Cao §×nh S¬n – GV L©m nghiÖp (s-u tÇm)
1
Bµi gi¶ng Trång rõng phßng hé
Cao §×nh S¬n, Bé mon L©m nghiÖp
Tªn m«n häc: TiÕng ViÖt: Trång rõng phßng hé
TiÕng Anh: Forestation for Environment Protection
Tæng sè tiÕt: 45 Sè ®¬n vÞ häc tr×nh: 3
Trong ®ã: Lý thuyÕt: 45
Bµi më ®©ï: Giíi thiÖu chung
1.VÞ trÝ m«n häc: Lµ m«n häc thuéc khèi kiÕn thøc chuyªn m«n ho¸ cña chuyªn
ngµnh kü thuËt l©m sinh, trong ch-¬ng tr×nh ®µo t¹o kü s- L©m sinh.
2. Kh¸i niÖm chung:
Trång rõng phßng hé lµ mét gi¶i ph¸p kü thuËt l©m sinh, b»ng viÖc thiÕt lËp nªn
rõng trång ®Ó c¶i t¹o vµ b¶o vÖ m«i tr-êng.
M«n häc trång rõng phßng hé lµ mét m«n khoa häc nghiªn cøu c¸c quy luËt t¸c
®éng cña c¸c t¸c nh©n g©y h¹i ®Õn m«i tr-êng, tõ ®ã x¸c ®Þnh nguyªn lý kü thuËt
cho viÖc x©y dùng c¸c ®ai rõng phßng hé nh»m ph¸t huy cao nhÊt hiÖu qu¶ cña c¸c
®ai rõng trong viÖc c¶i t¹o vµ b¶o vÖ m«i tr-êng sinh th¸i, b¶o vÖ sù yªn b×nh cña
cuéc sèng sinh ho¹t còng nh- s¶n xuÊt cña x· héi loµi ng-êi.
3. Môc tiªu häc tËp:
- N¾m v÷ng c¬ së lý thuyÕt cña c¸c quy luËt t¸c ®éng cña c¸c t¸c nh©n g©y h¹i
®èi víi m«i tr-êng sinh th¸i.
- N¾m v÷ng nguyªn lý kü thuËt t¹o lËp c¸c lo¹i rõng phßng hé chñ yÕu.
3. Néi dung ch-¬ng tr×nh m«n häc
Rõng phßng hé ViÖt Nam cã 5 lo¹i chÝnh: phßng hé ®Çu nguån; phßng hé
chèng c¸t bay vµ chèng sa m¹c ho¸; phßng hé ch¾n giã b¶o vÖ ®ång ruéng vµ
c©y che bãng; phßng hé ch¾n sãng b¶o vÖ m«i tr-êng ngËp n-íc; phßng hé m«i
tr-êng c¶nh quan ®« thÞ vµ khu c«ng nghiÖp, trong giíi h¹n ch-¬ng tr×nh m«n
häc sÏ giíi thiÖu 3 phÇn chÝnh sau:
- Trång rõng chèng xãi mßn ®Êt do n-íc.
- Trång rõng ch¾n giã b¶o vÖ ®ång ruéng.
Cao §×nh S¬n – GV L©m nghiÖp (s-u tÇm)
2
- Trång rõng chèng c¸t bay.
PhÇn 1
Trång rõng chèng xãi mßn ®Êt do n-íc
1.1. Kh¸i niÖm xãi mßn ®Êt: Lµ toµn bé qu¸ tr×nh bµo mßn, vËn chuyÓn vµ båi tô
líp ®Êt mÆt d-íi t¸c ®éng cña n-íc, giã vµ träng lùc. Xãi mßn cßn gäi lµ bµo mßn
hoÆc xãi lë.
Qua ®Þnh nghÜa cho thÊy:
- §èi t-îng cña xãi mßn ®Êt lµ líp ®Êt mÆt;
- §éng lùc g©y ra xãi mßn ®Êt chÝnh lµ sù l«i cuèn cña giã, dßng n-íc vµ träng lùc.
