ỨNG DỤNG GIS VÀ SWAT HỖ TRỢ CÔNG TÁC ĐỀ XUẤT QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT CHO LƯU VỰC SÔNG ĐAK BLA, KON TUM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GIS VÀ SWAT HỖ TRỢ CÔNG TÁC ĐỀ XUẤT QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT CHO LƢU VỰC SÔNG ĐAK BLA, KON TUM Họ tên sinh viên: NGUYỄN KIỀU MINH THƠNG Ngành: Hệ thống Thơng tin Mơi trƣờng Niên khóa: 2010 – 2014 Tháng 6/2014 ỨNG DỤNG GIS VÀ SWAT HỖ TRỢ CÔNG TÁC ĐỀ XUẤT QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT CHO LƢU VỰC SÔNG ĐAK BLA, KON TUM Tác giả NGUYỄN KIỀU MINH THƠNG Khóa luận đƣợc đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kĩ sƣ ngành Hệ thống Thông tin Môi trƣờng Giáo viên hƣớng dẫn: Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS NGUYỄN KIM LỢI KS LÊ HOÀNG TÚ Tháng năm 2014 i LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Kim Lợi, thầy KS Lê Hoàng Tú thầy cô công tác Trung tâm nghiên cứu biến đổi khí hậu trƣờng Đại học Nơng Lâm Hồ Chí Minh, ngƣời hƣớng dẫn tơi hồn thành báo cáo tốt nghiệp Cảm ơn quý thầy cô tận tình bảo, hỗ trợ động viên suốt thời gian qua Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến tất quý thầy cô Trƣờng Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Cảm ơn quý thầy cô kiến thức giúp đỡ chân tình dành cho tơi bốn năm học tập trƣờng Cuối cùng, xin nói lời biết ơn sâu sắc cha mẹ chăm sóc, ni dạy thành ngƣời ln động viên tinh thần cho để yên tâm học tập Tp Hồ Chí Minh, Tháng 06/2014 Nguyễn Kiều Minh Thơng Bộ môn Tài nguyên GIS Khoa Môi trƣờng & Tài ngun Trƣờng Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh ii TĨM TẮT Xói mịn bồi lắng tƣợng tự nhiên gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến đời sống dân cƣ môi trƣờng sinh thái Xói mịn bồi lắng chịu ảnh hƣởng nhiều yếu tố có lớp phủ bề mặt bao gồm thực phủ loại che phủ khác nhƣ đất xây dựng, khu dân cƣ…Việc quy hoạch sử dụng đất góp phần làm thay đổi lớp phủ bề mặt đất góp phần làm ảnh hƣởng đến trạng xói mịn bồi lắng khu vực Điều địi hỏi cần phải có cơng cụ hữu hiệu để đánh giá ảnh hƣởng việc quy hoạch sử dụng đất đến trạng xói mịn bồi lắng địa phƣơng Nhằm mục tiêu đánh giá ảnh hƣởng việc quy hoạch sử dụng đất đến xói mịn bồi lắng lƣu vực sông Đak Bla tỉnh Kon Tum để phục vụ định hƣớng phát triển bền vững kinh tế - xã hội tỉnh, đề tài “Ứng dụng GIS SWAT hỗ trợ công tác đề xuất quy hoạch sử dụng đất cho lƣu vực sông Đak Bla, tỉnh Kon Tum” đƣợc thực Đề tài đƣợc nghiên cứu dựa sở lý thuyết tổng quan có liên quan đến đề tài nhƣ tổng quan khu vực nghiên cứu, tổng quan xói mịn bồi lắng, tổng quan SWAT nhƣ cách tính xói mịn bồi lắng mơ hình, tổng quan đề tài nghiên cứu liên quan Phƣơng pháp tiến hành nghiên cứu ứng dụng GIS mơ hình SWAT để xây dựng kịch đánh giá mức độ xói mịn bồi lắng lƣu vực theo quy hoạch sử dụng đất tỉnh Kon Tum đến năm 2020 Kết nghiên cứu cho thấy có chênh lệch lớn lƣợng bồi lắng giữa kịch bản: Kịch lƣợng bồi lắng đạt 21.964.060,2 tấn(giai đoạn 2005 – 2010), Kịch lƣợng bồi lắng 509.959.470 tấn(giai đoạn 2015 – 2020) Trên sở ta đề xuất số biện pháp bảo vệ nguồn tài nguyên đất, làm giảm lƣợng bồi lắng lƣu vực Đề tài đƣợc thực hoàn thành Trung tâm nghiên cứu biến đổi khí hậu trƣờng Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh, thời gian từ 27/02/2014 đến 31/5/2014 iii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU x CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Giới hạn đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN 2.1 Khu vực nghiên cứu 2.1.1 Vị trí địa lý 2.1.2 Địa hình 2.1.3 Khí hậu – thủy văn 2.1.4 Điều kiện kinh tế - xã hội 2.2 Khái qt xói mịn đất 2.2.1 Định nghĩa xói mịn đất 2.2.2 Các kiểu xói mịn 2.2.3 Tiến trình xói mịn đất 2.2.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến xói mòn đất 10 2.3 Sự bồi lắng 14 2.3.1 Định nghĩa 14 2.3.2 Quá trình hình thành 15 2.3.3 Ảnh hƣởng bồi lắng 15 iv 2.4 Mơ hình SWAT 16 2.4.1 Tổng quan mơ hình SWAT 16 2.4.2 Quá trình phát triển SWAT 17 2.4.3 Nguyên lý mô SWAT 20 2.4.4 Tiến trình mơ SWAT 22 2.5 Tổng quan cơng trình nghiên cứu xói mịn – bồi lắng giới Việt Nam 24 2.5.1 Trên giới 24 2.5.2 Tại Việt Nam 26 CHƢƠNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3.1 Nội dung nghiên cứu 29 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 29 3.2.1 Thu thập liệu – tài liệu 30 3.2.2 Xử lý liệu 31 3.2.3 Tiến trình ứng dụng mơ hình SWAT 33 3.2.4 Đánh giá độ xác 35 3.3 Cơ sở tính tốn xói mịn bồi lắng mơ hình SWAT 36 CHƢƠNG KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 38 4.1 Bộ sở liệu đầu vào cho mơ hình SWAT lƣu vực sông Đak Bla 38 4.1.1 Dữ liệu DEM 38 4.1.2 Dữ liệu sử dụng đất 39 4.1.3 Dữ liệu đất 41 4.1.4 Dữ liệu khí tƣợng – thủy văn 43 4.2 Kết mơ tính tốn xói mịn bồi lắng 45 4.2.1 Giai đoạn từ 2005 – 2010 45 4.2.2 Giai đoạn 2015 – 2020 48 4.3 Đánh giá xói mịn – bồi lắng hai giai đoạn 49 4.4 Đề xuất giải pháp hỗ trợ công tác đề xuất quy hoạch sử dụng đất 50 4.4.1 Tăng thảm phủ thực vật 50 4.4.2 Cân lợi ích kinh tế mơi trƣờng 53 v 4.4.3 Quá trình thị hóa 54 4.4.4 Một số biện pháp hạn chế xói mịn bồi lắng khác 54 4.5 Mối liên hệ thay đổi sử dụng đất đến lƣợng bồi lắng 55 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 5.1 Kết luận 56 5.2 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 vi DANH MỤC VIẾT TẮT GIS Geography Information System (Hệ thống thông tin địa lý) SWAT Soil and Water Assessment Tool (Công cụ đánh giá đất nƣớc) DEM Digital Elevation Model (Mơ hình độ cao số) FAO Food and Agriculture Organization (Tổ chức Nông Lƣơng Liên Hiệp Quốc) USDA United States Department of Agriculture (Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) SCS Soil Conservation Service (Dịch vụ bảo tồn đất trực thuộc USDA) USGS United States Geological Survey (Cục địa chất Hoa Kỳ) USLE Universal Soil Loss Erosion (Phƣơng trình đất tồn cầu) RUSLE Revided Universal Soil Loss Erosion (Phƣơng trình đất tồn cầu hiệu chỉnh) A/H Ảnh hƣởng vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 2.1 Vị trí địa lý lƣu vực sơng Đak Bla.………………… .… Hình 2.2 Đồ thị trạm khí tƣợng Kon Tum từ năm 2005-2010……………………… Hình 2.3 Các loại xói mịn tác nhân thể lỏng Hình 2.4 Tiến trình xói mịn đất…………………………………………………… 10 Hình 2.5 Các nhân tố ảnh hƣởng đến xói mịn đất………………………………… 10 Hình 2.6 Tiến trình tác động hạt mƣa đến xói mịn đất………………………….11 Hình 2.7 Mối quan hệ độ che phủ xói mịn đất…………………………… 13 Hình 2.8 Bồi lắng xói mịn lƣu vực sơng Đak Bla, Kon Tum……………… 15 Hình 2.9 Sơ đồ phát triển mơ hình SWAT………………………………………18 Hình 2.10 Sơ đồ chu trình thủy văn pha đất……………………………… …20 Hình 2.11 Sơ đồ q trình diễn dịng chảy…………………………… 21 Hình 2.12 Vịng lặp HRU/tiểu lƣu vực……………………………………………….22 Hình 2.13 Tiến trình mơ SWAT………………………………………………23 Hình 3.1 Sơ đồ tiếp cận………………………………………………………………30 Hình 3.2 Quy trình xử lý liệu DEM…………… ……………………… …… 31 Hình 3.3 Quy trình xử lý liệu sử dụng đất……………………………………… 32 Hình 3.4 Quy trình xử lý liệu thời tiết……………………………………………32 Hình 3.5 Quy trình chạy SWAT đánh giá xói mịn – bồi lắng lƣu vực Đak Bla, Kon Tum 34 Hình 3.6 Mơ lƣợng bồi lắng mơ hình SWAT 37 Hình 4.1 Bản đồ độ cao số lƣu vực sông Đak Bla 39 Hình 4.2 Bản đồ sử dụng đất năm 2010 lƣu vực sông Đak Bla tỉnh Kon Tum 40 Hình 4.3 Bản đồ sử dụng đất dự kiến lƣu vực sông Đak Bla tỉnh Kon Tum năm 2020 41 Hình 4.4 Bản đồ đất lƣu vực sơng Đak Bla, Kon Tum 43 viii Hình 4.5 Vị trí trạm khí tƣợng thủy văn để mơ xói mịn bồi lắng lƣu vực sông Đak Bla, Kon Tum 45 Hình 4.6 Lƣợng bồi lắng lƣu vực sơng Đắk Bla giai đoạn 2005-2010 46 Hình 4.7 Lƣợng bồi lắng lƣu vực sông Đắk Bla giai đoạn 2015-2020 47 Hình 4.8 Biểu đồ kiểm chứng lƣu lƣợng dịng chảy đầu lƣu vực sơng Đak Bla mơ hình SWAT phần mềm SWAT – CUP 48 Hình 4.9 So sánh lƣợng bồi lắng trung bình giai đoạn 2005 - 2010 giai đoạn 2015 – 2020……………………………………………………………… 49 Hình 4.10 Bản đồ phân định tiểu lƣu vực lƣu vực Đak Bla tỉnh Kon Tum…50 Hình 4.11 So sánh lƣợng bồi lắng kịch giữ nguyên diện tích rừng kịch theo quy hoạch giai đoạn 2015 – 2020……………………………… …………… 51 Hình 4.12 So sánh lƣợng bồi lắng giai đoạn 2005 - 2010 giai đoạn 2020 theo kịch giữ nguyên diện tích rừng………………………………………………… 52 Hình 4.13 So sánh lƣợng bồi lắng kịch giữ nguyên diện tích rừng phủ xanh đồi trọc kịch theo quy hoạch giai đoạn 2015 – 2020………………………….53 Hình 4.14 So sánh lƣợng bồi lắng giai đoạn 2005 - 2010 giai đoạn 1015 2020 theo kịch giữ nguyên diện tích rừng kết hợp phủ xanh đồi trọc……… 53 ix Hình 4.7 Bản đồ phân định tiểu lưu vực lưu vực Đak Bla tỉnh Kon Tum Sau chạy mơ hình, nghiên cứu tiến hành kiểm chứng mơ hình thơng qua số NSI dựa lƣu lƣợng dòng chảy trạm Kon Plong Kết kiểm chứng cho thấy số NSI mơ hình 0,04 Sở dĩ số NSI chƣa cao liệu tiếp cận đƣợc hạn chế, trạm đo cách xa so với đầu lƣu vực nên tính xác mơ hình thấp Bên cạnh liệu khí tƣợng quan trắc đƣợc khơng đầy đủ có ngày có liệu trống Số trạm thời tiết thực đo nằm lƣu vực có trạm 47 Kon Tum trạm Măng Đen cịn lại tồn liệu khí tƣợng mơ Trong trạm Măng Đen có liệu liệu mƣa Một điều lý giải giá trị mô đạt độ tin cậy thấp nhƣ cơng trình thủy điện đƣợc xây dựng dòng chảy(nhƣ thủy điện Đak Nơ Pe 1, 2, 2ab; thủy điện Đak Ne; thủy điện Thƣợng Kon Tum thủy điện Đaks Grét) làm điều hòa dòng chảy khiến cho giá trị thực đo khác xa với giá trị mơ Một hạn chế khác mơ hình SWAT sử dụng số phƣơng trình thực nghiệm đƣợc phát triển dựa điều kiện khí hậu Hoa Kỳ Trong điều kiện nhƣ kết đầu mơ hình tạm chấp nhận đƣợc Hình 4.8 Biểu đồ kiểm chứng lưu lượng dịng chảy đầu lưu vực sông Đak Bla mô hình SWAT phần mềm SWAT – CUP 4.2.2 Giai đoạn 2015 – 2020 Từ khác biệt liệu đầu vào(dữ liệu quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 liệu thời tiết giai đoạn 2015 – 2020) mơ hình SWAT tiến hành mơ cho kết lƣợng bồi lắng giai đoạn 2015 – 2020 lƣu vực Tổng lƣợng bồi lắng lƣu vực sông Đak Bla giai đoạn 2015 – 2020 509.959.470 Trong lƣợng bồi lắng đỉnh điểm đạt 45.130.000 vào tháng 10/2020 Lƣợng bồi lắng tăng khoảng 10,2 lần vào mùa mƣa so với mùa nắng (464.431.600 45.527.870 tấn) Lƣợng bồi lắng đạt đỉnh điểm vào tháng 11(130.085.000 tấn) Giai đoạn 2015 - 2020 xảy tình trạng tƣơng tự nhƣ giai đoạn 2005 -2010 tổng lƣợng bồi lắng lƣu vực số 48 cao tiểu lƣu vực lên tới 341.366.570 tổng lƣợng xói mịn nhỏ nằm tiểu lƣu vực số 37.848.451 Ta thấy chênh lệch lớn so tổng lƣợng bồi lắng giai đoạn theo tiểu lƣu vực tổng lƣợng bồi lắng tiểu lƣu vực số tăng 22 lần tiểu lƣu vực số tăng gần 38 lần Hình 4.9 Lượng bồi lắng lưu vực sơng Đắk Bla giai đoạn 2015 -2020 4.3 Đánh giá xói mòn – bồi lắng hai giai đoạn Kết mơ bồi lắng xói mịn cho ta thấy lƣợng bồi lắng xói mịn giai đoạn cao giai đoạn cách đáng báo động Cụ thể tổng lƣợng bồi lắng tăng từ 21.964.060, lên 509.959.470 tức tăng đến 23 lần Nhìn vào hình 4.8 ta thấy đƣợc lƣợng bồi lắng trung bình tăng cao cách đáng lo ngại Cụ thể khơng có tháng tăng dƣới lần Cá biệt từ tháng 10 đến tháng 12 tăng đến từ 37 – 80 lần Trong tháng có lƣợng bồi lắng tăng cao tháng 12 tăng đến gần 80 lần, tháng có lƣợng xói mòn tăng thấp tháng tăng xấp xỉ lần Các số biểu thị thực trạng đáng lo ngại giữ nguyên đề án quy hoạch lƣợng bồi lắng xói mịn gia tăng cách khủng khiếp gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến đời sống dân cƣ trạng mơi trƣờng lƣu vực Lƣợng bồi lắng xói mịn cao cách đột biến vào tháng mùa mƣa (tháng đến tháng 11) tháng 12 chứng tỏ kết cấu đất yếu nhiều dẫn đến khả xói mịn tăng cao 49 Đây hệ việc quy hoạch sử dụng đất để phát triển kinh tế cách không hợp lý lƣu vực Hình 4.10 So sánh lượng bồi lắng trung bình theo tháng giai đoạn 2005 2010 giai đoạn 2015 – 2020 4.4 Đề xuất giải pháp hỗ trợ công tác đề xuất quy hoạch sử dụng đất Bài toán quy hoạch sử dụng đất toán tối ƣu hóa lợi ích dựa biến : kinh tế, xã hội môi trƣờng Tức đảm bảo phát triển kinh tế nhƣng không làm suy giảm mức môi trƣờng nhƣ đời sống xã hội Đề án quy hoạch sử dụng đất lƣu vực theo định hƣớng tỉnh làm cho tình trạng bồi lắng xói mịn khu vực ngày thêm trầm trọng Điều đòi hỏi quan chức có th m quyền cần định hƣớng quy hoạch lại giải tốt vấn đề sau đây: tăng thảm phủ thực vật, cân phát triển kinh tế bảo vệ mơi trƣờng, tính tốn quy hoạch hợp lý cho q trình thị hóa Dựa vào kết mô phỏng, nghiên cứu đề xuất giải pháp sau: 4.4.1 Tăng thảm phủ thực vật Thảm phủ thực vật yếu tố quan trọng vấn đề chống xói mịn bồi lắng Vì cần phải giữ mật độ che phủ lƣu vực mức hợp lý Thảm thực vật che phủ phải đạt yêu cầu số lƣợng mà phải đạt yêu cầu chất lƣợng, tức phải bảo tồn cánh rừng lâu năm bên cạnh việc trồng rừng diện tích bị triệt phá Nhất bối cảnh nguồn tài nguyên rừng ngày suy giảm nghiêm trọng việc chặt phá rừng bừa bãi 50 trình quy hoạch sử dụng đất để phát triển kinh tế cộng với việc thị hóa Điều địi hỏi quan có th m quyền bên cạnh biện pháp bảo vệ rừng phải quy hoạch kinh tế phát triển đô thị theo vùng chuyên biệt, tránh ảnh hƣởng đến cánh rừng nguyên sinh rừng phòng hộ, trồng diện tích rừng khu vực địa bàn nghiên cứu 4.4.1.1 Giữ nguyên diện tích rừng Ta giả định diện tích rừng năm 2020 không đổi so với năm 2010 Khi ta chạy mơ hình theo đồ sử dụng đất đƣợc tổng lƣợng bồi lắng lƣu vực giảm 446.903.956 tấn, tức giảm 63 triệu so với kịch 2015 – 2020 theo quy hoạch gấp khoảng 20 lần so với giai đoạn 2005 - 2010 Trong lƣợng bồi lắng đỉnh điểm đạt 42.260.000 vào tháng 10/2010 Lƣợng bồi lắng vào mùa mƣa (tháng đến tháng 11) mùa nắng (tháng 12 từ tháng đến tháng 4) lần lƣợt 412.730.000 34.173.956 Lƣợng bồi lắng đỉnh điểm tập trung vào tháng 11(đạt 118.646.000 tấn) Nhƣ việc giữ rừng góp phần làm giảm lƣợng bồi lắng lƣu vực cách đáng kể Tuy nhiên lƣợng bồi lắng lƣu vực cao so với giai đoạn 2005 -2010 nên ta cần kết hợp thêm nhiều biện pháp khác Hình 4.11 So sánh lượng bồi lắng kịch giữ nguyên diện tích rừng kịch theo quy hoạch giai đoạn 2015 – 2020 51 Hình 4.12 So sánh lượng bồi lắng giai đoạn 2005 - 2010 giai đoạn 1015 2020 theo kịch giữ nguyên diện tích rừng 4.4.1.2 Giữ nguyên diện tích rừng kết hợp phủ xanh đất trống đồi trọc Ta giả định diện tích rừng năm 2020 không đổi so với năm 2010 toàn đất trống đồi trọc đƣợc phủ xanh tồn rừng Khi ta chạy mơ hình theo đồ sử dụng đất đƣợc tổng lƣợng bồi lắng lƣu vực giảm 426.474.852 tấn, tức giảm 83 triệu so với kịch theo quy hoạch sử dụng đất cũ gấp khoảng 19 lần so với giai đoạn 2005 - 2010 Trong lƣợng bồi lắng đỉnh điểm đạt 40.780.000 vào tháng 10/2010 Lƣợng bồi lắng vào mùa mƣa (tháng đến tháng 11) mùa nắng (tháng 12 từ tháng đến tháng 4) lần lƣợt 394.487.600và 31.987.252 Lƣợng bồi lắng đỉnh điểm tập trung vào tháng 11(đạt 114.681.000 tấn) Nhƣ việc giữ rừng phủ xanh đồi trọc góp phần làm giảm lƣợng bồi lắng lƣu vực cách đáng kể 52 Hình 4.13 So sánh lượng bồi lắng kịch giữ nguyên diện tích rừng phủ xanh đồi trọc kịch theo quy hoạch giai đoạn 2015 – 2020 Hình 4.14 So sánh lượng bồi lắng giai đoạn 2005 - 2010 giai đoạn 1015 2020 theo kịch giữ nguyên diện tích rừng kết hợp phủ xanh đồi trọc 4.4.2 Cân lợi ích kinh tế môi trƣờng Phát triển kinh tế mục tiêu sống phát triển đất nƣớc Tuy nhiên phát triển kinh tế phải đôi với bảo vệ mơi trƣờng bền vững đƣợc Nếu phát triển kinh tế không đôi với bảo vệ mơi trƣờng gây hệ nghiêm trọng mà điển hình xói mịn bồi lắng Tiềm phát triển thủy điện nhƣ công 53 nghiệp thông thƣơng lƣu vực lớn để phát triển kinh tế Tuy nhiên điều góp phần làm giảm lớp thực phủ nhƣ suy giảm tính chất lớp thổ nhƣỡng bề mặt Điều địi hỏi quan chức có định hƣớng quy hoạch phát triển kinh tế bảo vệ mơi trƣờng cách rõ ràng 4.4.3 Q trình thị hóa Đơ thị hóa đƣợc biết có ảnh hƣởng đến quan hệ lƣợng mƣa – dòng chảy, yếu tố định đến q trình xói mịn – bồi lắng Tuy nhiên nhiều mơ hình trƣớc ngƣời ta tính đến yếu tố với lý thị thƣờng chiếm diện tích nhỏ lƣu vực Tuy nhiên khơng mà đƣợc quyền xem nhẹ vấn đề Điển hình nhƣ đề tài tính đến thay đổi sử dụng đất có q trình thị hóa làm cho lƣợng bồi lắng tăng cách chóng mặt Đây tốn nan giải địi hỏi quyền cần xây dựng khu dân cƣ đô thị tránh xa nhánh sơng nhƣ cánh rừng nguyên sinh để đảm bảo giảm tác động áp lực thị hóa lên mơi trƣờng 4.4.4 Một số biện pháp hạn chế xói mịn bồi lắng khác Mỗi lƣu vực có điều kiện tự nhiên xã hội khác nhau, từ dẫn đến biện pháp có ảnh