Đánh giá biến đổi độ mặn trên hệ thống thủy nông và biến động dùng đất tại huyện giao thủy, tỉnh nam định

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- NGUYỄN NHƯ THUẤN ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỘ MẶN TRÊN HỆ THỐNG THỦY NÔNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM Đ

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN NHƯ THUẤN

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỘ MẶN TRÊN HỆ THỐNG THỦY NÔNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2015

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN NHƯ THUẤN

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỘ MẶN TRÊN HỆ THỐNG

THỦY NÔNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TẠI HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH

Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Trang 3

MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH III DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VI

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘ MẶN, XÂM NHẬP MẶN 4

1.1.1 Một số khái niệm 4

1.1.1.1 Khái niệm về độ muối và độ mặn 4

1.1.1.2 Khái niệm xâm nhập mặn 5

1.1.2 Tình hình xâm nhập mặn hiện nay ở Việt nam và trên thế giới 6

1.2 TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN 10

1.2.1 Một số khái niệm 10

1.2.2 Các ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động sử dụng đất 10

1.2.3 Các ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu xâm nhập mặn 14

1.3 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 18

1.3.1 Điều kiện tự nhiên huyện Giao thủy, tỉnh Nam Định 18

1.3.1.1 Vị trí địa lý 18

1.3.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 18

1.3.1.3 Đặc điểm khí hậu 19

1.3.1.4 Đặc điểm thủy, hải văn 20

1.3.1.5 Đặc điểm thổ nhưỡng 20

1.3.1.6 Các nguồn tài nguyên 22

1.3.1.7 Cảnh quan môi trường 22

1.3.1.8 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, tài nguyên môi trường và cảnh quan môi trường 23

Trang 4

1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định 24

1.3.2.1 Thực trạng phát triển kinh tế 24

1.3.2.2 Thực trạng phát triển Cơ sở hạ tầng – Hệ thống công trình Thủy lợi 26 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 32

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất 32

2.2.1.1 Phương pháp phân loại ảnh viễn thám 32

2.2.1.2 Phương pháp đánh giá biến động 55

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu biến đổi độ mặn 60

2.2.2.1 Phương pháp đo mặn, chế độ đo mặn 60

2.2.2.2 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 62

2.2.2.3 Thành lập bản đồ hệ thống kênh tưới tiêu và cống tưới 66

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 68

3.1 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỘ MẶN 68

3.1.1 Kết quả đánh giá biến đổi độ mặn trên sông 68

3.1.2 Kết quả đánh giá biến đổi độ mặn trên hệ thống kênh nội đồng 77

3.1.3 Kết quả thành lập bản đồ hệ thống công trình thủy lợi huyện Giao Thủy82 3.2 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT 84

3.2.1 Kết quả phân loại ảnh viễn thám và thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 84

3.2.2 Bản đồ biến động sử dụng đất huyện Giao Thủy 94

3.2.2.1 Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất 94

3.2.2.2 Đánh giá biến động 100

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 107

A Kết luận 107

B Kiến nghị 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

Trang 5

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ xâm nhập mặn của C Ophardt c 1997 6

Hình 1.2 Bản đồ hành chính huyện Giao Thủy 18

Hình 1.3 Mùa muối Bạch Long 26

Hình 2.1 Sơ đồ phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên cơ bản 32

Hình 2.2 Sơ đồ phân cấp bậc các đối tượng trên ảnh 36

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình phân loại ảnh 39

Hình 2.4 Các ảnh vệ tinh sử dụng trong luận văn 41

Hình 2.5 Quá trình phân loại ảnh Landsat năm 1989 42

Hình 2.6 Quá trình phân loại ảnh Landsat năm 1995 45

Hình 2.7 Quá trình phân loại ảnh SPOT năm 2003 47

Hình 2.8 Quá trình phân loại ảnh SPOT năm 2007 49

Hình 2.9 Quá trình phân loại ảnh ALOS năm 2010 51

Hình 2.10 Xây dựng bản đồ hiện trạng từ ảnh phân loại 55

Hình 2.11 Các phương pháp đánh giá biến động 57

Hình 2.12 Quy trình đánh giá biến động huyện Giao Thủy 58

Hình 2.13 Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất 59

Hình 2.14 Máy đo mặn 61

Hình 2.15 Bản đồ hiện trạng hệ thống CTTL do công ty khai thác CTTL Xuân Thủy – tỉnh Nam Định quản lý 63

Hình 2.16 Quá trình chọn lọc số liệu xử lý 63

Hình 2.17 Sơ đồ thành lập bản đồ hệ thông CTTL huyện Giao Thủy 67

Hình 3.1 Biểu đồ giá trị độ mặn trung bình và giá trị độ mặn lớn nhất tại các cống năm 1989 70

Trang 6

Hình 3.5 Biểu đồ giá trị độ mặn trung bình và giá trị độ mặn lớn nhất tại các cống

năm 2010 72

Hình 3.7 Xu thế biến đổi độ mặn trung bình tại các cống 75

Hình 3.8 Độ mặn trung bình năm tại thời điểm đóng mở cống 81

Hình 3.9 Bản đồ hệ thống công trình thủy lợi huyện Giao Thủy 83

Hình 3.10 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Giao Thủy - tỉnh Nam Định năm 1989 85

Hình 3.13 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Giao Thủy – tỉnh Nam Định năm 2007 88

Hình 3.14 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Giao Thủy – tỉnh Nam Định năm 2010 89

Hình 3.15 Xu thế biến động diện tích các loại hình sử dụng đất qua các năm 91

Hình 3.16 Cơ cấu diện tích các loại hình lớp phủ qua các năm 92

Hình 3.17 Bản đồ biến động sử dụng đất huyện Giao Thủy - tỉnh Nam Định giai đoạn 1989-1995 95

Trang 7

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tốc độ truyền đỉnh triều và đỉnh mặn ở vùng cửa sông 9

Bảng 1.2 Hiện trạng và cơ cấu sử dụng đất năm 2010 20

Bảng 1.3 Quy hoạch phân vùng tưới tiêu của hệ thống thủy nông Xuân Thủy 28

Bảng 2.1 Thông tin ảnh viễn thám sử dụng trong đề tài 33

Bảng 2.2 Một số đối tượng chú giải 38

Bảng 2.3 Bảng ma trận sai số năm 2010 54

Bảng 2.4 Số liệu đo thuỷ nông cống Cồn Nhất tháng 12 - 2007 65

Bảng 2.5 Số liệu độ mặn cống Cồn Nhất năm 2007 66

Bảng 3.1 Độ mặn trung bình các tháng có mặn tại các cống năm 1989 68

Bảng 3.7 Độ mặn trung bình năm tại các cống từ năm 1989 đến 2012 74

Bảng 3.8 Độ mặn trung bình thời điểm lấy nước các tháng trong năm 1989 77

Bảng 3.14 Thống kê phân loại lớp phủ mặt đất các năm từ 1989 đến 2010 90

Bảng 3.15 Ma trận biến động sử dụng đất giai đoạn 1989-1995 100

Bảng 3.19 Giá trị tăng thêm của các loại hình sử dụng đất qua các giai đoạn 105

Trang 8

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CN-TTCN Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp

CTTL Công trình thủy lợi

ĐHĐT Định hướng đối tượng

GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) HTX Hợp tác xã

LSWI Chỉ số nước (Land Surface Water Index)

MTNN Môi trường nông nghiệp

NDVI Chỉ số thực vật (Normalized Difference Vegetation Index) NTTS Nuôi trồng thủy sản

TNHH Trách nhiệm hữu hạn

Trang 9

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Xâm nhập mặn hiện nay trên thế giới được xem là một tai biến môi trường,

nó ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trồng, làm giảm tính

đa dạng sinh học và gây mất cân bằng sinh thái Mỗi năm trên thế giới có thêm khoảng 2 triệu ha đất bị nhiễm mặn [20] Việc nghiên cứu xâm nhập mặn đã có từ rất sớm, cùng với sự phát triển của công nghệ, con người đã có những bước tiến to lớn trong lĩnh vực này với việc đo đạc các diện tích đất bị nhiễm mặn, các loại đất nhiễm mặn, và tình hình nhiễm mặn hiện nay

Việt Nam là nước có đường bờ biển dài, trải dài từ Bắc tới Nam, vì vậy diễn biến xâm nhập mặn hiện nay đang là vấn đề quan trọng và cần được quan tâm sâu sắc Xâm nhập mặn ảnh hưởng trực tiếp tới sản xuất nông nghiệp, tới đời sống của nhân dân vùng ven biển Đặc điểm của xâm nhập mặn vào vùng cửa sông của hệ thống sông Hồng, Việt Nam được nghiên cứu dựa trên các số liệu đo nhiều năm tập trung độ mặn tại các trạm dọc theo cửa sông và trên một mô hình số Theo kết quả nghiên cứu của Vũ Thanh Ca (1996), đối với đồng bằng sông Hồng, xâm nhập mặn vào mùa khô trên sông chính là khoảng 20 km và lớn hơn 20 km đối với một số nhánh sông Giá trị độ mặn lớn nhất đo được tại các nhánh sông chính có lưu lượng nước ngọt cao thường rơi vào trong tháng một, trong khi đối với các sông nhánh lưu lượng nước ngọt thấp, giá trị độ mặn lớn nhất đo được thường rơi vào trong tháng

ba [43]

Hiện nay, tình hình xâm nhập mặn đang diễn ra phức tạp và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất cũng như đời sống sinh hoạt của người dân các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ Nam Định là một tỉnh nằm ở phía Đông Nam đồng bằng Bắc Bộ có các cửa sông Hồng, Ninh Cơ và Đáy đổ ra Vịnh Bắc Bộ Ngoài các thuận lợi về tài nguyên nước trên các nguồn sông này, vùng hạ lưu thuộc tỉnh gồm các huyện Xuân Trường, Giao Thuỷ, Nghĩa Hưng và Trực Ninh luôn đối mặt với hiện tượng xâm nhập mặn vào các tháng mùa cạn hàng năm Mặn xâm nhập sâu vào trong các vùng

Trang 10

cửa sông làm ảnh hưởng đến quá trình lấy nước ngọt phục vụ các ngành kinh tế, trước mắt là cho sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản (NTTS)

Sản xuất nông nghiệp và NTTS phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước, đặc biệt

là vụ sản xuất Đông Xuân (ĐX) Tất cả các khu vực cửa sông của các huyện Xuân Trường, Giao Thuỷ, Hải Hậu, Nghĩa Hưng, Trực Ninh thường xuyên gặp khó khăn mỗi khi cần lấy nước vào đồng, do vùng này được bao bọc và chia cắt bởi các con sông lớn đổ ra biển quanh năm bị nhiễm mặn do thuỷ triều vịnh Bắc Bộ truyền vào

Việc mở cống lấy nước từ các đập, cống ngăn triều cho nông nghiệp và thuỷ sản có độ mặn hoặc vượt quá (với cây trồng) hoặc thấp hơn (thuỷ sản) nồng độ cho phép đã gây thiệt hại không nhỏ đến năng suất Một vấn đề khác đang được quan tâm ở địa phương là sự chuyển dịch cơ cấu cây trồng, thay đổi mục đích sử dụng đất trên địa bàn huyện đang diễn ra hết sức mạnh mẽ

Trước thực trạng và những vấn đề nêu trên đòi hỏi địa phương cần có các biện pháp để theo dõi diễn biến xâm nhập mặn, diễn biến biến động sử dụng đất trên địa bàn huyện, từ đó đưa ra những định hướng, những quyết sách đúng đắn cho quy hoạch sử dụng đất trong điều kiện biến đổi khí hậu Việc thành lập bản đồ biến động sử dụng đất, bản đồ tưới tiêu có thể xem như một phương pháp hiệu quả tạo tiền đề cho việc theo dõi quá trình diễn biến, giúp các nhà quản lý theo dõi, đánh giá mức độ gia tăng xâm nhập mặn và biến động sử dụng đất, để từ đó có biện pháp ứng phó kịp thời

Với thế mạnh của viễn thám và khả năng phân tích không gian của GIS

(Geographic Information System), nhiều năm trở lại đây thế giới đã sử dụng rất

nhiều và rất hiệu quả trong nghiên cứu đánh giá biến đổi độ mặn và biến động sử

dụng đất, ví dụ như: Graciela Metternicht J.Alfred Zinck, 2008, Remote Sensing of

Soil Salinization: Impact on Land Management; Ahmed Eldiery, Luis A Garcia,

Robin M.Reich, 2005, Estimating Soil Salinity from Remote Sensing Data in Corn

Fields

Trang 11

Xuất phát từ thực tiễn trên, học viên đã lựa chọn đề tài “Đánh giá biến đổi độ

mặn trên hệ thống thủy nông và biến động sử dụng đất tại huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định”

* Kết quả nghiên cứu:

- Phân tích diễn biến xâm nhập mặn tại huyện Giao Thủy từ năm 1989 – 2012;

- Thành lập cơ sở dữ liệu hệ thống kênh, cống thủy lợi khu vực nghiên cứu;

4 Bố cục Luận văn

MỞ ĐẦU

Chương 1: TỔNG QUAN

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Trang 12

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘ MẶN, XÂM NHẬP MẶN

1.1.1 Một số khái niệm

1.1.1.1 Khái niệm về độ muối và độ mặn

Trong Luận văn này, học viên sử dụng khái niệm độ muối, độ mặn được hiểu

như sau:

Độ muối [11]

Độ muối là tổng các loại muối có trong 1000 gam nước biển ở nhiệt độ

480 0 C (gồm các muối các-bon-nát bị ôxi hoá, I - , Br - , Cl

-Thường người ta xác định độ muối qua lượng ion Cl - trong mẫu nước

Là tổng số gam muối NaCl trong một gam nước biển, g/1000g kí hiệu là S

Để xác định độ mặn thường dựa vào mối quan hệ giữa Clo và độ mặn như sau:

S = 1,65 Cl

Cl = 0,607 S

S - độ mặn phần nghìn (‰)

Cl - Độ Clo phần nghìn (‰)

Phân loại nước theo độ mặn [16]

Căn cứ vào độ muối, năm 1934, Zernop đã phân chia giới hạn các loại nước

tự nhiên như sau:

Nước ngọt : S‰ = 0,02 - 0,5 ppt

Nước lợ : S‰ = 0,5 - 16 ppt

Trang 13

Xâm nhập mặn nói chung là đề cập đến sự vận động của nước mặn vào tầng chứa nước nhạt hoặc là sự xâm lấn của nước mặn vào tầng chứa nước nhạt hoặc vào các cửa sông Nước mặn dưới đất còn có thể xuất hiện ở các tầng chứa nước trong đất liền, cũng như trong khu vực ven bờ biển, và có các liên quan tương tự với việc

sử dụng nước dưới đất cũng như nước mặn xâm nhập Xâm nhập mặn là vấn đề cốt lõi trong khai thác nước ở các tầng chứa nước ven bờ biển hàng thập kỷ qua.[18]

Trang 14

Sự xâm nhập của nước mặn trong sông ngòi là một hiện tượng tự nhiên do sự khác biệt về tỉ trọng giữa nước ngọt và nước mặn Hiện tượng này chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như lưu lượng và thời lượng của nước sông, cao độ của đáy sông

so với mặt nước biển, độ dốc của lòng sông, biên độ thủy triều, vận tốc và chiều gió, và nhiệt độ của nước [45]

Xâm nhập mặt có thể biểu diễn theo sơ đồ của C Ophardt c 1997:

Hình 1.1 Sơ đồ xâm nhập mặn của C Ophardt c 1997

1.1.2 Tình hình xâm nhập mặn hiện nay ở Việt nam và trên thế giới

Xâm nhập mặn hiện nay trên thế giới được xem là một tai biến môi trường,

nó ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng, và phát triển của cây trồng, làm giảm tính

đa dạng sinh học và gây mất cân bằng sinh thái Mỗi năm trên thế giới có thêm khoảng 2 triệu ha đất bị nhiễm mặn [20] Việc nghiên cứu xâm nhập mặn đã có từ rất sớm, cùng với sự phát triển của công nghệ, con người đã có những bước tiến to lớn trong lĩnh vực này với việc đo đạc các diện tích đất bị nhiễm mặn, các loại đất nhiễm mặn, và tình hình nhiễm mặn hiện nay

Nam Định là một tỉnh nằm ở phía Đông Nam đồng bằng Bắc Bộ có các cửa sông Hồng, Ninh Cơ và Đáy đổ ra Vịnh Bắc Bộ Ngoài các thuận lợi về tài nguyên nước trên các nguồn sông này, vùng hạ lưu thuộc tỉnh gồm các huyện Xuân Trường,

Trang 15

Giao Thuỷ, Nghĩa Hưng và Trực Ninh luôn đối mặt với hiện tượng xâm nhập mặn vào các tháng mùa cạn hàng năm Mặn xâm nhập sâu vào trong các vùng cửa sông làm ảnh hưởng đến quá trình lấy nước ngọt phục vụ các ngành kinh tế, trước mắt cho sản xuất nông nghiệp

Mặc dù, hệ thống đê khống chế toàn bộ vùng cửa sông nên đối với khu vực cửa sông thuộc Nam Định mặn không xâm nhập vào trong đồng nhưng làm ngưng trệ quá trình lấy nước từ sông, chủ yếu phục vụ cho nông nghiệp trên một phạm vi rộng lớn của đồng bằng vào các tháng kiệt

Do không dự báo trước tình hình xâm nhập mặn nên nhiều địa phương rất lúng túng khi quyết định thời điểm lấy nước cho nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản, đặc biệt trong vụ Đông Xuân

Sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước, đặc biệt là vụ sản xuất ĐX Tất cả các khu vực cửa sông của các huyện Xuân Trường, Giao Thuỷ, Hải Hậu, Nghĩa Hưng, Trực Ninh thường xuyên gặp khó khăn mỗi khi cần lấy nước vào đồng, do vùng này được bao bọc và chia cắt bởi các con sông lớn đổ ra biển quanh năm bị nhiễm mặn do thuỷ triều vịnh Bắc Bộ truyền vào

Việc mở cống lấy nước từ các đập, cống ngăn triều cho nông nghiệp và thuỷ sản có độ mặn hoặc vượt quá (với cây trồng) hoặc thấp hơn (thuỷ sản) nồng độ cho phép đã gây thiệt hại không nhỏ đến năng suất

Theo công ty trách nhiệm hữu hạn (TNHH) một thành viên khai thác công trình thủy lợi (CTTL) Xuân Thủy:

Vụ ĐX 1987-1988 ở Xuân Thuỷ, ĐX 1998-1999 ở miền hạ huyện Nghĩa Hưng (Nam Định) đã có nơi bị chết lúa do nước lấy vào đồng có độ mặn vượt quá giới hạn cho phép

Có vụ phải cấy chậm lại so với thời vụ tốt nhất do không lấy được nước vào đồng như vụ ĐX 1998-1999 và vụ ĐX 2002-2003 ở 4 huyện vùng cửa sông thuộc Nam Định

Liên tiếp trong các năm từ 2004 - 2006, nước mặn đã lấn sâu vào sông trên địa bàn tỉnh Nam Định Ranh giới mặn 1‰ đã xâm nhập ngày càng sâu vào trong

