Hệ thống cảnh báo lũ quét tự động ở vùng núi gồm trạm đo mưa và cảm biến mực nước đặt ở thượng nguồn khe suối, nối với còi hoặc loa ở bản phía dưới. Khi lượng mưa tích luỹ hay mực nước suối vượt ngưỡng định sẵn, hệ thống tự phát tín hiệu và gửi tin cho cán bộ trực, cho người dân thêm vài chục phút đến vài giờ để rời khỏi vùng nguy hiểm.
Lũ quét là loại thiên tai khó cảnh báo nhất trong nhóm lũ: đến nhanh, xảy ra ở khe suối nhỏ không có trạm thuỷ văn, và thường vào ban đêm khi mưa đã kéo dài nhiều giờ. Vì vậy cách cảnh báo nó khác hẳn cách dự báo lũ trên sông lớn. Bài này nói về phần công trình, thiết bị và ngưỡng; còn dấu hiệu nhận biết và cách thoát thân của từng người đã có trong các hướng dẫn an toàn cho gia đình.
Vì sao lũ quét cần cách cảnh báo riêng
Với một con sông lớn, dự báo viên có thể nhìn trạm thượng nguồn để biết vài ngày sau nước sẽ về đến đâu. Với một khe suối vài chục kilômét vuông trên núi, thời gian từ lúc mưa to đến lúc lũ ập xuống bản có khi chỉ vài chục phút. Không đủ thời gian để số liệu về trung tâm, chạy mô hình, ra bản tin rồi truyền ngược xuống.
Lũ quét còn mang theo đá, cây, bùn, nên sức phá huỷ lớn hơn nhiều so với cùng độ sâu nước bình thường. Nhiều trận lũ quét kết hợp với sạt lở: sườn núi no nước sụt xuống lòng suối, tạo đập tạm, rồi đập vỡ đột ngột. Trận lũ quét ở Làng Nủ (tỉnh Lào Cai) tháng 9 năm 2024 là ví dụ đau lòng về sự kết hợp đó.
Do đó cảnh báo lũ quét dựa vào ba lớp:
- Lớp vùng: dự báo nguy cơ cho cả tỉnh, cả khu vực trong 6–24 giờ tới, dựa vào dự báo mưa và độ ẩm đất.
- Lớp lưu vực nhỏ: trạm tự động đo mưa và mực nước ngay trên khe suối, so ngưỡng theo thời gian thực.
- Lớp cộng đồng: người dân và tổ xung kích quan sát dấu hiệu tại chỗ, phát báo bằng loa, kẻng, gõ cửa.
Chỉ số hướng dẫn lũ quét: ngưỡng thay đổi theo độ ẩm đất
Một ý tưởng quan trọng trong cảnh báo lũ quét là chỉ số hướng dẫn lũ quét (Flash Flood Guidance). Câu hỏi nó trả lời: với đất đang ẩm như hiện tại, cần mưa thêm bao nhiêu milimét trong 1 giờ, 3 giờ hoặc 6 giờ thì suối nhỏ này bắt đầu tràn bờ?
Nếu đất khô sau nhiều ngày nắng, có thể phải mưa 80–100 mm trong ba giờ mới gây lũ. Nếu đất đã no nước sau hai ngày mưa dầm, chỉ cần thêm vài chục milimét là đủ. Ngưỡng vì vậy không cố định mà được tính lại liên tục.
Tổ chức Khí tượng Thế giới cùng các đối tác đã xây dựng hệ thống hướng dẫn lũ quét cho nhiều khu vực trên thế giới, trong đó có Đông Nam Á, dùng ảnh vệ tinh, radar và trạm đo mưa để ước lượng độ ẩm đất và lượng mưa đã rơi cho từng lưu vực nhỏ. Dự báo viên lấy kết quả đó, so với dự báo mưa, khoanh vùng có nguy cơ cao và đưa vào bản tin cảnh báo lũ quét, sạt lở cho các tỉnh.
Các con số mưa ở trên chỉ minh hoạ nguyên lý. Ngưỡng thật cho mỗi lưu vực khác nhau rất nhiều tuỳ độ dốc, loại đất, lớp phủ rừng, và phải được hiệu chỉnh qua nhiều trận lũ thực tế.