1.2. T¸c h¹i cña xãi mßn ®Êt
1) Xãi mßn lµm tr«i ®Êt, röa tr«i c¸c chÊt dinh d-ìng, ®é ph× cña ®Êt gi¶m do
®ã lµm gi¶m n¨ng suÊt c©y trång.
2) Sù ph¸t triÓn cña xãi mßn ®Êt, lµm cho diÖn tÝch ®Êt tr¬ sái ®¸ t¨ng, diÖn
tÝch ®Êt canh t¸c bÞ thu hÑp.
3) Xãi mßn ®Êt g©y ra h¹n h¸n, lò lôt ¶nh h-ëng xÊu tíi ®êi sèng vµ s¶n xuÊt
cña con ng-êi.
4) Xãi mßn ®Êt lµm sôt lë ®Êt, ph¸ ho¹i ®-êng x¸, cÇu cèng, nhµ cöa, vïi lÊp
s«ng hå, ph¸ ®Ëp…
1.3. Ph©n lo¹i xãi mßn ®Êt : Tuú theo xuÊt ph¸t ®iÓm kh¸c nhau mµ ph©n ra c¸c
lo¹i xãi mßn ®Êt sau:
1. Dùa vµo ®éng lùc g©y ra xãi mßn ®Êt:
- Xãi mßn do giã
- Xãi mßn do n-íc
- Xãi mßn do träng lùc
2. Dùa vµo lÞch sö ph¸t sinh:
- Xãi mßn cæ ®¹i: lµ lo¹i xãi mßn x¶y ra tr-íc khi cã nh÷ng ho¹t ®éng s¶n xuÊt cña
con ng-êi. Nguyªn nh©n cña xãi mßn cæ ®¹i lµ do t¸c ®éng ®¬n thuÇn cña tù nhiªn.
- Xãi mßn hiÖn ®¹i: lµ lo¹i xãi mßn ®Êt x¶y ra sau khi cã ho¹t ®éng s¶n xuÊt cña
con ng-êi.
3. Dùa vµo møc ®é bµo mßn:
Cao §×nh S¬n – GV L©m nghiÖp (s-u tÇm)
3
- Xãi mßn b×nh th-êng: lµ lo¹i xãi mßn ®Êt cã tèc ®é xãi mßn chËm h¬n hoÆc b»ng
víi tèc ®é h×nh thµnh ®Êt.
- Xãi mßn gia tèc: lµ lo¹i xãi mßn ®Êt cã tèc ®é xãi mßn lín h¬n tèc ®é h×nh thµnh
®Êt. Xãi mßn gia tèc g©y t¸c h¹i rÊt lín cho s¶n xuÊt
4. Dùa vµo h×nh thøc xãi mßn:
- Xãi mßn bÒ mÆt;
- Xãi mßn ®Êt khe;
- Lò quÐt;
- Sôt hang (hiÖn t-îng Kart);
- Lë ®Êt;
- Tr-ît ®Êt: Lµ hiÖn t-îng tr«i tr-ît c¶ hÖ thèng s-ên dèc xuèng d-íi thÊp.
1.4. Kh¸i niÖm vÒ l-íi ®-êng n-íc vµ c¸c kh©u cña l-íi ®-êng n-íc
- Kh¸i niÖm: L-íi ®-êng n-íc lµ toµn bé hÖ thèng c¸c ®-êng dÉn n-íc trªn mÆt ®Êt
cña xãi mßn cæ ®¹i ®Ó n-íc ch¶y ra s«ng ra biÓn gäi lµ l-íi ®-êng n-íc (cßn gäi lµ
m¹ng l-íi thuû v¨n).
- C¸c kh©u cña l-íi ®-êng n-íc: Toµn bé l-íi ®-êng n-íc tõ trªn xuèng d-íi, tõ cao
xuèng thÊp, tõ th-îng l-u xuèng h¹ l-u cã thÓ chia thµnh c¸c bé phËn (c¸c kh©u):
+ §Êt tròng n«ng.
+ §Êt tròng s©u.
+ Khe kh« (suèi c¹n).
+ Suèi.
+ S«ng: lµ kh©u cuèi cïng cña l-íi ®-êng n-íc ë h¹ l-u.