Trang 16

các sông Hồng, Ninh Cơ và Đáy Đặc biệt, trong tháng 1/2006, trên tất cả 3 vùng cửa sông, mặn xâm nhập sâu đến mức kỷ lục: trên sông Hồng mặn lấn sâu đến cửa cống Hạ Miêu I với độ mặn 7,2 ‰ cách biển 26 km; trên sông Ninh Cơ mặn đã lấn đến cửa cống Múc 2 với độ mặn 1,7 ‰, cách biển tới 37 km; trên sông Đáy mặn đã đến cửa cống Bình Hải I với độ mặn 5 ‰, cách biển 18 km

Đến năm 2010, độ mặn đã tăng rất cao, ở mức >10‰ đo tại cống Cồn Năm cửa Ba Lạt thuộc huyện Xuân Thủy, điều đó có nghĩa là xâm nhập mặn đang có xu hướng ngày càng bất lợi trong các năm trở lại đây, và ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp và NTTS đã có những thay đổi trong các năm qua

Trong khuôn khổ của luận văn, học viên tiến hành nghiên cứu diễn biến xâm nhập mặn trên cách tiếp cận là sự tăng về độ mặn theo các năm trên các cửa Cống lấy nước vào nội đồng được phân bố bên sông Hồng

Khái quát quy luật triều – mặn ở đồng bằng sông Hồng – sông Thái Bình

(xí nghiệp thủy nông Xuân Thủy)

Vịnh Bắc Bộ có chế độ nhật triều là chủ yếu có xen một ít chế độ nhật triều không đều Tính chất nhật triều càng kém thuần nhất có xu hướng dịch dần xuống phía Nam Độ lớn kỳ triều cường cực đại có thể đạt đến 4,5m tại Hòn Dấu (1986),

kỳ nước cường có độ lớn triều trung bình vào khoảng 2,6 m đến 3,6 m và giảm dần xuống phía Nam Vào kỳ triều kém, độ lớn thuỷ triều có thể không vượt quá 0,5 m Triều mạnh nhất thường vào các tháng 1, tháng 6, tháng 7 và tháng 12, trong khi triều yếu nhất vào các tháng 3, tháng 4, tháng 8 và tháng 9 trong năm

Thuỷ triều truyền vào trong sông xa hay gần, mạnh hay yếu phụ thuộc tương đối rõ nét cho các sông Điều kiện địa mạo lòng sông và chế độ nước sông quyết định tính đặc thù cho mỗi nhánh sông Trên sông Hồng, ảnh hưởng thuỷ triều còn được ghi nhận đến trên Hà Nội 10 km, cách biển đến 185 km Trên sông Đáy, khoảng cách ảnh hưởng triều lớn nhất đến Ba Thái - Mai Lĩnh cách biển 207 km Tốc độ truyền triều trên sông Hồng khoảng 15 -20 km/giờ và trên suốt đoạn sông có ảnh hưởng thuỷ triều chỉ có một đỉnh sóng và một chân sóng do chu kỳ triều gốc là nhật triều

Trang 17

Phạm vi và mức độ nhiễm mặn nước sông phụ thuộc độ lớn thuỷ triều, lưu lượng nước sông và điều kiện địa hình lòng và bãi sông Độ mặn trong vịnh Bắc Bộ

là trị số tương đối ổn định và dao động trong khoảng 32 - 33‰, trong khi độ mặn tự nhiên của nước sông chỉ vào khoảng 0,01 - 0,02‰ Tại Hòn Dấu, nơi còn chịu ảnh hưởng ít nhiều của nước sông nên độ mặn trung bình vào khoảng 29 - 30‰ trong mùa kiệt và giảm xuống 9- 23‰ trong mùa lũ

Trong mùa cạn, do nước sông thượng nguồn đổ về nhỏ và tương đồi ổn định, nên chế độ mặn phụ thuộc chủ yếu vào chế độ triều Hàng ngày, tương ứng với một con triều cũng xuất hiện một con mặn

Nhìn chung, đỉnh mặn xuất hiện sau đỉnh triều một giờ, còn chân mặn xuất hiện đồng thời cùng chân triều Trong mỗi chu kỳ triều độ mặn nhỏ nhất xuất hiện vào những ngày triều kém, độ mặn lớn nhất xuất hiện vào những ngày triều cường

Sự biến đổi độ mặn theo dọc sông

Độ dài và tốc độ mặn xâm nhập vào trong mạng lưới sông ngòi, kênh rạch phụ thuộc vào lượng nước, tốc độ nước từ thượng nguồn đổ về, độ lớn của thuỷ triều, đặc điểm địa hình, thuỷ lực lòng sông và cửa sông Khi truyền vào trong sông, sóng triều bị biến dạng và tốc độ truyền triều giảm, thời gian triều lên ngắn đi nhưng thời gian triều rút tăng nên mặn truyền vào trong sông cũng giảm đáng kể Theo thống kê tốc độ truyền đỉnh triều và đỉnh mặn như bảng 3.1

Bảng 1.1 Tốc độ truyền đỉnh triều và đỉnh mặn ở vùng cửa sông

Trang 18

Trước tình hình xâm nhập mặn ngày càng gia tăng tại địa bàn huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định, đòi hỏi phải có các nghiên cứu để đánh giá mức độ xâm nhập mặn qua các thời kỳ

1.2 TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ ĐÁNH GIÁ XÂM NHẬP MẶN

1.2.1 Một số khái niệm

* Khái niệm biến động sử dụng đất

Biến động sử dụng đất là do sự thay đổi từ một loại hình sử dụng đất này sang một loại hình sử dụng đất khác qua các thời kỳ, trong một khung cảnh không gian nào đó

* Khái niệm phân loại ảnh

Phân loại là kỷ thuật chiết tách thông tin phổ biến nhất trong viễn thám Trong không gian ảnh, một đơn vị phân loại được định nghĩa là một đoạn ảnh được dùng làm quyết định phân loại Một đơn vị phân loại có thể là một pixel, một nhóm các pixel lân cận hoặc cả ảnh Trong phân loại đa phổ truyền thống, các lớp được sắp xếp chỉ dựa trên dấu hiệu phổ của đơn vị phân loại Trong phân loại theo ngữ cảnh, bên cạnh việc sử dụng các thông tin phổ của đơn vị phân loại, người ta còn sử dụng cả các thông tin về thời gian, không gian và các thông tin liên quan khác Thông thường, đó là pixel được sử dụng làm đơn vị phân loại [3]

Phân loại ảnh có hai phương pháp: 1- có kiểm định: sử dụng các mẫu phân loại và 2- không kiểm định: chia ảnh thành các nhóm phổ và gộp các nhóm có giá trị

phổ giống nhau lại

1.2.2 Các ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động sử dụng đất

Thực tế, sử dụng đất thường được hiểu đơn giản là các hoạt động làm thay đổi bề mặt trái đất của con người Trong khi đó, khái niệm của quá trình chuyển đổi

sử dụng đất đề cập đến bất kỳ sự thay đổi trong hệ thống sử dụng đất từ một trạng thái này sang một trạng thái khác Sử dụng đất hiện nay diễn ra theo hai xu hướng: thứ nhất là các quá trình thay đổi dần dần ở quy mô rộng lớn và thứ hai là sự chuyển đổi đột ngột để ứng phó với các sự kiện quan trọng ở cấp cộng đồng địa phương

Trang 19

hoặc cá nhân Công nghệ viễn thám hiện nay với khả năng cung cấp thông tin trên nhiều kênh phổ và đo chụp phủ vùng rộng lớn tại các thời điểm khác nhau đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp như xác định thành phần, cơ cấu cây trồng và kiểm kê diện tích trồng trọt, dự báo sản lượng, nghiên cứu độ ẩm đất trồng và hiệu quả sử dụng nước trong nông nghiệp… Đối tượng chính để áp dụng Viễn thám trong nông nghiệp là các loại lớp phủ khác nhau như: thực vật, khu dân

cư, đất trống và mặt nước có độ phản xạ khác nhau tại các kênh phổ nhìn thấy, kênh nhiệt và kênh sóng radar Kỹ thuật xử lý ảnh sử dụng sự khác biệt này trong phân loại, chiết tách các thông tin cần thiết đối với vùng đất nông nghiệp và đặc biệt là vùng trồng lúa để xác định: quy mô, diện tích, tình trạng sinh trưởng, sâu bệnh, khô hạn, ngập úng, năng suất; từ đó đưa ra các cảnh báo theo tần suất nhất định Người

ta lập bản đồ các vùng sản xuất lúa bằng sử dụng độ phản xạ dải phổ quang học, nhờ đó kiểm kê diện tích, ước tính và dự báo sản lượng, và đánh giá mức độ thiệt hại

Trong những năm gần đây, đã có nhiều ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động sử dụng đất được tiến hành:

* Những nghiên cứu trên thế giới:

Trên phạm vi thế giới, các đề tài nghiên cứu về sự biến động loại hình sử dụng đất nhằm phân tích, đánh giá, dự báo sự phát triển đã được ứng dụng khá rộng rãi

Trong đề tài “Remote sensing-based quantification of cover and

land-use change for planning” (Bjorn Prenzel, 2003), tác giả đã đưa ra những cơ sở khoa

học về lựa chọn phương pháp được sử dụng để đưa ra các kết quả mang tính định lượng trong việc nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật và sử dụng đất dựa vào cơ

sở viễn thám Theo đó, tùy vào trường hợp mà ta sử dụng các phương pháp theo thuyết xác định hay dựa vào kinh nghiệm Một điểm đáng chú ý mà tác giả có đề cập đến là yêu cầu về dữ liệu khi đánh giá biến động: dữ liệu thu thập phải có cùng đặc điểm (về không gian, về độ phân giải phổ,…), dữ liệu phải đạt được những tiêu chuẩn nhất định về bóng mây hay sương mù, dữ liệu thu thập phải cùng khu vực nghiên cứu [23]

