Cũng như vựng đệm, vựng lừi VQG U Minh Thượng cú chế độ thủy văn mang tớnh hồ chứa, được điều tiết theo quy trỡnh vận hành cống cho mục đớch bảo vệ rừng tràm và PCCCR.
Do Vườn quốc gia U Minh Thượng được bao bọc bởi hệ thống kờnh và đờ bao khộp kớn nờn diễn biến mực nước trong VQG phụ thuộc hoàn toàn vào cỏc yếu tố khớ tượng như mưa, bốc thoỏt hơi nước và sự can thiệp của con người bằng việc điều hành đúng mở cống trữ nước giữ độ ẩm thớch hợp cho cõy tràm sinh trưởng và phỏt triển cũng như sự phục hồi của cỏc loài động thực vật khỏc.
4.2.2. Hiện trạng hệ thống cụng trỡnh quản lý nước ở Vườn quốc gia U Minh Thượng
Cho tới nay, hệ thống quản lý nước VQG U Minh Thượng được phỏt triển qua nhiều thời kỳ, bao gồm hệ thống đờ và kờnh bao khộp kớn, một số cống tiờu thoỏt nước dưới đờ, cỏc đờ bao than bựn và cỏc kờnh trong vựng lừi. Ngoài ra, để điều tiết nước giữa cỏc khu vực, một số đập ngăn tạm cũng được đắp trờn kờnh bao và kờnh trong vựng lừi, cựng một trạm bơm để bơm bổ sung
nước từ ngoài vào khi cần thiết.
Hệ thống đờ và kờnh bao quanh vựng lừi cú tổng chiều dài 38 km, tạo thành một đa giỏc bốn cạnh dạng hỡnh thoi khụng cõn. Hệ thống đờ bao được xõy dựng từ năm 1978, đến năm 2003 được bổ sung và nõng cấp tương đối hoàn chỉnh. Mặt đờ cú cao trỡnh +2,0m, chiều rộng 4 m. Theo quy trỡnh vận hành điều tiết nước hiện nay thỡ hầu hết đờ bao trong khụng bị nước tràn qua, kể cả lỳc tớch nước cao nhất. Hệ thống đờ bao trong cú tỏc dụng giữ nước để cung cấp cho mựa khụ, đồng thời là đường giao thụng phục vụ cụng tỏc quản lý VQG. Hệ thống kờnh bao nằm bờn trong và kẹp sỏt đờ bao cú tỏc dụng trữ và giữ nước để cung cấp cho mựa khụ. Hệ thống kờnh bao được nạo vột năm 2003 với độ sõu ở dưới cao trỡnh 2,5 m, bề rộng mặt kờnh 12 m. Khi thi cụng nõng cấp cỏc kờnh bao, cỏc nhà thiết kế đó khụng chỳ ý đến dọn sạch lớp than bựn và thảm mục dưới chõn đờ, hệ quả là lượng nước vẫn rũ rỉ qua lớp thảm mục và than bựn tương đối lớn.
Dưới hệ thống đờ bao là 10 cống điều tiết nước, trong đú cú 8 cống trũn cú đường kớnh 100 cm và 2 cống hộp cú kớch thước 2x3 m. Tất cả cỏc cống đều cú phai đúng mở bằng thủ cụng, song hầu như chỉ cú 2 cống hộp là đang hoạt động bỡnh thường, cỏc cống trũn ớt khi được sử dụng.
Hiện trạng hệ thống cụng trỡnh quản lý nước VQG U Minh Thượng hiện nay được thể hiện ở Hỡnh 4.4.
