Nghiên cứu hệ thống thủy văn lưu vực hồ Ba Bể Bắc Kạn bằng công nghệ GIS

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC TỪ, CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

MỤC LỤC

1. MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU

1.1. Mục tiêu tổng quát

1.2. Mục tiêu cụ thể

1.3. Ý nghĩa của đề tài

1.3.1. Ý nghĩa khoa học

1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn

2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1. Khái quát về tài nguyên nước

2.1.1. Định nghĩa của nước

2.1.2. Tính chất của nước

2.1.3. Vai trò của nước trong cuộc sống

2.2. Khái quát về lưu vực

2.2.1. Những khái niệm cơ bản về lưu vực

2.2.2. Thông số hình thái của lưu vực

2.2.3. Thông số mạng lưới thủy văn của lưu vực

2.3. Giới thiệu về GIS và mô hình SWAT

2.3.1. Giới thiệu về GIS

2.3.2. Giới thiệu về mô hình SWAT

2.4. Những kết quả nghiên cứu về việc xác định hệ thống thủy văn bằng công nghệ GIS

2.4.1. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn bằng công nghệ GIS trên Thế Giới

2.4.2. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn bằng công nghệ GIS ở Việt Nam

2.4.3. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến việc xác định hệ thống thủy văn bằng công nghệ GIS ở Bắc Kạn

3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1. Đối tượng nghiên cứu

3.1.2. Phạm vi nghiên cứu

3.1.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

3.2. Nội dung nghiên cứu

3.2.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội lưu vực sông Chợ Lèng

3.2.2. Hiện trạng sử dụng đất của các xã thuộc lưu vực sông Chợ Lèng

3.2.3. Xác định hệ thống thủy văn lưu vực sông Chợ Lèng bằng công nghệ GIS

3.2.4. Đề xuất sử dụng đất tại lưu vực

3.3. Phương pháp nghiên cứu

3.3.1. Phương pháp điều tra số liệu thứ cấp

3.3.2. Phương pháp khảo sát thực địa

3.3.3. Phương pháp tính toán và phân tích số liệu

3.3.4. Phương pháp xác định hệ thống thủy văn lưu vực

4. KẾT QUẢ CỦA NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của lưu vực sông Chợ Lèng

4.1.1. Điều kiện tự nhiên

4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội

4.1.3. Hiện trạng sử dụng đất của các xã thuộc khu vực nghiên cứu

4.2. Kết quả xác định hệ thống thủy văn lưu vực sông Chợ Lèng thuộc hệ thống lưu vực hồ Ba Bể

4.2.1. Tạo đồ án SWAT, thiết lập thư mục làm việc và Geodatabases

4.2.2. Phân chia lưu vực. Phân vùng thượng lưu – trung lưu – hạ lưu của lưu vực

4.2.3. Thông số hình thái lưu vực sông Chợ Lèng

4.2.4. Thông số thủy văn lưu vực sông Chợ Lèng

4.2.5. Đề xuất sử dụng đất tại lưu vực

5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Hệ thống thủy văn và lưu vực hồ Ba Bể

Hệ thống thủy văn là một mạng lưới các quá trình thủy văn diễn ra trong một khu vực nhất định, bao gồm chu trình nước, dòng chảy, và các yếu tố liên quan. Lưu vực hồ Ba Bể, nằm tại tỉnh Bắc Kạn, là một khu vực quan trọng với hệ thống thủy văn phức tạp, bao gồm các sông Tà Han, Bó Lù, và Chợ Lèng. Hồ Ba Bể không chỉ là hồ tự nhiên lớn nhất Việt Nam mà còn đóng vai trò điều tiết nguồn nước trong khu vực. Việc nghiên cứu hệ thống thủy văn tại đây bằng công nghệ GIS giúp hiểu rõ hơn về cơ chế vận hành và quản lý tài nguyên nước.

1.1. Khái niệm cơ bản về hệ thống thủy văn

Hệ thống thủy văn bao gồm các quá trình như bốc hơi, lượng mưa, dòng chảy, và các pha khác nhau của chu trình nước. Lưu vực là một khu vực địa lý được xác định bởi đường phân thủy, nơi nước mưa chảy vào hệ thống sông suối và thoát ra một cửa duy nhất. Lưu vực hồ Ba Bể là một ví dụ điển hình, với diện tích lưu vực khoảng 420 km², nơi nước từ các sông nhánh đổ vào hồ, tạo thành một hệ thống thủy văn độc lập.

1.2. Đặc điểm của lưu vực hồ Ba Bể

Lưu vực hồ Ba Bể nằm trong vùng đá vôi, nhưng không bị mất nước, tạo nên sự độc đáo về thủy văn. Hồ Ba Bể có vai trò quan trọng trong việc điều tiết nguồn nước, cung cấp nước cho sinh hoạt, nông nghiệp, và bảo tồn hệ sinh thái. Việc sử dụng công nghệ GIS trong nghiên cứu giúp xác định chính xác các thông số hình thái và thủy văn của lưu vực, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả.

II. Ứng dụng công nghệ GIS trong nghiên cứu thủy văn

Công nghệ GIS (Hệ thống thông tin địa lý) đã trở thành công cụ quan trọng trong nghiên cứu thủy văn, đặc biệt là trong việc phân tích và quản lý tài nguyên nước. GIS cho phép thu thập, quản lý, và phân tích dữ liệu không gian, giúp xác định các thông số thủy văn như diện tích lưu vực, độ dốc, và mật độ mạng lưới sông. Trong nghiên cứu lưu vực hồ Ba Bể, GIS được sử dụng để tạo mô hình DEM (Mô hình độ cao số), phân chia lưu vực, và xác định các thông số hình thái.

2.1. Phân tích lưu vực bằng GIS

Phân tích lưu vực là quá trình xác định ranh giới và các thông số hình thái của lưu vực dựa trên dữ liệu địa hình. Công nghệ GIS cho phép tự động hóa quá trình này thông qua việc sử dụng dữ liệu DEM và các công cụ phân tích không gian. Trong nghiên cứu lưu vực hồ Ba Bể, GIS đã giúp xác định các tiểu lưu vực, phân vùng thượng lưu, trung lưu, và hạ lưu, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc quản lý tài nguyên nước.

2.2. Quản lý tài nguyên nước bằng GIS

Quản lý tài nguyên nước là một trong những ứng dụng quan trọng của GIS. Bằng cách tích hợp dữ liệu thủy văn, địa hình, và sử dụng đất, GIS giúp đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp sử dụng nước hiệu quả. Trong nghiên cứu lưu vực hồ Ba Bể, GIS đã được sử dụng để đề xuất các phương án sử dụng đất phù hợp, giảm thiểu tác động tiêu cực đến dòng chảy và bảo vệ nguồn nước.

III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu hệ thống thủy văn lưu vực hồ Ba Bể bằng công nghệ GIS đã mang lại nhiều kết quả quan trọng. Các thông số hình thái và thủy văn của lưu vực đã được xác định chính xác, bao gồm diện tích lưu vực, độ dốc, và mật độ mạng lưới sông. Những kết quả này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn có giá trị thực tiễn trong việc quản lý và bảo vệ tài nguyên nước tại Bắc Kạn.

3.1. Kết quả xác định hệ thống thủy văn

Nghiên cứu đã xác định được hệ thống thủy văn của lưu vực hồ Ba Bể thông qua việc sử dụng công nghệ GIS. Các thông số như diện tích lưu vực, độ dốc, và mật độ mạng lưới sông đã được tính toán chính xác, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc quản lý tài nguyên nước. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng lưu vực hồ Ba Bể có mật độ sông suối dày, đặc biệt là ở khu vực thượng lưu.

3.2. Ứng dụng thực tiễn trong quản lý tài nguyên nước

Kết quả nghiên cứu đã được ứng dụng trong việc đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước tại lưu vực hồ Ba Bể. Công nghệ GIS đã giúp xác định các khu vực cần bảo vệ, đề xuất các phương án sử dụng đất phù hợp, và giảm thiểu tác động tiêu cực đến dòng chảy. Những ứng dụng này không chỉ góp phần bảo vệ nguồn nước mà còn hỗ trợ phát triển bền vững tại Bắc Kạn.

Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Hệ Thống Thủy Văn Lưu Vực Hồ Ba Bể Tỉnh Bắc Kạn Bằng Công Nghệ GIS