BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TTRUNG TÂM QUY HOẠCH VÀ ĐIỀU TRA TÀI NGUYÊN NƯỚC
Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước miền Nam BÁO CÁO TỔNG KẾT CÁC CHUYÊN ĐỀ

THUỘC ĐỀ TÀI

ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ
TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT
Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VÀ LÂN CẬN

Hà Nội - 2007

i
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Chương I TỔNG QUAN CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 2
I - HIỆN TRẠNG DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 2
II - DỮ LIỆU CỦA ĐỀ TÀI 2
Chương II CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 4
I - CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU 4
II - TIỀN XỬ LÝ TÀI LIỆU 4
III - NHẬP DỮ LIỆU 4
III.1 - Lựa chọn dữ liệu nhập 4
III.2 - Nhập dữ liệu 4
III.3 - Hỗ trợ nhập dữ liệu 5
IV - XUẤT TÀI LIỆU 5
IV.1 - Nội dung chuẩn bị sẵn 5
IV.2 - Nội dung theo yêu cầu 5
Chương III SỬ DỤNG CƠ SỞ DỮ LIỆU TRONG ĐỀ TÀI 6
I - CUNG CẤP DỮ LIỆU DỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ 6

Trong vùng hiện đang có nhiều nghiên cứu liên quan địa chất thủy văn. Đáng
kể nhất là các đề tài và đề án của Cục ĐC&KS Việt Nam và các dự án của địa phương
(Đồng Nai, TPHCM, Bình Phước, Bình Dương, Tây Ninh và BR-VT, Long An). Đây
là những nguồn tài liệu đáng kể cho việc thực hiện đề tài.
Dữ liệu nghiên cứu địa chấ
t thủy văn hiện lưu trữ ở Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT
miền Nam và các cơ quan hữu quan rất phong phú, phức tạp tuy nhiên lại thiếu đồng
bộ. Sự thiếu đồng bộ này được thể hiện như sau:
- Phân tầng ĐCTV không đồng bộ và có sự thay đổi theo từng giai đoạn.
- Tên lỗ khoan trùng lắp.
- Sự thay đổi tổ chức hành chánh (tỉnh, huyện, xã…).
- Số lượng lỗ khoan khai thác r
ất nhiều và số liệu điều tra còn so sài.
Đây là điều cơ bản nhất chắc chắn sẽ gây ra những sai lầm đáng kể khi sử dụng.
Để phục vụ cho công tác nghiên cứu, đề tài đã tiến hành thu thập khá đầy đủ
các dữ liệu liên quan với khối lượng rất lớn. Do đó, cần thiết phải có được một hệ
thống lưu trữ dữ li
ệu hiệu quả có tính khoa học mà ít bị nhầm lẫn và truy xuất dễ dàng.
II - DỮ LIỆU CỦA ĐỀ TÀI
1- Dữ liệu các điểm nghiên cứu ĐCTV (lỗ khoan, giếng, nước mặt):
- Lỗ khoan: 1.452
- Giếng: 1.085
- Nguồn lộ: 151
- Nước mặt:167
4
Chương II
CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
I - CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU
II - TIỀN XỬ LÝ TÀI LIỆU
Mục đích: Chỉnh lý tài liệu thu thập được và hệ thống hóa phân chia theo
nguyên tắc thống nhất nhưng vẫn bảo đảm tính nguyên thủy tuyệt đối của số liệu.
Phương pháp
- Phân chia địa tầng ĐCTV theo thang địa tầng ĐCTV hiện hành.
- Chỉnh lý mô tả thạch học và các ký hiệu thạch học.
- Tính toán, ki
ểm tra và chỉnh lý tài liệu hóa.
- Tính toán và chỉnh lý tài liệu mực nước.
- Chỉnh tài liệu khai thác.
III - NHẬP DỮ LIỆU
III.1 - Lựa chọn dữ liệu nhập
Mục đích:
- Lựa chọn những dữ liệu gốc với số lượng dữ liệu tối thiểu nhưng vẫn bảo đảm
có được đầy đủ thông tin cho từng loại dữ liệu.
- Tạo các b
ảng nhập dữ liệu phù hợp với lựa chọn trên.
III.2 - Nhập dữ liệu
1- Dữ liệu địa tầng.
- Chiều sâu đáy lớp
- Mô tả thạch học
Bảng dữ liệu chiều sâu mái, đáy lớp và tính tóa ngoại suy giá trị hệ số thấm.
2- Dữ liệu TPHH, kết quả hút nước thí nghiệm và các số liệu khác.
- Thành phần hóa học: Các tính chất vật lý và hóa học (chỉ nh

