Nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn thuộc lưu vực hồ Ba Bể tỉnh Bắc Kạn bằng công nghệ GIS. (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------o0o----------

HÀ THỊ NGUYỆT
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG THỦY VĂN
THUỘC LƢU VỰC HỒ BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN BẰNG CÔNG NGHỆ GIS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Quản lý đất đai

Khoa

: Quản lý tài nguyên

Khóa học

: 2012 – 2016

Thái Nguyên – 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------o0o----------

HÀ THỊ NGUYỆT
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ THỐNG THỦY VĂN
THUỘC LƢU VỰC HỒ BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN BẰNG CÔNG NGHỆ GIS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Quản lý Đất đai

Lớp

: K44 QLĐĐ-N02

Khoa

: Quản lý tài nguyên

Khóa học

: 2012 – 2016

Giảng viên hƣớng dẫn : ThS. Nguyễn Quang Thi

Thái Nguyên - 2016


i

LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập của
mỗi sinh viên nhằm hệ thống lại toàn bộ lƣợng kiến thức đã học, vận dụng lý
thuyết vào thực tiễn, bƣớc đầu làm quen với những kiến thức khoa học, giúp
sinh viên trau dồi kiến thức, củng cố bổ sung lí thuyết học trên lớp. Qua đó sinh
viên ra trƣờng sẽ hoàn thiện hơn về kiến thức lý luận, phƣơng pháp làm việc,
năng lực công tác nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn của công việc say này.
Đƣợc sự giúp đỡ của Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nông lâm và Ban
chủ nhiệm khoa Quản lý Tài nguyên, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn thuộc lưu vực hồ Ba Bể tỉnh Bắc
Kạn bằng công nghệ GIS”.
Trong suốt quá trình thực tập em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ của các thầy
cô giáo và anh chị nơi em thực tập tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nông lâm,
Ban chủ nhiệm khoa Quản lý Tài nguyên và đặc biệt là thầy giáo Th.S
Nguyễn Quang Thi, thầy Chu Văn Chung đã hƣớng dẫn em hoàn thành khóa
luận tốt nghiệp này.
Do trình độ và kinh nghiệm có hạn mặc dù đã rất cố gắng, xong bản
khóa luận tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất
mong nhận đƣợc những ý kiến chỉ bảo của các thầy cô giáo, ý kiến đóng góp
của bạn bè để bài khóa luận tốt nghiệp của em đƣợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 05 năm 2016

Sinh viên

Hà Thị Nguyệt


ii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Các ứng dụng của GIS về nông nghiệp .......................................... 15
Bảng 4.1: Tổng diện tích tự nhiên của các xã thuộc khu vực nghiên cứu ...... 31
Bảng 4.2: Diện tích các loại đất năm 2015 của các xã thuộc lƣu vực sông
Chợ Lèng ................................................................................ 32
Bảng 4.3. Bảng chia khoảng độ cao của lƣu vực ............................................ 39
Bảng 4.4. Bảng diện tích các huyện trong khu vực ........................................ 41
Bảng 4.5. Bảng thống kê diện tích theo khu vực ............................................ 42
Bảng 4.6. Bảng thống kê độ dài lƣu vực theo từng khu vực của lƣu vực
sông Chợ Lèng ..................................................................... 44
Bảng 4.7. Bảng thống kê độ rộng theo từng khu vực của lƣu vực sông
Chợ Lèng................................................................................ 44
Bảng 4.8. Bảng thống kê độ cao trung bình của từng khu vực ....................... 45
Bảng 4.9. Bảng thống kê độ dốc trung bình của từng khu vực....................... 46
Bảng 4.10. Bảng thống kê độ dài sông chính ................................................. 47
Bảng 4.11. Bảng thống kê mật độ sông lƣu vực sông Chợ Lèng ................... 48


iii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Thành phần cơ bản của GIS ............................................................ 12
Hình 2.2. Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của GIS .............................................. 14

