B. PHẦN NỘI DUNG
2.2.2. Tình hình phát triển kinh tế
Về kinh tế: Trƣớc đây, việc đổi mới cách thức sản xuất trong nông nghiệp, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, con vật nuôi còn chậm nên năng suất, chất lƣợng chƣa cao, không tạo ra đƣợc các vùng chuyên canh sản xuất theo hƣớng hàng hóa; trong khi đó tiềm năng đất đai còn nhiều nhƣng lại chƣa thể khai thác hiệu quả. Huyện ủy, UBND huyện đã quyết định tạo sự đột phá trong việc phát triển nông nghiệp bằng cách hỗ trợ 12 xã, thị trấn mỗi địa phƣơng 200 triệu đồng/năm. Đây đƣợc xem là bƣớc ngoặt đối với nông nghiệp Nam Giang. Với số tiền đƣợc hỗ trợ, các xã, thị trấn đầu tƣ vào việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, con vật nuôi, giúp ngƣời dân từng bƣớc làm nông nghiệp hiệu quả. Các địa phƣơng còn đẩy mạnh khai hoang nà thổ ở những nơi có điều kiện thuận lợi, vận động bà con dồn điền đổi thửa, phục hóa ruộng đồng để giảm bớt diện tích đất nhỏ lẻ, manh mún.
Thế mạnh của Nam Giang chính là nông nghiệp gắn với kinh tế rừng. Kinh tế rừng cũng đƣợc huyện Nam Giang chú trọng phát triển với cây trồng chủ lực là cao su. Trong 5 năm qua, huyện đã trồng đƣợc 766 ha cao su đại điền và 17 ha cao su tiểu điền, nâng tổng số diện tích cây cao su trên địa bàn lên gần 1400ha. Đây đƣợc xác định là cây mũi nhọn trong việc phát triển kinh tế của địa phƣơng, vừa tạo việc làm, thu nhập ổn định cho ngƣời dân vừa nâng cao hiệu quả kinh tế.
Về văn hóa – xã hội: Huyện tổ chức tuyển sinh, đào tạo cho gần 14000 ngƣời, góp phần tăng tỷ lệ lao động khu vực nông thôn đƣợc qua đào tạo; đã có 68 xã đạt tiêu chí giáo dục. Trong đó, có 30/50 xã phấn đấu đạt chuẩn NTM vào năm 2015; có 61 xã đạt tiêu chuẩn về y tế; 51 xã đạt chuẩn về tiêu chí văn hóa; 51 xã đạt tiêu chí về môi trƣờng…
Tuy nhiên trƣớc mắt và lâu dài vẫn có những thuận lợi cơ bản cho sự phát triển. Huyện Nam Giang có tiềm năng về đất đai, con ngƣời có thế mạnh về phát triển lâm nghiệp, du lịch-dịch vụ, CN-TTCN…Bên cạnh đó, huyện còn nhận đƣợc sự quan tâm đầu tƣ, giúp đỡ của trung ƣơng, điều đó sẽ tạo thêm cơ sở vật chất và điều kiện cho kinh tế huyện phát triển. Đặc biệt là có sự đồng thuận và thống nhất cao trong xã hội cho một mục tiêu chung, đó là sự phát triển của huyện nhà.
2.3. HIỆN TRẠNG XÓI MÕN Ở LƢU VỰC SÔNG VU GIA TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN NAM GIANG
2.3.1. Hoạt động khai thác vàng
Hoạt động khai thác vàng gốc bằng phƣơng pháp thủ công, không đúng quy trình công nghệ đang diễn ra ở những nơi mà rừng nguyên sinh còn đƣợc bảo tồn nguyên vẹn nhƣ những vùng thuộc thƣợng nguồn sông Vu Gia. Hoạt động này không những gây biến đổi mạnh mẽ địa hình, tàn phá các khu rừng nguyên sinh, mà còn làm sụt lở sƣờn núi, xói mòn đất tại lƣu vực sông Vu Gia chảy qua huyện Nam Giang một cách đáng báo động.
27
2.3.2. Hoạt động thủy điện
Theo quy hoạch, phát triển thủy điện ở lƣu vực sông Vu Gia-Thu Bồn chủ yếu nằm trên địa phận tỉnh Quảng Nam với 62 dự án thủy điện, tổng công suất gần 2000 MW. Trong đó, riêng lƣu vực sông Vu Gia có đến 31 dự án thủy điện với công suất 1312 MW. Đến nay tuy có 2 dự án thủy điện A Vƣơng và song Côn 2 đã phát triện và 2 công trình thủy điện sông Tranh 2 và Đăk Mi 4 đang xây dựng, nhƣng thực tế đã bộc lộ những bất cập trong việc phát triển ồ ạt dự án thủy điện trên địa bàn, ảnh hƣởng không nhỏ đến đất, rừng và nƣớc.
Các dự án thủy điện hình thành kéo theo sự ra đời của các tuyến đƣờng giao thông đến các nhà máy, tạo ra cơ hội tốt cho lâm tặc tiếp cận với rừng đầu nguồn để khai tthác và vận chuyển gỗ trái phép, làm cho nguy cơ rừng nguyên sinh bị tàn phá ngày càng trở nên trầm trọng hơn.
2.3.3. Hoạt động sản xuất của cƣ dân địa phƣơng
Việc đốt phá rừng đầu nguồn, canh tác tự do trên đất dốc của cƣ dân làm tăng sự rửa trôi, xói mòn đất, làm giảm độ che phủ rừng, đặc biệt là chất lƣợng lớp phủ rừng (độ tán che). Đây là yếu tố có ảnh hƣởng rất lớn đến khả năng điều tiết dòng chảy mặt, thời gian truyền lũ.
Trong nhiều thập niên qua, có nhiều chƣơng trình trồng rừng triển khai ở lƣu vực sống Vu Gia song vẫn không phục hồi đƣợc diện tích rừng bị tàn phá. Mặt khác, rừng trồng thƣờng có độ tán che thấp (< 20%) và khả năng giữ nƣớc thấp (kém 30 lần so với rừng nguyên sinh) nên có tác động xấu đến điều tiết dòng chảy. Theo số liệu điều tra lâm nghiệp, độ che phủ rừng của lƣu vực sông Vu Gia chảy qua huyện Nam Giang trong 15 năm qua tăng lên rất chậm, từ 37% - 1990 tăng lên 42,5% - 2005. Trong khi đó, diện tích rừng già và rừng trung bình có tán che lớn hơn 50% lại bị giảm từ 47,4% xuống 43,8% do khai thác gỗ, đốt phá rừng canh tác, khai thác khoáng sản và chuyển mục đích sử dụng.
Nhƣ vậy, theo thời gian sự tàn phá rừng do nhiều nguyên nhân dẫn đến khả năng tiết nƣớc chống hạn, giảm lũ của rừng dần bị hạn chế, tình trạng lũ lụt ở lƣu vực sông Vu Gia chảy qua huyện Nam Giang ngày càng tăng.
28
CHƢƠNG 3: ỨNG DỤNG GIS VÀ MÔ HÌNH SWAT ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG SỰ TƢƠNG QUAN GIỮA LỚP DÒNG CHẢY MẶT VÀ MỨC ĐỘ
XÓI MÒN CỦA LƢU VỰC SÔNG VU GIA 3.1. TỔNG QUAN VỀ DỮ LIỆU VÀ QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU 3.1.1. Quy trình nghiên cứu
Để thực hiện nghiên cứu tƣơng quan giữa lớp dòng chảy mặt và mức độ xói mòn của lƣu vực sông Vu Gia chảy qua huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam, đề tài đã sử dụng quy trình nhƣ sau:
Hình 3.1. Quy trình nghiên cứu tác động sự tương quan giữa lớp dòng chảy mặt và mức độ xói mòn của lưu vực sông Vu Gia
29
3.1.1.1. Dữ liệu địa hình
Dữ liệu địa hình đƣợc thể hiện bằng bản đồ số mô hình độ cao (DEM – Digital Elevation Model) đƣợc trích xuất từ dữ liệu ASTER GDEM (ASTER Global Digital Elevation Model).
3.1.1.2. Dữ liệu về hiện trạng và quy hoạch sử dụng đất
a. Hiện trạng sử dụng đất 2000
Đề tài hợp nhất thành 11 loại hình sử dụng đất chính: Đất bằng chƣa sử dụng, đất bằng trồng cây hàng năm khác, đất đồi núi chƣa sử dụng, đất trồng lúa, đất rừng phòng hộ, đất rừng sản xuất, đất rừng đặc dụng, đất sông suối và mặt nƣớc chuyên dùng,đất giao thông, rừng hỗn giao, đồng cỏ.
Bảng 3.1. Loại hình sử dụng đất và cơ cấu năm 2000 của huyện Nam Giang
TT LUT LOẠI ĐẤT LUT THEO
SWAT DIỆN TÍCH (ha) CƠ CẤU (%) 1 BCS Đất bằng chƣa sử dụng RNGB 114,03 0,07 2 BHK Đất bằng trồng cây hàng năm khác AGRR 360,62 0,22 3 DCS Đất đồi núi chƣa sử dụng URDL 79801,77 47,65 4 LUA Đất trồng lúa RICE 3732,14 2,23 5 RDD Đất rừng đặc dụng FRSD 96,72 0,06 6 RPH Đất rừng phòng hộ FRSE 67643,44 40,39 7 RSX Đất rừng sản xuất FRSD 4862,80 2,90 8 DGT Đất giao thông UTRN 11,54 0,01 9 RHG Rừng hỗn giao FRST 764,08 0,46 10 SMN Đất sông suối và mặt nƣớc WATR 1216,06 0,73 11 COC Đồng cỏ HAY 8876,32 5,30
TỔNG 167479,52 100
Đất chƣa sử dụng chiếm tỉ lệ cao trong cơ cấu sử dụng đất của khu vực. Tổng diện tích đất chiếm gần 50% diện tích đất tự nhiên của huyện. Diện tích đất lâm nghiệp cũng chiếm tỉ lệ khá cao, hơn 40% tổng diện tích đất tự nhiên của khu vực. Đất nông nghiệp chiếm tỉ lệ khá nhỏ trong cơ cấu sử dụng đất của khu vực. Loại hình sử dụng đất này chiếm trên 7% diện tích của khu vực. Ở khu vực nghiên cứu, còn một phần diện tích nhỏ còn lại dùng cho các hoạt động khác.
30
31
b. Hiện trạng sử dụng đất năm 2015
Bảng 3.2. Loại hình sử dụng đất và cơ cấu năm 2015 của huyện Nam Giang
TT LUT LOẠI ĐẤT LUT THEO SWAT DIỆN TÍCH (ha) CƠ CẤU (%) 1 BCS Đất bằng chƣa sử dụng RNGB 114,03 0,07 2 BHK Đất bằng trồng cây hàng năm khác AGRR 478,43 0,28 3 DCS Đất đồi núi chƣa sử dụng URDL 19805,67 11,70 4 LUA Đất trồng lúa RICE 3226,58 1,91 5 RDD Đất rừng đặc dụng FRSD 32531,89 19,22 6 RPH Đất rừng phòng hộ FRSE 42378,72 25,03 7 RSX Đất rừng sản xuất FRSD 21506,78 12,7 8 DGT Đất giao thông UTRN 11,54 0,01 9 RHG Rừng hỗn giao FRST 764,08 0,45 10 SMN Đất sông suối và mặt nƣớc chuyên dùng WATR 1216,06 0,72
11 LNK Cao su RUBR 38,28 0,02
12 TSC Đất chuyên dùng UINS 421,53 0,25 13 DT2 Đất có gỗ tái sinh tự nhiên rải rác RNGB 26372,9 15,58 14 NHK Đất nƣơng rẫy trồng cây hàng năm khác AGRL 1620,62 0,96 15 ODT Đất ở tại đô thị URHD 132,79 0,08 16 ONT Đất ở tại nông thôn URLD 1032,54 0,61 17 DTL Đất thủy lợi WATR 0,65 0,00 18 LNK Đất trồng cây lâu năm AGRL 17637,79 10,42
TỔNG 169290,68 100
Diện tích đất đồi chƣa sử dụng có xu hƣớng giảm từ 47,65% năm 2000 xuống còn 11,70% năm 2015, giảm hơn 4 lần đƣợc chuyển qua mục đích sử dụng khác. Diện tích đất rừng phòng hộ cũng có xu hƣớng giảm so với năm 2000. Tuy nhiên thay vào đó và sự gia tăng của đất rừng đặc dụng (tăng 18,60%) và đất rừng sản xuất (tăng 9,8%).
32
33
c. Quy hoạch sử dụng đất năm 2020
Bảng 3.3. Loại hình sử dụng đất và cơ cấu năm 2020 của huyện Nam Giang
TT LUT LOẠI ĐẤT LUT THEO SWAT DIỆN TÍCH (ha) CƠ CẤU (%) 1 BCS Đất bằng chƣa sử dụng RNGB 6004,26 3,59 2 BHK Đất bằng trồng cây hàng năm khác AGRR 18,20 0,01 3 DCS Đất đồi núi chƣa sử dụng RNGB 17197,53 10,29 4 LUC Đất chuyên trồng lúa nƣớc RICE 870,47 0,52 5 RDN Đất có rừng tự nhiên đặc dụng FRSD 5833,94 3,49 6 RPN Đất có rừng tự nhiên phòng hộ FRSE 123437,26 73,85 7 RSN Đất có rừng tự nhiên sản xuất FRSD 10942,46 6,55 8 DTS Đất trụ sở của cơ quan, tổ chức UINS 13,20 0,01 9 LNK Đất trồng cây lâu năm khác AGRL 740,25 0,44 10 MNC Đất có mặt nƣớc chuyên dùng WATR 669,08 0,40 11 NCS Núi đá không có rừng cây RNGB 30,26 0,02 12 ONT Đất ở tại nông thôn URLD 1132,44 0,68 13 CLN Đất trồng cây lâu năm AGRL 254,20 0,15
TỔNG 167143,53 100
Diện tích đất lâm nghiệp trong thời điểm này tăng lên rất nhiều, diện tích rừng phòng hộ tăng lên 48,82% so với năm 2015. Tuy nhiên, diện tích đất rừng tự nhiên có xu hƣớng giảm xuống do tình trạng chặt phá rừng vẫn đang diễn ra. Diện tích đất ở nông thôn có xu hƣớng tăng nhẹ so với năm 2015 là 0,7%. Giai đoạn này hình thành nhiều loại hình sử dụng đất khác nhƣ đất trồng cây lâu năm, núi đá không có rừng cây, đất trụ sở của cơ quan, tổ chức…
34
35
3.1.1.3. Dữ liệu thời tiết
Dữ liệu thời tiết bao gồm các thành phần: Trạm đo, lƣợng mƣa, nhiệt độ không khí, độ ẩm, tốc độ gió,….
Trong đó các số liệu về vị trí địa lý trạm đo, khí hậu, lƣợng mƣa của khu vực nghiên cứu là các số liệu bắt buộc phải có. Các số liệu về độ ẩm không khí, năng lƣợng bức xạ mặt trời, độ ẩm không khí, tốc độ gió… có thể tùy chọn có hoặc không phụ thuộc vào điều kiện số liệu.
Hình 3.5. Cấu trúc tổng thể dữ liệu thời tiết
36
Khí hậu của lƣu vực cung cấp năng lƣợng, độ ẩm và xác định tầm quan trọng tƣơng đối của các thành phần trong chu trình thủy văn. Dữ liệu thời tiết cần thiết cho SWAT bao gồm lƣợng mƣa, nhiệt độ không khí, độ ẩm tƣơng đối, năng lƣợng bức xạ mặt trời, tốc độ gió…
3.1.1.4. Dữ liệu lớp dòng chảy mặt
Dữ liệu lƣu lƣợng dòng chảy đƣợc sử dụng trong đề tài trạm thủy văn Thạnh Mỹ, quan trắc dòng chảy sông Vu Gia chảy qua lƣu vực Nam Giang. Dữ liệu gồm có dữ liệu theo ngày, trung bình tháng, lƣu lƣợng thấp nhất, lƣu lƣợng cao nhất,… Chọn điểm đầu ra chung cho toàn lƣu vực là trạm thủy văn,…
Dữ liệu lƣu lƣợng dòng chảy đƣợc dùng để kiểm định mô hình. Trong đề tài, chúng tôi đã thu thập các số liệu liên quan đến lƣu lƣợng dòng chảy theo ngày ở trạm thủy văn Nam Giang trong giai đoạn từ 2000 đến 2015.
3.1.2. Tổng quan về dữ liệu nghiên cứu
Dữ liệu đầu vào của SWAT đƣợc sắp xếp theo từng cấp độ chi tiết: lƣu vực, tiểu lƣu vực hay đơn vị thủy văn. Những đối tƣợng đơn lẻ nhƣ: hồ, nguồn điểm có dữ liệu đặc trƣng của đối tƣợng đó, và cũng nằm trong của lƣu vực. Phƣơng pháp đƣợc lựa chọn để mô hình hóa khả năng bốc hơi trực tiếp và gián tiếp sẽ ứng dụng trên tất cả các đơn vị thủy văn (HRU). Dữ liệu ở mức độ tiểu lƣu vực là những số liệu giống nhau trên tất cả HRUs trong tiểu lƣu vực đó nếu dữ liệu thuộc một quá trình đƣợc mô hình trong HRU. Tƣơng tự với dữ liệu ở cấp HRUs
37
Trong bài nghiên cứu này chúng tôi đánh giá tƣơng quan giữa lớp dòng chảy mặt và mức độ xói mòn tại khu vực nghiên cứu từ dữ liệu thực để thể hiện mức độ xói mòn đất của khu vực tƣơng ứng với điều kiện địa hình, khí hậu và hiện trạng sử dụng đất tại thời điểm nghiên cứu (kịch bản 1- 2000); sau khi thực hiện (kịch bản 1) sẽ thay thế bản đồ sử dụng đất năm 2015 của khu vực với những điều kiện còn lại giữ nguyên (kịch bản 2) và cuối vùng sẽ thay thế bản đồ quy hoạch sử dụng đất năm 2020 của khu vực với những điều kiện còn lại giữ nguyên (kịch bản 3).
3.2. CÁC BƢỚC TIẾN HÀNH VÀ KẾT QUẢ CỦA MÔ HÌNH SWAT TRÊN LƢU VỰC SÔNG VU GIA CHẢY QUA HUYỆN NAM GIANG LƢU VỰC SÔNG VU GIA CHẢY QUA HUYỆN NAM GIANG
3.2.1. Các bƣớc chạy mô hình SWAT
3.2.1.1. Nhập dữ liệu địa hình DEM, xác định ranh giới lưu vực
Hình 3.7. Hộp thoại Watershed Delineation
Bản đồ DEM khu vực nghiên cứu sau khi xử lý sẽ đƣợc nhập vào mô hình SWAT, xác định đơn vị (Z-units bằng meter), dữ liệu về vị trí trạm thủy văn trong lƣu vực cũng đƣợc nhập vào SWAT để tiến hành xác định ranh giới.
Hƣớng dòng chảy và khả năng tích tụ dòng chảy (Flow Direction and Accumulation) sẽ đƣợc tính toán sau khi click . Định nghĩa sông bao gồm cả mạng lƣới sông và của đổ nƣớc ra của tiểu lƣu vực.
Click vào , khi đó chƣơng trình sẽ tự động tạo một hệ thống bao gồm mạng lƣới các sông và cửa đổ nƣớc ra của tiểu lƣu vực.
38
Hình 3.8. Sơ đồ ranh giới, tiểu lưu vực lưu vực sông Vu Gia
Hình 3.9. Cửa xả của lưu vực sông Vu Gia
3.2.1.2. Định nghĩa sử dụng đất, đất, độ dốc (HRUs – Hydrologic Response Units)
Dữ liệu sử dụng đất, loại đất và độ dốc sau khi nhập vào SWAT sẽ đƣợc phân loại lại theo từng tiểu lƣu vực và chồng ghép cho ra dữ liệu chung của toàn lƣu vực theo các HRUs.
Đối với dữ liệu đất và sử dụng đất, SWAT tiến hành kết nối dữ liệu bản đồ với dữ liệu đất, sử dụng đất của khu vực nghiên cứu (file định dạng *.txt).
Đối với độ dốc, mô hình lƣu vực nghiên cứu sử dụng 5 lớp độ dốc là: 0-30
, 3-80, 8- 150, 15-250 và trên 250.
Sau khi chồng ghép, chọn Dominant HRUs, ƣu thế về giới hạn % diện tích đối với mỗi loại hình sử dụng đất/đất/độ dốc trên diện tích mỗi tiểu lƣu vực để xác định độ chi tiết của lƣu vực khi hiển thị.
Dữ liệu thổ nhƣỡng liên quan đến dữ liệu đầu vào khi chạy mô hình SWAT, do có