã bước đầu tiếp cận đến đánh giá rủi ro (risk), xác định mức độ thiệt hại của các đối tượng khi tai biến khi trượt lở, lũ quét tác động đến.
Một hướng nghiên cứu hiện nay đang được phát triển, có vai trò hỗ trợ hiệu quả trong phân tích và đánh giá tai biến là ứng dụng công nghệ hệ thông tin địa lý (GIS) và viễn thám, cũng như sử dụng các mô hình thực nghiệm. Có thể phân biệt hai nhóm phương pháp, mô hình nghiên cứu trượt lở: (i) nhóm phương pháp vật lý dựa trên các phương trình toán lý mô phỏng bản chất vật lý của quá trình trượt; và (ii) nhóm phương pháp thống kê dựa trên quan hệ thống kê giữa các điểm trượt lở và các yếu tố được cho là nguyên nhân gây nên trượt lở. (Nguyễn Ngọc Thạch và cộng sự, 1998), ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) nghiên cứu dự báo trượt lở vùng hồ thuỷ điện Sơn La trong đó dựa trên cơ sở phương pháp chuyên gia trong GIS để đánh giá các lớp thông tin ảnh hưởng đến trượt lở và ứng dụng công nghệ viễn thám để phân tích các yếu tố dạng tuyến (lineament). Ngoài ra, còn phải kể đến công trình nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu trượt lở vùng lòng hồ Tạ Bú - Sơn La, nghiên cứu và dự báo tai biến tự nhiên ở tỉnh Hoà Bình (Nguyễn Ngọc Thạch và nnk, 1999, 2003), ứng dụng công nghệ GIS để thành lập bản đồ nhậy cảm trượt lở các tỉnh biên giới Tây Bắc Việt Nam (Nguyễn Tứ Dần và nnk, 2006).
Nhìn chung, các công trình nghiên cứu hầu hết thuộc những đề tài cấp Nhà nước, cấp Bộ, cấp tỉnh hoặc cấp viện. Trong số này phần lớn là những công trình “Nghiên cứu hiện trạng,…”, “…bước đầu xác định các nguyên nhân,…” và “… đề xuất cơ sở khoa học cho các giải pháp giảm thiểu tác hại…” (Nguyễn Văn Cư, 1999; Lê Bắc Huỳnh, 1999; Nguyễn Trọng Yêm, 2000; Trần Thanh Xuân, 2000; Cao Đăng Dư, 1998, 2005; Đào Đình Bắc và nnk, 2000; Đào Đình Bắc, 2003-2005; Trần Thanh Hà, 2003- 2008,…). Nhìn chung, đóng góp của những công trình này cho thấy những nguyên nhân mang tính đặc thù cho các khu vực cụ thể. Nhờ vậy, các đề tài này đều đã đưa ra được một số khuyến nghị có giá trị trong việc tiếp tục nghiên cứu và thực hiện một số giải pháp giảm thiểu tai biến.
So với nghiên cứu trượt lở, các nghiên cứu về lũ quét và lũ quét ở Việt Nam hiện nay còn rất hạn chế. Một số cuộc hội thảo tầm cỡ quốc gia và các đề tài cấp Nhà nước cũng đã được tổ chức (Hội nghị Khoa học Công nghệ và Môi trường lần thứ V các tỉnh miền núi phía Bắc, 1997), nghiên cứu và đề xuất các giải pháp phòng tránh trượt- lở và lũ quét ở miền núi Bắc Bộ (2005),... Trong đó, để dự báo lũ quét, bản đồ dự báo nguy cơ trên cơ sở đánh giá tổng hợp các nhân tố phát triển (modul dòng chảy đỉnh lũ lớn nhất năm, lượng mưa ngày lớn nhất,...) được thành lập dựa trên nhiều trận lũ quét đã xảy ra trong thời kỳ trước. Bản đồ này đã chỉ ra được những lưu vực sông có nguy cơ lũ quét, lũ quét mạnh và rất mạnh ở miền núi phía bắc. Vì xuất phát từ những quan sát thực tế và lại dựa trên những nguyên nhân hợp logic khoa học nên bản đồ này có giá trị nhất định, song vẫn chỉ là một bản đồ cảnh báo nguy cơ, chứ chưa thể coi là một bản đồ dự báo.
Nhìn chung, cho đến nay, số lượng các nhà khoa học Việt Nam đã vào cuộc tham gia nghiên cứu các dạng tai biến được nêu ở đây là khá lớn; đã cung cấp nhiều thông tin khoa học về hiện trạng, nguyên nhân chung và nguyên nhân mang tính địa phương của những vụ tai biến lớn được nêu trong các công trình nghiên cứu và trên các phương tiện thông tin đại chúng. Các công trình nghiên cứu trong nước đều nhấn mạnh tầm quan trọng của địa mạo học trong nghiên cứu và đánh giá tai biến. Tuy nhiên, ít có công trình nào phân tích một cách có hệ thống và đầy đủ về mối quan hệ của địa hình với tai biến. Một số nhận định còn mang tính chủ quan, ít được dựa trên những phân tích cụ thể. Đó cũng là những mặt hạn chế của các công trình này.
1.3. Tổng quan về thực trạng phát triển các hệ thống cảnh báo tai biến lũ quét và trượt lở tại Việt Nam
