quản lý lưu vực Xói mòn đất

Xói mòn đất?
Là sự di chuyển đất từ vị trí này tới vị trí khác dưới tác động của nước hoặc gió.
CÁC LOẠI XÓI MÒN?
• Water Erosion
• Wind Erosion
Detachment
Quá trình xói mòn đất do mưa
Pha 1: Bắn phá Pha 2: Cuốn trôi
Các pha xảy ra trong xói mòn đất
Bản chất vật lý của Xói mòn đất là tác dụng công phá của giọt nước mưa và tác
dụng đẩy, cuốn trôi của dòng chảy.
Hai pha:
•Pha bắn phá = Pha bào mòn
•Pha cuốn trôi
Câu hỏi: Sự khác nhau giữa pha bào mòn và pha cuốn trôi là gì ?
• Pha bào mòn, (pha bắn phá)
• Pha cuốn trôi
Pha b3⁄4n ph ̧ ( pha bμo mßn) cña h1t mưa
3/4 các hạt đất bị cuốn bắn xuống phía dưới
Pha cuốn trôi
Các loại xói mòn do nước
Water erosion
Gully erosion Rill erosion
Sheet erosion
Splash erosion
XM máng XM rãnh XM lớp mặt XM do hạt mưa
Greater potential for sediment movement
• Xói mòn xảy ở tất cả các điểm trên bề mặt đất dốc.
• Xảy ra khi dòng chảy mưa vào trong điểm độ cao thấp và mang theo xói mòn;
Continuities of water erosion
• Erosion by water is caused by raindrops, surface flow and gully flow.

• Water erosion is a selective process in which the organic matter and finer soil
particles are removed first.
Xói mòn do gió
Thường xảy ra ở những vùng đất
khô không có thực vật che phủ và
có tốc độ gió cao.SALTATION
CREEP- trườn
Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn đất
Các yếu tố ảnh hưởng đến XM
Yếu tố con người Yếu tố tự nhiên
Sử dụng đất
Khí hậu Đất Thủy văn Địa hình
- Mưa - Bay hơi - Tốc độ gió
- Dạng dòng chảy; - - Tốc độ dòng chảy - Tính chất vật lý; - Tính chất hóa học.
Độ dốc; - Chiều dài dốc; - Mức độ phức tạp.
Trong các yếu tố này, yếu tố nào được coi là
quan trọng nhất ?
NHÂN TỐ TỰ NHIÊN
Khí hậu Đất
Thực vật che phủ Địa hình
Cutting trees Fire forest
farming
mineral exploration,
NHÂN TỐ CON NGƯỜI
Tính cấp bách phải bảo vệ đất chống xói mòn
✓Gây mất nước: làm cho đất bị khô hạn, gây ra tình
trạng thiếu nước;
✓Gây mất đất mặt, làm chai cứng dẫn đến khả năng

giữ nước kém, làm giảm năng xuất cây trồng;


✓ Sản phẩm xói mòn lắng đọng, tích lũy trong các lòng suối, hồ, sông, bến cảng
làm tăng nguy cơ úng, lụt, giảm khả năng giữ nước và gây khó khăn cho giao
thông thủy
✓ Thay đổi địa hình địa mạo: Xói mòn rãnh tạo các mương, hào, khe làm mặt đất
gồ ghề, chất màu và nước phân bố không đều;
✓Hạt đất xói mòn hấp thụ dinh dưỡng của phân bón và
thuốc trừ sâu đưa xuống làm ô nhiễm nguồn nước;
✓Gây sạt lở, trượt lở;
✓Gây ra quá trình rửa trôi làm suy giảm các chất dinh dưỡng NPK, tăng độ chua
và khả năng cố định lân ở tầng mặt, tạo ra đất chua, nghèo dinh dưỡng.
More than 9 million ha empty land, bare hill because of erosion
Xói mòn ảnh hưởng đến sông suối
∎
Deposition of sediment creates flat, fertile areas that are very productive (e.g.,
floodplains; Red River and Mekong River deltas);
Xác định lượng đất bị xói mòn
1. Đo đạc thực địa
2. Dựa vào nguyên tố hóa học
3. Phương trình dự báo
Đo đạc xói mòn ngoài thực địa Erosion Bridges
• Frame set on fixed points to measure ground surface;
• Repeat measurements over time to detect erosion or aggradation;
• Sediment traps in Yen Chau, Son La;
Xác định xói mòn thông qua bễ đỡ
Bề mặt
➢ Bề mặt đất được bảo đất cũ
vệ bởi các chỏm có sức đề kháng cao (đá, rễ Bệ đỡ

