ẢNH HƯỞNG CỦA SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI LÊN ĐẶC TÍNH THỦY VĂN LƯU VỰC SÔNG DƯƠNG ĐÔNG, PHÚ QUỐC

Nguyễn Thị Bích Phượng * , Văn Phạm Đăng Trí và Võ Quốc Thành

* Tác giả liên hệ (phuong113831@student.ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 01-03-2015
Ngày duyệt đăng: 27-10-2015
Ngày xuất bản: 26-12-2015
Title: Impacts of land use change on the hydrological characteristics of the Duong Dong river basin, Phu Quoc island
Lượt xem
75
Downloads
57
Trích dẫn
Phượng, N. T. B., Trí, V. P. Đ., & Thành, V. Q. (2015). ẢNH HƯỞNG CỦA SỬ DỤNG ĐẤT ĐAI LÊN ĐẶC TÍNH THỦY VĂN LƯU VỰC SÔNG DƯƠNG ĐÔNG, PHÚ QUỐC. Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ, (40), 81-91. Truy vấn từ https://ctujsvn.ctu.edu.vn/index.php/ctujsvn/article/view/2151
Số báo
Số. 40 (2015)
Chuyên mục
Môi trường

Abstract

This study was performed considering the general hydrological characteristics and possible impacts of land use change on surface water resources in a small watershed of the Duong Dong river basin in the Phu Quoc island of Kien Giang with the application of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model. The study is of scarce data with hourly discharge measured in the Duong Dong river from 13th to 20th in June, 2014. The main model parameters were calibrated with data obtained from the measured hydraulics and household surveys. Amongst different parameters, the base-flow alpha factor (APHAL_BF), Manning's ‘n’(hydraulic roughtness) value (CH_N2) and effective hydraulic conductivity (CH_K2) of main channel, saturated hydraulic conductivity (SOL_K), and surface run-off lag time (SUR_LAG) were the most sensitive to the water balance of the basin. On a daily basic, the Nash-Sutcliffe index (calculated based on the measured and simulated data) were of 0,62 and 0,84 for calibration and validation, respectively. In addition, scenarios were built to evaluate changes of surface flows in the basin according to changes of the land cover (from 2005 to 2010), which proved that there were little changes in discharges generated under the two different land-cover scenarios.
Keywords: Duong Dong basin, hydrological characteristics, landuse change and SWAT

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện để xem xét các đặc tính thủy văn và đánh giá tác động của thay sử dụng đất đai lên biến động lưu lượng dòng chảy trên lưu vực sông có diện tích nhỏ. Mô hình SWAT (Soil and water Assesment Tool) - công cụ đánh giá đất và nước được ứng dụng cho lưu vực sông Dương Đông, Phú Quốc, Kiên Giang. Trong điều kiện số liệu hạn chế, lưu lượng dòng chảy theo giờ được đo đạc trên sông Dương Đông từ ngày 13 đến 20 tháng 6 năm 2014. Các thông số chính của mô hình được xác định và hiệu chỉnh bằng số liệu dòng chảy thực đo và phỏng vấn nông hộ. Kết quả mô phỏng cho thấy, hệ số chiết giảm dòng chảy ngầm (APHAL_BF), hệ số nhám Manning's n của kênh chính (CH_N2), độ dẫn thủy lực trong kênh (CH_K2), độ bão hòa thủy lực của đất (SOL_K) và hệ số trễ dòng chảy mặt (SUR_LAG) được đánh giá là những thông số có độ nhạy cao trong cân bằng nước của lưu vực. Với bước thời gian theo ngày, mô phỏng lưu lượng dòng chảy thực đo và mô phỏng trong giai đoạn hiệu chỉnh hệ số NS đạt 0,62 và kiểm định đạt 0,84. Thêm vào đó, các kịch bản cũng được xây dựng để xem xét sự thay đổi lưu lượng dòng chảy trong lưu vực khi sử dụng đất bị chuyển đổi (từ năm 2005 đến 2010) và cho thấy rằng lưu lượng dòng chảy ở hai kịch bản này không thay đổi đáng kể.
Từ khóa: Lưu vực sông Dương Đông, Đặc tính thủy văn, Dòng chảy mặt, Sử dụng đất, SWAT

Article Details

Tài liệu tham khảo

Abbaspour, K.C., Johnson, C.A. & Genuchten, V., 2004. Estimating uncertain flow and transport parameters using a sequential uncertainty fitting procedure. 1352, 1340–1352.

Aldridge, B.N., and Garrett, J.M., 1973. Roughness coefficients for stream channels in Arizona. U.S. Geological Survey Open-File Report. 87pp.

Arnold, J G,Kiniry, J R,Srinivasan, R Williams, J R Haney, E B Neitsch, S L., 2012. Soil & Water Assessment Tool.

Chow, V., 1959. Open-channel hydraulics, (New York, McGraw- Hill Book). 680pp.

UBND tình Kiên Giang.,1998. Chỉ thị số 25/CT-UB ngày 31/12/1998 của UBND tình Kiên Giang về việc lập quy hoạch sử dụng đất cho các đơn vị hành chính trên địa bàn tỉnh Kiên Giang.

Cibin, R. & Sudheer, K.P., 2010. Sensitivity and identifiability of stream flow generation parameters of the SWAT model.

Dalbey, K.R. & Labs, S.N., 2010. Fast Generation of Space-filling Latin Hypercube Sample Designs. , (September).

Huỳnh Văn Định., 2010. Chuyển đổi bản đồ sử dụng đất sang hệ thống phân loại WRB và một số đặc tính hóa học đất vườn trồng tiêu tại huyện Phú Quốc tỉnh Kiên Giang. Đại học Cần Thơ.

J. G. Arnold, D. N. Moriasi, P. W. Gassman, K. C. Abbaspour, M. J. White, R. Srinivasan, C. Santhi, R. D. Harmel, A. van Griensven, M. W. Van Liew, N. Kannan, M. K. Jha., 2012, SWAT: Model use Calibration and Validation, the Soil & Water Division of ASABE, 55(4), 1491-1508.L.

Neitsch, J.G. Arnold, J.R. Kiniry, J.R. Williams., 2009. Soil & Water Assessment Tool Theoretical Documentation Version 2009.

Horizonte, B., 1993. Loureiro is associated with Escola de Engenharia da UFMG, Belo Horizonte, Brazil, and Chia with the Department of Geology, Taiwan University, Taiwan, Republic of China.

Lane, L.J., 1983. Chapter 19: Transmission Losses, SCS – National Engineering Handbook, Section 4: Hydrology. US Government Printing Office, Washington, DC. 19. 1–19. 21pp.

Lin, Shengpan Jing, Changwei Coles, Neil a. Chaplot, Vincent Moore, Nathan J.Wu, Jiaping., 2012. Evaluating DEM source and resolution uncertainties in the Soil and Water Assessment Tool. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 27(1), 209–221.

Mabel, L., Gironás, J. & Fernández, B., 2014. Spatial estimation of daily precipitation in regions with complex relief and scarce data using terrain orientation. Journal of Hydrology, 517,481–492.

McKay M, Beckman R, C.W., 1979. A comparison of three methods for selecting values of input variables in the analysis of output from a computer code. Technometrics, 239–245.

Moriasi, D.N., Arnold, J.G., Van Liew, M.W., Bingner, R.L., Harmel, R.D., Veith, T.L., 2007. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. of the ASABE 50 (3), pp.885–900.

Muleta, M.K. & Nicklow, J.W., 2005. Sensitivity and uncertainty analysis coupled with automatic calibration for a distributed watershed model. Journal of Hydrology, 306(1-4), 127–145.

Narsimlu, B., Gosain, A.K. & Chahar, B.R., 2013. Assessment of Future Climate Change Impacts on Water Resources of Upper Sind River Basin, India Using SWAT Model. Water Resources Management, 27(10), 3647–3662.

Ndomba, P., Mtalo, F. & Killingtveit, A., 2008. SWAT model application in a data scarce tropical complex catchment in Tanzania. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 33(8-13), 626–632.

Nguyễn Thị Tịnh Ấu, Nguyễn Duy Liêm, Nguyễn Kim Lợi., 2013. Ứng dụng mô hình SWAT và công nghệ GIS đánh giá lưu lượng dòng chảy trên lưu vực sông Đắk Bla. (Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Các Khoa học Trái đất và Môi trường), 1–13.

Nguyễn Thanh Sơn, Đặng Quí Phượng., 2003. Đo đạc và chỉnh lý số liệu thủy văn. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 2003, 13-35

Phạm Tiền Giang, Daniel van Putten, Phạm Thu Hiền., 2009. Công nghệ dự báo lũ khi xét đến tính bất định của mô hình thủy văn: Cơ sở lý thuyết. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 403–411.

PVQH & TKNN và Phòng TN & MT huyện Phú Quốc., 2006. Báo cáo thuyết minh tổng hợp Điều chỉnh, Bổ sung Quy hoạch sử dụng đất đai đến năm 2015, kế hoạch sử dụng đất năm 2006-2010 và tầm nhìn đến năm 2020 của huyện Phú Quốc - tỉnh Kiên Giang.

BTNMT, 2005., Quyết định số 04/2005/QĐ-BTNMT (V/v ban hành quy trình lập và điều chỉnh quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất).

UBND tỉnh Kiên Giang., 2005. Quyết định số 426/QĐ-UB ngày 17/03/2005 của UBND Tỉnh về việc dự án lập quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất ở 2 cấp huyện và xã thuộc huyện Phú Quốc.

Chuol, J., K. C. Abbaspour, R. Srinivasan, and H. Yang., 2008. Estimation of freshwater availability in the West African sub-continent using the SWAT hydrologic model. Journal of Hydrology, 352(1-2), 30–49.

Shrivastava, P.K., Tripathi, M.P. & Das, S.N., 2004. Hydrological modelling of a small watershed using satellite data and gis technique. Journal of the Indian Society of Remote Sensing, 32(2), 145–157.

Thái Thành Lượm, Nguyễn Xuân Niệm, Nguyễn Phong Vân., 2012. Phú Quốc Tài Nguyên và Môi Trường. Nhà xuất bản Khoa Hoc và Kỹ Thuật, 33–35.

U.S. Environmental Protection Agency., 1986. Method 9100: Saturated Hydraulic Conductivity, Saturated Leachate Conductivity, and Intrinsic Permeability," in Test Methods for Evaluating Solid Waste. Laboratory Manual Physical/Chemical Methods, EPA SW-846, Washington, D.C. Part 3 of 4, 3rd ed pp.

Zhang, X., Srinivasan, R. & Bosch, D., 2009. Calibration and uncertainty analysis of the SWAT model using Genetic Algorithms and Bayesian Model Averaging. Journal of Hydrology, 374(3-4), 307–317.

Zhang, X., Xu, Y.-P. & Fu, G., 2014. Uncertainties in SWAT extreme flow simulation under climate change. Journal of Hydrology, 515, 205–222.

Zimmermann, B., Elsenbeer, H. & De Moraes, J.M., 2006. The influence of land-use changes on soil hydraulic properties: Implications for runoff generation. Forest Ecology and Management, 222(1-3), 29–38.

http://www.wetlandstudies.com/wetlandstudies/resources-regulations/additional-resources/wetland-mitigation/Guide For Selecting Mannings Roughness Coefficients.pdf (accessed on 2/11/2014)