Chủ động khoa học - Ứng dụng công nghệ hiện đại trong dự báo dòng chảy xuyên biên giới sông Hồng

Chiều ngày 24/10/2025, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHKHTN), ĐHQGHN tổ chức Hội thảo khoa học tổng kết đề tài cấp Nhà nước mã số ĐTĐL.CN-06/23 “Nghiên cứu xây dựng phương pháp, công nghệ dự báo dòng chảy mùa cạn, thời hạn 10 ngày, tháng, mùa đến biên giới Việt - Trung”.

Sự kiện thu hút sự tham dự của đại diện Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Nông nghiệp Môi trường, các viện nghiên cứu, nhà khoa học và chuyên gia trong lĩnh vực khí tượng - thủy văn - tài nguyên nước.

Khoa học phục vụ chiến lược an ninh nguồn nước quốc gia

Phát biểu tại Hội thảo, PGS.TS. Trần Quốc Bình, Phó Hiệu trưởng Trường ĐHKHTN, nhấn mạnh: “Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu và gia tăng khai thác nguồn nước xuyên biên giới, việc dự báo và điều tiết dòng chảy không chỉ là bài toán khoa học, mà còn là vấn đề chiến lược an ninh nguồn nước quốc gia”. 

Sông Hồng - dòng chảy gắn bó với lịch sử, văn hóa và sinh kế của hàng chục triệu người Việt Nam - có gần một nửa diện tích lưu vực nằm ngoài lãnh thổ Việt Nam. Do đó, việc chủ động nghiên cứu, dự báo và hợp tác trong quản lý nguồn nước là vô cùng cấp thiết.

Đề tài do PGS.TS. Nguyễn Tiền Giang, Trưởng Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học làm chủ nhiệm, thể hiện rõ vai trò tiên phong của Trường ĐHKHTN trong việc kết hợp khoa học dữ liệu, mô hình thủy văn, trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ WebGIS để giải quyết một trong những thách thức lớn của ngành thủy văn Việt Nam hiện nay.

Ba năm nghiên cứu và nhiều kết quả vượt kế hoạch

Sau gần ba năm triển khai, nhóm nghiên cứu đã đạt được nhiều kết quả có giá trị khoa học và thực tiễn cao, trong đố nổi bật là:

• Xây dựng nền tảng dữ liệu WebGIS xuyên biên giới đầu tiên cho lưu vực sông Hồng, tích hợp hơn 9 nguồn dữ liệu quốc tế về địa hình, thảm phủ, khí tượng - thủy văn và giám sát vận hành hồ chứa lớn tại Việt Nam và Trung Quốc.

• Phát triển và kiểm định thành công hệ thống mô hình dự báo dòng chảy mùa cạn theo thời hạn 10 ngày, tháng và mùa, đạt độ chính xác cao (NSE 0.82-0.90; sai số MAE giảm 25-30%).

• Ứng dụng công nghệ AI và mô hình lai ghép vật lý - học máy (VIC-LSTM/GRU/RF), mở ra hướng đi mới trong dự báo thủy văn trong điều kiện thiếu dữ liệu.

• Làm rõ cơ chế biến đổi dòng chảy mùa cạn do kết hợp tác động của biến đổi khí hậu và hệ thống hồ chứa thượng nguồn Trung Quốc, xác định mức suy giảm dòng chảy tự nhiên 15-20% trong mùa kiệt.

• Đề xuất nhóm giải pháp khoa học - công nghệ và chính sách nhằm giảm thiểu rủi ro thiếu hụt nước mùa cạn và tăng cường hợp tác Việt - Trung trong quản lý tài nguyên nước sông Hồng.

Đột phá công nghệ và đóng góp khoa học

Một số điểm đột phá vượt kế hoạch của đề tài bao gồm:

• Phát triển công cụ kéo dài chuỗi dữ liệu thực đo bằng mô hình học máy, giúp mở rộng phạm vi và thời gian dự báo.

• Bổ sung dự báo tại các trạm Nậm Giàng và Lai Châu, nâng cao độ bao phủ khu vực biên giới.

• Công bố quốc tế Q1 - Q2 và hợp tác nghiên cứu liên kết với đối tác nước ngoài, đồng thời hỗ trợ đào tạo đại học và sau đại học.

Về giá trị ứng dụng, hệ thống WebGIS và bộ mô hình dự báo mùa cạn cho phép cập nhật, phân tích, trực quan hóa dữ liệu dòng chảy thời gian thực, phục vụ hiệu quả cho vận hành hồ chứa Sơn La - Lai Châu - Hòa Bình, sản xuất nông nghiệp và phát diện mùa cạn.

Đây là nền tảng khoa học và công nghệ dự báo xuyên biên giới đầu tiên giữa Việt Nam và Trung Quốc, góp phần đảm bảo an ninh nguồn nước và phát triển bền vững vùng lưu vực sông Hồng.

Khung phương pháp luận mới cho dự báo thủy văn xuyên biên giới

Theo PGS.TS. Nguyễn Tiền Giang, Việt Nam hiện có 108 lưu vực sông, trong đó 71,7% diện tích nằm ngoài lãnh thổ - khiến nước ta trở thành quốc gia phụ thuộc lớn và nguồn nước từ bên ngoài. Trên lưu vực sông Hồng, Việt Nam chưa có cơ chế hợp tác chính thức với Trung Quốc, đồng thời không nhận được dữ liệu vận hành hồ chứa, dòng chảy hay dự báo mùa cạn. 

Đề tài vì vậy mang ý nghĩa đặc biệt khi đã xây dựng khung phương pháp luận tích hợp giữa vật lý - thống kê - học máy cho bài toán dự báo dòng chảy xuyên biên giới, đồng thời bổ sung cơ sở khoa học phục vụ đàm phán, chia sẻ dữ liệu và hợp tác quản lý tài nguyên nước trong tương lai.

Hướng tới hợp tác quốc tế và phát triển bền vững

Khẳng định cam kết của Nhà trường, PGS.TS. Trần Quốc Bình chia sẻ:”Trường ĐHKHTN với gần 60 năm truyền thống đào tạo và nghiên cứu trong lĩnh vực khí tượng thủy văn và tài nguyên nước - sẽ tiếp tục thúc đẩy các hướng nghiên cứu liên ngành, kết hợp mô hình thủy văn, trí tuệ nhân tạo, dữ liệu vệ tinh và phân tích chính sách, góp phần chủ động hơn trong quản lý rủi ro thiên tai và hợp tác quốc tế về nguồn nước.”

Phó Hiệu trưởng cũng bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới Bộ Khoa học và Công nghệ, các cơ quan chủ quản, viện nghiên cứu, chuyên gia và nhóm thực hiện đề tài đã làm việc nghiêm túc, sáng tạo và đầy tâm huyết để đạt được những kết quả có ý nghĩa to lớn hôm nay.

“Tôi tin rằng, đề tài không chỉ mang giá trị khoa học, mà còn là bước đầu quan trọng cho hợp tác song phương Việt - Trung trong quản lý lưu vực sông Hồng, hướng tới phát triển bền vững và an ninh nguồn nước khu vực”, PGS.TS. Trần Quốc Bình nhấn mạnh.

Vớ những kết quả đạt được, đề tài ĐTĐL.CN-06/23 đã góp phần quan trọng khẳng định năng lực nghiên cứu và ứng dụng công nghệ cao của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đồng thời đóng góp thiết thực vào chiến lược quản lý, điều tiết và phát triển bền vững tài nguyên nước quốc gia trong bối cảnh biến đổi khí hậu và hội nhập quốc tế sâu rộng.

• Tags: