Chứng kiến cảnh tượng đau thương do lũ quét gây ra, nhóm học sinh Trường THCS Lý Tự Trọng (Tuy Hòa - Phú Yên) đã sáng tạo thiết bị cảnh báo lũ sớm cho đồng bào vùng cao.

Cảnh báo lũ là cơ sở để nhận định lũ quét

Hệ thống cảnh báo lũ cho đồng bào vùng cao là sản phẩm của hai học sinh Nguyễn Quỳnh Di (lớp 8A) và Nguyễn Hoàng Bảo Đan (lớp 7A), học sinh Trường THCS Lý Tự Trọng (TP Tuy Hòa – Phú Yên). Em Nguyễn Quỳnh Di chia sẻ, chứng kiến cảnh người dân chịu bao nhiêu thiệt hại, đau thương mỗi khi có lũ quét, hai em bàn với nhau sẽ làm ra thiết bị có thể cảnh báo sớm để phòng tránh. Người dân có thể chủ động di dời để bảo vệ an toàn tính mạng và tài sản nếu có hệ thống cảnh báo kịp thời.

Sau khi thống nhất ý tưởng, Nguyễn Quỳnh Di và Nguyễn Hoàng Bảo Đan đã mạnh dạn trình bày với cô giáo Huỳnh Thị Chung, giáo viên dạy môn Vật lý Trường THCS Lý Tự Trọng. Sau đó, ba cô trò bắt tay vào nghiên cứu, sáng tạo mô hình.

Hai em tìm hiểu được biết, cảnh báo mưa là yếu tố đầu tiên để xác định khả năng lũ quét. Do vậy, đo lượng mưa, mực nước là việc làm không thể thiếu. Nhóm đã sáng tạo thiết bị đo mực nước là một ống dài bằng nhựa có độ chịu bền cao cắm xuống lòng sông. Trong ống nhựa có nhiều IC, chip cảm ứng từ và phao gắn nam châm chạy dọc ống nhựa. Khi nước dâng thì phao dâng và qua các chip để nhận tín hiệu truyền thông tin về trung tâm điều khiển.

Nguyên lý hoạt động của mô hình gồm có các cảm biến mức nước, máy tính, hệ thống truyền tín hiệu và hệ thống cảnh báo. Cảm biến mức nước được đặt chắc chắn ở các vị trí sao cho đo được mức nước của khu vực thường xuyên xảy ra lũ. Kết quả đo mức nước từ các cảm biến này sẽ được gửi về trung tâm điều khiển máy tính.

Khi nhận được mức nước cao hơn 0 thì máy tính sẽ tự động ghi dữ liệu mức nước nhận được vào một dòng mới trên Google Sheet, như thời gian đo mức nước, tình trạng và mức nước cảnh báo.

Nếu có dòng dữ liệu mới trên Google Sheet và tùy thuộc vào mức cảnh báo nhận được là mức 1, 2 hay 3 thì hệ thống sẽ truyền tín hiệu, dữ liệu về vùng dân cư hạ lưu cũng như thực hiện phát các âm thanh cảnh báo tương ứng để cảnh báo cho người dân vùng nguy cơ về tình trạng lũ. Từ đó, các địa phương có kế hoạch di tản người dân khẩn cấp, hạn chế xảy ra thương vong và những thiệt hại không đáng có.

Cảnh báo lũ quét cho người dân miền núi

Đối với thiết bị đo lượng mưa, gồm có 2 bộ phận chính là 1 phễu lớn và chao lật 2 tầng. Khi mưa xuống đọng qua phễu rồi xuống chao lật tầng 1, tầng 2. Trên cơ sở đó, các thông số về lượng mưa sẽ được truyền về. Còn hệ thống cảnh báo sạt lở đất được thiết kế rất đơn giản với hai phương pháp đổ cột và đứt dây.

Trong đó, phương pháp 1 thì trong cột có chip IC rung thủy ngân. Mỗi khi có tác động lên chân cột thì thông tin cảnh báo sẽ ngay lập tức được truyền về người quản lý. Phương pháp 2 là sử dụng dây nối với cột. Khi có hiện tượng đất, đá rơi xuống làm đứt dây thì tín hiệu cảnh báo sẽ được truyền đi. Như vậy, ta có thể xem chính xác để cảnh báo cho người dân.

Hệ thống được xây dựng trên cơ sở sử dụng các thiết bị phát hiện, đo lượng nước tại các khu vực đầu nguồn. Trên cơ sở lượng mưa và mức nước thu thập được, thiết bị sẽ gửi tín hiệu cảnh báo về vùng hạ lưu và những nơi có khả năng xảy ra lũ ống, lũ quét.

Nguyễn Hoàng Bảo Đan cho biết thêm, hệ thống cảnh báo lũ có thể lắp đặt ở các vùng miền núi, thượng nguồn, nhằm cảnh báo lũ cho người dân ở hạ du. Ngoài ra, hệ thống có thể áp dụng cảnh báo lũ ở những tuyến đường giao thông, các hồ đập thủy lợi thường xuyên xảy ra lũ ống, lũ quét.

Hệ thống cảnh báo này sẽ tạo ra một mạng lưới thông tin để giúp người dân nắm bắt thông tin về lũ lụt nhanh nhất có thể. Các nguồn tin báo khẩn cấp này cũng có thể được cung cấp cho các đài khí tượng thủy văn, các cơ quan phòng chống thiên tai…

TS Lê Đàm Ngọc Tú, giảng viên Trường Đại học Xây dựng miền Trung, đánh giá, hệ thống cảnh báo lũ cho đồng bào vùng cao của hai em Quỳnh Di và Bảo Đan rất ý nghĩa. Mô hình có thể hoàn thiện và áp dụng vào thực tế, giúp người dân miền núi cũng như đồng bằng nâng cao cảnh giác và chủ động phòng chống lũ lụt.

Trước mắt các em có thể liên hệ với các cơ quan khoa học nghiên cứu về địa chất, khoáng sản để tìm hiểu sâu hơn, tích hợp công nghệ để có thể triển khai ứng dụng vào thực tế.