Đánh giá biến đổi độ mặn trên hệ thống thủy nông và biến động sử dụng đất tại huyện giao thủy, tỉnh nam định

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- NGUYỄN NHƯ THUẤN ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỘ MẶN TRÊN HỆ THỐNG THỦY NÔNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM Đ

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN NHƯ THUẤN

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỘ MẶN TRÊN HỆ THỐNG THỦY NÔNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN NHƯ THUẤN

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỘ MẶN TRÊN HỆ THỐNG

THỦY NÔNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH

Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Mã số : 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS Phạm Văn Cự

Hà Nội – Năm 2015

Trang 3

MỤC LỤC MỤC LỤC I

DANH MỤC HÌNH III

DANH MỤC BẢNG BIỂU V

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VI

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘ MẶN, XÂM NHẬP MẶN Error! Bookmark not

defined

1.1.1 Một số khái niệm Error! Bookmark not defined

1.1.1.1 Khái niệm về độ muối và độ mặn Error! Bookmark not defined

1.1.1.2 Khái niệm xâm nhập mặn Error! Bookmark not defined

1.1.2 Tình hình xâm nhập mặn hiện nay ở Việt nam và trên thế giớiError! Bookmark not defined 1.2 TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN

CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN Error!

Bookmark not defined

1.2.1 Một số khái niệm Error! Bookmark not defined

1.2.2 Các ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động sử dụng

đất Error! Bookmark not defined

1.2.3 Các ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu xâm nhập mặn Error! Bookmark not defined 1.3 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined

1.3.1 Điều kiện tự nhiên huyện Giao thủy, tỉnh Nam ĐịnhError! Bookmark not defined

1.3.1.1 Vị trí địa lý Error! Bookmark not defined

1.3.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo Error! Bookmark not defined

1.3.1.3 Đặc điểm khí hậu Error! Bookmark not defined

1.3.1.4 Đặc điểm thủy, hải văn Error! Bookmark not defined

1.3.1.5 Đặc điểm thổ nhưỡng Error! Bookmark not defined

1.3.1.6 Các nguồn tài nguyên Error! Bookmark not defined

1.3.1.7 Cảnh quan môi trường Error! Bookmark not defined

Trang 4

1.3.1.8 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, tài nguyên môi trường và cảnh

quan môi trường Error! Bookmark not defined

1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội huyện Giao Thủy, tỉnh Nam ĐịnhError! Bookmark not defined

1.3.2.1 Thực trạng phát triển kinh tế Error! Bookmark not defined

1.3.2.2 Thực trạng phát triển Cơ sở hạ tầng – Hệ thống công trình Thủy lợi

Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ERROR!

BOOKMARK NOT DEFINED

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đấtError! Bookmark not defined

2.2.1.1 Phương pháp phân loại ảnh viễn thám Error! Bookmark not

defined

2.2.1.2 Phương pháp đánh giá biến động Error! Bookmark not defined

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu biến đổi độ mặnError! Bookmark not defined

2.2.2.1 Phương pháp đo mặn, chế độ đo mặn Error! Bookmark not defined

2.2.2.2 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu Error! Bookmark not

defined

2.2.2.3 Thành lập bản đồ hệ thống kênh tưới tiêu và cống tưới Error!

Bookmark not defined

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ERROR! BOOKMARK NOT

DEFINED

3.1 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỘ MẶN Error! Bookmark not

defined

3.1.1 Kết quả đánh giá biến đổi độ mặn trên sôngError! Bookmark not defined

3.1.2 Kết quả đánh giá biến đổi độ mặn trên hệ thống kênh nội đồngError! Bookmark not defined

3.1.3 Kết quả thành lập bản đồ hệ thống công trình thủy lợi huyện Giao ThủyError! Bookmark not defined 3.2 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT Error! Bookmark

not defined

Trang 5

3.2.1 Kết quả phân loại ảnh viễn thám và thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng

đất Error! Bookmark not defined

3.2.2 Bản đồ biến động sử dụng đất huyện Giao ThủyError! Bookmark not defined

3.2.2.1 Thành lập bản đồ biến động sử dụng đấtError! Bookmark not defined 3.2.2.2 Đánh giá biến động Error! Bookmark not defined

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED

A Kết luận Error! Bookmark not defined

B Kiến nghị Error! Bookmark not defined

TÀI LIỆU THAM KHẢO 9

Trang 6

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ xâm nhập mặn của C Ophardt c 1997 Error! Bookmark not defined.

Hình 1.2 Bản đồ hành chính huyện Giao Thủy Error! Bookmark not defined Hình 1.3 Mùa muối Bạch Long Error! Bookmark not defined Hình 2.1 Sơ đồ phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên cơ bản Error! Bookmark not defined.

Hình 2.2 Sơ đồ phân cấp bậc các đối tượng trên ảnh Error! Bookmark not defined.

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình phân loại ảnh Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Các ảnh vệ tinh sử dụng trong luận văn Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Quá trình phân loại ảnh Landsat năm 1989 Error! Bookmark not defined.

Hình 2.6 Quá trình phân loại ảnh Landsat năm 1995 Error! Bookmark not defined.

Hình 2.7 Quá trình phân loại ảnh SPOT năm 2003 Error! Bookmark not defined Hình 2.8 Quá trình phân loại ảnh SPOT năm 2007 Error! Bookmark not defined Hình 2.9 Quá trình phân loại ảnh ALOS năm 2010 Error! Bookmark not defined Hình 2.10 Xây dựng bản đồ hiện trạng từ ảnh phân loại Error! Bookmark not defined.

Hình 2.11 Các phương pháp đánh giá biến động Error! Bookmark not defined Hình 2.12 Quy trình đánh giá biến động huyện Giao Thủy Error! Bookmark not defined.

Hình 2.13 Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất Error! Bookmark not defined Hình 2.14 Máy đo mặn Error! Bookmark not defined

Hình 2.15 Bản đồ hiện trạng hệ thống CTTL do công ty khai thác CTTL Xuân Thủy –

tỉnh Nam Định quản lý Error! Bookmark not defined Hình 2.16 Quá trình chọn lọc số liệu xử lý Error! Bookmark not defined Hình 2.17 Sơ đồ thành lập bản đồ hệ thông CTTL huyện Giao Thủy Error! Bookmark not defined.

Trang 7

Hình 3.1 Biểu đồ giá trị độ mặn trung bình và giá trị độ mặn lớn nhất tại các cống

năm 1989 Error! Bookmark not defined

năm 2012 Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Xu thế biến đổi độ mặn trung bình tại các cống Error! Bookmark not defined.

Hình 3.8 Độ mặn trung bình năm tại thời điểm đóng mở cống Error! Bookmark not defined.

Hình 3.9 Bản đồ hệ thống công trình thủy lợi huyện Giao Thủy Error! Bookmark not defined.

Hình 3.10 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Giao Thủy - tỉnh Nam Định năm

1989 Error! Bookmark not defined

Hình 3.13 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Giao Thủy – tỉnh Nam Định năm

Hình 3.14 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Giao Thủy – tỉnh Nam Định năm

2010 Error! Bookmark not defined Hình 3.15 Xu thế biến động diện tích các loại hình sử dụng đất qua các năm Error! Bookmark not defined.

Trang 8

Hình 3.16 Cơ cấu diện tích các loại hình lớp phủ qua các năm Error! Bookmark not defined.

Hình 3.17 Bản đồ biến động sử dụng đất huyện Giao Thủy - tỉnh Nam Định giai

đoạn 1989-1995 Error! Bookmark not defined

Trang 9

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tốc độ truyền đỉnh triều và đỉnh mặn ở vùng cửa sôngError! Bookmark not defined.

Bảng 1.2 Hiện trạng và cơ cấu sử dụng đất năm 2010Error! Bookmark not defined.

Bảng 1.3 Quy hoạch phân vùng tưới tiêu của hệ thống thủy nông Xuân ThủyError! Bookmark not defined.

Bảng 2.1 Thông tin ảnh viễn thám sử dụng trong đề tàiError! Bookmark not defined.

Bảng 2.2 Một số đối tượng chú giải Error! Bookmark not defined Bảng 2.3 Bảng ma trận sai số năm 2010 Error! Bookmark not defined Bảng 2.4 Số liệu đo thuỷ nông cống Cồn Nhất tháng 12 - 2007Error! Bookmark not defined.

Bảng 2.5 Số liệu độ mặn cống Cồn Nhất năm 2007 Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Độ mặn trung bình các tháng có mặn tại các cống năm 1989 Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.2 Độ mặn trung bình các tháng có mặn tại các cống năm 1995 Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.7 Độ mặn trung bình năm tại các cống từ năm 1989 đến 2012 Error! Bookmark not defined.

Trang 10

Bảng 3.8 Độ mặn trung bình thời điểm lấy nước các tháng trong năm 1989 Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.14 Thống kê phân loại lớp phủ mặt đất các năm từ 1989 đến 2010 Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.15 Ma trận biến động sử dụng đất giai đoạn 1989-1995Error! Bookmark not defined.

Bảng 3.19 Giá trị tăng thêm của các loại hình sử dụng đất qua các giai đoạn Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CN-TTCN Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp

CTTL Công trình thủy lợi

Trang 11

ĐHĐT Định hướng đối tượng

GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) HTX Hợp tác xã

LSWI Chỉ số nước (Land Surface Water Index)

MTNN Môi trường nông nghiệp

NDVI Chỉ số thực vật (Normalized Difference Vegetation Index) NTTS Nuôi trồng thủy sản

TNHH Trách nhiệm hữu hạn

Trang 12

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Xâm nhập mặn hiện nay trên thế giới được xem là một tai biến môi trường,

nó ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trồng, làm giảm tính

đa dạng sinh học và gây mất cân bằng sinh thái Mỗi năm trên thế giới có thêm khoảng 2 triệu ha đất bị nhiễm mặn [20] Việc nghiên cứu xâm nhập mặn đã có từ rất sớm, cùng với sự phát triển của công nghệ, con người đã có những bước tiến to lớn trong lĩnh vực này với việc đo đạc các diện tích đất bị nhiễm mặn, các loại đất nhiễm mặn, và tình hình nhiễm mặn hiện nay

Việt Nam là nước có đường bờ biển dài, trải dài từ Bắc tới Nam, vì vậy diễn biến xâm nhập mặn hiện nay đang là vấn đề quan trọng và cần được quan tâm sâu sắc Xâm nhập mặn ảnh hưởng trực tiếp tới sản xuất nông nghiệp, tới đời sống của nhân dân vùng ven biển Đặc điểm của xâm nhập mặn vào vùng cửa sông của hệ thống sông Hồng, Việt Nam được nghiên cứu dựa trên các số liệu đo nhiều năm tập trung độ mặn tại các trạm dọc theo cửa sông và trên một mô hình số Theo kết quả nghiên cứu của Vũ Thanh Ca (1996), đối với đồng bằng sông Hồng, xâm nhập mặn vào mùa khô trên sông chính là khoảng 20 km và lớn hơn 20 km đối với một số nhánh sông Giá trị độ mặn lớn nhất đo được tại các nhánh sông chính có lưu lượng nước ngọt cao thường rơi vào trong tháng một, trong khi đối với các sông nhánh lưu lượng nước ngọt thấp, giá trị độ mặn lớn nhất đo được thường rơi vào trong tháng

ba [43]

Hiện nay, tình hình xâm nhập mặn đang diễn ra phức tạp và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất cũng như đời sống sinh hoạt của người dân các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ Nam Định là một tỉnh nằm ở phía Đông Nam đồng bằng Bắc Bộ có các cửa sông Hồng, Ninh Cơ và Đáy đổ ra Vịnh Bắc Bộ Ngoài các thuận lợi về tài nguyên nước trên các nguồn sông này, vùng hạ lưu thuộc tỉnh gồm các huyện Xuân Trường, Giao Thuỷ, Nghĩa Hưng và Trực Ninh luôn đối mặt với hiện tượng xâm nhập mặn vào các tháng mùa cạn hàng năm Mặn xâm nhập sâu vào trong các vùng

Trang 13

cửa sông làm ảnh hưởng đến quá trình lấy nước ngọt phục vụ các ngành kinh tế, trước mắt là cho sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản (NTTS)

Sản xuất nông nghiệp và NTTS phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước, đặc biệt

là vụ sản xuất Đông Xuân (ĐX) Tất cả các khu vực cửa sông của các huyện Xuân Trường, Giao Thuỷ, Hải Hậu, Nghĩa Hưng, Trực Ninh thường xuyên gặp khó khăn mỗi khi cần lấy nước vào đồng, do vùng này được bao bọc và chia cắt bởi các con sông lớn đổ ra biển quanh năm bị nhiễm mặn do thuỷ triều vịnh Bắc Bộ truyền vào

Việc mở cống lấy nước từ các đập, cống ngăn triều cho nông nghiệp và thuỷ sản có độ mặn hoặc vượt quá (với cây trồng) hoặc thấp hơn (thuỷ sản) nồng độ cho phép đã gây thiệt hại không nhỏ đến năng suất Một vấn đề khác đang được quan tâm ở địa phương là sự chuyển dịch cơ cấu cây trồng, thay đổi mục đích sử dụng đất trên địa bàn huyện đang diễn ra hết sức mạnh mẽ

Trước thực trạng và những vấn đề nêu trên đòi hỏi địa phương cần có các biện pháp để theo dõi diễn biến xâm nhập mặn, diễn biến biến động sử dụng đất trên địa bàn huyện, từ đó đưa ra những định hướng, những quyết sách đúng đắn cho quy hoạch sử dụng đất trong điều kiện biến đổi khí hậu Việc thành lập bản đồ biến động sử dụng đất, bản đồ tưới tiêu có thể xem như một phương pháp hiệu quả tạo tiền đề cho việc theo dõi quá trình diễn biến, giúp các nhà quản lý theo dõi, đánh giá mức độ gia tăng xâm nhập mặn và biến động sử dụng đất, để từ đó có biện pháp ứng phó kịp thời

Với thế mạnh của viễn thám và khả năng phân tích không gian của GIS

(Geographic Information System), nhiều năm trở lại đây thế giới đã sử dụng rất

nhiều và rất hiệu quả trong nghiên cứu đánh giá biến đổi độ mặn và biến động sử

dụng đất, ví dụ như: Graciela Metternicht J.Alfred Zinck, 2008, Remote Sensing of

Soil Salinization: Impact on Land Management; Ahmed Eldiery, Luis A Garcia,

Robin M.Reich, 2005, Estimating Soil Salinity from Remote Sensing Data in Corn

Fields.

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	491,1 KB