hƣởng khác đến lƣu vực Một số biện pháp áp dụng để hạn chế xói mịn khu vực nghiên cứu là: - Xây dựng ruộng bậc thang, canh tác theo đƣờng đồng mức, đào mƣơng, đắp đập Biện pháp giúp dẫn dòng, ngăn dòng giảm tốc độ dòng chảy địa hình lƣu vực - Xây dựng hồ chứa phụ nhƣ hệ thống thủy lợi để góp phần tích nƣớc nhằm làm giảm áp lực dịng chảy việc xây dựng đập thủy điện thủy lợi mang lại - Cải tạo làm diện tích đất bị xói mịn biện pháp nhƣ: bón vơi, bón phân, trồng loại để tạo thảm phủ, - Phủ xanh diện tích đất trống bị bỏ hoang - Hƣớng dẫn ngƣời dân canh tác theo hƣớng bảo tồn đất 54 4.5 Mối liên hệ thay đổi sử dụng đất đến lƣợng bồi lắng Từ kết trên, thấy đƣợc mức độ ảnh hƣởng việc thay đổi sử dụng đất đến trạng xói mịn bồi lắng lƣu vực Khi ta giảm diện tích đất rừng tăng loại hình sử dụng đất khác lƣợng bồi lắng tăng cách chóng mặt Đó loại hình sử dụng đất khác có khả giữ đất hạn chế xói mịn bồi lắng khác nhau.Ví dụ nhƣ thay đổi diện tích rừng kịch quy hoạch sử dụng đất năm 2020 làm thay đổi lƣợng bồi lắng khu vực nhƣ bảng 4.1 bên dƣới: Bảng 4.3 Diện tích rừng lƣợng bồi lắng theo kịch quy hoạch sử dụng đất khác năm 2020 địa bàn lƣu vực sông Đăk Bla tỉnh Kon Tum Kịch quy hoạch SDD năm 2020 Diện tích rừng (ha) Lƣợng bồi lắng (tấn) Kịch gốc 73.375 509.959.470 Kịch giữ rừng 93.030 446.903.956 Kịch giữ rừng kết hợp phủ xanh đất trống đồi trọc 111.913 426.474 55 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Xói mịn bồi lắng q trình tự nhiên chịu ảnh hƣởng từ yếu tố: mƣa, thổ nhƣỡng, địa hình, che phủ bề mặt yếu tố ngƣời Q trình quy hoạch sử dụng đất thơng qua việc thay đổi lớp che phủ bề mặt tác động yếu tố ngƣời tác động mạnh mẽ đến q trình xói mịn bồi lắng địa bàn lƣu vực gây ảnh hƣởng nghiêm trọng tự nhiên đời sống xã hội tƣơng lai Trên sở trình thực kết quả, đề tài rút số kết luận sau: - Thơng qua việc sử dụng mơ hình SWAT ứng dụng GIS, đề tài tính tốn đƣợc lƣợng bồi lắng xói mịn địa bàn lƣu vực gian đoạn: 2001 – 2010 2013 – 2020 - Lƣu vực Đak Bla với lƣợng xói mịn bình quân 2.516,47 tấn/ha/năm giai đoạn 2005 – 2010 tăng lên 68.008,07 tấn/ha/năm giai đoạn 2015 – 2020 - Đề xuất số giải pháp việc quy hoạch sử dụng đất nhƣ đƣa số biện pháp nhằm hạn chế bồi lắng xói mòn tƣơng lai lƣu vực nhƣ: tăng diện tích rừng theo quy hoạch lên thêm 204.582,43 km , giữ nguyên diện tích rừng đầu nguồn, phủ xanh vùng đất trống diện tích đất bị bỏ hoang với diện tích 18.883 ha, tuyên truyền việc bảo vệ rừng hƣớng dẫn ngƣời dân cách canh tác theo hƣớng bảo tồn đất 5.2 Kiến nghị Dựa vào kết đạt đƣợc, đề tài có số kiến nghị nhƣ sau: - Xói mịn bồi lắng trình lâu dài, chịu ảnh hƣởng nhiều yếu tố Do cần phải có theo dõi cập nhật số liệu thƣờng xuyên để đánh giá cách xác 56 - Từ kết nghiên cứu thấy đƣợc tầm ảnh hƣởng việc quy hoạch sử dụng đất đến trình xói mịn bồi lắng lƣu vực Do cần có định hƣớng quy hoạch sử dụng đất rõ ràng hiệu sở bảo vệ lớp thảm phủ thực vật cánh rừng đầu nguồn nhƣ việc quy hoạch phát triển kinh tế thị hóa cách hợp lý - Khi nghiên cứu xói mịn bồi lắng theo phƣơng pháp sử dụng mơ hình nên đánh giá theo quy mơ lƣu vực xác nhờ đồng mặt địa hình nhƣ yếu tố tự nhiên khác - Tiếp tục nghiên cứu xói mịn bồi lắng dựa ứng dụng công nghệ GIS mơ hình SWAT