+ §-êng chia n-íc (®-êng ph©n thuû).
+ MÆt thu n-íc (khu thu n-íc): Lµ mÆt nghiªng giíi h¹n gi÷a ®-êng chia n-íc vµ
l-íi ®-êng n-íc. MÆt thu n-íc lµ diÖn tÝch thu n-íc chñ yÕu, ®ång thêi lµ ®Þa bµn
ho¹t ®éng s¶n xuÊt chÝnh cña con ng-êi, cho nªn nã còng lµ ®èi t-îng chñ yÕu cña
c«ng t¸c phßng chèng xãi mßn.
1.5. B¶n chÊt vËt lý cña xãi mßn ®Êt do n-íc vµ quy luËt lùc häc cña xãi mßn
ë bÊt cø mét ®iÓm nµo trªn mÆt ®Êt, khi bÞ mét lùc t¸c ®éng cña n-íc, ®Êt sÏ
sinh ra mét ph¶n lùc, khi lùc t¸c ®éng cµng lín h¬n søc ®Ò kh¸ng cña ®Êt th× xãi
Cao §×nh S¬n – GV L©m nghiÖp (s-u tÇm)
4
mßn x¶y ra cµng m¹nh. Cho nªn b¶n chÊt vËt lý cña xãi mßn ®Êt lµ qu¸ tr×nh ®éng
lùc cña n-íc bao gåm t¸c ®éng c«ng ph¸ cña giät n-íc m-a vµ t¸c ®éng cuèn tr«i
cña dßng ch¶y, lµ qu¸ tr×nh biÕn thÕ n¨ng thµnh ®éng n¨ng. N-íc ch¶y lµ mét lo¹i
vËn ®éng cña thÓ láng, cho nªn nghiªn cøu xãi mßn ®Êt ph¶i nghiªn cøu theo
ph-¬ng tr×nh ®éng lùc häc.
1. T¸c ®éng c«ng ph¸ cña giät n-íc m-a:
Khi m-a to, c¸c giät n-íc m-a
®Ëp m¹nh xuèng mÆt ®Êt, cã thÓ sinh ra
mét ®éng n¨ng rÊt lín lµm tan r· c¸c
h¹t ®Êt vµ b¾n tung lªn råi toÐ ra xung
quanh, n¬i ®Êt dèc l-îng h¹t ®Êt b¾n vÒ
phÝa d-íi dèc nhiÒu vµ xa h¬n so víi
phÝa trªn dèc. Do sù kh¸c nhau ®ã lµm
cho ®Êt qua nhiÒu lÇn tan vì, b¾n lªn vµ
di ®éng xuèng phÝa ch©n dèc, g©y ra
xãi mßn ®Êt phÝa trªn dèc vµ båi tô ®Êt
phÝa d-íi ch©n dèc. L-îng c¸c h¹t ®Êt
H×nh 1: C«ng ph¸ cña giät m-a trªn mÆt dèc
bÞ tan ra, b¾n lªn vµ di chuyÓn xuèng d-íi ch©n dèc – E (gr/h) nhiÒu hay Ýt phô
thuéc vµo ®-êng kÝnh cña giät m-a - d (mm); tèc ®é r¬i cña giät m-a – v (m/s);
c-êng ®é m-a – I (m
3
/h) vµ hÖ sè cña ®Êt (®Æc tr-ng cho søc ®Ò kh¸ng cña tõng lo¹i
®Êt ®èi víi sù c«ng ph¸ cña h¹t m-a vµ sù cuèn tr«i cña dßng ch¶y) – K. B»ng thÝ
nghiÖm, Ailixin ®· ®-a ra c«ng thøc tÝnh nh- sau:
E = K.v
4,33
.d
1,07
.I
0,65
2.T¸c ®éng cuèn tr«i cña dßng ch¶y:
Khi m-a lín, l-îng n-íc m-a r¬i xuèng mÆt ®Êt sÏ ph©n phèi thµnh ba phÇn
nh- sau: mét phÇn bèc h¬i vµo kh«ng trung, mét phÇn thÊm s©u xuèng ®Êt vµ mét
phÇn ch¶y trµn trªn mÆt ®Êt h×nh thµnh dßng ch¶y tõ cao xuèng thÊp (nÕu lµ n¬i ®Êt
dèc). Th-êng l-îng n-íc bèc h¬i lµ kh«ng ®¸ng kÓ nªn nÕu l-îng n-íc thÊm vµo
®Êt cµng gi¶m th× l-îng n-íc ch¶y trªn mÆt ®Êt cµng lín. N-íc ch¶y trªn mÆt ®Êt
chia lµm hai lo¹i: l-îng n-íc ch¶y trµn trªn bÒ mÆt ®Êt vµ l-îng n-íc ch¶y tËp
trung thµnh dßng.
