Tài liệu đánh giá ảnh hưởng của việc thay đổi thảm phủ đến dòng chảy lưu vực sông vệ, tỉnh quảng ngãi

ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ I MỤC LỤC .................................................................................................................. II DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ IV DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ VI TÓM TẮT LUẬN VĂN ..........................................................................................VII MỞ ĐẦU .......................................................................................................................1 I. Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................................1 II. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................2 III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................2 IV. Nội dung, phương pháp nghiên cứu ........................................................................2 V. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu ..................................................................3 1. Cách tiếp cận .....................................................................................................3 2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................3 VI. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: ....................................................................................3 CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...................4 I. Đặc điểm tự nhiên ......................................................................................................4 1. Vị trí địa lý ........................................................................................................4 2. Địa hình.............................................................................................................6 3. Thảm phủ thực vật ............................................................................................7 4. Thổ nhưỡng .......................................................................................................7 5. Khí tượng, thủy văn ..........................................................................................9 II. Dân số, lao động và phân chia đơn vị hành chính ..................................................17 1. Dân số, lao động .............................................................................................17 2. Đơn vị hành chính ...........................................................................................18 CHƢƠNG II: TÌNH HÌNH DÂN SINH - KINH TẾ..............................................19 I. Nền kinh tế chung ....................................................................................................19 II. Hiện trạng từng ngành kinh tế ................................................................................19 1. Trồng trọt ........................................................................................................19 2. Lâm nghiệp .....................................................................................................22 3. Chăn nuôi ........................................................................................................23 4. Giáo dục, y tế và văn hóa ................................................................................23 5. Công nghiệp ....................................................................................................24 6. Giao thông vận tải ...........................................................................................24 7. Xây dựng - đô thị ............................................................................................24 III. Tình hình thiên tai .................................................................................................25 iii CHƢƠNG III: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY VĂN MIKESHE VÀO LƢU VỰC SÔNG VỆ .........................................................................................................29 I. Lựa chọn mô hình thủy văn .....................................................................................29 II. Mô hình MIKE SHE ...............................................................................................29 1. Tổng quan về mô hình MIKE SHE .................................................................29 2. Lịch sử phát triển của mô hình MIKE SHE ...................................................30 3. Lý thuyết cơ bản của mô hình MIKE SHE .....................................................30 4. Áp dụng...........................................................................................................31 4.1. Khu vực tính toán ........................................................................................32 4.2. Cơ sở dữ liệu phục vụ tính toán mô phỏng ..................................................33 4.