Mô hình hóa ảnh hưởng của kiểu sử dụng đất tới dòng chảy mặt và xói mòn tại một lưu vực nhỏ

1i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học TS Phí Đăng Sơn Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác nhau, có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Hà Nội, ngày 09 tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Sầm Thị Phương Thanh 2ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình đào tạo cao học, đồng ý Khoa Đào tạo Sau Đại học, trường đại học Lâm nghiệp Việt Nam, hướng dẫn TS Phí Đăng Sơn, tơi thực đề tài: “Mơ hình hóa ảnh hưởng kiểu sử dụng đất tới dịng chảy mặt xói mịn lưu vực nhỏ” Nhân dịp hồn thành luận văn này, xin chân thành cảm ơn đến Ban giám hiệu nhà trường, thầy cô Khoa đào tạo sau đại học, thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, thầy giáo ngồi trường tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi trình học tập thực tập làm luận văn tốt nghiệp Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Phí Đặng Sơn bồi dưỡng cho tơi kiến thức q báu từ hình thành ý tưởng xây dựng đề cương, phương pháp luận hồn thành luận văn Đồng thời tơi xin cảm ơn tới ThS Đặng Đình Chất cung cấp cho số liệu cần thiết giúp đỡ tơi hiểu thêm mơ hình ngồi thực địa để hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn tới UBND xã Yên Bài, cán nhân viên tạo điều kiện cho trình thu thập số liệu viết luận văn Gửi lời cảm ơn tới anh chị lớp, bạn bè người thân động viên giúp đỡ suốt thời gian qua Mặc dù cố gắng, quỹ thời gian trình độ cịn hạn chế nhiều mặt nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót định Tơi mong nhận ý kiến đóng góp bổ sung thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hồn chỉnh Tơi xin cam đoan nghiên cứu riêng cá nhân tơi Các số liệu trung thực, trích dẫn rõ ràng chưa công bố cơng trình khác Tơi xin chân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 09 tháng 10 năm 2015 Sầm Thị Phương Thanh iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục từ viết tắt vi Danh mục bảng .vii Danh mục sơ đồ, hình viii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm tác hại xói mịn đất 1.2 Nghiên cứu xói mịn đất giới 1.3 Nghiên cứu xói mịn đất Việt Nam 1.4 Các phương pháp nghiên cứu xói mịn đất 11 1.4.1 Phương pháp cắm cọc 12 1.4.2 Phương pháp cầu xói mịn 12 1.4.3 Phương pháp nghiên cứu xói mịn, bồi lấp kỹ thuật Cs-137 13 1.4.4 Phương pháp hệ thống thông tin địa lý viễn thám 13 1.4.5 Phương pháp hàng rào xói mịn hay hàng rào chất lắng đọng 14 1.4.6 Phương pháp sử dụng hệ thống ô xây – bể hứng 14 1.4.7 Phương pháp tái tạo mưa 15 1.5 Mơ hình WEPP (Water Erosion Prediction Project) đánh giá ảnh hưởng kiểu sử dụng đất tới dòng chảy mặt xói mịn 16 1.5.1 Sự hình thành phát triển WEPP 16 1.5.2 Thông tin đầu vào WEPP 19 Chương MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 iv 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 21 2.1.1 Mục tiêu tổng quát 21 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 21 2.2 Giới hạn 21 2.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 21 2.4 Nội dung nghiên cứu 21 2.4.1 Đánh giá khả dự đốn mơ hình 21 2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng kiểu sử dụng đất tới xói mịn 22 2.4.3 Đề xuất kiểu sử dụng đất hiệu cho khu vực nghiên cứu 22 2.5 Phương pháp nghiên cứu 23 2.5.1 Phương pháp thu thập số liệu 23 2.5.2 Hiệu chỉnh tham số mơ hình 23 2.5.3 Nghiên cứu ảnh hưởng kiểu sử dụng đất tới lượng đất 24 Chương ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ YÊN BÀI, BA VÌ, HÀ NỘI 25 3.1 Điều kiện tự nhiên 25 3.1.1 Vị trí địa lý 25 3.1.2 Địa hình, địa mạo 25 3.1.3 Khí hậu, thời tiết thủy văn 25 3.1.4 Thủy văn 26 3.1.5 Tài nguyên đất 26 3.1.6 Tài nguyên nước 27 3.1.7 Tài nguyên rừng .1 46.19 10-30 13 35.8770 35.9880 0.1110 1.0397 46.16 30-50 46 33.7781 