Nghiên Cứu Phân Cấp Lưu Vực Phục Vụ Cho Quản Lý Tài Nguyên Và Môi Trường Khu Vực Đông Bắc Việt Nam

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TNR&MT

-----  -----

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU PHÂN CẤP LƢU VỰC PHỤC VỤ CHO QUẢN LÝ

TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG KHU VỰC ĐÔNG BẮC VIỆT NAM

Mã ngành: 310

Giáo viên hƣớng dẫn : PGS.TS Phùng Văn Khoa

Sinh viên thực hiện : Đỗ Anh Tuấn

Lớp : 56B – QLTNTN(C)

MSV : 1153100897

Hà Nội, năm 2015

i

LỜI CẢM ƠN

Đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu phân cấp lưu vực phục vụ

cho quản lý tài nguyên và môi trường khu vực Đông Bắc Việt Nam” đƣợc

hoàn thành tại Khoa Quản lý TNR&MT thuộc trƣờng Đại học Lâm nghiệp,

dƣới sự hƣớng dẫn của Thầy PGS.TS. Phùng Văn Khoa.

Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS

Phùng Văn Khoa, thầy đã tận tình hƣớng dẫn trong suốt quá trình nghiên cứu

khoa học. Tôi cũng xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Thầy, Cô giáo

trong Khoa QLTNR&MT đã hỗ trợ, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên

môn, tạo điều kiện tốt nhất trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Qua đây, cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ths. Nguyễn Việt Hƣng, thuộc

bộ môn Sinh thái và phát triển rừng – Viện Sinh thái rừng và Môi trƣờng đã

giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn

tới các Cán bộ Chi cục Kiểm lâm, trung tâm Khí tƣợng và Thủy văn tỉnh Bắc

Kạn, UBND, phòng Thống kê thị xã Bắc Kạn, huyện Bạch Thông, Chợ Đồn

đã tận tình giúp đỡ tôi trong việc điều tra, thu thập số liệu để hoàn thành đề

tài.

Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài, tuy nhiên do

điều kiện về thời gian và tƣ liệu tham khảo còn hạn chế, bản thân tôi còn chƣa

có nhiều kinh nghiệm và kiến thức về nghiên cứu phân cấp lƣu vực nên đề tài

chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong nhận đƣợc những ý kiến

đóng góp, bổ sung của các các thầy, cô giáo và các bạn để đề tài đƣợc hoàn

thiện hơn.

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, 2015

Đỗ Anh Tuấn

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN.........................................................................................................................i

MỤC LỤC .............................................................................................................................ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................................viii

ĐẶT VẤN ĐỀ .......................................................................................................................1

CHƢƠNG 1 ...........................................................................................................................2

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .......................................................................2

1.1. Trên thế giới................................................................................................................2

1.1.1. Phân cấp lƣu vực ..................................................................................... 2

1.1.2. Mã đơn vị thủy văn ................................................................................. 7

1.2 Ở trong nƣớc ..............................................................................................................12

CHƢƠNG 2 .........................................................................................................................14

MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƢỢNG ............................................................................14

VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................................14

2.1. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................14

2.1.1. Mục tiêu chung..................................................................................... 14

2.1.2. Mục tiêu cụ thể...................................................................................... 14

2.2. Đối tƣợng nghiên cứu ...............................................................................................14

2.3. Nội dung nghiên cứu.................................................................................................14

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ..........................................................................................15

2.4.1. Phƣơng pháp kế thừa số liệu ................................................................. 15

2.4.2. Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý để xác định ranh giới lƣu vực...... 15

2.4.3. Phƣơng pháp phân cấp lƣu vực............................................................. 16

2.4.3.1. Ứng dụng mã đơn vị thủy văn Hoa Kỳ.............................................. 16

2.4.3.2. Phân cấp lƣu vực theo phƣơng pháp phân cấp điều kiện................... 16

2.4.3.3. Phân cấp lƣu vực theo phƣơng pháp phân cấp phòng hộ. ................. 16

2.4.4. Phƣơng pháp xác định một số đặc trƣng cơ bản của lƣu vực ............... 17

CHƢƠNG 3 .........................................................................................................................18

ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................................................18

3.1. Đặc điểm tự nhiên.....................................................................................................18

iii

3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 18

3.1.2. Địa hình................................................................................................. 19

