- Trang Chủ
- Môi trường
- Ứng dụng công nghệ GIS thành lập bản đồ phân cấp thổ nhưỡng theo mức độ ảnh hưởng đến nguy cơ lũ trên lưu vực sông Lam
Xem mẫu
- Nghiên cứu
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN
CẤP THỔ NHƯỠNG THEO MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
NGUY CƠ LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG LAM
Đặng Tuyết Minh
Trường Đại học Thuỷ lợi
Tóm tắt
Trong những năm gần đây, lũ lụt ở miền Trung nói chung và lưu vực sông Lam
nói riêng xảy ra thường xuyên với mức độ nghiêm trọng hơn về người, của cải và môi
trường sinh thái. Việc phòng chống và giảm nhẹ thiệt hại do lũ đang là một vấn đề hết
sức cấp bách được nhiều tổ chức và các nhà khoa học trên thế giới cũng như Việt nam
quan tâm nghiên cứu. Để tìm ra được giải pháp hạn chế lũ lụt, cần phải phân tích và
nghiên cứu các yếu tố tác động trực tiếp đến lũ. Nguyên nhân tác động đến lũ lụt kéo
dài ngoài lượng mưa, độ dốc, mật độ lưới sông, loại hình sử dụng đất thì khả năng
thấm nước của các loại đất cũng là tác nhân chính đến nguy cơ lũ. Việc thực hiện các
giải pháp sẽ dễ dàng hơn nếu dữ liệu về các yếu tố ảnh hưởng này thể hiện trên bản
đồ với các mức độ nguy cơ tương ứng. Bài báo này trình bày tóm tắt phương pháp
thành lập bản đồ phân cấp thổ nhưỡng bằng công nghệ GIS. Đây sẽ là các tài liệu có
ích cho việc phân vùng nguy cơ và cảnh báo lũ trong khu vực nghiên cứu.
Từ khóa: Bản đồ phân cấp thổ nhưỡng, nguy cơ lũ, sông Lam.
Abstract
Application of GIS technology to build a soil classification map following level
of flood risk in Lam river basin
In recent years, floods in Central Vietnam in general and Lam river basins in
particular happen more often with a higher level of loss in lives, goods and ecological
environment. The prevention and mitigation of losses caused by flood is nowdays a
burning-global issue which is being researched by lots of organizations and scientists
all over the globe as well as in Vietnam. In order to find a proper solution to prevent
and predict flood, it is necessary to analyze and research factors which directly affect
floods formation. Besides rainfall, slope, drainage density, and land use,permeability
of soil is another important factor affecting flood hazard. It would be easier to
implement solution if the data of this influencing factors were displayed on the map
with corresponding level of flood hazard. This paper will briefly present a summary
of the methodology for establishing a soil classification map with GIS technology.
This shall be useful for natural hazard mapping and flood warning in the study area.
Keywords: Soil classification map, flood risk, Lam river.
1. Đặt vấn đề nhạt trên núi. Ở vùng đối núi, đất được
Lưu vực sông Lam thuộc khối địa phát triển trên nhiều loại nham thạch. Ở
chất Bắc Trung Bộ có thành phần mẫu vùng đồng bằng, đất được hình thành từ
chất đa dạng, hình thành nhiều loại đất: phù sa sông. Đất ở vùng trung du khá
Đất phù sa và đất cát ven biển, đất bùn đa dạng: Các loại đất chua, đất glay
lầy, đất mặn và đất feralit mùn vàng hoặc đất glay mặn úng nước. Vùng đồi