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE SHE ............................................39 CHƢƠNG IV: ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM LANDSAT ĐỂ NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA THẢM PHỦ ĐẾN DÒNG CHẢY TRÊN LƢU VỰC SÔNG VỆ ................................................................................................................................43 I. Giới thiệu chung về ảnh viễn thám Landsat .............................................................43 II. Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ thảm thực vật trên thế giới và Việt Nam........... ......................................................................................................43 1. Trên thế giới ....................................................................................................43 2. Ở Việt Nam .....................................................................................................44 III. Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của thảm phủ thực vật đến dòng chảy tại Việt Nam.............. ...............................................................................................................46 IV. Kĩ thuật xử lí ảnh viễn thám ..................................................................................46 1. Hiệu chỉnh hình học ảnh .................................................................................46 2. Tăng cường chất lượng ảnh và tổ hợp màu ....................................................47 3. Giải đoán ảnh viễn thám .................................................................................47 V. Đánh giá tác động của thảm phủ đến dòng chảy lưu vực Sông Vệ ........................51 1. Xây dựng bản đồ sử dụng đất .........................................................................51 2. Bản đồ thảm phủ lưu vực sông Vệ .................................................................54 3. Kết quả đánh giá sự thay đổi của thảm phủ qua các năm ...............................60 4. Sự thay đổi dòng chảy trung bình trên sông Vệ do tác động của thảm phủ ...62 VI. Kết quả và thảo luận ..............................................................................................75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................77 I. Kết luận ....................................................................................................................77 II. Kiến nghị các giải pháp ..........................................................................................77 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Quảng Ngãi ...............................................................5 Hình 1.2. Lưu vực sông Vệ .............................................................................................6 Hình 1.3. Bản đồ đẳng trị mưa năm tỉnh Quảng Ngãi ...................................................13 Hình 1.4. Mạng lưới sông suối và mạng lưới trạm KTTV tỉnh Quảng Ngãi ................17 Hình 3.1. Cấu trúc tổng quát của mô hình MIKE SHE .................................................30 Hình 3.2. Thành phần chính trong mô hình MIKE SHE ...............................................32 Hình 3.3. Khu vực tính toán ..........................................................................................32 Hình 3.4. Bản đồ sử dụng đất lưu vực Sông Vệ ............................................................33 Hình 3.5. Bản đồ đất lưu vực Sông Vệ..........................................................................34 Hình 3.6. Bản đồ số độ cao lưu vực Sông Vệ ...............................................................35 Hình 3.7. Bản đồ mạng lưới Sông Vệ ...........................................................................36 Hình 3.8. Bản đồ vị trí đánh giá ....................................................................................37 Hình 3.9. Bản đồ các trạm mưa tính toán ......................................................................38 Hình 3.10. Kết quả hiệu chỉnh của MIKE SHE cho lưu lượng tại trạm An Chỉ từ năm 1995-2004 ......................................................................................................................40 Hình 3.11. Kết quả kiểm định của MIKE SHE cho lưu lượng tại trạm An Chỉ từ năm 2005-2014 ......................................................................................................................41 Hình 4.1. Bản đồ thảm phủ lưu vực Sông Vệ năm 1975...............................................54 Hình 4.2. Bản đồ thảm phủ lưu vực Sông Vệ năm 1989...............................................55 Hình 4.3. Bản đồ thảm phủ lưu vực Sông Vệ năm 1996...............................................56 Hình 4.4. Bản đồ thảm phủ lưu vực Sông Vệ năm 2001...............................................57 Hình 4.5. Bản đồ thảm phủ lưu vực Sông Vệ năm 2008...............................................58 Hình 4.6. Bản đồ thảm phủ lưu vực Sông Vệ năm 2017...............................................59 Hình 4.7. Thiết lập mô hình...........................................................................................62 Hình 4.8. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa kiệt so với năm 1975 tại Nhánh 1 ......63 Hình 4.9. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa kiệt so với năm 1975 tại Nhánh 2 .......64 Hình 4.10. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa kiệt so với năm 1975 tại Nhánh 3 .....64 Hình 4.11. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa kiệt so với năm 1975 tại Nhánh 4 ....65 Hình 4.12. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa kiệt so với năm 1975 tại An Chỉ Thượng ..........................................................................................................................65 Hình 4.13. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa kiệt so với năm 1975 tại Sông Vệ ....66 Hình 4.14. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa kiệt so với năm 1975 tại An Chỉ ......66 Hình 4.15. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa lũ so với năm 1975 tại Nhánh 1 .......67 Hình 4.16. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa lũ so với năm 1975 tại Nhánh 2 ........68 Hình 4.17. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa lũ so với năm 1975 tại Nhánh 3 ........68 Hình 4.18. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa lũ so với năm 1975 tại Nhánh 4 ........69 Hình 4.19. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa lũ so với năm 1975 tại An Chỉ Thượng .......................................................................................................................................69 v Hình 4.20. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa lũ so với năm 1975 tại Sông Vệ ........70 Hình 4.21. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng TB mùa lũ so với năm 1975 tại An Chỉ ..........70 Hình 4.22. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng max năm so với năm 1975 tại Nhánh 1 .........71 Hình 4.23. Tỷ lệ phần trăm thay đổi lưu lượng max năm so với năm 1975 tại Nhánh 2 .......................................................................................................................................72 Hình 4.24. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng max năm so với năm 1975 tại Nhánh 3 .........72 Hình 4.25. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng max năm so với năm 1975 tại Nhánh 4 ..........73 Hình 4.26. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng max năm so với năm 1975 tại An Chỉ Thượng .......................................................................................................................................73 Hình 4.27. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng max năm so với năm 1975 tại Sông Vệ .........74 Hình 4.28. Tỷ lệ % thay đổi lưu lượng max năm so với năm 1975 tại An Chỉ ...........74 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Quảng Ngãi năm 2015 .......................................8 Bảng 1.2. Thống kê các trạm đo khí tượng, mưa trong vùng ..........................................9 Bảng 1.3. Biến động lượng mưa theo thời gian ............................................................12 Bảng 1.4. Đơn vị hành chính khu vực nghiên cứu ........................................................18 Bảng 2.1. Diện tích cây lương thực có hạt trong vùng nghiên cứu ...............................20 Bảng 2.2. Diện tích, năng suất, sản lượng lúa cả năm trong vùng nghiên cứu .............21 Bảng 2.3. Diện tích, năng suất, sản lượng cây trồng khác trong vùng vùng nghiên cứu năm 2015 .......................................................................................................................21 Bảng 2.4. Diện tích, năng suất, sản lượng cây trồng khác trong vùng nghiên cứu năm 2015 (tiếp theo) ..............................................................................................................22 Bảng 2.5. Diện tích, năng suất, sản lượng cây trồng khác trong vùng dự án năm 2015 (tiếp theo) .......................................................................................................................22 Bảng 2.6. Thống kê các đợt thiên tai từ 2008 - 2018 ....................................................25 Bảng 2.7. Tình hình thiệt hại do thiên tai trên toàn tỉnh từ 2008 - 2018 .......................28 Bảng 3.1. Các chỉ số của mô hình MIKE SHE sau khi hiệu chỉnh ...............................39 Bảng 3.2. Các chỉ số của mô hình MIKE SHE sau khi kiểm định ................................ 