Đề tài Ứng dụng Hệ Thống Thông Tin Địa Lý để phân loại các tiểu lưu vực trong lưu vực sông Đồng Nai

lưới dòng chảy khác nhau, trong số đó có 2 thuật toán tiêu biểu sau: O’Callaghan và Mark (1984) đã xây dựng mô hình mạng dòng chảy D8 (hình 2.2). Trong mô hình này, các dòng chảy sẽ có 8 hướng chính, đó là các hướng: Bắc, Đông Bắc, Đông, Đông Nam, Nam, Tây Nam, Tây, Tây Bắc [9]. David Tarboton (2000) đã xây dựng mô hình mạng dòng chảy D-Infinity. Khác với mô hình D8, mô hình D-Infinity quy định số hướng dòng chảy là vô hạn [7]. Hình 2.2 Mô hình D8 – mô hình mạng dòng chảy sử dụng trong đề tài Trên thế giới, hoạt động nghiên cứu lưu vực đã được thực hiện rộng rãi, phục vụ cho nhiều mục đích khoa học khác nhau. Tiêu biểu có thể kể đến một số nghiên cứu sau: Các tác giả Zhou Lin và Takashi Oguchi (Đại học Tokyo, Nhật) sử dụng 2 tiêu chí là mật độ dòng chảy và góc dốc địa hình để xác định các dạng tiểu lưu vực đặc trưng của 3 vùng có cấu trúc địa chất khác nhau: vùng Kusatsu-Shirane, vùng Aka-Kuzure và vùng Usu. Các tác giả Thomas Kohler và Thomas Breu đã lập một hệ thống tiêu chuẩn để phân loại các lưu vực ở hạ nguồn sông Mekong. Tác giả Andreas Heinimann (Đại học Berne, Thụy Sĩ) thực hiện phân loại lưu vực tại nước Lào và đề xuất các biện pháp sử dụng hợp lý lưu vực. Tại Việt Nam, hoạt động nghiên cứu lưu vực sông cũng rất được chú trọng, đã có nhiều đề tài nghiên cứu lưu vực sông có giá trị được thực hiện, tiêu biểu có thể kể đến: Đề tài “Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học phục vụ quản lý thống nhất và tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Đồng Nai” của Viện Môi Trường Và Tài Nguyên – Đại Học Quốc Gia Tp.HCM. Đề tài “Phân tích diễn biến chế độ dòng chảy ở hạ lưu sông Bé sau khi có công trình thủy điện Thác Mơ” của Phân viện khí tượng thủy văn và môi trường khu vực phía Nam. Đề tài “Viễn Thám và GIS: khả năng ứng dụng thành lập bản đồ nguy cơ tai biến trên lưu vực sông Bé” của tác giả Trần Tuấn Tú – Khoa Môi Trường, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM. 2.2 MỘT SỐ KỸ THUẬT KHÁC SỬ DỤNG TRONG KHÓA LUẬN 2.2.1 Nắn chỉnh hình học ảnh Nắn chỉnh hình học là kỹ thuật được thực hiện để loại bỏ những biến dạng hình học trên ảnh bằng cách thiết lập mối quan hệ giữa hệ tọa độ ảnh và hệ tọa độ địa lý của các điểm khống chế [4]. Trong khóa luận, kỹ thuật nắn chỉnh hình học sẽ được thực hiện để chuyển dữ liệu SRTM DEM từ hệ quy chiếu Latitude/Longitude sang hệ quy chiếu VN2000. 2.2.2 Lọc ảnh bằng ma trận lẻ Quá trình lọc ảnh sẽ được thực hiện bởi một cửa sổ trượt, với ma trận toán tử (n×n) là một số lẻ (3×3); (5×5) hay (9×9). Để tiến hành phép lọc, giá trị của pixel trung tâm của cửa sổ trượt sẽ được tính từ giá trị của các pixel xung quanh ở vị trí tương ứng với ảnh gốc. Kỹ thuật lọc ảnh sẽ được dùng để tính giá trị phân cắt sâu của khu vực nghiên cứu. 2.2.3 Kỹ thuật tái phân loại ảnh Kỹ thuật tái phân loại ảnh được thực hiện bằng các gán giá trị mới cho các khoảng cấp độ xám nhất định, thuộc một nhóm đối tượng nào đó có các tính chất tương đối đồng nhất nhằm phân biệt các nhóm đó với nhau trong khuôn khổ của dữ liệu ảnh [4]. Trong phạm vi khóa luận, kỹ thuật tái phân loại sẽ được sử dụng để: Xác định hướng sườn của khu vực nghiên cứu. Phân loại độ cao, độ dốc, phân cắt sâu để tạo bản đồ nguy cơ tai biến lũ quét. 2.2.4 Kỹ thuật tính toán trên dữ liệu raster Kỹ thuật này bao gồm các phép tính thông thường như cộng, trừ, nhân, chia, các phép tính lũy thừa, logarite… thực hiện trên dữ liệu dạng raster. Kỹ thuật tính toán trên raster sẽ được sử dụng để cắt ảnh và tạo bản đồ nguy cơ tai biến lũ quét. 2.2.5 Kỹ thuật thống kê dữ liệu raster Trong khóa luận, kỹ thuật thống kê thông tin từ dữ liệu raster sẽ được sử dụng để thống kê các đặc điểm địa hình từ mô hình DEM của khu vực nghiên cứu (độ cao, độ dốc, hướng sườn, phân cắt sâu). 2.3 ĐỊNH HƯỚNG PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN TRONG KHÓA LUẬN Trong phạm vi khóa luận, tác giả sẽ sử dụng công cụ GIS để phân chia ranh giới lưu vực, xác định mạng dòng chảy, các yếu tố hình thái và địa hình của các tiểu lưu vực nằm trong khu vực nghiên cứu, mà cụ thể là các tiểu lưu vực cấp 5 trong lưu vực sông La Ngà, lưu vực sông Bé, vùng thượng lưu và trung lưu sông Đồng Nai. Từ kết quả phân tích lưu vực đã thực hiện, tác giả sẽ tiến hành phân loại các dạng tiểu lưu vực trong vùng dựa trên các đặc điểm đặc trưng của chúng (xem hình 2.3). Hình 2.3 Khái quát các bước thực hiện phân loại dạng lưu vực (watershed classification) Chương 3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM CÁC LƯU VỰC TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU Trong chương này, tác giả sẽ trình bày 2 nội dung chính: Kết quả phân tích các đặc điểm hình thái, mạng dòng chảy và địa hình của 3 lưu vực sông chính: lưu vực sông La Ngà, phần thượng lưu và trung lưu sông Đồng Nai và lưu vực sông Bé. Kết quả tính toán thực hiện trên các tiểu lưu vực cấp 5 thuộc KVNC. 3.1 THỐNG KÊ ĐẶC ĐIỂM 3 LƯU VỰC SÔNG CHÍNH 3.1.1 Đặc điểm về hình thái của 3 lưu vực sông chính Thực hiện tính toán diện tích, đường kính, chu vi và chỉ số hình dạng lưu vực từ lớp dữ liệu lưu vực vừa tạo thành, ta có kết quả như bảng 3.1 sau đây: Bảng 3.1: Đặc điểm hình thái các lưu vực chính LƯU VỰC DIỆN TÍCH LƯU VỰC (km2) ĐƯỜNG KÍNH LƯU VỰC (km) CHU VI LƯU VỰC (km) CHỈ SỐ HÌNH DẠNG LƯU VỰC Sông La Ngà 4.084,18 128,136 559,349 0,4987 Sông Đồng Nai 10.598,78 224,5 1.095,85 0,4586 Sông Bé 7.770,648 149,992 587,382 0,588 Trong 3 lưu vực trên, lưu vực sông Đồng Nai có diện tích và chu vi lớn nhất, còn lưu vực sông La Ngà là lưu vực có diện tích và chu vi nhỏ nhất. Xét trên yếu tố hình dạng lưu vực, ta thấy 2 lưu vực sông Đồng Nai và La Ngà có hình dạng kéo dài theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, còn lưu vực sông Bé lại có xu hướng trải dài theo hướng Bắc – Nam. 3.1.2 Đặc điểm mạng dòng chảy của 3 lưu vực sông chính Sau khi sử dụng mô hình D8 để xác định mạng dòng chảy từ dữ liệu SRTM DEM, ta có kết quả như trong hình 3.1. Hình 3.1 Hệ thống mạng dòng chảy của các lưu vực chính Thực hiện tính toán tổng chiều dài dòng chảy, mật độ dòng chảy và thống kê các đặc điểm hướng dòng chảy, dạng mạng dòng chảy, ta có kết quả như bảng 3.2 sau đây. Bảng 3.2: Đặc điểm mạng dòng chảy trong