Pod koniec listopada Gia Lai, Dak Lak i wiele nadmorskich prowincji regionu centralnego zmagało się z powodziami uważanymi za najpoważniejsze od wielu lat.
Mętna woda powodziowa spłynęła w dół rzeki, a pośród tego chaosu ludzie widzieli, jak zapory hydroelektryczne otwierają swoje bramy, wylewając białą wodę.
Niektórzy twierdzą, że w elektrowniach wodnych i zbiornikach wodnych dochodzi do poważnych błędów w realizacji procedur odprowadzania wody powodziowej.
W wywiadzie dla reportera gazety Dan Tri , prof. dr Nguyen Quoc Dung, stały wiceprezes Wietnamskiego Stowarzyszenia Dużych Zapór i Rozwoju Zasobów Wodnych, wyraził swoją opinię: Historia zbiorników hydroelektrycznych rozgrywa się w sytuacji, w której wszyscy mają rację, i to jest najbardziej niebezpieczne.
„Właściciel zapory hydroelektrycznej powiedział: »Postępowałem zgodnie z procedurą«. Dowództwo ds. Zapobiegania Katastrofom również stwierdziło: »Wydałem rozkaz zgodnie z procedurą«. Ale procedura zależy od ludzi” – skomentował profesor Dung.
Elektrownia wodna Song Ba Ha uwolniła historyczną ilość wody powodziowej (zdjęcie: Trung Thi).
Pan Nguyen Tung Phong, dyrektor Departamentu Zarządzania i Budowy Obiektów Nawadniających ( Ministerstwo Rolnictwa i Środowiska ) powiedział, że wiele obecnych procesów eksploatacji pojedynczych zbiorników i zbiorników między zbiornikami opiera się na starych seriach danych historycznych.
Dlatego też nie odzwierciedla ona nowych wartości ekstremalnych w ciągu ostatnich 2-3 lat, kiedy opady mogły być 4-6 razy wyższe od średniej miesięcznej, a powodzie znacznie przekroczyły wcześniej odnotowane rekordy.
Rzeczywistość ta wymaga ponownego rozważenia sposobu określania częstotliwości i prawdopodobieństwa projektowego, zarówno na etapie planowania, projektowania i realizacji projektu, jak i dostosowania procedur operacyjnych.
Patrząc na świat, jakie środki podejmują kraje, zwłaszcza azjatyckie, charakteryzujące się górzystym terenem, ekstremalnymi opadami deszczu i wieloma klęskami żywiołowymi podobnymi do tej w Wietnamie, aby eksploatować elektrownie wodne w sposób, który równoważy czynniki ekonomiczne i bezpieczeństwo obszarów położonych niżej w dorzeczu?
Ogólna tendencja: Eksploatacja zapory na podstawie danych, zrzut wody przed powodzią
Wiele modeli międzynarodowych pokazuje, że kluczem są dane w czasie rzeczywistym, modele prognozowania powodzi, technologia zarządzania między zbiornikami i system wczesnego ostrzegania.
Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) wielokrotnie podkreślała rolę zbiorników hydroelektrycznych jako wielofunkcyjnej infrastruktury regulacji wody: służącej do wytwarzania energii, kontroli powodzi, zapobiegania suszy i regulacji przepływu w obszarach położonych niżej.
System zapór hydroelektrycznych w Japonii (zdjęcie: Getty).
Jak podaje Research Gate, w wielu dużych basenach w Europie, Ameryce Południowej i Azji zaprojektowano lub zmodernizowano zbiorniki wodne w celu zarówno wytwarzania energii elektrycznej, jak i ograniczania szczytów powodziowych, w oparciu o systemy prognozowania i wspomagania decyzji działające zgodnie z określonymi scenariuszami.
Choć każdy kraj ma swoje własne uwarunkowania, nowoczesne modele łączą trzy wspólne „warstwy” technologiczne:
Monitorowanie w czasie rzeczywistym: Sieć czujników, automatycznych stacji pomiarowych, kamer i radarów pogodowych stale mierzy opady deszczu, poziom wody i przepływ wody. Dane są aktualizowane w centrum sterowania co kilka minut.
Jak wynika z danych Science Direct, badania systemów ostrzegania przed powodziami IoT (Internet of Things) pokazują, że ciągłe pomiary opadów deszczu i poziomu wody, w połączeniu z transmisją danych za pomocą sieci komórkowych, pomagają operatorom „obserwować” rozwój powodzi co minutę, zamiast polegać na zaledwie kilku nielicznych stacjach pomiarowych.
W Japonii krajowy system hydrologiczny składa się z tysięcy stacji mierzących opady deszczu i poziom wody, z których wiele jest aktualizowanych co 5–10 minut. Stacje te służą zarówno do prognozowania powodzi, jak i obsługi zapór.
