MỤC LỤC TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN SỐ THÁNG 12 NĂM 2023

TT

Tên bài và tác giả

Số Trang

1

Đánh giá nguy cơ xói lở dưới ảnh hưởng của dòng chảy trước và sau khi có kè mỏ hàn trên sông Tiền đoạn chảy qua thành phố Sa Đéc, Đồng Tháp

Trà Nguyễn Quỳnh Nga^1,2*, Trần Thị Kim³, Ôn Bảo Hạng^1,2, Nguyễn Thị Bảy^1,2

¹ Trường Đại học Bách khoa Tp.HCM; tnqnga@hcmut.edu.vn; hangbaoon1609@gmail.com; ntbay@hcmut.edu.vn

² Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh; tnqnga@hcmut.edu.vn; hangbaoon1609@gmail.com; ntbay@hcmut.edu.vn

³ Trường Đại học Tài nguyên và môi trường Tp.HCM; ttkim@hcmunre.edu.vn

*Tác giả liên hệ: Email: tnqnga@hcmut.edu.vn; Tel.: +84–347292972

Tóm tắt: Đồng Tháp ở phía thượng nguồn sông Cửu Long, là nơi thường xuyên xảy ra sạt lở bờ. Bài báo này tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ thủy động lực trước và sau khi có các kè mỏ hàn trên đoạn sông Tiền chảy qua khu vực thành phố Sa Đéc, tỉnh Đồng Tháp. Phương pháp nghiên cứu chính là ứng dụng mô hình thủy lực MIKE21 HD kết hợp với module bùn cát MT, được hiệu chỉnh và kiểm định với số liệu thực đo tại trạm Mỹ Thuận và trạm Cao Lãnh cho kết quả có độ tương thích cao. Mô hình được tính toán theo 2 kịch bản trước và sau khi 7 kè mỏ hàn được xây dựng. Kết quả cho thấy các kè mỏ hàn làm thay đổi luồng dòng chảy. Nhìn chung là mức độ xói giảm ở sát bờ lõm nhưng mức độ xói ở giữa dòng khá đáng kể (0,8 m/6 tháng). Diện tích xói tăng so với khi chưa có kè. Mặc dù các kè mỏ hàn có khả năng giảm xói hiệu quả ở sát bờ lõm (quanh các kè sát bờ lõm có hiện tượng bồi), nhưng ở đầu các kè mỏ hàn cũng bị xói nhiều do dòng chảy mạnh dẫn đến sạt lở kè. Kết quả cũng góp phần giúp các nhà quản lý có thêm góc nhìn về hiệu quả của kè mỏ hàn ở đoạn sông cong này.

Từ khóa: MIKE 21; Thủy động lực học dòng chảy; Xói lở; Kè mỏ hàn; Sông Tiền; Sa Đéc.

1

2

Đánh giá ảnh hưởng của khai thác cát đến diễn biến đáy đoạn sông Tiền chảy qua tỉnh Vĩnh Long

Nguyễn Thị Bảy^1,2*, Trần Thị Kim³, Trần Thị Thúy An³, Trà Nguyễn Quỳnh Nga^1,2

¹ Trường Đại học Bách Khoa; ntbay@hcmut.edu.vn; tnqnga@hcmut.edu.vn

² Đại học Quốc Gia Tp.HCM; ntbay@hcmut.edu.vn; tnqnga@hcmut.edu.vn

³ Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Tp.HCM; ttkim@hcmunre.edu.vn; antran.nrec@gmail.com

