Viện khoa học và công nghệ việt nam
Viện vật lý địa cầu
Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nớc
Nghiên cứu cơ sở khoa học và công nghệ
bổ sung nhân tạo nớc dới đất
nhằm đảm bảo khai thác bền vững
tài nguyên nớc tại việt nam
mã số: ĐTĐL 2004/07
Chủ nhiệm đề tài: gs, tskh . nguyễn thị kim thoa
6493
Viện Vật lý địa cầu
PGS. TS. Hà Duyên Châu
Viện Vật lý địa cầu
KS. Vũ Ngọc Trân Liên đoàn Địa chất thủy văn & Địa chất công
trình Miền Trung
KS. Phan Thanh Sáng Đoàn Địa chất thủy văn -Địa chất công trình
705, Phan Thiết
TS. F. Gherardi
CNR- Research Area of Pisa, Italy
GS.TS. G.M. Zuppi
University Ca Foscari Venezia, Italy
ii
BÀI TÓM TẮT Đề tài độc lập cấp nhà nước “Nghiên cứu cơ sở khoa học và công nghệ bổ sung
nhân tạo nước dưới đất nhằm bảo đảm khai thác bền vững tài nguyên nước tại Việt
Nam”, mã số ĐTĐL-2004/07 đã được thực hiện ở trình độ quốc tế. Ban chủ nhiệm đề
địa phương; cung cấp cơ sở số liệu gốc phục vụ các chuẩn mực trong nghiên cứu
tương lai tại khu vực cồn cát ven biển miền Trung. Việc triển khai khai thác nước tại
Bàu Nổi và cung cấp cho cư dân xã Hồng Phong là một minh chứng rõ rệt về tính hiệu
quả của việc đưa kết quả nghiên cứu vào sản xuất và phục vụ nhu cầu bức thiết của c
ư
dân vùng khảo sát.
Giải pháp quản lý bổ sung tầng chứa nước (MAR) cho vùng ven sông Hồng, khu
vực Hà Nội được xây dựng trên cơ sở các điều kiện tự nhiên thuận lợi : sẵn có nguồn
nước mặt tự nhiên lớn từ sông Hồng; có tồn tại các của sổ địa chất thuỷ văn, tầng chứa
nước khai thác có chiều dày lớn, hệ số thấm cao. Kiểu quan hệ thuỷ l
ực giữa nước
iii
dưới đất và nước sông phù hợp thuận tiện cho việc xây dựng các công trình khai thác
thấm lọc đơn giản với công suất lớn, vừa đáp ứng yêu cầu cung cấp nước của thành
phố vừa đảm bảo quản lý bổ sung tầng chứa nước một cách hữu hiệu.
Đã xây dựng được luận cứ khoa học và hướng dẫn qui trình triển khai các đề án
MAR. Đã tổ chức thành công 3 khoá đào t
ạo chuyên sâu tại Hà Nội và Tp. Hồ Chí
Minh, cung cấp kiến thức về MAR cho 93 học viên, đào tạo được các thành viên của
đề tài và nghiên cứu sinh đạt trình độ cao. Đã truyền đạt kiến thức chuyên sâu đến các
đồng nghiệp và công chúng, đến các bộ ngành và địa phương. Đề tài ĐTĐL-2004/07
đã đặt nền móng cho những nghiên cứu tiếp theo tại Việt Nam như MAR tại đảo Phú
Quý, Bình Thuận hoặc MAR tại Tp. Hồ Chí Minh để chống ngậ
p và chống lún.
Bài tóm tắt
ii
Mục lục
iv
Bảng chú giải các chữ viết tắt
vi
Mở đầu
1
Chương I. NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
BỔ SUNG NHÂN TẠO NƯỚC DƯỚI ĐẤT
I. 1. Lựa chọn phương thức triển khai đề tài
I. 2. Cơ sơ khoa học và công nghệ bổ sung nhân tạo nước dưới đất
I. 3. Các yếu tố môi trường tự nhiên ảnh hưởng đến hiệu quả bổ sung
nhân tạo nước dưới đất
I.4. Các yếu tố kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến hiệu quả bổ sung nhân tạo
nước dưới đất
I. 5. Tổng quan về bổ sung nhân tạo n
ước dưới đất trên thế giới
I. 6. Quản lý bổ sung tầng chứa nước (MAR)
I. 7. Áp dụng quản lý bổ sung tầng chứa nước (MAR) tại Việt Nam
6
7
14
33
40
46
III. 5. Nghiên cứu nguồn gốc và tuổi của nước dưới đất tại Bắc Bình
bằng phương pháp địa chất thuỷ văn đồng vị
III. 6. Xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất vùng Bắc Bình
III. 7.Các dự án quản lý bổ sung tầng chứa nước (MAR) tại khu vực cồn
cát huyện Bắc Bình để cung cấp nước
90
91
118
146
156
173
184
199v
Chương IV. XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỬ NGHIỆM QUẢN LÝ
BỔ SUNG TẦNG CHỨA NƯỚC TẠI BÀU NỔI
IV. 1. Chuẩn bị khu vực thử nghiệm & xây dựng Trạm quan trắc
IV. 2. Quan trắc động thái nước dưới đất tại Bắc Bình
IV. 3. Bơm thí nghiệm khảo sát tầng chứa tại Bàu Nổi
IV. 4. Xác định tốc độ dịch chuyển của nước dưới đất bằng kỹ thuật hạt
nhân đánh d
ấu
IV. 5. Quan trắc chất lượng nước tại Bàu Nổi trong quá trình bơm thử
nghiệm
309
322
335
352
Chương VI. LUẬN CỨ KHOA HỌC VỀ QUẢN LÝ BỔ SUNG
TẦNG CHỨA NƯỚC & ĐÀO TẠO PHỔ BIẾN KIẾN
THỨC
VI. 1. Luận cứ khoa học về quản lý bổ sung tầng chứa nước
VI. 2. Hướng dẫn về Quản lý bổ sung tầng chứa nước
VI. 3. Các khoá đào tạo chuyên sâu về quản lý bổ sung tầng chứa nước
VI. 4. Đào tạo thành viên đề tài và nghiên cứu sinh
VI. 5. Phổ biế
n kiến thức về quản lý bổ sung tầng chứa nước
359359
363
366
376
381
Kết luận
385
Lời cám ơn
389
Tài liệu tham khảo
390
Phụ lục
Tổng khoáng hoá, TDS, mg/l
Độ mặn g/l
Độ dẫn điện µS/cm
Điện trở suất Ωm
Bề dầy tầng chứa H, m
Lưu lượng Q, m
3
/ngày
Hệ số dẫn nước kD, m
2
/ngày
Hệ số thấm nước k, m/ngày
Hệ số nhả nước trọng lực µ
Vận tốc nước dưới đất l/gy
Mực nước hạ thấp s, m
Đồng vị môi trường
3
H,
2
H,
18
O
Đơn vị đo Triti
T.E
Độ lệch của mẫu nước nghiên cứu so với nồng độ
của nước biển đại dương
‰SMOW
đất.
Bổ sung nhân tạo nước dưới đất phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau. Trong
lĩnh vực cấp nước, bổ sung nhân tạ
o đã được áp dụng với rất nhiều lý do, trong đó
quan trọng nhất là:
- Gia tăng lượng nước dưới đất cho cấp nước;
- Cải thiện chất lượng nước;
- Chứa nước nhạt tại các vùng có lượng nước cung cấp nước nhạt thay đổi rõ rệt
theo các mùa trong năm;
- Ngăn cản sự xâm nhập của nước mặn vào các tầng chứa nước.
