BƯỚC đầu ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG của mưa đến xói mòn KHU vực hồ hòa BÌNH (PHẦN VIỆT NAM)

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 297

BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA ĐẾN XÓI MÒN
KHU VỰC HỒ HÒA BÌNH (PHẦN VIỆT NAM)
Nguyễn Thị Hồng Chiên
Trung tâm nghiên cứu Môi trường
Hồ chứa Hòa Bình là một công trình trọng điểm của nước ta, đóng vai trò quan trọng
cho sự phát triển kinh tế - xã hội của cả nước. Tuy nhiên, sau hơn hai thập kỷ hồ chính thức
đi vào hoạt động, tổng lượng bùn cát bồi tích trong hồ là khá lớn, khoảng hơn 1 tỷ m
3
, đã làm
cho dung tích của hồ dần bị thu hẹp lại, gây ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ của hồ. Nguyên nhân
là do sự gia tăng lượng bùn cát vào hồ, lượng bùn cát gia nhập khu giữa, hệ quả của hiện
tượng sạt lở, xói mòn và rửa trôi bề mặt lưu vực Trong các nghiên cứu trước đây, các nhà
nghiên cứu mới chỉ quan tâm nhiều đến vấn đề bồi lắng lòng hồ, chất lượng nước hồ mà ít ai
quan tâm đến vấn đề sạt lở và xói mòn của hồ. Vì vậy trong báo cáo tác giả đã nghiên cứu
bước đầu về sự ảnh hưởng của mưa đến xói mòn khu vực hồ Hòa Bình, đó là một trong những
nguyên nhân trực tiếp làm cho tổng lượng bùn cát bồi lắng trong hồ ngày càng gia tăng.

1.Mở đầu
Hồ chứa Hòa Bình đã đi vào hoạt động được hơn hai thập kỷ, với diện tích khu
vực hồ là 26.800km
2
(phần Việt Nam), độ dốc bề mặt khu vực từ 7 - 35%, đặc biệt có
nơi 40 - 45%. Tuy nhiên vấn đề xói mòn rửa trôi trên bề mặt khu vực vẫn chưa được
quan tâm nhiều. Vì vậy, tác giả đã dựa trên cơ sở chuỗi số liệu đo đạc xói mòn đất dốc
của Trạm môi trường hồ chứa Hòa Bình, Trung tâm nghiên cứu Môi trường làm cơ sở
cho việc đánh giá xói mòn trên bề mặt khu vực hồ một cách tương đối.

2. Tính toán tương quan giữa mưa và xói mòn
Như chúng ta đã biết xói mòn đất dốc phụ thuộc nhiều vào yếu tố như lượng
mưa, cường độ mưa, thời gian mưa, lớp phủ thực vật, loại và tính chất của đất, trong
đó yếu tố mưa có ảnh hưởng rất lớn đến xói mòn đất, đặc biệt trên các bề mặt khu vực
có độ dốc lớn, đồi núi trơ trọi. Theo kết quả thực nghiệm thì xói mòn thường có tương
quan tỷ lệ thuận với yếu tố mưa và dòng chảy mặt tức là mưa càng lớn thì lượng đất bị
rửa trôi càng mạnh. Để nghiên cứu ảnh hưởng qua lại giữa chúng phải quan trắc đồng
thời các đặc trưng của mưa và xói mòn. Dựa vào hai chuỗi số liệu mưa và xói mòn
quan trắc được để xây dựng mối tương quan và xác lập công thức thực nghiệm giữa
mưa và xói mòn.
Trong phạm vi bài viết này tác giả trình bày chọn lọc một số kết quả nghiên cứu
chủ yếu về mối tương quan giữa lượng mưa và xói mòn được thực nghiệm trên bãi đo
xói mòn đất dốc của Trạm Môi trường hồ chứa Hòa Bình.
2.1.Kết quả đo đạc
2.2.1. Hệ thống bãi đo
Hệ thống bãi đo được xây dựng từ năm 1996, dựa trên đặc điểm địa hình địa
mạo của khu vực hồ Hòa Bình và bắt đầu quan trắc từ năm 1997. Do đây là bãi nhân
tạo nên các độ dốc còn bị hạn chế chưa thể hiện được tính đặc trưng về địa hình của
khu vực hồ một cách đầy đủ. Nên hệ thống bãi đo chỉ có 4 độ dốc lần lượt là 3%. 7%,
10%, 15%. Trên mỗi độ dốc được xây dựng 2 bãi (một bãi canh tác những loại cây

