Nghiên cứu, xây dựng giải pháp quản lý thủy văn phục vụ phòng cháy chữa cháy rừng vườn quốc gia u minh thượng tỉnh kiên giang

Bộ giáo dục đào tạo Bộ NÔNG NGHIệP Và PTNT TRường đại học lâm nghiệp - - Trần văn thắng Nghiên cứu, xây dựng giải pháp quản lý thuỷ văn phục vụ phòng cháy chữa cháy rừng vườn quốc gia u minh thượng tỉnh kiên giang luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp Hà nội - 2008 Bộ giáo dục đào tạo Bộ NÔNG NGHIệP Và PTNT TRường đại học lâm nghiệp - - Trần văn thắng Nghiên cứu, xây dựng giải pháp quản lý thuỷ văn phục vụ phòng cháy chữa cháy rừng vườn quốc gia u minh thượng tỉnh kiên giang luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp Chuyên ngành: Quản lý bảo vệ tài nguyên rừng MÃ số: 60 62 68 Người hướng dẫn khoa học Ts Thái thành lượm pgs TS vương văn quỳnh Hà nội - 2008 T VẤN ĐỀ Trên giới tài nguyên đất than bùn chiếm diện tích khoảng 400 triệu [41] Phần lớn diện tích đất than bùn phân bố số quốc gia vùng Đông Nam Á Indonesia, Malaysia, Thailand, Brunei, Philippines Việt Nam Ở hầu Đông Nam Á, đất than bùn quy hoạch thành khu bảo tồn, trồng rừng sản xuất hay sản xuất nơng nghiệp Đất than bùn đóng vai trị quan trọng phát triển kinh tế - xã hội sinh kế cộng đồng dân cư địa phương Ở Việt Nam đất than bùn phân bố rải rác nhiều nơi, diện tích lớn tập trung Vườn Quốc Gia (VQG) U Minh Hạ tỉnh Cà Mau VQG U Minh Thượng tỉnh Kiên Giang với diện tích cịn khoảng 4.500 [13] Do tính chất độc đáo hệ sinh thái (HST) rừng ngập nước đất than bùn hình thành phong phú chuỗi dinh dưỡng tạo điều kiện cho hình thành phát triển nguồn tài nguyên đa dạng sinh học Trong nhiều thập kỷ qua, thiên tai hoạt động người làm cho diện tích đất than bùn bị suy giảm nghiêm trọng Trong năm gần thời tiết diễn biến phức tạp, hạn hán thường xuyên xảy Cháy rừng tượng thiên tai gây tổn thất to lớn kinh tế mơi trường Nó tiêu diệt gần toàn động, thực vật vùng bị cháy, nguồn tài nguyên đất than bùn tán rừng, cung cấp vào khí khối lượng lớn khói bụi với khí gây hiệu ứng nhà kính CO, CO2, NO, v.v… Cháy rừng nguyên nhân quan trọng làm gia tăng q trình biến đổi khí hậu trái đất thiên tai Mặc dù với phương tiện phương pháp phòng cháy chữa cháy rừng (PCCCR) ngày đại, cháy rừng khơng ngừng xảy ra, chí nước phát triển Đấu tranh với cháy rừng xem nhiệm vụ cấp bách giới để bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên bảo vệ môi trường sống nói chung Ở Việt Nam có 12,6 triệu rừng, có tới triệu loại rừng dễ cháy rừng tràm, rừng khộp, rừng thông, rừng bạch đàn, rừng tre trúc, v.v…[11] Vào mùa khô, với xu hướng gia tăng nóng hạn khí hậu toàn cầu diễn biến thời tiết phức tạp khu vực hầu hết loại rừng dễ dàng bắt lửa cháy lớn Vì vậy, cháy rừng thường xảy nghiêm trọng Rừng tài sản quốc gia, nguồn sống người dân yếu tố quan trọng bảo vệ mơi trường sinh thái đất nước Vì vậy, cháy rừng với quy mô mức độ thiệt hại nghiêm trọng trở thành mối quan tâm người làm lâm nghiệp hay người sống gần rừng, có