SlideShare a Scribd company logo
1 of 81
Download to read offline
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC
NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ
NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG
NINH THUẬN
HÀ NỘI, NĂM 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC
NGUYỄN THỊ THU HƯỜNG
NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ
NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG
NINH THUẬN
Chuyên ngành: Quản lí tài nguyên nước
Mã ngành: D000212
Người hướng dẫn: TS. Tạ Thị Thoảng
HÀ NỘI, NĂM 2019
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các tài liệu và
số liệu trong luận văn này là trung thực. Các kết quả, luận điểm của luận văn chưa
được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Hà Nội, ngày tháng năm 2019
Tác giả
Nguyễn Thị Thu Hường
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến tất cả quý
thầy cô khoa Tài Nguyên Nước , trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội,
thầy cô đã cho em những kiến thức cơ bản, những bài học, những kinh nghiệm quý
báu, truyền đạt kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình học tập để em có hành
trang cơ sở chuẩn bị bước vào môi trường làm việc thực tế.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Tạ Thị Thoảng – giảng viên khoa
Tài nguyên nước, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội – người đã
truyền thụ kiến thức, hướng dẫn, chỉ dạy rất tận tình cho em hoàn thành đồ án này.
Sự chỉ bảo tận tình và chu đáo của cô giúp em nhận ra sai sót để em hoàn thành đồ
án tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS. Phạm Quý Nhân và TS. Trần Thành
Lê đã tạo điều kiện cho em tiếp cận với nguồn số liệu khảo sát thực địa và kết quả
phân tích mẫu nước của đề tài “Nghiên cứu các giải pháp khoa học, công nghệ hạn
chế xâm nhập mặn đối với các tầng chứa nước ven biển miền Trung trong bối cảnh
biến đổi khí hậu; ứng dụng thí điểm cho công trình cụ thể trên địa bàn tỉnh Ninh
Thuận”.
Cuối cùng em xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè đã chia
sẻ, giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để em có thể hoàn thành chương trình học
tại trường.
Do kiến thức bản thân còn hạn chế nên đồ án tốt nghiệp của em khó tránh khỏi
những sai sót. Em mong thầy cô thông cảm và cho em những ý kiến đánh giá nhận
xét để em rút kinh nghiệm và hoàn thiện bản thân hơn khi ra trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thu Hường
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Lượng mưa trung bình tại Phan Rangtừ năm 2002 đến năm 2011[3] ......7
Bảng 1.2. Nhiệt độ trung bình tại Phan Rang từ năm 2002 đến năm 2011[3] .........7
Bảng 1.3. Bốc hơi trung bình tại Phan Rang [3]................................................... 8
Bảng 1.4. Độ ẩm trung bình tại Phan Rang [3] ....................................................8
Bảng 1.5. Giá trị trung bình các yếu tố khí tượng tại trạm Phan Rang từ năm 2002
đến năm 2011 [3] .............................................................................................9
Bảng 2.1 Các nghiên cứu về tài nguyên nước dưới đất đã thực hiện cho khu vực
Ninh Thuận.................................................................................................... 16
Bảng 2.2. Phân chia mức độ chứa nước ............................................................19
Bảng 2.3. Đặc điểm của các tầng chứa nước trong khu vực nghiên cứu ...............20
Bảng 4.1. Thông tin điểm lấy mẫu ...................................................................45
Bảng 4.2. Kết quả phân tích mẫu nước (đơn vị: mg/l) ........................................46
Bảng 4.3. Kết quả thí nghiệm thấm rỉ đáy sông .................................................48
Bảng 4.4. Khoảng dao động hàm lượng đồng vị bền trong các mẫu nước ............56
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Bản đồ hành chính tỉnh Ninh Thuận ....................................................4
Hình 1.2.Biểu đồ lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm tại trạm Phan Rang[3].................9
Hình 2.1.Sơ đồ thủy đẳng cao và hướng dòng ngầm lưu vực sông Cái Phan
Rang[3] ......................................................................................................... 19
Hình 2.2. Mặt cắt ĐCTV qua đồng bằng Phan Rang (Tây Bắc - Đông Nam)[3] ...19
Hình 2.3. Vị trí một số giếng khai thác nước dưới đất trong khu vực nghiên cứu ..25
Hình 2.3. Sơ đồ nhiễm mặn nước dưới đất vùng Ninh Thuận [2] ........................ 28
Hình 3.1. Mô phỏng thí nghiệm thấm rỉ đáy sông ..............................................30
Hình 4.1. Sơ đồ nghiên cứu .............................................................................42
Hình 4.2. Sơ đồ vị trí lấy mẫu..........................................................................44
Hình 4.3. Sơ đồ vị trí và kết quả thí nghiệm thấm rỉ đáy sông.............................50
Hình 4.4. Phân bố giá trị lưu lượng thấm seepage theo không gian......................51
Hình 4.5. Giản đồ Piper thể hiện các thành phần hóa học chủ yếu của các mẫu
nước dưới đất, nước mặt trong khu vực nghiên cứu (meq/l)................................53
Hình 4.6. Giản đồ Stiff thể hiện các thành phần hóa học chủ yếu của các mẫu (a)
nước dưới đất, (b) nước mặt trong khu vực nghiên cứu theo phân bố không gian
(meq/l) .......................................................................................................... 55
Hình 4.7. Phân bố không gian thành phần đồng vị bền δ18
O (‰) của nước mặt và
nước dưới đất.................................................................................................56
Hình 4.8. Đồ thị quan hệ giữa Oxy-18 và Deteri của các mẫu nước sông, nước dưới
đất và nước mưa khu vực đồng bằng Ninh Thuận..................................................57
Hình 4.9. Phân vùng tương tác giữa nước mặt và nước dưới đất............................58
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.......................................................................................................1
1. Đặt vấn đề..................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................2
3. Nội dung nghiên cứu..................................................................................2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................................2
5. Phương pháp nghiên cứu............................................................................3
6. Ý nghĩa của đồ án.......................................................................................3
7. Cấu trúc các chương của đồ án...................................................................3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN..................................
KHU VỰC NGHIÊN CỨU..........................................................................4
1.1 Vị trí địa lý......................................................................................................4
1.2 Địa hình..........................................................................................................5
1.3 Khí hậu...........................................................................................................6
1.4. Đặc điểm tài nguyên nước mặt.....................................................................10
1.4.1 Hệ thống sông Cái Phan Rang................................................................10
1.4.2 Hệ thống các sông độc lập.......................................................................12
1.4.3 Hệ thống thuỷ lợi.....................................................................................12
1.4.4. Các hồ....................................................................................................12
1.5. Đường bờ biển .............................................................................................13
1.6. Đặc điểm kinh tế - xã hội .............................................................................14
1.6.1. Đặc điểm kinh tế.....................................................................................14
1.6.2 Xã hội......................................................................................................15
CHƯƠNG II. ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT .............. 16
CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU............................................................... 16
2.1. Lịch sử nghiên cứu.......................................................................................16
2.2. Đặc điểm hệ thống tầng chứa nước ..............................................................18
2.3. Hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước dưới đất khu vực nghiên cứu24
2.4. Đặc điểm thủy hóa và tình hình nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Ninh Thuận 25
2.4.1. Loại hình hóa học nước dưới đất............................................................25
2.4.2. Hiện trạng nhiễm mặn nước dưới đất .....................................................27
CHƯƠNG III. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU QUAN HỆ GIỮA
NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT ....................................................... 29
3.1. Các phương pháp thường được sử dụng để xác định mối quan hệ giữa nước
mặt và nước dưới đất ..........................................................................................29
3.1.1 Nhóm phương pháp cân bằng thủy lực: ............................................29
3.1.2 Nhóm phương pháp mô hình số ........................................................33
3.1.3 Nhóm phương pháp phân tích thông số hóa nước .............................35
3.2. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất 37
3.2.1. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới
đất trên thế giới................................................................................................37
3.2.2. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới
đất ở Việt Nam .................................................................................................39
CHƯƠNG 4. XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ
NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG NINH THUẬN..............42
4.1. Các phương pháp thực hiện:.........................................................................42
4.1.1. Thu thập, tổng hợp tài liệu......................................................................43
4.1.2. Lấy mẫu, phân tích mẫu .........................................................................44
4.2. Đánh giá kết quả thấm rỉ seepage.................................................................47
4.3. Đánh giá kết quả phân tích hóa nước............................................................51
4.4. Đánh giá kết quả đồng vị bền.......................................................................55
4.5. Đề xuất giải pháp bảo vệ bền vững nguồn nước dưới đất .............................58
4.5.1. Giải pháp xã hội.....................................................................................59
4.5.2. Giải pháp tự nhiên..................................................................................59
4.5.3. Giải pháp thể chế ...................................................................................60
4.5.4. Giải pháp kinh tế....................................................................................61
KẾT LUẬN................................................................................................. 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................64
PHỤ LỤC HÌNH ........................................................................................ 66
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất luôn là một mối quan hệ phức
tạp, do nó liên quan đến nhiều yếu tố như khí hậu, cấu tạo địa hình, địa chất, sinh vật.
Tuy nhiên, bên cạnh trường hợp chúng không có liên quan gì đến nhau thì giữa nước
mặt và nước luôn tồn tại các dạng quan hệ sau : (1) Nước mặt thường xuyên là nguồn
bổ cập nước dưới đất, xảy ra khi thủy vực mặt và tầng chứa thông nhau và mực nước
trong các thủy vực mặt cao hơn mực nước (mức áp lực thủy tĩnh) của các tầng chứa
nước bão hòa. (2) Nước dưới đất thường xuyên là nguồn cung cấp cho nước mặt, xảy
ra khi mực nước của các đới chứa nước bão hòa trong đất luôn cao hơn mực nước
của thủy vực mặt. (3) Nước mặt và nước dưới đất luân phiên cung cấp cho nhau, xảy
ra khi mực nước của các đới chứa nước bão hoà trong đất cao hơn mực nước của
thuỷ vực mặt có lưu thông trực tiếp với nó vào mùa kiệt và thấp hơn vào mùa lũ. Khi
nước trong các thuỷ vực mặt dâng cao trong mùa lũ, một phần nước lũ sẽ ngấm qua
vùng bờ vào các tầng chứa nước chưa bão hoà, một mặt làm dâng mực nước ngầm,
mặt khác làm chậm lại quá trình dâng nước mặt. Khi nước lũ rút, phần nước lũ đã
chứa tạm vào vùng bờ sẽ dần dần được rút ra, trả vào thuỷ vực mặt. Đây là cơ chế
tạo ra quá trình điều tiết bờ, một trong những quá trình tự nhiên quan trọng góp phần
làm giảm cao độ đỉnh lũ, giảm mức độ ác liệt của lũ. Nước mặt và nước dưới đất có
mối quan hệ rất chặt chẽ như vậy nên khi tác động đến một trong hai yếu tố thì yếu
tố còn lại cũng sẽ thay đổi theo chiều hướng tích cực hoặc tiêu cực. Hiểu được sự
tương tác giữa chúng sẽ giúp ích trong việc quản lý tổng hợp nước mặt – nước dưới
đất, góp phần đưa ra chiến lược khai thác, sử dụng, bảo vệ tài nguyên nước một cách
hợp lý.
Ninh Thuận là một trong những vùng có lượng mưa trung bình năm thấp nhất
cả nước, chỉ khoảng 700-800 mm ở Phan Rang và tăng dần đến trên 1100mm ở miền
núi, với thời gian mùa mưa cũng ngắn hơn nhiều so với các vùng khác trong cả nước
(từ tháng 9 đến tháng 11) [1]. Đây là một khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển
hình với đặc trưng khô nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh, nhiệt độ trung bình hàng năm
2
từ 26-27°C, độ ẩm không khí từ 75-77%. Bên cạnh đó khu vực này còn chịu ảnh
hưởng nặng nề của hiện tượng Elnino dẫn đến tình trạng hạn hán ngày càng trở nên
gay gắt. Theo Đài KTTV Ninh Thuận năm 2016, mực nước ở sông Cái Phan Rang
tại trạm thủy văn Tân Mỹ luôn duy trì ở mức xấp xỉ trung bình trung nhiều năm.
Nguồn nước ở tỉnh lại phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở khu vực phía Bắc và
trung tâm tỉnh. Nguồn nước dưới đất chỉ bằng 1/3 mức bình quân cả nước. Do đó áp
lực về khai thác sử dụng nguồn nước ở đây là rất lớn. Kéo theo đó là tình trạng XNM
đang diễn ra với quy mô và mức độ lớn. Vào thời gian mùa cạn, hầu hết các giếng
khoan ở tầng Holocen khu vực này đều bị cạn hoặc bị nhiễm mặn. Để tìm ra các giải
pháp về nguồn nước cho tỉnh Ninh Thuận thì việc nghiên cứu về mối quan hệ giữa
nước mặt và nước dưới đất ở tỉnh Ninh Thuận cũng rất quan trọng so với việc nghiên
cứu tính bị tổn thương của tầng chứa nước hay mức độ xâm nhập mặn của tầng chứa
nước. Hiện nay tình hình nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất
trong nước đang phát triển, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào về mối quan hệ này ở
tỉnh Ninh Thuận hoặc chưa được công bố, do đó tôi chọn đề tài này.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng
Ninh Thuận, tạo cơ sở để có những biện pháp khai thác, bảo vệ và quản lí hiệu quả
nguồn nước.
3. Nội dung nghiên cứu
Các nội dung cần nghiên cứu như sau:
- Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất
trên thế giới và ở Việt Nam.
- Tổng quan về đặc điểm địa lý tự nhiên và TNN dưới đất khu vực đồng bằng
Ninh Thuận.
- Xác định mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng
Ninh Thuận.
- Đề xuất giải pháp bảo vệ nguồn nước dưới đất.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất.
3
- Phạm vi nghiên cứu: khu vực đồng bằng Ninh Thuận
5. Phương pháp nghiên cứu
Để giải quyết các nội dung nghiên cứu trên thì đồ án sử dụng các phương
pháp nghiên cứu như sau:
- Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu, tài liệu: các tài liệu cần thu
thập là thông tin về đặc điểm địa lý tự nhiên của Ninh Thuận; bản đồ ĐCTV, bản đồ
nền khu vực nghiên cứu; các báo cáo, nghiên cứu.đã thực hiện liên quan đến đề
tài,…
- Phương pháp điều tra thực địa và thí nghiệm hiện trường: thí nghiệm thấm
seepage, lấy mẫu nước.
- Nhóm phương pháp phân tích mẫu: sử dụng các chỉ số hóa học nước thành
lập giản đồ Piper, đánh giá nguồn gốc của nước dựa vào thành phần đồng vị bền của
Oxy và hydro.
6. Ý nghĩa của đồ án
- Ý nghĩa khoa học : Đề tài nghiên cứu của đồ án là một trong các cách tiếp cận mới
trong việc tìm hiểu về tài nguyên nước ở khu vực đồng bằng Ninh Thuận. Đồ án góp
phần làm sáng tỏ nguồn bổ cập cho tầng chứa nước trầm tích Đệ Tứ , sự tương tác
của nước sông và nước nước dưới đất ở khu vực nghiên cứu, tạo tiền đề cho những
nghiên cứu khác về khu vực.
- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đồ án có thể là tài liệu tham khảo cho những nhà
quản lí, quy hoạch tài nguyên nước nhằm có những biện pháp khai thác, bảo vệ, quản
lí hiệu quả nguồn nước ở khu vực nghiên cứu.
7. Cấu trúc các chương của đồ án
Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo thì đồ án sẽ
gồm những chương sau:
Chương 1: Tổng quan về địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu
Chương 2: Đặc điểm tài nguyên nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận
Chương 3: Tổng quan các vấn đề có liên quan đến đề tài
Chương 4: Xác định mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng
bằng Ninh Thuận.
4
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN
KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Vị trí địa lý
Ninh Thuận là một tỉnh thuộc vùng Duyên hải Nam Trung Bộ.Với toạ độ địa
lý từ 11°18'14" đến 12°09'15" vĩ độ Bắc, 108°09'08" đến 109°14'25" kinh độ Đông,
tỉnh Ninh Thuận có phía bắc giáp tỉnh Khánh Hòa, phía nam giáp tỉnh Bình Thuận,
phía tây giáp tỉnh Lâm Đồng và phía đông giáp biển Đông.
Tỉnh Ninh Thuận có diện tích tự nhiên là 3.358 km2
, với 6 đơn vị hành chính
gồm 1 thành phố và 5 huyện, trong đó Tp. Phan Rang-Tháp Chàm là thành phố trung
tâm nơi phát triển chính trị, kinh tế và văn hóa của tỉnh, cách Tp. Hồ Chí Minh 350
km, cách sân bay Cam Ranh 60 km, cách Tp. Nha Trang 105 km và cách Tp. Đà Lạt
110 km, rất thuận tiện cho việc giao lưu phát triển kinh tế-xã hội [1].
Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Ninh Thuận
(Nguồn: Atlat Việt Nam, 2010)
5
1.2 Địa hình
Địa hình tỉnh Ninh Thuận được bao bọc bởi ba mặt là núi và một mặt là biển.
Phía Tây, phía Bắc và Đông Bắc là vùng núi. Ở giữa và ven biển là các đồng bằng
chuyển tiếp thấp dần từ Bắc và Tây Bắc xuống Đông Nam, với 3 dạng địa hình chủ
yếu dưới đây [2].
Địa hình núi thấp trung bình
Dạng địa hình này phân bố ở phía Bắc, Đông Bắc và phía Tây thuộc địa bàn
các huyện Ninh Sơn và Ninh Phước. Chúng bao gồm các dãy núi thấp và trung bình
có đỉnh nhọn, sườn dốc, bề mặt lởm. Độ cao tuyệt đối phổ biến từ 400 đến 800m.
Cao nhất là đỉnh hòn Chan (1978m), kế tiếp là đỉnh núi Gia Rích (1923m) phía Tây
xã Phước Bình, huyện Bác Ái. Đặc điểm chung của dạng địa hình này thường dốc
(10 - 300
), bề mặt bị phân cắt mãnh liệt, đường phân thủy hẹp, đi lại khó khăn. Địa
hình núi thấp trung bình thường phát triển trên các đá xâm nhập, các thành tạo núi
lửa và các trầm tích phun trào.
Địa hình đồi núi thấp
Là dạng địa hình chuyển tiếp giữa đồi núi thấp trung bình xuống đồng bằng
ven biển, gồm đồi gò bán sơn địa, độ cao tuyệt đối từ 50 - 400m, chiếm khoảng
14,4% diện tích tự nhiên của tỉnh Ninh Thuận. Đặc điểm các đồi gò là đỉnh tròn,
sườn thoải, núi thấp xen kẽ với thung lũng sông suối nhỏ và nghiêng dần ra biển.
Địa hình đồng bằng và cồn cát ven biển
Độ cao tuyệt đối dưới 50m, chiếm 22,4% diện tích tự nhiên toàn tỉnh. Đồng
bằng phân bố rộng khắp các cửa sông lớn như đồng bằng Phan Rang, các đồng bằng
hẹp Ninh Sơn, Quán Thẻ. Cồn cát ven biển phân bố dọc theo bờ biển và các vũng
vịnh ven bờ thuộc địa phận các xã ven biển của huyện Ninh Hải, Ninh Phước. Đặc
điểm của địa hình này là bằng phẳng, giao thông thuận tiện. Thành phần các tích tụ
tạo nên đồng bằng và cồn cát ven biển chủ yếu là trầm tích Đệ Tứ, rất đa dạng về
nguồn gốc và thành phần vật chất.
6
1.3 Khí hậu
Ninh Thuận là tỉnh có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với đặc trưng khô
nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh và phân hóa thành 2 mùa rõ rệt gồm mùa mưa, mùa
khô. Lượng mưa trung bình ở Phan Rang từ năm 2002 - 2011 là từ 654,1mm (2006)
đến 1.746,2mm (2008); trung bình 1.131,4mm. Mùa mưa thường bắt đầu vào khoảng
tháng 9 và kết thúc vào cuối tháng 12. Cụ thể hơn, mưa tập trung vào các tháng 9, 10
và 11, chiếm 40 - 80% lượng mưa của cả năm. Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8.
Lượng mưa biến đổi theo cả không gian và thời gian. Về không gian, lượng mưa nhỏ
nhất là ở Cà Ná, tăng dần lên phía Bắc. Về thời gian, mùa mưa đến muộn dần theo
chiều từ Nam ra Bắc, vùng núi có lượng mưa lớn hơn vùng biển.
Vùng núi Ninh Thuận là khu vực có lượng mưa khá lớn, địa hình dốc, rừng bị
phá, sông lại nhiều đập dâng tạo điều kiện thuận lợi gây ra lũ quét. Đồng bằng bị khô
hạn nhất trong cả nước. Đây là nguyên nhân gây ra hoang mạc ở Ninh Thuận. Sự
biến thiên lượng mưa và dòng chảy trên mặt đã gây ảnh hưởng trực tiếp đến nước
dưới đất. Mực nước ngầm dao động theo mùa rất rõ rệt. Sự khan hiếm nước trên mặt
trong suốt mùa khô đã tạo điều kiện cho xâm nhập mặn rất sâu vào đất liền theo các
dòng sông và các tầng chứa nước nằm ven biển.
Khu vực nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với đặc trưng khô
nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh,nhiệt độ trung bình từ năm 2002 đến năm 2011 dao
động 24,7-29,10
C (cao hơn nơi khác 1-2o
C). Độ ẩm không khí từ 73,2-77,7%. Tổng
lượng bốc hơi trung bình năm tại Phan Rang lên tới 2181mm/năm (2005), lượng mưa
trung bình thời gian cùng kỳ là 1164 mm/năm; bằng 53 % lượng bốc hơi. Bảng 1.1,
1.2, 1.3, 1.4 tổng hợp số liệu lượng mưa, nhiệt độ, bốc hơi, và độ ẩm trung bình
tháng qua các năm 2002-2011 tại Ninh Thuận từ số liệu quan trắc của trạm thủy văn
Phan Rang-Tháp Chàm.
Thống kê trong 100 năm (1891-1990) có 47 cơn bão đổ bộ vào khu vực từ
Phú Yên trở vào, trung bình mỗi năm chưa đến 0,5 cơn. Song đáng chú ý nhất là
trong ba thập kỷ gần đây tần số bão xuất hiện tăng lên rõ rệt. Có năm tới 2 cơn
(1968), có 3 cơn (1985) và nhiều năm không có cơn bão nào.
7
Bảng 1.1. Lượng mưa trung bình tại Phan Rangtừ năm 2002 đến năm 2011[3]
Tháng
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Tổng
(mm)
Năm
2002 0 0 0 10,0 87,2 62,3 67,1 142,9 121,3 201,1 262,5 72,0 1026,4
2003 0 0 4,8 0,0 125,9 46,7 72,4 10,4 296,9 255,9 304,1 27,7 1144,8
2004 8,6 0 0 25,4 124,9 139,4 143,0 202,4 68,6 64,2 5,8 10,4 792,7
2005 0 0 0 0,0 97,7 64,4 56,0 115,7 190,7 144,2 160,0 335,7 1164,4
2006 5,6 9,6 71,2 3,1 56,3 25,8 56,5 98,0 232,6 94,7 0,7 0,0 654,1
2007 1,5 0 89,4 15,0 183,0 145,4 77,6 116,3 264,4 227,2 218,0 0,0 1337,8
2008 54,1 20,3 33,4 113,6 237,3 25,3 167,8 95,7 260,0 228,9 318,2 191,6 1746,2
2009 5,3 1,8 13,9 244,4 157,1 29,8 52,0 94,8 57,3 69,5 241,7 0,0 967,6
2010 103,4 0 0,0 56,5 26,8 167,9 142,7 144,8 91,4 564,2 202,6 85,6 1585,9
2011 20,6 0 25,8 10,3 112,1 49,1 78,9 7,3 116,2 412,7 38,5 22,6 894,1
Tổng 199,1 31,7 238,5 478,3 1208 756,1 914,0 1028 1699 2262 1752 745,6 11314
TB (mm) 16,6 2,6 19,9 39,9 100,7 63,0 76,2 85,7 141,6 188,6 146,0 62,1 1131,4
Bảng 1.2. Nhiệt độ trung bình tại Phan Rang từ năm 2002 đến năm 2011[3]
Tháng
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
TB
(o
C)
Năm
2002 24,8 24,9 26,4 28 29,4 29,5 29,7 28,1 27,5 27,3 26,7 26,3 27,4
2003 24,5 25,8 26,8 28,2 28,8 29,1 28,4 29,6 28 26,7 26,4 24,7 27,3
2004 24,9 24,8 26,5 28,4 28,7 28,4 28,6 28,8 28,1 26,9 26,8 25,2 27,2
2005 24,2 25,8 26,3 28,2 29,9 30 29 29,2 27,6 26,9 26,5 24,6 27,4
2006 25 26 26,3 28,1 28,9 29,1 28,9 28,4 27,5 27,4 27,2 26,5 27,4
2007 25,1 25,6 26,9 28,3 28,5 28,8 28,5 27,9 28 26,8 25,1 25 27,0
2008 24,9 24,5 25,9 28,3 27,7 28,6 28,1 28,1 27,7 27,2 25,8 25,1 26,8
2009 23,9 26 27,2 27,1 27,2 29,3 28,6 28,8 28,4 26,9 26,4 25,6 27,1
2010 25,3 26,3 27,1 28,6 29,8 29,3 28,4 28,5 28,5 26,7 25,9 25,1 27,5
2011 24,5 25,1 25,8 27,1 28,5 28,7 28,2 28,4 28,2 27 26,7 25,1 26,9
TB (o
C) 24,7 25,5 26,5 28 28,7 29,1 28,6 28,6 28 27 26,4 25,3 27,2
8
Bảng 1.3. Bốc hơi trung bình tại Phan Rang [3]
Tháng
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Tổng
(mm)
Năm
2002 201,0 194,6 189,6 154,3 175,4 178,3 226,6 142,8 101,7 118,6 105,7 130,2 1918,8
2003 209,0 173,3 165,7 150,0 138,2 156,7 141,9 207,2 129,1 95,8 156,2 165,2 1888,3
2004 191,8 186,7 162,6 142,1 135,7 151,4 160,0 190,1 158,2 176,5 172,1 223,0 2050,2
2005 227,0 173,1 221,3 209,1 240,3 189,9 220,0 230,5 114,9 94,4 126,6 133,6 2180,7
2006 200,4 220,8 157,7 169,0 137,3 173,3 162,6 153,9 106,3 139,9 156,8 204,4 1982,4
2007 223,4 173,6 144,5 186,0 120,6 114,5 129,2 126,6 100,2 89,7 94,7 119,9 1622,9
2008 164,3 182,1 167,2 147,9 102,0 131,3 137,7 159,8 110,9 101,6 109,0 195,2 1709,0
2009 208,7 160,2 142,2 168,9 78,2 145,9 140,0 157,9 136,7 105,9 149,3 184,8 1778,7
2010 171,2 137,8 167,6 146,1 152,6 132,8 118,4 120,9 121,4 78,4 80,8 159,5 1587,5
2011 197,7 169,9 167,1 160,5 127,2 130,3 134,4 116,4 117,1 97,6 131,4 173,5 1723,1
Tổng 1994 1772 1685 1634 1407 1504 1570 1606 1196 1098 1282 1689 18441
TB (mm) 166,2 147,7 140,5 136,2 117,3 125,4 130,9 133,8 99,7 91,5 106,9 140,8 1844,1
Bảng 1.4. Độ ẩm trung bình tại Phan Rang [3]
Tháng
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
TB
(%)
Năm
2002 70,7 71,3 73,3 74,3 72,7 71,0 69,0 76,0 82,3 80,3 78,7 76,3 74,7
2003 68,3 72,0 74,0 74,3 76,7 74,3 75,7 69,3 76,7 79,3 71,3 66,3 73,2
2004 72,0 71,3 72,3 74,7 73,7 75,7 74,0 75,3 77,0 75,7 70,7 66,0 73,2
2005 69,0 71,0 72,0 72,7 72,7 73,0 73,0 72,3 82,0 84,7 83,0 79,7 75,4
2006 73,3 71,3 77,7 75,7 76,0 75,0 73,3 77,3 80,7 77,0 75,0 72,6 75,4
2007 69,7 71,7 75,7 74,0 76,3 74,3 73,3 78,0 81,0 79,0 78,3 76,0 75,6
2008 70,0 68,3 73,3 75,7 81,3 77,3 78,0 75,0 78,3 81,7 80,7 73,7 76,1
2009 67,0 74,4 76,4 78,1 83,3 73,8 74,4 75,3 76,3 79,5 75,3 71,9 75,5
2010 74,7 77,1 74,4 76,7 76,2 77,6 78,6 78,5 78,4 83,2 82,2 74,8 77,7
2011 70,0 72,0 72,0 73,0 77,0 78,0 76,0 78,0 75,0 82,0 77,0 73,0 75,3
TB (%) 70,5 72,0 74,1 74,9 76,6 75,0 74,5 75,5 78,8 80,2 77,2 73,0 75,2
9
Hình 1.2.Biểu đồ lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm tại trạm Phan Rang[3]
Bảng 1.5. Giá trị trung bình các yếu tố khí tượng tại trạm Phan Rang từ năm
2002 đến năm 2011 [3]
Tháng
Tổng lượng
mưa (mm)
Tổng lượng bốc
hơi (mm)
Độ ẩm trung bình
(%)
Nhiệt độ trung
bình (o
C)
