Đánh giá mức độ xói mòn đất và bồi lắng đầm Lập An, tỉnh Thừa Thiên Huế sử dụng mô hình SWAT

TÔNG QUAN

Theo cách tiếp cận khác khi nghiên cứu về lớp phủ thực vật của các tác giả Nguyễn Quang Mỹ và Nguyễn Tứ Dần (1986) cho rằng: “Xói mòn là một quá trình động lực phá hủy độ màu mỡ của đất, làm mất trạng thái cân bằng của cả vùng bị xói mòn lẫn vùng bị bồi tụ”. Như vậy, xói mòn đất là hiện tượng các cấp hạt đất, cuc đất, có khi cả lớp đất bề mặt bị bào mòn, cuốn trôi do sức gid, suc nước va một số hoạt động khác của con người. Xói mòn đất được biéu hiện bang hai hình thức chủ yếu là xói mòn bề mặt và xói mòn rãnh. Các nhân tô ảnh hưởng tới xói mòn đất. nước) bao gồm: khí hậu (mưa), địa hình, thổ nhưỡng, thảm phủ bề mặt và hoạt động. Trong những năm gần đây, việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và mô hình SWAT để đánh giá xói mòn và bồi lắng được xem như là một hướng đi mới trong đánh giá xói mòn như: “Ứng dụng GIS ước lượng xói mòn đất tại lâm trường Mã Đà - tỉnh Đồng Nai” của Nguyễn Kim Lợi (2006); “Ứng dụng mô hình SWAT để quản lý xói mòn đất theo các tiểu lưu vực sông ở xã Dương Hòa, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế” của Trần Lê Minh Châu, Nguyễn Quang Tuấn (2009); “Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất tại huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Kạn” của Hoàng Tiến Hà (2009),. SWAT để tính toán lượng dòng chảy bùn cát đến hồ và đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng đất đến bồi lắng hồ chứa, qua đó tác giả cũng đã đề xuất các biện pháp bảo vệ, phòng chống và giảm thiểu mức độ xói mòn cũng như lượng bùn cát đến hồ như: tăng độ che phủ của rừng bằng các biện pháp như trồng cây gây rừng ở thượng và hạ lưu, tăng cường các biện pháp bảo vệ rừng, giảm thiểu hiện tượng chặt phá rừng làm nương rẫy, khai thác rừng có quy hoạch, giảm độ dốc của lưu vực, thực hiện sản xuất nông.

2. Dia hình khu vực dam Lập An

Nhìn chung, Phú Lộc nằm ở ven biên nên khí hậu tương đối ôn hòa, thuận tiện cho sản xuất nông — lâm nghiệp, ngoại trừ thời kỳ quá khô hạn hoặc lũ lụt thì có ảnh hưởng lớn nên cần bố trí cơ cấu cây trồng cho thích hợp với điều kiện khí hậu của địa phương, đó là khí hậu nhiệt đới gió mùa. Mựa lũ trựng với thời gian mựa mưa (từ thỏng IX-XI]) và mùa cạn trùng với mùa khô (từ thang I-VIID. Nhờ có đầm Lập An với diện tích khá lớn lại nằm sát bờ biển nên lũ ở Lăng Cô chỉ tập. trung ở khu vực Hoi Dừa, Hói Mit. - Dong chảy mùa kiệt:. Dòng chảy mùa kiệt chủ yếu cung cấp bởi dòng chảy ngầm. Tuy nhiên, trong mùa này ở khu vực núi bao bọc phía Tây Nam thường xuất hiện các cơn mưa, do vậy lượng. nước ở các khe suôi đô vào đâm vẫn được duy trì trong mùa này. Dam đóng vai trò quan trọng về mặt thủy văn trong khu vực, đầm thông với biên Đông với diện tích mặt nước khoảng 1.617 ha, chiếm 7,48% diện tích của hệ thống đầm phá Thừa Thiên Huế. Đầm năm trong vùng có địa hình bán lòng chảo, là nơi thu nhận nước. từ các khe suôi xung quanh. Do đâm năm ở khu vực có lượng mưa rat lớn, địa hình. xung quanh rat dôc nên vào mùa mưa, đâm tiép nhận một lượng nước rat lớn đô xuông làm nước trong đâm dâng lên nhanh gây khó khăn cho đời sông và sinh hoạt của nhân dân trong vùng, đặc biệt là việc đi lại của nhân dân ở 2 thôn: Hói Dừa va Hoi Mit. Cửa Lăng Cô và đầm Lập An nằm trong vùng chuyên tiếp giữa chế độ bán nhật triều không đều và nhật triều không đều. Khi triều lên mực nước có giá trị tăng cao dần từ cửa Lăng Cô đến đầm Lập An. Khi triều xuống mực nước có giá trị giảm dần từ phía Bắc của đầm Lập An ra đến cửa Lăng Cô. Tình hình dân sinh, kinh tế. 3%); cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng di vào khai thác các lợi thế của huyện;. Như vậy, các yếu tố dân sinh — kinh tế nói trên đã ảnh hưởng đến sự phân hoá địa phận huyện Phú Lộc thông qua việc làm biến đổi các loại hình sử dụng đất, trong đó thảm thực vật nhân tạo có xu hướng tăng lên, còn thảm thực vật tự nhiên thì bị thu hẹp dần.

PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN VÁN ĐÈ NGHIÊN CỨU

Các mô hình thủy văn có nhiều ứng dụng khác nhau, ví dụ ứng dụng trong thủy văn vận hành, quản lý tài nguyên nước hoặc trong nghiên cứu giải quyết các bài toán như tính toán dòng chảy từ mưa, tính toán khôi phục các chuỗi số liệu dòng chảy, dự báo tình hình dòng chảy trong tương lai. Do vậy mô hình còn có khả năng dự báo thông qua việc thay đổi dữ liệu đầu vào (quản lý sử dụng đất, khí hậu, thực vật..) đều định lượng được những tác động của sự thay đôi đến dòng chảy ra của các lưu vực hoặc các thông số khác; có thé tính toán và mô phỏng trên lưu vực rộng lớn hoặc hỗ trợ ra quyết định đối với những chiến lược quản lý đa dạng, phức tạp với sự đầu tư kinh tế và thời gian thấp; cho phép người sử dụng nghiên cứu những tác động trong thời gian dài. Phương pháp này dựa trên giả thiết: Nếu một trận mưa có cường độ i bắt đầu tại thời gian t = 0 và tiếp tục kéo dài, lượng dòng chảy sẽ tiếp tục tăng cho đến thời điểm t=tcone (Thời gian tập trung nước trên lưu vực), khi đó toàn bộ các lưu vực thành phần sẽ đóng góp cho dòng chảy tại mặt cắt cửa ra của lưu vực.

E, -LAI

Danh mục các loại hình sử dụng đắtthực phủ cin phải phần loại lại theo các loại cây trồng/thực phủ quy định trong SWAT, bằng cách tạo bảng tra gán các loại hình sử dụng đắUthực phủ trên bản đồ tương ứng với các loại cây trồnghực phủ chứa 4 ký tự. Dựa trên các dữ liệu cần thiết để chạy mô hình SWAT như DEM, bản đổ sử dụng đất bản đồ loại đắt và các bảng dữ liệu thời tiết lượng mưa, nhiệt độ không kH.., quá. Nếu qué tình dòng chảy thực do và tinh toán ở bước kim định phủ hợp và đảm bảo độ chính xác ti có thể coi bộ thông số mô hình đã xée định ki đảm bảo yêu cầu.

(Can cứ vào các điều kiện ở rên và các đặc điểm tương đồng của 2 lưu vực (rong bing. 3.1), nghiên cứu lựa chọn lưu vực tương tự là lưu vực sông Tả Trạch tỉnh đến tram. “Các dữ liệu đầu vào cho mô hình SWAT tai lưu vue Thượng Nhật được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau, Chỉ tiết các dữ liệu thu thập được thé hiện trong bảng 3.2. Nghiên cứu sử dụng phần mém hỗ trợ SWAT-CUP 2012 và thuật toán SUFI-2 để hiệu chỉnh thông số mô hình với bước thời gian mô phỏng theo thing (Taig, số lẫn mô.

Số liệu mưa được thu thập tại 7 trạm có quan trắc lượng mưa, số liệu nhiệt độ tại 3 trạm khí tượng và số iệu lưu lượng tại tram thủy văn Thượng Nhật. Hiện tạ trên lưu vực dim Lập An cỏ khoảng 06 khe suối (thống ké trong bảng 3.7) nhập lưu vào dim, Tuy các khe subi nhỏ, nhưng với đặc điểm lượng mưa lớn (Xu, >. 4.000 mm) trên lưu vực thì lưu lượng nhập lưu vào mùa mưa cũng đóng góp lượng. Lượng dat xói mòn trên các tiểu lưu vực là nguồn bùn cát chính van chuyên đến hệ thống sông suối và đến cửa ra của lưu vực.

Phân phối nồng độ bùn cát bình quân trong năm tại các nhánh sông, suối Từ hình vẽ 3.13 trên ta thấy: Trong năm có 02 lần xuất hiện đỉnh đường quá trình nồng độ bùn cát bình quân trong các nhánh sông suối, đỉnh cao nhất xuất hiện vào tháng X. Do lượng mưa khá lớn xuất hiện đột ngột vào mùa khô, gây ra xói mòn đất trên bề mặt lưu vực và được dòng chảy tràn mặt vận chuyên vào hệ thống sông suối, mang theo hàm lượng lớn. Kết quả tính toán lượng bùn cất vận chuyển đến cửa ra của các tiễu lưu vực trên lưu vực dầm Lập An từ mô hình SWAT được kết xuất từ cột "SED, OUTtons” ~ Bảng “Sed”.

Quá trình quy hoạch sử dụng đất thông qua vige thay đổi lớp che phi bé mặt và tác động bằng yếu tổ con người đã tác động mạnh mẽ đến quá trình xói mỏn và bồi lắng trong lưu vực gây ảnh hưởng. Vì vậy, cẳn phải thu thập thêm các số liệu liên quan đến bùn cát để có thé hiệu chỉnh kiểm định khả năng mô phỏng tính toán liên quan đến bùn cát của mô hình SWAT trong các nghiên cứu tiếp theo.