SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Khoa học, công nghệ và Đổi mới sáng tạo - Khơi dậy khát vọng kiến tạo tương lai

Theo dõi tác động của đê bao ngăn lũ lên hiện trạng canh tác lúa vùng Đồng Tháp Mười Năm 2000 và 2019 sử dụng ảnh viễn thám

[27/07/2022 10:55]

Mục tiêu nghiên cứu nhằm theo dõi và đánh giá tác động của đê bao ngăn lũ lên hiện trạng canh tác lúa vùng Đồng Tháp Mười (ĐTM) năm 2000 và 2019.

Phương pháp nghiên cứu sử dụng ảnh LANDSAT áp dụng thuật toán ảnh chỉ số khác biệt nước (NDWI) và trích rút đường bờ và bộ dữ liệu ảnh MODIS áp dụng chuỗi ảnh chỉ số thực vật (NDVI) và phân loại phi giám sát (ISODATA) trong 2 năm 2000 và 2019.

Độ tin cậy kết quả phân loại ảnh khá cao với độ chính xác toàn cục >85% và hệ số Kappa >0,7 cho 2 năm 2000 – 2019. Kết quả nghiên cứu cho thấy diện tích canh tác lúa trong vùng đê bao ngăn lũ đã tăng thêm khoảng 126.139,40 ha (19,36%). Vùng được bao đê ở ĐTM không còn canh tác lúa 1 vụ và hầu hết đã chuyển đổi sang canh tác 2 hoặc 3 vụ lúa và gia tăng lần lượt năm 2019 là 81.229,47 ha (39,18%) và 126.142,15 ha (60,82%) so với năm 2000. Vùng chuyển đổi nhiều nhất là huyện Tháp Mười và Cao Lãnh tỉnh Đồng Tháp, huyện Mộc Hóa tỉnh Long An, huyện Cái Bè và Cai Lậy tỉnh Tiền Giang.

Đê bao và bờ bao chống lũ là công trình đa mục tiêu nhằm bảo vệ an toàn cho người dân, cơ sở hạ tầng, phát triển sản xuất 3 vụ, đồng thời biết tận dụng công trình kiểm soát lũ để lấy phù sa, thủy sản và vệ sinh đồng ruộng. Nhìn chung, việc phát triển đê bao, bờ bao chống lũ đã chuyển đất canh tác từ một vùng đất ngập phèn canh tác một vụ lúa mùa địa phương năng suất thấp sang canh tác 2-3 vụ lúa năng suất cao, góp phần đưa tổng sản lượng lúa vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) từ 16,7 triệu tấn năm 2000 lên 21,6 triệu tấn năm 2010 và 24,3 triệu tấn năm 2020 (Cấn Thu Văn & Nguyễn Thanh Sơn, 2016). Các hệ thống kiểm soát lũ lụt quy mô lớn đã không được thực hiện cho đến cuối những năm 1990 (Käkönen, 2008). Bắt đầu từ năm 1996, chính phủ Việt Nam đã xây dựng một loạt các tuyến đường thủy để chuyển hướng một phần dòng chảy lũ trên đất liền từ Campuchia đến Vịnh Thái Lan, tiếp theo là sự phát triển của các hệ thống đê điều và các công trình thủy lợi theo kế hoạch phát triển 5 năm 1996–2000 cho khu vực (Chính phủ Việt Nam, 1996). Phần lớn các con đê được xây dựng trong thời kỳ này được gọi là đê thấp. Đê thấp giúp bảo vệ và chống lại đỉnh lũ sớm vào khoảng giữa tháng 7 đến giữa tháng 8, đảm bảo nông dân có thể trồng hai vụ lúa hàng năm bằng cách giữ nước lũ trong ruộng lúa sau vụ hè. Đê cao chủ yếu được xây dựng sau khi trận lụt thảm khốc năm 2000. Chúng được thiết kế theo nhu cầu của nông dân và nhu cầu của các tỉnh để bảo vệ các vùng đồng bằng lũ lụt, chống lại một trận lũ lụt cao như năm 2000. Đây là tiêu chuẩn bảo vệ cùng với việc kiểm soát toàn bộ dòng chảy vào vùng ngập lũ cho phép trồng ba vụ lúa ở các tỉnh An Giang và Đồng Tháp ở phần trên của đồng bằng (Nguyen et al., 2017).

Vệ tinh viễn thám là một công cụ có giá trị để phát hiện một cách khách quan các khu vực bị ngập lụt. Một số nghiên cứu đã được thực hiện để giám sát lũ lụt ở vùng ĐBSCL như Kunzer et al. (2013) đã theo dõi tác động của đê nhân tạo đến tình trạng lũ lụt ở ĐBSCL dựa trên các sản phẩm vệ tinh radar từ năm 2007 đến năm 2011. Bên cạnh đó, Sakamoto et al. (2007, 2009) đã phân tích sự thay đổi không gian về mức độ ngập lụt hàng năm và hệ thống canh tác ở ĐBSCL bằng vệ tinh MODIS từ năm 2000 đến năm 2007. Ngoài ra, Duong et al. (2014) đã phân tích mối tương quan của mô hình sử dụng đất và lũ lụt ở ĐBSCL bằng vệ tinh MODIS từ năm 2000 đến năm 2012. Theo đó, tác động của hệ thống đê cao trong vùng ngập lũ đã được nghiên cứu bởi Duong et al. (2016) dựa trên vệ tinh MODIS về hai trận lũ cực đoan năm 2000 và 2011. Fujihara et al. (2016) và Dang et al. (2016) đã định lượng các tác động của việc phát triển đê cao đối với mực nước ở hạ lưu sử dụng ảnh vệ tinh MODIS và phân tích lịch sử phát hiện xu hướng mực nước và phát triển đê điều của vùng ĐBSCL. Các nghiên cứu này đều tập trung vào việc đánh giá tác động của các tuyến đê cao đến tình hình lũ lụt dọc sông Mekong, dựa trên các điều kiện lũ lớn vùng ĐBSCL sử dụng ảnh MODIS, chưa theo dõi tác động của đê nhân tạo, phân tích sự thay đổi không gian về mức độ ngập lụt hàng năm và hệ thống canh tác cho 2 vùng trũng ngập lũ thường xuyên ngập sâu hàng năm như Đồng Tháp Mười (ĐTM) và Tứ giác Long Xuyên vùng ĐBSCL. Từ đó, nghiên cứu xác định hiện trạng canh tác lúa và cơ cấu canh tác lúa theo không gian và thời gian theo sự diễn tiến của đê bao ngăn lũ ứng dụng kỹ thuật viễn thám là rất cần thiết nhằm đánh giá thực trạng, chuyển đổi hiện trạng và làm cơ sở cho việc quy hoạch sử dụng đất, từ đó đánh giá thực trạng phát triển canh tác nông nghiệp đặc biệt là canh tác lúa vùng ĐTM, hỗ trợ các nhà quản lý địa phương có cái nhìn tổng quan và đề xuất các giải pháp hợp lý, hiệu quả và góp phần phát triển kinh tế-xã hội vùng ĐTM nói riêng và vùng ĐBSCL nói chung.

ĐTM là một vùng đất ngập nước của ĐBSCL có diện tích 697.000 ha. Đây còn là vùng trũng dạng đồng lụt kín được bao quanh bởi các giồng đất cao ven biên giới Việt Nam - Campuchia, đê tự nhiên dọc sông Tiền và giồng biển cổ dọc theo quốc lộ 1A (Tân Hiệp - Nhị Quý, Cai Lậy) và chặn lại bởi sông Vàm CỏĐông (Long An). ĐTM trải rộng trên 3 tỉnh Long An, Tiền Giang và Đồng Tháp, trong đó Long An chiếm gần 50% diện tích của tiểu vùng này. Vào mùa lũ, khi nước lũ bắt đầu tràn qua kênh Sở hạ (tháng 8), tiểu vùng ĐTM bị ngập với độ sâu 0,5-4,0m, kéo dài từ 1 đến 5 tháng (Cục nuôi trồng thủy sản, 2009). Là một trong những vùng đất phèn lớn nhất Việt Nam với hệ sinh thái đất ngập nước đặc trưng, ĐTM có địa hình trũng lầy, tương đối bằng phẳng; vào mùa lũ một số khu vực trong vùng bị ngập với độ sâu từ 2 đến 4 m. Vào mùa khô, một số khu vực trong vùng này thường khô hạn và bị phèn (Hà Quang Hải, 2015). Vào những năm 80 của thế kỷ XX, Chương trình 60-02 giúp thoát lũ, dẫn ngọt, tháo chua, rửa phèn, khai hoang, phục hóa và cải tạo hàng trăm ngàn hecta đất. Đến nay, ĐTM trở thành vựa lúa đóng góp khoảng 20% tổng sản lượng gạo xuất khẩu của Việt Nam. Ngoài những vùng trồng lúa truyền thống, ĐTM đã đưa vào thêm nhiều loại cây trồng phù hợp với từng khu vực nhằm chuyển dịch cơ cấu cây trồng, gia tăng sản lượng, đa dạng hóa cây trồng, hướng đến sản xuất đa canh, tuy nhiên cây lúa vẫn là loài cây tiên phong, bền vững, chủ lực của nơi đây (Nguyễn Ngọc Trân, 2009).

nqhuy

Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Tập 57, Số Chuyên đề Môi trường và Biến đổi khí hậu (2021)(2): 158-171
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