74
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 16 - năm 2017
- Nghiên cứu
chuyển tiếp từ đồng bằng lên núi chủ giữ nước của đất có ảnh hưởng lớn trong
yếu là Faralitic [2]. việc điều tiết dòng chảy mặt. Độ thấm
Một trong những yếu tố ảnh hưởng của tầng thổ nhưỡng ảnh hưởng trực
tới lũ là khả năng giữ nước hoặc độ thấm tiếp đến nguy cơ lũ lụt [1] và được coi
của tầng thổ nhưỡng. Để có dữ liệu phân là một tham số ảnh hướng đến lũ. Nhân
tích nguy cơ lũ và thành lập bản đồ phân tố này ảnh hưởng đến dòng chảy, xói
vùng lũ, thông tin về các loại đất, khả mòn đất, tích trữ nước ngầm. Tỷ lệ thấm
năng thấm và mức độ nguy cơ tương phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài và
đặc tính của các loại đất [5]. Phần lớn
ứng cần được thể hiện trên bản đồ. Xuất
nước được giữ lại trong đất dưới dạng
phát từ những lập luận trên, nghiên cứu
nước mao quản và nước trọng lực. Tổng
này được thực hiện nhằm phân cấp các
lượng nước này phụ thuộc vào tầng dày
loại đất theo mức độ tác động của nó
và thành phần cơ giới của đất [1]. Như
đến nguy cơ lũ và thể hiện lên bản đồ để
vậy, đặc điểm, cấu trúc của thổ nhưỡng
phục vụ việc phân vùng nguy cơ lũ lụt
quyết định độ thấm của chúng trong
trên lưu vực sông Lam. khu vực nghiên cứu. Ngoài ra, loại đất
2. Phương pháp nghiên cứu cũng đóng vai trò quan trọng vì chúng
ảnh hưởng đến lượng nước ngấm vào
2.1. Xây dựng bảng phân cấp
đất cũng như tác động đến dòng chảy
thổ nhưỡng
[6]. Lưu vực sông Lam có nhiều loại đất
Khi nước mưa rơi xuống, một phần khác nhau phân bố không đều trên toàn
được thấm vào lớp đất mặt, một phần lưu vực. Thành phần của từng loại đất
bị bốc hơi, một phần được giữ lại bởi trong các nhóm thổ nhưỡng này có tính
các yếu tố thực vật và phần còn lại tạo chất khác nhau nên khả năng thấm nước
thành dòng chảy mặt. Do đó, khả năng không giống nhau [3].
Hình 1: Bản đồ thổ nhưỡng lưu vực sông Lam
[Nguồn: sở TN và MT Nghệ An, Sở TN và MT Hà Tĩnh, Sở TN và MT Thanh Hoá]
75
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 16 - năm 2017
- Nghiên cứu
Khả năng thấm nước của đất giảm Từ bản đồ thổ nhưỡng lưu vực sông
sẽ làm tăng dòng chảy mặt do đó nguy Lam cho thấy có 38 loại đất trong khu
cơ xảy ra lũ lụt sẽ nhiều hơn và ngược vực này. Theo ý kiến chuyên gia, với đặc
lại. Khi nước được cung cấp vượt quá điểm, nguồn gốc hình thành khác nhau,
khả năng thấm của đất, nước sẽ tràn ra khả năng thấm của các loại đất được
có thể dẫn đến lũ lụt [6]. Tức là trong chia thành 5 mức được thể hiện ở bảng
trường hợp mưa dài ngày và cường độ 1. Trong bảng này, đất có khả năng giữ
mưa cao hơn hệ số thấm thì khả năng lũ nước cao tức là nguy cơ lũ giảm và ngược
lụt sẽ tăng cao [4]. lại đối với khu vực đất có độ thấm thấp.
Bảng 1: Tính thấm của các loại đất trên lưu vực sông Lam
STT Ký hiệu Loại đất Nhóm đất Khả năng thấm
1 A Đất mùn alit trên cao Đất mùn alit trên núi cao Cao
2 B Đất xám bạc màu trên phù sa cổ Đất xám Trung bình
3 Ba Đất xám bạc màu trên đá macma axit Đất xám Trung bình
4 Bq Đất xám bạc màu trên đá cát Đất xám Trung bình
5 C Đất cát biển Đất cát biển Rất cao
6 Cc Đất cồn cát trắng vàng Đất cát biển Rất cao
7 D Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ Đất thung lũng Thấp
8 E Đất xói mòn trơ sỏi đá Đất xói mòn trơ sỏi đá Rất thấp
9 Fa Đất vàng đỏ trên đá macma axit Đất đỏ vàng Trung bình
10 Fj Đất đỏ vàng trên đá biến chất Đất đỏ vàng Trung bình
11 Fk Đất nâu đỏ trên đá bazan Đất đỏ vàng Trung bình
12 Fl Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa Đất đỏ vàng Thấp
13 Fp Đất vàng nhạt trên đá cát Đất đỏ vàng Trung bình
14 Fq Đất vàng nhạt trên đá cát Đất đỏ vàng Trung bình
15 Fs Đất đỏ vàng trên đá phiến sét Đất đỏ vàng Thấp
16 Fv Đất đỏ nâu trên đá vôi Đất đỏ vàng Trung bình
17 Ha Đất mùn vàng đỏ trên đá macma axit Đất mùn vàng đỏ trên núi Cao
18 Hq Đất mùn vàng nhạt trên đá cát Đất mùn vàng đỏ trên núi Cao
19 Hs Đất mùn vàng đỏ trên đá phiến sét Đất mùn vàng đỏ trên núi Cao
20 M đất mặn trung bình Đất mặn Thấp
21 Mi đất mặn ít Đất mặn Thấp
22 Mm đất mặn sú vẹt Đất mặn Thấp
23 Mn đất mặn nhiều Đất mặn Thấp
24 Nt Bãi ngập triều Bãi ngập triều Trung bình
25 Nu Núi đá Núi đá Không
26 P đất phù sa không được bồi Đất phù sa Trung bình
27 Pb đất phù sa được bồi Đất phù sa Trung bình
28 Pf đất phù sa có tầng loang lổ Đất phù sa Trung bình
29 Pg đất phù sa glây Đất phù sa Thấp
30 Pj Đất phù sa úng nước Đất phù sa Thấp
31 Py Đất phù sa ngòi suối Đất phù sa Trung bình
32 R Đất nâu thẫm trên sản phẩm đá bọt và bazan Đất đen Trung bình- cao
33 Rdv Đất đen trên sản phẩm bồi tụ cacbonat Đất đen Trung bình- cao
34 Rk Đất đen trên sản phẩm bồi tụ đá bazan Đất đen Trung bình
35 Sj1Mi Đất phèn hoạt động nông mặn ít Đất phèn Thấp
36 Sj2Mi Đất phèn hoạt động sâu mặn ít Đất phèn Thấp
37 SM Đất phèn ít và trung bình, mặn trung bình Đất phèn Thấp
38 W Sông suối, ao hồ Sông suối, ao hồ
76
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 16 - năm 2017
- Nghiên cứu
Dựa vào khả năng thấm của các khu vực nghiên cứu thành lập bản đồ
loại đất ở bảng 1, tiến hành phân cấp phân cấp thổ nhưỡng lưu vực sông Lam.
thổ nhưỡng theo mức độ tác động của Bản đồ phân cấp theo 5 mức ảnh hưởng
nó đến nguy cơ lũ tương ứng như trong đến nguy cơ lũ lụt của thổ nhưỡng (hình
bảng 2. 2) được xây dựng dựa trên Analysis
Bảng 2: Phân cấp thổ nhưỡng theo mức Tools của phần mềm ArcGIS bằng cách
độ ảnh hưởng đến nguy cơ lũ gộp các loại đất có cùng mức độ tác
Mức độ động đã được phân loại trong bảng 2.
STT Các loại đất
nguy cơ Từ bản đồ phân cấp thổ nhưỡng
1 C, Cc Rất thấp
có thể xác định diện tích khu vực ảnh
2 A, Ha, Hq, Hs Thấp
hưởng đến nguy cơ lũ tương ứng với các
Fk, Fp,Fv, Nt, B, Ba, Bq,
3 Fa, Fj, Fq, P, Pb, Pf, Py, R, Trung bình cấp độ như bảng 3.
Rdv, Rk Từ kết quả thống kê cho thấy nhóm
D, Fl, Fs, SM, Sj1Mi, đất ảnh hưởng ít đến nguy cơ lũ chiếm
4 Sj2Mi, M, Mi, Mm, Mn, Cao không nhiều (4,36% và 1,12%) trong
Pg, Pj khi nhóm có ảnh hưởng cao và rất cao
5 E, Nu Rất cao chiếm đến quá nửa diện tích lưu vực
Từ bảng phân cấp thổ nhưỡng trên (56,75%), phần còn lại chiếm khoảng
và bản đồ phân loại thổ nhưỡng, tiến hành 1/3 (37,77%) là nhóm có ảnh hưởng với
xây dựng bản đồ phân cấp thổ nhưỡng. mức độ trung bình.
2.2. Xây dựng bản đồ phân cấp Đây mới chỉ là kết quả phân tích
thổ nhưỡng một tiêu chí ảnh hưởng đến lũ lụt khi
Sử dụng bản đồ thổ nhưỡng lưu vực nghiên cứu. Để có kết quả phân vùng
sông Lam kết hợp với số liệu điều tra nguy cơ lũ chi tiết, cụ thể cần phải kết
thực địa về thổ nhưỡng, đồng thời tham hợp với kết quả phân tích của các tiêu
khảo nguồn tài liệu về các loại đất của chí ảnh hưởng khác.
Hình 2: Bản đồ phân cấp thổ nhưỡng lưu vực sông Lam
77
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 16 - năm 2017
- Nghiên cứu
Bảng 3: Diện tích khu vực có loại thổ nhưỡng ảnh hưởng đến nguy cơ lũ
Cấp nguy cơ Diện tích (km2) %
Rất thấp 974,711 4,36%
Thấp 249,419 1,12%
Trung bình 8448,367 37,77%
Cao 11798,179 52,74%
Rất cao 897,844 4,01%
3. Kết luận [2]. Trần Duy Kiều (2015); Đề tài
Giống như bản đồ phân cấp các nghiên cứu nhận dạng lũ lớn, phân vùng
nhân tố tác động đến nguy cơ lũ khác, nguy cơ lũ lớn và xây dựng bản đồ ngập
lụt phục vụ cảnh báo lũ lớn lưu vực sông
bản đồ phân cấp thổ nhưỡng theo theo
Lam, Đề tài nghiên cứu cấp Bộ
mức độ ảnh hưởng đến nguy cơ lũ lụt
của khu vực nghiên cứu là tài liệu cần [3]. Uông Đình Khanh, (2007);
Phân tích tác động của nhân tố địa chất,
thiết, quan trọng góp phần cho việc phân
địa mạo tới việc hình thành các tai biến
tích, đánh giá khả năng lũ lụt xảy ra trên
thiên nhiên (lũ lụt, lũ quét, lũ bùn đá,
lưu vực sông Lam. Kết hợp bản đồ này
trượt lở, xói lở bờ sông) lưu vực song
với một số bản đồ tiêu chí ảnh hưởng
Hương, viện Địa lý, Hà Nội.
khác như: Bản đồ phân cấp lượng mưa,
[4]. Andi Besse Rimba, Martiwi
bản đồ phân cấp độ dốc, bản đồ phân
Diah Setiawati, Abu Bakar Sambah,
cấp mật độ lưới sông, bản đồ loại hình
and Fusanori Miura, 2017, Physical
sử dụng đất... và bản đồ địa giới hành Flood Vulnerability Mapping Applying
chính, sử dụng công nghệ GIS, sẽ cho Geospatial Techniques in Okazaki City,
biết diện tích và chỉ rõ cấp độ nguy cơ Aichi Prefecture, Japan, Urban Sci. 1, 7;
lũ của từng khu vực. Do đó, cần phải doi:10.3390/urbansci1010007
nghiên cứu và phân tích tình hình thổ [5]. Tejedor, M.; Neris, J.;
nhưỡng sông Lam chi tiết, cụ thể để từ Jiménez, C. Soil Properties Controlling
đó phân định được tính chất và cấp độ Infiltration in Volcanic Soils (Tenerife,
lũ khác nhau trên từng vùng, giúp giảm Spain). Soil Sci. Soc. Am. J. (2013), 77,
thiểu tối đa nguy cơ lũ và hạn chế thiệt 202-212.
hại mà lũ đem lại. [6]. Yashon O. Ouma and
Ryutaro Tateishi, 2014; Urban Flood
TÀI LIỆU THAM KHẢO Vulnerability and Risk Mapping Using
Integrated Multi-Parametric AHP and
[1]. Nguyễn Thám, Nguyễn Hoàng GIS: Methodological Overview and
Sơn, (2008); Giảm thiểu lũ lụt ở lưu Case Study Assessment, Water, p 1515
vực sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế -1545, doi:10.3390/w6061515.
trên cơ sở quy hoạch thảm thực vật;
Tạp chí khoa học, Đại học Huế, số 48,
trang 143 - 152
BBT nhận bài: Ngày 6/5/2017; Phản biện xong: Ngày 30/5/2017
78
Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 16 - năm 2017
nguon tai.lieu . vn
