KHÁI QUÁT VỀ XÓI MÒN ĐẤT.ngăn xói mòn đất

22-03-2012
1
KHÁI QT VỀ
XĨI MỊN ĐẤT
Nguyễn Trường Ngân
Khái niệm
Xói mòn đất là sự mang đi lớp đất mặt do
nước chảy, tuyết hoặc các tác nhân địa chất
khác bao gồm cả các q trình sạt lở do
trọng lực
(Rattan Lal, 1990)
Phân loại
Ta ùc nhân trọng lực
(Gravity erosion)
Chuyển vận cả khối
Sụp lở Sạt lở Dòng vụn thô Đất trượt
Sạt lở (collapse)
Trượt lở (landslide)
Dòng vụn thơ
(debris flow)
Sụp lở
(Sinkhol e)
Phân loại
Tác nhân gió

Xói mòn do gió







22-03-2012
2
Phân loại
Tác nhân thể lỏng
Xói mòn băng hàNước
Mưa Dòng chảy Đại dương
Xói mòn
tóe
Dòng chảy
bề mặt
Dòng
chảy ngầm
Xói mòn
bờ biển
Xói mòn
bề mặt
Mương
xói
Rãnh
xói
Xói mòn ống hoặc
xói mòn rãnh ngầm

Phân
loại
Sheet erosion (xói mòn bề mặt)splash erosion (xói mòn tóe)
Rill erosion (rãnh xói)
gully erosion (mương xói)
Xói
mòn
Canh tác
Theo R.P.C Morgan, 2005
Các yếu tố
ảnh hưởng
đến xói mòn đất
Nhận xét
Xói mòn đất là một q trình tự nhiên
Xói mòn đất trở nên nghiêm trọng khi lượng
đất bị mất gia tăng
Biến đổi khí hậu tồn cầu và q trình sử
dụng đất khơng hợp lý sẽ làm gia tăng xói
mòn đất.







22-03-2012
3
2,5cm đất mất 300 năm.
Ngưỡng: 1,8 tấn/ha/năm

Đồi núi VN:
100-200
tấn/ha/năm
(N. Hudson, 1985)
Xói mòn
đất
Tác nhân tự nhiên
(mưa, địa hình,
loại đất…)
Tác nhân nhân sinh
(Quản lý sử dụng
đất)
Bi ện pháp hữu hiệu
kiểm soát xói mòn đất
Tổn thất tại chỗ
Mất đất
Mất dinh dưỡng đất
Mất chất hữu cơ đất
Làm suy giảm tínhchất đất
Tổn hại đến cây trồngvà sự phát triển
Suy giảm sản lượng
Mất sản xuất
Thu hẹp diện tích có thể trồng trọt
Giảm doanhsố bán hàng.
Tổn thất bên ngoài
Sự trầm tích
Bồi tụ hồ và sông
Giảm khả năng chứa nước
Sự ngập lụt
Sự chảy tràn

Lũ quét
Trượt lở đất
Phá hủy đường xá, đê đập và các công trình khác.
Tắc nghẽn đường thủy
Phú dưỡng hóa
Mất đa dạng sinh học
Suy giảm chất lượng nước
Ảnh hưởng bất lợi cho xử lý nước
Ảnh hưởng bất lợi đến phát điện
Suy giảm cung cấp lương thực
Tăng giá lương thực
Hạn chế các hoạt động giải trí







22-03-2012
4
Phương pháp lượng hóa xói mòn
Thực nghiệm
 Mô hình mô phỏng
 Đồng vị
 Modul dòng bùn cát
 Cầu xói mòn
 Máy quét hồngngoại
 …
Các phương pháp

Mô hình toán
 USLE, RUSLE.
 Mô hình kết hợptrầm tích.
 Mô hình tính toán mương xói
 Mô hình xói mòn do gió
 Mô hình cân bằng vậtchất
 …
Thực nghiệm
 Trực qua n, dễ chấp nhận
 Tốn chi phí, thời gian
 Quy mô nhỏ, chitiết
 Thuận lợi giao thông
 Xu thế, dự báo: khó
Ưu nhược điểm các nhóm phươngpháp
Mô hình toán
 Khó thuyết phục.
 Ít tốn chi phí, thời gian
Quy mộ rộng, khái quát
 Hiểm trở, khó tiếpcận
 Xu thế, dự báo: có thể
Phương pháp lượng hóa xói mòn
Phương pháp mô phỏng
Phương pháp
Phương pháp Đồng vị
Phương pháp
Chu trình địa hóa
(Geochemical Cycle)
Phong hóa là
khởi điểm của
xói mòn.

Xói mòn dẫn đến
sự phân bố lại
các nguyên tố
và các đồng vị
trong môi trường
Đánh giá phân bố
lại các nguyên tố
 tốc độ mang
đi của vật chất
xói mòn







22-03-2012
5
Phương pháp Đồng vị
Phương pháp
1
.
e p
r
E D E P
m
W
s f E S



 

E
e
hàm lượng Urani hòa tan trong nước sông
E
r
hàm lượng Urani trong đá gốc
E
p
hàm lượng Urani trong nước mưa
S diện tích lưu vực
D lưu lượng nước sông
P lượng mưa
W lượng vật chất hòa tan vận chuyển trong sông
(tấn/km
2
/năm)
(L.M. Norderman, 1980)
2. Các phương pháp
Phương pháp modul dòng bùn cát (mudflow)
S = A x Dr
S: Lượng bùn cát dòng chảy mang theo (tấn)
A: Lượng đất xói mòn bề mặt (tấn)
Dr: Hệ số gia nhập bùn cát (thực nghiệm)
Phương pháp
Phương pháp modul dòng bùn cát (mudflow)
r: độ chênh cao lưu v ực
l: chiều dài sườn theo suối chính.

Dr= 10


S.M. White, 1989
Dr = 0,488-0,006A=0,01Q (Bowie, 1975)
A- diện tích lưu v ực
Q- lưu lượng dòng chảy năm
D- mật độ lưới sông
Dr = 1,29+1,37lnD-0,025A (Mou và Meng 1980)
Phương pháp
Phương pháp cầu xói mòn (erosion bridge)
Rosy Wash (1993)







22-03-2012
6
Cá c yếu tố chủ đạ o ảnh
hưở ng đến xói mòn đ ất
lưu vực Suố i Rạt
2. Số lượng và vị trí quan trắc
Yếu tố cường độ mưa
CREAMS (Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems) (Knisel,
19 80 )
EGEM
(Ephemeral Gully Erosion Model) (Woodward, 1999)

EPIC
(Erosion-Produ ctivity Impact Calculator)
EROSION-3D
(von Werner, 19 95)
EUROSEM
(European Soil Erosion Model) (Chisci and Morgan, 1988)
KINEROS (Kinematic Runoff and Erosion Model) (Woolhiser et al., 1990)
MOSES
(Modul ar Soil Erosion System) project
MWISED
(Modelli ng Within-Storm Sediment Dynamics) project
PESERA (Pan-European Soil Erosion Risk Assessment) model
USLE
(Universal Soil Loss Equation) và
RUSLE
(Revised USLE) (Wischmeier, 19 78)
SERAE
(Soil Erosion Risk Assessment in Europe) model
STREAM
(Sealing, Transfer, Runoff, Erosion, Agricultural Modification) model
SWAT
(Soil and Water Assessment Tool)
USPED
(Unit Stream Power-based Erosion Deposition)
WATEM
(Water and Tillage Erosio n Model)
WEPP
(Water Erosion Prediction Project) (Laflen, 1991)
WERU wind erosio n simulation models (Edward L. Skidmore, 1994)
>30

Phương pháp
Phương pháp mô hình thực nghiệm
Năm 1978, Wischmeier và Smith đề xuất phương
trình thực nghiệm mất đất tổng quát (USLE) xem xét 6
hệ số R, K, L, S, C, và P.
Tính toán hiệu quả cho:
- Xói mòn do nước
- Xói mòn bề mặt và rãnh xói
- Phân bố không gian của xói mòn và tiềm năng
Phương pháp
Phương pháp mô hình thực nghiệm
Một số
nhược điểm
của USLE:
- Tính toán mức độ trầm tích do xói mòn
- Xói mòn dạng mương xói
- Xói mòn do gió và trọng lực
- Cân bằng vật chất toàn lưu vực
Các mô hình khác nhau được phát triển
Phương pháp
Phương pháp mô hình thực nghiệm
Tính toán lượng trầm tích do xói mòn:
EUROSEM
(European Soil Erosion Model) (Chisci and
Morgan, 1988)
KINEROS
(Kinematic Runoff and Erosion Model)
(Woolhiser et al., 1990)
WEPP
(Water Erosion Prediction Project) (Laflen, 1991)

EROSION-3D
(von Werner, 1995)







22-03-2012
7
Phương pháp
Phương pháp mô hình thực nghiệm
Xói mòn dạng
Mương xói
(Gully erosion):
CREAMS
(Chemicals, Runoff and Erosion from
Agricultural Management Systems) (Knisel, 1980)
EGEM
(Ephemeral Gully Erosion Model) (Woodward,
1999)
Phương pháp
Phương pháp mô hình thực nghiệm
Xói mòn
do gió
:
WERU
wind erosion simulation models
(Edward L. Skidmore, 1994)

Phương pháp
Phương pháp mô hình thực nghiệm
Cân bằng vật chất cho lưu vực:
SWAT
(Soil and Water Assessment Tool)
CAESAR (Cellular Automaton Evolutionary
Sl ope and River model)
Ứng dụng GIS và viễn thám trong xói mòn