3.1.3. Khí hậu, thủy văn .................................................................................. 20

3.1.3.1. Khí hậu ............................................................................................... 20

3.1.3.2. Thủy văn............................................................................................. 21

3.1.4. Thổ nhƣỡng. .......................................................................................... 24

3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội..........................................................................................24

3.2.1. Sản xuất nông nghiệp............................................................................ 24

3.2.2. Sản xuất lâm nghiệp .............................................................................. 25

3.3. Đánh giá thuận lợi, khó khăn....................................................................................25

3.3.1. Thuận lợi ............................................................................................... 25

3.3.2. Khó khăn ............................................................................................... 26

CHƢƠNG 4 .........................................................................................................................27

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...................................................................27

4.1. Xác định ranh giới các lƣu vực khu vực Đông Bắc..................................................27

4.1.1. Mô hình số độ cao DEM. ...................................................................... 27

4.1.2. Hiệu chỉnh DEM ................................................................................... 28

4.1.3. Xác định hƣớng dòng chảy ................................................................... 28

4.1.4. Xác định sự tích lũy dòng chảy............................................................. 29

4.1.5. Khoanh vẽ xác định ranh giới lƣu vực.................................................. 30

4.2. Xác định mã đơn vị thủy văn cho lƣu vực................................................................30

Hình 4.13. Bản đồ mã HUC các hệ thống lƣu vực Đông Bắc .............................................32

4.3. Xác định các đặc trƣng cơ bản của các lƣu vực........................................................34

4.3.1. Chu vi, diện tích. ................................................................................... 34

4.3.2. Chỉ số hình dạng tròn (Kc).................................................................... 35

4.3.3. Đƣờng cong độ cao của lƣu vực ........................................................... 35

4.4. Phân cấp lƣu vực Thác Giềng – Bắc Cạn. ................................................................37

4.4.1. Phân cấp phòng hộ lƣu vực Thác Giềng. .............................................. 37

iv

4.4.1.1. Cơ sở lựa chọn nhân tố phân cấp phòng hộ ....................................... 37

4.4.1.2. Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp độ cao.................................. 39

Hình 4.23. Bản đồ phân cấp độ cao lƣu vực Thác Giềng ....................................................40

Bảng 4.2. Bảng tổng hợp phân cấp độ cao ..........................................................................41

4.4.1.3. Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp độ dốc. ................................ 41

4.4.1.4. Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp độ dày tầng đất ................... 42

4.4.1.5. Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp hiện trạng rừng ................... 44

4.4.1.6. Phân cấp và xây dựng bản đồ phân cấp lƣợng mƣa........................... 45

4.4.1.7. Phân cấp chỉ số hình dạng lƣu vực. ................................................... 47

4.4.1.8. Xây dựng bản đồ phân cấp lƣu vực ................................................... 48

4.4.1.9. Đặc điểm của từng cấp lƣu vực.......................................................... 50

4.4.2. Phân cấp điều kiện lƣu vực Thác Giềng. .............................................. 52

4.4.2.1. Cơ sở lựa chọn các tiêu chí phân cấp điều kiện lƣu vực.................... 52

4.4.2.2. Xác định điểm số các nhân tố và tính điểm cho lƣu vực ................... 52

Bảng 4.11. Bảng chấm điểm và tính điểm trung bình chung toàn lƣu vực .........................53

4.5. Đề xuất giải pháp sử dụng đất cho từng cấp lƣu vực................................................54

4.5.1. Giải pháp sử dụng đất cho vùng lƣu vực cấp 1..................................... 54

4.5.2. Giải pháp sử dụng đất cho vùng lƣu vực cấp 2..................................... 55

4.5.3. Giải pháp sử dụng đất cho vùng lƣu vực cấp 3..................................... 56

4.6. Đề xuất hƣớng nghiên cứu phân cấp lƣu vực. ..........................................................57

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ....................................................................59

1. Kết luận........................................................................................................................59

2. Tồn tại..........................................................................................................................60

3. Khuyến nghị.................................................................................................................61

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................62

Bảng các tiêu chí và đánh giá trong phân cấp lƣu vực ở Bhutan.........................................73

DEM hệ thống S.Lô .............................................................................................................76

v

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Phƣơng pháp xác định bậc Strahler .................................................. 8

Hình 1.2. Mô hình hệ thống phân cấp lƣu vực Pfafstetter................................ 9

