Luận án Tiến sĩ Địa lý: Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm (phần lãnh thổ Việt Nam)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:186

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nhằm xác định yêu cầu và đề xuất sử dụng 3 loại tài nguyên đất, rừng, nước mặt nhằm góp phần nghiên cứu, sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm và sự bền vững của công trình thủy điện Tuyên Quang. Mời các bạn tham khảo nội dung chi tiết đề tài!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Địa lý: Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm (phần lãnh thổ Việt Nam)

i MỤC LỤC MỞ ĐẦU............................................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................1 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu.....................................................................2 2.1. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................................2 2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu ......................................................................................2 3. Giới hạn nghiên cứu ..........................................................................................2 3.1. Giới hạn về lãnh thổ ........................................................................................2 3.2. Giới hạn về nội dung .......................................................................................2 4. Quan điểm nghiên cứu ......................................................................................3 4.1. Quan điểm tổng hợp ........................................................................................3 4.2. Quan điểm hệ thống ........................................................................................3 4.3. Quan điểm lịch sử, phát sinh...........................................................................4 4.4. Quan điểm kinh tế - sinh thái ..........................................................................5 5. Các phương pháp nghiên cứu ...........................................................................5 5.1. Phương pháp thu thập, thống kê, xử lý số liệu................................................5 5.2. Phương pháp phân tích tổng hợp....................................................................6 5.3. Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS)...........................................6 5.4. Phương pháp khảo sát, thực địa......................................................................6 5.5. Phương pháp chuyên gia.................................................................................7 6. Luận điểm bảo vệ...............................................................................................7 7. Những đóng góp mới của đề tài ........................................................................8 8. Cấu trúc luận án ................................................................................................8 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG GÂM (PHẦN LÃNH THỔ VIỆT NAM) ..........................................................................9 1.1. Tổng quan các hướng nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực trên thế giới và ở Việt Nam .........................................................9
ii 1.1.1. Tổng quan các hướng nghiên cứu trên thế giới về sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực........................................................................9 1.1.2. Tổng quan các hướng nghiên cứu ở Việt Nam về sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường lưu vực...............................................................................18 1.1.3. Các công trình nghiên cứu ở lưu vực sông Gâm........................................26 1.2. Cơ sở lý luận của việc nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm ...................................................................................28 1.2.1. Những khái niệm cơ bản ............................................................................28 1.2.2. Tác động của dự án thủy điện đến tài nguyên, môi trường trên các lưu vực sông.36 1.2.3. Hướng tiếp cận nghiên cứu đề tài ..............................................................37 1.3. Phương pháp nghiên cứu đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm ...................................................................................38 1.3.1. Phương pháp đánh giá tiềm năng xói mòn đất theo lưu vực .....................38 1.3.2. Phương pháp phân tích DPSIR..................................................................41 1.3.3. Phương pháp phân tích hệ thống ...............................................................42 Chương 2. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN, MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG GÂM (PHẦN LÃNH THỔ VIỆT NAM)....................................................................................................................45 2.1. Các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và vấn đề khai thác tự nhiên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm........................................................................45 2.1.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................45 2.1.2. Điều kiện tự nhiên ......................................................................................47 2.1.3. Các điều kiện kinh tế - xã hội .....................................................................64 2.2. Hiện trạng tài nguyên, môi trường lưu vực sông Gâm ...............................70 2.2.1. Hiện trạng tài nguyên đất lưu vực sông Gâm.............................................71 2.2.2. Hiện trạng tài nguyên rừng lưu vực sông Gâm..........................................78 2.2.3. Hiện trạng tài nguyên nước mặt lưu vực sông Gâm ..................................81 Chương 3. ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG GÂM (PHẦN LÃNH THỔ VIỆT NAM).91 3.1. Đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên đất lưu vực sông Gâm .........................91
iii 3.1.1. Xác định yêu cầu sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất............................91 3.1.2. Đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên đất .....................................................102 3.2. Đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên rừng lưu vực sông Gâm ....................120 3.2.1. Xác định yêu cầu sử dụng hợp lý và phục hồi rừng .................................120 3.2.2. Đề xuất sử dụng hợp lý và phục hồi rừng ...................................................126 3.3. Đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên nước mặt lưu vực sông Gâm ......................128 3.3.1. Xác định yêu cầu sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên nước mặt............128 3.3.2. Đề xuất sử dụng tài nguyên nước mặt......................................................135 3.4. Định hướng khai thác vùng lòng hồ Tuyên Quang ...................................140 3.4.1. Tiềm năng phát triển thủy sản hồ Tuyên Quang......................................140 3.4.2. Tiềm năng du lịch tự nhiên vùng hồ Tuyên Quang.....................................143 KẾT LUẬN........................................................................................................148 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .........................................151 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................152 PHỤ LỤC...........................................................................................................165
iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Bảo tồn thiên nhiên BTTN Bảo vệ môi trường BVMT Cân bằng che phủ CBCP Du lịch sinh thái DLST Đánh giá tác động môi trường ĐTM Điều kiện tự nhiên ĐKTN Hệ sinh thái HST Hệ thông tin địa lý GIS Hiện trạng sử dụng HTSD Kinh tế - xã hội KT-XH Lâm nghiệp sản xuất LNSX Lâm nông kết hợp LNKH Lưu vực sông LVS Mô hình mất đất phổ dụng (Universal Soil Loss Equation) USLE Môi trường địa lý MTĐL Môi trường sinh thái MTST Môi trường tự nhiên MTTN Nông lâm kết hợp NLKH Phát triển bền vững PTBV Phòng hộ đầu nguồn PHĐN Quy chuẩn Việt Nam (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia) QCVN Rất xung yếu RXY Sử dụng hợp lý SDHL Tái định cư TĐC Tài nguyên thiên nhiên TNTN Thành phố TP Ủy ban nhân dân UBND Xói mòn tiềm năng XMTN Xung yếu XY Yêu cầu bảo vệ YCBV
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Diện tích đất tự nhiên phân theo các huyện, thị LVS Gâm ..................... 45 Bảng 2.2. Giá trị Qmax, Qmin và thời gian xuất hiện trên LVS Gâm..................... 56 Bảng 2.3. Các lớp thú, chim, bò sát và lưỡng cư lưu vực hồ Tuyên Quang ............ 63 Bảng 2.4. Dân số thành thị - nông thôn các địa phương LVS Gâm năm 2010 ........ 65 Bảng 2.5. Tổng số hộ, số nhân khẩu bị ảnh hưởng, bị ngập ................................... 70 Bảng 2.6. Diện tích các loại đất lưu vực sông Gâm ............................................... 72 Bảng 2.7. Diện tích các loại đất bị ngập sau khi hồ Tuyên Quang tích nước .......... 73 Bảng 2.8. Hiện trạng sử dụng đất năm 2010 lưu vực sông Gâm............................. 76 Bảng 2.9. Diện tích và tỷ lệ che phủ rừng các địa phương LVS Gâm..................... 78 Bảng 2.10. Diện tích các loại đất bị chìm ngập trong lòng hồ Tuyên Quang .......... 80 Bảng 2.11. Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm ........................................ 81 Bảng 2.12. Các đặc trưng dòng chảy mùa lũ - mùa kiệt trên sông Gâm.................. 81 Bảng 2.13. Một số đặc trưng chất dinh dưỡng trong nước sông Gâm và hồ Tuyên Quang trước và sau khi có hồ Tuyên Quang .......................................................... 83 Bảng 2.14. Một số chỉ tiêu chất lượng nguồn nước sông Gâm ............................... 85 trước và sau khi có hồ Tuyên Quang...................................................................... 85 Bảng 2.15. Biến động mực nước trước và sau khi có hồ Tuyên Quang .................. 86 Bảng 2.16. Biến đổi dòng chảy hạ lưu sau khi có hồ Tuyên Quang ....................... 87 Bảng 2.17. Hiệu quả cắt lũ của hồ Tuyên Quang theo các tần suất......................... 87 Bảng 2.18. Khả năng cắt lũ của hồ Tuyên Quang đối với TP. Tuyên Quang trong sự phối hợp cắt lũ cho đồng bằng sông Hồng ............................................................. 88 Bảng 2.19. Phân phối dòng chảy hạ du hồ Tuyên Quang trong mùa kiệt................ 89 Bảng 3.1. Hệ số kháng xói mòn của các loại đất LVS Gâm ................................... 92 Bảng 3.2. Các cấp XMTN LVS Gâm..................................................................... 95 Bảng 3.3. Diện tích các cấp XMTN toàn LVS Gâm............................................... 95 Bảng 3.4. Hệ thống các lưu vực cấp 2 của LVS Gâm............................................. 96 Bảng 3.5. Diện tích các cấp XMTN theo lưu vực cấp 2 của LVS Gâm .................. 98 Bảng 3.6. Hiện trạng thoái hóa đất lưu vực sông Gâm ........................................... 99 Bảng 3.7. Ma trận xác định mức độ yêu cầu bảo vệ đất lưu vực sông Gâm.......... 101
vi Bảng 3.8. Mức độ yêu cầu bảo vệ đất theo huyện của lưu vực sông Gâm ............ 101 Bảng 3.9. Diện tích ba loại rừng năm 2010 theo lưu vực cấp 2 ............................ 103 Bảng 3.10. Đề xuất và phân bổ diện tích các loại hình quản lý sử dụng đất chính 105 Bảng 3.11. Ngưỡng phân cấp diện tích phòng hộ theo lưu vực ........................... 107 Bảng 3.12. Xác định diện tích rừng sản xuất theo lưu vực cấp 2 .......................... 107 Bảng 3.13. Diện tích các loại hình quản lý sử dụng đất chính theo huyện ............ 108 Bảng 3.14. Diện tích các loại khả năng đất đai theo huyện của LVS Gâm ........... 113 Bảng 3.15. Đề xuất hướng sử dụng cho diện tích đất rừng phòng hộ LVS Gâm... 115 Bảng 3.16. Đề xuất hướng sử dụng cho diện tích đất rừng sản xuất LVS Gâm .... 116 Bảng 3.17. Đề xuất hướng sử dụng cho diện tích đất nông nghiệp LVS Gâm ...... 118 Bảng 3.18. Diện tích các loại đất, loại rừng theo huyện LVS Gâm ...................... 121 Bảng 3.19. Tỷ lệ che phủ rừng theo xã LVS Gâm................................................ 124 Bảng 3.20. Số xã theo mức độ mất CBCP LVS Gâm........................................... 125 Bảng 3.21. Số lượng và năng lực tưới của các công trình thủy lợi LVS Gâm....... 129 Bảng 3.22. Nhu cầu sử dụng nước LVS Gâm một số mốc thời gian..................... 129 Bảng 3.23. Ngưỡng khai thác tài nguyên nước mặt LVS Gâm............................. 130 Bảng 3.24. Lượng nước tổn thất do tưới trong nông nghiệp LVS Gâm ................ 134 Bảng 3.25. Kết quả phân tích DPSIR đối với các thách thức trong khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước mặt LVS Gâm ................................................... 136 DANH MỤC CÁC BẢN ĐỒ Số bản đồ Tên bản đồ Bản đồ 2.1 Bản đồ hành chính lưu vực sông Gâm 45 Bản đồ 2.2 Bản đồ địa hình lưu vực sông Gâm 51 Bản đồ 2.3 Bản đồ độ đốc lưu vực sông Gâm 51 Bản đồ 2.4 Bản đồ thổ nhưỡng lưu vực sông Gâm 72 Bản đồ 2.5 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010 lưu vực sông Gâm 77 Bản đồ 3.1 Bản đồ lưu vực cấp 2 sông Gâm 98 Bản đồ 3.2 Bản đồ các cấp tiềm năng xói mòn lưu vực sông Gâm 98 Bản đồ 3.3 Bản đồ phân cấp yêu cầu bảo vệ đất lưu vực sông Gâm 101
vii Bản đồ 3.4 Bản đồ phân cấp phòng hộ lưu vực sông Gâm 110 Bản đồ 3.5 Bản đồ khả năng đất đai cho các loại hình sử dụng đất chính 113 lưu vực sông Gâm Bản đồ 3.6 Bản đồ đề xuất hướng sử dụng đất cho các loại hình sử dụng 118 đất chính lưu vực sông Gâm Bản đồ 3.7 Bản đồ hiện trạng rừng năm 2011 LVS Gâm 121 Bản đồ 3.8 Bản đồ tỷ lệ che phủ rừng theo xã LVS Gâm 124 Bản đồ 3.9 Bản đồ mất cân bằng che phủ theo xã lưu vực sông Gâm 126 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát tổ chức quản lý theo LVS ở Việt Nam 24 Hình 1.2. Sơ đồ khái quát các tác động môi trường của dự án thủy điện 37 Hình 1.3. Sử dụng mô hình USLE trong tính toán xói mòn bằng GIS 40 Hình 1.4. Sơ đồ khái quát phương pháp phân tích DPSIR 42 Hình 1.5. Sơ đồ các bước nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên bảo vệ 43 môi trường lưu vực sông Gâm Hình 3.1. Mô hình hệ số R lưu vực sông Gâm 92 Hình 3.2. Mô hình hệ số K lưu vực sông Gâm 92 Hình 3.3. Mô hình DEM lưu vực sông Gâm 93 Hình 3.4. Mô hình chiều dài sườn dốc lưu vực sông Gâm 93 Hình 3.5. Mô hình hệ số độ dốc S lưu vực sông Gâm 94 Hình 3.6. Mô hình tiềm năng xói mòn A lưu vực sông Gâm 94 Hình 3.7. Sơ đồ các bước đánh giả khả năng đất đai cho các loại hình sử 111 dụng đất chính LVS Gâm
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Quy hoạch, sử dụng hợp lý (SDHL) nguồn tài nguyên thiên nhiên (TNTN) đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Ở mỗi giai đoạn lịch sử, mỗi quốc gia lại có những hướng tiếp cận khác nhau. Trong giai đoạn hiện nay, nghiên cứu quản lý tổng hợp và SDHL tài nguyên theo lưu vực sông (LVS) đang được nhiều quốc gia và tổ chức quốc tế quan tâm. Việt Nam có ba phần tư lãnh thổ đất liền là địa hình đồi núi và một phần tư là địa hình bồi tụ sông, biển. Từ bắc xuống nam có trên 100 LVS bắt nguồn từ vùng đồi núi cùng đổ ra biển Đông. Các LVS đã tạo nên diện mạo của lãnh thổ Việt Nam. Sông ngòi nước ta có tiềm năng thuỷ điện rất lớn song cũng chứa đựng nguy cơ lũ lụt cao. Bởi vậy, nhiều công trình thuỷ điện đa mục tiêu đã được xây dựng như Thác Bà, Hoà Bình, Trị An, Yali, Sơn La, Tuyên Quang… Nghiên cứu SDHL tài nguyên, bảo vệ môi trường (BVMT) và tác động của các đập thuỷ điện theo LVS là cần thiết. Một số nghiên cứu đã được thực hiện trên các LVS Đà, Đồng Nai, Ba v.v. Sông Gâm là phụ lưu cấp 1 lớn nhất của hệ thống sông Lô-Gâm. LVS có dạng dài và hẹp, với diện tích 14.972km2, trong đó, diện tích lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam là 9.168km2. Hồ Tuyên Quang được xây dựng ở trung lưu sông Gâm, trên địa phận huyện Lâm Bình, Na Hang, tỉnh Tuyên Quang. Bên cạnh những lợi ích kinh tế - xã hội (KT-XH), các tác động tiêu cực đối với nguồn TNTN và môi trường là không nhỏ: hồ chứa hình thành đã thu hẹp nhiều diện tích rừng thuộc các khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) và đất canh tác do bị ngập nước; môi trường sinh thái (MTST) bị biến động... Việc xây dựng hồ chứa thuỷ điện Tuyên Quang nói riêng, các hoạt động nhân tác nói chung ngày càng đa dạng về hình thức, phổ biến về không gian xuất hiện đã có những tác động mạnh mẽ và chứa đựng những nguy cơ suy thoái tài nguyên trên cả hệ thống lưu vực. Chính vì thế, cần thiết phải nghiên cứu tổng hợp nhằm khai thác, SDHL tài nguyên, BVMT lưu vực, phục vụ công cuộc phát triển KT-XH trong thời kì công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