1 199,10 1994 70,5 24,7
2 31,70 1772 72,0 25,5
3 238,50 1685 74,1 26,5
4 478,30 1634 74,9 28,0
5 1208,30 1407 76,6 28,7
6 756,10 1504 75,0 29,1
7 914,00 1570 74,5 28,6
8 1028,30 1606 75,5 28,6
9 1699,40 1196 78,8 28,0
10 2262,60 1098 80,2 27,0
11 1752,10 1282 77,2 26,4
12 745,60 1689 73,0 25,3
Tổng 11314 18441 75,2 27,2
10
1.4. Đặc điểm tài nguyên nước mặt
Tỉnh Ninh Thuận là nơi có nguồn nước mặt hạn chế, lượng mưa ít, lượng bốc
hơi lớn vậy nên việc điều tiết nguồn nước đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với
phát triển nông nghiệp và các ngành kinh tế khác. Mạng lưới sống suối tỉnh Ninh
Thuận khá phát triển và phân bố tương đối đồng đều. Đặc điểm chung là các sông,
suối đều bắt nguồn từ phía Đông dãy Trường Sơn, chảy theo hướng Đông rồi đổ ra
biển Đông. Nhìn chung các sông thường ngắn, độ dốc lưu vực 7 - 15o
. Theo thống kê
của Trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn tỉnh Ninh Thuận, tổng diện tích lưu vực
các sông chính là 3.600 km2
. Tổng chiều dài các sông là 430km, gồm 2 hệ thống
sông chính với lượng nước nội địa toàn tỉnh Ninh Thuận là 2,55 tỉ m3
/năm; cộng
thêm lượng nước bổ sung từ trên hồ Đơn Dương xả xuống với lưu lượng 16,65 m3
/s
hay 0,52 tỉ m3
/năm. Tuy hệ thống sông suối ở đây tương đối nhiều, nhưng phần lớn
sông có lưu vực nhỏ, lòng sông hẹp, ngắn, nguồn nước không dồi dào, nhiều sông
suối không có nước vào mùa khô.
1.4.1 Hệ thống sông Cái Phan Rang
Sông Cái Phan Rang còn gọi là sông Cái, sông Kinh Dinh hay sông Dinh nếu
tính cả phụ lưu các sông nhánh là các sông Mê Lam, sông Sắt, sông Ông, sông Chá,
sông Lu và sông Quao thì hệ thống sông Cái Phan Rang có tổng chiều dài 246 km,
diện tích lưu vực khoảng 3.000km2
, với trữ năng thuỷ điện trên hệ thống sông Cái
khoảng 20 nghìn KW. Sông Cái Phan Rang bắt nguồn từ các dãy núi Som Gung, núi
Già Lục phía Bắc tỉnh, thuộc địa phận huyện Bác Ái, tiếp giáp với Khánh Hòa. Sông
chảy theo hướng Bắc - Nam, uốn lượn quanh co qua núi Hòn Rịa và xã Phước Bình
chảy theo hướng Tây Nam qua Phước Bình tiếp tục chảy theo hướng Bắc - Nam qua
các xã Phước Hòa (huyện Bác Ái), Quảng Sơn, Mỹ Sơn, Nhơn Sơn đến xã Phước
Vinh (huyện Ninh Sơn) đổi hướng chảy Tây Bắc - Đông Nam qua các xã Phước Sơn,
Phước Hải, Phước Thuận (Ninh Phước), Mỹ Hải (Phan Rang), An Hải (Ninh Phước)
rồi đổ ra biển Đông ở cửa Đông Hải.
11
Chế độ dòng chảy của sông Cái phân phối theo hai mùa rõ rệt. Lưu lượng mùa
kiệt chỉ đạt 3,35m3
/s. Vào cuối mùa khô, sông Cái nhiều nơi trơ lòng, trơ đáy và
nhiều đoạn, đặc biệt là ở hạ lưu, nước không chảy. Ngoài ra, sông Cái còn bị chi phối
mạnh mẽ bởi chế độ xả nước của Nhà máy thuỷ điện Đa Nhim. Dòng chảy mùa cạn
là đặc trưng hết sức quan trọng đối với lưu vực sông Cái, đặc biệt là vùng hạ lưu có
lượng mưa nhỏ nhất nước.
Lưu vực sông Cái có hai mùa lũ là lũ chính vụ từ tháng 9 đến 11, và lũ phụ từ
tháng 6 đến tháng 7. Phân phối dòng chảy trong năm theo phân phối đại biểu trung
bình và tổ hợp bất lợi với tần suất 75% của lưu vực sông Cái tại trạm Tân Mỹ (tính
cả lượng nước của Đa Nhim). Sự biến đổi dòng chảy lũ hàng năm rất lớn và là lớn
nhất trong toàn quốc. Lũ tiểu mãn khá lớn. Có năm lũ tiểu mãn là lũ lớn nhất trong
năm chiếm tới 10 - 30% trường hợp xảy ra. Từ năm 1964 đến nay trên sông Cái đã
điều tra đo đạc 3 trận lũ lớn là:
- Ngày 17 tháng 12 năm 1964 mực nước đo được tại cầu Tân Mỹ 44,41m, với
Q=5210m3
/s; mực nước tại Phan Rang là 6,07m.
- Ngày 18 tháng 11 năm 1973, mực nước đo được tại cầu Tân Mỹ 43,06m với
Q = 4330m3
/s.
- Ngày 09 tháng 12 năm 1993, mực nước đo được tại cầu Tân Mỹ 41,03m với
Q= 3170m3
/s; mực nước tại Phan Rang là 4,75m.
Khu vực cửa sông Cái nước bị nhiễm mặn. Đoạn từ xã Nhơn Sơn lên phía
thượng lưu có tổng khoáng hóa thấp, có thể sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt. Vào
mùa khô, nước trung tính, pH dao động từ 7,17 đến 8,08. Hàm lượng Clo trong nước
thấp, dao động trong khoảng 7 đến trên 30mg/l (cá biệt tới 500mg/l). Loại hình hóa
học của nước chủ yếu là nước hỗn hợp Bicarbonat Natri Calci, Bicarbonat Clorur
Natri Calci và Bicarbonat Natri. Đoạn chảy qua các xã Phước Hòa, Quảng Sơn, Mỹ
Sơn, Nhơn Sơn sông có mức độ uốn khúc lớn, xâm thực bờ xảy ra khá phổ biến và
tương đối mạnh.
12
1.4.2 Hệ thống các sông độc lập
Hệ thống các sông độc lập với tổng chiều dài 184 km, trong đó đáng chú ý là
các sông: sông Bà Râu, sông Trâu, sông Quán Thẻ. Sông Bà Râu phát nguồn ở độ
cao 200m, chảy ra cửa Ninh Chữ. Các đặc trưng hình thái chính của lưu vực là: diện
tích lưu vực 250 km2
, độ dài sông chính 26 km, độ dài lưu vực 16 km, độ rộng bình
quân 5,6 km. Sông Trâu, ở phía bắc Ninh Hải, diện tích lưu vực khoảng 66 km2
, chảy
từ hồ Sông Trâu (xã Công Hải) ra suối Dâu rồi đổ ra biển tại vịnh Cam Ranh. Sông
Quán Thẻ (Suối Tre) bắt nguồn từ dãy núi Tà Lan, đổ ra eo biển Cà Ná. Sông có diện
tích lưu vực khoảng 79 km2
, độ dài sông chính 11km, độ dài lưu vực 10,8 km, độ cao
bình quân lưu vực 201,7m. Lưu vực sông này cũng thuộc vùng mưa bé nên lượng
nước ít. Còn lại một số sông suối nhỏ khác thường ngắn và dốc đổ thẳng ra biển.
Mùa khô hầu hết các sông suối nhỏ này thường cạn kiệt.
1.4.3 Hệ thống thuỷ lợi
Hệ thống thuỷ lợi Kênh Bắc và Kênh Nam lấy nước từ đập Nha Trinh trên
sông Dinh. Đây là hệ thống thuỷ lợi rất hiệu quả đối với sản xuất nông nghiệp cũng
như việc bổ cập trữ lượng cho nước dưới đất. Ngoài ra, Ninh Thuận có một hệ thống
kênh mương nội đồng rộng khắp các đồng bằng lớn nhỏ, đặc biệt là ở khu vực miền
núi và vùng sâu, vùng xa. Các hệ thống kênh mương này đón nước thủy lợi từ các
đập dâng, hồ chứa và nước điều tiết của nhà máy thủy điện Đa Nhim. Thủy điện Đa
Nhim cung cấp mỗi năm hơn 550 triệu m3 nước phục vụ tưới tiêu cho hơn 20.000 ha
canh tác của tỉnh Ninh Thuận.
1.4.4. Các hồ
Vùng nghiên cứu có hồ tự nhiên lớn là Đầm Nại, song đây lại là hồ nước mặn
có chế độ thuỷ triều của biển Đông (chế độ nhật triều). Nhìn chung, do tổng lượng
dòng chảy thấp và hệ thống đầm hồ nghèo nàn nên càng về gần cuối mùa khô thì hầu
hết các sông suối trong vùng đều cạn kiệt, các sông lớn lượng dòng chảy suy giảm
mạnh và các hồ đều ở dưới mực nước chết. Ngoài ra, sông Cái Phan Rang, con sông
13
lớn nhất vùng, lại chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ điều tiết bởi các Nhà máy thủy
điện Đa Nhim, Đa My. Thủy điện Đa Nhim cung cấp mỗi năm hơn 550 triệu m3
nước phục vụ tưới tiêu cho hơn 20.000 ha canh tác của tỉnh Ninh Thuận.
1.5. Đường bờ biển
Bờ biển Ninh Thuận dài 105 km với vùng lãnh hải rộng khoảng 18.000 km2
có 3 cửa biển lớn là Đông Hải, Cà Ná và Khánh Hải. Bờ biển Phan Rang có đường
bờ cân bằng động không ổn định. Về lâu dài, đường bờ ở Ninh Thuận sẽ có khuynh
hướng xói lở không phải chỉ ở phía bãi trên mà còn ở phía bãi dưới. Chế độ thủy
triều của biển Ninh Thuận là chế độ nhật triều không đều với số ngày nhật triều trong
tháng chiếm 12 - 16 ngày. Những ngày triều cường biên độ triều có thể đạt tới 1,5 -
2m.
Ngoài khơi biển Đông của khu vực Ninh Thuận có hai dòng hải lưu đối ngược
nhau di chuyển gần bờ qua vùng biển này. Trong đó có một dòng nóng di chuyển từ
phía Nam và một dòng lạnh từ phía Bắc xuống. Vị trí của hai dòng này đã quyết định
khá lớn đến chi phối mưa từ biển vào Ninh Thuận. Dòng biển lạnh di chuyển gần bờ,
trong khi đó dòng biển nóng di chuyển ở ngoài, làm cản trở quá trình tạo mưa cho
khu vực đất liền.
Do ảnh hưởng của triều dẫn đến sự xâm nhập của nước biển vào tầng chứa
nước nên ven biển Ninh Thuận nước dưới đất thường bị nhiễm mặn. Những vùng
thấp, trũng gần cửa biển sự xâm nhập mặn diễn ra thường xuyên với cường độ mạnh
mẽ hơn. Phần lớn diện tích của đồng bằng Phan Rang - Tháp Chàm, nước dưới đất bị
nhiễm mặn, trừ nước tồn tại trong các dải cồn cát cao ven biển. Tổng khoáng hóa của
nước tăng dần từ rìa đồng bằng ra vùng cửa sông ven biển.
Ngoài ra, khu vực từ vịnh Phan Rang có hiện tượng nước trồi xảy ra. Nguyên
nhân nước trồi chính là do quá trình bù trừ trực tiếp theo chiều đứng, nước từ dưới
sâu trồi lên lấp chỗ trống của lớp nước bên trên bị vận chuyển ra nơi khác theo
hướng dọc bờ và tách bờ. Hiện tượng này là một trong những nguyên nhân làm cho
khu vực này ít mưa, khô hạn kéo dài.
14
1.6. Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.6.1. Đặc điểm kinh tế
Kinh tế vùng nghiên cứu đặc biệt phát triển các ngành nghề như:
- Đánh bắt hải sản: Nhân dân các xã ven biển tỉnh Ninh Thuận phần lớn sống bằng
nghề đánh bắt hải sản, tập trung ở các khu vực ven biển như cảng cá Đông Hải, cảng Cà
Ná (xã Phước Diêm), thôn Sơn Hải (xã Phước Dinh), Phú Thọ (phường Đông
Hải)...(theo Quy hoạch tổng thể phát triển ngành thuỷ sản tỉnh Ninh Thuận giai đoạn
2001-2010, Sở thuỷ sản tỉnh Ninh Thuận).
- Nuôi trồng và chế biến thuỷ hải sản: Chủ yếu là nuôi tôm, sò, rong sụn..., chế
biến hải sản chủ yếu là làm nước mắm, chế biến cá, tôm khô và đông lạnh (Đông
Hải, Nhơn Hải, Tri Hải, Khánh Hải, Phước Diêm...).
- Sản xuất nước đá: Để đáp ứng nhu cầu bảo quản và chế biến hải sản, các cơ
sở và xí nghiệp sản xuất nước đá cũng rất phát triển tập trung ở cảng cá Đông Hải,
Cà Ná, Sơn Hải, Tri Hải....
- Đóng tàu thuyền: Trong vùng có các cơ sở đóng tàu đánh cá, cơ sở sửa chữa
tàu thuyền, cơ khí tập trung chủ yếu ở Tri Hải, Đông Hải và Cà Ná.
- Khai thác vật liệu xây dựng: Trong vùng các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng
chủ yếu là khai thác cát, làm gạch ngói (xã An Hải), đá xây dựng và đá ốp lát (xã
Công Hải, Bắc Sơn, Vĩnh Hải, Nhơn Hải, Phước Dinh và Phước Diêm).
- Du lịch, dịch vụ: Trong vùng có nhiều bãi tắm đẹp như Ninh Chữ, Hoàn Cầu,
Cà Ná, Bình Tiên (xã Công Hải), Vĩnh Hy (xã Vĩnh Hải).... Tại đây đang được đầu
tư để thu hút khách du lịch với các nhà nghỉ, khách sạn, nhà hàng cùng như các dịch
vụ khác. Hiện nay cơ sở hạ tầng được cải thiện, giao thông khá thuận lợi nên lượng
khách đến tham quan, du lịch ngày càng tăng.
- Chăn nuôi, trồng trọt: Cũng rất phát triển với các loại cây, con đặc sản của
Ninh Thuận như nho, hành, tỏi, cỏ voi (cho chăn nuôi), bò, dê, cừu...
15
1.6.2 Xã hội
Dân cư các xã ven biển tỉnh Ninh Thuận chủ yếu là dân tộc Kinh, ngoài ra còn
có dân tộc Chăm (Chàm), phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở đồng bằng ven
biển dọc các sông và trục lộ giao thông chính. Dân số của vùng nghiên cứu (các xã
ven biển) khoảng 170.310 người, tập trung ở các thị trấn, các phường xã ven thị xã
Phan Rang-Tháp Chàm như thị trấn Khánh Hải, xã Văn Hải, Hộ Hải, Phương Hải,
Nhơn Hải, Mỹ Hải, Mỹ Đông, Đông Hải và An Hải. Mật độ dân số đông nhất ở
phường Mỹ Đông và Đông Hải (4.711 và 7.957người/km2
). Các xã Vĩnh Hải, Phước
Dinh mật độ dân số thấp nhất (39 và 40 người/km2
).
16
CHƯƠNG II. ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT
CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1. Lịch sử nghiên cứu
Trước năm 1975
Thời Pháp thuộc, nghiên cứu NDĐ vùng Ninh Thuận chỉ được tiến hành trên
những quy mô nhỏ, chưa được đầu tư nghiên cứu đầy đủ. Dưới chế độ Sài Gòn, Nha
cấp thủy nông thôn đã lập được sơ đồ trữ lượng và khả năng cấp nước của miền Nam
Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000. Ở Phan Rang, khoảng năm 1933, đã có 3 giếng khoan
sâu 8m khai thác nước trong các tầng trầm tích bở rời Đệ Tứ.
Nguồn tài liệu trên tuy hạn chế về quy mô và nội dung, song đã góp phần
quan trọng cho định hướng điều tra ĐCTV ở các giai đoạn tiếp theo.
Sau năm 1975
Từ sau năm 1975 đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về ĐCTV. Liên
đoàn Quy hoạch và Điều tra TNN miền Trung đã tiến hành nghiên cứu, điều tra và
lập bản đồ ĐCTV tỷ lệ 1:200.000 trên toàn vùng; lập bản đồ ĐCTV tỷ lệ 1:50.000 và
tìm kiếm, thăm dò NDĐ ở nhiều đô thị và các khu kinh tế quan trọng.
Những công trình nghiên cứu ĐCTV và điều tra tài nguyên NDĐ ở Ninh
Thuận từ sau năm 1975 đến nay gồm các báo cáo sau:
Bảng 2.1 Các nghiên cứu về tài nguyên nước dưới đất đã thực hiện cho
khu vực Ninh Thuận
STT Tên công trình đề tài Tên tác giả Năm xuất
bản
1 Bản đồ ĐCTV Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 Lê Đức An, Nguyễn
Xuân Bao, Đỗ Công
Dự, nnk.
Năm 1983
2 Bản đồ ĐCTV - ĐCCT tỷ lệ 1:200.000, Phan
Rang - Nha Trang
Phạm Văn Năm Năm 1988
3 Tìm kiếm NDĐ bằng phương pháp Địa vật lý
vùng Phan Rang
Trịnh Văn Nhượng Năm 1989
17
4 Nước dưới đất các đồng bằng ven biển Nam
Trung Bộ Việt Nam
Vũ Ngọc Trân, Liên
đoàn ĐCTV – ĐCCT
Miền Trung
Năm 1997
5 Điều tra địa chất đô thị vùng Phan Rang - Tháp
Chàm
Năm 1999
6 Báo cáo khai thác nước tập trung phục vụ cung
cấp nước sinh hoạt cho nhân dân khu vực bị
thiếu nước tỉnh Ninh Thuận
Năm 2005
7 Điều tra đánh giá tiềm năng khai thác NDĐ
phục vụ phát triển kinh tế xã hội vùng cát ven
biển tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận, Khánh
Hòa, Phú Yên
Năm 2007
8 Điều tra, đánh giá NDĐ các vùng đặc biệt thiếu
nước sinh hoạt thuộc các tỉnh Ninh Thuận và
Bỉnh Thuận
Liên đoàn Quy hoạch
và Điều tra tài nguyên
nước miền Trung
Năm 2012
9 Báo cáo đề tài NCKH: Nghiên cứu mối quan
hệ giữa các tầng, phức hệ chứa nước với tiềm
năng tài nguyên nước và đề xuất giải pháp trữ
nước và bổ sung nhân tạo nước dưới đất. Thí
điểm áp dụng cho lưu vực sông Cái (Kinh
Dinh) tỉnh Ninh Thuận
Năm 2013
10 Nghiên cứu đánh giá các chỉ số hóa học nước
đối với xâm nhập mặn của các tầng chứa nước
ven biển vùng Ninh Thuận
Nguyễn Khắc Đôn Năm 2017
11 Nghiên cứu đánh giá mức độ tổn thương do
xâm nhập mặn ở các tầng chứa nước trầm tích
Đệ tứ ven biển tỉnh Ninh Thuận trong bối cảnh
biến đổi khí hậu
Nguyễn Bảo Hoàng Năm 2017
18
Và một số công trình nghiên cứu khác.
Tóm lại, trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận đã có nhiều công trình nghiên cứu về
tài nguyên NDĐ. Các tài liệu tổng hợp và thí nghiệm ĐCTV trong các công trình này
khá chính xác và có độ tin cậy cao. Tuy nhiên, hầu hết phần lớn các công trình
nghiên cứu đều tập trung chủ yếu vào khai thác đánh giá tiềm năng về trữ lượng cũng
như chất lượng nước.
2.2. Đặc điểm hệ thống tầng chứa nước
Đặc điểm hệ thống tầng chứa nước vùng nghiên cứu được đánh giá trên cơ sở
tổng hợp các nguồn tài liệu đã thu thập được, tài liệu đo vẽ lập bản đồ địa chất thủy
văn, cũng như tài liệu các dạng công tác nghiên cứu (đo vẽ ĐCTV, địa vật lý, khoan
ĐCTV, hút nước thí nghiệm, phân tích mẫu nước, quan trắc động thái NDĐ,…).
Các thành tạo địa chất vùng Ninh Thuận được chia ra 3 tầng chứa nước lỗ
hổng, 4 tầng chứa nước khe nứt:
- Các tầng chứa nước lỗ hổng
+ Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Đệ tứ không phân chia (q)
+ Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh)
+ Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocen (qp)
- Các tầng chứa nước khe nứt
+ Tầng chứa nước khe nứt phun trào bazan Pleistocen (/qp)
+ Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Pliocen trên (n2)
+ Tầng chứa nước khe nứt Creta trên (k2)
+ Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Jura giữa (j2)
- Nước trong các đứt gãy kiến tạo
- Các thành tạo địa chất rất nghèo nước hoặc không chứa nước.
Theo Nguyễn Bảo Hoàng (2017) [2], phân chia mức độ chứa nước của các
tầng chứa nước được thể hiện trong bảng 2.2 và đặc điểm chi tiết của các tầng chứa
nước được tổng hợp từ các kết quả nghiên cứu trước đây và được trình bày trong
bảng 2.3. Hướng vận động của nước ngầm về phía lòng sông, suối, theo dộ dốc của
mặt địa hình và thoát ra biển (hình 2.1). Động thái biến đổi theo mùa.
19
Hình 2.1.Sơ đồ thủy đẳng cao và hướng dòng ngầm lưu vực sông Cái Phan Rang[3]
Hình 2.2. Mặt cắt ĐCTV qua đồng bằng Phan Rang (Tây Bắc - Đông Nam)[3]
Bảng 2.2. Phân chia mức độ chứa nước
Mức độ chứa nước
Lưu lượng
lỗ khoan (l/s)
Lưu lượng
nguồn lộ (l/s)
Diện phân bố
của tầng chứa nước
Giàu nước > 5,0 > 1,0 Rộng
Tương đối giàu nước 1,0 - 5,0 0,1 - 1,0 Khá rộng
Nghèo nước < 1,0 < 0,1 Hẹp
20
Bảng 2.3. Đặc điểm của các tầng chứa nước trong khu vực nghiên cứu
STT Tên TCN
Thành phần thạch
học
Diện tích
Đặc điểm bề
dày
Động thái
(mực nước)
Đặc tính thủy lực
Lưu lượng lỗ
khoan
Phân loại mức
độ chứa nước
1
Các
tầng
chứa
nước
lỗ hổng
Tầng chứa
nước lỗ
hổng trong
trầm tích
Đệ tứ
không
phân chia
(q)
Thành phần đất đá
không đồng nhất gồm
bột, cát, sạn, cuội sỏi,
dăm lẫn sét, laterit
màu nâu vàng, loang
lổ; mài tròn và chọn
lọc kém; kết cấu rời
rạc.
Diện tích
lộ khoảng
65 km2
Chiều dày chứa
nước của trầm
tích biến đổi từ
0,25 m đến 7,5
m; trung bình
3,16 m
Mực nước tĩnh dao
động từ 0,17 m đến
9,8 m; trung bình
4,04 m. Mùa mưa
mực nước trong các
giếng dâng cao, cuối
mùa khô nhiều giếng
bị cạn kiệt.
Hệ số thấm các giếng biến đổi
từ 0,37m/ngày đến
2,48m/ngày; trung bình 1,2
m/ngày. Hệ số dẫn nước từ
32,54m2
/ngày đến
36,2m2
/ngày; trung bình
34,37m2
/ngày.
Tổng khoáng hóa của nước
trong tầng này dao động từ
0,12 đến 2,8 g/l; trung bình
0,69 g/l.
Từ 0,5 đến
3,2 l/s, với trị
số hạ thấp
2,1m và 3,6m;
trung bình
1,63 l/s.
Phân bố không
liên tục thành
các dải nhỏ
hẹp, chiều dày
mỏng, mức độ
chứa nước từ
nghèo đến
tương đối giàu,
chủ yếu là
nghèo
Tầng chứa
nước lỗ
hổng trong
trầm tích
Holocen
(qh)
Thành phần đất đá
gồm cuội, sỏi đa
khoáng, cát thạch anh,
cát pha, cát lẫn bột sét,
cát sét pha, bột, sét,
cát chứa sạn, chứa vỏ
sò, mảnh san hô màu
xám đen, xám vàng,
kết cấu rời rạc.
Tổng diện
tích lộ
khoảng
315km2
Chiều dày chứa
nước của trầm
tích biến đổi từ
0,1m đến
14,54m; trung
bình 1,94m.
Mực nước tĩnh dao
động từ 0,1 m đến
9,45 m; trung bình
2,36 m. Mùa mưa
mực nước dâng cao,
cuối mùa khô có khá
nhiều giếng bị khô
kiệt hoàn toàn.
-Khu vực nghèo nước: Hệ số
thấm của đất đá trong tầng
chứa nước dao động từ 0,17
m/ng đến 5,15 m/ng, thường
gặp 1,0 đến 2,0 m/ng.
- Khu vực tương đối giàu
nước: Hệ số thấm của đất đá
trong tầng thường > 1,0 m/ng.
- Khu vực
nghèo
nước:thay đổi
từ 0,05l/s đến
0,91 l/s, trung
bình là 0,32 l/s
-Khu vực
tương đối giàu
nước: Lưu
lượng bơm hút
thay đổi từ 1,0
l/s đến 4,16 l/s
Tầng chứa
nước được chia
ra khu vực
nghèo nước và
tương đối giàu
nước.
21
STT Tên TCN
Thành phần thạch
học
Diện tích
Đặc điểm bề
dày
Động thái
(mực nước)
Đặc tính thủy lực
Lưu lượng lỗ
khoan
Phân loại mức
độ chứa nước
Tầng chứa
nước lỗ
hổng trong
trầm tích
Pleistocen
(qp)
Thành phần đất đá chủ
yếu là hạt thô: sạn,
cát, cuội, cát pha, cát
lẫn ít bột sét, ít hơn là
sét pha màu xám
xanh, xám sáng, nâu
đỏ loang lổ, kết cấu
rời rạc đến nén yếu.
Tổng diện
lộ của tầng
chứa nước
khoảng
364 km2
.
Chiều dày thay
đổi từ 0,13 m
đến 42,9 m.
Mực nước tĩnh dao
động từ 0,0 m đến
17,10, trung bình từ
2,0 đến 4,0 m. Mùa
mưa mực nước trong
các giếng dâng cao,
cuối mùa khô nhiều
giếng bị kiệt hoàn
toàn.
-Khu vực nghèo nước:hệ số
thấm của đất đá trong tầng
chứa nước dao động từ 0,13
m/ng đến 4,33 m/ng, trung
bình 1,55 m/ng.
- Khu vực tương đối giàu
nước:hệ số thấm của đất đá
trong tầng chứa nước dao
động từ 0,26 m/ng đến 4,79
m/ng.
-Khu vực
nghèo
nước:Lưu
lượng thay đổi
từ 0,06 l/s đến
0,95 l/s, trung
bình là 0,3 l/s
-Khu vực
tương đối giàu
nước: lưu
lượng thay đổi
từ 1,0 l/s đến
3,84 l/s, trung
bình là 2,3 l/s
Tầng chứa
nước được chia
ra hai mức độ
chứa nước
khác nhau là
khu vực nghèo
nước và khu
vực tương đối
giàu nước.
2
Các
tầng
chứa
nước
khe nứt
Tầng chứa
nước khe
nứt phun
trào bazan
Pleistocen
(/qp)
Thành phần chủ yếu là
bazan olivin, bazan
bọt, hyalobazan, tuf
núi lửa.
Bề dày 20 - 50
m.
Hệ số thấm thay đổi từ 1,61
đến 7,1 m/ng.
Thuộc loại
nghèo nước
22
STT Tên TCN
Thành phần thạch
học
Diện tích
Đặc điểm bề
dày
Động thái
(mực nước)
Đặc tính thủy lực
Lưu lượng lỗ
khoan
Phân loại mức
độ chứa nước
Tầng chứa
nước khe
nứt trầm
tích
Pliocen
trên (n2)
Thành phần là cát sạn
kết vôi, sét kết vôi, cát
kết lẫn nhiều mảnh
vụn san hô, cát kết
chứa tektit nguyên
dạng; gắn kết yếu, dễ
vỡ vụn.
Bề dày chứa
nước quan sát
được ở các lỗ
khoan từ 11,0 m
đến 29,7 m;
trung bình
khoảng 15 m.
Hệ số thấm là 0,33 m/ng.
Lưu lượng các
lỗ khoan thay
đổi từ 0,5 đến
3,12 l/s, trung
bình khoảng
2,1 l/s.
Tương đối giàu
nước.
Tầng chứa
nước khe
nứt Creta
trên (k2)
Thành phần chủ yếu là
dacit, ryodacit, felsit
andesitodacit và tuf
của chúng xen kẽ trầm
tích nguồn núi lửa
cuội kết tuf, sạn kết
tuf, dăm kết tuf.
Diện tích
lộ tổng
cộng
khoảng
620 km2
.
Bề dày từ 11,0
m đến 67,55 m.
Mực nước trong các
lỗ khoan dao động từ
1,06m đến 5,5 m;
trung bình 3,34 m.
Hệ số dẫn nước là 1,28
m2
/ngày và 1,18 m2
/ngày.
Lưu lượng
thay đổi từ
0,27 l/s đến
0,3 l/s.
Tương đối
nghèo nước
Tầng chứa
nước khe
nứt trầm
tích Jura
giữa (j2)
Thành phần trầm tích
gồm: bột kết, cát kết,
đá phiến sét, sét kết.
Đá rắn chắc, cấu tạo
phân lớp vừa đến dày.
Tổng diện
lộ khoảng
325 km2
.
Bề dày từ 11,2
m đến 103,65
m.
Độ sâu mực nước
dao động từ 0,5 m
đến 6,42 m, trung
bình 3,7 m.
Hệ số thấm tay đổi từ 0,01
m/ng đến 0,135 m/ng; trung
bình 0,08 m/ng.
Lưu lượng dao
động từ 0,11
l/s đến 1,23
l/s.
Thuộc loại
nghèo nước.
23
STT Tên TCN
Thành phần thạch
học
Diện tích
Đặc điểm bề
dày
Động thái
(mực nước)
Đặc tính thủy lực
Lưu lượng lỗ
khoan
Phân loại mức
độ chứa nước
3
Nước
trong
các đứt
gãy
kiến
tạo
Độ sâu mực nước từ
0,0 m đến 12,3 m,
giá trị trung bình
khoảng 6,0 m.
Lưu lượng
thay đổi từ 1,5
l/s đến 6,25
l/s.
Có khả năng
chứa nước
tương đối giàu
nhưng mức độ
chứa nước
không ổn định
4
Các
thành
tạo địa
chất rất
nghèo
nước
hoặc
không
chứa
nước
Các thành
tạo địa
chất rất
nghèo
nước
Thành phần chủ yếu là
andesit, dacit,
andesitodacit, ryodacit
và tuf của chúng.
Diện lộ
tổng cộng
khoảng 70
km2
.
Bề dày 200 -
500 m.
Chứa nước rất
kém.
Các thành
tạo địa
chất không
chứa nước
Phần không phong
hóa, các đá có cấu tạo
khối rắn chắc.
Khoảng
1.400 km2
Thường bị cạn kiệt
về mùa khô.
Không chứa
nước
24
2.3. Hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước dưới đất khu vực nghiên
cứu
Hiện trạng khai thác sử dụng tài nguyên nước dưới đất trong khu vực nghiên
cứu như sau [2]:
- Lưu lượng khai thác nước (từ năm 2004 đến nay) tại các lỗ khoan vào
khoảng 1.900 m3
/ng: NT-01 (An Hải, Ninh Hải); NT-03 (Phường Mỹ Đông, thành
phố Phan Rang - Tháp Chàm); NT-04 (Nhơn Hải, Ninh Hải); NT-17 (Văn Hải,
thành phố Phan Rang - Tháp Chàm); NT-19 (Tân Hải, Ninh Hải); NT-20 (Bắc Hải,
Thuận Bắc); NT-21 (Công Hải, Thuận Bắc) ; PN1, PN2, PN3, PN4, PN5 và PN6
(khu công nghiệp Phước Nam, Thuận Nam).
- Lưu lượng khai thác NDĐ (từ năm 2005 đến nay) khoảng gần 2.800 m3
/ng
tại các lỗ khoan: LN01, LN02 (Nhơn Hải, Ninh Hải); LN03, LN04, LN05, LN06,
LN07 (An Hải, Ninh Phước); LN08, LN09, LN10, LN11, LN12 (Phước Dinh, Ninh
Phước); GKM1 (Mỹ Sơn, Ninh Sơn); GKPĐ1, GKPĐ2 (Phước Đại, Bác Ái) và
GKPC1 (Phước Chính, Bác Ái).
- Lưu lượng khai thác NDĐ (từ năm 2007 đến nay) khoảng 400 m3
/ng tại các
lỗ khoan của tổ chức Jica: N-01 (Nhơn Hải, Ninh Hải), N-02 (Công Hải, Thuận
Bắc), N-03 (Bắc Sơn, Thuận Bắc) và N-06 (Phước Hải, Ninh Phước).
- Lưu lượng của các lỗ khoan khai thác NDĐ (từ năm 2008 đến nay) khoảng 2200
m3
/ng tại Công Hải (Thuận Bắc), Hòa Sơn, Lương Sơn, Ma Nới (Ninh Sơn), Phước
Kháng (Thuận Bắc), Phước Tân, Phước Thành, Phước Trung (Bác Ái) và Phước
Vinh (Ninh Phước).
Ngoài ra trong vùng nghiên cứu còn có các giếng đào, giếng khoan nhỏ lẻ
của các hộ dân khai thác nước phục vụ nhụ cầu hàng ngày của người dân với tổng
lưu lượng khai thác không xác định.
25
Hình 2.3. Vị trí một số giếng khai thác nước dưới đất trong khu vực nghiên cứu
2.4. Đặc điểm thủy hóa và tình hình nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Ninh
Thuận
2.4.1. Loại hình hóa học nước dưới đất
Phía đông tỉnh Ninh Thuận nằm giáp với biển, do vậy nước dưới đất chịu tác
động trực tiếp và lâu dài với nước biển và chuyển tiếp của địa hình đã làm cho đặc
điểm thủy hóa của vùng nghiên cứu khá phức tạp. Các loại hình hóa học chủ yếu là
Clorua, Bicarbonat và nước hỗn hợp.
26
a) Loại hình nước clorur
Phân bố rộng rãi ở đồng bằng Phan Rang, phía Đông Nam của tỉnh Ninh
Thuận và tập trung chủ yếu ở đồng bằng lớn Phan Rang và các dải đồng bằng ven
biển, với diện tích khoảng trên 300 km2
.
Thành phần ion chủ yếu của nước theo thứ tự giảm dần Cl-
, HCO3
, SO4
2-
, pH
dao động từ 6,3 đến 9,01. Độ cứng toàn phần từ 0,1 mgđl/l đến 174 mgđl/l, nước
thuộc loại từ rất mềm đến rất cứng. Đặc biệt, những nơi nước nhiễm mặn độ cứng
thường lớn (>13 mgđl/l). Tổng khoáng hóa từ 0,08 g/l đến 13,33 g/l. Nước dưới đất
thuộc loại nước nhạt đến nước lợ và nước mặn.
b) Loại hình nước bicarbonat
Nước dưới đất thuộc loại hình hóa học bicarbonat phân bố chủ yếu ở phía
Tây và phía Đông Bắc tỉnh Ninh Thuận với diện tích tổng cộng khoảng 540 km2
.
Thành phần ion chủ yếu của nước theo thứ tự giảm dần (HCO3-
), (SO4
2-
),
(NO3). pH từ 5,99 đến 8,74 thuộc loại acid yếu đến kiềm mạnh.Độ cứng toàn phần
của nước từ 0,25 mgđl/l đến 13,8 mgđl/l, nước thuộc loại rất mềm đến rất cứng.
Tổng khoáng hóa từ 0,06 g/l đến 2,12 g/l; thuộc loại nước nhạt đến nước hơi lợ.
c) Loại hình nước hỗn hợp
Nước hỗn hợp clorur - bicarbonat
Phân bố thành 3 cụm chính ở đồng bằng lớn Phan Rang, dọc QL1A đoạn
phía Đông Bắc từ Công Hải đến Phan Rang và dọc QL1A đoạn phía Nam từ Phước
Nam đến Phước Minh. Ngoài ra, còn phân bố ở Phước Chính và Phước Dinh. Diện
tích tổng cộng khoảng 270 km2
.
Thành phần ion chủ yếu của nước theo thứ tự giảm dần (Cl-
), (HCO3
). (SO4
2-
) (NO3
-
). Độ pH của nước thuộc loại hình hoá học này thay đổi từ 6,28 đến 8,68;
nước thuộc loại trung tính đến kiềm mạnh. Độ cứng toàn phần từ 0,2 mgđl/l đến
14,5 mgđl/l, nước thuộc loại rất mềm đến rất cứng. Những nơi nước nhiễm mặn
độ cứng thường lớn (>5,3 mgđl/l).
Tổng khoáng hóa từ 0,09 g/l đến 2,79 g/l; thuộc loại nước nhạt đến nước hơi
lợ.
Nước hỗn hợp bicarbonat - clorur
27
Phân bố đan xen với nước clorur, nước bicarbonat và nước hỗn hợp clorur -
bicarbonat với diện tích khoảng trên 200 km2
.
Thành phần ion chủ yếu của nước theo thứ tự giảm dần (HCO3-
), (Cl-
), (SO4
2-
), (NO3
-
), pH từ 6,62 đến 8,52; nước thuộc loại trung tính đến kiềm mạnh. Độ cứng
toàn phần từ 0,2 mgđl/l đến 10,6 mgđl/l, nước thuộc loại rất mềm đến rất cứng.
Tổng khoáng hóa của từ 0,04 g/l đến 2,4 g/l; thuộc nước nhạt đến nước hơi lợ.
2.4.2. Hiện trạng nhiễm mặn nước dưới đất
Tỉnh Ninh Thuận có đường bờ biển dài 105 km, với nhiều vũng vịnh, cửa
sông, chịu sự tác động mạnh mẽ của thủy triều nên nước dưới đất bị nhiễm mặn ở
nhiều vùng khác nhau. Khu vực này đã hình thành những vùng nước dưới đất bị
nhiễm mặn hoàn toàn từ trên xuống dưới, khoảng 190 km2
. Đồng bằng Quán Thẻ
xấp xỉ 300 km2
, nhiễm mặn hoàn toàn khoảng 90 km2
. Ngoài ra, một số đứt gãy sâu
là các kênh dẫn thuận lợi cho xâm nhập mặn từ dưới lên các tầng chứa nước phía
trên. Như vậy, các đồng bằng Phan Rang và Quán Thẻ còn khoảng 420 km2
có phần
NDĐ trên nhạt và phần dưới bị nhiễm mặn.
Xâm nhập mặn bao trùm phần lớn phía Đông thành phố Phan Rang - Tháp
Chàm kéo xuống Quán Thẻ, diện tích xấp xỉ 100 km2
. Tại vùng này nước nhạt chỉ
tồn tại dưới dạng thấu kính trong các cồn cát, đụn cát ở những địa hình tương đối
cao. Phía Bắc Phan Rang - Tháp Chàm đến Ninh Hải, dọc quốc lộ 1A và phía Tây
thành phố đến cầu Tân Mỹ dọc theo sông Cái ít bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn.
Nhìn chung, không gian phân bố của nước dưới đất bị nhiễm mặn trong toàn
tỉnh Ninh Thuận có phương Đông – Tây. Ranh giới nhiễm mặn nước dưới đất bắt
đầu từ cầu Mỹ Thanh (xã Công Hải) chạy dọc theo QL1A qua địa phận các xã Công
Hải, Lợi Hải (Thuận Bắc); sâu về phía Tây tới Phước Trung (Bác Ái), vòng qua khu
vực Nhơn Sơn, Mỹ Sơn (Ninh Sơn), Phước Vinh, Phước Hậu (Ninh Phước), Phước
Nam cho đến cầu Ga, Phước Diêm (Thuận Nam). Điểm xa nhất của ranh giới nhiễm
mặn tính từ cửa sông Cái theo hướng Tây Bắc, dọc QL27 đến gần UBND xã Mỹ
Sơn là 22,5 km. Vùng bị nhiễm mặn thể hiện trong hình 2.3 (theo Nguyễn Bảo
Hoàng, 2017).
28
Hình 2.3. Sơ đồ nhiễm mặn nước dưới đất vùng Ninh Thuận [2]
Nhận xét, đánh giá
Tóm lại, vùng nghiên cứu là một phần tỉnh Ninh Thuận thuộc duyên hải Nam
Trung bộ với diện tích khoảng gần 1000 km2
. Nơi đây đặc trưng với hệ thống sông
lớn nhất là sông Cái Phan Rang. Lượng bốc hơi lớn dẫn đến vùng này khan hiếm
nước quanh năm. Tầng chứa nước trong trầm tích đệ tứ của khu vực được tập trung
nghiên cứu là tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh).
29
CHƯƠNG III. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU QUAN HỆ GIỮA
NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT
3.1. Các phương pháp thường được sử dụng để xác định mối quan hệ giữa
nước mặt và nước dưới đất
Có 3 nhóm phương pháp thường được sử dụng trong nghiên cứu mối quan hệ
giữa nước mặt và nước dưới đất trên thế giới cũng như ở Việt Nam, là những nhóm
phương pháp sau:
3.1.1 Nhóm phương pháp cân bằng thủy lực:
Cơ sở nguyên lí của nhóm phương pháp này là dựa vào độ chênh cột thủy
lực để xác định hướng chảy của nước, do nước có xu hướng chảy từ nơi cao xuống
nơi thấp. Các phương pháp hay được sử dụng có thể kể đến như sau:
Quan trắc mực nước:
Cách 1: có thể xác định mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới
đất bằng cách quan trắc mực nước sông và mực nước giếng theo chu kì thời gian
(giờ, ngày, tuần) trong một khoảng thời gian đủ dài (năm hoặc nhiều năm). Nếu
mực nước sông và mực nước giếng có sự biến động giống hoặc gần giống nhau thì
chứng tỏ chúng có mối quan hệ bổ cập/ bổ sung với nhau.
Cách 2: Quan sát mực nước trong quá trình bơm hút giếng. Quan sát biến đổi
mực nước của nước sông cùng với lưu lượng và độ hạ thấp mực nước giếng trong
quá trình bơm hút thí nghiệm, nếu trong quá trình bơm hút mực nước sông giảm,
chứng tỏ nước sông và nước dưới đất có quan hệ với nhau và ngược lại, nếu mực
nước sông không có sự biến đổi hoặc dao động không đáng kể thì chúng không có
sự tương tác với nhau. Bên cạnh đó, dựa vào các lỗ khoan bố trí vuông góc với với
sông có thể xác định vận tốc của nước dưới đất bằng cách thả chất chỉ thị. Tuy
nghiên công tác này đòi hỏi kinh phí và thời gian tương đối lớn để tiến hành thí
nghiệm.
Thí nghiệm thấm rỉ seepage: Đây là một dạng thí nghiệm khá đơn giản,
không tốn kém được sử dụng để xác định trực tiếp lượng nước cung cấp cho sông.
Dạng thí nghiệm này có ưu điểm đó là không cần làm thí nghiệm xác định tính thấm
30
của lớp trầm tích đáy sông. Lượng nước thu được sau khi thí nghiệm có thể được sử
dụng để phân tích thành phần hóa học để nghiên cứu thành phần của nguồn nước
cung cấp cho nước mặt.
1 - Túi nhựa dung tích 2500ml 2 - Măng sông cao su
3 - Khóa đóng mở đường kính 0.6cm 4 - Ống nhựa dẻo chiều dài 6cm
5 - Đầu nối từ bộ dụng cụ với ống nhựa, đường kính 1cm
6 - Hình trụ kim loại đường kính 60cm
7 - Dụng cụ xác định mực nước đáy sông, đường kính 40mm
8 - Mực nước trong dụng cụ
Hình 3.1. Mô phỏng thí nghiệm thấm rỉ đáy sông
Các bước thực hiện:
Bước 1: Chọn vị trí tiến hành thí nghiệm là nơi có đáy bằng phẳng, không
quá sâu. Vị trí thuận lợi nhất cho tiến hành thí nghiệm seepage là các hồ, sông có sự
vận động của dòng mặt không đáng kể, đáy sông là cát hoặc lớp bùn, sét không quá
dày.
Bước 2: Đặt phần mặt thoáng của bộ dụng cụ thí nghiệm lên trên bề mặt đáy
sông, hồ tại ví trí đã lựa chọn, hơi nghiêng bộ dụng cụ sao cho phần van bố trí trên
nắp dụng cụ quay về phía cao nhất để không khí trong dụng cụ dễ dàng thoát ra
ngoài. Ấn đều và từ từ dụng cụ thí nghiệm xuống với tốc độ khoảng 1cm/s cho đến
khi phần lắp dụng cụ cách bề mặt đáy 2cm thì dừng lại. Phần nắp của thùng thí
nghiệm không nên đặt quá cao so bề mặt của đáy sông, hồ sẽ gây ra hiệu ứng bình
31
lưu (hiệu ứng Bernoulli) khi có tác động của các yếu tố tự nhiên tác động như sóng,
dòng chảy hay hiện tượng thuỷ triều.
Bước 3: Đổ một lượng nước xác định vào túi nhựa trước khi nối túi với các
thùng thí nghiệm. Lượng nước được đổ vào túi phải phù hợp với điều kiện thấm của
khu vực, không nên cho quá nhiều hoặc quá ít nước vào túi, lượng nước nên chiếm
khoảng 50% dung tích của túi. Trước khi gắn ống và túi nhựa với thùng thí nghiệm
cần đảm bảo nước trong túi nhựa đã cân bằng áp lực với nước mặt bên ngoài. Việc
này được tiến hành bằng cách đưa từ từ phần túi nhựa xuống nước, mở van và quay
phần ống nối với thùng thí nghiệm lên trên mặt nước nhằm đưa hết khí bên trong túi
nhựa ra ngoài, tuy nhiên cần chú ý không để cho nước trong túi ra ngoài. Sau đó,
nối ống và túi nhựa vào thùng thí nghiệm. Trong trường hợp sử dụng các túi nhựa
có lắp van một chiều, trước và trong khi thí nghiệm cần mở van một chiều để cho
không khí trong túi nhựa thoát ra ngoài.
Bước 4: Khi nối ống nhựa với đầu nối (5) nắp trên thùng thí nghiệm cần chú
ý loại bỏ hết không khí trong ống nhựa bằng cách dìm túi và ống nhựa xuống dưới
mặt nước để không khí thoát ra ngoài. Khi lắp ống nhựa với thùng thí nghiệm cần
tránh để cho ống nhựa bị xoắn, gấp khúc làm sai lệch kết quả thí nghiệm (Murdoch
và Kelly, 2003). Trong trường hợp tiến hành thí nghiệm trong khi có sự dịch chuyển
của dòng mặt cần đặt các vật nặng (các khối bê tông, gạch...) lên trên nắp thùng thí
nghiệm để tránh bị di chuyển do dòng chảy gây ra.
Bước 5: Sau khi đã nối túi nhựa với thùng thí nghiệm qua ống và đặt túi
nhựa vào thùng bảo vệ trong trường hợp cần thiết ta có thể bắt đầu thí nghiệm. Thí
nghiệm được bắt đầu sau khi mở van, chú ý theo dõi thời gian bắt đầu thí nghiệm.
Bước 6: Sau một khoảng thời gian thí nghiệm, kết thúc thí nghiệm bằng cách
đóng van trên ống nhựa và ghi lại thời gian thí nghiệm. Thời gian thí nghiệm phục
thuộc vào đặc điểm thấm của khu vực thí nghiệm và có thể biến đổi từ vài chục phút
cho đến vài ngày, do vậy nên tiến hành thí nghiệm thử trước khi tiến hành thí
nghiệm đồng loạt. Lượng nước thay đổi trong túi nhựa phải đảm bảo tối thiểu là
50ml, tránh hiện tượng các túi nhựa được bổ sung đến dung tích tối đa của túi cũng
như nước bị rút hết ra khỏi túi sau thời gian thí nghiệm [4].
32
Bước 7: Tháo ống nhựa ra khỏi đầu nối với thùng thí nghiệm và xác định thể
tích nước trong túi bằng xi lanh hoặc các ống đo thể tích. Cũng có thể xác định bằng
cách cân trọng lượng của túi và nước trước và sau thí nghiệm, dựa vào tỷ trọng của
nước có thể tính toán được thể tích nước ban đầu và sau khi kết thúc.
Lượng nước thấm được xác định theo công thức:
𝑄 =
𝑉 − 𝑉
𝑡. 𝐹
Trong đó: (1)
Q: lượng thấm
V0: thể tích nước cho vào túi nhựa ban đầu;
V1: thể tích nước trong túi nhựa sau khi thí nghiệm;
t: thời gian tiến hành thí nghiệm;
F: diện tích mặt cắt của bộ dụng cụ.
Thể tích nước (V0-V1) có dấu (-) khi lượng nước được bổ sung, có dấu (+)
khi lượng nước bị mất đi, tương tự với lưu lượng thấm rỉ (Q) có dấu (-) khi lượng
nước cấp lên túi và mang dấu (+) khi lượng nước thấm xuống đáy sông.
Theo Nguyễn Bách Thảo (2007) [5], thí nghiệm thấm rỉ seepage có một số
ưu điểm sau:
- Đây là phương pháp thông thường và hiệu quả để xác định lượng thấm rỉ đáy
sông, và có thể sử dụng để kiểm chứng độ chính xác của các phương pháp khác như
tính toán gián tiếp, đánh giá qua kết quả phân tích mẫu đồng vị hay hóa học.
- Giá thành xây dựng bộ dụng cụ thấp, việc lắp đặt dụng cụ và tiến hành thí
nghiệm dễ dàng, có thể sử dụng nhiều lần do không hao phí vật liệu khi tiến hành
thí nghiệm.
Tuy nhiên, phương pháp này có một số đặc điểm như sau:
- Mỗi thí nghiệm chỉ đánh giá hiệu quả cho vị trí được thí nghiệm. Chính vì vậy
đòi hỏi cần tiến hành nhiều thí nghiệm tại các vị trí khác nhau để có thể tiến hành
nội suy cho vùng lớn hơn, điều đó cũng có nghĩa là đòi hỏi nhiều thời gian và công
sức của người tính toán, phân tích số liệu.
33
- Phương pháp khó có thể tiến hành nhiều lần hoặc kiểm tra tại những vùng có
biên độ mực nước thay đổi lớn theo thời gian.
- Tại những khu vực có lượng thấm rỉ nhỏ (những khu vực có bùn sét đáy sông
lớn hoặc những nơi có độ chênh áp lực không đáng kể) thì việc thí nghiệm đòi hỏi
nhiều ngày để lượng nước trong túi nhựa thay đổi đảm bảo cho tính toán một cách
hiệu quả và chính xác.
- Các dụng cụ thí nghiệm chỉ có thể xác định được tổng lượng nước thấm qua bộ
dụng cụ trong thời gian tiến hành thí nghiệm mà không đưa ra được các số liệu
chứng mình sự thay đổi lượng thấm qua đáy sông theo thời gian.
Ngoài ra, kết quả của thí nghiệm có thể tồn tại sai số do sai số trong công tác
chế tạo và lắp đặt bộ dụng cụ.
3.1.2 Nhóm phương pháp mô hình số
Mô hình số là mô hình sử dụng máy tính để giải các phương trình vi phân mô
tả đối tượng nghiên cứu. Các máy điện tử sẽ nhận thông tin địa chất thủy văn về đối
tượng nghiên cứu sau đó giải và cho ra những số liệu cần thiết theo nội dung bài
toán đặt ra. Việc xác định mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất dựa vào
phương pháp mô hình số thực chất là xác định giá trị bổ cập hay thoát của nước
dưới đất trong phương trình cơ bản theo quan điểm hệ thống dòng chảy:
𝜕
𝜕𝑥
𝑇
𝜕ℎ
𝜕𝑥
+
𝜕
𝜕𝑦
𝑇
𝜕ℎ
𝜕𝑦
+
𝜕
𝜕𝑧
𝑇
𝜕ℎ
𝜕𝑧
− 𝑊 = 𝑆𝑠
𝜕ℎ
𝜕𝑡
Trong đó: (2)
Txx, Tyy, Tzz – các hệ số dẫn nước theo phương x,y,z. Chiều z là chiều thẳng
đứng.
h – cốt cao mực nước tại vị trí (x,y,z) tại thời điểm t.
W – giá trị bổ cập hay thoát của nước dưới đất tại vị trí (x,y,z) ở thời điểm t.
Ss hệ số nhả nước
Ss = Ss(x,y,z), Kxx=Kxx(x,y,z), Kyy=Kyy(x,y,z), Kzz=Kzz(x,y,z) – các hàm số
phụ thuộc vào vị trí không gian x, y, z.
Phương trình (2) mô tả động thái mực nước trong điều kiện môi trường
không đồng nhất và dị hướng. Phương trình (2) cùng với các điều kiện biên, điều
34
kiện ban đầu của lớp chứa nước tạo thành mô hình toán học về dòng chảy nước
dưới đất [6]. Tuy nhiên, giá trị bổ cập hay thoát W trong phương trình có thể là giá
trị lưu lượng bổ cập từ nước sông, nước mưa hay nước từ tầng chứa nước khác,
hoặc thoát do khai thác chứ không chỉ là do nước dưới đất cấp cho nước sông. Do
đó bên cạnh việc nhập các thông số đầu vào (điều kiện biên), công tác hiệu chỉnh
cũng vô cùng quan trọng để có được bộ thông số của mô hình và cho ra được giá trị
tương đối lượng cung cấp từ nước ngầm cho nước sông hoặc nước sông cho nước
ngầm.
Các mô hình được sử dụng là mô hình dòng chảy nước dưới đất như
MODFLOW, PLASM, AQUIFEM-1, GMS, Wetpass. Khi chạy mô hình, cài đặt
biên sông (River), biên mạch lộ hoặc điều kiện biên mực nước tổng hợp (General
Head Boundary).
Hệ số sức cản thấm của biên sông được thể hiện trong công thức:
𝐶 = 𝐾 𝐿𝑊/𝑀 (3)
Trong đó: Criv là giá trị sức cản thấm, Kr là hệ số thấm theo phương thẳng
đứng của lớp trầm tích đáy long, L là chiều dài lòng sông trong ô, W là chiều rộng
lòng sông trong ô, M là chiều dày của lớp trầm tích đáy lòng.
Lưu lượng dòng thấm giữa sông và lớp chứa nước được tính theo công thức:
𝑄 = 𝐶 (𝐻 − ℎ) khi h > Rbot (4)
Ở đây: Hriv là mực nước trong sông, h là mực nước của lớp chứa nước ngay
dưới đáy sông, Rbot là cao trình đáy sông.
Trong trường hợp mực nước của lớp chứa nước nằm dưới đáy sông thì lúc đó
lưu lượng dòng thấm sẽ đạt ổn định và xác định theo công thức:
𝑄 = 𝐶 (𝐻 − 𝑅 ) khi h <= Rbot (5)
Một số chú ý khi sử dụng mô hình đó là: số liệu đầu vào của mô hình rất
nhiều (có thể giả định tuy nhiên lại gây gánh nặng cho công tác hiệu chỉnh mô
hình); điều kiện biên rất quan trọng, nếu thay đổi điều kiện biên có thể sẽ thay đổi
kết quả của mô hình; người sử dụng mô hình cần có kinh nghiệm và am hiểu về mô
hình cũng như khu vực nghiên cứu.
35
3.1.3 Nhóm phương pháp phân tích thông số hóa nước
- Phân tích chỉ số hóa học nước thông thường: Phương pháp cho biết thành phần
hóa học của nước từ đó đánh giá khả năng hòa trộn của nước mặt với nước dưới đất
và mối quan hệ giữa nước mặt với nước dưới đất. Các thông số hóa học nước sau
khi được phân tích và cho ra kết quả sẽ được sử dụng để xác định nguồn gốc của
nước bằng cách đánh giá định lượng (sử dụng các tỉ số như Na/Cl, Ca/Cl, Mg/Cl,
Cl/(HCO3+CO3),… tùy theo đặc tính của nước ở khu vực nghiên cứu có những
thông số nào nổi trội, dễ phân biệt thì sử dụng thông số đó); hoặc sử dụng giản đồ
như Piper, Stiff, Schoeller,… để thể hiện trực quan đặc tính của nước khu vực
nghiên cứu. Nếu có sự tương đồng về mặt loại nước cũng như giản đồ của từng loại
nước thì có thể chúng có sự hòa trộn với nhau.
- Phân tích đồng vị thủy văn: Kết quả nghiên cứu từ dự án IAEA/WMO
(International Atomic Energy Agency – World Meteorological Organization) cho
phép lập ra bản đồ phân bố hàm lượng Oxy18
của nước mưa thế giới và đồ thị quan
hệ tuyến tính giữa δ 18
O và δD, đó là một đường thẳng có phương trình:
δD = 8δ18
O + 10 (6)
Đường thẳng này có tên là GMWL (Global Meteorical Water Line). GMWL
được dùng làm đường chuẩn để so sánh thành phần đồng vị của các loại nước thành
tạo trong điều kiện khí hậu khác nhau. Nước thành tạo trong khí hậu khô, quá trình
bay hơi mạnh các điểm giá trị hàm lượng đồng vị bền của nước nằm lệch về phía
bên phải GMWL; trong điều kiện ngưng tụ, các điểm giá trị hàm lượng đồng vị bền
của nước nằm về bên trái GMWL [7]. Đường nước khí tượng khu vực được sử dụng
cùng với mối quan hệ δ2
H-δ18
O trong các mẫu nước nghiên cứu để giải thích nguồn
gốc các tầng chứa nước phạm vi khu vực. Trên cơ sở sự khác nhau về tỷ số đồng vị
2
H/1
H và tỷ số đồng vị 18
O/16
O của nước đại dương và nước khí tượng cũng như các
nguồn nước mặt có liên quan để so sánh với kết quả của mẫu nghiên cứu mà đánh
giá về nguồn gốc hay mức độ hòa trộn của các nguồn gốc trong mẫu nghiên cứu.
Nước sông phản ánh thành phần đồng vị của nước khí tượng. Tuy nhiên, các sông
lớn thể hiện sự pha trộn đồng vị của nước mưa qua nhiều vùng có điều kiện khí hậu
36
khác nhau, còn nước sông nhỏ phản ánh rõ thành phần đồng vị của nước mưa địa
phương. Sự thay đổi thành phần đồng vị của nước sông so với quy luật chung của
chúng cho phép phát hiện sự cung cấp của nước dưới đất cho nước sông ở từng khu
vực và thời gian quan sát cụ thể và ngược lại. Có thể so sánh thành phần đồng vị
của nước sông và nước dưới đất biến đổi theo thời gian hoặc theo khoảng cách
giếng so với sông và tính toán tỉ lệ bổ cập của nước sông cho nước dưới đất hoặc
ngược lại theo công thức (7).
Theo Trần Thành Lê (2016) [8]: Định lượng việc xác định tỷ lệ bổ cập của
nước sông cho nước dưới đất vào mùa mưa và mùa khô được xác định theo công
thức tổng quát:
• Vào mùa mưa: nước ngầm = α1nước sông + (1-α1) nước mưa
• Vào mùa khô: nước sông = α2nước ngầm + (1-α2) nước mưa
Trên cơ sở phương trình cân bằng để tính lượng bổ cập nước sông cho nước
dưới đất qua các đồng vị bền Deutrium (2
H) và Oxygen 18
O như sau:
+ Vào mùa mưa: δ 18
Onn = X1* δ 18
Os + (1 - X1) * δ 18
Om
δ 2
Hnn = Y1* δ 2
Hs + (1 - Y1) * δ 2
Hm
+ Vào mùa khô: δ 18
Os = X2* δ 18
Onn + (1 - X2) * δ 18
Om
δ 2
Hs = Y2* δ 2
Hnn + (1 - Y2) * δ 2
Hm
Từ đó ta có công thức rút gọn như sau:
- Tỉ lệ cung cấp của nước ngầm cho nước mặt hoặc nước mặt cho nước
ngầm theo thành phần đồng vị 18
O là:
𝑋 = ; 𝑋 =
(7)
- Tỉ lệ cung cấp của nước ngầm cho nước mặt hoặc nước mặt cho nước
ngầm theo thành phần đồng vị 2
H là:
𝑌 = ; 𝑌 =
(7)
37
Trong đó: nn là nước ngầm, s là nước sông, m là nước mưa, X1, X2 và Y1, Y2
là tỉ lệ đóng góp của nước ngầm cho nước sông hoặc ngược lại theo thành phần
đồng vị 18
O và 2
H.
Bên cạnh đó, còn có thể biểu diễn sự thay đổi thành phần đồng vị 18
O hoặc
2
H trong nước dưới đất và nước mặt theo thời gian, nếu chúng có sự tương đồng thì
chứng tỏ nước dưới đất và nước mặt có mối quan hệ với nhau. Bên cạnh đó có thể
biễu diễn sự thay đổi của thành phần đồng vị bền của nước dưới đất và khoảng cách
với sông, hồ để xác định mối quan hệ.
3.2. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất
3.2.1. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới
đất trên thế giới
Nghiên cứu tổng quát về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất có thể
kể đến công trình nghiên cứu của Thomas C.Winter và nnk (1998) thuộc Cục địa
chất Mỹ (USGS) [9]. Các tác giả đã cho thấy bức tranh toàn cảnh về quan hệ giữa
nước mặt và nước dưới đất rất phong phú, đa dạng về nội dung và điều kiện quan
hệ. Trong đó có hai mục lớn, thứ nhất là giải thích quá trình tương tác tự nhiên giữa
nước mặt và nước dưới đất; thứ hai là chỉ ra tác động của con người ảnh hưởng đến
sự tương tác giữa nước mặt và nước dưới đất. Trong mục thứ nhất, nhóm tác giả đi
giải thích chi tiết về các quá trình tự nhiên: mối quan hệ giữa NM-NDĐ trong chu
trình thủy văn. Tác giả chi tiết hóa mối quan hệ này bằng các mối quan hệ nhỏ hơn
như quan hệ giữa sông suối và nước dưới đất, quan hệ giữa ao hồ và nước dưới đất,
quan hệ giữa nước trong đầm lầy và nước dưới đất. Bên cạnh đó còn có các tương
tác về mặt hóa học giữa nước mặt và nước dưới đất. Tác giả nhấn mạnh rằng hai
trong số các biện pháp kiểm soát cơ bản về hóa học nước trong lưu vực thoát nước
là các loại vật chất địa chất tồn tại và thời gian nước tiếp xúc với những vật liệu đó.
Sự chuyển động giữa nước mặt và nước dưới đất đã tạo ra con đường để chuyển hóa
các chất hóa học có trong môi trường đất và môi trường nước. Đồng thời, thành
phần hóa học của nước dưới đất cũng như hướng và cường độ trao đổi với nước mặt
ảnh hưởng lớn đến hàm lượng hóa chất hòa tan của vùng ao hồ và vùng đầm lầy.
38
Tác giả còn chỉ ra các mối tương tác giữa nước mặt và nước dưới đất trong các điều
kiện địa hình khác nhau. Do nước ngầm có mặt hầu hết ở các cảnh quan, nhưng sự
tương tác giữa nước mặt và nước ngầm lại phụ thuộc vào điều kiện riêng và khí hậu
của từng vùng. Ví dụ như ở một dòng chảy trong vùng khí hậu ẩm ướt có thể nhận
được dòng chảy ngầm, nhưng một dòng chảy có điều kiện tương tự nhưng lại nằm
trong vùng khí hậu khô nóng có thể mất dòng chảy vào nước ngầm. Năm dạng địa
hình được thảo luận là núi, ven sông, ven biển, sông băng, cồn cát và karst. Một số
đặc tính phổ biến của từng loại tương tác được tác giả mô tả chi tiết.
Trong phần tác động của con người tác giả đã chỉ ra rằng hoạt động của con
người thường ảnh hưởng đến sự phân bố, số lượng và chất lượng của nguồn nước.
Những ảnh hưởng của con người diễn ra trong một khoảng thời gian dài và không
gian rộng lớn. Các hoạt động cụ thể như: phát triền nông nghiệp, hệ thống thủy lợi,
sử dụng hóa chất nông nghiệp, phát triển công nghiệp và đô thị, xây dựng các hệ
thống thoát nước, đê điều, hồ chứa, phá hủy thảm thực vật tự nhiên, tác động làm
cho biến đổi khí hậu nhanh hơn. Các hoạt động này đã thay đổi sự tương tác tự
nhiên giữa nước mặt và nước dưới đất, đồng thời làm nhiễm bẩn các nguồn nước.
Nhóm phương pháp cân bằng thủy lực: Bộ dụng cụ thấm rỉ seepage được áp
dụng từ những năm 1940 khi các nhà khoa học Israelson và Reeve nghiên cứu sự
mất nước của các kênh tưới (1944) và được phát triển vào những năm 1970 để xác
định lượng thấm rỉ cho các hồ chứa (McBridge và Plannkuch, 1975; Lee, 1977;
John và Lock; 1977; Lee và Cherry, 1978). Dụng cụ thấm seepage còn được sử
dụng nhiều khi nghiên cứu lượng thấm tại các con sông, vùng ven biển hay các hồ
chứa lớn (Lee và Hynes (1978), Woessner (1984); Libelo và MacIntyre (1994); Cey
và n.n.k (1998) và Landon và nnk (2001) .v.v.. [5].
Nhóm phương pháp mô hình số: Rodriguez và nnk (2008) [10] đã sử dụng
mô hình Modflow và modun sông của nó để biểu diễn mối tương tác giữa nước
sông và nước dưới đất ở đảo Choele Choel, vùng Patagonian của Argentina. Nghiên
cứu đã làm sáng tỏ nguyên nhân gây nên sự gia tăng mực nước ngầm là do việc
quản lý hệ thống tưới chưa thực sự hiệu quả dẫn đến tổn thất thấm lớn và bổ cập
cho nước ngầm.
39
Nhóm phương pháp phân tích thông số của nước: Bing Zhang (2016) [11]
cũng sử dụng các đồng vị bền 18
O và 2
H và các chỉ số hóa học (Na+
, K+
, Ca2+
, Mg2+
,
Cl−
, NO3
−
, SO4
2−
) và chỉ số chất lượng nước thay đổi (chỉ số CCME WQI) để chỉ
ra nước ngầm ở sâu dưới được bổ cập từ các tầng chứa nước nông, tuy nhiên tầng
chứa nước nông lại bổ sung cho nước mặt ở hạ lưu, sự bổ sung này không quá 20%.
Chỉ số chất lượng nước thay đổi cũng cho thấy chất lượng nước mặt và chất lượng
nước ngầm tương đối ngang nhau.
Vinícius V. M. Ferreira và nnk (2018) [12] đã sử dụng đồng vị 222
Rn và
huỳnh quang (uranin) để xác định sự tương tác giữa nước bề mặt và nước dưới đất
trong một lưu vực nhỏ nằm ở vùng Đông Nam của Brazil. Mức độ 222
Rn được đo
trong 117 mẫu nước. Sau khi xác định các vùng cung cấp có thể xảy ra ở dọc theo
dòng chảy, một phép đo dòng chảy tự nhiên, thượng lưu, hạ nguồn của vùng này
được tiến hành, sử dụng huỳnh quang và thiết bị đo hàm lượng Flo. Ngoài ra hoạt
động quét đã phát hiện sự tương quan giữa bức xạ gamma tự nhiên và 222
Rn ở nơi
có độ phóng xạ cao. Kết quả chỉ ra rằng nơi phát hiện 222
Rn có đóng góp vào sự
phát triển của dòng chảy. Việc này có thể xác định sự tương quan giữa vùng cung
cấp và bức xạ gamma tự nhiên, và có thể sử dụng như một cách tiếp cận sơ bộ để
tìm các vùng cung cấp trong các kịch bản tương tự như trường hợp trong nghiên
cứu.
3.2.2. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới
đất ở Việt Nam
Việc nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất ở Việt Nam
đã có từ khi xuất hiện các nhà máy khai thác nước nước dưới đất trong lưu vực sông
Hồng qua các công tác nghiên cứu ĐCTV. Năm 1983, Cao Sơn Xuyên (chủ biên)
và tập thể tác giả đã hoàn thành báo cáo đo vẽ thành lập bản đồ địa chất thủy văn tỉ
lệ 1:200.000 từ Hà Nội (F-48-XXVIII) bao trùm toàn bộ diện tích khu vực đồng
bằng Bắc Bộ. Năm 1990, Nguyễn Văn Uyên (chủ biên) và tập thể tác giả đã hoàn
thành báo cáo đo vẽ lập bản đồ ĐCTV tỉ lệ 1:50.000 vùng Việt Trì – Phú Thọ trong
đó có dải ven sông Hồng từ Việt Trì đến hết huyện Vĩnh Tường (tỉnh Vĩnh Phúc).
40
Năm 1993, Trần Minh (chủ biên) cùng tập thể tác giả đã hoàn thành báo cáo đo vẽ
lập bản đồ ĐCTV tỉ lệ 1:50.000 thành phố Hà Nội cũ. Trong tất cả các công tác điều
tra khảo sát lập bản đồ và báo cáo tổng kết nêu trên đều cho rằng nước trong tầng
chứa nước không áp trên cùng đều có quan hệ thủy lực chặt chẽ với nước mặt là
sông, ao hồ, đầm, sức cản thủy lực phụ thuộc vào các thông số của tầng chứa nước
chính (hệ số dẫn nước, chiều dày và hệ số thấm của lớp trầm tích đáy long sông, ao,
hồ, đầm…) và thể hiện qua hệ số thấm xuyên. Tương tự như vậy, đối với tầng chứa
nước có áp bên dưới được cho là có quan hệ thủy lực với nước sông và thể hiện qua
hệ số thấm xuyên (thông số phụ thuộc vào chiều dày và hệ số thấm của lớp trầm
tích bùn đáy sông, ao, hồ và hệ số dẫn nước của tầng đang nghiên cứu, cũng như
chiều dày và hệ số thấm của các lớp thấm tốt và thấm yếu bên trên chúng). Thông
số này được các tác giả sử dụng trong xử lý kết quả bơm hút thí nghiệm.
Việc xác định mối quan hệ giữa sông với nước dưới đất là nhiệm vụ quan
trọng trong việc đánh giá trữ lượng. Theo kết quả nghiên cứu của Trần Minh năm
1981, khi thi công phương án “Thăm dò tỷ mỉ nước dưới đất vùng Hà Nội” đã
khoan hai chùm lỗ khoan để đánh giá sức cản của lòng sông Hồng và sông Đáy. Sau
này nó được tiếp tục nghiên cứu thêm khi thi công phương án tìm kiếm, thăm dò
nước dưới đất ở vùng Kim Anh - Chèm, Hưng Yên - Khoái Châu. Trong phạm vi
thành phố Hà Nội, sức cản tổng hợp của lòng sông Hồng đã được nghiên cứu, đánh
giá cũng như xây dựng thành quy trình trong hút nước thí nghiệm.
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Hoàn khu vực bãi thí nghiệm của
dự án VietAs, kết quả đồng vị đã chứng minh được nước ngầm tầng Holocen có
nguồn gốc pha trộn của nước sông nhánh/sông chính với nước mưa. Nếu vào mùa
mưa, nước sông nhánh/sông chính bổ cấp cho nước ngầm tầng Holocen thì vào mùa
khô, nước ngầm TCN Holocen lại bổ cấp cho nước sông nhánh. Kết quả tính toán
định lượng các quá trình bổ cấp bằng phương pháp đồng vị cho thấy: vào mùa mưa,
nước ngầm tầng Holocene được bổ cấp bởi nước sông nhánh/sông chính là 88%
(tính theo đồng vị 18O), hoặc 85% (tính theo đồng vị 2H); và bởi nước mưa tương
ứng sẽ là 12% hoặc 15%. vào mùa khô, nước ngầm tầng Holocen bổ cấp cho nước
41
sông nhánh tính theo đồng vị 18O là 74% và tính theo đồng vị deuterium (2H) là
72%.
Trong Địa chất thủy văn, phương pháp mô hình được ứng dụng để giải
quyết những nhiệm vụ cụ thể như: nghiên cứu địa chất thủy văn khu vực, nghiên
cứu lý thuyết, đánh giá trữ lượng nước dưới đất, nghiên cứu dịch chuyển khối lượng
của các chất nhiễm bẩn trong môi trường nước dưới đất, quá trình truyền nhiệt trong
môi trường nước dưới đất, các quá trình thấm mất nước hồ đập, nghiên cứu đánh
giá trữ lượng nước chảy vào khu mỏ… Lê Văn Hiển (1998) với công trình Chuyên
khảo NDĐ vùng đồng bằng Bắc Bộ đã đánh giá tổng quát về đặc điểm địa chất, địa
chất thủy văn, trữ lượng cũng như chất lượng nước dưới đất và tài nguyên nước
khoáng, nước nóng ở đồng bằng Bắc Bộ. Ở đây phương pháp mô hình số
(Modflow) đã được áp dụng để xác định trữ lượng và dự báo động thái nước dưới
đất. Phạm Quý Nhân (2000) đã sử dụng phương pháp mô hình số để cho ra kết quả
đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất phục vụ mở rộng công suất nhà máy
nước Vĩnh Yên công suất 16.000m3/ngđ, Hà Nội 1999. Và từ đó đến nay, trong các
phương án thăm dò nước dưới đất phục vụ khai thác nước dưới đất ở các đô thị, nhà
máy nước đều đã áp dụng phương pháp mô hình số để đánh giá trữ lượng khai thác.
Nhận xét
Từ phần tổng quát trên cho thấy các nghiên cứu trên thế giới và ở Việt
Nam về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất đều được thực hiện theo một
trong ba nhóm phương pháp: cân bằng thủy lực, đánh giá kết quả phân tích hóa
nước, đồng vị và mô hình số (Rodriguez, 2008; Vinícius V. M. Ferreira, 2018; Bing
Zhang, 2016; Phạm Qúy Nhân, 2000;…). Tại Việt Nam, các nghiên cứu về vấn đề
này chủ yếu tập trung ở khu vực đồng bằng sông Hồng ( Trần Minh, 1981; Nguyễn
Văn Hoàn; Lê Văn Hiển, 1998; Phạm Qúy Nhân, 2000).
42
CHƯƠNG 4. XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ
NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG NINH THUẬN
4.1. Các phương pháp thực hiện:
Sơ đồ nghiên cứu của đồ án:
Hình 4.1. Sơ đồ nghiên cứu
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf
Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf

More Related Content

Similar to Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf

đáNh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của nhà máy nhiệt điện an khánh...
đáNh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của nhà máy nhiệt điện an khánh...đáNh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của nhà máy nhiệt điện an khánh...
đáNh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của nhà máy nhiệt điện an khánh...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...https://www.facebook.com/garmentspace
 
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng và đề xuất biện pháp giảm thiê...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng và đề xuất biện pháp giảm thiê...đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng và đề xuất biện pháp giảm thiê...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng và đề xuất biện pháp giảm thiê...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
đáNh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở tỉnh hà giang và đề xuấ...
đáNh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở tỉnh hà giang và đề xuấ...đáNh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở tỉnh hà giang và đề xuấ...
đáNh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở tỉnh hà giang và đề xuấ...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước suối nà rược tại huyện yên minh tỉnh hà g...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước suối nà rược tại huyện yên minh tỉnh hà g...đáNh giá hiện trạng môi trường nước suối nà rược tại huyện yên minh tỉnh hà g...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước suối nà rược tại huyện yên minh tỉnh hà g...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
Đề tài: Đánh giá công tác quản lý nhà nước về môi trường tại thành phố Cao Bằng
Đề tài: Đánh giá công tác quản lý nhà nước về môi trường tại thành phố Cao BằngĐề tài: Đánh giá công tác quản lý nhà nước về môi trường tại thành phố Cao Bằng
Đề tài: Đánh giá công tác quản lý nhà nước về môi trường tại thành phố Cao BằngViết thuê trọn gói ZALO 0934573149
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua thành phố hà nội ...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua thành phố hà nội ...đáNh giá hiện trạng môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua thành phố hà nội ...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua thành phố hà nội ...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
Motsophuongphapxulynuoconhiem
MotsophuongphapxulynuoconhiemMotsophuongphapxulynuoconhiem
MotsophuongphapxulynuoconhiemSpring Sun
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy hoàng văn thụ
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy hoàng văn thụđáNh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy hoàng văn thụ
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy hoàng văn thụhttps://www.facebook.com/garmentspace
 
đáNh giá hiện trạng nước sinh hoạt và đề xuất một số giải pháp nâng cao chất ...
đáNh giá hiện trạng nước sinh hoạt và đề xuất một số giải pháp nâng cao chất ...đáNh giá hiện trạng nước sinh hoạt và đề xuất một số giải pháp nâng cao chất ...
đáNh giá hiện trạng nước sinh hoạt và đề xuất một số giải pháp nâng cao chất ...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
Luận văn: Ứng dụng viễn thám khai thác cá ngừ đại dương, 9đ - Gửi miễn phí qu...
Luận văn: Ứng dụng viễn thám khai thác cá ngừ đại dương, 9đ - Gửi miễn phí qu...Luận văn: Ứng dụng viễn thám khai thác cá ngừ đại dương, 9đ - Gửi miễn phí qu...
Luận văn: Ứng dụng viễn thám khai thác cá ngừ đại dương, 9đ - Gửi miễn phí qu...Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO: 0909232620
 
đáNh giá hiện trạng nước thải y tế bệnh viện đa khoa lào cai tỉnh lào cai
đáNh giá hiện trạng nước thải y tế bệnh viện đa khoa lào cai tỉnh lào caiđáNh giá hiện trạng nước thải y tế bệnh viện đa khoa lào cai tỉnh lào cai
đáNh giá hiện trạng nước thải y tế bệnh viện đa khoa lào cai tỉnh lào caiTÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
đáNh giá hiện trạng môi trường khu tái định cư thủy điện lai châu, huyện mườn...
đáNh giá hiện trạng môi trường khu tái định cư thủy điện lai châu, huyện mườn...đáNh giá hiện trạng môi trường khu tái định cư thủy điện lai châu, huyện mườn...
đáNh giá hiện trạng môi trường khu tái định cư thủy điện lai châu, huyện mườn...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
đáNh giá chất lượng nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại khu vực ...
đáNh giá chất lượng nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại khu vực ...đáNh giá chất lượng nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại khu vực ...
đáNh giá chất lượng nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại khu vực ...https://www.facebook.com/garmentspace
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu...đáNh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải và môi trường không khí tại công ty ...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải và môi trường không khí tại công ty ...đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải và môi trường không khí tại công ty ...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải và môi trường không khí tại công ty ...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 
Quan trắc chất lượng nước hồ linh đàm phục vụ mục đích cảnh quan đô thị phườn...
Quan trắc chất lượng nước hồ linh đàm phục vụ mục đích cảnh quan đô thị phườn...Quan trắc chất lượng nước hồ linh đàm phục vụ mục đích cảnh quan đô thị phườn...
Quan trắc chất lượng nước hồ linh đàm phục vụ mục đích cảnh quan đô thị phườn...nataliej4
 
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊ...
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊ...NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊ...
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊ...KhoTi1
 

Similar to Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf (20)

đáNh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của nhà máy nhiệt điện an khánh...
đáNh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của nhà máy nhiệt điện an khánh...đáNh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của nhà máy nhiệt điện an khánh...
đáNh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải của nhà máy nhiệt điện an khánh...
 
