Chương 4 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Đặc điểm điều kiện lập địa ở khu vực có mức ngập nước khác nhau tại Vườn
4.1.2. Đặc điểm khí hậu, thủy văn khu vực nghiên cứu
4.1.2.1. Đặc điểm thời tiết, khí hậu
VQG U Minh Thượng nằm ở vĩ độ thấp, chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa. Theo các tài liệu quan trắc tại trạm khí tượng Rạch Giá cho thấy VQG U Minh Thượng nằm trong vùng có đặc điểm khí tượng vùng nhiệt đới rất rõ nét.
Bảng 4-1. Các chỉ tiêu khí tượng cơ bản tại VQG U Minh Thượng
Chỉ tiêu Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6 Tháng 7 Tháng 8 Tháng 9 Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm Tổng bức xạ (kcl/cm2) 13 13 16 14 12 11 12 11 11 11 11 12 147 Lượng mây (số phần 10) 3.5 3.9 3.3 4.6 6.2 7.3 7 7.3 7.3 6.5 5.7 4.8 5.6 Tổng số giờ nắng (giờ) 232.9 222.2 241.1 234.1 204 166.9 177.9 162.4 164.3 178.5 200.9 224.1 2409 Vận tốc gió TB (m/s) 1.4 2 2.3 2.2 2.5 3.4 3.6 3.9 2.4 1.6 1.2 1.4 2.3 Nhiệt độ TB (oC) 26 27 28.2 29 28.9 28.2 28.1 27.8 27.8 27.7 27.1 25.9 27.6 Nhiệt độ tối cao (oC) 35.6 35.4 37.8 37.9 37.7 34.2 33.7 33.4 34.4 33.9 33.2 34.8 37.9 Nhiệt độ tối
caoTB(oC) 31.1 32.4 33.4 33.7 32.3 30.5 30.2 29.7 30.2 30.9 30.7 30 31.3 Nhiệt độ tối thấpTB 22 22.7 24 25.4 26 25.7 25.8 25.5 25.5 25.2 24.4 22.8 24.6 Biên độ nhiệt (oC) 9.1 9.7 9.4 8.3 6.3 4.8 4.4 4.2 4.7 5.7 6.3 7.2 6.7 Lượng mưa TB (mm) 11 6.7 36 97.8 227.8 260.6 299.2 329.8 299.7 271.8 171.8 44.7 2057 Số ngày mưa (ngày) 1.8 0.8 2.7 7.6 15.1 17.5 18.8 19.2 18.3 17.8 12.4 4.7 136.7 Độ ẩm khơng khí (%) 77 76 76 78 83 85 85 86 85 84 82 80 81 Độ ẩm k.khí T.thap(%) 52 50 53 54 63 69 72 73 69 66 62 58 62 Lượng bốc hơi (mm) 101.7 101.5 126.1 111.8 103.3 102.1 102.9 103.8 81.8 77.5 69.1 90.6 1172
(Nguồn: Phần mềm sinh khí hậu, Viện sinh thái rừng & mơi trường-ĐHLN)
1) Chế độ nhiệt
Chế độ nhiệt VQG U Minh Thượng được lấy từ các chỉ tiêu khí tượng cơ bản tại trạm khí tượng Rạch Giá tỉnh Kiên Giang.
Nhiệt độ trung bình hàng năm tại khu vực nghiên cứu khá cao (27,60C) là đặc trưng cơ bản của nền nhiệt độ tại vùng Tây Nam bộ. Hàng năm, tháng IV là tháng nóng nhất, với nhiệt độ bình qn từ 25,4 - 33,7 0C và tháng I là tháng lạnh nhất với nhiệt độ bình quân từ 22 - 31,1 0C. Chênh lệch nhiệt độ trung bình tháng
dịch chuyển tháng nhiệt độ trung bình cao nhất và thấp nhất trong năm song sự dịch chuyển này không gây nên sự xáo trộn lớn nào trong thời tiết hàng năm. Trong ngày, nhiệt độ cao nhất thường xảy ra vào lúc 13 - 14 giờ và thấp nhất thường xảy ra vào lúc 3 - 4 giờ. Biên độ dao động nhiệt ngày lớn nhất xảy ra trong mùa khô (7 - 8 0C) và thấp nhất xảy ra trong mùa mưa (6 - 7 0C). Nhiệt độ trên 35 0C duy trì trung bình 3 - 4 ngày trong các tháng mùa khơ. Số ngày có nhiệt độ trung bình từ 26,0 – 28,0 0C là 206 ngày/năm.