2 2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2.1. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của đề tài là xác định yêu cầu và đề xuất sử dụng 3 loại tài nguyên đất, rừng, nước mặt nhằm góp phần nghiên cứu, sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm và sự bền vững của công trình thủy điện Tuyên Quang. 2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục tiêu nghiên cứu trên, luận án tập trung giải quyết các nhiệm vụ sau: - Tổng quan các hướng nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực trên thế giới và ở Việt Nam. - Từ kết quả tổng quan, xác lập cơ sở lý luận, hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường LVS Gâm trong điều kiện có công trình thủy điện Tuyên Quang. - Phân tích đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội liên quan đến tài nguyên, môi trường và vấn đề khai thác, sử dụng lãnh thổ LVS Gâm. - Phân tích, hiện trạng và biến đổi tài nguyên, môi trường do tác động của đập thủy điện Tuyên Quang. - Xác định yêu cầu, đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài nguyên nước mặt và bảo vệ môi trường LVS Gâm. - Đề xuất định hướng khai thác vùng hồ Tuyên Quang trên cơ sở phân tích tiềm năng tự nhiên vùng lòng hồ. 3. Giới hạn nghiên cứu 3.1. Giới hạn về lãnh thổ Không gian nghiên cứu của luận án là phần LVS Gâm thuộc lãnh thổ Việt Nam có tổng diện tích 9.168km2, chiếm 61,23% tổng diện tích lưu vực (tính tới vị trí nhập lưu với sông Lô tại TP. Tuyên Quang). Theo địa giới hành chính, LVS Gâm trải rộng trên địa bàn của 17 huyện, thị thuộc 4 tỉnh là Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng và Bắc Kạn. 3.2. Giới hạn về nội dung Từ mục tiêu nghiên cứu đã xác định, nội dung nghiên cứu của luận án giới hạn ở việc: phân tích đặc điểm tự nhiên, KT-XH liên quan đến hiện trạng và vấn đề khai thác, sử dụng lãnh thổ LVS Gâm; xác định yêu cầu và đề xuất SDHL 3 loại tài nguyên chủ yếu của LVS Gâm là tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài nguyên nước
3 mặt; đề xuất định hướng khai thác, SDHL hồ Tuyên Quang trên cơ sở phân tích tiềm năng tự nhiên vùng lòng hồ. 4. Quan điểm nghiên cứu Từ những tổng quan và phân tích trên, luận án vận dụng một số quan điểm chủ yếu sau trong quá trình nghiên cứu: 4.1. Quan điểm tổng hợp Môi trường tự nhiên (MTTN) là một chỉnh thể thống nhất. Mỗi tác động vào một hợp phần tự nhiên ở các mức độ khác nhau đều dẫn tới những biến đổi liên hoàn ở tất cả các hợp phần còn lại của chỉnh thể, trên những phạm vi rộng lớn và trong thời gian kéo dài, nhiều khi vượt ra khỏi giới hạn không gian và thời gian mà các hoạt động đó đã diễn ra. Chính vì thế không thể tiếp cận đánh giá từng thành phần riêng biệt của thể tổng hợp mà cần xem xét tổng hợp toàn bộ địa tổng thể với các thành phần và mối quan hệ phức tạp của một hệ thống. Quan điểm tổng hợp được coi là quan điểm chủ đạo vận dụng trong suốt quá trình nghiên cứu nhằm giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể. Trong luận án, quan điểm tổng hợp được vận dụng để phân tích tác động tổng hợp của các ĐKTN và KTXH đến sự hình thành đặc điểm, sự biến đổi và hiện trạng tài nguyên, môi trường LVS Gâm. Trong đó, tập trung vào một số thành phần chủ yếu mà sự biến đổi của nó có vai trò chủ đạo tạo nên những thay đổi của tất cả các thành phần tự nhiên khác, đồng thời có tính chất quyết định đến chức năng và trạng thái khác nhau của môi trường lưu vực. Quan điểm tổng hợp cũng được cụ thể hóa ở các phương pháp nghiên cứu của luận án: đánh giá tổng hợp các yếu tố tự nhiên trong mô hình định lượng xói mòn tiềm năng (XMTN) và đánh giá tổng hợp tiềm năng, hiện trạng tài nguyên, môi trường trong đề xuất SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm. 4.2. Quan điểm hệ thống Quan điểm hệ thống là một trong những quan điểm đặc trưng của địa lý học hiện đại, chi phối phương pháp tiếp cận đối tượng nghiên cứu và phương pháp phân tích hệ thống. Theo quan điểm hệ thống, mỗi đơn vị lãnh thổ tự nhiên là một thể tổng hợp hoàn chỉnh, thống nhất, gồm nhiều thành phần cấu tạo có mối quan hệ và cấu trúc chặt chẽ. Trong nghiên cứu các thể tổng hợp lãnh thổ, quan điểm hệ thống có vai trò quan trọng nhằm xác định cấu trúc không gian, chức năng từng thành
4 phần trong cấu trúc thẳng đứng đối với mỗi đơn vị lãnh thổ và chức năng của từng đơn vị lãnh thổ đối với các đơn vị lãnh thổ khác trong cấu trúc ngang thông qua các quá trình trao đổi vật chất và năng lượng. Vận dụng quan điểm hệ thống trong nghiên cứu, LVS Gâm được xem xét như một hệ thống thống nhất. Trong đó, các thành phần tự nhiên và hoạt động nhân tác có mối quan hệ chặt chẽ. Luận án đã tập trung phân tích làm rõ sự phân hóa không gian, hiện trạng và biến đổi của tài nguyên đất, tài nguyên rừng và tài nguyên nước mặt do tác động của các ĐKTN và KT-XH. Sự phân bố và biến đổi của ba loại tài nguyên này có ảnh hưởng quan trọng đến diễn biến trạng thái, chất lượng tài nguyên, môi trường lưu vực và phương hướng khai thác, sử dụng lãnh thổ. Trong luận án, quan điểm hệ thống còn được vận dụng để phân tích đặc tính cấu trúc của LVS Gâm. LVS Gâm là một hệ thống hoàn chỉnh về mặt tự nhiên trong đó các thành phần cấu thành luôn tạo nên sự ổn định tương đối. Theo cấu trúc đứng, LVS Gâm được cấu thành bởi các nhân tố tạo cảnh quan bao gồm địa chất, địa hình, khí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng và sinh vật. Theo cấu trúc ngang, LVS Gâm là một bộ phận của LVS Lô-Gâm và là một hệ thống các LVS cấp 2 (của sông Gâm). Mỗi LVS bao gồm các bộ phận cấu thành có mối liên hệ chặt chẽ là thượng lưu, trung lưu, hạ lưu. Năng lượng dòng chảy tạo nên sự xuyên suốt từ thượng lưu đến hạ lưu của mỗi lưu vực và liên kết giữa các cấp lưu vực. Chính vì vậy, năng lượng dòng chảy là nhân tố động lực gây xói mòn đất và cũng là nhân tố có thể tác động để điều chỉnh quá trình xón mòn lưu vực. Việc xác định các mối quan hệ thống nhất trong hệ tự nhiên, giữa hệ tự nhiên và hệ KT-XH trong hệ thống lưu vực là cơ sở để đề xuất các giải pháp khai thác, SDHL lãnh thổ LVS Gâm nói chung và vùng lòng hồ Tuyên Quang nói riêng. 4.3. Quan điểm lịch sử, phát sinh Trong luận án, yếu tố thời gian cùng các đặc điểm tự nhiên, TNTN và môi trường, sự phân hóa của lãnh thổ LVS Gâm hiện tại là hệ quả của lịch sử hình thành, quá trình phát sinh, phát triển của tự nhiên và tác nhân KT-XH. Do vậy, quá trình tự nhiên và nhân tác được coi là những nhân tố cấu thành cảnh quan và ảnh hưởng đến hiện trạng, biến đổi tài nguyên, môi trường cũng như phương hướng khai thác, SDHL tài nguyên, BVMT lưu vực.
5 4.4. Quan điểm kinh tế - sinh thái Hoạt động khai thác cảnh quan cho các mục đích phát triển KT-XH đã tạo ra sự biến đổi mãnh mẽ về không gian, thời gian của các TNTN, cấu trúc, chức năng và tính bền vững của các hệ sinh thái (HST). Nghiên cứu phân tích hiện trạng tài nguyên, môi trường LVS Gâm phải tạo được cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc đề xuất các giải pháp SDHL lãnh thổ nhằm kết hợp hài hoà giữa các mục tiêu phát triển KT-XH với khả năng đáp ứng các nhu cầu khai thác tài nguyên và BVMT. Về mục tiêu ổn định MTST: MTST là môi trường sống của con người và thế giới sinh vật trong đó con người là thành phần chủ thể trong môi trường, vừa là đối tượng hưởng lợi từ môi trường, vừa là tác nhân chủ yếu gây nên những biến đổi mạnh mẽ cho môi trường thông qua các hoạt động sống của mình. Trong luận án, mục tiêu ổn định MTST được xác định qua việc đánh giá yêu cầu phòng hộ theo các cấp lưu vực trên cơ sở xác định mức độ và sự phân hóa không gian về XMTN đất trong mối quan hệ với hiện trạng che phủ rừng. Đây là cơ sở đề xuất mức đảm bảo tỷ lệ che phủ và phục hồi lớp phủ rừng theo mức độ xung yếu về phòng hộ của lưu vực nhằm điều hòa năng lượng dòng chảyp, hạn chế xói mòn đất. Về mục tiêu phát triển KT-XH: kết quả đánh giá XMTN để đề xuất tỷ lệ che phủ rừng hợp lý theo yêu cầu phòng hộ đầu nguồn (PHĐN) không những đảm bảo sự ổn định MTST mà còn hướng tới mục tiêu hạn chế bồi lắng lòng hồ, kéo dài tuổi thọ hồ chứa và tăng hiệu năng hoạt động của nhà máy thủy điện Tuyên Quang. Mục tiêu phát triển kinh tế cũng được thực hiện ở việc đánh giá tổng hợp hiện trạng và biến đổi tài nguyên, môi trường nhằm đề xuất giải pháp khai thác hiệu quả không gian mặt nước khi hồ Tuyên Quang được hình thành. 5. Các phương pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp thu thập, thống kê, xử lý số liệu Các tài liệu, số liệu có liên quan được thu thập, kết thừa, phân loại và đánh giá theo yêu cầu, mục tiêu nghiên cứu. Trên cơ sở nguồn tư liệu và chuỗi số liệu đã thu thập, phương pháp thống kê, xử lý số liệu được dùng để chỉnh lý hoàn thiện và tính toán số liệu theo chuỗi thời gian nghiên cứu nhằm tìm ra quy luật, hiện trạng và dự báo xu hướng biến đổi của các thành phần tự nhiên, các quá trình tự nhiên trên lưu vực.
6 5.2. Phương pháp phân tích tổng hợp Phương pháp phân tích - tổng hợp được sử dụng phổ biến trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Quá trình phân tích các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về nghiên cứu đánh giá tổng hợp ĐKTN phục vụ SDHL tài nguyên và BVMT, các nghiên cứu đã triển khai trên LVS Gâm giúp cho việc xác định các quan điểm, hướng tiếp cận nghiên cứu, các kết quả đã đạt được và những vấn đề còn tồn tại cần giải quyết. Song song với phương pháp phân tích, phương pháp tổng hợp được sử dụng để tổng hợp và kế thừa những thông tin quan trọng phục vụ cho mục đích nghiên cứu của đề tài; tổng quan, xâu chuỗi các tài liệu, số liệu từ các nguồn khác nhau đã được phân tích thành một hệ thống tài liệu toàn diện, logic và chi tiết để từ đó lại phân tích ở mức cao hơn. Đó là việc xây dựng sơ đồ triển khai các bước tiến hành nghiên cứu đề tài luận án theo phương pháp phân tích hệ thống. 5.3. Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS) Hệ thông tin địa lý là công cụ hỗ trợ đắc lực cho đề tài trong quá trình nghiên cứu. Các phần mềm MapInfo, ArcView, ArcGis kết hợp với chức năng xử lý số liệu của Excel được sử dụng trong việc thu nhận, quản lý, cập nhật và phân tích thông tin về không gian, thuộc tính của các đối tượng nghiên cứu nhằm xác định quy luật phân bố, quan hệ tương tác, hiện trạng và biến đổi của các hợp phần tự nhiên. Bản đồ vừa là công cụ, vừa là tài liệu và kết quả nghiên cứu của đề tài. Cùng với việc quản lý, cập nhật và phân tích thông tin, các phần mềm trên cũng được sử dụng để thành lập, biên tập các bản đồ chuyên đề về hiện trạng các hợp phần tự nhiên, bản đồ các yếu tố chi phối năng lượng dòng chảy, bản đồ phân cấp XMTN LVS Gâm v.v. 5.4. Phương pháp khảo sát, thực địa Công tác thực địa, khảo sát các đối tượng trên lãnh thổ nghiên cứu nhằm phát hiện thực trạng, quy luật phân bố và biến đổi, những đặc điểm định lượng, định tính các đối tượng cần nghiên cứu. Quá trình khảo sát, thực địa theo các tuyến, các điểm chìa khoá nhằm thu thập, bổ sung tư liệu về thực trạng phân bố TNTN, hoạt động KT-XH và các tác động môi trường của công trình thuỷ điện. Các thông tin thu thập được qua công tác khảo sát thực địa là những tư liệu kiểm chứng quan trọng đối với những kết quả nghiên cứu lý thuyết về hiện trạng và mức độ biến đổi tài nguyên, môi trường lưu vực khi công trình thuỷ điện Tuyên Quang hoạt động.
7 Nghiên cứu sinh đã tiến hành 2 đợt thực địa vào năm 2006 và 2011 nhằm khảo sát và kiểm chứng kết quả nghiên cứu. Nội dung khảo sát cụ thể bao gồm: loại hình sử dụng đất; tác động của hệ thống đập hồ Tuyên Quang đến TNMT LVS Gâm; thu thập số liệu, tài liệu từ các cơ quan và chính quyền địa phương về hiện trạng, quy hoạch sử dụng đất; công tác quản lý khai thác, sử dụng tài nguyên và BVMT của các địa phương trên lưu vực. Kết quả của các chuyến khảo sát, thực địa là những nguồn thông tin quan trọng để phân tích, lựa chọn các chỉ tiêu phân cấp PHĐN, đánh giá hiện trạng và biến đổi tài nguyên, môi trường lưu vực và đề xuất các giải pháp khai thác SDHL tài nguyên, BVMT lưu vực cũng như vùng hồ Tuyên Quang. 5.5. Phương pháp chuyên gia Phương pháp chuyên gia được chú ý sử dụng ngay từ khi xác định hướng, xây dựng đề cương và triển khai nghiên cứu. Luận án đã tham khảo ý kiến của các chuyên gia giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực nghiên cứu của khoa Địa lý - trường Đại học Sư phạm Hà Nội; Viện Địa lý - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Viện Khí tượng - Thuỷ văn; cán bộ quản lý ở các địa phương trên lãnh thổ nghiên cứu. Các ý kiến đóng góp được tác giả tiếp thu, thảo luận và vận dụng trong quá trình triển khai thực hiện đề tài. 6. Luận điểm bảo vệ - Luận điểm 1: Phần lớn diện tích LVS Gâm trên địa phận Việt Nam là địa hình đồi núi. Trong đó, sự phân hóa đa dạng, phức tạp về các ĐKTN, sự hạn chế về trình độ phát triển KT-XH, sự phong phú về các nguồn tài nguyên, thế mạnh về rừng, đất, nước, khoáng sản và thủy năng đã tạo thuận lợi cho phát triển kinh tế, đồng thời tiềm ẩn những nguy cơ tai biến môi trường nếu khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên thiếu hợp lý. Cùng với hoạt động khai thác tài nguyên LVS Gâm, việc hình thành hồ Tuyên Quang là một tác nhân làm thay đổi ở mức hệ thống toàn bộ tài nguyên và môi trường lưu vực, đặc biệt là đối với tài nguyên đất, tài nguyên rừng và tài nguyên nước mặt. Do vậy phân tích đặc điểm tự nhiên, KT-XH, ảnh hưởng của các nhân tố này đến hiện trạng, sự biến đổi tài nguyên, môi trường và vấn đề khai thác, sử dụng tài nguyên là điều kiện tiên quyết cho việc đề xuất SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm với nhiệm vụ trọng tâm là đề xuất SDHL 3 loại tài nguyên chủ yếu nêu trên của lưu vực.
8 - Luận điểm 2: Nghiên cứu SDHL tài nguyên và BVMT LVS Gâm được tiếp cận theo hướng phân tích hệ thống lưu vực trong mối quan hệ giữa các hợp phần tự nhiên và nhân tác, giữa các bộ phận thượng lưu, trung lưu, hạ lưu và giữa các lưu vực cấp 2, nhằm xác định tỷ lệ che phủ rừng, cơ cấu sử dụng quỹ đất, khai thác SDHL nguồn nước mặt và vùng hồ Tuyên Quang. 7. Những đóng góp mới của đề tài 1) Luận án đã phân tích làm rõ: đặc điểm các ĐKTN, KT-XH liên quan đến tài nguyên, môi trường và vấn đề khai thác, SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm; hiện trạng và sự biến đổi của tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài nguyên nước mặt LVS Gâm do tác động của hồ Tuyên Quang. 2) Lần đầu tiên, luận án đề xuất SDHL tài nguyên, BVMT LVS Gâm theo hướng tiếp cận phân tích lưu vực, với các kết quả nghiên cứu cụ thể sau: - Đề xuất phân cấp PHĐN, hướng sử dụng cho các loại hình sử dụng đất chính và bảo vệ đất trên cơ sở phân cấp XMTN lưu vực; đánh giá khả năng đất đai và phân cấp yêu cầu bảo vệ đất. - Đề xuất SDHL và phục hồi rừng LVS Gâm trên cơ sở đánh giá mức độ mất cân bằng che phủ (theo xã) và phân loại tài nguyên rừng lưu vực. - Đề xuất khai thác, SDHL tài nguyên nước mặt LVS Gâm trên cơ sở phân tích tiềm năng nguồn nước, biến đổi dòng chảy thủy văn do tác động của hồ Tuyên Quang; đánh giá hiện trạng, nhu cầu và giới hạn khai thác tài nguyên nước mặt; xác định các nguy cơ và nguyên nhân suy thoái tài nguyên nước mặt và những tồn tại trong quản lý tài nguyên nước của lưu vực. - Phân tích các ĐKTN vùng hồ Tuyên Quang cho mục đích phát triển du lịch và thủy sản nhằm tạo việc làm, tăng thu nhập cho người lao động. 8. Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm 3 chương nội dung: Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm (phần lãnh thổ Việt Nam). Chương 2: Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng tài nguyên, môi trường lưu vưc sông Gâm (phần lãnh thổ Việt Nam). Chương 3: Đề xuất định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực sông Gâm (phần lãnh thổ Việt Nam).
9 Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG GÂM (PHẦN LÃNH THỔ VIỆT NAM) 1.1. Tổng quan các hướng nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực trên thế giới và ở Việt Nam 1.1.1. Tổng quan các hướng nghiên cứu trên thế giới về sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường lưu vực 1.1.1.1. Hướng nghiên cứu cảnh quan phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường Trong khoa học địa lý, cảnh quan được xem là một thể tổng hợp tự nhiên được cấu thành bởi những thành phần tự nhiên có mối quan hệ chặt chẽ, được phân chia ở các cấp phân vị khác nhau. Nghiên cứu các thể tổng hợp lãnh thổ địa lý trên thế giới gắn liền với sự ra đời của khoa học cảnh quan. Các kết quả phân tích, tổng hợp từ [35], [39], [56], [57], [58], [67], [69], [86], [155], [156], [157] cho thấy từ những năm cuối thế kỉ 19, đầu thế kỉ 20 trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu đánh giá, khai thác và sử dụng tài nguyên, môi trường theo quan điểm địa lý tổng hợp. Trong đó, các công trình của các nhà địa lý Hòa Kỳ, Anh thường mang tính ứng dụng nhằm giải quyết các yêu cầu thực tiễn còn những những kết quả nghiên cứu về sử dụng TNTN, BVMT và sự phân chia lãnh thổ tự nhiên của các nhà địa lý Liên Xô (cũ) đặc biệt có ý nghĩa về mặt lý luận. Có thể coi, các quan điểm và kết quả nghiên cứu của những nhà địa lý trong giai đoạn này có tính chất cơ sở tạo tiền đề cho sự ra đời của khoa học cảnh quan. Từ giữa thế kỉ 20, vai trò của các bản đồ và phương pháp cảnh quan trong nghiên cứu cải tạo tự nhiên được đánh giá cao, chính vì thế các nhà địa lý Liên Xô (cũ) đã tập trung nghiên cứu có hệ thống để thành lập các bản đồ cảnh quan và phân vùng địa lý tự nhiên ở những tỉ lệ khác nhau nhằm mục đích phục vụ phát triển KT- XH. Qua công tác này, những kinh nghiệm nghiên cứu được tổng hợp và phát triển thành những khái niệm và cơ sở lý luận về cảnh quan.
10 Những kết quả nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỉ 20 trở về đây đã đánh dấu bước phát triển mới trong nghiên cứu đánh giá cảnh quan nhằm với sự chuyển dần từ nghiên cứu định tính sang định lượng, bán định lượng và ngày càng đa dạng về nội dung. Nhiều phương pháp tiếp cận mang tính liên ngành được sử dụng như phương pháp tiếp cận hệ thống, tiếp cận sinh thái… đã tạo nên bước ngoặt trong nghiên cứu cảnh quan từ nghiên cứu cấu trúc sang nghiên cứu cả chức năng và động lực của cảnh quan [42]. Cũng từ cuối thập kỷ 60 của thế kỉ 20 đến nay một hướng nghiên cứu ứng dụng mới của cảnh quan xuất hiện từ sự giao thoa, thống nhất giữa cảnh quan học và sinh thái học là nghiên cứu cảnh quan sinh thái. Cảnh quan sinh thái sử dụng phương pháp tiếp cận sinh thái trong nghiên cứu sự phân hoá của các đơn vị cảnh quan theo một hệ thống phân bậc, có sự kế thừa và phát triển các kết quả nghiên cứu cảnh quan và HST [42]. Những kết quả nghiên cứu về lý luận và thực tiễn theo xu hướng này hiện nay đang được vận dụng trong nghiên cứu đánh giá tài nguyên, môi trường sinh thái (MTST). 1.1.1.2. Hướng nghiên cứu đánh giá xói mòn đất và bảo vệ đất khỏi xói mòn Những khảo sát sơ khai về xói mòn trên các sườn dốc đã ra xuất hiện từ thời Hy Lạp và La Mã cổ đại. Tuy nhiên phải đến thế kỷ thứ 18, những nghiên cứu về xói mòn trong mối quan hệ với dòng chảy mặt mới thực sự được các nhà khoa học Liên Xô (cũ) tiến hành nghiên cứu có hệ thống. Nhìn chung, hướng nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới đều tập trung vào các vấn đề như: xác định nguyên nhân, hiện trạng quá trình xói mòn đất cả về mặt định tính và định lượng; dự báo nguy cơ xói mòn; nghiên cứu đề xuất các biện pháp, các mô hình canh tác hạn chế xói mòn; ứng dụng triển khai các biện pháp hạn chế xói mòn có hiệu quả trong những điều kiện cụ thể của mỗi quốc gia, mỗi vùng lãnh thổ. Tại Liên Xô (cũ), nghiên cứu xói mòn do mưa và tuyết tan được M.B. Lômônôxốp tiến hành từ những năm 1751 đến 1763. Sau đó, là các công trình của N.A. Xolocop (1884), P.A.Kostưtrep (1886), A.P. Pavlop (1898) và Docutraev (1890). Vào năm 1923, A.C Kozxenco đã cho xây dựng trạm nghiên cứu sự hình thành và phát triển của khe rãnh. Đến năm 1925, bản đồ khe rãnh lãnh thổ châu Âu đã được thành lập, tiếp đến là bản đồ xói mòn Ukraina (1936), bản đồ xói mòn Liên Xô (cũ) vào các năm 1939, 1948, 1960) [dẫn bởi 76].
11 Ở Hoa Kỳ, một trong những biện pháp có hiệu quả trong việc hạn chế xói mòn là trồng rừng phòng hộ cho đồng ruộng. Chính vì thế ngay từ những năm đầu thế kỷ 20, chính phủ Hoa Kỳ đã triển khai trồng và phục hồi rừng phòng hộ cho đồng ruộng. Diện tích rừng phòng hộ đặc biệt phát triển mạnh từ năm 1935 trên khắp lãnh thổ. Ngoài ra, chính phủ Hoa Kỳ cũng tăng cường các biện pháp công trình như xây dựng các đập ngăn dòng để hạn chế động lực dòng chảy, xây dựng bờ kè ở những vùng canh tác trên những sườn dốc. Từ năm 1917, Hoa Kỳ đã xây dựng những bồn chứa đầu tiên để nghiên cứu ảnh hưởng của dòng chảy tới xói mòn đất. Từ những kết quả phân tích lý hóa và so sánh những khác biệt của dữ liệu thu thập từ các ô thí nghiệm, Middleton H.E. và các đồng nghiệp (1930, 1932) nghiên cứu tính kháng xói của đất dựa trên tính bền vững cấu trúc và tính thấm. Năm 1940, Zingg đã thiết lập mối quan hệ giữa tổng lượng đất xói mòn và độ dốc, chiều dài sườn từ việc nghiên cứu tương quan giữa tổng lượng đất mất và các yếu tố địa hình. Từ những kết quả này năm 1947 Browing đã tạo nên hệ thống quan hệ với việc giới thiệu hoàn chỉnh hệ số kháng xói của đất [164]. Một số nhà khoa học khác như F. Fouvnier, S.Schumm (1989) đã tiếp cận nghiên cứu xói mòn bằng việc xác định lượng dòng chảy cát bùn trên các sông suối dựa trên mối quan hệ giữa dòng chảy rắn và lượng mưa trung bình năm của lưu vực. Một trong những công trình có giá trị lớn nhất và được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu xói mòn ở Hoa Kỳ là phương trình mất đất tổng quát của Wischmeier và Smith (1962, 1965, 1978) dựa trên kết quả phân tích số liệu thống kê của 47 địa phương ở 21 bang thuộc miền Trung và Tây Hoa Kỳ. Ở một số quốc gia khác như Canada, Pháp, hướng nghiên cứu xói mòn tập trung vào việc tìm ra các biện pháp hạn chế xói mòn có hiệu quả. Những biện pháp hạn chế xói mòn chủ yếu của các quốc gia này bao gồm: trồng rừng phòng hộ đầu nguồn và bao quanh các thửa ruộng canh tác; xây dựng các bờ kè giữ đất, trồng cỏ và cây thân gỗ kết hợp cây nông nghiệp trên các sườn dốc; tiến hành san lấp các khe hẻm bằng biện pháp cơ giới sau đó trồng hỗn hợp giữa lúa mạch đen và cỏ lâu năm để hạn chế mất đất, mất nước... Tại các nước châu Á và châu Phi, nhiều công trình nghiên cứu xói mòn đã được tiến hành ở Trung Quốc, Nhật Bản, Xrilanca, Philipin... Điểm chung nhất trong các công trình nghiên cứu xói mòn ở các quốc gia này là tập trung vào việc
12 vận dụng, triển khai những kết quả nghiên cứu, biện pháp và mô hình canh tác hạn chế xói mòn của các nước châu Âu vào điều kiện thực tế của mỗi quốc gia. 1.1.1.3. Hướng nghiên cứu phân tích lưu vực sông LVS được nghiên cứu từ nhiều lĩnh vực và hướng tiếp cận khác nhau. Theo hướng phân tích lưu vực, đơn vị được sử dụng trong đánh giá tổng hợp là LVS. Mức độ chi tiết về cấp LVS được sử dụng phụ thuộc vào lãnh thổ nghiên cứu. Công nghệ GIS ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong quản lý dữ liệu, phân tích không gian bằng các mô hình và chỉ tiêu định lượng. Nghiên cứu quy hoạch SDHL tài nguyên theo LVS là nội dung quan trọng của quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường lưu vực. Do đặc thù của thiên nhiên nhiều đồi núi trong điều kiện mưa mùa, sự cân bằng của MTTN không ổn định nên hướng phân tích lưu vực được đánh giá là cách tiếp cận phù hợp nhất nhằm khai thác hợp lý tài nguyên và BVMT ở nước ta. Cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu lưu vực từ nhiều hướng tiếp cận và phương pháp khác nhau nhằm đề xuất quy hoạch sử dụng đất và SDHL tài nguyên. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu theo hướng này, có thế thấy một số cách tiếp cận chính sau: a. Quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo lưu vực sông Phương pháp tiếp cận truyền thống trong quản lý tài nguyên nước phân tán theo ngành và độc lập ở từng quốc gia đã tạo ra những tổ chức đại diện cho những quyền lợi mâu thuẫn nhau về lợi ích. Trước những xung đột về tài nguyên nước ở nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới, Hội nghị nước ngọt quốc tế lần đầu tiên được tổ chức tại Dublin - Ireland (Hội nghị Dublin) vào tháng 1/1992 đã đưa ra yêu cầu cần thiết phải có một phương thức quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo ranh giới lưu vực. Vấn đề này cũng tiếp tục được đưa ra ở Hội nghị Thượng đỉnh về Môi trường và phát triển của Liên Hợp Quốc họp tại Rio de Janero (Braxin, 1992) và các diễn đàn nước thế giới được tổ chức vào các năm 2001, 2002, 2003...[70], [128]. Quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo LVS đã được thực hiện ở nhiều nước châu Âu từ nửa cuối của thế kỷ 20 và được xem là yêu cầu tất yếu trong giai đoạn hiện nay. Theo cách tiếp cận này, tài nguyên nước trong lưu vực sông phải được quản lý thống nhất, không chia cắt giữa các cấp hành chính, giữa thượng nguồn và hạ nguồn. Mục đích của tiếp cận quản lý tài nguyên nước theo lưu vực là nhằm đảm bảo sự bình đẳng, hợp lý
13 về nhu cầu sử dụng và công bằng về trách nhiệm trong việc quản lý tài nguyên nước giữa các ngành, các địa phương theo không gian địa lý của lưu vực, hướng tới sự bền vững trong việc khai thác, sử dụng nguồn nước [29], [38], [70], [128]. Theo [125], hầu hết các quốc gia Đông Nam Á đều coi trọng cách tiếp cận quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo LVS và đang tiến hành nghiên cứu xây dựng các mô hình quản lý tài nguyên nước phù hợp. Tính đến 2009, đã có trên 80 tổ chức LVS được xây dựng trong tổng số 169 LVS lớn của khu vực Đông Nam Á nhằm quản lý tổng hợp tài nguyên nước nói riêng và TNTN theo lưu vực nói chung. Công tác quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo LVS đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các quốc gia và vùng lãnh thổ. Các chính sách về tài nguyên nước được áp dụng cho toàn bộ lưu vực nhằm giải quyết các mâu thuẫn trong sử dụng nước giữa cùng thượng lưu, trung lưu và hạ lưu đồng thời cho phép theo dõi, đánh giá và quản lý nguồn nước theo một hệ thống thống nhất. b. Quy hoạch sử dụng đất lưu vực dựa trên đánh giá phân cấp phòng hộ đầu nguồn Phân cấp đầu nguồn (WSC - Watershed Classification) là phương pháp phân chia hệ thống lưu vực thành các cấp đầu nguồn khác nhau (5 cấp) dựa trên các đặc trưng địa hình và thổ nhưỡng. Mục đích của WSC là phân tích nguy cơ xói mòn và tiềm năng sử dụng đất, xác định những vị trí và khu vực rủi ro liên quan đến sử dụng đất [22]. Một trong những công trình được nhiều quốc gia quan tâm và sử dụng khá phổ biến là công trình của David - Woolridge (Thụy Điển) được tiến hành từ thập kỷ 80 của thế kỷ 20. Ông đã xây dựng phương trình hồi quy về tương quan giữa cấp lưu vực với các nhân tố tự nhiên ảnh hưởng đến dòng chảy và xói mòn lưu vực (phương trình phân cấp đầu nguồn). Mô hình phân cấp đầu nguồn có dạng: Y = a + bX1 + cX2 + dX3 + eX4 + fX5 (1.1). Trong đó: Y là cấp đầu nguồn; X1 là độ dốc (tính theo %); X2 là địa thế (mức độ chia cắt và hình thái lồi lõm của địa hình), được gán các trị số từ 1 đến 21 (trị số 1 ứng với dạng đất chia cắt mạnh, có độ dốc lớn, trị số 21 ứng với dạng đất bằng, ít dốc); X3 là độ cao; X4 là địa chất; X5 là dạng đất; a, b, c, d, e, f là các hệ số có sự biến đổi theo vùng. Các trị số độ cao, độ dốc được xác định bằng mô hình số độ cao DEM. Trị số Y được chia thành 5 cấp với giá trị Y tăng dần tương ứng với các loại hình sử dụng đất.