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
 
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng tại trung tâm đào tạo nghiên cứu ...
 
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng và đề xuất biện pháp giảm thiê...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng và đề xuất biện pháp giảm thiê...đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng và đề xuất biện pháp giảm thiê...
đáNh giá môi trường nước nuôi cá diêu hồng và đề xuất biện pháp giảm thiê...
 
đáNh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở tỉnh hà giang và đề xuấ...
đáNh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở tỉnh hà giang và đề xuấ...đáNh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở tỉnh hà giang và đề xuấ...
đáNh giá hiệu quả xử lý nước thải của các làng nghề ở tỉnh hà giang và đề xuấ...
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước suối nà rược tại huyện yên minh tỉnh hà g...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước suối nà rược tại huyện yên minh tỉnh hà g...đáNh giá hiện trạng môi trường nước suối nà rược tại huyện yên minh tỉnh hà g...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước suối nà rược tại huyện yên minh tỉnh hà g...
 
Đề tài: Đánh giá công tác quản lý nhà nước về môi trường tại thành phố Cao Bằng
Đề tài: Đánh giá công tác quản lý nhà nước về môi trường tại thành phố Cao BằngĐề tài: Đánh giá công tác quản lý nhà nước về môi trường tại thành phố Cao Bằng
Đề tài: Đánh giá công tác quản lý nhà nước về môi trường tại thành phố Cao Bằng
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua thành phố hà nội ...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua thành phố hà nội ...đáNh giá hiện trạng môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua thành phố hà nội ...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua thành phố hà nội ...
 
Motsophuongphapxulynuoconhiem
MotsophuongphapxulynuoconhiemMotsophuongphapxulynuoconhiem
Motsophuongphapxulynuoconhiem
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy hoàng văn thụ
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy hoàng văn thụđáNh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy hoàng văn thụ
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy hoàng văn thụ
 
đáNh giá hiện trạng nước sinh hoạt và đề xuất một số giải pháp nâng cao chất ...
đáNh giá hiện trạng nước sinh hoạt và đề xuất một số giải pháp nâng cao chất ...đáNh giá hiện trạng nước sinh hoạt và đề xuất một số giải pháp nâng cao chất ...
đáNh giá hiện trạng nước sinh hoạt và đề xuất một số giải pháp nâng cao chất ...
 
Đề tài: Ứng dụng viễn thám và GIS để khai thác cá ngừ đại dương
Đề tài: Ứng dụng viễn thám và GIS để khai thác cá ngừ đại dươngĐề tài: Ứng dụng viễn thám và GIS để khai thác cá ngừ đại dương
Đề tài: Ứng dụng viễn thám và GIS để khai thác cá ngừ đại dương
 
Luận văn: Ứng dụng viễn thám khai thác cá ngừ đại dương, 9đ - Gửi miễn phí qu...
Luận văn: Ứng dụng viễn thám khai thác cá ngừ đại dương, 9đ - Gửi miễn phí qu...Luận văn: Ứng dụng viễn thám khai thác cá ngừ đại dương, 9đ - Gửi miễn phí qu...
Luận văn: Ứng dụng viễn thám khai thác cá ngừ đại dương, 9đ - Gửi miễn phí qu...
 
đáNh giá hiện trạng nước thải y tế bệnh viện đa khoa lào cai tỉnh lào cai
đáNh giá hiện trạng nước thải y tế bệnh viện đa khoa lào cai tỉnh lào caiđáNh giá hiện trạng nước thải y tế bệnh viện đa khoa lào cai tỉnh lào cai
đáNh giá hiện trạng nước thải y tế bệnh viện đa khoa lào cai tỉnh lào cai
 
đáNh giá hiện trạng môi trường khu tái định cư thủy điện lai châu, huyện mườn...
đáNh giá hiện trạng môi trường khu tái định cư thủy điện lai châu, huyện mườn...đáNh giá hiện trạng môi trường khu tái định cư thủy điện lai châu, huyện mườn...
đáNh giá hiện trạng môi trường khu tái định cư thủy điện lai châu, huyện mườn...
 
đáNh giá chất lượng nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại khu vực ...
đáNh giá chất lượng nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại khu vực ...đáNh giá chất lượng nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại khu vực ...
đáNh giá chất lượng nước và đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại khu vực ...
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu...đáNh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước khu vực bãi chôn rác thải nam sơn tại khu...
 
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải và môi trường không khí tại công ty ...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải và môi trường không khí tại công ty ...đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải và môi trường không khí tại công ty ...
đáNh giá hiện trạng môi trường nước thải và môi trường không khí tại công ty ...
 
Quan trắc chất lượng nước hồ linh đàm phục vụ mục đích cảnh quan đô thị phườn...
Quan trắc chất lượng nước hồ linh đàm phục vụ mục đích cảnh quan đô thị phườn...Quan trắc chất lượng nước hồ linh đàm phục vụ mục đích cảnh quan đô thị phườn...
Quan trắc chất lượng nước hồ linh đàm phục vụ mục đích cảnh quan đô thị phườn...
 
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊ...
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊ...NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊ...
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN DỰ BÁO LŨ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊ...
 

Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận_1120.pdf

  • 1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG NINH THUẬN HÀ NỘI, NĂM 2019
  • 2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA TÀI NGUYÊN NƯỚC NGUYỄN THỊ THU HƯỜNG NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG NINH THUẬN Chuyên ngành: Quản lí tài nguyên nước Mã ngành: D000212 Người hướng dẫn: TS. Tạ Thị Thoảng HÀ NỘI, NĂM 2019
  • 3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các tài liệu và số liệu trong luận văn này là trung thực. Các kết quả, luận điểm của luận văn chưa được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả Nguyễn Thị Thu Hường
  • 4. LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến tất cả quý thầy cô khoa Tài Nguyên Nước , trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, thầy cô đã cho em những kiến thức cơ bản, những bài học, những kinh nghiệm quý báu, truyền đạt kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình học tập để em có hành trang cơ sở chuẩn bị bước vào môi trường làm việc thực tế. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Tạ Thị Thoảng – giảng viên khoa Tài nguyên nước, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội – người đã truyền thụ kiến thức, hướng dẫn, chỉ dạy rất tận tình cho em hoàn thành đồ án này. Sự chỉ bảo tận tình và chu đáo của cô giúp em nhận ra sai sót để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới PGS.TS. Phạm Quý Nhân và TS. Trần Thành Lê đã tạo điều kiện cho em tiếp cận với nguồn số liệu khảo sát thực địa và kết quả phân tích mẫu nước của đề tài “Nghiên cứu các giải pháp khoa học, công nghệ hạn chế xâm nhập mặn đối với các tầng chứa nước ven biển miền Trung trong bối cảnh biến đổi khí hậu; ứng dụng thí điểm cho công trình cụ thể trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận”. Cuối cùng em xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè đã chia sẻ, giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để em có thể hoàn thành chương trình học tại trường. Do kiến thức bản thân còn hạn chế nên đồ án tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những sai sót. Em mong thầy cô thông cảm và cho em những ý kiến đánh giá nhận xét để em rút kinh nghiệm và hoàn thiện bản thân hơn khi ra trường. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thu Hường
  • 5. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Lượng mưa trung bình tại Phan Rangtừ năm 2002 đến năm 2011[3] ......7 Bảng 1.2. Nhiệt độ trung bình tại Phan Rang từ năm 2002 đến năm 2011[3] .........7 Bảng 1.3. Bốc hơi trung bình tại Phan Rang [3]................................................... 8 Bảng 1.4. Độ ẩm trung bình tại Phan Rang [3] ....................................................8 Bảng 1.5. Giá trị trung bình các yếu tố khí tượng tại trạm Phan Rang từ năm 2002 đến năm 2011 [3] .............................................................................................9 Bảng 2.1 Các nghiên cứu về tài nguyên nước dưới đất đã thực hiện cho khu vực Ninh Thuận.................................................................................................... 16 Bảng 2.2. Phân chia mức độ chứa nước ............................................................19 Bảng 2.3. Đặc điểm của các tầng chứa nước trong khu vực nghiên cứu ...............20 Bảng 4.1. Thông tin điểm lấy mẫu ...................................................................45 Bảng 4.2. Kết quả phân tích mẫu nước (đơn vị: mg/l) ........................................46 Bảng 4.3. Kết quả thí nghiệm thấm rỉ đáy sông .................................................48 Bảng 4.4. Khoảng dao động hàm lượng đồng vị bền trong các mẫu nước ............56
  • 6. DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Bản đồ hành chính tỉnh Ninh Thuận ....................................................4 Hình 1.2.Biểu đồ lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm tại trạm Phan Rang[3].................9 Hình 2.1.Sơ đồ thủy đẳng cao và hướng dòng ngầm lưu vực sông Cái Phan Rang[3] ......................................................................................................... 19 Hình 2.2. Mặt cắt ĐCTV qua đồng bằng Phan Rang (Tây Bắc - Đông Nam)[3] ...19 Hình 2.3. Vị trí một số giếng khai thác nước dưới đất trong khu vực nghiên cứu ..25 Hình 2.3. Sơ đồ nhiễm mặn nước dưới đất vùng Ninh Thuận [2] ........................ 28 Hình 3.1. Mô phỏng thí nghiệm thấm rỉ đáy sông ..............................................30 Hình 4.1. Sơ đồ nghiên cứu .............................................................................42 Hình 4.2. Sơ đồ vị trí lấy mẫu..........................................................................44 Hình 4.3. Sơ đồ vị trí và kết quả thí nghiệm thấm rỉ đáy sông.............................50 Hình 4.4. Phân bố giá trị lưu lượng thấm seepage theo không gian......................51 Hình 4.5. Giản đồ Piper thể hiện các thành phần hóa học chủ yếu của các mẫu nước dưới đất, nước mặt trong khu vực nghiên cứu (meq/l)................................53 Hình 4.6. Giản đồ Stiff thể hiện các thành phần hóa học chủ yếu của các mẫu (a) nước dưới đất, (b) nước mặt trong khu vực nghiên cứu theo phân bố không gian (meq/l) .......................................................................................................... 55 Hình 4.7. Phân bố không gian thành phần đồng vị bền δ18 O (‰) của nước mặt và nước dưới đất.................................................................................................56 Hình 4.8. Đồ thị quan hệ giữa Oxy-18 và Deteri của các mẫu nước sông, nước dưới đất và nước mưa khu vực đồng bằng Ninh Thuận..................................................57 Hình 4.9. Phân vùng tương tác giữa nước mặt và nước dưới đất............................58
  • 7. MỤC LỤC MỞ ĐẦU.......................................................................................................1 1. Đặt vấn đề..................................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................2 3. Nội dung nghiên cứu..................................................................................2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................................2 5. Phương pháp nghiên cứu............................................................................3 6. Ý nghĩa của đồ án.......................................................................................3 7. Cấu trúc các chương của đồ án...................................................................3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN.................................. KHU VỰC NGHIÊN CỨU..........................................................................4 1.1 Vị trí địa lý......................................................................................................4 1.2 Địa hình..........................................................................................................5 1.3 Khí hậu...........................................................................................................6 1.4. Đặc điểm tài nguyên nước mặt.....................................................................10 1.4.1 Hệ thống sông Cái Phan Rang................................................................10 1.4.2 Hệ thống các sông độc lập.......................................................................12 1.4.3 Hệ thống thuỷ lợi.....................................................................................12 1.4.4. Các hồ....................................................................................................12 1.5. Đường bờ biển .............................................................................................13 1.6. Đặc điểm kinh tế - xã hội .............................................................................14 1.6.1. Đặc điểm kinh tế.....................................................................................14 1.6.2 Xã hội......................................................................................................15 CHƯƠNG II. ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT .............. 16 CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU............................................................... 16 2.1. Lịch sử nghiên cứu.......................................................................................16 2.2. Đặc điểm hệ thống tầng chứa nước ..............................................................18 2.3. Hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước dưới đất khu vực nghiên cứu24 2.4. Đặc điểm thủy hóa và tình hình nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Ninh Thuận 25 2.4.1. Loại hình hóa học nước dưới đất............................................................25
  • 8. 2.4.2. Hiện trạng nhiễm mặn nước dưới đất .....................................................27 CHƯƠNG III. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT ....................................................... 29 3.1. Các phương pháp thường được sử dụng để xác định mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất ..........................................................................................29 3.1.1 Nhóm phương pháp cân bằng thủy lực: ............................................29 3.1.2 Nhóm phương pháp mô hình số ........................................................33 3.1.3 Nhóm phương pháp phân tích thông số hóa nước .............................35 3.2. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất 37 3.2.1. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất trên thế giới................................................................................................37 3.2.2. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất ở Việt Nam .................................................................................................39 CHƯƠNG 4. XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG NINH THUẬN..............42 4.1. Các phương pháp thực hiện:.........................................................................42 4.1.1. Thu thập, tổng hợp tài liệu......................................................................43 4.1.2. Lấy mẫu, phân tích mẫu .........................................................................44 4.2. Đánh giá kết quả thấm rỉ seepage.................................................................47 4.3. Đánh giá kết quả phân tích hóa nước............................................................51 4.4. Đánh giá kết quả đồng vị bền.......................................................................55 4.5. Đề xuất giải pháp bảo vệ bền vững nguồn nước dưới đất .............................58 4.5.1. Giải pháp xã hội.....................................................................................59 4.5.2. Giải pháp tự nhiên..................................................................................59 4.5.3. Giải pháp thể chế ...................................................................................60 4.5.4. Giải pháp kinh tế....................................................................................61 KẾT LUẬN................................................................................................. 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................64 PHỤ LỤC HÌNH ........................................................................................ 66
  • 9. 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất luôn là một mối quan hệ phức tạp, do nó liên quan đến nhiều yếu tố như khí hậu, cấu tạo địa hình, địa chất, sinh vật. Tuy nhiên, bên cạnh trường hợp chúng không có liên quan gì đến nhau thì giữa nước mặt và nước luôn tồn tại các dạng quan hệ sau : (1) Nước mặt thường xuyên là nguồn bổ cập nước dưới đất, xảy ra khi thủy vực mặt và tầng chứa thông nhau và mực nước trong các thủy vực mặt cao hơn mực nước (mức áp lực thủy tĩnh) của các tầng chứa nước bão hòa. (2) Nước dưới đất thường xuyên là nguồn cung cấp cho nước mặt, xảy ra khi mực nước của các đới chứa nước bão hòa trong đất luôn cao hơn mực nước của thủy vực mặt. (3) Nước mặt và nước dưới đất luân phiên cung cấp cho nhau, xảy ra khi mực nước của các đới chứa nước bão hoà trong đất cao hơn mực nước của thuỷ vực mặt có lưu thông trực tiếp với nó vào mùa kiệt và thấp hơn vào mùa lũ. Khi nước trong các thuỷ vực mặt dâng cao trong mùa lũ, một phần nước lũ sẽ ngấm qua vùng bờ vào các tầng chứa nước chưa bão hoà, một mặt làm dâng mực nước ngầm, mặt khác làm chậm lại quá trình dâng nước mặt. Khi nước lũ rút, phần nước lũ đã chứa tạm vào vùng bờ sẽ dần dần được rút ra, trả vào thuỷ vực mặt. Đây là cơ chế tạo ra quá trình điều tiết bờ, một trong những quá trình tự nhiên quan trọng góp phần làm giảm cao độ đỉnh lũ, giảm mức độ ác liệt của lũ. Nước mặt và nước dưới đất có mối quan hệ rất chặt chẽ như vậy nên khi tác động đến một trong hai yếu tố thì yếu tố còn lại cũng sẽ thay đổi theo chiều hướng tích cực hoặc tiêu cực. Hiểu được sự tương tác giữa chúng sẽ giúp ích trong việc quản lý tổng hợp nước mặt – nước dưới đất, góp phần đưa ra chiến lược khai thác, sử dụng, bảo vệ tài nguyên nước một cách hợp lý. Ninh Thuận là một trong những vùng có lượng mưa trung bình năm thấp nhất cả nước, chỉ khoảng 700-800 mm ở Phan Rang và tăng dần đến trên 1100mm ở miền núi, với thời gian mùa mưa cũng ngắn hơn nhiều so với các vùng khác trong cả nước (từ tháng 9 đến tháng 11) [1]. Đây là một khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với đặc trưng khô nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh, nhiệt độ trung bình hàng năm
  • 10. 2 từ 26-27°C, độ ẩm không khí từ 75-77%. Bên cạnh đó khu vực này còn chịu ảnh hưởng nặng nề của hiện tượng Elnino dẫn đến tình trạng hạn hán ngày càng trở nên gay gắt. Theo Đài KTTV Ninh Thuận năm 2016, mực nước ở sông Cái Phan Rang tại trạm thủy văn Tân Mỹ luôn duy trì ở mức xấp xỉ trung bình trung nhiều năm. Nguồn nước ở tỉnh lại phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở khu vực phía Bắc và trung tâm tỉnh. Nguồn nước dưới đất chỉ bằng 1/3 mức bình quân cả nước. Do đó áp lực về khai thác sử dụng nguồn nước ở đây là rất lớn. Kéo theo đó là tình trạng XNM đang diễn ra với quy mô và mức độ lớn. Vào thời gian mùa cạn, hầu hết các giếng khoan ở tầng Holocen khu vực này đều bị cạn hoặc bị nhiễm mặn. Để tìm ra các giải pháp về nguồn nước cho tỉnh Ninh Thuận thì việc nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất ở tỉnh Ninh Thuận cũng rất quan trọng so với việc nghiên cứu tính bị tổn thương của tầng chứa nước hay mức độ xâm nhập mặn của tầng chứa nước. Hiện nay tình hình nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất trong nước đang phát triển, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào về mối quan hệ này ở tỉnh Ninh Thuận hoặc chưa được công bố, do đó tôi chọn đề tài này. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận, tạo cơ sở để có những biện pháp khai thác, bảo vệ và quản lí hiệu quả nguồn nước. 3. Nội dung nghiên cứu Các nội dung cần nghiên cứu như sau: - Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất trên thế giới và ở Việt Nam. - Tổng quan về đặc điểm địa lý tự nhiên và TNN dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận. - Xác định mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận. - Đề xuất giải pháp bảo vệ nguồn nước dưới đất. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất.
  • 11. 3 - Phạm vi nghiên cứu: khu vực đồng bằng Ninh Thuận 5. Phương pháp nghiên cứu Để giải quyết các nội dung nghiên cứu trên thì đồ án sử dụng các phương pháp nghiên cứu như sau: - Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu, tài liệu: các tài liệu cần thu thập là thông tin về đặc điểm địa lý tự nhiên của Ninh Thuận; bản đồ ĐCTV, bản đồ nền khu vực nghiên cứu; các báo cáo, nghiên cứu.đã thực hiện liên quan đến đề tài,… - Phương pháp điều tra thực địa và thí nghiệm hiện trường: thí nghiệm thấm seepage, lấy mẫu nước. - Nhóm phương pháp phân tích mẫu: sử dụng các chỉ số hóa học nước thành lập giản đồ Piper, đánh giá nguồn gốc của nước dựa vào thành phần đồng vị bền của Oxy và hydro. 6. Ý nghĩa của đồ án - Ý nghĩa khoa học : Đề tài nghiên cứu của đồ án là một trong các cách tiếp cận mới trong việc tìm hiểu về tài nguyên nước ở khu vực đồng bằng Ninh Thuận. Đồ án góp phần làm sáng tỏ nguồn bổ cập cho tầng chứa nước trầm tích Đệ Tứ , sự tương tác của nước sông và nước nước dưới đất ở khu vực nghiên cứu, tạo tiền đề cho những nghiên cứu khác về khu vực. - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đồ án có thể là tài liệu tham khảo cho những nhà quản lí, quy hoạch tài nguyên nước nhằm có những biện pháp khai thác, bảo vệ, quản lí hiệu quả nguồn nước ở khu vực nghiên cứu. 7. Cấu trúc các chương của đồ án Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo thì đồ án sẽ gồm những chương sau: Chương 1: Tổng quan về địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu Chương 2: Đặc điểm tài nguyên nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận Chương 3: Tổng quan các vấn đề có liên quan đến đề tài Chương 4: Xác định mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất khu vực đồng bằng Ninh Thuận.
  • 12. 4 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí địa lý Ninh Thuận là một tỉnh thuộc vùng Duyên hải Nam Trung Bộ.Với toạ độ địa lý từ 11°18'14" đến 12°09'15" vĩ độ Bắc, 108°09'08" đến 109°14'25" kinh độ Đông, tỉnh Ninh Thuận có phía bắc giáp tỉnh Khánh Hòa, phía nam giáp tỉnh Bình Thuận, phía tây giáp tỉnh Lâm Đồng và phía đông giáp biển Đông. Tỉnh Ninh Thuận có diện tích tự nhiên là 3.358 km2 , với 6 đơn vị hành chính gồm 1 thành phố và 5 huyện, trong đó Tp. Phan Rang-Tháp Chàm là thành phố trung tâm nơi phát triển chính trị, kinh tế và văn hóa của tỉnh, cách Tp. Hồ Chí Minh 350 km, cách sân bay Cam Ranh 60 km, cách Tp. Nha Trang 105 km và cách Tp. Đà Lạt 110 km, rất thuận tiện cho việc giao lưu phát triển kinh tế-xã hội [1]. Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Ninh Thuận (Nguồn: Atlat Việt Nam, 2010)
  • 13. 5 1.2 Địa hình Địa hình tỉnh Ninh Thuận được bao bọc bởi ba mặt là núi và một mặt là biển. Phía Tây, phía Bắc và Đông Bắc là vùng núi. Ở giữa và ven biển là các đồng bằng chuyển tiếp thấp dần từ Bắc và Tây Bắc xuống Đông Nam, với 3 dạng địa hình chủ yếu dưới đây [2]. Địa hình núi thấp trung bình Dạng địa hình này phân bố ở phía Bắc, Đông Bắc và phía Tây thuộc địa bàn các huyện Ninh Sơn và Ninh Phước. Chúng bao gồm các dãy núi thấp và trung bình có đỉnh nhọn, sườn dốc, bề mặt lởm. Độ cao tuyệt đối phổ biến từ 400 đến 800m. Cao nhất là đỉnh hòn Chan (1978m), kế tiếp là đỉnh núi Gia Rích (1923m) phía Tây xã Phước Bình, huyện Bác Ái. Đặc điểm chung của dạng địa hình này thường dốc (10 - 300 ), bề mặt bị phân cắt mãnh liệt, đường phân thủy hẹp, đi lại khó khăn. Địa hình núi thấp trung bình thường phát triển trên các đá xâm nhập, các thành tạo núi lửa và các trầm tích phun trào. Địa hình đồi núi thấp Là dạng địa hình chuyển tiếp giữa đồi núi thấp trung bình xuống đồng bằng ven biển, gồm đồi gò bán sơn địa, độ cao tuyệt đối từ 50 - 400m, chiếm khoảng 14,4% diện tích tự nhiên của tỉnh Ninh Thuận. Đặc điểm các đồi gò là đỉnh tròn, sườn thoải, núi thấp xen kẽ với thung lũng sông suối nhỏ và nghiêng dần ra biển. Địa hình đồng bằng và cồn cát ven biển Độ cao tuyệt đối dưới 50m, chiếm 22,4% diện tích tự nhiên toàn tỉnh. Đồng bằng phân bố rộng khắp các cửa sông lớn như đồng bằng Phan Rang, các đồng bằng hẹp Ninh Sơn, Quán Thẻ. Cồn cát ven biển phân bố dọc theo bờ biển và các vũng vịnh ven bờ thuộc địa phận các xã ven biển của huyện Ninh Hải, Ninh Phước. Đặc điểm của địa hình này là bằng phẳng, giao thông thuận tiện. Thành phần các tích tụ tạo nên đồng bằng và cồn cát ven biển chủ yếu là trầm tích Đệ Tứ, rất đa dạng về nguồn gốc và thành phần vật chất.
  • 14. 6 1.3 Khí hậu Ninh Thuận là tỉnh có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với đặc trưng khô nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh và phân hóa thành 2 mùa rõ rệt gồm mùa mưa, mùa khô. Lượng mưa trung bình ở Phan Rang từ năm 2002 - 2011 là từ 654,1mm (2006) đến 1.746,2mm (2008); trung bình 1.131,4mm. Mùa mưa thường bắt đầu vào khoảng tháng 9 và kết thúc vào cuối tháng 12. Cụ thể hơn, mưa tập trung vào các tháng 9, 10 và 11, chiếm 40 - 80% lượng mưa của cả năm. Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8. Lượng mưa biến đổi theo cả không gian và thời gian. Về không gian, lượng mưa nhỏ nhất là ở Cà Ná, tăng dần lên phía Bắc. Về thời gian, mùa mưa đến muộn dần theo chiều từ Nam ra Bắc, vùng núi có lượng mưa lớn hơn vùng biển. Vùng núi Ninh Thuận là khu vực có lượng mưa khá lớn, địa hình dốc, rừng bị phá, sông lại nhiều đập dâng tạo điều kiện thuận lợi gây ra lũ quét. Đồng bằng bị khô hạn nhất trong cả nước. Đây là nguyên nhân gây ra hoang mạc ở Ninh Thuận. Sự biến thiên lượng mưa và dòng chảy trên mặt đã gây ảnh hưởng trực tiếp đến nước dưới đất. Mực nước ngầm dao động theo mùa rất rõ rệt. Sự khan hiếm nước trên mặt trong suốt mùa khô đã tạo điều kiện cho xâm nhập mặn rất sâu vào đất liền theo các dòng sông và các tầng chứa nước nằm ven biển. Khu vực nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với đặc trưng khô nóng, gió nhiều, bốc hơi mạnh,nhiệt độ trung bình từ năm 2002 đến năm 2011 dao động 24,7-29,10 C (cao hơn nơi khác 1-2o C). Độ ẩm không khí từ 73,2-77,7%. Tổng lượng bốc hơi trung bình năm tại Phan Rang lên tới 2181mm/năm (2005), lượng mưa trung bình thời gian cùng kỳ là 1164 mm/năm; bằng 53 % lượng bốc hơi. Bảng 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 tổng hợp số liệu lượng mưa, nhiệt độ, bốc hơi, và độ ẩm trung bình tháng qua các năm 2002-2011 tại Ninh Thuận từ số liệu quan trắc của trạm thủy văn Phan Rang-Tháp Chàm. Thống kê trong 100 năm (1891-1990) có 47 cơn bão đổ bộ vào khu vực từ Phú Yên trở vào, trung bình mỗi năm chưa đến 0,5 cơn. Song đáng chú ý nhất là trong ba thập kỷ gần đây tần số bão xuất hiện tăng lên rõ rệt. Có năm tới 2 cơn (1968), có 3 cơn (1985) và nhiều năm không có cơn bão nào.
  • 15. 7 Bảng 1.1. Lượng mưa trung bình tại Phan Rangtừ năm 2002 đến năm 2011[3] Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tổng (mm) Năm 2002 0 0 0 10,0 87,2 62,3 67,1 142,9 121,3 201,1 262,5 72,0 1026,4 2003 0 0 4,8 0,0 125,9 46,7 72,4 10,4 296,9 255,9 304,1 27,7 1144,8 2004 8,6 0 0 25,4 124,9 139,4 143,0 202,4 68,6 64,2 5,8 10,4 792,7 2005 0 0 0 0,0 97,7 64,4 56,0 115,7 190,7 144,2 160,0 335,7 1164,4 2006 5,6 9,6 71,2 3,1 56,3 25,8 56,5 98,0 232,6 94,7 0,7 0,0 654,1 2007 1,5 0 89,4 15,0 183,0 145,4 77,6 116,3 264,4 227,2 218,0 0,0 1337,8 2008 54,1 20,3 33,4 113,6 237,3 25,3 167,8 95,7 260,0 228,9 318,2 191,6 1746,2 2009 5,3 1,8 13,9 244,4 157,1 29,8 52,0 94,8 57,3 69,5 241,7 0,0 967,6 2010 103,4 0 0,0 56,5 26,8 167,9 142,7 144,8 91,4 564,2 202,6 85,6 1585,9 2011 20,6 0 25,8 10,3 112,1 49,1 78,9 7,3 116,2 412,7 38,5 22,6 894,1 Tổng 199,1 31,7 238,5 478,3 1208 756,1 914,0 1028 1699 2262 1752 745,6 11314 TB (mm) 16,6 2,6 19,9 39,9 100,7 63,0 76,2 85,7 141,6 188,6 146,0 62,1 1131,4 Bảng 1.2. Nhiệt độ trung bình tại Phan Rang từ năm 2002 đến năm 2011[3] Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB (o C) Năm 2002 24,8 24,9 26,4 28 29,4 29,5 29,7 28,1 27,5 27,3 26,7 26,3 27,4 2003 24,5 25,8 26,8 28,2 28,8 29,1 28,4 29,6 28 26,7 26,4 24,7 27,3 2004 24,9 24,8 26,5 28,4 28,7 28,4 28,6 28,8 28,1 26,9 26,8 25,2 27,2 2005 24,2 25,8 26,3 28,2 29,9 30 29 29,2 27,6 26,9 26,5 24,6 27,4 2006 25 26 26,3 28,1 28,9 29,1 28,9 28,4 27,5 27,4 27,2 26,5 27,4 2007 25,1 25,6 26,9 28,3 28,5 28,8 28,5 27,9 28 26,8 25,1 25 27,0 2008 24,9 24,5 25,9 28,3 27,7 28,6 28,1 28,1 27,7 27,2 25,8 25,1 26,8 2009 23,9 26 27,2 27,1 27,2 29,3 28,6 28,8 28,4 26,9 26,4 25,6 27,1 2010 25,3 26,3 27,1 28,6 29,8 29,3 28,4 28,5 28,5 26,7 25,9 25,1 27,5 2011 24,5 25,1 25,8 27,1 28,5 28,7 28,2 28,4 28,2 27 26,7 25,1 26,9 TB (o C) 24,7 25,5 26,5 28 28,7 29,1 28,6 28,6 28 27 26,4 25,3 27,2
  • 16. 8 Bảng 1.3. Bốc hơi trung bình tại Phan Rang [3] Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tổng (mm) Năm 2002 201,0 194,6 189,6 154,3 175,4 178,3 226,6 142,8 101,7 118,6 105,7 130,2 1918,8 2003 209,0 173,3 165,7 150,0 138,2 156,7 141,9 207,2 129,1 95,8 156,2 165,2 1888,3 2004 191,8 186,7 162,6 142,1 135,7 151,4 160,0 190,1 158,2 176,5 172,1 223,0 2050,2 2005 227,0 173,1 221,3 209,1 240,3 189,9 220,0 230,5 114,9 94,4 126,6 133,6 2180,7 2006 200,4 220,8 157,7 169,0 137,3 173,3 162,6 153,9 106,3 139,9 156,8 204,4 1982,4 2007 223,4 173,6 144,5 186,0 120,6 114,5 129,2 126,6 100,2 89,7 94,7 119,9 1622,9 2008 164,3 182,1 167,2 147,9 102,0 131,3 137,7 159,8 110,9 101,6 109,0 195,2 1709,0 2009 208,7 160,2 142,2 168,9 78,2 145,9 140,0 157,9 136,7 105,9 149,3 184,8 1778,7 2010 171,2 137,8 167,6 146,1 152,6 132,8 118,4 120,9 121,4 78,4 80,8 159,5 1587,5 2011 197,7 169,9 167,1 160,5 127,2 130,3 134,4 116,4 117,1 97,6 131,4 173,5 1723,1 Tổng 1994 1772 1685 1634 1407 1504 1570 1606 1196 1098 1282 1689 18441 TB (mm) 166,2 147,7 140,5 136,2 117,3 125,4 130,9 133,8 99,7 91,5 106,9 140,8 1844,1 Bảng 1.4. Độ ẩm trung bình tại Phan Rang [3] Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB (%) Năm 2002 70,7 71,3 73,3 74,3 72,7 71,0 69,0 76,0 82,3 80,3 78,7 76,3 74,7 2003 68,3 72,0 74,0 74,3 76,7 74,3 75,7 69,3 76,7 79,3 71,3 66,3 73,2 2004 72,0 71,3 72,3 74,7 73,7 75,7 74,0 75,3 77,0 75,7 70,7 66,0 73,2 2005 69,0 71,0 72,0 72,7 72,7 73,0 73,0 72,3 82,0 84,7 83,0 79,7 75,4 2006 73,3 71,3 77,7 75,7 76,0 75,0 73,3 77,3 80,7 77,0 75,0 72,6 75,4 2007 69,7 71,7 75,7 74,0 76,3 74,3 73,3 78,0 81,0 79,0 78,3 76,0 75,6 2008 70,0 68,3 73,3 75,7 81,3 77,3 78,0 75,0 78,3 81,7 80,7 73,7 76,1 2009 67,0 74,4 76,4 78,1 83,3 73,8 74,4 75,3 76,3 79,5 75,3 71,9 75,5 2010 74,7 77,1 74,4 76,7 76,2 77,6 78,6 78,5 78,4 83,2 82,2 74,8 77,7 2011 70,0 72,0 72,0 73,0 77,0 78,0 76,0 78,0 75,0 82,0 77,0 73,0 75,3 TB (%) 70,5 72,0 74,1 74,9 76,6 75,0 74,5 75,5 78,8 80,2 77,2 73,0 75,2
  • 17. 9 Hình 1.2.Biểu đồ lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm tại trạm Phan Rang[3] Bảng 1.5. Giá trị trung bình các yếu tố khí tượng tại trạm Phan Rang từ năm 2002 đến năm 2011 [3] Tháng Tổng lượng mưa (mm) Tổng lượng bốc hơi (mm) Độ ẩm trung bình (%) Nhiệt độ trung bình (o C) 1 199,10 1994 70,5 24,7 2 31,70 1772 72,0 25,5 3 238,50 1685 74,1 26,5 4 478,30 1634 74,9 28,0 5 1208,30 1407 76,6 28,7 6 756,10 1504 75,0 29,1 7 914,00 1570 74,5 28,6 8 1028,30 1606 75,5 28,6 9 1699,40 1196 78,8 28,0 10 2262,60 1098 80,2 27,0 11 1752,10 1282 77,2 26,4 12 745,60 1689 73,0 25,3 Tổng 11314 18441 75,2 27,2