Một trạm cảnh báo lũ quét tại bản gồm những gì
Các dự án cảnh báo lũ quét ở vùng núi phía Bắc và miền Trung Việt Nam, cũng như ở nhiều nước có địa hình tương tự, thường lắp đặt một bộ thiết bị gồm:
| Thành phần | Đặt ở đâu | Nhiệm vụ |
|---|---|---|
| Trạm đo mưa tự động | Thượng nguồn khe suối, nơi trống trải, không bị cây che | Đo lượng mưa theo từng phút, cộng dồn 1, 3, 6, 24 giờ |
| Cảm biến mực nước | Trên cầu hoặc giá treo ở đoạn suối phía trên bản | Theo dõi mực nước và tốc độ nước lên |
| Bộ xử lý và truyền tin | Cạnh trạm, có tủ chống nước | So số đo với ngưỡng, gửi tín hiệu về bản và về trung tâm |
| Còi, loa cảnh báo | Giữa bản, nơi âm thanh phủ được nhiều nhà nhất | Phát tín hiệu chuẩn bị và tín hiệu sơ tán |
| Nguồn điện | Pin mặt trời và ắc quy | Giữ hệ thống chạy khi mất điện lưới nhiều ngày |
Hệ thống thường đặt hai mức ngưỡng. Mức thứ nhất là cảnh báo chuẩn bị: mưa tích luỹ đã cao, cán bộ trực và tổ xung kích nhận tin nhắn, bắt đầu kiểm tra, nhắc dân ven suối sẵn sàng. Mức thứ hai là báo động: còi, loa phát tín hiệu, người dân trong vùng nguy hiểm di chuyển ngay lên điểm cao đã định.
Đặt cảm biến ở đâu để có thêm thời gian
Nguyên tắc vàng: đo ở phía trên để báo cho phía dưới. Cảm biến mực nước đặt ngay trước cửa bản thì khi nó báo, nước đã gần tới nhà. Đặt xa lên thượng nguồn thì thêm thời gian, nhưng việc bảo trì khó hơn, đường truyền tin có thể không có sóng.
Kỹ sư phải cân giữa mấy điều:
- Thời gian lũ chạy từ điểm đặt cảm biến tới bản: muốn có ít nhất 20–30 phút cho dân di chuyển.
- Chỗ đặt có vững không: lũ quét cuốn cả cầu, nên giá treo phải nằm trên mực lũ lớn nhất đã biết và chắc chắn.
- Có sóng điện thoại không; nếu không, phải dùng sóng vô tuyến riêng hoặc vệ tinh.
- Người bảo trì đi tới được không trong mùa mưa.
Trạm đo mưa thì ngược lại, nên đặt ở nơi mưa thường lớn nhất của lưu vực, thường là sườn đón gió phía trên. Một lưu vực vài chục kilômét vuông nên có ít nhất hai ba điểm đo mưa, vì mưa dông trên núi có thể rất lớn ở sườn này và nhẹ ở sườn kia.
Những chỗ hay hỏng và cách giữ cho hệ thống sống
Thiết bị cảnh báo lũ quét làm việc ở môi trường khắc nghiệt: ẩm, sét, côn trùng làm tổ, lá cây lấp phễu đo mưa, trộm cắp pin mặt trời. Kinh nghiệm của nhiều dự án cho thấy hệ thống hỏng sau vài năm không phải vì thiết bị kém, mà vì không ai được giao bảo trì và không có kinh phí thường xuyên.
- Phễu đo mưa bị tắc: lá cây, xác côn trùng làm trạm báo "không mưa" trong khi trời đang đổ. Cần vệ sinh định kỳ, nhất là trước mùa mưa.
- Còi im khi cần: ắc quy hết sau nhiều ngày âm u, dây nối bị chuột cắn. Cần thử còi định kỳ, có lịch cố định để dân quen, không hoảng.
- Cảnh báo giả liên tục: ngưỡng đặt quá thấp khiến còi kêu nhiều lần không có lũ, dân dần bỏ qua. Cần điều chỉnh ngưỡng sau mỗi mùa.