Các nhà địa chất thủy vă
n thường nói về bổ sung nhân tạo như một biện pháp
bảo đảm khai thác nước dưới đất và cải thiện chất lượng nước đang bị suy thoái tại
các khu vực khai thác tập trung với quy mô lớn. Bổ sung nhân tạo nước dưới đất
đóng một vai trò quan trọng trong quá trình “tái sử dụng” nước, bởi nó tạo ra những
lợi thế chất lượng (xử lý qua tầng chứa nước) và tạo ra những cơ
hội cho việc tích trữ
lượng nước chênh lệch theo mùa giữa cung và cầu. Tái sử dụng nước và bảo tồn lưu
lượng nước dư để dùng tạm trong các kho chứa nước là các tầng chứa nước dưới đất
cũng có thể giúp ta đối phó với những điều bất thường xảy ra trong tương lai về mặt
khí hậu và ảnh hưởng của những bất thường đó đối v
ới quá trình cung cấp nước mặt
và nước dưới đất. Thiết kế và quản lý các hệ thống bổ sung nhân tạo nước dưới đất có
liên quan với các chuyên ngành địa chất, địa hóa, địa chất thủy văn, thủy văn, khí
tượng, địa vật lý, sinh học và kỹ thuật công trình
Tùy theo tính chất và nhiệm vụ, bổ sung nhân tạo nước dưới đất có thể chia
2
thành bổ sung nhân tạo nước dưới đất trong quy hoạch tổng thể sử dụng tài nguyên
thiên nhiên và bổ sung nhân tạo bằng các biện pháp chuyên môn phục vụ cho các
t lý địa cầu và Trắc
địa tổ chức ở Sapporo, Nhật Bản vào tháng 7 năm 2003 đã có một cuộc hội thảo riêng
về vấn đề này với rất nhiều báo cáo từ các nước trên thế giới.
Tại Việt Nam, nước dưới đất là nguồn cung cấp nước chính cho một số thành
phố và nông thôn. Trong những năm vừa qua, sự gia tăng khai thác nước ở một số nơi
cho sinh hoạt và tưới tiêu
đã vượt quá khả năng tái tạo của nguồn nước dưới đất.
Thêm vào đó, sự thay đổi tập quán canh tác đất, cũng như ảnh hưởng của các yếu tố
thuỷ văn, thay đổi khí hậu đã tác động mạnh tới sự bổ sung tự nhiên và trữ lượng
nước dưới đất. Kết quả mực nước ngầm bị suy giảm nghiêm trọng Tình trạng hạn hán
3
ở các tỉnh Miền Trung đã xảy ra liên tiếp nhiều năm gần đây. Tại Hội thảo khoa học
“Bổ sung nhân tạo trữ lượng nước dưới đất tại Việt Nam” do Cục Địa chất và Khoáng
sản Việt Nam thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường tổ chức tại Hà Nội vào tháng
7/2003 đã có 11 báo cáo khoa học của các chuyên gia địa chất thủy văn về vấn đề cần
thiết phải triể
n khai bổ sung nhân tạo nước dưới đất vùng đồng bằng sông Hồng tại
Hà Nội, vùng ven biển miền Nam Trung Bộ, đồng bằng Nam Bộ và thành phố Hồ
Chí Minh.
Với những lý do nêu trên, đề tài độc lấp cấp Nhà nước “Nghiên cứu cơ sở khoa
học và công nghệ bổ sung nhân tạo nước dưới đất nhằm bảo đảm khai thác bền vững
tài nguyên nước tại Việt Nam”, mã số ĐTĐL -2004/07 đã đượ
c Bộ Khoa học & Công
nghệ ký quyết định số 2454/QĐ-BKHCN ngày 11 tháng 12 năm 2003 phê duyệt để
triển khai trong 3 năm 2004 – 2006, với tổng kinh phí là 2.500 triệu đồng.
Mục tiêu của đề tài :
1. Xây dựng luận cứ khoa học bổ sung nhân tạo nước dưới đất tại Việt Nam.
2. Đề xuất mô hình bổ sung nhân tạo nước dưới đất tại một số khu vực đặc
trưng ở Việt Nam.
mặt vùng nghiên cứu.
♦ Xác định mức độ dao động mực nước ngầm trong mùa khô và mùa mưa.
♦ Xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất để thiết kế mô hình BSNTNDĐ.
♦ Xây dựng sơ đồ triển khai BSNTNDĐ tại vùng cát tỉnh Bình Thuận.
3. Nghiên cứu các điều kiện địa chất,
địa chất thuỷ văn ở vùng ven sông Hồng (Hà
Nội) nhằm áp dụng giải pháp BSNTNDĐ tại Thượng Cát, Từ liêm, Hà Nội
♦ Tiến hành nghiên cứu chi tiết tương tự như mục 1.
♦ Nghiên cứu phân bố không gian vị trí các cửa sổ địa chất thủy văn ở vùng ven
sông Hồng.
