Trong các hệ thống phòng chống và giảm thiểu thiên tai hiện đại, hệ thống cảnh báo sớm lũ lụt đóng vai trò là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại thảm họa lũ lụt. Một hệ thống cảnh báo hiệu quả và chính xác hoạt động như một người lính canh không mệt mỏi, dựa vào nhiều công nghệ cảm biến tiên tiến để “nhìn thấy mọi thứ xung quanh và nghe thấy mọi hướng”. Trong số đó, máy đo lưu lượng radar thủy văn, máy đo lượng mưa và cảm biến dịch chuyển đóng vai trò quan trọng. Chúng thu thập dữ liệu quan trọng từ các chiều khác nhau, cùng nhau tạo thành nền tảng nhận thức của hệ thống cảnh báo, và tác động của chúng là sâu rộng và đáng kể.
I. Vai trò của ba loại cảm biến cốt lõi
1. Máy đo lượng mưa: “Tiên phong” và “Người giám sát nguyên nhân”
* Vai trò: Máy đo lượng mưa là thiết bị trực tiếp và truyền thống nhất để theo dõi lượng mưa. Chức năng cốt lõi của nó là đo chính xác lượng mưa (tính bằng milimét) tại một vị trí cụ thể trong một khoảng thời gian cụ thể. Được lắp đặt ở những khu vực ngoài trời, nó thu thập nước mưa vào một bình chứa và đo thể tích hoặc trọng lượng của nước, sau đó chuyển đổi thành dữ liệu về độ sâu của lượng mưa.
* Vị trí trong hệ thống: Đây là điểm khởi đầu cho cảnh báo lũ lụt. Lượng mưa là nguyên nhân gây ra hầu hết các trận lũ lụt. Dữ liệu lượng mưa liên tục, theo thời gian thực là thông số đầu vào cơ bản nhất cho các mô hình thủy văn để thực hiện phân tích dòng chảy và dự báo lũ lụt. Thông qua mạng lưới các trạm đo mưa, hệ thống có thể hiểu được sự phân bố không gian và cường độ của lượng mưa, cung cấp cơ sở để dự đoán dòng chảy tổng thể của lưu vực.
2. Lưu lượng kế radar thủy văn: “Công cụ phân tích cốt lõi”
* Chức năng: Đây là thiết bị giám sát vận tốc dòng chảy (流速) và lưu lượng (流量) tiên tiến, không tiếp xúc trực tiếp. Thường được lắp đặt trên cầu hoặc bờ sông phía trên mặt nước, thiết bị này phát ra sóng radar hướng về mặt nước. Sử dụng nguyên lý hiệu ứng Doppler, nó đo chính xác vận tốc bề mặt của dòng sông và, kết hợp với dữ liệu mực nước (thường từ một thiết bị đo mực nước tích hợp), tính toán lưu lượng tức thời (tính bằng mét khối mỗi giây) tại mặt cắt ngang theo thời gian thực.
* Vị trí trong hệ thống: Đây là cốt lõi của hệ thống cảnh báo sớm lũ lụt. Lưu lượng xả là chỉ số quan trọng nhất về cường độ lũ lụt, trực tiếp quyết định quy mô và thiệt hại tiềm tàng của đỉnh lũ. So với các loại lưu lượng kế truyền thống dựa trên tiếp xúc, lưu lượng kế radar không bị ảnh hưởng bởi xói mòn do lũ lụt hoặc tác động của mảnh vụn. Chúng vẫn hoạt động trong các sự kiện lũ lụt cực đoan, cung cấp dữ liệu "ngay lập tức" vô giá và cho phép giám sát trực tiếp, thời gian thực và chính xác các điều kiện sông ngòi.
3. Cảm biến dịch chuyển: “Người bảo vệ cơ sở vật chất” và “Người tố giác thảm họa thứ cấp”
* Vai trò: Danh mục này bao gồm nhiều loại cảm biến (ví dụ: GNSS, máy đo độ nghiêng, máy đo vết nứt) được sử dụng để giám sát các biến dạng nhỏ, sự lún hoặc dịch chuyển của các công trình hạ tầng thủy lợi như đập chứa nước, đê điều và sườn dốc. Chúng được lắp đặt tại các điểm cấu trúc quan trọng để liên tục đo lường sự thay đổi vị trí.
* Vị trí trong hệ thống: Nó là người bảo vệ an toàn công trình và cảnh báo thiên tai thứ cấp. Nguy cơ lũ lụt không chỉ đến từ chính lượng nước mà còn từ các sự cố kết cấu. Cảm biến dịch chuyển có thể phát hiện sớm khả năng rò rỉ hoặc biến dạng đập, nguy cơ sạt lở đất trên bờ kè hoặc sự mất ổn định của sườn dốc. Nếu dữ liệu được giám sát vượt quá ngưỡng an toàn, hệ thống sẽ kích hoạt báo động cho các rủi ro lớn như rò rỉ ngầm, vỡ đập hoặc sạt lở đất, từ đó ngăn ngừa lũ lụt thảm khốc do sự cố kết cấu gây ra.
