Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1.Biến động độ che phủ của thảm thực vật rừng trong lưu vực sông Bùi
4.1.1. Đặc điểm lưu vực sông Bùi
Để nghiên cứu ảnh hưởng của thảm thực vật rừng đến chất lượng dịng chảy tại lưu vực sơng Bùi, đề tài tiến hành xác định ranh giới lưu vực sông Bùi và các đặc điểm của lưu vực. Ranh giới lưu vực sông Bùi được xác định theo 4 bước :
Bước 1: Xác định chính xác vị trí điểm thu nước (điểm đặt trạm quan trắc thủy văn) trên lưu vực sông Bùi.
Bước 2: Ứng dụng phần mềm Arc map 10.0 và từ liệu DEM để tiến hành khoanh vẽ và xác định ranh giới lưu vực sông Bùi một cách tự động.
Bước 3: Ứng dụng phần mềm Arc Sence để xây dựng mơ hình 3D của lưu vực sông Bùi phục vụ công tác kiểm tra độ chính xác và tính hợp lý của ranh giới lưu vực đã được xác định.
Bước 4: Chồng xếp lớp ranh giới lưu vực đã được xác định tự động lên hệ thống bản đồ địa hình, thủy văn để rà sốt, kiểm tra và hồn thiện lần cuối những chỗ chưa thật hợp lý.
Đặc điểm của lưu vực sông Bùi được tổng hợp với sự hỗ trợ của phần mềm Map infor 11.0, số liệu thể hiện qua bảng 4.1 sau :
Bảng 4.1. Đặc điểm lưu vực sông Bùi
TT Đặc điểm lưu vực Giá trị Đơn vị
1 Độ cao lớn nhất 805 m 2 Độ cao nhỏ nhất 30 m 3 Độ cao trung bình 206 m 4 Độ dốc lớn nhất 63 độ 5 Độ dốc nhỏ nhất 0 độ 6 Độ dốc trung bình 9 độ 7 Chu vi lưu vực 27,010 m 8 Diện tích lưu vực 32,760,000 m2 Chỉ số hình dạng
Số liệu cho thấy độ cao trung bình của lưu vực sơng Bùi là 206 m, độ dốc trung bình tồn lưu vực là 90 độ và chỉ số hình dạng của lưu vực là 1.32. Ứng dụng phần mềm Arc Sence 10.0, đề tài đã xây dựng được mơ hình 3D của lưu vực sơng Bùi, cụ thể như hình sau :
Hình 4.1. Mơ hình 3D lưu vực sông Bùi
4.1.2. Biến động độ che phủ của thảm thực vật rừng trong lưu vực sông Bùi
Hệ thống tư liệu về hiện trạng rừng được sử dụng trong đề tài là hệ thống bản đồ do Viện Điều tra Quy hoạch rừng xây dựng qua các chu kỳ kiểm kê tài nguyên : 1995, 2000, 2005 và 2010. Tổng hợp số liệu và phân tích biến
động hiện trạng rừng trong lưu vực sông Bùi được chia thành các giai đoạn như sau :
+ Giai đoạn 1995 – 2000 :
Biến động hiện trạng rừng trong lưu vực sông Bùi giai đoạn 1995 – 2000 được tổng hợp qua bảng 4.2, cụ thể như sau :
Bảng 4.2. Hiện trạng rừng giai đoạn 1995 – 2000 tại lưu vực sông Bùi
Năm 1995 (ha)
Năm 2000 (ha) Rừng trồng Đất trống Dân cư Tổng
Rừng trồng 0 375.00 0 375.00 Núi đá 16.10 271.60 0 287.70 Đất trống 309.40 2,030.80 0 2,340.20 Dân cư 0 24.50 56.30 80.80 Đất khác 21.00 97.40 0 118.40 Tổng 346.50 2,799.30 56.30 3,202.10
(Nguồn : Viện điều tra quy hoạch rừng và Hạt kiểm lâm Lương Sơn)
Số liệu cho thấy, tại thời điểm năm 1995 lưu vực sơng Bùi có 346.5 ha rừng trồng và 2,799.3 ha đất trống và 56.3 ha đất dân cư. Đến năm 2000 tổng diện tích rừng trồng là 375 ha tăng 28.5 ha; diện tích đất trống là 2,340.2 giảm 459.1 ha; diện tích đất dân cư và đất khác là 199.2 tăng 142.9 ha. Như vậy, sau năm 5 diện tích rừng trồng đã tăng lên, đặc biệt diện tích đất trống được chuyển đổi sang các mục đích đất ở và đất khác cũng tăng xấp xỉ 4 lần.
+ Giai đoạn 2000 – 2005 :
Trong giai đoạn 2000 – 2005, biến động hiện trạng rừng cũng được tổng hợp và thể hiện qua bảng 4.3.
Bảng 4.3. Hiện trạng rừng giai đoạn 2000 – 2005 tại lưu vực sông Bùi
Năm 2000 (ha)
Năm 2005 (ha) Rừng trồng Núi đá Đất trống Dân cư Đất khác Tổng
Tre nứa - 2.00 18.00 - - 20.00 Rừng trồng 375.00 2.40 1,350.00 - - 1,727.40 Núi đá - 142.60 14.10 - - 156.70 Đất trống - - 943.30 - 16.90 960.20 Dân cư - 2.40 0.40 81.00 - 83.80 Đất khác - 138.20 14.30 - 101.50 254.00 Tổng 375.00 287.60 2,340.10 81.00 118.40 3,202.10
(Nguồn : Viện điều tra quy hoạch rừng và Hạt kiểm lâm Lương Sơn)
Tổng diện tích rừng trong lưu vực sông Bùi năm 2005 là 1,747.4 ha tăng 1,372.4 ha đây là một con số hết sức đáng mừng cho ngành lâm nghiệp tỉnh Hịa Bình, diện tích rừng đã tăng khoảng 4 lần so với năm 2000. Nó thể hiện nhận thức của các cấp chính quyền, người dân về hiệu quả, vai trị mơi trường, kinh tế của rừng đã được nâng cao rõ rệt ; bên cạnh đó nó cũng phần nào phản ánh hiệu quả của các chính sách và chủ trưởng lớn của Đảng và Nhà nước ta trong giai đoạn này đã từng bước phát huy hiệu quả (đây là giai đoạn I của dự án 661 trên địa bàn tồn quốc). Diện tích đất dân cư và đất khác trong lưu vực là 337.6 ha tăng 138.4 ha tăng khoảng 1.5 lần so với thời điểm năm 2000, điều này cũng phản ánh hồn tồn chính xác q trình gia tăng dân sô, cũng như các hoạt động sản xuất tại địa phương trong giai đoạn này. Số liệu cũng chỉ ra rằng, diện tích đất trống đã giảm đi một cách nhanh chóng và rõ rệt, trong 5 năm diện tích đất trống trong lưu vực đã giảm hơn một nửa, chỉ còn 960.2 ha.
+ Giai đoạn 2005 – 2010 :
Hiện trạng rừng năm 2010 của lưu vực sông Bùi là bản đồ thành quả của Chu kỳ IV về tổng kiểm kê rừng toàn quốc do Viện Điều tra Qui hoạch
rừng xây dựng với việc ứng dụng ảnh Spot 5 với các kỹ thuật mới trong cơng nghệ Viễn thám, chính vì vậy đạt độ chính xác cao, đảm bảo độ tin cậy trong nghiên cứu. Số liệu đánh giá biến động tài nguyên rừng trong giai đoạn 2005 – 2010 được tổng hợp trong bảng 4.4.
Bảng 4.4. Hiện trạng rừng giai đoạn 2005 – 2010 tại lưu vực sông Bùi
Năm 2005 (ha)
Năm 2010 (ha) Tre nứa Rừng trồng Núi đá Đất trống Dân cư Đất khác Tổng
Rừng phục hồi - 66.30 - 25.40 - - 91.70 Tre nứa - 22.40 - - - - 22.40 Rừng trồng - 1,447.70 25.80 158.10 28.20 22.40 1,682.20 Núi đá 13.90 9.30 82.40 89.10 12.30 21.90 228.90 Đất trống - 55.80 - 498.70 - 3.40 557.90 Mặt nước - 1.60 - - - - 1.60 Dân cư - - 0.10 6.20 48.00 0.80 55.10 Đất khác 6.10 124.30 47.70 179.40 - 204.80 562.30 Tổng 20.00 1,727.40 156.00 956.90 88.50 253.30 3,202.10
(Nguồn : Viện điều tra quy hoạch rừng và Hạt kiểm lâm Lương Sơn)
Bảng 4.4. cho thấy tại thời điểm năm 2010, trong lưu vực sơng Bùi có : 91.7 ha rừng phục hồi, 22.4 ha rừng tre nứa và 1,682.2 ha rừng trồng ; so với năm 1995 diện tích rừng trong lưu vực đã tăng gấp 5 lần, xuất phát từ hiện trạng phần lớn diện tích đất trong lưu vực là đất trống sau 15 năm thành phần thực vật trong lưu vực đã phát triển đa dạng về chủng loại và số lượng ; đây được coi là một điểm thành công lớn của công tác quản lý bảo vệ rừng tại địa phương và sự chuyển biến mạnh mẽ về nhận thức đối với vai trò của rừng trong đời sống xã hội. So với năm 2005, tổng diện tích rừng chỉ tăng 48.9 ha nhưng đã phát triển thêm 91.7 ha rừng phục hồi ; diện tích đất dân cư và đất khác là 617.4 tăng 275.6 ha tăng gần gấp đơi năm 2005, diện tích đất trống là 577.9 ha giảm gần một nửa so với năm 2005.
+ Biến động độ che phủ của thảm thực vật rừng trong lưu vực sông Bùi :
Độ che phủ của thảm thực vật rừng tại lưu vực sông Bùi trong giai đoạn 1995 – 2010 được tổng hợp trong bảng 4.5. sau :
Bảng 4.5. Biến động độ che phủ của thảm thực vật rừng trong lưu vực sông Bùi
TT Chỉ tiêu Năm 1995 (ha) Năm 2000 (ha) Năm 2005 (ha) Năm 2010 (ha)
1 Rừng trồng 346.5 375 1,727.4 1,682.2 2 Rừng tre nứa 20 22.4 3 Rừng hỗn giao 91.7 4 Đất trống 2,799.3 2,340.2 960.2 557.9 5 Đất khác 118.4 254 562.3 6 Dân cư 56.3 80.8 83.8 55.1 Độ che phủ 10.8% 11.7% 54.6% 56.1%
(Nguồn : Viện điều tra quy hoạch rừng và Hạt kiểm lâm Lương Sơn)
Hình 4.2. Biến động độ che phủ rừng trong lưu vực sông Bùi
Đồ che phủ của lớp thảm thực vật rừng tiên tục tăng qua các năm trong suốt giai đoạn 1995 – 2000, cụ thể như sau : năm 1995 độ che phủ rừng chỉ đạt 10.8%, năm 2000 đạt 11.7% sự tăng lên diễn ra chậm chạm, năm 2005 đạt 54.6% trong giai đoạn này đã có sự gia tăng đột biến của độ che phủ rừng
trong toàn lưu vực đây được coi là thành quả của một loạt giải pháp, chính sách mới trong cơng tác quản lý bảo vệ và phát triển rừng của tỉnh Hịa Bình nói riêng và trên phạm vi tồn quốc nói chung, đến năm 2010 đạt 56.1%. Điều này cũng hồn tồn phản ánh đúng thực tế, vì Hịa Bình được đánh giá là một trong những tỉnh có độ che phủ rừng cao và thực hiện tốt công tác quản lý bảo vệ rừng trên địa bàn toàn quốc theo đánh giá vùng, cũng như đánh giá trung khi tổng kết dự án 661.
Đồng thời với quá trình gia tăng của diện tích các trạng thái rừng, diện tích đất trống cũng đã giảm xuống một cách rõ rệt theo thời gian: phần lớn diện tích đất trống được bảo vệ và chuyển hóa thành các diện tích rừng hiện tại, một phần được chuyển thành đất dân cư và các mục đích sử dụng khác theo quá trình gia tăng dân số và phát triển kinh tế của người dân địa phương.
Hình 4.3. Biến động diện tích đất trống trong lưu vực sơng Bùi
Một trong những diện tích có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến chất lượng dịng chảy tại lưu vực sơng Bùi đó là: diện tích đất dân cư và diện tích đất khác. Đề tài tiến hành phân tích biến động các diện tích này theo thời gian trong giai đoạn 1995 – 2000, số liệu cho thấy: năm 1995 tổng diện tích đất dân cư và đất khác là 56.3 ha, năm 2000 diện tích là 199.2 ha, năm 2005 diện
tích là 337.8 ha và năm 2010 diện tích này tăng lên 617.4 ha. Quá trình biến độ được mơ phỏng qua biểu đồ 4.4. như sau:
Hình 4.4. Biến động diện tích đất dân cư và đất khác trong lưu vực sông Bùi
Trong giai đoạn 1995 – 2010, diên tích rừng trong lưu vực sông Bùi liên tục tăng từ mức 10.8% vào năm 1995 lên 56.1% vào năm 2010, bên cạnh đó diện tích đất trống cũng không ngừng được giảm xuống từ 2,799.3 ha năm 1995 đến năm 2010 chỉ cịn 557.9 ha, đồng thời diện tích đất dân cưu và đất khác cũng liên tục tăng qua các thời kỳ từ 56.3 năm 1995 lên 617.4 năm 2010.
4.2. Đặc điểm chất lượng dịng chảy tại lưu vực sơng Bùi
Chất lượng dòng chảy tại lưu vực sông Bùi trong phạm vị nghiên cứu của đề tài được đánh giá qua các chỉ tiêu: lưu lượng dòng chảy Q (m3/s), chiều cao mực nước H (cm) và nhiệt độ nước T (0C).
4.2.1. Đặc điểm chế độ thủy văn trong lưu vực sông Bùi
Đặc điểm chế độ thủy văn tại một khu vực được phản ánh qua quá trình diễn biến nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa tại khu vực đó theo từng tháng, từng mùa trong năm. Đặc điểm chế độ thủy văn trong lưu vực sông Bùi được tổng hợp trong bảng 4.6 và hình 4.10. như sau :
Bảng 4.6. Đặc điểm chế độ thủy văn tại lưu vực sông Bùi
Tháng Nhiệt độ Độ ẩm KK Lượng mưa
1 16 84 15 2 17.3 85 21 3 20.6 85 28 4 24.3 84 96 5 27 82 234 6 28.1 83 259 7 28.2 84 331 8 27.6 86 342 9 26.4 86 343 10 23.9 82 178 11 20.6 84 54 12 17.4 83 12 Cả năm 23.1 84 1,913
(Nguồn : Trạm thủy văn Lâm Sơn – Lương Sơn – Hịa Bình)
Độ ẩm là một chỉ tiêu tương đối ổn định tại khu vực nghiên cứu, độ ẩm trung bình trong cả năm đạt 84%, tháng có độ ẩm thấp nhất đó là tháng 5 và tháng 10 với độ ẩm đạt 82%, tháng có độ ẩm cao nhất là tháng 8 và tháng 9 với độ ẩm đạt 86%.
Nhiệt độ tại khu vực cũng tuân theo quy luật biến thiên nhiệt độ của toàn miền Bắc, trong năm phân thành 4 mùa rõ rệt : xn, hạ, thu, đơng. Trong đó nhiệt độ thấp nhất năm là ở tháng 1 với nhiệt trung bình 160C, nhiệt độ cao nhất trong năm đạt được ở tháng 7 có giá trị trung bình đạt 28.20C, nhiệt độ trung bình cả năm là 23.10C.
