CUÏC ÑÒA CHAÁT VAØ KHOAÙNG SAÛN VIEÄT NAM LIEÂN ÑOAØN ÑÒA CHAÁT THUÛY VAÊN - ÑÒA CHAÁT COÂNG TRÌNH MIEÀN NAM

LIEÂN ÑOAØN 8

TUYEÅN TAÄP CAÙC BAÙO CAÙO KHOA HOÏC

HOÄI NGHÒ SINH HOAÏT CHUÛ NHIEÄM ÑEÀ AÙN LAÀN THÖÙ V

TP. Hoà Chí Minh, thaùng 6 naêm 2006

CUÏC ÑÒA CHAÁT VAØ KHOAÙNG SAÛN VIEÄT NAM LIEÂN ÑOAØN ÑÒA CHAÁT THUÛY VAÊN - ÑÒA CHAÁT COÂNG TRÌNH MIEÀN NAM

LIÊN ĐOÀN 8

TUYEÅN TAÄP CAÙC BAÙO CAÙO KHOA HOÏC

HOÄI NGHÒ SINH HOAÏT CHUÛ NHIEÄM ÑEÀ AÙN LAÀN THÖÙ V

TP. Hoà Chí Minh, thaùng 6 naêm 2006

2

BAN TỔ CHỨC THS. PHẠM VĂN GIẮNG TS. NGUYỄN BÁ HOẰNG KS. TRẦN VĂN KHOÁNG THS. BÙI TRẦN VƯỢNG KS. NGUYỄN HUY SỬU KS. NGUYỄN VĂN HUY KS TRẦN VĂN CHUNG

BAN THƯ KÝ

KS. TRẦN VĂN CHUNG THS BÙI TRẦN VƯỢNG KS. TRẦN VĂN KHOÁNG THS ĐOÀN NGỌC TOẢN KS. HOÀNG VĂN VINH THS. NGÔ ĐỨC CHÂN

3

LỚI NÓI ĐẦU

Liên đoàn Địa chất thủy văn-Địa chất công trình miền Nam là đơn vị thuộc Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam - Bộ Tài nguyên và Môi trường chuyên hoạt động nghiên cứu khoa học và sản xuất trong lĩnh vực địa chất thủy văn, địa chất công trình, địa chất môi trường...với đội ngũ cán bộ kỹ thuật rất hùng hậu và chuyên nghiệp Trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học, Liên đoàn đã có nhiều công trình có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao với các đề tài về bổ sung nhân tạo nước dưới đất, xây dựng cơ sở dữ liệu và thiết lập mô hình dòng chảy nước dưới đất, xử lý nền móng công trình, ứng dụng các công nghệ tiên tiến trong sản xuất...đã đem lại những hiệu quả rất thiết thực. Để tổng kết công tác nghiên cứu khoa học và trao đổi các vấn đề học thuật cũng như kinh nghiệm công tác, hàng năm Liên đoàn đều tổ chức các Hội nghị sinh hoạt Chủ nhiệm đề án, qua đó nâng cao kiến thức cũng như kinh nghiệm thi công công trình cho đội ngũ cán bộ kỹ thuật. Hội nghị lần thứ V này được tổ chức cũng với mục đích trên và để thiết thực chào mừng 25 năm ngày thành lập Liên đoàn. Ban tổ chức xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo Liên đoàn, các vị Lãnh đạo các Đơn vị trực thuộc và các Phòng ban cũng như toàn thể anh chị em làm công tác kỹ thuật trong Liên đoàn đã nhiệt tình ủng hộ, giúp đỡ và nhiệt tình tham gia để Hội thảo đạt được những hiệu quả thiết thực. Ban tổ chức xin hoan nghênh và tiếp thu các ý kiến đóng góp của qúy vị để "Tuyển tập các báo cáo khoa học" ngày càng có chất lượng hơn.

BAN TỔ CHỨC

4

MỤC LỤC

ĐO NHIỆT ĐỘ LỖ KHOAN VÀ SỐ LIỆU TRƯỜNG ĐỊA NHIỆT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG.............................................................................................. 7

SỬ DỤNG PHẦN MỀM EXCELOG HIỆU CHỈNH SỐ LIỆU GAMMA CARÔTA.. 13

VAI TRÒ ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN TRONG THĂM DÒ VÀ KHAI THÁC NƯỚC TẦNG SÂU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ......................................... 18

TÍNH TOÁN BỔ SUNG NHÂN TẠO CHO TẦNG CHỨA NƯỚC PLIOCEN THƯỢNG Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ................................................................. 26

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỈNH ĐỒNG THÁP ...................... 32

TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MẶN TẦNG PLIOCEN TRÊN DO ẢNH HƯỞNG CỦA KHAI THÁC TẠI TP. HỒ CHÍ MINH................................................................. 39

ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẦNG CHỨA NƯỚC PLIOCEN TRÊN KHU VỰC PHÚ MỸ - MỸ XUÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH............................................................................................................ 44

NHỮNG NHẬN ĐỊNH BAN ĐẦU VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT QUA CÔNG TÁC KHẢO SÁT VÀ THU THẬP TÀI LIỆU VÙNG LAI VUNG - CHÂU THÀNH, TỈNH ĐỒNG THÁP....................................................................................................... 50

MỘT ỨNG DỤNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH LOẠT THỜI GIAN TRONG DỰ BÁO ĐỘNG THÁI NƯỚC DƯỚI ĐẤT ................................................................................. 54

HIỆN TRẠNG VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP TÀI NGUYÊN NƯỚC TP.HỒ CHÍ MINH............................................................................................. 60

NHỮNG NHẬN ĐỊNH VỀ TRIỂN VỌNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU CÔNG NGHIỆP PHƯỚC NAM TỈNH NINH THUẬN ............................................................ 70

CHỌN THÔNG SỐ ĐCTV TẠI HÀNH LANG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG THỊ XÃ BẠC LIÊU VÀ MỘT SỐ LƯU Ý TRONG VIỆC DỰ BÁO CHẤT LƯỢNG NƯỚC KHAI THÁC....................................................................................... 73

KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ TRỮ LƯỢNG VÀ MỘT SỐ KHUYẾN NGHỊ KHAI THÁC, SỬ DỤNG, BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG THÀNH PHỐ CÀ MAU................................................................................................. 78

NÂNG CAO CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC TÂY NGUYÊN................................................................................ 93

GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH THAY ĐỔI KIỂU DÁNG VÀ ĐỘ CAO CỦA CHỮ (TEXT) CTX.LSP VÀ CHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐOẠN THẲNG (LINE) THÀNH ĐOẠN GẤP KHÚC (POLYLINE) LPL.LSP TRONG AUTOCAD .......... 103

GIỚI THIỆU CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ‘EGEOBASE’ VÀ MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ CHO CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU ĐCCT.... 107

HƯỚNG DẪN THÀNH LẬP BIỂU ĐỒ HÚT NƯỚC THÍ NGHIỆM LỖ KHOAN . 112

HIỆN TRẠNG MỰC NƯỚC NĂM 2004 VÀ XU HƯỚNG BIẾN ĐỔI MỰC NƯỚC KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THEO TÀI LIỆU QUAN TRẮC NHIỀU NĂM .................................................................................................... 117

5

NHỮNG TẦNG CHỨA NƯỚC CÓ TRIỂN VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG VĨNH LONG - SA ĐÉC ................................................. 123

SỬ DỤNG PHẦN MỀM STB ĐỂ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH CỦA MÁI DỐC ............. 128

KẾT QUẢ ĐIỀU TRA ĐỊA CHẤT THỦY VĂN VÙNG LỘC NINH, TỈNH BÌNH PHƯỚC......................................................................................................................... 134

XÁC ĐỊNH HỆ SỐ DẪN NƯỚC (KM) BẰNG SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM HÚT NƯỚC GIẬT CẤP........................................................................................................ 140

XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG LỚN NHẤT KHI KHAI THÁC NƯỚC TRONG TẦNG CHỨA NƯỚC CÓ HAI LỚP NƯỚC, LỚP NƯỚC NHẠT NẰM TRÊN LỚP NƯỚC MẶN. ....................................................................................................... 145

CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT CÁC XÃ VEN BIỂN TỈNH NINH THUẬN ... 147

XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN CƠ BẢN BẰNG TÀI LIỆU KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT (HÚT NƯỚC NHÓM)................................ 154

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỘ NHẠY CẢM NHIỄM BẨN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỈNH ĐỒNG NAI................................................................................................................... 159

TẠO TẬP TIN CAO ĐỘ MẶT ĐỊA HÌNH TRONG MÔ HÌNH DÒNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT....................................................................................................... 170

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NỀN PHỤC VỤ MÔ HÌNH DÒNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT ................................................................................................................... 175

SỰ HÌNH THÀNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG CÁC ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN NAM TRUNG BỘ ........................................................... 181

6

ĐO NHIỆT ĐỘ LỖ KHOAN VÀ SỐ LIỆU TRƯỜNG ĐỊA NHIỆT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Th.s. Nguyễn Hồng Bàng

Phòng TTTLĐC

TÓM TẮT

Nhiệt độ lỗ khoan ở đồng bằng sông Cửu Long được thực hiện bằng phương pháp ghi đo liên tục theo độ sâu khi thả ống đo nhiệt kỹ thuật số trong lỗ khoan. Phương pháp đo này cho phép nhận được rất nhiều số liệu nhiệt độ tương ứng với độ sâu lỗ khoan.

Sử dụng các số liệu đo nhiệt độ trong lỗ khoan có thể xác định građien địa nhiệt và vẽ các đường đồng mức nhiệt độ ở các độ sâu khác nhau. Từ kết quả này có thể nhận biết các vùng có giá trị nhiệt độ cao (biểu hiện nước nóng, ấm) và vùng có giá trị nhiệt độ thấp (biểu hiện nước lạnh hơn). Hướng thay đổi nhiệt độ cũng được thể hiện rõ.

Ý nghĩa của kết quả nghiên cứu này có thể phục vụ cho các mục đích khác nhau, đặc biệt nghiên cứu địa nhiệt.

ABSTRACT

The type of temperature logging in a borehole of Mekong Delta is continuous recording of temperature using a sensor lowered into the borehole. This type of measurements provides a lot of temperature versus depth.

Using the temperature log, thermal gradient can be estimated and contouring temperature value at different depth. From the results of this work, the areas with high temperature (representing hot water) and low temperature (representing cooler water) can be distinguished. The direction of temperature change is also clear shown.

The main meanings of these results is for different purposes specially for geothermal study.

GIỚI THIỆU Đồng bằng sông Cửu Long là vùng đồng bằng thấp nằm ở cực nam đất nước (hình 1). Độ sâu của các lỗ khoan trong vùng khoảng 80 m đến 500 m xuyên qua các lớp trầm tích bở rời tuổi Đệ tứ và Neogen gồm chủ yếu là sét, sét pha, cát pha và cát. Mục đích chủ yếu của các lỗ khoan này là nghiên cứu địa chất thủy văn.

Đo sự thay đổi nhiệt độ trong lỗ khoan sẽ cung cấp các thông tin hữu ích cho các nhà nghiên cứu địa nhiệt như thông tin nhiệt độ ứng với độ sâu, thông tin về các dòng nhiệt và hướng thay đổi nhiệt độ trong khu vực nghiên cứu. Số liệu nhiệt độ rất cần thiết để hiệu chỉnh tài liệu địa vật lý lỗ khoan trong nghiên cứu địa chất thủy văn. Đo nhiệt độ lỗ khoan ở đồng bằng sông Cửu Long được thực hiện bằng ống đo nhiệt nối với ống đo điện trở tổng hợp 2PEA-1000 và bộ ghi số MGX II trên mặt đất.

Số liệu nhiệt độ được sử dụng để xác định građien địa nhiệt tại vị trí lỗ khoan và thành lập các sơ đồ đẳng nhiệt độ ở độ sâu ≤ 250 m và > 250 m nhằm nhận dạng khuynh hướng thay đổi nhiệt độ trên toàn vùng đồng bằng sông Cửu Long.

Các kết quả nghiên cứu cho thấy građien địa nhiệt K/100 m thay đổi đáng kể giữa các lỗ khoan với giá trị từ 0 đến 11,9. Sơ đồ các đường đẳng nhiệt độ ở 2 khoảng

7

độ sâu thể hiện 2 bức tranh khác biệt về các vùng có nhiệt độ nước nóng, ấm và lạnh khác nhau và hướng thay đổi nhiệt độ trong khu vực.

Hình 1: Vị trí đồng bằng sông Cửu Long

NGUYÊN LÝ Trong nghiên cứu địa chất thủy văn hiện nay, phương pháp sử dụng phổ biến là

ghi đo liên tục nhiệt độ khi thả ống đo nhiệt xuống lỗ khoan. Dạng ghi đo này cho phép thu được rất nhiều số liệu nhiệt độ ứng với độ sâu.

Hệ thiết bị đo địa vật lý lỗ khoan hiện đại bao gồm ống đo nhiệt có trở kháng nhiệt rất nhạy với sự thay đổi nhiệt độ. Trở kháng nhiệt này được gắn bên trong đầu ống đo cho phép chất lưu tiếp xúc với nó khi thả ống xuống lỗ khoan.

Giá trị nhiệt độ đại diện cho đất đá quanh lỗ khoan thường chỉ được đo trong dung dịch khoan. Vì vậy, chỉ khi thả ống đo nhiệt ngập trong dung dịch thì giá trị nhiệt độ mới được bắt đầu ghi đo.

Do có sự dao động nhiệt độ trên mặt đất hàng năm, nên nhiệt độ tự nhiên tăng theo độ sâu (građien địa nhiệt trung bình 3 oC/100 m) chỉ có thể thu được bắt đầu ở độ sâu khoảng 20-30 m. Độ lệch nhiệt độ so với mức tăng dần nhiệt độ bình thường (gradien địa nhiệt) sẽ chỉ ra sự chuyển động của nước theo chiều đứng trong lỗ khoan hoặc trong đất đá quanh lỗ khoan.

ĐO NHIỆT ĐỘ VÀ XỬ LÝ TÀI LIỆU a) Đo nhiệt độ lỗ khoan: Thiết bị đo là trạm MGX II của hãng Mt. Sopris (Mỹ)

gồm bộ ghi đo kỹ thuật số trên mặt đất và ống đo điện trở tổng hợp 2PEA-1000 có nối với đầu đo nhiệt độ. Do trở kháng nhiệt có thời gian phản ứng nhiệt xác định nên vận tốc ghi đo cần được cố định ở mức độ thấp để số liệu thu được phản ảnh chính xác nhiệt độ ở các độ sâu khác nhau. Mặc khác, đo nhiệt cần được thực hiện khi thả ống đo xuống

8

lỗ khoan để tránh sự thay đổi nhiệt do dao động của dung dịch khi ống đo và cáp đi qua nó. Cũng vì lý do đó, đo nhiệt độ cần thực hiện trước các phương pháp khác. Hình 2 minh họa đường đo nhiệt độ và các đường cong điện trở, gamma ở lỗ khoan Pataya, thành phố Cần Thơ.

Hình 2: Đường nhiệt độ ở lỗ khoan Pataya, Tp. Cần Thơ

b) Xử lý tài liệu nhiệt độ: Khi độ sâu nghiên cứu của ống đo nhiệt rất nhỏ, nhiệt độ ghi đo là nhiệt độ dung dịch xung quanh kháng trở nhiệt và nó sẽ đại diện cho nhiệt độ của các lớp đất đá quanh lỗ khoan. Trong giới hạn bài viết này, số liệu đo nhiệt độ được sử dụng để xác định:

- Građien địa nhiệt tại các lỗ khoan

- Sự thay đổi nhiệt độ theo diện và theo độ sâu

Xác định gradien địa nhiệt

Nhiệt độ dưới mặt đất tăng theo chiều sâu không theo qui luật nhất định và trung bình nhiệt độ tăng 1oC mỗi 30 m độ sâu. Đó là độ địa nhiệt, nó thay đổi từ vị trí này đến vị trí khác phụ thuộc vào điều kiện địa hình, loại hình đất đá và lịch sử địa chất của khu vực. Khi khoan, nhiệt độ cột dung dịch không thay đổi do nó được lưu thông liên tục. Sau khi dừng khoan, dung dịch cũng ngừng lưu thông và nhiệt độ của nó sẽ đạt bằng građien địa nhiệt ở khu vực lỗ khoan và kể từ đó nhiệt độ tăng theo độ sâu.

9

Gradien địa nhiệt được xác định sử dụng số liệu đo nhiệt độ ở từng vị trí lỗ khoan. Nhiệt độ trên mặt có thể đo trong hố dung dịch hoặc sử dụng nhiệt độ trung bình năm ở đồng bằng sông Cửu Long (28oC). Giá trị nhiệt độ ở độ sâu được lấy trên đường cong đo nhiệt độ tại lớp chứa nước sâu nhất của lỗ khoan, sau đó građien địa nhiệt được tính trên 100 m độ sâu. Tổng cộng có 210 lỗ khoan ở đồng bằng sông Cửu Long được xác định građien địa nhiệt và kết quả trình bày ở hình 3.

Hình 3: Gradien địa nhiệt K/100 m tại các lỗ khoan đồng bằng sông Cửu Long

Xác định sự thay đổi nhiệt độ theo diện và theo độ sâu

2 khoảng độ sâu ≤ 250 m và > 250 m được chọn để đánh giá sự thay đổi nhiệt độ. Các lớp chứa nước đại diện cho mỗi khoảng độ sâu có thể xác định bằng cách tổng hợp các biểu đồ địa vật lý lỗ khoan khác nhau trong khu vực. Và, giá trị nhiệt độ ở mỗi lớp chứa nước được lấy từ các đường cong đo nhiệt. Các giá trị này đại diện cho nhiệt độ của đất đá chứa nước. Phương pháp Kriging được chọn để vẽ các đường đẳng nhiệt độ trên phần mềm Suffer 7.0. Hình 4 và 5 trình bày kết quả về hình dạng và giá trị các đường đẳng nhiệt độ ở 2 độ sâu ≤ 250 m và > 250 m tương ứng.

Hình 4: Sơ đồ các đường đẳng nhiệt độ

ở độ sâu ≤ 250 m

10

Hình 5: Sơ đồ các đường đẳng nhiệt độ ở độ sâu > 250 m

BÀN LUẬN Gradien địa nhiệt K/100 m thay đổi đáng kể theo vị trí lỗ khoan từ 0 to 11,9 ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Một số lỗ khoan < 250 m dọc các bờ sông có giá trị gradien địa nhiệt thấp từ 0 – 1, có thể giải thích do nước nhiệt độ thấp bổ cập từ sông Hậu và sông Tiền trực tiếp vào lớp chứa nước hoặc qua các cửa sổ thủy lực (hình 3).

Sơ đồ hình 4 cho thấy 2 vùng có nhiệt độ cao hơn ở phía bắc gần biên giới Campuchia và phía đông nam gần bờ biển. Nhiệt độ ở 2 vùng này thay đổi trong khoảng từ 31oC đến 38oC. Giữa 2 vùng này, theo hướng đông bắc-tây nam từ TP. Hồ Chí Minh đến Rạch Giá tồn tại dải nhiệt độ thấp từ 28 – 30oC. Nhiệt độ thấp trong vùng này có thể xuất phát từ bản thân của đá.

Đối với độ sâu > 250 m, nhìn chung, hình dạng và giá trị các đường đẳng nhiệt độ cho thấy nhiệt độ tăng theo hướng bắc - nam và đông nam với nhiệt độ thay đổi trong khoảng 32 - 42oC (hình 5).

KẾT LUẬN Đo nhiệt độ liên tục trong lỗ khoan có giá trị thực tế và tiềm năng do nó cung

cấp nhiều số liệu nhiệt độ ứng với các độ sâu khác nhau và các số liệu này có thể phân tích, sử dụng cho nhiều mục đích nghiên cứu khác nhau.

Các giá trị građien địa nhiệt xác định theo số liệu đo nhiệt độ lỗ khoan đã chứng minh có sự thay đổi nhiệt độ đáng kể theo độ sâu giữa các lỗ khoan ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Kết quả các đường đẳng nhiệt độ xác lập được ở các độ sâu khác nhau cũng đã chỉ ra khuynh hướng thay đổi nhiệt độ trên toàn khu vực đồng thời cho phép xác định các vùng với nhiệt độ nóng ấm và lạnh hơn ở các độ sâu cụ thể.

11

Kết quả trên đây có ý nghĩa không chỉ trong lĩnh vực nghiên cứu địa chất thủy văn, địa nhiệt mà còn có giá trị thực tiễn trong khai thác nước nóng và nuôi trồng thủy sản.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Hồng Bàng, 2001, Present Situation of Geothermal Resources In

Vietnam: Proceedings of The 1st Compilers’ Meeting of DCGM Phase IV: Groundwater and Geothermal Databases, 24-26 April 2001, Bangkok, Thailand, CCOP Technical Secretariat (2001), p.169-176.

2. Nguyễn Hồng Bàng, 2002, Geothermal Resources in Vietnam and Strategy of Development in Future: Proceedings of Asian Geothermal Symposium 2001 “Strategy of Asian Geothermal Developments in the 21st Century”, February 21-22, 2002, Bandung, Indonesia, p. 38-44.

3. Chapellier, D., 1968, Well Logging in Hydrogeology, A.A Balkema Publishers, USA, p.160-163.

4. Võ Công Nghiệp, 1993, Tài nguyên địa nhiệt ở Việt Nam và triển vọng sử dụng chúng cho mục đích năng lượng: Tạp chí Địa chất, Loạt B, No1-2/1993 trang 51-56.

5. Võ Công Nghiệp và nnk, 1998, Danh bạ các nguồn nước khoáng và nước nóng Việt nam, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội, 308 trang.

6. Repsold, H., 1989, Well Logging in Groundwater Development, International Association of Hydrogeologists, Verlag Heinz Heise, GmbH & Co. KG, West Germany, Vol. 9/1989, p.58-59.

12

SỬ DỤNG PHẦN MỀM EXCELOG HIỆU CHỈNH SỐ LIỆU GAMMA CARÔTA

Th.s. Nguyễn Hồng Bàng

Phòng TTTLĐC TÓM TẮT

Để nhận được số liệu cường độ phóng xạ gamma thực, phản ảnh đúng bản chất phóng xạ của đất đá ta cần phải giảm thiểu các ảnh hưởng của lỗ khoan, gọi là hiệu chỉnh lỗ khoan. Các ảnh hưởng này gồm đường kính lỗ khoan, đường kính ống đo và tỷ trọng dung dịch khoan. Phần mềm Excelog là công cụ hữu hiệu trong việc tự động hoá hiệu chỉnh số liệu gamma. Gía trị gamma sau hiệu chỉnh dùng để phân tích định lượng các đường cong carôta gamma, xác định hàm lượng sét trong đá, so sánh tín hiệu gamma ở các lỗ khoan khác nhau và sử dụng cho các mục đích khác. Kết quả kiểm chứng số liệu gamma sau hiệu chỉnh cho thấy việc sử dụng phần mềm Excelog hiệu chỉnh số liệu gamma trong các lỗ khoan ĐCTV đồng bằng Nam Bộ là phù hợp và có ý nghĩa thực tiễn. ABSTRACT

For getting true gamma traces, representing the nature of rocks, it is needed to reduce borehole effects or so-called borehole correction. The borehole effects are diameter of the borehole, diameter of the probe and mud density. Excelog software is effective tool for automatical borehole correction . Corrected gamma value is used for quantitative interpretation of gamma traces, determination of clay content, comparision of gamma signals of different boreholes and also for other purposes. The results of verification of the corrected gamma value proved that the application Excelog for the borehole correction of the measured gamma value in hydrogeological boreholes in Nam Bo plain is suitable and have a practical meaning.

I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trong phần lớn các đá trầm tích đều có chứa các nguyên tố phóng xạ ở các mức

độ khác nhau. Các nguyên tố này phát ra tia phóng xạ (α, β, γ) tạo ra trường phóng xạ tự nhiên của đất đá.

Tia gamma (γ) là một dạng sóng điện từ có năng lượng cao phát ra từ một nguyên tố đồng vị phóng xạ trong tự nhiên. Hầu hết các tia gamma ở vỏ quả đất được phát ra từ nguyên tố K40 và phần ít hơn là từ các đồng vị trong dãy phóng xạ Uran U238 và Thori Th232 . Mỗi nguyên tố đồng vị phóng xạ phát ra tia gamma có cường độ và năng lượng khác nhau. Chia theo phổ năng lượng, nguyên tố K40 có một phổ duy nhất và khá thấp Eγ = 1,46 MeV. Các dãy phóng xạ Uran và Thori phát xạ tia gamma ở những phổ rất khác nhau, nhưng có thể chọn phổ 2,62 MeV và 1,76 MeV là phổ đặc trưng lần lượt cho các dãy Thori và Uran.

Khi đi qua trong môi trường đất đá, tia gamma thực hiện các va chạm Compton với các electron của các nguyên tử trong môi trường đó và mất dần năng lượng sau mỗi lần tương tác và cho đến khi bị hấp thụ hoàn toàn do hiệu ứng hấp thụ quang điện bởi một nguyên tử trong môi trường đất đá. Tốc độ tuy giảm về số lượng tia gamma phụ thuộc vào mật độ của đất đá trong môi trường. Như vậy các lớp đất đá có cùng hàm lượng đồng vị phóng xạ nhưng khác nhau về mật độ khối thì sẽ đặc trưng bằng các

13

cường độ phóng xạ gamma tự nhiên khác nhau và các đá có mật độ thấp sẽ thể hiện cường độ phóng xạ cao hơn.

Giá trị cường độ phóng xạ gamma (GR) đo được trong lỗ khoan phụ thuộc chủ yếu vào hoạt tính phóng xạ của đất đá. Ngoài ra, các yếu tố của lỗ khoan như: đường kính lỗ khoan, dung dịch khoan, kích thước ống đo (detector) và vị trí của nó trong lỗ khoan sẽ ảnh hưởng lên số liệu GR.

Như vậy, để nhận được số liệu cường độ phóng xạ GR thực, phản ảnh đúng bản chất phóng xạ của đất đá ta cần phải giảm thiểu các ảnh hưởng của lỗ khoan hay nói khác đi là hiệu chỉnh lỗ khoan.

Số liệu GR sau hiệu chỉnh có thể sử dụng xử lý định lượng như: tính hàm lượng sét chứa trong đá, đồng danh vỉa đặc biệt là lớp sét chuẩn trong các lỗ khoan và có thể sử dụng xác định uran trong trường hợp đặc biệt.

Có 2 phương pháp hiệu chỉnh chủ yếu là:

1. Sử dụng bản chuẩn của Schlumberger hoặc Western Atlas International để xác định hệ số hiệu chỉnh. Để nhận được số liệu gamma hiệu chỉnh ta nhân hệ số với số liệu GR đo được.

2. Sử dụng phần mềm Excelog để hiệu chỉnh tự động. Sau đây là mô tả ứng dụng Excelog để hiệu chỉnh số liệu gamma và tính toán kiểm chứng.

II. PHẦN MỀM ỨNG DỤNG EXCELOG Excelog là phần mềm tập hợp các chức năng và lệnh macro của chương trình xử

lý số liệu Excel dùng để phân tích các số liệu carôta lỗ khoan. Excelog được phát triển để sử dụng trong khai thác mỏ (dầu khí) vì vậy, trong nghiên cứu nước dưới đất, chỉ một vài chức năng có thể sử dụng để hiệu chỉnh số liệu gamma, xác định điện trở suất nước vỉa theo đường cong thế điện tự phân cực (SP) và hiệu chỉnh điện trở dung dịch khoan do ảnh hưởng nhiệt độ dưới sâu. Excelog không có các chức năng phù hợp để hiệu chỉnh số liệu điện trở đo bằng các hệ cực “normal” và “lateral” trong nghiên cứu nước ngầm do kích thước hệ cực đo khác biệt.

III. CHỨC NĂNG MACRO HIỆU CHỈNH SỐ LIỆU GAMMA Chức năng macro hiệu chỉnh số liệu gamma lỗ khoan trả lại kết quả số liệu

gamma thực (đã hiệu chỉnh). Độ lớn hiệu chỉnh phụ thuộc vào đường kính lỗ khoan, mật độ dung dịch khoan và kích thước ống đo. Chức năng này qui định tỷ trọng dung dịch khoan và đường kính ống đo như các tham số đầu vào, đồng thời đường kính lỗ khoan và tín hiệu gamma đo ở lỗ khoan như các dữ liệu. Công thức hiệu chỉnh do Elphick nghiên cứu đưa ra (1987). Hàm hiệu chỉnh có dạng khái quát như sau:

GRcorr = f(mud, bit, cal, GR)

Trong đó:

mud = Tỷ trọng dung dịch khoan (lb/usgallons)

bit = Đường kính ống đo gamma (inch)

cal = Đường kính lỗ khoan (inch)

GR = Số liệu gamma chưa hiệu chỉnh (CPS hoặc µR/h)

GRcorr = Số liệu gamma đã hiệu chỉnh (CPS hoặc µR/h)

14

Hình 1 minh hoạ định dạng chức năng macro của phần mềm Excelog dùng hiệu chỉnh số liệu gamma do ảnh hưởng của đường kính lỗ khoan và dung dịch khoan trong Microsoft Excel.

Hình 1: Định dạng chức năng macro hiệu chỉnh số liệu gamma lỗ khoan

IV. ỨNG DỤNG HIỆU CHỈNH SỐ LIỆU GAMMA TRONG CÁC LỖ KHOAN Ở ĐỒNG BẰNG NAM BỘ 1. Hiệu chỉnh số liệu gamma ở lỗ khoan 17-Thốt Nốt - Cần Thơ (Hình 2). Để thực hiện hiệu chỉnh, cần giả định rằng ống đo gamma luôn nằm giữa lỗ khoan.

Hình 2: Bản số liệu hiệu chỉnh gamma lỗ khoan 17- Thốt Nốt Cần Thơ.

Tham số tỷ trọng dung dịch khoan

(9,7 lb/usgal) là số liệu phân tích

mẫu dung dịch lấy tại lỗ khoan 17

Thốt Nốt - Cần Thơ khi thực hiện

đo địa vật lý lỗ khoan.

Số liệu đường kính lỗ khoan (Cal)

là số liệu đo tại hiện trường bằng

ống đo đường kính.

Số liệu gamma sau khi hiệu chỉnh

lớn hơn từ 3 – 5 đơn vị CPS.

15

2. Hình 3 dưới đây là ví dụ minh hoạ đường cong gamma trước và sau khi hiệu chỉnh. Số liệu gamma trước khi hiệu chỉnh (đường liền) và số liệu gamma lớn hơn sau khi hiệu chỉnh (đường gạch nối).

Hình 3: So sánh 2 đường cong gamma trước và sau hiệu chỉnh LK17-Thốt Nốt-Cần Thơ

V. KIỂM CHỨNG SỐ LIỆU GAMMA SAU HIỆU CHỈNH Số liệu gamma sau hiệu chỉnh (GRcorr) thường lớn hơn số liệu gamma đo ở lỗ khoan (GR) do các ảnh hưởng của các yếu tố lỗ khoan làm giảm số liệu đo. Để kiểm chứng, ta cần có số liệu đo cường độ phóng xạ mẫu đá ở phòng thí nghiệm. Bảng 1 dưới đây trình bày kết quả xác định sai số giữa GR, GRcorr với số liệu đo cường độ gamma tổng của 9 mẫu đá (đơn vị gamma là CPS) do Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt thực hiện ở lỗ khoan S218-Lai Vung-Đồng Tháp. Kết quả cho thấy sai số giữa số liệu gamma đã hiệu chỉnh GRcorr và gamma tổng phân tích trong phòng thí nghiệm nhỏ hơn, chứng tỏ sau hiệu chỉnh ta nhận được giá trị GRcorr gần với số liệu thực hơn.

Bảng 1: Số liệu so sánh giữa cường độ gamma GR đo ở lỗ khoan, gamma sau hiệu chỉnh GRcorr với gamma tổng đo mẫu trong phòng thí nghiệm

16

VI. KẾT LUẬN 1. Excelog là công cụ hữu hiệu trong việc tự động hoá hiệu chỉnh số liệu gamma do ảnh

hiệu chỉnh ở LK S218 đạt được kết quả mong muốn, cho

, Giáo trình địa vật lý lỗ khoan, Đại học Mỏ-Địa chất, Hà

2. n Văn Phơn (1999), Bài giảng địa vật lý giếng khoan, Tài liệu dùng cho các

3. lti-spaced

4. readsheet Applications in Well Log

5. olume I – Principles, 1972 Edition

hưởng bởi điều kiện lỗ khoan.

2. Kiểm chứng số liệu gamma thấy việc áp dụng Excelog để hiệu chỉnh số liệu gamma ở các lỗ khoan ĐCTV ở đồng bằng Nam Bộ là phù hợp và có ý nghĩa thực tiễn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Văn Phơn (1971)

Nội.

Nguyễlớp cao học chuyên ngành khoan-khai thác, Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội.

Charles O., 1998 "Advances Instrumentation and Data Processing for MuResistivity Measurements: Hydrogeologic Parameters and Lithostratigraphic Delineation", Mt. Sopris Instrument Co, Inc.

Excelog: EXCEL Macro Library for SpInterpretation, AZKAYA, 1994.

Schlumberger Log Interpretation, V

17

VAI TRÒ ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN TRONG THĂM DÒ VÀ KHAI

Bàng

ÓM TẮT

ở đồng bằng sông Cửu Long, thăm dò và khai thác nước dưới đất tầng sâu

rên là áp dụng thiết bị, công ngh

ịa chất thuỷ văn có thể tính toán bằng các chương

khoan đã góp phần thành công tro

ng sông Cửu Long (Hình 1) là vùng trọng điểm phát triển kinh tế của đất nước

trình nghiên cứu địa chất thuỷ văn trước đây ở đồng bằng sông Cử

c tầng nông hiện đang được khai thác đều khắp trên toàn đồn

THÁC NƯỚC TẦNG SÂU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Ths. Nguyễn Hồng Phòng TTTLĐC

THiện nay, được quan tâm nhiều hơn do nguồn nước mặt bị nhiếm mặn hoặc nhiễm bẩn

và nước ở các tầng nông đang bị khai thác quá mức dẫn đến suy giảm mực nước ở một số khu vực. Sự phức tạp trong phân bố mặn nhạt theo độ sâu ở khu vực nghiên cứu và những rủi ro trong thăm dò, khai thác nước ở độ sâu lớn đòi hỏi nâng cao độ chính xác trong xử lý tổng hợp số liệu địa chất, địa chất thuỷ văn khu vực.

Một trong những giải pháp để giải quyết các vấn đề nêu tệ số trong đo đạc và phân tích số liệu địa vật lý giếng khoan. Thiết bị mới cho

phép đo đồng thời 4 số liệu điện trở với các kích thước 8, 16, 32 và 64 inch (R8, R16, R32, R64), cũng như điện trở điểm (R), điện thế tự nhiên (SP), gamma tự nhiên (GR), nhiệt độ và điện trở dung dịch khoan (Rmf).

Các tham số địa vật lý và thông số đtrình máy tính. Độ sét được xác định theo số liệu GR (đã được hiệu chỉnh

đường kính lỗ khoan) và chỉ số gamma (GRI). Sử dụng các số liệu điện trở R8, R64 và điện trở của dung dịch khoan Rmf để tính điện trở nước vỉa Rw. Từ đó, độ tổng khoáng hoá của nước dưới đất (TDS) được tính theo Rw. Các đường cong địa vật lý giếng khoan đo bằng thiết bị này, đặc biệt là số liệu điện trở R8 đảm bảo sự phân dị tốt cho phép thành lập địa tầng lát cắt lỗ khoan chính xác và tin cậy.

Các kết quả xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý giếngng thiết kế và xây dựng các giếng khoan khai thác nước dưới đất tầng sâu ở

đồng bằng sông Cửu Long.

1. GIỚI THIỆU

Đồng bằ. Tuy nhiên, hầu hết nước trên mặt trong khu vực bị phèn, mặn hoặc nhiễm bẩn.

Vì vậy, nhu cầu khai thác nước dưới đất phục vụ sản xuất công, nông nghiệp và dân sinh ngày càng cấp bách.

Kết quả các công u Long đã cho thấy đặc điểm phân bố nước mặn, nước nhạt trong khu vực thay

đổi phức tạp cả theo diện tích và chiều sâu. Thành phần trầm tích các lớp chứa nước thường biến đổi trong diện hẹp.

Nước dưới đất trong cág bằng. Tại một số khu vực trung tâm hành chính, dân cư, nước dưới đất được

khai thác với qui mô lớn, tập trung. Tình trạng này đã dẫn đến sự suy giảm đáng kể mực nước ở một số khu vực hoặc bị xâm nhập mặn và vì vậy, khai thác nước tầng sâu (300 - 400 m và sâu hơn) được quan tâm nhiều hơn. Thăm dò và khai thác nước dưới đất tầng sâu đặc biệt là các lớp chứa nước có độ dày nhỏ là thách thức lớn do nhiều rủi ro và chi phí lớn.

18

Những năm gần đây, địa vật lý giếng khoan đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện chính xác các lớp chứa nước nhạt dưới sâu giúp cho việc thiết kế các giếng khoan khai thác đạt hiệu quả ở đồng bằng sông Cửu Long. Sử dụng các số liệu điện trở đo bằng các kích thức hệ cực khác nhau và các chương trình xử lý trên máy tính cho phép xác định chính xác một số thông số địa chất thuỷ văn của các lớp cát chứa nước và mô tả phân tầng lát cắt địa chất lỗ khoan. Việc xây dựng giếng khoan khai thác dựa trên các kết quả này.

2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN VÀ NHỮNG THÁCH THỨC TRONG THĂM DÒ VÀ KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẦNG SÂU

2.1. Địa chất thuỷ văn: Kết quả của các công trình nghiên cứu địa chất thuỷ văn trước đây đã cho phép các nhà địa chất thuỷ văn phân chia các trầm tích bở rời Kainozoi ở đồng bằng sông Cửu Long (Hình 1, 2) thành 8 tầng chứa nước như sau:

- Tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích bở rời nhiều nguồn gốc Holocen (qh)

- Tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích bở rời Pleistocen trên (qp3)

- Tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích bở rời Pleistocen giữa - trên (qp2-3)

- Tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích bở rời Pleistocen dưới (qp1)

- Tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích bở rời Pliocen giữa (n22)

- Tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích bở rời Pliocen dưới (n21)

- Tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích bở rời Miocen trên (n13)

- Tầng chứa nước lổ hổng các trầm tích bở rời Miocen trên (n12-3)

Đặc điểm thuỷ địa hoá của các tầng chứa nước trên diễn biến rất phức tạp theo từng khu vực của đồng bằng. Lát cắt thuỷ hoá theo độ sâu được thiết lập khái quát như các mô hình dưới đây:

- Lát cắt nước mặn phân bố toàn bộ từ trên xuống;

- Lát cắt nước mặn phân bố trên nước nhạt;

- Lát cắt nước nhạt phân bố toàn bộ từ trên xuống;

- Lát cắt nước nhạt phân bố trên nước mặn;

- Lát cắt nước mặn, nhạt phân bố xen kẽ.

Như vậy, có tồn tại một số khu vực với hoàn toàn nước mặn và nước nhạt. Tuy nhiên, lát cắt nước mặn, nhạt xen kẽ là phổ biến hơn cả ở đồng bằng sông Cửu Long.

2.2. Những thách thức trong thăm dò và khai thác nước dưới đất tầng sâu:

Thách thức trong thăm dò và khai thác nước dưới đất là làm sao trả lời chính xác những vấn đề mà các nhà địa chất thuỷ văn đưa ra khi kết cấu lỗ khoan, bao gồm:

a. Xác định vị trí tồn tại nước nhạt ở độ sâu nào đó trước khi tiến hành khoan thăm dò

b. Đánh giá chính xác các thông số tầng chứa nước như chất lượng nước, độ dày lớp, mức độ chứa nước và khả năng thấm xuyên.

c. Cấu trúc giếng khoan phù hợp với điều kiện địa tầng khu vực; vị trí ống chống, ống lọc chính xác và cách ly tầng sản phẩm với các tầng mặn trên và dưới nó.

19

Để giải quyết các vấn đề nêu trên, cần phải nâng cao hiệu quả và độ chính xác của công tác khảo sát, thăm dò, đặc biệt là công nghệ địa vật lý giếng khoan.

3. THU THẬP VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA VẬT LÝ LỖ KHOAN

3.1. Thu thập số liệu địa vật lý giếng khoan: Ống đo công nghệ số thế hệ mới được điều khiển bằng chương trình máy tính cho phép đo 4 số liệu điện trở với 4 kích thước hệ cực khác nhau (8, 16, 32 và 64 inch). Đồng thời, các số liệu khác cũng được thu thập như điện trở điểm, SP, gamma tự nhiên, nhiệt độ và điện trở dung dịch khoan. Ngoài ra, có thể đo bổ sung phương pháp đường kính lỗ khoan. Xử lý các số liệu này cho phép xác định các thông số và tính chất của tầng chứa nước. Sự hiểu biết về đặc điểm địa chất khu vực sẽ giúp cho việc phân chia các lớp cát chứa nước, các lớp sét cách nước và thành lập địa tầng lát cắt lỗ khoan.

3.2. Xử lý số liệu:

- Hiệu chỉnh đường kính lỗ khoan

Đây là bước quan trọng đầu tiên cần phải thực hiện trước khi xử lý số liệu địa vật lý giếng khoan. Đối với số liệu gamma tự nhiên các yếu tố ảnh hưởng là đường kính lỗ khoan, đường kính ống đo và mật độ dung dịch khoan. Sử dụng chương trình EXCELOG có thể thực hiện hiệu chỉnh số liệu gamma đối với các yếu tố ảnh hưởng này. Chương trình bao gồm hàm chức năng xác định như sau:

GRC = f(mud,bit,cal,GR)

Trong đó

mud = mật độ dung dịch khoan, g/cm3

bit = đường kính ống đo, cm

cal = đường kính lỗ khoan, cm

GR = số liệu gamma chưa hiệu chỉnh

GRC = số liệu gamma đã hiệu chỉnh

Đối với số liệu điện trở, sử dụng Các đường cong Schlumberger phù hợp có thể xác định số liệu điện trở hiệu chỉnh theo đường kính lỗ khoan và điện trở dung dịch khoan.

Trong các lỗ khoan khoan xoay sử dụng dung dịch sét, cần đo nhiệt độ của điện trở dung dịch khoan ở độ sâu cần thiết. Trường hợp điện trở dung dịch đo trên mặt đất, nó cần được hiệu chỉnh theo nhiệt độ trong lỗ khoan.

- Xác định hàm lượng sét theo số liệu gamma tự nhiên

Hàm lượng sét của lớp đá cần nghiên cứu được xác định theo chỉ số gamma (GRI). GRI được tính theo công thức sau:

GRI = (Ix – Imin)/(Imax – Imin)

Trong đó:

Ix = Số liệu gamma ở khoảng độ sâu cần nghiên cứu

I min = Giá trị gamma nhỏ nhất trong lát cắt lỗ khoan

Imax = Giá trị gamma lớn nhất trong lát cắt lỗ khoan

20

Công thức trên đây được áp dụng đối với các số liệu gamma ở độ sâu có lấy mẫu đất đá phân tích thành phần độ hạt và xác lập tương quan giữa phần trăm hạt nhỏ hơn 0,005 mm (hàm lượng sét) và GRI cho khu vực nghiên cứu.

- Chất lượng nước

Chất lượng nước liên quan trực tiếp với số liệu điện trở nước vỉa Rw. Hai cách tiếp cận thường được sử dụng để tính điện trở nước vỉa Rw.

Tính Rw bằng phương pháp tỷ số (ratio method): Phương pháp này sử dụng số liệu điện trở của vùng thấm dung dịch và dựa vào công thức sau:

Rw = Ro ×Rmf / Rxo

Trong đó, Ro là điện trở thật của lớp, Rmf - điện trở của chất thấm dung dịch và Rxo - điện trở của vùng thấm dung dịch khoan. Các số liệu điện trở R64 và R8 được sử dụng cho Ro và Rxo.

Tính Rw theo hệ số thành tạo F (formation factor): Hệ số F phụ thuộc vào thành phần thạch học của lớp chứa nước và thường không đổi đối với mỗi đơn vị trầm tích trong lưu vực.

F = Ro / Rw hoặc Rw = Ro / F

Sử dụng quan hệ giữa các dạng đất đá khác nhau theo thành phần thạch học và F bằng phân tích mẫu đất đá trong phòng thí nghiệm để xác định F ở độ sâu cần nghiên cứu. Giá trị Rw nhận được bằng cách lấy giá trị điện trở R64 đã được hiệu chỉnh chia cho F.

Số liệu điện trở Rw được sử dụng tính độ tổng khoáng hoá (TDS, ppm) của nước vỉa theo công thức sau đây:

TDS = 0,64 * EC = 0,64 * 10.000/Rw

Trong đó:

EC = Độ dẫn điện của nước vỉa, micromhos/cm

- Trong trường hợp giá trị Ro và Rw được xác định với độ chính xác cao, có thể sử dụng để tính độ lỗ rỗng hiệu dụng theo công thức Archie. Và hệ số thấm K có thể xác định theo độ lỗ rỗng và Rw. Hệ số thấm của đá cũng thường được đánh giá định tính theo độ sâu xâm nhập của dung dịch khoan vào lớp chứa nước.

- Địa tầng lát cắt lỗ khoan được xác lập bằng cách tổng hợp các đường cong địa vật lý giếng khoan và ranh giới, độ dày các lớp được chọn theo các chỉ thị ranh giới trên các đường cong gamma và điện trở.

4. VÍ DỤ MINH HOẠ

Hình 3 trình bày kết quả địa vật lý giếng khoan và cấu trúc giếng khai thác nước SP3 cách thành phố Hồ Chí Minh khoảng 50 km về hướng tây nam. Lỗ khoan đường kính 400 mm đã xuyên qua tập hợp các lớp cát, bột, sét tuổi Kainozoi của tất cả các tầng chứa nước nêu trong 2.1. Các lớp cát có độ hạt thay đổi từ mịn đến thô và có thể chứa một tỷ lệ sét nhất định. Vị trí đánh dấu màu xanh là lớp cát tuổi Pliocen dưới đã khai thác nước trong lỗ khoan gần kề và hiện tại đã ngừng bơm do lượng khai thác khá nhiều trong khu vực lân cận. Và giếng khoan mới SP3 là giải pháp khai thác nước tầng sâu. 2 lớp cát sản phẩm ở giếng khoan mới được đánh màu vàng thuộc thành tạo Pliocen dưới (lớp trên) và Miocen trên (lớp dưới). Phần trên của lát cắt lỗ khoan đến độ sâu 245 m thuộc các thành tạo Pleistocen và Pliocen trên nước đều bị nhiễm mặn.

21

Hiệu chỉnh đường kính lỗ khoan được thực hiện đối với số liệu gamma và điện trở. Số liệu gamma và GRI được sử dụng để xác định hàm lượng sét. Rw được tính bằng phương pháp tỷ số (ratio method). Số liệu điện trở R8 và R64 được sử dụng cho Rxo và Ro tương ứng. Rw được sử dụng để tính TDS nước vỉa. Số liệu hàm lượng sét tính được tại các khoảng độ sâu đánh dấu màu xanh, vàng trên và dưới là 4-8%, 5-10% và 7-12%. Phân tích thành phần độ hạt của các mẫu đất đá lấy cùng các khoảng độ sâu tương ứng tai các lỗ khoan lân cận cho số liệu hàm lượng sét dao động trong giới hạn trên. Nước trong lớp cát đánh dấu màu xanh có điện trở 25,43 ohm.m và TDS là 278 ppm. Số liệu tính Rw trong lớp này là 25,34 ohm.m và TDS là 252,56 ppm. Tính Rw ở 2 lớp cát màu vàng trên và dưới là 26,2 và 21,5 ohm.m, TDS là 243,9 và 298 ppm. Mẫu nước lấy ở giếng khai thác mới SP3 cho hàm lượng clo từ 30-40 mg/l.

Hình 3 cũng chỉ ra dị thường khác nhau trên các đường cong điện trở ở các đoạn độ sâu được đánh màu. Sự phân dị này là kết quả của chất thấm dung dịch khoan có điện trở thấp xâm nhập vào lớp chứa nước có điện trở cao hơn và chứng tỏ rằng hệ số thấm của các lớp này cao hơn các lớp sét điện trở thấp nằm trên và dưới nó. Chú ý phần nông của lát cắt lỗ khoan số liệu điện trở R8 và R16 cao hơn R32 và R64. Đó là do nước vỉa mặn và điện trở của nó thấp hơn so với điện trở dung dịch khoan. Hình 3 còn minh hoạ khá rõ ranh giới các lớp trên các đường cong điện trở. Đường cong R8 phân dị tốt nhất do ít bị ảnh hưởng của các lớp mỏng.

Cấu trúc giếng khai thác SP3 đã được trình bày ở hình 3. Vị trí các khoảng độ sâu khai thác nước được chọn theo kết quả phân tích tài liệu địa vật lý giếng khoan. Thực hiện đổ sỏi ở đoạn ống lọc và trám xi măng cách ly toàn bộ thành giếng khoan. Công suất khai thác hiện tại của giếng SP3 là khoảng 40 m3/giờ.

5. KẾT LUẬN

Áp dụng thiết bị đo địa vật lý giếng khoan đa hệ cực công nghệ số là giải pháp tốt nhằm xác định các thông số địa chất thuỷ văn cần thiết của tầng chứa nước và phân tầng địa chất chính xác ở đồng bằng sông Cửu Long nơi đang quan tâm thăm dò, khai thác nước dưới đất tầng sâu.

Tập hợp số liệu đo điện trở các hệ cực R8, R16, R32, R64, điện trở điểm, thế tự nhiên SP, gamma tự nhiên, nhiệt độ và điện trở dung dịch khoan là yêu cầu tối thiểu để có thể xử lý và xác định hàm lượng sét, chất lượng nước dưới đất và phân tầng lát cắt địa chất lỗ khoan.

Để có thể tính độ lỗ rỗng và hệ số thấm của đất đá trên cơ sở độ sâu xâm nhập dung dịch khoan vào tầng chứa nước, Rw và Ro cần phải được xác định chính xác. Các số liệu điện trở hệ cực nhỏ hơn 16 inch cho phép xác định Rw và phân chia các lớp mỏng chính xác hơn. Sự hiểu biết về tình hình địa chất khu vực sẽ kiểm tra tính đúng đắn các kết quả phân tích và xác định độ sâu tầng sản phẩm tin cậy

Hiệu chỉnh lỗ khoan là phần quan trọng không thể bỏ qua khi tiến hành xử lý tài liệu địa vật lý giếng khoan để xác định các thông số địa chất thuỷ văn cần thiết. Hiệu chỉnh ảnh hưởng của lớp mỏng đối với các đường cong điện trở cũng cần được tiến hành trước khi xử lý, phân tích tài liệu.

Kết quả của giếng khoan khai thác nước SP3 đã nói lên vai trò của công tác địa vật lý giếng khoan trong thăm dò và khai thác nước dưới đất tầng sâu ở đồng bằng sông Cửu Long hiện nay.

22

23

24 24

6. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Chapellier D., 1992, “Công tác địa vật lý giếng khoan trong địa chất thuỷ văn",

A.A Balkema Publishers, USA.

2. Charles O., 1998, "Sự cải tiến trong hệ thiết bị và xử lý tài liệu điện trở đo bằng

nhiều hệ cực: Thông số địa chất thuỷ văn và mô tả thạch học địa tầng", Mt. Sopris

Instrument Co, Inc.

3. Dankhnov V. N., 1982, “Phân tích tài liệu địa vật lý giếng khoan”, Nedra, Moscow

4. Mkrtuchev Z. A., Nguyễn Hồng Bàng, 1987, “Xác định độ tổng khoáng hoá của

nước dưới đất bằng phương pháp carôta điện trở”, Tạp chí Địa chất và Mỏ số I/1987.

5. Nguyễn Hồng Bàng, Bùi Thế Định, 1992, “Đánh giá các tham số địa vật lý phục vụ

nghiên cứu địa chất thuỷ văn ở đồng bằng Nam Bộ”, Liên đoàn Địa chất thuỷ văn –

Địa chất công trình Miền Nam, Thành phố Hồ Chí Minh.

6. Nguyễn Hồng Bàng, 1993, “Cải tiến xác định độ tổng khoáng hoá của nước dưới

đất bằng phương pháp đồ thị”, Tạp chí Địa chất số 214-215-1993, Hà Nội.

7. Nguyễn Hồng Bàng, 1996, “Qui trình công nghệ carôta cho khoan phá mẫu từng

phần phục vụ nghiên cứu nước dưới đất ở đồng bằng Nam Bộ”, Liên đoàn Địa chất

thuỷ văn - Địa chất công trình Miền Nam, Thành phố Hồ Chí Minh

8. Repsold H., 1989, “Địa vật lý giếng khoan trong nghiên cứu nước dưới đất”,

Volume 9/1989.

9. Vermeulen A., 2000, “Phát triển mới trong công tác địa vật lý ở Liên đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình Miền Nam”, Dự án nghiên cứu nước dưới đất đồng bằng sông Cửu Long, Thành phố Hồ Chí Minh.

10. Schlumberger Log Interpretation, Volume I – Principles, 1972 Edition.

25

TÍNH TOÁN BỔ SUNG NHÂN TẠO CHO TẦNG CHỨA NƯỚC PLIOCEN THƯỢNG Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ThS. Ngô Đức Chân

Phòng Thông tin lưu trữ địa chất

TÓM TẮT Bổ sung nhân tạo (BSNT) là một trong những giải pháp hữu hiệu nhất hiện nay để cải thiện sự cạn kiệt tài nguyên nước dưới đất. Để thiết kế và vận hành hệ thống BSNT cần có những những phương pháp tính toán có độ tin cậy cao đó là phương pháp mô hình.

ABSTRACT

The groundwater artificial recharge is one of the most effective solutions improving groundwater degradation. Designing and operating an artificial recharge system require reliable calculation methods. The groundwater modeling method would be the satisfied solution.

I - VẤN ĐỀ BỔ SUNG NHÂN TẠO BSNT là giải pháp hữu hiệu để cải thiện việc suy thoái trữ lượng của các tầng

chứa nước đang bị khai thác mãnh liệt. Việc phục hồi trữ lượng triệt để cho tầng chứa nước thì vô cùng khó khăn và người ta thường chỉ phục hồi một phần hoặc giảm thiểu tốc độ suy thoái đang xảy ra nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên này và môi trường nước dưới đất.

Để thực hiện BSNT cần thiết phải có những công cụ tính toán tin cậy phục vụ cho việc thiết kế. Các phương pháp tính toán giải tích theo truyền thống thường gặp nhiều khó khăn, đặc biệt trong vùng có nhiều giếng khoan đang hoạt động. Phương pháp mô hình hiện đang được sử dụng nhiều nơi vì tính ưu việt nhiều mặt của nó. Một mô hình dòng chảy nước dưới đất (NDĐ) tốt được xây dựng từ những dữ liệu tin cậy cho phép thực hiện việc tính toán này rất thuận lợi.

Tầng chứa nước Pliocen thượng hiện đang được khai thác rất nhiều ở TPHCM và các vùng chung quanh. Mực nước tính toán tại nhiều nơi hạ xuống khá sâu, đặc biệt là ở nội thành TPHCM (xem hình 1).

Hình 1 - Bản đồ mực nước tầng Pliocen thượng trường hợp chưa

BSNT

26

BAÛN ÑOÀ MÖÏC NÖÔÙC TAÀNG PLIOCEN THÖÔÏNG

Để cải thiện tốc độ hạ thấp mực nước như hiện nay trong vùng cần thiết phải có biện pháp hiệu quả. Trong phạm vi bài báo này sẽ giới thiệu một công cụ tính toán rất hữu hiệu để hỗ trợ cho công việc tính toán thiết kế BSNT.

II - BÀI TOÁN BSNT

Mục tiêu Từ một mô hình dòng chảy nước dưới đất (MHDCNDĐ) đã có [2], tính toán BSNT cho tầng chứa nước Pliocen thượng bằng ép nước trong lỗ khoan bằng phương pháp mô hình.

Nhiệm vụ

•

•

Chọn vị trí bãi giếng BSNT.

Bãi giếng được bố trí theo đường thẳng kéo dài theo hướng Đông Đông Bắc - Tây Tây Nam qua trung tâm hai bãi giếng khai thác của Nhà máy nước ngầm Gò Vấp và Nhà máy nước ngầm Hóc Môn (đỉnh phân thuỷ mực nước của hai bãi giếng). Bắt đầu từ cầu Bình Phước đến khu công nghiệp Tân Bình, bao gồm 40 giếng với khoảng cách trung bình 300m và lưu lượng mỗi giếng là 5.000m3/ngày. Mục đích và nhiệm vụ của hành lang BSNT dự kiến:

- Bổ sung cho tầng chứa nước Pliocen thượng lượng nước 200.000m3/ngày.

- Bổ cập cho khu vực khai thác tập trung Hóc Môn và Gò Vấp.

Sử dụng MHDCNDĐ đã có nhằm kiểm nghiệm kết quả.

Thời gian tính toán: từ tháng 12/2003 đến tháng 12/2030

II - KẾT QUẢ

II.1 - Mực nước Trường hợp không có BSNT

BAÛN ÑOÀ MÖÏC NÖÔÙC TAÀNG PLIOCEN THÖÔÏNG

BAÛN ÑOÀ MÖÏC NÖÔÙC TAÀNG PLIOCEN THÖÔÏNG

Hình 2 - Bản đồ mực nước Pliocen thượng trường hợp có BSNT

Theo kết quả tính toán của MHDCNDĐ đã có với lượng khai thác như hiện nay thì đến 12/2030, mực nước tầng chứa nước Pliocen thượng được thể hiện trong hình 1. Ngoài phễu hạ thấp chung bao trùm toàn nội thành có mực nước là -27,1m còn có các phễu hạ thấp cục bộ như:

-Khu vực nhà máy nước Hóc Môn: -26,02m.

-Khu vực Gò Vấp: -21,35m.

-Khu vực An Lạc: -20,79m.

-Khu vực Bình Hưng: -21,68m.

-Khu vực Linh Xuân: -17,5m.

Trường hợp có BSNT

Đến 12/2030, mực nước tầng chứa nước Pliocen thượng trong trường hợp có BSNT được thể hiện trong hình 2. Lúc này, ngoài phễu hạ thấp

27

chung bao trùm toàn nội thành đã thu hẹp lại, còn có các phễu hạ thấp cục bộ có mực nước sâu nhất như sau:

-Khu vực Nhà máy nước Hóc Môn: -19,13m.

-Khu vực Gò Vấp: -8,01m.

-Khu vực An Lạc: -17,12m.

-Khu vực Bình Hưng: -19,05m.

-Khu vực Linh Xuân: -15,16m.

Riêng ở trung tâm hành lang BSNT mực nước đã dâng lên cao nhất là 22,1m so với trước và đạt độ cao tương ứùng 11,5m. Với độ cao mặt đất tại đây là 10 - 15m, thì vấn đề úng ngập xảy ra không đáng kể.

II.2 - Mực nước hạ thấp (so với trường hợp không có BSNT) Trên hình 3 cho thấy mực nước đã dâng cao (so với thời điểm (12/2003) ở nhiều nơi và tạo thành trung tâm áp lực mới phía Bắc bãi giếng Gò Vấp hình elip kéo dài theo trục hành lang BSNT, ở đây mực nước đã dâng cao lên đến 22,1m so với hiện tại. Đường mực nước dâng 1,0m mở rộng về phía Bắc đến cầu Phú Cường, thị trấn Củ Chi, về phía Tây đến dọc kênh An Hạ và phía Nam đến An Lạc, Phong Phú, Nam Nhà Bè.

Hình 3- Bản đồ mực nước hạ thấp tầng Pliocen thượng có bổ sung nhân tạo (so

với trường hợp không BSNT)

BAÛN ÑOÀ MÖÏC NÖÔÙC HAÏ THAÁP TAÀNG PLIOCEN THÖÔNG

Như vậy, với lượng bổ cập 200.000m3/ngày đã làm cho thay đổi đáng kể cảnh quan mực nước của tầng Pliocen thượng theo hướng tích cực. Mực nước đã dâng cao đáng kể nhiều nơi, đặc biệt là dọc theo hành lang BSNT đã được thiết kế.

II.3 - Các thành phần trữ lượng

Các thành phần tham gia hình thành trữ lượng khai thác được đánh giá tương ứng với tổng số 508.443m3/ngày và lượng nước BSNT 200.000m3/ngày gồm:

Lượng nước đàn hồi: Lúc này lượng nước đàn hồi chỉ tham gia hình thành trữ lượng dưới dạng tái tạo trữ lượng đàn hồi là -54 m3/ngày. Hiện tại lượng nước đàn hồi bị khai thác là 1.542m3/ngày. Như vậy nhờ có BSNT mà trữ lượng đàn hồi sẽ không còn bị khai thác nữa, trái lại còn được phục hồi phần nào.

Biên mực nước xác định: Dòng chảy đi qua biên mực nước xác định phía Bắc tham gia hình thành trữ lượng tổng cộng là 16.459m3/ngày, trong đó lượng đi vào mô hình là 17.509m3/ngày và lượng thoát ra khỏi ở những nơi khác là 1.050m3/ngày. So với hiện nay lượng nước này thay đổi không đáng kể.

Biên tổng hợp: Dòng chảy qua biên giới từ hai hướng Đông và Tây tham gia hình thành trữ lượng tổng cộng là 293.652m3/ngày, trong đó tổng lượng chảy vào mô hình là 314.114m3/ngày và lượng thoát ra là -20.462m3/ngày. Như vậy so với hiện nay,

28

nhờ có BSNT nên lượng nước chảy vào đã giảm 3.671 m3/ngày và lượng thoát ra khỏi mô hình tăng 1.379 m3/ngày.

Biên sông: Thấm xuyên qua đáy các sông suối toàn vùng tham gia hình thành trữ lượng tổng cộng là 26.088m3/ngày, trong đó lượng thấm xuyên đi vào mô hình là 27.010m3/ngày và lượng thấm xuyên thoát ra các sông suối là: -922m3/ngày. So với hiện nay lượng này thay đổi không đáng kể.

Bổ cập từ mưa và bốc hơi: Riêng phần diện tích lộ của tầng chứa nước ở phía Đông và Đông Bắc được bổ cập một lượng mưa là 2.552m3/ngày và lượng bốc hơi thoát ra là -852m3/ngày. So với hiện nay lượng thấm xuyên này không thay đổi.

Thấm theo chiều thẳng đứng:

-Thấm xuyên qua lớp cách nước với tầng chứa nước Pleistocen hạ tham gia hình thành trữ lượng tổng cộng là 258.664m3/ngày, trong đó lượng nước thấm từ tầng chứa nước Pleistocen hạ xuống là 367.074m3/ngày (trung tâm TP. HCM, Linh Xuân,...) và lượng thấm ngược lên tầng Pleistocen hạ là -110.110m3/ngày. Như vậy so với hiện nay nhờ có BSNT nên lượng thấm xuyên xuống đã giảm 141.548m3/ngày và lượng thấm xuyên ngược lên tăng thêm là 33.091m3/ngày.

-Thấm xuyên qua lớp cách nước với tầng chứa nước Pliocen hạ tham gia hình thành trữ lượng tổng cộng là -288.066m3/ngày, trong đó lượng nước thấm từ tầng chứa nước Pliocen hạ lên là 21.378m3/ngày và lượng thấm ngược xuống tầng chứa nước Pliocen hạ là -307.744m3/ngày. Như vậy, so với hiện nay nhờ có BSNT lượng thấm xuyên từ dưới lên đã giảm 18.607m3/ngày và lượng thấm xuyên thoát xuống tầng dưới giảm bớt là 1.691m3/ngày.

Như vậy, sau khi được BSNT thêm 200.000m3/ngày thì CBNDĐ mới được thành lập. Để khai thác được 508.443m3/ngày như trước đây thì đến cuối thời gian tính toán sẽ có lượng nước từ ngoài chảy qua các biên vào mô hình là 337.845m3/ngày (giảm 2.254 m3/ngày) và đặc biệt là không còn thấm xuyên vào từ hai tầng nằm kề nữa mà còn bổ cập cho chúng một lượng nước là -29402 m3/ngày (giảm 197.745m3/ngày).