Trang 20

Trong nghiên cứu “Land Use/ Land Cover Changes Detection And Urban

Sprawl Analysis” (M Harika, et al., 2012) đã đánh giá sự biến động loại hình sử

dụng đất/bề mặt đất tại các thành phố Vijayawada, Hyderabad và Visakhapatnam ở vùng Đông Nam Ấn Độ Bên cạnh sử dụng dữ liệu ảnh viễn thám để giải đoán, đề tài còn kết hợp sử dụng chuỗi Markov để dự đoán các khu vực có thể bị biến đổi trong tương lai [34]

Trong nghiên cứu “Monitoring Land Use Change By Multi-temporal

Landsat Remote Sensing Imagery” (Tayyebi và nnk., 2008), nhóm tác giả đã sử

dụng ảnh landsat đa thời gian đề đánh giá biến động đất đô thị trong quá khứ (giai đoạn 1980-2000) để đưa ra những dự đoán cho tương lai (năm 2020) [40]

Trong đề tài “Analyzing Land Use/ Land Cover Chang Using Remote

Sensing and GIS in Rize, North-East Turkey” (Selcuk Reis, 2008), tác giả đã thành

lập bản đồ biến động sử dụng đất/ lớp phủ mặt đất ở vùng Rize, Đông Bắc Thổ Nhĩ

Kỳ với 7 loại lớp phủ Dữ liệu tác giả đã sử dụng trong đề tài này là ảnh Landsat MSS (1976) và Landsat ETM+ (2000) với độ phân giải lần lượt là 79m và 30m Tuy nhiên, ở đề tài này, tác giả không trình bày rõ về phương pháp thực hiện mà chỉ chú trọng về đánh giá, thống kê biến động với những thay đổi sâu sắc đối với đất nông nghiệp, đô thị, đồng cỏ và đất lâm nghiệp, những nơi gần biển và có độ dốc thấp [39]

* Những nghiên cứu tại Việt Nam:

Ở Việt Nam, các đề tài nghiên cứu về lớp phủ mặt đất và biến động đất đô thị cũng đã được thực hiện và bước đầu mang lại những kết quả Như trong đề tài

“Thành lập bản đồ thảm thực vật trên cơ sở phân tích, xử lý ảnh viễn thám” tại khu

vực Tủa Chùa – Lai Châu (Hoàng Xuân Thành, 2006), tác giả đã dùng phương pháp phân loại có kiểm định đối với dữ liệu ảnh Landsat năm 2006 để phân ra 7 lớp thực phủ khác nhau với chỉ số Kappa ~ 0,7 [13]

Trong đề tài “Ứng dụng viễn thám theo dõi biến động đất đô thị của thành

phố Vinh, tỉnh Nghệ An” (Nguyễn Ngọc Phi, 2009) dùng phương pháp phân loại

gần đúng nhất để phân ra 5 lớp đối tượng Điểm đáng chú ý của đề tài này là sử

Trang 21

dụng kết hợp nhiều loại ảnh viễn thám như Landsat (1992, 2000) và SPOT (2005)

để cho ra kết quả giải đoán, đồng thời có sự so sánh về độ chính xác, chi tiết giữa các loại ảnh Với chỉ số Kappa ~ 0,9, dữ liệu ảnh SPOT có độ chính xác sau phân loại cao hơn hẳn so với Landsat (Kappa ~ 0,7) [10]

Trong nghiên cứu “Ứng dụng viễn thám và GIS thành lập bản đồ lớp phủ

mặt đất khu vực Chân Mây, huyện Phú Lộc, tình Thừa Thiên Huế” (Nguyễn Huy

Anh, Đinh Thanh Kiên, 2012), tác giả đã đã sử dụng phương pháp phân loại gần đúng nhất với dữ liệu ảnh Landsat TM độ phân giải 10 m, kết hợp với lấy mẫu thực địa để phân ra 13 loại lớp phủ với độ chính xác tương đối cao [1]

Trong đề tài “Sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh MODIS nghiên cứu mùa vụ cây

trồng, lập bản đồ hiện trạng và biến động lớp phủ vùng đồng bằng sông Hồng giai đoạn 2008 – 2010” (Vũ Hữu Long, Phạm Khánh Chi, Trần Hùng, 2011), tác giả đã

phân loại lớp phủ dựa trên bộ dữ liệu NDVI tổ hợp tháng theo phương pháp phân loại có kiểm định sử dụng thuật toán phân loại gần đúng nhất Đề tài đã phân loại được 9 loại lớp phủ với chỉ số Kappa ~ 0,9 Để đánh giá độ chính xác, tác giả đã sử dụng kết hợp cả dữ liệu mẫu khảo sát, điều tra thực địa với bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm gần nhất [8]

Riêng ở khu vực huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định, trong nghiên cứu “Thực

trạng sử dụng đất cửa Ba Lạt, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định” (Nguyễn Thị Thu

Trang, Nguyễn Hữu Thành, 2011), nhóm tác giả đã Điều tra khảo sát thực địa chỉnh

lý bản đồ hiện trạng sử dụng đất, sau đó xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất vùng nghiên cứu tỷ lệ 1/10.000 bằng phần mềm Mapinfo, kết hợp giải đoán ảnh vệ tinh Sport 5 độ phân giải 10m năm 2003, 2007, 2010 bằng phần mềm ENVI Nghiên cứu đã chỉ ra xu hướng biến động diện tích đất nông nghiệp giai đoạn 2007 - 2010 tại khu vực cửa Ba Lạt; đánh giá xu hướng biến động đất theo từng khu vực nhỏ gắn liền với vườn quốc gia: 5 xã vùng đệm và khu vực khai thác tích cực, Khu vực khai thác hạn chế và phân khu bảo vệ nghiêm ngặt, Phân khu phục hồi sinh thái [14]

Trang 22

1.2.3 Các ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu xâm nhập mặn

Với thế mạnh của viễn thám và khả năng phân tích không gian của GIS, nhiều năm trở lại đây thế giới đã sử dụng rất nhiều và rất hiệu quả trong nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn

* Những nghiên cứu trên thế giới

Trong thực tế nghiên cứu, ứng dụng GIS trong nghiên cứu diễn biến xâm nhập mặn đã bắt đầu được khai thác trong các năm gần đây ví dụ như: Graciela

Metternicht J.Alfred Zinck, 2008, Remote Sensing of Soil Salinization: Impact on

Land Management.; Ahmed Eldiery, Luis A Garcia, Robin M.Reich, 2005, Estimating Soil Salinity from Remote Sensing Data in Corn Fields

Nhóm ba nhà khoa học Mahmoud A Abdelfattah, Shabbir A Shahid và Yasser R Othman đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS và Viễn thám vào xây dựng mô hình thành lập bản đồ đất nhiễm mặn tại Abu Dhabi, Ả Rập Sử dụng sản phẩm viễn thám mà cụ thể là ảnh Landsat-7 ETM và mẫu đất thu thập dùng để xây dựng song song hai mô hình Kết quả so sánh thực tế có độ tin cậy là 91,2%, cho thấy khả năng ứng dụng kết hợp GIS và Viễn thám cho hiệu quả rất cao [34]

Trong hoạt động nông nghiệp, nghiên cứu ước tính độ mặn của đất trong cánh đồng ngô cũng được ba nhà khoa học Ahmed Eldiery, Luis A Garcia và Robin M Reich tiến hành thực hiện Bằng công cụ là dữ liệu viễn thám và GIS, kết hợp mẫu đất thực đo Các nhà khoa học đã thành lập được bản đồ thể hiện mức độ mặn của đất dựa trên sự thay đổi sinh trưởng của cây ngô dưới tác động của độ mặn gia tăng trong đất Từ đó kịp thời có các biện pháp ứng phó nhằm giảm thiểu thiệt hại đến nông nghiệp ở mức thấp nhất

* Những nghiên cứu ở Việt nam

Trong thời gian gần đây, việc ứng dụng khoa học công nghệ trong giám sát

và đánh giá xâm nhập mặn được các nhà khoa học trong nước tiến hành nghiên cứu dưới nhiều phương pháp khác nhau

Trang 23

Năm 2007, Nhóm tác giả Trần Quốc Đạt, Nguyễn Hiếu Trung và Kanchit Likitdecharote thuộc trường Đại học Cần Thơ và Đại học Chulalongkorn - Thái Lan

đã tiến hành nghiên cứu “Mô phỏng xâm nhập mặn đồng bằng sông Cửu Long dưới

tác động của nước biển dâng và sự suy giảm lưu lượng nước từ thượng nguồn”

Trong nghiên cứu này, xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Cửu Long được mô phỏng cho những kịch bản khác nhau của mực nước biển dâng và lưu lượng thượng nguồn giảm bằng mô hình MIKE11 Mô hình được xây dựng dựa trên cở sỡ dữ liệu của hai năm 1998 và 2005 Kết quả mô phỏng xâm nhập mặn năm 1998 được chọn làm kịch bản gốc so sánh với bốn kịch bản xâm nhập mặn vào các năm 2020 và 2030 Bốn kịch bản này được xây dựng dựa trên kịch bản CRES B2, kịch bản tăng diện tích nông nghiệp và kịch bản diện tích nông nghiệp không đổi Hai kịch bản đầu là khi mực nước biển dâng 14 cm và lưu lượng thượng nguồn giảm 11% và 22% Kịch bản số ba và bốn là khi mực nước biển dâng 20 cm và lưu lượng thượng nguồn giảm 15% Kết quả mô phỏng cho thấy rằng độ mặn 2,5g/l xâm nhập 14 km sâu hơn kịch bản gốc năm 1998 Ngoài ra xâm nhập mặn cũng tác động hầu hết các dự án ngăn mặn ở đồng bằng sông Cửu Long Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng ngay

cả khi tất cả hệ thống công trình ngăn mặn hiện thời vận hành đúng như thiết kế, mặn vẫn xâm nhập sâu vào nội đồng và ảnh hưởng đến hầu hết các vùng được bảo

vệ bởi dự án xâm nhập mặn.[4]

