Xây dựng đường cong IDF cho trạm mưa Tân Sơn Hòa có xét đến tính không dừng

Trong những năm gần đây, Thành phố Hồ Chí Minh đang đối mặt với các vấn đề khí hậu nghiêm trọng, điển hình là sự gia tăng tần suất và cường độ của các trận mưa cực đoan dẫn đến tình trạng ngập úng ngày càng nghiêm trọng. Hệ thống thoát nước và các công trình chống ngập hiện tại của thành phố được thiết kế dựa trên dữ liệu cũ, không còn phù hợp với tình hình thực tế. Bài báo này nhằm mục đích xây dựng đường cong cường độ-thời đoạn-tần suất (IDF) có xét đến tính dừng và không dừng cho trạm mưa Tân Sơn Hòa, Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu được kỳ vọng sẽ hỗ trợ chính quyền địa phương trong việc thiết kế hoặc nâng cấp hệ thống thoát nước, góp phần giảm thiểu tình trạng ngập úng.

Chính quyền địa phương Thành phố Hồ Chí Minh, các nhà quản lý và hoạch định chính sách về tài nguyên nước và chống ngập lụt, kỹ sư thủy lợi, và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực khí tượng thủy văn, biến đổi khí hậu và quản lý rủi ro thiên tai.

Bài báo này tập trung vào việc xây dựng đường cong Cường độ-Thời đoạn-Tần suất (IDF) cho trạm đo mưa Tân Sơn Hòa, Thành phố Hồ Chí Minh, có xét đến cả điều kiện dừng và không dừng của dữ liệu mưa. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh Thành phố Hồ Chí Minh thường xuyên đối mặt với tình trạng ngập úng nghiêm trọng do các trận mưa cực đoan, và cơ sở hạ tầng thoát nước hiện có được thiết kế dựa trên các giả định về tính dừng đã cũ. Nghiên cứu sử dụng kiểm định Mann-Kendall và cho thấy xu hướng tăng rõ rệt trong chuỗi số liệu mưa lớn nhất ở tất cả các thời đoạn (15, 30, 60, 90, 120, 150 và 180 phút) từ năm 1987 đến 2019, đặc biệt là thời đoạn 15 phút cho thấy xu thế tăng đáng kể về mặt thống kê. Phân phối Log Normal được xác định là phù hợp nhất để mô tả dữ liệu mưa lớn nhất. Đối với các thời đoạn ngắn (15 và 30 phút), mô hình Log Normal không dừng (LOGN-NS) cho kết quả phù hợp hơn. Ngược lại, đối với các thời đoạn dài hơn (từ 60 đến 180 phút), mô hình Log Normal dừng (LOGN-S) lại được xem là thích hợp hơn. Đáng chú ý, các giá trị cường độ mưa thiết kế từ mô hình không dừng (LOGN-NS) luôn cao hơn so với mô hình dừng (LOGN-S) ở cùng chu kỳ lặp lại. Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của việc đánh giá cả tính dừng và không dừng trong phân tích chuỗi số liệu thủy văn, cũng như việc áp dụng nhiều loại phân phối thống kê để xác định chính xác giá trị mưa thiết kế. Những thông tin này có ý nghĩa quan trọng, giúp các nhà quản lý và chính quyền địa phương có cơ sở khoa học để thiết kế và nâng cấp hệ thống thoát nước, từ đó cải thiện đáng kể khả năng ứng phó với ngập úng trong tương lai tại Thành phố Hồ Chí Minh.