♦ Đối tượng nghiên cứu này khác hẳn với vùng cát tỉnh Bình Thuận cho nên cần
làm rõ đặc tính cấu trúc địa chất vùng ven Sông H
ồng (khu vực Hà Nội) có các
cửa sổ địa chất thủy văn, phân tích để chọn giải pháp BSNTNDĐ tối ưu.
♦ Nghiên cứu đặc điểm thấm bổ sung nước tại các bãi giếng trong trung tâm thành
phố Hà Nội, so sánh với vùng ven sông Hồng để làm rõ đặc tính của vùng ven
Sông Hồng, nơi có các cửa sổ địa chất thủy văn và nơi không có các cửa sổ địa
chất thuỷ văn, từ
đó tổng quát hóa về nguyên tắc xây dựng các hệ thống các bãi
giếng khai thác.
♦ Ứng dụng BSNTNDĐ để xây dựng sơ đồ triển khai BSNTNDĐ tại vùng ven sông
Hồng.
4. Triển khai thử nghiệm và vận hành công trình BSNTNDĐ tại vùng cát tỉnh Bình
Thuận:
♦ Xác định địa điểm
♦ Xây dựng công trình thử nghiệm
♦ Theo dõi vận hành công trình trong 1 năm
♦ Tổng kết, rút kinh nghiệm
♦ Chuyển giao công trình cho
địa phương khai thác, quản lý và phát triển.
Phụ lục gồm 35 hạng mục tài liệu gốc của đề tài nộp kèm theo báo cáo, cùng với 29
chuyên đề đã tiến hành trong 3 năm thực hiện đề tài.
6
Chương I
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
BỔ SUNG NHÂN TẠO NƯỚC DƯỚI ĐẤT
Khi phê duyệt đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và công nghệ bổ sung nhân
tạo nước dưới đất nhằm bảo đảm khai thác bền vững tài nguyên nước tại Việt Nam”,
Bộ Khoa học và Công nghệ đã khẳng định mục tiêu của đề tài là:
- Xây dựng luận cứ khoa học bổ sung nhân tạo nước dưới đất tại Việt Nam.
- Đề xuất mô hình bổ sung nhân tạo nước dưới đất tại m
ột số khu vực đặc trưng ở
Việt Nam.
- Tạo dựng các tiền đề cho việc khai thác bền vững nước dưới đất tại Việt Nam phục
vụ phát triển kinh tế xã hội.
Trên cơ sở mục tiêu đã được xác định này chúng tôi đã thiết kế việc triển khai đề
tài theo hướng sau:
- Nắm vững qui trình BSNTNDĐ đang được áp dụng trên thế giới để áp dụng vào
Vi
ệt Nam.
- Xác định 2 vùng địa chất thủy văn đặc trưng đang có nhu cầu bức bách về bổ sung
nguồn nước để nghiên cứu, đề xuất sơ đồ BSNTNDĐ.
- Xây dựng công trình thử nghiệm BSNTNDĐ tại một địa phương và theo dõi vận
hành công trình trong 1 năm.
- Xây dựng qui trình BSNTNDĐ để đảm bảo khai thác bền vững tài nguyên nước tại
rộng cho cả vùng cát ven biển miền Trung thông qua các Liên đoàn Địa chất thuỷ văn-
Địa chất công trình thuộc Cục Địa chất Việt Nam.
Vùng ven sông Hồng:
Tại vùng ven sông Hồng nước ngầm được tàng trữ trong tầng chứa nước Holocen
(qh) và tầng chứa nước Pleistocen (qp). Mặc dù giữa hai tầng chứa nước tồn tại lớp thấm
nước yếu (từ 23 m đến 29 m), song theo kết quả quan trắc mực nước từ 1994 đến nay
cho thấy chúng có chung một mực nước và dao động đồng pha với mực nước sông
Hồng. Điều đó cho phép suy diễn là lớp thấm n
ước yếu bị vát về phía sông Hồng, tạo
thành cửa sổ địa chất thuỷ văn. Theo những nghiên cứu của Nguyễn Văn Đản (2003),
ven sông Hồng (khu vực Hà Nội) có các cửa sổ địa chất thuỷ văn ở ven bờ như ở
Thượng Cát thuộc huyện Từ Liêm, Hải Bối thuộc huyện Đông Anh, vùng Nhật Tân –
Quảng Bá thuộc quận Tây Hồ. Tại vùng Thượng Cát, Từ Liêm, Hà Nộ
i có khả năng xây
dựng công trình khai thác dạng thấm lọc nước dưới đất, công suất lớn. Công trình khai
thác thấm lọc ven sông thực chất là một dạng bổ sung tự nhiên đơn giản nước dưới đất
với mục đích làm tăng trữ lượng khi khai thác. Đề tài sẽ tiến hành nghiên cứu tập trung
làm rõ cấu trúc địa chất thuỷ văn t`heo một số tuyến cắt qua sông Hồng bằng các
phương pháp như
khảo sát địa vật lý, nghiên cứu các vấn đề có liên quan như đánh giá
tác động môi trường. Từ đó đề xuất giải pháp khai thác tối ưu, bảo đảm an toàn cho
nguồn nước được khai thác.