cây...). đất
Bức vẽ phác họa bệ đỡ đất được giữ bởi đá
Chỏm đá
Bề mặt đất mới
Độ cao đất mất đi


➢ Xói mòn đất có thể xác định được thông qua độ cao của bệ đỡ đất bằng thước kẻ
➢ Thời gian xác định:
Bệ đỡ đất
➢ Bệ đỡ đất bị ảnh hưởng bởi lượng mưa trong khoảng thời gian trước đó
69
Ví dụ: Đặc điểm đất xói mòn
4.0 3.5 3.0 2.5 2.0
Soil pedestal 1.5 1.0 0.5 0.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Rừng Canh tác nông
Đất trống nghiệp và cây bụi ➢ Ngay cả với đất rừng trồng thông và đất nông
nghiệp, chúng ta thấy lượng đất mất đi do xói mòn.
70
Rừng Canh tác nông
)
b) Hiệu quả môi trường
- Đánh giá dấu hiệu xói mòn Lập hệ thống 100 điểm/1 OTC theo hình nanh
sấu
(hàng cách hàng 2,5m, ô cách ô 4,0m), Tại mỗi điểm lập ODB với 0.5 x 0.5m.
Quan sát và đo
lượng đất mất đi trong ODB đó.
Equation
PHƯƠNG TRÌNH MẤT ĐẤT CỦA WISCHMEIER Revised Universal Soil Loss

Equation (RUSLE)
A = R.K.L.S.C.P
Trong đó: A là lượng đất bị xói mòn (tấn/ha/năm).
R là chỉ số xói mòn của mưa . K là hệ số tính xói mòn của đất. L là hệ số chiều
dài sườn dốc. S là hệ số độ dốc. C là hệ số cây trồng P là hệ số biện pháp bảo
vệ đất.
R - Chỉ số xói mòn mưa:
R


=∑∑
n
m
{ Eij [ 916+ 100/)30lg(331 I ] } j= 1 i=1
• I30: Cường độ mưa – 30 phút thứ i của trận mưa thứ j
• m: Số khoảng thời gian 30 phút/ trận mưa
• n: Số trận mưa
• E: lượng mưa đo được trong 30 phút thứ i của trận mưa thứ j
K - Hệ số xói mòn của đất
• Hệ số về tính xói mòn của đất là chỉ tiêu phản ảnh khả năng chống lại xói mòn
của đất nó có giá trị dao dộng từ 0.03-0.69.
• L: Hệ số chiều dài sườn dốc S: Hệ số độ dốc
• L x S là hệ số chỉ tiêu tổng hợp (LS) = 4.25 x L0.52 x S1.49
Giá trị của chỉ số tổng hợp LS theo độ dài và chiều dài sườn dốc (Wischmeier,
1978)
1 foot = 0.3048 m
• C: Hệ số cây trồng
• C càng lớn khả năng xói mòn càng tăng lên
• Đất bỏ hoang hoá 1 năm thì C = 1
• Đất có cây trồng C = 0.01

• P: Hệ số biện pháp bảo vệ đất
• 0 < P <= 1
• P ≈ 0.2 Làm ruộng bậc thang để chống xói mòn
• 0.5 < P < 0.8 Luống cây trồng theo đường đồng mức
• Lưu ý khi áp dụng công thức dự báo xói mòn
• Chỉ áp dụng đối với xói mòn mặt và xói mòn rãnh nhỏ không áp dụng cho xói
mòn rãnh lớn, xói mòn máng
• Thường áp dụng chủ yếu cho các nơi có độ dốc <= 20%
Lưu ý khi áp dụng công thức dự báo xói mòn
•Thường áp dụng cho việc dự báo xói mòn trung bình và trong một thời gian
tương đối dài (>=20 năm). Không thích hợp cho việc tính xói mòn sau mỗi trận
mưa.