Tại Việt Nam, do đặc thù điều kiện địa hình và khí hậu của Việt Nam (ba phần tư diện tích trên đất liền là đồi núi, khí hậu nhiệt đới gió mùa, mưa tập trung vào mùa mưa), lũ quét và trượt lở thường xuyên diễn ra phức tạp, đặc biệt tại Tây Bắc và miền Trung. Lũ quét và trượt lở là các dạng tai biến thiên nhiên gây thiệt hại nghiêm trọng tới giao thông, người và tài sản. Theo thống kê của Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải (2012), trung bình hàng năm có 30 người chết do nguyên nhân trượt lở. Tại Việt Nam, vấn đề dự báo và cảnh báo sớm thiên tai mới chỉ được chú trọng trong khoảng 15 năm trở lại đây khi thiên tai liên tục xảy ra. Do đó, việc xây dựng các hệ thống cảnh báo sớm các dạng tai biến này được xem là cấp thiết ở Việt Nam.
Với vai trò góp phần hiệu quả vào công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai trong bối cảnh Việt Nam chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đối khí hậu, một hệ thống cảnh báo sớm được Nguyễn Hữu Phúc (Tổng Cục Thủy lợi) nghiên cứu và thiết kế. Nghiên cứu đã lựa chọn được mô hình hợp lý để thiết kế thí điểm hệ thống cảnh báo sớm phục vụ công tác quản lý rủi ro thiên tai ở Việt Nam, trong đó lựa chọn các tỉnh Cao Bằng và Cần Thơ là khu vực thử nghiệm. Các nội dung nghiên cứu chính của dự án bao gồm nghiên cứu, thiết kế hệ thống cảnh báo sớm lũ quét tại tỉnh Cao Bằng và nghiên cứu, đề xuất hệ thống cảnh báo sớm ngập lụt đô thị tại thành phố Cần Thơ.
Năm 2011, dự án “Điều tra đánh giá và phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đá các vùng miền nuí Việt Nam, phục vụ công tác quy hoạch, chỉ đạo điều hành phóng tránh thiên tai trong bối cảnh biến đổi khí hậu” được phê duyệt và giao cho Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản chủ trì thực hiện. Dự án đặt ra mục tiêu làm rõ hiện trạng, nguyên nhân, phân vùng cảnh báo nguy cơ và đề xuất các bịên pháp phòng tránh giảm thiểu hậu quả về thảm hoạ trượt lở ở các vùng núi Việt Nam; Trong đó, xác định cơ sở khoa học để lắp đặt các trạm quan trắc phục vụ công tác cảnh báo sớm các thiên tai là một mục tiêu quan trọng của dự án; xây dựng hệ thống cảnh báo sớm tai biến trượt lở và tiến hành lắp đặt thử nghiệm các trạm quan trắc cảnh báo trượt lở tại một số vùng trọng điểm. Vùng nghiên cứu của dự án bao gồm toàn bộ khu vực miền núi Việt Nam. Dự án thực hiện qua 3 giai đoạn: Giai đoạn 1 (2011-2014): diện tích 100.000 km2; điều tra, đánh giá, phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở trên diện tích 17 tỉnh miền Bắc, lắp đặt thử nghiệm một số trạm quan trắc xây dựng hệ thống cảnh báo sớm tai biến trượt lở. Giai đoạn 2 (2015-2017): 100.000 km2: điều tra, đánh giá, phân vùng cảnh báo 13 tỉnh miền núi Trung Bộ, 5 tỉnh Tây Nguyên và 2 tỉnh Đông Nam Bộ. Giai đoạn 3 (2017-2020) nghiên cứu chi tiết ở tỉ lệ lớn cho các khu vực đặc biệt nguy hiểm, triển khai hệ thống quan trắc phục vụ cảnh báo sớm ở khu vực Trung Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ. Các khu vực cụ thể bao gồm: 17 tỉnh miền núi và trung du Bắc Bộ (Hòa Bình, Sơn La, Điện Biên, Lai Châu, Lào Cai, Hà Giang...), 13 tỉnh miền núi khu vực Trung Bộ (Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế...), 5 tỉnh khu vực Tây Nguyên (Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Lâm Đồng, Đắk Nông) và 2 tỉnh miền Đông Nam Bộ (Bình Phước, Đồng Nai).
Trong dự án “Điều tra, đánh giá phân vùng cảnh báo lũ quét phục vụ cho công tác quy hoạch, chỉ đạo điều hành phòng tránh thiên tai trong bối cảnh biến đổi khí hậu”, đã xác định trong các biện pháp phòng tránh giảm thiểu hậu quả về thảm họa trượt lở đất mới chỉ nêu ra xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn và triển khai giáo dục cộng đồng, chưa đề cập đến nội dung phục vụ quy hoạch sắp xếp lại dân cư và các biện pháp công trình khác. Đồng thời, cần phải có sự kết nối với các dự án liên quan mà Bộ Tài nguyên và Môi trường đã triển khai trước đây, đặc biệt là nội dung lắp đặt các trạm quan trắc, xây dựng hệ thống cảnh báo sớm.