Trong chương này trước khi trình bày về cơ sở khoa học BSNTNDĐ, các kinh
nghiệm đã tiến hành trên thế giới, khả năng vận dụng tại các vùng có cấu trúc địa chất
khác nhau tại Việt Nam, ảnh hưởng củ
a các yếu tố môi trường tự nhiên và xã hội tới kết
quả BSNTNDĐ và luận cứ khoa học về BSNTNDĐ, chúng tôi sẽ giới thiệu về việc lựa
chọn phương thức triển khai đề tài, vì đó là mấu chốt quyết định thành công của đề tài.
giải quyết điều này, chúng tôi đã tìm hiểu trên các websites về
Chương trình nước toàn cầu do UNESCO đang điều hành, có những nội dung nghiên
cứu như chúng tôi dự định triển khai trong đề tài của mình. Chúng tôi đã xây dựng một
đề án xin tài trợ của UNESCO với tên gọi “Tăng cường nguồn nước ngầm tại Bình
Thuận, Việt Nam bằng BSNTNDĐ”. Trong đề án này, chúng tôi đã lồng ghép những
mục tiêu nghiên cứu về BSNTNDĐ trong
đề tài đã được duyệt ở Việt Nam vào
chương trình chung của thế giới đang được Hội Địa chất thuỷ văn quốc tế và
UNESCO dự định triển khai tại Đông Nam Á. Những mục tiêu và nội dung nghiên
cứu mà chúng tôi dự định triển khai tại vùng cát tỉnh Bình Thuận đã thuyết phục được
Bộ Môi trường & Lãnh thổ Italy, cơ quan đang tài trợ cho đề án “Chương trình về
nước cho châu Phi” giai
đoạn I (2004-2006) thông qua sự điều phối của UNESCO.
Chúng tôi đã thuyết phục phía cơ quan tài trợ thấy được sự quan tâm đặc biệt của
Chính phủ Việt Nam khi duyệt cấp cho chúng tôi số kinh phí 2.500 triệu đồng để triển
khai đề tài, tuy nhiên, để đảm bảo hoàn thiện đề tài, chúng tôi phải cần số kinh phí là
4.500 triệu đồng. Do vậy, Bộ Môi trường & Lãnh thổ Italy đã đồng ý tài trợ cho chúng
tôi số kinh phí còn thiếu để tri
ển khai các nội dung của đề tài tại tỉnh Bình Thuận trong
3 năm 2004-2006. Sau khi duyệt cho đề tài của chúng tôi tham gia vào chương trình
nói trên, Bộ Môi trường & Lãnh thổ Italy đã chỉnh sửa tên của chương trình thành:
“Chương trình về nước cho châu Phi, cho các vùng khô hạn và khan hiếm nước” giai
đoạn I (2004-2006) để giải thích vì sao nghiên cứu về nước tại Bình Thuận, Việt Nam
lại nằm trong chương trình về nước cho châu Phi. Năm 2006 chúng tôi đã được mời
9
báo cáo tại Hội nghị về nước của thế giới tại Mexico với tiêu đề : “Chống hoang mạc
hoá: Bổ sung nhân tạo nước dưới đất tại Việt Nam”, thuộc tiểu ban “Chương trình về
nước cho châu Phi, cho các vùng khô hạn và khan hiếm nước”. Có thể xem về chương
trình này và các báo cáo của chúng tôi trong tài liệu nộp theo Phụ lục của đề tài.
ng như
ở các nước trong khu vực Đông Nam Á và các kết quả nghiên cứu của đề tài đã thực
hiện được tại Bình Thuận trong thời gian trước khi Hội thảo (Hình I.1).