của nước, gọi tên nước….
5- Dùng chức năng “Validation” và “Macro” để lập công thức Kurlov nhanh
chóng cho từng mẫu nước.
IV - XUẤT TÀI LIỆU
IV.1 - Nội dung chu
ẩn bị sẵn
IV.1.1 - Các dữ liệu dạng bảng
Các biểu bảng thống kê:
1- Bảng thống kê tất cả các điểm nghiên cứu
2- Bảng thống kê điểm nghiên cứu theo địa danh.
2- Bảng thống kê điểm nghiên cứu theo địa tầng.
3- Bảng thống kê điểm nghiên cứu theo loại.
4- Các biểu bảng phục vụ cho viết báo cáo ĐCTV
IV.1.2 - Các dữ liệu dạ
ng đồ thị
1- Đồ thị mực nước quan trắc từng lỗ khoan theo thời gian trung bình tháng.
2- Đồ thị mực nước sông, suốitheo thời gian trung bình tháng.
3- Đồ thị lượng mưa tại các trạm theo thời gian trung bình tháng.
IV.2 - Nội dung theo yêu cầu
Các tập tin phục vụ cho các phần mềm khác để sử dụng số liệu, như:
- Phần mềm MapInfo: Bảng dữ liệu nhập vị trí các công trình nghiên cứu lên
bản đồ
.
- Các bảng dữ liệu cho các phần mềm Surfer, Excel
- Các tập tin dữ liệu đầu vào cho mô hình: Cấu trúc không gian hệ thống NDĐ,
các lỗ khoan khai thác, các dữ liệu theo thời gian. 6
Chương III

Hình III.1 - File dữ liệu mái và đáy lớp sẽ được nhập vào mô hình

7
Phần mềm GMS sẽ được trực tiếp file này, sau độ sẽ sử dụng để tính toán nội
suy đến từng ô lưới.
Tương tự sẽ thành lập file dữ liệu các thông số ĐCTV của từng lớp.
II.2 - Dữ liệu thời gian
Bao gồm các loại dữ liệu: Mực nước quan sát, mực nước tại các biên, lượng
khai thác Đây là số liệu thay đổi tại từng bước tính toán, do đ
ó khối lượng rất lớn
không thể nhập từng số bằng bàn phím được. CSDL của đề tài đã thiết kế bảng dữ liệu
tự động xuất theo yêu cầu.

được hoàn thiên hơn.
Xin chân thành cám ơn trước./.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 11 năm 2007
Chủ nhiệm đề tài
ThS. Ngô Đức Chân
9
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Ngô Đức Chân và nnk, 1999; Báo cáo kết quả: "Điều tra địa chất đô thị
vùng đô thị Tây Ninh"; Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam; Lưu trữ Liên đoàn Bản
đồ Địa chất miền Nam. BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
CỤC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN VIỆT NAM
Chủ nhiệm đề tài:
ThS. Ngô Đức Chân
Tác giả:
KS. Bùi Tiến bình

I.1 - Thu thập và biên tập tài liệu ĐSĐ 2
I.2 - Thu thập và biên tập tài liêu ĐVLLK 2
I.3 - Thành lập các tuyến lát cắt ĐSĐ và lỗ khoan 2
II - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2
II.1 - Cơ sở lý thuyết và thuật toán chương trình xử lý 2D tài liệu địa vật lý
điện 2

II.2 - Phân loại mô hình lát cắt địa điện đặc trưng vùng nghiên cứu 5
II.3 - Nghiên cứu ứng dụng chương trình xử lý2D đối với tài liệu ĐSĐ đo theo
phương pháp truyền thống 5