40 Bảng 3.3: Tiêu chuẩn đánh giá hiệu suất mô hình (Wang et al., 2012) ........................41 Bảng 4.1. Bảng đánh giá thảm phủ................................................................................60 Bảng 4.2. Lưu lượng trung bình mùa kiệt (T1 - T8) .....................................................63 Bảng 4.3. Lưu lượng trung bình mùa lũ (T9-T12) ........................................................67 Bảng 4.4. Lưu lượng trung bình năm lớn nhất ..............................................................71 vii TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA VIỆC THAY ĐỔI THẢM PHỦ ĐẾN DÒNG CHẢY LƢU VỰC SÔNG VỆ Học viên: Lê Viết Bình. Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số: 60.58.02.02. Khóa: K35.CCT.QNg. Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Hệ thống sông Vệ là hệ thống sông lớn và quan trọng nhất của tỉnh Quảng Ngãi, có diện tích lưu vực 1.263 km2. Trong thời gian qua, theo kết quả quan trắc và đánh giá của Đài Khí tượng Thủy văn Quảng Ngãi thì dòng chảy trên các sông của tỉnh Quảng Ngãi nói chung và lưu vực sông Vệ nói riêng đã có nhiều sự thay đổi, vào mùa khô, dòng chảy trên sông gần như cạn kiệt gây thiếu hụt nước nghiêm trọng cho sản xuất, sinh hoạt của nhân dân; mùa mưa, lũ thì dòng chảy tăng đột biến trong một khoảng thời gian ngắn gây thiệt hại vô cùng lớn về người, tài sản của nhân dân và nhà nước. Có nhiều nguyên nhân gây ra sự biến đổi của dòng chảy như: thay đổi địa hình, thay đổi thảm phủ và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu…; trong đó, trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi và lưu vực sông Vệ đã có sự thay đổi rất lớn về mặt thảm phủ, sự thay đổi đó là diện tích rừng già, rừng phòng hộ dần bị thu hẹp và thay thế bởi rừng sản xuất, rừng keo (vùng núi), các khu dân cư hình thành làm mất vùng chứa lũ, đệm lũ. Với yêu cầu thực tế cần có luận chứng khoa học về ảnh hưởng của thảm phủ đến dòng chảy tạo cơ sở cho việc nghiên cứu, hoạch định chính sách trong việc trồng và bảo vệ rừng, luận văn tiến hành thực hiện đánh giá ảnh hưởng của thảm phủ đến dòng chảy lưu vực sông Vệ. Từ khóa: sông Vệ, thay đổi thảm phủ, dòng chảy, trồng và bảo vệ rừng, Mike She, Landsat LAND COVER CHANGE IMPACT EVALUATION TO VE RIVER RUNOFF Student name: Lê Viết Bình, Major: Irrigation construction engineering. ID: 60.58.02.02; Course: K35.CCT.QNg; University of science anh technology ĐHĐN. Abstract: Vệ river (Flv=1.263 km2) is the largest river in Quang Ngai Province. In recent years, according to the results of monitoring and evaluation of Quang Ngai Hydrometeorological Station, the flow in the rivers of Quang Ngai province in general and the basin of Ve river in particular has many changes, in the dry season, the flow in viii the river is nearly exhausted, causing a serious shortage of water for production and people's activities, in the rainy and flood season, the flow increases suddenly in a short period of time, causing great damage to people and property of the people and the state. There are many causes of flow change such as topographic changes, land cover changes and the effects of climate change…;in which, in Quang Ngai province and Ve river basin, there has been a great change in the land cover, the change is the area of old forests, protection forests are gradually narrowed and replaced by production forests. Acacia forest (mountainous areas), residential areas formed to lose flood-prone areas and flood buffer. With the practical requirement that there is a scientific justification for the impact of land cover on the flow, creating a basis for research, policy making in forest planting and protection, the dissertation conducts impact assessment of the land cover to the flow of Ve river basin. Key words: Ve river, change the carpet, flow, planting and protecting forests, Mike She, Landsat. 1 MỞ ĐẦU I. Tính cấp thiết của đề tài Hệ thống sông Vệ là hệ thống sông lớn và quan trọng nhất của tỉnh Quảng Ngãi, có diện tích lưu vực 1.263 km2; lưu vực sông Vệ n m trên địa bàn 6 huyện là huyện Ba Tơ, Nghĩa Hành, Mộ Đức, Đức Phổ, Minh Long và Tư Nghĩa. Cùng với lưu vực sông Trà Khúc, lưu vực sông Vệ là vùng trọng điểm phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Quảng Ngãi trong thời gian qua. Trong thời gian qua, tại các địa phương trong vùng lưu vực đã có nhiều thay đổi, chuyển biến về sự phát triển cơ sở hạ tầng nhất là khu dân cư, đường giao thông. Để phục vụ sự phát triển ấy thì nhu cầu sử dụng nước cho tất cả các ngành kinh tế là vô cùng quan trọng, đó là nguồn nước sử dụng cho nông nghiệp, công nghiệp, thủy sản, sinh hoạt,…; bên cạnh đó là việc giảm nhẹ tác động, giảm nhẹ thiệt hại khi có lũ, ngập lụt là yêu cầu cấp thiết bởi vì bất cứ sự tác động nào (thiếu nước, khô hạn vào mùa kiệt hay lũ, ngập lụt vào mùa mưa) đều tác động lớn đến sự phát triển kinh tế - xã hội của khu vực. Theo thống kê, trong những năm vừa qua, tỉnh Quảng Ngãi nói chung, lưu vực sông Vệ nói riêng thường xuyên xảy ra các đợt thiên tai lớn, trong đó: - Hạn hán: Vào mùa khô các năm 2007, 2008, 1996, 1998, 2016, 2019 đã xảy ra các đợt nắng nóng kéo dài, ảnh hưởng nghiêm trọng đến tình hình sinh hoạt, sản xuất của nhân dân, hàng nghìn ha lúa trong khu vực (nhất là vùng ngoài hệ thống thủy lợi Thạch Nham) không thể sản xuất. - Lũ: Trung bình h ng năm, tại sông Vệ xảy ra từ 2 - 4 đợt mưa, lũ, trong đó vào các năm 1999, 2009, 2013, 2017, đã xuất hiện các đợt mưa, lũ đặt biệt lớn/ lũ lịch sử (năm 2013); tần suất xuất hiện các đợt mưa, lũ lớn ngày càng ngắn, thời gian truyền lũ ngày càng ít hơn. Các đợt mưa, lũ đã gây thiệt hại vô cùng lớn cho các địa phương trong lưu vực như các xã: Hành Tín Đông, Hành Tín Tây, Hành Thiện, Hành Phước, Hành Thịnh (huyện Nghĩa Hành), Nghĩa Hiệp, Nghĩa Phương, Thị trấn Sông Vệ (huyện Tư Nghĩa), Đức Hòa, Đức Nhuận (huyện Mộ Đức). - Sạt lở đất: Tình hình sạt lở bờ sông, suối, sạt lở núi trong thời gian qua diễn ra ngày càng nghiêm trọng; qua thống kê từ Ban Chỉ huy PCTT và TKCN tỉnh, nhiều khu vực tại các xã: Ba Dinh, Ba Trang, Ba Giang, Ba Bích,… huyện Ba Tơ đã có nhiều vụ sạt lở đất gây thiệt hại về người, tài sản của nhân dân và nhà nước. Mặt khác, theo đánh giá của Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Quảng Ngãi thì trong thời gian qua (nhất là từ 2009 đến nay), trên địa bàn tỉnh đã có sự thay đổi rất lớn về thảm phủ gồm: - Rừng phòng hộ, rừng nguyên sinh, cây tán lá lớn đã giảm rất nhiều và thay thế vào đó là rừng keo, cây keo lá tràm. Để khai thác keo, người dân đã đào, xẻ núi, tạo 2 đường vận chuyển, khai thác keo, nơi đây trở thành điểm/ khu vực tập trung nước tạo dòng chảy mạnh gây lũ và là điểm sạt lở nghiêm trọng. - Các khu dân cư, công trình hạ tầng cơ sở phát triển mạnh làm mất nơi chứa lũ, trữ nước, gây cản trở/ thu hẹp dòng chảy lũ. Như vậy, xem xét việc thay đổi thảm phủ có ảnh hưởng đến dòng chảy hay không là một vấn đề cần đặt ra. Tuy nhiên, cho đến nay chưa có nghiên cứu nào liên quan đến vấn đề này. Do đó, trong Luận văn này, tôi xin nghiên cứu điển hình “Đánh giá ảnh hưởng của việc thay đổi thảm phủ đến dòng chảy lưu vực sông Vệ” để làm cơ sở cho công tác nghiên cứu trên địa bàn toàn tỉnh trong tương lai. II. Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu và đưa các các kết quả đánh giá ảnh hưởng của việc thay đổi thảm phủ đến dòng chảy lưu vực sông Vệ. - Đưa ra các khuyến nghị trong việc duy trì thảm phủ để hạn chế tác động bất lợi đến dòng chảy trên lưu vực. - Tạo tiền đề cho công tác nghiên cứu, đánh giá chung về ảnh hưởng của việc thay đổi thảm phủ đến dòng chảy trên toàn tỉnh Quảng Ngãi. - Góp phần tích cực cho công tác phòng, chống thiên tai cho các địa phương thuộc lưu vực sông Vệ, tỉnh Quảng Ngãi. III. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Thay đổi thảm phủ đến dòng chảy lưu vực sông Vệ. - Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Vệ. IV. Nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu (1) Thiết lập mô hình thủy văn Mike SHE + Bản đồ đất; bản đồ sử dụng đất; + Bản đồ số độ cao (DEM 30x30); + Bản đồ nước ngầm; + Mạng lưới sông; + Mặt cắt sông (tại thượng lưu lấy từ DEM; tại hạ lưu lấy từ tài liệu thực đo – kế thừa); + Dữ liệu mưa ngày từ 1993 - 2015, phân phối theo độ cao; (2) Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình (hiệu chỉnh theo Q An Chỉ - trên sông Vệ Chỉ có duy nhất trạm An Chỉ có số liệu đo lưu lượng). (3) Xây dựng bản đồ từ năm 1975 đến 2017 (1975, 1989, 1996, 2001, 2008, 2017) dựa trên dữ liệu ảnh viễn thám Landsat tiến hành xử lý sọc ảnh và tổ hợp màu để giải đoán ảnh b ng ArcGIS, so sánh với bản đồ sử dụng đất của tỉnh Quảng Ngãi năm 2010; đưa ra nhận xét chung về sự thay đổi của thảm phủ qua các năm. (4) Lấy các kết quả từ sự thay đổi thảm phủ, đưa vào mô hình MikeShe, chạy mô hình và so sánh các kết quả (lưu lượng trung bình) của các năm 1975, 1989, 1996, 3 2001, 2008, 2017 tại các nhánh sông so với các nhánh sông năm 1975 gồm: Qtb mùa kiệt (tháng 1 - tháng 8), Qtb mùa lũ (tháng 9 - tháng 12) và Qmax năm. (5) Từ các biểu đồ so sánh sự thay đổi dòng chảy, đưa ra các nhận xét về sự thay đổi của dòng chảy do thay đổi thảm phủ. V. Cách tiếp cận, phƣơng pháp nghiên cứu 1. Cách tiếp cận - Đánh giá diễn biến của thảm phủ tác động đến dòng chảy lưu vực sông Vệ. - Sưu tập các tư liệu về lý thuyết cũng như các giải pháp xử lý, các mô hình thủy lực và thủy văn để tham khảo, chọn lọc, từ đó xây dựng mô hình thủy văn sông Vệ. 2. Phƣơng pháp nghiên cứu Đề tài sẽ sử dụng các phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp phân tích tài liệu; - Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu liên quan; - Phương pháp mô hình hóa; - Phương pháp nghiên cứu trường hợp điển hình; - Phương pháp thống kê khách quan; VI. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: - Đóng góp về mặt khoa học: + Phương pháp nghiên cứu có thể là cơ sở cho việc nghiên cứu về sự thay đổi của thảm phủ đến dòng chảy trên sông. + Kết quả nghiên cứu có thể sử dụng làm cơ sở cho các nghiên cứu tương tự trên lưu vực sông Vệ, tỉnh Quảng Ngãi. - Ứng dụng thực tiễn: Với kết quả của Đề tài nghiên cứu về ảnh hưởng của việc thay đổi thảm phủ đến dòng chảy lưu vực sông Vệ là cơ sở để các cơ quan chức năng của tỉnh Quảng Ngãi (Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Tài nguyên và Môi trường, Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn các cấp) có cơ sở trong việc hoạch định chính sách, xây dựng quy hoạch, kế hoạch phát triển ngành, lĩnh vực cho phù hợp, góp phần giảm nhẹ thiệt hại do mưa, lũ, góp phần phát triển kinh tế xã hội địa phương. 4 CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU I. Đặc điểm tự nhiên 1. Vị trí địa lý - Toàn tỉnh: Tỉnh Quảng Ngãi n m ở 14o32’ đến 15o25’ Vĩ độ Bắc và 108o06’ đến 109o04’ Kinh độ Đông. Tỉnh có diện tích tự nhiên 5.137,5km2 (chưa tính thềm lục địa). Là một trong những vùng kinh tế trọng điểm của miền Trung, Quảng Ngãi hiện nay có 1 thành phố, 6 huyện đồng b ng, 6 huyện miền núi và huyện đảo Lý Sơn. + Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Nam; + Phía Nam giáp Bình Định; + Phía Tây giáp tỉnh Kon Tum + Phía Đông giáp biển Đông. - Vùng nghiên cứu: Hệ thống sông Vệ là hệ thống sông lớn và quan trọng nhất của tỉnh Quảng Ngãi, có diện tích lưu vực 1.263 km2. Lưu vực sông n m trên địa bàn lãnh thổ của 6 huyện Ba Tơ, Nghĩa Hành, Mộ Đức, Đức Phổ, Minh Long và Tư Nghĩa. Vùng nghiên cứu có vị trí địa lý từ 14050 ’ đến 150 20’ Vĩ độ Bắc; từ 1080 10’ đến 1090 00’ Kinh độ Đông. Ranh giới lưu vực: + Phía Bắc giáp lưu vực sông Trà Khúc + Phía Nam giáp lưu vực sông Trà Câu + Phía Tây giáp tỉnh lưu vực sông Sê San + Phía Đông giáp Biển Đông. 5 Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Quảng Ngãi 6 Hình 1.2. Lưu vực sông Vệ 2. Địa hình Giống như các tỉnh ven miền Trung, địa hình có độ dốc lớn, được chia thành 4 vùng rõ rệt: Vùng rừng núi, vùng trung du, vùng đồng b ng, vùng bãi cát ven biển và hải đảo. Quảng Ngãi có nhiều rừng núi, khoảng 391.192 ha- chiếm gần 2/3 diện tích đất đai của tỉnh. Ở phía Tây Bắc và Tây Nam sông Trà Khúc, các khối núi đều có độ cao từ 1000 - 1600m. Các vùng khác, núi thường có độ cao 400 - 600m còn ở vùng giáp đồng b ng 7 núi chỉ có độ cao 200 - 300m. Bờ Biển Quảng Ngãi dài 130km chia thành 3 đoạn: - Đoạn 1 từ mũi Nam Trân đến mũi Ba Làng An. - Đoạn 2 từ mũi Ba Làng An đến mũi Sa Huỳnh. - Đoạn 3 từ mũi Sa Huỳnh đến mũi Kim Bồng. Bờ biển Quảng Ngãi với 06 cửa sông thuận lợi cho việc tàu thuyền cập bến: - Cửa Sa Cần ở phía Đông Bắc huyện Bình Sơn. Phía Bắc có vũng Dung Quất (tại đây đã và đang hình thành khu công nghiệp phức hợp và cảng biển lớn nhất miền Trung - Khu kinh tế Dung Quất). - Cửa Sa Kỳ n m lọt giữa phía Đông Nam huyện Bình Sơn và phía Đông Bắc huyện Sơn Tịnh, giữa hai xã Bình Châu và Tịnh Kỳ, có lạch ngầm sâu dài khoảng hơn 1km được xây dựng thành một cảng biển của tỉnh. - Cửa Cổ Luỹ (Cửa Đại) là nơi hai con sông Trà Khúc và sông Vệ đổ về. Cửa biển hẹp nhưng có vũng sâu, tàu từ 50 tấn đến 70 tấn có thể ra vào được, trước đây là cửa biển chính của Tỉnh. - Cửa Lở n m giữa hai xã Nghĩa An (Tư Nghĩa) và Đức Lợi (Mộ Đức). Cửa biển hẹp và cạn. - Cửa Mỹ Á ở phía Đông Bắc huyện Đức Phổ, cửa biển hẹp tàu thuyền khó ra vào. - Cửa Sa Huỳnh ở phía Đông Nam huyện Đức Phổ, cửa biển hẹp. 3. Thảm phủ thực vật Với cấu trúc phức tạp của địa hình, sự đa dạng của lớp vỏ thổ nhưỡng và những thuận lợi của đặc điểm khí hậu (bức xạ nhiệt lớn, nền nhiệt cao, lượng mưa nhiều) là những điều kiện tạo nên sự phong phú và đa dạng của thảm thực vật rừng. Rừng hiện tại chủ yếu là rừng trung bình và rừng nghèo (phân loại theo trữ lượng gỗ) hoặc rừng tái sinh. Chỉ có một số diện tích rừng nguyên sinh và rừng già thứ sinh (rừng giàu) ít bị tác động của con người phân bố ở vùng núi cao, độ dốc lớn ở huyện Ba Tơ (7.609ha). Rừng tự nhiên của vùng nghiên cứu tuy diện tích không nhiều nhưng vẫn đảm bảo tính đa dạng về kiểu rừng và sự phong phú về loài cây. Trong rừng có nhiều loài gỗ quý như: gõ, sơn, chò, giổi, lim, kiền, táu, quao, sao, trắc; có nhiều loại mây, tre, nứa, song, lá nón là những sản phẩm cung cấp nguyên liệu cho tiểu thủ công nghiệp; có các loại cây thuốc như: sa nhân, hà thủ ô, thiên niên kiện, ngũ gia bì. 4. Thổ nhƣỡng Theo báo cáo kết quả thực hiện Dự án điều tra xây dựng bản đồ đất tỉnh Quảng Ngãi (hệ thống phân loại FAO-UNESCO), đất của tỉnh được chia làm 9 nhóm đất chính với 25 đơn vị đất, 68 đơn vị đất phụ, cụ thể: - Nhóm đất cát biển: Diện tích 6.290 ha, chiếm 1,22% diện tích tự nhiên của tỉnh, phân bố ở các vùng ven biển thuộc các huyện: Bình Sơn, Tư Nghĩa, Mộ Đức, 8 Đức Phổ, Lý Sơn, thành phố Quảng Ngãi và dọc hai bên bờ sông Trà Bồng, Trà Khúc, Vệ, Trà Câu. - Nhóm đất mặn: Diện tích 1.573,1 ha, chiếm 0,30% diện tích đất tự nhiên, phân bố xen kẽ với đất phù sa ở các cửa sông thuộc các huyện Bình Sơn, Thành Phố Quảng Ngãi, Mộ Đức, Đức Phổ. - Nhóm đất phù sa: Diện tích 96.157,5 ha, chiếm 18,66% tổng diện tích tự nhiên. Nhóm đất này phân bổ chủ yếu ở vùng đồng b ng thuộc các huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Mộ Đức, Đức Phổ, Nghĩa Hành, thành phố Quảng Ngãi và ở ven các sông suối của các huyện Ba Tơ, Sơn Hà, Sơn Tây, Tây Trà, Trà Bồng. - Nhóm đất Glây: Diện tích 2.052,4 ha, chiếm 0,40% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu ở địa hình trũng vùng đồng b ng thuộc các huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Mộ Đức, Đức Phổ. - Nhóm đất xám: Diện tích 376.547,2 ha, chiếm 73,07% tổng diện tích tự nhiên. Đây là nhóm đất chiếm tỷ lệ cao nhất so với các nhóm đất khác ở Quảng Ngãi. Đất xám được phân bố ở tất cả các huyện, trên nhiều dạng địa hình khác nhau từ đồng b ng đến vùng núi cao. Tuy nhiên, diện tích lớn tập trung ở các huyện miền núi như Ba Tơ, Minh Long, Sơn Hà, Sơn Tây, Trà Bồng, Tây Trà. - Nhóm đất đỏ: Đất đỏ Ferralit có diện tích 8.142,4 ha, chiếm 1,58% diện tích tự nhiên , phân bố chủ yếu ở 02 huyện Bình Sơn và Sơn Tịnh. - Nhóm đất đen: Đất đen có diện tích 2.328 ha, chiếm 0,45% tổng diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu tại các huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Lý Sơn và một số nơi khác. - Nhóm đất nứt nẻ: Đất nứt nẻ có diện tích 634 ha, chiếm 0,12% diện tích tự nhiên. Phân bố chủ yếu tại huyện Bình Sơn. - Đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá: Đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá có diện tích 9.696 ha, chiếm 1,88% diện tích đất tự nhiên. Nhóm này phân bố hầu hết tại các huyện trong tỉnh nơi thảm thực vật bị phá hủy một cách nghiêm trọng. Bảng 1.1. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Quảng Ngãi năm 2015 Loại đất Tổng số I. Đất nông nghiệp 1.1. Đất sản xuất nông nghiệp 1.2. Đất lâm nghiệp có rừng 1.3. Đất nuôi trồng thủy sản 1.4. Đất làm muối 1.5. Đất nông nghiệp khác II. Đất phi nông nghiệp 2.1. Đất ở 2.2. Đất chuyên dùng Tổng số (ha) 515.249 452.225 151.520 299.234 1.130 128 213 52.530 11.072 22.521 Cơ cấu (%) 100,00 87,77 29,41 58,08 0,22 0,02 0,04 10,19 2,15 4,37 9 2.3. Đất tôn giáo, tín ngưỡng 2.4. Đất nghĩa trang, nghĩa địa 2.5. Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng 2.6. Đất phi nông nghiệp khác III. Đất chưa sử dụng 3.1. Đất b ng chưa sử dụng 3.2. Đất đồi núi chưa sử dụng 3.3. Núi đá không có rừng cây 156 4.723 14.056 2 10.494 4.790 5.539 165 0,03 0,92 2,73 2,04 0,93 1,08 0,03 5. Khí tượng, thủy văn a) Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn Trong vùng nghiên cứu có trạm đo khí tượng Ba Tơ, 3 trạm đo mưa độc lập và trạm thủy văn An Chỉ, trạm đo mực nước Sông Vệ có đo mưa. Trạm khí tượng Ba Tơ được đo đầy đủ các yếu tố khí tượng (Nhiệt độ, tốc độ gió, độ ẩm, tổng lượng bốc hơi, số giờ nắng). Lưới trạm và liệt tài liệu được trình bày ở bảng 2.1. ảng 1.2. ng trạm đo tư ng mư trong v ng Toạ độ TT Tên Trạm Loại trạm Liệt tài liệu Kinh độ Vĩ Độ 1 An Chỉ TV 1976- 2016 108°48' 14° 58' 2 Ba Tơ KT 1976-2016 108°43’ 14° 46 3 Giá Vực X 1977-2014 108° 33' 14° 42' 4 Minh Long X 1987-2014 108° 42' 14° 55' 5 Mộ Đức X 1976-2014 108°53' 14° 58' 6 Sông Vệ H 1978-2014 108° 50' 15° 2' Ghi chú: X: Mưa; KT: trạm Khí tượng (yếu tố đo: Mưa; Nhiệt độ; Độ ẩm; Bốc hơi; Gió; Nắng) TV: trạm Thủy văn (đo các yếu tố mưa; Mực nước; Lưu lượng; Độ đục) H: Mực nước, mưa - Các trạm khí hậu đều đo các yếu tố mưa, nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, gió, nắng.v.v...và trạm đo mưa chất lượng tài liệu tin cậy, các trạm này đều do Tổng Cục Khí Tượng Thủy Văn thiết lập quản lý, tài liệu tương đối dài có thể đưa vào tính toán đặc trưng khí hậu trong vùng. b) Khí hậu Khí hậu tỉnh Quảng Ngãi có hai mùa khác nhau: 10 - Khí hậu mùa Đông: Từ tháng XI đến tháng IV là thời kỳ hoạt động của gió mùa Đông Bắc và tín phong Đông Bắc: + Gió mùa Đông Bắc mang không khí lạnh (tuy đã biến tính trong quá trình di chuyển qua các dãy núi Bạch Mã, Hải Vân) làm cho nhiệt độ tương đối lạnh. Nhiệt độ thấp nhất tại một số trạm xuống đến 10 - 13oC. Vào đầu mùa Đông gió mùa Đông Bắc qua biển mang theo hơi ẩm và kết hợp với hoạt động của các nhiễu động thời tiết trên biển Đông như bão, ATNĐ, khi vào đến đất liền gặp dãy Trường sơn đã gây mưa vừa đến mưa to. Giữa và cuối mùa Đông cường độ hoạt động của các nhiễu động thời tiết này đã lùi sâu hơn vào phía Nam nên sự hội tụ giưã gió mùa Đông Bắc với hướng gió Đông, Đông Nam đã yếu đi hoặc không tồn tại do đó trong thời kỳ này trong vùng chỉ có mưa nhỏ hoặc mưa rào nhẹ. + Tín phong Đông Bắc mà nguồn gốc là không khí lạnh cực đới đã nhiệt đới hoá (ấm và ẩm hơn nhiều so với ban đầu) luân phiên với gió mùa Đông Bắc chi phối thời tiết trong suốt mùa đông. - Khí hậu mùa hạ: Từ tháng V đến tháng X là các hoạt động của gió mùa Tây Nam và Đông Nam. + Gió mùa