- Không ai biết hệ thống thuộc về ai: dự án kết thúc, bàn giao cho xã nhưng xã không có người hiểu kỹ thuật. Cần giao cụ thể cho một người, có tập huấn và có danh bạ đơn vị hỗ trợ kỹ thuật.
Thiết bị tốt đến mấy cũng cần con người
Ở nhiều bản vùng cao, cách cảnh báo hiệu quả nhất vẫn là kết hợp máy và người. Tổ xung kích thay phiên trực đêm khi mưa lớn kéo dài, theo dõi tin nhắn từ trạm, quan sát nước suối đục ngầu, nghe tiếng ầm ầm từ đầu nguồn, ngửi mùi đất. Khi máy và người cùng báo, quyết định sơ tán đến nhanh và dứt khoát.
Vài nguyên tắc cộng đồng đã đúc kết:
- Thống nhất trước tín hiệu: còi dài là gì, còi ngắt quãng là gì, kẻng mấy tiếng là gì. Ghi lên bảng ở nhà văn hoá, nhắc lại mỗi đầu mùa mưa.
- Định sẵn điểm tập trung trên cao, xa khe suối, và đường đi tới đó không phải lội qua suối.
- Không đợi còi nếu đã thấy nguy hiểm. Còi là thêm một lớp bảo vệ, không phải lớp duy nhất.
- Không quay lại nhà lấy đồ, không đứng xem nước ở bờ suối. Không băng qua dòng nước chảy xiết dù trông nông. Gọi 112 khi cần cứu nạn.
Tìm hiểu thêm
Cơ quan khí tượng thuỷ văn quốc gia hằng ngày đăng bản tin và bản đồ cảnh báo nguy cơ lũ quét, sạt lở theo từng xã trong mùa mưa. Ban chỉ huy phòng chống thiên tai cấp tỉnh ở các tỉnh miền núi thường nắm danh sách điểm đã lắp thiết bị cảnh báo. Ở nước ngoài, Nhật Bản và Đài Loan có những hệ thống cảnh báo sạt lở – lũ bùn đá dựa trên ngưỡng mưa rất đáng tham khảo; các báo cáo của họ cho thấy rõ ngưỡng được tinh chỉnh qua hàng chục năm số liệu ra sao.
Câu hỏi thường gặp
Hệ thống cảnh báo lũ quét hoạt động thế nào?
Trạm đo mưa và cảm biến mực nước đặt ở thượng nguồn khe suối liên tục so số đo với ngưỡng định sẵn. Khi vượt ngưỡng, hệ thống tự gửi tin cho cán bộ trực và kích hoạt còi, loa ở bản phía dưới để người dân di chuyển lên chỗ cao.
Mưa bao nhiêu thì có thể xảy ra lũ quét?
Không có một con số chung. Ngưỡng phụ thuộc độ dốc, loại đất, lớp phủ rừng và nhất là độ ẩm đất: đất đã no nước sau nhiều ngày mưa thì chỉ cần thêm vài chục milimét trong vài giờ là đủ gây lũ ở suối nhỏ.
Chỉ số hướng dẫn lũ quét là gì?
Là lượng mưa cần thêm trong 1, 3 hoặc 6 giờ để một lưu vực nhỏ bắt đầu có lũ, tính theo độ ẩm đất hiện tại. Dự báo viên so chỉ số này với dự báo mưa để khoanh vùng nguy cơ lũ quét.
Vì sao lũ quét khó cảnh báo hơn lũ sông?
Lũ quét xảy ra ở khe suối nhỏ, thời gian từ lúc mưa to đến lúc lũ tới chỉ vài chục phút đến vài giờ, thường không có trạm thuỷ văn. Nó còn mang theo đá, cây, bùn và hay kết hợp với sạt lở, nên khó tính trước bằng mô hình sông.
Nghe còi báo lũ quét thì làm gì?
Di chuyển ngay lên điểm cao đã định sẵn, theo đường không phải lội qua suối. Không quay lại lấy đồ, không ra bờ suối xem nước, và gọi 112 nếu có người gặp nạn.