33.8903 0.1122 1.0493 47.09 78 Bảng 6: Xác định thành phần giới đất cấp hạt Cát (>0,02) Tầng đất Cấp hạt (%) (cm) 0-10 28.75 10-30 29.67 30-50 29.87 79 PHỤ BIỂU 02: BẢNG TÍNH TỐN GIÁ TRỊ E STT Pi (kg/m2) Oi (kg/m2) (Oi-Pi)2 Ō (kg/m2) (Oi - Ō)2 0.000 0.000133 1.7689E-08 0.004244 1.69003E-05 0.000 0.000281 7.8961E-08 0.004244 1.57054E-05 0.001 0.000969 9.61E-10 0.004244 1.07256E-05 0.001 0.001024 5.76E-10 0.004244 1.03684E-05 0.002 0.001622 1.42884E-07 0.004244 6.87488E-06 0.005 0.004789 4.4521E-08 0.004244 2.97025E-07 0.000 0.001199 1.4376E-06 0.004244 9.27203E-06 0.000 0.000766 5.86756E-07 0.004244 1.20965E-05 0.002 0.001811 3.5721E-08 0.004244 5.91949E-06 10 0.001 0.001314 9.8596E-08 0.004244 8.5849E-06 11 0.004 0.003714 8.1796E-08 0.004244 2.809E-07 12 0.055 0.054913 7.569E-09 0.004244 0.002567348 13 0.002 0.001949 2.601E-09 0.004244 5.26703E-06 14 0.000 0.000417 1.73889E-07 0.004244 1.46459E-05 15 0.002 0.002229 5.2441E-08 0.004244 4.06023E-06 16 0.001 0.002097 1.20341E-06 0.004244 4.60961E-06 17 0.000 0.003617 1.30827E-05 0.004244 3.93129E-07 18 0.000 0.001056 1.11514E-06 0.004244 1.01633E-05 19 0.000 0.000376 1.41376E-07 0.004244 1.49614E-05 20 0.000 0.000594 3.52836E-07 0.004244 1.33225E-05 Tổng 0.076 1.48601E-06 0.002731796 Kết tính E: E=1– 1,48601𝐸−06 0,002731796 = 0,99317 (E ≈ 1) 80 PHỤ BIỂU 03: Xử lý số liệu phần mềm SPSS Lượng dịng chảy mặt xói mịn theo tính tốn lý thuyết cho kiểu sử dụng đất rừng trồng dạng sườn dốc Hình 1.1: Dịng chảy mặt cho KSDĐ rừng trồng Ranks dang Mean N Rank 1.000 20 32.00 dongchay 2.000 20 29.00 3.000 20 30.50 Total 60 Test Statistics(a,b) dongchay Chi-Square 2.069 df Asymp Sig .355 a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: dang Hình 1.2: Lượng đất bị xói mịn cho KSDĐ rừng trồng Ranks dang N Mean Rank 1.000 20 32.00 dongchay 2.000 20 29.00 3.000 20 30.50 Total 60 81 Test Statistics(a,b) dongchay Chi-Square 2.069 df Asymp Sig .355 a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: dang Hình 1.3: Lượng trầm tích bị cho KSDĐ rừng trồng Ranks dang Mean N Rank 1.000 20 32.00 tramtich 2.000 20 29.00 3.000 20 30.50 Total 60 Test Statistics(a,b) tramtich Chi-Square 2.069 df Asymp Sig .355 a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: dang Lượng dòng chảy mặt xói mịn theo tính tốn lý thuyết cho kiểu sử dụng đất trồng ngô dạng sườn dốc 82 Hình 2.1: Dịng chảy mặt cho KSDĐ trồng ngơ Ranks dang N Mean Rank 1.000 20 32.50 dongchay 2.000 20 26.40 3.000 20 32.60 Total 60 Test Statistics(a,b) dongchay Chi-Square 1.718 df Asymp Sig 0.424 a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: dang Hình 2.2: Lượng đất bị xói mịn cho KSDĐ trồng ngơ Ranks xoimon dang N Mean Rank 1.000 20 37.28 2.000 20 21.00 3.000 20 33.23 Total 60 Test Statistics(a,b) xoimon Chi-Square 9.777 df Asymp Sig 0.008 83 a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: dang Hình 2.3: Lượng trầm tích bị cho KSDĐ trồng ngô Ranks dang N Mean Rank 1.000 20 37.30 tramtich 2.000 20 20.98 3.000 20 33.23 Total 60 Test Statistics(a,b) tramtich ChiSquare df Asymp Sig 9.832 0.007 a Kruskal Wallis Test b Grouping Variable: dang Lượng dịng chảy mặt xói mịn theo tính tốn lý thuyết cho kiểu sử dụng đất hoang hóa (trảng cỏ) dạng sườn dốc ... nghiệp Việt Nam, hướng dẫn TS Phí Đăng Sơn, tơi thực đề tài: “Mơ hình hóa ảnh hưởng kiểu sử dụng đất tới dòng chảy mặt xói mịn lưu vực nhỏ? ?? Nhân dịp hồn thành luận văn này, tơi xin chân thành cảm... 21 2.4.1 Đánh giá khả dự đốn mơ hình 21 2.4.2 Khảo sát ảnh hưởng kiểu sử dụng đất tới xói mịn 22 2.4.3 Đề xuất kiểu sử dụng đất hiệu cho khu vực nghiên cứu 22 2.5 Phương pháp nghiên... Erosion Prediction Project) đánh giá ảnh hưởng kiểu sử dụng đất tới dịng chảy mặt xói mịn 16 1.5.1 Sự hình thành phát triển WEPP 16 1.5.2 Thông tin đầu vào WEPP 19 Chương MỤC TIÊU