hướng Tây Nam có nguồn gốc từ Vịnh Thái Lan mang theo hơi ẩm, khi qua sườn phía Tây của dải Trường Sơn đã để lại lượng mưa đáng kể và tạo thành hiện tượng phơn làm cho không khí sườn phía Đông Trường sơn khô và nóng. + Gió hướng Đông Nam có nguồn gốc từ Đông châu c hoặc xích đạo gây nên các nhiễu động biển Đông, mang theo hơi ẩm vào các tỉnh Nam Trung bộ vào các tháng V, VI hàng năm cung cấp lượng mưa vừa làm dịu mát và làm bớt đi sự khô hạn trong vùng. Từ tháng VII đến tháng IX toàn vùng có lượng mưa không đáng kể nên lại là thời kỳ khô hạn trong vùng. Sau đây là đặc trưng khí hậu của tỉnh Quảng Ngãi: * Nhiệt độ Do được thừa hưởng chế độ bức xạ mặt trời nhiệt đới đã dẫn đến một nền nhiệt độ cao trong toàn vùng. Nhiệt độ có xu hướng tăng dần từ Bắc vào Nam và từ miền núi xuống đồng b ng. Nhiệt độ bình quân hàng năm vùng núi : 25,30C, vùng đồng b ng ven biển: 25,70C. Tháng có nhiệt độ bình quân cao nhất là tháng VI, VII có thể đạt tới 28oC - 29oC, tháng có nhiệt độ bình quân nhỏ nhất là tháng I đạt 22 oC - 23oC. Chênh lệch nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất từ 6 - 7oC. Trong ngày biên độ nhiệt thường đạt từ 6 - 11oC. Đối với vùng núi, biên độ nhiệt trong ngày cao nhất đạt 11,4oC xảy ra vào tháng IV, thấp nhất đạt 6,1 oC vào tháng I. Đối với vùng đồng b ng biên độ nhiệt trong ngày cao nhất đạt 9oC xảy ra vào tháng IV, biên độ nhiệt trong ngày thấp nhất đạt từ 6,4 oC vào tháng I. * Độ ẩm Độ ẩm không khí có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ không khí và lượng mưa. Biến trình năm của độ ẩm không khí tương tự như biến trình mưa và tỷ lệ nghịch với biến 11 trình của nhiệt độ không khí. Độ ẩm tương đối trung bình năm khoảng 85%. Vào các tháng mùa mưa (từ tháng IX tới tháng XII) độ ẩm không khí đạt từ 85% - 90%, vào các tháng mùa khô chỉ còn đạt trên dưới 80%. Độ ẩm không khí thấp nhất có thể xuống tới mức 35%. Ở Ba Tơ trị số độ ẩm thấp nhất quan trắc được 34%, ở Quảng Ngãi trị số này là 37%. * Bốc hơi Khả năng bốc hơi trên lưu vực phụ thuộc vào điều kiện mặt đệm và các yếu tố khí hậu như nhiệt độ không khí, nắng, gió, độ ẩm ..., lượng bốc hơi hàng năm khoảng 800 mm - 900 mm. Vùng núi bốc hơi khoảng 800mm/năm. Vùng đồng b ng ven biển bốc hơi nhiều hơn, khoảng 900mm/năm. Vào các tháng mùa khô lượng bốc hơi có thể đạt tới 95 - 100 mm/tháng. Tháng có lượng bốc hơi lớn nhất là tháng VII đạt 101.8 mm/tháng tại Ba Tơ, 103.9 mm/tháng tại Quảng Ngãi. Tháng có lượng bốc hơi nhỏ nhất là tháng XI, XII, chỉ đạt 33,6 mm/tháng tại Ba Tơ, 47,8 mm/tháng tại Quảng Ngãi. * Số giờ nắng Tổng số giờ nắng khoảng 2000 - 2200 giờ/năm. Tháng có số giờ nắng nhiều nhất là tháng V, ở vùng núi đạt 222 giờ/tháng, bình quân 7,2 giờ/ngày), vùng đồng b ng ven biển 242 giờ/tháng đạt bình quân 8,2 giờ/ngày. Tháng có số giờ nắng ít nhất là tháng XII, ở vùng núi 72 giờ/tháng đạt bình quân 2,3 giờ/ngày. ở đồng b ng ven biển : 90 giờ/tháng bình quân đạt : 2,9 giờ/ngày. * Gió Hai mùa gió chính trong năm:gió mùa đông và gió mùa hạ. Về mùa hạ từ tháng V tới tháng IX hướng gió thịnh hành nhất là hướng Đông Nam và Tây Nam, về mùa đông từ tháng X đến tháng IV hướng gió thịnh hành nhất là hướng Đông và Đông Bắc. Tốc độ gió trung bình hàng năm khoảng 1,3 m/s. Tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc được ở Ba Tơ và Quảng Ngãi là 40 m/s do bão lớn gây ra. * Chế độ mưa Nhìn chung trong lưu vực lượng mưa có xu hướng giảm dần từ Bắc vào Nam và từ Tây sang Đông. Vùng mưa lớn chủ yếu ở vùng núi cao như Trà Bồng, Ba Tơ, Giá Vực từ 3200 - 4000mm và vùng trung du, đồng b ng ven biển lượng mưa chỉ còn 1700 - 2200 mm. Theo thời gian, sự biến động của mưa năm ở khá lớn. Hệ số biến sai Cv lượng mưa năm đạt từ 0.30 đến 0.50, nguyên nhân là do khu vực này chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và các nhiễu động thời tiết từ biển Đông làm cho lượng mưa hàng năm không ổn định. Năm mưa nhiều có thể gấp 3-4 lần năm mưa ít, thể hiện ở bảng sau: 12 Bảng 1.3. Biến động lư ng mư t eo t ời gian STT Tên trạm 1 Giá trị (mm) Năm nhiều mưa (1999) Năm ít mưa (1982) Giá Vực 5.095,0 1.299,0 2 Sơn Hà 4.557,7 2.007,9 3 Ba Tơ 6.520,0 1.952,6 4 Sơn Giang 5.157,0 1.975,6 5 Quảng Ngãi 3.947,0 1.373,9 13 Hình 1.3. Bản đồ đẳng trị mư năm tỉnh Quảng Ngãi ** Biến động của mưa theo mùa: Theo chỉ tiêu phân mùa, nếu coi thời gian mùa nhiều mưa bao gồm những tháng có lượng mưa lớn hơn lượng mưa bình quân tháng trong năm và đạt trên 50% tổng số năm quan trắc. Theo chỉ tiêu này Quảng Ngãi có 2 mùa: Mùa mưa và mùa khô: - Mùa mưa ngắn chỉ từ 3 - 4 tháng, từ tháng IX đến tháng XII hàng năm, Mùa mưa phù hợp với mùa lũ trên các lưu vực sông và trùng với thời kỳ gió mùa Đông Bắc và bão hoạt động trên biển Đông. Lượng mưa trong mùa mưa ở đây chiếm từ 70% 80% lượng mưa cả năm. Tháng có lượng mưa lớn nhất thường xảy ra vào tháng X, XI có thể đạt từ 600 đến 900 mm/tháng như tại Giá Vực lượng mưa trung bình tháng XI