Hình 2.3. Ví dụ các phép toán đại số .............................................................. 16
Hình 2.4. Các phép toán logic trong GIS ........................................................ 16
Hình 2.5. Sơ đồ thành phần SWAT ................................................................ 19
Hình 2.6. Chu trình nƣớc trong pha đất .......................................................... 21
Hình 3.1. Sơ đồ tiến trình thực hiện ................................................................ 27
Hình 4.1. Chọn đơn vị cho ảnh DEM ............................................................. 34
Hình 4.2. Kết quả xác định DEM.................................................................... 34
Hình 4.3. Mô phỏng mạng lƣới sông suối và các cửa xả. ............................... 35
Hình 4.4. Xác định outlet của lƣu vực ............................................................ 36
Hình 4.5. Báo cáo độ cao lƣu vực ................................................................... 37
Hình 4.6. Phân vùng theo độ cao .................................................................... 39
Hình 4.7. Bản đồ phân vùng thƣợng lƣu, trung lƣu, hạ lƣu ............................ 40


iv

DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
Nguyên nghĩa

Chữ viết tắt
ARS

Agiricultural Research Service

DBMS

database management systems

DEM

Digital Elevation Model (Mô hình độ cao số)

GIS
NSE
SWAT
USDA

Geographic Information System (Hệ thống thông
tin địa lý)
Nash Sutcliffe Efficiencies
Soil and Water Assessment Tool (Mô hình đánh giá
đất và nƣớc)
United States Department of Agriculture


v

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ i
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ........................................... iv
MỤC LỤC ................................................................................................................. v
PHẦN 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của nghiên cứu ......................................................................... 2
1.2.1. Mục tiêu tổng quát ............................................................................ 2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể ................................................................................. 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài.................................................................................... 3
1.3.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................. 3

1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ..................................................................... 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ........................................ 4
2.1. Khái quát về tài nguyên nƣớc ................................................................. 4
2.1.1. Định nghĩa của nƣớc ......................................................................... 4
2.1.2. Tính chất của nƣớc............................................................................ 4
2.1.3.Vai trò của nƣớc trong cuộc sống ...................................................... 5
2.2. Khái quát về lƣu vực ............................................................................... 6
2.2.1. Những khái niệm cơ bản về lƣu vực ................................................. 6
2.2.2. Thông số hình thái của lƣu vực ........................................................ 7
2.2.3. Thông số mạng lƣới thủy văn của lƣu vực ....................................... 8
2.3. Giới thiệu về GIS và mô hình SWAT ................................................... 10
2.3.1. Giới thiệu về GIS ............................................................................ 10
2.3.2. Giới thiệu về mô hình SWAT ......................................................... 17


vi

2.4. Những kết quả nghiên cứu về việc xác định hệ thống thủy văn bằng
công nghệ GIS .............................................................................................. 22
2.4.1. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống
thủy văn bằng công nghệ GIS trên Thế Giới ............................................ 22
2.4.2. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống
thủy văn bằng công nghệ GIS ở Việt Nam ............................................... 23
2.4.3. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống
thủy văn bằng công nghệ GIS ở Bắc Kạn................................................. 24
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..25
3.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 25
3.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ..................................................................... 25
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu: ....................................................................... 25
3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ........................................................ 25

3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 25
3.3.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội lƣu vực sông Chợ
Lèng .......................................................................................................... 25
3.3.2. Hiện trạng sử dụng đất của các xã thuộc lƣu vực sông Chợ Lèng . 25
3.3.3. Xác định hệ thống thủy văn lƣu vực sông Chợ Lèng bằng công nghệ
GIS ............................................................................................................ 25
3.3.4. Đề xuất sử dụng đất tại lƣu vực ...................................................... 25
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 26
3.4.1. Phƣơng pháp điều tra số liệu thứ cấp.............................................. 26
3.4.2. Phƣơng pháp khảo sát thực địa ....................................................... 26
3.4.3. Phƣơng pháp tính toán và phân tích số liệu .................................... 26
3.4.4. Phƣơng pháp xác định hệ thống thủy văn lƣu vực ......................... 27
PHẦN 4. KẾT QUẢ CỦA NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................... 28
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của lƣu vực sông Chợ Lèng ......... 28