các lưu vực chính LƯU VỰC TỔNG CHIỀU DÀI DÒNG CHẢY TRONG LƯU VỰC (km) HƯỚNG DÒNG CHẢY CHÍNH DẠNG MẠNG LƯỚI DÒNG CHẢY MẬT ĐỘ DÒNG CHẢY TB (km/km2) Sông La Ngà 2.019,8 Đông Bắc - Tây Nam Dạng nhánh cây 0,4945 Sông Đồng Nai 5.164,17 Đông Bắc - Tây Nam Dạng nhánh cây 0,4872 Sông Bé 3.916,276 Đông Bắc - Tây Nam Dạng nhánh cây 0,504 Dựa vào kết quả thống kê, ta thấy cả 3 lưu vực đều có dạng mạng lưới dòng chảy dạng nhánh cây và đều có hướng dòng chảy chính là hướng Đông Bắc – Tây Nam. Trong 3 lưu vực, lưu vực sông Bé là lưu vực có mật độ dòng chảy lớn nhất (0,504 km/km2). 3.1.3 Đặc điểm địa hình của 3 lưu vực sông chính 3.1.3.1 Đặc điểm độ cao địa hình (độ cao tuyệt đối) Biểu diễn dữ liệu SRTM DEM của khu vực nghiên cứu bằng phần mềm MapINFO, ta được kết quả như hình 3.2 sau đây: Hình 3.2 Bản đồ độ cao địa hình của khu vực nghiên cứu Thực hiện kỹ thuật thống kê raster trên lớp dữ liệu độ cao địa hình của khu vực, ta có kết quả như trong bảng 3.3. Bảng 3.3: Đặc điểm độ cao địa hình của các lưu vực chính LƯU VỰC Giá trị độ cao nhỏ nhất (m) Giá trị độ cao lớn nhất (m) Giá trị độ cao trung bình (m) Độ lệch chuẩn Sông La Ngà 53 1.787 457,912 367,958 Sông Đồng Nai 13 2.285 720,256 447,232 Sông Bé 13 983 230,234 198,693 * Nhận xét: Lưu vực sông La Ngà: Dựa vào bản đồ thể hiện độ cao (hình 3.2) và đồ thị tần suất (biểu đồ 3.1), ta thấy độ cao địa hình của lưu vực sông La Ngà tập trung chủ yếu trong 2 khoảng: một khoảng từ 53 – 200 m, một khoảng từ 200 m đến trên 2000 m. Khu vực có độ cao địa hình thấp (53 – 200 m) tập trung chủ yếu ở phần trung tâm và phần phía Tây Nam của lưu vực, ứng với vùng đồng bằng. Còn khu vực có độ cao địa hình lớn (200 m đến trên 2000 m) thì lại tập trung ở phần Đông Bắc của lưu vực. Giữa 2 khu vực này có sự chênh lệch về độ cao khá lớn. Xét trên tổng thể toàn lưu vực, ta thấy độ cao địa hình của lưu vực sông La Ngà có xu hướng cao ở Đông Bắc, và giảm dần theo hướng từ Đông Bắc đến Tây Nam. Biểu đồ 3.1 Đồ thị tần suất độ cao địa hình lưu vực sông La Ngà Lưu vực sông Đồng Nai: Dựa vào bản đồ thể hiện độ cao (hình 3.2) và đồ thị kết quả (biểu đồ 3.2), ta thấy độ cao địa hình của vùng thượng lưu và trung lưu sông Đồng Nai chia thành 3 khoảng độ cao rõ rệt: từ 50 – 250 m, từ 250 – 800 m, từ 800 m đến trên 2000 m. 3 khoảng độ cao trên ứng với 3 bộ phận địa hình đặc trưng của vùng: Vùng có độ cao địa hình thấp (50 – 250 m): tập trung tại phía Tây Nam của khu vực, đặc trưng cho địa hình vùng đồng bằng. Vùng có độ cao địa hình trung bình (250 – 800 m): tập trung tại vùng trung tâm của khu vực, đặc trưng cho địa hình vùng cao nguyên và chuyển tiếp đồng bằng – cao nguyên. Vùng có độ cao trung bình lớn (800 m đến trên 2000 m): tập trung tại phía Đông Bắc của khu vực, đặc trưng cho địa hình vùng đồi núi cao. Cũng như lưu vực sông La Ngà, ta thấy độ cao địa hình của vùng thượng lưu và trung lưu sông Đồng Nai có xu hướng cao ở Đông Bắc, và giảm dần theo hướng từ Đông Bắc đến Tây Nam. Biểu đồ 3.2 Đồ thị tần suất độ cao địa hình lưu vực sông Đồng Nai Lưu vực sông Bé: Qua đồ thị tần suất (biểu đồ 3.3), ta thấy độ cao địa hình của lưu vực sông Bé cũng chia thành 3 khoảng