Các nguồn hình thành trữ lượng sau khi bổ sung nhân tạo cho tầng Pliocen thượng được thống kê ở bảng 1.

Bảng 1-Bảng thống kê các nguồn hình thành trữ lượng tầng chứa nước Pliocen thượng sau BSNT vào thời điểm 12/2030

Lượng nước - m3/day CÁC NGUỒN Chảy vào Chảy ra Tổng Từ các biên

Nhả nước đàn hồi 0 -54 -54 Biên mực nước xác định 17.509 -1.050 16.459 Biên tổng hợp 314.114 -20.462 293.652 Biên sông 27.010 -922 26.088 Giếng khai thác 200.000 -508.443 -308.443 Bổ cập từ mưa 2.552 2.552 Bốc hơi -852 -852

Tổng 561.185 -531.783 29.402 Dòng chảy

Chiều thẳng đứng Phía trên 367.074 -110.110 258.664

29

Phía dưới 21.378 -307.744 -288.066 Chiều ngang

Theo phương Đông - Tây 1238.535 -1238.535 0 Theo phương Nam - Bắc 1327.017 -1327.017 0

Tổng 2.954.004 -2.983.406 -29.402 TỔNG CỘNG 3.515.189 -3.515.189 0

III - KẾT LUẬN Sau khi được BSNT 200.000m3/ngày thì các nguồn hình thành trữ lượng đã có

sự biến đổi theo hướng có lợi. Ngoại trừ các thành phần: lượng bổ cập từ mưa, bốc hơi, thấm xuyên từ sông và biên mực nước xác định có biến đổi không đáng kể thì lượng thấm xuyên lại có sự biến động lớn, đặc biệt từ tầng Pleistocen hạ. Điều này sẽ làm mực nước và các yếu tố khác tại hai tầng trên và dưới cũng có sự thay đổi theo.

Từ các kết quả tính toán trên cho thấy khả năng thực hiện BSNT ở TP. HCM là khả thi. Lượng BSNT chỉ chiếm khoảng 20% lượng khai thác đã cho phép cải thiện đáng kể tốc độ hạ thấp mực nước trong tầng chứa nuớc Pliocen thượng và cả các tầng chung quanh (hình 4 và hình 5).

Về vấn đề BSNT này, bài báo chỉ dừng lại ở mức độ giải một bài toán ĐCTV bằng MHDCNDĐ để đưa ra được một kết quả mang tính gợi ý cho các nghiên cứu tiếp theo. Bởi vì để BSNT được 200.000m3/ngày vào tầng Pliocen thượng cần phải có nhiều nghiên cứu chuyên sâu hơn và đầu tư kinh phí rất lớn.

BAÛN ÑOÀ MÖÏC NÖÔÙC TAÀNG PLEISTOCEN HAÏ (Thôøi ñieåm 1/12/2030 - khi chöa BSNT

BAÛN ÑOÀ MÖÏC NÖÔÙC TAÀNG PLEISTOCEN HAÏ (Thôøi ñieåm 1/12/2030 - khi coù BSNT

Hình 4 - Mục nước tầng Pleistocen hạ trước và sau BSNT

30

BAÛN ÑOÀ MÖÏC NÖÔÙC TAÀNG PLIOCEN HAÏ (Thôøi ñieåm 1/12/2030 - khi chöa BSNT

BAÛN ÑOÀ MÖÏC NÖÔÙC TAÀNG PLIOCEN HAÏ (Thôøi ñieåm 1/12/2030 - khi coù BSNT

Hình 5 - Mục nước tầng Pliocen hạ trước và sau BSNT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Đoàn Văn Cánh, Phạm Quý Nhân. 2001. Tin học ứng dụng trong địa chất thủy văn (Giáo trình Cao học và Nghiên cứu sinh).; Trường Đại Học Mỏ Địa chất.; Hà Nội.

[2] Ngô Đức Chân. 2004. Luận văn cao học: Xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất để đánh giá trữ lượng tiềm năng và tính toán bổ sung nhân tạo tầng chứa nước Pliocen thượng khu vực TPHCM.; Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh; TPHCM.

31

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỈNH ĐỒNG THÁP

ThS. Ngô Đức Chân - Phòng TTLTĐC CN. Đỗ Thị Thanh Hoa - Phòng Kỹ thuật

TÓM TẮT

Nước dưới đất là nguồn nước có vai trò rất quan trọng trong tiến trình phát triển kinh tế xã hội tỉnh Đồng Tháp. Do đó, vấn đề chất lượng cần được quan tâm đặc biệt nằm nhằm cung cấp những thông tin cần thiết cho việc quản lý và bảo vệ nguồn nước này. Bài bào này sẽ sử dụng nguồn dữ liệu từ 5 trạm (22 giếng khoan) để nghiên cứu chất lượng của các tầng chứa nước và chất lượng nguồn nước sẽ được xem xét dựa trên hai tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam: Tiêu chuẩn TCVN 5944 - 1995 và tiêu chuẩn TCXD 233 - 1999.

ABTRACT

Groundwater plays an crucial role in social economical development of Dong Thap province. Therefore problem of water quality should be such especially concerned that necessary information be supplied for management and protection of these resources. This article used data of 5 stations (22 wells) for studying quality of aquifers. Quality of groundwater resources will be assessed based on two current Vietnamese Standards TCVN 5944-1995 and TCXD 233-1999.

Vấn đề chung về đánh giá chất lượng nguồn nước

Hiện nay, các nước trên thế giới đều có các tiêu chuẩn khác nhau để đánh giá chất lượng của nguồn NDĐ. Bài báo này sẽ xem xét các mẫu nước nhạt (M<1,0g/l) và đánh giá chúng bằng sử dụng hai tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam sau đây:

- Tiêu chuẩn TCVN 5944-1995 (Giá trị giới hạn cho phép của các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong NDĐ): Đánh giá mức độ ô nhiễm các nguồn NDĐ.

- Tiêu chuẩn TCXD 233 - 1999 (Các chỉ tiêu lựa chọn nguồn nước mặt - NDĐ phục vụ hệ thống cấp nước sinh hoạt): Đánh giá chất lượng nước trong việc lựa chọn nguồn nước cho hệ thống cấp nước sinh hoạt.

Đánh giá ô nhiễm các nguồn nước dưới đất

Các tầng chứa nước nông

Các tầng chứa nước nông gồm: Holocen, Pleistocen giữa - trên và Pleistocen dưới có chất lượng tốt không nhiều, chỉ phân bố trong khoảnh nhỏ và được khai thác sử dụng quy mô nhỏ nên ít có tài liệu nghiên cứu đánh giá chất lượng. Căn cứ trên các số liệu hiện có trong CSDL đã được thống kê trong bảng 1, thì chất lượng nước trong các tầng này có một số đặc điểm sau:

-Hàm lượng hầu hết các chỉ tiêu đánh giá thấp hơn giá trị giới hạn hàm lượng cho phép trừ độ pH và sắt tổng một số nơi của tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên có giá trị thấp,

-Hàm lượng arsen có giá trị nhỏ hơn nhiều so với giới hạn và có xu hướng tăng từ tầng chứa nước Holocen đến Pleistocen dưới. Nói cách khác hàm lượng arsen tăng dần từ mặt đất xuống các tầng sâu.

32

-Ngược lại, các tiêu khác lại có xu hướng giảm dần từ tầng chứa nước Holocen đến Pleistocen dưới (theo chiều sâu).

Tóm lại, nước nhạt trong các tầng chứa nước nông hiện chưa có dấu hiệu ô nhiễm. Tuy nhiên cũng cần lưu ý chỉ tiêu pH có giá trị thấp ở một số nơi của tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên.

Các tầng chứa nước sâu

Các tầng chứa nước Pliocen trên, Pliocen dưới và Miocen trên là các tầng chứa nước phân bố ở độ sâu khá lớn và là các tầng chứa nước đang được khai thác sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau nhiều nơi, đặc biệt ở Tháp Mười, thị xã Cao Lãnh, thị xã Sa Đéc và nhiều nơi khác phía Nam sông Tiền.

Căn cứ trên các số liệu hiện có trong CSDL đã được thống kê trong bảng 2, thì chất lượng nước trong các tầng này có một số đặc điểm sau:

-Hàm lượng hầu hết các chỉ tiêu đánh giá thấp hơn nhiều so với giá trị giới hạn hàm lượng cho phép.

-Phần lớn các chỉ tiêu đánh giá thì hàm lượng các chỉ tiêu trong mùa mưa thường có xu hướng thấp hơn mùa khô, tuy độ chênh lệch không lớn.

-Hàm lượng arsen có giá trị nhỏ hơn nhiều so với giới hạn và cũng có xu hướng tăng từ tầng chứa nước Pliocen trên đến Miocen trên.

-Các chỉ tiêu vi sinh do bài báo thực hiện cũng như ở một số tài liệu thường cho giá trị thấp hơn giới hạn, tuy nhiên cũng có khá nhiều mẫu khác thu thập được cho giá trị khá cao. Vấn đề này có khả năng do quy trình lấy và bảo quản mẫu chưa tốt khi thực hiện.

Tóm lại, nước trong các tầng sâu hiện tại chưa có dấu hiện ô nhiễm theo tiêu chuẩn Việt Nam 5944 - TCVN.

Bảng 1 - Hàm lượng các chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm các tầng chứa nước nông

(Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5944 - 1995) Hàm lượng - (min - max) Các chỉ

tiêu Giá trị giới hạn

(mg/l ) Đơn vị Tầng Q11 Tầng Q12-3 Tầng Q2pH 6,5-8,5 - 7,4-8,6 4,30-8,3 6,6-7,2 As* 0,05 µmg/l 2,71-19,73 5,86-6,83 1,57 -1,65

Sulfat 200-400 mg/l 19,21-48,99 0,15-307,09 13,47-567,2 Nitrate 45,0 mg/l 0,17-1,37 0-20,13 3,1-23,4 Clorur 200-600 mg/l 23,04 -88,63 66,65-396,3 85,2-520,6

Sắt tổng 1,0-5,0 mg/l 0,03-1,2 0-40,04 0,03-1,3

F.Coli Không MPN/100ml 0 0 0

Coliform 3 MPN/100ml 0 0 0

33

Bảng 2 - Hàm lượng các chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm các tầng chứa nước sâu (Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5944 - 1995)

Hàm lượng - (min - max) Tầng N13 Tầng N21 Tầng N22Các chỉ

tiêu Giá trị

giới hạn (mg/l )

Đơn vị Mưa Mưa Khô Mưa Khô

pH 6,5-8,5 - 8,5 8,15-8,31 7,38-8,5 7,27-8,56 7,6-8,5

As 0,05 µmg/l <1 2,9-12,97 0,23-29,03 0,95-10,11 1,1-7,81

Cd 0,01 µmg/l <10 1,25-5,69 0,36-0,76 9,61-9,61 0,53-0,53

Cr 0,05 µmg/l <10 1,35-1,71 0,79-4,85 0,79-2,71 0,10-0,71

Cu 1,0 µmg/l <10 0,87-15,95 0,9-8,99 2,63-13,08 3,92-14,04

Pb 0,05 µmg/l 3 0,15-2,15 0,15-2,71 1,2-14,72 1,38-3,41

Mn 0,1-0,5 µmg/l 0,02 0,02-0,51 0,005-1,03 0,06-12,34 0,006-0,08

Zn 5,0 µmg/l <10 0,34-0,91 1,64-45,95 4,45-538,65 1,76-20,68

Hg 0,001 µmg/l <1 0,61-0,65 0,4-0,87 0,41-0,41 0,02-0,02

F 1,0 µmg/l - 0,21-0,58 0,26-0,63 0,21-2,12 0,18-0,23

CN 0,01 µmg/l <10 1,13-1,13 0,2-0,2 - -

Sulfat 200-400 mg/l 21,4-60,1 33,62-67,24 36,02-86,45 33,62-33,62 70,6-70,6 Nitrate 45,0 mg/l 1,97 0,17-0,35 0,21-0,74 0,35-0,35 0,77-0,77 Clorur 200-600 mg/l 67,4-292,8 90,4-372,23 92,17-215,7 77,99-77,99 109,9-209,9 Sắt 1,0-5,0 mg/l 0,02-0,09 - 0,02-0,73 - 0,01-0,25

F.Coli Không 0 0 0 0 0 Colifor

m 3

MPN/100ml 0 0 0 0 0

Đánh giá chất lượng nước cho hệ thống cấp nước cho sinh hoạt

TCXD 233: 1999 là tiêu chuẩn lựa chọn nguồn nước cho hệ thống cấp nước cho mục đích sinh hoạt. Cho đến nay đây là tiêu chuẩn Việt Nam duy nhất được các cấp thẩm quyền áp dụng trong xét duyệt các dự án tìm nguồn nước cho các nhà máy nước. Nói cách khác tiêu chuẩn này dùng để đánh giá, so sánh và lựa chọn nguồn nước thô khi nghiên cứu lập báo cáo tiền khả thi, báo cáo khả thi dự án đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước sinh hoạt. Tiêu chuẩn này không áp dụng trong các lĩnh vực vực cấp nước cho công nghiệp, nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản, sản xuất nước khoáng.

Các chỉ tiêu đánh giá nguồn nước được thống kê trong bảng 3.

- Cột A là nguồn nước có chất lượng tốt, chỉ xử lý đơn giản trước khi cấp nước cho ăn uống, sinh hoạt.

- Cột B là nguồn nước có chất lượng bình thường, có thể khai thác, xử lý để cấp cho ăn uống và sinh hoạt.

34

-Cột C là nguồn nước có chất lượng nước xấu. Nếu sử dụng vào mục đích cấp nước ăn uống và sinh hoạt thì cần được xử lý bằng công nghệ đặc biệt, phải được giám sát nghiêm ngặt và thường xuyên về chất lượng nước.

Bảng 3 - Tiêu chuẩn phân loại chất lượng các nguồn NDĐ (Theo tiêu chuẩn TCXD 233:1999 - Giá trị giới hạn các thông số và nồng độ của các

chất thành phần) Các loại nước STT Các thông số Đơn vị Loại A Loại B Loại C

1 Độ pH 6,8 đến 7,5 6,0-8,0 4,5-8,5

2 Độ cứng toàn phần mgdl/l 1,42-2,84 <1,42 hoặc 2,84-4,63 <10

3 Sulfua (H2S) mg/l 0 0 <0,5 4 Clorua (Cl-) mg/l <25 <200 <400 5 Sulfat (SO42-) mg/l <25 <250 <400 6 Nitrit (NO2-) mg/l <0 <0,1 <2 7 Nitrat (NO3-) mg/l N 0 <6 <10 8 Sắt tổng mg/l <0,3 <10 <50 9 Mangan tổng mg/l <0,05 <2 <3

10 Amonium (NH4+) mg/l <0 <3 <30 11 Florua (F -) mg/l 0,5-0,1 0-0,5 hoặc 1,0-1,5 <2 12 Xianua (CN -) µmg/l 0 <50 <100 13 Phenol µmg/l 0 0,5 <100 14 Arsen (As) µmg/l 0 50 <100 15 Cadmi (Cd) µmg/l 0 <1 <5 16 Crom tổng (Cr) µmg/l 0 <10 <50 17 Thủy ngân (Hg) µmg/l 0 0 <1 18 Đồng (Cu) µmg/l <50 <1.000 <3.000 19 Chì (Pb) µmg/l 0 <10 <50 20 Kẽm (Zn) µmg/l <50 <1.000 <5.000 21 E. Coli MPN/100ml 0 <20 <100

Theo tiêu chuẩn như trên, chất lượng nguồn nước sẽ được đánh giá theo các nguyên tắc sau:

Thống kê hàm lượng các chỉ tiêu theo bảng IV.14 đối với các mẫu nước nhạt (M <1,0mg/l).

Từng chỉ tiêu sẽ đánh giá như sau:

-Đạt loại A: 100% mẫu đạt loại A.

-Đạt loại B: 100% mẫu đạt loại B trở lên.

-Đạt loại C: 100% mẫu đạt loại C trở lên

-Không đạt loại C: 50% không đạt loại C

Đánh giá tổng hợp:

- Nguồn nước đạt tiêu chuẩn loại A: Tất cả các chỉ tiêu đều đạt loại A.

35

- Nguồn nước đạt tiêu chuẩn loại B: Tất cả các chỉ tiêu đều đạt loại B trở lên. Trong đó có thể có một số chỉ tiêu không đạt nhưng có thể xử lý bằng các công nghệ đơn giản rẻ tiền hoặc không có dấu hiệu đang ô nhiễm.

- Nguồn nước đạt tiêu chuẩn loại C: Tất cả các chỉ tiêu đều đạt loại C. Trong đó có thể có một số chỉ tiêu không đạt nhưng có thể xử lý bằng các công nghệ đặc biệt hoặc đang có dấu hiệu ô nhiễm.

Các tầng chứa nước nông

Theo các nguyên tắc đánh giá nêu trên, kết hợp với các số liệu thống kê trong các bảng 4 và bảng 5 cho phép đi đến kết luận sau:

- Tầng chức nước Holocen phổ biến đạt tiêu chuẩn loại C.

- Tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên phổ biến đạt tiêu chuẩn loại C.

- Tầng chứa nước Pleistocen dưới phổ biến đạt tiêu chuẩn loại B.

Bảng 4 - Hàm lượng các chỉ tiêu chất lượng nước các tầng chứa nước nông (Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXD 233 : 1999)

Hàm lượng - (min - max) Các chỉ tiêu đánh

giá Đơn vị Tầng QI Tầng QII-III Tầng QIV

pH - 7,4-8,6 4,30-8,3 6,6-7,2 Độ cứng mgdl/l

Clorur mg/l 23,04 -88,63 66,65-396,3 13,47-567,5 Sulfat mg/l 19,21-48,99 0,15-307,09 13,47-567,2 NO2- mg/l 0,01-0,17 0,0-8,32 0,01-11,56 NO3- mg/l 0,17-1,37 0-20,13 3,1-23,4

Sắt tổng mg/l 0,03-1,2 0-40,04 0,03-1,3 NH4+ mg/l 0,10-0,18 0,10-2,0 0,08-28,04 As* µmg/l 2,71-19,73 5,86-6,83 1,57 -1,65

F.Coli MPN/100ml 0 0 0

Bảng 5 - Kết quả đánh giá chất lượng nước các tầng chứa nước nông (Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXD 233 : 1999)

Hàm lượng - (min - max) Các chỉ tiêu Tầng QI Tầng QII-III Tầng QIVpH B C A

Độ cứng Clorur C C C Sulfat B C C NO2- C K K NO3- B K K

Sắt tổng B C B NH4+ B B C As* B B B

F.Coli A A A Ghi chú: A: Đạt loại A B: Đạt loại B C: Đạt loại C K: Một số nơi không đạt

Khi khai thác nước trong 3 tầng chứa nước này cần lưu ý một số vấn đề sau:

36

-Cả 3 tầng chứa nước đều có diện phân bố nước nhạt hẹp có ranh mặn bao chung quanh nên quá trình khai thác sẽ có nguy cơ bị xâm nhập mặn. Cả 3 tầng chứa nước một số nơi có hàm lượng Clorua cao và chỉ đạt loại C.

-Do phân bố nông nên nhiều nơi khi khai thác sẽ đẩy nhanh quá trình ô nhiễm từ các nguồn trên mặt đất (các hợp chất nitro). Cả ba tầng chứa nước đều có hàm lượng các hợp chất nitro cao (Nitrit, Nitrat và Amonium) chỉ đạt loại C hoặc không đạt.

Các tầng chứa nước sâu

Theo các nguyên tắc đánh giá nêu trên kết hợp với các số liệu thống kê trong các bảng 6 và bảng 7 cho phép đi đến kết luận sau:

- Cả 3 tầng chứa nước sâu đều đạt tiêu chuẩn nguồn nước loại B. - Nhiều chỉ tiêu chỉ đạt tiêu chuẩn loại B nhưng giá trị rất nhỏ gần đạt ngưỡng

loại A. - Hàm lượng arsen có mặt phổ biến trong các mẫu nhưng hàm lượng thường

dưới 10µmg/l (rất nhỏ so với tiêu chuẩn nước loại C: <50µmg/l ). - Hàm lượng nitrit khá cao nên chỉ tiêu này chỉ đạt loại B, thậm chí có nơi đạt

loại C. - Hàm lượng thủy ngân có mặt phổ biến trong các mẫu với hàm lượng tương đối

cao và làm cho cho tiêu này chỉ đạt loại C. Bảng 6 - Hàm lượng các chỉ tiêu chất lượng nước các tầng sâu

(Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXD 233 : 1999) Hàm lượng - (trung bình) Các chỉ

tiêu Đơn vị Tầng N13 Tầng N21 Tầng N22

pH - 8,3 8,2 8,1 Clorur mg/l 159,9 135,4 117,6 Sulfat mg/l 34,4 44,74 41,45 NO2- mg/l 0,05 0.26 0,35 NO3- mg/l 0,32 0.55 0,62 Sắt tổng mg/l 0,1 0,09 0,05

Mn µmg/l 0,02 0,28 3,46 NH4+ mg/l 0,03 0,18 0,10

F µmg/l - 58,06 52,11 CN µmg/l 10,0 0,27 -

Phenol mg/l - 0,15 - As µmg/l 1,0 8,45 5,04 Cd µmg/l 10,0 1,02 5,07

Cr tổng µmg/l 10,0 1,25 1,59 Hg µmg/l 1,0 0,47 0,59 Cu µmg/l 10,0 5,32 7,28 Pb µmg/l 3,0 0,69 4,43 Zn µmg/l 10,0 6,86 117,82

F.Coli MPN/100ml 0 0 0 (Giá trị trung bình các chỉ tiêu của các mẫu nước nhạt)

37

Bảng 7 - Kết quả đánh giá chất lượng từng chỉ tiêu của nước các tầng sâu (Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXD 233 : 1999)

Hàm lượng - (trung bình) Các chỉ tiêu Đơn vị Tầng N13 Tầng N21 Tầng N22

pH - C C C Clorur mg/l B B B Sulfat mg/l B B B NO2- mg/l B C C NO3- mg/l B B B Sắt tổng mg/l A A A

Mn µmg/l A A A NH4+ mg/l B B B

F µmg/l A A A CN µmg/l B B A

Phenol mg/l A B A As µmg/l B B B Cd µmg/l C B C

Cr tổng µmg/l B B B Hg µmg/l C C C Cu µmg/l A A A Pb µmg/l B B B Zn µmg/l A A B

F.Coli MPN/100ml 0 0 0 Ghi chú: A: Đạt loại A B: Đạt loại B C: Đạt loại C K: Một số nơi không đạt

Khi khai thác nước trong 3 tầng chứa nước này cần lưu ý một số vấn đề sau:

-Cả 3 tầng chứa nước đều có diện phân bố nước nhạt khá lớn, tuy nhiên do tồn tại ranh mặn bên sườn nên khai thác cần xem xét vấn đề này đối với các lỗ khoan khai thác gần các ranh giới mặn - nhạt nhằm tránh việc xâm nhập mặn do khai thác (theo chiều ngang).

- Các ranh mặn - nhạt của 3 tầng chứa nước này nằm chồng chéo nhau nên cần tính đến khả năng nhiễm mặn giữa các tầng do thấm xuyên (theo chiều đứng) trong quá trình khai thác rất dễ xảy ra.

Kết luận Toàn tỉnh Đồng Tháp có 6 tầng chứa nước: Holocen, Pleistocen giữa - trên,

Pleistocen dưới, Pliocen trên, Pliocen dưới và Miocen có quy mô phân bố nước nhạt chất lượng tốt khác nhau. Nhìn chung, vấn đề ô nhiễm xảy ra không đáng kể chủ yếu một vài yếu tố đối với các tầng nông. Nước nhạt trong các các tầng chứa nước đều đạt từ loại C đến đến loại B, đặc biệt các 3 tầng chứa sâu hầu hết đều đạt loại B.

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Đức Chân, 2005 - Báo cáo khoa học đề tài; "ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý nguồn nước dưới đất tỉnh Đồng Tháp- giai đoạn II", Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Đồng Tháp. [2] Tiêu chuẩn TCVN 5944-1995 (Giá trị giới hạn cho phép của các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong NDĐ). [3] Tiêu chuẩn TCXD 233 - 1999 (Các chỉ tiêu lựa chọn nguồn nước mặt - NDĐ phục vụ hệ thống cấp nước sinh hoạt).

38

TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MẶN TẦNG PLIOCEN TRÊN DO ẢNH HƯỞNG CỦA KHAI THÁC TẠI TP. HỒ CHÍ MINH

ThS. Ngô Đức Chân – Phòng TTLTĐC

TÓM TẮT

Việc đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất theo các phương pháp giải tích truyền thống thường gặp khó khăn trong việc xác định lượng nước mặn xâm nhập vào vùng khai thác. Một mô hình dòng chảy nước dưới đất (MHDCNNĐ) được xây dựng từ các nguồn dữ liệu tin cậy cho phép xác định lượng nước mặn này một cách nhanh chóng và dễ dàng. ABSTRACT

Assessing exploited groundwater resources base on analytic methods, traditional methods to meet with difficulties to which the quantity of salt water intrude into the exploited area. Groundwater flow model is simulated from reliable data which could assess that salt water quantity easily and quickly.

I - KHÁI QUÁT VỀ TÍNH TOÁN XÂM NHẬP MẶN Đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất cho các mỏ nước có sự hiện diện của

ranh mặn thì một trong những vấn đề cần lưu ý nhất là đánh giá sự biến đổi chất lượng nước. Nghĩa là phải xác định được tốc độ dịch chuyển biên mặn về phía hành lang khai thác hoặc xác định lượng nước mặn tham gia vào cân bằng nước dưới đất (CBNDĐ) vào cuối thời gian tính toán.

Hiện nay đã có một số phần mềm chuyên dụng như: MT3D, FEMWATER... có thể mô phỏng định lượng được vấn đề này. Tuy nhiên, việc thực hiện các mô hình khá tốn kém vì cần có nhiều dữ liệu chuyên môn xác định bằng thực nghiệm rất tốn kém và đòi hỏi phải có độ chính xác cao. Đối với Việt Nam hiện nay việc thực hiện các mô hình này là không khả thi vì giá thành đầu tư lớn và đòi hỏi các thiết bị đo đạc chính xác cao.

Các báo cáo thăm dò trong trường hợp này chỉ tiến hành tính toán dịch chuyển ranh mặn theo các công thức thực nghiệm. Kết quả thường cho thấy giá trị rất nhỏ và tiềm ẩn nhiều sai số ngẫu nhiên do việc lựa chọn các thông số vật lý của đất đá trong tầng chứa nước. Thường các thông số này không được xác định bằng thực nghiệm cụ thể tại vùng nghiên cứu mà được lấy theo kinh nghiệm tham khảo từ các tài liệu chuyên môn.

Tính toán CBNDĐ thông thường sẽ dựa và phương trình cân bằng tổng quát: Σin + Σout = ∆S và kết quả có được sẽ bao gồm cả lượng nước nhạt lẫn nước mặn. Cần thiết phải xác định được lượng nước mặn tham gia vào cân bằng này. Các phương pháp tính toán theo giải tích truyền thống sẽ gặp nhiều khó khăn thậm chí không thể thực hiện được.

MHDCNDĐ thông thường cũng chỉ cho phép xác định CBNDĐ chung này. Tuy nhiên, phần mềm GMS 3.1 với chức năng Flow Budget sẽ giúp cho việc xác định được lượng nước mặn tham gia vào CBNDĐ này thông qua một quy trình và tính toán phụ.

Bài báo sẽ sử dụng một MHDCNDĐ đã có [2] để thực hiện việc tính toán lượng nước mặn tham gia CBNNĐ của tầng chứa nước Pliocen trên khi lượng khai thác tổng cộng là 508.443m3/ngày.

39

II - KHÁI QUÁT VỀ MHDCNDĐ KHU VỰC TPHCM MHDCNDĐ khu vực TPHCM bao gồm toàn bộ TPHCM và các vùng lân cận

như hình 1. Hệ thống NDĐ gồm có 10 lớp với 5 lớp bán thấm (Aquiclude) và 5 lớp chứa nước (Aquifer) được thể hiện trong hình 1. MHDCNDĐ đã mô phỏng hệ thống NDĐ khá tốt và phù hợp dữ liệu thực tế quan sát được tại 54 trạm quan trắc động thái NDĐ trong toàn vùng.

Hình 1 - Cấu trúc các tầng chứa nước trong vùng lập mô hình

III - TÍNH TOÁN CBNDĐ TẦNG PLIOCEN TRÊN TPHCM có 4 tầng chứa nước chính là Pleistocen giữa - trên, Pleistocen dưới,

Pliocen trên và Pliocen dưới. Trong đó, tầng chứa nước Pliocen trên được khai thác nhiều nhất bởi các giếng khoan công nghiệp với tổng lượng khai thác là 508.443m3/ngày.

Các nguồn hình thành trữ lượng tương ứng với lượng khai thác này được thống kê trong bảng 1. Nếu toàn bộ diện tích phân bố NDĐ của cả tầng Pliocen trên và hai tầng nằm kề là nước nhạt thì từ kết quả đó có thể yên tâm về sự ổn định lâu dài. Tuy nhiên, do cả 3 tầng chứa nước đều chứa nước nhạt và mặn nằm chồng chéo lên nhau cho nên sự cân bằng đó chưa thể hiện cân bằng nước nhạt trong phạm vi phân bố nước nhạt của tầng chứa nước Pliocen trên. Bởi vì các nguồn chảy vào từ các biên và thấm xuyên đều có sự tham gia của nước nhạt lẫn nước mặn. Nếu lượng nước nhạt chảy vào ít hơn chảy ra thì tuy CBNDĐ chung đạt được nhưng trữ lượng khai thác sẽ không đạt yêu cầu. Để xác định được các thành phần này cần thiết phải xác định lượng nước mặn chảy vào vùng phân bố nước nhạt của tầng chứa nước Pliocen trên, gồm:

-Thấm theo chiều ngang từ biên mặn phía Đông và phía Tây vào.

-Thấm xuyên xuống từ tầng chứa nước Pleistocen dưới.

-Thấm xuyên lên từ tầng chứa nước Pliocen dưới.

Bảng 1 - Thống kê các nguồn hình thành trữ lượng tầng Pliocen trên

DÒNG CHẢY - NGUỒN Vào Ra Tổng Từ các biên

Nhả nước đàn hồi 11.542 -10.061 1.481 Biên mực nước xác định 14.283 -1.281 13.002

40

Biên tổng hợp 317.785 -19.083 298.702 Biên sông 26.146 -932 25.215 Giếng khai thác -508.443 -508.443 Bổ cập từ mưa 2.552 2.552 Bốc hơi -852 -852

Tổng 372.308 -540.651 -168.343 Dòng Chảy

Chiều thẳng đứng Phía trên 514.722 -77.019 437.703 Phía dưới 39.985 -309.345 -269.360 Chiều ngang Theo phương Đông - Tây 1.196.253 -1.196.253 0 Theo phương Bắc - Nam 1.170.670 -1.170.670 0

Tổng 2.921.630 -2.753.287 168.343 TỔNG CỘNG 4.480.190 -4.480.190 0

III.1 - Các thành phần tham gia cân bằng nước nhạt Theo ‘’Báo cáo kết quả phân chia địa tầng N - Q và nghiên cứu cấu trúc địa

chất Đồng bằng Nam Bộ’’ [3] ranh giới nước mặn (1g/l) của các tầng chứa được thể hiện trên hình 2.

Dùng chức năng Flow Budget để tính CBNDĐ cho 4 vùng đặc trưng sau:

-Vùng I là vùng phân bố nước nhạt của tầng Pliocen trên, đây là vùng dùng để đánh giá tổng lượng nước nhạt của tầng chứa nước Pliocen trên.

-Vùng II là vùng phân bố nước mặn của tầng Pleistocen dưới nằm trên vùng phân bố nước nhạt tầng Pliocen trên. Đây là vùng dùng để xác định lượng nước mặn thấm xuyên xuống từ tầng Pleistocen dưới.

-Vùng III là vùng phân bố nước mặn của tầng Pliocen dưới phía Đông nằm dưới vùng phân bố nước nhạt tầng Pliocen trên. Đây là vùng dùng để xác định lượng nước mặn thấm xuyên lên từ tầng Pliocen dưới và di chuyển theo chiều ngang vào vùng nước nhạt từ vùng nước mặn phía Đông.

-Vùng IV là vùng phân bố nước mặn của tầng Pliocen dưới phía Tây nằêm

dưới vùng phân bố nước nhạt tầng Pliocen trên. Đây là vùng dùng để xác định lượng nước mặn thấm xuyên lên từ tầng Pliocen dưới và di chuyển theo chiều ngang vào vùng nước nhạt từ vùng nước mặn phía Tây.

Hình 2 - Bản đồ ranh giới mặn - nhạt các tầng chứa nước

Tổng hợp các nguồn hình thành trữ lượng từ bốn vùng này được thống kê trong bảng 2.

41

Vào cuối thời gian khai thác (thời điểm 12/2030) các thành phần tham gia cân bằng nước nhạt tương ứng với lượng khai thác lúc này là -508.443m3/ngày gồm:

Bảng 2 - Thống kê các nguồn hình thành nước nhạt và nước mặn

Tổng cộng -m3/ngày CÁC NGUỒN Chảy vào (m3/ngày)

Chảy ra (m3/ngày) Tổng Nước mặn Nước nhạt

Từ các biên Nhả nước đàn hồi 4.604 -11.004 -6.399 -6.399 Biên mực nước xác định 15.476 -1.727 13.749 13.749 Biên tổng hợp 36.242 -21.354 14.889 14.889 Biên sông 28.402 -1.203 27.199 27.199 Giếng khai thác -508.443 -508.443 -508.443 Bổ cập từ mưa 2.552 2.552 2.552 Bốc hơi -852 -852 -852

Tổng 87.277 -544.583 -457.306 -457.306 Dòng Chảy

Chiều thẳng đứng Phía trên 464.832 -11.066 453.766 34.542 419.224 Phía dưới 32.809 -89.721 -56.912 -56.912

Chiều ngang Theo phương Đông - Tây 1.122.458 -1.071.747 50.711 55.233 -4.522 Theo phương Nam - bắc 1.178.680 -1.168.939 9.741 9.308 433

Tổng 2.798.779 -2.341.473 457.306 99.082 358.224 TỔNG CỘNG 2.886.056 -2.886.056 0

Như vậy, để khai thác một lượng nước 508.443m3/ngày thì phải cần lượng nước từ ngoài mô hình chảy vào qua các biên 51.137m3/ngày, thấm xuyên từ hai tầng nằm kề là 362.331m3/ngày và từ chung quanh chảy đến 64.540m3/ngày. Lượng nước từ các thành phần kể trên bao gồm cả nước mặn và nước nhạt.

III.2 - Xác định tổng lượng nước nhạt chảy vào và ra vùng khai thác.

Từ các đánh giá trên và tổng hợp trong bảng 3 cho thấy rằng: để khai thác được từ tầng Pliocen trên một lượng nước nhạt -508.443m3/ngày thì chỉ có một lượng nước nhạt tương ứng là 409.360m3/ngày, gồm:

-Từ các biên mô hình: 51.137m3/ngày.

-Thấm xuyên từ tầng Pleistocen hạ là 419.224m3/ngày và thoát xuống tầng Pliocen hạ -56.912 m3/ngày.

-Thoát theo chiều ngang ra chung quanh là -4.088m3/ngày.

Đáng chú ý là lượng nước mặn tham gia vào hình thành trữ lượng là 99.082m3/ngày, bao gồm: thấm xuyên từ từng Pleistocen hạ xuống là 34.542m3/ngày và từ tầng các biên mặn phía Đông và Tây chảy đến là 64.540m3/ngày (xem chi tiết thống kê trong bảng 3).

42

Bảng 3 - Bảng thống kê kết quả tính cân bằng nước nhạt

LỰƠNG NƯỚC - m3/ngày NGUỒN

Tổng Nước mặn Nước nhạt Từ các biên 51.137 51.137

Trên xuống 453.766 34.542 419.224 Thấm thẳng đứng (thấm xuyên) Dưới lên -56.912 -56.912 Theo chiều ngang 60.452 64.540 -4.088 Tổng cộng 508.443 99.082 409.360

IV - KẾT LUẬN

Đánh giá CBNDĐ cho một vùng mỏ nước là vấn đề phức tạp đối với bài toán nhiều lớp và có thấm xuyên trong vùng có cường độ khai thác mãnh liệt trong các tầng khác nhau. TP. Hồ Chí Minh hội tụ đầy đủ các yếu tố này kèm theo là lượng khai thác rất lớn, đặc biệt là từ tầng chứa nước Pliocen trên.

Đánh giá cân bằng nước nhạt nhằm xác định lượng nước mặn tham gia CBNDĐ trong vùng hiện diện ranh mặn bên sườn và các khu vực phân bố nước mặn của các tầng nằm kề đan xen trên mặt cắt là vấn đề khá nan giải khi tính toán toán theo phương pháp giải tích truyền thống.

Phương pháp mô hình cho thấy có khả năng thực hiện được vấn đề này một cách thuận lợi. Tuy nhiên, để có được một kết quả hợp lý cần thiết phải có một mô hình vật lý mô phỏng tốt hệ thống NDĐ từ các nguồn dữ liệu tin cậy. Bài báo này được thực hiện dựa trên một mô hình đã được xây dựng từ các nghiên cứu đã có [2] trong vùng và được kiểm chứng từ các mạng quan trắc động thái NDĐ trong vùng. Kết quả thực hiện đã chỉ ra được các thông tin về CBNDĐ như sau:

-Khi khai thác lượng nước -508.443m3/ngày và giả thiết lượng khai thác ở các tầng không thay đổi thì đến cuối thời gian tính toán (12/2030) thì CBNDĐ chung cho cả tầng Pliocen trên đã đạt yêu cầu, với các thành phần trữ lượng sau: lượng nước chảy vào qua các biên là 51.137m3/ngày, thấm xuyên từ hai tầng nằm kề là 362.331m3/ngày và từ chung quanh chảy đến 64.540m3/ngày. Lượng nước từ các thành phần kể trên bao gồm cả nước mặn và nước nhạt.

-Tuy nhiên, đối với cân bằng nước nhạt thì lại không đạt yêu cầu vì tổng lượng nước nhạt chảy đến nhỏ hơn tổng lượng nước nhạt thoát đi. Đến cuối thời gian tính toán quá trình xâm nhập mặn đã diễn ra từ bên sườn và thấm xuyên từ tầng Pleistocen xuống với lượng nước mặn đã tham gia vào trữ lượng khai thác là 99.082m3/ngày, chiếm tỉ lệ xấp xỉ 19,5% tổng lượng khai thác. Nói cách khác một số nơi độ tổng khoáng hóa chắc chắn đã có dấu hiệu tăng, đặc biệt là vùng ven các ranh mặn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Đoàn Văn Cánh, Phạm Quý Nhân. 2001. Tin học ứng dụng trong địa chất thủy văn (Giáo trình Cao học và Nghiên cứu sinh).; Trường Đại Học Mỏ Địa chất.; Hà Nội.

[2] Ngô Đức Chân. 2004. Luận văn cao học: Xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất để đánh giá trữ lượng tiềm năng và tính toán bổ sung nhân tạo tầng chứa nước Pliocen thượng khu vực TPHCM.; Trường Đại học bách khoa TP. Hồ Chí Minh; TPHCM.

43

ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẦNG CHỨA NƯỚC PLIOCEN TRÊN KHU VỰC PHÚ MỸ - MỸ XUÂN BẰNG

PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH

Ths. Trương Thanh Cường – Trung tâm SXĐC Ths. Ngô Đức Chân – Phòng TTLTĐC

TÓM TẮT

Đánh giá trữ lượng là một bài toán thường gặp trong quản lý và quy hoạch khai thác nước dưới đất. Bài báo này sẽ đề cập đến một phương pháp mới đối với Việt Nam, đó là phương pháp mô hình hoá. Thông qua mô hình dòng chảy nước dưới đất khu vực Phú Mỹ – Mỹ Xuân sẽ xác định được các vấn đề cần quan tâm là: Mực nước, mực nước hạ thấp và cân bằng nước dưới đất mà đặc biệt là tính toán sự biến đổi chất lượng nước trong thời gian tính toán.

ABTRACT

Evaluating groundwater resources is common problem in managing and groundwater exploitation planning. This paper will present the new method applying in Vietnam is groundwater modeling. Base on the groundwater modeling in Phumy - Myxuan area, it shall be specified the concerning problems, including: groundwater elevation, drawdown and groundwater balances, especially is to evaluate the changes in water quality during the calculating time.

KHÁI QUÁT MÔ HÌNH DÒNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT (MHDCNDĐ) Bài báo sẽ sử dụng MHDCNDĐ khu vực Phú Mỹ - Mỹ Xuân, tỉnh Bà Rịa -

Vùng Tàu. Mô hình này được thành lập trên cơ sở tài liệu nghiên cứu của Đề tài: “Nghiên cứu điều tra bổ sung, xây dựng mô hình nước dưới dưới đất phục vụ khai thác bền vững khu vực Phú Mỹ - Mỹ Xuân, huyện Tân Thành”. Tổng diện tích lập MHDCNDĐ là 271,5km2, được chia thành 76 hàng và 70 cột (một ô lưới có kích thước tương ứng là 250m × 250m).

Hệ thống nước dưới đất được mô phỏng bao gồm: lớp 1 là các trầm tích tầng Holocen và lớp cách nước của tầng Pleistocen giữa - trên; lớp 2 là các trầm tích chứa nước của tầng Pleistocen giữa - trên; lớp 3 là các trầm tích cách nước của tầng Pliocen trên; lớp 4 là các trầm tích chứa nước của tầng Pliocen trên; và lớp 5 là lớp đá gốc.

Lưu lượng khai tác được lấy theo số liệu điều tra và thu thập năm 2004, tổng lưu lượng nước dưới đất được khai thác từ tầng Pliocen trên là: 25.363m3/ngày đêm và tầng Pleistocen giữa - trên là: 2.369m3/ngày đêm.

44

Hình 1. Lưới tính toán và cấu trúc không gian của 3 chiều của MHDCNDĐ

ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT Xét bài sau: Đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất với theo lượng khai thác

được thống kê trong bảng 1. Hành lang khai thác bổ sung được bố trí thành 2 tuyến, phân thành 2 giai đoạn như đã thể hiện trong Error! Bookmark not defined.. Lưu lượng khai thác cho mỗi lỗ khoan là 1.500m3/ngày đêm, khai thác nước từ tầng Pliocen trên. Mực nước ban đầu của bài toán dự báo chính là mực nước tính toán tại thời điểm cuối cùng vận hành mô hình không ổn định (1/6/2005).

Bảng 1. Tổng lưu lượng khai thaùc

Năm 2005 2010 2015

Tổng lưu lượng khai thác (m3/ngày) 25.363 32.863 40.363

Mực nước và mực nước hạ thấp

Sơ đồ mực nước vào thời điểm cuối cùng của mô hình dự báo (1/6/2035) được thể hiện trong Error! Bookmark not defined., giá trị mực nước thấp nhất là -17,6m.

So sánh 2 sơ đồ mực nước hạ thấp vào cuối thời điểm tính toán của mô hình dự báo ở Error! Bookmark not defined. có thể thấy: phễu hạ thấp mực nước đã lan rộng trên một diện tích lớn (đường đẳng mực nước có giá trị -12m tạo diện rộng 15,7km2) trong khi đó nếu giữ nguyên lưu lượng khai thác như hiện này thì giá trị mực nước thấp nhất ở thời điểm này chỉ đạt -11,47m (chưa hình thành đường đẳng mực nước có giá trị -12m).

45

Hình 2. Sơ đồ bố trí các công trình khai thác bổ sung và mực nước hạ thấp tại các thời

điểm tính toán

Hình 3. Mực nước thấp nhất của tầng chứa nước Pliocen treân

Error! Bookmark not defined.Hình 3 cho thấy độ dốc của đường mực nước hạ thấp tối đa trong mô hình dự báo tăng nhanh. Vào thời điểm kết thúc mô hình dự báo (1/6/2035), mực nước hạ thấp này sẽ tăng 6,13m so với trường hợp giữ nguyên lưu lượng khai thác như hiện nay (27.648m3/ngày đêm).

46

Các nguồn hình thành trữ lượng Các nguồn hình thành trữ lượng trong tầng chứa nước Pliocen tương ứng với

lượng khai thác trong bảng 1 tại thời điểm kết thúc được thống kê trong bảng 2.

Bảng 2. Kết quả tính toán cân bằng

Các nguồn Chảy vào Chảy ra Tổng cộng

- Lượng nhả nước đàn hồi 0,01 0 0,01

- Từ biên mực nước xác định

+ Từ phía Nam 6.390 -823 5.567

+ Từ phía Đông 2.509 -819 1.690

+ Từ phía Bắc 25.668 -133 25.535 - Từ biên tổng hợp

+ Từ các hồ chứa nước 4.116 0 4.116

+ Từ phía sông Thị Vải 3.501 -1.349 2.152

- Lưu lượng khai thác 0 -40.389 -40.389

Tổng cộng 42.184 -43.513 -1.329

Trong các cell

- Thấm xuyên

+ Từ trên xuống 1.236 -74 1.162

+ Từ dưới lên 380 -212 168

- Thấm theo phương ngang

+ Đông 105.215 -381.884 -276.669

+ Tây 381.884 -105.216 276.668

+ Bắc 404.960 -194.513 210.447

+ Nam 194.513 -404.960 -210.447

Tổng cộng 1.088.188 -1.086.859 1.329

Như vậy, lượng khai thác 40.389m3/ngày được hình thành từ các nguồn sau:

- Lượng nước đàn hồi không đáng kể.

- Lượng nước từ ngoài mô hình chảy qua biên phía Bắc vào mô hình: tổng 25.535m3/ngày trong đó lượng chảy vào là 25.668m3/ngày và chảy ra là -133 m3/ngày.

- Lượng nước từ ngoài mô hình chảy qua biên phía Đông vào mô hình: tổng 1.690m3/ngày trong đó lượng chảy vào là 2.509 m3/ngày và chảy ra là -819 m3/ngày.

- Lượng nước từ ngoài mô hình chảy qua biên phía Nam vào mô hình: tổng 5.567m3/ngày trong đó lượng chảy vào là 6.390m3/ngày và chảy ra là -823m3/ngày.

- Lượng nước từ ngoài mô hình chảy qua biên phía Tây vào mô hình: tổng 2.152m3/ngày trong đó lượng chảy vào là 3.501 m3/ngày và chảy ra là -1.349m3/ngày.

- Lượng nước thấm xuyên qua đáy các hồ chứa nước vào mô hình là 4.116m3/ngày.

47

- Lượng nước thấm xuyên từ tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên: tổng là 1.162m3/ngày trong đó lượng chảy vào là 1.236 m3/ngày và thoát ngược lên là -74m3/ngày.

- Lượng nước thấm xuyên từ tầng chứa nước Jura: tổng là 168m3/ngày trong đó lượng chảy vào là 380m3/ngày và thoát ngược lên là -212m3/ngày.

Dự báo xâm nhập mặn Từ sơ đồ phân bố các vùng mặn nhạt hiện hữu, các thành phần tham gia cân

bằng nước nhạt sẽ được tính toán thông qua MHDCNDĐ. Kết quả tính toán được thống kê ở Bảng 3 Error! Bookmark not defined..

Bảng 3. Kết quả tính toán cân bằng nước nhạt tầng chứa nước Pliocen trên

Đơn vị tính là m3/ngày đêm

Qua tính toán cân bằng nước nhạt tham gia hình thành trữ lượng có thể nhận thấy rằng:

- Vào thời điểm 1/6/2005, trong lượng nước khai thác 25.363m3/ngày thì lượng nước mặn chiếm 2.993m3/ngày (chiếm tỷ lệ 11,8%).

- Vào thời điểm 1/6/2015, trong lượng nước khai thác 32.863m3/ngày thì lượng nước mặn chiếm 5.865 m3/ngày (chiếm tỷ lệ 18,2%).

- Vào thời điểm 1/6/2035, trong lượng nước khai thác 40.363m3/ngày thì lượng nước mặn chiếm 7.585m3/ngày (chiếm tỷ lệ 18,8%).

Xác định khoảng cách dịch chuyển ranh mặn - Giả thuyết: bề rộng của đới chuyển tiếp giữa nước mặn - nhạt là rất nhỏ; bỏ

qua những ảnh hưởng của các quá trình hóa - lý khi nước vận động trong môi trường đất đá; quá trình dịch chuyển của ranh mặn là quá trình tịnh tiến đều theo phương pháp tuyến của nó.

- Kết quả tính toán: năm 2015, ranh mặn dịch chuyển về phía Đông – Đông Nam một đoạn là 86,5m so với vị trí hiện nay; cuối thời điểm vận hành mô hình dự báo (2035), ranh mặn sẽ dịch chuyển về phía Đông – Đông Bắc một đoạn là 310,1m so với vị trí hiện tại.

Kết quả tính toán này cho chúng ta một hướng tiếp cận vấn đề dịch chuyển ranh mặn bằng định lượng. Trong thực tế, quá trình dịch chuyển ranh mặn sẽ diễn tiến mạnh

48

nhất tại nơi gần tâm phễu hạ thấp mực nước. Tại đoạn này, kết quả tính toán cho thấy khoảng cách dịch chuyển lớn nhất tính đến cuối thời điểm vận hành mô hình dự báo đạt 849m (vị trí hiện tại của điểm nằm trên ranh mặn có khoảng cách dịch chuyển lớn nhất là: X = 18723340,3 và Y = 1175382,8).

KẾT LUẬN

Qua kết quả vận hành mô hình với lượng khai thác như trong bảng 1 thì cho thấy mực nước thấp nhất là -17,6m tại trung tâm bãi giếng khai thác (thị trấn Phú Mỹ) vẫn còn cao hơn mực nước giới hạn cho phép. Trong lượng nước khai thác đã có sự tham gia của nước mặn, vào cuối thời gian khai thác nước mặn chiếm tỷ lệ 18,8%. Nói cách khác, đã có sự dịch chuyển ranh mặn về phía bãi giếng. Kết quả tính toán cho thấy khoảng cách dịch chuyển lớn nhất là 849m còn rất xa giếng khai thác gần ranh mặn nhất. Như vậy, trữ lượng khai thác như đã đề xuất đạt yêu cầu.

49

NHỮNG NHẬN ĐỊNH BAN ĐẦU VỀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT QUA CÔNG TÁC KHẢO SÁT VÀ THU THẬP TÀI LIỆU VÙNG LAI VUNG - CHÂU

THÀNH, TỈNH ĐỒNG THÁP

KS. Nguyễn Trung Dĩnh - Trung tâm SXĐC&XD

Mở đầu. Năm 2004 Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Nam giao nhiệm vụ kế hoạch cho đề

án “Đánh giá nguồn nước dưới đất vùng Lai Vung-Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp” thực hiện thi công bước 2A. Các hạng mục công việc bao gồm:

- Khảo sát, thu thập và xử lý tài liệu.

- Lấy và phân tích mẫu nước đơn giản.

- Đo sâu điện.

Các dạng công tác đã thực hiện.

1 - Công tác khảo sát, thu thập và xử lý tài liệu: a - Công tác khảo sát và lấy mẫu nước ngoài thực địa:

Công tác khảo sát và lấy mẫu nước do Trung tâm SXĐC&XD Liên đoàn thực hiện từ ngày 26 tháng 4 năm 2004 đến 06 tháng 05 năm 2004.

Tiến hành khảo sát thực địa trên toàn bộ diện tích nghiên cứu, công tác khảo sát được bố trí thành các tuyến lộ trình khảo sát, tuỳ thuộc điều kiện giao thông và mục đích nghiên cứu. Các điểm khảo sát được định vị bằng máy định vị toàn cầu GPS và mô tả đầy đủ vào sổ Nhật ký thực địa theo đúng quy định của Liên đoàn.

- Khối lượng:

+ Diện tích khảo sát: 540km2.

+ Số điểm khảo sát: 237 điểm, trong đó:

- Giếng khoan: 88 điểm.

- Hố đào: 13 điểm.

- Khảo sát tổng hợp (địa chất-địa hình-địa mạo): 130 điểm.

- Khảo sát nước mặt: 6 điểm.

+ Số mẫu nước: 67 mẫu (đạt 100%), trong đó:

- 54 mẫu nước dưới đất tại các lỗ khoan.

- 2 mẫu NDĐ tại các hố đào.

- 6 mẫu nước mặt.

- 5 mẫu kiểm tra (3 mẫu NDĐ và 2 mẫu NM).

- Công tác kiểm tra ngoài thực địa được Phòng Kỹ thuật và Chủ nhiệm Đề án thực hiện đầy đủ, nghiêm túc và đạt chất lượng tốt.

b - Công tác thu thập tài liệu:

Công tác thu thập tài liệu đã thu thập các loại tài liệu sau:

- Tài liệu địa chất: thu thập tài liệu địa chất của các báo cáo trong vùng nghiên cứu như báo cáo địa chất đô thị Sa Đéc, báo cáo lập bản đồ ĐCTV-ĐCCT tỷ lệ

50

1/200.000 vùng đồng bằng Nam Bộ, báo cáo kết quả quan trắc động thái NDĐ vùng đồng bằng Nam Bộ...

- Tài liệu địa vật lý: thu thập toàn bộ tài liệu báo điều tra, đánh giá hiện trạng nước ngầm tỉnh Đồng Tháp bằng phương pháp địa vật lý (báo cáo, bản đồ và mặt cắt, điểm đo sâu điện, carota lỗ khoan...). Các tài liệu carota của các lỗ khoan có trong vùng nghiên cứu.

- Tài liệu địa chất thuỷ văn: thu thập toàn bộ tài liệu của báo cáo điều tra địa chất đô thị Sa Đéc, tài liệu qua trắc (mực nước, thành phần hoá học) của trạm quan trắc Q206 - Lai Vung, Đồng Tháp. Tài liệu các lỗ khoan ĐCTV, lỗ khoan khai thác, lỗ khoan thuộc Chương trình nước sạch nông thôn trên địa bàn vùng nghiên cứu.

- Các tài liệu khác như tài liệu quy hoạch các cụm, tuyến dân cư, quy hoạch phát triển các khu công nghiệp, tài liệu trắc địa, các tài liệu ĐCTV khác...

- Tài liệu mưa từ 1991 đến 2003 trạm Cao Lãnh (của Đoàn ĐCTV-ĐCCT 806).

2 - Công tác đo sâu địa vật lý điện: Công tác đo sâu địa vật lý điện do Đoàn ĐCTV-ĐCCT 803 thực hiện:

- Thời gian : đo đạc ngoài trời từ ngày 26 tháng 4 năm 2004 đến ngày 11 tháng 6 năm 2004, chỉnh lý và lập báo cáo thực địa từ ngày 21 tháng 6 năm 2004 đến 13 tháng 8 năm 2004.

- Kỹ thuật thi công: Thực hiện theo đúng yêu cầu của Đề án.

+ Chiều dài hệ cực phát ABmax = 3.000m. Có 02 điểm ABmax chỉ kéo dài được 2.000m (không có khả năng dải dây do vướng kênh và đồng ngập nước).

+ Chiều dài hệ cực thu hiệu điện thế MNmax = 600m.

+ Máy đo: Loại điện tử tự bù GEOSKA.

+ Nguồn phát: Nguồn pin điện thế 390vol.

+ Thực hiện đo sâu điện theo Quy phạm thăm dò điện 1998. Kích thước hệ cực phát AB và hệ cực thu MN theo đúng yêu cầu của đề án, vị trí các điểm đo đúng với thiết kế (có 3 điểm sai vị trí thiết kế nhưng đã xin ý kiến Phòng Kỹ thuật, đồng thời những điểm này vẫn đồng hướng tuyến khảo sát). Tọa độ các điểm đo được xác định bằng máy định vị toàn cầu GPS.

+ Tiến hành vẽ biểu đồ tại thực địa khi thực hiện mỗi điểm đo sâu.

- Khối lượng:

+ Tổng số điểm đo đã thực hiện là 139 điểm, đạt 100%.

Trong đó:

- Trên tuyến: 131 điểm.

- Ngoài tuyến: 01 điểm.

- Đo kiểm tra: 07 điểm.

Đo kiểm tra bằng phương pháp đo lặp, sai số trung bình toàn vùng là 4,53%.

Những nhận định ban đầu về nước dưới đất vùng Lai Vung-Châu Thành.

Qua việc thực hiện công tác khảo sát, xử lý và thu thập tài liệu, chúng tôi có một số nhận xét như sau:

51

1 - Khảo sát kiểm tra ranh giới nguồn gốc các trầm tích Holocen (Q2): Các tuyến khảo sát kiểm tra ranh giới nguồn gốc các trầm tích Holocen (Q2) cho thấy tại phía Bắc (sông Tiền) ranh giới giữa trầm tích sông và sông - biển thể hiện không rõ ràng so với ở phía Tây Nam (sông Hậu). Dọc theo sông Hậu trầm tích sông thể hiện rất rõ bằng những “giồng cát” mà thành phần là cát, cát bột màu xám sáng nổi cao hơn so với trầm tích sông - biển thành phần là sét, sét bộ màu xám đen, đen, trên các “giồng cát” sông này nhân dân trồng hoa màu và cây ăn trái.

2 - Nước mặt: Các sông, kênh, rạch trong vùng nghiên cứu nước đều nhạt quanh năm, nhân dân vùng nông thôn thường sử dụng nước mặt để ăn uống, sinh hoạt. Tuy nhiên trừ sông Tiền và sông Hậu nước có chất lượng khá tốt còn nước tại các kênh rạch trong nội đồng mặc dù các chỉ tiêu nhiễm bẩn đều dưới giới hạn cho phép song đa số các kênh rạch nước có màu đục và có dấu hiệu nhiễm bẩn Nitrat, Sulfat và vi sinh.

Nước thuộc loại hình hoá học Bicarbonat Canci-natri và Bicarbonat-sulfat Canci-natri hoặc Bicarbonat-clorur-sulfat Canci-natri, thường gặp là Bicarbonat Canci-natri.

3 - Nước dưới đất.

- Trong vùng nghiên cứu, hầu hết các xã đều có các giếng khoan khai thác NDĐ thuộc Chương trình nước sạch nông thôn, độ sâu khai thác lớn hơn300m, trừ khu vực phía Nam sông Hậu (thuộc địa phận tỉnh Cần Thơ) khai thác ở độ sâu nhỏ hơn120m. Các giếng khoan khai thác có đường kính nhỏ (Φ49-60), ống nhựa PVC, lưu lượng khai thác khoảng từ một vài khối ngày đến lớn hơn10m3/h và được nối mạng cung cấp cho nhân dân quanh vùng. Nhờ có các lỗ khoan khai thác này cùng với các lỗ khoan tầng nông của nhân dân nên việc đánh giá NDĐ vùng nghiên cứu tương đối đầy đủ.

- Các lỗ khoan khai thác thuộc Chương trình nước sạch nông thôn và các lỗ khoan của nhân dân đều có đường kính nhỏ (Φ49-60), khai thác phục vụ các cụm dân cư nhỏ với lưu lượng ít nên không phản ánh được mức độ phong phú của tầng chứa nước, các số liệu về khai thác chỉ dùng để tham khảo. Địa tầng các lỗ khoan cũng không chính xác (đa số là địa tầng dự kiến) nên việc xác định tuổi của tầng khai thác dựa vào độ sâu của đoạn đặt ống lọc. Các thông tin về lỗ khoan trong nhân dân chủ yếu là do lời khai của chủ công trình nên độ chính xác không cao.

- Tầng chứa nước Pleistocen trên (qp3) theo đề án chỉ có diện nhỏ ở phía Bắc và Tây Nam vùng nghiên cứu là có nước nhạt, nhưng qua khảo sát và thu thập tài liệu cho thấy diện phân bố nước nhạt ở phía Tây Nam của tầng chứa nước này rộng hơn và kéo sang tận các xã Long Thắng (Lai Vung), Tân Phú Trung, Tân Phú (Châu Thành) thuộc phía Đông của vùng nghiên cứu. Chương trình nước sạch nông thôn của huyện Thốt Nốt - Cần Thơ (phía Nam - Tây Nam của vùng) đang khai thác nước trong tầng này phục vụ nhân dân, nước có chất lượng khá tốt tuy nhiên hàm lượng sunfat hơi cao và phải xử lý sắt trước khi sử dụng. Các lỗ khoan được xây dựng khá hoàn chỉnh bao gồm giếng khoan, máy bơm, satudo, bể lắng lọc và được nối mạng cung cấp cho các hộ nhân dân xung quanh. Còn ở huyện Lai Vung nhân dân tự khoan các lỗ khoan có đường kính nhỏ khai thác phục vụ sinh hoạt cho các hộ gia đình đơn lẻ, một số lỗ khoan có chất lượng khá tốt được sử dụng để ăn uống, sinh hoạt, còn lại đa số các lỗ khoan đều bị nhiễm phèn (sắt) và nước có mùi tanh, hôi, không sử dụng được cho ăn uống, chỉ sử dụng để sinh hoạt.

Vùng nước nhạt loại hình hoá học nước thường gặp là Bicarbonat Natri-magne, Bicarbonat-sulfat Natri-magne hoặc Bicarbonat-clorur Natri-magne, vùng nước mặn loại hình hoá học của nước thường là Clorur Natri hoặc Clorur Magne-natri-canci.

52

- Tầng chứa nước Pleistocen giữa-trên (qp2-3) và Pleistocen dưới (qp1) trong vùng nghiên cứu như đề án nêu ra hầu hết đều bị mặn, chỉ có khu vực phía Tây Nam giữa tầng chứa nước Pleistocen giữa-trên và Pleistocen trên nơi không có tầng cách nước hoặc tầng cách nước mỏng nên tầng chứa nước Pleistocen giữa-trên ở khu vực này một số nơi gặp nước nhạt đến lợ (xã Vĩnh Thới, Hoà Tân-huyện Lai vung- tỉnh Đồng Tháp và xã Thuận Hưng-huyện Thốt Nốt- Tp.Cần Thơ). Loại hình hoá học nước thường gặp là Bicarbonat-clorur Natri, Bicarbonat-sulfat Natri-magne hoặc Bicarbonat Natri, vùng nước mặn loại hình hoá học của nước thường là Clorur Natri hoặc Clorur Natri-magne.

- Các tầng chứa nước Pliocen dưới phần trên (n21b), Pliocen dưới phần dưới

(n21a), Miocen trên (n1

3) và Miocen giữa-trên (n12-3), diện phân bố nước nhạt đều lớn

hơn so với đề án nêu ra.

Đặc biệt tầng chứa nước Miocen trên và Miocen giữa-trên ở phía Đông của vùng nơi mà trước đây cho là không có nước nhạt thì nay các lỗ khoan khai thác thuộc Chương trình nước sạch nông thôn đã tìm thấy nước nhạt như các lỗ khoan tại các xã Tân Nhuận Đông, Long Phú, An Khánh (Châu Thành) và Tân Thành (Cái Bè-Tiền Giang). Nước có chất lượng tốt, nước được bơm đẩy trực tiếp lên bồn chứa đặt trên tháp cao và được nối mạng dẫn về các hộ dân sử dụng ngay không cần qua xử lý.