vii

4.1.1. Xác định lƣu vực ............................................................................. 28
4.1.2. Điều kiện tự nhiên........................................................................... 28
4.1.3. Điều kiện kinh tế - xã hội................................................................ 29
4.2. Hiện trạng sử dụng đất của các xã thuộc khu vực nghiên cứu ............. 31
4.3. Kết quả xác định hệ thống thủy văn lƣu vực sông Chợ Lèng thuộc hệ
thống lƣu vực hồ Ba Bể ............................................................................... 33
4.3.1. Tạo đồ án SWAT, thiết lập thƣ mục làm việc và Geodatabases .... 33
4.3.2. Phân chia lƣu vực............................................................................ 33
4.3.3. Phân vùng thƣợng lƣu – trung lƣu – hạ lƣu của lƣu vực ................ 37
4.3.4. Thông số hình thái lƣu vực sông Chợ Lèng ................................... 41
4.3.5. Thông số thủy văn lƣu vực sông Chợ Lèng.................................... 46
4.4. Đề xuất sử dụng đất tại lƣu vực ............................................................ 49

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................ 51
5.1. Kết luận ................................................................................................. 51
5.2. Đề nghị .................................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Nƣớc là thành phần quan trọng không thể thiếu trong cuộc sống, là cái
nôi cho sự sống, là môi trƣờng sống cho hàng triệu triệu sinh vật trên trái đất
và cũng là nguồn tài nguyên vô giá đối với sự sống, sự phát triển của con
ngƣời.Tài nguyên nƣớc là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển
kinh tế - xã hội của một vùng lãnh thổ hay của một quốc gia. Cùng với sự
phát triển nhanh chóng của quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa, từng
bƣớc chuyển dịch và phát triển theo hƣớng tích cực, vấn đề Quản lý Tài
nguyên nƣớc đang ngày đƣợc quan tâm và chú trọng thực hiện. Việc tiến
hành nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn bằng công nghệ GIS là điều vô
cùng cần thiết. Do nƣớc có quan hệ mạng lƣới, không giới hạn trong một
khu vực địa lý hay ranh giới địa chính mà nó chảy qua nhiều vùng khác nhau,
việc sử dụng nƣớc có mối liên quan mật thiết với sử dụng đất và ảnh hƣởng
đến hệ sinh thái chính vì vậy cách tiếp cận nghiên cứu theo từng lƣu vực sẽ
giúp cho sử dụng và bảo vệ tốt tài nguyên cho toàn lƣu vực.
Hồ ba bể là hồ tự nhiên trên núi duy nhất có ý nghĩa đặc biệt quan trọng
ở Việt Nam, là hồ kiến tạo tự nhiên lớn. Do cơ chế kiến tạo đại chất và thủy
văn đặc biệt nằm trong vùng đá vôi, nhƣng hồ Ba Bể không bị mất nƣớc và
đây chính là điều kì thú độc đáo của hồ Ba Bể. Trên mặt hồ trong xanh có các
đảo Karst, xunh quanh hồ là rừng nhiệt đới thƣờng xanh trên núi đá vôi và là

sinh cảnh quan trọng của các loài độn vật quý hiếm. Lƣu vực hồ Ba Bể nhận
nƣớc từ các sông Tà Han, Bó Lù và Chợ Lèng ở phía Nam của Vƣờn Quốc
gia với tổng diện tích lƣu vực là 420km2.Hồ Ba Bể có vai trò rất quan trọng
trong việc điều tiết nguồn nƣớc trong khu vực này.


Khóa luận đầy đủ ở file: Khóa luận full