sống gắn bó với rừng mà nhà khoa học, nhà quản lý nhiều ngành nhiều cấp nhân dân nước Trước thực tiễn nhiệm vụ cấp bách đặt phải nghiên cứu xây dựng giải pháp phịng cháy, chữa cháy rừng hiệu Góp phần thực nhiệm vụ trên, đề tài hướng vào nghiên cứu xây dựng giải pháp quản lý thuỷ văn phục vụ PCCCR VQG U Minh Thượng Đây số khu vực cháy rừng trọng điểm nước ta Chương TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.1.1 Trên giới Khi nghiên cứu biện pháp PCCCR người ta chủ yếu hướng vào làm suy giảm thành phần tam giác lửa: (1) - Giảm nguồn lửa cách tuyên truyền không mang lửa vào rừng, dập tắt tàn than sau dùng lửa, thực biện pháp dọn vật liệu cháy mặt đất thành băng, đào rãnh sâu, chặt theo dải để ngăn cách đám cháy với phần rừng lại; (2) - Giảm khối lượng vật liệu cháy cách đốt trước phần vật liệu cháy vào đầu mùa khơ chúng cịn ẩm để giảm khối lượng vật liệu cháy vào thời kỳ khô hạn nhất, đốt theo hướng ngược với hướng lan tràn đám cháy để cô lập đám cháy; (3) - Làm giảm khả cung cấp ô xy cho đám cháy cách dùng chất dập cháy để ngăn cách vật liệu cháy với ô xy không khí (nước, đất, cát, hố chất dập cháy v.v…) Các chất dập cháy có tác dụng làm giảm nhiệt độ để làm giảm ngưng hẳn trình cháy [28], [38], [42] Những phương tiện PCCCR quan tâm nghiên cứu năm gần đây, đặc biệt phương tiện dự báo, phát đám cháy, thông tin cháy rừng phương tiện dập lửa đám cháy Các phương pháp dự báo mơ hình hố xây dựng thành phần mềm làm giảm nhẹ cơng việc tăng độ xác dự báo nguy cháy rừng Việc ứng dụng ảnh viễn thám công nghệ GIS cho phép phân tích diễn biến thời tiết, dự báo nhanh chóng xác khả xuất cháy rừng, phát sớm đám cháy vùng rộng lớn Những thông tin khả xuất cháy rừng, nguy cháy rừng biện pháp PCCCR truyền qua nhiều kênh khác đến lực lượng PCCCR cộng đồng dân cư hệ thống biển báo, thư tín, đài phát thanh, báo địa phương Trung ương, vơ tuyến truyền hình, mạng máy tính v.v… Những phương tiện dập tắt đám cháy nghiên cứu theo hướng phát triển phương tiện thủ công cào, cuốc, dao, câu liêm đến loại phương tiện giới cưa xăng, máy kéo, máy gạt đất, máy đào rãnh, máy phun nước, máy phun bọt chống cháy, máy thổi gió, máy bay rải chất chống cháy bom dập lửa v.v… Mặc dù, phương pháp phương tiện PCCCR phát triển mức cao, song thiệt hại cháy rừng khủng khiếp nước phát triển có hệ thống PCCCR đại Mỹ, Úc, Nga v.v… Trong nhiều trường hợp việc khống chế đám cháy không hiệu Người ta cho rằng, ngăn chặn nguồn lửa để không xảy cháy quan trọng [42] 1.1.2 Ở Việt Nam Hiện cịn nghiên cứu hiệu lực cơng trình PCCCR phương pháp phương tiện PCCCR Mặc dù quy phạm PCCCR có đề cập đến tiêu chuẩn cơng trình PCCCR, phương pháp phương tiện PCCCR song phần lớn xây dựng sở tham khảo tư liệu nước ngoài, chưa có khảo nghiệm đầy đủ điều kiện Việt Nam [28] Ở Việt Nam, nghiên cứu biện pháp PCCCR chủ yếu hướng vào thử nghiệm phân tích hiệu giải pháp đốt trước nhằm giảm khối lượng vật liệu cháy Năm 1995, Phan Thanh Ngọ thử nghiệm đốt trước vật