*Tác giả liên hệ: ntbay@hcmut.edu.vn; Tel.: +84–902698585

Tóm tắt: Khai thác cát sông quá mức làm thay đổi kết cấu địa chất, gây ra sạt lở nghiêm trọng là một trong những vấn đề được xã hội quan tâm hiện nay. Nghiên cứu này tập trung đánh giá diễn biến lòng dẫn dưới ảnh hưởng của suy giảm phù sa và hoạt động khai thác cát tại khu vực sông Tiền đoạn chảy qua tỉnh Vĩnh Long. Kết quả mô phỏng bồi, xói đáy cho thấy ở đoạn sông này có diện tích bồi lắng phân bố tương đối nhiều ở các đoạn sông thẳng, tốc độ bồi lắng năm 2017 thấp hơn so với năm 2008. Trong khi đó, xói đáy xảy ra ở các đoạn sông co hẹp đột ngột, có vận tốc dòng chảy lớn, địa hình đáy sâu. Kết quả mô phỏng cho thấy hoạt động khai thác cát có những tác động tích cực và tiêu cực khác nhau. Nếu khai thác không đúng quy mô, vị trí có thể gây ra những vấn đề biến đổi thủy động lực khó lường dẫn đến nguy cơ sạt lở bờ. Tuy nhiên, khai thác cát đúng quy định lại đem đến kết quả tốt, giúp làm khơi thông dòng chảy và làm cho địa hình đáy trở về hình dạng ban đầu. Các kết quả đạt được là cơ sở trong việc đề xuất các biện pháp giảm thiểu xói lở phục vụ công tác quản lý rủi ro thiên tai do sạt lở.

Từ khóa: Sông Tiền; Khai thác cát; Chuyển tải phù sa; Vận chuyển bùn cát; Suy giảm phù sa.

14

3

Nghiên cứu khả năng ứng dụng thuật toán Random Forest và ảnh vệ tinh Sentinel-2 trong phân loại lớp phủ mặt đất tỉnh Quảng Bình trên nền tảng Google Colab

Phạm Thị Thanh Hòa^1,2*, Vũ Ngọc Quang³, Lê Thanh Nghị^1,2, Đoàn Thị Nam Phương^1,2, Nguyễn Minh Hải¹

¹ Khoa Trắc địa - Bản đồ và Quản lý đất đai, Trường Đại học Mỏ - Địa chất; phamthithanhhoa@humg.edu.vn; lethanhnghi@humg.edu.vn; doanthinamphuong@humg.edu.vn; nguyenminhhai@humg.edu.vn

² Nhóm nghiên cứu Công nghệ Địa tin học trong Khoa học Trái đất (GES), Trường Đại học Mỏ - Địa chất; phamthithanhhoa@humg.edu.vn; lethanhnghi@humg.edu.vn; doanthinamphuong@humg.edu.vn

³ Khoa Công trình, Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải; quangvn@utt.edu.vn

*Tác giả liên hệ: phamthithanhhoa@humg.edu.vn; Tel.: +84–977732505

Tóm tắt: Trong kỷ nguyên công nghệ mới, phương pháp học máy (Machine learning) dần thay thế các phương pháp truyền thống trong lĩnh vực viễn thám. Một trong những thuật toán có độ chính xác cao trong phân loại là Random Forest (Rừng ngẫu nhiên - RF). Cùng với đó, thay vì phân loại ảnh trên các phần mềm thương mại, nền tảng đám mây Google Colab giúp tối ưu hóa thời gian xử lý với nguồn thư viện phong phú và đặc biệt phù hợp với phương pháp học máy. Vì vậy, nghiên cứu đã tiến hành phân loại lớp phủ mặt đất sử dụng thuật toán Random Forest trên nền tảng Google Colab, thực nghiệm tại tỉnh Quảng Bình với thời gian là tháng 8 năm 2022. Ảnh vệ tinh Sentinel-2 được lựa chọn do độ phân giải không gian cao hơn so với các ảnh miễn phí khác. Đồng thời, nghiên cứu cũng so sánh kết quả phân loại RF trong hai trường hợp: (1) sử dụng bốn kênh ảnh có độ phân giải 10m của ảnh Sentinel-2, (2) kết hợp 4 kênh ảnh trên và các ảnh chỉ số NDVI, NDWI, NDBI. Cả hai trường hợp đều đạt độ chính xác tổng thể trên 90% và Kappa trên 0,9, cho thấy tính khả thi của thuật toán RF. Trong đó, trường hợp (2) đạt độ chính xác cao hơn, khẳng định rằng việc sử dụng các chỉ số quang phổ giúp làm tăng thông tin và cải thiện kết quả phân loại.

Từ khóa: Random Forest; Sentinel-2; Lớp phủ bề mặt; Google Colab.

29

4

Mô phỏng ô nhiễm bụi PM2.5 và phân tích các yếu tố liên quan – Trường hợp tỉnh Cà Mau, Việt Nam

Ngô Thị Xuân^1,2, Nguyễn Châu Mỹ Duyên^1,2, Bùi Tá Long^1,2*

¹ Khoa Môi trường và Tài nguyên, Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh; ngothixuana3qt@gmail.com; nguyenduyen91@hcmut.edu.vn; longbt62@hcmut.edu.vn
² Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh; ngothixuana3qt@gmail.com; nguyenduyen91@hcmut.edu.vn; longbt62@hcmut.edu.vn
*Tác giả liên hệ: longbt62@hcmut.edu.vn; Tel.: +84–918017376

Tóm tắt: Ô nhiễm không khí PM2.5 là tác nhân tác động nghiêm trọng tới sức khỏe con người không chỉ tại các khu đô thị lớn, mà còn ảnh hưởng tới các tỉnh không gần khu đô thị, trong trường hợp nghiên cứu này là tỉnh Cà Mau. Hiện tại ủy ban nhân dân  tỉnh đang trong quá trình xây dựng kế hoạch quản lý chất lượng môi trường không khí cho toàn tỉnh. Trong đó nhiệm vụ đánh giá ô nhiễm bụi mịn được đặt ra. Để giải quyết mục tiêu này, cặp các mô hình WRF/CMAQ được sử dụng một mặt hình thành bản đồ phân bố ô nhiễm, mặt khác tìm ra sự phụ thuộc giữa mức độ ô nhiễm PM2.5 với cả yếu tố phát thải, lẫn khí tượng. Bộ dữ liệu kiểm kê phát thải nhân tạo và sinh học (tự nhiên) từ nguồn số liệu kiểm kê phát thải toàn cầu ECCAD (Emissions of atmospheric compounds and compilation of ancillary data) được sử dụng. Kết quả mô phỏng được thực hiện cho 2 tháng đặc trưng của mùa khô 2020 cho thấy nồng độ PM2.5 trung bình 24 giờ của tháng 03/2020 chưa vượt ngưỡng giới hạn cho phép của QCVN 05:13/BTNMT, giá trị nồng độ dao động trong khoảng 7,82-51,72 µg/m3. Giá trị nồng độ PM2.5 trung bình 24 giờ giai đoạn tháng 04/2020 là 7,05-114,42 µg/m3. Kết quả phân tích sự phụ thuộc nồng độ vào phát thải và khí tượng cũng đã được phân tích, làm rõ.

Từ khóa: Mô hình WRF/CMAQ; PM_2.5; Khí tượng; Phát thải; Cà Mau.

42

5

So sánh mức độ ảnh hưởng của một số vật liệu đối với quá trình cố định Asen trong đất bị ô nhiễm

Nguyễn Quốc Tuấn^1*, Nguyễn Hồng Quân¹, Nguyễn Thị Hải²

¹ Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam; nqt18@vnu.edu.vn; nguyenhongquan160198@gmail.com

² Phòng thí nghiệm Trọng điểm Địa môi trường và Ứng phó Biến đổi Khí hậu, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam; nguyenhai128@vnu.edu.vn