2) Chế độ mưa
Tài liệu quan trắc mưa nhiều năm cho thấy lượng mưa trung bình ở U Minh Thượng đạt trên 2.000 mm và khá ổn định theo thời gian song phân bố không đều trong năm. Mùa khô kéo dài từ tháng XII đến tháng IV, với tổng lượng mưa cả 5 tháng dao động từ 170 đến 206,2 mm, trong khi đó tổng lượng bốc hơi bình quân nhiều năm cùng kỳ biến đổi từ 531,7 mm đến 614 mm. Sự thiếu hụt nước trong mùa khô rất lớn dao động từ 361,7 đến 417,8 mm (hình 3.2). 0 50 100 150 200 250 300 350 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Hình 4-6. Phân bố mưa theo các tháng trong năm tại VQG U Minh Thượng
Số liệu cho thấy mùa mưa tập trung từ tháng V đến tháng XI hàng năm. Do địa hình bằng phẳng, độ chênh cao mặt đất ở các khu vực thường khơng vượt q 1m. Vì vậy, khả năng thốt nước kém. Đây là nguyên nhân chủ yếu làm cho mặt đất có thời gian ngập nước kéo dài trong suốt mùa mưa và tạo nên cảnh quan của vùng đất ngập nước tương đối điển hình.
Căn cứ vào tổng lượng mưa và bốc hơi tiềm năng có thể xác định được cân bằng nước ở khu vực (hình 4-7). -100 -50 0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Hình 4-7. Cân bằng lượng mưa và lượng bốc hơi các tháng ở Rạch Giá
Số liệu cho thấy tổng cân bằng nước ở khu vực xấp xỉ 884 mm. Trong điều kiện kênh rạch ít như trước kia thì lượng nước này được tích luỹ trong đất và lớp than bùn, rồi từ từ chảy vào kênh rạch làm cho khu vực trở thành vùng đất ngập nước điển hình
Tương quan nhiệt ẩm ở khu vực nghiên cứu được thể hiện ở hình sau.
20 25 30 35 40 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
R(mm) m) U(%) T(o) C) 70 75 80 85 90
3) Đặc điểm nắng
Vườn Quốc Gia U Minh Thượng nằm trong khu vực có số giờ nắng trung bình khá cao, bình quân cả năm khoảng 2.600 giờ, trung bình 7,0-7,5 giờ/ngày. Tháng II-IV có số giờ nắng cao nhất (trung bình 8-10 giờ/ngày). Tháng VIII-X có số giờ nắng thấp nhất (trung bình 5-6 giờ/ngày). Số giờ nắng cao trong ngày là đặc điểm thuận lợi cho cây sinh trưởng và phát triển, đặc biệt là cây tràm. Tuy nhiên, trong mùa khơ do có số giờ nắng nhiều, lượng bốc hơi lớn, độ ẩm thấp, lớp thực bì và mặt đất khơ hạn nên gặp lửa dễ phát sinh cháy lớn.
4.1.2.2. Đặc điểm thủy văn toàn vùng U Minh Thượng
Chế độ thủy văn hệ thống sơng kênh thuộc vùng U Minh Thượng nói chung chịu ảnh hưởng bởi trực tiếp chế độ mưa nội đồng và triều biển Tây và ảnh hưởng gián tiếp chế độ triều biển Đông và các tác động vùng xung quanh.