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

298 Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường

trồng đại diện cho khu vực hồ như chè, ngô, sắn, cam, đậu một bãi để tự nhiên), diện
tích mỗi bãi tương ứng là 50m
2
.
2.2.2. Kết quả

Kết quả quan trắc xói mòn đất dốc tại các độ dốc khác nhau được trình bày cụ
thể trong Bảng 1 dưới đây:
Bảng 1. Kết quả quan trắc xói mòn đất từ năm 1998 – 2012
Đơn vị tính: tấn/ha
Năm
Bãi đo có
độ dốc 15%
Bãi đo có
độ dốc 10%
Bãi đo có
độ dốc 7%
Bãi đo có
độ dốc 3%
Lượng
mưa
CT
TN
CT
TN
CT
TN
CT
TN
(mm)
1998
18,8
1,2
11,8
1,2
8,6

1,4
5,6
2,6
1.289
1999
37,5
3,8
6,7
2,7
7,3
3,9
6,9
2,7
1.522
2000
41,0
1,8
14,8
1,5
9,9
4,1
6,3
3,1
1.665
2001
16,1
0,9
5,2
1,1
2,9

0,6
2,1
0,9
2.008
2002
7,1
1,2
6,0
0,8
2,6
1,5
2,1
0,9
1.429
2003
4,6
1,4
5,0
0,8
3,0
0,5
0,7
0,5
1.321
2004
3,8
1,3
2,9
1,4
1,8

0,7
1,8
0,4
1.641
2005
3,3
2,2
3,1
2,1
1,8
0,9
1,1
0,6
2.091
2006
2,8
2,0
1,6
1,4
1,3
0,5
1,6
0,3
1.252
2007
3,0
2,5
2,3
2,8
1,8

1,5
1,0
0,5
1.795
2008
3,4
1,0
2,5
0,9
1,9
0,3
1,2
0,4
1.958
2009
2,9
1,8
1,8
2,6
1,4
0,7
1,1
0,6
1.722
2010
2,7
1,0
2,1
1,8
1,2

0,6
0,7
0,4
1.266
2011
2,9
1,2
1,1
0,8
0,9
0,7
1,2
0,3
1.231
2012
3,2
1,8
2,3
1,1
1,4
1,0
0,9
0,5
1.523
TB
10.2
1.7
4.6
1.5
3.2

1.3
2.3
1.0
1.581
Chú thích: CT: Bãi cải tao.
TN: Bãi để tự nhiên
Lượng mưa tham gia tính toán xói mòn

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 299

2.3. Phương trình tương quan và hệ số tương quan
Với kết quả 15 năm đo đạc và tính toán tại Trạm, tác giả đã xây dựng mối
tương quan giữa lượng mưa và lượng xói mòn trên 4 độ dốc khác nhau, với các loại
hình canh tác, lớp phủ thực vật khác nhau và lấy giá trị Y (lượng xói mòn) chọn làm
hàm, giá trị X (lượng mưa) chọn làm biến. Kết quả tính toán được trình bày trong bảng
2 dưới đây
Bảng 2. Tương quan giữa lượng mưa và lượng xói mòn
Độ dốc (%)
Loại bãi
Phương trình tương quan
Hệ số
15
Cải tạo
Y = 34,8 X + 39512,1
0,95
Tự nhiên
Y = 1,7 X + 2760,4
0,89

10
Cải tạo
Y = 4,8 X + 7722,7
0,85
Tự nhiên
Y = 0,9 X + 1422,7
0,90
7
Cải tạo
Y = 3,2 X + 5094,2
0,84
Tự nhiên
Y = 1,8 X + 2911,1
0,97
3
Cải tạo
Y = 2,2 X + 3579,5
0,83
Tự nhiên
Y = 1,1 X + 1802,4
0,81
Kết quả xây dựng phương trình tương quan cho thấy hệ số tương quan giữa
lượng mưa và lượng xói mòn trên các độ dốc tương đối chặt chẽ, ta có thể sử dụng các
mối tương quan này để tính toán xói mòn từ mưa. Độ chính xác của các yếu tố tìm
được dựa vào hệ số của phương trình tương quan và phụ thuộc vào chiều dài thời gian
quan trắc thực tế.
3. Đánh giá kết quả quan trắc thực nghiệm bãi xói mòn
Qua chuỗi số liệu kết quả quan trắc xói mòn đất trên các bãi thực nghiệm tác
giả đưa ra một số nhận xét sau:
3.1.Theo lượng mưa

Tác giả tính toán lượng xói mòn theo lượng mưa và được phân tích như sau:
+ Khi lượng mưa đạt giá trị (> 2000mm/năm), lượng xói mòn nói chung là rất
lớn, đặc biệt tại độ dốc 15%, mặt khác trên cùng một độ dốc nhưng bãi cải tạo sẽ lớn
hơn nhiều lần so với bãi để tự nhiên và có xu thế giảm dần theo độ dốc, ta có thể tính
toán cụ thể như sau: ở độ dốc 15% là 6 lần, 10% là 3 lần, 7% là 3,5 lần, 3% là 2 lần.
+ Khi lượng mưa đạt giá trị (từ 1500 - 2000mm/năm) lượng xói mòn bắt đầu
giảm mạnh trên tất cả các độ dốc, sự chênh lệch xói mòn giữa bãi cải tạo và bãi để tự
nhiên cũng giảm đáng kể, cụ thể: ở độ dốc 15% là 2 lần, 10% là 1,5 lần, 7% là 2,5 lần,
3% là 2,9 lần.

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

300 Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường

+ Khi lượng mưa đạt giá trị (<1500mm/năm), xói mòn ít hơn nhiều, nhất là ở
các độ dốc nhỏ (3%), lượng xói mòn chỉ bằng ¼ so với cường độ mưa lớn, sự khác
biệt giữa bãi cải tạo và bãi để tự nhiên ở các độ dốc so với lượng mưa trung bình tương
đối giống nhau, cụ thể ở độ đốc 15% là 2,7 lần, 10% là 2,2 lần, 7% là 4,4lần, 3% là 2,2
lần.
Nhận xét: Tại độ dốc 7%, có sự chênh lệch lượng xói mòn giữa bãi cải tạo và
bãi để tự nhiên cao hơn độ dốc 10% là do tại độ dốc này đã trồng loại cây cần phải
chăm sóc, vun xới nhiều hơn dẫn đến sự chênh lệch xói mòn cũng lớn hơn.
3.2. Theo độ dốc và lớp phủ thực vật
Tính toán xói mòn cho lượng mưa trung bình của chuỗi số liệu thì tại các độ
dốc khác nhau lượng xói mòn cũng khác nhau, cụ thể:
+ Bãi cải tạo: Lượng xói mòn trung bình ở các độ dốc tăng theo cấp số nhân, cụ
thể: ở độ dốc 15% cao hơn gấp 2 lần độ dốc 10%, gấp 3 lần độ dốc 7% và gấp 5 lần độ
dốc 3%. Nếu chúng ta tính lượng xói mòn trung bình theo 1% độ dốc thì độ dốc cứ
tăng lên 1% thì lượng xói mòn tăng trung bình là 0,88 tấn/ha (so với bãi 15%) và 0,61
tấn/ha (so với bãi liền kề).

+ Bãi để tự nhiên: Lượng xói trung bình ở các độ dốc cũng có sự thay đổi,
nhưng không nhiều, lượng xói tăng lên theo cấp số cộng, cụ thể: ở độ dốc 15% cao
hơn độ dốc 10% là 0,2 tấn/ha, hơn độ dốc 7% là 0,4 tấn/ha và hơn độ dốc 3% là 0,7
tấn/ha. Nếu chúng ta tính lượng xói mòn trung bình theo 1% độ dốc thì độ dốc cứ tăng
lên 1% thì lượng xói mòn tăng trung bình là 0,05 tấn/ha (so với bãi 15%) và 0,06
tấn/ha (so với bãi liền kề)
Các cách tính toán trong bài viết chỉ mang tính chất tương đối dựa trên số liệu
thực nghiêm, kết quả tính toán có thể làm tài liệu tham khảo, sẽ khó áp dụng vào thực
tế vì nó còn ảnh hưởng nhiều yếu tố khác như loại đất, tính chất của đất và các loại cây
trồng.
4.Kết luận
Qua kết quả tính toán trên ta thấy xói mòn đất dốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như mưa, độ dốc, thảm phủ thực vật, hình thức canh tác, nhưng yếu tố ảnh hưởng
mạnh mẽ nhất đến xói mòn là lượng mưa, cường độ mưa và thời gian mưa.
1. Mưa có ảnh hưởng lớn nhất và trực tiếp đến xói mòn đất dốc, vì chính mưa là
tác nhân chính gây ra dòng chảy mặt, cường độ mưa lớn, thời gian mưa kéo dài thì sự
bào mòn và rửa trôi càng lớn. Vì vậy nếu cùng độ dốc, cùng thảm phủ thực vật nhưng
lượng mưa, cường độ và thời gian mưa khác nhau dẫn đến lượng xói mòn cũng khác
nhau.
2. Trên một khu vực có chế độ mưa giống nhau, thảm phủ thực vật giống nhau
nhưng độ dốc khác nhau cũng cho kết quả xói mòn khác nhau.
3. Thảm phủ thực vật, chế độ canh tác cũng ảnh hưởng đến lượng xói mòn như
cùng độ dốc nhưng đất để tự nhiên có lượng xói ít hơn đất canh tác.
Tác giả đã dựa vào chuỗi số liệu quan trắc thực nghiệm xói mòn của Trạm môi
trường hồ chứa Hòa Bình để tính toán và đánh giá sự tương quan giữa lượng mưa và
lượng xói mòn đất dốc. Tuy nhiên, kết quả tính toán trong bài báo chỉ mang tính chất
tương đối. Nếu muốn áp dụng tính toán cho một khu vực nào đó nói chung và khu vực

Hội thảo khoa học Quốc gia về Khí tượng Thủy văn, Môi trường và Biến đổi khí hậu lần thứ XVI

Tập 2: Thủy văn - Tài nguyên nước, Biển, Môi trường 301

hồ chứa Hòa Bình nói riêng cần phải có những nghiên cứu sâu hơn nữa mới cho kết
quả khách quan.
Nhận xét chung: Qua kết quả quan trắc và tính toán xói mòn thực nghiệm tại
Trạm môi trường hồ chứa Hồ chứa Hòa Bình ta có thể thấy: Yếu tố mưa có ảnh hưởng
lớn đến lượng xói mòn, đặc biệt đối với khu vực có độ dốc lớn như khu vực hồ Hòa
Bình. Vì vậy, hàng năm do tác động của mưa đã bào mòn, rửa trôi một lượng bùn cát
khá lớn xuống lòng hồ Hòa Bình.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Vũ Văn Tuấn, Hà Tuấn Sơn (2001). Sử dụng mô hình WEPP để tính toán và dự
đoán xói mòn thời đoạn ngắn trên đất dốc. Bảo vệ và sử dụng bền vững đất dốc,
Bộ Khoa học và Công nghệ.
2. Thái Phiên, Trần Đức Toàn (1998). Dòng chảy và xói mòn sườn dốc dưới ảnh
hưởng của các hệ thống canh tác. Tuyển tập báo cáo tại Hội thảo Khoa học, Viện
Khí tượng Thủy văn.
3. Nguyễn Kiên Dũng và nnk (1999). Các phương pháp tính toán xói mòn đất và khả
năng thực nghiệm xói mòn đất tại Trạm nghiên cứu và thực nghiệm môi trường hồ
chứa Hòa Bình. Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Viện Khí tượng Thủy văn.

EFFECT OF RAINFALL ON EROSION AT
HOA BINH RESERVOIR’ BASIN
Nguyen Thi Hong Chien
Center for Environmental Research

After 20 operation years (1989 – 2012), there are more than 1 billion m
3
of sediment
accumulated in Hoa Binh reservoir. As a result, volume and lifetime of the reservoir are
decreasing. The main reason why sediment is increasing is a large amount of sand from

upstream and branch streams, and erosion at both sides of reservoir and landslide.
However, after operation of Son La hydropower plan in 2012, amount of sand discharging to
the reservoir has been decreasing that result in reduction of sediment in reservoir. In addition
to the calculation of sediment at in, out and middle points, erosion in landscape needs to be
estimated. To estimate this amount of erosion, we should identify the correlation between
rainfall and erosion so as to find out their interdependent rule.
Erosion depends on precipitation, slope, coverage, type and nature of soil, etc.
Although this dependence is complicated, we can computer relatively the erosion by
numerical value of precipitation if some parameters are fixed. Therefore, it is necessary to
study effect of rainfall on erosion at Hoa Binh reservoir’ basin.