Hỡnh 4.4. Hiện trạng hệ thống cụng trỡnh quản lý nước
Trong vựng lừi cũn cú cỏc kờnh ngang, kờnh trung tõm, kờnh KT1, KT2, KT3 và cỏc kờnh mới đào năm 2002 để làm đường băng cản lửa. Kờnh ngang dài 7,2 km, rộng 15 m, sõu - 2,0 m. Kờnh Trung tõm dài 10,6 km, chia làm 2 đoạn; đoạn I từ bờ bao phớa Bắc vào đến kờnh ngang (hồ Hoa Mai)
chiều dài 3,3 km, chiều rộng mặt 20 m, sõu -2,5 m; đoạn II dài 7,3 km, bề rộng mặt 15 m, sõu - 2,5 m. Từ kờnh bao phớa Bắc cú 2 kờnh nhỏ đi về phớa kờnh ngang và cỏch kờnh ngang 500 m; chiều rộng mặt 12 m, sõu -2,0 m. Ngoài ra, cũn cú 2 đờ và kờnh bao vựng than bựn, với cao trỡnh đờ +2,0 m, cao trỡnh đỏy kờnh -1,7 m.
4.2.3. Cơ chế quản lý nước, chế độ ngập nước ở VQG U Minh Thượng
Cơ chế quản lý nước của VQG từ năm 2003 đến nay là tớch nước vào cuối mựa mưa để duy trỡ độ ẩm cho rừng trong mựa khụ. Hàng năm, vào cuối mựa mưa (thường là cuối thỏng IX) nước mưa được tớch lại trong vựng lừi ở mức +1,8 m sau đú do bốc thoỏt hơi, nước giảm dần và thường đạt mức + 1,5 m vào thỏng III/IV, trước khi cú mưa. Với phương ỏn quản lý nước như hiện nay thỡ vào thời điểm cuối mựa chỏy (thỏng IV) thỡ mực nước đạt ngang bằng hay thấp hơn cao trỡnh bề mặt rừng 20 cm ở những nơi cú than bựn cao cú diện tớch cũn lại ớt, những khu vực khỏc hoàn toàn bị ngập sõu trong nước trong thời gian dài tại tất cả cỏc phõn khu (Hỡnh 4.5; 4.6) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 T9 T8 T7 T6 T5 T4 T3 T2 T1 T0 Th-ớc đo m Cao độ mặt đất trung bình
kênh Trung tâm
Mực n-ớc kênh Trung tâm đầu mùa khô 15/10/2007 Mực n-ớc kênh Trung tâm cuối mùa khô 15/04/2008
Hỡnh 4.5. Biểu đồ mực nước theo kờnh Trung tõm
Chiều cao mực nước
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 Th-ớc đo
m Cao độ mặt đất trung bình kênh
ngang
Mực n-ớc kênh ngang đầu mùa khô 15/10/2007
Mực n-ớc kênh ngang cuối mùa khô 15/04/2008
Hỡnh 4.6. Biểu đồ mực nước theo kờnh ngang
Thực tế cho thấy trong những năm qua cơ chế quản lý nước ở VQG để phục vụ PCCCR cũn nhiều điểm bất cập và chưa phự hợp với bảo tồn và phỏt triển HST rừng tràm. Sau trận chỏy rừng cú quy mụ lớn năm 2002, hầu như diện tớch rừng tràm trờn đất than bựn cao và dày đều đó bị chỏy. Diện tớch rừng dày cũn lại ớt và phõn tỏn, khiến cụng tỏc quản lý nước cho cụng tỏc PCCCR càng gặp nhiều khú khăn. Điều đỏng lưu ý là so với trước đõy, độ dày lớp than bựn giảm đi rất nhiều, cao trỡnh mặt đất than bựn đó bị hạ thấp từ 0,3 - 0,5 m, nờn mực nước giữ lại như hiện nay là quỏ cao, khụng cần thiết cho cụng tỏc PCCCR. Hơn nữa, hiện tượng chỏy khụng đều tạo thành cỏc vựng trũng treo cú diện tớch lớn, ngập nước sõu và lõu ngày cũng ảnh hưởng rất lớn đến quỏ trỡnh sinh trưởng của cõy tràm tỏi sinh và khả năng tỏi sinh của cỏc loài khỏc. Tràm tỏi sinh khụng đều, cú nơi sau khi chỏy rừng tràm tỏi sinh 6 tuổi cú mật độ dày (4 - 5 cõy/m2) và cao trờn 6,0 m, cú nơi tràm thưa (1-2 cõy/m2) và chỉ cao từ 4,0 - 4,5 m.