Nước dưới đất khu vực này có loại hình hoá học thường gặp là Bicarbonat Natri, Bicarbonat-clorur Natri hoặc Clorur-bicarbonat Natri

Một số kết luận và kiến nghị. Vùng Lai Vung-Châu Thành của tỉnh Đồng Tháp có tiềm năng nước nhạt khá

phong phú, cả về nước mặt và nước dưới đất. Toàn bộ vùng nghiên cứu nước mặt đều nhạt, tuy nhiên chỉ có nước sông Tiền và sông Hậu là có chất lượng tốt còn các kênh rạch trong nội đồng nước có màu đục và có dấu hiệu nhiễm bẩn sulfat, nitrat. Nước dưới đất trừ tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1) bị mặn hoàn toàn, các tầng chứa nước còn lại đều có nước nhạt. Các tầng chứa nước nằm nông (qp3, qp2-3), khu vực nước nhạt (phía Bắc và phía Tây Nam) đang được nhân dân khai thác bằng các giếng khoan nhỏ và các giếng khoan thuộc Chương trình nước sạch nông thôn. Tuy nhiên hầu hết các giếng đang khai thác hàm lượng sắt đều cao, phải xử lý trước khi đưa vào sử dụng, khu vực phía Nam sông Hậu (huyện Thốt Nốt- TP. Cần Thơ) đa số các mẫu phân tích hàm lượng sulfat (SO4

--) đều cao (lớn hơn200mg/l). Các tầng chứa nước nằm sâu (n22, n2

1a, n2

1b, n13, n1

2-3) qua khảo sát cho thấy diện phân bố nước nhạt rộng lớn hơn so với đề án, phía Đông của vùng (huyên Châu Thành, Cái Bè), nơi mà trước đây không có nước nhạt thì nay Chương trình nước sạch nông thôn đã khoan các lỗ khoan khai thác trong tầng Miocen giữa-trên phục vụ nhân dân trong vùng, nước có chất lượng khá tốt.

Thị xã Sa Đéc hiện đang sử dụng cả nước mặt và nước dưới đất, hiện tại nước mặt trên sông Sa Đéc chưa bị nhiễm bẩn song trong tương lai không nên sử dụng nguồn nước này để ăn uống, sinh hoạt. Hiện nay thị xã Sa Đéc đang có dự án xây dựng nhà máy nước mặt (lấy nước sông Tiền) công suất giai đoạn đầu là 12.000m3/ngày để cung cấp cho thị xã do Chính phủ Úc tài trợ. Tuy nhiên phía trên nhà máy nước là khu công nghiệp Sa Đéc đang được xây dựng và đi vào hoạt động, nếu việc xử lý nước thải của các nhà máy trong khu công nghiệp này không đảm bảo thì rất có thể nhà máy nước mới đưa vào sử dụng sẽ bị ô nhiễm. Do đó đối với khu vực thị xã Sa Đéc nên sử dụng nước dưới đất để phục vụ cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt vì theo nhận định ban đầu cho thấy nước dưới đất khá phong phú, chất lượng đảm bảo và giá thành rẻ.

53

MỘT ỨNG DỤNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH LOẠT THỜI GIAN TRONG DỰ BÁO ĐỘNG THÁI NƯỚC DƯỚI ĐẤT

Nguyễn Kim Quyên, Vũ Thị Phương

Trần Trí Dũng, Nguyễn Trường Sơn Đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình 806

Tóm tắt Một trong những nhiệm vụ quan trọng của công tác quan trắc động thái nước dưới đất là dự báo động thái mực nước dưới đất trong tương lai dựa trên các số liệu quan trắc hiện có. Trong bài này, tập thể tác giả trình bày một ứng dụng kết quả phân tích loạt mực nước dưới đất để phục vụ công việc dự báo và sơ bộ đánh giá kết quả dự báo đã đạt được.

Tổng quan: Nước dưới đất là nguồn tài nguyên vô giá của Quốc gia. Trong nhiều vùng, thậm chí đó còn là nguồn nước chủ yếu cho sản xuất và sinh hoạt do điều kiện khan hiếm nước mặt hoặc các thể nước mặt bị ô nhiễm nghiêm trọng không thể sử dụng được. Tuy nhiên hiện nay, tình hình khai thác nước dưới đất với cường độ lớn ở nhiều khu vực cộng thêm tác động của nhiều yếu tố (rác, chất thải công nghiệp, nhiễm mặn...) gây ảnh hưởng nghiêm trọng làm suy giảm số lượng và hạ thấp chất lượng của nguồn nước này. Công tác quan trắc động thái phục vụ cho việc đánh giá hiện trạng và đưa ra dự báo nhằm bảo vệ bền vững và sử dụng hợp lý tài nguyên nước dưới đất hiện đang là một trong những mối quan tâm hàng đầu của của nhiều cơ quan quản lý và các nhà khoa học.

Động thái nước dưới đất chịu ảnh hưởng cùng lúc của nhiều điều kiện bên ngoài. Ta có thể chia các điều kiện này ra thành 2 nhóm nhân tố ảnh hưởng: tự nhiên và nhân tạo. Các nhân tố nhân tố tự nhiên gồm: nhân tố vũ trụ, nhân tố khí tượng - thuỷ văn, nhân tố thuỷ văn, nhân tố sinh học; nhân tố nhân tạo gồm: khai thác nước dưới đất, ép nước thải công nghiệp vào các tầng chứa nước...

Chúng tôi xin giới thiệu dưới đây một số kết quả ban đầu của công tác dự báo mực nước dưới đất có tính đến ảnh hưởng của hai nhóm nhân tố này tại một số lỗ khoan ở đồng bằng Nam Bộ. Mạng quan trắc Quốc gia động thái nước dưới đất cho đồng bằng Nam Bộ gồm 224 công trình quan trắc. Để tiến hành công tác dự báo, chúng tôi đã sử dụng số liệu mực nước thực đo của các lỗ khoan trong mạng làm số liệu đầu vào.

Theo như kinh nghiêm dự báo của các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước, mức độ dự báo trước của phép dự báo phụ thuộc vào tốc độ thay đổi của các quá trình tự nhiên. Các quá trình địa chất thuỷ văn xảy ra chậm chạp (sự thay đổi trữ lượng nước dưới đất, trạng thái vật lý và thành phần hoá học của nước, do sự chuyển động chậm của nước trong môi trường lỗ hổng đặc trưng cho đa phần các tầng chứa nước) cho nên trên cơ sở nghiên cứu động thái nước dưới đất thường chỉ cho ra dự báo dài hạn.

Dự báo sử dụng FREQ Để tiến hành tính toán dự báo, chúng tôi sử dụng chương trình FREQ do đại học IHE - Hà Lan xây dựng trên nền ngôn ngữ máy tính FORTRAN. Chương trình chạy trên đa số các máy tính nhỏ tương thích IBM. Mục đích phát triển chương trình là tạo ra

54

một công cụ độc lập cho công tác phân tích và xác định tần suất lấy mẫu nước dưới đất, chương trình FREQ thực hiện 3 nhiệm vụ sau:

-Phân tích loạt mực nước dưới đất theo thời gian;

-Xác định hiệu suất của tần suất lấy mẫu;

-Xác định tần suất lấy mẫu hợp lý.

Cơ sở lý thuyết và ứng dụng cụ thể của chương trình FREQ đã được nhiều tác giả (Th.s Phan Văn Tuyến, Th.s Bùi Trần Vượng) trình bày trong các bài báo trước. Bài này sẽ chỉ đề cập tới ứng dụng kết quả thu được (phương trình loạt mực nước theo thời gian) sau khi thực hiện nhiệm vụ thứ nhất của chương trình FREQ - phân tích loạt mực nước dưới đất theo thời gian - để dự báo động thái mực nước dưới đất tại một số lỗ khoan thuộc mạng quan trắc quốc gia ở Đồng bằng Nam Bộ.

1. Đặc trưng cơ bản của loạt mực nước dưới đất: Đa số các biến địa chất thuỷ văn - các biến đầu vào hay các biến trạng thái - đều thể hiện sự thay đổi theo thời gian. Các biến số này ở một điểm trong không gian có thể xem như một quá trình ngẫu nhiên theo thời gian, có nghĩa là một hàm của thời gian và kết quả của một thí nghiệm xác suất:

),( 0th ξ Tại một thời điểm t0, h(ξ, t0) là một biến ngẫu nhiên và giá trị của biến này phụ thuộc vào kết quả của thí nghiệm. Đối với mỗi kết quả của thí nghiệm ξ1, h(ξ1, t) là sự thể hiện của h(ξ, t).

Trên thực tế, chúng ta thường lấy mẫu một cách hệ thống theo những khoảng thời gian nào đó và do đó chúng ta có thể nhận được dãy các quan sát của một thể hiện duy nhất: h1, h2,..., hn. Dãy các quan sát này được gọi là loạt thời gian. Ta có thể mô tả các đặc tính của loạt thời gian thông qua trung bình, phương sai, liên hệ tự động và sự ổn định.

Nếu như các đặc trưng thống kê của loạt thời gian không thay đổi theo thời gian tuyệt đối, các loạt này được gọi là ổn định. Trong trường hợp ngược lại, chúng là không ổn định hoặc tiến triển.

Tính không ổn định theo trung bình của loạt thời gian mực nước dưới đất được gây ra bởi sự tồn tại của các thành phần xu hướng hoặc chu kỳ.

Thành phần xu hướng

Trong những hoàn cảnh tự nhiên, các hệ nước dưới đất có xu hướng cân bằng và không có thành phần xu hướng trong loạt thời gian nước dưới đất. Tuy nhiên, với sự gia tăng ảnh hưởng con người, giá trị dự kiến của loạt thời gian mực nước dưới đất có thể thay đổi bởi công tác khai thác nước dưới đất, tưới tiêu, ô nhiễm hay biến động khí hậu..., nghĩa là: E[ht] = µh(t). Chương trình FREQ xét tới các dạng xu hướng sau: xu hướng bậc và xu hướng đường thẳng.

Thành phần chu kỳ

Mực nước dưới đất thường thể hiện sự khác biệt theo mùa do lượng mưa khác nhau theo mùa hay sự khai thác khác nhau theo mùa. Các đặc tính chu kỳ này của loạt mực nước dưới đất có thể được mô hình bằng loạt chu kỳ như sau:

[ ]∑=

+++=k

jtjjjjt tfBtfAAh

10 )2sin()2cos( εππ

55

Trong đó A0 là hằng số, Ạj và Bj là các hệ số loạt chu kỳ, j là chỉ số của chu kỳ thứ j và k là tổng số các chu kỳ, con số này có thể bằng n/2 hoặc (n-1)/2 phụ thuộc tương ứng vào việc n là chẵn hay lẻ. Người ta (Bloomfield, 1976) đã chứng minh được rằng (Ạj

2 + Bj2)1/2 và fj = j/n là biên độ và tần số của chu kỳ thứ j. εt là một biến ngẫu

nhiên không phụ thuộc với trung bình bằng 0 và phương sai σε2.

Mô hình cộng cho loạt thời gian không ổn định

Một vài mô hình loạt thời gian có thể được áp dụng cho loạt thời gian mực nước dưới đất không ổn định, trong đó bao gồm các thành phần: xu hướng, dao động chu kỳ và ngẫu nhiên. Ở đây, chương trình FREQ sử dụng mô hình cộng.

Mô hình cộng cho loạt thời gian nước dưới đất không ổn định có thể được viết như sau:

ht= dt+ct+zt (***)

Trong đó dt là xu hướng dài hạn và có thể xác định bởi các phương trình tính xu hướng. ct là các dao động chu kỳ và có thể ước lượng nhờ phương trình tính chu kỳ. zt là thành phần ngẫu nhiên và có thể biểu diễn như sau:

zt=st*at

Trong đó st là độ lệch tiêu chuẩn của thành phần ngẫu nhiên và có thể biến đổi theo thời gian, at là thành phần ổn định có thể được mô hình hoá với mô hình ARMA(p,q).

2. Cách ước lương các thành phần loạt mực nước bằng FREQ và sử dụng phương trình thu được để tiến hành dự báo: Số liệu thực đo thu được sau quá trình quan trắc dài ngày sẽ được chỉnh lý sơ bộ nhằm mục đích loại bỏ những sai sót thô trước khi sử dụng làm số liệu đầu vào để chạy chương trình.

Chương trình FREQ có một tuỳ chọn cho phân tích loạt thời gian. Đầu tiên, chương trình sẽ phát hiện xu hướng bậc hay tuyến tính. Kiểm định sơ khởi Student được thực hiện để kiểm tra sự tồn tại của xu hướng bậc hay tuyến tính. Nếu nó tồn tại, chương trình sẽ đánh giá độ lớn của xu hướng - một thông số quan trọng để phân tích và xác định tần suất lấy mẫu nhằm phát hiện xu hướng. Kế tiếp, chương trình xác định và ước lượng các dao động chu kỳ. Chuỗi chu kỳ được đem chồng khít lên loạt mực nước thời gian đã loại bỏ thành phần xu hướng. Người ta tính toán biểu đồ chu kỳ tích luỹ và tổng độ lệch bình phương giữa loạt thời gian sau khi loại bỏ thành phần xu hướng và loạt chu kỳ để xác định các chu kỳ quan trọng đáng kể. Cuối cùng, ta làm chồng khít thành phần ngẫu nhiên - phần còn lại của loạt thời gian sau khi trừ đi các thành phần xu hướng và dao động chu kỳ - với mô hình tự tương quan quan (AR). Bậc của mô hình AR có thể được xác định bằng cách sử dụng tổng hợp sự hạ thấp sai số bình phương của phần dư bằng cách tăng bậc mô hình và tính ngẫu nhiên của phần dư.

Các thông số của những thành phần mô hình xác định nói trên được đánh giá tổng hợp lại bằng phương pháp bình phương cực tiểu phi tuyến. Ta thực hiện một lần nữa kiểm định Student đối với xu hướng bậc hay tuyến tính với các thông số đươc ước lượng tốt hơn. Nếu như kết quả của phép kiểm cuối cùng mâu thuẫn với kết quả kiểm định trước đó, chúng ta cần thực hiện lại quá trình xây dựng mô hình.

Sau khi tiến hành phân tích, ta sẽ thu được phương trình thể hiện loạt mực nước dưới đất gồm: thành phần xu hướng, thành phần chu kỳ và thành phần ngẫu nhiên. Công thức dự báo chính là phương trình trên, trong đó chúng ta sẽ sử dụng hai thành phần

56

chính của phương trình thu được là xu hướng và chu kỳ để tiến hành dự báo, riêng thành phần ngẫu nhiên do thực tế ảnh hưởng rất ít đến kết quả dự báo nên chúng tôi không đưa vào công thức dự báo. Ta có thể dựa trên khái niệm biểu đồ chu kỳ tích luỹ để chọn số các chu kỳ đáng kể. Số chu kỳ đáng kể chúng tôi lấy theo giá trị 80% ảnh hưởng đến sai số. Chúng ta sẽ tính toán số liệu mực nước dự báo bằng cách kéo dài chuỗi số liệu hiện có theo công thức dự báo nói trên cho thời gian dự báo dự kiến. Sai số dự báo cho phép là 20% so với biên độ dao động nhiều năm (Quy phạm đánh giá sai số dự báo địa

Kết quả dự báo:

chất thuỷ văn theo tiêu chuẩn Liên Xô).

ụng chương trình FREQ để tìm ra công thức dự báo loạt mực nước một

ác lỗ

Lỗ khoan

Tầng Sai số so với biên Lỗ khoan

Tầng Sai số so với

Sau khi sử dtại số lỗ khoan, chúng tôi đã tiến hành dự báo động thái nước dưới đất tại các lỗ khoan này cho tháng 7-2005, một năm sau và 10 năm sau. Sau khi có số liệu thực đo, số liệu dự báo được đem ra so sánh với số liệu thực đo để đánh giá mức độ sai lệch và sai số dự báo. Kết quả tính toán và sai số nhận được thể hiện trong bảng 1 dưới đây.

Bảng 1. Đánh giá kết quả dự báo động thái nước dưới đất cho tháng 7-2005 tại ckhoan

biên độ nhiều

năm (%) độ nhiều năm

(%) chứa nước

chứa nước

Q02202 qp2-3 5.5 Q02204T n2 4.6 Q177020 qp2-3 6.5 Q02204Z n2 4.1 Q188020 qp2-3 6.1 Q02304Z n2 11.8 Q199020 qp2-3 1.9 Q02704Z n2 8.7 Q209020 qp2-3 8.5 Q17704Z n2 2.8 Q211020 qp2-3 8.6 Q19904T n2 3.7 Q217020 qp2-3 3.3 Q19904Z n2 6.0 Q219020 qp2-3 6.5 Q20904Z n2 1.2 Q326020 qp2-3 5.4 Q21104T n2 2.3 Q40102 qp2-3 9.3 Q21104Z n2 2.3 Q40102 qp2-3 9.4 Q214040 n2 9.9 Q402020 qp2-3 6.2 Q217040 n2 7.1 Q004030 qp1 7.6 Q219040 n2 6.0 Q015030 qp1 8.8 Q32604T n2 4.6 Q188030 qp1 2.5 Q32604Z n2 6.3 Q206030 qp1 8.7 Q40104T n2 8.4 Q209030 qp1 14.2 Q40104Z n2 5.6 Q211030 qp1 7.4 Q402040 n2 3.0 Q214030 qp1 8.1 Q011040 n2 6.3 Q217030 qp1 3.7 Q017050 n1

3 1.4 Q219030 qp1 7.0 Q021050 n1

3 4.9 Q326030 qp1 7.6 Q023050 n1

3 6.4 Q401030 qp1 11.6 Q214050 n1

3 9.7 Q011340 n2 8.7 Q219050 n1

3 2.1

57

Dưới đây là kết quả dự báo cho 1 năm (tính theo trung bình tháng) và 10 năm

Bảng 2. Kết quả dự báo động thái nước dưới đất cho giai đoạn 7/2005 – 6/2006

Thời gian Q004030 Q011040 Q011340 Q015030 Q177020 Q188020 Q188030 Q59704T Q808040

(trung bình năm) của một số lỗ khoan có độ hạ thấp mực nước lớn tại đồng bằng Nam Bộ. Do chưa có số liệu thực đo để so sánh và đánh giá độ chính xác dự báo nên chưa có các chỉ số này trong bảng 2.

ở một số lỗ khoan (mực nước trung bình tháng)

07-2005 -11.84 -15.70 -16.94 -25.74 -12.21 -15.61 -16.02 -5.47 -11.81 08-2005 -11.56 -16.14 -16.87 -25.65 -11.98 -15.74 -15.94 -5.20 -11.55 09-2005 -11.32 -16.63 -16.74 -25.49 -11.83 -15.90 -15.89 -5.00 -11.23 10-2005 -11.21 -17.08 -16.61 -25.38 -11.81 -16.09 -15.90 -4.95 -10.97 11-2005 -11.26 -17.38 -16.56 -25.40 -11.93 -16.31 -15.99 -5.07 -10.84 12-2005 -11.51 -17.49 -16.73 -25.60 -12.19 -16.53 -16.17 -5.35 -10.91 1-2006 -11.91 -17.39 -17.19 -26.01 -12.53 -16.77 -16.41 -5.76 -11.19 2-2006 -12.36 -17.15 -17.91 -26.53 -12.88 -17.01 -16.66 -6.16 -11.59 3-2006 -12.81 -16.85 -18.81 -27.11 -13.18 -17.24 -16.90 -6.51 -12.04 4-2006 -13.18 -16.58 -19.73 -27.67 -13.38 -17.47 -17.10 -6.72 -12.47 5-2006 -13.39 -16.45 -20.41 -28.09 -13.46 -17.69 -17.22 -6.76 -12.76 6-2006 -13.45 -16.53 -20.71 -28.32 -13.42 -17.89 -17.27 -6.62 -12.86

Bảng 3. Kết quả dự báo động thái nước dưới đất cho giai đoạn 7/2005 – 6/2015

Thời gian Q004030 Q011040 Q011340 Q015030 Q177020 Q188020 Q188030 Q59704T Q808040

ở một số lỗ khoan (mực nước trung bình năm)

7/2005 - 6/2006 -12.15 -16.78 -17.93 -26.42 -12.57 -16.69 -16.46 -5.80 -11.68

7/2006 - 6/2007 -13.88 -18.62 -20.69 -28.63 -14.10 -18.42 -17.83 -6.22 -12.64

7/2007 - 6/2008 -15.56 -21.50 -21.57 -29.92 -15.74 -18.02 -18.73 -6.65 -13.44

7/2008 - 6/2009 -17.32 -24.04 -23.85 -31.63 -16.48 -18.82 -19.65 -7.03 -13.85

7/2009 - 6/2010 -18.95 -27.62 -26.61 -34.78 -16.52 -19.57 -21.02 -7.59 -14.14

7/2010 - 6/2011 -20.18 -29.56 -27.49 -38.23 -16.84 -20.22 -22.06 -8.18 -14.95

7/2011 - 6/2012 -21.91 -31.40 -29.77 -40.69 -17.72 -20.42 -23.57 -8.92 -16.56

7/2012 - 6/2013 -23.60 -34.29 -32.53 -42.82 -18.37 -18.70 -25.06 -9.56 -18.53

7/2013 - 6/2014 -25.35 -36.83 -33.41 -45.41 -18.16 -19.61 -26.10 -10.18 -20.20

7/2014 - 6/2015 -26.99 -40.40 -35.69 -47.62 -17.66 -21.34 -27.47 -10.60 -21.34

58

Kết luận: iệu dự báo mực nước dưới đất cho tháng 7-2005 theo công thức thu được từ

thời gian dài (nhiều tháng hay nhiều năm), chúng ta có đem

a động thái nước dưới đất đồng bằng Nam Bộ trong nhiều

egional groundwater monitoring network for Nambo plain Vietnam - Bui Tran

toring Networks - Zhou Yangxiao. IHE -

er Monitoring - Zhou Yangxiao. IHE - Netherlands.

Số lphân tích loạt thời gian mực nước được đem ra so sánh với số liệu thực đo để đánh giá tính chính xác của phép dự báo. Chúng tôi có nhận xét rằng kết quả dự báo có sai số (1.2 % - 14.2 %) nằm trong khoảng cho phép vì nhỏ hơn 20%. Tuy nhiên, thời gian dự báo 1 tháng là không dài nên ảnh hưởng của sự thay đổi của các yếu tố hình thành mực nước có thể chưa thể hiện rõ và nếu phép dự báo tiến hành cho thời gian dài hơn nữa thì sai số có thể sẽ khác đi nhiều.

Ðối với các dự báo chothể kết quả thu được so sánh với số liệu thực đo trong tương lai để kiểm định mức độ chính xác của phép dự báo dài hạn theo phương pháp này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Số liệu quan trắc Quốc ginăm.

2. A rVuong, MSc thesis. IHE - Netherlands, 2001.

3. Design and Analysis of Groundwater MoniNetherlands.

4. Groundwat

5. Hydrogeostatistics - Zhou Yangxiao. IHE - Netherlands.

59

HIỆN TRẠNG VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TỔNG HỢP TÀI

ng, Phan Vă

Mở đầu c trong thủy quyển, dù tồn tại dưới bất cứ hình thức nào cũng đều là những

thành p

ng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam q

i đất (NDĐ)

ch phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2010 của nước ta yêu cầu phải đảm bảo mộ 3

NGUYÊN NƯỚC TP.HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Bá Hoằ n Tuyến Phòng Kỹ thuật Liên đoàn

Nướhần vật chất quan trọng cấu tạo nên vỏ trái đất, là yếu tố cần thiết, quyết định

việc duy trì sự sống và phát triển của xã hội loài người.

Điều 2 của Luật Tài nguyên nước của nước Cộuy định: Tài nguyên nước (TNN) bao gồm các nguồn nước mặt, nước mưa và

nước dưới đất (NDĐ), thuộc lãnh thổ nước Cộng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam.

Tuy có khả năng tái tạo, nhưng tài nguyên nước nói chung, nước dướ nói riêng không phải là vô tận, chỉ có rất hữu hạn. Khả năng tái tạo phụ thuộc

chính vào nguồn cấp, cấu trúc địa chất cũng như khả năng tự bảo vệ của nó trong môi trường địa chất. Sự suy giảm chất lượng và trữ lượng tài nguyên NDĐ phụ thuộc chính vào các tác động của con người như: phương thức khai thác và bảo vệ đối với nguồn tài nguyên này.

Kế hoạt lượng nước là 123,5 tỉ m /năm, trong đó chia ra lượng nước dùng cho ăn uống,

sinh hoạt của dân cư đô thị và nông thôn là 3,1 tỉ m3/năm, cho công nghiệp là 17,3 tỉ m3/năm , cho trồng trọt là 88 tỉ m3/năm, cho thuỷ sản là 2,8 tỉ m3/năm và cho chăn nuôi là 1,6 tỉ m3/năm [2].

Theo kết quả nghiên cứu của đề tài cấp Nhà nước KC12 năm 1996, đến năm 2010 cá

ày.

ư 5.450.360 m3/ngày, tức là 1,99 tỉ m3/năm.

đã vượ

ân số của cả nước. Đi cùng vớ

inh của Liên đoàn ĐCTV-ĐC

c tỉnh phía Nam có nhu cầu về nước như sau:

- Đô thị: 2.494.500 m3/ngày.

- Nông thôn: 2.455.860 m3/ng

Nh vậy, tổng lượng nước yêu cầu là

Hiện nay, khái quát chung trên toàn đồng bằng Nam Bộ, mức độ khai thác NDĐt quá khả năng tự bổ sung của các tầng chứa nước. Điều này đã và đang tiếp tục

gây ra các tác động tiêu cực cho môi trường nước dưới đất như xâm nhập mặn và hình thành các phễu hạ thấp ở TP. Hồ Chí Minh, Cà Mau, Sóc Trăng...

Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm lớn nhất về kinh tế, di sự tăng trưởng kinh tế này là các vấn đề về môi trường cũng đang xảy ra như:

Rác thải, nước thải từ các khu công nghiệp, các khu đô thị, là nguồn ô nhiễm có khả năng làm nhiễm bẩn cho nguồn nước. Việc khai thác nước ngầm mạnh mẽ sẽ làm xâm nhập mặn các tầng nước nhạt... Do vậy để phát triển kinh tế bền vững, lâu dài, đồng thời bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn nước nói chung, bảo vệ nguồn nước ngầm nói riêng, cần thiết phải tiến hành các giải pháp quản lý tổng hợp nguồn tài nguyên này.

Hiện trạng tài nguyên nước dưới đất ở TP. Hồ Chí Minh Các kết quả nghiên cứu về nước dưới đất ở TP. Hồ Chí MCT Miền Nam từ 1977 đến nay cho thấy có các tầng chứa nước chính như sau:

- Tầng chứa nước Holocen (qh)

60

- Tầng chứa nước Pleistocen (qp) 2)

Sơ l c c như sau:

Tần (qh) bao gồm các trầm tích đa nguồn gốc (sông, sông

Vì vậy

có diện nước nhạt phân bố rộng, chiều dày lớp chứa nước lớ

Tầng chứa nưcó diện phân bố rộng, chiều dày tầng chứa nước

n, kh

- Tầng chứa nước Pliocen Trên (n2

- Tầng chứa nước Pliocen Dưới (n21)

ượ các đặc điểm của các tầng chứa nướ

g chứa nước Holocen (qh) Tầng chứa nước Holocenbiển và sông biển đầm lầy). Phân bố trên vùng địa hình thấp, từ < 2m tới 5m, đôi nơi địa hình từ 7-8m nhưng chiều dày nhỏ có chất lượng nước nhạt gặp ở (Củ Chi, Hóc Môn, Thủ Đức...). Chiều dày từ 5m đến 42m gặp ở khu vực Nhà Bè, Cần Giờ, Bình Chánh và dọc theo thung lũng sông Sài Gòn, Đồng Nai. Phần phía nam tầng nước này bị mặn.

Tầng này rất nghèo, chất lượng nước kém, phần lớn bị nhiễm mặn và nhiễm bẩn. chúng không phải là đối tượng phục vụ khai thác nước dưới đất.

Tầng chứa nước Pleistocen (qp) Tầng chứa nước Pleistocenn, khả năng chứa nước từ giàu đến trung bình, nằm nông, dễ khai thác. Đây là

đối tượng phục vụ khai thác nước tập trung và riêng lẻ hiện nay tại TP. Hồ Chí Minh. Đặc biệt tầng chứa nước này được cung cấp trực tiếp từ nước mưa, nước mặt (sông Sài Gòn). Vì vậy, trong tương lai nên thiết kế các hành lang khai thác tập trung gần sông Sài Gòn để tận dụng sự bổ cập tự nhiên của sông cho tầng chứa nước ( xem hình 1).

Hình 1: Bản đồ địa chất thuỷ văn tầng chứa nước Pleistocen

ớc Pliocen trên (n22)

Tầng chứa nước Pliocen trên lớ ả năng chứa nước từ giàu đến trung bình, có khả năng đáp ứng yêu cầu khai thác với qui mô vừa và lớn, là đối tượng chính để đầu tư nghiên cứu thăm dò khai thác nước dưới đất của Thành phố (xem hình 2)

61

Hiện nay trong phạm vi TP.HCM, nước trong tầng này đang được khai thác tại Nhà máy nước ngầm Hóc Môn (khoảng trên 65.000 m3

3

62

/ngày), Gò Vấp ( khoảng 10.000 m /ngà

ỷ

ầng chứa nước Pliocen dưới (n21).

Nước m Nước nhạt hân bố rất rộng, chiều dày lớp chứa nước lớn, khả

năng ch

Hưng, Quận 8, Tân Quí Đông, Bình Hưng, Phong Phú, Đa Phước và Hóc M

y , Vĩnh Lộc (Khoảng 15.000 m3/ngày), Bình Trị Đông (khoảng 8.000m3/ngày, Nhà máy Bia Việt Nam (khoảng 5.000m3/ngày), Thủ Đức và rất nhiều các xí nghiệp nhà máy sản xuất kinh doanh có các giếng khai thác từ 100 -500 m3/ngày.

Hình 2: Bản đồ địa chất thu văn tầng chứa nước Pliocen trên

Tặn phân bố ở phía tây, đông và nam thành phố (xem hình 3).

tầng chứa nước Pliocen dưới có diện pứa nước từ giàu đến trung bình, có khả năng đáp ứng yêu cầu khai thác với qui

mô vừa và lớn.

Hiện nay trong phạm vi TP. Hồ Chí Minh, nước trong tầng này đang được khai thác tại Phú Mỹ

ôn, với công suất mỗi giếng từ 400 đến 800m3/ngày.

Hình 3: Bản đồ địa chất thuỷ văn tầng chứa nước Pliocen dưới

*Trữ lượng nước dưới đất Theo 002, thì trữ

lượ n

Pleistoceầng chứa nước Tầng chứa nước

(m3/ngày)

báo cáo qui hoạch và sử dụng nước ngầm TP.HCM năm 2ng ước dưới đất như sau:

Bảng 1: Trữ lượng nước dưới đất theo phương pháp cân bằng.

Tầng chứa nước Tn (m3/ngày) Pliocen trên (m3/ngày) Pliocen dưới

795.805 952.252 753.002

* Hiện trạng khai thádưới đất (NDĐ) n TP.HCM đã đư để phục vụ đời

sống và u của thế kỷ 20. Theo số liệu điều tra và thốn

c nước dưới đất Nước trên địa bà ợc khai thác sản xuất của người dân từ những năm đầg kê đến hết năm 1999 của Sở Công nghiệp, trên địa bàn TP. HCM có 95.828

giếng khai thác với đường kính và độ sâu khác nhau, phân bố không đều và mật độ từ 0,08 đến 872 giếng/km2 (khu vực Q. Phú Nhuận), mật độ trung bình 46 giếng/km2.

Bảng 2: Số giếng khai thác nước dưới đất theo thời gian

Thời gian Trước 1975 1976-1985 1986-1990 1991-1995 1996 - 1999 Số giếng 7.382 210 611 6.214 41.411 4

Tổng l ư th 9 à gày. L kh c ứa au

-

m3/ngày

n trong bảng 3 và hình 4:

ước dưới đất theo thời gian (m3/ngày) Th

ượng nước d ới đất khai ác được từ 5.828 giếng l 524.457 m3/nưu lượng ai thác trong ác tầng ch nước như s :

Tầng chứa nước Holocen: 116 m3/ngày

- Tầng chứa nước Pleistocen : 277.585,4 m3/ngày

- Tầng chứa nước Pliocen Trên: 245.315,6

- Tầng Pliocen Dưới: 1.440m3/ngày.

Lưu lượng khai thác theo các thời kỳ được thể hiệ

Bảng 3: Tổng lưu lượng khai thác nời gian Trước 1950 1960 1996 1998 1999 –2004

Lưu lượng khai thác 80.000 130.000 357.628 475.492 524.457

Hình 4: Lưu lượng khai thác nước ng Pleistocen và Pliocen TP.HCM

tầ

63

*

a nước Pleistocen (qp) bị nhiễm bẩn các hợp chất nitơ ở

en trên và dưới đã tạo nên một trung tâm hạ thấp

uan trắc cho thấy xu hướng thay đổi mực nước

h)

ông trình quan trắc nên không thể dự báo chính xác xu

istocen (qp)

trình hiện đang hoạt động quan trắc động thái mực nư

ái mực nước thì có thể chia ra

ừ thời điểm bắt đầu quan trắc (1991) đến năm 2002, khi Kênh Đ

ai đoạn 2: từ 2002 đến nay, do khai thác nước dưới đất ngày càng tăng vượt quá kh

Chất lượng nước dưới đất.

Tầng chứa nước Pleistocen

Nước dưới đất của tầng chứmức độ trung bình, xét về toàn bộ diện phân bố và nhiễm bẩn cao bởi các hợp

chất này và vi sinh ở các khu vực có nguồn gây bẩn từ trên mặt như: bãi rác, dân cư và kênh rạch bị ô nhiễm. Độ pH của nước thường thấp (<6). Nhìn chung nước chưa bị ô nhiễm bởi kim loại nặng, carbon hữu cơ và thuốc trừ sâu. Riêng ở trạm GMS1 đặt ở bãi rác Đông Thạnh nước dưới đất bị nhiễm bẩn ở một số chỉ tiêu như clorua (625-844mg/l); sắt (26-128mg/l), nitrate (6,9-15,77mg/l) và ammonia (15,59-154mg/l). Tại trạm GMS5 đặt bên bờ kênh Tham Lương nước cũng bị nhiễm bẩn sắt (2,03-30,7mg/l), nitrate (26,05-29,8mg/l), ammonia (0,6-2,13mg/l) và vi sinh (210-300MPN/100ml)

Tầng chứa nước Pliocen trên và dưới

Mực nước của hai tầng chứa nước Plioc lớn ở khu vực nội thành, nên xu thế xâm nhập mặn ngang và đứng sẽ xảy ra. Cụ

thể, trong vùng phân bố nước lợ và mặn tổng độ khoáng hóa tại đây có chiều hướng tăng, cùng với hàm lượng sắt khá cao (> 200mg/l).

*Xu hướng thay đổi mực nước

Trên cơ sở phân tích kết quả qtrong các tầng chứa nước như sau:

Tầng chứa nước Holocen (q

Tầng chứa nước này chỉ có 2 chướng phát triển của mực nước cho toàn vùng nghiên cứu. Nhìn chung, ở những

vùng xa trung tâm thành phố, xa các điểm khai thác nước tập trung, mực nước có xu hướng không thay đổi theo thời gian. Những nơi gần các điểm khai thác nước tập trung, mực nước có xu hướng giảm dần (Q808010-Bình Chánh) có mức độ giảm mực nước không nhiều (0,22m/năm).

Tầng chứa nước Ple

Tầng chứa nước này có 17 côngớc, chúng phân bố khá đều trên phạm vi thành phố. Kết quả quan trắc đã đánh

giá được những động thái chính của tầng chứa nước. Khu vực nam Bình Chánh mực nước thấp nhất -8.0m, khu quận 12, Vĩnh Lộc, Thủ Đức và các quận nội thành mực nước là -2,0m, phần còn lại mực nước từ 0,0m đến 8,0-9,0m.

Theo thời gian quan trắc và xu hướng thay đổi động th làm hai giai đoạn.

Giai đoạn thứ nhất: tông chưa bê tông hoá. Động thái mực nước trong tầng này có thể chia ra làm hai

vùng, vùng 1 bao gồm các huyện xa thành phố như Củ Chi, Hóc Môn, Cần Giờ, mực nước hầu như giao động theo chu kỳ thuỷ văn, riêng khu vực Củ Chi - Hóc Môn có sự cung cấp của nước Kênh Đông nên mực nước ở khu này có xung hướng tăng lên. Các khu vực còn lại đặc biệt là nội thành, mực nước có xu thế giảm nhẹ, do khai thác nước gây nên.

Giả năng cung cấp cho tầng chứa nước nên hầu như mực nước có xu hướng giảm.

Mỗi năm giảm từ 0,25m đến 0,94m. Trên bản đồ đẳng mực nước hạ thấp hàng năm

64

(xem hình 6) cho thấy có ba khu mức hạ thấp lớn là Nông trường Phạm Văn Cội Củ Chi, hạ thấp hàng năm từ 0.4m đến 0.8m, khu hai là Vĩnh Lộc và Bình Chánh Nhà Bè, hạ thấp hàng năm từ 0,38m đến 0,77m.

Nhìn chung, mực nước xu thế giảm trên toàn thành phố, nước mặn có xu thế di chuyển

ình 5: mực nước tầng Pleistocene Hình 6: Tốc độ hạ thấp mực nước

ng trình hiện đang quan trắc động thái mực nước, chúng

ước Hóc Môn, ở cao độ là -32,0m,

máy nước Hóc Môn, Vĩnh Lộc, Bình Hưng và các quận nội thành m

về các trung tâm khai thác lớn như Nhà máy nước Hóc Môn, Vĩnh Lộc, Bình Hưng, Bình Trị Đông. Để kiểm soát được vấn đề này cần phải có hệ thống quan trắc xâm nhập mặn.

H

Tầng chứa nước Pliocen trên

Tầng chứa nước này có 25 côphân bố khá đều trên phạm vi thành phố.

Kết quả cho thấy mực nước sâu nhất là ở nhà máy n khu vực Bình Chánh Nhà Bè từ -18 đến -25m, khu vực Củ Chi, Thủ Đức, Linh

Xuân mực nước -21.0m.

Các khu như nhà ực nước hạ thấp hàng năm là lớn, từ 1,5m đến 2,1m. Các khu vực khác mực

nước đều có xu thế giảm. Đặc biệt từ năm 2000 đến nay mực nước ở huyện Củ Chi (Trạm quan trắc 01, 02) giảm mỗi năm từ 0,4m đến 0,74m, mặc dù ở xa các nhà máy khai thác lớn như Hóc Môn, Gò Vấp. Điều này cho thấy sự khai thác nước ở tầng này đã vượt quá sự cung cấp tự nhiên của tầng chứa nước rất nhiều.

65

Hình 7: mực nước tầng Pliocene trên

g trình quan trắc động thái mực nước, phân bố không

m (hình 11) cho thấy, trên toàn thành phố, mực nư

Hình 8: Tốc độ hạ thấp mực nước

Tầng chứa nước Pliocene dưới.

Tầng chứa nước này có 10 cônđều trên phạm vi thành phố. Tuy vậy kết quả cho thấy mực nước nằm rất sâu tại

nhà máy Bình Hưng (-29,14m) và nông dần lên xung quanh. Mực nước cao nhất ở Củ Chi (2,0m) sau đó giảm dần về nội thành.

Trên bản đồ đẳng hạ thấp hàng năớc đều có xu thế giảm từ 0,24m (Q80404Z) đến 3,06m ( 6T). Hạ thấp hàng năm

lớn nhất là Bình Hưng, sau đó lan ra xung quanh. Điều này cho thấy mấy năm gần đây việc khai thác NDĐ vùng Nam Bình Chánh phát triển mạnh. Mặt khác, vùng này xa vùng cung cấp, cho nên sự kiện trên là hợp với qui luật tự nhiên. Ở đây cần lưu ý, vùng khai thác rất gần ranh mặn, cần phải kiểm soát chặt chẽ sự xâm nhập mặn.

66

Hình 9: mực nước tầng Pliocene dưới Hình 10: Tốc độ hạ thấp mực nước

Mùc n−íc quan tr¾c tõ 1991 ®Õn 2004 t¹i quan tr¾c Q011040

y = -0.103x + 114.89

-20.0-15.0-10.0-5.00.05.0

Thêi gian

Hình 11: mực nước quan trắc tại trạm Q011040 từ năm 1991- 2005

Kiến nghị Minh

ng bao gồm nhiều giai đoạn từ

i chung trong công tác qui hoạch, khai thác NDĐ hiện nay g

các hoạt động quản lý tổng hợp tài nguyên NDĐ cho TP. Hồ Chí

1. Quan niệm các hoạt động quản lý tài nguyên NDĐ Các hoạt động quản lý phải được hiểu là những hoạt độ qui hoạch, phát triển sử dụng và bảo vệ, nghĩa là bao hàm các hoạt động: đánh

giá, qui hoạch, vận hành, bảo dưỡng, giám sát và kiểm soát. Tổng hợp ở đây được hiểu là sự kết hợp giữa sử dụng đi đôi với bảo vệ trong tổng thể các ngành, các bộ phận sử dụng tài nguyên này.

2. Những tồn tạHiện nay, trong qui hoạch mới chỉ chú ý tới phát triển nguồn nước và xây dựn

công trình, chưa chú ý quản lý quy hoạch phát triển các dòng sông, lưu vực sông và các vùng châu thổ. Chưa chú ý đến nhu cầu nước để duy trì hệ sinh thái, cũng như tỉ lệ khai thác giữa nước mặt và nước ngầm, điễu hoà nước giữa các mùa và các vùng lãnh thổ.

67

Tốc độ tăng quá nhanh về dân số, các khu đô thị, các khu dân cư trong khi hạ tầng cơ sở yếu kém tạo áp lực lớn cho việc cung cấp nước dẫn tới tuỳ tiện trong việc

vì còn thiếu

c trám lấp giếng khoan khi không còn đủ tiêu chuẩn khai thác ng n

h hệ thống. Chưa có một hệ thống quản lý thông tin chung thống nhất một

hiện nay. Khó tạo nội lực và động lực cho xây dựng

t chương trình xin phép và cấp giấy

ờng hợp khẩn cấp.

y đổi giếng khoan hiện hữu.

p và đô thị.

- Tăng

giám sát và điều chỉnh các hoạt động phát

khai thác NDĐ. Mật độ và số lượng hố khoan tăng quá nhiều, một mặt, cấu trúc giếng không bảo đảm chất lượng, gây thông tầng làm ô nhiễm tầng chứa nước. Người thi công khoan giếng phần lớn không có chuyên môn ĐCTV, lại thiếu kiểm tra kiểm soát chặt chẽ, khai thác tuỳ tiện, dẫn tới làm suy thoái, cạn kiệt tài nguyên này, gây ô nhiễm môi trường cũng như tiềm ẩn những hiểm hoạ tai biến địa chất khó lường như sụt lún mặt đất, nhiễm mặn, nhiễm bẩn, mất ổn định cho các công trình trên mặt vv...

Nước là tài nguyên liên quan tới nhiều bộ, ban, ngành từ tham gia quản lý, điều tra, đến qui hoạch, khai thác, trong khi luật vẫn chưa đi vào cuộc sốngnhiều văn bản hướng dẫn, qui chế, qui trình qui phạm và tiêu chuẩn thống nhất, khoa học mang tính khả thi.

Chưa đầu tư thích đáng cho công tác duy tu bảo dưỡng các công trình khai thác, chưa chú trọng công tácũ hư qui định thật chặt chẽ trong việc cấp phép hành nghề khoan giếng và khai thác nước ngầm.

Hệ thống quản lý thông tin về tài nguyên nước nói chung và NDĐ nói riêng còn phân tán, thiếu tínvà cơ quan quản lý chung trên cơ sở phải được cập nhật thường xuyên và thống nhất các thông tin NDĐ để phục vụ cho công tác nghiên cứu và qui hoạch, giúp điều chỉnh khai thác NDĐ thích hợp.

Chưa coi tài nguyên này là một loại hàng hoá đặc biệt, vì vậy rất khó vận hành trong nền kinh tế thị trường nhưchiến lược phát triển bền vững, vừa thoả mãn nhu cầu xã hội.

3. Kiến nghị các hoạt động quản lý cụ thể - Hoàn thiện các thủ tục pháp lý

- Triển khai thủ tục, thực hiện và duy trì mộphép khai thác có hạn.

- Triển khai thủ tục, thực hiện và duy trì một chương trình rà soát và cấp giấy phép khai thác trong trư

- Triển khai thủ tục, thực hiện và duy trì một chương trình cấp phép khoan, thiết bị và hoàn thiện giếng khoan mới và cho tha

- Triển khai qui định và thủ tục hành chính cho một chương trình giám sát và bắt buộc tôn trọng giấy phép khai thác đã được ban hành.

- Triển khai thủ tục, thực hiện và duy trì một chương trình đăng ký tất cả các giếng khoan mới và hiện hữu.

Thực hiện chương trình mua, lắp đặt và bảo dưỡng đồng hồ tổng với các giếng khoan phục vụ tưới, công nghiệ

cường công tác nghiên cứu, bảo vệ tài nguyên NDĐ

- Triển khai chiến lược pháp lý đểtriển đất đai trong vùng bổ cập nuớc dưới đất.

- Triển khai các qui định và thủ tục hành chính cho một chương trình lấp các giếng khoan.

68

hiết kế và xây dựng 3 loại mạng quan trắc: Mạng quan trắc mực nước và

ện trạng khai thác và các thông tin khác vào cơ sở dữ liệu NDĐ. Hàng tháng xuất

a kịp thời các sự kiện quan

g cho nhân vi

ng suối.

- Tăng

p cho các tầng chứa nước, đánh giá và tính

hật và nâng cấp mô hình.

TÀI LI

uan những vấn đề ĐCTV hiện nay ở các tỉnh phía nam Việt ọc tài nguyên nước ngầm Việt Nam”.

- Thiết lập và vận hành mạng quan trắc để đánh giá các ảnh hưởng tới chất lượng nước. Tchất lượng NDĐ; Mạng quan trắc lưu lượng sông suối; Mạng quan trắc nhiễm bẩn NDĐ.

-Thường xuyên cập nhật các số liệu khí tượng, thủy văn, địa chất, ĐCTV, quan trắc, hisố liệu từ CSDL dưới dạng các báo cáo và đồ thị, giúp các nhà quản lý đề ra các biện pháp khai thác và bảo vệ nguồn nước một cách hợp lý. - Nâng cấp mô hình và sử dụng tài nguyên NDĐ như một công cụ quản lý cần: cập nhật số liệu thường xuyên từ mạng quan trắc và điều tra hiện trạng; Tiến hành một ố thí ns ghiệm ĐCTV để hiệu chỉnh mô hình, và đào tạo các chuyên gia ĐCTV và mô

hình; - Tăng cường thông tin công cộng và giáo dục cộng đồng:

- Triển khai và thực hiện một chương trình xây dựng mối quan hệ với công đồng (thông báo về số lượng chất lượng NDĐ hàng tháng, tham gitrọng liên quan, tham gia các diễn đàn với các cơ quan và cá nhân sử dụng NDĐ).

- Triển khai và thực hiện một chương trình xây dựng các mối quan hệ với các phương tiện thông tin và giáo dục; tiến hành đào tạo về phương tiện truyền thôn

ên; rà soát và giáo dục nhân viên về chính sách truyền thông hàng năm.

- Triển khai và sử dụng các khả năng của GIS (hệ thống thông tin địa lý) để thể hiện đồ thị các số liệu không gian.

- Hàng năm chuẩn bị một báo cáo về mực nước, chất lượng nước, lượng bổ cập, lượng khai thác và lưu lượng các sô

cường trữ lượng an toàn bằng nghiên cứu bổ cập nhân tạo

- Nghiên cứu tăng cường lượng bổ cậtoán lượng bổ cập tự nhiên.

- Nghiên cứu đường dòng và mô hình dòng chảy NDĐ, đặc biệt chú ý nghiên cứu các biên mặn nhạt, cập n

- Xác định chính xác số lượng NDĐ có thể khai thác, đánh giá lưu lượng tối thiểu cần thiết của các sông suối.

- Triển khai qui hoạch quản lý nước tổng quát, trong đó vạch ra tiêu chí sử dụng kết hợp nước mặt và NDĐ.

ỆU THAM KHẢO

1. Bùi Học, 1982. “Tổng qNam, - Hội thảo khoa h

2. Trần Văn Lã và nnk, 1996. Báo cáo nghiên cứu nước dưới đất Đồng bằng sông Cửu Long thuộc đề tài KC12- 05 "Nghiên cứu cân bằng, bảo vệ và sử dụng nguồn nước ở Đồng bằng sông Cửu Long " Lưu trữ Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

3. Đoàn Văn Tín và nnk, 1988. Báo cáo lập bản đồ Địa chất thuỷ văn – Địa chất công trình tỷ lệ 1: 50.000 TP.Hồ Chí Minh. Lưu trữ Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Nam.

4. Nguyễn Viết Phổ và nnk, 2003. Tài nguyên nước Việt Nam, NXB Nông Nghiệp Hà Nội.

5. Đỗ Tiến Hùng, Phan Văn Tuyến và nnk 2001. Đề tài quy hoạch nước dưới đất TP.HCM, Lưu trữ Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Nam.

69

NHỮNG NHẬN ĐỊNH VỀ TRIỂN VỌNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU CÔNG NGHIỆP PHƯỚC NAM TỈNH NINH THUẬN

rung tâm SXĐC

Tìm kiếm nước dước đất phục vụ sinh hoTrung Bộ là một trong những vấn khó khăn hichất lượng và trữ lượng nước dưới đất phụcThuận”

tầng chứa nước ầm tích Đệ Tứ (q), 2- Tầng chứa nước khe nứt

kiến tạo các trầm tích Jura (j).

g các trầm tích Đệ Tứ (q) được tạo thành bởi các trầm cen trên nguồn gốc biển (mQ1

3) và biển (aQ1

2-3 và amQ123). Diện phân

Thiện), 10,35m (LKPN01-thôn La Chữ) đến 12,30m (LKPN03-thôn H

ết quả sơ bộ xác định được lưu lượng giếng đào thay đổi từ 0,5-2,0 l/s, giếng k

quá trình khảo sá

Phước Dân huyện Ninh Phước). Khu vực nước nhạt loại hình hoá học thường là

Ks. Phạm Văn Hùng – Trung tâm SXĐC Ks. Nguyễn Trung Dĩnh – T

ạt và sản xuất ở các tỉnh miền Nam nay. Đề tài “Điều tra khảo sát, đánh giá

ện

vụ khu công nghiệp Phước Nam tỉnh Ninh là một trong những nhiệm vụ nhằm giải quyết vấn đề nêu trên.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN

Kết quả các dạng công tác đã chỉ ra khu vực nghiên cứu tồn tại 2chính: 1- Tầng chứa nước lỗ hổng các tr

Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Đệ tứ (q) Tầng chứa nước lỗ hổntích Holocen nguồn gốc sông (aQ2), trầm tích Pleistotrầm tích Pleistocen giữa-trên nguồn gốc sông, sôngbố chiếm hầu hết toàn bộ diện tích vùng nghiên cứu, khoảng 53km2 (trừ khu vực phía Đông Nam và Tây Bắc nơi đá gốc lộ ra).

Thành phần là cát bột, bột cát, cát sạn kết vôi, cát mịn, trung, thô lẫn sạn, nhiều nơi gặp lớp cuội, sỏi, tảng kích thước từ 5 đến 10cm tới 20 đến 30cm (LKPN05), khả năng chứa nước tốt.

Bề dày tầng chứa nước khá ổn định. Kết quả công tác khảo sát, đo vật lý điện cũng như công tác khoan cho thấy khu vực trung tâm bề dày thay đổi từ 10,00m (LKPN04-thôn Hiếu

iếu Thiện) và 13,50m (LKPN02-thôn Văn Lâm), trung bình 11,80 m; khu vực ven rìa, nơi tiếp giáp với núi bề dày các trầm tích mỏng hơn (khoảng từ một vài mét đến 6-7m).

Tiến hành hút nước thí nghiệm, đo hồi phục mực nước ở một số giếng đào của nhân dân và các giếng khoan thuộc Đề tài nhằm xác định mức độ phong phú của nước dưới đất. K

hoan từ 0,5 l/s (LKPN04 và LKPN05) đến 3,20 l/s (LKPN03). Từ các kết quả trên sơ bộ đánh giá đây là tầng chứa nước có triển vọng để khai thác phục vụ Khu công nghiệp Phước Nam (trong giai đoạn đầu, nhu cầu về sử dụng nước chưa nhiều). Vùng triển vọng nhất là thôn Nhuận Đức thị trấn Phước Dân, thôn La Chữ xã Phước Hữu, thôn Nho Lâm, Văn Lâm, phía Bắc thôn Hiếu Thiện, Vụ Bổn xã Phước Nam.

Trong quá trình khảo sát ĐC-ĐCTV trên toàn vùng nghiên cứu, đã tiến hành đo độ dẫn điện của nước trên tất cả các điểm khảo sát ĐCTV. Kết quả tài liệu đo độ dẫn điện (EC) của nước, kết hợp với tài liệu phân tích các mẫu nước lấy trong

t, các mẫu nước lấy tại các lỗ khoan thuộc Đề án, chúng tôi đã khoanh được diện tích nước nhạt (M<1,00g/l), đảm bảo yêu cầu chất lượng chiếm khoảng 50% diện tích vùng nghiên cứu. Phần diện tích nước nhạt này chủ yếu nằm dọc hai bên bờ sông Gía chạy dài từ phía Tây Nam (phía Đông thôn Nhị Hà 1, phía bắc thôn Vụ Bổn, thôn Hiếu Thiện của xã Phước Nam) về phía Đông Bắc, Bắc vùng nghiên cứu (phía Tây thôn Văn Lâm, Nho Lâm xã Phước Nam, thôn La Chữ, Nhuận Đức xã Phước Hữu và thị trấn

70

Bicarbonat, Bicarbonat-clorur hoặc Clorur-bicarbonat Natri-canci hoăc Natri-canci-magne. Khu vực nước măn loại hình hoá học thường là Clorur, Clorur-bicarbonat, Natri-canci hoăc Natri-canci-magne. Độ tổng khoáng hoá thay đổi từ 0,18g/l (PN108) đến 13,31g/l (PN236).

Mực nước dưới đất vùng nghiên cứu khá sâu và dao động theo mùa, về mùa mưa mực nước dâng lên rất cao và thấp dần vào mùa khô. Theo nhân dân cho biết thì một số nơi chất lượng nước dưới đất cũng thay đôi theo mùa một cách rõ rệt, một số giếng chỉ dùng được vào mùa mưa, mùa khô nước trong giếng bị mặn, điều này chứng tỏ nước

bình, khu vực nước nhạt ở trung tâm, dọc hai bên sông Giá từ thôn Nhị Hà 1 đế g,

nứt trầm tích Jura không Q1

2-3), hoặc các thành tạo hứa nước chỉ bắt gặp tại các

lỗ khoa

, chứa nước kém. Nếu không có các phá hủy kiến tạo thì các

chứa nước bắt gặp ở độ sâu 45,0m, theo các nhà sư ở

trong c

uồn cung cấp cho tầng là nước mưa và nước từ

dưới đất chứa nước có quan hệ thủy lực chặt chẽ với nước mặt và dòng chảy do mưa mang lại, đặc biệt là vùng nằm cạnh sông Giá. Nguồn cung cấp cho NDĐ tầng chứa nước này chủ yếu từ nước mưa, nước mặt và từ các tầng chứa nước khác, nơi địa hình cao hơn.

Tóm lại: Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Đệ Tứ (q) diện phân bố rộng, chiếm hầu hết diện tích của vùng, bề dày khu vực trung tâm khá ổn định, thành phần chứa nước là cát sạn kết vôi, cát trung thô lẫn sạn sỏi, cuội, tảng, khả năng chứa nước từ nghèo đến trung

n thị trấn Phước Dân, khu vực nước nhạt chất lượng nước đảm bảo cho ăn uốnsinh hoạt và sản xuất. Đây chính là tầng chứa nước có triển vọng có thể khai thác tập trung để cung cấp phục vụ cho Khu công nghiệp Phước Nam.

Tầng chứa nước khe nứt kiến tạo các trầm tích Jura (j) Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Jura - gọi tắt là tầng chứa nước khe nứt j,

được tạo thành từ hệ tầng La Ngà (J2ln). Tầng chứa nước khe lộ ra trên mặt mà bị phủ bởi các trầm tích có tuổi trẻ hơn (phun trào của hệ tầng Nha Trang (Knt). Trong vùng, tầng c

n và giếng đào ở khu vực phía Đông Nam. Độ sâu bắt gặp các trầm tích Jura thay đổi tuỳ thuộc vào địa tầng của từng khu vực. Tại lỗ khoan LKPN02 bắt gặp ở độ sâu 13,5m, LKPN03 là 12,3, LK804A (rìa phía Đông Nam vùng) là 4,5m và lỗ khoan PN75 (Chùa Chà Bang) là 45,0m.

Thành phần là sét kết, cát kết, bột kết, bột kết chứa vôi. Bề dày khoảng 1.000 m (theo tài liệu địa chất khu vực).

Các trầm tích Jura ít nứt nẻlỗ khoan chỉ cho lưu lượng rất nhỏ (Q=0,136l/s-LK804A), nơi gặp đới phá huỷ

kiến tạo các lỗ khoan cho lưu lượng khá hơn (PN75-Chùa Chà Bang). Lỗ khoan trongchùa Chà Bang sâu 50,0m, tầng

hùa cho biết nước sử dụng ăn uống, sinh hoạt và tưới cây trong khu vực nhà chùa.

Trong vùng nghiên cứu chỉ có 2 mẫu nước với loại hình hóa học là Bicarbonat-clorur Natri-canci và Clorur Natri, tương ứng với độ tổng khoáng hóa là 0,36 g/l (PN75-Chùa Chà Bang) và 3,01g/l (LK804A).

Tại khu vực Bàu Ngữ (phía Đông, ngoài vùng nghiên cứu), nơi có đứt gãy kiến tạo đi qua (hướng kinh tuyến) nước xuất lộ tạo thành dòng chảy tràn, vào thời điểm khô hạn (tháng 4/2005) nước vẫn xuất lộ tạo thành các bàu nước, nhân dân sử dụng nguồn nước này để ăn uống, sinh hoạt và sản xuất. Ng

các tầng chứa nước nằm trên ngấm xuống. Miền thoát nước là các thành tạo trẻ hơn và xuất lộ tạo thành các nguồn lộ chảy tràn.

71

Tóm lại: Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Jura chưa có các công trình nghiên cứu nhiều, cần phải đầu tư nghiên cứu bằng các công trình khoan đào cũng như đo địa vật lý đ

g tác thực hiện được đến nay có thể cho những nhận định ưới đất khu vực Phước Nam, tỉnh Ninh Thuận như sau:

trong đó tầng chứa nư

s đến <1,0 l/s) tuỳ thuộc vào bề

âm vùng, kéo dài từ xã Nhị Hà (phía Tây Nam) d

ác khu vực có nước nhạt vẫn có thể khai thác NDĐ tập trung với quy

ể làm sáng tỏ điều kiện địa chất thuỷ văn của tầng. Nhận xét ban đầu cho thấy tầng chứa nước khe nứt Jura (j) có mức độ chứa nước kém (trừ những nơi có các phá hủy kiến tạo), nước trong tầng từ nhạt đến mặn, nơi nước nhạt có thể khai thác để cung cấp với quy mô nhỏ, đơn lẻ.

NHẬN ĐỊNH Kết quả các dạng côn

ban đầu về nước d

- Vùng nghiên cứu tồn tại 2 tầng chứa nước chính là tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Đệ Tứ (q) và tầng chứa nước khe nứt kiến tạo trầm trích Jura (j),

ớc lỗ hổng các trầm tích Đệ Tứ là có triển vọng hơn cả. Tầng chứa nước này tuy bề dày mỏng, nhưng đất đá chứa nước là cát sạn kết vôi, cát hạt trung thô lẫn sạn sỏi, cuội, tảng, nên khá thuận lợi để nước dưới đất tàng trữ, tuy nhiên vùng nghiên cứu nói riêng, tỉnh Ninh Thuận nói chung lượng mưa trung bình hàng năm ít (704mm/năm), thời gian mưa ngắn nên lượng bổ cập cho tầng chứa nước rất hạn chế. Tầng chứa nước khe nứt kiến tạo trầm trích Jura (j) chưa được nghiên cứu kỹ, tuy nhiên khả năng chứa nước nói chung là kém, ít có ý nghĩa trong cung cấp nước tập trung.

- Về mức độ chứa nước: Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Đệ Tứ (q) có mức độ chứa nước từ trung bình đến nghèo (lưu lượng từ <5,0 l/

dày trầm tích và thành phần thạch học.

- Về chất lượng nước: Nước dưới đất nhạt phân bố thành một dải (rộng khoảng 2 đến 5km, dài khoảng 9km) phân bố ở trung t

ọc theo sông Giá qua xã Phước Nan và Phước Hữu về phía Bắc, Đông Bắc của vùng (thị trấn Phước Dân, huyện Ninh Phước). Nước dưới đất mặn phân bố phần còn lại của diện nghiên cứu.

- Tuy nước dưới đất khu vực Phước Nam tỉnh Ninh Thuận có mức độ chứa nước không nhiều nhưng tại c

mô nhỏ đến vừa để cung cấp phục vụ cho ăn uống, sinh hoạt cho nhân dân quanh vùng. Qua công tác lộ trình khảo sát đo vẽ ĐCTV, đo địa vật lý, khoan và hút nước thí nghiệm các lỗ khoan cho thấy có thể khai thác nước dưới đất để phục vụ sản xuất cho một số xí nghiệp của Khu công nghiệp Phước Nam.

72

CHỌN THÔNG SỐ ĐCTV TẠI HÀNH LANG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG THỊ XÃ BẠC LIÊU VÀ MỘT SỐ LƯU Ý TRONG VIỆC DỰ

– Phòng Kỹ thuật

TÓM TẮT

áo trình bày cách tính và lựa chọn kết quả tính thông số địa chất thuỷ văn ơm nước thí nghiệm tổng hợp 2 tầng chứa nước qp2-3 và qp1 tại hành lang

khai th

g chứa nước sau: tấng chứa nước Pleisto

sạn, sỏi. Mái của các tầng chứa nước là các lớp sét, sét bột, bột sét, bột, bộ

bố nước nhạt rộ

trong t

ác nước vùng thị xã Bạc Liêu, đã tiến hành hút nướ

BÁO CHẤT LƯỢNG NƯỚC KHAI THÁC

Ks. Trần Văn Khoáng

Bài btheo tài liệu b

ác nước dưới đất vùng thị xã Bạc Liêu khi chúng có quan hệ thuỷ lực trực tiếp với tầng n2

2 nằm dưới. Do có sự tham gia của nước dưới đất từ tầng n22 chảy vào lỗ

khoan khai thác nên tác giả khuyến cáo cần tính toán, dự báo thời gian bắt đầu xảy ra quá trình hút mặn từ đáy và chất lượng nước trong khi khai thác. Trong bài báo, tác giả cũng khuyến nghị áp dụng các công thức để tính toán độ tổng khoáng hoá (hay hàm lượng Cl) tối đa, dự báo độ tổng khoáng hoá (hay hàm lượng Cl) theo thời gian, thời gian bắt đầu xảy ra quá trình hút mặn từ đáy, đồng thời thực hành tính toán, dự báo chất lượng nước cụ thể cho điều kiện hành lang khai thác nước vùng thị xã Bạc Liêu. Ngoài ra, tác giả cũng đưa ra khuyến nghị về việc kết cấu và bố trí các lỗ khoan khai thác để nhận được các thông số thí nghiệm tin cậy.

Trong vùng nghiên cứu, đến chiều sâu lỗ khoan sâu nhất hiện nay (300 m) về mặt địa chất thuỷ văn, được phân thành năm tần

cen trên (qp3), Pleistocen giữa - trên (qp2-3), Pleistocen dưới (qp1), Pliocen giữa (n2

2) và Pliocen dưới (n21). Chúng đều có diện phân bố rộng khắp vùng và cả ngoài

vùng nghiên cứu.

Thành phần đất đá chứa nước của các tầng chứa nước trong vùng là cát hạt trung, thô, mịn lẫn

t cát màu xám tro, xám xanh đến nâu sẫm, vàng loang lổ, chứa sạn sỏi laterit, khả năng chứa nước rất kém. Tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) có lớp sét mái dày từ 6 m đến 31m duy trì liên tục trong vùng nên có khả năng cách ly tốt với tầng chứa nước mặn Pleistocen trên (qp3). Các tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1), Pliocen giữa (n2

2) và Pliocen dưới (n21) đều có các lớp sét, bột ở mái song không dày và duy trì

không được liên tục trong vùng, nên chúng có mối quan hệ thuỷ lực với nhau.

