II. Ở Việt nam
2.5. Xõy dựng và ứng dụng cỏc mụ hỡnh nhằm tớnh toỏn, mụ phỏng cỏc
quỏ trỡnh dũng chảy trong lưu vực.
Cỏc mụ hỡnh tớnh toỏn thuỷ văn, mụ phỏng ảnh hưởng của việc quản lý sử dụng tài nguyờn rừng và đất đến nguồn nước trờn thế giới đó và đang được nhiều nhà khoa học trong nước ứng dụng trong điều kiện nước ta cho những kết quả đỏng tin cậy, điển hỡnh là mụ hỡnh SWAT . Trong nghiờn cứu ứng dụng mụ hỡnh SWAT đỏnh giỏ ảnh hưởng của lớp phủ rừng tới một số đặc trưng thủy văn chủ yếu trong lưu vực nhỏ thuộc tạm Mự Cang Chải của Vũ Văn Tuấn, Phạm Thị Hương Lan (2004) [31] đi đến kết luận: Rừng cú tỏc dụng điều tiết dũng chảy, làm giảm lượng dũng chảy lũ và tăng lượng dũng chảy kiệt. Mức độ điều tiết dũng chảy của rừng khỏ rừ đối với dũng chảy kiệt trong khi mức độ điều tiết này khụng thể hiện rừ lắm đối với dũng chảy lũ. Đồng thời diện tớch rừng thay đổi ở khu vực thượng lưu cú ảnh hưởng rừ rệt hơn tới dũng chảy so với thay đổi diện tớch rừng ở khu vực hạ lưu. Cụ thể diện tớch rừng giảm 25% làm cho tổng lượng dũng chảy lũ tăng 0,51% và giảm tổng lượng dũng chảy kiệt 3,15%. Diện tớch rừng ở thượng lưu tăng 20% làm cho tổng lượng dũng chảy lũ giảm 0,29% và tăng tổng lượng dũng chảy kiệt 0,61%. Diện tớch rừng ở hạ lưu tăng 20% làm cho tổng lượng dũng chảy lũ giảm 0,38% và tăng tổng lượng dũng chảy kiệt 0,61%. Nghiờn cứu tớnh toỏn dũng chảy và bựn cỏt lưu vực sụng Sờ san của Nguyễn Thị Bớch và
Nguyễn Kiờn Dũng (2005) [3] cho biết, trước kia việc tớnh toỏn lượng bựn cỏt xúi mũn trờn cỏc lưu vực được ước lượng theo Wischmeier và Smith (1978) nhưng chỉ tớnh toỏn xúi mũn tiềm năng, xúi mũn đất ở lưu vực nhỏ. Để tớnh toỏn dũng chảy bựn cỏt cho lưu vực lớn như lưu vực sụng Sờ san thỡ phải dựng bài toỏn quy mụ lớn hơn bằng cỏch ỏp dụng mụ hỡnh SWAT tớnh toỏn dũng chảy bựn cỏt tại đầu ra của cỏc lưu vực con dựa vào 2 cơ sở chớnh là phương trỡnh cõn bằng nước và phương trỡnh mất đất phổ dụng cải tiến, kết quả mụ hỡnh đạt được là tương đối khỏ.
Ngoài mụ hỡnh SWAT, trong nghiờn cứu của Dương Văn Khỏnh (2001)[14] cũn sử dụng mụ hỡnh WMS (Watershed Modeling System) để ỏp dụng, kiểm chứng và mụ phỏng cỏc hoạt động kinh tế của con người đến sự thay đổi của quỏ trỡnh lũ cho lưu vực sụng Zagodzonka thuộc vựng Radom, bờn nhỏnh trỏi của sụng Wisla, ở trung tõm nước Ba lan với diện tớch lưu vực khoảng 100 km2. Kết quả tớnh toỏn, mụ phỏng cho thấy thay đổi diện tớch rừng cú ảnh hưởng đỏng kể đến quỏ trỡnh phỏt triển dũng chảy lũ trờn lưu vực. Trong cỏc điều kiện cực trị ( rừng che phủ toàn bộ lưu vực) đỉnh lũ giảm 53% ứng với tần suất 10%, đỉnh lũ giảm 50% ứng với tần suất 5% và đỉnh lũ giảm 40% ứng với tần suất 1%. Sự tớnh toỏn mụ phỏng cũng khẳng định là rừng ở vựng thượng du của lưu vực sẽ cắt giảm đỉnh lũ mạnh hơn rừng ở vựng hạ du của lưu vực.