Triều biển Tây là loại triều hỗn hợp thiên về nhật triều (chu kỳ triều hàng ngày trung bình 24,5 giờ) với biên độ khoảng 80 - 100 cm, mực nước chân triều dao động ít (20 - 40 cm), trong khi đó mực nước đỉnh triều dao động nhiều (60 - 80 cm), kết quả là khoảng thời gian duy trì mực nước cao và đường mực nước bình quân ngày nằm gần với đường mực nước chân triều. Một chu kỳ triều trung bình 15 ngày. Trong một năm đường mực nước bình quân 15 ngày cao nhất xảy ra vào tháng XII - I, thấp nhất vào tháng IV - V. Từ những đặc điểm trên cho thấy biên độ triều biển Tây nhỏ nên năng lượng triều không lớn, khi truyền vào các kênh, năng lượng triều giảm nhanh. Hơn nữa, sự gặp gỡ triều từ nhiều phía là ngun nhân chính hình thành vùng giáp nước rộng lớn ở khu vực trung tâm VQG U Minh Thượng. Tại đây, biên độ mực nước thường rất nhỏ, dòng chảy chủ yếu từ lưu lượng thuần do mưa và chuyển từ kênh này sang kênh khác nên rất nhỏ và không rõ ràng. Đặc điểm này có liên quan đến sự bồi lắng các kênh mương trong vùng giáp nước. Thời kỳ mực nước thấp nhất (III - V) thường trùng với thời kỳ khô hạn cuối mùa mưa ở vùng U Minh Thượng nên mực nước ở các kênh rạch xuống thấp, kéo theo sự hạ thấp mực nước ngầm trong vùng đệm. Thời kỳ mực nước biển Tây cao nhất xảy ra và tháng XII - I trong khi đó lượng mưa hai tháng này lại rất nhỏ, mùa mưa bắt đầu tư tháng V đạt giá trị lớn nhất vào tháng VIII và kết thúc vào tháng XI. [53]
1) Chế độ thủy văn vùng đệm Vườn Quốc Gia U Minh Thượng
Do nằm giữa đê vùng đệm và vùng lõi, có hệ thống cống điều tiết phục vụ cho sinh hoạt và các hoạt động phát triển kinh tế của con người, chủ yếu là sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản v.v...
Hàng năm, thường vào các tháng mùa mưa (từ tháng VI-X) nước từ trong vùng lõi được xả ra ngoài vùng đệm. Vào thời điểm gần cuối mùa mưa (tháng X), các cống trên đê bao vùng lõi được đóng lại để giữ nước phục vụ phòng cháy chữa cháy cho vùng lõi. Các cống, đập ngồi vùng đệm cũng được đóng lại (trung tuần tháng XII hàng năm) để giữ nước, ngăn mặn phục vụ sản xuất cho nhân dân vùng đệm. Trong những năm điều kiện thời tiết bình thường, sự vận hành như vậy có thể đảm bảo nước sản xuất vụ mùa muộn hay vụ Đông Xuân sớm. Không kể phần trong đồng và kênh nông hộ, hệ thống kênh trong vùng đệm có thể tích được khoảng 3,5 - 4,0 triệu m3 nước sau mùa mưa và đây là nguồn dự trữ đáng kể cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân vùng đệm trong những tháng đầu mùa khô và trong cả mùa khô khi thời tiết thuận lợi.
2) Chế độ thủy văn vùng lõi Vườn Quốc Gia
Cũng như vùng đệm, vùng lõi VQG U Minh Thượng có chế độ thủy văn mang tính hồ chứa, được điều tiết theo quy trình vận hành cống cho mục đích bảo vệ rừng tràm và PCCCR.
