›
›

Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông - PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà

pdf 59 trang phuongnguyen 2250
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông - PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdftai_lieu_tham_khao_giang_day_mon_quan_ly_luu_vuc_song_pgs_ts.pdf

Nội dung text: Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông - PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà

  1. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 1 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 CHÖÔNG 1. TOÅNG QUAN VEÀ XOÙI MOØN ÑAÁT TRONG LƯU VỰC 2.1. ÑÒNH NGHÓA XOÙI MOØN ÑAÁT Xoùi moøn laø hieän töôïng caùc phaàn töû, maûnh, cuïc vaø coù khi caû lôùp ñaát beà maët bò baøo moøn, cuoán troâi do söùc gioù vaø söùc nöôùc. Ngöôøi ta chia xoùi moøn ra laøm hai loaïi, tuøy theo taùc nhaân gaây ra xoùi moøn: Xoùi moøn do söùc gioù vaø Xoùi moøn do söùc nöôùc. 2.2. TÌNH HÌNH XOÙI MOØN TREÂN THEÁ GIÔÙI VAØ ÔÛ VIEÄT NAM 2.2.1. Tình hình xoùi moøn treân theá giôùi Thöïc traïng xoùi moøn treân theá giôùi raát nghieâm troïng. Cho tôùi nay ñoài troïc vaø ñaát hoang ôû Trung Quoác leân ñeán 300 trieäu ha. Trong löu vöïc soâng Hoaøng Haø, löôïng N, P, K töø dieän tích gieo troàng bò röûa troâi nhieàu gaáp 100 laàn löôïng boùn vaøo. Naêm 1977, 1/3 ñaát ñai nöôùc Myõ bò röûa troâi, aûnh höôûng ñeán naêng suaát. Naêm 1980, 1981 laø 19,2 trieäu ha ñaát. 10% dieän tích ñaát toång soá bò maát 6 taán ñaát/ha/naêm (J.M. Barrett). Phaàn lôùn ñaát maët cuûa Myõ bò cuoán troâi vaøo soâng Mississippi roài ñoå vaøo vònh Mexico vôùi nhòp ñoä trung bình 15 trieäu taán/1phuùt. Thaûm hoïa xaûy ra thaùng 11-12/1999 gaây ra cho Venezuela khieán hôn 50 ngaøn ngöôøi thieät maïng do xoùi moøn taïo thaønh doøng buøn, ñi ñeán ñaâu cuoán troâi, choân vuøi, tieâu dieät saïch nhaø cöûa, sinh vaät vaø con ngöôøi ôû ñaáy. Baûng 1.1 Toång caùc chaát laéng ñoïng haøng naêm bò troâi röûa töø caùc luïc ñòa vaøo ñaïi döông Luïc ñòa Taán/km2 Toång coäng (x109) Baéc Myõ 634,0 2,96 Nam Myõ 413,3 1,20 Chaâu Phi 181,3 0,54 Chaâu UÙc 297,5 0,23 Chaâu Aâu 233,0 0,32 Chaâu AÙ 3.962,0 15,95
  2. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 2 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Nguoàn: Hobman, 1968 Hình 1.1 Söï bieåu hieän cuûa xoùi moøn do nöôùc treân ñòa caàu 2.2.2. Tình hình xoùi moøn ôû Vieät Nam Quyõ ñaát cuûa Vieät Nam coù toång dieän tích 33.168.855 ha, bao goàm ñaát lieàn vaø caùc haûi ñaûo, ñöôïc phaân loaïi nhö sau: Baûng 1.2 Dieän tích caùc nhoùm ñaát chính ôû Vieät Nam STT Nhoùm ñaát Dieän tích (ha) Tyû leä(%) 01 Ñaát caùt bieån 462.000 1,40 02 Ñaát maën 1.955.300 5,93 03 Ñaát pheøn 1.702.200 5,16 04 Ñaát laày vaø ñaát than buøn 182.300 0,56 05 Ñaát phuø sa 3.122.700 9,47 06 Ñaát xaùm baïc maøu 3.238.000 9,82 07 Ñaát ñen 364.200 1,10 08 Ñaát xaùm naâu 194.700 0,59 09 Ñaát ñoû vaøng 16.507.700 50,04 10 Ñaát muøn vaøng ñoû treân nuùi 3.688.000 11,18 11 Ñaát muøn treân nuùi cao 163.200 0,49 12 Ñaát xoùi moøn trô soûi ñaù 440.800 1,35
  3. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 3 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Veà maët soá löôïng, ñaát ñoài nuùi chieám dieän tích gaàn 22 trieäu ha, töùc gaàn 67% dieän tích ñaát caû nöôùc. Hieän nay, 55% dieän tích ñaát töï nhieân ñöôïc söû duïng vaøo 4 muïc ñích cô baûn: noâng nghieäp, laâm nghieäp, chuyeân duïng vaø caùc khu daân cö. Hai vuøng coù tyû leä söû duïng ñaát cao nhaát laø ñoàng baèng soâng Cöûu Long (80,15% dieän tích ñaát töï nhieân), vaø ñoàng baèng Baéc boä (77,24%), keá ñoù laø Taây Nguyeân (69,85%), Ñoâng Nam boä (66,89%), thaáp nhaát laø trung du mieàn nuùi Baéc boä (34,13%). Hieän caû nöôùc coù 21,13% dieän tích töï nhieân ñöôïc söû duïng vaøo noâng nghieäp (khoaûng 7 trieäu ha), trong ñoù ñeå söû duïng troàng caây haøng naêm (76,34%) caây laâu naêm (14,95%), ñoàng coû chaên nuoâi (4,9%) vaø maët nöôùc coù nuoâi troàng thuûy saûn (3,8%). Ñaát ñai Vieät Nam naèm ôû vuøng nhieät ñôùi, möa nhieàu, nhieät ñoä khoâng khí cao, khoaùng hoùa maïnh, deã bò röûa troâi, xoùi moøn, maøu môõ ruoäng ñaát deã bò thoaùi hoùa, moâi tröôøng ñaát phaàn lôùn coù xu theá thoaùi hoùa vaø khoâi phuïc laïi traïng thaùi ban ñaàu. Theâm vaøo ñoù, vôùi phöông thöùc canh taùc khoâng ñuùng kyõ thuaät, ñoát nöông laøm raãy treân caùc vuøng ñaát doác, töôùi tieâu khoâng hôïp lyù ôû vuøng ñoàng baèng laøm naûy sinh nhieàu quaù trình gaây thoaùi hoùa ñaát nhö: röûa troâi, xoùi moøn, pheøn hoùa, maën hoùa thöù sinh vaø chua hoùa thöù sinh. Bieåu hieän suy thoaùi moâi tröôøng lôùn nhaát ôû Vieät Nam laø coù ñeán hôn 13 trieäu ha ñaát troáng ñoài nuùi troïc, trong ñoù nhöõng dieän tích ñaõ bò xoùi moøn trô soûi ñaù, maát tính naêng saûn xuaát, ñaït xaáp xæ 1,2 trieäu ha. Ñaát nuùi troïc khoâng coù röøng laø 10.980.000 ha. Neáu keå ñaát vaø maët nöôùc ñang bò boû hoang, dieän tích ñaát troáng ñoài troïc leân tôùi 13,4 trieäu ha. Baûng 1.3 Dieän tích ñaát troáng ñoài troïc toaøn quoác Khu vöïc Dieän tích (ha) Toång soá 13.440.494 Trung du mieàn nuùi phía Baéc 5.226.493 Ñoàng baèng Baéc boä 70.653 Duyeân haûi Baéc Trung boä 1.824.001 Duyeân haûi Nam Trung boä 1.992.670 Taây Nguyeân 1.641.851 Ñoâng Nam boä 694.300 Ñoàng baèng soâng Cöûu Long 774.705
  4. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 4 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Nuùi ñaù khoâng coù caây 1.125.821 Do ñoù löôïng ñaát xoùi moøn laø raát lôùn. ÔÛ ñaát ñoû vaøng coù ñoä doác 20 – 220, löôïng ñaát xoùi moøn coù theå leân ñeán 150 – 170 taán/ha/naêm. Theo caùc keát quaû nghieân ñieàu tra thöïc nghieäm cuûa chöông trình Taây Nguyeân treân ñaát bazan môùi troàng cheø, löôïng ñaát xoùi moøn tôùi 120 taán/ha/naêm. Maát ñaát ñoàng nghóa vôùi vieäc maát chaát dinh döôõng cung caáp cho caây troàng. Haøm löôïng caùc nguyeân toá dinh döôõng trong ñaát bò maát: C >N > K > Ca > Mg > P (Nguyeãn Töû Sieâm, Thaùi Phieân 1980, 1981, 1998). Tính trung bình, löôïng chaát dinh döôõng moãi naêm maát ñi töông ñöông vôùi: - Chaát höõu cô: 5.600 taán/ha - Nitô toång soá: 199,2 kg/ha - Laân toång soá: 163,2 kg/ha - Ca-Mg: 33 – 24 kg/ha 2.3. CAÙC ÑAËC TRÖNG XOÙI MOØN CUÛA ÑAÁT 2.3.1. Xoùi moøn ñòa chaát Xoùi moøn ñaát luoân toàn taïi vaø khoâng ngöøng hoaït ñoäng. Beà maët traùi ñaát luoân bieán ñoåi. Treân nhöõng mieàn nuùi xuaát hieän nhöõng thung luõng ngaøy caøng trôû neân saâu vaø roäng hôn, bôø soâng ôû choã naøy bò xoùi lôû vaø choã khaùc thì ñöôïc boài laáp. Beà maët traùi ñaát ngaøy nay ñöôïc hình thaønh do nhöõng bieán ñoåi chaäm chaïp dieãn ra khoâng ngöøng. Xoùi moøn laø moät trong nhöõng taùc nhaân gaây neân quaù trình thay ñoåi thöôøng xuyeân naøy. Xoùi moøn ñoùng vai troø chuû yeáu taïo ra ñaát phuø sa vaø ñaù traàm tích coù nguoàn goác do nöôùc. Caùc taùc ñoäng xoùi moøn laø nöôùc, dao ñoäng nhieät vaø caùc quaù trình do sinh vaät. Nöôùc coù leõ laø nhaân toá xoùi moøn quan troïng nhaát. Möa, soâng vaø suoái röûa troâi vaø mang ñaát ñi, soùng xoùi lôû bôø bieån vaø bôø hoà, ôû ñaâu nöôùc di chuyeån thì noù seõ gaây ra xoùi moøn ôû ñaáy. Xoùi moøn do nöôùc phuï thuoäc nhieàu hôn vaøo löôïng möa trung bình haøng naêm. ÔÛ nhöõng khu vöïc coù löôïng möa thaáp (0 – 400 mm) möa chæ gaây ra xoùi moøn khoâng ñaùng keå, löôïng möa taïo ra doøng chaûy khoâng nhieàu, phaàn lôùn löôïng möa ñöôïc ngaám xuoáng ñaát vaø ñöôïc thöïc vaät söû duïng. Löôïng möa haøng naêm treân 1.000 mm laøm xuaát hieän moät lôùp phuû thöïc vaät daøy, baûo veä ñaát khoûi bò xoùi moøn. Xoùi moøn lôùn nhaát bieåu hieän ôû nhöõng vuøng coù löôïng möa trung bình (400 – 1.000 mm) vaø caùc vuøng coù
  5. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 5 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 löôïng möa lôùn (>1.000 mm) vaø ñaëc bieät nguy hieåm khi möa coù cöôøng ñoä lôùn, ñaát treân söôøn doác coù keát caáu keùm beàn vöõng. Hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi ít khi laøm chaäm hoaëc ngöøng laïi quaù trình hoaït ñoäng thöôøng xuyeân naøy, maø traùi laïi coøn laøm cho noù tieán trieån nhanh hôn. Loaïi xoùi moøn naøy goïi laø xoùi moøn ñòa chaát, nghóa laø xoùi moøn xaûy ra döôùi taùc ñoäng cuûa caùc löïc töï nhieân. 2.3.2. Xoùi moøn gia toác Hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi cuõng gaây ra aûnh höôûng lôùn ñeán quaù trình xoùi moøn. Loaïi xoùi moøn naøy goïi laø xoùi moøn gia toác. Treân phaïm vi toaøn caàu, hoaït ñoäng phi noâng nghieäp cuûa con ngöôøi khoâng gaây aûnh höôûng lôùn ñoái vôùi quaù trình xoùi moøn. Khi khai thaùc quaëng, tuy phaûi vaän chuyeån nhieàu ñaát ñaù, song hieän töôïng naøy chæ lieân quan ñeán moät phaàn nhoû beà maët traùi ñaát. Ñaát noâng nghieäp laïi chieám dieän tích lôùn vaø vieäc canh taùc treân loaïi ñaát naøy cuõng nhö hoaït ñoäng noâng nghieäp noùi chung cuûa con ngöôøi thöôøng daãn ñeán söï xoùi moøn. Vieäc töôùc boû lôùp phuû thöïc vaät laøm taêng cöôøng hoaït ñoäng xoùi moøn do gioù, bôûi vì khoâng coøn caây coû cuøng nhöõng loaøi thöïc vaät khaùc laøm giaûm vaän toác cuûa gioù. Phaàn caây coû khoâng ñaùng keå coøn laïi khoâng theå choáng ñôõ noåi naêng löôïng cuûa möa rôi, vì vaäy maø xoùi moøn do möa seõ taêng leân. Treân nhöõng dieän tích roäng lôùn soá doøng chaûy treân maët taêng leân vaø höôùng vaøo maïng löôùi thuûy vaên. Khi caøy böøa hoaëc thöïc hieän caùc daïng ñaát canh taùc noâng nghieäp khaùc, ñaát bò phaù huûy vaø ñöôïc laøm thoâng thoaùng nhanh do taùc ñoäng cuûa giun. Xoùi moøn töï nhieân coù theå giaûm ñi chæ trong caùc tröôøng hôïp nhö: caûi taïo ñaát boû khoâng, khi laøm bieán ñoåi moät vuøng ñaát khoâ caèn thaønh moät vuøng ñaát maøu môõ baèng caùch töôùi nöôùc hoaëc thöïc hieän troàng röøng. 2.3.3. Nhöõng giôùi haïn xoùi moøn coù theå chaáp nhaän ñöôïc Thöôøng ngöôøi ta cho raèng caàn phaûi loaïi tröø hieän töôïng phaù huûy daàn daàn ñaát vaø ñaûm baûo vieäc söû duïng ñaát laâu daøi baèng caùch baûo veä ñaát. Ñeå laøm ñöôïc vieäc naøy, nhòp ñieäu hao toån ñaát khoâng ñöôïc vöôït quaù nhòp ñieäu hình thaønh ñaát. Cöôøng ñoä hình thaønh ñaát khoâng theå ño ñöôïc moät caùch chính xaùc, song theo soá lieäu cuûa caùc chuyeân gia thoå nhöôõng, thì trong ñieàu kieän töï nhieân caàn 300 naêm ñeå hình thaøh moät lôùp ñaát daøy 25 mm. Khi canh taùc ñaát dieãn ra caùc hieän töôïng nhaøo troän, laøm thoâng thoaùng vaø röûa troâi xoùi moøn ñaát, nhôø ñoù thôøi haïn hình thaønh ñaát ruùt
  6. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 6 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 ngaén laïi trong khoaûng 30 naêm. Cöôøng ñoä hình thaønh ñaát côõ 25 mm trong 30 naêm töông ñöông 1,8 taán treân moät ha trong moät naêm. Ngöôøi ta thöøa nhaän ñaïi löôïng naøy laøm ñaïi löôïng xoùi moøn ñaát cho pheùp. Taát nhieân, löôïng ñaát maát ñi coù theå chaáp nhaän ñöôïc phuï thuoäc vaøo loaïi ñaát. Neáu lôùp ñaát muøn khaù daøy vaø coù ñoä phì ñoàng ñeàu nhö nhau treân toaøn boä maët caét, thì söï maát ñi moät lôùp daøy 25 mm trong 30 naêm ít nguy hieåm hôn so vôùi söï maát ñi cuõng nhö vaäy cuûa moät lôùp ñaát chæ coù ñoä daøy vaøi cm vaø naèm treân ñaù goác. Nhöõng con soá kieåm tra löôïng ñaát maát ñi ít khi vöôït quaù 2 taán/ha trong moät naêm. ÔÛ nhöõng vuøng trung taâm Chaâu Phi, ñoái vôùi ñaát caùt ngöôøi ta chaáp nhaän con soá 1,5 taán/ha, coøn vôùi ñaát buøn löôïng ñaát maát chaáp nhaän ñöôïc laø1,8 taán/ha. 2.3.4. Caùc pha cuûa quaù trình xoùi moøn Ba pha chuû yeáu cuûa quaù trình xoùi moøn laø: taùch caùc haït, vaän chuyeån chuùng ñi, vaø laéng ñoïng. Caùc loaïi ñaát khaùc nhau bieåu hieän khaùc nhau trong caùc pha naøy. Thí duï, caùc haït caùt nhoû bò taùch ra deã hôn nhieàu so vôùi caùc haït ñaát buøn do khoâng coù tính baùm dính vaø löïc lieân keát giöõa caùc haït nhöng do kích thöôùc nhoû caùc haït buøn deã bò nöôùc vaän chuyeån ñi so vôùi haït caùt. Hình 1.2 Caùc pha cuûa quaù trình xoùi moøn 2.4. CAÙC LOAÏI XOÙI MOØN ÑAÁT 2.5.1. Xoùi moøn do nöôùc Xoùi moøn do nöôùc laø moät trong nhöõng hieän töôïng ñòa chaát thoâng thöôøng nhaát vaø ñöôïc coi laø nguyeân nhaân chuû yeáu cuûa vieäc laøm baèng caùc ngoïn nuùi, phaùt trieån cuûa nhöõng bình nguyeân, thung luõng, ñaát ven soâng vaø nhöõng ñoàng baèng. Nhöõng laéng tuï khoång loà vaø roäng lôùn hình thaønh nhöõng daõy ñaù traàm tích ñang coù hieän nay. Thoâng thöôøng, löôïng ñaát maát haøng naêm do xoùi moøn vaøo khoaûng 0,2 – 0,5 taán/ha.
