Bài giảng Ngăn xói mòn đất - Chương 1: Khái quát về xói mòn đất - Nguyễn Trường Ngân

Nội dung text: Bài giảng Ngăn xói mòn đất - Chương 1: Khái quát về xói mòn đất - Nguyễn Trường Ngân

1. 22-03-2012 Khái niệm Xĩi mịn đất là sự mang đi lớp đất mặt do nước chảy, tuyết hoặc các tác nhân địa chất khác bao gồm cả các quá trình sạt lở do KHÁI QUÁT VỀ trọng lực (Rattan Lal, 1990) XĨI MỊN ĐẤT Nguyễn Trường Ngân Ta ùc nhân trọng lực Phân loại (Gravity erosion) Phân loại Chuyển vận cả khối Tác nhân gió Sụp lở Sạt lở Dòng vụn thô Đất trượt Xói mòn do gió Dịng vụn thơ Sụp lở Sạt lở (collapse) Trượt lở (landslide) (debris flow) (Sinkhole) 1
2. 22-03-2012 Phân loại Tác nhân thể lỏng Nước Xói mòn băng hà Mưa Dòng chảy Đại dương splash erosion (xĩi mịn tĩe) Sheet erosion (xĩi mịn bề mặt) Xói mòn Dòng chảy Dòng Xói mòn Phân tóe bề mặt chảy ngầm bờ biển loại Xói mòn Mương Rãnh Xói mòn ống hoặc bề mặt xói xói xói mòn rãnh ngầm gully erosion (mương xĩi) Rill erosion (rãnh xĩi) Nhận xét Xĩi mịn đất là một quá trình tự nhiên Các yếu tố ảnh hưởng Xĩi mịn đất trở nên nghiêm trọng khi lượng đến xĩi mịn đất Xĩi đất bị mất gia tăng mịn Biến đổi khí hậu tồn cầu và quá trình sử Canh tác dụng đất khơng hợp lý sẽ làm gia tăng xĩi mịn đất. Theo R.P.C Morgan, 2005 2
3. 22-03-2012 2,5cm đất mất 300 năm. Tác nhân tự nhiên Tác nhân nhân sinh (mưa, địa hình, (Quản lý sử dụng loại đất ) đất) Ngưỡng: 1,8 tấn/ha/năm Xĩi mịn đất Đồi núi VN:100-200 tấn/ha/năm Bi ện pháp hữu hiệu (N. Hudson, 1985) kiểm sốt xĩi mịn đất Tổn thất bên ngồi Tổn thất tại chỗ Sự trầm tích Bồi tụ hồ và sơng Mất đất Giảm khả năng chứa nước Mất dinh dưỡng đất Sự ngập lụt Sự chảy tràn Mất chất hữu cơ đất Lũ quét Làm suy giảm tínhchất đất Trượt lở đất Phá hủy đường xá, đê đập và các cơng trình khác. Tổn hại đến cây trồng và sự phát triển Tắc nghẽn đường thủy Phú dưỡng hĩa Suy giảm sản lượng Mất đa dạng sinh học Mất sản xuất Suy giảm chất lượng nước Ảnh hưởng bất lợi cho xử lý nước Thu hẹp diện tích cĩ thể trồng trọt Ảnh hưởng bất lợi đến phát điện Giảm doanhsố bán hàng. Suy giảm cung cấp lương thực Tăng giá lương thực Hạn chế các hoạt động giải trí 3
4. 22-03-2012 Phương pháp lượng hĩa xĩi mịn Phương pháp lượng hĩa xĩi mịn Các phương pháp Ưu nhược điểm các nhĩm phương pháp Thực nghiệm Mơ hình tốn Thực nghiệm Mơ hình tốn . Mơ hình mơ phỏng . USLE, RUSLE. . Trực quan, dễ chấp nhận . Khĩ thuyếtphục. . Đồng vị . Mơ hình kết hợptrầmtích. . Tốn chi phí, thời gian . Ít tốn chi phí, thời gian . Modul dịng bùn cát . Mơ hình tính tốn mương xĩi . Quy mơ nhỏ, chi tiết .Quy mộ rộng, khái quát . Cầu xĩi mịn . Mơ hình xĩi mịn dogiĩ . Thuận lợi giao thơng . Hiểm trở, khĩtiếpcận . Máy quét hồng ngoại . Mơ hình cân bằng vậtchất . Xu thế, dự báo: khĩ . Xu thế, dự báo: cĩ thể . . Phương pháp Phương pháp Chu trình địa hĩa Phương pháp Đồng vị (Geochemical Cycle) Phương pháp mơ phỏng Phong hĩa là khởi điểm của xĩi mịn. Xĩi mịn dẫn đến sự phân bố lại các nguyên tố và các đồng vị trong mơi trường Đánh giá phânbố lại các nguyên tố tốc độ mang đi của vật chất xĩi mịn 4
5. 22-03-2012 Phương pháp 2. Các phương pháp Phương pháp Đồng vị Phương pháp modul dịng bùn cát (mudflow) 1 m EDEP W . e p s f Er S Ee hàm lượng Urani hịa tan trong nước sơng Er hàm lượng Urani trong đá gốc Ep hàm lượng Urani trong nước mưa S diện tích lưu vực D lưu lượng nước sơng P lượng mưa W lượng vật chất hịa tan vận chuyển trong sơng S: Lượng bùn cát dịng chảy mang theo (tấn) (tấn/km2/năm) S = A x Dr A: Lượng đất xĩi mịn bề mặt (tấn) (L.M. Norderman, 1980) Dr: Hệ số gia nhập bùn cát (thực nghiệm) Phương pháp Phương pháp Phương pháp modul dịng bùn cát (mudflow) Phương pháp cầu xĩi mịn (erosion bridge) Dr = 10 S.M. White, 1989 r: độ chênh cao lưu v ực l: chiều dài sườn theo suối chính. Dr = 0,488-0,006A=0,01Q (Bowie, 1975) Dr = 1,29+1,37lnD-0,025A (Mou và Meng 1980) A- diện tích lưu v ực Q- lưu lượng dịng chảy năm D- mật độ lưới sơng Rosy Wash (1993) 5
6. 22-03-2012 CREAMS (Chemicals, Runoff and Erosion from Agricultural Management Systems) (Knisel, 1980) Phương pháp EGEM (Ephemeral Gully2. Erosion Số lượng Model) (Woodward, và vị trí 1999) quan trắc EPIC (Erosion-Productivity Impact Calculator) Phương pháp mơ hình thực nghiệm EROSION-3D (von Werner,Yếu 1995) tố cường độ mưa EUROSEM (European Soil Erosion Model) (Chisci and Morgan, 1988) Năm 1978, Wischmeier và Smith đề xuất phương KINEROS (Kinematic Runoff and Erosion Model) (Woolhiseret al., 1990) MOSES (Modular Soil Erosion System) project trình thực nghiệm mất đất tổng quát (USLE) xem xét 6 MWISED (Modelling Within-Storm Sediment Dynamics) project hệ số R, K, L, S, C, và P. PESERA (Pan-European Soil Erosion Risk Assessment) model USLE (Universal Soil Loss Equation) và RUSLE (Revised USLE) (Wischmeier, 1978) Tính tốn hiệu quả cho: SERAE (Soil Erosion Risk Assessment in Europe) model STREAM (Sealing, Transfer, Runoff, Erosion, Agricultural Modification) model - Xĩi mịn do nước SWAT (Soil and Water Assessment Tool) - Xĩi mịn bề mặt và rãnh xĩi USPED (Unit Stream Power-based Erosion Deposition) - Phân bố khơng gian của xĩi mịn và tiềm năng WATEM (Water and>30 Tillage Erosion Model) WEPP (Water Erosion Prediction Project) (Laflen, 1991) Cá c yếu tố chủ đạo ả nh WERUhưở ngwind đến xĩi erosion mịn đất simulation models (Edward L. Skidmore, 1994) lưu vực Suối Rạt Phương pháp Phương pháp Phương pháp mơ hình thực nghiệm Phương pháp mơ hình thực nghiệm Một số nhược điểmcủa USLE: Tính tốn lượng trầm tích do xĩi mịn: - Tính tốn mức độ trầm tích do xĩi mịn EUROSEM (European Soil Erosion Model) (Chisci and - Xĩi mịn dạng mương xĩi Morgan, 1988) - Xĩi mịn do giĩ và trọng lực KINEROS(Kinematic Runoff and Erosion Model) - Cân bằng vật chất tồn lưu vực (Woolhiser et al., 1990) WEPP (Water Erosion Prediction Project) (Laflen, 1991) Các mơ hình khác nhau được phát triển EROSION-3D (von Werner, 1995) 6
7. 22-03-2012 Phương pháp Phương pháp Phương pháp mơ hình thực nghiệm Phương pháp mơ hình thực nghiệm Xĩi mịn dạng Mương xĩi (Gully erosion): Xĩi mịn do giĩ: CREAMS (Chemicals, Runoff and Erosion from WERU wind erosion simulation models Agricultural Management Systems) (Knisel, 1980) (Edward L. Skidmore, 1994) EGEM (Ephemeral Gully Erosion Model) (Woodward, 1999) Phương pháp Ứng dụng GIS và viễn thám trong xĩi mịn Phương pháp mơ 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) 7