Dự án thí điểm "Xây dựng hệ thống hạ tầng mạng giám sát môi trường, cảnh báo và giảm nhẹ thiên tai", do Viện Công nghiệp Phần mềm và Nội dung số (NISCI) thuộc Bộ Thông tin và Truyền thông hợp tác với Tập đoàn Panasonic Nhật Bản triển khai tại VN từ năm 2011, đã lựa chọn Đà Nẵng và Cần Thơ là hai khu vực thí điểm. Dữ liệu thu được từ các hệ thống giám sát sẽ tự động chuyển về cơ quan có trách nhiệm dự báo, cảnh báo môi trường và được phân tích, xử lý nhanh chóng tại trung tâm dữ liệu để kịp thời cảnh báo cho cộng đồng về những thiên tai có thể xảy ra.
Gần đây nhất, vào năm 2012, Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải phối hợp với Hội Trượt đất Quốc tế (ICL) thực hiện dự án “Phát triển công nghệ đánh giá rủi ro trượt đất trên các tuyến giao thông chính tại Việt Nam”, trong đó đề cập tới hướng xây dựng các hệ thống cảnh báo sớm cho các hệ thống đường giao thông chính trên lãnh thổ Việt Nam. Dự án này lựa chon hai khu vực điển hình thuộc thành phố Đà Nẵng và tỉnh Sơn La để thực hiện nghiên cứu mẫu. Các kết quả dự kiến của dự án là: thành lập được bản đồ trượt đất trên diện rộng và xác định khu vực có nguy cơ trượt đất; thử nghiệm công nghệ đánh giá rủi ro trượt đất dựa trên thí nghiệm đất và mô phỏng trên máy tính; quan trắc trượt đất và xây dựng hệ thống cảnh báo sớm.
Nói tóm lại, do những khó khăn về mặt công nghệ và kinh phí lớn nên hiện nay các dự án và đề tài về xây dựng hệ thống cảnh báo thiên tai tại Việt Nam chưa nhiều. Tuy nhiên, xây dựng các hệ thống cảnh báo sớm các dạng tai biến này được xem là cấp thiết ở Việt Nam, đã được chính phủ quan tâm và đầu tư. Đối với hầu hết các tỉnh thuộc vùng Tây Bắc - nơi đất dốc chiếm diện tích chủ yếu, diễn biến thời tiết thất thường, nhiều tai biến lũ quét và trượt lở xảy ra - đều đã được khảo sát phục vụ xây dựng các hệ thống cảnh báo sớm tai biến với kinh phí từ nhiều nguồn khác nhau.
II. Tính cấp thiết của Đề tài:
Từ các thực tế trình bày ở trên cho thấy, tai biến lũ quét và trượt lở đã và đang gây ra rất nhiều cản trở trong phát triển kinh tế-xã hội ở khu vực miền núi Tây Bắc. Bên cạnh đó, trong xu thế biến đổi khí hậu, các quy luật của tự nhiên dần bị thay đổi. Theo kịch bản Biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường cập nhật năm 2011, lượng mưa nhìn chung tăng nhiều hơn và bất thường vào mùa mưa và giảm vào mùa khô, nhiệt độ tăng nên các tai biến thiên nhiên ở miền núi có xu thế ngày càng trở nên nặng nề hơn và khó dự đoán hơn. Ở Việt Nam hàng năm, các tai biến lũ quét và trượt lở gây thiệt hại hơn 100 triệu USD.
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về tai biến lũ quét và trượt lở vùng núi, song khả năng nghiên cứu ứng dụng theo hướng cảnh báo sớm còn nhiều hạn chế và chưa xây dựng được các mô hình và hệ thống cảnh báo sớm ứng dụng trong thực tế của từng địa phương. Do vậy, đây là vấn đề đặt ra có tính cấp thiết, cần triển khai sớm để có thể ứng dụng vào thực tế. Các kết quả nghiên cứu gần đây ở Việt Nam, đặc biệt là tại Đại học Quốc gia Hà Nội đã cho thấy, phương pháp ứng dụng công nghệ GIS và công nghệ thông tin mô phỏng lưu lượng giao thông, xây dựng các kịch bản ứng phó khi xảy ra lũ quét hoặc trượt lở ảnh hưởng đến giao thông sẽ mang lại hiệu quả ứng dụng thực tế tại địa phương, hỗ trợ các nhà quản lý và người dân có thể chủ động phòng tránh tai biến và chung sống hài hòa với tai biến thiên nhiên.
Việc thực hiện đề tài nghiên cứu “Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm tai biến lũ quét và trượt lở phục vụ giảm thiểu thiệt hại và điều hành tác nghiệp giao thông tại một số khu vực trọng điểm miền núi Tây Bắc” sẽ góp phần thiết thực vào các chương trình lớn của Chính phủ như Chương trình phát triển nông thôn miền núi, Chương trình xóa đói giảm nghèo, phát triển kinh tế xã hội miền núi, Chương trình Khoa học- Công nghệ phát triển bền vững Tây Bắc.
III. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
3.1. Mục tiêu
3.1.1 Mục tiêu tổng quát