Modele prognozowania powodzi i przepływów: Dane obserwacyjne wprowadza się do modeli hydrologicznych i hydraulicznych, nawet uwzględniających sztuczną inteligencję, aby prognozować ilość wody wpływającej do jeziora z kilkugodzinnym lub kilkudniowym wyprzedzeniem.
To jest podstawa do podjęcia decyzji o „wczesnym zwolnieniu”, czyli zarezerwowaniu pojemności na wypadek powodzi, zamiast czekać, aż woda osiągnie próg alarmowy i dopiero wtedy otwierać wszystkie śluzy jednocześnie.
Japonia, Szwajcaria i Korea Południowa integrują prognozy meteorologiczne o wysokiej rozdzielczości z modelami przepływu wód w celu wstępnego obliczenia napływu wód jeziornych i niezbędnych scenariuszy odpływu.
System wczesnego ostrzegania dla społeczności: Informacje o poziomie wody w jeziorze, przepływie wody i prognozach powodzi są wysyłane do władz i mieszkańców terenów położonych niżej za pośrednictwem wiadomości tekstowych, aplikacji, publicznych systemów nagłośnieniowych i znaków elektronicznych, dzięki czemu mieszkańcy mają wystarczająco dużo czasu na ewakuację ludzi i mienia.
Na przykład japońskie Ministerstwo Ziemi, Infrastruktury, Transportu i Turystyki (MLIT) wymaga udostępniania społeczeństwu zasad działania zapór i informacji o odprowadzaniu wody powodziowej, a także publikowania map obszarów zagrożonych powodzią w celu ułatwienia ewakuacji.
Na tym trójwarstwowym fundamencie każdy kraj buduje swój własny model zarządzania dostosowany do warunków rzecznych, gospodarki i poziomu technologicznego, ale mający ten sam cel: wczesne odprowadzenie wody, kontrolowane odprowadzenie wody, minimalizowanie możliwości „otwarcia wszystkich śluz” tuż przed osiągnięciem szczytu powodzi.
Poniżej przedstawiono kilka wybitnych modeli bezpiecznej eksploatacji elektrowni wodnych w krajach na całym świecie:
Japonia: Digitalizacja całego obszaru dorzecza wraz ze scenariuszami reakcji dla każdego regionu
Według Japońskiej Agencji Wodnej, Japonia jest jednym z krajów na świecie, który zmaga się z największymi opadami deszczu i silnymi tajfunami, dlatego jej systemy zapór i zbiorników wodnych są zarządzane z myślą o zasadzie „bezpieczeństwo przede wszystkim”.
Ministerstwo Ziemi, Infrastruktury, Transportu i Turystyki Japonii zarządza siecią wielofunkcyjnych zapór, połączonych ze szczegółowym systemem prognozowania opadów opartym na siatce i modelami prognozowania powodzi dla każdego dorzecza.
W Japonii obowiązuje bardzo skuteczny model prognozowania powodzi, który wspomaga podejmowanie wczesnych decyzji o uwolnieniu wody z czynnych zapór (zdjęcie: MDPI).
Modele odpływu uwzględniające dane dotyczące opadów deszczu są również wykorzystywane do prognozowania poziomu wody, symulowania powodzi i podejmowania decyzji dotyczących eksploatacji zapór.
Dokumenty MLIT i JICA pokazują, że Japonia uważa wymianę informacji za czynnik kluczowy.
Każdy obszar położony niżej ma mapę powodziową oraz scenariusze poziomu wody odpowiadające różnym poziomom zrzutu ze zbiornika. Władze lokalne otrzymują w czasie rzeczywistym informacje o poziomie wody i przepływach zrzutu, wraz z zalecanymi poziomami ostrzegawczymi (od ostrzeżenia po ewakuację awaryjną).
W przypadku prognozowanych ulewnych deszczy operatorzy zapór z wyprzedzeniem obliczą ilość wody, którą należy uwolnić, aby zapewnić rezerwę na ochronę przeciwpowodziową, i w razie potrzeby skoordynowają działania z władzami w celu wydania nakazów ewakuacji. To „wczesne, stopniowe uwolnienie” zmniejsza ryzyko nagłego spiętrzenia wody w dolnym biegu rzeki.
Korea Południowa: Zastosowanie sztucznej inteligencji w celu optymalizacji odprowadzania wody powodziowej
Według magazynu Smart Water, Korea Południowa idzie o krok dalej we wdrażaniu sztucznej inteligencji. Firma zarządzająca wodami K Water ogłosiła strategię „AI First”, integrując AI z całym systemem zarządzania wodą, od prognozowania suszy i powodzi po eksploatację zbiorników.
Każdego dnia K water przetwarza ponad 7,4 miliarda danych z czujników, stacji pomiarowych i satelitów w celu uczenia modeli prognostycznych i optymalizowania operacji.
System monitorowania wody K-water opiera się na technologii cyfrowego bliźniaka (zdjęcie: K water).
Firma K water tworzy „cyfrowe bliźniaki” dla dorzecza, symulując strukturę rzek, jezior, tam i położonych niżej obszarów mieszkalnych.
Gdy prognozowane są ulewne deszcze, inżynierowie mogą przetestować wiele opcji zrzutu wody na modelu numerycznym: jeśli zatrzymają więcej wody, jakie będzie ryzyko dla zapory? Jeśli spuszczą wodę wcześniej, z różnymi prędkościami przepływu, jaki będzie poziom wody w dole rzeki? Na tej podstawie mogą wybrać najmniej ryzykowny scenariusz, zanim zastosują go w praktyce.
Informacje i ostrzeżenia dotyczące powodzi są publicznie wyświetlane na stronach internetowych, w aplikacjach i na tablicach elektronicznych, dzięki czemu ludzie mogą dowiedzieć się o powodzi z wyprzedzeniem i móc odpowiednio wcześnie zareagować.
Chiny: Platforma Big Data do prognozowania przepływów
Chiny mają wiele dużych zbiorników hydroelektrycznych, w tym Trzy Przełomy na rzece Jangcy.
Zapora Trzech Przełomów została zaprojektowana z myślą o dużej przepustowości i połączona z siecią stacji pomiarowych, pomiarem poziomu wody i danymi satelitarnymi w całym dorzeczu. Chiński system prognozowania powodzi wykorzystuje modele hydrologiczne i hydrauliczne oparte na dużych zbiorach danych (Big Data) do obliczania ilości wody wpływającej do zbiornika, co wspomaga decyzję o gromadzeniu wody lub jej uwalnianiu na każdym etapie pory deszczowej.
Według Science Direct, w ostatnich badaniach przeprowadzonych w Chinach testowano również algorytmy uczenia maszynowego mające na celu optymalizację operacji między zbiornikami, aby zapewnić bezpieczeństwo powodziowe i utrzymać produkcję energii elektrycznej.
Norwegia, Szwajcaria: Ocena ryzyka związanego z tamą za pomocą czujników i sztucznej inteligencji
Według NGI Norwegia jest „elektrownią wodną” w Europie, a większość energii elektrycznej pochodzi ze zbiorników górskich.
Zmiany klimatyczne sprawiają, że wymogi bezpieczeństwa zapór stają się coraz bardziej rygorystyczne.
Norweski Instytut Geotechniczny (NGI) utworzył specjalistyczny dział bezpieczeństwa zapór, który wykorzystuje platformę cyfrową GeoHub i system NGI Live do zbierania danych z czujników zamontowanych na zaporach i zboczach, pomiaru odkształceń, przesiąkania i wibracji w czasie rzeczywistym oraz łączenia modeli numerycznych ze sztuczną inteligencją w celu oceny ryzyka.
Dzięki temu mogą nie tylko zobaczyć poziom wody, ale także „usłyszeć”, jak zachowuje się konstrukcja zapory, co pozwala im podejmować bezpieczniejsze decyzje operacyjne podczas ekstremalnych powodzi.
Innym bardzo znanym modelem jest MINERVE w dorzeczu rzeki Rodan w Szwajcarii.
To system prognozowania powodzi i wspomagania decyzji dla całego górnego Rodanu, zanim wpłynie on do Jeziora Genewskiego. MINERVE wykorzystuje prognozy pogody Szwajcarskiej Służby Meteorologicznej i Europejskiego Centrum Prognoz, wprowadzone do modelu hydrologicznego RS MINERVE w celu obliczenia przepływów i poziomów wody w rzekach i jeziorach.
Na podstawie tej prognozy narzędzie wspomagania decyzji MINDS proponuje scenariusze dla eksploatacji zbiorników hydroenergetycznych, aby umożliwić wcześniejsze uwolnienie wody przez turbiny lub śluzy denne, w celu zarezerwowania pojemności na wypadek powodzi. Celem jest zatrzymanie większości szczytu powodziowego w zbiorniku, minimalizując potrzebę uwalniania wody z przelewu przelewowego we właściwym momencie, gdy szczyt powodziowy przejdzie w dół rzeki.
System MINERVE jest zintegrowany z procesem kontroli powodzi w kraju, co wyraźnie pokazuje korzyści płynące z zarządzania wodami między zbiornikami w skali całego basenu, bez pozostawiania tego zadania poszczególnym elektrowniom.
Source: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/cac-nuoc-lam-the-nao-de-tranh-giua-dinh-lu-thuy-dien-xa-het-cong-suat-20251127232650764.htm
Komentarz (0)