  7. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 7 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Noù dieãn ra khaù chaäm vaø khoâng bò xaùo troän. Nhöng khi xoùi moøn vöôït qua toác ñoä thoâng thöôøng naøy seõ trôû neân phaù huûy khaùc thöôøng vaø ñöôïc aùm chæ nhö söï xoùi moøn nhanh choùng. Thöôøng xoùi moøn ñöôïc gaây ra do nhöõng hoaït ñoäng cuûa nöôùc vaø do hoaït ñoäng cuûa noâng nghieäp cuõng nhö naïn phaù röøng. Hai böôùc ñeå coù theå ghi nhaän söï xoùi moøn laø: - Söï taùch ra hoaëc aûnh höôûng laøm taùch rôøi ra, ñaây laø hoaït ñoäng chuaån bò. - Söï vaän chuyeån bôûi troâi, laên, keùo hoaëc vaêng ñi. Söï phaân loaïi xoùi moøn do nöôùc döïa vaøo söï taäp trung daàn daàn cuûa doøng chaûy treân maët. Ñaàu tieân laø hieän töôïng röûa troâi lôùp beà maët treân ñaát canh taùc, tieáp theo laø hình thaønh nhöõng suoái nhoû vaø möông xoùi heïp treân caùc caùnh ñoàng, keá ñeán laø xoùi moøn möông raõnh vaø cuoái cuøng laø xoùi moøn bôø. 2.4.1.1. Xoùi moøn do röûa troâi beà maët – xoùi moøn maûng Xoùi moøn maûng laø xoùi moøn töøng lôùp ñaát moûng. Ñaát ñöôïc di chuyeån ñi ít nhieàu coù söï ñoàng nhaát treân toaøn boä beà maët doác. Kieåu xoùi moøn naøy thöôøng dieãn ra aâm thaàm, vì löôïng ñaát maát nhìn thaáy ñöôïc coù veû raát nhoû trong moät thôøi gian nhaát ñònh neân ngöôøi noâng daân thöôøng khoâng nhaän thaáy laø ñaát cuûa mình ñang dieãn ra quaù trình xoùi moøn, hoï chæ nhaán thaáy ôû “nhöõng oáng khoùi naøng tieân” ñeå laïi sau caùc traän möa.
  8. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 8 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Hình 1.3 Xoùi moøn maûng treân ruoäng ngoâ 2.4.1.2. Röûa troâi beà maët coù raõnh xoùi _ xoùi moøn doøng Kieåu xoùi moøn naøy ngöôøi noâng daân deã nhìn thaáy hôn, ñoù laø xoùi moøn theo doøng chaûy trong caùc raõnh nhoû treân ñaát. Xoùi moøn töøng lôùp ñaát moûng xaûy ra chuû yeáu treân ñoàng ruoäng baèng phaúng vaø coù ñoä doác ñeàu, coù nôi thaáp, nôi cao, nôi ghoà gheà, nôi baèng phaúng, caùc ñaëc tính naøy coù theå khaùc nhau ngay caû trong moät dieän tích nhoû. Khi möa, ñaát bò xoùi moøn seõ khoâng ñoàng ñeàu, vaø nöôùc möa ñöôïc tích tuï hình thaønh doøng chaûy vaøo trong caùc choã thaáp, hình thaønh caùc raõnh nhoû daãn nöôùc khi nöôùc di chuyeån xuoáng döôùi doác. Doøng chaûy beà maët naøy di chuyeån vaøo nhöõng raõnh nhoû, caùc raõnh naøy bò caét saâu vaøi centimet. Caùc raõnh nhoû naøy ñuû ñeå laøm xoùi moøn ñaát khi canh taùc vôùi caùc phöông phaùp bình thöôøng. Coù theå xoùa boû loaïi xoùi moøn naøy baèng caùc hoaït ñoäng canh taùc tieáp theo nhöng khoâng theå laáy laïi nhöõng vaät lieäu ñaõ maát tröôùc ñoù. Neáu xoùi moøn doøng khoâng ñöôïc xoùa boû, töï baûn thaân caùc raõnh naøy seõ ngaøy caøng roäng ra vaø saâu hôn cho ñeán khi chuùng caét saâu vaøo taàng ñaát cöùng chaët beân döôùi hình thaønh caùc raõnh lôùn. Hình 1.4 Xoùi moøn raõnh xoùi treân ruoäng ngoâ 2.4.1.3. Xoùi moøn khe raõnh
  9. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 9 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Xoùi moøn khe raõnh coù tính phoå bieán toaøn caàu vaø ñöôïc goïi baèng caùc teân khaù ña daïng; Anh vaø Myõ – gully; Ai Caäp – wadi; Nam Phi – ñonga; Nam Myõ – arroyo; caùc nöôùc noùi tieáng Phaùp – ravine; AÁn Ñoä – nulla. Moät raõnh lôùn hình thaønh ôû cuoái doác vaø lan ngöôïc leân höôùng ñænh doác. Nôi hình thaønh caùc raõnh lôùn ñaàu tieân laø nôi coù ñoä doác thay ñoåi ñoät ngoät. Cuoái cuøng caùc raõnh naøy seõ lan daàn leân ñænh doác, phaùt trieån saâu vaø roäng hôn sau moãi côn möa. Vôùi taùc ñoäng baén tung toùe cuûa nöôùc ôû caùc raõnh seõ phaù vôõ ñaát ngaàm ôû döôùi, gaây ra söï suïp ñoå caû khoái ñaát to. Khoâng nhö xoùi moøn doøng, xoùi moøn khe raõnh khoâng theå xoùa boû baèng caùc hoaït ñoäng canh taùc tieáp theo nhö: caøy, böøa. Moät raõnh lôùn môùi hình thaønh coù theå heïp vaø saâu khoaûng 1m thì caùc raõnh cuõ coù theå coù kích thöôùc khoång loà, saâu ñeán 10 m, roäng 30 m. Söï hình thaønh caùc raõnh lôùn coù theå ñöôïc gia taêng do taùc ñoäng cuûa con ngöôøi vaø gia suùc. Nhieàu raõnh lôùn ñaàu tieân ñöôïc hình thaønh do gia suùc ñi laïi thöôøng xuyeân treân caùc con ñöôøng nhö: ñöôøng vaän chuyeån goã, noâng saûn vaø caùc con ñöôøng hình thaønh treân ñaát doác do nhieàu nguyeân nhaân khaùc. Moät soá raõnh lôùn coù theå hình thaønh neân nhöõng nhaùnh soâng sau naøy, ñaëc bieät ôû nhöõng khe nuùi coù gia suùc ra vaøo haøng ngaøy. Maëc duø xoùi moøn khe raõnh troâng coù veû döõ doäi nhöng toång löôïng maát ñaát nhoû hôn hai kieåu xoùi moøn maûng vaø xoùi moøn doøng. 2.5.2. Caùc daïng xoùi moøn ñaëc bieät 2.4.1.1. Xoùi moøn daïng beä Neáu ñaát deã bò xoùi moøn ñöôïc baûo veä bôûi moät phieán ñaù hay reã caây choáng laïi hoaït ñoäng xoùi moøn cuûa caùc haït möa thì xuaát hieän nhöõng beä coâ laäp ñöùng treân khoaûnh ñaát bò röûa troâi. Daïng xoùi moøn naøy phaùt trieån chaäm, trong thôøi gian nhieàu naêm vaø thöôøng xuaát hieän treân nhöõng khu ñaát trô truïi cuûa caùc baõi chaên thaû. Xoùi moøn daïng beä coù theå xaûy ra treân nhöõng dieän ñaát caøy, nhöõng nôi bò xoùi moøn quaù möùc trong nhöõng traän möa raøo lôùn. 2.4.1.2. Xoùi moøn daïng raêng cöa
  10. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 10 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Xoùi moøn daïng raêng cöa mang tính chaát ñaëc tröng ñoái vôùi caùc söôøn doác vaø ñaùy cuûa caùc raõnh xoùi, ôû ñaây hay gaëp caùc khoaûng ñaát khoù xoùi moøn. Vaøo thôøi kyø ñaàu quan saùt thaáy caùc khe saâu vôùi töôøng thaúng ñöùng, veà sau laø caùc raêng taùch rôøi nhau. Phaàn treân caùc raêng thöôøng laø lôùp ñaù soûi hay ñaát beàn vöõng hôn. Ñaát xoùi moøn raêng cöa ñöôïc ñaëc tröng bôûi toác ñoä huùt nöôùc chaäm trong traïng thaùi khoâ, vaø hieän töôïng maát tính keát dính buøn (chaûy loûng nhö buøn) trong traïng thaùi baõo hoøa nöôùc. Vieäc ngaên ngöøa hình thaønh caùc raõnh xoùi vaø vieäc thöïc hieän coâng vieäc caûi taïo ñaát bao giôø cuõng gaëp khoù khaên ôû nôi dieãn ra hieän töôïng xoùi moøn raêng cöa. Do cheá ñoä nöôùc vaø thöùc aên khoâng thuaän lôïi maø caây coû haàu nhö khoâng phaùt trieån. Hôn nöõa, vieäc xaây döïng coâng trình baèng gaïch ngoùi hay beâ toâng treân ñaát naøy raát nguy hieåm vì döôùi moùng caùc coâng trình aáy coù theå hình thaønh caùc khe xoùi. 2.4.1.3. Xoùi moøn ngaàm Xoùi moøn ngaàm hoaëc röûa xoùi beân trong ñaát, döôùi daïng caùc ñöôøng hình oáng voâ taän hoaëc caùc loaïi keânh ngaàm ñaëc tröng vôùi loaïi ñaát deã bò xoùi moøn raêng cöa. Nöôùc treân maët ngaám vaøo ñaát vaø di chuyeån xuoáng döôùi cho tôùi khi gaëp moät lôùp ñaát ít thaám nöôùc hôn. Tieáp ñoù, khi chuyeån ñoäng ngang, nöôùc coù theå röûa troâi nhöõng haït nhoû cuûa loaïi ñaát ñaù xoáp nhaát. Haäu quaû cuûa hoaït ñoäng röûa xoùi laøm taêng vaän toác vaø löu löôïng cuûa doøng chaûy ngang. Raát may laø xoùi moøn ngaàm thöôøng xaûy ra treân vuøng ñaát ít thuaän lôïi cho canh taùc noâng nghieäp. 2.4.1.4. Ñaát tröôït Laø loaïi xoùi moøn ñòa chaát. Ñaát tröôït maïnh meõ ôû nhöõng vuøng coù löôïng möa lôùn vaø lôùp ñaát daøy, hoaëc do haäu quaû cuûa hieän töôïng phaù huûy bôø soâng, bôø bieån. Do hieän töôïng ñaát tröôït maø caùc raõnh xoùi phaùt trieån thaønh nhieàu nhaùnh vaø keùo daøi ra. Hieän töôïng naøy gaây cheát vaø taøn phaù caû moät baûn laøng ôû Quaûng Nam trong muøa möa naêm 1999. 2.5.3. Xoùi moøn theo ñònh nghóa roäng Xoùi moøn theo ñònh nghóa roäng ñöôïc hieåu laø söï thoaùi hoùa ñaát. Söï thoaùi hoùa cuûa ñaát laøm giaûm saûn löôïng caây troàng. 2.4.3.1. Xoùi moøn vaø röûa troâi ñoä phì Xoùi moøn ñoä phì laøm ñaát maát ñi caùc chaát dinh döôõng cho caây troàng trong quaù trình xoùi moøn. Phoátpho maát ñi chuû yeáu cuøng caùc haït keo maø noù bò haáp phuï vaøo beà
  11. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 11 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 maët. Nitô ôû daïng nitrit hay nitrat deã hoøa tan vaø coù theå bò röûa troâi do doøng chaûy treân maët hoaëc doøng chaûy ngaàm.
  12. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 12 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 2.4.3.2. Xoùi moøn daïng buøn Xoùi moøn daïng buøn laø söï phaù huûy ñaát mang tính vaät lyù, khoâng laøm maát caùc haït cuûa noù. Keát caáu cuûa ñaát bò möa phaù huûy, caùc haït ñaát nhoû laéng laïi ôû choã truõng. Beà maët ñaát bò hoùa laày, khoâ ñi nöùt neû ra, ñoä phì cuûa ñaát giaûm ñi roõ reät. 2.4.3.3. Xoùi moøn thaúng ñöùng Xoùi moøn thaúng ñöùng laø hieän töôïng röûa troâi caùc haït buøn nhoû thoâng qua caùt xoáphay soûi vaø tích laéng chuùng ôû caùc lôùp ít thaám nöôùc hôn. Trong ñaát caùt thoâ, söï giaûm ñi roõ reät caùc thaønh phaàn keo vaø buøn laøm haï thaáp ñoä phì cuûa ñaát. Vieäc tích tuï caùc haït nhoû ôû döôùi saâu vaø ñeàu khoâng coù lôïi, bôûi vì tính thaám cuûa ñaát ñoái vôùi nöôùc vaø reã caây giaûm suùt. 2.5.4. Xoùi moøn do gioù Söï phaù huûy caùc phaàn troài leân treân beà maët cuûa ñaát ñaù do ñoäng naêng cuûa gioù cuõng nhö söï va ñaäp, baøo moøn cuûa nhöõng haït ñaát ñaù lô löûng trong gioù. Keát quaû cuûa söï phaù huûy hình thaønh nhöõng khoái ñaát cöùng, ñaù lôùn vôùi hình daïng kyø laï ôû caùc hoang maïc. Söï chuyeån ñoäng cuûa caùc haït raát nhoû gaây neân söï thoåi moøn treân cao, coøn hieän töôïng laên cuûa caùc haït lôùn gaây neân söï thoåi moøn döôùi chaân. Nhöõng ñieàu kieän sau laøm taêng ñoä xoùi moøn gioù: Ñaát bò maát thaûm phuû, vaø haït nhoû. Maët ñaát töông ñoái nhaün, caây coû hieám hoi. Caùnh ñoàng ñuû roäng, vaø gioù ñuû maïnh ñeå taïo ra chuyeån ñoäng khí. Xoùi moøn do gioù coù theå trôû thaønh nghieâm troïng coù khi chæ caàn coù ñuû hai ñieàu kieän. Thöù nhaát, chæ coù ñaát khoâ bò gioù thoåi bay; nghóa laø xoùi moøn do gioù loä tröôùc tieân khi löôïng möa ít hôn 300 mm. Thöù hai, vieäc di chuyeån ñaát trong phaïm vi lôùn chæ coù theå xaûy ra treân ñòa hình baèng phaúng cuûa ñoàng baèng nôi thöôøng xuyeân coù gioù thoåi treân caùc möïc khaùc nhau töø beà maët ñaát. Treân quy moâ toaøn theá giôùi, hoaït ñoäng xoùi moøn do nöôùc gaây neân thieät haïi lôùn hôn so vôùi hoaït ñoäng xoùi moøn do gioù.