Trong năm tầng chứa nước trong vùng, tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) và Pleistocen dưới (qp1) có mức độ chứa nước phong phú và diện phân

ng nên được chọn là đối tượng khai thác nước dưới đất đáp ứng cho thị xã Bạc Liêu. Tầng chứa nước Pleistocen trên (qp3) bị mặn, các tầng chứa nước Pliocen giữa (n2

2) và Pliocen dưới (n21) chứa nước lợ (M=1,26 – 2,70 g/l) ở phần diện tích phía nam

(từ sát ngay thị xã Bạc Liêu về phía nam) nên không được chọn là đối tượng khai thác.

Hành lang khai thác nước dưới đất thị xã Bạc Liêu bao gồm 9 lỗ khoan khai thác hiện hữu (G1, G2, G3, G4, G5, G7, G8, G14, G15) được kết cấu để khai thác nước

ầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) và 4 lỗ khoan mới (G10, G13, G16, G17) vừa được hoàn công với kết cấu khai thác tổng hợp hai tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) và Pleistocen dưới (qp1).

Để thu nhận thông số địa chất thuỷ văn nhằm phục vụ cho việc tính trữ lượng khai thác nước dưới đất tại hành lang khai th

c thí nghiệm chùm với 01 lỗ khoan quan sát tại chùm lỗ khoan G10 và với 06 lỗ khoan quan sát tại chùm lỗ khoan G13: 01 lỗ khoan trong tầng qp3 (QS3), 02 lỗ khoan

73

chống tổng hợp trong cả tầng qp2-3 và qp1 có kết cấu với phần ống lọc tương tự như lỗ khoan trung tâm (QS1, QS2), 01 trong phần trên của tầng qp2-3 (QS4), 01 lỗ khoan có ống lọc bố trí vào phần dưới của tầng qp1 (QS5) và 01 lỗ khoan được bố trí vào phần trên của tầng n2

2 (QS7). Ngoài ra, có tài liệu hút nước thí nghiệm đơn tại 2 lỗ khoan thăm dò kết hợp khai thác (G16 và G17) chống tổng hợp trong cả tầng qp2-3 và qp1.

Các tầng chứa nước được sơ đồ hoá như vỉa chứa nước đồng nhất, có áp lực, rộng “vô hạn”. Thông số địa chất thuỷ văn tại hành lang khai thác nước dưới đất vùng thị xã Bạc Liêu được tính bằng chương trình phần mềm Aquifer Test theo tài liệu hút nước thí nghiệm và theo tài liệu hồi phục mực nước.

Hệ số thấm được tính theo công thức: KmKm

= (1)

Hệ số truyền áp được tính theo công thức: *

Kmaµ

= (2)

Ký hiệu trong các công thức từ (1) đến (2): k - H m của đất đá tầng chệ số thấ ứa nước (m/ngày); m - Chiều dày tầng chứa nước hoặc đoạn thí nghiệm (m); Km - Hệ số dẫn nướ

o tài liệu tại

chöùa nöôùcthí nghieäm

coù aûnhhöôûng (m)

Thoâng soá tínhtoaùn

Phöông phaùpHantus'h

Phöông phaùpCooper& Jacob

Phöông phaùpRecovery

Thoâng soáchoïn

HÖ sè thÊmtÝnh theo chiÒ

c (m2/ngày); µ* - hệ số nhả nước đàn hồi; a - Hệ số dẫn áp (m2/ngày).

Kết quả tính thông số địa chất thuỷ văn tổng hợp của 2 tầng chứa nước Pleistosen giữa-trên và nước Pleistosen dưới được tổng hợp trong bảng 1.

So sánh kết quả tính thông số dẫn nước theo tài liệu bơm nước thí nghiệm tại lỗ khoan trung tâm chùm G10 và chùm G13 với kết quả tính thông số dẫn nước the

,Chieàu daøy

STT SH Chuøm SHLKChieàu daøychöùa nöôùc

(m)u

dµy thÝ nghiÖm

1 G10 G10 73.3 107.3 KM (m2/ng) 3240 4330 3240K (m/ng) 44.2

2 G10 QS6 73.3 107.3 KM (m2/ng) 3280 3310 4770 3,280.00S 0.0000013 0.00000147

a (m2/ng) 2523076923 2251700680K (m/ ng) 52.9 45.2 52.9 30.6

3 G13 QS1 72.0 106.0 KM (m2/ng) 3900 4360 4980 3900

S 0.00140 0.00131 0.00140

a (m2/ng) 2785714 3328244 2785714

K (m/ ng) 53.4 67.9 53.4 36.8

4 G13 QS2 72.0 106.0 KM (m2/ng) 3900 4190 4460 3900

S 0.0013 0.00236 0.00130

a (m2/ng) 3000000 1775424 3,000,000

K (m/ng) 54.2 58.2 54.2 36.8

5 G13 QS4 72.0 106.0 KM (m2/ng) 3900 4240 6050 3900

S 0.00112 0.00155a (m2/ng) 3482143 2735484K (m/ ng) 54.2 58.9 54.2 36.8

6 G13 QS5 72.0 106.0 KM (m2/ng) 4370 4010 6810 4010

S 0.0241 0.0695a (m2/ng) 181328 57698K (m/ ng) 60.7 55.7 55.7 37.8

7 G13 G13 72.0 106.0 KM (m2/ng) 3690 4430 3690

K (m/ ng) 51.3 61.5 51.3 34.8

8 LKÑôn G16 71.8 105.8 KM (m2/ng) 3540 4880 3540K (m/ ng) 49.3 68.0 33.5

9 LKÑôn G17 84.5 118.5 KM (m2/ng) 3830 3880 3830

K (m/ ng) 45.3 45.9 45.3 32.3

BAÛNG 1 - KEÁT QUAÛ TÍNH THOÂNG SOÁ ÑCTV TAÀNG CHÖÙA NÖÔÙC qp1 vaø qp2-3

74

các lỗ khoan quan sát QS6 (chùm G10) và GQS1, QS2 (chùm G13) cho thấy chúng có giá trị tương đối gần nhau. Điều này cho thấy kết quả tính thông số dẫn nước theo tài liệu bơm nước thí nghiệm tại lỗ khoan trung tâm là có thể tin cậy. Theo đó, hệ số dẫn nước của vỉa chứa nước khai thác thay đổi từ 3280 đến 3900 m2/ngày, trung bình bằng 3044 m2/ngày. Hệ số nhả nước đàn hồi (và tương ứng là hệ số dẫn áp) của vỉa chứa nước khai thác, chúng tôi lấy trung bình các kết quả tính toán theo tài liệu theo dõi mực nước tại các lỗ khoan quan sát QS1 và QS2, cụ thể: hệ số nhả nước đàn hồi = 0.00135 (do giá trị này nằm trong khoảng biến thiên thường gặp) và tương ứng là hệ số dẫn áp = 2,89 X 106.

Áp dụng công thức (1), tính hệ số thấm nước theo chiều dày tổng cộng của tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) và Pleistocen dưới (qp1) sẽ nhận được các giá trị dao động từ 45,3 đến 55,7 m2/ngày, trung bình = 53,2 m2/ngày. Các giá trị hệ số thấm nhận được trên không phù hợp với thành phần hạt mịn, trung đến thô của hai tầng chứa nước trên. Cần chú ý rằng, trong quá trình bơm nước thí nghiệm chùm G13, mực nước tại lỗ khoan QS7 (bố trí vào phần trên của tầng n2

2 ) cũng bị hạ thấp và đạt đến giá trị gần như ngang bằng với các giá trị hạ thấp mực nước tại các lỗ khoan quan sát đặt trong hai tầng bơm thí nghiệm. Điều này chứng tỏ rằng nước từ phần trên của tầng n2

2 đã tham gia vào dòng chảy đến lỗ khoan bơm nước thí nghiệm và khi tính hệ số thấm cần cộng thêm phần trên của tầng n2

2 vào chiều dày của đất đá chứa nước thí nghiệm. Theo cách chọn chiều dày thí nghiệm như vậy, hệ số thấm nước của tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) và Pleistocen dưới (qp1) nhận được có các giá trị dao động từ 30,6 đến 37,8 m2/ngày (xem bảng 1). Các giá trị của hệ số thấm nhận được này phù hợp với thành phần hạt mịn, trung đến thô của hai tầng chứa nước thí nghiệm hơn.

Như vậy, tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên và Pleistocen dưới không những có quan hệ chặt chẽ với nhau, mà chúng còn có mối quan hệ trực tiếp với phần trên của tầng chứa nước Pliocen trung. Vì nước ở phần trên của tầng n2

2 bị lợ, nên khi thiết kế khai thác nước tổng hợp trong tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên và Pleistocen dưới cần chú ý dự báo chất lượng nước khai thác theo thời gian.

Dự báo chất lượng nước khai thác từ lỗ khoan sau khi bắt đầu có sự hút nước mặn từ đáy được tiến hành theo công thức sau:

31 1 0

1 1( )[ (1 ) TC C C Ctβ β

= − − + − ] (3)

Trong công thức (3): T - Thời gian tính từ bắt đầu khai thác nước đến khi bắt đầu quá trình hút nước mặn từ đáy, được xác định theo công thức sau:

320 0

0 0

2 2(1 ) (1 )3n h lTQ h h

π= − +

l (4)

Trong công thức (4): l - Chiều dài ống lọc; h0 - Chiều dày nước nhạt; n0 - Độ rỗng của đất đá chứa nước; Q - Lưu lượng khai thác. t - Thời gian tính từ khi bắt đầu khai thác đến thời đểm dự báo.

β - Hệ số tính đến mức độ không hoàn chỉnh của lỗ khoan, được xác định theo

bảng phụ thuộc của βtb vào đại lượng llH

−

= dưới đây; H - chiều dày tầng chứa nước:

75

l−

0,05 - 0,1 0,1 - 0,2 0,2 - 0,4 0,4 - 0,6 0,6 - 0,8

βtb 2 1,7 1,4 1,3 1,1

Độ khoáng hoá tối đa của nước khai thác (bằng lỗ khoan) Cmax trong vỉa đồng nhất được xác định theo công thức (5) dưới đây:

0max 1 1 0( ) hC C C C

H= − − )

Trong đó: C0 và C1 - Độ khoáng hoá của nước nhạt và nước mặn; h0 - Chiều dày lớp nước nhạt, H - chiều dày tầng chứa nước.

Thay các giá trị thực tại vị trí lỗ khoan G13 vào các công thức (3), (4), (5): lưu lượng khai thác là 6171 m3/ngày, độ khoáng hoá nước nhạt = 0,60 g/l, nước lợ (tầng n2

2) = 1,30 g/l, hàm lượng Cl nước nhạt = 131 mg/l, nước lợ = 429 mg/l, chiều dài ống lọc = 54,5 m, chiều dày nước nhạt = 79 m, tổng chiều dày thí nghiệm là 150 m, chúng ta nhận được các kết quả như sau: thời gian bắt đầu hút nước lợ từ đáy là 7,3 ngày, độ tổng khoáng hoá tối đa là 0,93 g/l, hàm lượng Cl trong nước khai thác vào cuối thời kỳ khai thác (sau 27,3 năm) là 194 mg/l. Như vậy, chúng ta có thể yên tâm về chất lượng nước của hành lang khai thác nước dưới đất vùng thị xã Bạc Liêu.

Từ kết quả tính và lựa chọn thông số ĐCTV theo các chùm bơm nước thí nghiệm tại hành lang khai thác thị xã Bạc Liêu có thể rút ra một số kết luận như sau:

1 - Với kết cấu lỗ khoan thí nghiệm hoàn chỉnh, lưu luợng và thời gian hút nước thí nghiệm đủ lớn, kết quả tính thông số dẫn nước theo tài liệu bơm nước thí nghiệm đơn là có thể tin cậy.

2 - Khi thiết kế khoan khai thác nước dưới đất ở đồng bằng Nam Bộ, cần chú ý đánh giá khả năng cách ly của tầng chứa nước khai thác với các tầng chứa nước nằm kề. Trong trường hợp tầng chứa nước khai thác có môi quan hệ thuỷ lực trực tiếp với tầng chứa nước nằm dưới, việc bố trí các lỗ khoan quan sát phải tuân thủ cách xa lỗ khoan trung tâm một khoảng cách lớn hơn hoặc bằng 0,7 chiều dày tổng cộng của các lớp chứa nước thí nghiệm. Các lỗ khoan quan sát cần được thiết kế sao cho có cấu trúc hoàn chỉnh như các lỗ khoan trung tâm, không nên thiết kế lỗ khoan quan sát chỉ vào phần trên hoặc chỉ vào phần dưới của tầng chứa nước khai thác.

3 - Trong trường hợp tầng chứa nước khai thác có môi quan hệ thuỷ lực trực tiếp với tầng hoặc lớp chứa nước nằm dưới, mà chất lượng tầng hoặc lớp chứa nước nằm dưới không đạt tiêu chuyển cấp nước, để phục vụ cho việc thiết kế, lựa chọn lưu lượng khai thác phù hợp, cũng nhu đưa ra quyết định có tiến hành thi công các lỗ khoan khai thác nước hay không, phải tiến hành tính toán dự báo chất lượng nước khai thác theo các công thức (3), (4), (5).

4 - Kết quả tính toán dự báo chất lượng nước khai thác do hút nước mặn từ đáy tại vị trí lỗ khoan G13 thị xã Bạc Liêu, trong trường hợp độ tổng khoáng hoá của tầng Pliocen trên tại vị trí này không đổi, cho thấy độ tổng khoáng hoá tối đa của nước khai thác là 0,93 g/l, hàm lượng Cl vào cuối thời kỳ khai thác (sau 27,3 năm) là 194 mg/l. Do đó, không phải lo ngại về chất lượng nước khi khai thác. Tuy nhiên, trong quá trình khai thác nước tại hành lang khai thác nước dưới đất vùng thị xã Bạc Liêu, độ tổng khoáng hoá của tầng Pliocen trên tại vị trí G13 sẽ tăng dần theo thời gian (do có sự dịch chuyển của nước có độ tổng khoáng hoá cao hơn ở phía đông vào phía hành lang khai thác nước). Bởi vậy, để có một dự báo đúng đắn hơn, còn phải kết hợp tiến hành dự báo chất

76

lượng nước của tầng Pliocen trên tại vị trí G13 trong quá trình hành lang khai thác nước thị xã Bạc Liêu đi vào hoạt động.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) - Nguyễn Huy Dũng và nnk. Báo cáo "Phân chia địa tầng N - Q và nghiên cứu cấu trúc địa chất đồng bằng Nam Bộ". Lưu trữ Liên đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình miền Nam, 2004.

2) - B.M. Golberg. Dự báo địa chất thuỷ văn chất lượng nước dưới đất tại các hành lang khai thác. Moskva "Nedra" 1976.

77

KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ TRỮ LƯỢNG VÀ MỘT SỐ KHUYẾN NGHỊ KHAI THÁC, SỬ DỤNG, BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC

DƯỚI ĐẤT VÙNG THÀNH PHỐ CÀ MAU

K.S Tống Đức Liêm – Đoàn 804

MỞ ĐẦU Thành phố Cà Mau nằm ở trung tâm bán đảo Cà Mau, là thành phố nằm ở phía

cực nam của đất nước, có mạng lưới giao thông đường thủy rất thuận lợi, được nhà nước công nhận là thành phố loại III năm 1999. Ngày nay thành phố Cà Mau đang trên con đường chỉnh trang và cải tạo để vươn mình trở thành một thành phố văn minh, hiện đại xứng đáng với tầm cỡ của mình.

Một trong những vấn đề lớn mà các nhà quản lý quy hoạch thành phố cần quan tâm là khả năng khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên nước dưới đất trong vùng. Theo quy hoạch cải tạo tổng thể đến năm 2010 thì nguồn nước sử dụng cho thành phố Cà Mau chủ yếu là nước dưới đất, đạt khoảng 30.000m3/ngày. Để phục vụ cung cấp nước cho thành phố Cà Mau, Liên đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình Miền Nam đã làm tờ trình xin mở nhiệm vụ địa chất “Đánh giá nguồn nước dưới đất vùng thị xã Cà Mau” và đề án này đã được Bộ trưởng Bộ Công nghiệp phê duyệt tại Quyết định số: 3105/QĐ-CNCL ngày 30 tháng 12 năm 1999. Báo cáo "Đánh giá nguồn nước dưới đất vùng thị xã Cà Mau” là tổng hợp kết quả việc thực hiện đề án này. Mục đích của bài báo này là trình bày những kết quả chủ yếu của đề án nêu trên và nêu lên những kiến nghị nhằm bảo vệ nước dưới đất và môi trường.

ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN Toàn vùng có tất cả 4 tầng chứa nước, trong đó tầng chứa nước triển vọng nhất

là Pliocen trên. Các tầng chứa nước còn lại cũng là đối tượng đáng chú ý trong khai thác sử dụng ở những mức độ khác nhau tùy theo từng tầng chứa nước cụ thể.

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Pleistocen giữa - trên (qp2-3)

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Pleistocen dưới (qp1)

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Pliocen giữa (n22)

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Pliocen dưới (n21)

Sau đây sẽ mô tả vắn tắt các tầng chứa nước được đề cập.

* Tầng chứa nước Pleistocen giữa – trên (qp2-3), tuy có diện phân bố rộng nhưng khả năng chứa nước trung bình, chất lượng nước biến đổi khá phức tạp, hàm lượng sắt trong nước cao ở một số vùng, có mùi tanh. Mực nước tĩnh hiện nay đã tụt xuống khá sâu so với trước đây. Vì vậy tầng chứa nước Pleistocen giữa – trên (qp2-3) chỉ có thể khai thác nhỏ hoặc khai thác tập trung cho khoảng vài chục hộ dân sử dụng.

* Tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1) có diện phân bố rộng, khả năng chứa nước trung bình đến giàu, chất lượng nước đạt yêu cầu sử dụng cho ăn uống và sinh hoạt. Do thành phần hạt cát mịn, chiều dày không ổn định, biến đổi từ 5,0m đến 45,0m nên trong vùng ít có giếng khai thác lớn trong tầng này.

* Tầng chứa nước Pliocen giữa (n22) có diện phân bố trong toàn vùng và giàu

nước. Bề dày tầng chứa nước lớn, chất lượng nước tốt, tổng độ khoáng hoá 0,39g/l đến 0,82g/l, hàm lượng sắt trong nước ít, các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm thường nằm trong giới hạn cho phép nên ít phải xử lý. Mặt khác, đây là tầng chứa nước có áp,

78

tuy phân bố ở sâu từ 166,0m đến 217,5m nhưng mực nước nằm cách mặt đất từ 1,27m đến 8,50m nên điều kiện khai thác dễ dàng và thi công không phức tạp, đảm bảo cho khai thác cung cấp nước tập trung ở quy mô lớn. Tuy nhiên cần lưu ý thành phần hạt của lớp đất đá chứa nước biến đổi mạnh, xen kẹp rất nhiều những thấu kính bột, bột cát, nhất là phần phía tây nam và đông bắc của vùng nghiên cứu.

* Tầng chứa nước Pliocen dưới (n21) chiếm diện tích khoảng 531,1km2, khả

năng chứa nước trung bình đến giàu, nhưng thành phần đất đá lớp chứa nước và thành phần hoá học của nước biến đổi mạnh. Một phần diện tích phía tây bắc (47,75km2) không gặp tầng chứa nước này hoặc có thành phần đất đá chủ yếu là hạt mịn chứa nước kém. Mặt khác, phía đông bắc chiều dày lớp đất đá chứa nước rất mỏng (2,0m, LK86). Cũng trong các khu vực này chất lượng nước xấu (nước lợ). Vì vậy khả năng bố trí giếng khoan khai thác nước tập trung ở quy mô lớn chỉ có ở các khu vực trung tâm, phía Đông Nam và phía Bắc của thành phố Cà Mau.

Đáng lưu ý, trong thành phần hóa học nước ở các tầng trong vùng có hàm lượng bicarbonat khá cao ( khoảng >400mg/l ) và chiếm tỉ lệ đáng kể làm cho tổng độ khoáng hóa lớn ( trong khi đó hàm lượng clorur không vượt quá 400mg/l ). Do đó đối với những nơi dù tổng độ khoáng hóa nằm trong khoảng 1,051,2g/l cũng có thể sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt được.

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

1 - Chất lượng nước mặt

Trong vùng nghiên cứu nguồn nước mặt về mùa khô bị nhiễm mặn hoàn toàn, do chịu ảnh hưởng trực tiếp thủy triều của biển. Theo tài liệu thu thập của đề án địa chất đô thị Cà Mau, về mùa khô tại sông Gành Hào kết quả phân tích thành phần hoá học nước cho thấy: Độ pH = 7,44, hàm lượng Clorur: 14.959mg/l, độ cứng: 102,5mgđl/l, tổng độ khoáng hoá M = 28.901,0mg/l, thuộc loại nước clorur natri. Về mùa mưa nguồn nước mặt chuyển sang nhạt đến lợ. Qua đợt khảo sát và lấy mẫu tháng 9 năm 2000 tại các sông Gành Hào, Sông Tân Lộc, Sông Trẹm, sông Đốc, kinh Phụng Hiệp và kinh xáng Cà Mau - Bạc Liêu cho thấy hàm lượng clorur: 129,39 - 531,75mg/l, độ cứng: 1,450-3,900mgđl/l, độ tổng khoáng hoá: 0,30g/l-1,06g/l, Fe2+: 0,01-0,50mg/l, Fe3+: 0,02-1,10mg/l, NO3

-: 0,94-4,12mg/l, NO2-: 0,0-0,1mg/l. Nước thuộc loại clorur natri.

Ngoài ra, các hoạt động của con người đã thải ra các sông rạch một lượng khá lớn rác và chất thải làm cho chất lượng nước ngày càng xấu đi.

2 - Chất lượng nước dưới đất

a/ Đánh giá cho mục đích ăn uống và sinh hoạt

Vùng nghiên cứu có nguồn nước dưới đất rất phong phú. Hiện nay các lỗ khoan khai thác ở Cà Mau cho chất lượng nước khá tốt, nước được đưa vào sử dụng ít phải xử lý. Ở đây chúng tôi chỉ đánh giá cho các vùng nước nhạt của các tầng chứa nước so sánh theo“Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống”, theo quyết định của Bộ Y tế số 1329/2002/BYT/QĐ ngày 18/4/2002. Kết quả phân tích thành phần hoá học nước tại các tầng như sau:

+ Tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) Các khu vực phân bố nước nhạt có tổng khoáng hoá từ 0,4g/l-0,79g/l, bao gồm

vùng trung tâm thành phố Cà Mau, khu vực phía tây xã Hồ Thị Kỷ (huyện Thới Bình), xã Khánh An (huyện U Minh), xã Khánh Bình (huyện Trần Văn Thời), Khu vực phiá

79

Đông vùng nghiên cứu gồm các xã Tân Phong, Tân Thạnh, Phong Thạnh Tây, An Trạch (huyện Giá Rai), xã Định Bình, Tân Thành, Tắc Vân (thành phố Cà mau) và xã Định Thành (huyện Đông Hải-Bạc Liêu). Kết quả lấy và phân tích 19 mẫu nước hoá đơn giản và 02 mẫu nhiễm bẩn trong các lỗ khoan của UNICEF và tư nhân, thu thập tài liệu phân tích hoá 28 mẫu, trong tầng chứa nước Pleistocen giữa trên cho thấy:

Tổng độ khoáng hoá M = 0,42 - 0,86g/l. Nước thuộc loại nước nhạt, kiểu nước bicarbonat natri, bicarbonat - clorur natri - magie. Hàm lượng Fe3+: 0,01 - 0,03mg/l; Hàm lượng Fe2+: 0,01 - 0,04mg/l; Hàm lượng NO2

-: 0,00 - 9,80mg/l (trong đó có 11 mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép chiếm 45,83%); Hàm lượng NO3

-: 0,94 - 9,80mg/l; Hàm lượng NH4

+: Không gặp, hoặc có một vài lỗ khoan có hàm lượng từ 0,01 - 1,17mg/l, cá biệt có điểm khảo sát 267 (xã An Trạch - Giá Rai) hàm lượng 1,71mg/l; Độ cứng vùng nước nhạt phổ biến 1,200 - 4,150mgđl/l thuộc loại nước mềm. Độ pH thường biến đổi từ 7,26 - 8,49 thuộc nước bazơ yếu, đạt cho yêu cầu khai thác sử dụng; Hàm lượng natri: 101mg/l - 300mg/l (trong đó có 2 mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép chiếm 8,33%).

Qua đánh giá trên cho thấy các thông số và nồng độ các chất trong nước dưới đất tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên trong các khu vực phân bố nước nhạt đều nằm trong giới hạn cho phép. Riêng một số chỉ tiêu như NO2

-, NH4+, Na cần phải xử lý trước

khi đưa vào sử dụng.

+ Tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1) Tầng chứa nước này được đề án đầu tư 1 lỗ khoan nghiên cứu, chất lượng nước

tốt. Toàn vùng phân bố nuớc nhạt, hiện đang được khai thác quy mô nhỏ, và trung bình tại các lỗ khoan của UNICEF và tư nhân. Kết quả phân tích hoá toàn diện, hoá đơn giản, 5 mẫu sắt, 2 mẫu nhiễm bẩn 14 mẫu nước và thu thập kết quả phân tích hoá 31 mẫu tại các lỗ khoan nghiên cứu tầng Pleistocen dưới (qp1) cho thấy:

Tổng độ khoáng hoá M = 0,40 - 0,72g/l, cá biệt có lỗ khoan Q188030 có giá trị 0,95g/l. Nước thuộc loại nước nhạt, kiểu nước bicarbonat natri.Hàm lượng Fe2+: 0,02 - 0,07mg/l; Hàm lượng Fe3+: 0,01 - 0,06mg/l; Hàm lượng NO2

-: 0,01 - 10,47mg/l (trong đó có 6 mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép chiếm 37,35%); Hàm lượng NH4

+: 0,07 - 0,62mg/l; Hàm lượng NO3

-: 0,30 - 5,81mg/l; Độ cứng phổ biến: 1,300 - 3,242mgđl/l, thuộc loại nước mềm; Độ pH thường biến đổi từ 7,99 đến 8,56 thuộc nước bazơ yếu, đạt cho yêu cầu khai thác sử dụng; Hàm lượng natri: 125mg/l - 330mg/l (trong đó có 6 mẫu vượt tiêu chuẩn đạt 37,35%).

Qua đánh giá trên cho thấy tầng chứa nước Pleistocen dưới có thể khai thác sử dụng ở quy mô nhỏ đến trung bình phục vụ cho ăn uống và sinh hoạt. Các thông số cơ bản đều nằm trong giới hạn cho phép. Riêng một số chỉ tiêu như NO2

-, Na phải xử lý trước khi đưa vào sử dụng.

+ Tầng chứa nước Pliocen giữa (n22)

Đây là tầng chứa nước được đề án đầu tư 7 lỗ khoan nghiên cứu, chất lượng nước tốt, hiện nay đang được khai thác phục vụ cho ăn uống và sinh hoạt chủ yếu của thành phố Cà Mau. Phân tích 79 mẫu hoá toàn diện và hoá đơn giản, 55 mẫu sắt và 2 mẫu nhiễm bẩn, 11 mẫu hoá thu thập cho kết quả như sau:

Tổng độ khoáng hoá M = 0,39 - 0,84g/l. Nước thuộc loại nước nhạt, kiểu nước bicarbonat natri, bicarbonat - clorur natri; Hàm lượng Fe2+: 0,01 - 0,24mg/l; Hàm lượng Fe3+: 0,01 - 0,07mg/l, cá biệt lên đến 0,49mg/l ở LK15; Hàm lượng NO2

-: 0,01mg/l - 5,70mg/l (trong đó có 29 mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép, đạt 36,70%); Hàm lượng NH4

+: 0,04 - 7,46mg/l ( trong đó có 16 mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép chiếm 20,25%);

80

Hàm lượng NO3-: 0,00 - 1,85mg/l; Độ cứng phổ biến từ 0,600 đến 3,780mgđl/l, thuộc

loại nước mềm; Độ pH thường biến đổi từ 7,50 - 8,74 thuộc nước bazơ yếu, đạt cho yêu cầu khai thác sử dụng; Hàm lượng natri: 103 - 298mg/l (trong đó có 27 mẫu vượt tiêu chuẩn cho phép chiếm 34,17%)

Qua đánh giá trên cho thấy các chỉ tiêu và nồng độ các chất trong nước dưới đất tầng chứa nước Pliocen trên cơ bản đều nằm trong giới hạn cho phép. Riêng một số chỉ tiêu như NO2

-, NH4+, Na cần phải xử lý trước khi đưa vào sử dụng.

+ Tầng chứa nước Pliocen dưới (n21)

Đây là tầng chứa nước được đề án đầu tư 1 lỗ khoan nghiên cứu, chất lượng nước tốt, tuy nhiên do hàm lượng clorur và bicarbonat cao nên độ tổng khoáng hoá từ 0,8 đến 1,01g/l, tương ứng với hàm lượng clorur từ 255,24 đến 323,48mg/l (theo tài liệu lấy và phân tích mẫu nước hoá đơn giản trong quan trắc động thái nước dưới đất của đề án). Ở hai bên rìa phía đông bắc và tây bắc của vùng theo tài liệu đo carota tại lỗ khoan LK87 và lỗ khoan LK86 và tài liệu đo sâu điện thì nước bị lợ, chỉ có vùng trung tâm chạy dọc từ bắc xuống nam là nước nhạt. Qua kết quả phân tích 9 mẫu hoá toàn diện, hoá đơn giản, 9 mẫu sắt và 2 mẫu phân tích nhiễm bẩn, 2 mẫu hoá thu thập cho thấy:

Khu vực phân bố nước nhạt có tổng độ khoáng hoá M = 0,80 - 1,03g/l. Nước thuộc loại nước nhạt, kiểu nước clorur - bicarbonat natri, bicarbonat - clorur natri; Hàm lượng Fe2+ : 0,00 - 0,01mg/l; Hàm lượng Fe3+ : 0,01 - 0,06mg/l; Hàm lượng NO2

-: 0,01 - 4,76mg/l; Hàm lượng NH4

+: 0,08 - 2,69mg/l; Nhiễm bẩn NO3-: 0,27 - 1,15mg/l; Độ

cứng phổ biến từ 1,300 đến 2,700mgđl/l thuộc loại nước mềm; Độ pH thường biến đổi từ 7,28 - 8,72 thuộc nước bazơ yếu, đạt cho yêu cầu khai thác sử dụng;

Qua đánh giá trên cho thấy các thông số và nồng độ các chất trong nước dưới đất tầng chứa nước Pliocen dưới cơ bản đều nằm trong giới hạn cho phép .Tuy nhiên có một số thông số vượt quá giới hạn cho phép như clorur, natri, amoni…, do đó khi khai thác phải sử lý trước khi đưa vào sử dụng. Tầng chứa nước này có thể khai thác sử dụng ở quy mô lớn, trong khu vực vùng trung tâm chạy từ bắc xuống nam.

Khu vực nước lợ phía tây bắc và đông bắc chưa có công trình nào nghiên cứu.

b/ Đánh giá cho mục đích kỹ thuật

Trong phần này mục tiêu đánh giá chỉ dành cho vùng chứa nước nhạt của các tầng chứa nước.

* Độ cứng

Sử dụng tiêu chuẩn giới hạn độ cứng.

Làm lạnh động cơ: độ cứng không vượt quá 8 mgđl/l.

Nồi hơi áp suất bình thường: độ cứng 2 - 7 mgđl/l.

Nồi hơi áp suất cao: độ cứng 0,2 - 1,5 mgđl/l.

So sánh tiêu chuẩn trên với các chỉ tiêu của tầng chứa nước cho thấy:

+Tầng chứa nước Pleistocen giữa – trên (qp2-3): loại nước thay đổi từ rất mềm đến cứng trung bình với độ cứng: 1,200 - 4,150mgđl/l, trung bình 2,059mgđl/l. Trong đó có 52,63% mẫu có thể làm dùng cho nồi hơi áp suất cao, 47,37% mẫu dùng cho nồi hơi áp suất bình thường, 100% mẫu dùng được cho việc làm lạnh động cơ

81

+Tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1): loại nước thay đổi từ rất mềm đến cứng trung bình với độ cứng: 1,300 - 3,242mgđl/l, trung bình 1,774mgđl/l. Trong đó có 42,85% có thể dùng cho nồi hơi áp suất cao, 57,15% dùng cho nồi hơi áp suất bình thường, 100% dùng được cho việc làm lạnh động cơ.

+Tầng chứa nước Pliocen giữa (n22): loại nước thay đổi từ rất mềm đến cứng

trung bình với độ cứng: 0,600 - 3,780mgđl/l, trung bình 1,566mgđl/l. Trong đó có 50,63% mẫu có thể dùng cho nồi hơi áp suất cao, 49,37% mẫu dùng cho nồi hơi áp suất bình thường, 100% mẫu dùng được cho việc làm lạnh động cơ.

+Tầng chứa nước Pliocen dưới (n21): loại nước thay đổi từ rất mềm đến mềm

với độ cứng: 1,300 - 2,700mgđl/l, trung bình 1,996mgđl/l. Trong đó có 9,09% mẫu dùng cho nồi hơi áp suất cao, 90,91% mẫu dùng cho nồi hơi áp suất bình thường, 100% mẫu dùng được cho việc làm lạnh động cơ.

* Tổng lượng cặn (H)

Lượng cặn gây cản trở vận động và làm tổn thất áp lực trong đường ống do bị đóng cặn ở thiết bị. Trong thực tế, lượng cặn dày 1mm gây tổn thất nhiên liệu từ 1,5 - 2%. Theo lượng cặn cứng chia ra:

Nước có lượng cặn rất nhỏ: H < 125 g/m3.

Nước có lượng cặn nhỏ: 125 < H < 250 g/m3.

Nước có lượng cặn lớn: 250 < H < 500 g/m3.

Tất cả các tầng chứa nước đều thuộc loại nước có tổng lượng cặn rất nhỏ H = 0,80 - 30,55g/m3.

* Hệ số ăn mòn (Kk): Sự ăn mòn vách nồi hơi của nước phụ thuộc vào các ion hyđro hòa tan và một số

chất khác như H2S, O2, CO2, nhiệt độ... Hệ số ăn mòn này còn phụ thuộc vào môi trường axít hay bazơ của nước.

Nước có tính ăn mòn khi Kk > 0

Nước có tính nửa ăn mòn khi Kk < 0.

Tất cả các mẫu nước trong vùng thuộc loại nửa ăn mòn, với hệ số ăn mòn Kk <0.

* Hệ số sủi bọt (P)

Hệ số này thể hiện tính chất của nước gây cản trở và mất an toàn cho nồi hơi. Dựa vào hệ số này chia ra:

Nước không sủi bọt khi P < 60

Nước nửa sủi bọt khi 60 < P < 200

Nước sủi bọt khi P > 200.

Qua kết quả phân tích thành phần hóa học nước và tính toán, cho thấy nước trong các tầng chứa nước trong vùng đều có tính sủi bọt với P = 273,12 - 966,33.

* Cho mục đích tưới Để phục vụ cho mục đích tưới, sử dụng hệ số tưới Ka và được phân ra các loại

sau:

Tốt: Ka >18

82

Đạt yêu cầu: Ka = 18 - 6

Không đạt yêu cầu: Ka = 5,9 - 1,2

Xấu khi hệ số Ka tương ứng là: < 1,2.

Hầu hết các mẫu nước nhạt của tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên; Pleistocen dưới và Pliocen trên thuộc loại đạt yêu cầu tốt đối với tướI, hệ số tưới Ka = 7,5 - 47,88.

Riêng tầng chứa nước Pliocen dưới: có 45,45% mẫu nước thuộc loại không đạt yêu cầu đối với tưới với hệ số tưới Ka = 5,28 - 5,63 và có 54,55% mẫu đạt yêu cầu tưới với hệ số tưới Ka = 6,07 - 8,05.

3- Đặc điểm thủy hoá Kết quả nghiên cứu đã cho phép phân vùng nghiên cứu thành các khu vực phân

đới thủy hoá đặc trưng sau:

- Vùng có tổng độ khoáng hoá tăng theo chiều sâu: chiếm khoảng 3/4 diện tích vùng nghiên cứu (418,04Km2) bao gồm khu trung tâm thành phố Cà Mau, một phần của xã An Xuyên, xã Tân Thành, xã Hoà Thành và xã Định Bình (thành phố Cà Mau), 1 phần phía Tây xã Hồ Thị Kỷ (huyện Thới Bình), xã Khánh An (huyện U Minh) và xã Khánh Bình (huyện Trần Văn Thời), xã Tân Phong, xã Phong Thạnh Tây, xã An Trạch và xã Tân Thạnh (huyện Giá Rai-tỉnh Bạc Liêu) và xã Định Thành (huyện Đông Hải-tỉnh Bạc Liêu). Từ trên xuống các tầng chứa nước có chất lượng như sau:

+ Trên cùng là vùng phân bố nước nhạt của tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) có tổng độ khoáng hoá M = 0,42 - 0,86g/l, với loại nước chủ yếu là bicarbonat natri, bicarbonat - clorur natri - magie.

+ Tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1) có M = 0,4 - 0,72g/l, với loại nước chủ yếu là bicarbonat natri.

+ Tầng chứa nước Pliocen giữa (n22) có M = 0,36 - 0,84g/l với loại nước chủ yếu

là bicarbonat natri, bicarbonat - clorur natri .

+ Dưới cùng là tầng chứa nước Pliocen dưới (n21)có M = 0,8 - 1,03 g/l với loại

nước chủ yếu là bicarbonat - clorur natri, clorur - bicarbonat natri.

Trong vùng có tổng khoáng hoá tăng theo chiều sâu này chất lượng nước trong các tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3), Pleistocen dưới (qp1) và Pliocen giữa (n2

2) tốt hơn tầng chứa nước Pliocen dưới (n2

1).

- Vùng có tổng độ khoáng hoá giảm theo chiều sâu Gồm khu vực phía Tây Nam vùng nghiên cứu thuộc xã Lương Thế Trân (huyện Cái Nước), diện tích khoảng 39,8km2. Đây là vùng phân bố nước lợ của tầng chứa nước Pleistocen giữa-trên (qp2-3). Từ trên xuống đặc trưng của các tầng chứa nước như sau:

+ Trên cùng là tầng chứa nước Pliestocen giữa – trên (qp2-3) có tổng độ khoáng hoá cao M =1,24 - 2,95mg/l với loại nước chủ yếu là clorur natri.

+ Tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1) có tổng độ khoáng hóa M = 0,67g/l và loại nước chủ yếu là bicarbonat natri

+ Tầng chứa nước Pliocen giữa (n22) có tổng độ khoáng hóa M = 0,59 - 0,84g/l

và loại nước chủ yếu là bicarbonat natri và bicarbonat - clorur natri.

+ Dưới cùng là tầng chứa nước Pliocen dưới (n21) có tổng độ khoáng hoá M

<1g/l.

83

- Vùng phân đới thủy hoá phức tạp: gồm khu vực phía tây bắc và phía đông bắc vùng nghiên cứu, thuộc các xã Hồ Thị Kỷ, Tân Lộc (huyện Thới Bình), Xã An Xuyên (thành phố Cà Mau và 1 phần nhỏ xã Phong Thạnh Tây (huyện Giá Rai-Bạc Liêu), diện tích khoảng 160,76km2. Đây là vùng phân bố nước lợ của tầng Pleistocen giữa - trên (qp2-3) và Pliocen dưới (n2

1) xen kẹp các tầng chứa nước nhạt của các tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1) và Pliocen giữa (n2

2). Do các biên mặn tập trung và so le nhau nên trong khai thác sử dụng cần tiến hành nghiên cứu kỹ hơn và có công nghệ cách ly thích hợp.

+ Trên cùng là tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) có tổng độ khoáng hoá từ nhạt đến lợ có: M = 0,51 - 1,59mg/l, với loại nước chủ yếu là bicarbonat natri, bicarbonat - clorur natri và clorur natri.

+ Tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1) có tổng độ khoáng hóa M = 0,52 - 0,98g/l và loại nước chủ yếu là bicarbonat natri

+ Tầng chứa nước Pliocen giữa (n22) có tổng độ khoáng hóa M = 0,51 - 0,53g/l

và loại nước chủ yếu là bicarbonat natri và bicarbonat - clorur natri.

+ Dưới cùng là tầng chứa nước Pliocen dưới (n21) có tổng độ khoáng hoá M =

1,01mg/l và loại nước chủ yếu là clorur - bicarbonat natri.

4 - Triển vọng nước khoáng Trong công tác lộ trình đo vẽ Địa chất thủy văn và lấy mẫu nước để phân tích

nghiên cứu chất lượng nước tại các lỗ khoan UNICEF và của tư nhân, qua kết quả phân tích thành phần hoá học nước cho thấy trong vùng nghiên cứu có 7 lỗ khoan có hàm lượng bicarbonat từ 598 - 763mg/l, phân bố ở 2 tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3) và Pleistocen dưới (qp1). Căn cứ vào tiêu chuẩn phân loại nước khoáng của Hội Đồng Châu Âu và theo quy định số 1626 của Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường thì khi hàm lượng bicarbonat > 600mg/l được xếp vào nước khoáng bicarbonat. Qua đó cho thấy trong vùng nghiên cứu có triển vọng nước khoáng bicarbonat, chúng phân bố ở xã An Xuyên, xã Định Bình (thành phố cà Mau), xã Tân Lộc (huyện Thới Bình) và xã Tân Phong (huyện Giá Rai - Bạc Liêu).

ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT

1- Sơ đồ hóa các tầng chứa nước

Trong vùng nghiên cứu có bốn tầng chứa nước triển vọng là Pleistocen giữa- trên (qp2-3), Pleistocen dưới (qp1), Pliocen giữa (n2

2) và Pliocen (n21) đều chìm sâu dưới

mặt đất, trong đó triển vọng nhất là tầng Pliocen giữa (n22). Thành phần đất đá chứa

nước là cát hạt mịn trung - thô lẫn sạn, sỏi. Mái và đáy của các tầng chứa nước là sét, bột sét, bột, bột cát màu xám tro, xám xanh, đến nâu xẫm vàng loang lổ chứa sạn sỏi laterit, chứa nước kém. Nước có áp lực cao. Cả bốn tầng đều có diện phân bố rộng khắp vùng và cả ngoài vùng nghiên cứu. Vì vậy, chúng tôi chọn phương pháp ngoại suy theo tài liệu hút nước thí nghiệm và phương pháp cân bằng để tính trữ lượng cho các tầng chứa nước.

Để sơ đồ hoá cho việc tính trữ lượng, các tầng chứa nước nói trên được coi là vỉa chứa nước đồng nhất, có áp lực, rộng “vô hạn”.

Tính và lựa chọn các thông số địa chất thuỷ văn

- Tính các thông số địa chất thuỷ văn

84

Các thông số địa chất thủy văn được tính toán theo tài liệu hút thí nghiệm với một đợt hạ thấp mực nước, trong đó tài liệu hồi phục mực nước được coi là tài liệu tin cậy nhất. Các lỗ khoan hút nước thí nghiệm đều tiến hành với thời gian ngắn nên điều kiện biên được coi là chưa thể hiện rõ ràng. Kết hợp với đặc điểm, tính chất của tầng chứa nước các thông số địa chất thủy văn sẽ được tính trong điều kiện vận động không ổn định cho nước có áp.

Các thông số địa chất thủy văn sẽ được chỉnh lý và tính toán bằng phần mềm Aquifer Test để xác định hệ số dẫn nước (km) và hệ số thấm (k).

Ngoài ra, một vài thông số không có đủ tài liệu thí nghiệm để tính toán sẽ được tính theo công thức thực nghiệm hoặc tra cứu trong các sách chuyên môn.

Các công thức đã được sử dụng để tính thông số như sau:

- Hệ số nhả nước trọng lực: theo công thức thực nghiệm của P.A.Biexinxki cho tầng chứa nước là đất đá bở rời:

(V.1) 70,117 kµ = ×

- Tính hệ số truyền áp:

(V.2) dnp ββ +ka =*

- Hệ số nhả nước đàn hồi:

(V.3) *

*

akm

=µ

Ký hiệu trong các công thức từ (V.1) đến (V.3):

k - Hệ số thấm của đất đá tầng chứa nước (m/ngày);

βn - Hệ số đàn hồi thể tích của nước ( lấy trung bình bằng 3,8.10-6 1/m );

βđ - Hệ số đàn hồi thể tích của đất đá cấu thành vỉa chứa nước (lấy trung bình bằng 1,1.10-6 1/m);

p - Độ rỗng của vỉa chứa nước (lấy bằng 0,3);

km - Hệ số dẫn nước (m2/ngày);

- Lựa chọn các thông số địa chất thuỷ văn để tính trữ lượng

Từ kết quả tính toán các thông số địa chất thuỷ văn, dựa vào tỷ lưu lượng hút nước thí nghiệm, thành phần thạch học và chiều dày của tầng chứa nước tại các lỗ khoan, hệ số dẫn nước km (tính theo tài liệu hút nước thí nghiệm hoặc tài liệu hồi phục mực nước) sẽ được chọn phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn của vùng. Từ đó tính ra được giá trị hệ số dẫn nước km trung bình cho từng tầng chứa nước. Dựa vào các công thức nêu trên, tính được giá trị trung bình các thông số điạ chất thủy văn của các tầng chứa nước phục vụ cho việc tính trữ lượng khai thác nước dưới đất. Kết quả lựa chọn được tổng hợp như sau:

85

Bảng tổng hợp kết quả lựa chọn thông số địa chất thủy văn

T T

Tầng chứa nước

km (m2/ngày)

K (m/ngày)

a* (m2/ngày) µ∗ µ

1 qp2-3 - - - - 0,190 2 qp1 48 1,68 7,51-105 5,22×10-5 0,130 3 n2

2 720 15,13 6,75 ×106 1,07×10-4 0,172 4 n2

1 794 37,63 1,68×107 4,73×10-5 0,196

* Lựa chọn phương pháp tính trữ lượng nước dưới đất

- Phương pháp cân bằng

Trữ lượng khai thác nước dưới đất được xác định theo công thức:

ktkt

d thF

t

mFQQ .... *µµ

α ++= (V.4)

Trong đó:

Qđ - Trữ lượng động (m3/ng);

F - Diện tích phân bố tầng chứa nước (km2);

m - Chiều dày tầng chứa nước(m);

h - Chiều cao áp lực(m);

µ - Hệ số nhả nước trọng lực;

µ*- Hệ số nhả nước đàn hồi;

α - Hệ số sử dụng trữ lượng tĩnh (lấy bằng 0,4);

tkt - Thời gian khai thác (lấy bằng 104 ngày);

Hiện nay trong vùng nghiên cứu chưa có tài liệu về gradient thuỷ lực của các tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3), Pleistocen dưới (qp1), và Pliocen dưới (n2

1); riêng tầng Pliocen giữa (n22) có tài liệu về gradient thuỷ lực, nhưng trong điều kiện

bị phá huỷ nên chúng tôi bỏ qua trữ lượng động (Qđ).

- Phương pháp ngoại suy theo tài liệu hút nước thí nghiệm

Phương pháp ngoại suy theo tài liệu hút nước thí nghiệm được tính theo công thức:

max maxo

kt oo

QQ S q SS

= = (V.5)

Ở đây:

Qkt - Lưu lượng khai thác (m3/ngày);

Qo - Lưu lượng hút nước thí nghiệm (m3/ng);

So - Mực nước hạ thấp khi hút nước thí nghiệm (m);

qo - Tỷ lưu lượng của lỗ khoan khi hút nước thí nghiệm (m3/sm);

86

Smax - Mực nước hạ thấp tối đa, Smax được chọn như sau:

Đối với những lỗ khoan hút nước thí nghiệm trong đề án, Smax được lấy bằng chiều cao cột áp lực trên mái tầng chứa nước

Đối với những lỗ khoan hút nước thí nghiệm thuộc tài liệu thu thập trong đề án, Smax được lấy bằng chiều sâu mực nước hạ thấp trong hút nước thí nghiệm.

- Phương pháp thống kê lưu lượng các lỗ khoan đang khai thác

Phương pháp này được tính toán dựa trên kết quả quan trắc lưu lượng khai thác của các lỗ khoan đang hoạt động thuộc Xí nghiệp cấp nước Cà Mau. Thời gian quan trắc là một năm ( từ tháng 5 năm 2003 đến tháng 4 năm 2004 ). Lưu lượng khai thác được quan trắc tại 10 lỗ khoan, trong đó có 9 lỗ khoan khai thác vào tầng chứa nước Pliocen trên (n2

2) và 1 lỗ khoan khai thác vào tầng chứa nước Pliocen dưới (n21).

- Kết quả tính trữ lượng khai thác nước dưới đất

Từ những điều kiện địa chất thuỷ văn đã nêu và giá trị các thông số trong các bảng , chiều dày và diện phân bố của từng tầng chứa nước trong vùng được xác định theo bản đồ địa chất thuỷ văn, chúng tôi áp dụng các công thức (V.4) và (V.5) để tính toán trữ lượng khai thác nước dưới đất cho vùng nghiên cứu.

Sản lượng khai thác: chúng tôi chỉ thu thập được tài liệu về thời gian và lưu lượng khai thác của 10 giếng trong khoảng thời gian là 1 năm là:10.216m3/ngày

Trữ lượng khai thác được tính bằng tổng lưu lượng thực hút nước thí nghiệm của 17 lỗ khoan trong đề án: 12.079m3/ngày.

Trữ lượng khai thác tính theo phương pháp ngoại suy từ kết quả lưu lượng khai thác nội suy (Qns, m3/ngày) và lưu lượng thực bơm Qtn(m3/ngày). Được tính tại 9 lỗ khoan hút nước thí nghiệm của đề án. Cụ thể:

+ Tầng chứa nước Pleistocen dưới: = 297m3/ngày.

+ Tầng chứa nước Pliocen trên là: = 74.268m3/ngày.

+ Tầng chứa nước Pliocen dưới là: = 34.271m3/ngày.

Cộng: 108.836m3/ngày.

Trữ lượng khai thác tính theo phương pháp cân bằng: 360.125m3/ngày.

Phân cấp trữ lượng khai thác nước dưới đất

Căn cứ vào mức độ và kết quả nghiên cứu đã đạt được, cũng như vào hiện trạng khai thác nước dưới đất trong vùng, có đối chiếu, kết hợp với “Quy phạm sử dụng phân cấp trữ lượng khai thác nước dưới đất cho các mỏ nước nhạt”, chúng tôi phân cấp trữ lượng cho vùng nghiên cứu như sau:

- Sản lượng khai thác được xếp vào trữ lượng khai thác cấp A+B:

Trong vùng nghiên cứu hiện có 18 giếng khoan của Nhà máy cấp nước thành phố Cà Mau đang khai thác vào tầng chứa nước Pliocen giữa (n2

2) và tầng chứa nước

Pliocen dưới (n21). Thời gian đã khai thác của các giếng nói trên khoảng từ 10 đến 15

năm. Lưu lượng khai thác của các giếng vẫn đang ổn định. Tuy nhiên, chúng tôi chỉ thu thập được tài liệu về thời gian và lưu lượng khai thác của 10 giếng trong khoảng thời gian là 1 năm. Ngoài ra, trong vùng nghiên cứu còn có rất nhiều lỗ khoan của các tổ chức tư nhân, của Chương trình UNICEF, của Trung tâm nước sạch và Vệ sinh Môi trường Nông thôn đang khai thác vào các tầng chứa nước khác nhau trong vùng nghiên

87

cứu. Vì vậy, chúng tôi xếp trữ lượng của 10 giếng khoan đang khai thác được quan trắc trong 1 năm là: 9952+264 = 10.216m3/ngày vào cấp A+B. Tuy nhiên, vị trí của 10 giếng này nằm tập trung trong thành phố Cà Mau, chỉ chiếm một phần diện tích nhỏ, vì vậy trữ lượng cấp A+B nói trên chưa phản ảnh đầy đủ trữ lượng cấp công nghiệp của toàn vùng nghiên cứu.

- Trữ lượng khai thác cấp C1: được tính bằng tổng lưu lượng thực hút nước thí nghiệm của 17 lỗ khoan trong đề án: 12079m3/ngày.

- Trữ lượng khai thác cấp C2 tính theo phương pháp ngoại suy từ kết giữa lưu lượng khai thác nội suy (Qns, m3/ngày) và lưu lượng thực bơm Qtn (m3/ngày). Trữ lượng khai thác cấp C2 được tính tại 9 lỗ khoan hút nước thí nghiệm của đề án.

+ Tầng chứa nước Pleistocen dưới: = 297m3/ngày.

+ Tầng chứa nước Pliocen trên là: = 74.268m3/ngày.

+ Tầng chứa nước Pliocen dưới là: = 34.271m3/ngày.

Cộng: 108.836m3/ngày.

- Trữ lượng khai thác tiềm năng là trữ lượng tính theo phương pháp cân bằng: 360.125m3/ngày .

Kết quả phân cấp trữ lượng khai thác nước dưới đất

TT Tầng chứa nước Cấp A+B Cấp C1 Cấp C2 Tiềm năng

1 qp2-3 482 42.141 2 qp1 1.965 297 70.391 3 n2

2 9.952 7.525 7.4268 190.942 4 n2

1 264 3.107 3.4271 56.650 Cộng 10.216 12.079 108.836 360.125

- Nhận xét kết quả tính toán và phân cấp trữ lượng

*Trữ lượng khai thác tiềm năng

- Tổng cộng toàn vùng có trữ lượng khai thác tiềm năng là: 360.125m3/ngày, trong đó trữ lượng tĩnh trọng lực là: 358.229m3/ngày (chiếm tỉ lệ 99,47%)và trữ lượng tĩnh đàn hồi là: 1.896m3/ngày (chiếm tỉ lệ 0,53%).

- Trữ lượng khai thác tiềm năng được xác định chủ yếu theo trữ lượng tĩnh trong lực và trữ lượng tĩnh đàn hồi. Riêng tầng chứa nước Pleistocen giữa – trên (qp2-3) chỉ được xác định theo trữ lượng tĩnh trọng lực do không đủ số liệu để tính trữ lượng tĩnh đàn hồi.

- Trong số trữ lượng khai thác tiềm năng chưa có thành phần trữ lượng động vì động thái của các tầng đang bị phá huỷ, không xác định được trị số gradient thuỷ lực. Vì vậy, chúng tôi bỏ qua thành phần trữ lượng động.

*Trữ lượng khai thác cấp C1 và C2

- Trữ lượng khai thác thác cấp C1 và C2 được tính toán ngoại suy theo tài liệu hút nước thí nghiệm.

- Do không có lỗ khoan hút nước thí nghiệm trong tầng chứa nước Pleistocen giữa – trên (qp2-3) nên không tính được trữ lượng theo phương pháp ngoại suy.

88

- Do số lượng lỗ khoan hút nước thí nghiệm có đường kính nhỏ, tỷ lưu lượng lỗ khoan nhỏ dẫn đến trữ lượng tính toán theo phương pháp này còn nhỏ hơn thực tế rất nhiều. Vì vậy trữ lượng khai thác tính toán ngoại suy theo các lỗ khoan hút nước thí nghiệm trong đề án nhỏ hơn nhiều so với trữ lượng tiềm năng của toàn vùng.

*Sản lượng của các lỗ khoan đang khai thác

- Trữ lượng nêu trên chưa xét đến trữ lượng khai thác từ tầng Pleistocen giữa – trên (qp2-3) và tầng Pleistocen dưới (qp1) bằng các lỗ khoan nhỏ hiện có rất nhiều trong toàn vùng.

- Số lượng các lỗ khoan khai thác công nghiệp của Xí nghiệp cấp nước Cà Mau thực tế là 18 giếng, nhưng chỉ được tính toán cho 8 giếng. Ngoài ra, còn khá nhiều lỗ khoan khai thác công nghiệp của các đơn vị sản xuất trong vùng cũng chưa được đưa vào tính toán. Vì vậy trữ lượng khai thác tính toán nêu trên nhỏ hơn so với trữ lượng thực tế đang khai thác trong vùng.

BẢO VỆ NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÀ MÔI TRƯỜNG Trữ lượng nước dưới đất ở vùng nghiên cứu khá phong phú. nhưng hiện nay

trong khu vực thành phố Cà Mau hai tầng chứa nước Pleistocen giữa – trên (qp2-3) và Pleistocen dưới (qp1) có rất nhiều công trình khai thác nước tập trung với quy mô vừa và nhỏ. Vì vậy hai tầng chứa nước đang có nguy cơ cạn kiệt. Theo báo cáo của Công ty cấp nước Cà Mau, mực nước dưới đất trong các tầng chứa nước đã tụt đáng kể, nhất là hai tầng chứa nước Pleistocen giữa – trên (qp2-3) và Pleistocen dưới (qp1) đã tụt khoảng 13,5 - 14,5m so với trước đây đặc biệt là khu vực trung tâm thành phố Cà Mau. Kết quả quan trắc Quốc gia động thái nước dưới đất do Liên đoàn Địa chất thủy văn-Địa chất công trình miền Nam thực hiện tại trung tâm thành phố Cà mau gồm trạm quan trắc Q177 và Q188 cũng đã ghi nhận vấn đề này.

Tầng chứa nước Pliocen giữa (n22) và Pliocen dưới (n2

1) có trữ lượng và chất lượng tốt, hiện nay đang có nhiều giếng khai thác công nghiệp ở thành phố Cà Mau, vì vậy phải có quy hoạch khai thác hợp lý các tầng chứa nước, tránh hiện tượng làm cạn kiệt các tầng chứa nước này.

Dựa trên cơ sở cấu trúc địa chất và biểu hiện tụt mực nước dưới đất thì hiện tượng sụt lún mặt đất có nhiều khả năng xảy ra. Do đó cần tiến hành quan trắc, nghiên cứu đánh giá và dự báo các mức độ sụt lún nếu có khi nhu cầu dùng nước dưới đất cho các mục đích khác nhau ngày càng cao.

Nước dưới đất là nguồn tài nguyên quý giá của con người, yếu tố quan trọng trong sự tồn tại và phát triển của xã hội. Toàn vùng, nguồn nước mặt chất lượng xấu không thể sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất được, nhưng bù lại nơi đây lại có nguồn tài nguyên nước dưới đất khá phong phú. Vì vậy nguồn tài nguyên này cần phải được bảo vệ tốt, tránh các nguy cơ gây ô nhiễm các tầng chứa nước ( đặc biệt là tầng chứa nước pleistocen giữa trên (qp2-3), hạn chế tối đa việc tạo ra các chất bẩn và thải ra mặt đất và sông rạch, cụ thể:

- Không lập những nhà vệ sinh ven sông rạch như trước đây và hiện nay đang làm.

- Khu tập trung dân cư, chợ búa cần quy hoạch và xây dựng xa các sông rạch, nước thải cần được tập trung xử lý trước khi thải ra sông.

- Trong nông nghiệp nên nghiên cứu quy trình phân bón hợp lý cho từng loại cây phổ biến trong vùng, bảo đảm cho cây vừa hấp thụ hết.

89

- Thuốc trừ sâu nên sử dụng đúng quy trình sao cho có hiệu qủa nhất, khuyến khích trồng những giống cây có khả năng kháng được sâu rầy.

- Rác và các loại chất thải cần được tập trung xử lý ở những nơi cách xa nguồn nước mặt.

- Khu công nghiệp và các nhà máy cần thiết phải có nhà máy xử lý nước thải đi kèm theo.

- Khuyến khích chủ các phương tiên di chuyển, các trạm xăng dầu và các trạm sửa chữa cơ khí trên sông hạn chế thải dầu mỡ bẩn ra sông rạch.

Ngoài ra, các nhà quản lý khai thác và các cá nhân, đơn vị có trách nhiệm thi công các công trình khai thác nước cũng cần lưu ý các vấn đề sau:

- Khai thác nước dưới đất cần có công nghệ trám xi măng cách ly hợp lý tránh nhiễm mặn và nhiễm bẩn từ tầng chứa nước Holocen và các tầng chứa nước mặn xuống.

- Các lỗ khoan khảo sát địa chất công trình đến chiều sâu vượt quá mái tầng chứa nước Pleistocen giữa trên cần được trám lấp theo đúng quy định.

- Khai thác nước dưới đất các tầng chứa nước có ranh mặn nằm kề (các tầng chứa nước Pleistocen giữa-trên (qp2-3) và Pliocen dưới (n2

1)) chú ý nguy cơ tụt mực nước dưới đất sẽ gây ra và thâm nhập mặn và nhiễm bẩn từ trên xuống, quá trình xâm nhập mặn theo chiều ngang. Việc hạ thấp mực nước của tầng Pliocen giữa (n2

2) ở những khu vực phân bố nước mặn của tầng Pliocen dưới (n2

1) nằm dưới (các xã Khánh An, Khánh Bình, một phần phía Tây của xã Hồ Thị Kỷ, Tân Phong, Phong Thạnh Tây và Tân Lộc Đông) đến một giới hạn nào đó sẽ xảy ra thấm xuyên và nguy cơ xâm nhập theo chiều thẳng đứng sẽ xảy ra. Do vậy cần tiến hành công tác thăm dò trước khi kết cấu các giếng khoan khai thác.

- Các lỗ khoan hư hỏng cần tiến hành sửa chữa kịp thời hoặc lấp trám lỗ khoan đúng quy trình kỹ thuật.

Do nguồn nước bổ cập cho các tầng chứa nước từ rất xa, vì vậy song song với khai thác nước dưới đất cần tiến hành lập các trạm quan trắc chuyên môn để theo dõi động thái mực nước và sụt lún mặt đất.

KẾT LUẬN

Kết quả điều tra đã đánh giá khá đầy đủ 4 tầng chứa nước lỗ hổng, các thành tạo rất nghèo nước về diện phân bố, thành phần thạch học, khả năng chứa nước… Đồng thời cũng phân định được khả năng giàu nghèo của các tầng chứa nước, nghiên cứu tính phân đới thủy hoá, đánh giá chất lượng nước. Đã xác định được tầng chứa nước có triển vọng nhất là tầng Pliocen giữa (n2

2). Trong số 3 tầng chứa nước còn lại là Pleistocen giữa – trên (qp2-3), Pleistocen dưới (qp1) và Pliocen dưới (n2

1) đã khoanh định được các khoảnh nước nhạt có triển vọng của các tầng chứa nước Pleistocen giữa-trên (qp2-3) và Pliocen dưới (n2

1). Thông qua công tác hút nước thí nghiệm và bề dày lớp đất đá chứa nước đã phân định được khoảnh giàu, nghèo của tầng chứa nước Pleistocen dưới.

- Các kết quả tính toán cho thấy trữ lượng khai thác tiềm năng của vùng rất lớn, đạt 360.125m3/ngày (trong đó tầng Pleistocen giữa-trên (qp2-3) = 42.141m3/ngày; tầng Pleistocen dưới (qp1)= 70.391m3/ng; tầng Pliocen giữa (n2

2) = 190.942m3/ng, và tầng Pliocen dưới (n2

1) = 56.650m3/ng). Trữ lượng xếp cấp A+B là 10.216m3/ngày (trong đó tầng Pliocen giữa (n2

2) = 9.952m3/ng, và tầng Pliocen dưới (n21) = 264m3/ng). Trữ lượng cấp C1 là 12.079m3/ngày (

trong đó tầng Pleistocen giữa - trên (qp2-3)= 482m3/ngày; tầng Pleistocen dưới (qp1)= 1.965m3/ng; tầng Pliocen giữa (n2

2) = 7.525m3/ng, và tầng tầng Pliocen dưới (n21) = 2.107m3/ng).

90

Trữ lượng cấp C2 là 108.836m3/ngày ( trong đó tầng Pleistocen giữa – trên (qp2-3) không có lỗ khoan nào của đề án nghiên cứu; tầng Pleistocen dưới (qp1)= 297m3/ng; tầng Pliocen giữa (n2

2) = 74.268m3/ng, và tầng Pliocen dưới (n2

1) = 34.271m3/ng). Những phát hiện này là cơ sở quan trọng phục vụ thiết thực cho việc quy hoạch khai thác nước dưới đất trong tương lai. Cụ thể theo quy hoạch đến năm 2010 với số dân khoảng 200.000 người. Với 1 người dân ở đô thị dùng 100lít nước/ ngày thì lượng nước cần cung cấp khoảng 20.000m3/ngày và một số khu công nghiệp mới đang quy hoạch và khu dân cư mới thì lượng nước cần cung cấp cần khoảng 30.000m3/ng. Với trữ lượng tiềm năng của vùng rất lớn như đã nêu ở trên, nhu cầu dùng nước sạch cho ăn uống, sinh hoạt và sản xuất của nhân dân vùng nghiên cứu đủ đáp ứng trong tương lai. Tuy nhiên việc khai thác cần đề phòng nguy cơ tụt mực nước và sụt lún mặt đất.

Để thấy rõ tiềm năng khai thác nước dưới đất của vùng, các tác giả đã sử dụng các phương pháp tính trữ lượng cho các khu vực nước nhạt của các tầng chứa nước, trong đó trữ lượng khai thác tiềm năng của vùng được hình thành từ 2 nguồn chủ yếu là trữ lượng tĩnh trọng lực và trữ lựơng đàn hồi; riêng trữ lượng động tự nhiên của vùng không đặt vấn đề tính toán, do toàn vùng có số lượng các giếng khai thác nhỏ và khai thác công nghiệp nhiều, nhất là vùng trung tâm thành phố Cà Mau. Vì vậy khi thành lập các bản đồ đằng áp cho thấy động thái nước dưới đất của các tầng chứa nước không ổn định, mực nước luôn có hướng vận động từ các vùng xung quanh vào trung tâm vùng, nên việc xác định trữ lượng động rất khó khăn. Theo tác giả đây là vấn đề cần được giải quyết ở giai đoạn tiếp theo.

Công tác đánh giá nguồn nước dưới đất đã chỉ ra một số khu vực triển vọng của các tầng chứa nước. Để hiểu được đầy đủ với mức độ tin cậy cao hơn những vấn đề vừa nêu trong thời gian tới cần tiến hành thăm dò để nâng cấp trữ lượng tại các vùng triển vọng mà công tác đánh giá đã chỉ ra, đó là:

- Vùng trung tâm thành phố Cà Mau tồn tại cả 4 tầng chứa nứơc nhạt trong trầm tích Đệ tứ và Neogen, có chất lượng và trữ lượng đảm bảo cho mục địch sinh hoạt và ăn uống. Đây là nơi có mật độ dân số đông và tập trung các khu công nghiệp, chế biến thủy hải sản.

- Khu vực phía nam và bắc nên đầu tư thăm dò 2 tầng Pliocen giữa (n22) và

Pliocen dưới (n21).

- Khu vực phía đông đầu tư thăm dò 3 tầng Pleistocen dưới (qp1), Pliocen giữa (n2

2) và Pliocen dưới (n21).

Công tác đánh giá nguồn nước dưới đất cũng đã chỉ ra một số khu vực có triển vọng nước khoáng bicarbonat bao gồm: xã Hồ Thị Kỷ, Tân Lộc (huyện Thới Bình), xã Định Bình (thành phố Cà Mau) và xã Tân Phong (huyện Giá Rai). Vì vậy trong giai đoạn tới cần đầu tư nghiên cứu để làm rõ và đầy đủ hơn diện phân bố, trữ lượng và chất lượng...nước khoáng bicarbonat các khu vực nói trên.

Bên cạnh việc thu thập các tài liệu của các báo cáo đã có, tập thể tác giả đã thu thập được khối lượng tài liệu khá lớn từ các nguồn khác nhau trong vùng nghiên cứu như: Hiện trạng khai thác nước dưới đất, quan trắc động thái, chất lượng nước dưới đất,… góp phần đáng kể trong việc làm rõ các đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn của vùng.

Từ đặc điểm địa chất thủy văn và những kết quả đạt đuợc nêu trên cho phép chúng tôi đưa ra một số kiến nghị sau:

Cần có quy hoạch tổng thể, quản lý khai thác hợp lý, bảo vệ bền vững tài nguyên nước dưới đất, tránh nguy cơ nhiễm bẩn và cạn kiệt các tầng chứa nước trong vùng.

Nghiên cứu thấm xuyên giữa các tầng chứa nước, đặc biệt là thấm xuyên ở vùng phân bố nước mặn của tầng nằm kề tầng khai thác.

91

Thành lập trạm quan trắc để theo dõi sự sụt lún mặt đất.

Để hạn chế sự hạ thấp mực nước như ở thành phố Cà Mau hiện nay cần khuyến khích khai thác trong nhiều tầng khác nhau nếu có thể.

Kết quả công tác điều tra đã đánh giá được điều kiện địa chất, địa chất thủy văn trong vùng nghiên cứu và thu được những thông tin cần thiết nhằm định hướng có hiệu quả cho việc khai thác, sử dụng hợp lý nước dưới đất ở trong vùng.

92

NÂNG CAO CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC TÂY NGUYÊN

ThS. Phan Chu Nam – Trung tâm SXĐC

MỞ ĐẦU

Ở đâu có nước thì nơi ấy sẽ có sự sống. Thực vật, động vật và đời sống, hoạt động kinh tế của con người đều cần đến nước ngọt. Vì vậy xã hội loài người muốn phát triển và tồn tại thì cần phải bảo vệ và duy trì nguồn nước ngọt. Đã hơn 30 năm sau khi chiến tranh kết thúc, đất nước Việt nam ta đang trên đà phát triển kinh tế một cách mạnh mẽ. Từ một nền sản xuất lạc hậu với sản phẩm nông nghiệp là chủ đạo đi lên công nghiệp hoá và hiện đại hoá, đòi hỏi phải sử dụng lượng lớn của cải tài nguyên thiên nhiên, trong đó bao gồm cả tài nguyên nước, là thứ tài nguyên không thể thiếu được cho sinh sống phát triển của mỗi con người và cho quá trình phát triển nói chung.

Mâu thuẫn giữa sự khai thác tài nguyên thiên nhiên cho phát triển kinh tế và bảo vệ tài nguyên môi trường là một mâu thuẫn tất yếu và ngày càng trở nên gay gắt. Phát triển bền vững, khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên đã trở thành một vấn đề mang tính toàn cầu chứ không chỉ riêng đối với Việt Nam. Cân bằng nước và sử dụng hợp lý tài nguyên nước có ý nghĩa khoa học và thực tiễn hết sức lớn lao đối với các ngành nói chung và ngành địa chất thủy văn nói riêng.

Khái niệm về tài nguyên nước trong tài nguyên thiên nhiên

Nước là một tài nguyên thiên nhiên mà trái đất đã ban tặng cho sự sống của con người nói riêng và các sinh vật sống nói chung, nó có khả năng tái tạo được. Tài nguyên nước trên lục địa bao gồm tất cả các nguồn nước tồn tại trên mặt đất như: sông, hồ, hồ chứa nhân tạo, nước ngầm và nước mưa khí quyển mà con người có thể sử dụng. Do đó tài nguyên nước cũng như mọi tài nguyên thiên nhiên khác mang khái niệm rộng rãi của vấn đề thiên nhiên và con người, một vấn đề vĩnh cửu bao gồm bản chất của tài nguyên, mối quan hệ giữa tài nguyên và con người, thái độ của con người đối với tài nguyên. Tuyên bố Copenhagen tháng 11 năm 1991 nêu rõ: "Phải coi nước là một loại hàng hoá kinh tế mà giá trị của nó được phản ảnh qua khả năng sử dụng cao nhất và được phối hợp quản lý đồng bộ cả nước mặt và nước dưới đất ở cấp thấp nhất thích hợp. Đồng thời phải tính đến giá thành bảo vệ môi trường".

Nước chỉ có thể được xem là tài nguyên khi con người có thể khai thác sử dụng nó và trước hết là phải hiểu biết về nó. Tài nguyên nước không phải chỉ là các dòng chảy sông ngòi hoặc là nước ngầm. Nước bao gồm nhiều nguồn. Mỗi nguồn nước được tách ra theo sự khác biệt về các đặc tính thủy động lực, hoá học và sinh vật học khác nhau gắn liền với môi trường thành tạo và tàng trữ nó. Rõ ràng rằng, nước có quan hệ mật thiết với môi trường, là một trong những thành phần sinh thái quan trọng của cảnh quan.

Nước bao gồm nhiều nguồn không biệt lập với nhau mà chúng thống nhất trong vòng tuần hoàn nước. Nhận thức về sự thống nhất của vòng tuần hoàn nước là một trong những thành tựu vĩ đại của tư duy và lao động của loài người. Trên cơ sở của nhận thức này con người đã nghiên cứu và có khả năng điều khiển các khâu riêng biệt của vòng tuần hoàn nước.

Khả năng sử dụng và khai thác các nguồn nước phụ thuộc chặt chẽ vào trình độ sản xuất, cơ sở vật chất kỹ thuật và những điều kiện kinh tế-xã hội. Nguồn nước ở trạng

93

thái tự nhiên bao gồm chất lượng nước, tính ổn định của các nguồn nước theo thời gian và không gian rất hiếm khi đạt tiêu chuẩn cho yêu cầu sinh hoạt và kinh tế. Trong các loại nguồn nước, ổn định nhất là nguồn nước ngầm của đới trao đổi nước tích cực và phục hồi trong quá trình tuần hoàn nước. Trong điều kiện nhiệt đới gió mùa, nước ngầm chảy vào sông là lượng dòng chảy có ý nghĩa lớn đối với nông nghiệp. Các nguồn nước ngầm thường có mối quan hệ gắn liền với nguồn nước mặt, vì vậy phải xem xét mối quan hệ đó trong việc đánh giá các loại trữ lượng như: trữ lượng động, trữ lượng tĩnh, trữ lượng khai thác và trữ lượng tiềm năng của nước ngầm.

Nguồn nước mặt hay nguồn nước lũ có biến đổi cao trong năm và từ năm này sang năm khác. Sử dụng nguồn nước này thường phải có các biện pháp cải tạo nhằm tái sản xuất mở rộng nguồn nước với ý nghĩa chuyển các nguồn nước sang dạng dễ sử dụng. Các biện pháp cải tạo không phải chỉ điều tiết nước bằng hồ chứa trên mặt mà còn lấy nguồn nước này bổ sung cho nguồn nước khác như bổ sung nhân tạo nước ngầm. Tái sản xuất mở rộng nghĩa là phục hồi và tốc độ phục hồi là một đặc tính quý báu của tài nguyên nước. Những biện pháp có định hướng nhằm tái sản xuất mở rộng cho phép giải quyết những nhiệm vụ kinh tế quốc dân phức tạp, đảm bảo lượng nước cần có trên quan điểm sử dụng tổng hợp tài nguyên nước.

Nguồn nước trong đất hay lượng trữ ẩm ở nước ta phổ biến trên phần lớn đồi núi. Nguồn nước này thay đổi nhanh theo thời gian và phụ thuộc ở mức cao vào điều kiện khí tượng, lớp phủ thực vật, khả năng thấm nước và giữ nước của đất, đặc điểm của địa hình. Một đặc điểm đặc sắc nữa của nguồn nước trong đất là mối liên quan tương hỗ của nó với các nguồn nước khác được tạo nên bởi vòng tuần hoàn nước trong phạm vi lớp vỏ thổ nhưỡng và thực vật như một hệ thống tự điều chỉnh toàn vẹn.

Trên lãnh thổ Việt Nam hàng năm tiếp nhận lượng mưa trung bình 1900mm, tính theo khối lượng khoảng 634 tỷ m3 nước. Trong đó 953mm hoặc 316 tỷ m3 hình thành dòng chảy sông ngòi (hệ số dòng chảy là 0,5); trong toàn bộ dòng chảy, dòng chảy ngầm chiếm tỷ lệ 34% và dòng chảy trên mặt chiếm tỷ lệ 66%; dự trữ ẩm trong đất là 1285mm tương đương 426 tỷ m3 nước. Ngoài ra, Việt Nam còn thu nhận nguồn nước chảy đến bên ngoài lãnh thổ như từ Trung Quốc, Lào và Campuchia với khoảng 132,8 tỷ m3/năm. Việt Nam thuộc nhóm các nước có nguồn tài nguyên nước giàu có.

Xét về phương diện mức bảo đảm nước tính theo đầu người, Việt Nam được xếp vào hàng thứ 10 trong các nước Châu Á với 6.000m3/năm dòng chảy sông ngòi và 2.000m3/năm dòng chảy ngầm. So sánh với toàn lục địa thì mức bảo đảm nước từ dòng chảy sông ngòi vào loại trung bình nhưng vào loại thấp về mức bảo đảm dòng chảy ngầm.

Hiện nay những vấn đề về môi trường cấp bách nhất đều gắn liền với tài nguyên có tính chất tái tạo được, song bị đánh giá thấp và do đó đang trong tình trạng có nguy cơ bị cạn kiệt. Nước là tài nguyên có thể tái tạo nhưng chúng cũng chỉ có khả năng hữu hạn đối với việc đồng hoá, các chất phóng xạ và các chất thải độc hại. Nếu sự ô nhiễm vượt qua khả năng đó thì hệ sinh thái có nguy cơ bị phá huỷ và dẫn đến suy thoái nhanh.

Phát triển kỹ thuật hợp lý để phát triển bền vững tài nuyên nước cần dựa trên các biện pháp kỹ thuật sau:

1. Điều hoà nước để cung cấp lượng nước ổn định cho các nhu cầu dùng nước của các đối tượng sử dụng nước như xây dựng hồ chứa, hệ thống chuyển nước trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn.

2. Sử dụng nước nhiều lần và tiết kiệm, xây dựng các đập dâng, trạm bơm nhằm dẫn nước đến các hộ dùng nước. Có nhiều biện pháp sử dụng nước

94

nhiều lần như tạo đập dâng phục vụ cho xay xát, phát điện, sau đó mới sử dụng nước tưới hoặc cấp nước cho sinh hoạt ... Sử dụng kênh bê tông, chất dẻo nhằm tiết kiệm nhất và hạn chế lượng nước tổn thất phục vụ phát triển nông nghiệp ...

3. Phòng chống lụt bão, xây dựng hồ chứa cắt lũ, đê sông, đê biển, các công trình phân lũ, chặn lũ, xây dựng các công trình bổ cập nhân tạo cho các tầng nước ngầm đang có nguy cơ suy thoái hoặc bị khai thác quá giới hạn cho phép.

4. Quản lý, bảo vệ tài nguyên và môi trường nước, xây dựng các bộ luật về nước, làm sạch nước. Tuyên truyền và giáo dục người dân có ý thức bảo vệ và sử dụng nước hợp lý.

Đến nay chúng ta đã có luật và một số văn bản dưới luật liên quan đến lĩnh vực này như Luật Tài nguyên nước, Luật Bảo vệ Môi trường, Quy định về thăm dò, khai thác nước ngầm phục vụ các mục đích khác nhau... Các văn bản pháp quy này đã dần đi vào cuộc sống nhưng không phải ở mọi nơi, mọi cơ quan, mọi địa phương, mọi người dân đã thực hiện nghiêm chỉnh các điều luật này. Rừng vẫn tiếp tục cháy, nước bẩn và chất thải tiếp tục đổ vào nguồn nước, nơi này nước vẫn chảy tràn lan để nơi khác gạn từng giọt nước... vì vậy bên cạnh công tác tuyên truyền - giáo dục - truyền thông để mọi người dân hiểu biết và tuân theo pháp luật cần phải tăng cường mạnh mẽ công tác thực thi pháp luật, thưởng phạt nghiêm minh.

Trong điều kiện nền kinh tế và kỹ thuật của chung ta hiện nay thì phải tận dụng triệt để các nguồn nước để pha loãng, vận chuyển và làm sạch các chất thải. Song việc sử dụng này phải giảm dần theo thời gian khi có các biện pháp kỹ thuật kinh tế cho phép làm sạch các chất thải đến mức cao để không phải sử dụng tối đa khả năng trên của các nguồn nước

Mặt khác tất cả các nguồn nước đều có các yêu cầu bảo vệ như nhau. Vì vậy phải phân loại các nguồn nước với các chức năng khác nhau trên cơ sở đó có quy định mức độ bảo vệ khác nhau do khả năng hấp phụ và pha loãng của các dòng chảy khác nhau.

Nói tóm lại để phát triển bền vững tài nguyên nước, ngoài việc nâng cao các biện pháp kỹ thuật còn phải thống nhất quan điểm sử dụng nước có hiệu quả.

Dự báo khả năng nhu cầu về nước ở vùng Tây Nguyên

Đặc điểm khí hậu vùng Tây Nguyên

Khí hậu vùng Tây Nguyên chịu ảnh hưởng chủ yếu của chế độ gió mùa tây nam, mùa hè và mùa thu mưa nhiều và khá đều; ngược lại mùa đông và mùa xuân không có mưa hoặc mưa rất ít.

- Nhiệt độ: nhiệt độ trung bình hàng năm thay đổi từ: 21,8-23,70C và có xu hướng tăng dần từ cao xuống thấp. Biên độ dao động nhiệt độ trung bình hàng năm thấp nhưng biên độ dao động nhiệt độ trong ngày khá cao, có lúc đạt tới 100C.

- Mưa: do ảnh hưởng của địa hình nên lượng mưa vùng Tây Nguyên mưa phân bố khá phức tạp. ở các sườn núi có hướng đón gió (sườn phía đông) lượng mưa hàng năm tăng cao đến 2600-2800mm, ngược lại ở thung lũng kín gió, lượng mưa năm giảm đáng kể, chỉ còn 1100-1200mm. Mùa mưa từ

95

tháng 5 đến tháng 10 chiếm 85%-90% tổng lượng mưa cả năm, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau với 10%-15% tổng lượng mưa năm.

- Lượng bốc hơi: khu vực Tây Nguyên có lượng bốc hơi khá lớn, trung bình tháng trên 100mm. Tháng có lượng bốc hơi thấp nhất là tháng 9 và cao nhất vào tháng 3 hàng năm.

Nhu cầu nước cho các mục đích

Nhu cầu nước cho đô thị và khu công nghiệp tập trung

- Hiện trạng cấp nước đô thị:

Vùng Tây Nguyên hiện tại có 5 nhà máy cấp nước tập trung tại các thành phố và thị xã với tổng công suất 57.000 m3/ngày phục vụ cho khoảng 320.000 người dân. Phần lớn là lấy từ nước mặt, cụ thể là:

Đô thị

Dân số đô thị

(người)

Công suất

thiết kế (m3/ng)

Công suất

thực tế (m3/ng)

Số dân được cấp

nước (người)

Tiêu chuẩn

(l/ng.ng) Nguồn nước

TX. Kon Tum TP. Pleiku TP. Buôn Ma Thuột TP. Đà Lạt TX. Bảo Lộc

41.250 88.450 167.250 138.300 80.330

700 24.000 20.000 31.000 6.000

3.500 12.000 15.000 24.000 25.000

25.000 50.000 100.000 120.000 25.000

70 100 90 110 70

Sông ĐakBla Biển Hồ Nước ngầm Nước hồ Nước ngầm

Tổng 515.580 88.000 57.000 320.000 90

- Dự kiến quy hoạch xây dựng các đô thị đến năm 2010, nhu cầu sử dụng nước tại các đô thị tại Tây nguyên vào năm 2010 là:

+ Thành phố Buôn Ma Thuột: 50.000 m3/ngày + Thành phố Đà Lạt: 37.000 m3/ngày + Thị xã Bảo Lộc: 21.800 m3/ngày + Thị xã Kon Tum: 26.000 m3/ngày + Thị xã Pleiku: 38.000 m3/ngày Tổng cộng: 172.800 m3/ngày

- Dự kiến đến năm 2010 khu vực Tây Nguyên có 8 khu công nghiệp tập trung. Yêu cầu nước cho các khu công nghiệp đó như sau:

Tên khu công nghiệp Diện tích (ha) Khu công nghiệp §ak tô (vật liệu xây dựng) Khu công nghiệp Bắc Biển Hồ (vật liệu XD và hoá chất) Khu công nghiệp Krông Buk (cà phê và cao su) Khu công nghiệp Ea Knôp (chế biến nông sản) Khu công nghiệp Cư Jut (chế biến nông sản, thực phẩm) Khu công nghiệp Đak Nông (Bôxit, bột giấy) Khu công nghiệp Nam Đà Lạt (rau quả đồ hộp, vật liệu XD) Khu công nghiệp Bảo lộc (nông lâm sản, vật liệuXD…)

100 120 150 150 200 200 150 200

Tổng cộng diện tích 1.270 ha Lượng nước cần thiết cho sản xuất (tiêu chuẩn 40m3/ha) 50.800 m3/ng Lượng nước cần thiết cho 571.500 công nhân (150l/ng.ng) 85.725 m3/ng Tổng nhu cầu về nước 309.325 m3/ng

96

Nhu cầu nước phục vụ sinh hoạt nông thôn

Hiện trạng sử dụng nước phục vụ mục đích ăn uống và sinh hoạt dựa theo kết quả điều tra, khảo sát tiến hành năm 1998, nhu cầu được tính toán theo dự báo dân số và tiêu chuẩn sử dụng nước đến năm 2010 trình bày trong bảng sau:

Chỉ tiêu Kon Tum Gia Lai Đak Lak Lâm

Đồng Toàn vùng

Năm 1998: Tổng dân số (1.000 người) Tiêu chuẩn sử dụng TB (l/ng.ng)

252 30

818 30

1.488 30

736 30

3.294 30

Năm 2010: Tổng dân số (1.000 người) Dân số thị trấn (1.000 người) Dân số nông thôn (1.000 người) Nhu cầu nước sử dụng (m3/ngày)

460 110 350 52.350

1214 270 944 137.326

2.076 440 1.636 233.944

911 250 661 104.994

4661 1.070 3.591 528.614

Nhu cầu nước phục vụ cho tưới

Lượng nước tưới bình quân cho các loại cây trồng (m3/ha) ở vùng Tây nguyên đã được Trung tâm Đại học thủy lợi II tính toán và trình bày theo bảng sau: Cây T.1 T.2 T.3 T.4 T.5 T.6 T.7 T.8 T.9 T.10 T11 T.12 Năm Lúa 1600 1400 2000 1160 300 300 820 1200 860 260 0 2600 12500 Màu 920 900 720 800 290 750 150 150 150 600 750 750 6930 Cà phê

500 1000 1000 500 0 0 0 0 0 0 0 0 3000

Chè 800 800 800 400 0 0 0 0 0 0 0 400 3200

Nhu cầu nước tưới cho các loại cây trồng năm 1998:

Loại cây

Kon Tum (ha)

Gia Lai (ha)

Đak Lak (ha)

Lâm Đồng (ha)

Tổng cộng (ha)

Mức tưới (m3/ha)

Lượng nước tưới (Tr. m3)

Lúa 18.821 55.459 59.235 31.021 164.536 12.500 2.057 Màu 19.452 74.860 110.159 43.051 247.522 6.930 1.715 Cà phê 7.027 38.540 169.626 78.713 293.906 3.000 882 Chè 61 1.154 215 17.189 18.619 3.200 60 Tổng 724.583 4.714

Năm 1998 diện tích đất nông nghiệp là 909.800ha, trong đó cần tưới là 724.583 ha, chiếm tỷ lệ 80%. Đến năm 2010 diện tích đất nông nghiệp là 1.180.200 ha, tăng lên 270.400 ha so với năm 1998. Tỷ lệ cần tưới tương tự như năm 1998 thì tổng diện tích cần tưới là 940.900ha. Lượng nước cần tưới đến năm 2010 là 6.121,3 4 triệu m3/năm.

Như vậy tổng cộng nhu cầu về nước ở khu vực Tây Nguyên dự tính đến năm 2010 là 6.427,69 triệu m3/năm.

Tổng hợp các tài nguyên nước vùng Tây Nguyên

Nguồn nước mưa

Nguồn nước mưa vùng Tây Nguyên nhìn chung khá lớn, lượng mưa năm xấp xỉ 2.000mm tương đương lượng mưa trung bình trên phạm vi toàn quốc (112,23 tỷ m3).

97

Mưa phân bố tập trung vào tháng 5 đến tháng 10 với trên 75% tổng lượng mưa năm. Riêng các vùng phía đông như An Khê, Khánh Dương, Kông Plông thấp hơn với gần 70% tổng lượng mưa năm.

Chất lượng nước mưa tương đối tốt, thích hợp cho việc cung cấp nước cho mục đích sinh hoạt và tưới.

Nguồn nước mặt

Các hệ thống sông suối và hồ đập chứa nước vùng Tây Nguyên phân bố tương đối đồng đều. Kết quả đo đạc cho thấy mùa lũ xảy ra từ tháng 8 đến tháng 11, trong đó dòng chảy lớn nhất vào tháng 9 và tháng 10. Mùa kiệt từ tháng 12 đến tháng 7 năm sau, dòng chảy nhỏ nhất vào tháng 3 và tháng 4. Tuy nhiên ở một số năm, như năm 1998 và năm 2002 này, mùa mưa kết thúc sớm, mùa khô kéo dài dẫn đến tình trạng khô hạn trên diện rộng với mức độ gay gắt. Đến nay, hầu hết các hồ chứa ở toàn vùng Tây Nguyên mực nước đã xuống dưới mực nước chết, lượng nước sông suối chỉ còn 25%-30% lượng nước cùng kỳ năm 2001; nhiều con sông cạn trơ đáy ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống và hoạt động kinh tế của người dân và gia súc, nhiều diện tích lớn cây công nghiệp và mùa màng bị mất trắng.

Nhìn chung môđun dòng chảy trên toàn vùng Tây Nguyên biến đổi trên dưới 30 l/s.km2. Những vùng thượng lưu sông Sê San, La Ngà, trung lưu Đồng Nai là các khu vực có môđun dòng chảy cao 35 đến 40 l/s.km2. Các vùng thung lũng bị che khuất dọc sông Ba, Krông Ana có môđun dòng chảy thấp 10-15 l/s.km2. Dòng chảy trong năm phân thành 2 mùa rõ rệt và mức độ phân phối chênh lệch giữa hai mùa khá lớn. Vào mùa mưa chiếm trên 70% tổng lượng dòng chảy năm và vào mùa khô chiếm dưới 30%. Sự chênh lệch quá lớn giữa hai mùa trong năm của hầu hết các sông suối gây ra sự tương phản sâu sắc, đặc biệt các sông suối nhỏ. Vào mùa kiệt, nhiều sông suối nhỏ trong vùng không còn dòng chảy, môđun bình quân tháng kiệt khoảng 2-5 l/s.km2, những nơi có độ dốc lớn, rừng thưa mưa ít môđun kiệt chỉ khoảng 0,5-1 l/s.km 2 .

Theo kết quả quan trắc, điều tra và tính toán của đài khí tượng thủy văn Tây Nguyên năm 1995 thì 4 hệ thống sông lớn trong vùng có tổng lượng nước được trình bày trong bảng dưới đây:

Tháng kiệt nhất Tháng lớn nhất Cả năm TT

Sông

D.tích lưu vực (km2)

QTB(m3/s)

Wtháng(Tỷ m3)

QTB(m3/s)

Wtháng(Tỷ m3)

Q0(m3/s)

W0(Tỷ m3)

1 2 3 4

Sê San Sông Ba Xê Rê Pôk Đồng Nai

11.450 12.830 17.840 10.130

128 151 107 94,9

0,25 0,39 0,28 0,25

980 936 1.096 847

2,54 2,43 2,84 2,20

408 368 432 343

12,9 11,6 13,6 10,8

Tổng cộng 52.250 1,17 10,01 48,9

Về chất lượng nước: hầu hết nước ở khu vực tây nguyên có tổng khoáng hoá thấp thường < 0,5g/l với nước sông và < 0,1g/l với nước trong các hồ chứa. Loại hình hoá học chủ yếu là Clorua Natri Canxi. Các thành phần hoá học tương đối phù hợp cho nhu cầu sinh hoạt và tưới, trừ hàm lượng vi sinh vật. Vào mùa lũ, nhất là sau các trận mưa, chất lượng nước thay đổi mạnh, hầu hết các nguồn nước mặt có độ đục, hàm lượng cặn và các hợp chất Nitơ thường tăng cao về mùa khô hạn.

Nguồn nước ngầm

98

Trung tâm nghiên cứu môi trường địa chất, trường Đại học Mỏ-Địa chất chia Tây Nguyên thành các vùng khác nhau để đánh giá trữ lượng nước ngầm. Vùng Tây Nguyên được chia ra làm 18 vùng: gồm 6 vùng núi, 7 cao nguyên, 4 vùng trũng và 1 đồng bằng bóc mòn. Đối với 6 vùng núi được cấu thành từ các thành tạo địa chất rất nghèo nước hoặc không chứa nước nên không đánh giá, 12 vùng chứa nước có triển vọng khai thác được tính toán cho trữ lượng khai thác tiềm năng như sau:

TT

Vùng

Trữ lượng tĩnh tự nhiên (m3)

Trữ lượng động tự nhiên (m3/ng)

Trữ lượng khai thác tiềm năng (m3/ng)

1 Cao nguyên Kon Hà Nừng 5.443×106 335.892 2 Cao nguyên Pleiku 33.000×106 134.050 1.138.672 3 Cao nguyên Buôn Ma

Thuột 25.000×106 170.676 944.613

4 Cao nguyên Mađrăk 214×106 11.033 17.453 5 Cao nguyên Đak Nông 3.506×106 153.491 258.671 6 Cao nguyên Di Linh 140.000×106 150.017 497.049 7 Cao nguyên Đà Lạt 277×106 92.761 101.071 8 Trũng Kon Tum 1.006×106 62.008 92.622 9 Cheo Reo - Phú Túc 200×106 4.752 37.226 10 Trũng và núi sót An Khê 371×106 25.924 10.840 11 Trũng Krông Păk Lăk 202×106 63.562 69.723 12 Đồng bằng bóc mòn Ea

Súp 5.997×106 1.600.000 1.779.910

Tổng trữ lượng khai thác tiềm năng nước ngầm vùng Tây Nguyên là: 5.283.742 m3/ng.

Về chất lượng nước:

- Nước trong các tầng chứa nước lỗ hổng: tổng độ khoáng hoá thấp M=0,1-0,5g/l. Loại hình hoá học chủ yếu là bicacbonat natri, độ pH = 6-7,5, hàm lượng Fe khá cao đến 15 mg/l, trung bình 3-5mg/l.

- Nước trong các tầng chứa nước khe nứt: tổng khoáng hoá thay đổi từ 0,02 đến 0,87 mg/l, thường gặp <0,3 mg/l. Loại hình hoá học chủ yếu là bicacbonat natri-canxi. Độ pH = 6-7. Ở tầng nông hàm lượng hợp chất hữu cơ khá cao và có dấu hiệu nhiễm bẩn.

Sử dụng hợp lý tài nguyên nước vùng Tây Nguyên

Nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích chính:

Nhu cầu về cấp nước cho các mục đích kinh tế và sinh hoạt của vùng Tây Nguyên đến năm 2010:

Nước cho sinh hoạt nông thôn: 530.000 m3/ng

Nước cho sinh hoạt đô thị: 172.800 m3/ng

Nước cho khu công nghiệp: 50.800 m3/ng

Nước cho sinh hoạt công nghiệp: 85.725 m3/ng

Nước cho tưới: 6.121,34 triệu m3/năm

99

Tổng cộng nhu cầu sử dụng nước: 6.424,69 triệu m3/năm.

1. Tổng hợp tiềm năng các nguồn nước vùng Tây Nguyên:

Nguồn nước mặt:

- Nước trong các sông: trữ lượng nước tại 4 hệ thống sông chính trong vùng gồm:

Tổng diện tích lưu vực: 52250 km2

Tổng trữ lượng trung bình hàng năm: 49 tỷ m3/năm

Tổng lượng nước tháng lớn nhất: 10,01 tỷ m3/năm

Tổng lượng nước tháng kiệt nhất: 1,17 tỷ m3/năm

Tháng kiệt nhất trữ lượng nước của các sông đạt 14.040 triệu m3/năm.

- Nước trong các hồ chứa:

Hiện nay Tây Nguyên có khoảng 1.244 hồ đập lớn nhỏ với dung tích 2650 triệu m3 nước. Theo quy hoạch, đến năm 2010 sẽ xây dựng mới 58 hồ đập với tổng dung tích 809 triệu m3 nước. Như vậy tổng lượng nước trong các hồ đập đến năm 2010 là 3459 triệu m3 nước. Lượng nước có khả năng cung cấp trong một tháng là 576,5 triệu m3 nước (mùa mưa hồ được cung cấp nước nên chỉ tính lượng nước dự trữ trong các tháng mùa khô).

Nguồn nước ngầm

Qua các tài liệu về điều tra về ĐCTV cho thấy trữ lượng tiềm năng của nước ngầm khá lớn ở vùng Tây Nguyên, đạt gần 5,3 triệu m3/ngày.

2. Sử dụng hợp lý tài nguyên nước

Từ số liệu tổng hợp về tiềm năng nước của vùng Tây Nguyên ta thấy: vùng này về tổng quan tài nguyên nước có tiềm năng khá lớn, có thể khai thác phục vụ cho các mục đích kinh tế, dân sinh trong vùng mà vẫn bảo đảm không vượt qua ngưỡng sinh thái. Tuy nhiên điều đó không có nghĩa có thể khai thác nguồn tài nguyên nước một cách thoải mái, bừa bãi, không có kế hoạch, quy hoạch... mà phải có các chương trình cụ thể, khoa học trong việc khai thác và sử dụng nguồn nước ở đây một cách hợp lý, mới có thể duy trì và bổ cập nguồn tài nguyên nước vùng này một c.ách bền vững.

3. Điều hoà nước cho các nhu cầu về nước

Nhìn chung vùng Tây Nguyên có ưu thế về trữ lượng các nguồn nước, nhưng có sự biến động biến đổi mạnh mẽ của các nguồn nước này theo mùa. Đó là hạn hán, lũ lụt lớn đột biến,... vì vậy cần phải có chế độ điều tiết nước để có thể cung cấp lượng nước ổn định cho các nhu cầu dùng nước của các đối tượng sử dụng nước khác nhau. Vào mùa mưa, vấn đề nổi bật nhất về nước là úng lụt và biện pháp duy nhất hiện nay là điều tiết nước bằng nhiều hình thức ở các vùng đồi núi phía trên. Biện pháp hữu hiệu nhất mà chúng ta đã và đang tiến hành là xây dựng các hồ chứa và đập thủy điện. Đến nay ở Tây Nguyên công trình nhà máy thủy điện Yaly đã hoàn thành và đưa vào sử dụng; ngoài mục đích cung cấp điện năng nó còn đóng vai trò quan trọng trong điều tiết nguồn nước, hạn chế tác hại của lũ lụt và dự trữ nguồn nước trong mùa khô hạn.

Mặt khác để tăng cường và bảo vệ nguồn nước chúng ta cần phải trồng mới rừng và bảo vệ những diện tích rừng còn lại vì rừng chính là nguồn sinh thủy. Đi đôi với việc trồng mới rừng, cần phải đẩy mạnh công tác bảo vệ rừng, phòng chống cháy rừng- một trong những nguy cơ ảnh hưởng tiêu cực nghiêm trọng đến tài nguyên nước. Theo báo

100

cáo chưa đầy đủ, từ tháng 1/2002 đến 8/4/2002 đã xảy ra 256 vụ cháy rừng nhưng chỉ 12 vụ xử lý được vì vậy ít nhất khoảng 5.000ha rừng bị thiêu rụi, trong đó hơn một nửa là rừng nguyên sinh có giá trị kinh tế, môi trường cao. Ngoài những thiệt hại to lớn về kinh tế, cháy rừng còn gây hậu quả nghiêm trọng về môi trường sinh thái, về nguồn nước. Để thực hiện được việc phòng chống cháy rừng một cách có hiệu quả phải triển khai đồng bộ hàng loạt các biện pháp như công tác tuyên truyền, giáo dục, truyền thông để mọi người dân hiếu biết về mối quan hệ của rừng với tài nguyên nước, tầm quan trọng của rừng với cuộc sống, bảo vệ rừng chính là bảo vệ môi trường sống của từng con người; tăng cường các biện pháp bảo vệ rừng bằng cách giao đất, giao rừng, gắn lợi ích của người trông rừng với bảo vệ rừng; tăng cường cho lực lượng kiểm lâm chuyên trách việc bảo vệ rừng về trang thiết bị, phương tiện, con người. Một biện pháp rất quan trọng nữa là phải tăng cường pháp chế xã hội chủ nghĩa, xử phạt nghiêm khắc những hành vi phá rừng, đốt rừng và khen thưởng những gương tốt trong công tác quản lý rừng, bảo vệ rừng.

Đánh giá tài nguyên nước cho mục đích qui hoạch sử dụng Trong quy hoạch lãnh thổ nhất thiết phải điều tra, đánh giá tất cả các nguồn

nước bao gồm: nước mưa; nước sông ngòi, các thành phần của nước sông ngòi như dòng chảy trên mặt, dòng chảy ngầm; nước thổ nhưỡng và bốc hơi. Trong đánh giá chúng, trữ lượng của từng nguồn nước rất quan trọng song không thể thiếu được sự đánh giá tương tác giữa các nguồn nước. Trong khoảng thời gian dài cho đến nay, Tổng cục khí tượng thủy văn đã xây dựng hàng chục trạm quan trắc nước mặt và trạm đo khí tượng ở Tây nguyên; các Đoàn Địa chất 704 tại Đak Lak, Đoàn 701 và 709 tại Gia Lai thuộc Liên đoàn Địa chất thủy văn - Địa chất công trình miền Trung, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam đã tiến hành khảo sát, điều tra, xác định các thông số địa chất thủy văn của các tầng chứa nước ngầm để tính toán trữ lượng khai thác, đánh giá khả năng khai thác sử dụng các nguồn nước để phục vụ cho các mục đích khác nhau và chúng ta đã đạt được một số kết quả nhất định. Tuy nhiên các kết quả đó chưa đầy đủ, chưa đủ chính xác để xác định đúng đắn trữ lượng khai thác, tiêu chuẩn khai thác nước ngầm và mức độ có thể điều tiết nước mặt, vì vậy cần phải tiếp tục công tác điều tra, khảo sát, tìm kiếm, thăm dò đánh giá tài nguyên nước để từ đó có thể qui hoạch khai thác sử dụng hợp lý, qui định mức khai thác cho từng vùng, từng loại nguồn nước cho mục tiêu dân sinh và phát triển kinh tế. Trong các mục đích sử dụng tài nguyên nước phải ưu tiên đầu tiên cho ăn uống và sinh hoạt được quy định trong Luật Tài nguyên nước đã được Quốc hội thông qua và thực hiện.

Sử dụng tổng hợp đa mục tiêu, sử dụng nước nhiều lần và tiết kiệm nước

Bằng các công trình kỹ thuật chúng ta có thể điều khiển các quá trình tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên vì các lợi ích khác nhau. Các hồ nước, các con sông lớn ở Tây nguyên được xem là đối tượng chủ yếu để khai thác nhiều mục đích như thủy điện, tưới, chống lũ, cấp nước cho ăn uống và sinh hoạt... Tuy nhiên cần phải chú ý rằng việc khai thác hồ chứa, sông cho nhiều mục đích thường nảy sinh những mâu thuần trong việc điều khiển chế độ hoạt động của nước vì vậy cần có sự lựa chọn ưu tiên và tương ứng với nó là quá trình điều khiển tích xả nước.

Với đặc điểm các sông và hồ ở Tây Nguyên thường có cao độ khá lớn, độ dốc lòng sông khá cao nên chúng ta có thể tận dụng tốt để sử dụng nước nhiều lần như tạo đập dâng cho phát điện, sau đó dùng cho xay xát, tiếp đến cho tưới hoặc sinh hoạt... Hiện nay ở Tây Nguyên đã lập kế hoạch sử dụng nhiều lần nước như nước sau nhà máy thủy điện Yaly sẽ được sủ dụng cho nhà máy thủy điện Sê San 1, nhà máy thủy điện Sê San 2, nhà máy thủy điện Sê San 3. Ngay sau khi nhà máy thủy điện Yaly hoàn thành và

101

đưa vào sử dụng, nhà máy thủy điện Sê San 3 sẽ được khởi công xây dựng trong năm 2002. Mô hình này cần được triển khai nhiều và rộng rãi hơn nữa.

Tiêu dùng nước tiết kiệm là một trong những biện pháp quan trọng trong vấn đề sử dụng nước hợp lý, trong đó đặc biệt quan trọng cho lĩnh vực nông nghiệp. Trên thực tế và theo tính toán nhu cầu về nước cho các mục đích khác nhau, lượng nước phục vụ cho tưới luôn luôn chiếm một tỷ lệ cao so với các mục đích khác. Trên phạm vi toàn quốc, sử dụng nước cho nông nghiệp chiếm tỷ lệ từ 75% đến 85%. Cụ thể tại 4 tỉnh vùng Tây Nguyên, lượng nước cần thiết cho nông nghiệp là 6.121,34 triệu m3/năm trong tổng nhu cầu về nước 6.427,69 triệu m3/năm, chiếm tỷ lệ 95,2%.

Các giải pháp kỹ thuật sử dụng tiết kiệm nước có thể áp dụng đối với vùng Tây Nguyên bao gồm:

- Chuyển đổi cơ cấu cây trồng, qui hoạch trồng các loại cây phù hợp với điều kiện tự nhiên của nguồn nước, trong đó chú trọng phát triển mở rộng các loại cây trồng cần ít nước hoặc các cây trồng cạn như bông, ngô, đậu... Đây là giải pháp có tính chiến lược lâu dài vừa có tính cấp bách đang được thực hiện mạnh mẽ từ năm 1998 đến nay do ảnh hưởng của hiện tượng El Nino gây hạn hán kéo dài và gay gắt tác động tiêu cực nghiêm trọng đến mọi hoạt động, trong đó có nông nghiệp. Ngay trong năm 2002 này hạn hán cũng đang xảy ra trên diện rộng ở các tỉnh Tây Nguyên, Nam Trung bộ, đồng bằng sông Cửu long, Đông Nam bộ mà Tây Nguyên là trọng điểm bị thiệt hại nặng nề nhất.

- Hạn chế lượng nước thất thoát trong quá trình vận chuyển nước: Hạn chế nước thất thoát trong kênh mương bằng các cách bê tông hoá hoặc áp dụng vật liệu bê tông vỏ mỏng (ferocement), vật liệu nhựa cho hệ thống kênh dẫn nước tới đồng ruộng; Giải pháp kỹ thuật này có ý nghĩa lớn đối với cung cấp nước cho đô thị, nông thôn và cho công nghiệp. Ngoài khía cạnh kỹ thuật nó còn có ý nghĩa to lớn về kinh tế.

- Cải tiến công tác thiết kế, xây dựng, vận hành, quản lý các hệ thống thủy lợi để giảm bớt tổn thất nước, tăng hiệu quả công trình, giảm giá thành sản phẩm.

- Cải tiến phương pháp tưới. Từ trước cho đến nay phương pháp tưới chủ yếu ở nước ta nói chung và ở Tây Nguyên nói riêng là tưới chảy, tưới ngập vì vậy cần một lượng nước tưới rất lớn và một lượng nước không nhỏ bị hao phí. Chính vì vậy một số phương pháp tưới tiết kiệm nước đã được chuyển giao công nghệ từ nước ngoài và được các nhà khoa học Việt Nam nghiên cứu, áp dụng thành công trông điều kiện nước ta, đó là các phương pháp tưới phun của Ixraen, phương pháp tưới ẩm... Việc áp dụng rộng rãi các phương pháp tưới tiết kiệm này mang lại ý nghĩa to lớn đối với bảo vệ tài nguyên nước nhưng ở Việt Nam chưa được sự quan tâm thực sự của các cấp chính quyền vì những nguyên nhân về nhận thức chứ không chỉ vì lý do kinh tế.

- Tái sử dụng nước cần được áp dụng để tận dụng mọi điều kiện khai thác tính năng linh động của nước như lưu thông tuần hoàn nước trong hệ thống thủy lợi cho tưới tiêu; áp dụng qui trình sử dụng nước công nghiệp - xử lý nước - sử dụng nước quay vòng; sử dụng nước cho sinh hoạt - xử lý nước - sử dụng nước cho mục đích tưới...

Việc giảm lượng nước tiêu thụ có ý nghĩa kinh tế xã hội cao, bảo vệ đất và môi trường, giảm bớt nhiễm bẩn và các ảnh hưởng phụ tiêu cực khác vì vậy phải bằng mọi cách áp dụng chúng ngày một rộng rãi trong thực tế.

Tây Nguyên là một vùng có vị trí quân sự, kinh tế quan trọng của nước ta. Chăm lo, phát triển đời sống, kinh tế, xã hội ở đây là một trong những nhiệm vụ cấp bách của nhà nước ta trong giai đoạn hiện nay. Vì vậy việc nâng cao các biện pháp kỹ thuật và phát triển bền vững tài nguyên nước ở đây cũng không kém phần quan trọng.

102

GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH THAY ĐỔI KIỂU DÁNG VÀ ĐỘ CAO CỦA CHỮ (TEXT) CTX.LSP VÀ CHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐOẠN THẲNG (LINE) THÀNH ĐOẠN GẤP KHÚC

(POLYLINE) LPL.LSP TRONG AutoCAD

Kỹ sư: Nguyễn Xuân Nhạ - Phòng TTLTĐC

I - Chương trình CTX.LSP 1. Nhu cầu thực tế

- Xuất phát từ thực tế hầu hết các bản vẽ AutoCAD đều có các chương trình hỗ trợ vẽ tự động. Các đối tượng chữ (text) sẽ có chiều cao và kiểu dáng (styte) cố định do người viết chương trình định sẵn. Yêu cầu khách hàng thì đa dạng buộc người thành lập bản vẽ phải thay đổi kiểu dáng của chữ theo ý khách hàng.

- Khi thay đổi tỷ lệ in của các bản vẽ AutoCAD, các đối tượng chữ phải thay đổi cho phù hợp với tỷ lệ in của bản vẽ.

- Khi bung (Explode) các đối tượng là Multi Text (lệnh MTEXT) thì các đối tượng này không còn giữ được kiểu dáng cũ.

- AutoCAD không hỗ trợ việc thay đổi đồng loạt một tập hợp các đối tượng chữ, nên việc thay đổi kiểu dáng và độ cao của chữ với số lượng lớn và việc bất khả thi.

Chương trình CTX.LSP (Change TeXt) sẽ giúp người vẽ dễ dàng thay đổi theo yêu cầu đặt ra

2.Giới thiệu chương trình

- Mỗi lần chạy chương trình thực hiện một trong hai chọn lựa thay đổi kiểu dáng hay chiều cao cho một tập hợp đối tượng chữ.

- Đối với kiểu dáng, chương trình sẽ đòi hỏi bạn nhập vào tên kiểu dáng đã được định nghĩa từ trước. Bạn phải định nghĩa kiểu dáng trước khi chạy chương trình.

- Đối với chiều cao chương trình đòi hỏi bạn nhập vào hệ số thay đổi mặc định là 1, lớn hơn 1 là tăng kích thước và nhỏ hơn 1 là giảm kích thước.

- Muốn thay đổi cả kiểu dáng và chiều cao bạn thực hiện lệnh chương trình 2 lần

3. Ví dụ minh họa

Giả sử bạn có một bản vẽ AutoCAD như hình 1, bạn có nhu cầu đổi các chữ H(m) và tập hợp các các chữ trong khung bên trái sang font .VnTime và giảm kích thước đi 10%. Bạn làm như sau

- Định nghĩa 1 kiểu dáng mới tên là VIDU với font là .VnTime (Lệnh Style) như hình 2.

- Khởi động chương trình CTX.lsp (Lệnh Appload). Khi khởi động thành công bạn nhận được thông báo:

Chuong trinh CTX.LSP da load

Lenh chuong trinh: CTX, Type ?CTX de biet them chi tiet

103

Hình 1 - Bản vẽ trước khi thực hiện lệnh CTX

Hình 2 - Định nghĩa một style mới

- Gõ lệnh: CTX lần 1 chọn style và nhập tên kiểu dáng mới là VIDU - Gõ lệnh: CTX lần 2 chọn Height và nhập hệ số thay đổi là 0.9 Kết quả bạn nhận được như ở hình 3

104

Hình 3 - Bản vẽ sau khi thực hiện lệnh CTX

II-Chương trình LPL.LSP 1 - Nhu cầu thực tế

- Đoạn thẳng (LINE) được xác định bằng toạ độ điểm đầu và điểm cuối.

- Đoạn gấp khúc (POLYLINE) được xác định bằng toạ độ điểm đầu, các điểm nút (VERTEX) và điểm cuối

- Để thể hiện 1 đường đồng mức có thể chỉ dùng 1 ĐOẠN GẤP KHÚC, nhưng nếu dùng ĐOẠN THẲNG thì sẽ có rất nhiều đối tượng, bạn không thể thao tác trên các ĐOẠN THẲNG trong các trường hợp biên tập như xoá, thay đổi màu, kiểu đường...

- Trong thực tế thành lập bản đồ, bản vẽ, rất nhiều trường hợp ta phải chuyển các đoạn thẳng thành đoạn gấp khúc vì đã vô tình làm xuất hiện các đoạn thẳng trong quá trình làm việc. Đó là:

+ Khi sử dụng lệnh bung (Explode), các đoạn gấp khúc sẽ trở thành đoạn thẳng;

+ Chèn (insert) một khối mà tỷ lệ theo trục X không bằng theo trục Y;

+ Số hoá bằng lệnh SKETCH;

+ Các chương trình hỗ trợ cho công tác trắc địa;

+...

- Lệnh của AutoCAD không hỗ trợ cho việc chuyển đoạn thẳng thành đoạn gấp khúc.

Chương trình LPL.LSP (Line to Polyline) sẽ thực hiện việc chuyển đổi các đoạn thẳng thành đoạn gấp khúc

2. Giới thiệu chương trình

105

- Chương trình chỉ thao tác trên các ĐOẠN THẲNG. Khi bạn chọn lớp (layer) muốn chuyển ĐOẠN THẲNG thành ĐOẠN GẤP KHÚC, chương trình sẽ chuyển toàn bộ các ĐOẠN THẲNG trên layer này sang layer tmp và thực hiện trên layer tmp và tắt layer gốc.

- Chương trình chọn ngẫu nhiên 1 ĐOẠN THẲNG chuyển thành ĐOẠN GẤP KHÚC, xác định toạ độ điểm đầu và điểm cuối và tìm trong layer này các ĐOẠN THẲNG khác nếu có chung tọa độ đầu hoặc cuối thì nối lại.

- Khi hoàn thành 1 ĐOẠN GẤP KHÚC sẽ chuyển về layer gốc (đang ở trạng thái tắt), trên màn hình bạn sẽ thấy mất dần các đường.

- Chương trình sẽ thực hiện lần lượt cho đến hết, trên màn hình không còn một đường nào.

3. Cách thực hiện chương trình

- Mở file muốn chuyển ĐOẠN THẲNGsang ĐOẠN GẤP KHÚC

- Load chương trình LPL.LSP load thành công bạn sẽ nhậ được thông báo:

Chuong trinh LPL.LSP da load

Lenh chuong trinh: LPL, Type ?LPL de biet them chi tiet

- Gõ lệnh LPL

- Nhập vào tên layer muốn chuyển ĐOẠN THẲNG to ĐOẠN GẤP KHÚC

Đợi cho chương trình thực hiện, bạn sẽ có kết quả như mong muốn.

106

GIỚI THIỆU CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ‘EGeoBase’ VÀ MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ CHO CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU

ĐCCT

Kỹ sư: Nguyễn Xuân Nhạ - Phòng TTLTĐC

Hình 1. Giao diện chính của EGeoBase

Từ tháng 1 năm 2005 cơ sở dữ liệu địa chất công trình (CSDL ĐCCT, được gọi tên là EGeoBase) đã được xây dựng, đến thời điểm hiện nay (tháng 9 năm 2005) EGeoBase đã có thể thực hiện được một số công việc như sau:

I . Cơ sở dữ liệu

Nhập (Input) số liệu: Nhập số liệu từ trình đơn Input cho phép (1) Nhập các số liệu có liên quan đến các loại công trình: Lỗ khoan, giếng, hố đào, hố đào đổ nước thí nghiệm, xuyên tĩnh. (2) Nhập số liệu phân tích các chỉ tiêu cơ lý của đất và đá (3) Nhập số liệu chi tiết về mẫu nước lỗ khoan, giếng.

Nhập (Import) số liệu: Chọn trình đơn Import và cho phép nhập (import) số liệu (1) Các chỉ tiêu cơ lý mẫu đất và đá và (2) Số liệu xuyên tĩnh theo các file mẫu đã được định dạng sẵn

Xuất (output) số liệu: Xuất số liệu từ trình đơn Output cho phép xuất số liệu ra biểu bảng và báo cáo các loại: (1) Phiếu mô tả giếng, (2) Các chỉ tiêu cơ lý mẫu đất, mẫu đá cho từng lỗ khoan, (3) Biểu đồ tổng hợp độ hạt, cắt, nén của từng mẫu cơ lý trong lỗ khoan.

Xuất (Export) số liệu: Từ trình đơn Export (hình 2) số liệu trong EGeoBase sẽ xuất ra các file cho các chương trình để thực hiện các loại bản đồ và mặt cắt.

107

Hình 2. Menu Export

II. Các chương trình ứng dụng hỗ trợ thành lập bản vẽ và bản đồ ĐCCT Hiện nay đã có một số chương trình sau:

1. Chương trình PDCCT .lsp mục đích thành lập phiếu lỗ khoan ĐCCT theo mẫu của Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam.

2. Chương trình PSPT.lsp mục đích dùng để thành lập phiếu lỗ khoan có thí nghiệm SPT, phù hợp với các công trình khảo sát địa kỹ thuật phổ biến phục vụ thiết kế xây dựng.

3. Chương trình PXT.lsp dùng để thành lập phiếu xuyên tĩnh hiện trường

4. Chương trình MCDCCT.lsp dùng để thành lập mặt cắt ĐCCT.

5. Chương trình XYLOG.lsp dùng để đưa các đồ thị xuyên tĩnh vào mặt cắt.

6.Chương trình CDT.lsp để thành lập bản đồ cột địa tầng lỗ khoan theo các file số liệu xuất ra từ cơ sở dữ liệu (CSDL) và tự động đưa cột địa tầng lên bản đồ.

Các chương trình đều trực tiếp nhận các file xuất ra từ EGeoBase tại trình đơn Export.

Các chương trình này đã và đang áp dụng thành lập các phiếu lỗ khoan, mặt cắt và bản vẽ cho báo cáo ‘Lập bản đồ ĐCTV – ĐCCT vùng Lộc Ninh’ tỷ lệ 1:50.000

III. Một số bản vẽ ví dụ

108

Hình 3 - Phiếu lỗ khoan ĐCCT

109

Hình 4. Phiếu lỗ khoan có đóng SPT

110

Hình 5. Phiếu điểm xuyên

111

HƯỚNG DẪN THÀNH LẬP BIỂU ĐỒ HÚT NƯỚC THÍ NGHIỆM LỖ KHOAN

Kỹ sư: Nguyễn Xuân Nhạ - Phòng TTTLĐC

Biểu đồ hút nước thí nghiệm là bản vẽ bắt buộc trong các báo cáo tổng kết của

các đề án nghiên cứu ĐCTV (hình 1), phải được trình bày trong MapInfo.

Hình 1 . Biểu đồ tổng hợp hút nước thí nghiệm lỗ khoan

Trên hình này có hai phần chính là phần cấu trúc lỗ khoan và phần biểu đồ hút nước thí nghiệm lỗ khoan.

Phần cấu trúc lỗ khoan, sử dụng chương trình TD_BDKB.lsp với file số liệu được xuất ra từ HGeoBase trong trình đơn Export Địa tầng và cấu trúc lỗ khoan và Export Số liệu khi khoan. Phần này thực hiện đơn giản chỉ trả lời các câu hỏi của chưng trình là thực hiện được.

Đối với phần biểu đồ hút nước thí nghiệm lỗ khoan,.sử dung chương trình Gpum.lsp

Điều kiên thành lập là phải nhập số liệu vào cơ sở dữ liệu (CSDL) HGeoBase

Các chương trình này đã có sẵn trong thư mục J:\HGApplications\AutoLisp, và sử dụng số liệu xuất ra từ CSDL.

Cách thực hiện.

1. Chuẩn bị số liệu

Bạn nhập số liệu lỗ khoan vào file excel như sau:

112

Bảng 1: CHUẨN BỊ FILE ĐỂ NHẬP SỐ LIỆU BƠM NƯỚC THÍ NGHIỆM

Ten_lo_khoan So_hieu_dot_bom Thoi_gian Muc_nuoc_dong Luu_luong Skip

PK2 I 0 3.02

PK2 I 1 13.51

PK2 I 2 16.62

PK2 I 3 17.51

PK2 I 4 18.03

PK2 I 5 18.40 1.33

PK2 I 6 18.55

PK2 I 7 18.61

PK2 I 8 18.65

PK2 I 9 18.69

PK2 I 10 18.72 1.33

PK2 I 11 18.74 1

PK2 I 12 18.76

PK2 I 13 18.79

PK2 I 14 18.82

PK2 I 15 18.84 1.33

PK2 I 16 18.87

Trong bảng này tên lỗ khoan và số hiệu đợt bơm đã được nhập trong CSDL, thời gian tính bằng phút, mực nước động là độ sâu mực nước từ mặt đất tính bằng m và lưu lượng tính bằng l/s. Nếu số liệu dày quá bạn không muốn thể hiện trên đồ thị thì nhập số 1 vào cột Skip.

2. Mở CSDL chọn trình đơn Import --> Import Bom nuoc thi nghiem (Hình 2)

Hình 2. Trình đơn phụ "Import bom nuoc thi nghiem" Khi đó bạn nhận được giao diện "Import Bom nuoc thi nghiem" (Hình 3) bạn

nhấn nút ‘OK’ và chọn file đã chuẩn bị ở hình 1. File này sẽ tự động cập nhật các lỗ khoan bạn đã chuẩn bị vào trong CSDL.

113

Hình 3. Giao diện Import bơm nước thí nghiệm 3. Trong CSDL chọn Export --> "Bom nuoc thi nghiem" (Hình 4)

Hình 4. Submenu Export bơm nước thí nghiệm Bạn nhận đươc giao diện Export "Bom nuoc thi nghiem" (Hình 5). Ở giao diện

này cho phép bạn xuất ra 3 Lưu lượng bơm, Mực nước động và mực nước hạ thấp. Ở đây mực nước động là giá trị độ sâu mực nước thực tế theo thời gian, mực nước hạ thấp là khoảng chênh lệch giữa mực nước tĩnh và mực nước động. Khi sử dung để vẽ biểu đồ

114

hút nước thí nghiệm bạn chỉ sử dụng 2 file là lưu lượng và mực nước động hoặc lưu lượng và mực nước hạ thấp. file có phần kiểu *.pum

Hình 5. Giao diện Export bơm nước thí nghiệm

4. Khởi động AutoCAD

- Khởi động chương trình GPum.lsp

- Gõ lệnh Gpum

- Đưa vào tên file *.pum vừa được xuất ra

- Chương trình đọc file *.pum và thông báo cho bạn biết Thời gian bơm và giá trị mực nước động thấp nhất (Hình 6)

Hình 6. Thông báo giới hạn thời gian và mực nước động - Nhập vào các giá trị mà chương trình đòi hỏi có thể như sau: Goc toa do:0,0 Chieu Ngang, bao nhieu gio tuong duong 1cm: 4 Hoanh do thoi gian <chieu ngang> dai bao nhieu cm: 18 Buoc phan vach theo chieu ngang <cm>:1 Ten Layer: MND Ve do thi Muc nuoc hay Luu luong ?: m Muc nuoc dong bao nhieu met tuong duong 1cm: 1 Tung do muc nuoc dong <chieu dung> dai bao nhieu cm: 10

115

Buoc phan vach theo chieu dung<cm>:1 Kết quả ta có đồ thị (Hình 7)

Hình 7. Kết quả của chương trình GPum.lsp

Thực hiện tương tự cho đường cong lưu lượng bạn sẽ hoàn chỉnh được biểu đồ hút nước thí nghiệm ở AutoCAD

5. Sử dung file mẫu (template) KhungBDB.dwg, kết hợp với thiết đồ cấu trúc lỗ khoan thực hiện bằng chương trình TD_BDKB.lsp, bạn sẽ hoàn chỉnh được biểu đồ khoan và hút nước thí nghiệm trong AutoCAD

6. Xuất sang MapInfo và hoàn chỉnh phần trình bày

CSDL và các chương trình TD_BDKB.lsp, GPum.lsp sẽ giúp chủ nhiệm đề án có công cụ thành lập biểu đồ hút nước thí nghiệm lỗ khoan dễ dàng dúng với quy định của Cục, hy vọng với bài báo này chủ nhiệm đề án sẽ tiếp cận và làm quen với chương trình.

116

HIỆN TRẠNG MỰC NƯỚC NĂM 2004 VÀ XU HƯỚNG BIẾN ĐỔI MỰC NƯỚC KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THEO TÀI LIỆU QUAN

TRẮC NHIỀU NĂM

KS.Vũ Thị Phương – Đoàn 806

Theo tài liệu quan trắc nước dưới đất trong năm 2004 và nhiều năm của mạng quan trắc Quốc gia và tài liệu thu thập mạng quan trắc TP.HCM chúng tôi có một số nhận xét về đặc trưng mực nước và xu hướng biến đổi mực nước dưới đất của các tầng chứa nước trong khu vực TP.HCM như sau

I. Khái quát tầng chứa nước :

Tầng chứa nước Holocen (QIV)

Tầng chứa nước Holocen (QIV) phân bố trên diện hẹp, lộ ra ở khu vực Lê Minh Xuân (Bình Chánh) và Cần Giờ. Bề dày tầng chứa nước từ 0 đến 8m. Thành phần thạch học của tầng chứa nước này chủ yếu là cát pha, cát hạt mịn có màu xám đen. Mực nước tĩnh trong tầng này vào tháng tư biến đổi từ 1,95m (Q822010), sâu nhất 5,44m (Q808010). Còn vào các thời gian khác mực nước thường xuất hiện ở độ sâu nông hơn. Nhìn chung nước dưới đất trong tầng này ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh không được sử dụng trong đời sống dân sinh.

Tầng chứa nước Pleistocen (QI-III)

Tầng chứa nước Pleistocen (QI-III) phân bố rộng toàn vùng, lộ ra ở trung tâm thành phố, quận 12, Bình Chánh, Thủ Đức, Hóc Môn, Củ Chi. Tầng chứa nước được cấu tạo bởi 2 lớp, lớp trên là lớp cách nước yếu, lớp dưới là lớp chứa nước.

+ Lớp cách nước: Trong vùng nghiên cứu , lớp này phân bố từ 0 đến 26m. Bề dày thay đổi mạnh từ 0m ở Đồng Dù (Củ Chi) đến 10-15m ở Tân Thới Trung (Củ Chi), Thới Tam Thôn (Hóc Môn). Nhưng phổ biến là bề dày từ 5 đến10m.

Thành phần thạch học của lớp là sét bột, sét màu xám vàng, nâu đỏ, nhiều nơi bị phong hoá có kết vón laterit

+ Lớp chứa nước: Thành phần thạch học gồm cát hạt mịn đến trung và thô, có nơi lẫn sạn sỏi màu xám nâu, xám vàng. Chiều dày thay đổi từ 8,0m (Đồng Dù-Củ Chi) đến 63m (Tân Tạo-Bình Chánh). Ơ khu vực Hóc Môn, Củ Chi, chiều dày tầng này thường nhỏ hơn 20m, trong khu vực nội thành thường có chiều dày từ 20 đến 30m. Trong tầng chứa nước thường có lớp sét, bột sét mỏng xen kẹp.

Tầng chứa nước Pliocen trên (N2b)

Tầng chứa nước Pliocen (N2b) không lộ ra trên mặt, được phân bố trong toàn

vùng, độ sâu gặp mái tầng chứa nước 26-80m, bị tầng chứa nước Pleistocen phủ trực tiếp lên trên và nằm trên tầng chứa nước Pliocen dưới (N2

a). Tầng gồm 2 lớp: cách nước và chứa nước.