liệu cháy rừng thông tuổi Đà Lạt Tác giả cho với rừng thông lớn tuổi không cần phải gom vật liệu trước đốt mà cần tuân thủ nguyên tắc chọn thời tiết thích hợp để đốt Năm 2001, Bế Minh Châu nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện khí tượng đến độ ẩm khả cháy vật liệu cháy rừng thông Tác giả hoàn thiện phương pháp dự báo cháy rừng số vùng trọng điểm Thông miền Bắc Việt Nam [7] Ngồi ra, có số tác giả đề cập đến giải pháp xã hội cho PCCCR (Lê Đăng Giảng, 1972; Đặng Vũ Cẩn, 1992; Phạm Ngọc Hưng, 1994) Các tác giả khẳng định việc tuyên truyền tác hại cháy rừng, quy hoạch vùng sản xuất nương rẫy, hướng dẫn phương pháp dự báo, cảnh báo, xây dựng cơng trình PCCCR, tổ chức lực lượng PCCCR, quy định dùng lửa dọn đất canh tác, săn bắn, du lịch, quy định nghĩa vụ quyền lợi công dân v.v giải pháp xã hội quan trọng công tác PCCCR Những nghiên cứu PCCCR khu vực U Minh Thượng Những tài liệu trình bày biện pháp PCCCR tràm "Bài giảng Phòng cháy chữa cháy rừng" Phạm Gia Tường (1976) "Phịng cháy chữa cháy rừng" Ngơ Quang Đê, Lê Đăng Giảng Phạm Ngọc Hưng (1983) Trong tài liệu tác giả mô tả cách khái quát tượng cháy ngầm rừng tràm giới thiệu việc xây dựng kênh mương phòng cháy biện pháp quan trọng cho PCCCR tràm Một tài liệu khác trình bày cụ thể đặc điểm cháy rừng tràm luận án Phó tiến sỹ Phan Thanh Ngọ (1996) với tên đề tài: “Nghiên cứu số biện pháp PCCCR thông ba lá, rừng tràm Việt Nam” Tác giả mô tả tồn loại cháy tán, cháy mặt đất cháy ngầm rừng tràm, nêu đặc điểm thời tiết, loại rừng hoạt động kinh tế xã hội có liên quan đến cháy rừng tràm Trên sở tác giả đề xuất số biện pháp kỹ thuật kinh tế xã hội cho PCCCR tràm [25] Từ năm 1981-1985, Đề tài cấp Nhà nước Mã số 04010107 TS Phạm Ngọc Hưng làm chủ trì tiến hành nghiên cứu số biện pháp PCCCR thông rừng tràm ba tỉnh Quảng Ninh, Lâm đồng Minh Hải (Cà Mau, Kiên Giang) Kết đề tài số đề xuất vấn đề sau: - Xây dựng hệ thống chòi canh - Xây dựng đường băng cản lửa (xanh trắng) - Xây dựng hệ thống kênh mương - Xây dựng hệ thống hồ chứa nước phòng cháy - Dự báo khả xuất cháy rừng thông rừng tràm - Nghiên cứu ứng dụng số công cụ chữa cháy rừng - Xây dựng lực lượng phòng chữa cháy rừng thông rừng tràm Trong báo cáo sơ kết đề tài “Nghiên cứu quản lý rừng tràm đồng sông Cửu Long”, Mai Văn Nam (2002) mô tả tượng cháy “khủng khiếp” rừng tràm Tác giả chủ yếu tập trung phân tích nguyên nhân mặt kinh tế - xã hội cháy rừng, đặc biệt ảnh hưởng sách sở hữu sử dụng rừng tràm, sách chia sẻ lợi ích hình thức tổ chức quản lý rừng tràm đến ý thức mức độ tham gia người dân vào quản lý rừng tràm Tác giả kết luận giải pháp kinh tế - xã hội có ý nghĩa quan trọng việc PCCCR tràm [23] Một tài liệu khác thu hút ý người quan tâm đến cháy rừng tràm “Báo cáo kiểm điểm trách nhiệm Cục kiểm lâm vụ cháy rừng tràm U Minh năm 2002” (Cục kiểm lâm, 2002) Các tác giả nêu nguyên nhân chủ yếu cháy rừng tràm gồm: biến đổi bất thường thời tiết gây khô hạn nghiêm trọng, tượng tháo nước