Việc phát triển hệ công cụ hỗ trợ nghiên cứu gồm 4 Modul chức năng: GIS – Viễn thám – Modelling – Database có tên gọi là Geoinfomatics đã được Viện Môi trường và Tài nguyên Đại học Quốc gia TP.HCM nghiên cứu và áp dụng Một trong những ứng dụng của nó là dự báo diễn biến biên mặn trên hệ thống dòng chảy sông Đồng Nai, sông Sài Gòn nhằm phục vụ việc quy hoạch, xác định cơ cấu cây trồng phù hợp và triển khai hoạt động NTTS an toàn Nghiên cứu sử dụng công cụ toán học là phần mềm MK4 của PGS.TS Lê Song Giang Từ dữ liệu, số liệu ban đầu của năm 2002, phần mềm MK4 cho phép xây dựng những kịch bản diễn biến biên mặn cho những năm tiếp theo theo mùa và theo các kịch bản xả lũ của các hồ chứa ở

Trang 24

thượng nguồn Kết quả của nghiên cứu cho thấy sự dịch chuyển khá lớn về biên mặn của mùa khô và mùa mưa

Năm 2007, Viện địa lý đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đánh giá thực trạng

xâm nhập mặn vào khu vực nội đồng do ảnh hưởng sự phát triển nuôi trồng thủy hải sản trong đê tỉnh Thái Bình và đề xuất các biện pháp khắc phục” do TSKH

NCVCC Phạm Hoàng Hải làm chủ nhiệm Đề tài đã đánh giá thực trạng xâm nhập mặn (quy mô, mức độ) do hậu quả quá trình sử dụng tài nguyên dải ven biển Thái Bình Xây dựng bản đồ hiện trạng xâm nhập mặn dải ven biển Thái Bình tỷ lệ 1/50.000 [7]

Năm 2008 TS Vũ Hoàng Hoa - Trường Đại học Thủy Lợi và Th.S Lương Hữu Dũng - Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã thực hiện

"Nghiên cứu, dự báo xu thế diễn biến xâm nhập mặn do nước biển dâng cho vùng cửa sông ven biển Bắc Bộ" Nhóm tác giả đã sử dụng hai mô-đun 1 chiều của mô

hình MIKE11: thủy động lực HD và xâm nhập mặn AD để mô phỏng chế độ thủy lực và xâm nhập mặn mùa kiệt trên hệ thống hạ lưu sông Hồng – Thái Bình Khi bài toán thủy lực được mô phỏng, hiệu chỉnh tốt thông qua mô đun HD, khi đó tiếp tục

sử dụng mô đun AD để tính toán diễn biến và xâm nhập mặn trên các sông chính của vùng nghiên cứu Kết quả đã mô phỏng được diễn biến chế độ thủy lực và quá trình xâm nhập mặn trên toàn hệ thống các cửa sông Tuy nhiên do hệ thống sông Hồng và Thái Bình là một hệ thống sông lớn, mà cơ sở số liệu không dài, không liên tục, được quan trắc với nhiều mục đích riêng, dẫn đến kết quả phần mô phỏng quá trình xâm nhập mặn chắc chắn khó cho độ chính xác cao được Kết quả tính toán cho ta cái khái quát về quá trình mực nước và diễn biến mặn trên hệ thống, làm

cơ sở cho việc tính toán dự báo xu thế diễn biến xâm nhập mặn do nước biển dâng khi xảy ra các tình huống giả định [6]

Năm 2009, nhóm nghiên cứu thủy văn và môi trường gồm các chuyên gia thuộc trường Đại học khoa học tự nhiên và Đại học quốc gia Hà Nội đã áp dụng mô

hình MIKE 11 để thực hiện nghiên cứu “Đánh giá tình hình xâm nhập mặn trên hệ

thống sông Bến Hải và Thạch Hãn” cho kết quả tốt Việc hiệu chỉnh và kiểm định

Trang 25

mô hình thủy lực và lan truyền chất được thực hiện với bộ số liệu đo đạc quan trắc tháng 8 năm 2007 Để dự báo tính hình xâm nhập mặn đến năm 2020, các điều kiện biên được kết hợp giữa việc dự báo tình hình sử dụng nước thượng nguồn kết hợp với các kịch bản nước biển dâng Kết quả mô phỏng bằng mô hình cho thấy, đến năm 2020 mặn có thể xâm nhập khá sâu vào đồng bằng Điều đó sẽ đặt ra những thách thức cho hoạt động canh tác cây nông nghiệp sử dụng nguồn nước tưới từ sông nhưng đồng thời cũng tạo ra thời cơ tăng diện tích sản xuất cho ngành NTTS nước lợ

Năm 2011, nhóm tác giả Phạm Gia Tùng, Huỳnh Văn Chương, Phạm Hữu

Tỵ thuộc Khoa Tài nguyên Đất & MTNN – Trường Đại học Nông lâm Huế đã thực

hiện nghiên cứu: “Ứng dụng GIS và viễn thám xây dựng bản đồ biến động quỹ đất

lúa do tác động của biến đổi khí hậu giai đoạn 2000 – 2010: trường hợp nghiên cứu tại 3 xã thuộc huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế” Nhóm tác giả đã sử dụng

phần mềm giải đoán ảnh Envi 4.5 để giải đoán ảnh Landsat tại các năm 2000 và năm 2010; chuyển dữ liệu giải đoán về dạng vector và sử dụng Mapinfo 10.0 để xây dựng các loại bản đồ biến động đất lúa do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu Nghiên cứu chỉ ra rằng: Giai đoạn 2000 đến năm 2010; tại các xã Phú An, Phú Mỹ và Thị trấn Thuận An do tác động của biến đổi khí hậu đã làm 57,6 ha đất lúa không thể sản xuất được; phải chuyển sang NTTS Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã xây dựng bản đồ dự báo mất đất lúa do mực nước biển dâng theo các kịch bản ở mức trung bình về mực nước biển dâng của Bộ Tài nguyên và môi trường; đến năm 2050 khi mực nước biển dâng 30 cm thì 3 xã trong vùng nghiên cứu có 264,25 ha đất tự nhiên; trong đó đất lúa là 161,51 ha bị ngập; nếu dâng lên 75 cm vào năm 2100 thì diện tích tương ứng là 1.218,35 ha và 527,51 ha [15]

Nhìn chung, các nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS phục vụ đánh giá biến động sử dụng đất và xâm nhập mặn đã được ứng dụng phổ biến trên thế giới và

đã đạt được những kết quả nhất định ở Việt Nam

Trang 26

1.3 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.3.1 Điều kiện tự nhiên huyện Giao thủy, tỉnh Nam Định

1.3.1.1 Vị trí địa lý

Huyện Giao Thủy là một trong ba huyện ven biển của tỉnh Nam Định, là khu vực đồng bằng tương đối bằng phẳng, nằm trong hành lang trọng điểm của vùng đồng bằng Bắc Bộ, cạnh 2 cửa sông lớn là cửa Ba Lạt và Hà Lạn Giao Thuỷ nằm ở phía Đông Nam của tỉnh Nam Định, có toạ độ địa lý từ 20˚10’ đến 20˚21’ vĩ độ Bắc

và từ 106˚21’ đến 106˚35’ kinh độ Đông Cách thành phố Nam Định 45 km, với trục giao thông chính là quốc lộ 21 và đường tỉnh lộ 489, 481 chạy qua

Phía Đông - Bắc giáp với tỉnh Thái Bình

Phía Tây Bắc giáp với huyện Xuân Trường

Phía Tây giáp với huyện Hải Hậu

Phía Nam - Đông Nam giáp với biển Đông

Hình 1.2 Bản đồ hành chính huyện Giao Thủy 1.3.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo

Địa hình tương đối bằng phẳng, có xu hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam, có thể chia thành hai vùng chính là vùng nội đồng và vùng bãi bồi ven biển, đất đai của huyện nhìn chung màu mỡ tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, đặc

Trang 27

biệt là trồng trọt, với 32 km bờ biển, ngư trường rộng lớn, sinh vật đa dạng, bãi biển đẹp tạo điều kiện thuận lợi cho ngành thuỷ sản và ngành du lịch

Địa tầng khu vực khảo sát nằm trong vùng có cấu trúc địa chất đơn giản bao gồm trầm tích sông, hồ, đầm lầy, trầm tích biển

1.3.1.3 Đặc điểm khí hậu

Khí hậu huyện Giao Thuỷ mang đầy đủ những thuộc tính cơ bản của khí hậu miền Bắc Đó là khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, có mùa đông khá lạnh, ít mưa; mùa hè nóng, nhiều mưa, có 4 mùa rõ rệt

Lượng mưa

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa tương đối lớn trung bình dao động từ 1.400mm đến 1800mm, số ngày mưa trong năm dao động khoảng 143 ngày Tháng có lượng mưa trung bình cao nhất là tháng 9

Độ ẩm

Năm 2011, độ ẩm tương đối trung bình năm là 82% Tháng 2, tháng 3 có độ

ẩm tương đối trung bình cao nhất là 86%, tháng 12 có độ ẩm tương đối trung bình thấp nhất là 73%

Gió

Khu vực chịu ảnh hưởng của gió thịnh hành chủ yếu theo hai mùa: mùa hạ là hướng gió Đông Nam, mùa đông là hướng gió Bắc - Đông Bắc Theo các số liệu quan trắc tốc độ gió trung bình năm là 1,8 m/s, tốc độ gió trung bình vào tháng nóng nhất (tháng 7) là 2 m/s, tháng lạnh nhất là 1,7 m/s

[Nguồn: Trung tâm tư liệu khí tượng thủy văn]

Trang 28

1.3.1.4 Đặc điểm thủy, hải văn

Huyện Giao Thuỷ được bao bọc bởi hai sông chính là sông Hồng, sông Sò và biển với chiều dài bờ biển khoảng 32 km Hàng năm, huyện Giao Thuỷ được mở rộng ra biển khoảng 200 ha đất bãi bồi màu mỡ từ nguồn phù sa tại hai cửa sông lớn tại cửa Ba Lạt và Hà Lạn Sông Hồng là ranh giới tự nhiên giữa tỉnh Nam Định và tỉnh Thái Bình, sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và đổ ra biển tại cửa Ba Lạt Mực nước sông Hồng thay đổi theo mùa rõ rệt, cao nhất là tháng 8 (481 cm), thấp nhất là tháng 4 (10 cm) Ngoài ra, còn có hệ thống sông nhỏ, kênh tưới tiêu phục vụ mục đích sản xuất nông nghiệp Sông Sò là ranh giới tự nhiên giữa huyện Xuân Trường, Giao Thuỷ và Hải Hậu bắt nguồn từ sông Hồng chảy ra cửa Hà Lạn Mạng lưới giao thông đường thuỷ của huyện Giao Thuỷ rất phát triển

Hệ thống sông ngòi của huyện thuộc loại nhật triều, thông qua hệ thống sông ngòi, kênh mương, chế độ nhật triều đã giúp quá trình thau chua, rửa mặn trên đồng ruộng tốt hơn Dòng chảy của sông Hồng kết hợp với chế độ triều cường đã bồi tụ vùng cửa sông, tạo thành bãi bồi lớn nhất là Cồn Lu, Cồn Ngạn

1.3.1.5 Đặc điểm thổ nhưỡng

Đất đai trên địa bàn huyện Giao Thủy được chia thành hai nhóm chính: Đất phù sa được bồi đắp hàng năm và đất mặn, đất cát vùng ven biển trong đó nhóm đất phù sa chiếm ưu thế Nhóm đất mặn đứng thứ hai về diện tích, có độ phì tiềm năng cao Đất bị xâm mặn dưới nhiều hình thức: bị xâm mặn do sóng biển tràn vào hoặc nước biển theo dòng thủy triều qua các con sông chảy vào đất canh tác hoặc do nước ngầm mặn bốc hơi lên các thời kỳ khô hanh Phần lớn đất nhiễm mặn ở đây có

độ mặn kiềm do hàm lượng Na+ cao

Hiện trạng sử dụng đất của huyện Giao Thủy năm 2010: Tổng diện tích đất

tự nhiên toàn huyện Giao Thủy là 23.823,8 ha, bằng 14,17% diện tích đất toàn tỉnh,

là huyện có diện tích lớn thứ 3 sau Nghĩa Hưng và Ý Yên

Bảng 1.2 Hiện trạng và cơ cấu sử dụng đất năm 2010

Trong đó

Khu dân Đất đô thị

Trang 29

SỬ DỤNG ĐẤT tích (ha) cấu cƣ NT Tổng diện tích tự nhiên 23823,80 100,0 493,63 1066,51

1 Đất nông nghiệp NNP 16674,71 69,99 2719,65 574,87 1.1 Đất sản xuất nông nghiệp SXN 9778,31 41,04 1994,72 272,42 1.1.1 Đất trồng cây lâu năm CLN 1403,35 5,89 1236,59 160,21 1.1.2 Đất trồng cây hàng năm CHN 8374,96 35,15 758,13 112,21 1.2 Đất lâm nghiệp LNP 2482,60 10,42 55,26 1.3 Đất nuôi trồng thủy sản NTS 3875,34 16,27 724,93 98,61

1.5 Đất nông nghiệp khác NKH 23,00 0,10

2 Đất phi nông nghiệp PNN 5993,01 25,16 2253,94 45,92

2.1.1 Đất ở tại nông thôn ONT 1093,42 4,59 1093,42

2.1.2 Đất ở tại đô thị ODT 76,22 0,32 76,22 2.2 Đất chuyên dùng CDG 2768,56 11,62 1048,20 274,70 2.2.1 Đất trụ sở cơ quan, CTSN CTS 28,40 0,12 19,65 8,49 2.2.2 Đất quốc phòng CQP 5,53 0,02 4,21 1,22

2.2.4 Đất sản xuất, KDPNN CSK 115,14 0,48 48,29 66,24 2.2.5 Đất có mục đích công cộng CCC 2618,78 10,99 976,05 198,04 2.3 Đất tôn giáo, tín ngƣỡng TTN 76,02 0,32 69,77 6,25 2.4 Đất nghĩa trang, nghĩa địa NTD 115,87 0,49 4,31 9,06 2.5 Đất sông suối và MNCD SMN 1852,39 7,78 34,39 93,40 2.6 Đất phi nông nghiệp khác PNK 10,53 0,04 3,85 0,29

3 Đất chƣa sử dụng CSD 1156,08 4,85 0,04 31,72

4 Đất có MNVB (quan sát) MVB 564,18 2,37

Nguồn: Phòng thống kê huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định

Trang 30

Hàng năm đất đai của huyện được bồi đắp thêm một diện tích khá lớn trung bình mỗi năm từ 150-200 ha tập trung ở cửa biển sông Hồng thuộc địa phận xã Giao Thiện, Giao An, Giao Lạc, Giao Xuân và vườn quốc gia Xuân Thủy

Tình hình sử dụng đất ở địa phương còn lãng phí diện tích đất được bồi hàng năm chưa sử dụng có hiệu quả một số nơi còn bỏ hoang, đất cồn cát ven biển ven sông chưa được đưa vào khai thác Việc khai thác bãi biển còn chưa được kiểm soát chặt chẽ dẫn đến gây ô nhiễm môi trường sinh thái và cảnh quan môi trường

1.3.1.6 Các nguồn tài nguyên

- Tài nguyên nước: Huyện Giao Thuỷ có nguồn tài nguyên nước dồi dào Nước mặt được hệ thống sông Hồng, sông Sò cung cấp, ngoài ra còn một số hệ thống sông nhỏ như Cồn Nhất… Nước ngầm nằm chủ yếu trong tầng chứa nước lỗ hổng Plutôxen phân bố rộng rãi trên địa bàn huyện

- Tài nguyên khoáng sản: theo tài liệu điều tra của Tổng cục Địa chất cho thấy khoáng sản của huyện Giao Thuỷ nghèo cả về trữ lượng và chủng loại, bao gồm các loại chủ yếu sau:

+ Sa khoáng Titan (ilmenit) tập trung chủ yếu ở 2 cửa biển Ba Lạt, Hà Lạn + Các nguyên liệu sét: Chủ yếu là đất sét làm gạch, ngói nằm rải rác ở các bãi bồi ven sông Hồng, sông Sò như thị trấn Ngô Đồng, Giao Thịnh, Hồng Thuận…

+ Cát xây dựng: Tập trung chủ yếu ở lòng sông Hồng, trữ lượng không ổn định, hàng năm được bồi lắng tự nhiên Theo số liệu khai thác hàng năm của các cơ

sở trên địa bàn huyện khoảng 100.000 m³/năm

- Thuỷ - hải sản: Là khối tiềm năng phát triển mạnh nhất của huyện, các loài thủy sản ở đây rất đa dạng và phong phú Bên cạnh đó, thiên nhiên ưu đãi cho miền đất này một quần thể thực vật rất đa dạng, phong phú tại vườn quốc gia Xuân Thuỷ với hơn 100 loài có giá trị được tổ chức quốc tế Ramsar công nhận là khu dự trữ sinh quyển thế giới

1.3.1.7 Cảnh quan môi trường

Bảo vệ cảnh quan môi trường là một trong những mục tiêu phát triển bền vững, là vấn đề mang tính đồng bộ trong quá trình phát triển Nhận biết được vấn đề

Trang 31

hết sức quan trọng này Ủy ban nhân dân tỉnh Nam Định và Ủy ban nhân dân huyện Giao Thủy rất quan tâm và đã đưa ra nhiều chủ trương, dự án nhằm tháo gỡ những tồn tại, hạn chế đồng thời cải tạo phát huy tính tích cực của môi trường, môi sinh

Giao Thuỷ là huyện đồng bằng ven biển nằm ở phía nam của tỉnh, có cảnh quan thiên nhiên hấp dẫn bãi biển đẹp và còn giữ vẻ hoang sơ, nhiều làng quê có nghề truyền thống, trù phú mang những nét đặc trưng của làng quê vùng đồng bằng Bắc Bộ, môi trường tự nhiên trong sạch Trên địa bàn huyện nhiều địa điểm có thể khai thác phục vụ du lịch như Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ, bãi biển Quất Lâm

Tuy nhiên, trong những năm gần đây do kinh tế - xã hội của tỉnh có sự vận động phát triển, về môi trường đã có một số vấn đề phát sinh và diễn biến theo chiều hướng xấu ở không ít khu vực Trong đó đáng lưu ý nhất là:

- Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp là nguy cơ dễ gây ô nhiễm môi trường đất, nước, ảnh hưởng trực tiếp đến người sản xuất và người tiêu dùng sản phẩm nông nghiệp

- Tài nguyên ven biển khai thác chưa hợp lý như: đánh bắt cạn kiệt nguồn lợi

từ biển làm mất tính đa dạng sinh học, thay đổi chuỗi thức ăn

- Nước mặt khu vực cửa sông ven biển có hàm lượng một số kim loại nặng,

dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, chất hữu cơ vượt tiêu chuẩn cho phép

- Diện tích đất dùng cho trồng trọt ngày càng thu hẹp dần, mất dần cân đối về dinh dưỡng; đất ven biển nhiều nơi có nguy cơ tái nhiễm mặn, phèn hoá…

- Tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt ở hệ thống sông và ao hồ trên phạm vi toàn huyện đã đến mức báo động Nước ngầm cũng đã phát hiện bị ô nhiễm như nhiễm mặn, tăng hàm lượng sắt vượt tiêu chuẩn nhiều lần…

1.3.1.8 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, tài nguyên môi trường và cảnh quan môi trường

Thuận lợi

Giao Thuỷ có vị trí địa lý thuận lợi, có nguồn tài nguyên trên mặt đất và ngoài biển khơi phong phú thuận lợi cho việc phát triển một nền kinh tế đa dạng

Trang 32

Đất đai được bồi tụ phù sa của hệ thống sông Hồng và sông Sò màu mỡ phì nhiêu, trên nền địa hình khá bằng phẳng cùng với khí hậu, thời tiết rất phù hợp cho phát triển nông nghiệp nhất là trồng lúa và các loại rau màu

Nguồn nước ngọt dồi dào phân bố đều trên các ao hồ trong huyện

Với 32 km bờ biển là dải khí hậu mát mẻ, khu rừng ngập mặn đa dạng sinh học thuận lợi cho phát triển du lịch, thăm quan, nghỉ ngơi Đồng thời đây cũng là nguồn cung cấp thuỷ hải sản phong phú

Tài nguyên rừng không chỉ có tác dụng to lớn trong việc điều hoà khí hậu, chắn sóng, chắn gió, bảo vệ hệ thống đê điều Ngoài ra còn giữ vai trò to lớn trong công tác bảo vệ an ninh, quốc phòng, nghiên cứu khoa học và phát triển du lịch sinh thái

Khó khăn

Huyện Giao Thủy là huyện đồng bằng ven biển, dân cư làm nghề sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp, diêm nghiệp bên cạnh những thuận lợi thì có những khó khăn về thiên tai bão lũ hàng năm, khắc phục hậu quả sau thiên tai Đất vùng ven biển nhiễm mặn hàng năm ảnh hưởng đến sản xuất

Có tiềm năng du lịch đã và đang được khai thác và phát huy song quy mô chưa lớn, nhất là hoạt động tham quan du lịch vườn Quốc Gia Xuân Thủy còn mang tính tự phát, chưa có tính tổ chức phổ biến Vấn đề cần đánh giá đúng được tiềm năng, lựa chọn hướng đi đúng phát huy được tiềm năng, chống lãng phí tài nguyên, tránh được tổn thất về sau này

1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định

1.3.2.1 Thực trạng phát triển kinh tế

Những năm qua, nhờ có sự đổi mới về cơ chế quản lý và chính sách kinh tế của Nhà nước, cùng với sự chỉ đạo của Đảng bộ, chính quyền, kinh tế huyện Giao Thuỷ ngày một phát triển, duy trì nhịp độ tăng trưởng cao

Trong 5 năm (2006 - 2010) kinh tế phát triển khá, giá trị tổng sản phẩm tăng bình quân 10,71%/năm Cơ cấu kinh tế chuyển dịch tích cực theo hướng tăng giá trị

và thu nhập, giảm tỷ trọng nhóm ngành nông – lâm - ngư nghiệp; tỷ trọng ngành

Trang 33

công nghiệp – xây dựng 14%; dịch vụ chiếm 38%; ngành nông – lâm – ngư nghiệp 48% Thu nhập bình quân đầu người năm 2010 đạt 11,2 triệu đồng/người/năm

+ Sản xuất nông – lâm – ngư nghiệp: từng bước phát triển theo hướng sản xuất hàng hoá và tăng giá trị trên 1 đơn vị diện tích đất canh tác Tổng sản lượng lương thực bình quân: 101.166 tấn/năm Giá trị sản xuất / ha canh tác đạt 66,7 triệu đồng Giá trị sản xuất nông – lâm – ngư nghiệp tăng bình quân 3,5%/năm Cơ cấu giá trị sản xuất nông – lâm – ngư nghiệp có sự chuyển dịch theo hướng tăng tỷ trọng chăn nuôi và thuỷ sản, đặc biệt ngành thuỷ sản có tốc độ tăng trưởng bình quân 15,15%/năm

+ Sản xuất công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp: Sản xuất CN-TTCN có bước tăng trưởng khá, mức tăng trưởng bình quân 18,91%/năm, quy mô sản xuất của các doanh nghiệp từng bước được mở rộng Một số sản phẩm chủ yếu có tốc độ tăng trưởng khá như nước mắm bình quân là 934.000 lít, muối Iốt 13.588 tấn, quần áo may sẵn 1.319 nghìn sản phẩm, gạch đất nung 97.812 nghìn viên… Các ngành cơ khí, sửa chữa, đóng tàu, chế biến lâm sản, sản xuất vật liệu xây dựng, dệt may, đan, thêu, chế biến lương thực, thực phẩm đều có bước tăng trưởng khá góp phần giải quyết việc làm cho người lao động, xóa đói giảm nghèo tăng thu cho ngân sách địa phương

+ Sản xuất muối: Năm 2010, tổng diện tích muối đạt 482 ha với trên 9.000 lao động tham gia sản xuất, hàng năm cung cấp cho thị trường 42.000 tấn, giá trị tổng thu nhập trên 65 tỷ đồng Ngoài ra, trên địa bàn huyện cũng đã phát triển 8 cơ

sở thu mua muối của diêm dân để sản xuất, chế biến muối sạch, muối iốt tiêu thụ trong nước và xuất khẩu sang Lào

+ Ngành nghề nông thôn: Hiện tại trên địa bàn huyện có 1.325 cơ sở sản xuất

và hộ ngành nghề nông thôn, 5 làng nghề, thu hút trên 7.000 lao động tham gia với các cơ sở sản xuất chính là: mây tre giang, móc sợi, thêu ren, sản xuất nấm, chế biến lương thực, thực phẩm, may mặc, nghề mộc, cơ khí, xây dựng Ngành nghề nông thôn với các cơ sở sản xuất rất đa dạng, phong phú nhưng chủ yếu ở quy mô nhỏ, phần nhiều là tự phát, bước đầu không có kỹ thuật cơ bản, vừa học, vừa truyền

Trang 34

nghề, vừa làm chủ yếu là đúc kết kinh nghiệm thực tế gắn với nhu cầu thị hiếu hàng hoá thị trường để phát triển sản xuất Tổng giá trị sản xuất bình quân 5 năm đạt 117,6 tỷ đồng/năm; tỷ lệ tăng bình quân là 13,5%/năm

+ Các ngành dịch vụ: Tổng mức bán lẻ hàng hoá năm 2010 đạt 493,6 tỷ đồng, tăng 152% so với năm 2006 Thị trường hàng hoá phong phú, sôi động đáp ứng đủ các yêu cầu của sản xuất và đời sống Các ngành dịch vụ vận tải, bưu chính - viễn thông, tài chính - tín dụng, du lịch - thương mại phát triển mạnh: giá trị sản xuất năm 2010 đạt 414,2 tỷ đồng, tốc độ tăng trưởng bình quân 12,8%/năm Trong

đó dịch vụ du lịch tại khu nghỉ mát Quất Lâm đạt doanh thu bình quân trên 40 tỷ đồng/năm Hiện tại đã có 42 khách sạn, nhà nghỉ, 111 kiốt phục vụ du lịch, hàng năm đón trung bình 172.000 lượt du khách

Hình 1.3 Mùa muối Bạch Long 1.3.2.2 Thực trạng phát triển Cơ sở hạ tầng – Hệ thống công trình Thủy lợi

Hoàn thành việc bàn giao lưới điện nông thôn cho ngành điện quản lý, 100%

số hộ dân được sử dụng điện lưới quốc gia Hệ thống giao thông được đầu tư xây dựng qua nhiều năm đang phát huy tác dụng: trên địa bàn huyện hiện có 46,4 km tỉnh lộ, 19 km huyện lộ, 761 km đường trục xã, liên xã, đường thôn xóm được nhựa hoá hoặc bê tông hoá Hiện tại chỉ còn 5% đường thôn xóm chưa được nâng cấp

Trang 35

Bưu chính viễn thông thường xuyên nâng cao chất lượng dịch vụ Mạng lưới viễn thông phủ sóng toàn huyện với chất lượng sóng tốt, 100% số xã có điểm bưu điện văn hoá xã, đáp ứng nhu cầu về thông tin liên lạc của xã hội

Hệ thống công trình thủy lợi huyện Giao Thủy nằm trong sự quản lý của Công ty TNTT khai thác công trình thủy lợi (CTTL) Xuân Thủy Các CTTL trong

hệ thống Thủy nông Xuân Thủy hiện có gồm:

+ 55 cống đầu mối qua đê;

+ 180 công trình trên kênh cấp 2 liên xã, 814 công trình trên kênh cấp 2 nội xã; + 24 đập điều tiết trên kênh cấp 1;

Hệ thống thuỷ nông Xuân Thuỷ có đặc điểm là: Các hệ thống tiêu nằm gọn trên địa bàn từng huyện Hệ thống tưới mang tính liên huyện Các cống qua đê được thiết kế cống tưới, cống tiêu riêng, nhưng hệ thống kênh mương trong quá trình khai thác mang tính tưới tiêu kết hợp

Phân vùng tưới của hệ thống thủy nông Xuân Thủy:

Căn cứ vào đặc điểm địa hình, khí tượng thuỷ văn và khả năng khai thác nguồn nước tưới từ sông Hồng, sông Ninh Cơ, lưu vực tưới trong HTTN Xuân

Thuỷ chia thành 8 tiểu vùng:

1 - Lưu vực tưới Đồng Nê - Chợ Đê: Có diện tích canh tác ( Fct) = 2.474ha

2 - Lưu vực tưới Cát Xuyên – Láng: Fct = 3.672ha

3 - Lưu vực tưới Trà Thượng Fct = 2.238ha

4 - Lưu vực tưới Xuân Ninh: Fct = 531ha

5 - Lưu vực tưới Ngô Đồng – Cồn Giữa: Fct = 3.277ha

6 - Lưu vực tưới Cồn Nhất: Fct = 4.421ha

7 - Lưu vực tưới Cồn Năm – Hàng Tổng: Fct = 3.675ha

8 - Lưu vực tưới Cồn Ngạn: Fct = 1.215ha

Trang 36

Trong đó các tiểu vùng 2, 5, 6, 7, 8 có liên hệ với nhau về công trình đầu mối

và kênh mương Cụ thể:

Bảng 1.3 Quy hoạch phân vùng tưới tiêu của hệ thống thủy nông Xuân Thủy

Diện tích canh tác (ha)

2.474

X Hồng, Châu, Thượng, Thuỷ, Ngọc, 1 phần Xuân Thành, Xuân Phong

Cát Xuyên-

Láng

Bắc giáp sông Hồng Đông&Nam giáp sông Thanh Quan

Tây giáp sông Mã &sông Mã7

3.672

Xuân Thuỷ, Xuân Đài, Xuân Phong, Xuân Thành, Xuân Bắc, Xuân Trung, Xuân Phương, Thọ Nghiệp

Trà Thượng

Bắc giáp đường 54&sông

Mã Đông giáp sông Sò Tây giáp sông Ninh Cơ Nam giáp đường 56

2.238

Xuân Hùng, Xuân Kiên, Xuân Tiến, Xuân Hoà, Xuân Vinh

Xuân Ninh

Bắc giáp đường 56 Đông&Nam giáp Hải Hậu Tây giáp sông Ninh Cơ

531 Xuân Ninh

Ngô Đồng -

Cồn Giữa

Bắc giáp sông Hồng Đông &Nam giáp sông C.Nhất

Tây giáp sông Thanh Quan

và sông Ngô Đồng

3.277

Xuân Phú, Hoành Sơn, Giao Tiến, Giao Tân, Giao Thịnh, TT Ngô Đồng và một phần các

xã Giao Nhân, Giao Châu, Giao Yến

Cồn Nhất Bắc giáp sông Hồng

Bình Hoà, Giao Hà, Giao Châu, Giao

Trang 37

Đông giáp sông Cồn Tư

và sông Cồn Năm Tây giáp sông Cồn Nhất

Nhân, Giao Yến và một phần các xã Hồng Thuận, Giao Hải, Giao Long

Cồn Năm -

HàngTổng

Bắc giáp sông Hồng Đông & Nam giáp Biển Tây giáp sông Cồn Tư

và sông Cồn Năm

3.675

Giao An, Giao Thiện, Giao Thanh, Giao Hương, Giao Lạc, Giao Xuân, và một phần các

xã Hồng Thuận, Giao Hải, Giao Long

Nguồn: Công ty TNHH kỹ thuật và CTTL Xuân Thủy

Tính riêng các công trình thủy lợi của huyện Giao Thủy hiện có khá hoàn chỉnh, hiện nay có 123 km kênh cấp I (sông Cống Giữa – Hoành Thu), 272 km kênh cấp II, 613 km kênh cấp III, ngoài ra có 27 cống dưới đê… Tuy nhiên, một số công trình đã được xây dựng lâu đời nên máy móc đã cũ, lạc hậu nên khả năng tưới tiêu rất hạn chế, đặc biệt không an toàn trong mùa mưa lũ

Trong những năm qua, nhiều CTTL quan trọng được triển khai xây dựng: Cống 8B, cống Thanh Niên, cống Mốc Giang, cống Cai Đề, cầu Tiền Lang, nhà thi đấu thể thao, nhà văn hóa trung tâm huyện… một số công trình đã hoàn thành, phát huy tác dụng, mang lại hiệu quả thiết thực Bên cạnh các thuận lợi nêu trên, công tác quản lý và vận hành hệ thống CTTL trên địa bàn huyện cũng còn không ít những khó khăn:

Các công trình trước đây được thiết kế với hệ số tưới, tiêu nhỏ không còn đáp ứng được năng lực tưới tiêu, các cửa cống bị bồi lắng nhanh, một số cửa cống

bị bồi lắng thường xuyên như: Cửa số 8b, Triết Giang, Tây Cồn Tàu có năm phải nạo vét tới 2 lần ảnh hưởng đến sản xuất và dân sinh kinh tế hiện nay Nhiều tuyến kênh chính, kênh cấp 1 bị bồi lắng, mặt cắt bị thu hẹp, giảm lưu lượng tưới, tiêu của

Trang 38

hệ thống chưa được nạo vét do nguồn vốn bị hạn hẹp như kênh Cồn Tư, hệ tiêu Nguyễn Văn Bé, hệ tiêu Tầu

Hệ thống công trình thuộc vùng triều nên thường xuyên bị ảnh hưởng nước mặn nên dây cáp và cánh cống bị han rỉ, công trình xuống cấp nhanh Một số cống xây dựng đã lâu, qua nhiều năm vận hành khai thác, sử dụng đến nay đã bị xuống cấp: Cát Đàm, Chỉ Nam, Tàu, Ngô Đồng, Cồn Năm, Quất Lâm, Giao Hùng, Hoành Lộ…

Tình trạng xả rác thải ra kênh mương; lấn chiếm dòng chảy, vi phạm công trình thủy lợi và hành lang bảo vệ công trình thuỷ lợi ngày càng gia tăng như cạp lấn lòng kênh, cắm đăng đó, quây thả bèo bừa bãi, dựng cột điện, cột viễn thông, ống nước…trên các tuyến Nguyễn Văn Bé, kênh CA, kênh Láng, kênh Kẹo, Trà Thượng, kênh Cồn Nhất, kênh Cồn Nhất1,

Hệ thống kênh cấp 3 nội đồng nhiều kênh bị vỡ lở sạt trượt làm bồi lấp, ách tắc dòng chảy, một số kênh mương nhiều năm chưa được nạo vét, lòng kênh nông không đảm bảo dẫn nước

Hệ thống công trình do Công ty quản lý tưới, tiêu nước hoàn toàn phụ thuộc vào thủy triều biển Nguồn nước tưới phụ thuộc vào 2 con Sông, Sông Hồng và Sông Ninh Cơ Do sự biến đổi khí hậu toàn cầu làm nước biển dâng, nước nguồn thiếu hụt, mặn tiến sâu vào cửa sông, có năm toàn bộ các cống lấy nước thuộc 2 triền Sông trên đều bị nhiễm mặn, nên toàn bộ diện tích của hệ thống như một hòn đảo, xung quanh bao bọc là nước mặn không có nguồn cung cấp nước ngọt Việc tiêu nước cũng phụ thuộc vào thủy triều, đặc biệt khi tiêu úng trong vụ mùa mà gặp

tổ hợp chập 5 trường hợp bất lợi nhất là “ Mưa lớn; Lúa mới cấy; Triều kém; Mất điện; Ngoài Sông có Lũ.” thì hầu như toàn bộ diện tích đều không tiêu được Ngoài

ra có đất chênh lệch nhau khoảng 0,7 ÷ 0,8m nên công tác điều hành tưới tiêu nước rất khó khăn, hơn nữa không có trạm bơm đầu mối để vận hành khi cần thiết

* Đánh giá chung:

Thực tế tại địa bàn huyện Giao Thủy cho thấy, mặc dù hệ thống CTTL đã phần nào phát huy tác dụng ngăn ngừa xâm nhập mặn cho khu vực canh tác nội

Trang 39

đồng Tuy nhiên vùng hạ lưu sông Hồng, sông Ninh Cơ vẫn luôn phải đối mặt với hiện tượng xâm nhập mặn vào các tháng mùa cạn hàng năm, mặn xâm nhập sâu vào trong các vùng cửa sông làm ảnh hưởng đến quá trình lấy nước ngọt phục vụ các ngành kinh tế, trước mắt cho sản xuất nông nghiệp

Trước tình hình xâm nhập mặn diễn biến ngày một phức tạp và nghiêm trọng hơn trên địa bàn huyện Giao Thủy, đòi hỏi phải có các nghiên cứu để theo dõi diến biến xâm nhập mặn, diễn biến biến động sử dụng đất trên địa bàn huyện, từ đó giúp các nhà quản lý đưa ra những định hướng, những quyết sách đúng đắn cho sử dụng đất trong điều kiện biến đổi khí hậu

Dựa trên những thành tựu của các nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS phục vụ đánh giá biến động sử dụng đất và xâm nhập mặn đã được thực hiện trên thế giới và Việt Nam trong những năm qua; Dựa trên tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu tác động của diễn biến xâm nhập mặn đến quá trình sử dụng đất trên địa

bàn huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định, đề tài “Đánh giá biến đổi độ mặn trên hệ

thống thủy nông và biến động sử dụng đất tại huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định”

 Phương pháp phân loại ảnh Viễn thám;

 Phương pháp phân tích không gian (Sử dụng GIS);

 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu;

Các phương pháp nghiên cứu sẽ được trình bày cụ thể tại chương 2

Trang 40

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng:

- Độ mặn nước tưới tiêu trên hệ thống thủy nông huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định

- Sự thay đổi mục đích sử dụng đất huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định

Phạm vi nghiên cứu:

 Về không gian: huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định

 Về thời gian: về biến động sử dụng đất trong phạm vi từ năm 1989 đến năm

2010 Về biến đổi độ mặn: từ năm 1989 đến năm 2012

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất

2.2.1.1 Phương pháp phân loại ảnh viễn thám

2.2.1.1.1 Các nguyên tắc phân loại ảnh

a Đặc trưng phản xạ phổ

Các thông tin về ảnh viễn thám có liên quan trực tiếp đến năng lượng phản

xạ từ các đối tượng tự nhiên trên mặt đất, nên việc nghiên cứu các đặc trưng phản

xạ phổ của các đối tượng tự nhiên đóng vai trò hết sức quan trọng Những thông tin

về đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên sẽ cho phép các nhà nghiên cứu lựa chọn các kênh ảnh tối ưu, chứa nhiều thông tin về đối tượng nghiên cứu nhất, đồng thời cũng là cơ sở để phân tích nghiên cứu các tính chất của đối tượng và phân tách chúng

Hình 2.1 Sơ đồ phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên cơ bản

Định dạng
Số trang	123
Dung lượng	11,52 MB