•Khi vận dụng trong lưu vực rộng lớn có các thảm thực bì, phân bố lượng mưa
khác nhau thì phải chia lưu vực ra thành các tiểu vùng tương đối đồng nhất về điều
kiện để tính
Tỷ lệ vận chuyển chất xói mòn (SDR)
(SDR: Sediment Delivery Ratio)
•SDR là tỷ lệ chất xói mòn (chỉ lắng đọng) được vận chuyển tới một điểm nào đó
trong hệ thống sông suối so với tổng lượng xói mòn trên điểm đó
•Log (SDR) = 1.8768 – 0.14191 log(10A) Trong đó: A là diện tích đón nước của
lưu vực (mile2)
1 mile = 1.609344 kilometers
TT || Diện tích lưu Vực || SDR
(ha)
2.6 0.65
2 3 () 0.33
3 3 () () 0.22
4. 2600 0.10

• Ví dụ: Một lưu vực có lượng xói mòn bình quân là 22.5 tấn/ha/năm.
Hãy trình bày kết quả của 2 cách tính tổng lượng chất xói mòn được vận
chuyển tới hệ thống dòng chảy của lưu vực đó biết rằng diện tích lưu vực 26.0
km2.
Đối tượng nghiên cứu là rừng và những mô hình canh tác nông lâm nghiệp
phổ biến trên đất dốc của vùng nguyên liệu giấy. Thực vật : Tổng số có 63 ô
nghiên cứu đã được sử dụng.
- 4 ô dưới rừng tự nhiên - 28 ô dưới rừng trồng, - 2 ô dưới vườn cây ăn quả - 8
ô ở đất trống bỏ hoá và chăn thả - 7 ô dưới nương lúa - 2 ô dưới nương sắn.
PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO XÓI MÒN VIỆT NAM (Vương Văn Quỳnh,
1996)
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BỔ XUNG CỦA ĐHLN VỀ KHẢ NĂNG BẢO VỆ
ĐẤT CỦA RỪNG VÀ CÁC MÔ HÌNH CANH TÁC (Vương Văn Quỳnh,
1996)
• Địa hình: Độ dốc từ 4 độ đến 36 độ.
• Thổ nhưỡng: Hàm lượng mùn từ 1.5%- 7%.
• Độ xốp đất mặt từ 30 - 75 %


PHƯƠNG PHÁP ĐÓNG CỌC CHĂNG DÂY
PHƯƠNG PHÁP ĐÓNG CỌC CHĂNG DÂY
PHƯƠNG PHÁP ĐO XÓI MÒN
PHƯƠNG TRÌNH DỰ BÁO XÓI MÒN CỦA ĐHLN (Vương Văn Quỳnh,
1996)
2.31x10-6 K α2 d = --------------------------- [(TC/H)+CP+TM]2 X
Trong đó: d là cường độ xói mòn, mm/năm
K là chỉ số xói mòn của mưa α là độ dốc mặt đất (độ)
TC là độ tàn che tầng cây cao ( max 1)
H là chiều cao tầng cây cao CP là độ che phủ của thảm tươi cây bụi ( max 1)
TM là tỷ lệ che phủ mặt đất của thảm khô ( max 1)

X là độ xốp lớp đất mặt ( max 1)
X là độ xốp lớp đất mặt
X1 D│ ⌋× 100 D: Dung trọng đất: trọng lượng đất khô (gam) ở trạng thái tự nhiên
của 1 đơn vị thể tích (cm3) (1.3 -1.4 g/cm3)
d: Tỷ trọng đất: tỷ số trọng lượng (gam) của một đơn vị thể tích đất (cm3) ở trạng
thái rắn, khô kiệt, các hạt đất xếp sít vào nhau so với trọng lượng của một khối
nước có cùng thể tích ở 40C. (2.6 -2.7g/cm3)
=⌈ │ ⌊- d⌉CHỈ SỐ XÓI MÒN CỦA MƯA VÀ HỆ SỐ XÓI MÒN CỦA MƯA
1. Chỉ số xói mòn của mưa ở một địa phương (K):
K=∑ 12i=1⎛ │ ⎝R i R 4.25
2. Hệ số xói mòn của mưa của một địa phương:
( Chỉ số K ở địa phương)/ (Chỉ số K ở nơi xác lập công thức)
= (K/542)⎞ │ ⎠*⎧ ⎨ ⎩16+8263.5lg[(*331 - + ]4.25/))ln(*481.2 i 100⎫ ⎬ ⎭
Khu vực Hàm Yên, Tuyên Quang = 542
Hãy cho biết xói mòn đất trong khu vực trên có nằm trong ngưỡng cho phép hay
không?
TIÊU CHUẨN RỪNG BẢO VỆ ĐẤT
Hundson (1971): tốc độ hình thành đất trong điều kiện có canh tác ở nhiệt đới: 11.2
tấn/ha/năm, với dung trọng 1.4g/cm3
Đổi sang mm/năm:
11.2/1.4 = 8m3/10000m2 = 8 x 10-4m= 0.8mm/năm


TIÊU CHUẨN RỪNG BẢO VỆ ĐẤT
[ TMCPHTC / + + ]≥)*8.0/()**10*31.2( - 6 K α 2 X Hệ số cấu trúc C1Tiềm năng
xói mòn C2
Xác định độ dốc cho tất cả mọi điểm ở Việt Nam?
Xác định chỉ số xói mòn của mưa cho tất cả mọi điểm ở Việt Nam?
ở Hệ Việt số Nam?
C

2
mọi điểm ở= C 2{[2.31x10-6 K α2]/ (0.8 X)}
Đất càng dốc, chỉ số mưa càng lớn và độ xốp lớp đất mặt càng thấp thì
tiềm năng xói mòn càng cao.
HỆ SỐ C1
CỦA MỘT SỐ LỚP PHỦ THỰC VẬT
t
róc 1- Rừng tự nhiên >1.7
2- Rừng trồng hoặc rừng trồng nông lâm kết hợp
C
1
= [(TC/H)+CP+TM]
1.3 - 1.7
3- Mô hình cây công nghiệp, cây ăn quả hoặc nông lâm kết hợp
0.9 - 1.3
4- Mô hình cây nông nghiệp 0.6 - 0.9
- Cần rừng cho nơi nào đòi hỏi hệ số C > 1.3 - Cần rừng tự nhiên cho nơi
nào đòi hỏi hệ số C > 1.7
THỐNG KÊ MộT SỐ CHĩ TIÊU DIÊN TÍCH RUNG TOẢN QUỐC (ha)
(Trường Đại học Liảm nghiệp , 20.11.05)
Têm tỉnh Mã Diện tích Diện tích Độ Độ Năng Tỉ lệTỉ lệ Diện tích Diện tích[Tỉ lệ
Diện tích|Diện tích|Diện tích|Diện tích|Diện tích|Diện tích
Vùng tự nhiên rừng, múi dốc Cao lực che |che rừng cần rừng diện rừng đất trống
đất nông rừng có |đất trống đất nông