rõ rệt: từ 10 – 200 m, từ 200 – 500 m, từ 500 m đến trên 900 m. Trong đó, khoảng độ cao từ 10 – 200 m chiếm phần lớn diện tích vùng (phía Nam), tiếp đến là khoảng độ cao từ 200-500 m (khu vực trung tâm lưu vực), còn khoảng độ cao từ 500 – 900 m chiếm diện tích khá nhỏ (phía Bắc và Đông Bắc). Cũng như 2 lưu vực La Ngà và Đồng Nai, độ cao lưu vực sông Bé cũng có xu hướng giảm dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam. Biểu đồ 3.3 Đồ thị tần suất độ cao địa hình lưu vực sông Bé 3.1.3.2 Đặc điểm độ dốc địa hình Tiến hành tính toán và thống kê độ dốc địa hình dựa vào dữ liệu SRTM DEM của khu vực nghiên cứu, ta có kết quả như trong hình 3.3 và bảng 3.4 sau đây: Bảng 3.4: Đặc điểm độ dốc địa hình của các lưu vực chính LƯU VỰC Giá trị độ dốc nhỏ nhất (deg) Giá trị độ dốc lớn nhất (deg) Giá trị độ dốc trung bình (deg) Độ lệch chuẩn Sông La Ngà 0 48,530 6,354 7,424 Sông Đồng Nai 0 55,243 8,599 6,902 Sông Bé 0 52,873 4,615 4,353 Hình 3.3 Bản đồ độ dốc địa hình của khu vực nghiên cứu * Nhận xét: Lưu vực sông La Ngà: Độ dốc của lưu vực sông La Ngà chủ yếu tập trung trong khoảng từ 0-5 độ (61%). Các khu vực có độ dốc thấp tập trung chủ yếu tại vùng đồng bằng gần hồ Trị An. Còn các khu vực có độ dốc cao lại tập trung ở các khu vực chuyển tiếp giữa vùng đồng bằng và cao nguyên ở trung tâm lưu vực sông La Ngà và vùng chuyển tiếp giữa cao nguyên và núi cao trên phía Đông Bắc lưu vực sông La Ngà. Biểu đồ 3.4 Biểu đồ tròn thể hiện cơ cấu độ dốc địa hình lưu vực sông La Ngà Lưu vực sông Đồng Nai: Dựa vào biểu đồ tròn, ta thấy độ dốc của vùng thượng lưu và trung lưu sông Đồng Nai chủ yếu tập trung trong 3 khoảng từ 0-5 độ (37%), từ 6-10 độ (27%), từ 11-20 độ (28%). Những nơi có độ dốc thấp tập trung chủ yếu tại khu vực đồng bằng phía Tây Nam, những nơi có độ dốc cao tập trung tại những vùng chuyển tiếp giữa đồng bằng với cao nguyên tại khu vực trung tâm của vùng. Biểu đồ 3.5 Biểu đồ tròn thể hiện cơ cấu độ dốc địa hình lưu vực sông Đồng Nai Lưu vực sông Bé: Nhìn chung, lưu vực sông Bé có độ dốc thấp hơn 2 lưu vực La Ngà và Đồng Nai, trong đó phần diện tích có độ dốc từ 0 – 5 độ chiếm đến 66%, tiếp theo là phần diện tích có độ dốc từ 6 – 10 độ chiếm 23%, phần diện tích còn lại có độ dốc từ 11 – 30 độ chủ yếu tập trung ở phía Bắc của vùng. Biểu đồ 3.6 Biểu đồ tròn thể hiện cơ cấu độ dốc địa hình lưu vực sông Bé 3.1.3.3 Đặc điểm hướng sườn Tiến hành tính toán và thống kê hướng sườn dựa vào dữ liệu SRTM DEM của khu vực nghiên cứu, ta có kết quả như trong hình 3.4 và bảng 3.5 sau đây. Hình 3.4 Bản đồ hướng sườn của khu vực nghiên cứu Bảng 3.5: Đặc điểm hướng sườn của các lưu vực chính HƯỚNG SƯỜN (%) Lưu vực sông La Ngà Lưu vực sông Đồng Nai Lưu vực sông Bé Bắc 12,03% 11,22% 11,66% Đông Bắc 10,81% 9,96% 9,17% Đông 12,93% 12,95% 11,82% Đông Nam 12,41% 13,19% 13,52% Nam 12,80% 13,14% 14,00% Tây Nam 12,39% 12,22% 12,30% Tây 14,36% 14,48% 14,19% Tây Bắc 12,26% 12,84% 13,34% * Nhận xét: Lưu vực sông La Ngà: Dựa vào các số liệu thống kê và biểu đồ kết quả (biểu đồ 3.7), ta thấy hướng sườn chủ yếu của lưu vực sông La Ngà là hướng Tây – Đông. Biểu đồ 3.7 Biểu đồ radar thể hiện hướng sườn của lưu vực sông La Ngà Lưu vực sông Đồng Nai: Dựa vào các số liệu thống kê và biểu đồ kết quả (biểu đồ 3.8), ta thấy hướng sườn chủ yếu của vùng thượng lưu và trung lưu sông Đồng Nai cũng là hướng Tây – Đông cũng như lưu vực sông La Ngà. Biểu đồ 3.8 Biểu đồ radar thể hiện hướng sườn của lưu vực sông Đồng Nai Lưu vực sông Bé: Dựa vào biểu đồ radar (biểu đồ 3.9), ta thấy hướng sườn chủ yếu của lưu vực sông Bé là Tây Bắc – Đông Nam và Tây – Đông. Biểu đồ 3.9 Biểu đồ radar thể hiện hướng sườn của lưu vực sông Bé 3.1.3.4 Đặc điểm phân cắt sâu địa hình Sử dụng phương pháp lọc ma trận và tính toán trên raster, ta tính được giá trị phân cắt sâu của khu vực nghiên cứu như hình 3.5 và bảng 3.6 sau đây: Hình 3.5 Bản đồ phân cắt sâu của khu vực nghiên cứu Bảng 3.6: Đặc điểm phân cắt sâu của các lưu vực chính LƯU VỰC Giá trị nhỏ nhất (m/km2) Giá trị lớn nhất (m/km2) Giá trị trung bình (m/km2) Độ lệch chuẩn Sông La Ngà 0 552 66,21 76,23 Sông Đồng Nai 0 528 85,33 63,43 Sông Bé 0 359 44,54 36,65 * Nhận xét: Lưu vực sông La Ngà: Dựa vào bản đô thể hiện giá trị phân cắt sâu, ta thấy khu vực có giá trị phân cắt sâu lớn tập trung chủ yếu tại khu vực chuyển tiếp giữa vùng đồng bằng với vùng núi và cao nguyên (khu vực trung tâm của lưu vực sông La Ngà), kết qủa này phù hợp với kết quả phân tích độ dốc đã thực hiện. Điều đó chứng tỏ, tại các khu vực chuyển tiếp, mức độ phân cắt địa hình lớn. Lưu vực sông Đồng Nai: Dựa vào bản đô thể hiện giá trị phân cắt sâu, ta thấy khu vực có giá trị phân cắt sâu lớn tập trung chủ yếu tại khu vực trung tâm và khu vực phía Đông Bắc của vùng thượng lưu và trung lưu sông Đồng Nai. Khu vực có giá trị phân cắt sâu nhỏ tập trung tại khu vực gần hồ Trị An. Lưu vực sông Bé: Khu vực có giá trị phân cắt sâu lớn chủ yếu tập trung tại phía Bắc và Đông Bắc lưu vực sông Bé, chiếm diện tích khá nhỏ so với diện tích toàn vùng. Khu vực trung tâm vùng có giá trị phân cắt sâu dao động từ 30 – 80 m/km2. Khu vực phía Nam của vùng có độ phân cắt sâu tương đối nhỏ (từ 0 – 20 m/km2). 3.2 THỐNG KÊ ĐẶC ĐIỂM TIỂU LƯU VỰC CẤP 5 TRONG KVNC 3.2.1 Đặc điểm hình thái của các tiểu lưu vực cấp 5 Tiến hành xác định các tiểu lưu vực cấp 5 trong KVNC bằng phần mềm RiverTools, ta có ranh giới và hình thái các tiểu lưu vực cấp 5 như trong hình 3.6. Hình 3.6 Kết quả xác định các tiểu lưu vực cấp 5 trong khu vực nghiên cứu Lưu vực sông La Ngà: Dựa kết quả thống kê, ta thấy mức độ dao động về diện tích của các tiểu lưu vực cấp 5 tại lưu vực sông La Ngà trong khoảng từ 34,8452 km2 (LN5_01) đến 273,884 km2 (LN5_08). Dựa vào chỉ số hình dạng, ta nhận thấy hình dạng chủ yếu của các tiểu lưu vực cấp 5 trong lưu vực sông La Ngà có dạng tròn (11 tiểu lưu vực), các tiểu lưu vực cấp 5 dạng kéo dài chỉ có 8 tiểu lưu vực. Ngoài ra, ta còn nhận thấy các tiểu lưu vực cấp 5 có diện tích lớn tập trung chủ yếu ở phần thượng lưu sông La Ngà. Lưu vực sông Đồng Nai: Mức độ dao động về diện tích của các tiểu lưu vực cấp 5 tại lưu vực sông Đồng Nai trong khoảng từ 26,68 km2 (DN5_26) đến 385,794 km2 (DN5_37). Dựa vào chỉ số hình dạng, ta nhận thấy hình dạng chủ yếu của các tiểu lưu vực cấp 5 trong lưu vực sông Đồng Nai có dạng tròn (24 tiểu lưu vực), các tiểu lưu vực cấp 5 dạng kéo dài chỉ có 14 tiểu lưu vực. Lưu vực sông Bé: Qua kết quả thống kê, ta thấy mức độ dao động về diện tích của các tiểu lưu vực cấp 5 trong lưu vực sông Bé là khá lớn, từ 29,48 km2 (SB5_27) đến 791,66 km2 (SB5_09). Các tiểu lưu vực cấp 5 có diện tích lớn tập trung chủ yếu ở vùng thượng lưu sông Bé, còn các tiểu lưu vực cấp 5 có diện tích nhỏ tập trung chủ yếu tại phần trung lưu sông Bé. Các tiểu lưu vực cấp 5 tại lưu vực sông Bé có hình dạng chủ yếu là dạng kéo dài theo hướng Đông Bắc – Tây Nam. (Kết quả tính toán chi tiết các chỉ số đặc điểm hình thái của từng lưu vực cấp 5 được thể hiện trong phụ lục 11) 3.2.2 Đặc điểm mạng dòng chảy của các tiểu lưu vực cấp 5 Kết hợp dữ liệu các tiểu lưu vực cấp 5 đã thành lập và dữ liệu bản đồ mạng dòng chảy tại KVNC, ta xây dựng được bản đồ mạng dòng chảy của các TLV cấp 5 tại KVNC như hình 3.7 sau đây. Hình 3.7 Đặc điểm mạng dòng chảy các tiểu lưu vực cấp 5 trong khu vực nghiên cứu Lưu vực sông La Ngà: Mật độ dòng chảy của các tiểu lưu vực cấp 5 thuộc lưu vực sông La Ngà dao động trong khoảng từ 0,39107 km/km2 (LN5_05) đến 0,63596 km/km2 (LN5_04). Hướng dòng chảy chủ yếu của các tiểu lưu vực cấp 5 trong lưu vực sông La Ngà là hướng Đông Bắc - Tây Nam, còn dạng dòng chảy chủ yếu của các tiểu lưu vực này là dạng nhánh cây (xem hình 3.7). Lưu vực sông Đồng Nai: Mật độ dòng chảy của các tiểu lưu vực cấp 5 thuộc lưu vực sông Đồng Nai dao động trong khoảng từ 0,3944 km/km2 (DN5_37) đến 0,63268 km/km2 (DN5_11). Hướng dòng chảy chủ yếu của các tiểu lưu vực cấp 6 trong lưu vực sông Đồng Nai là hướng Đông Bắc – Tây Nam, còn dạng dòng chảy chủ yếu của các tiểu lưu vực này là dạng nhánh cây (xem hình 3.7). Lưu vực sông Bé: Dựa vào kết quả thống kê, ta thấy được toàn bộ các tiểu lưu vực cấp 5 trong lưu vực sông Bé đều có mạng dòng chảy dạng nhánh cây. Mật độ dòng chảy của các tiểu lưu vực cấp 5 dao động từ 0,417 km/km2 (SB5_24) đến 0,629 km/km2 (SB5_27). Kết quả thống kê còn cho thấy các tiểu lưu vực cấp 5 ở vùng thượng lưu sông Bé có hướng dòng chảy là Đông Bắc – Tây Nam, một số tiểu lưu vực cấp 5 ở vùng trung lưu và hạ lưu sông Bé lại có hướng dòng chảy Bắc – Nam theo hình vòng cung rất đặc biệt. Ngoài ra còn có một số tiểu lưu vực cấp 5 có hướng dòng chảy là Tây Bắc – Đông Nam và Tây – Đông nhưng số lượng rất ít (xem hình 3.7). (Kết quả tính toán chi tiết các chỉ số đặc điểm mạng dòng chảy của từng lưu vực cấp 5 được thể hiện trong phụ lục 12) 3.2.3 Đặc điểm địa hình của các tiểu lưu vực cấp 5 Lưu vực sông La Ngà: Trong lưu vực sông La Ngà, ta thấy giá trị độ cao trung bình của các tiểu lưu vực cấp 5 dao động từ 108,4 m (LN5_19) đến 1019,188 m (LN5_10), giá trị độ dốc trung bình dao động từ 1,275 độ (LN5_03) đến 17,913 độ (LN5_05), giá trị phân cắt sâu trung bình dao động từ 12,366 m/km2 (LN5_16) đến 204,033 m/km2 (LN5_05). Kết quả thống kê cho ta thấy có sự chênh lệch rõ nét về độ cao địa hình của các tiểu lưu vực cấp 5 trong lưu vực sông La Ngà. Lưu vực sông Đồng Nai: Trong vùng thượng lưu và trung lưu sông Đồng Nai, ta thấy giá trị độ cao trung bình của các tiểu lưu vực cấp 5 dao động từ 126,304 m (DN5_38) đến 1604,937 m (DN5_14), giá trị độ dốc trung bình dao động từ 2,226 độ (DN5_38) đến 16,29 độ (DN5_37), giá trị phân cắt sâu trung bình dao động từ 23,878 m/km2 (DN5_38) đến 183,844 m/km2 (DN5_37). Mức độ chênh lệch về độ cao giữa các tiểu lưu vực tại nơi đây là rất lớn. Lưu vực sông Bé: Tại lưu vực sông Bé, ta thấy giá trị độ cao trung bình của các tiểu lưu vực cấp 5 dao động từ 56,12 m (SB5_02) đến 628,65 m (SB5_12), giá trị độ dốc trung bình dao động từ 1,322 độ (SB5_02) đến 10,665 độ (SB5_12), giá trị phân cắt sâu trung bình dao động từ 12,441 m/km2 (SB5_02) đến 108,045 m/km2 (SB5_12). Kết quả thống kê cho ta thấy có sự chênh lệch về độ cao địa hình của các tiểu lưu vực cấp 5 trong lưu vực sông Bé, nhưng sự chênh lệch này không lớn. Điều đó chứng tỏ mức độ phân cắt địa hình tại lưu vực sông Bé nhỏ hơn lưu vực sông La Ngà và Đồng Nai. (Kết quả tính toán chi tiết các chỉ số đặc điểm địa hình của từng lưu vực cấp 5 được thể hiện trong phụ lục 13) Chương 4 PHÂN LOẠI CÁC TIỂU LƯU VỰC CẤP 5 TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU Trong chương này, tác giả sẽ trình bày 3 nội dung chính sau: Kết quả phân loại các tiểu lưu vực cấp 5 trong khu vực nghiên cứu. Kết quả đánh giá nguy cơ xảy ra lũ quét dựa vào các yếu tố địa hình của khu vực nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu mối liên hệ giữa các dạng lưu vực đã phân loại với nguy cơ xảy ra lũ quét. 4.1 PHÂN LOẠI CÁC LƯU VỰC CẤP 5 TRÊN KVNC 4.1.1 Nguyên tắc chọn đối tượng lưu vực cần phân loại Trong khóa luận này, tác giả sẽ thực hiện phân loại dạng lưu vực trên đối tượng là các tiểu lưu vực cấp 5 nằm trong khu vực nghiên cứu. Sở dĩ tác giả chọn các tiểu lưu vực cấp 5 vì các tiểu lưu vực này thể hiện được những đặc trưng cơ bản của địa hình và môi trường của khu vực nghiên cứu và phù hợp với độ phân giải của dữ liệu SRTM DEM sử dụng. Các tiểu lưu vực có cấp nhỏ hơn 5 không được chọn để phân loại là bởi lý do sau: Các tiểu lưu vực này có diện tích khá nhỏ, lại nằm trên 1 phạm vi hẹp nên những đặc điểm của các tiểu lưu vực này khá cục bộ, không thể hiện được một cách khái quát các đặc trưng địa hình và môi trường vùng. Việc phân chia các tiểu lưu vực cấp 1, 2, 3, 4 sẽ gây ra sai số đáng kể, không đảm bảo kết quả phân loại. Ngoài ra, tác giả không thực hiện phân loại các tiểu lưu vực có cấp nhỏ hơn 5 còn vì hạn chế của thời gian thực hiện khóa luận. Các tiểu lưu vực có cấp nhỏ hơn 5 có số lượng rất lớn, khoảng trên 2000 tiểu lưu vực. Để có thể tiến hành phân loại chúng cần có một khoảng thời gian thực hiện dài. Bên cạnh đó, các tiểu lưu vực có cấp lớn hơn 5 cũng không được chọn để phân loại là do: Các tiểu lưu vực cấp 6, 7 có diện tích lớn, nằm trên 1 phạm vi rộng, trải dài trên nhiều dạng tiểu địa hình của vùng, chịu sự chi phối của rất nhiều yếu tố môi trường, nên việc xác định đặc trưng của các tiểu lưu vực này là rất khó. Số lượng các tiểu lưu vực có cấp lớn hơn 5 nhỏ (toàn vùng chỉ có 22 tiểu lưu vực), nên khó xác định được sự liên quan giữa các đặc điểm phân loại với từng dạng tiểu lưu vực. 4.1.2 Nguyên tắc xác định đặc điểm phân loại Để phù hợp với mục tiêu phân loại dạng lưu vực, trong khóa luận này, tác giả sẽ sử dụng 2 yếu tố chính (khóa chính) của việc phân loại là độ cao địa hình trung bình và độ dốc địa hình trung bình của các tiểu lưu vực cấp 5. Với khóa phân loại là địa hình trung bình, tác giả sẽ chia các tiểu lưu vực cấp 5 trong khu vực nghiên cứu thành 4 nhóm sau (xem hình 4.1): Nhóm có độ cao trung bình từ 50 – 150 m. Nhóm có độ cao trung bình từ 150 – 320 m. Nhóm có độ cao trung bình từ 320 – 820 m. Nhóm có độ cao trung bình từ 820 – 1610 m. Với khóa phân loại là độ dốc trung bình, tác giả sẽ chia các tiểu lưu vực cấp 5 trong khu vực nghiên cứu thành 3 nhóm sau (xem hình 4.2): Nhóm có độ dốc trung bình từ 1,2 – 4,5 độ. Nhóm có độ dốc trung bình từ 4,5 – 10 độ. Nhóm có độ dốc trung bình từ 10 – 18 độ. Hình 4.1 Các tiểu lưu vực cấp 5 phân theo 4 nhóm độ cao trung bình Hình 4.2 Các tiểu lưu vực cấp 5 phân theo 3 nhóm độ dốc trung bình Trong quá trình phân loại, cả 2 yếu tố độ cao trung bình và độ dốc trung bình sẽ cùng được sử dụng để quyết định xem 1 tiểu lưu vực thuộc dạng nào. Tiến hành kết hợp 2 yếu tố độ cao và độ dốc địa hình, ta sẽ có bảng tiêu chuẩn phân loại sau: Bảng 4.1: Bảng tiêu chuẩn phân loại các tiểu lưu vực cấp 5 DẠNG LƯU VỰC ĐẶC ĐIỂM PHÂN LOẠI Lưu vực nhóm I Có độ cao địa hình TB từ 50-150 m và độ dốc TB từ 1,2-4,5 độ. Lưu vực nhóm II Có độ cao địa hình TB từ 150-320 m và độ dốc TB từ 1,2-4,5 độ. Lưu vực nhóm III Có độ cao địa hình TB từ 150-320 m và độ dốc TB từ 4,5-10 độ. Lưu vực nhóm IV Có độ cao địa hình TB từ 320-820 m và độ dốc TB từ 4,5-10 độ. Lưu vực nhóm V Có độ cao địa hình TB từ 320-820 m và độ dốc TB từ 10-18 độ. Lưu vực nhóm VI Có độ cao địa hình TB từ 820-1610 m và độ dốc TB 4,5-10 độ. Lưu vực nhóm VII Có độ cao địa hình TB từ 820-1610 m và độ dốc TB từ 10-18 độ. Dù các yếu tố chỉ số hình dạng lưu vực, hướng dòng chảy và phân cắt sâu không được sử dụng trong quá trình phân loại, nhưng các yếu tố này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các đặc điểm của các tiểu lưu vực. 4.1.3 Kết quả phân loại các tiểu lưu vực cấp 5 Dựa vào các nguyên tắc phân loại đã xác định ở phần trên, chúng ta sẽ tiến hành phân loại các tiểu lưu vực cấp 5 trong khu vực nghiên cứu. Kết quả phân loại các tiểu lưu vực cấp 5 tại khu vực nghiên cứu như sau (xem bảng 4.2 và hình 4.3): Bảng 4.2: Số lượng các tiểu lưu vực chia theo các nhóm NHÓM LƯU VỰC SỐ LƯỢNG LƯU VỰC TÊN TIỂU LƯU VỰC I 31 DN5_01, DN5_03, DN5_38, LN5_01, LN5_02, LN5_03, LN5_14, LN5_15, LN5_16, LN5_19, SB5_01, SB5_02, SB5_03, SB5_04, SB5_05, SB5_06, SB5_07, SB5_08, SB5_21, SB5_22, SB5_23, SB5_27, SB5_28, SB5_29, SB5_30, SB5_31, SB5_32, SB5_34, SB5_35, SB5_37, SB5_38. II 6 LN5_17, LN5_18, SB5_10, SB5_15, SB5_20, SB5_33. III 12 DN5_02, DN5_04, DN5_05, DN5_36, LN5_04, LN5_13, SB5_18, SB5_19, SB5_24, SB5_25, SB5_26, SB5_36. IV 12 DN5_06, DN5_07, DN5_08, DN5_09, DN5_10, DN5_11, DN5_13, SB5_09, SB5_11, SB5_14, SB5_16, SB5_17. V 10 DN5_29, DN5_30, DN5_31, DN5_32, DN5_33, DN5_37, LN5_05, LN5_06, SB5_12, SB5_13. VI 13 DN5_12, DN5_17, DN5_23, DN5_26, DN5_27, DN5_28, DN5_34, DN5_35, LN5_07, LN5_08, LN5_09, LN5_10, LN5_11. VII