  13. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 13 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Nhaän xeùt: Vieät Nam naèm ôû khu vöïc khí haäu nhieät ñôùi, löôïng möa haøng naêm lôùn neân xoùi moøn xaûy ra chuû yeáu laø xoùi moøn do nöôùc. Vì vaäy, trong phaïm vi nghieân cöùu cuûa ñeà taøi khoâng xeùt ñeán xoùi moøn do gioù. Vôùi xoùi moøn do nöôùc khoâng xeùt ôû phaïm vi roäng töùc laø khoâng tính phaàn ñaát maát ñi do saït lôû bôø soâng, suoái maø chæ xeùt ñeán taùc ñoäng cuûa doøng nöôùc do möa gaây ra treân beà maët ñaát. 2.5. TAÙC HAÏI CUÛA XOÙI MOØN 2.5.1. Taùc haïi cuûa xoùi moøn ñaát ñoái vôùi sinh thaùi noâng nghieäp Taùc haïi cuûa xoùi moøn ñoái vôùi sinh thaùi noâng nghieäp theå hieän chuû yeáu ôû caùc maët sau: a) Ñaát bò baøo moøn, trôû neân ngheøo, xaáu, baïc maøu. Lôùp ñaát maøu môõ treân beà maët bò baøo moøn, ñoâi khi ñeán taän lôùp ñaù meï. Thöïc vaät khoâng theå phaùt trieån ñöôïc, ñaát laâu ngaøy bò thoaùi hoùa thaønh sa maïc. Theo keát quaû nghieân cöùu gaàn ñaây, xoùi moøn mang ñi phaàn lôùn caùc haït kích thöôùc nhoû hôn 1 mm, coù chöùa caùc chaát phì nhieâu, laøm ñaát trôû neân ngheøo kieät. Baûng 1.4 Thaønh phaàn caùc haït bò cuoán troâi vôùi caùc chaát dinh döôõng Chæ tieâu quan saùt Soá löôïng bò troâi (%) Caáp haït nhoû hôn 1 mm 21 Caáp haït lôùn hôn 1 mm 79 N toång soá 0,48 P2O5 toång soá 0,23 K2O toång soá 5,8 Muøn 11 b) Naêng suaát caây troàng giaûm nhanh choùng Ñoái vôùi ngöôøi laøm noâng nghieäp cuõng nhö ngöôøi tieâu duøng, ñieàu tai haïi nhaát xoùi moøn gaây ra laø laøm giaûm naêng suaát caây troàng vaø taêng chi phí saûn xuaát löông thöïc. Thöù nhaát, xoùi moøn laøm giaûm khaû naêng giöõ nöôùc cuûa ñaát. Ñieàu ñoù ñöa caây troàng vaøo tình traïng khuûng hoaûng nöôùc thöôøng xuyeân vaø nghieâm troïng. Thöù hai, xoùi moøn laøm maát caùc chaát dinh döôõng, caùc chaát naøy bò röûa troâi cuøng vôùi caùc haït ñaát. Bôûi vì caùc lôùp ñaát caùi ôû döôùi thöôøng chöùa caùc chaát dinh döôõng ít hôn lôùp ñaát maët. Khi lôùp ñaát maët bò röûa troâi thì phaûi boùn nhieàu phaân ñeå giöõ naêng suaát caây troàng khoâng bò giaûm suùt. Ñieàu ñoù laøm taêng chi phí saûn xuaát. Vaû laïi, vieäc
  14. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 14 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 boå sung phaân boùn ñôn thuaàn khoâng buø ñaép ñöôïc toaøn boä löôïng chaát dinh döôõng ñaõ bò maát khi lôùp ñaát beà maët bò xoùi moøn. Thöù ba, xoùi moøn laøm giaûm naêng suaát baèng caùch laøm thoaùi hoùa cô caáu cuûa ñaát, laøm taêng khaû naêng bò xoùi moøn cuûa ñaát, beà maët bò khoâ vaø ñoùng cöùng. Quaù trình thoaùt nöôùc bò giaûm vaø caây con phaûi traûi qua moät giai ñoaïn khoù khaên ñeå laøm vôõ lôùp ñaát cöùng. Thöù tö, xoùi moøn laøm giaûm naêng suaát vì noù khoâng boùc lôùp ñaát maët moät caùch ñeàu ñaën treân toaøn boä dieän tích caùnh ñoàng. Ñieàu ñoù laøm cho ngöôøi noâng daân khoâng theå xöû lyù ñoàng ruoäng moät caùch höõu hieäu, boùn phaân ñoàng ñeàu nhöng khoâng thu ñöôïc keát quaû ñoàng ñeàu. Ngöôøi noâng daân cuõng khoâng theå gieo caáy cuøng moät luùc khi phaàn ñaát bò xoùi moøn coøn quaù laày loäi trong luùc phaàn coøn laïi khoâng vaø ñuû ñieàu kieän gieo caáy. Môû roäng dieän tích gieo troàng Taêng cöôøng ñaát maát Chaên thaû quaù möùc Maát röøng Thieáu thöùc aên XOÙI MOØN ÑAÁT Giaûm saûn phaåm goã Giaûm saûn phaåm chaên nuoâi Haïn haùn Gaây nguy hieåm cho ñöôøng saù, v.v Thieáu phaân boùn Thieáu cuûi ñun Giaûm ñoä phì cuûa ñaát Khoâng laâu beàn Söùc saûn xuaát suy giaûm NGHEØO ÑOÙI Hình 1.5 Haäu quaû tieâu cöïc cuûa xoùi moøn (Nguoàn : FAO & HRR (1995)- Quaûn lyù taøi nguyeân vuøng cao Ñoâng Nam AÙ) 2.5.2. Taùc haïi cuûa xoùi moøn ñoái vôùi sinh thaùi moâi tröôøng
  15. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 15 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Do xoùi moøn ñaát, nöông raãy chæ gieo troàng vaøi ba vuï roài boû, laïi phaù röøng ñoát raãy. Laâm saûn bò tieâu hao raát nhieàu. Sau nhieàu laàn phaù ñi phaù laïi, cuoái cuøng chæ coøn trô laïi ñoài nuùi troïc. Maët khaùc, khi röøng caây bò phaù huûy seõ keøm theo naïn luõ luït, haïn haùn, vaø khí haäu thay ñoåi roõ reät. Phuø sa caùc con soâng lôùn cuoán töø thöôïng löu ñoå veà caùc doøng soâng ôû haï löu, naâng möïc nöôùc soâng, gaây trôû ngaïi giao thoâng thuûy, haïn haùn, luõ luït luoân ñe doïa. Phuø sa boài laøm cho caùc coâng trình thuûy lôïi nhö hoà chöùa nöôùc, keânh möông v.v bò thu heïp dung tích, hieäu suaát söû duïng bò haïn cheá, coâng taùc töôùi tieâu gaëp nhieàu trôû ngaïi. Vieäc xoùi moøn ñaát gaây oâ nhieãm nguoàn nöôùc. Caùc haït ñaát bò di chuyeån bôûi doøng chaûy treân maët ñaát laøm nöôùc trôû neân ñuïc. AÛnh höôûng cuûa caùc haït ñaát bò röûa troâi thöôøng khoù bieåu hieän vaøo caùc chæ tieâu kinh teá. Ví duï, caùc tia naéng maët trôøi khoù thaâm nhaäp vaøo nöôùc ñuïc, ñieàu naøy haï thaáp khaû naêng quang hôïp cuûa thöïc vaät thuûy sinh. Nöôùc coù ñoä ñuïc cao seõ caàn nhieàu hoùa chaát vaø phaûi xaây döïng caùc coâng trình ñeå xöû lyù nöôùc. Söï laéng ñoïng caùt, soûi treân ñaát phì nhieâu coù theå laøm suùt keùm ñoä phì cuûa ñaát. Trong caùc con soâng, phuø sa gaây neân haøng loaït vaán ñeà: boài noâng caùc baõi ñeû cuûa caù, laøm taéc caùc loã vaøo vaø ra cuûa caùc coâng trình laáy vaø thaùo nöôùc, Phuø sa coù theå phaù vôõ cheá ñoä khaù oån ñònh cuûa soâng. Traàm tích soâng thöôøng gaây öù buøn ôû caùc hoà chöùa. Nöôùc ñuïc seõ khoù thaåm thaáu vaøo trong ñaát, gaây khoù khaên cho caùc coâng vieäc töôùi tieâu. Luõ luït mieàn Trung naêm 1999 laø moät ví duï. Coù nôi caùt soûi laáp ruoäng ñoàng vôùi ñoä daøy 10 – 15cm. Coù nôùi caû ñaäp nöôùc cuoán troâi, coâng trình daãn nöôùc bò laáp, bò ngheõn. Do hoaït ñoäng xoùi moøn, dieän tích ñaát noâng nghieäp bò thu heïp. Söï giaûm ñoä phì xaûy ra do söï di ñoäng cuûa caùc chaát dinh döôõng trong ñaát seõ haï thaáp möùc thu hoaïch saûn phaåm noâng nghieäp. Caùc chaát dinh döôõng cho thöïc vaät phaù vôõ söï caân baèng sinh vaät trong caùc soâng hoà. Tình traïng phuù döôõng hoùa taïo ñieàu kieän cho taûo phaùt trieån nhanh. Khi taûo cheát, söï phaân huûy chaát höõu cô bôûi caùc vi sinh vaät seõ laøm giaûm löôïng oxy coù trong nguoàn nöôùc, gaây khoù khaên cho söï sinh toàn cuûa caù vaø caùc ñoäng vaät khaùc soáng trong nöôùc. Ngoaøi ra, loaïi nöôùc naøy khoâng ñaït yeâu caàu laøm nguoàn nöôùc ñeå caáp nöôùc cho caùc nhu caàu aên uoáng, sinh hoaït vaø coâng nghieäp. Ñaát di chuyeån do xoùi moøn thöôøng chöùa nhieàu chaát dinh döôõng. Caùc chaát hoøa tan ñöôïc nhö nitrat, hoaëc haáp phuï treân beà maët caùc haït nhö photpho seõ gaây oâ nhieãm
  16. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 16 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 nguoàn nöôùc. Haøm löôïng nitrat cao coù theå gaây caùc beänh veà maùu cho treû sô sinh nhö beänh methemoglobin. Söï oâ nhieãm nguoàn nöôùc bôûi thuoác tröø saâu bò haáp thuï vaøo caùc haït ñaát di chuyeån laøm cho nöôùc coù muøi khoù chòu vaø gaây taùc haïi cho söùc khoûe con ngöôøi. Ngoaøi ra, xoùi moøn coøn gaây nhieàu thieät haïi khaùc nöõa nhö: ñaát ñaù suït lôû, ñaát tröôït, phaù hoaïi caàu ñöôøng, taùn phaù nhaø cöûa ruoäng vöôøn. Ñaát bò gioù cuoán laø keû phaù hoaïi do xoùi moøn ñöùng thöù hai sau xoùi moøn nöôùc. Xoùi moøn gioù thöôøng xaûy ra ôû caùc sa maïc Sahara vaø Kalahari cuûa chaâu Phi, ôû Trung AÙ, ñaëc bieät laø caùc thaûo nguyeân thuoäc nöôùc Nga, OÂxtraâylia, vaø ôû Great Plains thuoäc Hoa Kyø. Lôùp ñaát maët theo gioù coù theå bò ñöa ñi xa sau ñoù ñoå boä xuoáng choã naøo ñoù. Nhöõng ñoàng ruoäng, nhaø maùy, caùc coâng trình xaây döïng coù theå bò hö haïi naëng do xoùi moøn gioù, vaø ñoâi khi chuùng coù theå bò laáp hoaøn toaøn. Chi phí phuïc hoài laïi raát cao, ñeán möùc phaûi boû hoang hoaøn toaøn. 2.6. CAÙC MOÂ HÌNH TÍNH XOÙI MOØN TREÂN THEÁ GIÔÙI Nhöõng nghieân cöùu ñeå döï ñoaùn vaø ñaùnh giaù xoùi moøn treân ñoàng ruoäng thì raát toán keùm, toán thôøi gian vaø caàn tieán haønh trong nhieàu naêm. Nhöõng nghieân cöùu treân ñoàng ruoäng cho nhöõng hieåu bieát chi tieát veà quaù trình xoùi moøn nhöng coù haïn cheá do nhöõng phöùc taïp trong taùc ñoäng qua laïi vaø khoù khaùi quaùt hoùa keát quaû. Caùc moâ hình xoùi moøn ñaát coù theå taùi hieän quaù trình xoùi moøn dieãn ra treân löu vöïc vaø coù theå söû duïng ñeå tính caùc quan heä phöùc taïp aûnh höôûng ñeán toác ñoä xoùi moøn. Döï ñoaùn vaø ñaùnh giaù xoùi moøn ñaát laø moät thaùch thöùc ñoái vôùi caùc nhaø nghieân cöùu töø nhöõng naêm 30 cuûa theá kyû tröôùc vaø moät soá moâ hình döï ñoaùn ñaõ ñöôïc phaùt trieån. Caùc moâ hình naøy coù theå phaân ra thaønh: moâ hình kinh nghieäm, moâ hình baùn kinh nghieäm, vaø moâ hình döïa treân quaù trình vaät lyù. Moâ hình kinh nghieäm chuû yeáu döïa treân söï quan saùt vaø thoáng keâ vaät lyù. Moâ hình baùn kinh nghieäm naèm giöõa moâ hình döïa treân quaù trình vaät lyù vaø moâ hình kinh nghieäm, döïa treân söï taäp trung khoâng gian cuûa nöôùc vaø söï ñoàng ñeàu lieân tuïc cuûa traàm tích. Moâ hình döïa treân quaù trình vaät lyù duøng ñeå kieåm soaùt xoùi moøn lieân quan ñeán maùy moùc. Söï khaùc nhau giöõa caùc moâ hình tính xoùi moøn ñöôïc trình baøy trong phuï luïc 2.
  17. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 17 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 2.6.1. Caùc moâ hình kinh nghieäm 2.6.1.1. Moâ hình USLE USLE laø coâng thöùc thöïc nghieäm tính xoùi moøn doøng maûng hoaëc doøng chaûy treân ñaát lieàn ñöôïc söû duïng roäng raõi nhaát. Coâng thöùc ñöôïc phaùt trieån ñeå döï ñoaùn xoùi moøn ñaát cho ñaát troàng treân söôøn doác. Coâng thöùc USLE: A=R.K.L.S.C.P (Taán/arc – naêm) (2.1) Hay: A= 2,47.R.K.L.S.C.P (Taán/ha/naêm) Trong ñoù: A: löôïng ñaát maát trung bình haèng naêm K: nhaân toá tính coù theå xoùi moøn cuûa ñaát R: nhaân toá xoùi moøn do möa L: nhaân toá chieàu daøi doác S: nhaân toá ñoä doác cuûa doác C: nhaân toá lôùp phuû thöïc vaät P: nhaân toá baûo veä ñaát 2.6.1.2. Moâ hình RUSLE RUSLE laø moät coâng thöùc töông töï nhö coâng thöùc tính xoùi moøn khoâng coù khaùc bieät so vôùi USLE, nghóa laø cuõng goàm caùc nhaân toá : R, L, S, K, C, P. Söï thay ñoåi lôùn nhaát laø nhaân toá R. Trong RUSLE, nhaân toá R bao goàm löôïng möa (xoùi moøn do hoaït ñoäng baén tung toùe cuûa haït möa) vaø nhaân toá xoùi moøn do chaûy traøn (xoùi moøn do chaûy traøn goàm caû baêng tan vì chaûy traøn khi ñoù laø ñaùng keå). Thôøi ñoaïn tính toaùn chæ soá xoùi moøn do möa laø 15 ngaøy, nghóa laø ñeå tính nhaân toá xoùi moøn do möa trong thaùng thöù i ngöôøi ta seõ laáy giaù trò traän möa ño ñöôïc trong ngaøy thöù nhaát vaø ngaøy thöù 15 cuûa thaùng ñeå tính cho toaøn thaùng. Cuõng coù söï thay ñoåi veà nhaân toá C, trong RUSLE nhaân toá C ñöôïc tính toaùn thoâng qua moät nhaân toá phuï laø tyû leä maát ñaát (SLR). SLR phuï thuoäc vaøo nhöõng yeáu toá sau: öu tieân trong söû duïng ñaát, taøn che phuû, lôùp phuû beà maët, ñoä goà gheà beà maët vaø ñoä aåm (Renard, 1997). 2.6.2. Caùc moâ hình baùn kinh nghieäm
  18. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 18 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 2.6.2.1. Moâ hình MUSLE Williams (1975) ñöa ra moät kieåu chænh söûa cuûa USLE nhö sau: Sye= Xe.K.L.S.Ce.Pe (2.2) Trong ñoù: Sye: laø löôïng traàm tích cho moät tröôøng hôïp 0,56 Xe=α . (Qe.qp) (2.2.1) α : laø nhaân toá kinh nghieäm Qe: Löôïng chaûy traøn qp: Toác ñoä chaûy traøn lôùn nhaát trong moät tröôøng hôïp xoùi moøn K, L, S, Ce, Pe: ñöôïc xaùc ñònh nhö USLE 2.6.2.2. Moâ hình Mogan, Mogan vaø Finney (MMF) Naêm 1984, Mogan ñaõ phaùt trieån moät moâ hình ñeå döï ñoaùn löôïng ñaát maát haèng naêm, coá gaéng giöõ laïi tính ñôn giaûn cuûa USLE vaø hoaøn thieän moät vaøi caûi tieán gaàn ñaây trong vieäc hieåu quaù trình xoùi moøn ôû pha nöôùc vaø pha raén. Pha raén gioáng nhö xoùi moøn ñaát do taùch caùc haït raén bôûi doøng chaûy maët. Do ñoù pha raén bao goàm hai daïng hai coâng thöùc döï ñoaùn: tyû leä taùch rôøi do hoaït ñoäng baén tung toùe cuûa haït möa vaø khaû naêng di chuyeån cuûa doøng chaûy maët. Moâ hình söû duïng 6 coâng thöùc vaø caàn 15 thoâng soá ñaàu vaøo ñeå so saùnh söï taùch rôøi do hoaït ñoäng baén tung toùe cuûa haït möa vaø khaû naêng di chuyeån cuûa doøng chaûy traøn. Xaùc ñònh giaù trò thaáp hôn trong hai giaù trò trong tính löôïng xoùi moøn haèng naêm ñeå xaùc ñònh xem söï taùch rôøi vaø söï di chuyeån caùi naøo laø nhaân toá giôùi haïn. 2.6.3. Moâ hình döïa treân quaù trình vaät lyù Moâ hình kinh nghieäm chæ aùp duïng trong nhöõng ñieàu kieän sinh thaùi töông öùng vôùi ñieàu kieän taïi nôi phaùt trieån ra coâng thöùc. Beân caïnh ñoù, USLE khoâng quan taâm ñeán söï laéng ñoïng, khaû naêng aùp duïng bò giôùi haïn ñoái vôùi khu vöïc roäng lôùn vaø löu vöïc. Töø ñoù moät soá moâ hình ñöôïc phaùt trieån ñeå giaûi quyeát vaán ñeà ñoái vôùi khu vöïc roäng lôùn vaø löu vöïc nhö: moâ hình WEPP, EROSEM, LISEM (Lal, 2001).
  19. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 19 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Moâ hình WEPP WEPP laø moät ví duï cho moâ hình tính xoùi moøn vaät lyù ñöôïc söû duïng roäng raõi. Noù ñöôïc phaùt trieån nhö moät heä thoáng moâ hình tieáp caän vieäc döï ñoaùn, öôùc tính ñaát xoùi moøn vaø caùc hoaït ñoäng quaûn lyù löu vöïc ñeå baûo veä ñaát. Coâng thöùc cô baûn ñeå tính xoùi moøn vaø traàm tích trong WEPP laø: 2 Di= Ki. Ie .Ge.Ce.Sf (2.3) Di: löôïng traàm tích chuyeån töø khu vöïc xoùi moøn maûng sang khu vöïc xoùi moøn doøng (kg/m2/s) 4 Ki: tính xoùi moøn cuûa maûng (kg/m /s). Ie: Taùc ñoäng cuûa cöôøng ñoä möa (m/s) Ge: nhaân toá ñieàu chænh lôùp phuû. Sf: Nhaân toá ñieàu chænh doác Sf =1,05 – 0,85 exp (-4 Sinα ) (2.3.1) 2.7. NHÖÕNG YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN XOÙI MOØN DO NÖÔÙC 2.7.1. Yeáu toá töï nhieân 2.7.1.1. Möa Möa laø nguyeân nhaân lôùn nhaát gaây ra xoùi moøn. Troïng löôïng nöôùc gaáp 800 laàn troïng löôïng khoâng khí, baèng moät nöûa ñeán moät phaàn ba troïng löôïng cuûa ñaù vaø gaàn baèng troïng löôïng lôùp ñaát tôi beà maët. Nöôùc ta naèm trong khu vöïc khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa aåm, löôïng möa haøng naêm raát cao (1.300 – 3.000 mm/naêm). Muøa möa baét ñaàu töø cuoái thaùng 4 ñaàu thaùng 5 vaø keát thuùc vaøo cuoái thaùng 11 ñaàu thaùng 12. Trong muøa möa, 85% löôïng möa taäp trung ôû caùc thaùng töø thaùng 6 ñeán thaùng 9, coù nhieàu ngaøy möa raát lôùn. Do ñoù, söï aûnh höôûng cuûa xoùi moøn do möa ñeán ñaát ñai nöôùc ta laø raát lôùn, ñaëc bieät laø ñoái vôùi khu vöïc ñaát troáng, ñaát boû hoang, caùc ñoà nuùi doác.
  20. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 20 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Hình 1.6 Söï phaân boá löôïng möa trung bình haøng naêm treân theá giôùi Chæ caàn löôïng möa treân 10 mm ñaõ coù theå gaây xoùi moøn cho nôi khoâng coù thaûm phuû. Söï phaù huûy ñaát cuûa möa theå hieän ôû hai maët: söï phaù huûy tröïc tieáp cuûa caùc haït möa vaø söï cuoán troâi vaät chaát do söï hình thaønh doøng chaûy maët. Haït möa coâng phaù ñaát tröïc tieáp gaây xoùi moøn. Hình 1.7 Söï phaù huûy ñaát döôùi taùc ñoäng cuûa haït möa Khi rôi xuoáng ñaát haït möa laøm caáu truùc ñaát tôi ra, giaûi phoùng caùc phaàn töû seùt mòn. Nhöõng haït naøy khoâng theå laéng xuoáng deã daøng vaø bò di chuyeån xuoáng döôùi doác vaøo trong nhöõng maûng nöôùc lôùn.
  21. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 21 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Hình 1.8 Taùc ñoäng cuûa haït möa leân ñaát vaø söï hình thaønh doøng chaûy Ñoäng naêng cuûa moät vaät chuyeån ñoäng ñöôïc tính theo coâng thöùc: mv2 e (2.4) 2 Haït möa caøng lôùn söùc coâng phaù caøng maïnh do coù söï gia taêng caû veà khoái löôïng laãn vaän toác. Haït möa thöôøng coù ñöôøng kính töø 1 – 7 mm. Ñöôøng kính toái ña cuûa haït möa phoå bieán khoaûng 5 mm, nhöõng haït möa coù ñöôøng kính döôùi 4,6 mm coù tính beàn vöõng, nhöõng haït coù ñöôøng kính lôùn hôn deã bò vôõ tan ra maø khoâng phuï thuoäc vaøo ñoä xaùo troän cuûa khoâng khí (Blanchard, 1946). Quan heä giöõa vaän toác rôi, troïng löôïng vaø ñöôøng kính haït möa ñöôïc theå hieän trong baûng 2.5. Baûng 1.5 Quan heä giöõa vaän toác rôi, troïng löôïng vaø ñöôøng kính haït möa Ñöôøng kính haït möa (mm) Troïng löôïng haït möa (mg) Vaän toác rôi (m/s) 0,2 0,004 0,8 0,3 0,014 1,3 0,5 0,066 2,2 1,0 0,524 4,2 2,0 4,185 5,8 3,0 15,137 6,9 4,0 38,500 7,7 5,0 65,520 8,3
  22. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 22 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 6,0 - 9,0 Haït möa coù ñöôøng kính 5 mm coù khoái löôïng lôùn hôn 125 laàn vaø vaän toác cuoái lôùn hôn 2 laàn haït möa coù ñöôøng kính 1 mm. Keát quaû, naêng löôïng phaù huûy cuûa noù lôùn gaáp 500 laàn haït möa ñöôøng kính 1 mm. Kích thöôùc haït caøng lôùn, cöôøng ñoä möa vaø vaän toác haït möa caøng cao söï phaù huûy lôùp ñaát maët khoâng coù lôùp phuû baûo veä caøng lôùn. Baûng 1.6 Löôïng ñaát bò baén leân döôùi taùc ñoäng cuûa haït möa Vaän toác rôi Ñöôøng kính haït Cöôøng ñoä möa Löôïng ñaát baén leân (m/s) (mm) (cm/h) (g) 5,5 3,5 12,2 223 5,5 5,0 12,2 446 5,5 5,0 20,6 690 4,0 3,5 12,2 67 Trong ñieàu kieän thí nghieäm, quan heä giöõa löôïng ñaát bò xoùi moøn vôùi moät soá tính chaát vaät lyù cuûa möa ñöôïc xaây döïng theo coâng thöùc cuûa Ellison (1944) S=V4.33 x D1.07 x I0.65 (2.5) Trong ñoù: V laø vaän toác haït möa (in/h) S: löôïng ñaát bò di chuyeån do söï va ñaäp cuûa haït möa trong 30 phuùt D: ñöôøng kính haït möa (mm) I: cöôøng ñoä möa (in/h) Hoaëc coâng thöùc cuûa Basal (1947): G = K. D. V1.4 (2.6) Trong ñoù : G: laø troïng löôïng ñaát bò di chuyeån do söï va ñaäp cuûa haït möa K: haèng soá cho moãi loaïi ñaát D: ñöôøng kính haït möa (mm) V: vaän toác haït möa (m/s)
  23. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 23 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Ñònh löôïng tính xoùi moøn cuûa möa: Nhöõng thí nghieäm trong phoøng cuûa Ellison, Basal, Roose vaø nhieàu taùc giaû khaùc cho thaáy tính xoùi moøn cuûa möa coù lieân quan vôùi naêng löôïng. Tuy nhieân caàn chöùng minh giaû thieát naøy ñuùng trong tröôøng hôïp maát ñaát treân caùnh ñoàng do möa töï nhieân gaây ra. Wischimeier (1958) vôùi 8.250 chæ soá thí nghieäm thu thaäp töø 35 traïm nghieân cöùu xoùi moøn ñaát, coäng vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính ñaõ tieán haønh nhieàu pheùp hoài quy, cuoái cuøng ñaõ phaùt hieän ra moät soá thoâng soá phöùc taïp baèng tích soá ñoäng naêng cuûa möa vaø cöôøng ñoä möa lôùn nhaát trong thôøi gian möa 30 phuùt cuûa traän möa. Tích soá naøy mang tính töông quan raát cao vaø coù teân goïi laø chæ soá EI30 hay chæ soá veà ñoä xoùi moøn do möa. Trò soá naøy ñöôïc duøng ñeå xaùc ñònh yeáu toá xoùi moøn do möa trong phöông trình maát ñaát phoå duïng (The Universal Soil Loss Equation –USLE, Agricultural Handbook 537, 1978) cuûa hai taùc giaû Wischmeier vaø Smith. Chæ soá ñoä xoùi moøn do möa ñöôïc tính cho töøng traän möa vaø caùc thôøi ñoaïn tính toaùn: Rtt =  Ri (2.7) Trong ñoù: Rtt laø chæ soá xoùi moøn do möa trong thôøi ñoaïn tính toaùn Ri laø chæ soá xoùi moøn traän möa thöù i Trong nghieân cöùu xoùi moøn coù hai heä thoáng ñôn vò ño löôøng ñöôïc söû duïng laø heä thoáng ñôn vò ño löôøng cuûa Anh (EUS) vaø heä thoáng ñôn vò ño löôøng quoác teá (IUS). Wischmeier (1958) ñeà nghò coâng thöùc xaùc ñònh trò soá xoùi moøn möa R nhö sau: Theo heä thoáng EUS EI R 30 (2.8) 100 Trong ñoù: E: ñoäng naêng möa (ft-taán/arc) I30: cöôøng ñoä möa lôùn nhaát trong 30 phuùt (in/h) Theo heä thoáng IUS E.I R 30 (2.9) 1000
  24. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 24 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Trong ñoù: E: ñoäng naêg möa (j/m2) I30: cöôøng ñoä möa lôùn nhaát trong 30 phuùt (mm/h) Cöôøng ñoä ño möa trung bình toái ña trong baát kyø giai ñoaïn 30 phuùt ñöôïc xaùc ñònh töø bieåu ñoà ño möa töï ghi. Khi xaùc ñònh R, nhaân ñoâi löôïng möa lôùn nhaát trong 30 phuùt seõ coù ñöôïc cöôøng ñoä möa tính baèng mm/h. Ñoäng naêng möa tính theo coâng thöùc trong baûng 2.8 hoaëc tra theo baûng tra cöôøng ñoä möa (xem phuï luïc 3) Baûng 1.7 Coâng thöùc quan heä giöõa naêng löôïng E vaø cöôøng ñoä möa I Coâng thöùc quan heä Naêng löôïng möa (E) Cöôøng ñoä möa (I) 1. E = 916 + 331 log I Feet-taán/a-in in/h 2. E = 210 + 89 log I Taán-m/ha-cm cm/h 3. E = 11,9 + 8,9 log I j/m2-mm mm/h 4. E = 30 – 125/I j/m2-mm mm/h Ghi chuù:1. Wischmeier (Myõ, 1958) ; 2. 3. Wischmeier & Smith (Myõ, 1978); 4. Hudson (Zimbabwe, 1965) Khi nghieân cöùu tính xoùi moøn do möa ôû Chaâu Phi, chæ soá xoùi moøn möa EI30 do Wischmeier xaùc ñònh ôû Chaâu Myõ toû ra keùm thích hôïp. Caùc coâng trình nghieân cöùu môùi cho thaáy raèng chæ nhöõng traän möa coù cöôøng ñoä cao hôn möùc giôùi haïn (25mm/h), khi loaïi tröø naêng löôïng cuûa möa khoâng gaây xoùi moøn, coù theå phaùt hieän ra moái lieân quan chaët cheõ giöõa xoùi moøn do caùc haït möa gaây ra vaø toång naêng löôïng phaàn coøn laïi cuûa haït möa. Nhö vaäy, seõ coù moät chæ soá khaùc cuûa tính xoùi moøn laø KE>1, nghóa laø toång ñoäng naêng cuûa möa rôi vaø cöôøng ñoä lôùn hôn 1 in/h (25,4mm/h). Chæ soá naøy söû duïng gioáng nhö chæ soá EI30 nhöng noù thích hôïp hôn ñoái vôùi ñieàu kieän nhieät ñôùi vaø caän nhieät ñôùi (Hudson, 1964). Thí duï tính toaùn xoùi moøn möa  Theo phöông phaùp EI30: laäp baûng tính E vaø xaùc ñònh I30 Baûng 1.8 Tính naêng löôïng E Cöôøng ñoä möa Lôùp nöôùc möa Naêng löôïng (Coät 2 x Coät 3) (in/h) (in) (feet-taán/arc-in) (feet-taán/arc) 0 – 1 1,50 816 12.444
  25. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 25 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 1 – 2 1,00 974 974 2 – 3 0,75 1.048 786 >3 0,25 1.096 274 Coäng 3,50 3.258 Löôïng möa lôùn nhaát trong 30 phuùt laø 0,3 in, I30 = 0,6 in/h. EI30 = E x I30 = 3.258 x 0,6 = 1.954,8 feet-taán/arc Chæ soá xoùi moøn do möa 19,548 ñôn vò xoùi moøn.  Theo phöông phaùp KE>1 Naêng löôïng cuûa traän möa coù löôïng möa laø 1,5 in vaø coù cöôøng ñoä nhoû hôn 1 in/h ñöôïc boû qua, phaàn naêng löôïng coøn laïi ñöôïc coäng vôùi nhau: KE>1 = 974 +786 +274 = 2.034 feet-taán/arc Baûng 1.9 KE>1 ôû nhöõng ñôn vò cuûa heä thoáng quoác teá coù daïng KE>25 Cöôøng ñoä möa Lôùp nöôùc möa (mm) Naêng löôïng (Coät 2 x Coät 3) 2 (mm/h) 2 (j/m ) (j/m -mm) 0 – 25 30 - - 25 – 50 20 26 520 50 – 75 10 28 280 >75 5 29 145 Coäng 65 945 Coù theå tính trung bình chung ñoái vôùi naêng löôïng toaøn traän möa coù cöôøng ñoä treân 25 mm/h laøm trò soá gaàn ñuùng cuûa phöông phaùp KE>25 35 mm x 28 j/m2/mm = 980 j/m2 Lôïi ích cuûa vieäc xaùc ñònh chæ soá xoùi moøn do möa R:  Vieäc xaùc ñònh ñöôïc phaân boá chæ soá xoùi moøn do möa trong naêm cho pheùp ngöôøi söû duïng ñaát xaùc ñònh chính xaùc thôøi kyø möa gaây xoùi nguy hieåm vaø coù bieän phaùp baûo veä ñaát thích hôïp. Khi quy hoaïch hay boá trí cô caáu caây troàng, thôøi vuï caây troàng, luaân canh Treân ñaát doác caàn ñaûm baûo ñoä che phuû ñaát toát nhaát vaøo caùc thôøi kyø xuaát hieän ñænh möa gaây xoùi trong naêm.
  26. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 26 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015  Trong lónh vöïc nghieân cöùu, dieãn bieán cuûa möa vaø nhöõng moâ taû tröïc tieáp xoùi moøn taïi caùc khu thí nghieäm chæ giôùi haïn ôû vieäc cho bieát moái quan heä veà maët ñònh tình tieàm naêng xoùi moøn cuûa möa, ñònh löôïng chæ soá xoùi moøn möa cho pheùp môû roäng nhaän thöùc veà hieän töôïng xoùi moøn vaø suy ñoaùn phaïm vi xuaát hieän xoùi moøn ôû caùc khu vöïc khaùc nhau. Chính nhöõng yù nghóa thöïc tieãn cuûa chæ soá xoùi moøn do möa ñaõ thuùc ñaåy vieäc nghieân cöùu xaùc ñònh chæ soá naøy. Tính gaàn ñuùng chæ soá xoùi moøn do möa R: treân thöïc teá haàu heát nhöõng taøi lieäu quan traéc, theo doõi möa ôû caùc traïm khí töôïng ñeàu khoâng ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu veà maët soá lieäu ñeå thöïc hieän phöông phaùp tính chæ soá xoùi moøn nhö ñaõ trình baøy ôû treân. Do ñoù, phaùt trieån phöông phaùp tính gaàn ñuùng ñang ñöôïc quan taâm ôû nhieàu nöôùc treân theá giôùi. Hoäi Thoå nhöôõng quoác teá (ISSS) trong moâ hình ñaùnh giaù xoùi moøn ñaát SWEAP (Soter Water Erosion Assessment Program) ñeà nghò söû duïng 4 coâng thöùc tính gaàn ñuùng giaù trò R nhö sau: Phöông phaùp cuûa Bols (1978) ôû Indonesia b c d R a P D P i i i max i (2.10) Trong ñoù: Ri: laø giaù trò gaàn ñuùng cuûa R trong thaùng thöù i Pi: laø löôïng möa trung bình trong thaùng i (mm) Di: laø soá ngaøy möa trong thaùng thöù i Pmaxi: laø löông möa 24 giôø lôùn nhaát trong thaùng thöù i (mm) a, b, c: laø haèng soá kinh nghieäm ñaëc tröng vuøng Phöông phaùp söûa ñoåi chæ soá Amoldus (1980) P 2 R i (2.11) m,i P Ri = a + b.Fm (2.11.1) Trong ñoù: Ri: laø giaù trò gaàn ñuùng cuûa R trong thaùng thöù i. Fm : laø chæ soá söûa ñoåi cuûa thaùng thöù i
  27. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 27 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Pi: laø löôïng möa trung bình trong thaùng i (mm) P: laø löôïng möa naêm (mm) a, b: laø haèng soá kinh nghieäm ñaëc tröng vuøng. Phöông phaùp keát hôïp töø hai phöông phaùp cuûa Ateshian (1974) vaø Hagreaves (1981) 2.17 Ri = 0,417 .{ 11,9 + 0,161. (c + dx .Pi )} (2.12) Trong ñoù: Ri: laø giaù trò gaàn ñuùng cuûa R trong thaùng thöù i. Pi: laø löôïng möa trung bình trong thaùng i (mm). c, dx: laø tham soá ñaëc tröng cho vuøng. Phöông phaùp töông quan tuyeán tính R = a + b.P (2.13) Trong ñoù: R: laø giaù trò gaàn ñuùng cuûa chì soá xoùi moøn möa P: laø löôïng möa trung bình (mm) a, b: laø haèng soá kinh nghieäm ñaëc tröng vuøng Tieâu chuaån Vieät Nam (TCVN 5299-1995) ñeà nghò phöông phaùp xaùc ñònh yeáu toá khaû naêng xoùi moøn do möa theo moät soá coâng thöùc sau: Theo Onchev: R = B.t-0,5 (2.14) Trong ñoù: B: laø löôïng möa khoâng thaáp hôn 9,5 mm vaø cöôøng ñoä möa khoâng thaáp hôn 0,18 mm/phuùt, (mm). t: laø thôøi gian coù löôïng möa khoâng thaáp hôn 9,5 mm vaø cöôøng ñoä möa khoâng thaáp hôn 0,18 mm/phuùt, (phuùt). Xaùc ñònh löôïng möa theo thaùng vaø theo naêm (nhöõng traän möa caùch nhau döôùi 6 h ñöôïc xem nhö moät traän möa).