Hình 1.3. Bản đồ mã HUC của Mỹ................................................................. 11

Hình 1.4. Hệ thống phân loại đơn vị thủy văn của Mỹ................................... 11

Hình 4.1. Bản đồ DEM khu vực Đông Bắc .................................................... 27

Hình 4.2. Hƣớng dòng chảy trong mô hình dòng chảy 8 hƣớng .................... 28

Hình 4.3. Bản đồ tính hƣớng dòng chảy khu vực Đông Bắc.......................... 29

Hình 4.4. Bản đồ tích lũy dòng chảy lƣu vực khu vực Đông Bắc .................. 29

Hình 4.5. Bản đồ ranh giới lƣu vực các hệ thống sông lớnkhu vực ĐB......... 30

Hình 4.6. Bản đồ phân cấp mã đơn vị thủy văn các lƣu vực khu vực Đông Bắc

......................................................................................................................... 32

Hình 4.7. HUC 6 lƣu vực S.Đà ...................................................................... 32

Hình 4.8. HUC 8 lƣu vực S.Đà ....................................................................... 32

Hình 4.9. HUC 6 lƣu vực S.Thao.................................................................... 32

Hình 4.10. HUC 8 lƣu vực S.Thao.................................................................. 32

Hình 4.11. HUC 6 lƣu vực S.Lô ..................................................................... 33

Hình 4.12. HUC 8 lƣu vực S.Lô ..................................................................... 33

Hình 4.13. HUC 6 hệ thống S.Thái Bình........................................................ 33

Hình 4.15. HUC 6 lƣu vực S.Kỳ Cùng – Bằng Giang ................................... 33

Hình 4.16. HUC 8 lƣu vực S.Kỳ Cùng – Bằng Giang................................... 33

Hình 4.17. HUC 6 lƣu vực S.Hồng ............................................................. 34

Hình 4.18. HUC 8 lƣu vực S.Hồng................................................................. 34

Hình 4.19. HUC 6 lƣu vực Quảng Ninh ....................................................... 34

Hình 4.20. HUC 8 lƣu vực Quảng Ninh ......................................................... 34

vi

Hình 4.21. Biểu đồ đƣờng cong độ cao của lƣu vực....................................... 36

Hình 4.22. Biểu đồ đƣờng cong độ cao lƣu vực Thác Giềng ........................ 37

Hình 4.24. Bản đồ phân cấp độ dốc lƣu vực Thác Giềng............................... 42

Hình 4.25. Bản đồ phân cấp độ dày tầng đất lƣu vực Thác Giềng ................. 43

Hình 4.26. Bản đồ phân cấp hiện trạng rừng lƣu vực Thác Giềng ................. 45

Hình 4.28. Bản đồ phân cấp chỉ số hình dạng lƣu vực Thác Giềng ............... 47

Hình 4.27. Bản đồ phân cấp lƣợng mƣa lƣu vực Thác Giềng ........................ 46

Hình 4.29. Bản đồ phân cấp phòng hộ lƣu vực Thác Giềng........................... 49

vii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Điểm phân chia cấp lƣu vực ở Bhutan ............................................. 6

Bảng 1.2. Phân cấp lƣu vực bảng mã USGS năm 2010.................................. 10

Bảng 4.1. Bảng mã đơn vị thủy văn khu vực Đông Bắc................................. 31

Bảng 4.3. Bảng tổng hợp phân cấp độ dốc lƣu vực Thác Giềng .................... 42

Bảng 4.4. Bảng tổng hợp phân cấp độ dày tầng đất lƣu vực Thác Giềng ...... 43

Bảng 4.5. Bảng tổng hợp phân cấp hiện trạng rừng lƣu vực Thác Giềng ...... 45

Bảng 4.6. Giá trị lƣợng mƣa và tọa độ các trạm thủy văn .............................. 46

Bảng 4.7. Bảng tổng hợp phân cấp lƣợng mƣa lƣu vực Thác Giềng ............. 47

Bảng 4.8. Bảng tổng hợp phân cấp chỉ số hình dạng lƣu vực Thác Giềng..... 48

Bảng 4.9. Bảng tổng hợp phân cấp các yếu tố lƣu vực Thác Giềng............... 48

Bảng 4.10. Phân bố diện tích lƣu vực theo từng cấp phòng hộ ...................... 50