bắt cá đầu mùa khô làm tăng mức khô hạn đất rừng tràm, hoạt động đốt ong thiếu kiểm soát làm tăng nguồn lửa rừng tràm, tổ chức tuần tra chưa nghiêm túc nên không phát sớm đám cháy, không thực nghiêm túc biện pháp phòng cháy đắp đập giữ nước, dọn vệ sinh rừng, thiếu tham gia tích cực quyền người dân địa phương vào PCCCR, thiếu phương pháp phương tiện chữa cháy hiệu v.v Các tác giả đề xuất giải pháp quan trọng cho PCCCR tràm tuyên truyền giáo dục ý thức bảo vệ rừng chấp hành luật PCCCR, xây dựng hệ thống biển báo, biển cấm lửa, canh gác nghiêm ngặt, xây dựng công trình PCCCR đường vận chuyển phương tiện chữa cháy, chòi canh cháy rừng, hệ thống đê bao quanh khu bảo vệ nghiêm ngặt, xây dựng trạm bơm cung cấp nước mùa khô, trang bị đủ phương tiện PCCCR xuồng, dây bơm nước, cưa xăng, xẻng, cuốc, dao, khoan giếng v.v Tài liệu gần xây dựng giải pháp PCCCR tràm báo cáo hội thảo khoa học nội dung “Dự án đầu tư khôi phục, bảo vệ phát triển VQG U Minh Thượng sau vụ cháy rừng tháng năm 2002” Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn phối hợp với Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Kiên Giang tổ chức Hội thảo đưa số kết luận quan trọng sau: - Khôi phục HST rừng tràm sau cháy phương pháp tái sinh tự nhiên chính, gieo sạ bổ sung nơi khơng có tái sinh tự nhiên - PCCCR tràm chủ yếu phải cách trì độ ẩm hợp lý cho than bùn suốt mùa khô, tu bổ hệ thống kênh điều tiết nước, làm tốt công tác dự báo, phát sớm chữa cháy kịp thời, kết hợp phương tiện chữa cháy thô sơ đại - Phải ký thoả ước VQG với người dân địa phương việc bảo vệ rừng PCCCR, tập trung xây dựng cơng trình thuỷ lợi hệ thống điện sản xuất sinh hoạt cho người dân địa phương, tăng cường tuyên truyền giáo dục môi trường, giáo dục ý thức pháp luật, ý thức bảo vệ rừng, bảo vệ môi trường cho người dân địa phương, phải lôi cộng đồng địa phương tham gia vào hoạt động PCCCR Vào năm 2003, Chương trình khoa học cơng nghệ trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2001-2005 “Bảo vệ môi trường phòng tránh thiên tai”, Nhà nước đầu tư thực đề tài: “Nghiên cứu xây dựng giải pháp phòng chống khắc phục hậu cháy rừng cho vùng U Minh Tây Nguyên” Mã số: KC.08.24 PGS TS Vương Văn Quỳnh làm chủ nhiệm Đề tài tiến hành nghiên cứu đề xuất số giải pháp PCCCR khắc phục hậu cháy rừng tràm tỉnh Cà Mau tỉnh Kiên Giang rừng tỉnh Tây Nguyên Đề tài đưa giải pháp hữu hiệu cho PCCCR cho vùng U Minh có VQG U Minh Thượng sau: - Xây dựng phương pháp quy trình dự báo cháy rừng - Xây dựng giải pháp khoa học công nghệ, kinh tế xã hội cho PCCCR - Xây dựng danh mục tập đồn có khả chống chịu lửa - Đề xuất phương pháp phương tiện chữa cháy rừng - Nghiên cứu giải pháp quy trình khắc phục hậu cháy rừng Hiện nay, việc xây dựng giải pháp PCCCR Nhà nước ta quan tâm Đây lại vấn đề phức tạp, địi hỏi phải có đầu tư thích đáng thời gian tiền nên nhìn chung cịn thiếu hụt thơng tin, phương pháp luận kinh nghiệm hoạt động thực tiễn làm cho công tác PCCCR chưa hiệu Chính