  28. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 28 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Xaùc ñònh soá traän coù löôïng möa khoâng ít hôn 9,5 mm theo thaùng vaø naêm vaø tính R cho moãi traän. Treân cô sôû toång thaùng vaø naêm cuûa ñaïi löôïng R, tính ñöôïc cuûa caùc traän möa ít nhaát 9,5 mm vaø soá naêm, xaùc ñònh R trung bình nhieàu naêm vaø trung bình nhieàu thaùng cho moãi traïm theo phöông trình sau: n R  R j (2.15) 1 Trong ñoù: Rj : yeáu toá möa trong thaùng hoaëc naêm j: soá thöù töï cuûa thaùng hoaëc naêm n: soá thaùng hoaëc soá naêm quan traéc  Theo Vismear vaø Smit n R  I v,i Ei (2.16) i Trong ñoù: Iv: cöôøng ñoä möa lôùn nhaát trong 30 phuùt cuûa töøng traän möa (mm/phuùt) E: naêng löôïng möa ñöôïc tính theo phöông trình sau: E = 2.795 + 898 lgI (2.16.1) I: cöôøng ñoä möa (mm/phuùt) i: soá thöù töï traän möa  Theo Stanek n R  I15,i Qi (2.17) 1 m R  I 30,i Gk I k (2.18) i Trong ñoù: Q: löôïng möa cuûa töøng traän möa (mm) I15,30: cöôøng ñoä möa lôùn nhaát trong thôøi gian 15, 30 phuùt cuûa töøng traän möa (mm/phuùt)
  29. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 29 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 G: löôïng möa trong khoaûng thôøi gian ñaëc tröng (mm) I: cöôøng ñoä möa trong khoaûng thôøi gian ñaëc tröng (mm/phuùt) k: soá thöù töï cuûa traän möa ñaëc tröng m: soá löôïng khoaûng
  30. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 30 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 2.7.1.2. Ñaát vaø khaû naêng khaùng xoùi cuûa ñaát Moät yeáu toá xoùi moøn ñaát nöõa laø ñaëc tính cuûa baûn thaân ñaát. Moät vaøi loaïi ñaát ñeã bò xoùi moøn döôùi taùc duïng cuûa möa vaø doøng chaûy, moät soá loaïi khaùc laïi beàn vöõng ñoái vôùi caû nhöõng traän möa truùt nöôùc naëng neà. Coù leõ yeáu toá quan troïng nhaát laø khaû naêng haáp thuï nöôùc möa cuûa ñaát. Moät vaøi loaïi ñaát nhieät ñôùi haáp thuï möa nhanh ñeán khoâng xaûy ra moät chuùt xoùi moøn naøo ngay caû treân söôøn doác. Maët khaùc, moät vaøi loaïi ñaát nhieät ñôùi deã xoùi moøn khi coù moät taùc ñoäng nhoû cuûa haït möa. Moät nguyeân nhaân cuûa söï khoâng beàn vöõng cuûa nhieàu loaïi ñaát nhieät ñôùi laø söï chieám öu theá cuûa caùc haït thoâ, caùc haït naøy deã bò taùch rôøi ra döôùi taùc ñoäng va ñaäp cuûa haït möa. Nhöõng haït mòn sau ñoù bò röûa troâi vôùi doøng nöôùc cuoán. Moät soá ñaát deã bò xoùi moøn nhaát cuûa theá giôùi coù lôùp ñaát maët daøy khoaûng 10 – 40 cm, raát deã thaám nöôùc nhöng lôùp ñaát döôùi laïi thaám nöôùc keùm taïo ra söï phaân ly 2 taàng ñaát. Sau khi lôùp ñaát treân baõo hoøa nöôùc möa, noù baét ñaàu chaûy xuoáng ñoài, cho duø ñoä doác khoâng lôùn laém. Trong hoaït ñoäng xoùi moøn möa laø yeáu toá chuû yeáu taùc ñoäng coøn ñaát laø yeáu toá chòu taùc ñoäng. Ngöôøi ta goïi tính xoùi moøn cuûa ñaát laø tính deã bò toån thöông hay tính deã bò xoùi moøn cuûa ñaát. Ñaát coù tính xoùi moøn cao (khaû naêng khaùng xoùi thaáp) deã bò xoùi moøn hôn ñaát coù tính xoùi moøn thaáp (khaû naêng khaùng xoùi cao) vôùi cuøng moät cöôøng ñoä möa nhö nhau. Khaû naêng khaùng xoùi cuûa ñaát (K), ñöôïc quy ñònh bôûi nhieàu yeáu toá vaø ñeå ñònh löôïng tính xoùi moøn cuûa ñaát caàn bieát quy moâ hay vai troø cuûa caùc nhaân toá cuï theå laø:  Ñaëc tính cuûa ñaát (ñaát caùt deã bò xoùi moøn hôn ñaát seùt)  Ñoä doác ñòa hình cuûa ñaát (ñaát treân söôøn doác bò xoùi moøn maïnh hôn ñaát treân söôøn thoaûi)  Loaïi lôùp phuû thöïc vaät (nhöõng loaïi hoa maøu naøy baûo veä ñaát toát hôn nhöõng loaïi hoa maøu khaùc) Toå chöùc quoác teá FAO – UNESCO (1976) ñaõ tieán haønh phaân loaïi tính xoùi moøn cuûa ñaát K theo keát caáu ñaát (baûng 2.10)
  31. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 31 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Baûng 1.10 Phaân loaïi tính xoùi moøn cuûa ñaát theo FAO-UNESCO Phaân loaïi tính xoùi moøn cuûa ñaát Thaáp Trung bình Cao Loaïi keát caáu Thoâ 0,10 0,2 0,4 Trung bình 0,15 0,3 0,6 Mòn 0,05 0,1 0,2 Phaân loaïi keát caáu theo boä noâng nghieäp Myõ (USDA) Hình 1.9 Tam giaùc sa caáu cuûa USDA (Soil Taxonomy, 1999) Baûng 1.11 Kích thöôùc haït cho töøng loaïi keát caáu Sa caáu Phaïm vi kích thöôùc Millimeters inches Soûi cuoäi 150 – 300 6 – 12 Soûi 2 – 150 0,08 – 6 Caùt 0,05 – 2,00 0,002 -0,08 Thòt 0,002 -0,05 0,00008 -0,002 Seùt < 0,002 < 0,00008 Boä Noâng nghieäp Myõ ñaõ tieán haønh ño ñaïc 23 loaïi ñaát treân caùc khu ñaát tieâu chuaån, cho bieát nhaân toá xoùi moøn ñaát (K) ñoái vôùi ñaát laø toác ñoä cuûa quaù trình xoùi moøn tính cho moät ñôn vò chæ soá xoùi moøn möa R. Trò soá K dao ñoäng töø 0,03 ñoái vôùi ñaát aù
  32. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 32 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 saét hoøn maøu traéng ôû bang NiuGiexi cho tôùi 0,69 ñoái vôùi ñaát aù seùt buøn ôû bang Niu Ooc. Coù 2 caùch ñeå xaùc ñònh tính xoùi moøn cuûa ñaát (K):  Tra theo toaùn ñoà cuûa Wischmeier vaø Smith: Caùc chuyeân gia nghieân cöùu xoùi moøn ñaát cho raèng hoaøn toaøn coù theå xaùc ñònh tính xoùi moøn ñaát töø toaùn ñoà cuûa Wischmeier vaø Smith maø vaãn thu ñöôïc keát quaû nghieân cöùu khaù chính xaùc, vöøa ñôõ toán thôøi gian vaø nhöõng chi phí thí nghieäm toán keùm. Theo N. Hudson vaø Chinh toaùn ñoà naøy ñaõ ñöôïc öùng duïng roäng raõi treân theá giôùi töø naêm 1971 trôû laïi ñaây. Hình 1.10 Toaùn ñoà xaùc ñònh tính xoùi moøn cuûa ñaát (K) Caùc soá lieäu nghieân cöùu xoùi moøn ñaát cho thaáy vôùi caùc haït caùt raát mòn (ñöôøng kính töø 0,05 – 0,10 mm) coù theå so saùnh ñöôïc veà tính coù theå xoùi moøn vôùi caùc haït thòt. Do ñoù, phaàn caùt naøy phaûi ñöôïc chuyeån sang phaàn thòt tröôùc khi tra toaùn ñoà. Caùch tra toaùn ñoà: tra theo ñöôøng muõi teân
  33. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 33 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015  Töø sa caáu ñaát xaùc ñònh % thòt vaø caùt raát mòn. Ví duï: thòt chieám 64%, caùt chieám 6% trong ñoù caùt coù ñöôøng kính töø 0,05 – 0,10 mm chieám 1% thòt vaø caùt raát mòn: 65%.  Tra toaùn ñoà beân traùi ñeán ñieåm ñaïi dieän cho % caùt (0,1 – 0,2 mm), gioùng leân ñöôøng % chaát höõu cô. Keát quaû thu ñöôïc töø toaùn ñoà beân traùi laø giaù trò K xaáp xæ.  Töø keát quaû thu ñöôïc töø toaùn ñoà beân traùi tra tieáp keát caáu ñaát vaø tính thaám ôû toaùn ñoà beân phaûi. Keát quaû thu ñöôïc giaù trò ñaëc tính xoùi moøn ñaát K. Löu yù: Muoán tính giaù trò K cuûa moät loaïi ñaát thì phaûi tra toaùn ñoà theo trình töï treân. Tuy nhieân, ñoái vôùi ñaát noâng nghieäp coù kích thöôùc haït mòn vaø tính thaám trung bình, giaù trò K coù theå ñoïc ñöôïc töø chieàu daøi tyû leä “giaù trò K xaáp xæ” cuûa toaùn ñoà beân traùi maø khoâng phaûi tra tieáp toaùn ñoà beân phaûi (Wischmeier & Smith, 1978). Khi % thòt trong ñaát nhoû hôn 70% thì nhaân toá xoùi moøn ñaát K tra töø toaùn ñoà treân coù lieân quan ñeán coâng thöùc cuûa Hoäi Thoå nhöôõng quoác teá (ISSS, 1995). Söï giao nhau giöõa caùc ñöôøng % thòt vaø % caùt xaùc ñònh thoâng soá kích thöôùc haït M treân truïc naèm ngang cuûa toaùn ñoà beân traùi (truïc khoâng ghi tyû leä). Coù moät söï thay ñoåi trong quan heä giöõa M vaø tính coù theå xoùi moøn khi % thòt vaø caùt raát mòn tieán tôùi 70%. Söï thay ñoåi naøy phaûn aùnh baèng choã cong trong ñöôøng cong % caùt taïi ñieåm ñoù nhöng khoâng ñöôïc moâ taû baèng bieåu thöùc toaùn hoïc.  Theo coâng thöùc cuûa Hoäi Thoå nhöôõng quoác teá (ISSS, 1995) 100K 2,1.10 4 (12 a)M 1,14 3,25(b 2) 2,5(c 3)] (2.19) Trong ñoù: M: thoâng soá kích thöôùc haït M=%thòt (0,1-0,005mm).(100 -%seùt) (2.19.1) a: % chaát höõu cô b: heä thoáng caáu truùc ñaát söû duïng trong phaân loaïi c: tính thaám nöôùc 2.7.1.3. Nhaân toá ñòa hình LS
  34. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 34 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Ñòa hình laø moät yeáu toá quan heä ñeán xoùi moøn. Cöôøng ñoä xoùi moøn tyû leä thuaän vôùi ñoä doác; neáu ñoä doác taêng leân 40 thì doøng chaûy maët taêng leân 2 laàn, khoái löôïng vaät chaát bò cuoán troâi taêng leân 64 laàn. Baûng 1.12 Cöôøng ñoä xoùi moøn thay ñoåi theo ñoä doác Ñoä doác Cöôøng ñoä xoùi moøn <30 Xoùi moøn yeáu 3 – 50 Trung bình 5 – 70 Maïnh 7 – 100 Raát maïnh Cöôøng ñoä xoùi moøn coøn phuï thuoäc vaøo chieàu daøi doác: doác caøng daøi thì khoái löôïng nöôùc chaûy, toác ñoä doøng chaûy, löïc quaùn tính caøng taêng, xoùi moøn caøng maïnh. Baûng 1.13 AÛnh höôûng cuûa chieàu daøi doác ñeán xoùi moøn ñaát. Naêm Chieàu daøi doác Löôïng nöôùc chaûy (m3/ha) Löôïng ñaát troâi (taán/ha) 1996 10 6.197 16,2 30 5.375 20,7 50 6.650 23,6 1997 10 2.240 10,5 30 2.340 12,7 50 2.370 14,4 Cöôøng ñoä möa caøng lôùn, xoùi moøn caøng maïnh. Söï hình thaønh doøng chaûy theå hieän qua coâng thöùc: D=R – (P1+P2) (2.20) Trong ñoù R: laø löôïng nöôùc P1: laø löôïng nöôùc boác hôi P2: laø löôïng nöôùc thaám
  35. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 35 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Hình 1.11 Quan heä loaïi nöôùc treân ñoä doác khi möa Nhaân toá ñòa hình LS ñöôïc tính thoâng qua hai nhaân toá chieàu daøi doác (L) vaø nhaân toá ñoä doác (S): Nhaân toá ñoä doác (S) Löôïng ñaát maát taêng nhanh theo söï gia taêng ñoä doác cuûa doác hôn laø söï gia taêng chieàu daøi doác. Moät soá coâng thöùc tính nhaân toá doác cuûa doác.  Coâng thöùc cuûa Wischmeier & Smith,1957: tính nhaân toá ñoä doác cho caùc doác coù ñoä doác töø 1% – 25%: S=(0.43+030s+0.043s2)/6.613 (2.21) Trong ñoù: s laø ñoä doác cuûa doác tính theo ñôn vò phaàn traêm (%) s (tan)*100 (2.21.1) Trong ñoù: θ laø ñoä doác cuûa doác tính theo ñôn vò ñoä (0)  Coâng thöùc cuûa Wischmeier & Smith,1978 S=65.41sin2θ + 4.56sinθ +0.065 (2.22) Coù söï khaùc bieät giöõa coâng thöùc (2.21) vaø (2.22) laø do löïc xoùi moøn laø moät haøm cuûa sin cuûa chieàu daøi doác vaø vieäc döï ñoaùn löôïng ñaát xoùi moøn naèm ngoaøi phaïm vi cuûa caùc soá lieäu thöïc nghieäm (ngoaïi suy) seõ thöïc teá hôn vì khi söû duïng sinθ thì söï döï ñoaùn seõ taêng chaäm hôn so vôùi söû duïng tanθ .  Coâng thöùc cuûa McCool, 1987: Khi chieàu daøi doác lôùn hôn 15ft S 10,8sin 0,03 s 9% (2.23.1) S 16,8sin 0,05 s 9% (2.23.2) Khi chieàu daøi doác nhoû hôn 15ft S 3,0 sin 0,8 0,56 (2.23.3) Khi so saùnh caùc coâng thöùc tính nhaân toá ñoä doác (S) nhaän thaáy veà cô baûn caùc coâng naøy khoâng coù söï khaùc bieät lôùn veà giaù trò khi s<20%, vôùi ñoä doác treân 25%
  36. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 36 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 muoán tính nhaân toá (S) thì phaûi ngoaïi suy. Treân hình 2.12 theå hieän söï khaùc bieät giaù trò cuûa nhaân toá ñoä doác (S) giöõa caùc coâng thöùc khi tính toaùn ôû caùc ñoä doác khaùc nhau. Hình 1.12 Söï khaùc bieät veà nhaân toá ñoä doác (S) giöõa caùc coâng thöùc tính Nhaân toá chieàu daøi doác (L) Nhaân toá chieàu daøi doác (L) ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua chieàu daøi doác (λ). Chieàu daøi doác ñöôïc ñònh nghóa laø khoaûng caùch theo chieàu ngang töø ñieåm xuaát phaùt doøng chaûy treân ñaát ñeán ñieåm maø ôû ñoù coù ít nhaát moät trong 2 ñaëc ñieåm sau:  Ñoä doác cuûa doác giaûm ñuû ñeå söï laéng ñoïng vaät chaát xuaát hieän.  Chaûy traøn taäp trung vaøo moät keânh raõnh ñöôïc xaùc ñònh roõ raøng.
  37. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 37 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Hình 1.13 Xaùc ñònh chieàu daøi doác λ trong xaùc ñònh nhaân toá L Chieàu daøi doác ñöôïc xaùc ñònh toát nhaát baèng caùc khaûo saùt vaø ño ñaïc treân ñoàng ruoäng. Trong tröôøng hôïp khoâng theå theå thöïc hieän ñöôïc nghieân cöùu thöïc ñòa coù theå xaùc ñònh theo ñöôøng ñoàng möùc cuûa baûn ñoà ñòa hình ( xem phuï luïc 4). Nhaân toá chieàu daøi doác (L) ñöôïc tính theo coâng thöùc L  22,1 m (2.24.1) λ : chieàu daøi doác (m) hoaëc L  72,6 m (2.24.2) λ : chieàu daøi doác (ft) m: heä soá muõ phuï thuoäc ñoä doác Theo USLE, 1965: söû duïng m=0,5, trong tröôøng hôïp s 10% thì m=0,6, trong tröôøng hôïp doác daøi vaø khoâ haïn hình thaønh neân nhöõng nöùt gaõy saâu laøm giaûm doøng chaûy ñi theo chieàu taêng chieàu daøi doác thì m=0,3. Theo USLE, 1978:  m=0,5 neáu s>=5%  m=0,4 neáu s=3,5% - 4,5%  m=0,3 neáu s=1% -3%  m=0,2 neáu s 1%. Trong moâ hình RUSLE, nhaân toá muõ m lieân quan ñeán tyû leä (β ): giöõa xoùi moøn raõnh gaây ra bôûi doøng chaûy so vôùi xoùi moøn maûng gaây ra do taùc ñoäng cuûa haït möa theo coâng thöùc cuûa Foster, 1977: m  1  (2.25.1) Ñoái vôùi ñaát coù xoùi moøn raõnh vaø xoùi moøn maûng ôû möùc vöøa phaûi coù theå tính giaù trò (β ) theo coâng thöùc cuûa McCool, 1989:  sin 0,0896 /3,0 sin 0,8 0,56 (2.25.2) Nhaân toá ñòa hình (LS): Coù nhieàu coâng thöùc tính nhaân toá ñòa hình (LS) . Baûng 2.15 moâ taû moät soá coâng thöùc tính LS ñang ñöôïc söû duïng treân theá giôùi.
  38. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 38 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Baûng 1.14 Caùc coâng thöùc tính nhaân toá ñòa hình (LS). Teân coâng thöùc Coâng thöùc Zingg, 1940 LS =L0,6 . S1,4 Smith, 1941 LS =L0,6 . S1,4 Browning, 1947 LS =L0,6 . S1,4 Musgrave, 1947 LS =(L/72)0,36(S/10)1,35 USLE, 1965 LS =(L/72,6)0,5 (0,065+0,045S+0,0065S2) USLE, 1978 LS =(L/72,6)0,5 (65,4sin2θ +4,56sinθ +0,065) RUSLE, 1997 LS =(L/72,6)m (asinθ +b). Hieän nay, ñeå tính LS ngöôøi ta thöôøng söû duïng caùc coâng thöùc cuûa moâ hình USLE vaø RUSLE. Ngoaøi ra, LS cuõng coù theå tra tröïc tieáp töø ñoà thò (hình 2.14) hoaëc tra baûng (xem phuï luïc 5). Hình 1.14 Ñoà thò tra nhaân toá LS (Nguoàn:Wischmeier,W.C vaø Smith, D.D, 1978 )
  39. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 39 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Tuy nhieân, vaán ñeà khoù vaø gaây nhieàu tranh caõi nhaát trong vieäc tính toaùn LS laø laøm sao nhaän dieän ñöôïc doác, ñieåm xuaát phaùt doøng chaûy vaø ñieåm döøng baét ñaàu laéng ñoïng ñeå xaùc ñònh chieàu daøi doác λ . Phuï luïc 6 seõ giôùi thieäu moät soá doác ñieån hình trong xaùc ñònh LS khi nghieân cöùu thöïc ñòa. ÖÙng duïng Gis trong tính toaùn xoùi moøn Vieäc nghieân cöùu thöïc ñòa seõ cho giaù trò LS chính xaùc vaø tính toaùn xoùi moøn hieäu quaû nhöng coâng vieäc naøy ñoøi hoûi thôøi gian, nhaân löïc vaø raát toán keùm. Ngaøy nay, coù raát nhieàu nghieân cöùu theo höôùng tieáp caän caùc moâ hình kinh nghieäm trong tính toaùn xoùi moøn vaø maùy tính. Moät trong nhöõng thaønh quaû cuûa noù laø söï keát hôïp giöõa GIS vaø USLE Trong moâ hình xoùi moøn USLE söû duïng GIS nhaân toá ñòa hình LS ñöôïc tính thoâng qua coâng thöùc cuûa Moore vaø Burch (1986,a,b) LS Flowaccumulation *Cellsize / 22,13 0,4 * SinSlope / 0.0896 1,3 (2.26) Trong ñoù: Flowaccumualtion: soá löôïng oâ löôùi tham gia vaøo vieäc hình thaønh neân doøng chaûy taäp trung vaøo moät oâ löôùi xaùc ñònh. Cellsize: kích thöôùc cuûa moät oâ löôùi Giaù trò ñaát maát A tính töø coâng thöùc (2.1) vaø (2.26) laø giaù trò trung bình cho dieän tích hình thaønh neân doøng chaûy taäp trung vaøo oâ löôùi ñang xeùt. Tuy nhieân, xoùi moøn khoâng phaân boá ñoàng nhaát treân toaøn khu vöïc vì nhaân toá chieàu daøi doác (L) taêng theo chieàu daøi söôøn doác λ neân giaù trò L taïi caùc oâ löôùi ôû phaàn cuoái doác seõ lôùn hôn giaù trò trung bình. Ví duï: kích thöôùc moãi oâ löôùi laø 50x50 m vaø heä soá muõ m=0,4 thì söï khaùc bieät veà LS giöõa caùc oâ phía treân vôùi caùc oâ phía döôùi cuûa moät doác ñöôïc theå hieän trong baûng sau: Baûng 1.15 Söï khaùc bieät L giöõa caùc oâ löôùi treân cuøng moät doác STT oâ löôùi Khoaûng caùch ñeán ñænh doác (m) L* 1 50 1,39 2 100 1,83 3 150 2,15 4 200 2,41 5 250 2,64
  40. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 40 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 L* ñöôïc tính theo coâng thöùc phaân ñoaïn doác ñöôïc phaùt trieån töø USLE: m 1 m 1 i i 1 Li m (2.27) (i i 1 )(22,13) Coâng thöùc (2-27) tính cho moät “doác vuoâng” töùc laø giaû ñònh doøng chaûy vuoâng goùc vôùi caùc caïnh cuûa oâ löôùi theå hieän trong hình döôùi ñaây. Hình 1.15 Söï hình thaønh doøng chaûy ñoái vôùi “doác vuoâng” Desment vaø Govers (1996) môû roäng coâng thöùc (2.27) tính giaù trò L cho caùc oâ löôùi naèm treân doác khoâng vuoâng baèng caùch thay giaù trò λ baèng dieän tích taäp trung doøng chaûy ôû phaàn doác phía treân. Vaø giaù trò L ñöôïc tính cho töøng ñoaïn doác nhoû. 2 m 1 m 1 (Ai, j D ) Ai, j Li, j m 2 m m (2.28) D xi, j (22,13) 2 Ai,j: dieän tích taäp trung doøng chaûy vaøo oâ löôùi coù toïa ñoä (i,j) (m ) D: kích thöôùc oâ löôùi (m) x: söï bieán ñoåi doøng chaûy theo höôùng cuûa oâ löôùi. Doøng chaûy trong moät oâ löôùi coù theå chaûy theo 8 höôùng (Ñoâng, Baéc, Taây, Nam, Ñoâng Baéc, Taây Baéc, Ñoâng Nam, Taây Nam). x=1 neáu doøng chaûy chaûy theo caùc caïnh cuûa oâ löôùi (töùc laø chaûy theo caùc höôùng Ñoâng, Baéc, Taây, Nam), neáu doøng chaûy höôùng veà caùc goùc cuûa oâ löôùi (töùc laø chaûy theo höôùng Taây Baéc, Ñoâng Baéc, Taây Nam, Ñoâng Nam) thì x=1,41. Ñeå deã tính hôn, naêm 1996 Mitasova ñöa ra coâng thöùc tính nhaân toá LS cho taïi moãi ñieåm r = (x,y) treân moät söôøn doác:
  41. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 41 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 m n LS(r) = (m+1) [ A(r) / a0 ] [ sin b(r) / b0 ] (2.29)
  42. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 42 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Trong ñoù: A: dieän tích taäp trung doøng chaûy ôû phaàn doác phía treân chia cho chieàu roäng doác. b: doä doác tính baèng ñoä (0) 0 a0=22,13 m laø chieàu daøi doác, b0= 0,009 = 9% = tan(5,16 ) laø ñoä doác cuûa moät maûnh ñaát chuaån trong moâ hình USLE m, n laø caùc haèng soá. Giaù trò n naèm trong khoaûng töø 1 ñeán 1,4 vaø giaù trò m dao ñoäng töø 0,4 ñeán 0,6. Trong USLE vôùi chieàu daøi doác nhoû hôn 100 m vaø ñoä doác nhoû hôn 140 choïn m =0,6 vaø n = 1,3. Naêm 1999, Helena Mitasova phaùt trieån coâng thöùc tính LS cho phaàn meàm Arcview –Phaân tích khoâng gian (Spatial Analyst) nhö sau: LS Flowaccumulation *Cellsize / 22,13 0,6 Sin(Slope *0.01745)/ 0.09 1,3 *1,6 (2.30) Moät trong nhöõng lôïi theá cuûa Arcview –Phaân tích khoâng gian trong tính toaùn xoùi moøn laø coù söï hoã trôï veà tính ñoä doác ñòa hình, höôùng söôøn doác. Tuy nhieân, ñeå tính ñöôïc söï taäp trung doøng chaûy (Flowaccumulation) caàn coù phaàn meàm hoã trôï hoaëc laäp trình treân ngoân ngöõ Avenue. 2.7.1.4. Thöïc vaät che phuû aûnh höôûng ñeán xoùi moøn Moãi loaïi caây aûnh höôûng tôùi möùc ñoä xoùi moøn khaùc nhau, theo taøi lieäu cuûa Myõ, aûnh höôûng ñoù nhö sau: Baûng 1.16 Quan heä giöõa caây che phuû vôùi xoùi moøn Ñoái töôïng so saùnh Löôïng xoùi moøn (taán/ha) Röøng 0,004 Troàng coû 0,694 Troàng ngoâ 31,897 Troàng boâng 69,932 Ñaát boû hoang 148,288 Maät ñoä che phuû cuõng aûnh höôûng raát roõ tôùi xoùi moøn. Ñaát ñöôïc phuû caøng daøy thì xoùi moøn caøng yeáu, do möa khoâng tröïc tieáp rôi xuoáng ñaát maø phaân taùn treân caønh laù, doøng chaûy bò ngaên trôû raát nhieàu, maët khaùc xaùc höõu cô thöïc vaät rôi xuoáng che phuû maët ñaát.
  43. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 43 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Ngöôøi ta noùi raèng nöôùc Nhaät Baûn ñaõ bò röûa troâi xuoâng bieån töø laâu neáu khoâng coù nhöõng ñoài vaø nuùi ñöôïc röøng che phuû, ñöôïc gìn giöõ qua bao nhieäu theá kyû vì muïc ñích ñaëc bieät laø choáng xoùi moøn nöôùc. Ngay khi moät caây bò chaët haï ngöôøi noâng daân Nhaät Baûn nhaát ñònh phaûi troàng laïi ngay baèng caây ñöôïc cung caáp töø nhöõng vöôøn öôm. 2.7.2. Yeáu toá con ngöôøi Con ngöôøi coù taùc ñoäng tröïc tieáp to lôùn ñeán quaù trình xoùi moøn, coù theå coi con ngöôøi laø thuû phaïm chính gaây xoùi moøn moät caùch giaùn tieáp hoaëc tröïc tieáp. Con ngöôøi phaù huûy moâi tröôøng ñaát, nhanh choùng qua caùc con ñöôøng xoùi moøn vì nhöõng hoaït ñoäng chuû yeáu sau:  Khai thaùc ñaát moät caùch böøa baõi, chöa ñuùng caùch: chöa coù yù thöùc choïn ñaát khai hoang, baûo veä caây röøng, khai phaù caû nhöõng nôi quaù doác, phaù caû röøng ñaàu nguoàn, röøng haønh lang, khai hoang traéng, khoâng ñuùng thôøi vuï  Canh taùc treân ñaát doác chöa hôïp lyù; caøy böøa, laøm luoáng, gieo troàng ít chuù yù ñeán xen canh goái vuï. Nhieàu nôi chæ gieo troàng moät vuï vaøo muøa möa roài boû hoang. Chöa coù bieän phaùp phoøng choáng xoùi moøn cuï theå ñeå giöõ ñaát, giöõ nöôùc, chöa chuù yù ñeán caùc giaûi phaùp nhaèm caûi thieän tính chaát cuûa ñaát, haïn cheá xoùi moøn. Ví duï: Moät caùi raõnh bao giôø cuõng baét ñaàu töø chaân doác vaø aên daàn leân cao nôi seõ laø ñaàu cuûa raõnh vôùi moät choã suït xuoáng thaønh baäc hay khoâng thaønh baäc.  Söï hình thaønh caùc raõnh thöôøng ñöôïc ngöôøi vaø gia suùc tham gia. Nhieàu raõnh moøn thöôøng baét ñaàu laø ñöôøng moøn cuûa gia suùc, loái ñi thöôøng xuyeân treân ñaát doác. Nhieàu raõnh phaùt trieån thaønh nhaùnh, ñaëc bieät nhöõng ñieåm gia suùc thöôøng xuyeân ra khoûi heûm nuùi.  Caùc raõnh moøn laø nhöõng keû phaù hoaïi taøn nhaãn nhöõng caùnh ñoàng maøu môõ. Chuùng coù theå caét caùnh ñoàng thaønh nhieàu maûnh nhoû, hình daïng kyø cuïc, haïn cheá hoaït ñoäng cuûa gia suùc vaø maùy noâng nghieäp, nhöõng raõnh moøn laø moái ñe doïa ñoái vôùi gia suùc. Raõnh moøn ñe doïa nhaø cöûa caùc coâng trình xaây döïng gaàn chuùng, caùc coâng trình ñoù caàn di chuyeån ñi tröôùc khi bò khoeùt ngaàm. Söï söûa chöõa raõnh moøn toán keùm nhaát trong coâng vieäc choáng xoùi moøn, ñoøi hoûi söï chuyeân chôû ñaát xaây döïng ñaäp hoaëc caùc bieän phaùp ñaét tieàn khaùc, coù theå ngaên ngöøa ñöôïc söï hình thaønh caùc raõnh ñoù baèng caùch söû duïng ñaát moät caùch hôïp lyù.
  44. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 44 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 2.8. XOÙI MOØN VAØ TUOÅI THOÏ HOÀ Traàm tích chöùa trong caùc con soâng coù söï khaùc bieät theo thaùng, cöïc ñaïi vaøo muøa luõ nhöng laïi khoâng ñaùng keå vaøo caùc thaùng muøa heø vaø muøa xuaân. Moät soá soâng mang trong noù löôïng traàm tích raát lôùn. Toång löôïng traàm tích caùc soâng treân theá giôùi mang vaøo bieån haøng naêm khoaûng 210 taán vaøo hoaëc töông öùng theå tích 13,5 km3. Neáu taát caû löôïng traàm tích naøy ñi vaøo caùc hoà chöùa treân theá giôùi vôùi dung tích öôùc tính 6.500 km3 thì chæ sau 418 naêm caùc hoà naøy seõ bò laáp ñaày. Baûng 1.17 Chaát raén lô löûng cuûa moät soá con soâng treân theá giôùi (Holeman, 1968) STT Teân soâng Löôïng chaát raén lô löûng trung bình naêm 106 taán Taán/km2 1 Hoaøng Haø, Trung Quoác 2080 2910 2 Ganges, aán Ñoä 1600 620 3 Brahmpura, Bangkadesh 800 309 4 Yangtze, Trung Quoác 550 212 5 Indus, Pakistan 480 185 6 Amazon, Brazil 400 154 7 Mississipi, Myõ 344 154 8 Irrawady, Burma 330 127 9 Missouri,Myõ 240 92 10 Kosi, AÁn Ñoä 190 73 Vaán ñeà traàm tích thöïc söï nghieâm troïng ôû moät soá quoác gia. Traàm tích töø caùc con soâng ñi vaøo caùc hoà chöùa gaây laøm giaûm dung tích chöùa cuûa hoà. Hôn 80.000 hoà hieän coù cuûa Trung Quoác haèng naêm bò maát khoaûng 2,3% dung tích chöùa do traàm tích laéng ñoïng. Traàm tích di chuyeån ñaëc tröng cho moät soá con soâng ñöôïc theå hieän trong baûng sau. Baûng 1.18 Traàm tích di chuyeån ñaëc tröng cho moät soá con soâng (Qiang vaø Dai, 1980) Teân soâng Dieän tích löu vöïc (km2) Noàng ñoä chaát raén (kg/m3) Xoùi moøn (T/km2/naêm) Soâng treân theá giôùi Nin 2.978.000 1,25 37,00
  45. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 45 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Teân soâng Dieän tích löu vöïc (km2) Noàng ñoä chaát raén (kg/m3) Xoùi moøn (T/km2/naêm) Missouri 1.370.000 3,54 159,00 Colorado 637.000 27,5 212,00 Indus 969.000 2,49 449,00 Irrawady 430.000 0,70 695,00 Brahmaputra 666.000 1,89 1,90 Hoàng 119.000 1,06 1.92 Ganges 955.000 3,92 1,19 Caùc soâng ôû Trung Quoác Huaihe 261.500 0,46 153,00 Liaohe 166.300 6,86 240,00 Pearl 355.000 0,35 260,00 Yangtze 1807.200 0,54 280,00 Hoaøng Haø 752.400 37,6 2.480,00 Xoùi moøn ñaát ôû khí haäu khoâ haïn cao ñaùng keå. ÔÛ AÁn Ñoä, khoaûng 5.333 tyû taán ñaát (16,35 taán/ha) bò maát lieân quan ñeán noâng nghieäp vaø caùc hoaït ñoäng coù lieân quan, khoaûng 29% löôïng ñaát naøy ñöôïc mang vaøo bieån nhôø caùc con soâng. Gaàn 10% löôïng ñaát maát laéng ñoïng trong caùc hoà chöùa laøm maát töø 1 – 2% dung tích chöùa cuûa hoà (Dhruva narayana, 1995). Trong khi nhöõng soâng treân moät ñaûo cuûa AÁn Ñoä nhö Krishna vaø Godavari chöùa löôïng phuø sa khoaûng 100 mg/l, löôïng phuø sa trong soâng Ganga thöôøng leân ñeán 2.000 mg/l. ÔÛ moät soá soâng phía baéc AÁn Ñoä nhö Kosi, phuø sa trong soâng raát lôùn khoaûng 3.310 mg/l. Baûng 1.19 Tyû leä xoùi moøn trung bình cuûa caùc con soâng lôùn ôû AÁn Ñoä Teân soâng Soá nguoàn ñieåm coù tyû leä Dieän tích löu vöïc Löôïng xoùi moøn xoùi moøn ñaùng keå (104km2) (taán/km2/naêm) Ganga 23 86,150 1.969,0 Indus 4 32,130 1.942,5 Brahmaputra 5 18,710 1.891,0 Mahanadi 22 25,160 1.287,0 Sabarmati 7 2,170 1.277,0 Cauvery 5 8,790 1.214,0
  46. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 46 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Krishna 7 25,000 1.191,0 Godavari 10 31,280 954,0 Taphi 10 9,880 906,0 Mahi 3 3,760 820,0 Luni 1 0,001 250,0 2.6. TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG – QUẢN LÝ XÓI MÒN LƯU VỰC HỒ DẦU TIẾNG – SÔNG SÀI GÒN 2.6.1 Phương pháp nghiên cứu xói mòn: Phương pháp truyền thống và phương pháp hiện đại áp dụng GIS 2.6.3 Quản ‎l ý xói mòn lưu vực
  47. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 47 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 CHÖÔNG 2. TOÅNG QUAN VEÀ QUẢN LÝ HỒ CHỨA TRONG LƯU VỰC 2.1. TOÅNG QUAN VEÀ HOÀ CHÖÙA 2.1.1. Ñònh nghóa hoà chöùa Hoà chöùa laø moät coâng trình xaây döïng ñeå naâng cao hieäu quaû ñieàu tieát doøng chaûy soâng ngoøi. Nghieân cöùu hoà chöùa laø nghieân cöùu nôi chöùa nöôùc do con ngöôøi xaây döïng neân, noù khaùc vôùi hoà chöùa töï nhieân. Hoà chöùa do con ngöôøi xaây döïng neân bao goàm caùc coâng trình chuû yeáu nhö ñaäp daâng nöôùc, coâng trình laáy nöôùc, coâng trình thaùo luõ. Caùc thaønh phaàn chính vaø ñaëc tröng cô baûn cuûa hoà chöùa goàm coù: möïc nöôùc cheát, dung tích cheát, möïc nöôùc daâng bình thöôøng, dung tích höõu ích, möïc nöôùc luõ vaø dung tích phoøng luõ. Theo soá lieäu thoáng keâ, ôû Vieät Nam coù 4.000 hoà chöùa ñöôïc xaây döïng, trong ñoù coù 400 3 hoà coù dieän tích 1.000 -10.000 ha, dung tích 1 trieäu m trôû leân. Coù 5 hoà dieän tích treân 10.000 ha (hoà Hoaø Bình 30.000 ha, Thaùc Baø 23.400 ha, Trò An 32.400 ha, Daàu Tieáng 27.000 ha, Thaùc Mô 10.000 ha). Toång dieän tích caùc hoà chöùa khoaûng 300.000 ha vôùi dung löôïng 25 tæ 3 m nöôùc (Nguoàn: Traàn Vaên Vó vaø Huyønh Thò Dung, 2003). 2.1.2. Phaân bieät hoà chöùa vaø soâng ngoøi Phaân chia thuûy vöïc nöôùc ngoït thaønh hai nhoùm thích hôïp: -Thuûy vöïc nöôùc ñöùng laø moâi tröôøng tónh goàm hoà, ao, ñaàm laày. -Thuûy vöïc nöôùc chaûy goàm ngoøi, suoái, soâng. Giöõa hai nhoùm naøy ngay caû beân trong noù ñeàu khoâng coù ranh giôùi roõ reät. Söï bieán ñoåi kieán taïo ñòa chaát coù theå gaây neân söï bieán ñoåi loaïi hình cuûa thuûy vöïc, trong khi ñoù caùc quaù trình sinh hoïc laïi thöôøng oån ñònh hoaëc caùc quaù trình boài tuï trong caùc hoà vaø xoùi moøn soâng laïi suy giaûm. Hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi laøm taêng nhanh caùc quaù trình ñòa chaát so vôùi caùc quaù trình sinh vaät vaø chính ñieàu ñoù laïi gaây neân taùc haïi cho con ngöôøi. Noùi chung, caùc hoà bò caùc vaät lieäu cöùng raén laáp phuû, coøn beà maët loøng soâng thì ngaøy caøng aên saâu hôn vaøo maët ñaát.