Chương II XỬ LÝ TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ ĐIỆN 8
I - THÀNH LẬP VÀ XỬ LÝ 2D TÀI LIỆU ĐSĐ VÀ CÁC TUYẾN MẶT CẮT
ĐSĐ 8

II - GIẢI ĐOÁN VÀ THÀNH LẬP CÁC LÁT CẮT ĐỊA ĐIỆN 8
Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 9
I - XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU ĐÁ GỐC 9
II - XÁC ĐỊNH RANH GIỚI MẶN - NHẠT 9
II.1 - Khu vực trầm tích bở rời có tầng trên bị nhiễm mặn 9
II.2 - Khu vực trầm tích bở rời bị nhiễm mặn hoàn toàn 9
II.3 - Khu vực trầm tích bở rời chứa nước nhạt hoàn toàn 9
KẾT LUẬN 10
TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined. ii
NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT
ĐBNB Đồng bằng Nam bộ
TNB Tây Nam bộ

Chương I - Phương pháp nghiên cứu
Chương II - Xử lý tài liệu địa vật lý điện.
Chương III - Kết quả nghiên cứu.
Nội dung chủ yế
u được tham khảo trong báo cáo: "Phân chia địa tầng N - Q và
nghiên cứu cấu trúc địa chất vùng đồng Nam bộ" do Cục ĐC&KSVN thực hiện năm
2004 kết hợp với những mới được đề tài nghiên cứu trong vùng.
2
Chương I
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
I - THU THẬP VÀ BIÊN TẬP TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ
I.1 - Thu thập và biên tập tài liệu ĐSĐ
+ Thu thập 1087 điểm ĐSĐ thuộc các đề án nghiên cứu địa chất, địa chất thủy
văn trong vùng TP.HCM và các tỉnh lân cận.
+ Các điểm ĐSĐ được chọn lọc và thu thập theo nguyên tắc phân bố đều trong
vùng, đáng tin cậy và tập chung chủ yếu các khu vực dự đóan có mặ
t các ranh giới
mặn.
+ Các điểm ĐSĐ được phân loại theo các đề án nghiên cứu ghi trong bảng 1.
I.2 - Thu thập và biên tập tài liêu ĐVLLK
+ Thu thập tài liệu ĐVLLK 109 lỗ khoan trong vùng nghiên cứu.
+ Các lỗ khoan thu thập có đo tham số ĐTS, chiều sâu nghiên cứu lớn, tin cậy
và đặc trưng đầy đủ các kiểu mặt cắt địa điện vùng nghiên cứu.
+ Các lỗ khoan thu thập tài liệu ĐVLLK ghi trong bảng 1.
I.3 -
Thành lập các tuyến lát cắt ĐSĐ và lỗ khoan
Các tuyến lát cắt ĐSĐ được thành lập nhằm liên kết các công trình địa vật lý,

U
n
θ
∂
+=
∂
(2)

Trong đó:
U: điện thế

3
σ: độ dẫn điện môi trường
I: dòng điện
δ
q
: xung Dirac (đơn vị biên độ nguồn I)
θ: Góc giữa pháp tuyến n và r
r: khoảng cách từ nguồn đến biên ngoài
Chương trình xử lý 2D dựa trên cơ sở lý thuyết giải bài toán thuận và bài toán
ngược trong thăm dò điện dòng không đổi.
+ Bài toán thuận:
Trong bài toán thuận 2D, sử dụng phương pháp sai phân và phần tử hữu hạn
bằng cách chia mặt cắt nghiên cứu thành các ô lưới hình chữ nhật (hình 2.1) và diễn
giải trực tiếp các phép tính vi phân trong phương trình (1) cho từng ô l
ưới (phần tử
môi trường) có diện tích S
ij
và độ dẫn σ
ij

)
(
)
(
)
,,1 1,,1,
w ij
,,,,,
ijj ij i j ij ij
cs up
C i jU C ijU C ijU C ijU C ijU I
ε
++−−
++ +−=−
Với i=1…N; J=1…M; ε
ij
=1
Phương trình này có dạng ma trận như sau:
CU b=
(4)
Trong đó:

4
C: ma trận hệ số phụ thuộc kích thước và tính chất dẫn điện của S
ij

b: véc tơ số hạng Iε
ij

Giá trị hàm thế U (x,z) được tính thông qua hàm phổ thế U giải từ phương trình

U
K
I
ρ
∆
=
(6)
Trong đó:
K: hệ số điện cực
∆U: giá trị hiệu điện thế giữa các nút
I: cường độ dòng phát.
+ Bài toán ngược:
Giải bài toán ngược 2D trong thăm dò điện dòng không đổi thực chất là cực tiểu
hoá phiếm hàm độ lệch bình phương trung bình giữa giá trị điện trở suất quan sát f
i

trên tuyến ngoài thực địa và giá trị điện trở suất g
i
(x) tính trên mô hình lý thuyết cho
tuyến khảo sát tương ứng:
()
()
()
2
2
1
1
0
n
i

xxgxJx
δ
δ
+= +
Trong đó:
J: ma trận Jacobi được xác định cho mỗi lần thay đổi mô hình.
Độ lệch giữa số liệu đo thực tế và mô hình ban đầu được xác định bằng biểu
thức:
(
)
f
gx
ε
=−
Phiếm hàm (7) sẽ đạt cực tiểu khi:

5
min
.
J
x
ε
δ
≈

Từ đó xác định được bước thay đổi J*.ε
min
, với J* là ma trận nghịch đảo của J.
B/ Thuật toán chương trình giải bài toán ngược trong xử lý 2D
Các tham số mô hình sẽ được điều chỉnh sau mỗi lần tính lặp và sẽ dừng lại khi

lý 2D tài liệu đo bằng các hệ đa cực.
Báo cáo sử dụng chương trình RES2DINV của M.H.Loke để xử lý, nên số liệu
đo ghi ĐTS được tổ chức thành tập tin với phần mở rộng “.Dat” như nội dung ghi
trong trong cấu trúc tập tin ở trang 7.
2/ Quy trình xử lý số liệu bằng chương trình RES2DINV và trình bày kết quả
+ Nhập tập tin đầu vào.
+ kiểm tra, loại bỏ các giá trị sai số thô.

6
+ Chọn và lưu giữ các thông số chức năng điều khiển chương trình.
+ Kích hoạt chương trình giải bài toán ngược để tạo mô hình.
+ Lưu giữ các tập tin mô hình dạng các tập tin phần mềm Surfer.
+ Xây dựng và biểu diễn mô hình bằng trình đồ họa Surfer. Hình I.2 - Lược đồ điểm ghi số liệu ĐTS tuyến ĐSĐ xử lý 2D
20 Dòng 202 Số lượng điểm số liệu địa hình
0 15 Dòng 203 Từ trái sang phải: tọa độ ngang (x) và đứng (z)
của số liệu địa hình đầu tiên.
… … Các dòng kế tiếp ghi tương tự dòng 203 và tuần
tự cho đến hết 20 số liệu địa hình.
1 Dòng 224 Chỉ số báo số liệu địa hình ứng với điện cực đầu
tiên.
0 Dòng 225 Ghi số 0
0 Dòng 226 Ghi số 0
0 Dòng 227 Ghi số 0
0 Dòng 228 Ghi số 0 và kết thúc tập tin. 8
Chương II
XỬ LÝ TÀI LIỆU ĐỊA VẬT LÝ ĐIỆN
I - THÀNH LẬP VÀ XỬ LÝ 2D TÀI LIỆU ĐSĐ VÀ CÁC TUYẾN MẶT
CẮT ĐSĐ
I.1.1 - Thành lập các tuyến lát cắt ĐSĐ
+ Thành lập 25 tuyến lát cắt ký hiệu từ DNB1 đến DNB26 (không có tuyến
DNB7).
+ Các tuyến lát cắt có hướng tây nam-đông bắc, thẳng góc với hệ thống sông
Sài Gòn và sông Đồng Nai.
I.1.2 - Thành lập các tập tin đầu vào chương trình RES2DINV
Báo cáo sử dụng chương trình RES2DINV 3.54 của M.H.Loke để xử lý số li
ệu,
vì vậy số liệu ĐTS biểu kiến phương pháp ĐSĐ trên mỗi tuyến được tổ chức thành tập
tin theo cấu trúc ghi trong mục 2.2.3. Có 25 tập tin được thành lập ứng với 25 tuyến lát
cắt ĐSĐ.
I.1.3 - Vận hành chương trình RES2DINV và trình bày kết quả

I - XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU ĐÁ GỐC
Chiều sâu đá gốc thay đổi lớn, từ dưới 10m gần các vị trí lộ đá gốc ở Biên Hòa,
Thủ Đức và Bà Rịa… đến hơn 300m ở khu vực ranh giới phía tây nam giữa TP. Hồ
Chí Minh và tỉnh Long An. Nhìn chung bề mặt đá gốc có xu hướng nghiêng đông bắc-
tây nam.
II - XÁC ĐỊNH RANH GIỚI MẶN - NHẠT
II.1 - Khu vực trầm tích bở rời có tầng trên b
ị nhiễm mặn
Ranh giới vùng trầm tích bở rời có tầng trên cùng bị nhiễm mặn được vạch nhờ
liên kết ranh giới mặn trên các tuyến lát cắt ĐSĐ.
Khu vực nhiễm mặn phân bố ở tây nam vùng nghiên cứu, dọc theo các sông Sài
Gòn và sông Đồng Nai, toàn bộ huyện Cần giờ, một phần huyện Thủ Đức, khu Nội
thành, huyện Hóc Môn và toàn bộ phần được nghiên cứu của tỉnh Long An.
Trên bản đồ
khu vực này được ký hiệu bằng đường gạch chéo màu đỏ nhạt.
II.2 - Khu vực trầm tích bở rời bị nhiễm mặn hoàn toàn
Khu vực trầm tích bở rời bị nhiễm mặn hoàn toàn chiếm toàn bộ huyện Cần
Giờ, một phần huyện nhà bè, Thủ Đức và một giải dọc bờ trái sông Đồng Nai thuộc
tỉnh Đồng Nai và Bà Rịa-Vũng Tàu.
Trên bản đồ khu vực này được ký hiệ
u bằng ô vuông đường kẻ màu đỏ nhạt.
II.3 - Khu vực trầm tích bở rời chứa nước nhạt hoàn toàn
Ranh giới khoanh khu vực trầm tích chứa nước nhạt hoàn toàn gần trùng với
ranh giới khu vực có tầng trên cùng bị nhiễm mặn. Ở một số khu vực như ở Nội thành
(tuyến DNB11-DNB13), Củ Chi (tuyến DNB15), Tây Ninh (tuyến DNB20-
DNB21)…, 2 ranh giới này không trùng nhau bao quanh các diện tích trầm tích chứa
nước nhạt tầng trên cùng nhưng có tầng d
ưới bị nhiễm mặn.
Trên bản đồ ranh giới bao vùng nước nhạt hoàn toàn thể hiện bằng đường màu
xanh có hướng chải chỉ vùng nước nhạt.

ngầm…
Trong điều kiện có đầy đủ thông tin về các tầng tuổi địa chất thủy văn từ các
nguồn tài liệu địa chất-địa chất thủy văn khá phong phú trong vùng nghiên cứu, việc
lồng ghép mô hình ranh giới với mô hình tầng tuổi địa chất -địa chất thủy văn sẽ cho
phép xác định ranh giới mặn trong từng tầng chứa nước, ph
ục vụ tốt cho các nghiên
cứu địa chất thủy văn và địa hóa nước dưới đất vùng nghiên cứu.
Việc ứng dụng hiệu quả phương pháp xử lý đa chiều (2D và 3D) còn mở ra
triển vọng nghiên cứu triển khai quy trình kỹ thuật xử lý tài liệu mới, hiện đại và có
mức độ tự động hóa cao.
Nhìn chung, đây là những thông tin cần thiết cho các nghiên cứu tiếp theo của
đề tài, đặc biệt là mô ph
ỏng và đánh giá xâm nhập mặn của đề tài sau này.
Vì nhiều lý do, báo cáo chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tập thể tác
giả rất mong nhận được sự góp ý của các chuyên gia, các nhà chuyên môn để báo cáo
được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cám ơn trước./.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 11 năm 2006
Chủ nhiệm đề tài
ThS. Ngô Đức Chân