Trong phạm vi nhiên cứu của đề tài lượng mưa sẽ là nhân tố cần được quan tâm, phân tích nhất vì đây là nhân tố có vai trị quan trọng và ảnh hưởng lớn đến chất lượng của dòng chảy trong lưu vực sông Bùi. Số liệu quan trắc nhiều năm cho thấy tổng lượng mưa tại khu vực nghiên cứu là 1,913 mm, khu vực nghiên cứu cũng có sự phân chia rõ ràng về mùa mưa, phần lớn lượng mưa trong năm tập trung trong các tháng 5, 6, 7, 8, 9 và 10 ; trong đó lượng mưa tập trung nhất trong 3 tháng 7, 8 và 9 tổng lượng mưa trong 3 tháng này đạt trung bình 1,016 mm chiếm khoảng 50% tổng lượng mưa cả năm của tồn khu vực. Hình ảnh trực quan về biến động lượng mưa theo các tháng trong năm thể hiện qua biểu đồ 4.11 như sau.
Hình 4.11. Biến thiên lượng mưa theo các tháng trong năm tại lưu vực sông Bùi
4.2.2. Đặc điểm biến động lưu lượng dịng chảy Q (m3/s) tại lưu vực sơng Bùi
Đặc điểm biến động dịng chảy tại lưu vực sơng Bùi, được phân tích qua 4 thời điểm: năm 1995, năm 2000, năm 2005 và năm 2010. Q trình biến động dịng chảy tại các thời điểm được phân tích cụ thể như sau :
Năm 1995: Diễn biến lưu lượng dòng chảy trong năm được mơ phỏng qua hình 4.12.
Hình 4.12. Biến động lưu lượng dòng chảy trong năm 1995
Năm 2000: Diễn biến lưu lượng dòng chảy trong năm được mơ phỏng qua hình 4.13.
Năm 2005: Diễn biến lưu lượng dịng chảy trong năm được mơ phỏng qua hình 4.14.
Hình 4.14. Biến động lưu lượng dịng chảy trong năm 2005
Năm 2010: Diễn biến lưu lượng dịng chảy trong năm được mơ phỏng qua hình 4.15.
Qua các hình 4.12 – 4.15, cho thấy những tháng có lưu lượng dịng chảy lớn nhất tại lưu vực sông Bùi là các tháng 7, 8 và 9. Tuy nhiên tùy theo từng năm cụ thể mà mùa lũ tại lưu vực có thể đến sớm hoặc muộn hơn so với quy luật, tuy nhiên 3 tháng 7, 8 và 9 là 3 tháng có lượng mưa nhiều nhất và cũng là 3 tháng có lưu lượng dịng chảy lớn nhất trong năm tại địa điểm nghiên cứu. Tổng hợp kết quả quan trắc biến đổi lưu lượng dòng chảy theo các tháng trong năm theo 4 thời điểm được thể hiên trong bảng 4.7 và hình 4.16.
Bảng 4.7. Biến động lưu lượng dòng chảy theo các tháng trong năm
Tháng Năm 1995 (m3/s) Năm 2000 (m3/s) Năm 2005 (m3/s) Năm 2010 (m3/s) 1 0.28 0.76 0.36 0.96 2 0.19 0.64 0.28 1.16 3 0.18 0.56 0.26 0.76 4 0.19 0.62 0.18 0.85 5 0.30 1.28 0.30 0.86 6 0.51 1.55 0.69 0.87 7 1.27 2.63 2.90 1.23 8 2.41 1.25 4.30 3.06 9 3.11 1.81 4.82 2.70 10 0.84 2.17 1.88 1.79 11 0.70 1.15 1.04 1.24 12 0.40 0.86 0.73 1.09 Trung bình 0.87 1.27 1.48 1.38 Max 33.00 17.70 19.82 19.50 Min 0.13 0.31 0.11 0.60
(Nguồn : Trạm thủy văn Lâm Sơn – Lương Sơn – Hịa Bình)
Số liệu cho thấy lưu lượng dịng chảy bình qn các tháng trong năm qua các giai đoạn có chiều hướng chung là tăng dần : lưu lượng dịng chảy bình qn năm 1995 đạt 0.87 m3/s, năm 2000 đạt 1.27 m3/s, năm 2005 đạt 1.48 m3/s và năm 2010 đạt 1.38 m3/s.
Trong năm 1995 ngày có lưu lượng dịng chảy lớn nhất đạt 22 m3/s và ngày có lưu lượng dịng chảy nhỏ nhất đạt 0.13 m3/s ; năm 2000 ngày có lưu