+ Lớp cách nước : Lớp này được cấu tạo bởi bột sét, sét có màu vàng, nâu đỏ. Chiều dày lớp thay đổi từ 24m (Bình Chánh) đến 48m (Củ Chi). Lớp này được phân bố khắp trong thành phố.

+ Lớp chứa nước: Thành phần thạch học của lớp gồm cát hạt mịn, trung đến thô, lẫn sạn sỏi thạch anh màu xám sáng, phân bố trong toàn vùng nghiên cứu. Chiều dày tầng chứa nước thay đổi từ 36m (Củ Chi) đến 82m (Hóc Môn), trong tầng chứa nước có xen kẹp lớp bột sét cách nước

117

Tầng chứa nước Pliocen dưới (N2a)

Tầng chứa nước Pliocen (N2a) không lộ ra trên mặt, được phân bố trong toàn

vùng nghiên cứu, độ sâu gặp mái tầng chứa nước từ 125m, bị tầng chứa nước Pliocen trên (N2

b) phủ trực tiếp lên trên. Tầng gồm 2 lớp: cách nước và chứa nước.

+ Lớp cách nước: Lớp này được cấu tạo bởi bột sét, sét có màu vàng, nâu đỏ. Chiều dày lớp thay đổi từ 5 đến 10m ở hầu khắp thành phố.

+ Lớp chứa nước: Thành phần thạch học của lớp gồm cát hạt mịn, trung đến thô, lẫn sạn sỏi thạch anh màu xám sáng, tạo thành tầng chứa nước liên tục trong toàn vùng nghiên cứu. Chiều dày tầng chứa nước thường lớn hơn 50m.

II. ĐẶC TRƯNG TẦNG CHỨA NƯỚC

Tầng chứa nước Pleistocen (QI-III)

Mực nước tĩnh trong tầng này biến đổi mạnh, ở phía Tây Bắc thành phố gồm các huyện Củ Chi, Hóc Môn (trạm 01A, 02C, Q013, Q002, Q099). Theo kết quả quan trắc mực nước tĩnh trong năm 2004 cho thấy vào (tháng tư) mực nước thay đổi từ 11,99m ở Phạm Văn Cội - Củ Chi (Q09902A); 8.1m (01A); và nông nhất là 1,33m (Q01302F) . Nhìn chung mực nước có xu hướng giảm dần khoảng 0,15m-1,54m/năm (2003-2004). Trong khu vực các quận nội thành, phía Đông Bắc huyện Bình Chánh và quận Thủ Đức mực nước tĩnh dao động về mùa khô 14,2m tại quận 11 (trạm 05A) đến 24,3m sân Golf Thủ Đức (trạm 10A). Theo kết quả quan trắc mực nước tĩnh trong năm 2004 tại hai vị trí trên có xu hướng dâng khoảng 0,16-0,86m. Nhìn chung mực nước tĩnh nằm nông, dao động theo mùa và theo thuỷ triều.

Tài liệu quan trắc nhiều năm từ 1994-2000 cho thấy tại các trạm Q13, Q099, Q804020,Q011020 mực nước có xu hướng dâng khoảng 0,07m-0,12m/năm, từ 2001-2004 mực nước có xu hướng giảm dần trung bình 0,41m/năm. Điều này cho thấy tầng chứa nước được cung cấp bởi nước tưới hoa màu. Đây là vùng động thái tự nhiên chịu sự chi phối của yếu tố khí tượng – tưới (xem H.1)

®å thÞ mùc n−íc c«ng tr×nh q01302a cñ chi - tp hå chÝ minh

200

L−

0100

300400500600700800900

1000

5/91

8/91

11/9

12/

925/

928/

9211

/92

2/93

5/93

8/93

11/9

32/

945/

948/

9411

/94

2/95

5/95

8/95

11/9

52/

965/

968/

9611

/96

2/97

5/97

8/97

11/9

72/

985/

988/

9811

/98

2/99

5/99

8/99

11/9

92/

005/

008/

0011

/00

2/01

5/01

8/01

11/0

12/

025/

028/

0211

/02

02/0

305

/03

08/0

311

/03

02/0

405

/04

08/0

411

/04

Th¸ng/N¨m

îng

m−a

(m

m)

850890930970101010501090113011701210125012901330

§é

cao

mùc

n−í

c (c

m)

L−îng m−a L−îng m−a tÝch luü Q01302A Linear (Q01302A)

Riêng các trạm Q00202A, Q00202B, Q00202C, Q808020 từ (1994-2004) mực nước có xu hướng giảm khoảng 0,19-0,27m/năm, mực nước ở đây chịu ảnh hưởng của lượng mưa và áp lực triều. Động thái nước dưới đất ở khu vực này thuộc vùng động

118

thái tự nhiên chịu sự chi phối của yếu tố khí tượng thủy văn và chế độ triều xâm nhập sâu vào sông Sài gòn (xem H.2 – H.3)

®å thÞ mùc n−íc c«ng tr×nh q00202a cñ chi - tp hå chÝ minh

0100200300400500600700800900

100011001200

12/9

33/

946/

949/

9412

/94

3/95

6/95

9/95

12/9

53/

966/

969/

9612

/96

3/97

6/97

9/97

12/9

73/

986/

989/

9812

/98

3/99

6/99

9/99

12/9

93/

006/

009/

0012

/00

3/01

6/01

9/01

12/0

13/

026/

029/

0212

/02

03/0

306

/03

09/0

312

/03

03/0

406

/04

09/0

412

/04

Th¸ng/N¨m

L−în

g m−a

(m

m)

-250-225-200-175-150-125-100-75-50-250255075100

§é

cao

mùc

n−í

c (c

m)

L−îng m−a L−îng m−a tÝch luü Q00202A Linear (Q00202A)

Tầng chứa nước Pliocen trên (N2b)

Theo kết quả quan trắc cho thấy, mực nước tĩnh có xu hướng sâu nhất ở khu vực nội thành như quận 12 (Q011340) mực nước trung bình vào tháng tư năm 2004 là 25,06m, quận Phú Nhuận (04C) là 32,38m và quận 11 (05B) là 16,95m.

Khu vực Tân Tạo, Bình Hưng huyện Bình Chánh mực nước tĩnh xuất hiện nông hơn, thường ở độ sâu từ 17,0m (trạm 06D) đến 20.69m (trạm 08B)

Khu vực Linh Xuân – Thủ Đức (09-02T) mực nước tĩnh xuất hiện khá sâu 39,2m

®å thÞ mùc n−íc tÇng chøa n−íc pleistoxen vïng tp.hå chÝ minh

-500-400-300-200100

100200300

600700800

1400

9001000110012001300

400500

-0

Ngµy-t h¸ng-n¨m

Q00202A Q01302A Q09902A Q804020 Q808020

Khu vực Nam Củ chi, Bắc Hóc Môn mực nước tĩnh thường xuất hiện từ 12,87m đến 13,64m (trạm 01B; 02T)

Khu vực quận 2, quận 9 mực nước tĩnh dao động mạnh giảm dần về phía Nam . Mực nước xuất hiện từ 6,50m tại Thạnh Mỹ Lợi (trạm 11A) đến 27,24m ở sân Golf Thủ Đức (10B)

Mực nước dưới đất trong tầng này qua quan trắc nhiều năm từ 1994-2004 cho thấy tại các trạm Q007, Q015030 (Bình Chánh), Q011340, Q017030, Q004 (khu vực Hóc Môn, Quận 12), mực nước có xu hướng giảm dần trung bình 1,4m – 2,1m/năm. Nguyên nhân mực nước giảm mạnh và hiện tại đang giảm mạnh chủ yếu là do khai thác NDĐ, nước trong tầng này được cung cấp bởi mưa. Đây là vùng động thái chịu sự chi phối của yếu tố khí tượng, song do ảnh hưởng mạnh của việc khai thác nên nước dưới đất có xu hướng giảm (xem H.4 – H.5)

119

®å thÞ mùc n−íc c«ng tr×nh q011340 QuËn 12 - tp hå chÝ minh

0100200300400500600700800900

10001100120013001400150016001700

Th¸ng/N¨m

L−în

g m−a

(m

m)

-1900-1800-1700-1600-1500-1400-1300-1200-1100-1000-900-800-700-600-500-400-300-200-1000100200300400

§é

cao

mùc

n−í

c (c

m)

L−îng m−a L−îng m−a tÝch luü Q011340 Linear (Q011340)

®å thÞ mùc n−íc tÇng chøa n−íc plioxen trªn vïng tp.hcm

-2700-2600-2500-2400-2300-2200-2100-2000-1900-1800-1700-1600-1500-1400-1300-1200-1100-1000

-900-800-700-600-500-400-300-200-100

0100200300400500600

Ngµy-t h¸ng-n¨m

Q004030 Q011340 Q015030 Q017030 Q808030

Tầng chứa nước Pliocen dưới (N2a)

Nhìn chung mực nước tĩnh tầng này ở độ sâu tương tự tầng Pliocen trên (N2b),

kết quả quan trắc mực nước tĩnh vào tháng tư năm 2004 như sau :

Khu vực Đồng Dù (Củ Chi) và Thới Tam Thôn (Hóc Môn), mực nước tĩnh thường gặp ở độ sâu 11,41m đến 16,40m (Trạm quan trắc Q80404Z và 02D)

Khu vực Tân Chánh Hiệp (Q12) và Bình Hưng (Bình Chánh), mực nước tĩnh ở độ sâu 25,41m (trạm Q011040) đến 31,63m (trạm Q06T)

Khu vực Quận Phú Nhuận và Quận 11, mực nước tĩnh ở độ sâu 32,55m (trạm 04D) đến 33,88m (trạm 05C)

Vào các thời gian khác trong năm mực nước thường xuất hiện ở độ sâu nông hơn.

Theo tài liệu quan trắc nhiều năm từ 1994 đến 2004 cho thấy các trạm Q011040, Q80404Z, (khu vực quận 12, Củ Chi) mực nước có xu hướng giảm dần với tốc độ trung bình 0,28m – 1,50m/năm. Nguyên nhân mực nước giảm và hiện tại đang giảm mạnh

120

chủ yếu là do khai thác NDĐ. Đây là vùng động thái chịu sự chi phối của yếu tố khí tượng, song do ảnh hưởng mạnh của việc khai thác nên nước dưới đất có xu hướng giảm (xem H.6)

®å thÞ mùc n−íc c«ng tr×nh q011040 QuËn 12 - tp hå chÝ minh

0100200300400500600700800900

1000110012001300140015001600

Th¸ng/N¨m

L−în

g m−a

(m

m)

-1900-1800-1700-1600-1500-1400-1300-1200-1100-1000-900-800-700-600-500-400-300-200-1000100200300

§é

cao

mùc

n−í

c (c

m)

L−îng m−a L−îng m−a tÝch luü Q011040 Linear (Q011040)

Riêng các trạm Q808050 (khu vực Lê Minh Xuân-Bình Chánh) mực nước có xu hướng giảm khoảng 0,7m/năm, nhưng từ tháng tư năm 2002-2004 mực nước dưới đất tăng lên đột ngột khoảng 1,1m/năm. Nước dưới đất vùng này chịu ảnh hưởng của áp lực triều và sự khai thác nước dưới đất. Động thái nước dưới đất ở khu vực này thuộc vùng động thái áp lực triều bị phá hủy do khai thác (xem H.7 – H.8)

®å thÞ mùc n−íc c«ng tr×nh q808050 b×nh ch¸nh-tp hå chÝ minh

0100200300400500600700800900

100011001200

1/92

4/92

7/92

10/9

21/

934/

937/

9310

/93

1/94

4/94

7/94

10/9

41/

954/

957/

9510

/95

1/96

4/96

7/96

10/9

61/

974/

977/

9710

/97

1/98

4/98

7/98

10/9

81/

994/

997/

9910

/99

1/00

4/00

7/00

10/0

01/

014/

017/

0110

/01

1/02

4/02

7/02

10/0

201

/03

04/0

307

/03

10/0

301

/04

04/0

407

/04

10/0

4

Th¸ng/N¨m

L−în

g m

a (m

m)

-900-800-700-600-500-400-300-200-1000100200300

§é

cao

mùc

n−í

c (c

m)−

L−îng m−a L−îng m−a tÝch luü Q808050 Linear (Q808050)

121

®å thÞ mùc n−íc tÇng chøa n−íc plioxen d−íi vïng tp.hcm

-2700-2600-2500-2400-2300-2200-2100-2000-1900-1800-1700-1600-1500-1400-1300-1200-1100-1000

-900-800-700-600-500-400-300-200-100

0100200300400500600

Ngµy-t h¸ng-n¨m

Q011040 Q80404Z Q821040 Q808050

Số liệu quan trắc mực nước tĩnh của mạng quan trắc Quốc Gia và mạng quan trắc TP.HCM trong năm 2004 phù hợp với kết quả nghiên cứu lâu dài từ trước tới nay trên địa bàn thành phố. Ở khu vực nội thành và khu vực khai thác nước dưới đất mực nước tĩnh xuống sâu hơn. Như vậy để nguồn tài nguyên nước trong khu vực TP.HCM không bị cạn kiệt chúng ta phải có biện pháp kiểm tra, giám sát việc khai thác nước và quan trắc lâu dài để dự báo sự suy giảm của nước dưới đất.

122

NHỮNG TẦNG CHỨA NƯỚC CÓ TRIỂN VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG VĨNH LONG - SA ĐÉC

KS. Trần Đắc Sâm - Đoàn 804

MỞ ĐẦU

Tài liệu nghiên cứu của đề án tìm kiếm nước vùng Vĩnh Long - Sa Đéc và các báo cáo tổng kết địa chất đô thị vùng Vĩnh Long - Trà Vinh, Sa Đéc - Cao Lãnh cho thấy: trong khu vực giữa hai thị xã Vĩnh Long - Sa Đéc có 6 tầng chứa nước bao gồm:

- Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen trên (qp3).

- Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen giữa - trên (qp2 - 3).

- Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen dưới (qp1).

- Tầng chứa nước lỗ hổng Pliocen giữa (n22).

- Tầng chứa nước lỗ hổng Pliocen dưới (n21).

- Tầng chứa nước lỗ hổng Miocen trên (n13).

Trong 6 tầng chứa nước trên có 3 tầng chứa nước nhạt đó là: tầng chứa nước (qp2 - 3); tầng chứa nước (n2

1); tầng chứa nước (n13). Các tầng chứa nước còn lại đều bị

lợ hoặc mặn, với độ tổng khoáng hóa từ 2 - 3 g/l.

Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocen giữa - trên (qp2 - 3) thường phân bố ở độ sâu từ 50 - 100m. Phần chứa nước của tầng có bề dày mỏng do kẹp nhiều lớp sét, bột sét không chứa nước. Chỉ có một diện tích nhỏ khoảng 50 km2 tại phường 9, xã Trường An, xã Tân Ngãi, một phần xã Tân Hạnh thuộc thị xã Vĩnh Long có chứa nước nhạt. Ở thị xã Sa Đéc và khu vực lân cận bị mặn hoàn toàn. Vì vậy tầng chứa nước này ít có ý nghĩa cấp nước. Trong thực tế ở khu vực thị xã Vĩnh Long một số hộ gia đình đã khai thác tầng chứa nước này cho cấp nước sinh hoạt.

Hai tầng chứa nước: tầng chứa nước lỗ hổng Pliocen dưới (n21) và tầng chứa

nước lỗ hổng Miocen trên (n13) có áp, diện tích phân bố rộng, có bề dày lớn, chứa nước

nhạt, có triển vọng cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp. Trong thực tế ở khu vực thị xã Sa Đéc đã có nhiều lỗ khoan khai thác trong hai tầng chứa nước này để phục vụ cho các khu công nghiệp, các doanh trại quân đội và sinh hoạt của nhân dân.

NHỮNG TẦNG CHỨA NƯỚC TRIỂN VỌNG VÙNG VĨNH LONG - SA ĐÉC

Tầng chứa nước Pliocen dưới n21 và tầng chứa nước Miocen trên n3

1 trong vùng Vĩnh Long - Sa Đéc phân bố rộng, chiều dày lớn và ổn định. Đây là các tầng chứa nước có chất lượng tốt, trữ lượng khá dồi dào.

Tầng chứa nước lỗ hỗng trong các trầm tích Pliocen dưới n21

Trong tầng chứa nước lỗ hổng Pliocen dưới n21 các lỗ khoan sau đây đã phát

hiện nước nhạt: 890, 892, 895b (thuộc đề án tìm kiếm nước dưới đất vùng Vĩnh Long - Sa Đéc, SC, SĐ, CN, CT (khu vực Sa Đéc); SCA, F9, THS, 210 (khu vự Vĩnh Long).

Tầng chứa nước n21 phân bố trên toàn diện tích nghiên cứu với chiều dày khá ổn

định theo chiều ngang và theo chiều thẳng đứng. Độ sâu mái tầng thay đổi từ 310,0 m (lỗ khoan 892) đến 337,0m (lỗ khoan TX), trung bình 316,8m. Chiều sâu đáy tầng từ 339,5m (lỗ khoan 210) đến 441,0m (lỗ khoan TX), trung bình 422,6m. Chiều dày tầng

123

chứa nước thay đổi từ 81,9 m (lỗ khoan 898) đến 121,0m (lỗ khoan SCA), trung bình 105,7m.

Theo phương thẳng đứng tầng chứa nước phân thành 2 phần: phần trên là lớp cách nước, thường bắt gặp mái lớp ở độ sâu từ 310,0 m (lỗ khoan F9) đến 337,0m (lỗ khoan TX), trung bình 316,8 m, đáy lớp từ 320,0m (lỗ khoan F9) đến 350,0m (lỗ khoan TX), trung bình 331,0m. Bề dày trung bình lớp cách nước đạt 14,1m. Nằm dưới lớp cách nước là phần chứa nước, trong đó có xen kẹp các lớp không chứa nước. Phần thực tế chứa của tầng n2

1 có bề dày từ 29,5m (lỗ khoan 898) đến 104,5m (lỗ khoan F9), trung bình 71,6m.

Thành phần đất đá chứa nước là cát hạt mịn đến trung màu xám tro, xám xanh. Nhiều chỗ gặp cát hạt thô chứa sạn sỏi. Thành phần cát chủ yếu là thạch anh, một ít penspat, trong cát có chứa nhiều vảy mi ca trắng.

Về độ giàu nước: tầng chứa nước n21 thuộc loại giàu nước. Kết qủa hút nước thí

nghiệm tại 7 lỗ khoan cho thấy: lỗ khoan có lưu lượng nhỏ nhất (lỗ khoan 895b): lưu lượng Q = 6,69l/s; tỷ lưu q = 0,279 l/sm; mực nước hạ thấp S = 23,95m; mực nước tĩnh + 0,56 m. Lỗ khoan có lưu lượng lớn nhất (lỗ khoan F9): lưu lượng Q = 30,4 l/s; tỷ lưu q = 2,330 l/sm; mực nước hạ thấp S = 13,07m; mực nước tĩnh +0,66m. Lưu lượng trung bình của các lỗ khoan đạt: 13,48 l/s; tỷ lưu trung bình q = 0,92 l/sm. Đây là tầng chứa nước áp lực cao, thời kỳ đầu mực nước phun lên khỏi mặt đất, nhưng hiện nay mực nước cách mặt đất khoảng 1,5m.

Về chất lượng nước có thể chia thành 2 khu vực có chất lượng khác nhau:

Khu nước nhạt thứ nhất bao gồm: thị xã Sa Đéc, xã Tân Khánh Đông, một phần xã Tân Phú. Tại lỗ khoan 895b gần trung tâm thị xã Sa Đéc nước có độ tổng khoáng hóa M = 0,650g/l; hàm lượng Cl = 138,96 mg/l; độ pH = 8,56 (lỗ khoan 895b). Tương tự lỗ khoan SĐ nước có độ tổng khoáng hóa cao hơn M = 0,784g/l; hàm lượng Cl = 292,87mg/l; độ pH = 7; Loại hình hoá học nước: Bicarbonat - Clorur Natri. Khu nước nhạt thứ hai bao gồm: một phần tây - nam thị xã Vĩnh Long, xã Tân Ngãi, thị xã Vĩnh Long, xã Phú Hựu, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp. Tại lỗ khoan 210 nằm trong khu vực Đoàn địa chất 804 độ tổng khoáng hóa thấp nhất M = 0,427 g/l; hàm lượng Cl = 31,20 mg/l; độ pH = 8,35. Lỗ khoan có độ tổng khoáng hóa cao nhất là lỗ khoan 890 nằm trong khuôn viên Công ty Dược và Vật tư Y tế Vĩnh Long: M = 0,740 g/l; hàm lượng Cl = 216,35 mg/l; độ pH = 8,47. Loại hình hoá học nước: Bicarbonat - Clorur Natri.

Khu vực nước lợ - mặn nằm giữa thị xã Sa Đéc và thị xã Vĩnh Long gồm: các xã Tân Nhuận Đông (Nha Mân), xã An Nhơn, một phần khu vực Tân Xuân, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp. Tuy chưa có tài liệu phân tích mẫu nước nhưng qua kết qủa đo carota cho thấy: tại lỗ khoan Tân Xuân ở độ sâu từ 337,5 - 341,0 điện trở suất R = 8Ωm và tại lỗ khoan 221 cũng độ sâu đó điện trở suất R = 3 - 5 Ωm tương đương với độ tổng khoáng hóa M = 4-5g/l.

Nhận xét: tầng chứa nước lỗ hỗng Pliocen dưới n21 thuộc loại giàu nước, phân bố

khá rộng. Khu trung tâm thị xã Sa Đéc và khu tây nam thị xã Sa Đéc nước có chất lượng tốt. Hiện nay tầng chứa nước đang được khai thác để cấp nước cho khu công nghiệp Sa Đéc, một số xí nghiệp chế biến hàng xuất khẩu và doanh trại quân đội.

Tại khu vực thị xã Vĩnh Long các lỗ khoan khai thác tầng chứa nước n21 trước

đây đến nay đã bị hư hỏng, một số bị nhiễm mặn, nguyên nhân có thể do khai thác qúa

124

mức làm thông tầng. Riêng lỗ khoan 210 hiện nay đang khai thác ổn định cả về chất lượng lẫn lưu lượng.

Tầng chứa nước lỗ hỗng Miocen trên n13

Trong vùng nghiên cứu tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Miocen trên n2

1 có 3 lỗ khoan nghiên cứu, đó là 898 (khu vực Vĩnh Long); TX, SC (khu vực Sa Đéc), trong đó 2 lỗ khoan đã tìm thấy nước nhạt là TX và SC, lỗ khoan 898 cho nước lợ.

Tầng chứa nước n13 phân bố trên toàn diện tích nghiên cứu với chiều dày khá ổn

định theo chiều ngang và theo chiều thẳng đứng. Độ sâu mái tầng thường bắt gặp từ 395,5 m (lỗ khoan 898) đến 441m (lỗ khoan TX), trung bình 424,1m. Độ sâu đáy tầng chứa nước đến nay chưa xác định được do các lỗ khoan trong vùng chưa khoan hết chiều sâu tầng chứa nước.

Phần trên của tầng chứa nước là một lớp cách nước, thường bắt gặp mái lớp ở độ sâu từ 395,5m (lỗ khoan 898) đến 441,10m (lỗ khoan TX), trung bình 422,6m, đáy lớp từ 417,8m (lỗ khoan 892) đến 444,6m (lỗ khoan SCA), trung bình 431,9m. Bề dày trung bình lớp cách nước đạt 7,8m. Nằm dưới lớp cách nước là phần chứa nước, trong đó có xen kẹp các lớp không chứa nước. Do chưa khoan hết tầng chứa nước nên chiều dày phần thực tế chứa nước của tầng n1

3 chưa xác định được. Một số lỗ khoan đã gặp chiều dày 33,2m (lỗ khoan 898) đến 57,2m (lỗ khoan 892), trung bình 45,5m.

Về độ giàu nước: tầng chứa nước n13 thuộc loại giàu nước. Kết quả hút nước thí

nghiệm tại 3 lỗ khoan cho thấy: lưu lượng nhỏ nhất (lỗ khoan 898) Q = 5,54l/s; tỷ lưu q = 0,25 l/sm; mực nước hạ thấp S = 21,34m; mực nước tĩnh + 1,45m. Lưu lượng lớn nhất (lỗ khoan TX) Q = 6,69 l/s; tỷ lưu q = 0,32 l/sm; mực nước hạ thấp S = 21,05m; mực nước tĩnh + 0,26m. Lưu lượng trung bình của các lỗ khoan đạt: 5,81 l/s; tỷ lưu trung bình q = 0,29 l/sm. Đây là tầng chứa nước áp lực, thời kỳ đầu mực nước phun lên khỏi mặt đất.

Về chất lượng nước: do có rất ít lỗ khoan nghiên cứu tầng chứa nước n13 nên việc

khoanh định diện tích mặn nhạt của tầng chứa nước chưa có cơ sở. Nhưng có thể tạm phân chia vùng nghiên cứu thành hai khu vực có chất lượng nước như sau:

Khu nước nhạt bao gồm: thị xã Sa Đéc, xã Tân Khánh Đông, một phần xã Tân Phú Trung và khu vực Tân Xuân. Tại lỗ khoan TX nước có độ tổng khoáng hóa M = 0,52g/l; hàm lượng Cl = 104,58 mg/l; độ pH = 9,0. Tại lỗ khoan SC nước có độ tổng khoáng hóa cao hơn M = 0,56 g/l; hàm lượng Cl = 75,51mg/l; độ pH = 8,30. Loại hình hoá học nước: Bicarbonat - Clorur Natri.

Khu vực nước lợ: gồm thị xã Vĩnh Long và các xã nằm phía đông nam như Thanh Đức, Tân Hạnh, Phước Hậu, Lộc Hòa; thị trấn Long Hồ tỉnh Vĩnh Long. Qua kết phân tích nước tại lỗ khoan 898 cho thấy độ tổng khoáng hóa M = 1,20 g/l; hàm lượng Cl = 475,30 mg/l; độ pH = 8,92. Kết qủa đo carota lỗ khoan 892 cho thấy điện trở suất của tầng chứa nước thường chỉ đạt R = 8 - 10 Ω m tương đương với độ tổng khoáng hóa của nước khoảng 2 - 3 g/l.

Nhận xét: tầng chứa nước lỗ hỗng Miocen trên n13 thuộc loại giàu nước, phân bố

rộng. Khu vực thị xã Sa Đéc và các xã lân cận, tầng chứa nước nhạt, chất lượng tốt, hiện đang được khai thác phục vụ cho công nghiệp và sinh họat. Riêng khu vực thị xã Vĩnh Long, tầng chứa nước lợ, khả năng cấp nước kém.

TÌNH HÌNH KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG VĨNH LONG - SA ĐÉC

125

Nhìn chung việc khai thác nước dưới đất phục vụ cho công nghiệp và sinh hoạt của vùng Vĩnh Long - Sa Đéc được thực hiện tương đối có hiệu quả. Tại khu vực thị xã Vĩnh Long dùng nước dưới đất cho cấp nước sinh hoạt không được quan tâm do một số lỗ khoan bị mặn sau một thời gian khai thác nên người ta đã chuyển sang sử dụng nguồn nước mặt. Ở khu vực thị xã Sa Đéc một số khu công nghiệp vẫn đang khai thác nước dưới đất cho mục đích sản xuất và sinh hoạt.

Khu vực thị xã Vĩnh Long: đã có một số lỗ khoan khai thác nước dưới dất phục vụ cho sinh hoạt như sau:

Số hiệu LK

Năm bắt đầu khai

thác Vị trí Hiện trạng Ghi chú

210 1986 Đoàn địa chất 804-TX. Vĩnh Long

Đang khai thác

890 1987 Công ty Vât tư Y tế Vĩnh Long

Ngưng khai thác

898 1989 Xí nghiệp Thú y Vĩnh Long Ngưng khai thác

SCA 1989 Sở Công an Vĩnh Long Ngưng khai thác

F9 1990 Phường 9, TX. Vĩnh Long Ngưng khai thác từ năm 1994

do M tăng

Khu vực thị xã Sa Đéc: đã có một số lỗ khoan khai thác nước dưới dất phục vụ cho sinh hoạt như sau:

Số hiệu LK

Năm bắt đầu khai

thác Vị trí Hiện trạng Ghi chú

895b 1988 Công ty Thương nghiệp Sa Đéc

Ngưng khai thác

SĐ 1988 Trại Chăn nuôi Heo giống Sa Đéc

Ngưng khai thác

Trại giải thể

SC 1989 Xí nghiệp Sấy chuối Sa Đéc Ngưng khai thác

Do quy hoạch

6 lỗ khoan

2004-2005 Khu công nghiệp Sa Đéc Đang khai thác

- Các lỗ khoan khai thác của doanh trại quân đội đóng tại thị xã Sa Đéc, hiện nay cũng đang hoạt động.

KẾT LUẬN

Tóm lại các công trình khai thác nước dưới đất vùng Vĩnh Long - Sa Đéc chủ yếu tập trung vào hai tầng chứa nước Pliocen dưới n2

1 và tầng Miocen trên n13. Việc

khai thác nước diễn ra khá mạnh và đã có từ những năm 1986. Tại thị xã Vĩnh Long do các lỗ khoan khai thác dần dần có chất lượng xấu đi, hơn nữa xu thế dùng nước mặt cho sinh hoạt được ưu tiên hơn nên việc khai thác nước dưới đất ít được quan tâm. Tại khu vực thị xã Sa Đéc các khu công nghiệp hiện nay đang có nhiều lỗ khoan khai thác phục vụ cho sản xuất, đem lại nhiều hiệu qủa kinh tế.

126

Nguyên nhân các lỗ khoan khai thác ở vùng thị xã Vĩnh Long trước đây có chất lượng tốt nhưng phải ngừng hoạt động do bị mặn dần và tại sao trước đây mực nước dâng lên khỏi mặt đất nhưng nay bị tụt xuống khá sâu cần phải được nghiên cứu, giải thích để có phương hướng bảo vệ nguồn nước dưới đất lâu dài cho vùng.

127

SỬ DỤNG PHẦN MỀM STB ĐỂ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH CỦA MÁI DỐC

ThS. Đoàn Ngọc Toản - Phòng Kỹ thuật

Trong thực tế xây dựng dân dụng, việc đánh giá độ ổn định của mái dốc là một công tác hết sức quan trọng nhằm dự báo tính ổn định của một thiết kế sơ bộ để lựa chọn thiết kế (mái ta luy của nền đường, hố đào...) tối ưu, phù hợp với điều kiện tự nhiên của đất nền và tiết kiệm nhất về mặt kinh tế. Mái đất là một khối đất có một mặt giới hạn là mặt dốc (hình thành do tác động tự nhiên hoặc nhân tạo). Theo phương vuông góc với mặt cắt ngang của mái dốc, chiều dài của mái thường lớn rất nhiều so với chiều ngang, do đó, bài toán mái dốc được quy về bài toán phẳng. Mái đất bị mất ổn định do trượt. Điều này xảy ra do sự thay đổi trạng thái ứng suất thiên về bất lợi đối với mái đất (tải trọng phụ đặt lên mái, dâng cao mực nước ngầm...) làm giảm tính ổn định của mái đất.

Khái quát về ổn định của mái dốc Theo các kết quả quan trắc thực tế, mặt trượt của mái đất dính, đồng nhất, có

dạng cong gần như mặt trụ tròn. Tại đỉnh mái, phương của trượt gần như thẳng đứng. Sau đó, càng xuống thấp càng thoải dần và nằm ngang tại chân mái. Từ nhận xét đó, người ta đã nêu ra giả thiết mặt trượt có dạng trụ tròn để tính toán. Bằng cách phân khối trượt giả định ra thành những mảnh nhỏ bằng những mặt phẳng thẳng đứng song song, có thể dùng phương pháp mặt trụ tròn để giải quyết nhiều trường hợp phức tạp của mái đất với sai số chấp nhận được trong thực tiễn. Chính vì vậy, hiện này phương pháp phân mảnh khối trượt có mặt trượt trụ tròn được sử dụng rộng rãi nhất.

Hình1: sơ đồ tính toán bài toán phẳng đơn giản

Đất phía trên mặt trượt được chia ra làm nhiều mảnh bởi những mặt phẳng thẳng đứng (xem hình 2). ở mặt trượt của mỗi mảnh lực cắt là τ, được giả thiết F lần nhỏ hơn ứng suất cắt cực đại, nghĩa là:

(1) 1 ( 'nc tgF

)τ σ φ= +

128

Yếu tố F được giả sử là đồng nhất cho tất cả các mảnh. Đó chính là hệ số an toàn.

Phương trình cân bằng của một mảnh trong trường hợp mặt trượt trụ tròn là phương trình cân bằng moment đối với tâm cung trượt:

Hình 2: Phân mảnh mặt trượt trụ tròn

(2) sincos

bRhbR τγ αα

=

h và b là chiều cao và chiều rộng của mảnh, γ là dung trọng của đất trong mảnh và R là bán kính cung trượt. Một cách tổng quát hơn có thể xác định rằng γhb là trọng lượng của mảnh, có thể hợp thành từ các phần có khối lượng thể tích khác nhau. Nếu các mảnh có bề rộng đồng nhất là b, từ phương trình (1) và (2) ta có

(3) [(

Đây là phương trình cơ sở của đa số các phương pháp tính toán. Các phương pháp này khác nhau ở cách tính ứng suất pháp có hiệu σn’.

' ) / cos ]sin

nc tg

Fh

σ φ αγ α

+=

Đối với một mái đất nhất định, hệ số an toàn F thay đổi theo vị trí của mặt trượt. Tính toán ổn định mái đất chính là tìm hệ số an toàn về ổn định nhỏ nhất, xem nó có bảo đảm yêu cầu hay không. Để xác định hệ số an toàn, ta giả thiết một mặt trượt bất kỳ rồi dùng công thức (3) để tính ra. Vì các mặt trượt giả định như thế có thể vẽ nhiều vô số nên cũng sẽ có vô số hệ số an toàn tương ứng, nhưng trong đó chỉ có một trị số là nhỏ nhất và ứng với mặt trượt nguy hiểm nhất mà thôi.

Fellenius đề nghị một phương pháp xác định nhanh chóng tâm cung trượt nguy hiểm nhất của mặt trượt đi qua chân mái dốc như sau: Đối với đất dính có tính dẻo cao (ϕ ≈ 0) thì mặt trượt nguy hiểm nhất là mặt trượt đi qua chân mái, có tâm O là giao điểm của hai đường thẳng OA và OB. Đường OA tạo với mặt mái dốc một góc β1, đường OB hợp với mặt đỉnh góc β2 (xem hình 2).

129

Hình 2: Xác định tâm cung trượt Các góc β1 và β2 thay đổi theo góc dốc của mái β và được cho trong bảng dưới

đây: Độ dốc mái Góc dốc mái β β1 β2

1:0,58 60o 29o 40o

1:1 45o 28o 37o

1:1,5 33o 47’ 26o 35o

1:2 26o 34’ 25o 35o

1:3 18o 26’ 25o 35o

1:5 11o 19’ 25o 37o

Khi góc ma sát trong ϕ của đất lớn hơn 0 thì vị trí tâm cung trượt nguy hiểm nhất sẽ nằm trên phần kéo dài của đoạn OE. Trong trường hợp này, muốn tìm cung trượt nguy hiểm nhất, ta chỉ cần giả định một số mặt trượt có tâm O1, O2, O3... nằm trên đường thẳng OE kéo dài, sau đó dùng công thức (1) để tính ra các giá trị F1, F2, F3... tương ứng. Vẽ các đoạn thẳng theo tỉ lệ nhất định biểu diễn các giá trị này và nối các đầu mút của các đoạn thẳng này lại với nhau. Kết quả ta sẽ có đường cong biểu thị sự biến đổi F theo vị trí mặt trượt, điểm thấp nhất của đường cong ứng với tâm trượt nguy hiểm nhất của mái dốc (xem hình 2).

Phương pháp Bishop

Trong thực tế hoạt động xây dựng phương pháp Bishop đánh giá độ ổn định mái dốc hay được sử dụng. Trong phương pháp này các lực giữa hai mảnh không bỏ qua, nhưng giả thiết rằng lực kết quả nằm ngang (xem hình 3).

Hình 3: phương pháp Bishop

130

Tuy nhiên, nếu chỉ xem xét sự cân bằng thẳng đứng của mỗi mảnh, thì các lực ngang không tham gia vào tính toán.

Phương trình cơ bản chính là phương trình cân bằng moment (3). Cân bằng theo hướng thẳng đứng của một mảnh yêu cầu:

(4) sin sin'cos cosn nh pα αγ σ τ σ τ

α α= + = + +

Nếu trong phương trình này ta thay giá trị của τ theo phương trình (1), kết quả là:

(5) '(1 )n

tg tg ch p tgF F

α φσ γ α+ = − −

Thay thế giá trị của σn’ rút từ phương trình (5) vào (3), ta được:

(6) ( )

Bởi vì hệ số an toàn F xuất hiện ở cả vế phải, nên nó phải được xác định bằng cách tính lặp, khi khởi đầu bằng một giá trị ước lượng (thí dụ F=1) rồi tính toán giá trị mới vừa được cập nhật theo công thức (6). Điều này được lập lại đến khi nào F không đổi nữa. Quy trình này có thể được thực hiện bằng phần mềm STB như sẽ được giới thiệu dưới đây.

PHẦN MỀM STB

Phần mềm STB là phần mềm dùng để phân tích sự ổn định của mái dốc do giáo sư Arnold Verruijt (Delf) biên soạn. Phầm mềm này sử dụng phương pháp Bishop cùng một số điều chỉnh đã được giới thiệu ở trường Đại học tổng hợp Delf.

Chương trình sẽ tính hệ số an toàn cho một số cung trượt có tâm nằm trong vùng hình chữ nhật 1234 (xem hình 4). Toạ độ của hình chữ nhật 1234 do người tính ấn định, có thể sử dụng phương pháp Fellenius để xác định.

Hình 4: vấn đề ổn định trượt

Tung độ của điểm 5 luôn cố định. Hoành độ của nó có thể tự do hay cố định theo tùy chọn của chương trình. Trách nhiệm của người tính là thay đổi vị trí của điểm cố định 5 sao cho có được hệ số an toàn nhỏ nhất.

Đất được chia ra thành các đa giác có tính chất đồng nhất, còn mực nước ngầm được xác định như bề mặt của đa giác nước (màu xanh). Dạng hình học của mô hình được ấn định bởi các điểm cố định 6,7,8...

cosF (1 / )sin

c h p tgtg tg F

h

γ φφ

γ αα α+ −

+=

131

Mô hình có thể được xác định bằng cách khởi động bộ dữ liệu mặc định (chứa trong file demo.stb) và thay đổi các số liệu bằng cách di chuyển hoặc thêm vào các nút (node) và đường (line) và thay đổi tính chất của đất. Dữ liệu của một vấn đề bao gồm:

- Dữ liệu chung (General data): tên người tính toán, tên file (.stb), tên vấn đề, số mảnh (tối thiểu 100, tối đa 1000), lực ngang tương đối (tỉ số giữa thành phần ngang và thành phần đứng của trọng lực, thay đổi từ 0 đến 1, giúp xác định hệ số an toàn trong trường hợp động đất.

- Dữ liệu nút (node data): dữ liệu nút của mô hình được mô tả bằng tọa độ của một số các điểm đặc trưng mô tả dạng hình học của mô hình, mực nước ngầm, ranh giới các lớp đất có tính chất khác nhau. Số nút tối đa là 1000. Tọa độ các nút có thể đưa vào bằng hai cách: hoặc bằng cách bấm vào thực đơn “nodes” và nhập bằng tay, hoặc là thay đổi vị trí của nút khi bấm thực đơn “Figure” và “drag node”.

- Dữ liệu đường (line data): Đường nối các nút xác định các đa giác đất có các tính chất khác nhau. Trong một đa giác tính chất của đất là bất biến. Số đa giác tối đa là 100, còn số nút tối đa trên ranh giới của một đa giác là 50. Tạo một đường mới trong màn hình “figure” bằng cách bấm nút “new line” và bấm hai nút trên ranh giới của đa giác đất. Tính chất của các đa giác mới có thể sửa đổi sau (xem hình 5)

Hình 5: Tạo các nút và đường

- Tính chất của đất (soil properties): Tính chất của đất có thể được nhập bằng cách bấm nút “soil” trong màn hình chính. Tính chất của đất bao gồm:

- Wd: dung trọng khô (KN/m3); Ws: dung trọng bão hòa (KN/m3).

- Ko: hệ số ứng suất ngang.

- c: lực dính (KN/m2); φ: góc ma sát trong (độ).

- P/F: chuyển đổi điều kiện nước dưới đất. P chỉ nước ngầm: áp lực nước lỗ rỗng quyết định bởi vị trí của mặt nước ngầm (p=0 trên bề mặt nước ngầm). F chỉ một mực nước cố định: áp lực nước lỗ rỗng được quyết định bởi mực cho trước ở đó p=0 (không đổi trong một đa giác.

- p=0: Mực zero của áp lực nước lỗ rỗng (m). Giá trị của thông số p=0 chỉ mực 0 của áp lực lỗ rỗng (m). Nó chỉ được áp dụng khi điều kiện nước dưới đất là F.

- cap: bề dày của đới mao dẫn phía trên mực nước ngầm (m). Trong đới mao dẫn áp lực nước lỗ rỗng là âm.

132

Nếu Ko<1 chương trình có thể giảm lực cắt trên bề mặt trượt khi tính đến khả năng trượt cục bộ gắn với sự quay trong một đới mỏng dọc theo các mặt phẳng thẳng góc với mặt trượt.

Sử dụng phần mềm STB để mô phỏng cho một mái đất đồng nhất có các tính chất như được cho trong thí dụ 7.1 của sách Cơ học đất (Lê Quý An và nnk.). Tâm cung trượt được ước lượng theo phương pháp Fellenius, nằm trong hình vuông 1234. Với các thông số và điều kiện đã cho, tính được hệ số an toàn của mái là 1,034.

Phần mềm STB dung lượng nhỏ, dễ sử dụng, có thể dùng để mô phỏng các vấn đề phức tạp hơn như đất nhiều lớp, mực nước ngầm hiện diện, lực động đất...Hy vọng phần mềm này sẽ giúp các đồng nghiệp giải quyết được các vấn đề về trượt trong thực tiễn. Đây cũng là bước khởi đầu để làm quen với các mô hình tính toán trượt phức tạp hơn.

Tài liệu tham khảo

1. Lê Quý An và nnk. Cơ học đất. NXB Giáo dục. 1995

2. R. Withlow. Cơ học đất. 1995

3. Anold Verruijt. Soil Mechanics. 2003.

133

KẾT QUẢ ĐIỀU TRA ĐỊA CHẤT THỦY VĂN VÙNG LỘC NINH, TỈNH BÌNH PHƯỚC

KS. Trần Anh Tuấn – Đoàn 801

Mở đầu Vùng Lộc Ninh thuộc tỉnh Bình Phước là một tỉnh mới được tách ra từ tỉnh Sông

Bé cũ. Do vậy, đang rất cần thiết phải tiến hành điều tra cơ bản để phục vụ cho qui hoạch và xây dựng cơ sở hạ tầng cũng như phát triển các vùng kinh tế, các khu công nghiệp tập trung. Việc điều tra đánh giá về đặc điểm địa chất thủy văn, giúp cho qui hoạch, phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường vùng Lộc Ninh là rất cần thiết và cấp bách. Nhằm đáp ứng yêu cầu trên Bộ công nghiệp, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam đã giao cho Liên đoàn Địa chất thủy văn - Địa chất công trình miền Nam “Lập bản đồ địa chất thủy văn và bản đồ địa chất công trình tỷ lệ 1:50.000 vùng Lộc Ninh”.

Sau năm năm thi công và một năm tổng kết, công tác điều tra địa chất thuỷ văn của vùng đã đưa ra được những kết quả sau:

CÁC TẦNG CHỨA NƯỚC 1- Tầng chứa nước lỗ hổng Pliocen giữa (n2

2)

Trong vùng các trầm tích bở rời Pliocen trung thuộc hệ tầng Bà Miêu phân bố chủ yếu ở phía tây vùng nghiên cứu chiếm diện tích khoảng 120 km2. Bề dày của tầng mỏng từ 8m đến 17m. Rải rác chúng có mặt tại một số nơi khác trong vùng với diện nhỏ, bề dày mỏng hoặc nằm dưới tầng bazan Lộc Ninh (bắt gặp ở những lỗ khoan sâu như ở Phú Riềng, Bình Long, nhưng không có khả năng chứa nước).

Thành phần thạch học chứa nước của tầng gồm tập hợp cát bột, cát hạt mịn, trung lẫn ít sỏi nhỏ.

Chiều sâu mực nước dao động mạnh theo mùa, sâu nhất về cuối mùa khô là 7,64m và cao nhất gần cuối mùa mưa là 2,05m, lưu lượng rất nhỏ Q = 0,07l/s, tỷ lưu lượng q = 0,010l/sm, hệ số thấm K = 0,125 m/ngày.

Múc nước thí nghiệm ở giếng đào cho lưu lượng Q = 0,04 – 0,048l/s.

Kết quả hút nước thí nghiệm ở lỗ khoan và múc nước thí nghiệm ở giếng đào cho thấy tầng chứa nước này xếp vào loại nghèo nước ( bản vẽ số 6.1).

Tầng chứa nước Pliocen qua các mẫu nước phân tích có chất lượng tốt.

Đây là tầng chứa nước không có triển vọng khai thác cho công nông nghiệp mà chỉ có thể khai thác nhỏ bằng các giếng đào để phục vụ dân cư sinh hoạt tại chỗ với nhu cầu nhỏ.

2- Tầng chứa nước khe nứt trong các đá bazan Pliocen giữa trên (n22-3)

Tầng chứa nước này phân bố khá rộng rãi trong vùng, tầng chứa nước này nằm trực tiếp trên tầng chứa nước Jura.

Thành phần thạch học của lớp chứa nước là các lớp bazan lỗ rỗng xen bazan đặc sít có nơi nứt nẻ mạnh, đôi nơi xen kẹp giữa các lớp bazan là các lớp bột sét - sản phẩm phong hóa triệt để giữa các pha phun trào khác nhau. Chiều dày của lớp bazan này cũng biến đổi khá lớn từ 23,2m đến 90,5m

134

Kết quả hút nước thí nghiệm ở các lỗ khoan cho thấy với mức độ giàu nước của tầng này có thể chia thành ba cấp ở các khu vực khác nhau:

- Khu giàu nước phân bố ở khu vực xã Đa Kia, chiếm diện tích nhỏ khoảng 15km2 với lưu lượng ở lỗ khoan trên 5l/s, tỷ lưu lượng lớn hơn 0,3l/sm, một số nguồn lộ cho lưu lượng lớn hơn 1,0 l/s.

- Khu giàu trung bình phân bố thành hai khoảnh: Khoảnh thứ nhất nằm ở khu vực trung tâm vùng, chiếm diện tích khoảng 100km2, với lưu lượng lỗ khoan lớn hơn 1,0 l/s. Tỷ lưu lượng từ 0,065l/sm đến 0,211l/sm, một số nguồn lộ tại khu vực này lưu lượng đo được lớn hơn 0,1l/s. Khoảnh thứ hai phân bố ở phía đông vùng, chiếm diện tích khoảng 120 km2, lưu lượng lỗ khoan từ 1,19l/s đến 1,33l/s và tỷ lưu lượng cũng nhỏ hơn do trị số hạ thấp lớn, một số nguồn lộ khảo sát cho lưu lượng thường lơn hơn 0,1l/s.

- Khu nghèo nước chiếm diện tích khá lớn còn lại khoảng 800 km2. Lưu lượng các lỗ khoan trong khu vực này thường nhỏ hơn 1l/s nhưng mực nước hạ thấp khá lớn, ở các địa hình cao mực nước dưới đất nằm rất sâu.

Nước trong tầng chứa nước khe nứt các đá bazan Pliocen giữa trên qua các mẫu phân tích có chất lượng tốt.

Mực nước của tầng này dao động mạnh theo mùa, biên độ dao động mực nước từ 2,16m đến 9,05m.

Đây là tầng chứa nước triển vọng có thể khai thác cho nhiều mục đích phát triển kinh tế của địa phương. Hiện nay có một số giếng đang được khai thác phục vụ dân sinh và công nghiệp chế biến cao su của địa phương.

3- Tầng chứa nước khe nứt trong các đá bazan Miocen trên (n13)

Trong diện tích nghiên cứu, các thành tạo phun trào bazan được xếp vào hệ tầng Đại Nga lộ ở khu vực xã phía Đông - Đông Nam vùng với diện tích tổng cộng khoảng 55km2. Ngoài ra chúng còn gặp trong một số lỗ khoan ở khu vực Phước Bình.

Thành phần thạch học chứa nước là các lớp bazan đặc sít xen kẹp ít bazan lỗ rỗng có nơi nứt nẻ mạnh. Chiều dày của lớp bazan này 5 - 15m.

Qua một số giếng đào của dân, nguồn lộ nước dưới đất, có thể xếp tầng này vào tầng nghèo nước.

4. Tầng chứa nước khe nứt trong các đá phun trào Jura trên Creta dưới (j3-k1)

Tầng chứa nước này phân bố với diện tích không lớn (khoảng 82 km2) ở khu vực phía Tây Bắc và diện nhỏ ở chân núi Bà Rá phía Đông vùng nghiên cứu. Nước tồn tại trong các khe nứt của đá trầm tích phun trào thuộc hệ tầng Long Bình và phức hệ Sơn Giang .

Thành phần thạch học chứa nước của tầng gồm cát bột kết và tuff, andezit phần trên của lớp bị nứt nẻ mạnh có nơi vỡ vụn. Bề dày trung bình 49m.

Kết quả bơm nước thí nghiệm ở lỗ khoan cho lưu lượng từ 0,70l/s đến 1,58l/s tỷ lưu lượng q = 0,002 – 0,112l/sm, hệ số thấm K = 0,03 - 0,658m/ngày. Lưu lượng nguồn lộ đo được Q = 0,1 l/s.

Nước trong tầng chứa nước khe nứt các đá phun trào Jura trên Creta dưới qua các mẫu nước phân tích có chất lượng tốt. Tầng chứa nước Jura trên Creta dưới là tầng nước có áp cục bộ, mực nước dao động mạnh theo mùa, biên độ dao động từ 2,19m đến 3,53m

135

Đây là tầng chứa nước không có triển vọng khai thác cho công, nông nghiệp vì sự phân bố của nó hết sức hạn hẹp, tuy nhiên có thể khai thác nhỏ bằng các giếng đào, lỗ khoan đơn để dân lấy nước sinh hoạt tại chỗ với nhu cầu thấp.

5. Tầng chứa nước khe nứt trong các đá trầm tích Jura dưới giữa (j1-2)

Tầng chứa nước này phân bố khá rộng rãi trong vùng, nhưng chúng chỉ lộ rải rác ở phía Bắc, trung tâm, phía Đông Nam và Tây Nam vùng với diện lộ khoảng 614 km2, phần còn lại chúng bị tầng chứa nước bazan phủ lên trên.

Chiều sâu phát triển của đới nứt nẻ chứa nước biến đổi khá lớn. Những lỗ khoan gần các khu vực đứt gãy thì đới nứt nẻ phát triển sâu và dày hơn. Thành phần thạch học của lớp chứa nước là các lớp cát kết, bột kết, sét kết nứt nẻ mạnh, chiều dày nứt nẻ biến đổi từ 15,5m đến 93,0m, chiều dày trung bình của lớp nứt nẻ 60,3m.

Kết quả bơm nước thí nghiệm ở các lỗ khoan cho thấy tầng chứa nước này có thể chia thành các khu có mức độ giàu nước khác nhau:

- Khu giàu nước phân bố ở hai khoảnh phía Đông chiếm diện tích khoảng 40km2, lưu lượng lỗ khoan đạt trên 5l/s, tỷ lưu lượng từ 0,216l/sm đến 0,613 l/sm, hệ số thấm K = 2,58 m/ng. Một số nguồn lộ nước dưới đất cho lưu lượng > 1l/s.

- Khu giàu nước trung bình phân bố trên diện tích khá lớn chiếm khoảng 820 km2 gần hết khu trung tâm vùng, lưu lương các lỗ khoan từ 1,00 l/s đến 4,84 l/s, tỷ lưu lượng từ 0,026 đến 0,406 l/sm, hệ số thấm trung bình K = 0,22 m/ng. Một số nguồn lộ nước thu thập được cho lưu lượng trên 0,1 l/s, thường lưu lượng Q = 0,14-0,54 l/s.

- Khu nghèo nước chiếm diện tích còn lại khoảng 100 km2 nằm ở rìa phía tây nam và phía đông vùng, khu này đá ít nứt nẻ khả năng chứa nước không lớn. Lưu lượng lỗ khoan ở khu này cho thấy Q nhỏ hơn 1l/s, tỷ lưu lượng 0,038 l/sm.

Nước của tầng chứa nước khe nứt các đá trầm tích lục nguyên Jura dưới giữa qua phân tích các mẫu nước có chất lượng tốt. Tầng chứa nước khe nứt trong đá Jura dưới giữa là tầng nước có áp cục bộ, mực nước dao động mạnh theo mùa, biên độ dao động từ 2,36m đến 10,54m.

Hiện nay tầng chứa nước này đang được khai thác phục vụ cho công nghiệp, nông nghiệp và dân sinh trong vùng.

6-Tầng chứa nước khe nứt trong các đá trầm tích Trias dưới giữa (T1-2)

Tầng chứa nước lộ ra với diện tích không lớn (khoảng 100 km2) ở khu vực góc Tây Bắc vùng nghiên cứu, còn lại chúng nằm khá sâu do bị các trầm tích trẻ hơn phủ lên trên. Nước trong tầng này tồn tại trong các khe nứt các đá cát kết, bột kết, sét kết nứt nẻ mạnh, chiều dày nứt nẻ biến đổi từ 39,0m đến 58,5m chiều dày trung bình của lớp nứt nẻ 48,3m, gần các đứt gãy kiến tạo bề dày này tăng lên.

Kết quả bơm nước thí nghiệm ở các lỗ khoan cho thấy tầng chứa nước này có thể chia thành các khu có mức độ từ giàu nước khác nhau:

- Khu giàu nước trung bình phân bố ở góc tây nam vùng trên diện tích khoảng 80 km2 . Lưu lương từ 1,19 l/s đến 2,13 l/s, tỷ lưu lượng từ 0,054 đến 0,588 l/sm, hệ số thấm trung bình 0,39 m/ng. Một số nguồn lộ nước thu thập được cho lưu lượng trên 0,1 l/s, thường lưu lượng Q = 0,14 l/s.

- Khu nghèo nước chiếm diện tích còn lại (khoảng 100 km2) nằm ở rìa phía Tây Nam. Lưu lượng các lỗ khoan ở khu này cho thấy Q < 0,5l/s, tỷ lưu lượng 0,001l/sm đến 0.093l/sm, một vài nguồn lộ nước cho lưu lượng Q = 0,01- 0,17l/s.

136

Nước trong tầng chứa nước khe nứt các đá trầm tích lục nguyên Trias qua phân tích các mẫu nước có chất lượng tốt. Tầng chứa nước khe nứt trong đá Trias là tầng nước có áp cục bộ, mực nước dao động mạnh theo mùa, biên độ dao động từ 3,42m đến 8,60m.

Đây cũng là tầng chứa nước khá tốt có thể cung cấp cho các cụm dân cư tập trung hay các đồn biên phòng dọc biên giới.

7- Tầng chứa nước khe nứt trong các đá trầm tích Permi trên (p3) Trong phạm vi nghiên cứu tầng chứa nước trong các thành tạo đá trầm tích

Permi muộn, chỉ lộ ra ở phía tây Nam vùng (vùng Tà Thiết) với diện tích khoảng 15km2, còn hầu hết chìm sâu và bị phủ bởi các trầm tích có tuổi trẻ hơn. Nước được chứa chủ yếu trong các khe nứt, hang hốc karst của đá vôi .

Kết quả bơm nước thí nghiệm ở các lỗ khoan cho thấy tầng này thuộc loại giàu nước, lưu lượng các lỗ khoan đo được đều trên 5,0l/s, tỷ lưu lượng lớn hơn 0,8l/sm.

Nước trong tầng chứa nước khe nứt các đá trầm tích Permi qua 6 mẫu nước phân tích có chất lượng tốt.

CÁC THÀNH TẠO RẤT NGHÈO NƯỚC HOẶC KHÔNG CHỨA NƯỚC

1- Các thành tao rất nghèo nước Các thành tao rất nghèo nước trong vùng bao gồm:

- Trầm tích nguồn gốc sông, sông - đầm lầy Holocen (aQ2, abQ2)

- Trầm tích nguồn gốc sông Pleistocen (aQ13, aQ1

2-3)

Thành phần trầm tích gồm chủ yếu sét, sét bột, cát, cuội sỏi màu xám nhạt, có nơi trên mặt chứa mùn xác thực vật màu xám đen, xám nâu, có nơi toàn bộ từ trên mặt xuống đáy là sét xám xanh mịn dẻo quánh với hàm lượng oxyt nhôm khá cao. Bề dày của trầm tích từ 1÷4m. 2- Các thành tạo không chứa nước

- Các đá tướng á phun trào thuộc hệ tầng Lộc Ninh (N22-3ln) gồm các đá

gabrodiabas phân bố ở phần trung tâm vòm bazan Lộc Ninh và Phú Riềng. Các đá này không nứt nẻ, cấu tạo khối, không bị phong hoá.

- Các đá thuộc phức hệ Bà Rá (M/K1 br) chỉ lộ khoảng 5km2. các đá Granitoid Bà Rá bị phủ bất chỉnh hợp bởi bazan Neogen.

- Các đá thuộc phức hệ Cù Mông (Gb/Ecm). Các đá gabrodiabas porphyrit, odinit xuyên cắt trầm tích Jura giữa, hệ tầng Mã Đà, gây biến đổi sừng hóa mạnh. Phức hệ Cù Mông bị phủ bởi bazan Neogen.

ĐẶC ĐIỂM THUỶ HOÁ

1. Tổng khoáng hoá Các phân vị chứa nước phần lớn chúng có cùng đặc điểm về nguồn cung cấp và

miền thoát. Bởi vậy, chúng có đặc điểm thuỷ hoá về cơ bản gần giống nhau.

Phần trên gần bề mặt địa hình nước thường là siêu nhạt với độ tổng khoáng hoá M = 0,02 – 0,05 g/l ở phần lớn các giếng và nguồn lộ, khi xuống sâu thì độ tổng khoáng hoá tăng lên chút ít trở thành nước nhạt với M = 0,2 – 0,7g/l ở các lỗ khoan sâu địa chất thuỷ văn, điều này có thể lý giải do gần mặt địa hình (phần trên) được nguồn cung cấp thường xuyên lên độ tổng khoáng hoá giảm đi và ngược lại.

137

Từ kết quả phân tích trên cho thấy, toàn vùng có tính chất phân đới thuỷ hoá thuận, tức là độ tổng khoáng hoá của nước có xu hướng tăng theo chiều sâu mặc dù sự biến đổi này không lớn. Kết quả quan trắc giữa 2 mùa cho thấy, về mùa mưa độ tổng khoáng hoá giảm so với mùa khô.

2. Loại hình hoá học nước Thành phần hoá học của nước cũng có sự thay đổi nhỏ theo chiều sâu như độ

tổng khoáng hoá, phần trên mặt thường là nước bicarbonat-clorur natri trong đó càng ra phía rìa địa hình thấp thì hàm lượng clorur có phần tăng lên có nơi chuyển thành clorur-bicarbonat natri, xuống sâu hầu hết các mẫu nước đều chuyển về bicarbonat calci – magne. Thành phần sulfat có xuất hiện trong nước, song chúng chiếm một tỷ lệ rất nhỏ, không tham gia vào thành phần chủ yếu của nước.

3. Độ pH Trong tầng chứa nước các tầng lộ trên mặt nhiều ít bị phủ hoặc liên hệ mật thiết

với nước mặt thì thường là nước axít nhẹ đến trung tính có pH = 6,25 – 7,67. Các tầng có diện phân bố rộng và bị phủ nhiều thì nước thường từ trung tính chuyển sang nước có tính kiềm yếu với pH = 6,02 – 8,43.

4. Độ cứng Các mẫu trong tầng nước lỗ hổng (n2

2) cho thấy hầu hết là nước siêu mềm đến mềm. Nước trong các tầng chứa nước khe nứt phức tạp hơn, độ cứng của nước biến đổi từ nước siêu mềm đến cứng vừa.

HIỆN TRẠNG NHIỄM BẨN NƯỚC DƯỚI ĐẤT

Các thông số nhiễm bẩn đối với nước ngầm được đánh giá theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5944-1995).

Kết quả tổng hợp các loại mẫu phân tích trong tầng chứa nước của vùng hiện nay đều chưa có dấu hiệu nhiễm bẩn. Dấu hiệu nhiễm bẩn mới chỉ gặp ở một số ít mẫu. Hầu hết các tầng chứa nước đều có độ pH thấp hơn so với chỉ tiêu sử dụng, các tầng chứa nước có dấu hiệu nhiễm bẩn cao về hàm lượng mangan, còn lại tất cả các chỉ tiêu trong các tầng chứa nước đều đạt tiêu chuẩn cho phép.

TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC TIỀM NĂNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT

Trữ lượng cấp C2 là trữ lượng tiềm năng nước dưới đất được xác định bằng phương pháp cân bằng. Kết quả tính trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất của vùng được tổng hợp ở bảng sau

TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC TIỀM NĂNG

STT Ký hiệu tầng chứa nước

Qtn (m3/ng)

Vtn

(m3/ng) Qkt

(m3/ng)

1 n22 18.746 4.955 23.701

2 n22-3 394.309 49.246 443.555

3 j3-k1 777 3.352 4.129 4 j1-2 97.063 66.857 163.920 5 t1-2 87.305 7.725 95.029 6 p3 10.866 2.338 13.204

Cộng 609.066 134.472 743.538

138

Kết luận

Trên đây là một số kết quả đạt được khi điều tra địa chất thuỷ văn của vùng. Trong đó có một số lỗ khoan địa chất thuỷ văn sau khi sử dụng cho mục đích điều tra đã bàn giao được cho các đồn biên phòng hay cụm dân cư sử dụng vào mục đích dân sinh và tưới cho những mùa khô khắc nghiệt của vùng. Thành công của đề án là đã phân chia tương đối chi tiết các tầng chứa nước trong vùng và đánh giá chúng ở những mức độ giàu nghèo khác nhau đó là tiền đề cho các nhà qui hoạch sử dụng để phát triển kinh tế vùng.

139

XÁC ĐỊNH HỆ SỐ DẪN NƯỚC (KM) BẰNG SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM HÚT NƯỚC GIẬT CẤP

Th.s Phan Văn Tuyến- Phòng Kỹ thuật

Đặt vấn đề. Đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế ngày càng nhanh, đặc biệt ở các thành phố

lớn và các khu đô thị mới, việc khai thác nước dưới đất phục vụ sinh hoạt và công nghiệp cũng phát triển theo nhịp độ đó. Số lượng các giếng khai thác công nghiệp được xây dựng tại các công ty, xí nghiệp, các cụm dân cư ngày càng nhiều. Trong quá trình đó, đòi hỏi phải thực hiện các thí nghiệm để xác định hiệu suất của giếng khai thác, nghĩa là xác định khả năng hoạt động của giếng đáp ứng lấy được lượng nước yêu cầu đề ra trong thời gian dài.

Đáp ứng yêu cầu trên, thí nghiệm hút nước giật cấp trong 8 giờ với 3 đến 4 cấp lưu lượng được thực hiện tại các giếng khai thác. Số liệu thu thập từ thí nghiệm hút nước giật cấp không những được sử dụng để xác định hiệu suất của giếng khai thác, mà còn được sử dụng để xác định hệ số dẫn nước (Km).

Xác định giá trị Km theo thí nghiệm hút nước giật cấp rất thuật tiện, có giá thành rẻ vì thời gian bơm ngắn, thực hiện tại nhiều vị trí, giúp cho việc phân tích tổng hợp phục vụ lập các bản đồ địa chất thuỷ văn ở các tỷ lệ khác nhau cũng như tính toán trữ lượng tiềm năng và trữ lượng khai thác nước dưới đất phục vụ cho qui hoạch khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên nước đất.

Công thức và trình tự tính toán hệ số dẫn nước (Km) Hai nhà địa chất thủy văn Birsoy và Summers (1980) đưa ra công thức xác định

độ hạ thấp mực nước trong tâng chứa nước có áp khi hút nước giật cấp hay hút nước với lưu lượng thay đổi (xem hình 1). Khi áp dụng nguyên tắc cộng dòng của Jacob đối với phương trình Theis, họ đạt được phương trình xác định độ hạ thấp mực nước ở thời gian t trong suốt giai đoạn hút nước thứ n với lưu lượng thay đổi (có thể thỉnh thoảng lại ngừng).

)()25.2log(430.2

)(2 nntn

n ttSrKm

KmQ

s −= βπ

(1)

Trong đó:

n

n

nnn

i

QQ

n

nQQ

QQ

QQ

i

in

int tt

ttxx

tttt

xtttt

tttt 11211

)(...)(()()(1

'1

2'2

1'1

'1)(

−

−

−

= −−

−−

−−

=−−

∏=β (2)

ti : thời gian mà ở đó giai đoạn hút nước thứ i bắt đầu.

t-ti : khoảng thời gian tính từ lúc giai đoạn hút nước thứ i bắt đầu.

t’i : thời gian mà ở đó giai đoạn hút nước thứ i kết thúc.

t- t’i: khoảng thời gian tính từ lúc giai đoạn bơm thứ i kết thúc.

Qi : lưu lượng bằng hằng số trong giai đoạn thứ i.

140

Hình 1: Hút nước với lưu lượng thay đổi và mực nước hạ thấp tương ứng.

Đối với hút nước giật cấp (hút nước liên tục không nghỉ), t’(i-1) = ti, thì thời gian hiệu chỉnh được tính toán theo công thức (3).

n

n

nnn

i

QQ

nQQ

QQ

QQ

i

n

innt ttxxttxtttttt

∆∆∆∆

=

−−−=−=− ∏ )(...)()()()(21

211

)(β (3)

Từ phương trình (1), chia cả hai vế cho Qn ta được phương trình mới (4):

)(25.2log4

30.2)(2 nnt

n

n ttSrKm

KmQs

−= βπ

(4)

Phương trình này đúng với điều kiện sau:

01.0)(

14 )(

2

<− nnt tt

xKm

Srβ

Trình tự tính toán hệ số dẫn nước.

- Tính toán thời gian hiệu chỉnh theo phương trình (2) hoặc (3).

- Vẽ đồ thị quan hệ giữa Sn/Qn và thời gian hiệu chỉnh βt(n)(t-tn) trên giấy bán logarit (thời gian hiệu chỉnh trên trục logarit, và vẽ đường thẳng đi qua các điểm).

- Xác định độ dốc của đường thẳng trong một chu kỳ logarithm.

- Tính toán Km từ ∆(Sn/Qn)=2.30/4πKm.

Tính toán hệ số dẫn nước ở lỗ khoan ĐH3-6, Đức Hoà Long An. Tại Đức Hoà Long An đã thực hiện thí nghiệm hút nước giật cấp với 4 cấp lưu

lượng trong thời gian 8 giờ ở tầng chứa nước Pleistocen dưới-trên. Số liệu hút nước giật cấp và tính toán thời gian hiệu chỉnh được trình bày trong bảng 1 và hình 2. Kết quả tính toán Km = 774 m2/ngày

141

Bảng 1: Kết quả hút nước giật cấp tại lỗ khoan ĐH3-6.

n t

(phút) sn

(m) Qn

(m3/ngày) sn/Qn

(ngày/m2) βt(n)(t-tn)

(phút) 1 5 1.1 960 0.001146 5 1 10 1.14 960 0.001188 10 1 15 1.17 960 0.001219 15 1 20 1.21 960 0.001260 20 1 30 1.23 960 0.001281 30 1 40 1.26 960 0.001313 40 1 50 1.28 960 0.001333 50 1 60 1.29 960 0.001344 60 1 70 1.3 960 0.001354 70 1 80 1.31 960 0.001365 80 1 90 1.32 960 0.001375 90 1 100 1.32 960 0.001375 100 1 110 1.32 960 0.001375 110 1 120 1.33 960 0.001385 120 2 125 1.75 1320 0.001326 52 2 130 1.8 1320 0.001364 65 2 140 1.86 1320 0.001409 82 2 150 1.88 1320 0.001424 97 2 160 1.91 1320 0.001447 110 2 170 1.93 1320 0.001462 122 2 180 1.95 1320 0.001477 133 2 190 1.95 1320 0.001477 145 2 200 1.95 1320 0.001477 156 2 210 1.95 1320 0.001477 167 2 220 1.96 1320 0.001485 177 2 230 1.96 1320 0.001485 188 2 240 1.96 1320 0.001485 199 3 245 2.31 1560 0.001481 115 3 250 2.34 1560 0.001500 131 3 260 2.37 1560 0.001519 152 3 270 2.38 1560 0.001526 168 3 280 2.4 1560 0.001538 182 3 290 2.41 1560 0.001545 196 3 300 2.42 1560 0.001551 208 3 310 2.42 1560 0.001551 220 3 320 2.43 1560 0.001558 232 3 330 2.43 1560 0.001558 243 3 340 2.44 1560 0.001564 255 3 350 2.44 1560 0.001564 266 3 360 2.44 1560 0.001564 277 4 365 2.88 1871 0.001540 144

142

143

4 370 2.9 1871 0.001550 165 4 380 2.91 1871 0.001556 190 4 390 2.93 1871 0.001566 210 4 400 2.94 1871 0.001572 226 4 410 2.95 1871 0.001577 241 4 420 2.96 1871 0.001582 256 4 430 2.96 1871 0.001582 269 4 440 2.96 1871 0.001582 282 4 450 2.97 1871 0.001588 294 4 460 2.97 1871 0.001588 306 4 470 2.97 1871 0.001588 318 4 480 2.98 1871 0.001593 330

Hình 2: Đồ thị quan hệ giữa Sn/Qn và thời gian hiệu chỉnh tại lỗ khoan ĐH3-6.

Từ đồ thị độ dốc của đường thẳng được xác định.

Từ số liệu hút nước thí nghiệm chùm tại lỗ khoan ĐH3-6 với thời gian thí nghiệm là 10 ngày, số lỗ khoan quan sát, tính toán được hệ số dẫn nước Km=838,15 m2/ngày. So sánh hệ số dẫn nước Km tính toán từ hút nước giật cấp và hút nước thí nghiệm chùm cho thấy giá trị Km tính toán từ hút nước giật cấp thấp hơn so với bơm chùm. Điều này là tất nhiên, vì trong số liệu hút nước giật cấp có tồn tại bước nhảy mực nước. Tuy vậy sự chênh lệch này là nhỏ, có thể chấp nhận được.

Vài lời nhận xét thay kết luận. - Hiện nay thí nghiệm hút nước giật cấp có thời gian ngắn, được thực hiện hầu

hết ở các giếng khai thác, trên khắp các địa bàn, do vậy sử dụng các số liệu này để tính toán hệ số dẫn nước phục vụ công tác nghiên cứu địa chất thuỷ văn theo vùng và khu vực là có ích.

ngaymQs

Kmnn

/77410*37,2*14,3*4

30.2)/(4

30.2 24 ==

∆= −π

41037,2)( −=∆ xQs

n

n

§å thÞ quan hÖ gi÷a Sn/Qn vµ β t(n) (t-tn)

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

1 10 100 1000β t(n) (t-tn)

Gi¸

trÞ

Sn/

Qn

- Việc chỉnh lý tài liệu hút nước và tính toán hệ số dẫn nước thuận tiện và dễ thực hiện trên chương trình Excel.

Tài liệu tham khảo, 1- G.P. Kruseman and N.A. de Ridder, 1990. Analysis and Evalation of

Pumping Test Data.

2- Báo cáo thăm do kết hợp khai thác nước vùng Đức Hoà, tỉnh Long An, 2003.

144

XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG LỚN NHẤT KHI KHAI THÁC NƯỚC TRONG TẦNG CHỨA NƯỚC CÓ HAI LỚP NƯỚC, LỚP NƯỚC NHẠT NẰM

TRÊN LỚP NƯỚC MẶN.

Ths Phan Văn Tuyến – Phòng Kỹ thuật

Đặt vấn đề Khai thác nước dưới đất sạch phục vụ nhu cầu ăn uống và sinh hoạt của nhân dân là nhiệm vụ cấp thiết trong sự nghiệp phát triển kinh tế chung của cả nước. Việc khai thác tài nguyên nước phải đảm bảo bảo vệ môi trường, bảo vệ tài nguyên nước dưới đất theo hướng bền vững không những ở nước ta mà cả thế giới đang tiến hành.

Thực hiện mục tiêu này đối với việc khai thác nước dưới đất ở các vùng dọc bờ biển, các vùng mà tầng gồm hai lớp, lớp nước nhạt nằm trên lớp nước mặn là một vấn đề tương đối khó khăn. Việc khai thác ở những vùng này đòi hỏi phải thiết kế giếng khai thác với lưu lượng bao nhiêu cho phù hợp với mục tiêu bảo vệ môi trường bền vững mà vẫn đáp ứng được phục vụ phát triển kinh tế. Để trả lời câu hỏi trên, bài báo nói về một số cơ sở để xác định giới hạn lưu lượng lớn nhất mà một giếng khai thác đặt trong tầng chứa nước kể trên. Cơ sở dự đoán được dựa trên các tài liệu sau: Density dependent Groundwater flow (Salt water intrusion and transport) của Dr.Oude Essink và Groundwater hydrology and hydraulics của David B. meWhorter.

Sự dịch chuyển của nước mặn nằm bên dưới lớp nước nhạt khi khai thác nước. Trong nhiều vùng nơi mà nước mặn nằm bên dưới nước nhạt, bề mặt giữa nước

nhạt và nước mặn có thể dâng lên khi mực nước bị hạ thấp do khai thác nước dưới đất phục vụ các nhu cầu khác nhau của con người. Hiện tượng này được thể hiện trong hình 1. Đặc biệt trong vùng bơm khai thác lớn, nước mặn sẽ dâng lên đe dọa nghiêm trọng đến cung cấp nước cho sinh hoạt và ăn uống. Để tránh hoặc hạn chế ảnh hưởng này, thì điều quan trọng là khai thác với lưu lượng nào và mực nước hạ thấp như thế nào để có thể khai thác lâu dài. Mức khai thác này phải nằm dưới một giới hạn nào đó. Bởi vì sau khi giảm đáng kể lượng khai thác, thì bề mặt nước nhạt- nước mặn có thể hạ xuống tới vị trí ban đầu, nhưng tốc độ là rất chậm. Để đưa ra mức khai thác lớn nhất đối với một tầng chứa nước có hai lớp nước nhạt và mặn, hai tác giả Schmorak và Mercado, 1969 đưa ra công thức sau:

Hình 1, chỉ ra sự vận động của bề mặt nước nhạt- mặn như là một hàm của thời gian. Giải pháp giải tích đối với sự dâng bề mặt nước nhạt – mặn bên dưới một giếng bơm với lưu lượng Q như sau:

Hình 1: Bề mặt nước nhạt- mặn bên dưới của lỗ khoan hút nước.

145

tdn

kdk

rkR

RRdkQtrz

e

z

x

z

x

2''

]')'1[(1

)'1(1

2),(

2/1

2/1222/12

αγ

γπα

==

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡++

−+

=

(1)

Trong đó :

• z(r,t) = Sự dâng bề mặt nước nhạt- nước mặn lên trên vị trí ban đầu, ở khoảng cách r và thời gian t.

• Q= Lưu lượng của giếng khai thác • α = (ρs-ρf)/ρf • d= khoảng cách giữa bề mặt nước nhạt – nước mặn ban đầu và ống lọc, ở t=0 • kx= hệ số thấm nằm ngang • kz= hệ số thấm thẳng đứng • ne= hệ số lỗ rỗng hiệu dụng • t = thời gian từ lúc bắt đầu bơm Đối với sự đi lên hình nón của bề mặt nước nhạt- nước mặn nằm trực tiếp bên

dưới giếng bơm, thì phương trình (1) trở thành :

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

−='1

112

),0(γπα dk

Qtzx

(2)

Vị trí cuối cùng của bề mặt nước nhạt- nước mặn , ở thời gian tY∝ bằng:

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡+

−=∞→ 2/12 )'1(11

2),(

RdkQtrz

xπα (3)

Và bên dưới trực tiếp của giếng bơm, thì vị trí của bề mặt này xác định theo (4)

dkQtz

xπα2),0( =∞→ (4)

Như vậy giới hạn dâng lên của bề mặt là : zct=θd. Trong trường hợp bề mặt dâng lên quá vị trí zct=θd, thì nó đến giếng bơm nhanh một cách đột ngột. Như vậy, để đảm bảo khai thác lâu dài cho một giếng bơm , thì vị trí bề mặt z phải lớn hơn zct=θd, và lưu lượng lớn nhất cho phép của giếng là :

(5)

Theo tài liệu kinh nghiệm, giá trị θ thay đổi từ 0,25 đến 0,6.

Ví dụ áp dụng

Một giếng có chiều dài ống lọc là 1m, đặt ở độ sâu 16m bên dưới mực nước của tầng chứa nước. Hệ số thấm k=17m/ngày. Bề mặt nước nhạt- nước mặn ở độ sau 32m. Tính toán lưu lượng max để giếng khai thác lâu dài.

Sử dụng công thức (5) ta có ;

Q=2x3.14x0.025x0.4x17x16*16=273 m3/ngày, hay Q= 11 m3/giờ.

Kết luận Để khai thác nước dưới đất lâu dài trong tầng chứa nước có hai lớp nước nhạt và

nước mặn bằng một hệ thống giếng nông cần phải tính toán lưu lượng lớn nhất có thể khai thác theo công thức (5). Việc tính toán này với sự mong muốn sự dâng lên của bề mặt nước nhạt- nước mặn một giới hạn θd.

2max 22 dkdkzQ xxct θπαπα =≤

146

CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT CÁC XÃ VEN BIỂN TỈNH NINH THUẬN

KS. Lê Thuý Vân, KS. Nguyễn Trung Dĩnh – Trung tâm SXĐC

Ninh Thuận là một tỉnh miền Trung Nam Bộ với đặc điểm địa hình núi cao hiểm trở, đường bờ biển dài; tuy nhiên cảnh quan thiên nhiên ở đây đẹp thu hút nhiều khách du lịch trong và nước ngoài đến thăm quan. Ninh Thuận đã và đang phát triển nghề chăn nuôi gia súc, trồng cây ăn trái và cây công nghiệp, nuôi trồng thuỷ hải sản, chế biến nước mắm... Cung cấp nước cho nhu cầu dân sinh là vấn đề cực kỳ quan trọng bởi vì con người hay mọi sinh vật sống trên trái đất này đều không thể sống mà không có nước. Nhất là đối với tỉnh Ninh Thuận trong nhiều năm qua đã liên tục xảy ra hạn hán nặng nề làm thiếu nước trầm trọng ảnh hưởng rất lớn đến đời sống kinh tế của nhân dân. Vấn đề tìm ra và bảo vệ nguồn nước hiện tại và trong tương lai là nhiệm vụ hàng đầu mà tỉnh cần phải lưu ý, không được quyền coi nhẹ trọng trách này đối với sự sống của nhân dân, của những cánh rừng quý giá và nhiều đàn gia súc rất có giá trị về cung cấp thực phẩm cho các thành phố lớn trong khu vực.

Nghiên cứu chất lượng và trữ lượng nước dưới đất do tác động của con người và thiên nhiên để định hướng phục vụ cho nhu cầu của nhân dân là việc làm rất cần thiết trong công cuộc xây dựng và đổi mới của tỉnh. Trên cơ sở đó đưa ra các kiến nghị bảo vệ nguồn tài nguyên quí hiếm là nước dưới đất. Để làm được điều đó Liên đoàn đã kết hợp với tỉnh thực hiện đề tài "Đánh giá chất lượng và trữ lượng nước dưới đất 06 xã ven biển tỉnh Ninh Thuận". Chúng tôi đã khảo sát, điều tra và nghiên cứu 275 giếng đào và giếng khoan để đánh giá chất lượng nước dưới đất của vùng nghiên cứu, trên cơ sở đó đưa ra một số kiến nghị cho tỉnh để bảo vệ nguồn nước này.

I. Chất lượng nước dưới đất với mục đích ăn uống: Chúng tôi đã tiến hành khảo sát điều tra Địa chất thuỷ văn trên phạm vi diện tích

cần nghiên cứu, lấy mẫu nước phân tích hoá học tại chỗ và phân tích thành phần hoá học nước và vi trùng đại diện trong một số giếng và lỗ khoan. Để đánh giá chất lượng nước dưới đất phục vụ cho mục đích ăn uống, chúng tôi sử dụng Tiêu chuẩn Việt Nam "TCVN 5501: 1991". Tiêu chuẩn này áp dụng cho nước uống lấy trực tiếp từ các nguồn cấp, chưa qua khâu xử lý.

Sau đây chúng tôi sẽ đi sâu vào đánh giá chất lượng các tầng chứa nước đã và đang được nhân dân trong vùng nghiên cứu khai thác và sử dụng.

I.1. Tầng chứa nước lỗ hổng Holocen (qh):

Nước dưới đất có độ khoáng hoá từ siêu nhạt đến mặn, muối (0,04 ÷ 58,56g/l). Độ cứng của nước dưới đất cũng có đặc điểm tương tự như độ khoáng hoá,

những khu vực phân bố nước nhạt thì độ cứng của nước thấp, những khu vực phân bố nước mặn thì độ cứng của nước cao đến rất cao (1.95 ÷ 22.76mgdl/l).

Độ pH của nước dưới đất đạt tiêu chuẩn chất lượng (7,14 ÷ 8,42). Loại hình hoá học của nước phụ thuộc vào độ khoáng hoá. Khu vực có nước

mặn chiếm ưu thế nước có loại hình chủ yếu là Clorur-Natri, thứ đến là nước Clorur-Sulfat Calci-Natri. Khu vực nước nhạt chiếm ưu thế có loại hình chủ yếu Bicarbonat (Natri-Calci hoặc Calci-Magne), Bicarbonat-Clorur Natri, Clorur-Bicarbonat Natri-Calci và Clorur Natri-Calci.

147

Nước dưới đất nằm gần bề mặt đất nên chịu sự tác động rất mạnh mẽ của các hoạt động môi trường. Sự có mặt của các hợp chất của Nitơ là không thể tránh và chưa hạn chế được. Hàm lượng của ion NH4

+ chưa có mẫu nào vượt quá tiêu chuẩn. Riêng hàm lượng của ion NO3

- dao động trong khoảng lớn (0,71 ÷ 294,46mg/l) và chỉ có 18,75% mẫu đạt yêu cầu; ion NO3

2_ có 56,25% mẫu đạt yêu cầu.

Các mẫu phân tích vi lượng thường cho kết quả hàm lượng nguyên tố Mangan vượt quá tiêu chuẩn, ngoài ra mẫu NT-01 có hàm lượng Asen cũng đã vượt quá tiêu chuẩn. Các chỉ tiêu khác có hàm lượng nhỏ, đạt yêu cầu.

Các mẫu phân tích vi sinh cho thấy các chỉ tiêu E.Coli và C.perfingens đạt tiêu chuẩn, riêng mẫu NT-01 chỉ tiêu Coliform rất cao (110000 MPN/100ml). Ngoài ra tổng vi khuẩn hiếu khí vượt tiêu chuẩn rất nhiều (400 ÷ 15000KL/ml).

Đây là tầng chứa nước nằm nông gần mặt đất và cũng là tầng đã được nhân dân trong vùng sử dụng nhiều công trình khai thác nước dưới đất nhất, đặc điểm này có lẽ khác với sự khai thác nước dưới đất ở các khu vực khác. Chúng tôi đã tiến hành khảo sát 172 công trình khai thác và nghiên cứu nước dưới đất trong tầng chứa nước này, phân bố trong tất cả 6 xã ven biển: tập trung nhiều nhất ở xã An Hải, Ninh Phước (65 công trình) và ít nhất ở xã Đông Hải, Phan Rang - Tháp Chàm (11 công trình). Còn lại các xã khác khảo sát từ 18 đến 28 công trình. Nước dưới đất bị nhiễm mặn nặng nề (hơn 50% số công trình khảo sát cho kết quả nước từ lợ đến mặn và muối). Nước dưới đất tàng trữ trong các lớp cát hạt mịn dến trung, thô hoặc các lớp bột sét lẫn cát. Nước dưới đất được cung cấp chủ yếu bởi nước mưa khí quyển và nước mặt nên vào mùa mưa nước có sự nhạt hoá rõ rệt.

Xã An Hải nước nhạt chiếm ưu thế (53/65 công trình được khảo sát cho kết quả là nước nhạt), còn nước lợ đến mặn mới chỉ là cục bộ. Đây là xã duy nhất có thể sử dụng nước dưới đất trong tầng chứa nước này cho nhiều mục đích như ăn uống, sinh hoạt, chăn nuôi gia súc và nuôi tôm, tưới cây.

Tại xã Phước Dinh, chúng tôi khảo sát 25 giếng đào và giếng khoan vào tầng chứa nước này thì kết quả là 12/25 giếng nước nhạt. Những giếng nước hiện tại còn đang nhạt thì biên mặn cũng đã dịch chuyển vào gần. Giếng N-071 ở thôn Vĩnh Trường nằm gần bờ biển nhưng nước nhạt và trữ lượng khá giàu nên phục vụ tốt cho khoảng 90 hộ gia đình sử dụng quanh năm vì nước trong các giếng gần đó bị mặn hoàn toàn. Thôn Từ Thiện hầu hết các giếng đều bị mặn, chỉ còn 2 giếng NT-08 và N-254 là nước nhạt có thể sử dụng để ăn uống.

Xã Đông Hải: Trong 11 giếng được khảo sát đang sử dụng nước dưới đất trong tầng chứa nước này chỉ có NT-09 là nước nhạt còn ăn uống được, các giếng khác đều bị lợ.

Xã Mỹ Hải và Mỹ Đông nước từ lợ đến mặn chiếm ưu thế. Nước nhạt chỉ đóng vai trò cục bộ phân bố ở phần phía Tây (các giếng N-151 đến N-156 và NT-14) và cũng đang dần dần bị xâm nhập mặn.

Hai xã Phước Diêm - Ninh Phước và Nhơn Hải - Ninh Hải cho thấy 100% công trình khai thác nước dưới đất cho kết quả nước từ lợ đến mặn, không thể sử dụng để ăn uống mà dùng cho nuôi tôm.

I.2. Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen (qp): Tầng chứa nước này lộ ra trên bề mặt với diện tích rộng hoặc nằm trực tiếp dưới

tầng chứa nước Holocen (qh) phân bố chủ yếu ở các xã Nhơn Hải, Phước Dinh và Phước Diêm. Chúng tôi đã khảo sát 88 công trình khai thác nước và đánh giá chất lượng

148

nước dưới đất ở đây có những đặc điểm sau: Lấy 05 mẫu để phân tích thành phần hoá học nước ở xã Nhơn Hải (01 mẫu tại lỗ khoan NT-12 có độ khoáng hoá là 2,98g/l; 04 mẫu còn lại nước nhạt dùng cho ăn uống, sinh hoạt) và 02 mẫu ở xã Phước Diêm cũng là nước nhạt. Nước dưới đất có tính trung tính đến kiềm yếu (độ pH = 7,60 ÷ 8,35). Loại hình hoá học của nước chủ yếu là Clorur-Bicarbonat Natri và Bicarbonat-Clorur Natri. Cả 07 mẫu nước này đều có chứa các hợp chất của Nitơ, trong đó 06 mẫu có hàm lượng NO3

- vượt tiêu chuẩn (6,18 ÷ 216,24mg/l) và hàm lượng NO3- vượt qúa tiêu chuẩn rất

nhiều thuộc về xã Nhơn Hải.

Nhân dân trong vùng phát triển chăn nuôi dê, cừu nhiều nên sự nhiễm bẩn môi trường do phân dê nên hậu quả là nước dưới đất khi uống vào sẽ gây bệnh đường ruột và có cảm giác rất khó uống. Chúng tôi lấy và phân tích 01 mẫu vi lượng và 01 mẫu vi trùng tại lỗ khoan NT-04 (Nhơn Hải, Ninh Hải) cho kết quả tương đối tốt trừ các chỉ tiêu là Tổng vi khuẩn hiếu khí và ion Mn2+ vượt tiêu chuẩn sử dụng.

Xã Phước Diêm có diện phân bố của tầng chứa nước này là nhiều nhất trong vùng và số lượng giếng khai thác nước cũng nhiều nhất (44 giếng). Tuy vậy nước dưới đất bị nhiễm mặn rất nặng và chiếm diện tích rộng, nước nhạt chỉ còn phân bố trong các dải hẹp bao quanh các núi đá. Hiện nay 24/44 giếng được chúng tôi khảo sát cho kết quả nước từ lợ đến mặn.

Diện phân bố tầng chứa nước này ở xã Nhơn Hải khá rộng, số lượng giếng khảo sát là 36 giếng trong đó 24/36 giếng gặp nước lợ đến mặn. Diện tích phân bố nước mặn và nhạt hiện nay đang ở mức cân bằng nhưng nếu cứ tình trạng phát triển các nghề về biển mà không chú ý đến bảo vệ môi trường thì diện tích vùng nước mặn sẽ càng lấn sang vùng nước nhạt.

Xã Phước Dinh khảo sát 08 giếng nằm trong tầng chứa nước này. Chỉ có 01 giếng là nước bị nhiễm mặn, các giếng còn lại nằm xa biển và rải rác trên các sườn đồi cho kết quả nước siêu nhạt đến nhạt, đều dùng tốt cho ăn uống, sinh hoạt và tưới tiêu.

I.3. Tầng chứa nước khe nứt Pliocen trên (n22):

Tầng chứa nước này xuất lộ trên mặt đất với diện tích khoảng 10km2 thành dải lớn có bề rộng trung bình 1,5km ôm vòng quanh dãy núi cao ở xã Phước Dinh, còn lại phần lớn diện phân bố của tầng chứa nước này nằm dưới tầng chứa nước Pleistocen (qp). Chúng tôi đã khảo sát đại diện 10 giếng trong tầng chứa nước này thì 90% số giếng cho kết quả nước nhạt và khả năng cung cấp nước ăn uống cho nhân dân trong khu vực này rất khả quan. Có thể nói rằng trữ lượng nước dưới đất của tầng chứa nước Pliocen trên không lớn nhưng hiện nay với mật độ dân số ở khu vực này thưa thớt nên lượng nước dưới dất dự trữ cho tương lai khá dồi dào. Một khoảnh nhỏ ở thôn Sơn Hải có 03 giếng thì chỉ có giếng N-055 là nước lợ nhưng vào mùa mưa nước cũng nhạt và dùng ăn uống được, 02 giếng kia nước nhạt quanh năm dùng để ăn uống tương đối tốt.

I.4. Tầng chứa nước khe nứt trong trầm tích Jura (j2): Tầng chứa nước này chỉ xuất lộ trên mặt thành 02 khoảnh nhỏ thuộc xã Phước

Dinh. Tuy vậy chúng tôi cũng đã lấy 01 mẫu nước để phân tích đơn giản và cho kết quả là nước nhạt, dùng được trong ăn uống, sinh hoạt và chăn nuôi (mẫu nước N-245, Bầu Ngứ, Phước Dinh). Nước dưới đất có độ tổng khoáng hoá là 0,62g/l; độ pH = 7,36 và loại hình hoá học của nước là Clorur Natri. Có lẽ do nhân dân ở đây nuôi nhiều gia súc nên sự nhiễm bẩn môi trường đã làm cho chất lượng của nước dưới đất xấu đi một cách đáng lo ngại. Hàm lượng của NO3

- là 99,82mg/l đã vượt tiêu chuẩn sử dụng nước khá nhiều. Trong tương lai cần bảo vệ nguồn nước quí giá này vì trữ lượng nước rất giàu đủ

149

phục vụ cho mục đích ăn uống, sinh hoạt của dân và phát triển chăn nuôi gia súc với số lượng lớn. Nước dưới đất ở Khu vực Bầu Ngứ được khai thác từ trong các mạch xuất lộ nước của các đới dập vỡ kiến tạo nên trữ lượng rất giàu.

II. Đánh giá chất lượng nước đối với mục đích kỹ thuật:

Tuy rằng Ninh Thuận chưa phải là tỉnh phát triển về thế mạnh công nghiệp và nguồn nước dưới đất ở đây còn hạn chế về trữ lượng song chúng tôi cũng sơ bộ đánh giá chất lượng nước dưới đất với mục đích này. Nếu như tỉnh có ý định phát triển các khu công nghiệp trong vùng 06 xã ven biển thì việc nghiên cứu và tìm ra nguồn nước tại chỗ để phục vụ cho mục đích kỹ thuật quả là khó khăn và phức tạp. Bởi vì trữ lượng nước dùng cho mỗi khu công nghiệp không thể chỉ là nguồn nước được khai thác trong một số giếng đào đơn lẻ mà phải là những cụm giếng khoan khai thác công nghiệp có công suất lớn. Ở vùng này hiện tại những giếng khoan đạt được yêu cầu như thế không thể tìm ra. Tuy vậy, trong bảng tổng hợp kết quả phân tích thành phần hoá học của các tầng chứa nước chúng tôi cũng tính toán các đặc tính kỹ thuật cho các mẫu nước được phân tích đầy đủ nhưng trong báo cáo này không đánh giá các tiêu chuẩn kỹ thuật như các vùng nghiên cứu khác trong cả nước. Tất cả các số liệu đó chỉ nói lên đặc tính kỹ thuật của nước dưới đất trong từng giếng riêng biệt. Còn chúng tôi không nêu ra các kết luận cho từng tầng chứa nước bởi nếu nêu ra ở đây thật là phiến diện và không khoa học.

III. Đánh giá chất lượng nước phục vụ cho tưới: Tỉnh Ninh Thuận nói chung và nhất là 06 xã ven biển nói riêng thì vấn đề nước

phục vụ cho mục đích tưới cực kỳ quan trọng giống như nước với mục đích ăn uống và sinh hoạt của người dân ở đây. Ngoài nguồn nước mặt vẫn được sử dụng để tưới ra thì nhiều hộ dân trong vùng vẫn phải khoan đào giếng để phục vụ cho việc tưới các vườn cây ăn trái của gia đình. Nhìn chung ở các khu vực có nước nhạt thì chất lượng nước phục vụ cho tưới là tương đối tốt, còn những khu vực nước mặn thì rất không tốt cho việc tưới cây tuy nhiên dân ở đó vẫn phải sử dụng nước lợ đến hơi mặn vào việc tưới cây bởi vì nguồn nước nhạt thật sự khan hiếm. Tại vùng này nên lựa chọn các loại cây thích hợp với điều kiện khí hậu khắc nghiệt. Trồng nhiều phi lao ven biển để tránh lũ lụt và hạn hán trong vùng đồng thời ngăn chặn sự xâm nhập của nước biển vào nước dưới đất. Là một tỉnh cực kỳ khan hiếm về nước thì mỗi giếng đào cho nước nhạt đều vô cùng quí giá. Bởi vậy khi tính toán và đánh giá chất lượng nước dưới đất đối với mục đích tưới chúng tôi không thể loại trừ các giếng nông dù cho lưu lượng của các giếng đó không lớn.

Để đánh giá gần đúng chất lượng nước dưới đất theo kết quả phân tích mẫu nước người ta dùng hệ số tưới Ka. Hệ số đó được đưa ra trên cơ sở thực nghiệm quan sát lượng kiềm không hại lớn nhất đối với 40 loại cây nông nghiệp thông thường và độ tác hại tương đối của muối Natri. Hệ số tưới được biểu thị bằng chiều cao cột nước theo insơ (1insơ = 2,54cm). Cột nước này khi bốc hơi thì cho một lượng kiềm đủ làm cho thổ nhưỡng trở nên có hại tới chiều sâu 1,2m đối với đa số cây trồng.

Tuỳ theo hệ số Ka chia ra:

Ka >18: Tưới tốt. Ka = 18 - 6: Đạt yêu cầu. Ka = 5,9 - 1,2: Không đạt yêu cầu. Ka < 1,2: Xấu, không được tưới.

Với 24 mẫu nước đã lấy và phân tích trong báo cáo này cho kết quả sơ bộ như sau: 05 mẫu tưới tốt, 10 mẫu đạt yêu cầu về tưới, 09 mẫu chưa đạt yêu cầu tưới và không có mẫu nào không đạt yêu cầu. Tuy nhiên kết quả thật sự sẽ khác rất nhiều so với

150

kết luận trên, nó sẽ làm cho chúng ta phải suy nghĩ để tìm ra biện pháp ngăn chặn sự xâm nhập mặn một cách hữu hiệu nhất. Bởi vì nước dưới đất có độ khoáng hoá cao thì hệ số tưới càng tỷ lệ nghịch với độ khoáng hoá, điều đó đồng nghĩa với chất lượng nước tưới là xấu và không thể dùng để tưới cây cối được.

Kết luận và kiến nghị: Khu vực 06 xã ven biển tỉnh Ninh Thuận cũng như toàn tỉnh đều thật sự cần

nước. Đặc điểm của tỉnh là điều kiện địa chất, địa hình phức tạp; khí hậu khắc nghiệt không thuận lợi cho việc tìm kiếm và khai thác nguồn nước dưới dất. Là một tỉnh có nhiều tiềm năng về chăn nuôi gia súc, trồng cây ăn trái và cây công nghiệp, nuôi trồng và chế biến thuỷ hải sản, chế biến muối và nước mắm, cùng với sự phát triển về du lịch vì ở đây có bãi biển Cà Ná rất đẹp đang thu hút nhiều du khách đến tham quan và nghỉ mát. Để bảo vệ và giữ gìn nguồn nước nhạt cực kỳ quý giá ở đây mọi người dân phải hiểu sâu sắc rằng mọi tác động vào môi trường đều ảnh rất lớn đến trữ lượng và chất lượng của nước dưới đất.

Trong vùng nghiên cứu bắt gặp các tầng chứa nước lỗ hổng Holocen (qh), Pleistocen (qp) và các tầng chứa nước khe nứt Pliocen trên (n2

2), trầm tích Jura (j2) đã đóng vai trò quan trọng là cung cấp nước cho nhân dân trong vùng.

+ Các tầng chứa nước lỗ hổng có nguồn bổ cập từ nước mưa và nước mặt cho nên chất lượng và trữ lượng nước dưới đất phụ thuộc vào nguồn cung cấp rất nhiều. Điều đó được chứng minh như sau: Vào mùa mưa, trữ lượng nước dưới đất được làm giàu và được rửa nhạt đi một cách nhanh chóng để nhân dân trong vùng có thể sử dụng với nhiều mục đích khác nhau. Ngược lại, nếu ở đâu có phát triển các hồ nuôi tôm, chế biến cá biển, sản xuất nước mắm và muối thì ở đó hầu như nước dưới đất bị nhiễm mặn nghiêm trọng tức là nước nhạt chuyển sang mặn. Đất đá cấu tạo nên các tầng chứa nước này là cát hạt mịn đến trung, thô lẫn sạn sỏi hoặc sét bột cát lẫn sạn sỏi và đó chính là môi trường dễ tiếp nhận các chất thải từ trên mặt ngấm trực tiếp xuống các tầng chứa nước nên nguy cơ nhiễm mặn và nhiễm bẩn là khó tránh khỏi. Theo khảo sát của chúng tôi biên mặn ngày càng dịch chuyển sát vào sâu trong đất liền nếu như con người không có biện pháp kỹ thuật và ngăn chặn kịp thời thì nguồn nước nhạt sẽ biến dần nhường chỗ cho nước mặn chiếm ưu thế. Mặc dù các tầng chứa nước lỗ hổng có chiều dày rất hạn chế và khả năng cung cấp nước rất khiêm tốn nhưng rất quý giá đối với một vùng có điều kiện địa chất và khí hậu khắc nghiệt như vậy. Với điều kiện kinh tế khó khăn người dân ở đây không thể trông chờ vào việc vận chuyển nước từ xa đến mà phải biết cách sử dụng nguồn tài nguyên nước tại chỗ một cách hợp lý nhất.

+ Các tầng chứa nước khe nứt trong vùng nghiên cứu xuất lộ không nhiều và trữ lượng không lớn nhưng chất lượng tương đối tốt cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt của nhân dân trong vùng. Theo khảo sát của chúng tôi, với điều kiện phát triển hiện nay của tỉnh thì nước dưới đất trong các tầng chứa nước khe nứt có thể đáp ứng cho nhu cầu tại chỗ của nhân dân. Đây chính là nguồn nước có giá trị lớn đối với nhân dân vùng này.

Tuỳ theo đặc điểm địa hình, địa mạo và vị trí địa lý khác nhau mà sự phân bố các tầng chứa nước trong từng xã ven biển cũng có các đặc điểm khác nhau:

- Xã An Hải, nhân dân chỉ khai thác nước dưới đất trong tầng chứa nước Holocen (qh). Do đó chúng tôi đã khoan 02 lỗ khoan ĐCTV trong tầng chứa nước này và kết quả về chất lượng nước tương tự như nước ở các giếng đào đã có trong xã. Nước dưới đất trong các giếng ở đây hầu hết là nhạt, đáp ứng được nhu cầu ăn uống và sinh hoạt cho nhân dân trong xã. Hiện tại các giếng trong xã này cho nước nhạt là chủ yếu

151

còn các giếng có nước mặn do ảnh hưởng của các hoạt động nhân sinh chỉ là cục bộ phân bố tập trung ở khu vực phía Đông của xã.

- Xã Mỹ Hải, Mỹ Đông là 02 xã giáp với xã An Hải thì ngược lại hoàn toàn: Nhân dân ở đây khai thác trong tầng chứa nước Holocen (qh) nhưng nước bị nhiễm mặn chiếm ưu thế, nước nhạt chỉ đóng vai trò cục bộ. Thực ra hầu hết các giếng này trước kia khi mới đào xong thì nước nhạt và dùng tốt trong ăn uống, sinh hoạt; sau này dần dần do nhân dân phát triển nghề nuôi tôm, chế biến thuỷ hải sản đã làm cho nước dưới đất bị nhiễm mặn.

- Xã Đông Hải cũng khai thác trong tầng chứa nước Holocen (qh) và chỉ còn gặp giếng NT-09 là có nước nhạt còn lại các giếng khác nước đã bị mặn hoá dần dần trong quá trình phát triển nghề nuôi tôm và chế biến cá biển của nhân dân trong xã.

- Xã Phước Diêm, nhân dân khai thác nước dưới đất trong 02 tầng chứa nước lỗ hổng Holocen và Pleistocen với tổng số là 65 giếng khai thác các loại. Trong đó tầng chứa nước Holocen (qh) bị nhiễm mặn hoàn toàn, tầng chứa nước Pleistocen (qp) có diện tích nước bị nhiễm mặn chiếm phần nhiều và diện tích chứa nước nhạt đang dần dần bị thu hẹp. Những dải nước nhạt rất hẹp bao quanh các núi đá.

- Xã Nhơn Hải cũng như xã Phước Diêm nằm tách biệt hẳn so với 04 xã kia. Nước dưới đất được nhân dân khai thác trong các tầng chứa nước lỗ hổng Holocen và Pleistocen. Các tầng chứa nước này hầu như đã bị nhiễm mặn gần hết, diện tích nước nhạt ngày càng thu hẹp nếu như ý thức của mọi người dân không được nâng cao. Sự khai thác nước phục vụ cho nuôi tôm, chế biến cá biển và sản xuất nước mắm, muối rồi chính nước muối đó lại ngấm xuống các tầng chứa nước làm cho nước dưới đất bị nhiễm mặn nghiêm trọng.

- Xã Phước Dinh, chúng tôi khảo sát 65 giếng đào các loại và đã bắt gặp 04 tầng chứa nước phân bố trong vùng này. Hai tầng chứa nước lỗ hổng có chất lượng tương đối khác biệt vì tầng chứa nước Holocen (qh) phân bố dọc theo bờ biển nên phần lớn diện tích bị nhiễm mặn. Tầng chứa nước Pleistocen (qp) phân bố xa biển và bao quanh các núi đá cổ, ít bị tác động bởi nước biển nên nước từ siêu nhạt đến nhạt và sử dụng rất tốt cho đời sống của nhân dân trong vùng. Hai tầng chứa nước khe nứt Pliocen trên (n2

2) và trầm tích Jura (j2) chỉ gặp ở khu vực xã Phước Dinh cho thấy nước dưới đất nhạt, trữ lượng khá dồi dào đủ để phục vụ cho nhân dân trong khu vực với điều kiện là vấn đề vệ sinh chuồng trại chăn nuôi gia súc phải được làm tốt.

Sự thay đổi chất lượng của nước dưới đất trong toàn vùng nghiên cứu hoàn toàn phụ thuộc vào các hoạt động của con người ở đây và nguồn bổ cập trực tiếp cho chúng. Nước dưới đất được cung cấp trực tiếp từ nước mưa và nước mặt. Vào mùa mưa nước trong các giếng đào được dâng lên và nhạt đi rất nhiều nên nhân dân trong vùng sử dụng với nhiều mục đích. Chất lượng nước sẽ xấu đi nếu như mọi người dân ở đây không ý thức được tầm quan trọng cần phải bảo vệ nguồn nước đó.

Với các đặc điểm về chất lượng nước dưới đất 06 xã ven biển tỉnh Ninh Thuận như đã nêu ở trên chúng tôi kiến nghị các biện pháp để bảo vệ nguồn nước dưới đất của tỉnh như sau:

+ Hầu hết các tầng chứa nước có mặt trong vùng đều nằm nông nên việc bảo vệ nguồn nước dưới đất cực kỳ khó khăn, vì các công trình khai thác nước thường là các giếng đào nông với đường kính lớn và ít được người dân chú ý bảo vệ chu đáo. Cần tuyên truyền rộng rãi trong nhân dân các biện pháp vệ sinh, bảo vệ nguồn nước nhạt rất quý này để đảm bảo cuộc sống cho nhân sinh trong toàn vùng. Việc giữ gìn vệ sinh môi trường không đơn giản là công việc riêng lẻ của từng gia đình mà phải coi đó là công

152

việc của cả cộng đồng dân cư sống trong môi trường đó. Mọi người dân phải hiểu rằng quyền sử dụng và nghĩa vụ cùng các cơ quan chức năng của địa phương bảo vệ nguồn nước này là quan trọng, không ai có quyền thờ ơ và coi nhẹ.

+ Các gia đình nên xây những bể lớn chứa nước mưa để dành dự trữ phục vụ cho đời sống sinh hoạt hàng ngày trong mùa khô hạn. Hãy xem đây là một nhiệm vụ quan trọng và phải làm đối với vùng nghiên cứu này, nhất là ở những khu vực nước dưới đất đã bị nhiễm mặn hoàn toàn. Vì việc chuyên chở nước dùng cho ăn uống và sinh hoạt của nhân dân nếu phải đưa từ nơi khác đến sẽ rất khó khăn và rất tốn kém trong điều kiện kinh tế hiện nay cũng như sau này của tỉnh.

+ Cần phải quán triệt quan điểm là hết sức tiết kiệm nguồn nước nhạt dùng trong ăn uống, sinh hoạt rồi tận dụng để tưới cây và hoa màu. Nước ở đây phải thật sự được coi là một mặt hàng khan hiếm không nên lãng phí, xa hoa.

+ Ninh Thuận là tỉnh phát triển nhiều đàn gia súc cho nên cần nghiêm túc thực hiện vấn đề: Quy hoạch tập trung các trại chăn nuôi, thiết kế chuồng trại hợp vệ sinh đạt tiêu chuẩn khoa học, có hệ thống thu gom và xử lý chất thải để tránh sự nhiễm bẩn môi trường và ngăn chặn sự phát triển các vi trùng gây bệnh đường ruột cho nhân dân trong vùng.

+ Trồng rừng là biện pháp hữu hiệu để ngăn chặn hiểm hoạ hạn hán, lũ lụt và để giữ được nguồn tài nguyên nước tuy không phải là vô tận nhưng không thể thiếu được trong sự sống của mọi người dân trong vùng. Trồng cây công nghiệp, cây ăn trái và hoa màu đều cần đến phân bón hoá học và thuốc bảo vệ thực vật song không được dùng bừa bãi, quá liều lượng để không gây nhiễm bẩn môi trường và nhất là nhiễm bẩn nguồn nước dưới đất.

+ Hệ thống kênh dẫn nước mặn đến các hồ nuôi tôm và sản xuất muối, các hồ nuôi tôm cần phải thiết kế đạt tiêu chuẩn kỹ thuật tức là chống thấm phải tốt để tránh gây nhiễm mặn cho nước dưới đất. Xây dựng các hệ thống xử lý nước thải từ các công trình trên phải đúng chu trình kỹ thuật.

153

XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN CƠ BẢN BẰNG TÀI LIỆU KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT (HÚT NƯỚC NHÓM)

KS. Hoàng Văn Vinh - Phòng Kỹ thuật Liên đoàn

Thông thường, chúng ta sử dụng tài liệu hút nước từ một lỗ khoan để tính các

thông số địa chất thuỷ văn. Trong thực tế có thể gặp những trường hợp cần xác định các thông số khi có vài lỗ khoan cùng làm việc đồng thời (chẳng hạn, tại những công trình lấy nước đang hoạt động, trong đó có vài lỗ khoan bắt đầu hoạt động hoặc ngừng lại, hoặc khi tiến hành hút nhóm).

Để đưa ra công thức tính thông số ĐCTV cho trường hợp có nhiều lỗ khoan hoạt động đồng thời, trước hết xét trường hợp hút nhóm từ 2 lỗ khoan bố trí trong tầng chứa nước có áp cách nhau một khoảng r. Hút nước từ lỗ khoan LK2 được bắt đầu tại thời điểm t1 sau khi bắt đầu hút từ lỗ khoan thứ nhất (LK1), lưu lượng của lỗ khoan LK1 là Q1, của lỗ khoan LK2 là Q2, bán kính mỗi lỗ khoan là ro. Quan trắc mực nước hạ thấp được tiến hành tại lỗ khoan LK1.

Lập phương trình chung cho mực nước hạ thấp tại lỗ khoan LK1. Mực nước hạ thấp toàn phần tại thời điểm t (t>t1) sẽ gồm mực hạ thấp do chính lỗ khoan LK1 gây nên và mực hạ thấp thêm do lỗ khoan LK2 tạo ra.

212

20

1 )(25,2ln4

25,2ln4 r

ttaKm

Qr

atKm

QS −+=

ππ, (1)

Trong thành phần thứ 2 của công thức (1) thời gian được thay thế là (t-t1), bởi vì lỗ khoan LK2 bắt đầu làm việc tại thời điểm t1 sau khi bắt đầu hút nước từ lỗ khoan LK1.

Phương trình này có thể biến đổi như sau:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−+++= )ln(25,2lnln25,2ln

4 1220

1 ttr

atr

aKm

QS αα

π, (2)

Ở đây 1

2

QQ

=α (3)

hoặc là

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−+=

+α

α

α

π)(ln)25,2(ln

4 1220

11 ttt

rra

KmQ

S , (4)

Thay thế ln bằng lg, ta được:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡−+=

+α

α

α

)(lg)25,2(lg183,0122

0

11 ttt

rra

KmQS , (5)

Nếu đặt

1220

11 )25,2(lg183,0 A

rra

KmQ

=+

α

α

; (6)

154

11183,0

CKm

Q= ; (7)

, (8)

Ta được mối liên hệ tương tự như khi hút nước từ lỗ khoan đơn:

S = A1 + C1lgtn , (9)

Như vậy, có thể tiến hành xác định thông số như chính khi hút đơn bằng phương pháp giải tích. Để làm điều đó cần tiến hành dựng đồ thị quan hệ S = f(lgtn), với lgtn được tính theo công thức (8).

Đồ thị là một đường thẳng với hệ số góc bằng C1, và cắt trục tung của đồ thị một đoạn A1. Hệ số góc C1 có thể xác định theo công thức đối với lỗ khoan đơn như đã biết, khi đặt vào nó lgtn thay cho lgt. Khi biết A1 và C1, tính hệ số dẫn nước và dẫn áp theo các công thức, nhận được từ các mối quan hệ (6) và (7):

ntttt lg)(lg 1 =− α

1

1183,0C

QKm = ; (10)

1

35,0)1(lg2lg2lg 1

10

+

++−+=

α

ααCA

rra . (11)

Thí dụ tính toán: Xác định hệ số dẫn nước (Km) và dẫn áp (a) theo tài liệu hút nhóm. Hút nước được tiến hành từ 2 lỗ khoan. Lưu lượng lỗ khoan LK1 là 1500 m3/ngày, lưu lượng lỗ khoan LK2 (nằm cách lỗ khoan LK1 một khoảng r = 50m là) 750m3/ngày. Hút nước từ lỗ khoan LK2 được bắt đầu sau 12 giờ kể từ khi bắt đầu hút nước từ lỗ khoan LK1. Kết quả quan trắc mực nước tại lỗ khoan LK1 (có bán kính ro = 0,1 m) được nêu trong bảng 1.

Bảng 1. Kết quả quan trắc mực nước tại lỗ khoan LK1

Thời gian từ lúc bắt đầu hút nước (ngày) Mực nước hạ thấp tại lỗ khoan LK1 (m) 1 11,12 2 11,75 3 12,07 5 12,47

Ta xác định lgtn theo công thức (8):

lgtn = lgt(t-t1)α = lgt + αlg(t-t1)

Để tính toán tiếp theo, ta lập bảng 2.

Ta dựng đồ thị (hình 1) của mối quan hệ S = f(lgtn ); từ đồ thị xác định được A = 11,3, theo công thức thông thường ta xác định C1 tại các điểm M và N:

Bảng 2. các giá trị cần thiết đề tính toán

S (m) t (ngày) t1 (ngày) t-t1 lgt α lg(t-t1) αlg(t-t1) lgtn

11,12 1,0 0,5 0,5 0,000 0,5 -0,301 -0,151 -0,15111,75 2,0 0,5 1,5 0,301 0,5 0,176 0,088 0,38912,07 3,0 0,5 2,5 0,477 0,5 0,398 0,199 0,67612,47 5,0 0,5 4,5 0,699 0,5 0,653 0,327 1,026

155

13,1389,0026,175,1147,12

1 =−−

=C

Ta xác định hệ số dẫn nước và dẫn áp theo các công thức (10) và (11): 243

13,11500.183,0

==Km m2/ngày ;

116,65,1

13,13,1135,0.5,150lg5,0.21,0lg2

lg =+−+

=a

6 2

;

a = 1,31.10 m /ngày.

S=f(lgtn)

11.11.11.11.11.12.12.12.12.60

-0.400 -0.200 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200

lgt

S

0020406080002040

Hình 1 - Đồ thị quan hệ S = f(lgtn)

Khi có số lượng lớn các lỗ khoan làm việc, các công thức cho trường hợp chung sẽ có dạng sau:

; (12)

nnn tttttt αα )...()(lglg 1

1 −−=

1

183,0C

QKm = ; (13)

Ở đây A1 và C1 - các thông số của đường thẳng S = f(lgtn);

t - thời gian từ lúc bắt đầu hút nước đến lúc tính toán;

t1, t2,…, tn - thời gian bắt đầu làm việc của các lỗ khoan có số 1, 2,…, n;

ro- bán kính lỗ khoan thí nghiệm;

r1, r2, …, rn - khoảng cách từ các lỗ khoan có số 1, 2, …, n đến lỗ khoan thí nghiệm;

n

nnn CArrr

aαα

αααα

+++

++++−+++=

...1

35.0)...1(lg2....lg2lg2lg

1

1

11110

156

157

QQ1

1 =α ; QQ2

2 =α ; QQn

n =α ;

Ở đây

Q - lưu lượng của lỗ khoan thí nghiệm;

Q1, Q2, …, Qn - lưu lượng các lỗ khoan có số 1, 2, …, n.

Các điểm tính toán để xác định lgtn và để dựng đồ thị quan hệ S = f(lgtn) nên lấy với những thời điểm vượt quá thời gian kể từ lúc bắt đầu hút nước đến lúc mở máy hoặc dừng lại của lỗ khoan cuối cùng.

Hình 2 - Đồ thị dạng nhiều bậc

Khi khảo sát NDĐ trong những vùng có các công trình lấy nước đang hoạt động, để xác định các thông số có thể sử dụng tài liệu khai thác. Do lưu lượng của công trình lấy nước thay đổi theo thời gian, để tính toán các thông số phải trình bày sự thay đổi lưu lượng dưới hình thức sơ đồ trong dạng đồ thị nhiều bậc (hình 2).

Khi lưu lượng thay đổi theo đồ thị nhiều bậc, để tính toán các thông số có thể sử dụng hệ phương pháp tương tự như hệ phương pháp ứng dụng theo hút nhóm. Để làm việc này, người ta chọn vài thời kỳ tính toán tn và đối với mỗi thời kỳ trong số chúng theo công thức (12) người ta tìm lgtn; các hệ số α1, α2, …, αn tham gia vào công thức (12) được xác định theo các mối quan hệ sau:

1

121 Q

QQ −=α ;

1

232 Q

QQ −=α ; (14)

1

11 Q

QQ nnn

−−

−=α ;

Ở đây Q1 - lưu lượng ban đầu của lỗ khoan;

Q2,Q3,...,Qn - lưu lượng của các lỗ khoan tương ứng tại các thời điểm t1, t2, …, tn-1 có lưu lượng thay đổi (hình 2). Sau đó, dựng đồ thị quan hệ S = f(lgtn) và xác định các thông số A và B theo đồ thị. Hệ số dẫn nước được tính theo công thức (13), còn hệ số dẫn áp theo công thức:

Q1

Q2

Q3

Q

t1 t2 t3

t

11

1111

...1

35,0)....1(lg)...1(2lg

−

−−

+++

++++−+++=

n

nn BAr

aαα

αααα; (15)

ở đây r - bán kính công trình lấy nước, được xác định theo các công thức sau:

+ Đối với hệ thống lỗ khoan bố trí theo diện tích:

Ro = 0,1p, (16)

+ Đối với hệ thống lỗ khoan bố trí theo đường thẳng:

Ro = 0,2l (17)

Trong công thức (16) và (17):

Ro - Bán kính giếng lớn;

P - Chu vi của diện tích thực bố trí các lỗ khoan trong hệ thống diện tích;

l - Chiều dài của dãy các lỗ khoan bố trí theo tuyến.

Những thời kỳ tính toán khi xác định các thông số trong hút nước với lưu lượng thay đổi phải lớn hơn thời gian thay đổi sau cùng của lưu lượng, tức là t>tn-1.

Chính phương pháp này có thể ứng dụng để xác định các thông số từ lỗ khoan đơn, nếu lưu lượng do điều kiện kỹ thuật không giữ được ổn định.

158

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỘ NHẠY CẢM NHIỄM BẨN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỈNH ĐỒNG NAI

Th.S Bùi Trần Vượng, KS. Ngô Đức Chân, KS. Nguyễn Xuân Nhạ, KS. Phạm Văn Hùng,

KS. Nguyễn Thị Hường - Liên đoàn ĐCTV- ĐCCT Miền Nam. Tóm tắt

Dựa trên hệ thống DRASTIC do EPA (Environmental Protection Association) đề nghị các tác giả đã xây dựng bản đồ Độ nhậy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất tỉnh Đồng Nai. Kết quả xây dựng bản đồ đã chỉ ra rằng chỉ số DI thay đổi từ 43 - 167 và lãnh thổ tỉnh được phân thành 05 vùng phản ánh mức độ nhạy cảm nhiễm bẩn khác nhau của nước dưới đất lần lượt là : 1)Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn rất thấp (DI< 80) ; 2) Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn thấp (80 < DI< 110) ; 3)Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn trung bình (110 < DI < 130); 4) Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn cao (130 < DI < 150) ; và 5) Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn rất cao (DI > 150).

Từ bản đồ này kết hợp với các thông tin về nguồn chất thải bẩn trên mặt đất các tác giả đã dự báo được nguy cơ xảy ra nhiễm bẩn môi trường chứa nước gây ra bởi hai nguồn chính trong quy hoạch đô thị là: 1) Các bãi rác; và 2) Các khu công nghiệp.

Abstract Based on the DRASTIC system by EPA (Environmental Protection

Association), the authors have been built the groundwater vulnarability map of Dong Nai province. The results show that the DI index ranges from 43 to 167 and the whole area is classified into five areas with different vulnarability levels , namely: 1) Very low vulnarability area (DI< 80) ; 2) Low vulnarability area (80 < DI< 110) ; 3) Medium vulnerability area (110 < DI < 130); 4) High vulnarability area (130 < DI < 150) ; and 5) Very high vulnerability area (DI > 150).

Based on the vulnarability map and the information on surface contaminated waste sources, the authors have been forecasted the risks of water environmental contamination caused by the main sources in urban planning: 1) Dump sites; and 2) Industrial zones.

1- Cơ sở lý thuyết Bản đồ độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất được xây dựng trên cơ sở hệ

thống DRASTIC, sử dụng cho công tác qui hoạch và quản lý tài nguyên nước, phục vụ như một công cụ bảo vệ và quan trắc nước dưới đất. Hệ thống DRASTIC là hệ thống đánh giá tiềm năng nhiễm bẩn nước dưới đất do EPA đưa ra năm 1980. Một sự kết hợp trọng số và điểm số tạo ra một giá trị số gọi là chỉ số DRASTIC. Chữ DRASTIC là chữ viết tắt của các thông số được dùng để tính số chỉ số.

Hệ thống DRASTIC giả sử rằng: 1) Các chất nhiễm bẩn xuất phát từ trên mặt đất; 2) Các chất nhiễm bẩn đi vào nước dưới đất theo nước mưa; 3) Các chất nhiễm bẩn có vận tốc di chuyển bằng vận tốc của nước dưới đất; và 4) diện tích vùng đánh giá phải lớn hơn 0,4 km2.

Hệ thống DRASTIC bao gồm 7 thông số ảnh hưởng tới chuyển động của các chất nhiễm bẩn từ mặt đất vào các tầng chứa nước. Các thông số này là:

[D] - Chiều sâu tới mực nước ngầm (Depth to water).

[R] - Lượng bổ cập (Net Recharge).

159

[A] - Môi trường chứa nước (Aquifer media).

[S] - Môi trường đất phủ (Soil media).

[T] - Địa hình (Topography).

[I] - Ảnh hưởng của đới thông khí (Impact of the vadose zone material).

[C] - Hệ số thấm (Hydraulic conductivity).

2- Mô tả hệ thống DRASTIC Các đặc trưng quan trọng của hệ thống DRASTIC là: i) trọng số, ii) khoảng giá

trị, và iii) điểm số.

i) Trọng số là một hằng số được gán cho từng yếu tố theo tầm quan trọng tương đối của yếu tố đó. Khoảng giá trị của trọng số thay đổi từ 5 (quan trọng nhất) đến 1 (ít quan trọng) như nêu trong Bảng I-1 dưới đây. Ví dụ: chiều sâu tới mực nước ngầm và ảnh hưởng của đới thông khí có trọng số là 5 bởi vì chúng được coi là các yếu tố quan trọng nhất.

ii) Khoảng giá trị chia mỗi yếu tố ra thành một vài loại có ảnh hưởng đến tiềm năng nhiễm bẩn nước dưới đất.

iii) Điểm số cho mỗi loại một giá trị dựa trên thang điểm 1 (tiềm năng nhiễm bẩn thấp nhất) đến 10 (tiềm năng nhiễm bẩn cao nhất). Trọng số, khoảng giá trị và điểm số cho từng yếu tố được nêu trong Bảng 1 và Bảng 2..

Bảng 1- Trọng số và khoảng giá trị

Yếu tố Trọng số Khoảng giá trị Chiều sâu tới mực nước ngầm Lượng bổ cập

Môi trường chứa nước Môi trường đất phủ Địa hình Ảnh hưởng của đới thông khí Hệ số thấm

5 4 3 2 1 5 3

1-10 1,2,4 và 5 3-9 4-10 1-5 1-5 4-8

Bảng 2 - Khoảng giá trị và điểm số

Chiều sâu tới mực nước ngầm Khoảng giá trị (m) Điểm số 0-1.5 10 1.5-3 9 3-9 7 9-15 5 15-22 3 22-30 2 >30 1 2- Lượng bổ cập Khoảng giá trị (mm) Điểm số 0-50 1 51-100 3 101-180 6 181-255 8 >255 9

160

3- Môi trường chứa nước Khoảng giá trị Điểm số Đá phiến sét rắn chắc 1-3 2 Đá biến chất/núi lửa 2-5 3 Đá biến chất/núi lửa bị phong hóa 3-5 4 Đá phiến sét, đá vôi, cát kết phân lớp mỏng

5-9 6

Cát kết rắn chắc 4-9 6 Đá vôi rắn chắc 4-9 6 Cát và sỏi 6-9 8 Bazan 2-10 9 Đá vôi karst 9-10 10 4- Môi trường đất phủ Điểm số Mỏng hoặc không có mặt 10 Sỏi 10 cát 9 Sét co ngót hoặc sét tạp 7 Mùn lẫn cát 6 Mùn 5 Mùn lẫn bột 4 Mùn lẫn sét 3 Sét không co ngót hoặc sét 1 5- Độ dốc địa hình Độ dốc (%) Điểm số 0-2 10 2-6 9 6-12 5 12-18 3 >18 1 6-Môi trường đới thông khí Khoảng giá trị Điểm số Bột/ sét 1-2 2 Phiến sét 2-5 3 Đá vôi 2-7 4 Cát kết 4-8 6 Đá phiến sét, đá vôi, cát kết phân lớp 4-8 6 Cát sỏi lẫn bột và sét 4-8 6 Đá biến chất/núi lửa 2-8 6 Cát và sỏi 6-9 8 Bazan 2-10 9 Đá vôi karst 8-10 10 7- Hệ số thấm Khoảng giá trị (m/ngày) Điểm số 1-5 1 5-10 2 10-30 4 30-40 6 40-80 8 >80 10

Chỉ số DRASTIC (DI) được tính toán theo công thức.

DI = DWDR + RWRR + AWAR + SWSR + TWTR + IWIR + CWCR Trong đó:

161

162

Chỉ số dưới W là trọng số và chỉ số dưới R là điểm số của từng yếu tố

D= Chiều sâu tới mực nước ngầm

R= Lượng bổ cập

A= Môi trường chứa nước

S = Môi trường đất

T = Địa hình

I = ảnh hưởng của đới thông khí

C = Hệ số thấm

3- Số liệu và điểm số

Chiều sâu tới mực nước dưới đất

Mực nước ngầm nằm nông tạo cơ hội dễ dàng cho các chất nhiễm bẩn xâm nhập vào tầng chứa nước, ngược lại mực nước ngầm nằm sâu hạn chế sự xâm nhập của các chất nhiễm bẩn.

Báo cáo này sử dụng tài liệu đo mực nước tại 300 điểm vào tháng 4/2003, tài liệu mực nước tại các trạm quan trắc quốc gia và dựa trên bề mặt địa hình để xây dựng bản đồ điểm số chiều sâu tới mực nước dưới đất (xem Hình 1)

Trong Hình 1, các tầng chứa nước lỗ hổng có chiều sâu tới mực nước nằm trong khoảng từ 0 - 9m (ứng với điểm số từ 35 điểm trở lên), riêng vùng Nhơn Trạch, độ sâu tới mực nước nằm trong khoảng từ 9 - 15m (ứng với điểm số từ 25 đến 35 điểm).

Các tầng chứa nước khe nứt (gồm các tầng chứa nước trong đá bazan, đá sét, bột và cát kết, trong các đá xâm nhập) có chiều sâu tới mực nước từ 9 đến lớn hơn 30m (ứng với điểm số từ 25 điểm trở xuống).

Thiếu các số liệu đo chiều sâu mực nước trên phạm vi toàn tỉnh vào một thời điểm nhất định là một trong những kiếm khuyết quan trọng nhất của bản đồ này.

Lượng bổ cập:

Lượng bổ cập ở đây được hiểu là lượng bổ cập cho nước dưới đất từ nước mưa, là phương tiện chính mang các chất nhiễm bẩn vào nước dưới đất. Lượng bổ cập càng lớn, cơ hội di chuyển các chất nhiễm bẩn vào nước dưới đất càng lớn.

Lượng bổ cập được xác định theo tài liệu quan trắc động thái nước dưới đất cho từng tầng chứa nước ở các trạm quan trắc trong toàn vùng. Ở tỉnh Đồng Nai lượng bổ cập được phân chia như sau:

-Vùng có lượng bổ cập nhỏ: Tương ứng với vùng phân bố các sản phẩm phong hóa của đất đá tuổi K2, J3-K và T2, lượng bổ cập tính toán thường < 50mm/năm. Điểm số được đánh giá là 4.

Hình 1-Bản đồ điểm số chiều sâu tới mực nước ngầm

-Vùng có lượng bổ cập trung bình: Tương ứng với vùng phân bố các sản phẩm phong hóa tuổi J1-2. Chiếm phần lớn diện tích ở Vĩnh Cửu, Tân Phú và một số khoảnh nhỏ tải rác ở phía nam Biên Hòa, Xuân Lộc... có lượng bổ cập được tính toán trong khoảng 50 - 90mm/năm. Điểm số được đánh giá là 12.

-Vùng có lượng bổ cập cao: Tương ứng với vùng phân bố các sản phẩm phong hóa tuổi Bazan và phần trên của các trầm tích Kainozoi (thuộc các hệ tầng Củ Chi, Thủ Đức, Trảng Bom và Bà Miêu). Chiếm phần lớn diện tích phía tây nam và các dải hẹp hoặc khoảnh nhỏ từ trung tâm đến phía nam tỉnh Đồng Nai... lượng bổ cập tính toán thường trong khoảng 595 - 1350mm/năm. Điểm số được đánh giá là 36.

Môi trường chứa nước

Vật liệu của các tầng chứa nước quyết định tính biến đổi của các chất nhiễm bẩn đi qua nó. Thời gian di chuyển của các chất nhiễm bẩn qua các tầng chứa nước càng lâu làm nồng độ của các chất nhiễm bẩn giảm dần, và ngược lại

Toàn tỉnh Đồng Nai có mặt 4 môi trường chứa nước theo thứ tự điểm số lớn dần như sau:

-Đá biến chất núi lửa: Tương ứng với các vùng phân bố thành tạo rất nghèo nước của các đá xâm nhập tuổi Creta (K2). Phân bố thành những khối chỏm nhỏ rải rác ở nhiều nơi, có tổng diện tích không lớn. Điểm số được đánh giá là 9.

-Đá phiến sét, đá vôi, cát kết phân lớp: Tương ứng với các vùng phân bố tầng chứa nước khe nứt trong các đá trầm tích lục nguyên tuổi Jura hạ - trung. Chiếm diện tích đáng kể phía bắc (TP. Biên Hòa, Vĩnh An, Vĩnh Cửu, Tân Phú...) và phía đông, đông nam (Xuân Lộc). Khả năng nhiễm bẩn tương đối thuận lợi với điểm số được

đánh giá là 18.

-Cát và sỏi: Tương ứng với vùng phân bố các tầng chứa nước lỗ hổng: Pleistocen thượng, Pleistocen trung -thượng, Pleistocen hạ và Pliocen. Chiếm diện tích khá lớn phía tây nam từ TP. Biên Hoà đến Nhơn Trạch. Điểm số được đánh giá là 24.

-Đá bazan: Tương ứng với vùng phân bố các thành tạp Bazan từ Miocen đến Holocen, chiếm gần 1/3 diện tích tỉnh Đồng Nai. Điểm số được đánh giá là 27.

Hình 2-Bản đồ điểm sốlượng bổ cập

Hình 3-Bản đồ điểm môi trường chứa nước

163

164

Môi trường đất phủ

Môi trường đất phủ sẽ quyết định lượng nước ngấm vào nước ngầm. Đất phủ gồm sét và bột có khả năng giữ nước lâu sẽ làm tăng thời gian di chuyển của các chất nhiễm bẩn qua vùng hoạt động của rễ cây và do đó sẽ có thời gian để giữ lại các chất nhiễm bẩn, làm giảm khả năng nhiễm bẩn, và ngược lại. Toàn tỉnh Đồng Nai có mặt các loại môi trường đất phủ sau:

-Sét không co ngót: Tương ứng với vùng phân bố các trầm tích Pleistocen và Pliocen. Phân bố từ TP. Biên Hòa đến Long Thành, thành phần đất đá chủ yếu là sét, sét bột cứng chắc nhiều nơi bị phóng hóa laterit. Rất khó cho quá trình nhiễm bẩn xảy ra và có điểm số được đánh giá là 2.

Hình 4-Bản đồ điểm số môi trường đất phủ

-Mùn lẫn sét: Tương ứng với vùng phân bố các trầm tích Holocen nguồn gốc: sông, biển và đầm lầy ở địa hình trũng thấp phía tây nam và tây (thung lũng sông Đồng Nai). Thành phần chủ yếu là bùn sét, than bùn, sét... chưa nhiều mùn và di tích thực vật. Không thuận lợi cho quá trình nhiễm bẩn xảy ra và có điểm số được đánh giá là 6.

-Mùn lẫn cát: Tương ứng với vùng phân bố các trầm tích Đệ tứ (nguồn gốc hồ, đầm lầy cao) và Holocen (nguồn gốc sông) trên địa hình cao và dốc. Thành phần đất đá chủ yếu là cát, cát bột lẫn mùn thực vật và nhiều sạn sỏi. Tương đối thuận lợi cho quá trình nhiễm bẩn xảy ra và có điểm số được đánh giá là 12.

-Sét co ngót hoặc sét tạp: Tương ứng với vùng phân bố vỏ phong hóa bazan tạo thành sét, bột có độ lỗ rỗng lớn. Tương đối thuận lợi cho quá trình nhiễm bẩn xảy ra và có điểm số được đánh giá là 14.

-Môi trường lớp phủ mỏng hoặc không có mặt: Đây là vùng phân bố vỏ phong hóa của các đá xâm nhập tuổi Creta (K2). Phân bố trên những địa hình sườn dốc gồm sét bột, cát bột lẫn sạn sỏi. Rất thuận lợi cho quá trình nhiễm bẩn xảy ra và có điểm số được đánh giá là 20.

Địa hình Địa hình càng dốc tiềm năng nhiễm bẩn càng thấp do tốc độ dòng chảy mặt cao làm giảm thời gian các chất nhiễm bẩn có thể thấm vào đất đá chứa nước. Bản đồ điểm số độ dốc địa hình được xây dựng từ bản đồ địa hình VN 2000 tỷ lệ 1/50.000. Theo thang phân chia chuẩn quốc tế độ đốc địa hình được phân thành 5 loại với điểm số tương ứng như Hình 5.

Hình 5-Bản đồ điểm số độ dốc địa hình

165

Các thang phân chia và điểm số từng thang trong bản đồ điểm số độ dốc địa hình thống kê trong Bảng 2.

Ảnh hưởng của đới thông khí

Vùng chưa bão hòa nằm trên mực nước ngầm còn được gọi là đới thông khí. Cấu trúc vật liệu của đới thông khí quyết định thời gian các chất nhiễm bẩn sẽ di chuyển qua nó tới mặt nước ngầm. Các vật liệu của đới chưa bão hòa là sét, bột, hoặc sét bột sẽ làm tăng thời gian các chất nhiễm bẩn di chuyển qua chúng và do đó giảm độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất. Ngược lại các vật liệu của đới bão hòa là cát cuội sỏi hoặc các lỗ hổng hang động sẽ tạo điều kiện cho các chất nhiễm bẩn di chuyển nhanh vào tầng chứa nước và làm tăng độ nhạy cảm.

Để xác định và phân loại môi trường đới thông khí, trong bản đồ sẽ sử dụng các thông tin liên quan đến đất đá nằm ngay trên mực nước ngầm

Hình 6-Bản đồ điểm số ảnh hưởng đới thông khí

Theo nguyên tắc này thì môi trường đới thông khí trong tỉnh Đồng Nai gồm 4 nhóm:

-Bột hoặc sét: Tương ứng với vùng phân bố các thành tạo rất nghèo nước hoặc không chứa nước của các tuổi Pleistocen thượng, Pleistocen trung - thượng, Pleistocen hạ và Pliocen. Không thuận lợi cho quá trình nhiễm bẩn xảy ra có điểm số được cho là 10.

-Đá phiến sét, đá vôi, cát kết phân lớp: Tương ứng với vùng phân bố các tầng chứa nước khe nứt tuổi Jura trung - thượng. Tương đối thuận lợi cho quá trình nhiễm

bẩn xảy ra có điểm số được cho là 30.

-Đá biến chất hoặc đá núi lửa: Tương ứng với vùng phân bố các tầng chứa nước khe nứt bazan. Tương đối thuận lợi cho quá trình nhiễm bẩn xảy ra có điểm số được cho là 30.

-Bazan: Tương ứng với vùng phân bố các tầng chứa nước khe nứt tuổi Jura trung - thượng. Rất thuận lợi cho quá trình nhiễm bẩn xảy ra có điểm số được cho là 45.

Hệ số thấm của tầng chứa nước

Hệ số thấm của môi trường chứa nước quyết định số lượng nước thấm vào nước dưới đất. Với đất có tính thấm cao, thời gian di chuyển của các chất nhiễm bẩn sẽ giảm. Để xây dựng bản đồ này báo cáo đã sử dụng kết qua tính hệ số thấm từ kết quả của 132 thí nghiệm bơm

Hình 7-Bản đồ điểm số hệ số thấm

166

đơn và bơm chùm trong tất cả các đề án đã thực hiện trong tỉnh.

Nhìn chung hệ số thấm của các tầng chứa nước lỗ hổng có giá trị từ 5-10 m/ngày, cá biệt ở một vài vị trí giá trị của hệ số thấm lớn hơn 10m/ngày, trong khi đó hệ số thấm của các tầng chứa nước khe nứt thường nhỏ hơn 5m/ngày.

Như vậy trong bản đồ điểm số đối với hệ số thấm có 3 thang phân chia: vùng có hệ số thấm từ 10-30 m/ngày có điểm số là 12 điểm; vùng có hệ số thấm từ 5-10 m/ngày có điểm số là 6 và vùng có hệ số thấm <5 m/ngày có điểm số là 3.

4. Kết quả và kiến nghị

Kết quả:

Với sự hỗ trợ của công nghệ tin học, cộng 7 bảy bản đồ điểm số của 7 yếu tố mô tả ở trên đã tạo ra bản đồ Độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất hay còn được gọi đơn giản là bản đồ chỉ số DRASTIC như trong Hình 8.

Tổng họp 7 yếu tố đánh giá cho thấy giá trị chỉ số DI thay đổi từ 43 đến 167 và được phân thành 05 vùng có giá trị khác nhau phản ánh mức độ nhạy cảm nhiễm bẩn của nước dưới đất khác nhau cho mỗi vùng.

Giá trị chỉ số DI càng cao thì nước dưới đất càng dễ bị nhiễm bẩn. Tuy nhiên cần lưu ý rằng chỉ số DRASTIC chỉ là điều kiện cần để quá trình nhiễm bẩn xảy ra. Do đó, không phải là thông số chỉ ra rằng nước dưới đất đã bị nhiễm bẩn. Có thể ở một nơi nào đó chỉ số DI rất cao, nhưng nước dưới đất ở đó vẫn chưa bị nhiễm bẩn vì không có nguồn nhiễm bẩn trực tiếp trên mặt.

Phân vùng này chỉ mang tính so sánh tương đối giữa các vùng trong tỉnh, mỗi vùng là tổng hợp 7 yếu tố, do đó trong vùng có độ nhạy cảm cao có thể có những yếu tố kém nhạy cảm và ngược lại.

Sông hồ ở Đồng Nai chiếm một diện tích khá lớn, trong báo cáo này sẽ không đưa vào đánh giá. Ở đây chất bẩn đi vào môi trường nước dưới đất bị chi phối chủ yếu bởi chất lượng nước phía trên và loại vật liệu đáy tích tụ ở dưới đáy.

Kết quả đã phân chia tỉnh Đồng Nai thành các vùng như sau:

Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn rất thấp (DI ( 80) tương ứng với các vùng phân bố các thành tạo phun trào Creta, có độ dốc địa hình lớn, lớp phủ mỏng hoặc không có, môi trường chứa nước cấu tạo bởi các đá granit nứt nẻ kém nghèo nước với hệ số thấm rất nhỏ, lượng bổ cập nhỏ, chiều sâu đến mực nước ngầm lớn và môi trường đới thông khí dẫn nước kém.

Có tổng diện tích 171,3km2, chiếm khoảng 2,91% diện tích toàn tỉnh, thường gặp ở những núi cao là các khoảnh nhỏ ở Vĩnh Cửu, Tân Phú, Xuân Lộc...

Hình 8-Bản đồ độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất tỉnh Đồng Nai

Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn thấp (80 < DI ( 110) tương ứng với các cùng phân bố các trầm tích lục nguyên tuổi Jura có độ dốc địa hình lớn hoặc các trầm tích Pleistocen, lớp phủ là bột sét, môi trường chứa nước cấu tạo bởi các đá phiến sét, sét kết nứt nẻ có độ giàu nước từ trung bình đến giàu, với hệ số thấm trung bình, lượng bổ cập trung bình, chiều sâu đến mực nước ngầm lớn và môi trường đới thông khí dẫn nước kém.

Có tổng diện tích 1469,0km2, chiếm khoảng 24,92% diện tích toàn tỉnh. Phân bố ở Vĩnh Cửu, Trị An, Tân Phú, tây nam Xuân Lộc, nam Long Thành...

Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn trung bình (110 < DI ( 130) tương ứng với các cùng phân bố các trầm tích lục nguyên tuổi Jura có độ dốc địa hình nhỏ hoặc các trầm tích Kainozoi, lớp phủ là bột sét, môi trường chứa nước cấu tạo bởi các đá phiến sét, sét kết nứt nẻ có độ giàu nước hoặc cát từ trung bình đến giàu nước với hệ số thấm trung bình, lượng bổ cập trung bình, chiều sâu đến mực nước ngầm không lớn và môi trường đới thông khí dẫn nước trung bình.

Có tổng diện tích 1216,0km2, chiếm khoảng 20,63% diện tích toàn tỉnh. Phân bố trên diện rộng ở Vĩnh Cửu, Trị An, TP. Biên Hòa, Long Thành, Nhơn Trạch, một vài khoảnh nhỏ ở Tân Phú, Xuân Lộc...

Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn cao (130 < DI ( 150) tương ứng với các cùng phân bố các thành tạo Bazan có độ dốc địa hình cao, các trầm tích Holocen ven sông Đồng Nai hoặc các khối đá tuổi T2, J3-K, lớp phủ là sét co ngót, môi trường chứa nước cấu tạo bởi các đá phiến sét, sét kết, bazan nứt nẻ có độ giàu nước từ nghèo đến trung bình với hệ số thấm trung bình, lượng bổ cập cao, chiều sâu đến mực nước ngầm lớn và môi trường đới thông khí dẫn nước trung bình.

Có tổng diện tích 747,4km2, chiếm khoảng 12,68% diện tích toàn tỉnh. Phân bố trên diện rộng ở Tân Phú, Long Thành, Trảng Bom, Xuân Lộc,...

Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn rất cao (DI > 150) tương ứng với các cùng phân bố các thành tạo Bazan có độ dốc địa hình nhỏ, lớp phủ là sét co ngót, môi trường chứa nước cấu tạo bởi các đá bazan nứt nẻ có độ giàu nước từ nghèo đến giàu với hệ số thấm nhỏ đến lớn, lượng bổ cập cao, chiều sâu đến mực nước ngầm lớn và môi trường đới thông khí dẫn nước trung bình.

Có tổng diện tích 1937,0km2, chiếm khoảng 32,85% diện tích toàn tỉnh. Phân bố trên diện rộng ở Long Thành, Xuân Lộc, Tân hú, Định Quán...

Kiến nghị

Quá trình nhiễm bẩn các tầng chứa nước là quá trình tự nhiên hoặc nhân tạo làm cho cho một số thành phần vật chất trên mặt đất đi vào tầng chứa nước, thường phụ thuộc vào hai yếu tố chính:

-Có nguồn chất bẩn trên mặt đất.

-Đất đá nằm phía trên tầng chứa nước (hoặc mực nước ngầm) cho phép chất bẩn đi qua.

Bản đồ độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất tỉnh Đồng Nai quan tâm đến yếu tố thứ hai. Nghĩa là chỉ ra nơi môi trường đất đá tự nhiên có khả năng cho phép các thành phần vật chất trên mặt đất di chuyển vào được hệ thống chứa nước với mức độ khác nhau.

167

Từ bản đồ này kết hợp với các thông tin về nguồn chất thải bẩn trên mặt đất có thể dự báo được nguy cơ xảy ra nhiễm bẩn cho môi trường chứa nước từng nơi cụ thể. Trong báo cáo này quan tâm đến hai nguồn tạo ra chất thải bẩn trong quy hoạch đô thị chính là:

a-Các bãi rác

-Bãi rác Phú Thạnh nằm trong vùng có độ nhạy cảm nhiễm bẩn rất thấp. Theo quan điểm nhiễm bẩn nước dưới đất thì đây là vị trí tối ưu. Tuy nhiên, do nằm gần hồ chứa nước lớn nên việc nhiễm bẩn cho nước trong hồ là vấn đề cần quan tâm nhất.

-3 trong tổng số các bãi rác hiện hữu và dự kiến xây dựng (Trảng Dài, Lộc An và Vĩnh An) đều nằm trong vùng có độ nhạy cảm nhiễm bẩn trung bình thuộc vùng phân bố các tầm tích tuổi Pleistocen và cách đó không xa là vùng có độ nhạy cảm thấp. Điều này cho thấy việc quy hoạch các bãi rác này đã được chọn lựa khá hợp lý. Tuy nhiên theo quan điểm nhiễm bẩn nước dưới đất thì đây là những nơi chưa tối ưu. Ngoại trừ, bãi rác đang hoạt động ở phường Trảng Dài có thể giữ nguyên, 2 bãi rác còn lại nên dịch chuyển về phía đông hoặc đông bắc khoảng 2-3km.

-Bãi rác Nhơn Nghĩa nằm trong vùng có mức độ nhiễm bẩn cao, nơi phân bố các đá Bazan, địa hình khá dốc và nằm trong phạm vi đỉnh phân thủy của hệ thống sông suối. Do đó ngoài nguy cơ gây ô nhiễm cho tầng chứa nước còn có khả năng gây ô nhiễm các nguồn nước mặt.

b-Các khu công nghiệp

-Các khu công nghiệp như: Tân Phú, Xuân Lộc, Long Khánh, Bầu Xéo, Ông Keo, Thạnh Phú, Gò Dầu nằm trong vùng có độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất từ cao đến rất cao thuộc vùng phân bố các đá bazan hoặc trầm tích Pleistocen. Các khu công nghiệp này nên dành để phát triển các ngành công nghiệp sạch và hạn chế tối đa việc đưa chất thải các loại chưa xử lý tiếp xúc với đất đá trên mặt đất.

-Các khu công nghiệp còn lại đều nằm trong vùng có độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất từ thấp hoặc rất thấp. Về mặt ô nhiễm nước dưới đất thì điều này cho thấy việc chọn lựa vị trí các khu công nghiệp này khá hợp lý.

Tóm lại, dù các bãi rác và khu công nghiệp này nằm trong phạm vi nào đi nữa thì công tác xử lý chất thải và bảo vệ môi trường cũng phải được quan tâm hàng đầu. Riêng về vấn đề nước dưới đất, ngoài việc hạn chế tối việc để chất thải bẩn tiếp xúc mặt đất để việc kiểm soát nguy cơ ô nhiễm có hiệu quả cao đất cần thiết phải có các quan trắc theo đúng quy trình quy phạm chuyên môn. TÀI LIệU THAM KHảO

1. Nguyễn Hữu Chinh (1999), Báo cáo quan trắc quốc gia động thái nước dưới đất đồng bằng Nam Bộ, Liên đoàn 8 – ĐCTV, Tp. HCM.

2. Trần Văn Lã (1995), Báo cáo quan trắc quốc gia động thái nước dưới đất đồng bằng Nam Bộ, Liên đoàn 8 – ĐCTV, Tp. HCM.

3. Trần Hồng Phú (1996), Báo cáo điều tra địa chất đô thị TP. Biên Hòa, Liên đoàn 8 – ĐCTV, Tp. HCM.

4. Trần Hồng Lĩnh, Báo cáo đo vẽ lập bản đồ ĐCTV-ĐCCT Biên Hoà - Long Thành, Liên đoàn 8 – ĐCTV, Tp. HCM.

5. Lương Quang Luân, Báo tìm kiếm nước dưới đất Thành Tuy Hạ, Liên đoàn 8 – ĐCTV, Tp. HCM.

168

6. Lương Quang Luân (1989), Báo thăm dò tỷ mỷ nước dưới đất Thành Tuy Hạ, Liên đoàn 8 – ĐCTV, Tp. HCM.

7. Trần Anh Tuấn (1994), Báo cáo kết quả lập bản đồ ĐCTV-ĐCCT Long Thành - Vũng Tàu.

8. Trần Hồng Lĩnh (1992), Báo cáo kết quả lập bản đồ ĐCTV-ĐCCT Biên Hòa- Long Thành, Liên đoàn 8 – ĐCTV, Tp. HCM.

9. UBND tỉnh Đồng Nai (1996), Qui hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội tỉnh Đồng Nai thời kỳ 1996-2010.

10. Đài khí tượng thủy văn Đồng Nai (1991), Đề tài Điều tra đánh giá tài nguyên khí hậu, nước, đất nhằm phục vụ phát triển hợp lý cây trồng tỉnh Đồng Nai (phần Tài nguyên nước tỉnh Đồng Nai).

11. Cục thống kê Đồng Nai, Niên giám thống kê 2001.

169

TẠO TẬP TIN CAO ĐỘ MẶT ĐỊA HÌNH TRONG MÔ HÌNH DÒNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT.

Nguyễn Xuân Nhạ, Nguyễn Thị Hường - TTTLĐC

Mở đầu Tập tin cao độ mặt địa hình dùng để nhập vào Suffer, từ đó tạo ra tập tin cao độ địa hình

trong Visual Modflow khi xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất có cấu trúc như sau:

ID X(m) Y(m) Z(m).

Thông thường khi lập mô hình dòng chảy nước dưới đất tập tin này được tạo lập bằng cách xuất các giá trị điểm cao độ mặt địa hình có sẵn trong các bản đồ trong MapInfor có sẵn các thuộc tính.

Tạo tập tin cao độ mặt địa hình trong trường hợp chỉ có các bản đồ số hóa với các đường đẳng cao độ mặt địa hình, nhưng không có các thuộc tính đi kèm, sẽ không thực hiện được theo cách nêu ở trên.

Bài báo này trình bày các bước tạo một tập tin cao độ mặt địa hình khi chỉ có bản đồ các đường đồng mức cao độ mặt địa hình mà không có các thuộc tính đi kèm.

Để tạo tập tin này cần có hai tập tin sau: dongmuc.tab (thể hiện các đường đồng mức dưới dạng đường, không có thuộc tính) và giatridocao.tab (hiện số giá trị cao độ các đường đồng mức) và chương trình Vert2txt.lsp (được cài sẵn trong AutoCAD)

Các bước thực hiện 1. Mở Mapinfo đề lấy hai tập tin đường đồng mức và giá trị độ cao

File/ open table (Hình 1)

Hình 1: Mở hai tập tin dongmuc và giatridocao.

Lúc này một tập tin bản đồ sẽ được mở ra (Hình 2):

170

Hình 2: Bản đồ đồng mức và giá trị độ cao

2. Chuyển hai tập tin giá trị độ cao về cùng hệ tọa độ với tập tin đường đồng mức

Trước hết ta xem đường đồng mức thuộc loại hệ tọa độ nào, ta thực hiện các bước sau:

Dưới thanh tolbar ở trong phần Editing chọn tập tin đongmuc

File/ save copy as để chọn tập tin đongmuc rồi nhấn nút save as, tiếp tục nhấn nút Projection để tìm hệ quy chiếu của đường đồng mức như hình 3 dưới đây:

Hình 3: Hệ tọa độ chuẩn

Làm tương tự như các bước ở trên để đổi hệ qui chiếu của giá trị độ cao về hệ tọa độ chuẩn của đường đồng mức là Gauuss – Keruger (Pulkovo 1942) múi GK Zone 19 (Pulkovo 1942), ta làm như sau:

Dưới thanh toolbar ở trong phần Editing chọn tập tin giatridocao File/ save copy as (để chọn tập tin giatridocao ) Save as Projection (để đổi hệ quy chiếu của giá trị độ cao về cùng hệ tọa độ chuẩn)

171

Hình 4 : Đổi hệ tọa độ về hệ tọa độ chuẩn

Trong hộp thoại Choose Projection ta chọn Category là Gauss – Keruger (Pulkovo 1942) và Category là GK Zone 19 (Pulkovo 1942) (Hình 4). Nhấn nút OK và đặt tên tập tin bằng tên khác là gtidocao_chuan rồi nhấn nút Save.

Vào file/close table chọn giatridocao và đóng tập tin này lại.

Open/table để mở tập tin gitridocao_chuan

3. Chuyển hai tập tin dongmuc và gtriđocao_chuan sang Autocad.dxf

Dưới thanh toolbar ở trong phần Editing chọn tập tin đongmuc, sau đó vào

Table/ Export chọn tập tin dongmuc rồi nhấn nút export. Hộp thoại Export Table to file mở ra, chọn trong Save as type là AutoCAD.DXF (x.dxf) như hình 5, nhấn nút Save để lưu tập tin này.

Hình 5: Lưu tập tin dongmuc dưới dạng AutoCAD.DXF (x.dxf)

Làm tương tự cho tập tin gtridocao_chuan.

4. Mở Autocad

Lệnh Dxfin dùng để

Command: dxfin ↵ rồi mở tập tin gtridocao_chuan

Command: lay ↵ Để tạo layer

Chọn layer hiện thời: giatri

Command: as ↵ (Chuyển đối tượng sang layer hiện thời)

172

Select object: all ↵ (để chọn tất cả các đối tượng)

Select object: ↵

Lưu tập tin giatri

5. Mở lại Autocad

Thực hiện các lệnh

Command: dxfin ↵ rồi mở tập tin dongmuc

insert/ bloct, nhấn nút file để mở tập tin giatri, nhấn nút open, hộp thoại insert mở ra

Hình 6: Chèn tập tin gitri vào tập tin dongmuc

Đánh dấu ν vào Explode như hình vẽ, nhấn nút OK.

5. Từ Autocad 2D đổi thành Autocad 3D, thực hiện bằng lệnh Move(M):

Command: M ↵

Select object: Chọn đối tượng là đường đồng mức có cùng cao độ (ví dụ chọn đường đồng mức có cao độ là 28) ↵

Select object: ↵

Base point or displaycement: 0,0,0↵

Second point or displaycement: 0,0,28 ↵

Command: a ↵ (Để đổi màu). Mục đích để phân biệt những đối tượng đã được chọn.

Chọn màu tạm thời: 5 ↵ (để chọn màu xanh)

Command: p ↵ ()

Select object: ↵

Thực hiện tương tự các bước trên cho các đường đồng mức còn lại. Sau đó ta lưu lại với tên tập tin là ketqua.

Command: ap ↵ (Đề load chương trình Vert2txt.lsp - Hình 7)

173

Hình 7: Load chương trình Vert2txt.lsp vào bộ nhớ

Lệnh Vert dùng để

Command: vert ↵

Layer name to vert text file <?/0>: 0 ↵

Hộp thoại Directory Listing hiện ra bạn đặt tên tập tin là ketqua_cuoi, nhấn nút Save để lưu kết quả này.

Select object type <All Pline Line Point Text / Select>: All ↵ (Để chọn tất cả đối tượng cần chạy chương trình).

6. Mở Microsoft Excel dưới dạng Text files ta có được tập tin giá trị độ cao và tọa độ x, y có dạng như hình 8.

174

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NỀN PHỤC VỤ MÔ HÌNH DÒNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT

KS. Phạm Văn Hùng Th.S Bùi Trần Vượng

Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Nam Tóm tắt

Xây dựng bản đồ nền với hệ tọa độ thích hợp là bước đầu tiên và quan trọng trong công tác lập mô hình dòng chảy nước dưới đất. Một số nhà chuyên môn lần đầu tiên lập mô hình thường gặp khó khăn trong bước này. Thông qua một ví dụ lập bản đồ nền cho mô hình dòng chảy nước dưới đất tỉnh Đồng Nai, bài báo trình bày trình tự các bước: 1) xây dựng bản đồ nền trong MapInfo, 2) nhập bản đồ nền vào Modflow.

Building base map with suitable coordinate system is the fisrt and important step in groundwater flow modelling. It is difficult for few experts to deal with it. Through an example of buiding a base map of Dong Nai province, the article presents the steps: 1) Building base map in Mapinfor; and 2) Import the base map into Modflow. Xây dựng bản đồ nền trong MapInfo

1- Khởi động MapInfo 2- Mở các tập tin: nền sông, nền đường, nền địa chất thủy văn trên cùng một cửa

sổ. File/Open Table hộp thoại xuất hiện như Hình 1:

Hình 1

Giữ phím Ctrl và mở các tập tin cần thiết như Hình 1, kết thúc bằng lệnh Open

3- Sao chép các tập tin thành một lớp Sau khi chỉnh sửa và xóa các yếu tố không cần thiết, thực hiện các bước sau để

sao chép thành một lớp.

Chọn đối tượng bằng cách Query/Select hộp thoại xuất hiện như Hình 2

175

Hình2

Trong mục Select Records from Table chọn tập tin cần sao chép và bỏ dấu nhắc trong mục Browse Results rồi nhấn OK.

Chọn Edit/Copy

Chọn Map/Layer Cotrol hộp thoại xuất hiện như Hình 3

Hình 3

Kích chuột trái vào cột thứ hai nơi bạn muốn dán vào rồi nhấn OK

Edit/Paste thực hiện tương tự với các lớp còn lại.

Sau khi thực hiện việc sao chép song, đóng các lớp lại (chỉ để lại một lớp đã được dán từ các lớp khác). Thực hiện như sau

File/close table hộp thoại xuất hiện như Hình 4

176

Hình 4

Thực hiện như trên rồi nhấn Close, bây giờ chỉ còn lại một lớp nhưng bao gồm

toàn bộ thông tin của các lớp còn lại. 4- Đưa về hệ tọa độ chuẩn

Map/Options hộp thoại xuất hiện như Hình 5

Hình 5

Điền các thông tin như hình 5, chọn Projection, hộp thoại hiện ra như Hình 6

Hình 6

177

Chọn đúng hệ tọa độ như trên từ danh mục kéo xuống kết thúc bằng lệnh OK 5- Xác định giới hạn tọa độ

Kích chuột vào biểu tượng Rectangle như Hình 7 để vẽ một hình chữ nhật bao toàn bộ vùng lập mô hình.

Hình 7

Kích chuột trái vào hình vuông vừa tạo và thực hiện Objects/Convert to polylines để chuyển sang dạng đường.

Tạo điểm bằng biểu tượng Symbol và kích chuột trái vào hai điểm ở hai góc để ghi lại tọa độ giới hạn vùng lập mô hình (Bảng 1). Kết quả như Hình 8.

Hình 8

Bảng 1

Tên điểm Tọa độ x Tọa độ y Góc 1 361797 1169027 Góc 2 407781 1224650

6- Xuất sang Modflow Table/Export/Export rồi lưu thành bản đồ nền với phần mở rộng *.dxf như Hình 9:

Hình 9 Nhập bản đồ nền vào Modflow

178

1- Khởi động Modflow File/new, một cửa sổ xuất hiện như Hình 10

Hình 10 Save, xuất hiện hộp thoại như Hình 11

Hình 11

Chèn dấu chọn vào hộp Create model using base Map Chuột trái vào Browe và mở tập tin bản đồ nền làm trong bước trên Vào các thông số như Hình 11 Chọn Create, xuất hiện hộp thoại như Hình 12

179

Hình 12

Kích OK, kết quả như Hình 13

Hình 13

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Đỗ Tiến Hùng và nnk, 2004. Báo cáo chuyên đề xây dựng Mô hình dòng

chảy nước dưới đất tỉnh Đồng Nai. 2- Nguyễn Xuân Nha, Báo cáo chuyên đề xây dựng Cơ sở Dữ liệu địa chất

thủy văn tỉnh Đồng Nai.

180

SỰ HÌNH THÀNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG CÁC ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN NAM TRUNG BỘ

ThS. Bùi Trần Vượng

Mở đầu Thành phần hóa học của nước dưới đất là kết quả tổng hợp của thành phần hóa học của nước đi vào các tầng chứa nước và các phản ứng với các khoáng vật có mặt trong đất đá tạo thành các tầng chứa nước. Các quá trình tự nhiên và nhân tạo kiểm soát thành phần hóa học nước dưới đất, vì vậy sự khác nhau về thành thành phần hóa học của nước dưới đất cũng cung cấp các thông tin về nguồn gốc mà từ đó nước dưới đất được hình thành. Trong thiết kế các công trình bổ sung nhân tạo nước dưới đất, những hiểu biết thấu đáo về sự hình thành thành phần hoá học và lý do thay đổi thành phần hóa học của nước dưới đất sẽ giúp các nhà thiết kế dự báo được sự biến đổi chất lượng nước khai thác, áp dụng các các giải pháp xử lý thích hợp để xử lý các thành phần không mong muốn trong nước khai thác. Dựa vào các đặc điểm tự nhiên, đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn và thành phần hóa học của nước dưới đất tại các vùng đồng bằng ven biển Bình Thuận, Ninh Thuận và Khánh Hòa, trong bài báo này tác giả đã cố gắng: i) Giải thích sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất trong các đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ và ii) Nêu ra một số vấn đề cần phải chú ý liên quan đến thành phần hóa học của nguồn nước được chọn làm nguồn bổ sung nhân tạo. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NƯỚC DƯỚI ĐẤT Các yếu tố tự nhiên

Địa hình

Đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ (trong bài báo này được hiểu là gồm các đồng bằng ven biển Bình Thuận, Ninh Thuận và Khánh Hòa.) có các dạng địa hình với những đặc điểm và vai trò khác nhau tác động tới sự hình thành thành phần hóa học nước của nước dưới đất:

Địa hình núi trung bình: Phát triển dọc theo bờ biển dưới dạng các núi sót điển hình. Ở đây quá trình trao đổi nước xảy ra mạnh, nước mưa và nước mặt cung cấp cho tầng chứa nước, thành phần hóa học của nước dưới đất được hình thành trong quá trình hòa tan, rửa lũa. Tổng khoáng hóa của nước thường nhỏ, loại hình nước ít thay đổi

Địa hình đồng bằng bóc mòn - tích tụ: Đây là các dải đồng bằng trước núi. Trong vùng có các đồng bằng Diên Khánh, đồng bằng Ninh Sơn. Trong địa hình này, nước mặt và nước mưa cung cấp cho nước dưới đất. Các quá trình rửa lũa hoà tan chiếm ưu thế, nước dưới đất có độ tổng cao hơn ở miền núi.

Địa hình đồng bằng và cồn cát ven biển: Phân bố kéo dài dọc theo bờ biển. như đồng bằng Vạn Ninh - Ninh Hoà, Nha Trang - Cam Ranh, Phan Rang và đồng bằng Phan Thiết - Hàm Tân. Trong loại địa hình này xảy ra các quá trình bốc hơi, rửa lũa hoà tan các muối và quá trình xâm nhập mặn do ảnh hưởng của khai thác. Tổng khoáng hóa và thành phần hóa học của nước có sự biến đổi phức tạp.

Khí hậu

181

182

Mưa: Mùa mưa ở Khánh Hòa và Ninh Thuận đến muộn hơn ở Bình Thuận 1-2 tháng (Hình 1). Mưa có tác dụng pha loãng, vì vậy vào mùa khô tổng độ khoáng hóa của nước dưới đất thường lớn hơn vào mùa mưa, các vùng có khí hậu khô tổng độ khoáng hóa của NDĐ lớn hơn ở những vùng khí hậu ẩm ướt. Hàm lượng các ion Na+ và Cl- của nước dưới đất có liên quan đến hàm lượng của chúng trong nước mưa.

Hình 1- Lượng mưa trung bình năm tại Nam Trung Bộ Bốc hơi: Bốc hơi có tác dụng cô đặc muối trong nước. Vào mùa khô tổng độ khoáng hoá của nước dưới đất cao hơn mùa mưa. Ở vùng ven biển Nam Trung Bộ, nơi phổ biến nước NaHCO3 , quá trình bốc hơi làm tăng lượng Na2CO3 trong nước dẫn đến kết tủa Xođa tạo nên hiện tượng cát lồi Hình 2- Lượng bốc hơi trung bình năm tại Nam Trung Bộ

Thủy văn

Đặc điểm chung của mạng thủy văn ở các đồng bằng ven biển Nam Trung bộ là: mật độ dày, phân cắt sâu, sông ngắn, dốc, vào mùa mưa nước thoát nhanh ra biển, vào mùa khô thường không có nước.Vào mùa mưa nước sông cung cấp cho nước dưới đất, thành phần hóa học của nước sông có ảnh hưởng trực tiếp đến thành phần hóa học của nước dưới đất. Vào mùa khô nước dưới đất không chịu tác động của nước sông.

Hải văn

Các vùng cửa sông chịu tác động của nước biển nên bị mặn, nước dưới đất cũng bị mặn, đặc biệt tại những phần dưới sâu. Một số nơi nước nhạt trong các cồn cát có thể chảy ra biển tạo ra sự cân bằng về thủy lực và thành phần hóa học. Khi khai thác nước dưới đất sự cân bằng này bị phá vỡ tạo ra sự xâm nhập mặn vào tầng chứa nước. Hoạt động của thủy triều, đồng thời truyền triều sâu vào trong các sông có ảnh hưởng mạnh mẽ tới chất lượng nước dưới đất của các tầng chứa nước nằm dọc theo bờ biển

Lớp phủ thổ nhưỡng

Ảnh hưởng của lớp phủ thổ nhưỡng đến thành phần hóa học của nước thể hiện ở hai khía cạnh: lớp phủ thổ nhưỡng làm tăng độ tổng khoáng hóa của nước dưới đất khi nước mưa thấm qua bổ sung cho nước dưới đất và làm biến chất thành phần hóa học của nước dưới đất Vùng nghiên cứu nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có thảm thực vật khá phát triển, hiện nay do sự tàn phá của con người, rừng Nam Trung Bộ ngày càng bị thu hẹp cả về diện tích tự nhiên lẫn dạng sinh học.

Địa chất

Các yếu tố địa chất có sự ảnh hưởng sâu sắc đến sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất. Trong vùng nghiên cứu yếu tố thành phần khoáng vật của đất đá có ảnh hưởng quan trọng nhất tới thành phần hoá học của nước dưới đất. Thành phần khoáng của một số hệ tầng địa chất chính trong vùng như sau:

1- Trias trung, hệ tầng Mang Yang (T2my): thành phần là ryolit và tuf của chúng, xen kẹp cuội kết, cát kết, đá phiến sét.

2- Jura hạ, hệ tầng Dray Linh (J1đl), Jura trung, hệ tầng La Ngà (J2ln) thành phần chủ yếu là bột kết, cát kết, đá phiến sét vôi.

3- Jura thượng, hệ tầng Đèo Bảo Lộc (J3đbl) thành phần chủ yếu là andesit, andesitodacit và tuf của chúng.

4- Kreta không phân chia, hệ tầng Nha Trang (Knt) thành phần chủ yếu là ryolit, dacit và tuf của chúng, chuyển xuống là anđesit, andesitodacit.

5- Đệ tứ, có nguồn gốc khá phong phú như sông, biển, gió, đầm lầy và hỗn hợp (am, mb, ab, mv, v.v...).

Địa chất thủy văn 1 - Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Holocen (qh)

Có nguồn gốc sông, biển, gió, sông-biển, biển-đầm lầy... Bề dày thường gặp từ 5,0 đến 10 m. Thạch học bao gồm: cát, cát pha, sét pha, sét lẫn sạn sỏi, đôi nơi lẫn bùn. Nước thuộc loại Na Cl, độ tổng khoáng hóa từ 0,12 đến 10,5 g/l. Vùng ven các cửa sông và vùng thấp ven biển, nước bị nhiễm mặn, độ tổng khoáng hóa từ 1,5 đến 10 g/l.

2- Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistocen (qp)

Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistocen lộ ra ở Ninh Hòa, Nha Trang, Cam Ranh; thung lũng sông Kinh Dinh- Ninh Thuận; Phan Rí Cửa, Phan Thiết và Hàm Tân - Bình Thuận. Bề dày 10 đến 20m. Thành phần bao gồm: cát, cát sạn lẫn cuội, lẫn sét, sét pha. Nước thuộc loại NaCl.

3- Tầng chứa khe nứt trong các đá gốc.

Tạo nên tầng chứa nước này là các đá thuộc hệ tầng Đăk Rium (K2đr), ĐrayLinh (J1đl) và hệ tầng La Ngà (J2ln). Thành phần là cuội kết, sạn kết cát kết, bột kết. Nước thuộc loại bicarbonat - natri magne, độ khoáng hóa 0,46 g/l. Ở ven biển độ tổng khoáng hóa > 1,0 g/l do sự xâm nhập mặn của nước biển. Vùng sâu trong lục địa (phía tây) nước thường nhạt.

183

184

Các yếu tố nhân tạo

Khai thác nước dưới đất

Tại Bình Thuận: Nhà máy nước Hoà Phú <500m3/ngày. Trên 3.000 giếng khoan với cung lượng khai thác khoảng 15m3/ngày. Công ty Lâm sản Bình Thuận (Lương Sơn) khai thác trên 500m3/ngày, Công ty TNHH Minh Thành (Phan Thiết) khai thác trên 400m3/ngày.

Tại Ninh Thuận: Nhà máy nước ngầm Phan Rang với công suất 1.200m3/ngđ. Do khai thác công suất quá lớn nên đến nay cả 3 giếng trong khu vực nhà máy sâu 12,0m đều đã bị nhiễm mặn.

Tại Khánh Hoà : ở Nha Trang công suất khai thác 7000m3 / ngày, ở Cam Ranh khai thác được 500m3/ngày. Chương trình UNICEF có 335 giếng khoan máy, 625 giếng khoan tay tổng lượng khai thác khoảng 19.000 m3/ngày.

Sử dụng đất

Diện tích đầm hồ nuôi tôm: Ninh Hòa (1313 ha), Cam Ranh (729ha), Vạn Ninh (323 ha), Nha Trang (282ha). Tốc độ khai phá đất làm đầm hồ nuôi tôm đặc biệt tăng trưởng nhanh trong vòng 10 năm trở lại đây. Việc khai phá làm hồ nuôi tôm dẫn nước mặn lấn sâu vào đất liền làm mặn hóa các tầng chứa nước ven biển, muối hóa đất.

Các khu ô nhiễm CN - đã được phát hiện ở nội thành Nha Trang , Suối Hiệp, ở Ninh Đông - Ninh Phụng, Sông Trầu - Ninh Trung - Ninh Xuân Khánh Hiệp, Khánh Bình và một vài khu phía đông nam của đồng bằng Cam Ranh. Những điểm nêu trên phần lớn thuộc về các khu đô thị, khu công nghiệp.

SỰ HÌNH THÀNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC NƯỚC DƯỚI ĐẤT Cơ sở giải thích sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất.

Đồ thị Piper

Khi nước biển xâm nhập một tầng chứa nước nhạt ven biển, một sự trao đổi các cation sẽ xảy ra: Na+ + ½ Ca-X2 → Na-X + ½ Ca2+ Cation Na+ bị chất hấp thụ giữ lại và cation Ca2+ được phóng thích, thành phần hóa học của nước thay đổi từ NaCl thành CaCl2. Quá trình này được gọi là quá trình mặn hóa.

Khi nước nhạt xâm nhập vào tầng chứa nước mặn phản ứng sẽ xảy ra theo chiều ngược lại: ½ Ca2+ + Na -X → ½ Ca-X + Na+ lúc này Ca2+ trong nước nhạt bị hấp thụ và giải phóng Na+, kết quả là tạo ra loại nước NaHCO3. Quá trình này được gọi là quá trình nhạt hóa.

Các ảnh hưởng của sự trao đổi ion, pha trộn, mặn hóa và nhạt hóa đến thành phần hóa học của nước dưới đất đặc biệt rõ ràng khi các kết quả phân tích được vẽ trên đồ thị Piper, như chỉ ra trong Hình 3.

Hình 3- Đồ thị Piper thể hiện quá trình nhạt hóa, mặn hóa và hỗn hợp

Hình 6- Đồ thị Piper của các mẫu nước trong tầng trong tầng qh.

Đồ thị Gibbs

Nước biển có các thành phần chủ yếu là Na+ và Cl- và có tổng độ khoáng hóa rất cao, nằm ở nhánh trên cao. Nước mưa giống như nước biển về các thành phần nhưng độ tổng khóang hóa rất thấp, nằm ở phía cuối của nhánh thấp. Trong quá trình phong hóa, hàm lượng của Ca2+ và HCO3

- tăng, vị trí chuyển về trung tâm và nằm ở phía bên trái. Khi xuất hiện quá trình bốc hơi và kết tủa các khoáng chất ít hòa tan (CaCO3), hàm lượng Ca2+ và HCO3

- giảm, vị trí sẽ di chuyển lên phía trên và sang bên phải về phía nước biển (Hình 4)

Đồ thị Mercado

Đồ thị này là công cụ để xem xét sự hình thành thành phần hóa học nước dưới đất dựa theo 3 quá trình: rửa nhạt, nhiễm mặn và hỗn hợp (Hình 5) Các mẫu nước có tỷ số Na/Cl lớn và hàm lượng Cl nhỏ thể hiện quá trình rửa nhạt. Các mẫu nước có tỷ số Na/Cl nhỏ và hàm lượng Cl lớn thể hiện quá trình xâm nhập mặn, trung gian giữa hai quá trình này là quá trình hỗn hợp Sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất

Sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất trong tầng chứa nước qh

Nước mưa có loại hình CaHO3. Các mẫu NDĐ ở Bình Thuận, Khánh Hoà có loại hình NaCl. Các mẫu NDĐ ở Ninh Thuận có loại hình chủ yếu là NaCl, một số mẫu có loại hình NaHCO3 Phần lớn các mẫu nước thể hiện sự dư thừa ion Na+, có nghĩa là quá trình rửa nhạt nước biển chiếm ưu thế (Hình 6). Nước dưới đất tầng qh được hình thành từ nước mưa, giàu Ca2+ và HCO3

-, trong quá trình thấm và vận động ra phía biển, ion Ca2+ bị hấp thụ và phóng thích Na+, nước từ loại hình CaHCO3 chuyển thành nước NaCl. Một mẫu nước ở Bình Thuận và 2 mẫu nước ở Ninh Thuận có loại hình CaCl2, thể hiện quá trình xâm nhập mặn cũng xảy ra nhưng chưa phổ biến.

Trong đồ thị Gibbs (Hình 7) không có phần thể hiện quá trình phong hóa đất đá (vị trí chuyển về trung tâm và nằm phía bên trái) tức là quá trình phong hóa ít ảnh hưởng đến sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất. Phần thể hiện quá trình quá trình bốc hơi và kết tủa rất rõ chứng tỏ quá trình bốc hơi và kết tủa có ảnh hưởng đáng kể đến sự hình thành thành phần hóa học

Hình 4 - Đồ thị Gibbs thể hiện các quá trình phong hóa, bốc hơi và kết tủa

185

186

Trong Hình 8 có thể nhận thấy sự xuất hiện quá trình rửa nhạt (giàu hàm lượng ion Na+, Cl<250mg/l, tỷ số Na/Cl>>1). Quá trình pha trộn giữa nước nhạt và nước biển chiếm ưu thế (hàm lượng ion Na+ và Cl- tương đương, Cl<1000, tỷ số Na/Cl = 1). Một vài mẫu mẫu có tỷ số Na/Cl nhỏ hơn 1 và hàm lượng Cl lớn (lớn hơn 1000 mg/l. Các mẫu này thể hiện quá trình mặn hóa.

Tóm lại: Có thể hình dung sự hình thành nước dưới đất của tầng chứa nước qh như sau: Nước dưới đất trong tầng chứa nước qh có nguồn gốc ngấm từ nước mưa và nước mặt trong các sông suối. Khi ngấm xuống thành nước dưới đất, quá trình rửa lữa các khoáng vật từ các đất đá đã làm thay đồi thành phần hóa học của nước ban đầu, Ca2+có trong nước bị hấp thụ và giải phóng cation Na+, nước dưới đất từ loại hình hóa học CaHCO3 chuyển thành nước dưới đất nhạt có loại hình hóa học NaHCO3 và NaCl. Ở gần biển, cửa sông, nước dưới đất pha trộn với nước biển, Na+ bị hấp thụ và giải phóng Ca2+, vì vậy nước dưới đất thay đổi loại hình hóa học từ NaCl thành CaCl2. Dưới tác dụng của các quá trình pha trộn, bốc hơi, kết tủa các khoáng vật khó hòa tan trong nước (CaCO3), nước dưới đất có thành phần ban đầu là CaHCO3 thay đổi thành nước có loại hình NaHCO3 và NaCL

Sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất trong tầng chứa nước qp

Hình 8 - Đồ thị Mercado tầng chứa nước qh

Hình 7 - Đồ thị Gibbs, tầng chứa nước qh

187

Các mẫu NDĐ ở Ninh Thuận, Khánh Hoà có loại hình chủ yếu là NaCl. Các mẫu NDĐ ở Bình Thuận cũng có loại hình chủ yếu là NaCl, tuy nhiên cũng có một số mẫu có loại hình NaHCO3Nước dưới đất tầng qp được hình thành từ nước mưa, giàu Ca2+ và HCO3

-, trong quá trình thấm và vận động ra phía biển, ion Ca2+ bị hấp thụ và phóng thích Na+, nước từ loại hình CaHCO3 chuyển thành nước NaHCO3 vàNaCl. Phần lớn các mẫu nước thể hiện sự dư thừa ion Na+, có nghĩa là quá trình nước nhạt đẩy nước biển chiếm ưu thế. Một số mẫu nước ở Binh Thuận có loại hình NaHCO3 thể hiện quá trình nước nhạt đẩy nước biển mạnh hơn (Hình 9). Trong đồ thị Gibbs (Hình 10) không có phần thể hiện quá trình phong hóa đất đá (ở trung tâm và dịch sang phía trái) như vậy ảnh hưởng của quá trình phong hóa đối với thành phần hóa học của nước dưới đất là nhỏ. Phần phần thể hiện quá trình quá trình bốc hơi và kết tủa rất rõ chứng tỏ quá trình bốc hơi và kết tủa có vai trò đáng kể ảnh hưởng đến sự hình thành thành phần hóa học. Trong Hình 11 có thể nhận thấy quá trình pha trộn giữa nước nhạt và nước biển chiếm ưu thế (hàm lượng ion Na+ và Cl- tương đương, Cl<1000, tỷ số Na/Cl = 1). Các quá trình rửa nhạt và mặn hóa thể hiện không rõ. sNhư vậy sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất trong tầng chứa nước qp tương tự như trong tầng chứa nước qh. Nước dưới đất trong tầng chứa nước qp có nguồn gốc ngấm từ nước mưa và nước mặt trong các sông suối. Trong khi ngấm xuống thành nước dưới đất, quá trình rửa lữa các khoáng vật từ các đất đá đã làm thay đồi thành phần hóa học của nước ban đầu, cationCa2+có trong nước bị hấp thụ và giải phóng cation Na+, nước dưới đất từ loại hình hóa học CaHCO3 chuyển thành nước dưới đất nhạt có loại hình hóa học NaHCO3 và NaCl Ở nơi gần biển, cửa ông, nước dưới đất pha trộn với nước biển, các cation Na+ bị hấp thụ và giải phóng Ca2+, vì vậy nước dưới đất thay đổi loại hình hóa học từ NaCl thành

Hình 9- Đồ thị Piper của các mẫu nước trong tầng qp.

Hình 10- Đồ thị Gibbs, tầng chứa nước qp

188

CaCl2 . Dưới tác dụng của các quá trình pha trộn, bốc hơi, kết tủa các khoáng vật khó hòa tan trong nước (CaCO3), nước dưới đất có thành phần ban đầu là CaHCO3 thay đổi thành nước có loại hình NaHCO3 và NaCL. Sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất trong các tầng chứa nước qh và qp có thể mô tả ngắn gọn như sau: Ở trong lục địa, xa bờ biển, nước dưới đất trong các tầdưới đất là nước nhạt, có CaHCO3, do lượng khai thác hidưới đất, nên nước dưới đấnước dưới đất có loạtrao đổi ion Ca2+ và Na+

12).

Hình 12 - Sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất vùng ven biển Nam Trung Bộ

MỘT SỐ VẤN ĐỀ THỦY HÓA VÀ BỔ SUNG NHÂN TẠO

Nước dưới đất (NDĐ) nhạt trong các tầng qh và qp ở Nam Trung Bộ có các loại hình hóa học là CaHCO3, NaHCO3 và NaCl-. Nước mưa, nước mặt dùng để bổ sung nhân tạo (BSNT) vào các tầng chứa nước này cũng có các thành phần ion chủ yếu là CaHCO3 và NaCl. Khi bổ sung nhân tạo, nước để BSNT sẽ phản ứng với nước dưới đất tự nhiên hoặc với vật liệu của tầng chứa nước, tạo ra các chất không hòa tan, các chất này kết tủa làm tắc nghẽn tầng cát chứa nước. Quá trình tắc nghẽn trong ba trường hợp: - Khi bắt đầu BSNT, NDĐ tự nhiên bị nước BSNT thay thế. - Sau khi vận hành, NDĐ được thay thế bằng nước BSNT

Hình 11 - Đồ thị Mercado tầng chứa nước qp

ng chứa nước có nguồn gốc từ nước mưa thấm xuống, nước độ tổng khoáng hóa nhỏ loại hình hóa học chủ yếu là

ện nay nhỏ hơn lượng bổ cập của nước mưa cho nước t đẩy nước mặn ra phía biển, quá trình nhạt hóa này tạo ra

i hình hóa học là NaHCO3 và NaCL như là kết quả của quá trình và quá trình pha trộn giữa nước dưới đất và nước biển (Hình

189

- Khi khai thác nước do các công trình BSNT cung cấp, và cả nước dưới đất tự nhiên có nguồn gốc nước mưa.

Sự kết tủa của cacbonat can xi

Kết tủa của cacbonat -can xi xuất hiện khi phản ứng: CaCO3 + CO2 +H2O ⇒ Ca2+ + 2HCO3

-

dịch chuyển sang phía trái. Dịch chuyển không xuất hiện khi các nồng độ (gmol/m3) thỏa mãn mối quan hệ

2 21 2

3

[ ][ ][ ]

COCa KHCO

+−=

với hằng số cân bằng K1 phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ của nước, như trong bảng dưới đây

t(oC) 0 5 10 15 20 25 30 K1 (g mol/m3) 106 90 75 62 52 43 36

Khi hai loại nước cùng cân bằng

2 2 11 1 2

3 1

[ ][ ][ ]

COCa KHCO

+−= và 2 2 2

2 1 23 2

[ ][ ][ ]

COCa KHCO

+−=

pha trộn một phần của nước loại 1 và n phần của nước loại 2, hàm lượng can-xi trung bình sẽ bằng

2 2 1 2 21 12 2

3 1 3 2

[ ] [ ]1[ ]1 [ ] 1 [ ]n

CO COnCa K Kn HCO n HCO

+− −= +

+ +

và hàm lượng can-xi cân bằng sẽ là:

2 2 1 2 21 2

3 1 3

[ ] [ ][ ] (1 )[[ ] [ ]]e

CO n COCa n KHCO HCO

+− −

+= +

+

Không có phản ứng xảy ra khi: 0

Mối liên hệ này được chỉ trong Hình 13 với các giá trị n khác nhau. Sự kết tủa cácbonat-canxi xuất hiện khi điểm đại diện thành phần của nước hỗn hợp nằm bên dưới đường chỉ giá trị n đã chọn.

Sự kết tủa của sắt và magiê

Khi tầng chứa nước chứa lượng hữu cơ nhỏ, nước dưới đất tự nhiên với thời gian lưu trú lâu có thể ở điều kiện thiếu khí và do đó chứa sắt và magiê dạng hòa tan. Do thời gian lưu trú ngắn hơn rất nhiều, nước bổ sung nhân tạo trong cùng tầng chứa nước có thể vẫn chứa ôxy hòa tan. Hỗn hợp hai loại nước này, có thể kết tủa các thành phần sắt và magiê: 4Fe2+ + 18 H2O + O2 ⇒ 4Fe (OH)3↓ + 8H3O+

2Mn2+ + 6H2O + O2 ⇒ 2MnO2↓+ 4H3O+

Trương nở của các hạt sét trong các tầng cát chứa nước

Khi tầng chứa nước chứa các ion canxi (hoặc magiê) dưới hình thức này hoặc hình thức khác, nước dưới đất tự nhiên thường có tỷ số Natri-Canxi thấp. Nước từ các sông để

Hình 13 - Tính ổn định của cacbonat-canxi khi hòa lẫn 1 phần nước loại 1 với n phần nước loại 2

2 2[ ] [ ]n eCa Ca+ +− =

BSNT thường có tỷ số Natri-Canxi cao hơn, khi pha trộn hai loại nước này sẽ xảy ra một sự trao đổi các ion natri và canxi do các khoáng vật sét hấp thụ: Ca- sét + 2Na+ ↔ Na-sét + Ca2+ Bị gắn vào các hạt sét, cácion natri ngậm nước, do vậy chiếm nhiều không gian hơn. Khi phản ứng trên chuyển sang phía phải, trương nở của huyền phù sét sẽ xuất hiện làm tắc nghẽn các lỗ hổng và giảm tính thấm của tầng chứa nước. Mức độ nguy hiểm của ion Natri được xác định bằng tỷ số hấp thụ natri

2 21 [2

NaSARCa Mg

+

+ +

=+

hoặc phần trăm natri:

2 2

NaSPCa Mg Na K

+

+ + +=+ + +

+

trong đó hàm lượng các ion là mgđl/l. Tính thấm của tầng chứa nước bị giảm ít hoặc có thể bỏ qua khi giá trị SAR của NDĐ tự nhiên <10-8 với nước có hàm lượng khoáng hóa thấp và SAR <6-4 với nước có hàm lượng khoáng hóa cao. SP <50 là thỏa mãn. Khi SP> 65 nước không thích hợp cho thấm bằng bồn thấm. KẾT LUẬN Các yếu tố tự nhiên và nhân tạo có ảnh hưởng quyết định đến sự hình thành thành phần hóa học của nước dưới đất trong các trầm tích lỗ hổng Kainozoi ở các đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ. Trong đó các yếu tố khí tượng thủy văn, địa hình, thành phần thạch học, mức độ trao đổi nước, đóng vai trò quan trọng nhất. Nước dưới đất ở các đồng bằng ven biển có nguồn gốc ngấm từ nước mưa và nước mặt trong các sông suối. Trong khi ngấm xuống thành nước dưới đất, quá trình rửa lữa các khoáng vật từ các đất đá đã làm thay đồi thành phần hóa học của nước ban đầu, cation Ca2+có trong nước bị hấp thụ và giải phóng cation Na+, nước dưới đất từ loại hình hóa học CaHCO3 chuyển thành nước dưới đất nhạt có loại hình hóa học NaHCO3 và NaCl. Ở nơi gần biển, cửa sông, nước dưới đất pha trộn với nước biển, các cation Na+ bị hấp thụ và giải phóng Ca2+, vì vậy nước dưới đất thay đổi loại hình hóa học từ NaCl thành CaCl2 . Khi pha trộn nước mặt để bổ sung nhân tạo với nước dưới đất ở các vùng sâu trong đất liền giàu các ion Ca2+ và HCO3

- hoặc với nước nước dưới đất ở các vùng cửa sông, ven biển giàu các ion Na+ và Cl- có thể sẽ xảy ra quá trình kết tủa các chất cacbonat canxi, sắt và magiê làm giảm tính thấm của các tầng chứa nước. LỜI CẢM ƠN

Tác giả đặc biệt cám ơn GS.TSKH Nguyễn Thị Kim Thoa, GS. Nguyễn Kim Cương, PSG.TS Huỳnh Thị Minh Hằng, PSG.TS Nguyễn Việt Kỳ và TS. Huỳnh Ngọc Sang về những ý kiến trao đổi liên quan tới nội dung bài báo trong quá trình triển khai

Tác giả xin chân thành cảm ơn Liên đoàn Địa chất thủy văn - Địa chất công trình miền Trung, Đề tài độc lập cấp nhà nước ĐTĐL 2004/07 “ Nghiên cứu cơ sở khoa học và công nghệ bổ sung nhân tạo nước dưới đất để bảo đảm khai thác bền vững tài nguyên nước tại Việt Nam” đã cho phép tác giả sử dụng các tài liệu để viết bài báo này.

190

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Appelo C.A.J and D. Postma, 1999. Geochemistry, Groundwater and Pollution.

A.ABalkema, Rotterdam.

2. Nguyễn Kim Cương, 1993. Thủy văn đồng vị. Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội .

3. Nguyễn Kim Ngọc, 1997. Sự hình thành thành phần hóa học nước dưới đất. Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội.

4. Đặng Đức Long,1996. Báo cáo lập bản đồ ĐCTV, bản đồ ĐCCT tỷ lệ 1/50.000 vùng Nha Trang - Cam Ranh. Lưu trữ Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT Miền Trung.

5. Phạm Văn Năm,1988. Báo cáo lập bản đồ ĐCTV , ĐCCT tỷ lệ 1/200.000 vùng Phan Rang-Nha Trang. Lưu trữ Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT Miền Trung

6. Ngô Tuấn Tú, 1996. Báo cáo Địa chất đô thị thành phố Nha trang tỷ lệ 1/25.000. Lưu trữ Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT Miền Trung

7. Nguyễn Xuân Bộ, 1988. Báo cáo thành lập Bản đồ ĐCTV – ĐCCT tỷ lệ 1/50.000 vùng Lương Sơn – Phan Thiết. Liên đoàn Điạ chất thuỷ văn – Điạ chất công trình miền Trung .

8. Phạm văn Năm, 1993. Báo cáo thành lập Bản đồ ĐCTV tỷ lệ 1/50.000 vùng Hàm Tân. Liên đoàn Điạ chất thuỷ văn – Điạ chất công trình miền Trung.

9. Phan Thanh Sáng, 1990. Báo cáo tìm kiếm nước dưới đất Tuy Phong – Vĩnh Hảo. Liên đoàn Điạ chất thuỷ văn – Điạ chất công trình miền Trung.

10. Phan Thanh Sáng, 1998. Báo cáo Điều tra Địa chất đô thị Phan Thiết. Liên đoàn Điạ chất thuỷ văn – Điạ chất công trình miền Trung.

Summary Chemical components of groundwater are results of reactions between water that infiltrate into aquifers and aquifer minerals. Natural and artificial processes control chemical components of groundwater, therefore the differences in chemical components of groundwater also provide the information on origin from which groundwater was formulated. In design of facilities for groundwater artificial recharge, deep insight understandings on the formulation of groundwater chemical components and reasons of changes in groundwater chemical components will help the designers to forecast changes in quality of recovered water and to apply suitable solutions in order to treat adverse components in recovered water. Based on natural conditions, geological and hydrogeological characteristics and chemical components of groundwater in coastal plains of Binh Thuan, Ninh Thuan and Khanh Hoa, in this article the author tried: i) to explain the formulation of chemical components of groundwater in the Nam Trung Bo coastal plains and, ii) to mention problems relating to chemical components of water resources which are chosen as resources for artificial recharge.

191