Cao §×nh S¬n – GV L©m nghiÖp (s-u tÇm)
5
§iÓm kh¸c nhau c¬ b¶n gi÷a sù bµo mßn cña h¹t m-a vµ sù cuèn tr«i cña
dßng ch¶y lµ ë chç:
+ HËu qu¶ cña sù bµo mßn dÉn ®Õn xãi mßn bÒ mÆt, sù cuèn tr«i cña dßng
ch¶y sÏ dÉn ®Õn xãi mßn khe lµ lo¹i xãi mßn nghiªm träng, mang ®i l-îng ®Êt rÊt
lín.
+ Ph©n bè n¨ng l-îng cña sù bµo mßn, lùc xung kÝch cña giät n-íc m-a
ph©n bè ®Òu trªn toµn bé mÆt ®Êt. Sù cuèn tr«i cña dßng ch¶y, n¨ng l-îng dßng
ch¶y t¨ng dÇn tõ ®Ønh dèc xuèng ch©n dèc, n¨ng l-îng nµy cuèn theo ®Êt c¸t vµ c¸c
lo¹i vËt chÊt kh¸c trªn ®-êng vËn chuyÓn t¹o nªn ma s¸t lín gi÷a dßng ch¶y vµ mÆt
®Êt, lµm cho møc ®é xãi mßn t¨ng.
Toµn bé lùc vËn ®éng cña dßng ch¶y cã thÓ diÔn t¶ b»ng c«ng thøc sau:
2
1
2
P m v
(1)
Trong ®ã m : Khèi l-îng dßng ch¶y;
v : VËn tèc dßng ch¶y
NÕu tÝnh khèi l-îng dßng ch¶y qua mét ®o¹n dµi (l) víi diÖn tÝch mÆt c¾t
ngang cña dßng n-íc (f), mËt ®é n-íc (), th×:
m = .l.f (2)
C«ng thøc (1) viÕt l¹i lµ:
2
1
. . .
2
P l f v
NÕu gäi Q lµ l-u l-îng dßng ch¶y: Q = .l.f.v th× P =
2
.Q.v (3)
Nh- vËy, lùc vËn ®éng cña dßng ch¶y t¹o ra xãi mßn ®Êt phô thuéc vµo l-u
l-îng dßng ch¶y vµ vËn tèc dßng ch¶y. C«ng thøc (1) cßn cho thÊy trong c¸c nh©n
tè tham gia t¹o ra lùc vËn ®éng cña dßng ch¶y, nh©n tè vËn tèc dßng ch¶y (v) lµ
nh©n tè ho¹t ®éng nhÊt bëi v× khi t¨ng gÊp 2 lÇn th× P t¨ng lªn 4 lÇn.
MÆt kh¸c xãi mßn m¹nh hay yÕu cßn tuú thuéc vµo søc ®Ò kh¸ng (S) cña ®Êt
®èi víi xãi mßn:
+ NÕu K
Qv
= S th× ch-a x¶y ra xãi mßn.
+ NÕu K
Qv
= S th× ®· x¶y ra xãi mßn.
Trong ®ã, K lµ chØ sè biÓu thÞ lùc vËn ®éng cña dßng ch¶y, chØ phÇn ®-îc chi
vµo t¸c ®éng g©y ra xãi mßn. Søc ®Ò kh¸ng (S) cña ®Êt ®èi víi xãi mßn ®-îc qui