       Xác lập cơ sở khoa học, thực tiễn xây dựng và triển khai áp dụng thí điểm hệ thống cảnh báo sớm tai biến lũ quét và trượt lở tại một số khu vực trọng điểm dễ bị tổn thương miền núi Tây Bắc, phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội và  góp phần xóa đói giảm nghèo.
3.1.2 Các mục tiêu cụ thể
  • Xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng hệ thống quan trắc tai biến lũ quét và trượt lở tại các tuyến giao thông chính, khu vực đô thị hóa và khu vực canh tác trên đất dốc miền núi Tây Bắc;
  • Luận chứng các mô hình dự báo và hệ thống cảnh báo sớm thích hợp với điều kiện thực tiễn về tự nhiên và kinh tế xã hội ở khu vực miền núi Tây Bắc;
  • Xây dựng cổng thông tin cảnh báo sớm hỗ trợ ra quyết định, chủ động phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại;
  • Luận chứng kinh tế - kỹ thuật cho các kịch bản điều hành tác nghiệp giao thông ứng phó với tai biến lũ quét và trượt lở ở miền núi Tây Bắc.
3.2. Phạm vi khu vực nghiên cứu:
Phạm vi lãnh thổ của đề tài nghiên cứu là Khu vực miền núi Tây Bắc gồm 12 tỉnh (Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hoà Bình, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Phú Thọ, Tuyên Quang) và 21 huyện phía tây của hai tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An (các huyện phía tây Thanh Hoá: Quan Hoá, Quan Sơn, Mường Lát, Bá Thước, Lang Chánh, Cẩm Thuỷ, Ngọc Lặc, Thạch Thành, Thường Xuân, Như Xuân,  Như Thanh; các huyện phía tây Nghệ An: Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn, Tân Kỳ, Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn, Thanh Chương) (Hình 1) 
image021
Hình 1: Sơ đồ vị trí khu vực miền núi Tây Bắc
Các khu vực trọng điểm được lựa chọn quan trắc hiện trường và nghiên cứu thí điểm trong đề tài bao gồm các tuyến quốc lộ, khu vực đô thị hóa tập trung và canh tác trên đất dốc thuộc Khu vực miền núi Tây Bắc.
IV. Nội dung của Đề tài:
4.1. Nội dung 1: Xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng Hệ thống Quan trắc tai biến lũ quét và trượt lở tại các tuyến giao thông chính, khu vực đô thị hóa và canh tác trên đất dốc miền núi Tây Bắc.
4.2. Nội dung 2: Luận chứng các mô hình dự báo và hệ thống cảnh báo thích hợp với điều kiện thực tiễn miền núi Tây Bắc.
4.3. Nội dung 3: Xây dựng cổng thông tin cảnh báo sớm hỗ trợ ra quyết định, chủ động phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại.
4.4. Nội dung 4: Luận chứng kinh tế - kỹ thuật cho các kịch bản điều hành tác nghiệp giao thông ứng phó với tai biến lũ quét và trượt lở ở khu vực miền núi Tây Bắc.
4.5. Nội dung 5: Triển khai thí điểm tại các khu vực trọng điểm.
 

 

Tác giả bài viết: Hội Vật Lý Việt Nam

Nguồn tin: Hội Vật Lý

 Từ khóa: tin

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

  Ý kiến bạn đọc

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

Gửi phản hồi
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây