Nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn thuộc lưu vực hồ ba bể tỉnh bắc kạn bằng công nghệ GIS

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM o0o HÀ THỊ NGUYỆT Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG THỦY VĂN THUỘC LƢU VỰC HỒ BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN BẰNG CÔNG NGHỆ GIS KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý đất đai Khoa : Quản lý tài nguyên Khóa học : 2012 – 2016 Thái Nguyên – 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM o0o HÀ THỊ NGUYỆT Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG THỦY VĂN THUỘC LƢU VỰC HỒ BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN BẰNG CÔNG NGHỆ GIS KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý Đất đai Lớp : K44 QLĐĐ-N02 Khoa : Quản lý tài nguyên Khóa học : 2012 – 2016 Giảng viên hƣớng dẫn : ThS Nguyễn Quang Thi Thái Nguyên - 2016 i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp khâu quan trọng trình học tập sinh viên nhằm hệ thống lại toàn lƣợng kiến thức học, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, bƣớc đầu làm quen với kiến thức khoa học, giúp sinh viên trau dồi kiến thức, củng cố bổ sung lí thuyết học lớp Qua sinh viên trƣờng hoàn thiện kiến thức lý luận, phƣơng pháp làm việc, lực công tác nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn công việc say Đƣợc giúp đỡ Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nông lâm Ban chủ nhiệm khoa Quản lý Tài nguyên, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn thuộc lưu vực hồ Ba Bể tỉnh Bắc Kạn công nghệ GIS” Trong suốt trình thực tập em nhận đƣợc giúp đỡ thầy cô giáo anh chị nơi em thực tập tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nông lâm, Ban chủ nhiệm khoa Quản lý Tài nguyên đặc biệt thầy giáo Th.S Nguyễn Quang Thi, thầy Chu Văn Chung hƣớng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Do trình độ kinh nghiệm có hạn cố gắng, xong khóa luận tốt nghiệp em tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc ý kiến bảo thầy cô giáo, ý kiến đóng góp bạn bè để khóa luận tốt nghiệp em đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 20 tháng 05 năm 2016 Sinh viên Hà Thị Nguyệt ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Các ứng dụng GIS nông nghiệp 15 Bảng 4.1: Tổng diện tích tự nhiên xã thuộc khu vực nghiên cứu 31 Bảng 4.2: Diện tích loại đất năm 2015 xã thuộc lƣu vực sông Chợ Lèng 32 Bảng 4.3 Bảng chia khoảng độ cao lƣu vực 39 Bảng 4.4 Bảng diện tích huyện khu vực 41 Bảng 4.5 Bảng thống kê diện tích theo khu vực 42 Bảng 4.6 Bảng thống kê độ dài lƣu vực theo khu vực lƣu vực sông Chợ Lèng 44 Bảng 4.7 Bảng thống kê độ rộng theo khu vực lƣu vực sông Chợ Lèng 44 Bảng 4.8 Bảng thống kê độ cao trung bình khu vực 45 Bảng 4.9 Bảng thống kê độ dốc trung bình khu vực 46 Bảng 4.10 Bảng thống kê độ dài sông 47 Bảng 4.11 Bảng thống kê mật độ sông lƣu vực sông Chợ Lèng 48 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Thành phần GIS 12 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên tắc hoạt động GIS 14 Hình 2.3 Ví dụ phép toán đại số 16 Hình 2.4 Các phép toán logic GIS 16 Hình 2.5 Sơ đồ thành phần SWAT 19 Hình 2.6 Chu trình nƣớc pha đất 21 Hình 3.1 Sơ đồ tiến trình thực 27 Hình 4.1 Chọn đơn vị cho ảnh DEM 34 Hình 4.2 Kết xác định DEM 34 Hình 4.3 Mô mạng lƣới sông suối cửa xả 35 Hình 4.4 Xác định outlet lƣu vực 36 Hình 4.5 Báo cáo độ cao lƣu vực 37 Hình 4.6 Phân vùng theo độ cao 39 Hình 4.7 Bản đồ phân vùng thƣợng lƣu, trung lƣu, hạ lƣu 40 iv DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Nguyên nghĩa Chữ viết tắt ARS Agiricultural Research Service DBMS database management systems DEM Digital Elevation Model (Mô hình độ cao số) GIS NSE SWAT USDA Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) Nash Sutcliffe Efficiencies Soil and Water Assessment Tool (Mô hình đánh giá đất nƣớc) United States Department of Agriculture v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC BẢNG ii DANH MỤC CÁC HÌNH iii DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT iv MỤC LỤC v PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1 Khái quát tài nguyên nƣớc 2.1.1 Định nghĩa nƣớc 2.1.2 Tính chất nƣớc 2.1.3.Vai trò nƣớc sống 2.2 Khái quát lƣu vực 2.2.1 Những khái niệm lƣu vực 2.2.2 Thông số hình thái lƣu vực 2.2.3 Thông số mạng lƣới thủy văn lƣu vực 2.3 Giới thiệu GIS mô hình SWAT 10 2.3.1 Giới thiệu GIS 10 2.3.2 Giới thiệu mô hình SWAT 17 vi 2.4 Những kết nghiên cứu việc xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS 22 2.4.1 Những kết nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS Thế Giới 22 2.4.2 Những kết nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS Việt Nam 23 2.4.3 Những kết nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS Bắc Kạn 24 PHẦN ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 25 3.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 25 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu: 25 3.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 25 3.3 Nội dung nghiên cứu 25 3.3.1 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội lƣu vực sông Chợ Lèng 25 3.3.2 Hiện trạng sử dụng đất xã thuộc lƣu vực sông Chợ Lèng 25 3.3.3 Xác định hệ thống thủy văn lƣu vực sông Chợ Lèng công nghệ GIS 25 3.3.4 Đề xuất sử dụng đất lƣu vực 25 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 26 3.4.1 Phƣơng pháp điều tra số liệu thứ cấp 26 3.4.2 Phƣơng pháp khảo sát thực địa 26 3.4.3 Phƣơng pháp tính toán phân tích số liệu 26 3.4.4 Phƣơng pháp xác định hệ thống thủy văn lƣu vực 27 PHẦN KẾT QUẢ CỦA NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội lƣu vực sông Chợ Lèng 28 vii 4.1.1 Xác định lƣu vực 28 4.1.2 Điều kiện tự nhiên 28 4.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 29 4.2 Hiện trạng sử dụng đất xã thuộc khu vực nghiên cứu 31 4.3 Kết xác định hệ thống thủy văn lƣu vực sông Chợ Lèng thuộc hệ thống lƣu vực hồ Ba Bể 33 4.3.1 Tạo đồ án SWAT, thiết lập thƣ mục làm việc Geodatabases 33 4.3.2 Phân chia lƣu vực 33 4.3.3 Phân vùng thƣợng lƣu – trung lƣu – hạ lƣu lƣu vực 37 4.3.4 Thông số hình thái lƣu vực sông Chợ Lèng 41 4.3.5 Thông số thủy văn lƣu vực sông Chợ Lèng 46 4.4 Đề xuất sử dụng đất lƣu vực 49 PHẦN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 51 5.1 Kết luận 51 5.2 Đề nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Nƣớc thành phần quan trọng thiếu sống, nôi cho sống, môi trƣờng sống cho hàng triệu triệu sinh vật trái đất nguồn tài nguyên vô giá sống, phát triển ngƣời.Tài nguyên nƣớc yếu tố định phát triển kinh tế - xã hội vùng lãnh thổ hay quốc gia Cùng với phát triển nhanh chóng trình công nghiệp hóa đại hóa, bƣớc chuyển dịch phát triển theo hƣớng tích cực, vấn đề Quản lý Tài nguyên nƣớc ngày đƣợc quan tâm trọng thực Việc tiến hành nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS điều vô cần thiết Do nƣớc có quan hệ mạng lƣới, không giới hạn khu vực địa lý hay ranh giới địa mà chảy qua nhiều vùng khác nhau, việc sử dụng nƣớc có mối liên quan mật thiết với sử dụng đất ảnh hƣởng đến hệ sinh thái cách tiếp cận nghiên cứu theo lƣu vực giúp cho sử dụng bảo vệ tốt tài nguyên cho toàn lƣu vực Hồ ba bể hồ tự nhiên núi có ý nghĩa đặc biệt quan trọng Việt Nam, hồ kiến tạo tự nhiên lớn Do chế kiến tạo đại chất thủy văn đặc biệt nằm vùng đá vôi, nhƣng hồ Ba Bể không bị nƣớc điều kì thú độc đáo hồ Ba Bể Trên mặt hồ xanh có đảo Karst, xunh quanh hồ rừng nhiệt đới thƣờng xanh núi đá vôi sinh cảnh quan trọng loài độn vật quý Lƣu vực hồ Ba Bể nhận nƣớc từ sông Tà Han, Bó Lù Chợ Lèng phía Nam Vƣờn Quốc gia với tổng diện tích lƣu vực 420km2.Hồ Ba Bể có vai trò quan trọng việc điều tiết nguồn nƣớc khu vực 40 Biên tập lại ranh giới cho ba vùng lƣu vực: sau có đầy đủ huyện nằm lƣu vực, bảng thuộc tính tạo thêm trƣờng nhằm mục đích gán đối tƣợng lƣu vực vào mã vùng giống Gán mã vùng cho khu vực công cụ tính toán Field Caculator Hiệu chỉnh phần thừa ranh giới: Trong trình biên tập, lƣu vực có số đơn vị diện tich nhỏ thuộc phần ranh giới lƣu vực không cần thiết, cần loại bỏ phần nhỏ để thuận tiện cho việc trích xuất thông số khác lƣu vực lớn Sau bƣớc phân chia lƣu vực, ba khu vực thƣợng lƣu, trung lƣu, hạ lƣu lƣu vực đƣợc hình thành, thể Hình 4.7 Hình 4.7 Bản đồ phân vùng thƣợng lƣu, trung lƣu, hạ lƣu 41 Qua ta thấy đƣợc lƣu vực sông Chợ Lèng lƣu vực sông lớn Vùng trung lƣu vùng hạ lƣu có diện tích lớn Có diện tích lớn vùng thƣợng lƣu Nhánh sông dài chủ yếu chảy qua phần hạ lƣu trung lƣu phần thƣợng lƣu Sông Chợ Lèng chảy theo hƣớng Tây Nam – Tây Bắc Toàn khu vực nằm nghiêng theo hƣớng nghiêng địa hình 4.3.4 Thông số hình thái lưu vực sông Chợ Lèng 4.3.4.1 Diện tích lưu vực Diện tích đơn vị hành lƣu vực: Từ bảng thuộc tính huyện xuất Excel bảng thống kê diện tích huyện lƣu vực Ta có bảng thống kê diện tích huyện lƣu vực nhƣ Bảng 4.4 Bảng 4.4 Bảng diện tích huyện khu vực Nhóm Cấp lƣu vực Hạ Lƣu Hạ Lƣu Hạ Lƣu Hạ Lƣu Hạ Lƣu Thƣợng lƣu Thƣợng lƣu Thƣợng lƣu Thƣợng lƣu Thƣợng lƣu Thƣợng lƣu Thƣợng lƣu Thƣợng lƣu Thƣợng lƣu Trung lƣu Trung lƣu Trung lƣu Trung lƣu Trung lƣu Trung lƣu Trung lƣu Trung lƣu Tên xã Huyện Xã Nam Mẫu Xã Đồng Phúc Xã Quảng Khê Xã Hoàng Trĩ Xã Nam Cƣờng Xã Đồng Phúc Xã Quảng Khê Xã Bằng Phúc Xã Khang Ninh Xã Yến Dƣơng Xã Hoàng Trĩ Xã Thƣợng Giáo Xã Địa Linh Xã Tân Lập Xã Nam Mẫu Xã Bằng Phúc Xã Quảng Khê Xã Bằng Phúc Xã Khang Ninh Xã Hoàng Trĩ Xã Nam Cƣờng Xã Tân Lập Tổng diện tích toàn lƣu vực Ba Bể Ba Bể Ba Bể Ba Bể Chợ Đồn Ba Bể Ba Bể Chợ Đồn Ba Bể Ba Bể Ba Bể Ba Bể Ba Bể Chợ Đồn Ba Bể Ba Bể Ba Bể Chợ Đồn Ba Bể Ba Bể Chợ Đồn Chợ Đồn Diện tích tự nhiên (ha) 6478,9 5899 5451,2 3526,9 3235 5899 5451,2 4974 4434,4 3979,8 3526,9 3270,6 3127 3116 6478,9 5899 5451,2 4974 4434,4 3526,9 3235 3116 Diệntích Lƣu vực (ha) 351,32 1633,3 2434,5 803,99 36,154 246,86 1221,3 1374,2 21 2,91 691,86 5,81 3,95 93,56 259,95 1521,3 1653,9 1128,4 52,26 1905,3 607,48 34,71 16084 42 Dùng công cụ Dissolve mục đích gom nhóm đối tƣợng vùng thƣợng lƣu, trung lƣu, hạ lƣu Sau gom nhóm bảng xuất ba đối tƣợng thƣợng lƣu, trung lƣu hạ lƣu Dùng công cụ Calculate Geometry tính diện tích khu vực theo đơn vị (ha) Export thông tin diện tích lƣu vực bảng Excel Tiến hành biên tập, nhƣ bảng 4.5 Bảng 4.5 Bảng thống kê diện tích theo khu vực STT Vùng lƣu vực Thƣợng lƣu Trung lƣu 7163,31 Hạ lƣu 5259,19 Tổng lƣu vực Diện tích (ha) 3661,5 16084 Nhận xét qua Bảng 4.5 ta thấy diện tích khu vực có khác diện tích vùng trung lƣu lớn 7163,31 ha, sau đến vùng 43 hạ lƣu chiếm 5259,19 ha, vùng thƣợng lƣu chiếm diện tích nhỏ 3661,50 Điều cho thấy thời gian truyền lũ hình thành lũ vùng hạ lƣu tƣơng đối nhanh diện tích vùng thƣợng lƣu nhỏ so với diện tích vùng trung lƣu hạ lƣu Tuy sau hình thành lũ vùng trung lƣu hạ lƣu nƣớc sông có khả lên chậm diện tích vùng trung lƣu lớn nhiều so với diện tích vùng thƣợng lƣu 3501,81ha, tƣợng ngập úng lũ quét có khả sảy áp lực dòng chảy đổ thấp 4.3.4.2 Chiều dài lưu vực Xác định sông chính:Trong trƣờng “Reach” chọn sông dài lƣu vực Con sông đƣợc tạo nên từ nhiều đoạn thẳng khác kéo dài từ thƣợng lƣu điểm cuối hạ lƣu Tiến hành chọn đối tƣợng xuất thành đối tƣợng nhánh sông dài Chuyển sang điểm (trung điểm):Sử dụng công cụ Feature Verticel to point để tập hợp đoạn Sau tập hợp đoạn thẳng với nhau, tạo trƣờng Mid để tính trung điểm đoạn Ta xác định đƣợc trung điểm đoạn Nối lại thành đường mới:Sử dụng chức Point to Line để nối điểm thành đƣờng thẳng Dài đường cắt ranh giới lưu vực (bắt dính theo dòng chảy xa nhất) Kéo: Bật công cụ Editor, dùng công cụ bắt dính theo nhánh sông dài giao với ranh giới lƣu vực Giao lớp đường với lớp phân vùng lưu vực:Dùng phép giao Intersect lấy đƣờng giao lớp đƣờng lớp phân vùng lƣu vực Tính chiều dài đoạn sông chảy qua vùng lưu vực:Tạo trƣờng Length, sử dụng công cụ Calculate Geometry tính toán độ dài khu vực theo đơn vị km Ta đƣợc có kết nhƣ bảng 4.6 44 Bảng 4.6 Bảng thống kê độ dài lƣu vực theo khu vực lƣu vực sông Chợ Lèng Bảng thống kê độ dài theo khu vực Độ dài lƣu vực (km) STT Khu vực Thƣợng lƣu 167,06 Trung lƣu 367,52 Hạ lƣu 250,06 Toàn lƣu vực 784,64 Nhận xét: Chịu hệ từ diện tích vùng, độ dài sông khu vực có chênh lệch tƣơng tự thƣợng lƣu với trung lƣu hạ lƣu Trung lƣu có độ dài lớn cho thấy tốc độ truyền lũ chậm hơn, thời gian hình thành lũ chậm 4.3.4.3 Độ rộng lưu vực Do độ rộng lƣu vực tỉ số diện tích độ dài lƣu vực từ bảng thống kê, dẫn xuất độ rộng lƣu vực theo Bảng 4.7 Bảng 4.7 Bảng thống kê độ rộng theo khu vực lƣu vực sông Chợ Lèng Độ dài (km) Độ rộng (km) 3661.50 167,06 21,92 Trung lƣu 7163.31 367,52 19,49 Hạ lƣu 5259.19 250,06 21,03 Toàn lƣu vực 16084.00 784,64 20,50 STT Khu vực Thƣợng lƣu Diện tích (ha) Nhận xét: Nhìn chung độ rộng khu vực chênh lệch lớn, lớn khu vực thƣợng lƣu, nhỏ phần trung lƣu Cho thấy, lƣu vực có xu hƣớng phình hai đầu lƣu vực co phần trung lƣu Độ 45 rộng