Do VQG U Minh Thượng được bao bọc bởi hệ thống kênh và đê bao khép kín nên diễn biến mực nước trong VQG phụ thuộc hoàn toàn vào các yếu tố khí tượng như mưa, bốc thoát hơi nước và sự can thiệp của con người bằng việc điều hành đóng mở cống trữ nước giữ độ ẩm thích hợp cho cây tràm sinh trưởng và phát triển cũng như sự phục hồi của các loài động thực vật khác.
3) Mạng lưới thuỷ văn ở U Minh
U Minh được xem là vùng sơng nước bởi vì trong mùa mưa nước ngập hầu khắp mặt đất. Phương tiện giao thông của người dân chủ yếu bằng thuyền. Hệ thống kênh rạch đan dày trong khu vực. Theo số liệu thống kê có tới 20 km kênh lớn nhỏ trên một km2. Các kênh rạch được đào bắt đầu từ thời thuộc pháp, càng gần đây mật
Hệ thống kênh rạch phát triển đã làm thay đổi hẳn chế độ thuỷ văn của khu vực. Theo người dân địa phương trước đây do ít kênh, rừng tràm thường xuyên ẩm ướt. Còn hiện nay chỉ sau khi mùa mưa vừa kết thúc, đất đã bắt đầu bị khô hạn. Người ta cho rằng nguyên nhân một phần do hầu hết lớp than bùn có khả năng tích nước đã phá huỷ, một phần khác do hệ thống kênh rạch quá phát triển đã rút nước nhanh chóng ra khỏi khu vực.
4) Biến động của mực nước ở các kênh rạch
Mức nước các kênh rạch nhỏ ở sâu trong khu vực U Minh biến động mạnh hơn, số liệu được phản ảnh ở bảng sau.
Bảng 4-2. Độ cao mực nước Kênh trung tâm Vườn Quốc gia U Minh Thượng vào các thời điểm khác nhau trong năm (số liệu của tổ chức CARE)
1212
Cao độ mực nước kênh (m)
Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5
Giữa Cuối Giữa Cuối Giữa Cuối Giữa Cuối Giữa Cuối Giữa Cuối Giữa Cuối Giữa Cuối 1999 - 2000 1.37 1.44 1.50 1.41 1.33 1.23 1.14 1.00 0.91 0.91 0.92 0.99 1.22 1.23 1.35 1.35 2000 - 2001 1.61 1.54 1.35 1.39 1.32 1.35 1.27 1.20 1.19 1.11 1.04 1.04 1.06 1.04 1.11 1.24 TB 1.49 1.49 1.425 1.4 1.325 1.29 1.205 1.1 1.05 1.01 0.98 1.015 1.14 1.135 1.23 1.295
Sự biến động của mực nước kênh được thể hiện ở hình 4-9.
Hình 4-9. Độ cao mực nước kênh Trung tâm vườn quốc gia U Minh Thượng
Biên độ dao động mực nước ở Kênh trung tâm dao động xấp xỉ 50cm. Mực nước ở Kênh trung tâm Vườn quốc gia U Minh Thượng cao nhất vào khoảng tháng 10-11 tuỳ từng năm. Đây là những tháng cuối mùa mưa. Lúc này lượng mưa vẫn tiếp tục cao hơn tổng lượng dòng chảy và bốc hơi. Mực nước Kênh trung tâm thấp nhất vào khoảng tháng 4. Đây là những tháng cuối mùa khô.
5) Biến động của mực nước ngầm Vườn Quốc gia U Minh Thượng
Mực nước kênh thường đồng biến với mực nước ngầm trong đất. Tuy nhiên, mực nước trong mùa khô đất luôn luôn thấp hơn mực nước kênh.