  • 18. 10 1.4. Đặc điểm tài nguyên nước mặt Tỉnh Ninh Thuận là nơi có nguồn nước mặt hạn chế, lượng mưa ít, lượng bốc hơi lớn vậy nên việc điều tiết nguồn nước đóng vai trò đặc biệt quan trọng đối với phát triển nông nghiệp và các ngành kinh tế khác. Mạng lưới sống suối tỉnh Ninh Thuận khá phát triển và phân bố tương đối đồng đều. Đặc điểm chung là các sông, suối đều bắt nguồn từ phía Đông dãy Trường Sơn, chảy theo hướng Đông rồi đổ ra biển Đông. Nhìn chung các sông thường ngắn, độ dốc lưu vực 7 - 15o . Theo thống kê của Trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn tỉnh Ninh Thuận, tổng diện tích lưu vực các sông chính là 3.600 km2 . Tổng chiều dài các sông là 430km, gồm 2 hệ thống sông chính với lượng nước nội địa toàn tỉnh Ninh Thuận là 2,55 tỉ m3 /năm; cộng thêm lượng nước bổ sung từ trên hồ Đơn Dương xả xuống với lưu lượng 16,65 m3 /s hay 0,52 tỉ m3 /năm. Tuy hệ thống sông suối ở đây tương đối nhiều, nhưng phần lớn sông có lưu vực nhỏ, lòng sông hẹp, ngắn, nguồn nước không dồi dào, nhiều sông suối không có nước vào mùa khô. 1.4.1 Hệ thống sông Cái Phan Rang Sông Cái Phan Rang còn gọi là sông Cái, sông Kinh Dinh hay sông Dinh nếu tính cả phụ lưu các sông nhánh là các sông Mê Lam, sông Sắt, sông Ông, sông Chá, sông Lu và sông Quao thì hệ thống sông Cái Phan Rang có tổng chiều dài 246 km, diện tích lưu vực khoảng 3.000km2 , với trữ năng thuỷ điện trên hệ thống sông Cái khoảng 20 nghìn KW. Sông Cái Phan Rang bắt nguồn từ các dãy núi Som Gung, núi Già Lục phía Bắc tỉnh, thuộc địa phận huyện Bác Ái, tiếp giáp với Khánh Hòa. Sông chảy theo hướng Bắc - Nam, uốn lượn quanh co qua núi Hòn Rịa và xã Phước Bình chảy theo hướng Tây Nam qua Phước Bình tiếp tục chảy theo hướng Bắc - Nam qua các xã Phước Hòa (huyện Bác Ái), Quảng Sơn, Mỹ Sơn, Nhơn Sơn đến xã Phước Vinh (huyện Ninh Sơn) đổi hướng chảy Tây Bắc - Đông Nam qua các xã Phước Sơn, Phước Hải, Phước Thuận (Ninh Phước), Mỹ Hải (Phan Rang), An Hải (Ninh Phước) rồi đổ ra biển Đông ở cửa Đông Hải.
  • 19. 11 Chế độ dòng chảy của sông Cái phân phối theo hai mùa rõ rệt. Lưu lượng mùa kiệt chỉ đạt 3,35m3 /s. Vào cuối mùa khô, sông Cái nhiều nơi trơ lòng, trơ đáy và nhiều đoạn, đặc biệt là ở hạ lưu, nước không chảy. Ngoài ra, sông Cái còn bị chi phối mạnh mẽ bởi chế độ xả nước của Nhà máy thuỷ điện Đa Nhim. Dòng chảy mùa cạn là đặc trưng hết sức quan trọng đối với lưu vực sông Cái, đặc biệt là vùng hạ lưu có lượng mưa nhỏ nhất nước. Lưu vực sông Cái có hai mùa lũ là lũ chính vụ từ tháng 9 đến 11, và lũ phụ từ tháng 6 đến tháng 7. Phân phối dòng chảy trong năm theo phân phối đại biểu trung bình và tổ hợp bất lợi với tần suất 75% của lưu vực sông Cái tại trạm Tân Mỹ (tính cả lượng nước của Đa Nhim). Sự biến đổi dòng chảy lũ hàng năm rất lớn và là lớn nhất trong toàn quốc. Lũ tiểu mãn khá lớn. Có năm lũ tiểu mãn là lũ lớn nhất trong năm chiếm tới 10 - 30% trường hợp xảy ra. Từ năm 1964 đến nay trên sông Cái đã điều tra đo đạc 3 trận lũ lớn là: - Ngày 17 tháng 12 năm 1964 mực nước đo được tại cầu Tân Mỹ 44,41m, với Q=5210m3 /s; mực nước tại Phan Rang là 6,07m. - Ngày 18 tháng 11 năm 1973, mực nước đo được tại cầu Tân Mỹ 43,06m với Q = 4330m3 /s. - Ngày 09 tháng 12 năm 1993, mực nước đo được tại cầu Tân Mỹ 41,03m với Q= 3170m3 /s; mực nước tại Phan Rang là 4,75m. Khu vực cửa sông Cái nước bị nhiễm mặn. Đoạn từ xã Nhơn Sơn lên phía thượng lưu có tổng khoáng hóa thấp, có thể sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt. Vào mùa khô, nước trung tính, pH dao động từ 7,17 đến 8,08. Hàm lượng Clo trong nước thấp, dao động trong khoảng 7 đến trên 30mg/l (cá biệt tới 500mg/l). Loại hình hóa học của nước chủ yếu là nước hỗn hợp Bicarbonat Natri Calci, Bicarbonat Clorur Natri Calci và Bicarbonat Natri. Đoạn chảy qua các xã Phước Hòa, Quảng Sơn, Mỹ Sơn, Nhơn Sơn sông có mức độ uốn khúc lớn, xâm thực bờ xảy ra khá phổ biến và tương đối mạnh.
  • 20. 12 1.4.2 Hệ thống các sông độc lập Hệ thống các sông độc lập với tổng chiều dài 184 km, trong đó đáng chú ý là các sông: sông Bà Râu, sông Trâu, sông Quán Thẻ. Sông Bà Râu phát nguồn ở độ cao 200m, chảy ra cửa Ninh Chữ. Các đặc trưng hình thái chính của lưu vực là: diện tích lưu vực 250 km2 , độ dài sông chính 26 km, độ dài lưu vực 16 km, độ rộng bình quân 5,6 km. Sông Trâu, ở phía bắc Ninh Hải, diện tích lưu vực khoảng 66 km2 , chảy từ hồ Sông Trâu (xã Công Hải) ra suối Dâu rồi đổ ra biển tại vịnh Cam Ranh. Sông Quán Thẻ (Suối Tre) bắt nguồn từ dãy núi Tà Lan, đổ ra eo biển Cà Ná. Sông có diện tích lưu vực khoảng 79 km2 , độ dài sông chính 11km, độ dài lưu vực 10,8 km, độ cao bình quân lưu vực 201,7m. Lưu vực sông này cũng thuộc vùng mưa bé nên lượng nước ít. Còn lại một số sông suối nhỏ khác thường ngắn và dốc đổ thẳng ra biển. Mùa khô hầu hết các sông suối nhỏ này thường cạn kiệt. 1.4.3 Hệ thống thuỷ lợi Hệ thống thuỷ lợi Kênh Bắc và Kênh Nam lấy nước từ đập Nha Trinh trên sông Dinh. Đây là hệ thống thuỷ lợi rất hiệu quả đối với sản xuất nông nghiệp cũng như việc bổ cập trữ lượng cho nước dưới đất. Ngoài ra, Ninh Thuận có một hệ thống kênh mương nội đồng rộng khắp các đồng bằng lớn nhỏ, đặc biệt là ở khu vực miền núi và vùng sâu, vùng xa. Các hệ thống kênh mương này đón nước thủy lợi từ các đập dâng, hồ chứa và nước điều tiết của nhà máy thủy điện Đa Nhim. Thủy điện Đa Nhim cung cấp mỗi năm hơn 550 triệu m3 nước phục vụ tưới tiêu cho hơn 20.000 ha canh tác của tỉnh Ninh Thuận. 1.4.4. Các hồ Vùng nghiên cứu có hồ tự nhiên lớn là Đầm Nại, song đây lại là hồ nước mặn có chế độ thuỷ triều của biển Đông (chế độ nhật triều). Nhìn chung, do tổng lượng dòng chảy thấp và hệ thống đầm hồ nghèo nàn nên càng về gần cuối mùa khô thì hầu hết các sông suối trong vùng đều cạn kiệt, các sông lớn lượng dòng chảy suy giảm mạnh và các hồ đều ở dưới mực nước chết. Ngoài ra, sông Cái Phan Rang, con sông
  • 21. 13 lớn nhất vùng, lại chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ điều tiết bởi các Nhà máy thủy điện Đa Nhim, Đa My. Thủy điện Đa Nhim cung cấp mỗi năm hơn 550 triệu m3 nước phục vụ tưới tiêu cho hơn 20.000 ha canh tác của tỉnh Ninh Thuận. 1.5. Đường bờ biển Bờ biển Ninh Thuận dài 105 km với vùng lãnh hải rộng khoảng 18.000 km2 có 3 cửa biển lớn là Đông Hải, Cà Ná và Khánh Hải. Bờ biển Phan Rang có đường bờ cân bằng động không ổn định. Về lâu dài, đường bờ ở Ninh Thuận sẽ có khuynh hướng xói lở không phải chỉ ở phía bãi trên mà còn ở phía bãi dưới. Chế độ thủy triều của biển Ninh Thuận là chế độ nhật triều không đều với số ngày nhật triều trong tháng chiếm 12 - 16 ngày. Những ngày triều cường biên độ triều có thể đạt tới 1,5 - 2m. Ngoài khơi biển Đông của khu vực Ninh Thuận có hai dòng hải lưu đối ngược nhau di chuyển gần bờ qua vùng biển này. Trong đó có một dòng nóng di chuyển từ phía Nam và một dòng lạnh từ phía Bắc xuống. Vị trí của hai dòng này đã quyết định khá lớn đến chi phối mưa từ biển vào Ninh Thuận. Dòng biển lạnh di chuyển gần bờ, trong khi đó dòng biển nóng di chuyển ở ngoài, làm cản trở quá trình tạo mưa cho khu vực đất liền. Do ảnh hưởng của triều dẫn đến sự xâm nhập của nước biển vào tầng chứa nước nên ven biển Ninh Thuận nước dưới đất thường bị nhiễm mặn. Những vùng thấp, trũng gần cửa biển sự xâm nhập mặn diễn ra thường xuyên với cường độ mạnh mẽ hơn. Phần lớn diện tích của đồng bằng Phan Rang - Tháp Chàm, nước dưới đất bị nhiễm mặn, trừ nước tồn tại trong các dải cồn cát cao ven biển. Tổng khoáng hóa của nước tăng dần từ rìa đồng bằng ra vùng cửa sông ven biển. Ngoài ra, khu vực từ vịnh Phan Rang có hiện tượng nước trồi xảy ra. Nguyên nhân nước trồi chính là do quá trình bù trừ trực tiếp theo chiều đứng, nước từ dưới sâu trồi lên lấp chỗ trống của lớp nước bên trên bị vận chuyển ra nơi khác theo hướng dọc bờ và tách bờ. Hiện tượng này là một trong những nguyên nhân làm cho khu vực này ít mưa, khô hạn kéo dài.
  • 22. 14 1.6. Đặc điểm kinh tế - xã hội 1.6.1. Đặc điểm kinh tế Kinh tế vùng nghiên cứu đặc biệt phát triển các ngành nghề như: - Đánh bắt hải sản: Nhân dân các xã ven biển tỉnh Ninh Thuận phần lớn sống bằng nghề đánh bắt hải sản, tập trung ở các khu vực ven biển như cảng cá Đông Hải, cảng Cà Ná (xã Phước Diêm), thôn Sơn Hải (xã Phước Dinh), Phú Thọ (phường Đông Hải)...(theo Quy hoạch tổng thể phát triển ngành thuỷ sản tỉnh Ninh Thuận giai đoạn 2001-2010, Sở thuỷ sản tỉnh Ninh Thuận). - Nuôi trồng và chế biến thuỷ hải sản: Chủ yếu là nuôi tôm, sò, rong sụn..., chế biến hải sản chủ yếu là làm nước mắm, chế biến cá, tôm khô và đông lạnh (Đông Hải, Nhơn Hải, Tri Hải, Khánh Hải, Phước Diêm...). - Sản xuất nước đá: Để đáp ứng nhu cầu bảo quản và chế biến hải sản, các cơ sở và xí nghiệp sản xuất nước đá cũng rất phát triển tập trung ở cảng cá Đông Hải, Cà Ná, Sơn Hải, Tri Hải.... - Đóng tàu thuyền: Trong vùng có các cơ sở đóng tàu đánh cá, cơ sở sửa chữa tàu thuyền, cơ khí tập trung chủ yếu ở Tri Hải, Đông Hải và Cà Ná. - Khai thác vật liệu xây dựng: Trong vùng các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng chủ yếu là khai thác cát, làm gạch ngói (xã An Hải), đá xây dựng và đá ốp lát (xã Công Hải, Bắc Sơn, Vĩnh Hải, Nhơn Hải, Phước Dinh và Phước Diêm). - Du lịch, dịch vụ: Trong vùng có nhiều bãi tắm đẹp như Ninh Chữ, Hoàn Cầu, Cà Ná, Bình Tiên (xã Công Hải), Vĩnh Hy (xã Vĩnh Hải).... Tại đây đang được đầu tư để thu hút khách du lịch với các nhà nghỉ, khách sạn, nhà hàng cùng như các dịch vụ khác. Hiện nay cơ sở hạ tầng được cải thiện, giao thông khá thuận lợi nên lượng khách đến tham quan, du lịch ngày càng tăng. - Chăn nuôi, trồng trọt: Cũng rất phát triển với các loại cây, con đặc sản của Ninh Thuận như nho, hành, tỏi, cỏ voi (cho chăn nuôi), bò, dê, cừu...
  • 23. 15 1.6.2 Xã hội Dân cư các xã ven biển tỉnh Ninh Thuận chủ yếu là dân tộc Kinh, ngoài ra còn có dân tộc Chăm (Chàm), phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở đồng bằng ven biển dọc các sông và trục lộ giao thông chính. Dân số của vùng nghiên cứu (các xã ven biển) khoảng 170.310 người, tập trung ở các thị trấn, các phường xã ven thị xã Phan Rang-Tháp Chàm như thị trấn Khánh Hải, xã Văn Hải, Hộ Hải, Phương Hải, Nhơn Hải, Mỹ Hải, Mỹ Đông, Đông Hải và An Hải. Mật độ dân số đông nhất ở phường Mỹ Đông và Đông Hải (4.711 và 7.957người/km2 ). Các xã Vĩnh Hải, Phước Dinh mật độ dân số thấp nhất (39 và 40 người/km2 ).
  • 24. 16 CHƯƠNG II. ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Lịch sử nghiên cứu Trước năm 1975 Thời Pháp thuộc, nghiên cứu NDĐ vùng Ninh Thuận chỉ được tiến hành trên những quy mô nhỏ, chưa được đầu tư nghiên cứu đầy đủ. Dưới chế độ Sài Gòn, Nha cấp thủy nông thôn đã lập được sơ đồ trữ lượng và khả năng cấp nước của miền Nam Việt Nam tỷ lệ 1/1.000.000. Ở Phan Rang, khoảng năm 1933, đã có 3 giếng khoan sâu 8m khai thác nước trong các tầng trầm tích bở rời Đệ Tứ. Nguồn tài liệu trên tuy hạn chế về quy mô và nội dung, song đã góp phần quan trọng cho định hướng điều tra ĐCTV ở các giai đoạn tiếp theo. Sau năm 1975 Từ sau năm 1975 đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về ĐCTV. Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra TNN miền Trung đã tiến hành nghiên cứu, điều tra và lập bản đồ ĐCTV tỷ lệ 1:200.000 trên toàn vùng; lập bản đồ ĐCTV tỷ lệ 1:50.000 và tìm kiếm, thăm dò NDĐ ở nhiều đô thị và các khu kinh tế quan trọng. Những công trình nghiên cứu ĐCTV và điều tra tài nguyên NDĐ ở Ninh Thuận từ sau năm 1975 đến nay gồm các báo cáo sau: Bảng 2.1 Các nghiên cứu về tài nguyên nước dưới đất đã thực hiện cho khu vực Ninh Thuận STT Tên công trình đề tài Tên tác giả Năm xuất bản 1 Bản đồ ĐCTV Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 Lê Đức An, Nguyễn Xuân Bao, Đỗ Công Dự, nnk. Năm 1983 2 Bản đồ ĐCTV - ĐCCT tỷ lệ 1:200.000, Phan Rang - Nha Trang Phạm Văn Năm Năm 1988 3 Tìm kiếm NDĐ bằng phương pháp Địa vật lý vùng Phan Rang Trịnh Văn Nhượng Năm 1989
  • 25. 17 4 Nước dưới đất các đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ Việt Nam Vũ Ngọc Trân, Liên đoàn ĐCTV – ĐCCT Miền Trung Năm 1997 5 Điều tra địa chất đô thị vùng Phan Rang - Tháp Chàm Năm 1999 6 Báo cáo khai thác nước tập trung phục vụ cung cấp nước sinh hoạt cho nhân dân khu vực bị thiếu nước tỉnh Ninh Thuận Năm 2005 7 Điều tra đánh giá tiềm năng khai thác NDĐ phục vụ phát triển kinh tế xã hội vùng cát ven biển tỉnh Bình Thuận, Ninh Thuận, Khánh Hòa, Phú Yên Năm 2007 8 Điều tra, đánh giá NDĐ các vùng đặc biệt thiếu nước sinh hoạt thuộc các tỉnh Ninh Thuận và Bỉnh Thuận Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Trung Năm 2012 9 Báo cáo đề tài NCKH: Nghiên cứu mối quan hệ giữa các tầng, phức hệ chứa nước với tiềm năng tài nguyên nước và đề xuất giải pháp trữ nước và bổ sung nhân tạo nước dưới đất. Thí điểm áp dụng cho lưu vực sông Cái (Kinh Dinh) tỉnh Ninh Thuận Năm 2013 10 Nghiên cứu đánh giá các chỉ số hóa học nước đối với xâm nhập mặn của các tầng chứa nước ven biển vùng Ninh Thuận Nguyễn Khắc Đôn Năm 2017 11 Nghiên cứu đánh giá mức độ tổn thương do xâm nhập mặn ở các tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ ven biển tỉnh Ninh Thuận trong bối cảnh biến đổi khí hậu Nguyễn Bảo Hoàng Năm 2017
  • 26. 18 Và một số công trình nghiên cứu khác. Tóm lại, trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận đã có nhiều công trình nghiên cứu về tài nguyên NDĐ. Các tài liệu tổng hợp và thí nghiệm ĐCTV trong các công trình này khá chính xác và có độ tin cậy cao. Tuy nhiên, hầu hết phần lớn các công trình nghiên cứu đều tập trung chủ yếu vào khai thác đánh giá tiềm năng về trữ lượng cũng như chất lượng nước. 2.2. Đặc điểm hệ thống tầng chứa nước Đặc điểm hệ thống tầng chứa nước vùng nghiên cứu được đánh giá trên cơ sở tổng hợp các nguồn tài liệu đã thu thập được, tài liệu đo vẽ lập bản đồ địa chất thủy văn, cũng như tài liệu các dạng công tác nghiên cứu (đo vẽ ĐCTV, địa vật lý, khoan ĐCTV, hút nước thí nghiệm, phân tích mẫu nước, quan trắc động thái NDĐ,…). Các thành tạo địa chất vùng Ninh Thuận được chia ra 3 tầng chứa nước lỗ hổng, 4 tầng chứa nước khe nứt: - Các tầng chứa nước lỗ hổng + Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Đệ tứ không phân chia (q) + Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh) + Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocen (qp) - Các tầng chứa nước khe nứt + Tầng chứa nước khe nứt phun trào bazan Pleistocen (/qp) + Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Pliocen trên (n2) + Tầng chứa nước khe nứt Creta trên (k2) + Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Jura giữa (j2) - Nước trong các đứt gãy kiến tạo - Các thành tạo địa chất rất nghèo nước hoặc không chứa nước. Theo Nguyễn Bảo Hoàng (2017) [2], phân chia mức độ chứa nước của các tầng chứa nước được thể hiện trong bảng 2.2 và đặc điểm chi tiết của các tầng chứa nước được tổng hợp từ các kết quả nghiên cứu trước đây và được trình bày trong bảng 2.3. Hướng vận động của nước ngầm về phía lòng sông, suối, theo dộ dốc của mặt địa hình và thoát ra biển (hình 2.1). Động thái biến đổi theo mùa.
  • 27. 19 Hình 2.1.Sơ đồ thủy đẳng cao và hướng dòng ngầm lưu vực sông Cái Phan Rang[3] Hình 2.2. Mặt cắt ĐCTV qua đồng bằng Phan Rang (Tây Bắc - Đông Nam)[3] Bảng 2.2. Phân chia mức độ chứa nước Mức độ chứa nước Lưu lượng lỗ khoan (l/s) Lưu lượng nguồn lộ (l/s) Diện phân bố của tầng chứa nước Giàu nước > 5,0 > 1,0 Rộng Tương đối giàu nước 1,0 - 5,0 0,1 - 1,0 Khá rộng Nghèo nước < 1,0 < 0,1 Hẹp
  • 28. 20 Bảng 2.3. Đặc điểm của các tầng chứa nước trong khu vực nghiên cứu STT Tên TCN Thành phần thạch học Diện tích Đặc điểm bề dày Động thái (mực nước) Đặc tính thủy lực Lưu lượng lỗ khoan Phân loại mức độ chứa nước 1 Các tầng chứa nước lỗ hổng Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Đệ tứ không phân chia (q) Thành phần đất đá không đồng nhất gồm bột, cát, sạn, cuội sỏi, dăm lẫn sét, laterit màu nâu vàng, loang lổ; mài tròn và chọn lọc kém; kết cấu rời rạc. Diện tích lộ khoảng 65 km2 Chiều dày chứa nước của trầm tích biến đổi từ 0,25 m đến 7,5 m; trung bình 3,16 m Mực nước tĩnh dao động từ 0,17 m đến 9,8 m; trung bình 4,04 m. Mùa mưa mực nước trong các giếng dâng cao, cuối mùa khô nhiều giếng bị cạn kiệt. Hệ số thấm các giếng biến đổi từ 0,37m/ngày đến 2,48m/ngày; trung bình 1,2 m/ngày. Hệ số dẫn nước từ 32,54m2 /ngày đến 36,2m2 /ngày; trung bình 34,37m2 /ngày. Tổng khoáng hóa của nước trong tầng này dao động từ 0,12 đến 2,8 g/l; trung bình 0,69 g/l. Từ 0,5 đến 3,2 l/s, với trị số hạ thấp 2,1m và 3,6m; trung bình 1,63 l/s. Phân bố không liên tục thành các dải nhỏ hẹp, chiều dày mỏng, mức độ chứa nước từ nghèo đến tương đối giàu, chủ yếu là nghèo Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh) Thành phần đất đá gồm cuội, sỏi đa khoáng, cát thạch anh, cát pha, cát lẫn bột sét, cát sét pha, bột, sét, cát chứa sạn, chứa vỏ sò, mảnh san hô màu xám đen, xám vàng, kết cấu rời rạc. Tổng diện tích lộ khoảng 315km2 Chiều dày chứa nước của trầm tích biến đổi từ 0,1m đến 14,54m; trung bình 1,94m. Mực nước tĩnh dao động từ 0,1 m đến 9,45 m; trung bình 2,36 m. Mùa mưa mực nước dâng cao, cuối mùa khô có khá nhiều giếng bị khô kiệt hoàn toàn. -Khu vực nghèo nước: Hệ số thấm của đất đá trong tầng chứa nước dao động từ 0,17 m/ng đến 5,15 m/ng, thường gặp 1,0 đến 2,0 m/ng. - Khu vực tương đối giàu nước: Hệ số thấm của đất đá trong tầng thường > 1,0 m/ng. - Khu vực nghèo nước:thay đổi từ 0,05l/s đến 0,91 l/s, trung bình là 0,32 l/s -Khu vực tương đối giàu nước: Lưu lượng bơm hút thay đổi từ 1,0 l/s đến 4,16 l/s Tầng chứa nước được chia ra khu vực nghèo nước và tương đối giàu nước.
  • 29. 21 STT Tên TCN Thành phần thạch học Diện tích Đặc điểm bề dày Động thái (mực nước) Đặc tính thủy lực Lưu lượng lỗ khoan Phân loại mức độ chứa nước Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocen (qp) Thành phần đất đá chủ yếu là hạt thô: sạn, cát, cuội, cát pha, cát lẫn ít bột sét, ít hơn là sét pha màu xám xanh, xám sáng, nâu đỏ loang lổ, kết cấu rời rạc đến nén yếu. Tổng diện lộ của tầng chứa nước khoảng 364 km2 . Chiều dày thay đổi từ 0,13 m đến 42,9 m. Mực nước tĩnh dao động từ 0,0 m đến 17,10, trung bình từ 2,0 đến 4,0 m. Mùa mưa mực nước trong các giếng dâng cao, cuối mùa khô nhiều giếng bị kiệt hoàn toàn. -Khu vực nghèo nước:hệ số thấm của đất đá trong tầng chứa nước dao động từ 0,13 m/ng đến 4,33 m/ng, trung bình 1,55 m/ng. - Khu vực tương đối giàu nước:hệ số thấm của đất đá trong tầng chứa nước dao động từ 0,26 m/ng đến 4,79 m/ng. -Khu vực nghèo nước:Lưu lượng thay đổi từ 0,06 l/s đến 0,95 l/s, trung bình là 0,3 l/s -Khu vực tương đối giàu nước: lưu lượng thay đổi từ 1,0 l/s đến 3,84 l/s, trung bình là 2,3 l/s Tầng chứa nước được chia ra hai mức độ chứa nước khác nhau là khu vực nghèo nước và khu vực tương đối giàu nước. 2 Các tầng chứa nước khe nứt Tầng chứa nước khe nứt phun trào bazan Pleistocen (/qp) Thành phần chủ yếu là bazan olivin, bazan bọt, hyalobazan, tuf núi lửa. Bề dày 20 - 50 m. Hệ số thấm thay đổi từ 1,61 đến 7,1 m/ng. Thuộc loại nghèo nước
  • 30. 22 STT Tên TCN Thành phần thạch học Diện tích Đặc điểm bề dày Động thái (mực nước) Đặc tính thủy lực Lưu lượng lỗ khoan Phân loại mức độ chứa nước Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Pliocen trên (n2) Thành phần là cát sạn kết vôi, sét kết vôi, cát kết lẫn nhiều mảnh vụn san hô, cát kết chứa tektit nguyên dạng; gắn kết yếu, dễ vỡ vụn. Bề dày chứa nước quan sát được ở các lỗ khoan từ 11,0 m đến 29,7 m; trung bình khoảng 15 m. Hệ số thấm là 0,33 m/ng. Lưu lượng các lỗ khoan thay đổi từ 0,5 đến 3,12 l/s, trung bình khoảng 2,1 l/s. Tương đối giàu nước. Tầng chứa nước khe nứt Creta trên (k2) Thành phần chủ yếu là dacit, ryodacit, felsit andesitodacit và tuf của chúng xen kẽ trầm tích nguồn núi lửa cuội kết tuf, sạn kết tuf, dăm kết tuf. Diện tích lộ tổng cộng khoảng 620 km2 . Bề dày từ 11,0 m đến 67,55 m. Mực nước trong các lỗ khoan dao động từ 1,06m đến 5,5 m; trung bình 3,34 m. Hệ số dẫn nước là 1,28 m2 /ngày và 1,18 m2 /ngày. Lưu lượng thay đổi từ 0,27 l/s đến 0,3 l/s. Tương đối nghèo nước Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Jura giữa (j2) Thành phần trầm tích gồm: bột kết, cát kết, đá phiến sét, sét kết. Đá rắn chắc, cấu tạo phân lớp vừa đến dày. Tổng diện lộ khoảng 325 km2 . Bề dày từ 11,2 m đến 103,65 m. Độ sâu mực nước dao động từ 0,5 m đến 6,42 m, trung bình 3,7 m. Hệ số thấm tay đổi từ 0,01 m/ng đến 0,135 m/ng; trung bình 0,08 m/ng. Lưu lượng dao động từ 0,11 l/s đến 1,23 l/s. Thuộc loại nghèo nước.
  • 31. 23 STT Tên TCN Thành phần thạch học Diện tích Đặc điểm bề dày Động thái (mực nước) Đặc tính thủy lực Lưu lượng lỗ khoan Phân loại mức độ chứa nước 3 Nước trong các đứt gãy kiến tạo Độ sâu mực nước từ 0,0 m đến 12,3 m, giá trị trung bình khoảng 6,0 m. Lưu lượng thay đổi từ 1,5 l/s đến 6,25 l/s. Có khả năng chứa nước tương đối giàu nhưng mức độ chứa nước không ổn định 4 Các thành tạo địa chất rất nghèo nước hoặc không chứa nước Các thành tạo địa chất rất nghèo nước Thành phần chủ yếu là andesit, dacit, andesitodacit, ryodacit và tuf của chúng. Diện lộ tổng cộng khoảng 70 km2 . Bề dày 200 - 500 m. Chứa nước rất kém. Các thành tạo địa chất không chứa nước Phần không phong hóa, các đá có cấu tạo khối rắn chắc. Khoảng 1.400 km2 Thường bị cạn kiệt về mùa khô. Không chứa nước
  • 32. 24 2.3. Hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước dưới đất khu vực nghiên cứu Hiện trạng khai thác sử dụng tài nguyên nước dưới đất trong khu vực nghiên cứu như sau [2]: - Lưu lượng khai thác nước (từ năm 2004 đến nay) tại các lỗ khoan vào khoảng 1.900 m3 /ng: NT-01 (An Hải, Ninh Hải); NT-03 (Phường Mỹ Đông, thành phố Phan Rang - Tháp Chàm); NT-04 (Nhơn Hải, Ninh Hải); NT-17 (Văn Hải, thành phố Phan Rang - Tháp Chàm); NT-19 (Tân Hải, Ninh Hải); NT-20 (Bắc Hải, Thuận Bắc); NT-21 (Công Hải, Thuận Bắc) ; PN1, PN2, PN3, PN4, PN5 và PN6 (khu công nghiệp Phước Nam, Thuận Nam). - Lưu lượng khai thác NDĐ (từ năm 2005 đến nay) khoảng gần 2.800 m3 /ng tại các lỗ khoan: LN01, LN02 (Nhơn Hải, Ninh Hải); LN03, LN04, LN05, LN06, LN07 (An Hải, Ninh Phước); LN08, LN09, LN10, LN11, LN12 (Phước Dinh, Ninh Phước); GKM1 (Mỹ Sơn, Ninh Sơn); GKPĐ1, GKPĐ2 (Phước Đại, Bác Ái) và GKPC1 (Phước Chính, Bác Ái). - Lưu lượng khai thác NDĐ (từ năm 2007 đến nay) khoảng 400 m3 /ng tại các lỗ khoan của tổ chức Jica: N-01 (Nhơn Hải, Ninh Hải), N-02 (Công Hải, Thuận Bắc), N-03 (Bắc Sơn, Thuận Bắc) và N-06 (Phước Hải, Ninh Phước). - Lưu lượng của các lỗ khoan khai thác NDĐ (từ năm 2008 đến nay) khoảng 2200 m3 /ng tại Công Hải (Thuận Bắc), Hòa Sơn, Lương Sơn, Ma Nới (Ninh Sơn), Phước Kháng (Thuận Bắc), Phước Tân, Phước Thành, Phước Trung (Bác Ái) và Phước Vinh (Ninh Phước). Ngoài ra trong vùng nghiên cứu còn có các giếng đào, giếng khoan nhỏ lẻ của các hộ dân khai thác nước phục vụ nhụ cầu hàng ngày của người dân với tổng lưu lượng khai thác không xác định.
  • 33. 25 Hình 2.3. Vị trí một số giếng khai thác nước dưới đất trong khu vực nghiên cứu 2.4. Đặc điểm thủy hóa và tình hình nhiễm mặn vùng ven biển tỉnh Ninh Thuận 2.4.1. Loại hình hóa học nước dưới đất Phía đông tỉnh Ninh Thuận nằm giáp với biển, do vậy nước dưới đất chịu tác động trực tiếp và lâu dài với nước biển và chuyển tiếp của địa hình đã làm cho đặc điểm thủy hóa của vùng nghiên cứu khá phức tạp. Các loại hình hóa học chủ yếu là Clorua, Bicarbonat và nước hỗn hợp.
  • 34. 26 a) Loại hình nước clorur Phân bố rộng rãi ở đồng bằng Phan Rang, phía Đông Nam của tỉnh Ninh Thuận và tập trung chủ yếu ở đồng bằng lớn Phan Rang và các dải đồng bằng ven biển, với diện tích khoảng trên 300 km2 . Thành phần ion chủ yếu của nước theo thứ tự giảm dần Cl- , HCO3 , SO4 2- , pH dao động từ 6,3 đến 9,01. Độ cứng toàn phần từ 0,1 mgđl/l đến 174 mgđl/l, nước thuộc loại từ rất mềm đến rất cứng. Đặc biệt, những nơi nước nhiễm mặn độ cứng thường lớn (>13 mgđl/l). Tổng khoáng hóa từ 0,08 g/l đến 13,33 g/l. Nước dưới đất thuộc loại nước nhạt đến nước lợ và nước mặn. b) Loại hình nước bicarbonat Nước dưới đất thuộc loại hình hóa học bicarbonat phân bố chủ yếu ở phía Tây và phía Đông Bắc tỉnh Ninh Thuận với diện tích tổng cộng khoảng 540 km2 . Thành phần ion chủ yếu của nước theo thứ tự giảm dần (HCO3- ), (SO4 2- ), (NO3). pH từ 5,99 đến 8,74 thuộc loại acid yếu đến kiềm mạnh.Độ cứng toàn phần của nước từ 0,25 mgđl/l đến 13,8 mgđl/l, nước thuộc loại rất mềm đến rất cứng. Tổng khoáng hóa từ 0,06 g/l đến 2,12 g/l; thuộc loại nước nhạt đến nước hơi lợ. c) Loại hình nước hỗn hợp Nước hỗn hợp clorur - bicarbonat Phân bố thành 3 cụm chính ở đồng bằng lớn Phan Rang, dọc QL1A đoạn phía Đông Bắc từ Công Hải đến Phan Rang và dọc QL1A đoạn phía Nam từ Phước Nam đến Phước Minh. Ngoài ra, còn phân bố ở Phước Chính và Phước Dinh. Diện tích tổng cộng khoảng 270 km2 . Thành phần ion chủ yếu của nước theo thứ tự giảm dần (Cl- ), (HCO3 ). (SO4 2- ) (NO3 - ). Độ pH của nước thuộc loại hình hoá học này thay đổi từ 6,28 đến 8,68; nước thuộc loại trung tính đến kiềm mạnh. Độ cứng toàn phần từ 0,2 mgđl/l đến 14,5 mgđl/l, nước thuộc loại rất mềm đến rất cứng. Những nơi nước nhiễm mặn độ cứng thường lớn (>5,3 mgđl/l). Tổng khoáng hóa từ 0,09 g/l đến 2,79 g/l; thuộc loại nước nhạt đến nước hơi lợ. Nước hỗn hợp bicarbonat - clorur
  • 35. 27 Phân bố đan xen với nước clorur, nước bicarbonat và nước hỗn hợp clorur - bicarbonat với diện tích khoảng trên 200 km2 . Thành phần ion chủ yếu của nước theo thứ tự giảm dần (HCO3- ), (Cl- ), (SO4 2- ), (NO3 - ), pH từ 6,62 đến 8,52; nước thuộc loại trung tính đến kiềm mạnh. Độ cứng toàn phần từ 0,2 mgđl/l đến 10,6 mgđl/l, nước thuộc loại rất mềm đến rất cứng. Tổng khoáng hóa của từ 0,04 g/l đến 2,4 g/l; thuộc nước nhạt đến nước hơi lợ. 2.4.2. Hiện trạng nhiễm mặn nước dưới đất Tỉnh Ninh Thuận có đường bờ biển dài 105 km, với nhiều vũng vịnh, cửa sông, chịu sự tác động mạnh mẽ của thủy triều nên nước dưới đất bị nhiễm mặn ở nhiều vùng khác nhau. Khu vực này đã hình thành những vùng nước dưới đất bị nhiễm mặn hoàn toàn từ trên xuống dưới, khoảng 190 km2 . Đồng bằng Quán Thẻ xấp xỉ 300 km2 , nhiễm mặn hoàn toàn khoảng 90 km2 . Ngoài ra, một số đứt gãy sâu là các kênh dẫn thuận lợi cho xâm nhập mặn từ dưới lên các tầng chứa nước phía trên. Như vậy, các đồng bằng Phan Rang và Quán Thẻ còn khoảng 420 km2 có phần NDĐ trên nhạt và phần dưới bị nhiễm mặn. Xâm nhập mặn bao trùm phần lớn phía Đông thành phố Phan Rang - Tháp Chàm kéo xuống Quán Thẻ, diện tích xấp xỉ 100 km2 . Tại vùng này nước nhạt chỉ tồn tại dưới dạng thấu kính trong các cồn cát, đụn cát ở những địa hình tương đối cao. Phía Bắc Phan Rang - Tháp Chàm đến Ninh Hải, dọc quốc lộ 1A và phía Tây thành phố đến cầu Tân Mỹ dọc theo sông Cái ít bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn. Nhìn chung, không gian phân bố của nước dưới đất bị nhiễm mặn trong toàn tỉnh Ninh Thuận có phương Đông – Tây. Ranh giới nhiễm mặn nước dưới đất bắt đầu từ cầu Mỹ Thanh (xã Công Hải) chạy dọc theo QL1A qua địa phận các xã Công Hải, Lợi Hải (Thuận Bắc); sâu về phía Tây tới Phước Trung (Bác Ái), vòng qua khu vực Nhơn Sơn, Mỹ Sơn (Ninh Sơn), Phước Vinh, Phước Hậu (Ninh Phước), Phước Nam cho đến cầu Ga, Phước Diêm (Thuận Nam). Điểm xa nhất của ranh giới nhiễm mặn tính từ cửa sông Cái theo hướng Tây Bắc, dọc QL27 đến gần UBND xã Mỹ Sơn là 22,5 km. Vùng bị nhiễm mặn thể hiện trong hình 2.3 (theo Nguyễn Bảo Hoàng, 2017).