hạ lƣu trung lƣu bé với phần thƣợng lƣu lũ lƣu vực sông Chợ Lèng thƣờng lên nhanh nhƣng xuống chậm 4.3.4.4 Độ cao trung bình Độ cao trung bình yếu tố quan trọng để xác định hƣớng nghiêng địa hình định hƣớng dòng chảy Công cụ “Zonal Statistics as Table” ArcMap cho phép xuất độ cao khu vực thƣợng lƣu, trung lƣu, hạ lƣu theo dạng bảng với nhiều tùy chọn xuất liệu từ liệu Raster khác Export bảng độ cao trung bình khu vực theo dạng Excel, biên tập chỉnh sửa Độ cao trung bình lƣu vực thể Bảng 4.8 Bảng 4.8 Bảng thống kê độ cao trung bình khu vực Độ cao trung bình (m) STT Khu vực Thƣợng lƣu 1065,68 Trung lƣu 670,10 Hạ lƣu 339,77 Toàn khu vực 691,85 Nhận xét: Từ bảng thống kê độ cao trung bình lƣu vực, nhận thấy lƣu vực cao thƣợng lƣu thấp dần xuống trung lƣu, hạ lƣu Có thể thấy hƣớng nghiêng địa hình hƣớng dòng chảy Đông Nam –Tây Bắc Độ cao thƣợng lƣu hai vùng lại chênh lệch lớn áp lực dòng chảy tốc độ dòng chảy xuống hai vùng phía dƣới lớn Từ cho thấy phần hạ lƣu có nguy gặp lũ lụt nƣớc từ trung lƣu thƣợng lƣu đổ xuống Và lƣu vực chịu nhiều kiểu thời tiết khắc nghiệt Do địa hình cao thƣợng lƣu, chịu ảnh hƣởng tƣợng Phơn khô nóng gió mùa Tây Nam Khu vực thƣợng lƣu có nguy gặp hạn hán có địa hình cao cần có biện pháp khác phục tình trạng thiếu nƣớc cho khu vực 46 4.3.4.5 Độ dốc trung bình Xác định đƣợc độ dốc trung bình lƣu vực cho ta biết hƣớng nghiêng mức độ nghiêng lƣu vực sông đồng thời cho thấy hƣớng chạy dòng chảy lƣu vực Tƣơng tự nhƣ độ cao trung bình, ArcMap cho phép ngƣời dùng thống kê thông số độ dốc, địa hình theo dạng bảng Export Excel thống kê, biên tập thể Bảng 4.9 Bảng 4.9 Bảng thống kê độ dốc trung bình khu vực Độ dốc trung bình (%) STT Khu vực Thƣợng lƣu 54,50 Trung lƣu 47,50 Hạ lƣu 44,02 Toàn khu vực 48,67 Nhận xét: Độ dốc lƣu vực giảm dần theo thứ tự từ thƣợng lƣu hạ lƣu, theo xác định đƣợc dòng chảy chảy từ thƣợng lƣu hạ lƣu Bên cạnh độ dốc trung bình toàn lƣu vực tƣơng đối cao, vận tốc dòng chảy mức tƣơng đối lớn 4.3.5 Thông số thủy văn lưu vực sông Chợ Lèng 4.3.5.1 Chiều dài sông Chiều dài sông thể đƣợc quy mô lƣu vực, sông dài lƣu vực sông lớn Trong mạng lƣới sông lƣu vực chọn nhánh sông dài nhất, dùng công cụ Merge nối đoạn sông tạo thành nhánh sông dài nhất, tính toán độ dài cho chiều dài sông lƣu vực Xuất đối tƣợng mới, nhánh sông dài lƣu vực Chiều dài sông thực tế lớn chiều dài lƣu vực chiều dài lƣu vực đƣờng thẳng nối trung điểm qua đoạn thay nối tất đoạn sông nhƣ chiều dài sông Dùng đƣờng thẳng nhánh sông dài giao với ba vùng lƣu vực, tạo lớp bao gồm đƣờng thẳng qua ba lƣu vực 47 thƣợng lƣu, trung lƣu, hạ lƣu sông Export bảng theo dạng Excel tiến hành biên tập nhƣ bảng 4.10 Bảng 4.10 Bảng thống kê độ dài sông STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Mã lƣu vực 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Độ dài (km) Độ dốc (%) 0,21 0,54 0,21 0,46 0,72 0,09 0,51 0,21 0,09 0,43 1,08 0,25 0,35 0,44 0,83 0,55 0,30 0,44 0,98 0,13 0,31 0,28 0,35 0,97 0,14 0,15 0,53 0,37 0,11 0,67 0,09 0,87 0,21 Tổng 0,37 0,12 0,32 0,11 0,06 0,56 0,13 0,42 0,58 0,30 0,11 0,09 0,14 0,19 0,14 0,07 0,19 0,28 0,39 0,25 0,17 0,59 0,17 0,25 0,21 0,98 0,47 0,35 0,81 0,68 0,48 0,49 0,37 STT 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 Mã lƣu vực 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 Độ dài Độ dốc (km) (%) 0,18 0,13 0,40 0,24 0,075 0,10 0,27 0,11 0,31 0,18 0,10 0,34 0,16 0,31 0,42 0,67 0,09 0,75 0,06 0,48 0,61 0,83 0,58 0,36 0,10 1,51 0,49 0,43 0,59 0,27 1,49 0,26 0,82 27,68 0,23 0,45 0,79 1,52 3,56 0,03 0,57 0,45 0,70 0,31 2,20 0,63 1,13 4,62 0,58 0,87 1,23 0,45 0,49 0,79 1,89 6,00 10,96 17,22 19,3 14,21 0,78 0,55 1,10 1,60 2,22 5,62 23,36 48 Qua bảng 4.10 cho ta thấy đƣợc yếu tố lƣu vực sông Chợ Lèng, tổng chiều dài trục sông lƣu vực sông Chợ Lèng khoảng 27,68 đƣợc chia làm 66 đoạn có độ dài lớn nhỏ khác với độ dài lớn đoạn số 59 với diện tích 1,51(km) rộng lƣu vực với diện tích 0,09 (km) đoạn số đƣợc coi nơi có diện tích nhỏ lƣu vực sông Chợ Lèng Qua ta thấy đƣợc lƣu vực sông Chợ Lèng lƣu vực sông lớn cung cấp nƣớc cho lƣu vực hồ Ba Bể 4.3.5.2 Mật độ mạng lưới sông Mật độ mạng lƣới sông thông số thể mức độ tập trung sông ngòi lƣu vực Từ xác định đƣợc phân bố sông ngòi, dự đoán đƣợc vị trí tập trung lƣợng nƣớc lƣu vực Từ mạng lƣới sông lƣu vực, dùng phép giao cắt mạng lƣới theo khu vực riêng biệt Phần giao có đƣợc lớp sông suối theo vùng Dùng phép gộp Dissolve gom đối tƣợng, tính toán lại độ dài khu vực theo đơn vị km Export bảng thuộc tính dạng Excel, tiến hành tính toán, biên tập mật độ lƣới sông cho khu vực Bảng 4.11 Bảng thống kê mật độ sông lƣu vực sông Chợ Lèng Độ dài nhánh Diện tích Mật độ sông sông (km) (km2) (km/km2) STT Khu vực Hạ lƣu 99,59 52,59 1,89 Trung lƣu 127,79 71,63 1,78 Thƣợng lƣu 41,22 36,62 1,13 Toàn lƣu vực 268,87 160,84 1,67 Nhận xét: Theo phân cấp mật độ lƣới sông lƣu vực, mật độ mạng lƣới sông khu vực sông Chợ Lèng thuộc cấp Theo đó, mạng lƣới 49 sông dày gần Mạng lƣới sông dày phần hạ lƣu trung lƣu Từ thấy, sông Chợ Lèng lƣu vực có mật độ mạng lƣới cao, mạng lƣới sông ngòi phức tạp 4.4 Đề xuất sử dụng đất lƣu vực Nhìn chung kinh tế xã thuộc lƣu vực phụ thuộc vào nghành nông nghiệp, công nghiệp dịch vụ Trong đó, nông nghiệp đóng vai trò chủ đạo góp phần vào phát triển kinh tế Trên địa bàn lƣu vực lúa ngô loại lƣơng thực khu vực Ngoài ngô, lúa ngƣời dân lƣu vực trồng số loại trồng khác nhƣ khoai, sắn, rau màu số ăn nhƣ mận sớm, hồng không hạt….những góp phần làm tăng thu nhập cho hộ gia đình mà có khả cải tạo đất Chính lƣu vực gặp phải thách thức lớn cho nhu cầu sử dụng nƣớc nhƣ sau: Xét điều kiện tự nhiên lƣợng mƣa lƣu vực thấp phân bố không đồng tháng nămnên trồng đất canh tác khu vực thƣợng lƣu sông Chợ Lèng thiếu nƣớc nghiêm trọng vào mùa khô Trong nhu cầu sử dụng nƣớc sinh hoạt, nông nghiệp, thủy sản, tƣơng đối cao Trong đó, nông nghiệp nghành chủ đạo địa bàn lƣu vực sông, lƣợng nƣớc dành cho khu vực chiếm phần lớn nhu cầu nƣớc lƣu vực Do phong tục tập quán mà chất thải ngƣời nhƣ gia súc, gia cầm thƣờng không đƣợc xử lý qua biện pháp Điều khiến cho nguồn nƣớc bị ô nhiễm chất thải theo nƣớc mƣa đổ vào sông, suối, ao hồ Sông Chợ Lèng ba sông lớn cung cấp nƣớc cho lƣu vực hồ ba bể với nhiệm vụ cung cấp nƣớc phục vụ cho xã thuộc lƣu 50 vực.Lƣợng nƣớc lƣu vực bị ảnh hƣởng lƣợng mƣa mà bị ảnh hƣởng loại hình sử dụng đất lƣu lƣợng dòng chảy phụ thuộc vào tỷ lệ diện tích đất canh tác đất rừng lƣu vực Canh tác loại khác ảnh hƣởng khác đến nƣớc bề mặt lƣu lƣợng nƣớc lƣu vực loại hình sử dụng đất có độ ẩm đất khác Khi độ che phủ giảm dẫn đến tăng xói mòn đất, làm giảm độ màu mỡ, dinh dƣỡng đất làm ngập lụt vùng hạ lƣu vào mùa mƣa, kéo theo đất bị xói mòn làm tăng lƣợng bùn cát lòng sông Sự xói mòn vận chuyển chất ô nhiễm canh tác nông nghiệp nhƣ thuốc trừ sâu, kim loại nặng… ảnh hƣởng nghiêm trọng tới môi trƣờng sống loài thủy sinh ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời sống vùng hạ lƣu Không ảnh hƣởng đến nguồn nƣớc cung cấp cho sinh hoạt ngƣời đặc biệt vào mùa khô cần áp dụng tăng diện tích đất nông nghiệp để tránh ảnh hƣởng đến lƣu lƣợng dòng chảy sông vào mùa mƣa mùa khô, bố trí trồng phù hợp với khu vực để đảm bảo cho việc cung cấp nƣớc cho trồng sinh trƣởng phát triển tốt cho suất cao đem lại thu nhập cho ngƣời dân, hạn chế chuyển đất trồng rừng sang đất trồng ngô để nâng cao độ che phủ rừng, nên thực thêm nghiên cứu tác động ngƣợc lại việc thay đổi sử dụng đất đai lên chế độ thủy văn vùng 51 PHẦN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua việc nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn thuộc lƣu vực hồ Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn công nghệ GIS Kết nghiên cứu cho thấy: - Sông Chợ Lèng có diện tích lƣu vực 16084 ha, chiều dài lƣu vực 784,64 km, độ rộng lƣu vực 20,50 km Qua ta thấy sông Chợ Lèng lƣu vực sông lớn cung cấp nƣớc cho hồ Ba Bể - Lƣu vực sông Chợ Lèng có độ cao trung bình 691,850 m độ dốc trung bình 48,67%, lƣu vực sông có độ cao trung bình độ dốc trung bình tƣơng đối lớn Hƣớng nghiêng địa hình hƣớng dòng chảy hƣớng Đông Nam – Tây Bắc.Tốc độ dòng chảy lớn, từ cho thấy vùng hạ lƣu có nguy gặp lũ nƣớc từ vùng trung lƣu thƣợng lƣu đổ xuống - Lƣu vực sông Chợ Lèng có chiều dài nhánh sông 27,68km đƣợc chia thành 66 tiểu lƣu vực có độ dài lớn nhỏ khác Nguồn sông bắt nguồn tù dãy núi Phia Boóc chảy qua phần địa phận số xã thuộc huyện Ba Bể rùi đổ hồ Ba Bể Lƣu vực chia thành 480 nhánh sông với tổng độ nhánh sông 268,87 km - Mật độ sông ngòi toàn lƣu vực 167km/km2 thuộc cấp độ mật độ sông dày gần Dày phần hạ lƣu trung lƣu thuận tiện cho việc cung cấp nƣớc tƣới cho xã thuộc lƣu vực sông Chợ Lèng Các kết tài liệu tham khảo hữu ích công tác Quản lý Tài nguyên nƣớc nhƣ nghiên cứu khoa học chuyên sâu lƣu vực sông Chợ Lèng Làm để đƣa đề xuất cho việc sử dụng đất xã thuộc lƣu vực sông Chợ Lèng 52 5.2 Đề nghị Trong trình thực đề tài nhận thấy hệ thống thủy văn tình hình sử dụng đất có mối quan hệ với Vì cần có nhìn toàn diện xem xét cách tổng quát để đƣa sách, định đắn cho địa phƣơng Ở phần thƣợng lƣu: có diện tích nhỏ so với diện tích phần trung lƣu hạ lƣu có độ dốc lớn cần trồng rừng để điều hòa dòng chảy làm giảm dòng chảy đỉnh lũ Vùng trung lƣu: ảnh hƣởng tốc độ dòng chảy lớn vùng thƣợng nguồn gây thiệt hại lớn đên sản xuất nông nghiệp vùng cần: cải tiến tốt hệ thống phân lũ tiêu tốn nhanh, khoanh vùng để có biện pháp chống úng tốt Nên trồng loại rau màu lúa vụ xuân muộn để mang lại hiệu kinh tế cao cho nông dân Cần lựu chọn ngắn ngày để tạo điều kiện tốt việc thâm canh tăng vụ để tăng thu nhập giữ ẩm cho đất Vùng hạ lƣu: cần xây dựng hệ thống đê để ngăn lũ bảo vệ tài sản hoa màu đê, cần có hệ thống thoát nƣớc hợp lí tránh tình trạng ngập úng Và nên chọn giống trồng có khả chịu úng tốt Thuận lợi cho phát triển giao thông vận tải thủy nhƣ ngành kinh tế khác Tiếp tục nghiên cứu hệ thống thủy văn liên quan sử dụng đất khác để có kết phong phú làm sở cho nhà quản lý lựa chọn việc sử dụng đất tối ƣu tƣơng lai phù hợp với phát triển kinh tế xã hội lƣu vực TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt Phan Đình Binh, Hoàng Văn Hùng, Nguyễn Thanh Hải (2013), Ứng dụng mô hình SWAT hệ thống thông tin địa lý(GIS) để đánh giá ảnh hưởng thay đổi sử dụng đất đến lưu lượng dòng chảy lưu vực sông Phú Lương, Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn 2.Nguyễn Duy Liêm(2011), Ứng dụng mô hình SWAT tính toán tiềm nước lưu vực sông Bé, Luận văn tốt nghiệp Trƣờng đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh 3.Phạm Thị Thu Ngân, 2011 Ứng dụng mô hình SWAT tính toán lưu lượng dòng chảy lưu vực sông Lũy Luận văn tốt nghiệp Trƣờng đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh NguyễnThịThuThảo(2014), ứng dụng GIS mô hình SWAT trích xuất thông số hình thái- thủy văn lưu vực sông cả,luận văn tốt nghiệp Trƣờng Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh 5.Nguyễn Hà Trang(2009),Ứng dụng công nghệ GIS mô hình SWAT đánh giá dự báo chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai Luận văn tốt nghiệp Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM NguyễnHuyTrung(2013),bài giảng hệ thống thông tin địa lý,Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên NguyễnNamTrung(2014),ứng dụng mô hình SWAT hệ thống thông tin địa lý (GIS) để đánh giá ảnh hưởng thay đổi sử dụng đất đến lưu lượng dòng chảy lưu vực sông cầu, Luận văn thạc sĩ, Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Lê Anh Tuấn (2008), Bài giảng thủy văn môi trường, Trƣờng Đại học Cần Thơ 9.UBND huyện Ba Bể (2014), Báo cáo thuyết minh số liệu kiểm kê đất đai huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn 10 UBND huyện Ba Bể (2014), Báo cáo thuyết minh đồ trạng sử dụng đất huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn 11 UBND huyện Chợ Đồn (2014), Báo cáo thuyết minh số liệu kiểm kê đất đai huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn 12 UBND huyện Chợ Đồn (2014), Báo cáo thuyết minh đồ trạng sử dụng đất huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn II Tài liệu tiếng Anh 13 Stephen K.Hamilton Wiliam M.Lewis (1990), “Zooplankton abundance and evidence for its reduction by macrophyte mats in two Orinoco floodplain lakes”, Journal of Plankton Research ... hệ thống thủy văn thuộc lưu vực hồ Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn công nghệ GIS 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn thuộc lƣu vực hồ Ba Bể, làm để đƣa... Những kết nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS Việt Nam 23 2.4.3 Những kết nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS Bắc Kạn ... vào Ở số nƣớc, có số nghiên cứu liên quan đến xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS, nƣớc ta có số nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn công nghệ GIS Để từ đƣa phƣơng án