Bảng 4-3. Độ cao mực nước ngoài kênh và vào sâu trong rừng tràm ở Vườn quốc gia U Minh Thượng (số liệu của tổ chức CARE)
Vị trí Cao độ Cao độ Cao độ Cao độ Cao độ Cao độ Cao độ
mực nước mực nước mực nước mực nước mực nước mực nước mực nước
tuyến 1 tuyến 2 tuyến 3 tuyến 4 tuyến 5 tuyến 6 tuyến 7
(m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) [1] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Kênh. 1.49 1.82 1.16 0.8 1.16 C1 0.66 1.27 0.62 0.79 1.23 1.16 1.08 C2 0.65 1.1 0.56 0.57 1.24 0.85 0.97 C3 0.69 0.82 0.59 0.7 1.11 0.95 0.94 C4 0.72 1.02 0.57 0.63 1.32 1.11 0.85 C5 0.69 1.09 0.54 0.75 1.38 1.09 1 C6 0.81 1 0.55 0.72 1.29 1.05 1.1 C7 0.89 0.99 0.56 0.61 1.16 1.04 1.14
Có thể hình dung quy luật biến đổi của mực nước ngầm trong đất theo khoảng cách đến các kênh trên hình sau.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0 50 100 150 200 250 Khoảng cách đến kênh (m) Mực nước (m)
Kết quả phân tích cho thấy mực nước ngầm ở gần kênh nước thường cao hơn phía trong. Tuy nhiên, nó chịu ảnh hưởng của đồng thời mực nước kênh và độ cao lớp than bùn. Càng gần kênh mực nước ngầm càng cao. Tuy nhiên, có thể nhận thấy một xu hướng là càng xa kênh mực nước ngầm lại có xu hướng cao hơn một chút so với phía ngồi. Điều này có liên quan đến lực thẩm thấu của lớp than bùn dày. Mặc dù vậy, khoảng cách từ mặt than bùn đến mực nước có thể ln giảm dần theo khoảng cách xa kênh. Hình ảnh trên của phân bố mực nước ngầm thực sự chỉ xảy ra vào thời kỳ khô hạn. Trong mùa mưa, và cả đầu mùa khô khi trữ lượng nước trong rừng cịn nhiều thì mực nước trong rừng thường cao hơn ở kênh. Trong trường hợp này rừng là nguồn cung cấp nước cho kênh. Quy luật này được thể hiện rõ ở hình vẽ sau đây. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Distance (m) E le va tio n (m ) Ground Surface 15/11/99 15/03/00
Hình 4-11. Sự thay đổi mực nước ngầm theo khoảng cách đến kênh (số liệu củaCARE,2000)
Kết quả điều tra của Trường Đại học Lâm nghiệp trong mùa khô năm 2003 đã cho thấy mực nước ngầm giảm dần theo khoảng cách đến bờ kênh, số liệu được ghi trong phần phụ biểu và thống kê ở bảng sau[41]
Bảng 4-4. Mực nước ở ngầm tuyến thuỷ văn dưới rừng tràm tự nhiên (mm) Khoảng cách đến kênh(m) 30 60 90 120 150 180 Độ cao than bùn 414.5 422.75 444 608.75 571.75 659.25 Độ cao mặt đất -245.5 -247.25 -36 188.75 211.75 309.25 Độ cao nước ngầm -33.3 -24.65 -62.1 -59.7 -75.3 -70.85
Hình ảnh của sự biến đổi mực nước dưới rừng tràm tự nhiên theo khoảng cách đến kênh được thể hiện ở hình sau.
Hình 4-12. Biến động của độ cao mực nước ngầm, độ cao mặt đất và bề dày lớp than bùn theo khoảng cách đến kênh ở rừng tự nhiên
Số liệu và hình vẽ khẳng định mối liên hệ mật thiết của mực nước trong rừng tràm với khoảng cách đến kênh và độ cao mặt đất. Xu hướng chung là càng xa kênh và mặt đất càng cao thì mực nước ngầm trong mùa khô càng thấp. Đây là cơ sở khoa học của các biện pháp điều tiết thuỷ văn rừng tràm.
y = 0.0013x2 - 0.5979x - 9.52 R2 = 0.7895 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 0 50 100 150 200 K.c¸ch(m) Mùc n-íc(mm)
Hình 4-13. Liên hệ của mực nước ngầm với khoảng cách đến kênh