Công Nghệ

Nhà khoa học dùng phần mềm ‘chẩn bệnh’ cho bờ sông

Công cụ do nhóm nghiên cứu trong nước phát triển có thể tính toán sự thay đổi hình thái của kênh nhanh hơn 30 lần và dự đoán các khu vực có nguy cơ sạt lở bờ sông.

Ở Đồng bằng sông Cửu Long, sạt lở bờ sông là vấn đề bức xúc của người dân từ nhiều năm nay. Việc nghiên cứu dự báo trượt đất vẫn còn là một bài toán khó cho dù đã có nhiều công nghệ được ứng dụng như phân tích tài liệu đo đạc, mô hình vật lý, công nghệ viễn thám, GIS và mô hình toán học. Từ thực tế đó, Chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia đã phê duyệt đề tài “Xây dựng mô hình dự báo sạt lở bờ sông dựa trên công nghệ điện toán hiệu suất cao sử dụng GPUS kết hợp triển khai dựa trên mô hình thực tế”. Thí nghiệm ứng dụng một số đoạn Đồng bằng sông Cửu Long ”của GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng, Viện Khoa học Công nghệ Tính toán và PGS.TS Nguyễn Thị Bảy – Đại học Bách Khoa TP. thi hành. Phần mềm được xây dựng có tên là HYDIST-GPUs. Công nghệ GPU cho phép tốc độ tính toán có thể nhanh hơn tới 30 lần so với tốc độ tính toán thông thường.

GS Phùng chọn đoạn sông Tiền qua thị xã Tân Châu (An Giang) và đoạn qua thành phố Sa Đéc (Đồng Tháp) để nghiên cứu. Ông đã dành ba năm (từ 2017 đến 2019), điều tra, phân tích và tổng hợp dữ liệu về lưu lượng, mực nước và trầm tích, và các mẫu địa chất làm đầu vào cho tính toán. Các số liệu về ảnh viễn thám và GIS cũng được tác giả phân tích để tính toán sự thay đổi đường bờ theo thời gian của từng khu vực.

Các số liệu về lưu lượng, mực nước, phù sa, số liệu quy hoạch lòng sông, đặc điểm địa hình, địa mạo, bán kính, ma sát, tải trọng bờ… được tính toán đưa vào mô hình HYDIST. Theo tác giả, những tính toán này giúp dự đoán nguy cơ sạt lở đất và những thay đổi có thể xảy ra đối với bờ sông.

Tính toán mô hình ảnh viễn thám cho hai đoạn sông được chọn nghiên cứu trong ba giai đoạn (1989-1999; 1999-2009 và 2009-2019) cho thấy đoạn Tân Châu có xu hướng giảm biến động đường bờ. từ giai đoạn một đến giai đoạn ba. Ở đoạn Sa Đéc, đường bờ giai đoạn I và II thay đổi khá nhiều, đến giai đoạn III kể từ khi kè An Hiệp (Sa Đéc) được xây dựng, đường bờ ít biến động hơn. Kết quả tính toán sử dụng ảnh viễn thám được xuất và vẽ thành bộ 12 bản đồ số.

Cù lao Long Phú Thuận nằm giữa sông Tiền, thuộc huyện Hồng Ngự, tỉnh Đồng Tháp.  Vụ sạt lở đất năm 2017. Ảnh: Cửu Long.

Cù lao Long Phú Thuận nằm giữa sông Tiền, thuộc huyện Hồng Ngự, tỉnh Đồng Tháp. Vụ sạt lở đất năm 2017. Ảnh:Cửu Long.

Trên cơ sở các dữ liệu đầu vào, tác giả còn mô phỏng diễn biến xói lở lòng sông, bờ qua các giai đoạn để thấy được tốc độ tác động của hoạt động khai thác cát và biến động tự nhiên.

Với kinh nghiệm 15 năm nghiên cứu về sạt lở, GS Phùng cho biết, điểm mới mà mô hình xây dựng là đưa vào hàm khai thác cát biến động theo thời gian để tính toán diễn biến đáy phù hợp hơn với thực tế. Hiện nay, ở tất cả các dòng máy, kể cả các dòng máy thương mại trên thế giới đều không tồn tại chức năng nguồn này.