Một vấn đề quan trọng khỏc là lượng bốc hơi và rũ rỉ trong những thỏng mựa khụ tương đối cao trung bỡnh đạt xấp xỉ 513,7 mm, trong khi đú lượng mưa bổ sung khụng đỏng kể làm cho lượng nước thiếu hụt trong mựa chỏy rừng tương đối lớn trung bỡnh ở mức 318 mm. Trở ngại quan trọng cho
Chiều cao mực nước
điều tiết nước và cần được xem xột kỹ khi quyết định mực nước tớch cuối mựa mưa. Bờn cạnh đú, sau chỏy rừng, ỏp lực phũng chống chỏy rừng cao hơn là vấn đề cần được quan tõm khi xem xột cỏc phương ỏn điều tiết tổng hợp. Ngoài ra vào mựa khụ, nguồn nước quanh vựng U Minh Thượng và cả trong vựng đệm rất hạn chế và bị nhiễm mặn cũng là thỏch thức quan trọng đối với quản lý điều tiết nước, đặc biệt là vào những năm khụ hạn.
Hệ thống cụng trỡnh quản lý nước hiện cú chưa phỏt huy được hiệu quả do cũn thiếu đồng bộ, lượng nước rũ rỉ qua hệ thống đờ bao tương đối lớn. Vỡ thế, cần nõng cấp hệ thống đờ bao cho xe cơ giới nhẹ cú thể hoạt động và làm hạn chế lượng nước rũ rỉ và tăng tớnh cơ động trong tuần tra canh gỏc và ứng cứu khi cú chỏy xảy ra.
4.3. Ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến vật liệu chỏy
4.3.1. Ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến khối lượng vật liệu chỏy dưới tỏn rừng tràm Vườn Quốc Gia U Minh Thượng
Lượng vật liệu chỏy là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến chiều cao ngọn lửa, tốc độ lan tràn, khả năng gõy hại và mức nguy hiểm đối với người chữa chỏy. Để phõn tớch đặc điểm của khối lượng vật liệu chỏy dưới tỏn rừng tràm ở U Minh đề tài đó thống kờ một số chỉ tiờu điều tra trong Bảng 4.1
Bảng 4.1. Khối lượng thảm tươi, thảm khụ dưới rừng Tràm ở U Minh Thượng
TT OTC Loại rừng Kinh độ Vĩ độ
Bề dày TB (cm) Khối lượng thảm tươi (kg) Khối lượng thảm khụ (kg) 1 UMT01 Rừng Tràm khụng bị chỏy 105.1097 9.60301 89 36200 14300
2 UMT02 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn dày 105.10021 9.58504 86 8840 26640 3 UMT03 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
4 UMT04 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy trờn đất than bựn dày 105.09556 9.58898 92 13360 12380 5 UMT05 Rừng Tràm khụng bị chỏy 105.0712 9.62615 89 16880 8920 6 UMT06 Rừng Tràm trờn đất sột 105.09498 9.63394 0 1600 500 7 UMT07 Rừng Tràm trờn đất sột 105.09685 9.6395 0 840 420 8 UMT08 Rừng Tràm trờn đất sột 105.09375 9.62692 0 1040 500 9 UMT09 Rừng Tràm trờn đất sột 105.06385 9.60852 0 920 480 10 UMT10 Rừng Tràm trờn đất sột 105.06338 9.60273 0 1000 460
11 UMT11 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn mỏng 105.08536 9.58129 5 1320 500 12 UMT12 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn mỏng 105.0827 9.57361 7 1600 560
13 UMT13 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn mỏng 105.09087 9.60302 5 1880 700 14 UMT14 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn mỏng 105.09106 9.59796 8 2400 700 15 UMT15 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn mỏng 105.08949 9.58868 9 1080 700 16 UMT16 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn trung bỡnh 105.10804 9.60254 20 1400 34520 17 UMT17 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn trung bỡnh 105.09251 9.57957 25 1000 25720 18 UMT18 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn trung bỡnh 105.09853 9.57647 41 1480 31120 19 UMT19 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
trờn đất than bựn trung bỡnh 105.08804 9.56234 35 1160 23240 20 UMT20 Rừng Tràm tỏi sinh sau chỏy
Phõn tớch số liệu trờn cho phộp đi đến một số nhận xột sau:
- Lượng thảm khụ dưới rừng tràm khỏ lớn. Giỏ trị cao nhất đạt 34.52 tấn/ha, giỏ trị thấp nhất đạt 0.42 tấn/ha, trung bỡnh là 10.88 tấn/ha. Đõy là lượng vật liệu chỏy lớn hơn mức nguy hiểm theo quy định (10 tấn/ha) từ 2 đến 3 lần. Chiều cao lớp thảm khụ dưới rừng tràm cũng rất dày, trung bỡnh dao động trong khoảng 20 đến 25cm, cú nơi cao đến 60cm.
- Thảm tươi ở rừng tràm tự nhiờn cũng là vật liệu chỏy nguy hiểm. Chiều cao bỡnh quõn của nú đạt trung bỡnh 1.1m, ở một số nơi chiều cao cú thể đạt đến 2m. Chỳng tạo nờn lớp thảm dày đặc. Độ che phủ bỡnh quõn của thảm tươi là 73%. Tuy nhiờn, ở khoảng trống trong rừng thỡ thảm tươi thường che phủ xấp xỉ 100%. Khối lượng thảm tươi trong rừng tràm rất lớn, dao động từ 0.8 tấn/ha đến 36.2 tấn /ha, trung bỡnh là 4.8 tấn /ha. Toàn bộ khối lượng này bị sấy kiệt nước và bựng chỏy dưới tỏc dụng của nguồn nhiệt từ chỏy thảm khụ phớa dưới.
- Dưới rừng tràm tỏi sinh sau chỏy trờn than bựn mỏng và trờn đất sột cõy bụi thảm tươi rất kộm phỏt triển. Kết quả điều tra ở cỏc ụ tiờu chuẩn tỏi sinh sau chỏy trờn đất than bựn mỏng và đất sột thấy lượng cõy bụi và thảm tươi hầu như khụng cú. Nguyờn nhõn chủ yếu mật đụ cõy ở đõy rất thưa cộng với chế độ ngập nước lõu ngày làm cõy bụi thảm tươi khụng phỏt triển được. Loài thảm tươi chủ yếu nhất dưới rừng tràm tự nhiờn là cõy choại cũng khụng thấy xuất hiện. Chỳng khụng chỉ cần thời gian để phỏt tỏn vào rừng tỏi sinh mà cũn cần những mụi trường ẩm ướt nhất định của rừng tràm tự nhiờn để phỏt triển.
- Ngoài thảm tươi và thảm khụ dưới rừng tràm tự nhiờn cũn cú lớp than bựn tương đối dày. Đõy là nguồn vật liệu chỏy quan trọng trong điều kiện thời tiết khụ núng kộo dài mà mực nước ngầm thấp. Sau mỗi lần chỏy rừng chiều cao lớp than bựn giảm đi do bị chỏy một phần bề mặt. Bề dày lớp than bựn bị
mất đi sau mỗi lần chỏy phụ thuộc vào tỡnh trạng khụ kiệt của chỳng. Mực nước ngầm càng sõu, thời tiết khụ núng càng kộo dài thỡ chiều bề dày lớp than bựn bị chỏy càng lớn. Trong một số trường hợp toàn bộ lớp than bựn bị chỏy hết, bề mặt lộ ra chỉ cũn đất sột. Chiều cao của lớp than bựn hiện nay ở khu vực U Minh cú thể đến 1.3m.
