Khẳng định mối liên hệ giữa động đất và dao động mực nước hồ

Theo TS. Cao Đình Trọng, chủ nhiệm đề tài, hiện tượng động đất kích thích do tích nước hồ thủy điện không còn là giả thuyết mà đã được ghi nhận thực tế. Riêng tại khu vực Lai Châu, từ năm 2015 đến 2021 đã xảy ra khoảng 1.500 trận động đất, trong đó 13 trận có độ lớn từ 4,2 trở lên.

Từ các số liệu thu thập được, nhóm nghiên cứu phát hiện chu kỳ xuất hiện động đất trùng khớp với chu kỳ dao động mực nước hồ. Đây là lần đầu tiên mối quan hệ chu kỳ này được khẳng định bằng dữ liệu thực tế tại Việt Nam.

Thông qua kỹ thuật phân tích thực nghiệm (EMD), các nhà khoa học đã bóc tách chuỗi tín hiệu địa chấn trong bán kính 10km quanh hồ Lai Châu và ở độ sâu đến 9km. Phát hiện này mở ra cơ hội lớn trong công tác dự báo động đất, đặc biệt tại các khu vực có công trình thủy điện lớn.

Trí tuệ nhân tạo và mô hình mạng nơ-ron giúp xác định nguy cơ địa chấn

Để đánh giá độ nguy hiểm của khu vực, nhóm nghiên cứu đã xây dựng và huấn luyện thành công mô hình mạng nơ-ron nhân tạo nhiều lớp (MLP) với cấu trúc 8-14-1. Mô hình cho thấy khu vực Lai Châu có nguy cơ động đất ở mức từ 0,08 đến 0,1g – tương đương cấp độ VII theo thang MSK-64, đủ sức gây ảnh hưởng rõ rệt đến các công trình xây dựng.

Bên cạnh đó, các phương pháp thống kê và phân tích phổ hiện đại cũng chỉ ra mối liên hệ rõ ràng giữa các trận động đất nhỏ và quá trình tích – xả nước của hồ chứa. Kết quả là cơ sở khoa học quan trọng giúp các đơn vị vận hành thủy điện chủ động hơn trong công tác phòng ngừa và ứng phó thiên tai.

Ứng dụng thực tiễn và công bố quốc tế

Kết quả nghiên cứu đã được chuyển giao cho các đơn vị như Nhà máy thủy điện Lai Châu, các cơ quan quản lý an toàn hồ chứa và phòng chống thiên tai. Đây là tiền đề để thiết lập hệ thống cảnh báo sớm và xây dựng chính sách vận hành hồ chứa một cách an toàn, chủ động.

Nhóm nghiên cứu cũng đã công bố nhiều kết quả quan trọng trên các tạp chí quốc tế. Trong đó, bài báo trên tạp chí Fractal and Fractional (2023) sử dụng phân tích phổ và fractal để mô tả tính phi tuyến và tự tổ chức của chuỗi động đất. Năm 2024, một công trình khác được đăng trên tạp chí Entropy đã áp dụng kỹ thuật đồ thị tầm nhìn (visibility graph) để nghiên cứu đặc trưng của các trận động đất nông.

Hướng tới hệ thống cảnh báo động đất thông minh

Trong giai đoạn tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ tích hợp dữ liệu vệ tinh InSAR để theo dõi biến dạng mặt đất, từ đó tăng độ chính xác của mô hình cảnh báo. Việc kết hợp đa nguồn dữ liệu – từ thời gian thực đến quan trắc không gian – sẽ giúp mô hình trí tuệ nhân tạo phát huy tối đa hiệu quả trong dự báo động đất.

Thông qua hợp tác với Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia Italia (CNR), nhóm nghiên cứu không chỉ nâng cao năng lực chuyên môn mà còn tiếp cận các phương pháp quốc tế tiên tiến. Từ đây, họ kỳ vọng sẽ mở rộng nghiên cứu ra các hồ chứa lớn khác và xây dựng bản đồ nguy cơ động đất kích thích cấp quốc gia.

Mục tiêu dài hạn là thiết lập hệ thống cảnh báo sớm đồng bộ, hiện đại, hỗ trợ hoạch định chính sách an toàn công trình và giảm thiểu rủi ro thiên tai – một bước tiến lớn trong ứng dụng khoa học công nghệ vào quản lý thiên tai tại Việt Nam.