Phần mềm tính toán tương tác động lực bờ sông, bờ sông dựa trên công nghệ tính toán hiệu năng cao sử dụng GPU đã được tác giả chuyển giao cho Trung tâm Công nghệ thông tin Tài nguyên và Môi trường, Sở Tài nguyên và Môi trường TP. chạy thử, chạy thử.

Hệ thống chương trình tính toán, dự báo xói lở bờ sông được sử dụng như một công cụ để dự báo và mô phỏng các khu vực sạt lở nghiêm trọng và quan trọng trên các tuyến sông lớn nhỏ. Quy trình dự báo xói lở bờ sông được cấp tại Viện Khoa học và Công nghệ Tính toán. Quá trình này được thực hiện sau một thời gian nhất định, từ đó đưa ra đánh giá về khả năng và mức độ sạt lở bờ sông tại khu vực nghiên cứu.

Kết quả giải đoán bằng ảnh viễn thám và tính toán bằng mô hình HYDIST tại Tân Châu

Kết quả giải đoán bằng ảnh viễn thám và tính toán bằng mô hình HYDIST tại Tân Châu

Theo GS Nguyễn Kỳ Phùng, mô hình không chỉ áp dụng trên các đoạn sông ở ĐBSCL mà còn có thể ứng dụng để tính toán diễn biến hình thái của luồng và sạt lở bờ cho bất kỳ đoạn sông nào khác trên lãnh thổ Việt Nam. . Chỉ cần đưa các thông số dữ liệu vào, phần mềm sẽ phân tích, xác định nguy cơ sạt lở bờ. Tuy nhiên, ông Phụng cho rằng, các thông số trong mô hình cần được điều chỉnh để phù hợp với từng khu vực tính toán. Kết quả tính toán phụ thuộc rất nhiều vào độ tin cậy của dữ liệu đầu vào.

“Các yếu tố dòng chảy, độ sâu xói lở bờ biển, tổ hợp tải trọng bờ, địa chất yếu … là những thông số quan trọng gây mất ổn định mái bờ khiến bờ bị sạt lở. Bên cạnh đó, yếu tố nước ngầm. áp lực, áp lực nước ngoài sông… cũng là những số liệu cần thiết để tính toán nguy cơ sạt lở bờ ”, GS Phùng nói.

GS Phùng hy vọng có thể áp dụng mô hình HYDIST cho nhiều đoạn sông khác, tìm ra nhiều công thức thực nghiệm khác nhau phù hợp với nhiều khu vực có nguy cơ sạt lở. Phần mềm tính toán tương tác động lực bờ sông, bờ sông trên nền tảng công nghệ tính toán hiệu suất cao sử dụng GPU đã được đăng ký bản quyền tại Cục Bản quyền tác giả, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch vào tháng 5/2021.

Để biết thông tin về các Chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia, vui lòng liên hệ: – Văn phòng các Chương trình Khoa học và Công nghệ Quốc gia – Bộ Khoa học và Công nghệ. Địa chỉ: 113 – Trần Duy Hưng, Cầu Giấy, Hà Nội. Điện thoại: (84.24) 3.5551.726 – Fax: (84.24) 3.5551.725. Email: vpctqg@most.gov.vn. Webiste: http://vpctqg.gov.vn.

Đến Hội

.

Nguồn: https://vnexpress.net/nha-khoa-hoc-dung-phan-mem-chan-benh-cho-bo-song-4383465.html

Tin Tức 7S

Tin tức 7s: Cập nhật tin nóng online Việt Nam và thế giới mới nhất trong ngày, tin nhanh thời sự, chính trị, xã hội hôm nay, tin tức chính thống VN.Cập nhật tin tức 24/7: Giải trí, Thể thao...tại Việt Nam & Thế giới hàng ngày. Thông tin, hình ảnh, video clip HOT cập nhật nhanh & tin cậy nhất.

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button