sử dụng liệu có độ tin cậy cao 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Nguyễn Kim Lợi, Trần Thống Nhất, 2007 Hệ thống thông tin địa lý-Phần mềm Arcview 3.3.Nhà xuất Nơng nghiệp, Hồ Chí Minh, 237 trang [2] Nguyễn Kim Lợi, Lê Cảnh Định Trần Thống Nhất, 2009 Hệ thống thông tin địa lý nâng cao NXB Nông nghiệp, Hồ Chí Minh, 226 trang [3] Lê Hồng Tú, 2011 Ứng dụng GIS đánh giá mức độ xói mịn đất lưu vực sơng Đa Tam tỉnh Lâm Đồng Khóa luận tốt nghiệp cử nhân ngành Hệ thống thông tin địa lý.Trƣờng Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh [4] Nguyễn Quang Mỹ, 1995 Ảnh hưởng yếu tố địa hình đến xói mịn đất Việt [5] Nguyễn Văn Trí, 2012 Đồ án nghiên cứu hệ thống kích từ unitrol 6800 nhà máy thủy điện Yaly [6]Trần Lê Minh Châu Nguyễn Quang Tuấn, 2011 Ứng dụng mơ hình SWAT để quản lý xói mịn đất theo tiểu lưu vực sơng xã Dương Hịa, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế Hội thảo ứng dụng GIS toàn quốc 2011 [7] Trần Trọng Đức, 2002 GIS Nhà xuất Đại học Quốc Gia [8] Ngọc Lý, 2010 Biến đổi khí hậu việc sử dụng bền vững tài nguyên đất: Cảnh báo khủng hoảng đất trồng Bộ Tài Nguyên Môi Trƣờng, truy cập ngày 23 tháng năm2014. [9] Nguyễn Trƣờng Ngân, 2008 Đánh giá biến động thích nghi đất nông nghiệp tác động hệ thống hồ đập thủy điện, thủy lợi lưu vực Sông Bé Luận văn thạc sĩ ngành Khoa học Môi trƣờng trƣờng đại học Khoa học tự nhiên TP.HCM [10] Cục thống kê Kon Tum – Niên giám thống kê tỉnh Kon Tum – 2010 [11] Nguyễn Duy Liêm, 2013 Bài giảng chuyên đề SWAT Trƣờng Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh 58 [12] Nguyễn Siêu Nhân cộng sự, 2009 Biên hội sơ đồ địa mạo vùng đất ngập nước tỉnh Lâm Đồng tỉ lệ 1/50.000 Viện Địa Lý Tài Nguyên Tp Hồ Chí Minh, trang 19 31 [13] Nguyễn Kim Lợi, 2005 Bài giảng kiểm sốt xói mịn Trƣờng Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh [14] Nguyễn Kim Lợi, Nguyễn Duy Liêm Lê Hoàng Tú 2012 Tài liệu hướng dẫn sử dụng SWAT phiên 2013 [15]Trần Văn Chính cộng sự, 2006 Giáo Trình thổ nhưỡng học Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội, 364 trang [16]Nguyễn Tử Xiêm Thái Phiên, 1999 Đất đồi núi Việt Nam thối hóa phục hồi Nhà xuất Nơng Nghiệp, Hà Nội, trang 74 - 126 [17]Hồng Tiến Hà, 2009 Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý để dự báo xói mịn đất huyện Sơn Động – tỉnh Bắc Giang Luận văn thạc sỹ ngành Lâm học trƣờng Đại học Nông Lâm, Đại học Thái Ngun [18]Nguyễn Quang Mỹ (2005), Xói mịn đất đại biện pháp chống xói mịn Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội [19] Lƣu Hải Tùng, 2007 Hiện trạng xói mịn P xói mịn gây ảnh hưởng đến mơi trường lưu vực suối Rạt tỉnh Bình Phước Luận văn cao học Trƣờng Đại học KHXH&NV Tp Hồ Chí Minh, 120 trang [20] Đỗ Xuân Hồng, 2013 Ứng dụng mô hình SWAT đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến lƣu vực sông Đắk B’la, tỉnh Kon Tum Luận văn cao học Trƣờng Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, 219 trang [21] ThS Nguyễn Bách Thắng, Hà Nội 2005 Báo cáo kết Quan trắc Quốc gia động thái nƣớc dƣới đất vùng Tây Nguyên, giai đoạn 2001-2005 [22] ThS Nguyễn Bách Thắng, Kon Tum 2010 Báo cáo điều tra, đánh giá trạng xả thải khả tiếp nhận nước thải nguồn nước Lưu vực sông Pô Kô tỉnh Kon [23] Nguyễn Trƣờng Ngân, 2012 Bài giảng khái qt xói mịn đất Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên Tp Hồ Chí Minh 59 [24] Nguyễn Duy Liêm, 2013 Ứng dụng SWAT đánh giá ảnh hưởng thay đổi sử dụng đất đến lưu lượng dịng chảy lưu vực sơng Đak Bla tỉnh Kon Tum Tiếng Anh: [25] Dueker, K.J, 1987 Geographical information systems and computer aided mapping Journal of the American Planning Association, volume 53, pp 383 –399 [26] Jacky Mania, 2007.Soil erosion modeling in mountainous Semi Arid Zone.pp.1315 [27] A F Bouwman, 1985 Assessment of the Resistance of Land to Erosion for Land Evaluation France, pp - [28] Susan L.Neitsch et al, 2009 Overview of Soil and Water Assessment Tool (SWAT) Model In: Arnold, J et al., eds 2009 Soil and Water Assessment Tool (SWAT): Global Applications Special Publication No 4., World Associatiom of Soil and Water Conservation, Bangkok: Funny Publishing, pp.3-23 [29] S.L Neitsch et al., 2005 Soil and Water Assessment Tool theoretical documentation version 2005 Available at: [Accessed Jun 2011] [30] Philip W Gassman et al., 2009 The Soil and Water Assessment Tool: Historical Development, Applications, and Future Research Directions In: Arnold, J et al., eds 2009 Soil and Water Assessment Tool (SWAT): Global Applications Special Publication No.4., World Associatiom of Soil and Water Conservation, Bangkok: Funny Publishing, pp.25-93 [31] Arnold, J G and J.R Williams, 1987 Validation of SWRRB: Simulatior for water resources in rural basins J Water Resour Plan Manage ASCE 113 (2): 243-256 [32] Arnold, J G et al., 1995 Continuous-time water and sediment-routing model for large basins J Hydrol Eng ASCE 121 (2): 171-183 [33] FAO, 1995 The digital soil map of the world and derived soil properties CDROM Version 3.5, Rome [34] Smith, N 1987 Academic War Over the Field of Geography: The 60 Elimination of Geography at Harvard, 1947-51 Annals of the Association of American Geographers 77:155-172 [35] Nash, J E and J.V Suttcliffe, 1970 River flow forecasting through conceptual models, Part A disscussion of principles Journal of Hydrology 10 (3): 282-290 [36] S.L Neitsch, J.G Arnold, J.R Kiniry, J.R Williams (2011) Soil And Water Assessment Tool Theoretical Documentation Version 2009 Texas Water Resources Institute Technical Report No 406 Texas A&M University System College Station, Texas 77843-2118 [37] Vincent de Paul Obade, Rattan Lal, Jiquan Chen (1990) Remote Sensing of Soil and Water Quality in Agroecosystems [38] Bengt Carlsson (1998) An introduction to sedimentation theory in wastewater treatment System and Control Group Uppsala University [39] D.E.Walling and B.W.Webb (1996) Erosion and sediment yield: a global overview Department of Geography, University of Exeter, Exeter EX44RJ, UK [40] R.P.C Morgan, Soil Erosion and Conservation, Longman (2005) [41] Carl B Brown, J B Stall, E E Deturk (1947) The causes and effects of sedimentation in lake Decatur State Water Survey Division [42] Helena Mitasova and Lubos Mitas (2001) Multiscale soil erosion simulations for land use management [43] J.E Hunink et al, 2013 Targeting of intervention areas to reduce reservoir sedimentation in theTana catchment (Kenya) using SWAT 61