II. Quy trình làm việc cộng tác
Ba thành phần này hoạt động đồng bộ, tạo thành một vòng cảnh báo hoàn chỉnh:
- Máy đo lượng mưa là thiết bị đầu tiên báo cáo "lượng mưa đang rơi từ trên trời xuống".
- Các mô hình thủy văn dự đoán lượng dòng chảy tiềm năng và lưu lượng đỉnh lũ dựa trên dữ liệu lượng mưa này.
- Hệ thống đo lưu lượng bằng radar thủy văn tại các đoạn sông trọng yếu xác minh những dự đoán này trong thời gian thực, báo cáo "lượng nước thực tế trong sông" và đưa ra cảnh báo chính xác hơn về thời điểm và cường độ đỉnh lũ dựa trên xu hướng lưu lượng dòng chảy tăng lên.
- Đồng thời, Cảm biến dịch chuyển giám sát chặt chẽ xem "thùng chứa nước" có an toàn hay không, đảm bảo nước lũ được xả ra một cách có kiểm soát và ngăn ngừa những thảm họa lớn hơn do sự cố cấu trúc gây ra.
III. Tác động sâu sắc
1. Độ chính xác và tính kịp thời của cảnh báo được nâng cao đáng kể:
* Dữ liệu lưu lượng xả theo thời gian thực từ radar thủy văn giúp giảm đáng kể sự không chắc chắn của các dự báo lũ lụt truyền thống dựa trên lượng mưa. Điều này chuyển các cảnh báo từ "dự đoán" sang "báo cáo theo thời gian thực", giúp có thêm những giờ hoặc thậm chí hàng chục giờ quý giá để sơ tán người dân ở hạ lưu và ứng phó khẩn cấp.
2. Nâng cao khả năng ứng phó với các sự kiện lũ lụt cực đoan:
* Phương pháp đo không tiếp xúc cho phép các lưu lượng kế radar hoạt động bình thường trong các trận lũ lớn lịch sử, lấp đầy những khoảng trống dữ liệu quan trọng trong giai đoạn nghiêm trọng nhất của thảm họa. Điều này cung cấp bằng chứng trực quan cho các quyết định chỉ huy, ngăn ngừa tình trạng "chiến đấu trong bóng tối" vào những thời điểm quan trọng nhất.
3. Mở rộng từ cảnh báo lũ lụt sang cảnh báo an toàn công trình để phòng chống thiên tai toàn diện:
* Việc tích hợp các cảm biến dịch chuyển nâng cấp hệ thống cảnh báo từ dự báo thủy văn thuần túy lên hệ thống cảnh báo an toàn “thủy văn-cấu trúc” tích hợp. Hệ thống này không chỉ cảnh báo về “thiên tai” mà còn có thể ngăn ngừa hiệu quả “thảm họa do con người gây ra” (sự cố cấu trúc), từ đó nâng cao đáng kể chiều sâu và phạm vi của hệ thống phòng chống thiên tai.
4. Thúc đẩy quản lý nước thông minh và số hóa:
* Lượng dữ liệu thời gian thực khổng lồ được tạo ra bởi các cảm biến này tạo nên nền tảng cho việc xây dựng “Lưu vực song sinh kỹ thuật số”. Phân tích thông qua dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo cho phép tối ưu hóa liên tục các mô hình thủy văn, giúp mô phỏng lũ lụt, dự báo và vận hành hồ chứa thông minh hơn, cuối cùng dẫn đến quản lý tài nguyên nước tinh tế và thông minh hơn.
5. Tạo ra những lợi ích kinh tế và xã hội đáng kể:
* Cảnh báo chính xác giúp giảm thiểu thương vong và thiệt hại về tài sản. Những tổn thất tránh được nhờ các biện pháp như đóng cổng trước, di dời tài sản và sơ tán dân cư vượt xa chi phí đầu tư xây dựng các hệ thống giám sát này, dẫn đến lợi tức đầu tư cao. Hơn nữa, nó còn tăng cường an toàn công cộng và niềm tin vào hệ thống phòng chống thiên tai.
Trọn bộ máy chủ và mô-đun phần mềm không dây, hỗ trợ RS485 GPRS /4G/WIFI/LORA/LORAWAN.
Để biết thêm thông tin về cảm biến,
Vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.
Email: info@hondetech.com
Trang web công ty:www.hondetechco.com
Điện thoại: +86-15210548582
Thời gian đăng bài: 18/09/2025