  48. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 48 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Nhìn chung söï khaùc nhau giöõa soâng vaø hoà taäp trung quanh ñieàu kieän: a) Doøng chaûy laø yeáu toá kieåm tra vaø giôùi haïn quan troïng nhaát trong caùc soâng. b) Söï trao ñoåi giöõa moâi tröôøng nöôùc vaø treân caïn theå hieän roõ hôn ôû soâng, keát quaû ñaõ hình thaønh neân heä sinh thaùi “ hôû “ hôn vaø trao ñoåi chaát “ dinh döôõng “ cuûa quaàn xaõ. c) Chieàu saâu cuûa taàng nöôùc vaø dieän tích maët caét ngang trong soâng nhoû hôn raát nhieàu so vôùi hoà, beà maët tieáp xuùc cuûa nöôùc trong soâng vôùi moâi tröôøng treân caïn töông ñoái lôùn so vôùi kích thöôùc cuûa thuûy vöïc. d) Moái quan heä giöõa soâng vaø moâi tröôøng treân caïn xung quanh chaët cheõ hôn so vôùi ña soá thuûy vöïc nöôùc ñöùng. e) Söï phaân boá cuûa oâxy trong soâng töông ñoái ñeàu hôn, cho neân söï phaân taàng nhieät ñoä vaø hoaù hoïc hoaëc hoaøn toaøn khoâng coù hoaëc theå hieän khoâng roõ. f) Trong hoà thaáy roõ tính chaát phaân vuøng theo chieàu ngang, trong soâng laïi coù söï phaân vuøng theo chieàu doïc. g) Trong hoà, caùc vuøng keá tieáp nhau töø giöõa hoà cho ñeán bôø töông öùng vôùi caùc giai ñoaïn ñòa chaát noái tieáp nhau maõi taän coå xöa cuûa quaù trình ngaäp nöôùc. Trong caùc soâng chuùng ta cuõng tìm thaáy söï gia taêng tuoåi cuûa caùc giai ñoaïn töø nguoàn ñeán cöûa soâng. Treân thöôïng nguoàn caùc bieán ñoåi theå hieän roõ neùt hôn, bôûi vì ñoä doác, löu löôïng doøng chaûy vaø thaønh phaàn hoùa hoïc ôû ñaây thay ñoåi nhanh choùng hôn. h) Trong hoà coù theå chia thaønh 3 vuøng laø: vuøng ven bôø, vuøng theàm vaø vuøng tröôùc neàn ñaùy (caùc vuøng naøy ñaõ ñöôïc trình baày ôû phaàn caùc ñaëc tröng cuûa hoà). Trong khi ñoù soâng ngoøi coù theå chia thaønh hai vuøng lôùn: - Vuøng chaûy: Vuøng nöôùc noâng coù doøng chaûy maïnh. Ñaùy khoâng coù buøn vaø caùc vaät nhoû, cho neân beà maët cuûa ñaùy cöùng. Ôû ñaây chæ gaëp chuû yeáu laø caùc ñaïi dieän sinh vaät ñaùy (caùc sinh vaät baùm hoaëc naèm treân ñaùy hoaëc soáng vuøi trong lôùp buøn traàm tích cuûa neàn ñaùy) vaø caây phuï sinh baùm chaët vaøo neàn cöùng vaø sinh vaät bôi loäi gioûi nhö caù (chim boà noâng). - Vuøng saâu:Vuøng nöôùc saâu coù doøng chaûy chaäm, do ñoù buøn vaø caùc vaät nhoûtích tuï ôû ñaùy taïo thaønh neàn ñaùy meàm. Vuøng naøy khoâng thích hôïp cho caùc sinh vaät ñaùy sinh soáng treân beà maët cuûa ñaùy. Ôû ñaây chuû yeáu gaëp caùc sinh vaät soáng vuøi hoaëc ñaøo bôùi thuoäc caùc ñaïi dieän ñoäng vaät bôi töï do vaø trong moät soá tröôøng hôïp coù caû sinh vaät noåi sinh soáng. 2.1.3. Phaân loaïi hoà chöùa Nghieân cöùu hoà treân phaïm vi toaøn theá giôùi ñaõ laøm saùng toû tính raát ña daïng trong toå hôïp caùc tính chaát cuûa chuùng. Hieän traïng ñoù gaây neân nhieàu khoù khaên cho vieäc löïa choïn cô sôû ñeå phaân loaïi töï nhieân. Trong chuyeân khaûo xuaát baûn naêm 1957, Hutchinson lieät keâ hôn 75 loaïi hình hoà, maø cô sôû phaân loaïi ñöôïc löïa choïn laø ñòa maïo vaø nguoàn goác phaùt sinh cuûa chuùng. Tuy nhieân vaãn coù phöông phaùp giuùp cho vieäc nghieân cöùu sinh thaùi hoïc caùc hoà treân theá giôùi ñöôïc thöïc hieän moät caùch thuaän lôïi. Ngöôøi ta chia taát caû caùc hoà thaønh ba nhoùm lôùn:
  49. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 49 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Dieãn theá giaøu – ngheøo dinh döôõng Vôùi söï thay ñoåi söùc saûn xuaát dieãn ra theo moät caùch coù quy luaät coù theå phaân loaïi hoà cuûa taát caû caùc vuøng theo söùc saûn xuaát sô caáp cuûa chuùng. Söùc saûn xuaát hoaëc “ñoä giaøu” cuûa hoà phuï thuoäc vaøo caùc chaát dinh döôõng xaâm nhaäp theo nguoàn nöôùc, tuoåi ñòa chaát vaø ñoä saâu. Caùc hoà ngheøo dinh döôõng tieâu bieåu coù nhöõng tính chaát nhö ñoä saâu lôùn, taàng nöôùc beà maët roäng, naêng suaát sô caáp khoâng cao, thöïc vaät vuøng ven bôø ngheøo vaø maät ñoä sinh vaät noåi thaáp maëc duø soá löôïng loaøi coù theå lôùn. Söï nôû hoa cuûa sinh vaät noåi ít xaåy ra vì caùc chaát biogen ít khi tích luyõ ñöôïc moät löôïng ñuû lôùn cho söï boät phaùt cuûa thöïc vaät noåi. Do söùc saûn xuaát thaáp ôû taàng treân neân khoâng coù söï thieáu huït oâxy ôû taàng ñaùy. Vì vaäy caùc loaøi caù ñaùy öa laïnh, heïp nhieät laø nhöõng ñaïi dieän ñaëc tröng vôùi taàng ñaùy cuûa caùc hoà n gheøo dinh döôõng. Ñoái vôùi nhöõng hoà giaøu dinh döôõng coù kích thöôùc nhoû hôn, nhöng giaù trò saûn xuaát sô caáp cuûa chuùng laïi lôùn hôn. Thaûm thöïc vaät vuøng ven bôø cuûa caùc hoà ñoù giaøu hôn, maät ñoä quaàn theå sinh vaät noåi cao hôn vaø coù söï “ nôû hoa “. Haøm löôïng caùc chaát dinh döôõng cao laøm naåy sinh söï “ tuø haõm “ muøa heø moät caùch raát ñaäm neùt. Daãn lieäu veà söï gia taêng theå hieän khuynh höôùng chung cuûa söï gia taêng söùc saûn xuaát theo möùc ñoä giaûm chieàu saâu cuûa hoà ñöôïc theå hieän ôû baûng 2.1 Baûng 2.1. Töông quan cuûa sinh khoái vaø saûn löôïng sô caáp haøng ngaøy trong 7 hoà chöùa cuûa Thuïy Só Ñoä Söùc saûn xuaát(s) Sinh khoái B/S soá voøng Hoà saâu Kcal/(m2.ngaøy) (B) kCal/m2 quay (ngaøy) (m) 1 215 5 20 4 2 151 4 3 0,75 3 134 4 7 1,75 4 84 6 24 4 5 46 8 5 0,62 6 36 9 12 1,33 7 7 11 10 0,91 Caùc loaïi hình hoà ñaëc tröng Hoà ngheøo dinh döôõng: Nhöõng hoà nöôùc ñen, hoà buøn vaø ñaàm laày. Trong caùc hoà naøy thöôøng coù nhieàu axít muøn. Bôø cuûa caùc hoà ñaàm laày laø than buøn, ñoä pH trong hoà thaáp, daàn daàn caùc hoà naøy bieán thaønh caùc ñaàm laày than buøn. Caùc hoà coå xöa, saâu vôùi khu heä ñoäng vaät ñaëc höõu: Hoà Baican (Lieân Xoâ), laø hoà coå xöa noåi tieáng hôn caû. Ñoù laø hoà saâu nhaát theá giôùi ñöôïc taïo thaønh do söï chuyeån ñoäng cuûa voû traùi ñaát
  50. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 50 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 töø Ñaïi trung sinh. Trong soá 384 loaøi chaân khôùp coù 291 loaøi Amphipoda (giaùp xaùc bôi nghieâng) 98% laø ñaëc höõu. Trong soá 36 loaøi caù coù 81% laø ñaëc höõu. Caùc hoà sa maïc nöôùc maën : Caùc hoà naøy naèm trong loaïi traàm tích xoùi moøn thuoäc vuøng khí haäu khoâ haïn. Noàng ñoä muoái ôû ñaây cao hôn noàng ñoä nöôùc möa rôi xuoáng. Caùc hoà sa maïc nöôùc kieàm : Gaëp ôû caùc vuøng khí haäu khoâ haïn, trong nham thaïch nuùi löûa vôùi tính chaát ñaëc tröng laø ñoä pH cao vaø noàng ñoä cacbonat cao. Hoà phaân taàng veà hoaù hoïc : Khaùc vôùi phaàn lôùn caùc hoà, nôi maø coù taàng ñaùy vaø taàng maët coù söï xaùo troän ñònh kì, moät soá hoà coù söï phaân taàng coá ñònh. Söï xaâm nhaäp cuûa nöôùc maën hoaëc söï röûa muoái töø nhöõng traàm tích ñaõ taïo neân söï khaùc nhau coá ñònh veà tæ khoái cuûa nöôùc taàng maët vaø nöôùc taàng ñaùy. Trong tröôøng hôïp naøy ranh giôùi giöõa lôùp nöôùc khoâng ñöôïc xaùo troän vaø lôùp nöôùc coù söï xaùo troän khoâng phaûi laø taàng giöõa “ ñoäng nhieät “ maø laø taàng giöõa “ ñoäng muoái “. Nhö vaäy taát nhieân laø oâxy töï do vaø caùc sinh vaät hieáu khí seõ khoâng coù ôû trong lôùp nöôùc gaàn maët ñaùy cuûa caùc hoà naøy. Hoà Soda lôùn ôû bang Nevada vaø hoà Chemmelsdorfersec ôû Ñöùc laø ví duï ñieån hình cho caùc hoà thuoäc loaïi hình naøy. 0 Caùc hoà vuøng cöïc: Nhieät ñoä beà maët thaáp hôn 4 C hoaëc cao hôn chæ trong giai ñoaïn muøa heø ngaén nguûi, khi hoà khoâng coøn baêng vaø trong hoà coù söï chuyeån ñaûo cuûa nöôùc. Trong thôøi gian ñoù soá löôïng sinh vaät noåi taêng leân nhanh vaø chuùng thöôøng tích luyõ môõ ñeå soáng qua muøa ñoâng daøi. Hoà chöùa nhaân taïo Ñoù laø caùc hoà nhaân taïo raát khaùc nhau tuyø thuoäc vaøo töøng vuøng vaø ñaëc ñieåm doøng chaûy. Noùi chung, caùc hoà naøy coù nhöõng tính chaát ñaëc tröng nhö möïc nöôùc luoân thay ñoåi vaø ñoä ñuïc cao. Saûn löôïng cuûa sinh vaät ñaùy trong caùc hoà chöùa nhaân taïo thöôøng thaáp hôn so vôùi caùc hoà thieân nhieân. Söï giao löu nhieät cuûa hoà chöùa nöôùc nhaân taïo vaø hoà thieân nhieân coù theå khaùc nhau raát xa. Söï khaùc nhau ñoù do caáu truùc cuûa ñaäp ngaên quyeát ñònh. Neáu nhö nöôùc cuûa taàng ñaùy ñöôïc thaùo xaû, ví duï, nhö ôû caùc nhaø maùy thuyû ñieän thì nöôùc laïnh giaøu chaát dinh döôõng nhöng ngheøo oâxy seõ chaûy vaøo loøng soâng ôû döôùi ñaäp. Nöôùc aám ñöôïc giöõ laïi trong hoà. Caùc thuyû vöïc naøy trôû thaønh nôi tích nhieät vaø thaûi caùc chaát biogen, traùi laïi vôùi caùc hoà bò maát nöôùc beà maët seõ laø nôi thöïc hieän chöùc naêng tích luõy chaát biogen vaø thaûi nhieät. Ñaëc ñieåm thaûi nöôùc aûnh höôûng raát lôùn ñeán ñieàu kieän trong loøng soâng ôû phía döôùi ñaäp. Ví duï so saùnh nhieät ñoä nöôùc trong hai hoà chöùa nhaân taïo ôû bang Montana ñöôïc xaây döïng treân cuøng moät löu vöïc soâng. Moät trong soá ñoù coù cöûa coáng thaùo nöôùc beà maët vaø moät coù cöûa thaùo nöôùc taàng ñaùy. Trong hoà chöùa coù coång thaùo nöôùc beà maët, vaøo thôøi gian noùng nhaát cuûa muøa heø, nhieät ñoä nöôùc giöõa taàng giöõa vaø taàng ñaùy (saâu hôn 10 m) thaáp hôn so vôùi hoà chöùa 0 coù cöûa coáng thaùo nöôùc taàng ñaùy töø 5 – 8 C. Beân caïnh söï thay ñoåi nhieät ñoä cuûa thuyû vöïc, aûnh höôûng cuûa ñaäp coù cöûa coáng naèm saâu trong nöôùc coøn theå hieän nhö sau:
  51. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 51 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 - Nöôùc chaûy vaøo soâng maën hôn so vôùi nöôùc chaûy vaøo töø treân beà maët. -Hoà chöùa maát ñi raát nhieàu chaát biogen quan troïng, do ñoù khaû naêng saûn xuaát giaûm, ngöôïc laïi, caùc khu vöïc phía döôùi ñaäp cuûa soâng laïi giaøu dinh döôõng hoaù. - Söï maát nöôùc do bay hôi gia taêng, bôûi vì nöôùc aám xaâm nhaáp vaøo ñöôïc löu laïi, coøn nöôùc laïnh ôû taàng ñaùy thì bò maát ñi. - Nöôùc chaûy ra chöùa ít oâxy hoaø tan, cho neân soâng coù theå tieâu thuï ñöôïc ít chaát höõu cô hôn. - Thaûi H2S vaø caùc hôïp chaát khöû khaùc laøm giaûm suùt chaát löôïng cuûa nöôùc ôû phía döôùi theo doøng chaûy. 2.1.4. Caùc ñaëc tính cuûa hoà chöùa - Nguoàn nöôùc maët: Coù maët thoaùng tieáp xuùc vôùi khoâng khí vaø thöôøng xuyeân tieáp nhaän nöôùc boå sung töø caùc nguoàn nöôùc khaùc, nöôùc möa, nöôùc chaûy traøn treân löu vöïc, nöôùc ngaàm taàng noâng vaø nöôùc thaûi ra töø caùc vuøng daân cö, caùc vuøng saûn xuaát noâng nghieäp, coâng nghieäp vì vaäy chaát löôïng nöôùc maët thay ñoåi nhieàu töø vuøng naøy qua vuøng khaùc, töø muøa naøy qua muøa khaùc trong naêm, thaäm chí thay ñoåi töø ngaøy naøy qua ngaøy khaùc trong thaùng trong tuaàn. - Ñoái vôùi nöôùc trong caùc doøng chaûy, do söï vaän chuyeån cuûa nöôùc maø söï xaùo troän giöõa caùc lôùp nöôùc ñöôïc thöïc hieän neân söï phaân boá nhieät ñoä, noàng ñoä caùc chaát hoaø tan töông ñoái ñoàng ñeàu trong toaøn boä maët caét ngang. Coøn ñoái vôùi hoà nöôùc khoâng chaûy hoaëc chaûy chaäm söï vaän chuyeån vaø xaùo troän giöõa caùc lôùp nöôùc laø nhoûû neân söï phaân boá nhieät, caùc chaát hoøa tan laø khaùc nhau theo töøng khu vöïc vaø theo ñoä saâu. Trong hoà nöôùc meàm, muoái canxi vaø moät soá loaïi muoái khaùc cuõng coù theå coù vôùi soá löôïng khoâng ñaùng keå. Trong hoà chöùa ñoä ñuïc thöôøng cao vaø soá löôïng sinh vaät ñaùy thöôøng thaáp. Ngöôøi ta chia thaønh ba vuøng trong ao vaø hoà: Vuøng ven bôø: Vuøng nöôùc noâng nôi maø aùnh saùng maët trôøi xuyeân ñöôïc ñeán taän ñaùy caùc hoà thieân nhieân. Tính chaát ñaëc tröng ñoái vôùi vuøng naøy laø coù thöïc vaät baäc cao moïc ôû ñaùy thuûy vöïc. Vuøng theàm: Taàng nöôùc ñaït ñeán ñoä saâu maø aùnh saùng xuyeân ñeán ñöôïc. Ñoä saâu aáy coøn ñöôïc goïi laø lôùp buø tröø vôùi tính chaát ñaëc tröng laø caùc quaù trình quang hôïp ôû ñaùy caân baèng tuyeät ñoái vôùi caùc quaù trình hoâ haáp. Noùi chung, vuøng naøy ñaït ñeán ñoä saâu nôi maø chæ coù khoaûng 1% aùnh saùng maët trôøi chieáu ñeán. Quaàn xaõ vuøng theàm chæ goàm caùc ñaïi dieän cuûa sinh vaät noåi (sinh vaät soáng bôi loäi vaø di chuyeån töï do nhôø doøng chaûy), sinh vaät nöôùc maët (sinh vaät baát ñoäng hoaëc bôi loäi treân beà maët nöôùc) vaø ñoâi khi coù caû sinh vaät töï bôi (sinh vaät bôi loäi vaø di chuyeån töï do goàm coù caù, löôõng cö, coân truøng côõ lôùn bieát bôi). Thuaät ngöõ vuøng dinh döôõng goàm toaøn boä taàng nöôùc ñöôïc chieáu saùng töùc laø goàm caû vuøng ven bôø vaø vuøng theàm.