đá, bãi bình bình gây phủ phủ |thiết(ha) phòng hộtích |được giữ|cần trồng nghiệp |
thể có thể sử nghiệp ngập Cố quần quân Xối rừng rừng. đất dốc rừng nguyên rừng
cần trồngchuyển dụng chdđược giữ cầy hiệm mòn kần |núi phòm rừng |thành đất|
nông nguyên tại của thiết|đá. g hộ nÔng nghiệp

mula (%) bai giữ nghiệp hoặc đất
1881 13757 2010 4381 25408) Kiền Giang 311 528497 75420 O 15 593 1, 1559.
3597 7593 GOT51 1851 93O3 493558 Ca Mau 00K S 000L0 S 00000LL S L 0 S
000 G00 S 00 S 000L000 1977 1 53|| 20174
Toàn quốc 33OSS 45 00SL LLSS 00a0SLLK0000K 00000000S 000S
0L000L0LLL0LL00L00 0L00LL0LL0
GIỚI HẠN TRỒNG RỪNG
[ TMCPHTC / + + ]≥ )*8.0/()**10*31.2( - 6 K α 2 X Hệ số cấu trúc C1Tiềm năng
xói mòn C2
Hãy tính giá trị tối thiểu của hệ số cấu trúc tổng hợp C (C = TC/H + CP + TM) để
đảm bảo xói mòn dưới mức cho phép (ở một vùng nào đó của Việt Nam) khi hệ số
xói mòn của mưa (K/542) bằng 1.5, độ dốc bằng 250, độ xốp của lớp đất mặt bằng
40%.
XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN TRỒNG RỪNG
Phải đồng thời thoả mãn hai điều kiện
• Cường độ xói mòn dưới mức cho phép
d =⎛ │ ⎝TC ( H **10*31.2+TMCP - + 6Kα2 ) ⎞ │ ⎠2*X ≤/8.0mm nam • Hiệu
quả kinh tế NPV > 0
NPV (Net Present Value) - Giá trị hiện tại ròng
∑ = NPV=nCiBi -i1)1( +r i Trong đó: Bi là thu nhập năm thứ I Ci là chi phí năm
thứ i r lãi suất chiết khấu (Nếu lãi ngân hàng = 10% thì r = 0.1)
Xác định cơ cấu canh tác hợp lý
1. ở miền núi cần phải có nhiều mô hình canh
tác tạo thành một cơ cấu của các mô hình canh tác. 2. Cơ cấu hợp lý cần thoả
mãn 2 điều kiện sau:
Si: Diện tích mô hình thứ i Di: Cường độ xói mòn mô hình thứ i Ui: Hiệu quả kinh
tế mô hình thứ i
Giải pháp để xây dựng cơ cấu canh tác hợp lý
• Tăng tỷ lệ diện tích của các mô hình canh tác có hiệu quả cao
• Đa dạng hoá các loại cây trồng

• Tăng hiệu quả kinh tế của từng mô hình canh tác
• Giảm diện tích canh tác của những mô hình xói mòn mạnh
• Giảm khả năng xói mòn trong từng mô hình
• Đảm bảo sự phân bố không gian hợp lý của các mô hình
Sö cña ëg thÕ dông hÖ thÕ ®Õn trong hÖ kh¶ ®Ó hiÖn c¶i tư¬ng n ̈ng thiÖn t1i
=> 200 bß
Các giải pháp bảo vệ đất chống xói mòn
Các pha xảy ra trong xói mòn đất
Bản chất vật lý của Xói mòn đất là tác dụng công phá của giọt nước mưa và tác
dụng đẩy, cuốn trôi của dòng chảy.
Hai pha:
•Pha bắn phá = Pha bào mòn
•Pha cuốn trôi
Hai biện pháp sinh học chống xói mòn đất gồm
XÁC ĐỊNH ĐƯỢC DIỆN TÍCH RỪNG CẦN THIẾT CHO CÁC ĐỊA
PHƯƠNG
TIÊU CHUẨN RỪNG BẢO VỆ ĐẤT
[ TMCPHTC / + + ]≥)*8.0/()**10*31.2( - 6 K α 2 X Hệ số cấu trúc C1Tiềm năng
xói mòn C2
Xác định độ dốc cho tất cả mọi điểm ở Việt Nam?
Đất càng dốc, chỉ số mưa càng lớn và độ xốp lớp đất mặt càng thấp thì
tiềm năng xói mòn càng cao.