  • 36. 28 Hình 2.3. Sơ đồ nhiễm mặn nước dưới đất vùng Ninh Thuận [2] Nhận xét, đánh giá Tóm lại, vùng nghiên cứu là một phần tỉnh Ninh Thuận thuộc duyên hải Nam Trung bộ với diện tích khoảng gần 1000 km2 . Nơi đây đặc trưng với hệ thống sông lớn nhất là sông Cái Phan Rang. Lượng bốc hơi lớn dẫn đến vùng này khan hiếm nước quanh năm. Tầng chứa nước trong trầm tích đệ tứ của khu vực được tập trung nghiên cứu là tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocen (qh).
  • 37. 29 CHƯƠNG III. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT 3.1. Các phương pháp thường được sử dụng để xác định mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất Có 3 nhóm phương pháp thường được sử dụng trong nghiên cứu mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất trên thế giới cũng như ở Việt Nam, là những nhóm phương pháp sau: 3.1.1 Nhóm phương pháp cân bằng thủy lực: Cơ sở nguyên lí của nhóm phương pháp này là dựa vào độ chênh cột thủy lực để xác định hướng chảy của nước, do nước có xu hướng chảy từ nơi cao xuống nơi thấp. Các phương pháp hay được sử dụng có thể kể đến như sau: Quan trắc mực nước: Cách 1: có thể xác định mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới đất bằng cách quan trắc mực nước sông và mực nước giếng theo chu kì thời gian (giờ, ngày, tuần) trong một khoảng thời gian đủ dài (năm hoặc nhiều năm). Nếu mực nước sông và mực nước giếng có sự biến động giống hoặc gần giống nhau thì chứng tỏ chúng có mối quan hệ bổ cập/ bổ sung với nhau. Cách 2: Quan sát mực nước trong quá trình bơm hút giếng. Quan sát biến đổi mực nước của nước sông cùng với lưu lượng và độ hạ thấp mực nước giếng trong quá trình bơm hút thí nghiệm, nếu trong quá trình bơm hút mực nước sông giảm, chứng tỏ nước sông và nước dưới đất có quan hệ với nhau và ngược lại, nếu mực nước sông không có sự biến đổi hoặc dao động không đáng kể thì chúng không có sự tương tác với nhau. Bên cạnh đó, dựa vào các lỗ khoan bố trí vuông góc với với sông có thể xác định vận tốc của nước dưới đất bằng cách thả chất chỉ thị. Tuy nghiên công tác này đòi hỏi kinh phí và thời gian tương đối lớn để tiến hành thí nghiệm. Thí nghiệm thấm rỉ seepage: Đây là một dạng thí nghiệm khá đơn giản, không tốn kém được sử dụng để xác định trực tiếp lượng nước cung cấp cho sông. Dạng thí nghiệm này có ưu điểm đó là không cần làm thí nghiệm xác định tính thấm
  • 38. 30 của lớp trầm tích đáy sông. Lượng nước thu được sau khi thí nghiệm có thể được sử dụng để phân tích thành phần hóa học để nghiên cứu thành phần của nguồn nước cung cấp cho nước mặt. 1 - Túi nhựa dung tích 2500ml 2 - Măng sông cao su 3 - Khóa đóng mở đường kính 0.6cm 4 - Ống nhựa dẻo chiều dài 6cm 5 - Đầu nối từ bộ dụng cụ với ống nhựa, đường kính 1cm 6 - Hình trụ kim loại đường kính 60cm 7 - Dụng cụ xác định mực nước đáy sông, đường kính 40mm 8 - Mực nước trong dụng cụ Hình 3.1. Mô phỏng thí nghiệm thấm rỉ đáy sông Các bước thực hiện: Bước 1: Chọn vị trí tiến hành thí nghiệm là nơi có đáy bằng phẳng, không quá sâu. Vị trí thuận lợi nhất cho tiến hành thí nghiệm seepage là các hồ, sông có sự vận động của dòng mặt không đáng kể, đáy sông là cát hoặc lớp bùn, sét không quá dày. Bước 2: Đặt phần mặt thoáng của bộ dụng cụ thí nghiệm lên trên bề mặt đáy sông, hồ tại ví trí đã lựa chọn, hơi nghiêng bộ dụng cụ sao cho phần van bố trí trên nắp dụng cụ quay về phía cao nhất để không khí trong dụng cụ dễ dàng thoát ra ngoài. Ấn đều và từ từ dụng cụ thí nghiệm xuống với tốc độ khoảng 1cm/s cho đến khi phần lắp dụng cụ cách bề mặt đáy 2cm thì dừng lại. Phần nắp của thùng thí nghiệm không nên đặt quá cao so bề mặt của đáy sông, hồ sẽ gây ra hiệu ứng bình
  • 39. 31 lưu (hiệu ứng Bernoulli) khi có tác động của các yếu tố tự nhiên tác động như sóng, dòng chảy hay hiện tượng thuỷ triều. Bước 3: Đổ một lượng nước xác định vào túi nhựa trước khi nối túi với các thùng thí nghiệm. Lượng nước được đổ vào túi phải phù hợp với điều kiện thấm của khu vực, không nên cho quá nhiều hoặc quá ít nước vào túi, lượng nước nên chiếm khoảng 50% dung tích của túi. Trước khi gắn ống và túi nhựa với thùng thí nghiệm cần đảm bảo nước trong túi nhựa đã cân bằng áp lực với nước mặt bên ngoài. Việc này được tiến hành bằng cách đưa từ từ phần túi nhựa xuống nước, mở van và quay phần ống nối với thùng thí nghiệm lên trên mặt nước nhằm đưa hết khí bên trong túi nhựa ra ngoài, tuy nhiên cần chú ý không để cho nước trong túi ra ngoài. Sau đó, nối ống và túi nhựa vào thùng thí nghiệm. Trong trường hợp sử dụng các túi nhựa có lắp van một chiều, trước và trong khi thí nghiệm cần mở van một chiều để cho không khí trong túi nhựa thoát ra ngoài. Bước 4: Khi nối ống nhựa với đầu nối (5) nắp trên thùng thí nghiệm cần chú ý loại bỏ hết không khí trong ống nhựa bằng cách dìm túi và ống nhựa xuống dưới mặt nước để không khí thoát ra ngoài. Khi lắp ống nhựa với thùng thí nghiệm cần tránh để cho ống nhựa bị xoắn, gấp khúc làm sai lệch kết quả thí nghiệm (Murdoch và Kelly, 2003). Trong trường hợp tiến hành thí nghiệm trong khi có sự dịch chuyển của dòng mặt cần đặt các vật nặng (các khối bê tông, gạch...) lên trên nắp thùng thí nghiệm để tránh bị di chuyển do dòng chảy gây ra. Bước 5: Sau khi đã nối túi nhựa với thùng thí nghiệm qua ống và đặt túi nhựa vào thùng bảo vệ trong trường hợp cần thiết ta có thể bắt đầu thí nghiệm. Thí nghiệm được bắt đầu sau khi mở van, chú ý theo dõi thời gian bắt đầu thí nghiệm. Bước 6: Sau một khoảng thời gian thí nghiệm, kết thúc thí nghiệm bằng cách đóng van trên ống nhựa và ghi lại thời gian thí nghiệm. Thời gian thí nghiệm phục thuộc vào đặc điểm thấm của khu vực thí nghiệm và có thể biến đổi từ vài chục phút cho đến vài ngày, do vậy nên tiến hành thí nghiệm thử trước khi tiến hành thí nghiệm đồng loạt. Lượng nước thay đổi trong túi nhựa phải đảm bảo tối thiểu là 50ml, tránh hiện tượng các túi nhựa được bổ sung đến dung tích tối đa của túi cũng như nước bị rút hết ra khỏi túi sau thời gian thí nghiệm [4].
  • 40. 32 Bước 7: Tháo ống nhựa ra khỏi đầu nối với thùng thí nghiệm và xác định thể tích nước trong túi bằng xi lanh hoặc các ống đo thể tích. Cũng có thể xác định bằng cách cân trọng lượng của túi và nước trước và sau thí nghiệm, dựa vào tỷ trọng của nước có thể tính toán được thể tích nước ban đầu và sau khi kết thúc. Lượng nước thấm được xác định theo công thức: 𝑄 = 𝑉 − 𝑉 𝑡. 𝐹 Trong đó: (1) Q: lượng thấm V0: thể tích nước cho vào túi nhựa ban đầu; V1: thể tích nước trong túi nhựa sau khi thí nghiệm; t: thời gian tiến hành thí nghiệm; F: diện tích mặt cắt của bộ dụng cụ. Thể tích nước (V0-V1) có dấu (-) khi lượng nước được bổ sung, có dấu (+) khi lượng nước bị mất đi, tương tự với lưu lượng thấm rỉ (Q) có dấu (-) khi lượng nước cấp lên túi và mang dấu (+) khi lượng nước thấm xuống đáy sông. Theo Nguyễn Bách Thảo (2007) [5], thí nghiệm thấm rỉ seepage có một số ưu điểm sau: - Đây là phương pháp thông thường và hiệu quả để xác định lượng thấm rỉ đáy sông, và có thể sử dụng để kiểm chứng độ chính xác của các phương pháp khác như tính toán gián tiếp, đánh giá qua kết quả phân tích mẫu đồng vị hay hóa học. - Giá thành xây dựng bộ dụng cụ thấp, việc lắp đặt dụng cụ và tiến hành thí nghiệm dễ dàng, có thể sử dụng nhiều lần do không hao phí vật liệu khi tiến hành thí nghiệm. Tuy nhiên, phương pháp này có một số đặc điểm như sau: - Mỗi thí nghiệm chỉ đánh giá hiệu quả cho vị trí được thí nghiệm. Chính vì vậy đòi hỏi cần tiến hành nhiều thí nghiệm tại các vị trí khác nhau để có thể tiến hành nội suy cho vùng lớn hơn, điều đó cũng có nghĩa là đòi hỏi nhiều thời gian và công sức của người tính toán, phân tích số liệu.
  • 41. 33 - Phương pháp khó có thể tiến hành nhiều lần hoặc kiểm tra tại những vùng có biên độ mực nước thay đổi lớn theo thời gian. - Tại những khu vực có lượng thấm rỉ nhỏ (những khu vực có bùn sét đáy sông lớn hoặc những nơi có độ chênh áp lực không đáng kể) thì việc thí nghiệm đòi hỏi nhiều ngày để lượng nước trong túi nhựa thay đổi đảm bảo cho tính toán một cách hiệu quả và chính xác. - Các dụng cụ thí nghiệm chỉ có thể xác định được tổng lượng nước thấm qua bộ dụng cụ trong thời gian tiến hành thí nghiệm mà không đưa ra được các số liệu chứng mình sự thay đổi lượng thấm qua đáy sông theo thời gian. Ngoài ra, kết quả của thí nghiệm có thể tồn tại sai số do sai số trong công tác chế tạo và lắp đặt bộ dụng cụ. 3.1.2 Nhóm phương pháp mô hình số Mô hình số là mô hình sử dụng máy tính để giải các phương trình vi phân mô tả đối tượng nghiên cứu. Các máy điện tử sẽ nhận thông tin địa chất thủy văn về đối tượng nghiên cứu sau đó giải và cho ra những số liệu cần thiết theo nội dung bài toán đặt ra. Việc xác định mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất dựa vào phương pháp mô hình số thực chất là xác định giá trị bổ cập hay thoát của nước dưới đất trong phương trình cơ bản theo quan điểm hệ thống dòng chảy: 𝜕 𝜕𝑥 𝑇 𝜕ℎ 𝜕𝑥 + 𝜕 𝜕𝑦 𝑇 𝜕ℎ 𝜕𝑦 + 𝜕 𝜕𝑧 𝑇 𝜕ℎ 𝜕𝑧 − 𝑊 = 𝑆𝑠 𝜕ℎ 𝜕𝑡 Trong đó: (2) Txx, Tyy, Tzz – các hệ số dẫn nước theo phương x,y,z. Chiều z là chiều thẳng đứng. h – cốt cao mực nước tại vị trí (x,y,z) tại thời điểm t. W – giá trị bổ cập hay thoát của nước dưới đất tại vị trí (x,y,z) ở thời điểm t. Ss hệ số nhả nước Ss = Ss(x,y,z), Kxx=Kxx(x,y,z), Kyy=Kyy(x,y,z), Kzz=Kzz(x,y,z) – các hàm số phụ thuộc vào vị trí không gian x, y, z. Phương trình (2) mô tả động thái mực nước trong điều kiện môi trường không đồng nhất và dị hướng. Phương trình (2) cùng với các điều kiện biên, điều
  • 42. 34 kiện ban đầu của lớp chứa nước tạo thành mô hình toán học về dòng chảy nước dưới đất [6]. Tuy nhiên, giá trị bổ cập hay thoát W trong phương trình có thể là giá trị lưu lượng bổ cập từ nước sông, nước mưa hay nước từ tầng chứa nước khác, hoặc thoát do khai thác chứ không chỉ là do nước dưới đất cấp cho nước sông. Do đó bên cạnh việc nhập các thông số đầu vào (điều kiện biên), công tác hiệu chỉnh cũng vô cùng quan trọng để có được bộ thông số của mô hình và cho ra được giá trị tương đối lượng cung cấp từ nước ngầm cho nước sông hoặc nước sông cho nước ngầm. Các mô hình được sử dụng là mô hình dòng chảy nước dưới đất như MODFLOW, PLASM, AQUIFEM-1, GMS, Wetpass. Khi chạy mô hình, cài đặt biên sông (River), biên mạch lộ hoặc điều kiện biên mực nước tổng hợp (General Head Boundary). Hệ số sức cản thấm của biên sông được thể hiện trong công thức: 𝐶 = 𝐾 𝐿𝑊/𝑀 (3) Trong đó: Criv là giá trị sức cản thấm, Kr là hệ số thấm theo phương thẳng đứng của lớp trầm tích đáy long, L là chiều dài lòng sông trong ô, W là chiều rộng lòng sông trong ô, M là chiều dày của lớp trầm tích đáy lòng. Lưu lượng dòng thấm giữa sông và lớp chứa nước được tính theo công thức: 𝑄 = 𝐶 (𝐻 − ℎ) khi h > Rbot (4) Ở đây: Hriv là mực nước trong sông, h là mực nước của lớp chứa nước ngay dưới đáy sông, Rbot là cao trình đáy sông. Trong trường hợp mực nước của lớp chứa nước nằm dưới đáy sông thì lúc đó lưu lượng dòng thấm sẽ đạt ổn định và xác định theo công thức: 𝑄 = 𝐶 (𝐻 − 𝑅 ) khi h <= Rbot (5) Một số chú ý khi sử dụng mô hình đó là: số liệu đầu vào của mô hình rất nhiều (có thể giả định tuy nhiên lại gây gánh nặng cho công tác hiệu chỉnh mô hình); điều kiện biên rất quan trọng, nếu thay đổi điều kiện biên có thể sẽ thay đổi kết quả của mô hình; người sử dụng mô hình cần có kinh nghiệm và am hiểu về mô hình cũng như khu vực nghiên cứu.
  • 43. 35 3.1.3 Nhóm phương pháp phân tích thông số hóa nước - Phân tích chỉ số hóa học nước thông thường: Phương pháp cho biết thành phần hóa học của nước từ đó đánh giá khả năng hòa trộn của nước mặt với nước dưới đất và mối quan hệ giữa nước mặt với nước dưới đất. Các thông số hóa học nước sau khi được phân tích và cho ra kết quả sẽ được sử dụng để xác định nguồn gốc của nước bằng cách đánh giá định lượng (sử dụng các tỉ số như Na/Cl, Ca/Cl, Mg/Cl, Cl/(HCO3+CO3),… tùy theo đặc tính của nước ở khu vực nghiên cứu có những thông số nào nổi trội, dễ phân biệt thì sử dụng thông số đó); hoặc sử dụng giản đồ như Piper, Stiff, Schoeller,… để thể hiện trực quan đặc tính của nước khu vực nghiên cứu. Nếu có sự tương đồng về mặt loại nước cũng như giản đồ của từng loại nước thì có thể chúng có sự hòa trộn với nhau. - Phân tích đồng vị thủy văn: Kết quả nghiên cứu từ dự án IAEA/WMO (International Atomic Energy Agency – World Meteorological Organization) cho phép lập ra bản đồ phân bố hàm lượng Oxy18 của nước mưa thế giới và đồ thị quan hệ tuyến tính giữa δ 18 O và δD, đó là một đường thẳng có phương trình: δD = 8δ18 O + 10 (6) Đường thẳng này có tên là GMWL (Global Meteorical Water Line). GMWL được dùng làm đường chuẩn để so sánh thành phần đồng vị của các loại nước thành tạo trong điều kiện khí hậu khác nhau. Nước thành tạo trong khí hậu khô, quá trình bay hơi mạnh các điểm giá trị hàm lượng đồng vị bền của nước nằm lệch về phía bên phải GMWL; trong điều kiện ngưng tụ, các điểm giá trị hàm lượng đồng vị bền của nước nằm về bên trái GMWL [7]. Đường nước khí tượng khu vực được sử dụng cùng với mối quan hệ δ2 H-δ18 O trong các mẫu nước nghiên cứu để giải thích nguồn gốc các tầng chứa nước phạm vi khu vực. Trên cơ sở sự khác nhau về tỷ số đồng vị 2 H/1 H và tỷ số đồng vị 18 O/16 O của nước đại dương và nước khí tượng cũng như các nguồn nước mặt có liên quan để so sánh với kết quả của mẫu nghiên cứu mà đánh giá về nguồn gốc hay mức độ hòa trộn của các nguồn gốc trong mẫu nghiên cứu. Nước sông phản ánh thành phần đồng vị của nước khí tượng. Tuy nhiên, các sông lớn thể hiện sự pha trộn đồng vị của nước mưa qua nhiều vùng có điều kiện khí hậu
  • 44. 36 khác nhau, còn nước sông nhỏ phản ánh rõ thành phần đồng vị của nước mưa địa phương. Sự thay đổi thành phần đồng vị của nước sông so với quy luật chung của chúng cho phép phát hiện sự cung cấp của nước dưới đất cho nước sông ở từng khu vực và thời gian quan sát cụ thể và ngược lại. Có thể so sánh thành phần đồng vị của nước sông và nước dưới đất biến đổi theo thời gian hoặc theo khoảng cách giếng so với sông và tính toán tỉ lệ bổ cập của nước sông cho nước dưới đất hoặc ngược lại theo công thức (7). Theo Trần Thành Lê (2016) [8]: Định lượng việc xác định tỷ lệ bổ cập của nước sông cho nước dưới đất vào mùa mưa và mùa khô được xác định theo công thức tổng quát: • Vào mùa mưa: nước ngầm = α1nước sông + (1-α1) nước mưa • Vào mùa khô: nước sông = α2nước ngầm + (1-α2) nước mưa Trên cơ sở phương trình cân bằng để tính lượng bổ cập nước sông cho nước dưới đất qua các đồng vị bền Deutrium (2 H) và Oxygen 18 O như sau: + Vào mùa mưa: δ 18 Onn = X1* δ 18 Os + (1 - X1) * δ 18 Om δ 2 Hnn = Y1* δ 2 Hs + (1 - Y1) * δ 2 Hm + Vào mùa khô: δ 18 Os = X2* δ 18 Onn + (1 - X2) * δ 18 Om δ 2 Hs = Y2* δ 2 Hnn + (1 - Y2) * δ 2 Hm Từ đó ta có công thức rút gọn như sau: - Tỉ lệ cung cấp của nước ngầm cho nước mặt hoặc nước mặt cho nước ngầm theo thành phần đồng vị 18 O là: 𝑋 = ; 𝑋 = (7) - Tỉ lệ cung cấp của nước ngầm cho nước mặt hoặc nước mặt cho nước ngầm theo thành phần đồng vị 2 H là: 𝑌 = ; 𝑌 = (7)
  • 45. 37 Trong đó: nn là nước ngầm, s là nước sông, m là nước mưa, X1, X2 và Y1, Y2 là tỉ lệ đóng góp của nước ngầm cho nước sông hoặc ngược lại theo thành phần đồng vị 18 O và 2 H. Bên cạnh đó, còn có thể biểu diễn sự thay đổi thành phần đồng vị 18 O hoặc 2 H trong nước dưới đất và nước mặt theo thời gian, nếu chúng có sự tương đồng thì chứng tỏ nước dưới đất và nước mặt có mối quan hệ với nhau. Bên cạnh đó có thể biễu diễn sự thay đổi của thành phần đồng vị bền của nước dưới đất và khoảng cách với sông, hồ để xác định mối quan hệ. 3.2. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất 3.2.1. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất trên thế giới Nghiên cứu tổng quát về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất có thể kể đến công trình nghiên cứu của Thomas C.Winter và nnk (1998) thuộc Cục địa chất Mỹ (USGS) [9]. Các tác giả đã cho thấy bức tranh toàn cảnh về quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất rất phong phú, đa dạng về nội dung và điều kiện quan hệ. Trong đó có hai mục lớn, thứ nhất là giải thích quá trình tương tác tự nhiên giữa nước mặt và nước dưới đất; thứ hai là chỉ ra tác động của con người ảnh hưởng đến sự tương tác giữa nước mặt và nước dưới đất. Trong mục thứ nhất, nhóm tác giả đi giải thích chi tiết về các quá trình tự nhiên: mối quan hệ giữa NM-NDĐ trong chu trình thủy văn. Tác giả chi tiết hóa mối quan hệ này bằng các mối quan hệ nhỏ hơn như quan hệ giữa sông suối và nước dưới đất, quan hệ giữa ao hồ và nước dưới đất, quan hệ giữa nước trong đầm lầy và nước dưới đất. Bên cạnh đó còn có các tương tác về mặt hóa học giữa nước mặt và nước dưới đất. Tác giả nhấn mạnh rằng hai trong số các biện pháp kiểm soát cơ bản về hóa học nước trong lưu vực thoát nước là các loại vật chất địa chất tồn tại và thời gian nước tiếp xúc với những vật liệu đó. Sự chuyển động giữa nước mặt và nước dưới đất đã tạo ra con đường để chuyển hóa các chất hóa học có trong môi trường đất và môi trường nước. Đồng thời, thành phần hóa học của nước dưới đất cũng như hướng và cường độ trao đổi với nước mặt ảnh hưởng lớn đến hàm lượng hóa chất hòa tan của vùng ao hồ và vùng đầm lầy.
  • 46. 38 Tác giả còn chỉ ra các mối tương tác giữa nước mặt và nước dưới đất trong các điều kiện địa hình khác nhau. Do nước ngầm có mặt hầu hết ở các cảnh quan, nhưng sự tương tác giữa nước mặt và nước ngầm lại phụ thuộc vào điều kiện riêng và khí hậu của từng vùng. Ví dụ như ở một dòng chảy trong vùng khí hậu ẩm ướt có thể nhận được dòng chảy ngầm, nhưng một dòng chảy có điều kiện tương tự nhưng lại nằm trong vùng khí hậu khô nóng có thể mất dòng chảy vào nước ngầm. Năm dạng địa hình được thảo luận là núi, ven sông, ven biển, sông băng, cồn cát và karst. Một số đặc tính phổ biến của từng loại tương tác được tác giả mô tả chi tiết. Trong phần tác động của con người tác giả đã chỉ ra rằng hoạt động của con người thường ảnh hưởng đến sự phân bố, số lượng và chất lượng của nguồn nước. Những ảnh hưởng của con người diễn ra trong một khoảng thời gian dài và không gian rộng lớn. Các hoạt động cụ thể như: phát triền nông nghiệp, hệ thống thủy lợi, sử dụng hóa chất nông nghiệp, phát triển công nghiệp và đô thị, xây dựng các hệ thống thoát nước, đê điều, hồ chứa, phá hủy thảm thực vật tự nhiên, tác động làm cho biến đổi khí hậu nhanh hơn. Các hoạt động này đã thay đổi sự tương tác tự nhiên giữa nước mặt và nước dưới đất, đồng thời làm nhiễm bẩn các nguồn nước. Nhóm phương pháp cân bằng thủy lực: Bộ dụng cụ thấm rỉ seepage được áp dụng từ những năm 1940 khi các nhà khoa học Israelson và Reeve nghiên cứu sự mất nước của các kênh tưới (1944) và được phát triển vào những năm 1970 để xác định lượng thấm rỉ cho các hồ chứa (McBridge và Plannkuch, 1975; Lee, 1977; John và Lock; 1977; Lee và Cherry, 1978). Dụng cụ thấm seepage còn được sử dụng nhiều khi nghiên cứu lượng thấm tại các con sông, vùng ven biển hay các hồ chứa lớn (Lee và Hynes (1978), Woessner (1984); Libelo và MacIntyre (1994); Cey và n.n.k (1998) và Landon và nnk (2001) .v.v.. [5]. Nhóm phương pháp mô hình số: Rodriguez và nnk (2008) [10] đã sử dụng mô hình Modflow và modun sông của nó để biểu diễn mối tương tác giữa nước sông và nước dưới đất ở đảo Choele Choel, vùng Patagonian của Argentina. Nghiên cứu đã làm sáng tỏ nguyên nhân gây nên sự gia tăng mực nước ngầm là do việc quản lý hệ thống tưới chưa thực sự hiệu quả dẫn đến tổn thất thấm lớn và bổ cập cho nước ngầm.
  • 47. 39 Nhóm phương pháp phân tích thông số của nước: Bing Zhang (2016) [11] cũng sử dụng các đồng vị bền 18 O và 2 H và các chỉ số hóa học (Na+ , K+ , Ca2+ , Mg2+ , Cl− , NO3 − , SO4 2− ) và chỉ số chất lượng nước thay đổi (chỉ số CCME WQI) để chỉ ra nước ngầm ở sâu dưới được bổ cập từ các tầng chứa nước nông, tuy nhiên tầng chứa nước nông lại bổ sung cho nước mặt ở hạ lưu, sự bổ sung này không quá 20%. Chỉ số chất lượng nước thay đổi cũng cho thấy chất lượng nước mặt và chất lượng nước ngầm tương đối ngang nhau. Vinícius V. M. Ferreira và nnk (2018) [12] đã sử dụng đồng vị 222 Rn và huỳnh quang (uranin) để xác định sự tương tác giữa nước bề mặt và nước dưới đất trong một lưu vực nhỏ nằm ở vùng Đông Nam của Brazil. Mức độ 222 Rn được đo trong 117 mẫu nước. Sau khi xác định các vùng cung cấp có thể xảy ra ở dọc theo dòng chảy, một phép đo dòng chảy tự nhiên, thượng lưu, hạ nguồn của vùng này được tiến hành, sử dụng huỳnh quang và thiết bị đo hàm lượng Flo. Ngoài ra hoạt động quét đã phát hiện sự tương quan giữa bức xạ gamma tự nhiên và 222 Rn ở nơi có độ phóng xạ cao. Kết quả chỉ ra rằng nơi phát hiện 222 Rn có đóng góp vào sự phát triển của dòng chảy. Việc này có thể xác định sự tương quan giữa vùng cung cấp và bức xạ gamma tự nhiên, và có thể sử dụng như một cách tiếp cận sơ bộ để tìm các vùng cung cấp trong các kịch bản tương tự như trường hợp trong nghiên cứu. 3.2.2. Tổng quan các nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất ở Việt Nam Việc nghiên cứu về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất ở Việt Nam đã có từ khi xuất hiện các nhà máy khai thác nước nước dưới đất trong lưu vực sông Hồng qua các công tác nghiên cứu ĐCTV. Năm 1983, Cao Sơn Xuyên (chủ biên) và tập thể tác giả đã hoàn thành báo cáo đo vẽ thành lập bản đồ địa chất thủy văn tỉ lệ 1:200.000 từ Hà Nội (F-48-XXVIII) bao trùm toàn bộ diện tích khu vực đồng bằng Bắc Bộ. Năm 1990, Nguyễn Văn Uyên (chủ biên) và tập thể tác giả đã hoàn thành báo cáo đo vẽ lập bản đồ ĐCTV tỉ lệ 1:50.000 vùng Việt Trì – Phú Thọ trong đó có dải ven sông Hồng từ Việt Trì đến hết huyện Vĩnh Tường (tỉnh Vĩnh Phúc).
  • 48. 40 Năm 1993, Trần Minh (chủ biên) cùng tập thể tác giả đã hoàn thành báo cáo đo vẽ lập bản đồ ĐCTV tỉ lệ 1:50.000 thành phố Hà Nội cũ. Trong tất cả các công tác điều tra khảo sát lập bản đồ và báo cáo tổng kết nêu trên đều cho rằng nước trong tầng chứa nước không áp trên cùng đều có quan hệ thủy lực chặt chẽ với nước mặt là sông, ao hồ, đầm, sức cản thủy lực phụ thuộc vào các thông số của tầng chứa nước chính (hệ số dẫn nước, chiều dày và hệ số thấm của lớp trầm tích đáy long sông, ao, hồ, đầm…) và thể hiện qua hệ số thấm xuyên. Tương tự như vậy, đối với tầng chứa nước có áp bên dưới được cho là có quan hệ thủy lực với nước sông và thể hiện qua hệ số thấm xuyên (thông số phụ thuộc vào chiều dày và hệ số thấm của lớp trầm tích bùn đáy sông, ao, hồ và hệ số dẫn nước của tầng đang nghiên cứu, cũng như chiều dày và hệ số thấm của các lớp thấm tốt và thấm yếu bên trên chúng). Thông số này được các tác giả sử dụng trong xử lý kết quả bơm hút thí nghiệm. Việc xác định mối quan hệ giữa sông với nước dưới đất là nhiệm vụ quan trọng trong việc đánh giá trữ lượng. Theo kết quả nghiên cứu của Trần Minh năm 1981, khi thi công phương án “Thăm dò tỷ mỉ nước dưới đất vùng Hà Nội” đã khoan hai chùm lỗ khoan để đánh giá sức cản của lòng sông Hồng và sông Đáy. Sau này nó được tiếp tục nghiên cứu thêm khi thi công phương án tìm kiếm, thăm dò nước dưới đất ở vùng Kim Anh - Chèm, Hưng Yên - Khoái Châu. Trong phạm vi thành phố Hà Nội, sức cản tổng hợp của lòng sông Hồng đã được nghiên cứu, đánh giá cũng như xây dựng thành quy trình trong hút nước thí nghiệm. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Hoàn khu vực bãi thí nghiệm của dự án VietAs, kết quả đồng vị đã chứng minh được nước ngầm tầng Holocen có nguồn gốc pha trộn của nước sông nhánh/sông chính với nước mưa. Nếu vào mùa mưa, nước sông nhánh/sông chính bổ cấp cho nước ngầm tầng Holocen thì vào mùa khô, nước ngầm TCN Holocen lại bổ cấp cho nước sông nhánh. Kết quả tính toán định lượng các quá trình bổ cấp bằng phương pháp đồng vị cho thấy: vào mùa mưa, nước ngầm tầng Holocene được bổ cấp bởi nước sông nhánh/sông chính là 88% (tính theo đồng vị 18O), hoặc 85% (tính theo đồng vị 2H); và bởi nước mưa tương ứng sẽ là 12% hoặc 15%. vào mùa khô, nước ngầm tầng Holocen bổ cấp cho nước
  • 49. 41 sông nhánh tính theo đồng vị 18O là 74% và tính theo đồng vị deuterium (2H) là 72%. Trong Địa chất thủy văn, phương pháp mô hình được ứng dụng để giải quyết những nhiệm vụ cụ thể như: nghiên cứu địa chất thủy văn khu vực, nghiên cứu lý thuyết, đánh giá trữ lượng nước dưới đất, nghiên cứu dịch chuyển khối lượng của các chất nhiễm bẩn trong môi trường nước dưới đất, quá trình truyền nhiệt trong môi trường nước dưới đất, các quá trình thấm mất nước hồ đập, nghiên cứu đánh giá trữ lượng nước chảy vào khu mỏ… Lê Văn Hiển (1998) với công trình Chuyên khảo NDĐ vùng đồng bằng Bắc Bộ đã đánh giá tổng quát về đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn, trữ lượng cũng như chất lượng nước dưới đất và tài nguyên nước khoáng, nước nóng ở đồng bằng Bắc Bộ. Ở đây phương pháp mô hình số (Modflow) đã được áp dụng để xác định trữ lượng và dự báo động thái nước dưới đất. Phạm Quý Nhân (2000) đã sử dụng phương pháp mô hình số để cho ra kết quả đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất phục vụ mở rộng công suất nhà máy nước Vĩnh Yên công suất 16.000m3/ngđ, Hà Nội 1999. Và từ đó đến nay, trong các phương án thăm dò nước dưới đất phục vụ khai thác nước dưới đất ở các đô thị, nhà máy nước đều đã áp dụng phương pháp mô hình số để đánh giá trữ lượng khai thác. Nhận xét Từ phần tổng quát trên cho thấy các nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam về mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất đều được thực hiện theo một trong ba nhóm phương pháp: cân bằng thủy lực, đánh giá kết quả phân tích hóa nước, đồng vị và mô hình số (Rodriguez, 2008; Vinícius V. M. Ferreira, 2018; Bing Zhang, 2016; Phạm Qúy Nhân, 2000;…). Tại Việt Nam, các nghiên cứu về vấn đề này chủ yếu tập trung ở khu vực đồng bằng sông Hồng ( Trần Minh, 1981; Nguyễn Văn Hoàn; Lê Văn Hiển, 1998; Phạm Qúy Nhân, 2000).
  • 50. 42 CHƯƠNG 4. XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA NƯỚC MẶT VÀ NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG NINH THUẬN 4.1. Các phương pháp thực hiện: Sơ đồ nghiên cứu của đồ án: Hình 4.1. Sơ đồ nghiên cứu