tồn nguyên nhân gây trở ngại cho công tác quản lý bảo vệ mơi trường, thực sách mơi trường nói chung Do cần phải tiếp tục có nghiên cứu nhằm hồn thiện dần phương pháp luận tích luỹ dần kinh nghiệm thực tiễn, đồng thời làm phong phú thêm nguồn thông tin cho nhà nghiên cứu sau Xuất phát từ lý nêu trên, sở cho việc lựa chọn đề tài nghiên cứu 1.2 Mục tiêu quản lý nước vấn đề đặt 1.2.1 Tầm quan trọng quản lý nước Vườn Quốc Gia U Minh Thượng vùng đất ngập nước quan trọng vùng Đồng sông Cửu Long Ở Việt Nam, HST rừng tràm ngập phèn hệ thực vật rừng VQG U Minh Thượng có đặc điểm rừng cực đỉnh nguyên sinh, ưu hợp rừng hỗn giao rừng tràm đất than bùn với diện tích 3.000 [13] Các đầm lầy sinh cảnh thực vật, kênh đê nằm xen kẽ, rải rác khu rừng tạo nên khu cư trú thích hợp cho loài động vật hoang dã Bên cạnh giá trị đa dạng sinh học, VQG U Minh Thượng cịn nơi có nhiều di tích lịch sử, văn hóa quan trọng Bộ văn hóa thông tin ban hành Quyết định số 1768/QĐ-VH ngày 28/6/1997 cơng nhận khu di tích lịch sử [36] Trong 15 năm trở lại đây, vùng U Minh Thượng có nhiều biến đổi to lớn phát triển hệ thống thủy lợi dẫn đến thay đổi điều kiện tự nhiên Trước hết, phải kể đến tác động hệ thống kênh đào cấp, vừa nơi truyền tải nước mưa chua phèn từ U Minh Thượng bên ngoài, vừa nơi dẫn nước triều mặn từ biển vào vùng U Minh Thượng Vài năm gần vùng đệm VQG U Minh Thượng có tốc độ phát triển nhanh với hàng loạt kênh đào mở đến nông hộ khiến chế độ thủy văn bên vùng lõi VQG thay đổi theo hướng biến động mạnh mẽ Nhân dân vùng đệm lấy nhiều nước cho sản xuất sinh hoạt tượng xâm mặn nghiêm trọng Chính phát triển vùng xung quanh phá vỡ chế độ thủy văn tự nhiên vùng lõi làm cho tràm nói riêng và HST rừng tràm nói chung khơng cịn phát triển bình thường điều kiện tự nhiên xưa cũ Bên cạnh đó, phát triển nơng nghiệp dân cư trở nên đơng đúc hơn, nên chất thải phân bón, thuốc trừ sâu, sinh hoạt 66 cháy Căn vào kết điều tra đặc điểm vật liệu cháy tán rừng phân loại rừng tràm theo số đặc điểm vật liệu cháy sau: - Phân chia theo khối lượng vật liệu cháy khô: khối lượng vật liệu cháy khơ cao mức nguy hiểm với cháy lớn - Phân chia theo khối lượng vật liệu cháy tươi: Khối lượng vật liệu cháy tươi lớn khả chuyển cháy mặt đất thành cháy tán cao - Phân chia theo có mặt than bùn: Sự có mặt than bùn thường làm tăng nguy cháy rừng mực nước hạ thấp Vì khả dẫn nước mao quản than bùn thấp nên với độ sâu mực nước ngầm lớp khơ than bùn thường có độ ẩm thấp nơi khơng có than bùn Như vậy, than bùn khơ làm xuất cháy ngầm mà gia tăng mức khô kiệt lớp khô mực nước ngầm hạ thấp Kết phân loại trạng thái rừng theo tình trạng vật liệu cháy trình bày bảng sau Bảng 4.16: Phân loại rừng tràm theo tình trạng vật liệu cháy TT Loại trạng thái Vật liệu Vật liệu Tình Dạng cháy Nguy hiểm rừng cháy cháy tươi trạng xuất với cháy khơ (tấn/ha) than bùn (tấn/ha) Rừng tràm tự nhiên than bùn Rừng tràm tự nhiên đất sét Rừng tràm tái sinh than bùn > 10 >10 Có >10 >10 Khơng