Tuy nhiờn khụng phải mọi nơi dưới rừng tràm tự nhiờn đều cú than bựn. Theo số liệu điều tra của Phõn viện Điều tra quy hoạch rừng Nam Bộ ở vườn quốc gia U Minh Thượng cú khoảng 1300 ha rừng tràm tự nhiờn trờn đất khụng cú than bựn . Theo người dõn địa phương cả vựng trước kia đều cú than bựn dày. Những nơi khụng cũn than bựn chủ yếu là diện tớch đó qua chỏy triệt để trong những thập kỷ gần đõy. Vật liệu chỏy dưới rừng chủ yếu là thảm khụ và thảm tươi. Kết quả điều tra cũng cho thấy lượng thảm khụ dưới những rừng tràm này đều ở mức rất thấp, nguyờn nhõn là do rất ớt thực vật phỏt triển trờn khu vực này do chế độ ngập nước lõu ngày.
Căn cứ vào kết quả điều tra đặc điểm vật liệu chỏy dưới rừng tràm U Minh cú thể phõn loại rừng tràm theo một số đặc điểm vật liệu chỏy như sau:
- Phõn chia theo khối lượng vật liệu chỏy khụ : khối lượng vật liệu chỏy khụ càng cao thỡ mức nguy hiểm với chỏy càng lớn.
- Phõn chia theo khối lượng vật liệu chỏy tươi : Khối lượng vật liệu chỏy tươi càng lớn thỡ khả năng chuyển chỏy mặt đất thành chỏy tỏn càng cao. - Phõn chia theo sự cú mặt của than bựn: Sự cú mặt của than bựn thường làm tăng nguy cơ chỏy rừng khi mực nước hạ thấp. Vỡ khả năng dẫn nước mao quản trong than bựn thấp nờn với cựng độ sõu mực nước ngầm như nhau thỡ lớp lỏ khụ ở trờn than bựn thường cú độ ẩm thấp hơn ở nơi khụng cú than bựn. Như vậy, than bựn khụ chẳng những làm xuất hiện chỏy ngầm mà cũn gia tăng mức khụ kiệt của lớp lỏ khụ khi mực nước ngầm hạ thấp.
4.3.2. Biến đổi của khối lượng vật liệu chỏy theo độ cao mực nước ngập
Từ Bảng 4.1 đề tài nghiờn cứu mối quan hệ giữa khối lượng vật liệu chỏy với độ cao mực nước ngập, thụng qua việc lập phương trỡnh tương quan thể hiện ở Hỡnh 4.7 và Hỡnh 4.8.
Hỡnh 4.7 Mối quan hệ giữa độ cao nước ngập với khối lượng thảm tươi
Từ Hỡnh 4.7 cho thấy khối lượng thảm tươi tăng dần theo độ cao của vườn, nghĩa là độ cao địa hỡnh càng lớn thỡ khối lượng thảm tươi càng lớn, điều này cú thể lý giải là do từ năm 2003 đến nay ở khu vực luụn giữ mực nước cao trong toàn vườn để phũng chống chỏy làm cho những nơi cú độ cao thấp bị ngập sõu lõu ngày làm cho khụng cú loài thảm tươi, cõy bụi nào phỏt triển được, ngược lại ở những nơi cao do điều kiện ngập nước khụng sõu nờn thực vật phỏt triển tốt nờn mới cú một lượng cõy bụi thảm tươi lớn dưới tỏn rừng.
Hỡnh 4.8: Mối quan hệ giữa độ cao mực nước ngập với khối lượng thảm khụ
y = -13.295x2 + 1374x - 3292.2 R2 = 0.7861 -5000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 0 20 40 60 80 100 KLtk Poly. (KLtk) y = 964.47e0.0241x R2 = 0.6001 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 0 20 40 60 80 100 KLtt Expon. (KLtt) Độ sõu mực nước ngầm Khối lượng thảmkhụ
Khối lượng thảm tươi
Từ Hỡnh 4.8 cho thấy: ở những nơi cú bề dày than bựn dưới 60cm thỡ khối lượng thảm khụ tăng dần theo độ cao địa hỡnh nhưng ở những nơi cú bề