Số 37/2018: Chuyện hậu trường vụ giải cứu đội bóng đá nhí Thái Lan - GIS hỗ trợ nhiệm vụ cứu nạn tại hang Tham Luang Nang Non - Số 3

Image Content

Theo GIM Magazine

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.  

CHUYỂN HƯỚNG DÒNG NƯỚC

Hang Tham Luang là một phần của hệ sinh thái núi đá vôi và hang karst. Khi có mưa ở vùng núi phía trên bề mặt, các dòng nước sẽ theo các khe nhỏ và sông ngầm chảy xuống tầng dưới và toả ra các hướng khác thành các nhánh suối và con sông lớn. Khi có mưa lớn thường xuyên trong khu vực, mực nước trong các hang sẽ dâng cao rất nhanh làm cho quá trình cứu nạn gặp nhiều khó khăn nguy hiểm và đôi khi là không thể.

Các chuyên gia về nước ngầm tham gia vào chiến dịch đã khoan và bơm nước khỏi cửa vào chính. Với máy bơm hoạt động liên tục cả ngày và đêm, các chuyên gia cũng đã nhận ra một việc là không thể duy trì được mực nước tối thiểu trong lòng hang bằng phương pháp này trong mua mưa ở vùng núi. Nhóm các chuyên gia bản đồ đã thử nghiệm xây dựng mô hình chuyển hướng dòng nước để hạn chế lượng nước chảy vào trong hang. Bằng cách sử dụng phần mềm Arc Hydro, nhóm đã phải chạy đua cùng thời gian để tính toán lưu vực sông, các hướng chảy của dòng nước, và lượng nước tích luỹ trong lòng hang bằng mô hình SRTM DEM và mô hình DEM mới được tạo ra từ các tấm ảnh lập thể hàng không do Cục Đo đạc Hoàng gia Thái Lan cung cấp.

“Chúng tôi phải tính toán lưu vực sông, hướng dòng chảy và lượng nước tích tụ trong hang bằng cách sử dụng các mô hình số độ cao, thông tin địa chất chi tiết và tính mật độ rừng bao phủ phía trên mặt đất để xác định các khu vực được coi là nguồn chính dẫn nước vào trong hang” Ông Chanist Prasertburanakul, Giám đốc hợp phần bản đồ hàng không vũ trụ đồng thời là trưởng nhóm phối hợp giữa GIS Company Ltd. và ESRI Thái Lan phát biểu.

Các kết quả phân tích lưu vực đã chỉ ra diện tích thoát nước khu vực Ban Pha Hee phía nam hang là 4.90 km2 và về phía bắc Ban Pha Hee là 2.96 km2. Sau khi xác định được mô hình dòng chảy tích tụ trong hang, nhóm đã tìm ra hai điểm hố sụt nằm trong hai lưu vực thoát nước nêu trên. Biệt đội SEAL của Hải quân Hoàng gia Thái Lan đã xác nhận những số liệu tính toán này và các dòng chảy hỗn loạn khi đi vào trong lòng hang từ cả hướng bắc và nam.

Toạ độ X,Y của hai hố sụt thoát nước được gửi tới các nhóm thực địa để kiểm tra và xác nhận. Các nhóm thực địa được hình thành bởi các thành viên đến từ DNP và RID, họ phải tiến hành đo đạc dòng chảy chính, xác định đường vào và đường ra của dòng nước. DMR cũng ấn định cho các nhóm thực địa nhiệm vụ chuyển hướng dòng chảy. Trước tiên nhóm thực địa xây các đập kiểm tra tại Ban Pha Hee để giảm vận tốc dòng chảy và sử dụng những đường ống dẫn dài để chuyển dòng nước hướng ra cánh đồng lúa. Hết ngày 01/07/2018, việc chuyển hướng dòng nước này đã giúp giảm lượng nước vào trong hang từ hướng bắc tới trên 50%, tuy vậy mực nước trong lòng hang vẫn luôn ở mức cao.

Bước tiếp theo, mô hình Ban Pha Hee được chạy để phân tích và đưa ra phương án chuyển hướng dòng chảy từ hướng nam, Qua ngày 04/07/2018 khoảng trên 10.000 m3 nước đã được chuyển đi theo hướng khác. Nhóm thực địa cũng phát hiện ra thêm các đứt gãy và hố sụt trong khu vực và sử dụng cho mục đích chuyển hướng dòng chảy, với việc chuyển dòng này mực nước trong hang đã giảm đi một cách đáng kể.

XÁC ĐỊNH CÁC VỊ TRÍ KHOAN

DMR cũng thận trọng cân nhắc khả năng khoan vào trong hang để tìm cách đưa nhóm gặp nạn an toàn ra khỏi hang. Thông tin địa hình và địa chất đã được sử dụng để xác định vị trí khoan tối ưu. Hang nằm sâu khoảng 446 mét dưới lớp đá vôi bề mặt. Các mặt cắt cũng được tổng hợp dọc theo lòng hang từ phía bắc xuống phía nam để ước lượng khoảng cách từ bề mặt tới lòng hang.

Phần mềm ArcGIS Pro được sử dụng để tính toán khoảng cách 3D từ các điểm khoan tối ưu xác định trên mô hình với độ sâu mũi khoan nhỏ nhất, xác định góc nghiêng và phương vị mũi khoan. Vị trí, khoảng cách và phương vị của các điểm khoan tối ưu sau đó được gửi cho các kỹ sư địa chất để một lần nữa kiểm định xem khả năng khoan cho từng vị trí đã chọn.

Các nhà địa chất và chuyên gia GIS không chỉ tạo ra các bản đồ hữu dụng hỗ trợ cho quá trình khắc phục thảm hoạ mà còn tạo ra hệ thống thông tin không gian tích hợp để hỗ trợ một cách trực quan cho tất cả các nhóm tham gia, cũng như trợ giúp đắc lực cho việc ra quyết định xử lý tình huống. Các bản đồ 3D được tổng hợp mới bằng cách sử dụng phần mềm ArcGIS để trợ giúp cho các đội nghiệp vụ trong phòng và các nhóm thực địa xác định các vị trí cần quan tâm nằm trên toàn bộ khu vực triển khai nhiệm vụ cứu nạn. Khi các chuyên gia phân tích tiến hành chồng xếp thêm lớp thông tin thuỷ văn trên mô hình 3D tổng hợp, là lúc mọi người hiểu rõ hơn về mối quan hệ không gian của hệ thống thuỷ văn với tất cả các yếu tố địa lý, địa chất và thực phủ khác trong khu vực.

Phân tích lưu vực và lượng nước lưu thông bằng phần mềm ArcHydro.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn