1i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự
hướng dẫn khoa học của TS. Phí Đăng Sơn.
Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa
cơng bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.
Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận
xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau, có ghi rõ
trong phần tài liệu tham khảo.
Hà Nội, ngày 09 tháng 10 năm 2015
Tác giả luận văn

Sầm Thị Phương Thanh


2ii

LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành chương trình đào tạo cao học, được sự đồng ý của Khoa
Đào tạo Sau Đại học, trường đại học Lâm nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng
dẫn của TS. Phí Đăng Sơn, tơi đã thực hiện đề tài: “Mơ hình hóa ảnh hưởng
của kiểu sử dụng đất tới dịng chảy mặt và xói mịn tại một lưu vực nhỏ”.
Nhân dịp hồn thành luận văn này, tơi xin chân thành cảm ơn đến Ban
giám hiệu nhà trường, các thầy cô trong Khoa đào tạo sau đại học, các thầy cô
giáo trực tiếp giảng dạy, các thầy cô giáo trong và ngồi trường đã tận tình giúp
đỡ, hướng dẫn tơi trong q trình học tập và thực tập làm luận văn tốt nghiệp.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS. Phí Đặng Sơn đã bồi dưỡng
cho tơi những kiến thức q báu từ khi hình thành ý tưởng cho đến khi xây
dựng đề cương, phương pháp luận và hồn thành luận văn.
Đồng thời tơi xin cảm ơn tới ThS. Đặng Đình Chất đã cung cấp cho tôi

những số liệu cần thiết và giúp đỡ tôi hiểu thêm về mơ hình ngồi thực địa để
có thể hồn thành bài luận văn này.
Tơi xin cảm ơn tới UBND xã Yên Bài, các cán bộ nhân viên đã tạo điều
kiện cho tơi trong q trình thu thập số liệu viết luận văn.
Gửi lời cảm ơn tới các anh chị trong lớp, bạn bè và người thân đã động
viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do quỹ thời gian và trình độ cịn hạn chế
về nhiều mặt nên luận văn khơng thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định.
Tơi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp bổ sung của các thầy cô giáo,
bạn bè đồng nghiệp để bài luận văn được hồn chỉnh hơn.
Tơi xin cam đoan đây là bài nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số
liệu là trung thực, được trích dẫn rõ ràng và chưa được cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác.
Tơi xin chân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 09 tháng 10 năm 2015
Sầm Thị Phương Thanh


iii
3

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan......................................................................................................i
Lời cảm ơn........................................................................................................ii
Mục lục............................................................................................................iii
Danh mục các từ viết tắt...................................................................................vi
Danh mục các bảng.........................................................................................vii
Danh mục sơ đồ, hình....................................................................................viii

ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 3
1.1. Khái niệm và tác hại của xói mịn đất ........................................................ 3
1.2. Nghiên cứu xói mịn đất trên thế giới ........................................................ 4
1.3. Nghiên cứu xói mịn đất ở Việt Nam ......................................................... 9
1.4. Các phương pháp nghiên cứu xói mịn đất .............................................. 11
1.4.1. Phương pháp cắm cọc ........................................................................... 12
1.4.2. Phương pháp cầu xói mịn ..................................................................... 12
1.4.3. Phương pháp nghiên cứu xói mịn, bồi lấp bằng kỹ thuật Cs-137 ........ 13
1.4.4. Phương pháp hệ thống thông tin địa lý và viễn thám ........................... 13
1.4.5. Phương pháp hàng rào xói mòn hay hàng rào chất lắng đọng .............. 14
1.4.6. Phương pháp sử dụng hệ thống ô xây – bể hứng .................................. 14
1.4.7. Phương pháp tái tạo mưa ...................................................................... 15
1.5. Mô hình WEPP (Water Erosion Prediction Project) trong đánh giá ảnh
hưởng của kiểu sử dụng đất tới dòng chảy mặt và xói mịn ........................... 16
1.5.1. Sự hình thành và phát triển của WEPP ................................................. 16
1.5.2. Thông tin đầu vào của WEPP ............................................................... 19
Chương 2. MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 21


iv
4

2.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................. 21
2.1.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................ 21
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 21
2.2. Giới hạn .................................................................................................... 21
2.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 21
2.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 21
2.4.1. Đánh giá khả năng dự đốn của mơ hình .............................................. 21

2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của kiểu sử dụng đất tới xói mịn ......................... 22
2.4.3. Đề xuất các kiểu sử dụng đất hiệu quả cho khu vực nghiên cứu .......... 22
2.5. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 23
2.5.1. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................ 23
2.5.2. Hiệu chỉnh các tham số của mơ hình .................................................... 23
2.5.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu sử dụng đất tới lượng đất mất ........... 24
Chương 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN KINH
TẾ XÃ YÊN BÀI, BA VÌ, HÀ NỘI ............................................................... 25
3.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................... 25
3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 25
3.1.2. Địa hình, địa mạo .................................................................................. 25
3.1.3. Khí hậu, thời tiết và thủy văn ................................................................ 25
3.1.4. Thủy văn................................................................................................ 26
3.1.5. Tài nguyên đất ....................................................................................... 26
3.1.6. Tài nguyên nước.................................................................................... 27
3.1.7. Tài nguyên rừng .................................................................................... 27
3.1.8. Thực trạng môi trường .......................................................................... 27
3.2. Thực trạng phát triển kinh tế .................................................................... 28
3.2.1. Kinh tế nông nghiệp .............................................................................. 28
3.2.2. Kinh tế Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp ....................................... 29


5v

3.2.3. Kinh tế Dịch vụ ..................................................................................... 29
Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 30
4.1. Đánh giá khả năng dự đoán của mơ hình ................................................. 30
4.1.1. Mơ hình ơ xói mịn ................................................................................ 30
4.1.2. Hiệu chỉnh các tham số của mơ hình WEPP......................................... 33
4.2. Khảo sát ảnh hưởng của kiểu sử dụng đất tới xói mịn và dịng chảy mặt

......................................................................................................................... 40
4.2.1. Xây dựng các “Kịch bản” mơ hình ....................................................... 40
4.2.2. Lượng dịng chảy mặt và xói mịn đất .................................................. 45
4.2.3. Thảo luận ............................................................................................... 61
4.3. Đề xuất các kiểu sử dụng đất hiệu quả cho khu vực nghiên cứu ............. 65
Chương 5. KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KHUYẾN NGHỊ ................................ 67
5.1. Kết luận .................................................................................................... 67
5.2. Tồn tại ...................................................................................................... 68
5.3. Khuyến nghị ............................................................................................. 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 70


vi
6

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt

Chú giải

CĐ

Cực đại

D1.3

Đường kính 1.3

Dt


Đường kính tán

Hdc

Chiều cao dưới cành

HS

Hệ số

HS XM

Hệ số xói mịn

Hvn

Chiều cao vút ngọn

OFE

Overland Flow Element

STT

Số thứ tự

TTi

Trầm tích


UBND

Ủy ban nhân dân


vii
7

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Đặc trưng cấu trúc tầng cây cao keo tai tượng 4 tuổi ..................... 31
Bảng 4.2. Bảng chỉ tiêu phân tích đất ............................................................. 31
Bảng 4.3. Bảng tính lượng đất mất theo mơ hình WEPP với số liệu thực
nghiệm ............................................................................................................. 32
Bảng 4.4. Bảng lượng xói mịn tính theo mơ hình WEPP với số liệu được hiệu
chỉnh ................................................................................................................ 34
Bảng 4.5. Bảng đo dịng chảy mặt theo mơ hình WEPP ................................ 36
Bảng 4.6. Số liệu lượng mưa và độ ẩm đất cho các mơ hình ......................... 41
Bảng 4.7. Cấu trúc của các sườn dốc lý thuyết ............................................... 42
Bảng 4.8. Lượng dịng chảy mặt và xói mịn theo tính tốn lý thuyết cho kiểu
sử dụng đất rừng trồng trên các dạng sườn dốc .............................................. 46
Bảng 4.9. Lượng dòng chảy mặt và xói mịn theo tính tốn lý thuyết cho kiểu
sử dụng đất trồng ngô trên các dạng sườn dốc ................................................ 49
Bảng 4.10. Lượng dịng chảy mặt và xói mịn theo tính tốn lý thuyết cho kiểu
sử dụng đất hoang hóa (trảng cỏ) trên các kiểu sử dụng đất........................... 51
Bảng 4.11. Kiểm tra thống kê ảnh hưởng của dạng sườn dốc tới dịng chảy
mặt, xói mịn và lượng đất mất ....................................................................... 54
Bảng 4.12. Kiểm tra thống kê ảnh hưởng của dạng sườn dốc tới dịng chảy
mặt, xói mịn và lượng đất mất ....................................................................... 55
Bảng 4.13. Lượng dịng chảy mặt và xói mịn theo tính tốn lý thuyết.......... 58
cho 3 kiểu sử dụng đất trên cùng một sườn dốc dạng lồi ............................... 58

Bảng 4.14. Mức độ xói mịn của các phương thức sử dụng đất khác nhau .... 63


viii
8

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của kiểu sử dụng đất tới xói mịn ........ 22
Hình 4.1. Hình ảnh lý thuyết ơ xói mịn.......................................................... 30
Hình 4.2. Đồ thị lượng đất mất với trận mưa 12 ở mơ hình WEPP ............... 38
Hình 4.3. Đồ thị lượng đất mất trận mưa 14 ở mô hình WEPP ...................... 39
Hình 4.4. Ví dụ ba trạng thái thảm thực vật trên cùng 1 sườn dốc ở mô hình
WEPP .............................................................................................................. 40
Hình 4.5. Mơ hình sườn dốc dạng lồi ............................................................. 43
Hình 4.6. Mơ hình sườn dốc dạng lõm ........................................................... 43
Hình 4.7. Mơ hình sườn dốc dạng chữ S ........................................................ 44
Hình 4.8. Hình dạng dốc và lượng đất bị xói mòn (miền xám) cho trận mưa số
12 của ba kiểu sử dụng đất trên sườn dốc dạng lồi ......................................... 60


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Xói mịn đất được coi là ngun nhân gây thối hóa tài ngun đất
nghiêm trọng đặc biệt là ở vùng đồi núi. Xói mịn làm mất dần các chất dinh
dưỡng dẫn tới suy thoái gây tác hại nghiêm trọng cho sản xuất nông nghiệp.
Đây là một trong những rủi ro nghiêm trọng không chỉ cho sản xuất nông
nghiệp, mà còn cho các ngành khác như lâm ngiệp, giao thơng vận tải và đời
sống nhân dân.
Xói mịn đất có liên hệ trực tiếp, chặt chẽ với trạng thái thảm thực vật.

Các kiểu sử dụng đất, bao gồm các kỹ thuật được áp dụng cũng là một nhân tố
quan trọng trong việc làm gia tăng hay giảm thiểu xói mịn đất. Ở Việt Nam,
đặc biệt khu vực miền núi, với đặc điểm mưa nhiều và cường độ mưa lớn, xói
mịn đất đang là một thách thức hiện nay. Các biện pháp sinh học, kỹ thuật và
canh tác nhằm giảm xói mòn đất là rất cần thiết và cần được nghiên cứu đầy đủ.
Việc đưa ra các giải pháp giảm thiểu xói mịn, trước tiên cần được thực
hiện ở các mơ hình thí nghiệm ngồi thực địa. Các mơ hình vật lý cho phép
đánh giá trực tiếp tác động đến xói mòn, lượng đất mất đi tại bề mặt trong các
điều kiện, ví dụ các kiểu sử dụng đất, đang được nghiên cứu. Tuy nhiên
hướng nghiên cứu thực nghiệm ln có hạn chế về mặt thời gian, các thí
nghiệm địi hỏi thực hiện trong thời gian tương đối dài. Mặt khác sự đồng
nhất các yếu tố không so sánh là rất khó đảm bảo trong các thiết kế thí
nghiệm thực địa. Một trong các hướng nghiên cứu hiện nay là kết hợp giữa thí
nghiệm vật lý và mơ hình hóa, hay các “thí nghiệm ảo”.
Trong lĩnh vực nghiên cứu về xói mịn đất do nước, có rất nhiều mơ
hình đã được phát triển. Về cơ bản, các mơ hình được xếp vào hai nhóm: mơ
hình thực nghiệm (điển hình là USLE/RUSLE) và các mơ hình dựa trên mơ
phỏng các q trình vật lý (WEPP là một ví dụ).Việc đánh giá, so sánh khả


2

năng ứng dụng các mơ hình trong nghiên cứu xói mòn đất liên quan đến các
kiểu sử dụng đất hay các biện pháp bảo vệ đất cịn rất hạn chế.
Vì vậy, tơi đã lựa chọn đề tài: “Mơ hình hóa ảnh hưởng của kiểu sử
dụng đất tới dòng chảy mặt và xói mịn tại một lưu vực nhỏ” để phục vụ cho
bài luận văn tốt nghiệp thạc sỹ. Thông qua việc xây dựng các mơ hình thí
nghiệm đó, đánh giá khả năng của mơ hình về độ chính xác, về khả năng ứng
dụng vào thực tế nhằm đưa ra dự đốn định lượng xói mịn đất ở tương lai
trong thời gian ngắn nhất.



3

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái niệm và tác hại của xói mịn đất
Xói mịn đất là q trình làm mất lớp đất trên bề mặt và phá hủy các
tầng đất bên dưới do tác động của nước mưa, gió, băng tuyết tan (đơi khi cịn
có trọng lực – hiện tượng sạt lở) [25].
Xói mịn đất là q trình bóc đất đi trong mơi trường tự nhiên và
thường làm địa hình bị hạ thấp. Nó thường xuất hiện do sự vận chuyển bởi
gió, nước hoặc băng; hoặc khối đất hay các vật liệu khác trườn xuống sườn
dốc dưới tác dụng của trọng lực hoặc bởi các sinh vật sống như các động vật
đào hang [25].
Theo Nguyễn Quang Mỹ, xói mịn đất là q trình phá hủy lớp thổ
nhưỡng (bao gồm phá hủy các thành phần cơ, lý, hóa, chất dinh dưỡng v.v…
của đất) dưới tác động của các nhân tố tự nhiên và nhân sinh, làm giảm độ phì
của đất, gây ra bạc màu, thối hóa đất, laterit hóa, trơ sỏi đá v.v… ảnh hưởng
trực tiếp đến sự sống và phát triển của thảm thực vật rừng, thảm cây trồng
khác [19].
Xói mịn có 2 dạng: Xói mịn do gió và xói mịn do nước. Xói mịn do
gió là sự tách rời và di chuyển các hạt đất do tác động của gió; ở những vùng
có lượng mưa nhỏ, nhiệt độ khơng khí trong ngày cao, tốc độ gió rất lớn. Xói
mịn do nước gây ra do tác động của nước chảy tràn trên bề mặt (nước mưa,
băng tuyết tan hay tưới tràn). Kích cỡ hạt mưa, vận tốc mưa rơi, cường độ và
thời gian mưa đều có ảnh hưởng tới mức độ xói mịn.
Đối với những vùng đất đang canh tác trên đất dốc hiện nay, xói mịn
thường tồn tại ở hai dạng là xói mịn bề mặt và xói mịn rãnh. Một trong
những tác hại lớn nhất của xói mịn là làm mất đi các chất dinh dưỡng của đất,

cấu trúc đất của đất bị phá vỡ, thành phần hữu cơ và dinh dưỡng của đất bị


4

suy giảm làm cho tầng canh tác và độ phì của đất ngày càng kém đi và hậu
quả là đất nơng nghiệp trở nên cằn cỗi.
Xói mịn cịn gây ra lượng trầm tích lớn, lắng đọng và tích tụ trong các
lịng suối, hồ sơng, bến cảng làm tăng nguy cơ lụt úng, giảm khả năng trữ
nước; hạt đất xói mịn hấp phụ chất dinh dưỡng của phân bón, thuốc trừ sâu
làm ô nhiễm nguồn nước và môi trường.
Trong thực tiễn sản xuất, khơng có sự thối hóa đất nào mạnh và hiểm
họa hơn xói mịn đất bởi nó liên quan đồng thời tới các quá trình mất đất, mất
chất dinh dưỡng và nước cho cây trồng, đồng thời còn gây ra các tác động xấu
đến mơi trường. Do đó việc nghiên cứu xói mịn là vơ cùng cần thiết cho mọi
quốc gia, đặc biệt đối với nước ta là một nước nằm trong vành đai nhiệt đới
với 3/4 diện tích đất tự nhiên là đồi núi, thường xuyên phải hứng chịu các hậu
quả do xói mịn gây ra thì việc khống chế hiện tượng xói mịn đất càng trở
nên cực kỳ quan trọng nhằm bảo vệ độ phì nhiêu của đất và bảo vệ mơi
trường sinh thái.
1.2. Nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới
Từ thời Hy Lạp và La Mã cổ đại con người đã quan tâm đến xói mịn, ở
thời này đã có những tác giả đề cập đến xói mịn cùng với việc bảo vệ đất.
Q trình xói mịn hiện đại được gắn liền với các hoạt động nơng nghiệp.
Cùng với thối hóa đất, xói mịn tồn tại như một vấn đề trong suốt quá trình
phát triển của tồn nhân loại.
Cơng trình nghiên cứu đầu tiên về xói mịn đất và dịng chảy được thực
hiện bởi nhà bác học Volni người Đức trong thời kỳ 1877 đến 1885 và
Hudson 1981. Trong cơng trình này xói mịn được quan trắc trên những ơ thí
nghiệm được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiều nhân tố như thực

bì, lượng mưa tới dịng chảy và xói mịn đất do phương pháp định lượng [25].


5

Những nghiên cứu hiện đại về xói mịn đất và các kỹ thuật kiểm sốt
xói mịn bắt đầu tự Mỹ từ những năm 1930. Từ giai đoạn này, các khía cạnh
cả về cơ bản lẫn ứng dụng trong nghiên cứu xói mịn được phát triển ở khắp
nơi trên tồn thế giới (R.Lal, 2001). Một số tổ chức nghiên cứu xói mịn và
bảo tồn đất điển hình là: Hệ thống nhóm tư vấn về nghiên cứu nông nghiệp
quốc tế (CGIAR) một số các kết quả nghiên cứu về xói mịn đất đã được tiến
hành tại vài trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc tế (IARC) được quản lý
bởi hệ thống này; Trung tâm nông nghiệp nhiệt đới quốc tế (CIAT) tại
Columbia cũng thành lập năm 1967. Các nghiên cứu quản lý lưu vực tương tự
đã được tiến hành bởi ICRISAT trong những năm 1980 và 1990. Những thí
nghiệm về tác động của xói mịn đến chất lượng đất và năng suất đã được tiến
hành trong những năm 1980 và 1990 bởi CIAT và IBSRAM.
Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO) đã cố gắng phát triển phương
pháp nhằm đánh giá sự bạc màu của đất gây ra bởi xói mịn và các tác nhân
khác, và tổ chức một mạng lưới để đánh giá tác động của xói mịn lên sản
lượng cây trồng.
Năm 1938, Bennett đã lập một mạng lưới gồm 44 trạm thí nghiệm
nghiên cứu chế độ dòng chảy từ các máng thu nước nhỏ trong khoảng thời
gian từ 1938 – 1943. Trong thí nghiệm của mình, Bennett đã nghiên cứu ảnh
hưởng của cả biện pháp kỹ thuật canh tác tới xói mịn và dòng chảy mặt đất.
Zingg (1940) thường được xem là người đã phát triển phương trình dự
đốn xói mịn đầu tiên. Phương trình Zingg là một biểu thức có liên quan đến
xói mịn đất, đến độ dốc và độ dài của sườn dốc.
Năm 1958, các nhà khoa học Weischmaier và Smith đã xác định được
phương trình dự tính lượng đất xói mịn do nước gây ra (hay phương trình

mất đất phổ dụng – USLE) và phản ánh ảnh hưởng của độ phủ và quản lý đến
xói mịn đất:


6

A = R.K.L.S.C.P
Trong đó:
A: Lượng mất đất bình qn trong năm (tấn/ha/năm)
R: Yếu tố mưa và dòng chảy
K: Hệ số bào mòn của đất (tấn/ha – đơn vị chỉ số xói mịn)
L: Yếu tố chiều dài của sườn dốc
S: Yếu tố độ dốc
C: Yếu tố che phủ và quản lý đất
P: Yếu tố hoạt động điều tiết chống xói mịn
Phương trình mất đất phổ dụng (USLE) được sử dụng phổ biến trên thế
giới để xác định mất đất tiềm năng trên cơ sở các yếu tố gây xói mịn như
lượng mưa, độ dốc, chiều dài dốc, cây trồng và các biện pháp bảo vệ bằng
cách như vậy người ta có thể dự báo nguy cơ xói mịn đất cho vùng lãnh thổ
nhất định. Phương trình mất đất phổ dụng đã làm sáng tỏ vai trò của từng
nhân tố ảnh hưởng đến xói mịn đất. Nó có tác dụng định hướng cho người
nghiên cứu và những nhà quản lý xây dựng kế hoạch và chiến lược bảo vệ đất
trong các điều kiện cụ thể của từng vùng địa lý khác nhau.
Bằng các thí nghiệm trong phịng, Ellsion và Hudson (1981) cho thấy
rằng các loại đất khác nhau có biểu hiện khác nhau trong q trình xói mịn
đất do nước và các thảm thực vật khác nhau cũng ảnh hưởng đến quá trình xói
mịn là khác nhau do tỷ lệ che phủ [25]. Những nghiên cứu này đã làm thay
đổi quan điểm nghiên cứu về xói mịn và khả năng bảo vệ đất của lớp thảm
thực vật mở ra phương hướng sử dụng cấu trúc thảm thực vật trong các biện
pháp chống xói mịn nhằm bảo vệ độ phì của đất. Các nghiên cứu xói mịn đất

bắt đầu chuyển sang nghiên cứu định lượng, xác định xói mịn, tìm cơng thức
tốn học để mơ tả q trình xói mịn.


7

Cùng với những nghiên cứu thực nghiệm và khái quát hóa thành các
cơng thức tốn học là các nghiên cứu về xói mịn thơng qua mơ hình mơ
phỏng như: Mơ hình bồi lắng của Megev (1967), Mơ hình xói mịn đất dốc
của Foster và Meyer (1975), Mơ hình mất đất do dịng chảy của Fleming và
Walker (1977)… đã đóng góp cho ngành khoa học nhiều thành tựu hơn. Năm
1977, Williams và Berndt đã có nghiên cứu được dụng rộng rãi để dự đoán
lượng vật chất lắng đọng là MUSLE. Vận dụng tương quan trong mơ hình
MUSLE để mơ hình hóa lượng vật chất lắng đọng như: mơ hình SWRRB
(Simulator for Water Resources in Rural Basins - mô phỏng tài nguyên nước
ở vùng lưu vực nông thôn – Williams, Nicks, và A rnold, 1985) và SPUR (mô
phỏng về sản xuất và sử dụng đất bãi cỏ - Wight và Skiles, 1987).
Năm 1980, Bea sley và cs., đã có mơ hình ANSWERS, đây là mơ hình
điều khiển về mặt thủy lực, dự báo lượng vật chất lắng đọng dưới tác động
của mưa. Knisel (1980) và Fo ster và cs., (1981) cũng được điều khiển về mặt
thủy lực, sử dụng các phương trình cơ bản về xói mịn đất để mơ phỏng xói
mịn rãnh và liên rãnh.
Young và cs.., (1981) có mơ hình AGNPS được thiết kế theo hướng mơ
phỏng thủy học, xói mịn, lắng đọng và vận chuyển hóa học ở những lưu vực
sơng lớn. Mơ hình này cho phép dự đốn dung tích dịng chảy bề mặt, xả
nước đỉnh, vật chất lắng đọng và đặc điểm phân bố vật chất lắng đọng ở tất cả
các điểm trong đầu nguồn.
Năm 1990, Woolhiser và cs,. đã có nghiên cứu về mơ hình dịng chảy
bề mặt và xói mịn động lực KINEROS, đây là mơ hình có định hướng sự
kiện và trên cơ sở về mặt vật lý miêu tả các quá trình về sự chắn, độ thấm,

dịng chảy bề mặt và xói mịn trong những đầu nguồn của nông nghiệp và
thành thị nhỏ. Mơ hình này có thể được sử dụng để xác định hiệu quả của


8

những đặc trưng nhân tạo khác nhau như là phát triển đô thị, các bể giữ nước
nhỏ, hoặc các kênh theo tuyến về thủy văn ngập và lượng vật chất lắng đọng.
Từ mơ hình SWRRB (Williams và cs., 1985; Arnold và cs., 1990) và
mơ hình ROTO (Routing Outputs to Outlet) (Arnold và cs., 1995) Jeff Arnold
thuộc trung tâm nghiên cứu đất nông nghiệp USDA – Agricultural Reseach
Service (ARS) đã xây dựng được mơ hình SWAT (Soil and Water
Assessment Tools – Công cụ đánh giá đất và nước) những năm 1990. Mơ
hình này có khả năng mơ phỏng ảnh hưởng của việc quản lý sử dụng đất đến
nguồn nước, bùn cát và hàm lượng chất hữu cơ trong đất trên hệ thống lưu
vực sơng trong một khoảng thời gian nào đó.
Với phương trình mất đất chung (USLE) và phương trình thất thốt đất
chung sửa đổi (RUSLE) là các cơng nghệ để dựa theo kinh nghiệm để tính
tốn xói mịn đất bằng ấn định các giá trị đối với các chỉ số biểu thị các yếu tố
chính của khí hậu, đất, địa hình và sử dụng đất. Thì một tiếp cận thay thế dựa
trên các q trình thủy lực và xói mịn cơ bản có thể sử dụng dễ dàng để dự
tính sự thất thốt đất do xói mịn dải, suối rãnh và xói mịn bởi dịng chảy tập
trung ở những khu vực có kích cỡ lớn đó là cơng nghệ dự đốn xói mịn đất
do nước (WEPP). Người ta đã dựa trên các khái niệm và quan hệ do Ellison
(1947) phát triển để thiết kế WEPP. Được dự định đây là một cơng nghệ dự
đốn xói mịn đất cho Thế kỷ XX, XXI (Lane và Niering, 1989).
Đến năm 2001, Eusof đã so sánh tác dụng của cây trồng trên đất dốc
dưới hệ thống canh tác khác nhau cho thấy rằng cây trồng khơng chỉ cải thiện
tính chất đất và màu mỡ của đất, mà còn giảm sự mất đất nhờ sự tăng lượng
chất hữu cơ trong đất và khả năng thấm nước.

Xói mịn đất đã đi được chặng đường dài và đạt được nhiều kết quả
nhưng nó vẫn sẽ tiếp tục là thách thức với việc quản lý bền vững tài nguyên
đất và nước trong thế kỷ XXI. Vẫn cần phải nghiên cứu các mối quan hệ giữa


9

các tác nhân gây ra xói mịn cả về lý thuyết và thực tế. Kết hợp sử dụng các
công cụ viễn thám, các ứng dụng công nghệ trong nghiên cứu xói mịn nhằm
tăng độ chính xác trong đánh giá và dự báo về xói mịn cho tương lai.
1.3. Nghiên cứu xói mịn đất ở Việt Nam
Cơng tác xói mịn ở Việt Nam cũng được nghiên cứu từ rất sớm, tuy
vậy những nghiên cứu về xói mịn đất và các biện pháp chống xói mịn trước
những năm 1960 hầu như chưa đem lại kết quả đáng kể mà chủ yếu là dựa
vào kinh nghiệm thực tế.
Vào những năm 1960 – 1975 nhiều nghiên cứu bị gián đoạn, đã có
nhiều nghiên cứu phát triển theo chiều rộng và cả chiều sâu. Một số cơng
trình tiêu biểu như: Chu Đình Hồng (1976 – 1977) và Đào Khương (1970)
về những nét đặc trưng của xói mịn vùng khí hậu nhiệt đới Việt Nam. Bùi
Quang Toản (1974) về kỹ thuật canh tác trên nương đã định canh. Những
nghiên cứu này đã bước đầu đề ra được một số biện pháp chống xói mịn
thích hợp.
Sau năm 1975, các nghiên cứu xói mịn đất được tiến hành rộng khắp
trên cả nước. Các trạm nghiên cứu xói mịn đất được xây dựng tại những khu
vực đặc trưng đã mang lại những kết quả quan trọng trong nghiên cứu, như:
Nguyễn Quang Mỹ, Bùi Quang Toản, Lê Thạc Cán… cùng với nhiều cơng
trình áp dụng kết hợp các mơ hình tốn trong nghiên cứu xói mịn: Nguyễn
Quang Mỹ, Chu Đức… Phạm Ngọc Dũng (1991) về các biện pháp chống xói
mịn đất đỏ bazan cũng như việc áp dụng phương trình mất đất của
Wischmeier và Smith (1978) cho dự báo xói mòn cho các tỉnh Tây Nguyên.

Nghiên cứu này đã xác định được các tham số của phương trình Wischmeier
và Smith mở ra một triển vọng lớn về khả năng ứng dụng phương trình
Wischmeier và Smith vào điều kiện đất lâm nghiệp của nước ta.


10

Năm 2002, Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Thế Hưng đã kiểm nghiệm
phương trình mất đất phổ dụng tại tỉnh Phú Thọ. Kết quả cho thấy rằng, đối
với các mơ hình đất canh tác nơng nghiệp thì sai số giữa lượng mất đất lý
thuyết và thực tế biến động từ 2,5 – 5,3%. Tuy nhiên, với mơ hình đối chứng
(khơng canh tác) lượng mất đất lý thuyết chênh so với thực tế là 19 lần, điều
này được giải thích là do trong q trình đo xói mịn cỏ dại phát triển mạnh.
Và đây chính là yếu tố có tác dụng làm giảm động năng của hạt mưa vào đất
và ngăn cản dòng chảy mặt [8].
Trong những năm gần đây, phương pháp viễn thám và GIS đã được áp
dụng trong nghiên cứu xói đất, việc đo vẽ bản đồ, đánh giá định lượng các
nhân tố ảnh hướng đến xói mịn đất: Nguyễn Quang Mỹ, Phạm Văn Cự, Lại
Vĩnh Cầm, Nguyễn Xuân Đạo… các cơng trình ứng dụng này được thực hiện
trong thời gian ngắn, chi phí thấp và có độ tin cậy cao.
Tác giả Lương Văn Thanh (2004) tại khu vực hồ Trị An, lượng xói
mịn được tính tốn dựa trên cơ sở đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố trong
phương trình mất đất phổ dụng kết hợp với sử dụng GIS và ảnh viễn thám để
xây dựng bản đồ hiện trạng xói mịn [8]. Tác giả đã thiết lập được các loại bản
đồ như sau: Bản đồ độ dốc, Bản đồ hướng dịng chảy, Bản đồ hệ số địa hình
(LS), Bản đồ hệ số lớp phủ thực vật (C), Bản đồ hệ số xói mịn đất (K), Tính
tốn hệ số mưa. Qua đó tác giả cũng đã phân cấp được cường độ xói mịn trên
tồn bộ lưu vực hồ Trị An [18].
Mới gần đây năm 2013, nhóm nghiên cứu Nguyễn Văn Trị, Nguyễn
Xuân Thành, Nguyễn Anh Tuấn đã ứng dụng mô hình SWAT (Soil and Water

Assessment Tool) để đánh giá, dự báo xói mịn đất Khu kinh tế Cửa khẩu
Quốc tế Cầu Treo – Hà Tĩnh. Trên cơ sở các dữ liệu địa hình, loại đất, hiện
trạng sử dụng đất, hiện trạng sử dụng đất, dự kiến quy hoạch sử dụng đất, các
yếu tố khí hậu tại khu vực nghiên cứu, q trình xói mịn đất được mơ phỏng


11

thành bản đồ dự báo nguy cơ xói mịn đất theo các kịch bản năm 2010 và kịch
bản năm 2020. Kết quả nghiên cứu cho thấy tương ứng với những thay đổi về
loại hình sử dụng đất và các yếu tố khí hậu, dưới tác động của biến đổi khí
hậu theo kịch bản phát thải trung bình B2 do Bộ Tài nguyên và Môi trường
công bố năm 2012, tổng lượng đất xói mịn năm 2020 đã tăng lên tới
1.059.305,06 tấn/năm so với 1.044.205,01 tấn/năm 2010. Để hiệu chỉnh và
kiểm chứng độ chính xác của mơ hình, đã sử dụng các hệ số NSE, R2 và
PBIAS với kết quả hiệu chỉnh theo ngày lần lượt là 0,64, 0,64 – 3,66 và kết
quả kiểm chứng là 0,51, 0,67, 15,46. Từ kết quả trên đã đánh giá việc ứng
dụng mơ hình SWAT để dự báo xói mịn đất tại địa bàn nghiên cứu là đáng
tin cậy. Kết quả nghiên cứu giúp đề xuất những biện pháp quản lý, sử dụng,
bảo tồn tài nguyên đất bền vững tại Khu kinh tế Cửa Khẩu Quốc tế Cầu Treo,
Hà Tĩnh [19].
Đặc biệt hơn, công nghệ WEPP quản lý cơng nghệ dự báo xói mịn đất
phát triển và tương lai; Ước tính được lắng đọng trầm tích, ước tính được
dịng chảy, địa điểm khơng gian mất đất tại một lưu vực, sông, kênh; Ảnh
hưởng của việc xây đập tới xói mịn, xác suất tái phát xói mịn hoặc tăng sản
lượng trầm tích từ rừng đầu nguồn... đang là một công nghệ mạnh được sử
dụng tại Mỹ. Các nghiên cứu thực địa mở rộng (Simantonmet và cs., 1987;
Elliot và cs., 1989) đã hồn thành để phát triển cơng nghệ mới dự đốn các
giá trị độ xói mịn cho WEPP dựa trên tính chất đất. Sự kết hợp giữa WEPP
và GIS nhằm phân chia tiềm năng xói mịn nghiên cứu về khả năng của sử

dụng đất đến xói mịn và đưa ra các loại cây trồng phù hợp hạn chế xói mịn
trong tương lai.
1.4. Các phương pháp nghiên cứu xói mịn đất
Các nghiên cứu về xói mịn thường được tiếp cận trên quy mô lưu vực
và trên quy mô các ơ thí nghiệm đó là hai hướng nghiên cứu chính để các nhà
khoa học tìm hiểu về xói mịn đất.


12

Nhưng ngồi thực địa có rất nhiều phương pháp và mơ hình để nghiên
cứu xói mịn đất. Cho đến nay, chưa có phương pháp nào hồn thiện để định
lượng xói mòn đất mà đáp ứng yêu cầu tốt nhất lượng mất đất. Vì ta biết rằng,
đất là một thực thể tập hợp, khơng có giới hạn khơng gian, khơng thể phân lập
thành đơn vị cá thể độc lập để mô phỏng, tất cả các phương pháp cũng chỉ
mang tính chất ước tính.
1.4.1. Phương pháp cắm cọc
Những chiếc cọc được cắm theo phương thẳng đứng, vng góc với
mặt đất. Cọc được đánh dấu ở vị trí tiếp giáp với mặt đất, sau một số trận mưa
quan sát sự chênh lệch từ vị trí đánh dấu trên cọc so với mặt đất mới có thể
tính được bề dày lớp đất bị xói mịn tại vị trí đó. Phương pháp này có ưu điểm
là tiến hành đơn giản, phạm vi ứng dụng rộng. Để kết quả thu được có tính
chính xác cao thì phải bố trí số lượng cọc đủ lớn (30 cọc trở lên) theo hình
mạng lưới hoặc hình tam giác. Cơng trình nghiên cứu điển hình cho phương
pháp này là của Vương Văn Quỳnh và nnk (1999).
Áp dụng phương pháp này sẽ tiết kiệm được kinh phí cho nghiên cứu,
nhưng địi hỏi nghiên cứu viên phải làm việc thực sự nghiêm túc, cẩn thận, tỷ
mỷ khi thu thập số liệu.
1.4.2. Phương pháp cầu xói mịn
Phương pháp này thực hiện rất đơn giản và thường được áp dụng cho

nghiên cứu xói mịn rãnh. Để đo xói mịn, người ta thiết kế cầu đặt ngang qua
hai bờ của rãnh hoặc khe. Trên mặt cầu bố trí các lỗ nhỏ có khoảng cách đều
nhau (thường cách nhau 5cm) và dùng cá que (thước) đo có khắc vạch chính
xác đến mm. Tiến hành đo định kỳ sau một thời gian hoặc một số trận mưa
nhất định. Lượng hụt đi giữa các lần đo chính là lớp mất đất (tính bằng mm)
đã bị xói mịn.
Phương pháp này ít được sử dụng ở Việt Nam, năm 2009, Giáo sư Lee
MacDonald đã thử nghiệm phương pháp này tại khu núi Luốt thuộc trường


13

Đại học Lâm nghiệp Việt Nam và thu được kết quả rất khả quan. Trong tương
lai có thể cải tiến phương pháp này để nghiên cứu xói mịn đất mặt trên sườn
dốc. phương pháp này địi hỏi chi phí khơng cao.
1.4.3. Phương pháp nghiên cứu xói mịn, bồi lấp bằng kỹ thuật Cs-137
Kỹ thuật Cs-137 ra đời trong những năm đầu của thập kỷ 80. Hiện nay
kỹ thuật này đang được nhiều nước sử dụng trong các nghiên cứu quá trình
xói mịn đất cũng như q trình phân bố lại các sản phẩm xói mịn trên suốt
đường đi của nó. Cơ sở khoa học của phương pháp này có thể được tóm tắt
như sau:
Các vụ thử hạt nhân trong khí quyển đã đưa một lượng lớn chất phóng
xạ Cs-137 lên tầng bình lưu và sau đó rơi trở lại mặt đất. Cs-137 có đặc tính
liên kết nhanh và bền với các hạt đất và do đó nó bị hấp thu ngay khi rơi lắng
xuống mặt đất. Do liên kết bền, sự phân bố lại Cs-137 sau đó chủ yếu là do sự
di chuyển của các hạt đất gây ra. Đồng vị này đóng vai trị như chất chỉ thị,
mơ tả các quá trình liên quan đến sự di chuyển và tích tụ của đất. Mọi sự phân
bố lại của đất đều dẫn đến sự phân bố lại của Cs-137. Điều này cho phép
chúng ta nghiên cứu được q trình xói mòn và phân bố lại đất trong các lưu
vực trong khoảng thời gian 40 năm trở lại đây. Tuy nhiên, phương pháp này

hiện nay ở Việt Nam vẫn chưa phổ biến và việc ứng dụng kỹ thuật này trong
tương lai càng gặp nhiều khó khăn do sự suy giảm hoạt động của Cs-137 theo
thời gian.
Áp dụng phương pháp này đòi hỏi cao về mặt kỹ thuật phân tích và chi
phí tương đối lớn.
1.4.4. Phương pháp hệ thống thông tin địa lý và viễn thám
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, việc ứng dụng hệ thống
thông tin địa lý (GIS) và viễn thám (RS) trong việc đánh giá xói mịn đất lưu
vực sơng là hướng đi mới trong nghiên cứu xói mịn hiện nay. Phương pháp


14

hệ thống thơng tin địa lý và viễn thám thích hợp cho việc đánh giá xói mịn
đất trên lưu vực lớn. Đây là các phương pháp mới kết hợp tối ưu của hai công
cụ GIS và RS, với nguồn dữ liệu là ảnh vệ tinh, ảnh rada, các bản đồ địa hình,
từ đó cho phép thành lập các bản đồ chuyên đề, xuất ra các lớp thông tin theo
yêu cầu hay có thể truy vấn dữ liệu thuộc tính của các đối tượng địa lý phục
vụ các nhu cầu khai thác thơng tin khác nhau.
Phương pháp này có thể đánh giá được lượng xói mịn trên quy mơ lớn.
Tuy nhiên, hạn chế lớn nhất của phương pháp này yêu cầu khắt khe về mặt kỹ
thuật và chi phí phục vụ nghiên cứu tương đối lớn. Cơng trình nghiên cứu xói
mịn điển hình theo phương pháp này là của Lê Huy Bá và nnk (2003) tại lưu
vực sông Đồng Nai.
1.4.5. Phương pháp hàng rào xói mịn hay hàng rào chất lắng đọng
Phương pháp này được áp dụng đế tính lượng bị mất đất trong khu vực
hẹp hoặc xói mịn khe, rãnh, đường. Thực hiện phương pháp này khá đơn
giản, dùng hệ thống thanh cắm và bạt đặc biệt (nước chảy qua và giữ lại chất
xói mịn). Ngày nay phương pháp này được mở rộng cho nghiên cứu xói mịn
trên sườn dốc. Tuy nhiên, cần có một số thay đổi trong bố trí thí nghiệm để

thu được kết quả chính xác hơn và hồn tồn có thể áp dụng trong nghiên cứu
khoa học về xói mịn đất. Phương pháp này được thay đổi cho gần giống với
phương pháp hệ thống ô xây – bể hứng, nhưng cách bố trí thí nghiệm đơn
giản hơn. Tác giả bố trí thí nghiệm theo kiểu này là Vương Văn Quỳnh (2011)
tại Kim Bơi, Hịa Bình.
Phương pháp này được áp dụng chủ yếu để xác định định lượng mất đất
trên nền đường, khe, rãnh, … và tiết kiệm được chi phí cho nghiên cứu.
1.4.6. Phương pháp sử dụng hệ thống ơ xây – bể hứng
Các ơ thí nghiệm có hình vng hoặc hình chữ nhật có diện tích khác
nhau tùy thuộc từng cơng trình nghiên cứu. Các cạnh của ơ thí nghiệm có bờ


15

cố định (xây gạch hoặc đắp đất,…) để ngăn không cho nước từ bên ngồi
chảy vào ơ và lượng nước trong ơ cũng khơng thốt được ra ngồi. Ở cạnh
dưới của ơ thí nghiệm, thiết kế một bể hứng để chứa hồn tồn bộ lượng nước
chảy mặt và đất xói mòn.
Đây là phương pháp được sử dụng nhiều trong nghiên cứu và đánh giá
xói mịn trên đất dốc. Thơng qua việc lựa chọn các ơ quan trắc có tính đại
diện cho tồn lưu vực về định hình, đất, thảm thực vật, biện pháp canh tá, tiểu
khí hậu,… Phương pháp này có ưu điểm là xác định được tương đối chính xác
lượng đất xói mịn trên diện tích ơ thí nghiệm tương ứng. Tuy nhiên phương
pháp này có hạn chế là khơng thể hiện được vai trị, ảnh hưởng của một số
nhân tố đến kết quả xói mịn mặt, điển hình là vai trò của chiều dài sườn
dốc,… phương pháp này được áp dụng phổ biến cho những nghiên cứu cần
lấy số liệu theo từng trận mưa. Ở Việt Nam, nhiều tác giả đã chọn phương
pháp ô xây bể hứng để nghiên cứu xói mịn như Nguyễn Ngọc Lung, Võ Đại
Hải (1995), Phạm Văn Điển (2007), Nguyễn Văn Khiết và Lại Thị Loan
(2009),… Một số viện và trung tâm nghiên cứu đã xây dựng những ơ nghiên

cứu điển hình, cố định để theo dõi xói mịn đất nhiều năm liên tục như ở Cao
Phong, Hịa Bình của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
Phương pháp này có thể thu thập số liệu theo định kỳ hoặc theo từng
trận mưa. Nếu thu thập số liệu theo từng trận mưa thì chi phí tương đối cao,
nhưng số liệu có thể phục vụ cho nhiều mục đích nghiên cứu khác nhau.
1.4.7. Phương pháp tái tạo mưa
Một hướng tới trong nghiên cứu xói mịn áp dụng phổ biến ở Mỹ,
Canada,… là tái tạo mưa (Simulation rainfall) để nghiên cứu xói mịn và dịng
chảy mặt. Bằng những thí nghiệm trong phịng hoặc ngồi thực địa, các tác
giả đã lập những ơ thí nghiệm có diện tích khác nhau để nghiên cứu xói mịn
và tìm ra quy luật diễn biến xói mịn cũng như xác định được tương đối chính


16

xác ảnh hưởng của các nhân tố: thực vật, độ che phủ, loại đất,… Nghiên cứu
này có những thuận lợi và khó khăn như sau:
Phương pháp này dễ dàng thay đổi các nhân tố ảnh hưởng đến xói mịn
(lượng mưa, cường độ mưa, thời gian mưa, độ che phủ thực vật, loại đất,…);
Có thể tách biệt và đánh giá tương đối chính xác ảnh hưởng của từng nhân tố
đến xói mịn đất; Chủ động trong việc bố trí khơng gian và thời gian thí
nghiệm (khơng phụ thuộc vào tự nhiên như mưa,…)
Nhưng việc bố trí thí nghiệm rất tốn kém, mặt khác địi hỏi nghiên cứu
viên phải có hiểu biết về nhiều lĩnh vực; Diện tích bố trí thí nghiệm thường
nhỏ nên một số quy luật rất khó thể hiện. Các ơ thí nghiệm được bố trí độc lập
nhưng xói mịn là q trình diễn ra trong một hệ thống mở; Rất khó có thể tạo
ra những trận mưa hồn tồn giống mưa tự nhiên.
1.5. Mơ hình WEPP (Water Erosion Prediction Project) trong đánh giá
ảnh hưởng của kiểu sử dụng đất tới dịng chảy mặt và xói mịn
1.5.1. Sự hình thành và phát triển của WEPP

Từ thời Hy Lạp và La Mã cổ đại con người đã quan tâm đến xói mịn,
và cũng nhiều mơ hình tính tốn lượng đất mất xói mịn được biết đến. Năm
1985, mơ hình USLE được sử dụng rộng rãi để dự đoán mất đất hàng năm
trung bình dài hạn, nhưng khơng thể dễ dàng mở rộng để đáp ứng nhu cầu
ngày càng tăng của các nhà bảo tồn môi trường và quản lý. USLE chỉ có thể
áp dụng để tách các vùng trong một sườn dốc và khơng thể ước tính lắng
đọng trầm tích hoặc vận chuyển trầm tích từ các kênh hoặc suối. Ngồi ra,
USLE đã khơng có khả năng để ước lượng dịng chảy, các vị trí khơng gian
đất mất trên một sườn dốc hoặc trong một lưu vực nhỏ, xói mịn kênh, ảnh
hưởng của việc xây đập, xác suất tái phát của các sự kiện xói mịn hoặc tăng
sản lượng trầm tích rừng đầu nguồn. Từ những hạn chế này, các mơ hình
WEPP được phát triển để giải quyết tất cả những nhu cầu này và để phục vụ


17

như là một thay thế cho các công nghệ dự báo xói mịn dựa vào mơ hình thực
nghiệm như USLE. Các dự án xói mịn do nước (WEPP) được khởi xướng
vào tháng 8 năm 1985 để phát triển công nghệ xói mịn do nước thế hệ mới để
sử dụng bởi các cơ quan liên bang hành động liên quan đến bảo tồn đất, nước
và quy hoạch môi trường và đánh giá. Phát triển bởi cơ quan nghiên cứu nông
nghiệp thuộc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA – ARS). Trong nghiên cứu này
người ta đã dựa trên các khái niệm và quan hệ do Ellison (1947) phát triển để
thiết kế WEPP.
Mô hình WEPP mơ phỏng các q trình vật lý quan trọng trong sự xói
mịn đất, trong đó có xâm nhập, dòng chảy, giọt nước mưa và dòng chảy tách
rời, vận chuyển bùn cát, lắng đọng, tăng trưởng thực vật và dư lượng phân
hủy. Mơ hình này đã được sử dụng thành công trong việ đánh giá các vấn đề
tài nguyên thiên nhiên quan trọng trên khắp nước Mỹ và nhiều quốc gia khác.
Mơ hình đầu tiên được thành lập năm 1989. Quản lý và điều phối là

một thách thức lớn, có hơn 200 cá nhân đại diện cho các cơ quan, các trường
đại học, các ngành và các địa điểm khác nhau ở các liên bang đã có những
đóng góp đáng kể cho các dự án WEPP, các nhà tiên phong dự án WEPP:
George R. Foster (1985 – 1987), Leonard J. Lane (1987 – 1989), John M.
Laflen (1989 – 1999) và Dennis C. Flanagan (1999 – đến nay).
Năm 1985 – 1989, mở cuộc họp đầu tiên yêu cầu sự phát triển của một
tài liệu cho người sử dụng. Đối với sự nỗ lực phát triển này, nhóm tham gia
dự án WEPP đã nhận được một giải thưởng của Bộ Nông nghiệp Mỹ diễn ra ở
Washington năm 1990.
Năm 1989 – 1995, một tài liệu và mơ hình WEPP (v95.7) được trao cho
người dùng ở một cơ quan đại diện tại một hội nghị chuyên đề đặc biệt tài trợ
của đất và nước bảo tồn xã hội vào năm 1995 ở Des Moines, Lowa. Trong
buổi lễ này, bản sao của phần mềm mơ hình được cung cấp trên một multi –