*Tác giả liên hệ: nqt18@vnu.edu.vn; Tel.: +84–345311281

Tóm tắt: Nghiên cứu so sánh sự ảnh hưởng của ba vật liệu chính là bentonite (B), than hoạt tính (AC), và vật liệu tổng hợp của chúng (BAC) với tỉ lệ áp dụng 2% đối với khả năng cố định Asen (As) trong đất bị ô nhiễm. Khả năng cố định As trong đất được đánh giá bằng: i) quy trình lọc kết tủa tổng hợp (SPLP), quy trình chiết độc tính (TCLP), và dung dịch 0,1M HCl để đánh giá khả năng rửa trôi; ii) tách chiết tuần tự (Sequential Extraction) để đánh giá các dạng liên kết của As trong đất. Kết quả chỉ ra sự có mặt của các vật liệu đã giúp tăng độ pH của đất và thay đổi tính linh động của As trong đất. Hiệu suất cố định As tăng tới 52% trong đất được xử lý bằng vật liệu BAC. Kết quả cũng chỉ ra As trong dạng tồn tại dễ trao đổi đã được chuyển sang dạng tồn tại bền hơn và ít linh động hơn, đặc biệt đối với đất được xử lý bằng BAC. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc kết hợp các vật liệu đem lại hiệu quả cao trong xử lý đất bị ô nhiễm, do đó cần phải được tiếp tục nghiên cứu để đánh giá tính hiệu quả không những đối với As mà còn với các kim loại nặng khác, và xem xét tác động của vật liệu đối với sức khỏe của đất.

Từ khóa: Asen; Bentonite; Than hoạt tính; Cố định Asen trong đất.

59

6

Đánh giá tiềm năng năng lượng gió cho phát triển năng lượng tái tạo trên khu vực Biển Đông, Việt Nam

Nguyễn Việt Hằng¹, Phạm Duy Huy Bình¹, Phạm Quang Nam¹, Nguyễn Bách Tùng¹, Trịnh Tuấn Long^1*

¹ Trung tâm Động lực học Thủy khí Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội; viethang1485@gmail.com; phambinh@hus.edu.vn; nampq@hus.edu.vn; bachtung_cefd@hus.edu.vn; trinhtuanlong@hus.edu.vn

*Tác giả liên hệ: trinhtuanlong@hus.edu.vn; Tel: +84–969622708

Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, mô hình khí hậu khu vực RegCM4 (RCM) được sử dụng để mô phỏng trường gió từ đó xác định năng lượng gió tiềm năng cho khu vực Biển Đông trong giai đoạn 20 năm (2000-2019). Trường vận tốc gió được mô phỏng từ mô hình RCM khi so sánh với số liệu tái phân tích ERA5 sử dụng dữ liệu quan trắc gió từ 13 trạm khí tượng hải văn ven biển và đảo của Việt Nam cũng như 10 trạm đo gió mực cao 80 m. Kết quả khi so sánh với dữ liệu quan trắc gió cho thấy RCM mô phỏng tốt và phù hợp hơn so với sử dụng số liệu từ ERA5. Phân bố không gian của kết quả tính toán năng lượng gió từ mô hình RCM cũng có sự tương đồng so với dữ liệu được công bố trong “Báo cáo tiềm năng năng lượng gió, sóng ngoài khơi tại các vùng biển Việt Nam” của Bộ Tài nguyên và Môi trường và báo cáo của Ngân hàng thế giới năm 2009. Mặc dù, nghiên cứu vẫn còn có một số hạn chế tuy nhiên, kết quả của nghiên cứu cũng là nguồn thông tin sử dụng tham khảo tốt trong việc quy hoạch và xây dựng các dự án điện gió trên biển.

Từ khóa: Năng lượng gió; Biển Đông; Việt Nam; RegCM4.