  52. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 52 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 Vuøng tröôùc neàn ñaùy: Neàn ñaùy vaø taàng nöôùc khoâng coù aùnh saùng maët trôøi xuyeân tôùi. 2.1.5. Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa hoà chöùa a. Ñeå hình thaønh hoà chöùa phaûi coù caùc coâng trình cô baûn sau: Ñaäp daâng: Ñaäp chaën ngang doøng soâng, nöôùc tích tuï laïi daâng cao hình thaønh neân hoà chöùa. Coâng trình thaùo luõ: Do quaù trình doøng chaûy treân soâng laø quaù trình ngaãu nhieân, coù muøa luõ coù muøa kieät, coù naêm nhieàu nöôùc coù naêm ít nöôùc. Caùc hoà chöùa thoâng thöôøng chæ ñöôïc xaây döïng ñeå chöùa nöôùc cuûa naêm ít nöôùc; nhö vaäy vaøo muøa luõ cuûa nhöõng naêm nhieàu nöôùc, löôïng nöôùc veà dö thöøa vöôït quaù khaû naêng chöùa cuûa hoà, caàn phaûi coù coâng trình thaùo luõ ñeå xaû löôïng nöôùc thöøa naøy nhaèm ñaûm baûo an toaøn cho ñaäp. Coâng trình laáy nöôùc: Nöôùc tröõ trong hoà seõ ñöôïc ñieàu tieát daàn qua coâng trình laáy nöôùc ñem ñi söû duïng: qua tua bin ñeå phaùt ñieän, vaøo keânh töôùi, vaøo ñöôøng oáng caáp nöôùc sinh hoaït hoaëc xaû xuoáng soâng caáp nöôùc cho vuøng haï löu. b. Caùc thaønh phaàn cuûa dung tích kho nöôùc Dung tích cheát vaø möïc nöôùc cheát Dung tích cheát (Vo): laø phaàn döôùi cuøng cuûa kho nöôùc. Möïc nöôùc cheát (Ho): laø giôùi haïn treân cuûa dung tích cheát. Dung tích hieäu duïng vaø möïc nöôùc daâng bình thöôøng Dung tích hieäu duïng (Vh): Laø phaàn giôùi haïn bôûi möïc nöôùc cheát vaø möïc nöôùc daâng bình thöôøng (Hbt). Ñaây laø phaàn dung tích quan troïng nhaát, ñaûm baûo taùc duïng ñieàu tieát cuûa coâng trình. Dung tích naøy xaùc ñònh theo yeâu caàu cung caáp nöôùc cho caùc ngaønh duøng nöôùc trong thôøi gian kieät. Kích thöôùc cuûa dung tích hieäu duïng phuï thuoäc vaøo nöôùc ñeán töï nhieân, yeâu caàu caáp nöôùc, möùc ñoä ñieàu tieát, hình thöùc ñieàu tieát Möïc nöôùc daâng bình thöôøng: Laø möïc nöôùc cao nhaát maø kho nöôùc coù theå giöõ ñöôïc trong moät thôøi gian laâu daøi. Ñaây laø möïc nöôùc quan troïng nhaát vì noù quyeát ñònh dung tích hieäu duïng, töùc laø quyeát ñònh khaû
  53. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 53 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 naêng khai thaùc, söû duïng nguoàn nöôùc, quy moâ kích thöôùc vaø voán ñaàu tö vaøo coâng trình, vaán ñeà ngaäp luït ôû thöôïng löu vv Möïc nöôùc daâng bình thöôøng ngang vôùi cao trình ñænh ñaäp traøn töï do. Vieäc choïn möïc nöôùc daâng bình thöôøng ñöôïc tieán haønh ñoàng thôøi vôùi vieäc choïn vò trí tuyeán coâng trình ñaäp. Ñieàu kieän ñòa hình ñòa chaát coù aûnh höôûng quan troïng trong vieäc löïa choïn vò trí naøy vì noù quyeát ñònh cao trình ñaäp, vaán ñeà toån thaát vaø ngaäp luït. Do tính chaát phöùc taïp ñaõ neâu treân, khi choïn möïc nöôùc daâng bình thöôøng caàn so saùnh nhieàu phöông aùn khaùc nhau, xeùt ñaày ñuû caùc ñieàu kieän töï nhieân, kinh teá, kyõ thuaät vv Dung tích sieâu cao (Vs) Naèm giöõa hai möïc nöôùc sieâu cao (Hs) vaø möïc nöôùc daâng bình thöôøng. Phaàn dung tích naøy chæ tích nöôùc taïm thôøi khi coù luõ vôùi muïc ñích laøm giaûm nhoû coâng trình xaû luõ. 2.2. SÖÏ PHAÂN TAÀNG HOÀ CHÖÙA 2.2.1. Söï phaân taàng trong caùc hoà – sô ñoà phaân loaïi cuûa vuøng oân ñôùi Muøa heø nöôùc beà maët ñöôïc söôûi noùng maïnh hôn so vôùi taàng gaàn ñaùy, cho neân söï luaân chuyeån chæ dieãn ra trong lôùp beà maët ñöôïc söôûi noùng. Do khoâng ñöôïc xaùo troän, lôùp nöôùc naøy cuøng vôùi nöôùc laïnh coù ñoä nhôùt lôùn hôn ñaõ taïo neân vuøng trung gian ñoät bieán nhieät ñoä goïi laø taàng giöõa – taàng ñoäng nhieät (Thermocline). Vuøng nöôùc beà maët aám coù söï luaân chuyeån goïi laø taàng maët (Epilimnion), coøn vuøng laïnh hôn, khoâng coù söï luaân chuyeån goïi laø taàng ñaùy (Hypolimnion). ÔÛ caùc thaùng noùng muøa heø coù söï cheânh leäch nhieät ñoä lôùn ôû taàng giöõa. Neáu nhö taàng giöõa – taàng ñoäng nhieät naèm döôùi ñoä saâu maø aùnh saùng xaâm nhaäp ñöôïc ñeán moät caùch höõu hieäu nhö vaãn thöôøng gaëp thì döï tröõ oâxy trong taàng ñaùy bò caïn kieät vì taàng ñaùy bò caùch ly vôùi taát caû caùc nguoàn oâxy: trong ñoù khoâng coøn coù caây xanh vaø oâxy cuûa khoâng khí cuõng khoâng xaâm nhaäp ñeán ñöôïc. Vì vaäy trong taàng ñaùy khoâng coù oâxy khi ñoù thôøi kì naøy ñöôïc goïi laø giai ñoaïn tuø haõm muøa heø cuûa taàng ñaùy. Khi khí haäu baét ñaàu trôû laïnh, nhieät ñoä nöôùc trong taàng maët baét ñaàu haï xuoáng baèng nhieät ñoä nöôùc cuûa taàng ñaùy. Baây giôø söï luaân chuyeån dieãn ra suoát trong caû khoái nöôùc vaø khi aáy oâxy laïi xaâm nhaäp ñöôïc ñeán vuøng saâu hôn. Khi nhieät ñoä treân maët nöôùc laïnh xuoáng döôùi 0 4 C thì nöôùc seõ nôû ra vaø trôû neân nheï hôn, neân naèm laïi treân beà maët vaø neáu khí haäu nôi ñoù ñuû laïnh thì nöôùc beà maët seõ bò ñoùng baêng. Xuaát hieän söï phaân taàng muøa ñoâng. Veà muøa ñoâng soá löôïng oâxy döï tröõ thöôøng giaûm khoâng ñaùng keå, vì ôû nhieät ñoä thaáp,
  54. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 54 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 hoaït tính cuûa vi khuaån vaø hoâ haáp cuûa ñoäng vaät khoâng ñaùng keå, neân oâxy hoaø tan trong nöôùc nhieàu hôn. Do ñoù söï phaân taàng trong muøa ñoâng khoâng thaät roõ reät. Tröôøng hôïp ngoaïi leä laø khi treân lôùp baêng coù tuyeát bao phuû. Vì khi ñoù quaù trình quang hôïp bò ñình chæ, döï tröõ oâxy trong hoà bò caïn kieät vaø caù seõ bò “cheát giaù“, “cheát ngaït “ muøa ñoâng. Ñeán muøa xuaân baêng tan, nöôùc treân beà maët ñöôïc söôûi aám, trôû neân naëng hôn seõ chìm 0 xuoáng. Khi nhieät ñoä nöôùc ñaït 4 C hoà laïi “thôû saâu“ moät laàn nöõa, gaây ra söï “ troän khuaáy muøa xuaân “. Sô ñoà tieâu bieåu vôùi hai laàn troän khuaáy theo muøa nhö treân laø ñaëc tröng cho nhieàu hoà ôû Myõ vaø Eurasia, nhöng hoaøn toaøn khoâng phaûi phoå bieán ngay caû vôùi töøng vuøng oân ñôùi. Nhöõng nghieân cöùu chi tieát ñaàu tieân veà söï phaân taàng nhieät ñoä trong nhieàu hoà ôû Thuïy Só do Simony vaø Forol thöïc hieän trong nhöõng naêm 1850 -1900. Naêm 1904, laàn ñaàu tieân, Birge ñaõ cho thaáy coù söï phaân taàng nhieät ñoä trong caùc hoà Wisconsin. Nhìn chung, coù theå noùi laø hoà caøng saâu thì söï phaân taàng theå hieän caøng ít roõ reät vaø vuøng ñaùy caøng roäng hôn. Gia taêng hieän töôïng thieáu oâxy ôû taàng ñaùy trong thôøi kyø phaân taàng muøa heø phuï thuoäc vaøo soá löôïng vaät chaát bò phaân giaûi vaø chieàu saâu cuûa taàng giöõa. Trong caùc hoà coù söùc saûn xuaát cao (hoà giaøu dinh döôõng) thöôøng thaáy coù söï thieáu huït oâxy lôùn hôn so vôùi caùc hoà coù söùc saûn xuaát thaáp (hoà ngheøo dinh döôõng). Bôûi leõ, trong caùc hoà giaøu dinh döôõng, nhöõng traän “ möa chaát höõu cô “ töø vuøng ven bôø vaø vuøng theàm xuoáng vuøng ñaùy xaåy ra nhieàu hôn vaø lôùn hôn. Caùc hoaït ñoäng kinh teá nhaèm duy trì söï giaøu dinh döôõng ñaõ ñaåy nhanh quaù trình thieáu huït oâxy trong taàng ñaùy. Nhöõng loaøi caù öa laïnh heïp nhieät chæ coù theå soáng trong caùc hoà “ ngheøo “ söùc saûn xuaát vì chæ ôû ñaây, trong nöôùc laïnh gaàn ñaùy môùi coù ñuû haøm löôïng oâxy. Chính caùc loaøi naøy ñaõ bieán maát tröôùc tieân sau khi coù söï giaøu dinh döôõng hoaù trong caùc hoà lôùn ôû Myõ. Nhö ñaõ ñeà caäp, khaùc vôùi caù caùc sinh vaät thaáp cuûa vuøng ñaùy coù nhöõng thích nghi cho pheùp chuùng coù theå soáng raát laâu trong ñieàu kieän thieáu huït oâxy. Neáu nöôùc hoà trong suoát ñeán möùc thöïc vaät noåi phaùt trieån saâu hôn taàng giöõa (taàng ñoäng nhieät), coù nghóa laø xuoáng ñeán phaàn treân cuûa taàng ñaùy thì noàng ñoä oâxy ôû ñaây coù theå cao hôn treân beà maët bôûi vì trong nöôùc laïnh ñoä hoaø tan cuûa oâxy gia taêng. Nhö vaäy, chuùng ta thaáy raèng, vuøng giaøu dinh döôõng khoâng nhaát thieát phaûi truøng khôùp vôùi taàng maët. Vuøng giaøu dinh döôõng töùc vuøng saûn xuaát bò phuï thuoäc vaøo ñoä xuyeân cuûa aùnh saùng, coøn taàng maët ñöôïc quy ñònh bôûi nhieät ñoä. Theá nhöng trong thôøi kì “tuø haõm muøa heø” thì caû hai vuøng ñoù gaàn nhö nhau. 2.2.2. Söï phaân taàng nhieät ñoä trong vuøng nhieät ñôùi Phuø hôïp vôùi ñaëc ñieåm chính cuûa heä thoáng chu chuyeån nöôùc, phaàn lôùn caùc hoà treân theá giôùi coù theå xeáp vaøo moät trong nhöõng loaïi sau ñaây: 1 Hoà hai chu kyø: Ñaëc tröng laø coù hai thôøi kì chu chuyeån hoaëc xaùo troän töï do. 2 Hoà ñôn chu kì laïnh: Phaân boá ôû caùc vuøng cöïc. Nhieät ñoä cuûa nöôùc khoâng bao giôø cao
  55. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 55 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 0 hôn 4 C. Ñaëc tröng laø chæ coù moät laàn chu chuyeån muøa heø. 3 Hoà ñôn chu kì noùng: Gaëp trong caùc vuøng khí haäu oân ñôùi aám hoaëc nhieät ñôùi. Nhieät 0 ñoä nöôùc khoâng bao giôø xuoáng döôùi 4 C vaø coù moät laàn chu chuyeån muøa ñoâng. 4 Hoà ña chu kì: Nöôùc chu chuyeån töông ñoái thöôøng xuyeân; giai ñoaïn “ tuø haõm “ neáu nhö coù thì khoâng keùo daøi. Caùc hoà vuøng nuùi cao ôû xích ñaïo. 5 Hoà ít chu kì: Nhieàu hoà nhieät ñôùi coù nhieät ñoä oån ñònh. Coù chu kì chu chuyeån chaäm hoaëc ít xaåy ra. 6 Hoà meromictic: Coù söï phaân taàng oån ñònh maø nguyeân nhaân thöôøng xaåy ra laø do söï khaùc nhau veà thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa nöôùc taàng maët vaø taàng ñaùy. 2.4. HOÀ NHAÂN TAÏO Loaïi hình hoà naøy ñöôïc hình thaønh do caùc taùc ñoäng cuûa con ngöôøi ngaên chaën caùc doøng soâng ñeå tích nöôùc laïi phuïc vuï cho caùc muïc ñích cuûa con ngöôøi nhö: töôùi tieâu, thuûy ñieän, hoaït ñoäng giao thoâng, nuoâi troàng thuûy saûn, caûi taïo moâi tröôøng Moät soá hoà vôùi dieän tích lôùn ñaõ ñöôïc hình thaønh vaø xaây döïng ôû Vieät Nam nhö: hoà Hoaø Bình 30.000 ha, Thaùc Baø 23.400 ha, Trò An 32.400 ha, Daàu Tieáng 27.000, Thaùc Mô 10.000 ha Ñoái vôùi caùc hoà nhaân taïo chöùc naêng chuû yeáu cuûa hoà laø: giöõ bôùt nöôùc trong muøa luõ vaø xaû theâm nöôùc trong muøa kieät ñeå phuïc vuï caùc nhu caàu sinh hoaït saûn xuaát cuûa con ngöôøi. Vieäc vaän haønh ñieàu tieát hoà döïa vaøo löôïng nöôùc ñeán vaø ñi khoûi hoà. Neáu nhu caàu duøng nöôùc cuûa khu vöïc lôùn hôn khaû naêng caáp nöôùc cuûa hoà chöùa thì phaûi tìm theâm nguoàn nöôùc khaùc ñeå boå sung vaøo hoaëc phaûi giaûm ñònh möùc duøng nöôùc, öu tieân cho caùc ngaønh quan troïng. Neáu nhu caàu duøng nöôùc cuûa khu vöïc nhoû hôn khaû naêng caáp. 2.5. QUAÛN LYÙ MOÂI TRÖÔØNG NÖÔÙC HOÀ  Tuoåi cuûa moät hoà chöùa Thuaät ngöõ tuoåi cuûa moät hoà chöùa xuaát hieän nhö moät söï nhaàm laãn, töø khi caùc hoà chöùa chöa coù moät ñònh nghóa rieâng reõ maø bieåu thò bôûi hai chöùc naêng: môû vaø ñoùng. Traàm tích vaø haäu quaû laø söï giaûm dung tích laø moät quaù trình dieãn ra töø töø, noù coù theå chia thaønh nhieàu pha khaùc nhau. Töø quan ñieåm vaän haønh, ñieàu quan troïng laø tìm ra khi naøo traàm tích ñaït ñeán möùc laøm cho söï thoûa maõn muïc ñích cuûa hoà chöùa baét ñaàu bò xaâm phaïm. Trong tröôøng hôïp naøy, coù theå dieän tích phuïc vuï seõ ít hôn hoaëc naêng löôïng taïo ra seõ nhoû hôn. Ñoái vôùi hoà kieåm soaùt luõ thì baûo veä hoà laø quan troïng nhaát nhöng muïc ñích naøy baét ñaàu bò xaâm phaïm sau khi traàm tích chieám giöõ
  56. Tài liệu tham khảo giảng dạy môn Quản lý lưu vực Sông 56 GV: PGS.TS. Nguyễn Thị Vân Hà - 2015 moät löôïng lôùn trong hoà. Do ñoù, tuoåi thoï cuûa moät hoà chöùa cho nhöõng muïc ñích khaùc nhau seõ bò taùc ñoäng khaùc nhau theo thôøi gian. Murthy (1977) ñònh nghóa caùc thuaät ngöõ lieân quan ñeán tuoåi thoï cuûa moät hoà chöùa nhö sau: Tuoåi thoï höõu duïng: laø khoaûng thôøi gian maø dung tích bò chieám giöõ bôûi traàm tích khoâng ngaên caûn hoà chöùa khoûi muïc ñích söû duïng ban ñaàu cuûa noù vaø khoâng coù baát kyø ñieàu kieän raøng buoäc naøo ñeå thöïc hieän caùc muïc ñích ñaõ ñònh khi xaây döïng hoà chöùa. Tuoåi thoï kinh teá: laø khoaûng thôøi gian maø hoà coù theå hoaït ñoäng coù hieäu quaû xeùt veà maët kinh teá. Sau khoaûng thôøi gian naøy, chi phí vaän haønh hoà seõ cao hôn lôïi ích maø hoà mang laïi neáu tieáp tuïc hoaït ñoäng. Tuoåi thoï söû duïng ñöôïc: laø khoaûng thôøi gian maø hoà chöùa coù theå tieáp tuïc phuïc vuï cho moät soá muïc ñích maëc duø bò giôùi haïn veà phaïm vi, ngay caû sau khi heát tuoåi thoï kinh teá vaø coù theå caàn keát hôïp vôùi caùc ñieàu kieän boå sung ñeå thöïc hieän muïc ñích. Tuoåi thoï thieát keá: laø thôøi gian tính theo caùc phaân tích kinh teá. Noù hoaëc laø tuoåi thoï höõu ích hoaëc ngaén hôn tuoåi thoï kinh teá mong ñôïi hoaëc coá ñònh khoaûng caùch cuûa tuoåi thoï laø 50/100 naêm tuøy theo quan ñieåm. Baùn thoï: laø thôøi gian ñeå moät nöûa dung tích hoà bò traàm tích chieám giöõ. Chuù yù raèng hieäu quaû baãy giaûm theo dung tích chöùa vaø do ñoù toaøn boä dung tích chöùa seõ khoâng bò laøm ñaày trong thôøi gian baèng 2 laàn baùn thoï. Thöôøng baùn thoï laø khoaûng thôøi gian maø sau ñoù nhöõng taùc ñoäng baát lôïi cuûa traàm tích baét ñaàu aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng duy trì hoà chöùa. Theo caùch tieáp caän toång hôïp trong tieâu chuaån cuûa AÁn Ñoä (IS): tuoåi thoï moät hoà chöùa coù 5 giai ñoaïn: Ñieåm keát thuùc giai ñoaïn I: laø thôøi ñieåm hoà coù khaû naêng mang laïi lôïi ích ñaày ñuû cho döï aùn. Giai ñoaïn II: laø khi söï vaän haønh hoà coù nhöõng vaán ñeà ñoái vôùi söï thoaùt coù lieân quan ñeán traàm tích maëc duø hieäu quaû cuûa hoà giaûm daàn daàn vaø caàn bieän phaùp khaéc phuïc ñoái vôùi söï giaûm suùt naøy. Giai ñoaïn III: laø giai ñoaïn cuûa caùc raéc roái trong vaän haønh, neáu khoâng coù moät vaøi giaûi phaùp kyõ thuaät môùi ñöôïc thöïc hieän thì döï aùn coù theå khoâng coù giai ñoaïn IV vaø V.