Nhỡn chung, tương tự tỡnh hỡnh nghiờn cứu trờn thế giới, nghiờn cứu về thủy văn rừng ở quy mụ lưu vực ở Việt nam khụng nhiều như cỏc nghiờn cứu ở quy mụ khu rừng. Phần lớn cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu đều tập trung vào việc định lượng khả năng của rừng điều tiết lưu lượng dũng chảy sụng suối (dũng chảy lũ và dũng chảy kiệt) và hạn chế xúi mũn đất thụng qua biến động của độ che phủ rừng và chất lượng rừng. Tuy nhiờn, tương tự cỏc nghiờn cứu ở quy mụ khu rừng, phạm vi nghiờn cứu của cỏc cụng trỡnh chỉ thực hiện trờn
một số ớt lưu vực, thời gian nghiờn cứu ngắn, nội dung và phương phỏp nghiờn cứu khụng thống nhất, đặc điểm đối tượng nghiờn cứu khỏc nhau, từ đú kết quả nghiờn cứu cũng khỏc nhau. Điều này cú thể thấy rừ qua kết quả của một số cụng trỡnh nghiờn cứu khỏc nhau như : Kết quả nghiờn cứu của Vừ Đại Hải và Ngụ Đỡnh Quế (2006)[12], khi độ che phủ rừng giảm 11%, lưu lượng dũng chảy lũ tăng 7,6% và lưu lượng dũng chảy kiệt giảm 16%, khi độ che phủ của rừng tăng 29% lưu lượng dũng chảy lũ giảm 13% ; kết quả nghiờn cứu của Vũ Tấn Phương và cộng sự (2007)[22], khi độ che phủ rừng tăng từ 20%-25% thỡ lưu lượng lũ giảm từ 7,5-9,3% và lưu lượng dũng chảy kiệt tăng từ 8,5-11,2%. Bờn cạnh đú, khi phõn tớch mối liờn hệ giữa độ che phủ rừng và chất lượng rừng với cỏc đặc trưng dũng chảy, một số cụng trỡnh nghiờn cứu chưa đỏnh giỏ tỏc động của cỏc nhõn tố khỏc đến biến động dũng chảy trong lưu vực.
Túm lại, mặc dự số lượng cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu về hiệu quả giữ nước và chống xúi mũn đất của rừng ở Việt Nam từ trước đến nay chưa nhiều, nhưng bước đầu đó đó cú được một số thành quả nhất định như: (1) Định lượng được những thành phần cõn bằng nước chủ yếu của một số trạng thỏi rừng, gồm cả rừng tự nhiờn và rừng trồng;(2) Nghiờn cứu và đề xuất một số tiờu chuẩn cấu trỳc rừng hợp lý cho rừng phũng hộ đầu nguồn; (3) Sử dụng phương phỏp nghiờn cứu định lượng trong nghiờn cứu ở cả hai cấp độ là lưu vực và trờn sườn dốc, thu thập và xử lý số liệu quan trắc tương đối đầy đủ và chớnh xỏc, với sự hỗ trợ của cỏc cụng cụ viễn thỏm, GIS, cỏc mụ hỡnh toỏn và mỏy tớnh điện tử cú tốc độ xử lý cao. Những thành quả đú đó bước đầu đặt nền tảng cho việc xỏc lập cơ sở khoa học quản lý rừng phũng hộ nguồn nước, đúng gúp cho việc xõy dựng và phỏt triển cỏc biện phỏp kỹ thuật nõng cao hiệu năng phũng hộ của rừng theo hướng bền vững.
Bờn cạnh đú, do tỏc động của điều kiện kinh tế - xó hội, việc nghiờn cứu thủy văn rừng ở nước ta vẫn cũn một số tồn tại như: (1) Số lượng cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu khụng nhiều, chủ yếu nghiờn cứu trờn quy mụ nhỏ, phõn bố phõn tỏn trờn cỏc vựng địa lý khỏc nhau. Đặc biệt số lượng cụng trỡnh nghiờn cứu trờn quy mụ lưu vực cũn rất ớt và tản mạn. (2) Mối liờn hệ giữa thảm thực vật rừng và dũng chảy trong lưu vực vẫn cũn cỏc quan điểm khỏc nhau và chưa được lượng hoỏ. (3) Đối với cỏc nghiờn cứu ở quy mụ lưu vực, phương tiện thiết bị nghiờn cứu lạc hậu, độ chớnh xỏc thấp và thụng tin, dữ liệu quan trắc thủy văn ở nhiều lưu vực vừa ngắn vừa khụng liờn tục, dẫn đến số liệu đầu vào của cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu vừa thiếu vừa khụng chớnh xỏc, nhiều nhõn tố phải giả định hoặc nội suy, từ đú kết quả nghiờn cứu cú độ tin cậy chưa cao. (4) Khả năng và phạm vi ứng dụng cho cỏc vựng sinh thỏi và trờn cả nước của cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu cũn hạn chế, đặc biệt là địa bàn Tõy nguyờn, trong đú cú tỉnh Kon tum.
Đề tài “ Nghiờn cứu mối liờn hệ giữa thảm thực vật rừng với dũng chảy
và chất lượng nước trong lưu vực sụng Đăkbla, tỉnh Kon tum” cú địa bàn nghiờn cứu mới, đặc trưng cho vựng Tõy nguyờn, quy mụ tương đối rộng, gúp phần bổ sung những vấn đề lý luận cũn tồn tại nờu trờn và cú ý nghĩa thực tiễn trong cụng tỏc quản lý và sử dụng cú hiệu quả cả tài nguyờn rừng và nước trong một lưu vực sụng. Kết quả nghiờn cứu của đề tài sẽ đúng gúp một số vấn đề mới phục vụ khoa học và thực tiễn như:
+ Xỏc định được mức độ liờn hệ của thảm thực vật rừng và cỏc yếu tố lập địa với dũng chảy và chất lượng nước ở lưu vực sụng Đăkbla, định lượng khả năng điều tiết nước trong dũng chảy sụng suối và hạn chế xúi mũn đất của thảm thực vật rừng trong lưu vực sụng Đăkbla núi riờng, cỏc lưu vực tương tự khỏc núi chung.
+ Bước đầu đề xuất diện tớch và chất lượng rừng hợp lý nhằm nõng cao sản lượng và chất lượng nước trong dũng chảy của lưu vực sụng Đăkbla.
NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ KẾT QUẢ NGHIấN CỨU.