70

7

Kết quả bước đầu thử nghiệm thuật toán XGBoost dự báo nước dâng do bão tại trạm Hòn Dáu

Bùi Mạnh Hà¹, Nguyễn Bá Thủy^1*, Phạm Khánh Ngọc¹, Phạm Văn Tiến²

¹ Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn quốc gia; manhhamhc@gmail.com; thuybanguyen@gmail.com; ngocpkchibo@gmail.com
² Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu; phamvantien@gmail.com
*Tác giả liên hệ: thuybanguyen@gmail.com; Tel.: +84–975853471

Tóm tắt: Trong nghiên cứu này, thuật toán tăng cường độ dốc cấp cao XGBoost (Extreme Gradient Boosting, sau đây gọi là mô hình XGBoost) được ứng dụng để xây dựng công cụ dự báo nước dâng do bão tại Hòn Dáu. Mô hình XGBoost được xây dựng với 4 phương án sử dụng dữ liệu khác nhau (04 mô hình): mô hình XGBoost đơn biến, mô hình XGBoost đa biến I, mô hình XGBoost đa biến II và mô hình XGBoost sử dụng dữ liệu chéo. Bộ dữ liệu trong 28 cơn bão ảnh hưởng tới trạm Hòn Dáu giai đoạn 2002-2021 được thu thập để xây dựng các mô hình và kiểm định kết quả dự báo. Kết quả thử nghiệm mô hình XGBoost dự báo nước dâng do bão cho thấy, mô hình XGBoos đơn biến cho độ tin cậy thấp ở tất cả các thời hạn dự báo. Trong khi đó, hai mô hình XGBoos đa biến và mô hình sử dụng dữ liệu chéo đều cho kết quả tin cậy cao, với phần lớn hệ số tương quan giữa dự báo và quan trắc đều trên 80%. Kết quả của nghiên cứu làm cơ sở lựa chọn công cụ dự báo nước dâng do bão tại Hòn Dáu tuỳ thuộc vào hiện trạng số liệu quan trắc khí tượng, hải văn.

Từ khóa: Dự báo nước dâng do bão; XGBoost; Machine Learning; AI.

83

8

Nghiên cứu lựa chọn công nghệ truyền tin không dây năng lượng thấp (LORA/LPWAN) ứng dụng trong truyền dữ liệu trạm khí tượng tự động thuộc Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Tây Nguyên

 Vũ Văn Sáng^1*

¹ Trung tâm Mạng lưới khí tượng thủy văn quốc gia; sangvu2210@gmail.com

*Tác giả liên hệ: sangvu2210@gmail.com; Tel.: +84–796188866

Tóm tắt: Hiện nay, công nghệ truyền tin không dây năng lượng thấp (LORA/LPWAN) đang trở nên phổ biến và ngày càng được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như viễn thông, truyền tin, trao đổi thông tin số liệu, trong đó có số liệu khí tượng thủy văn. Mạng lưới trạm tự động thuộc Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Tây nguyên phần lớn được lắp đặt tại những khu vực vùng sâu, vùng xa và giáp danh gần biên giới, mạng thông tin viễn thông sóng yếu, điều kiện thông tin, truyền tin gặp nhiều khó khăn, nên gây ra nhiều thách thức cho công tác điều tra cơ bản, giám sát, cảnh báo và dự báo, phòng chống thiên tai. Chất lượng truyền nhận thông tin nhiều khi có gián đoạn dẫn đến việc xác định trạm hoạt động hay không hoạt động khó chính xác; gây khó khăn trong việc tìm nguyên nhân, đánh giá hoạt động của các trạm. Nghiên cứu tập trung vào việc ứng dụng  những ưu điểm và sự phù hợp của công nghệ truyền tin không dây năng lượng thấp (LORA/LPWAN) nhằm nâng cao hiệu quả truyền phát số liệu của các trạm khí tượng thủy văn tự động phục vụ công tác điều tra cơ bản khí tượng thủy văn tại khu vực Tây Nguyên.

Từ khóa: Công nghệ truyền tin không dây năng lượng thấp LPWAN; Công nghệ truyền tin bằng công nghệ LORA.

95