Chương trình hoạt động của Hội thảo đã được trình bày trong cuốn “Chương
trình và báo cáo tóm tắt”, nội dung các báo cáo tại Hội thảo đã được xuất bản trong
Tuyển tập “Tăng cường nguồn nước ngầm bằng gi
ải pháp bổ sung nhân tạo nước dưới
đất ở Đông Nam Á” được nộp kèm theo trong phần Phụ lục của đề tài.
10
Hình I.1. Các đại biểu tham dự Hội thảo tại Tp. Hồ Chí Minh
Vào ngày cuối Hội thảo, các đại biểu được thăm quan khu vực từ Tà Zôn đến Núi
Bàu Thiêu, xã Hồng Phong, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận - nơi dự định sẽ triển
khai thử nghiệm mô hình BSNT đầu tiên ở Việt Nam (Hình I.2). Đây là một trong
1.715 xã nghèo của Việt Nam nằm trên một khu vực diện tích 8.970 ha. Là một trong
những khu vực khô nhất ở Việt Nam với lượng mưa trung bình khoảng từ 700 - 740
mm, chủ yếu t
ừ tháng 5 đến tháng 10. Thời gian thiếu nước trầm trọng kéo dài từ
tháng 1 đến tháng 4. Hiện tại, xã có 240 hộ gồm 1.191 nhân khẩu, sinh sống chủ yếu
bằng nghề chăn nuôi bò, dê và trồng các cây chịu được hạn như: điều, sắn, mãng cầu,
đậu…Để đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt, mỗi hộ được cấp 5 lu đựng nước của
Arduino, chuyên gia về địa chất thủy văn của UNESCO, trở thành thành viên của đề
tài (Hình I.4).
Trong suốt 2 n
ăm 2005-2006, chúng tôi đã thường xuyên liên hệ với TS. P.
Dillon để xử lý những khó khăn về kỹ thuật trong khi thực hiện đề tài ở Bình Thuận.
Đặc biệt, vào tháng 2 năm 2006, TS. P. Dillon đã tiếp nhận 2 chuyên viên của đề tài
là TS. Phan Thị Kim Văn và ThS. Bùi Trần Vượng đến làm việc tại Viện nghiên cứu
Khoa học và Công nghiệp Liên bang Australia (CSIRO), Adelaie (Australia) trong thời
gian 3 tuần để minh giải toàn bộ các kết quả thử nghiệm đã tiến hành ở Bình Thu
ận
trong năm 2005. Những kết quả này được trình bày trong chương III và chương IV.
Hình I.3. TS. P. Dillon, chủ tịch Uỷ ban
Quản lý bổ sung tầng chứa nước của UNESCO
và IAHS, cố vấn kỹ thuật cho đề tài
Hình I.4. TS. G. Arduino, chuyên gia
về địa chất thủy văn của UNESCO trở
thành thành viên của đề tài 12
I.1.2. Tập hợp các chuyên gia Việt Nam
Nội dung của đề tài nghiên cứu đòi hỏi có sự tham gia của nhiều chuyên gia về
khoa học Trái đất có kinh nghiệm. Cho nên, ngay khi đăng ký đề tài chúng tôi đã mời
Thí nghiệm xác định vận tốc nước dưới đất ở Bàu Nổi bằng kỹ thu
ật đánh dấu
do Trung tâm hạt nhân tại Tp. Hồ Chí Minh thực hiện.
Phân tích hoá toàn diện mẫu nước do Liên đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất
công trình miền Nam thực hiện.
Phân tích vi sinh mẫu nước do Trung tâm Y tế dự phòng Bình Thuận tại Phan
Thiết thực hiện.
Lắp đặt và quan trắc CTD do ThS. Bùi Trần Vượng & KS. Nguyễn Kim Quyên,
13
Liên đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình miền Nam thực hiện.
Toàn bộ việc xây dựng Trạm thử nghiệm, giám sát bơm thăm dò và khai thác tại
Bắc Bình, quản lý chu trình thí nghiệm bơm kéo dài 6,5 tháng, lắp đặt đường ống dẫn
nước, dẫn điện 1,8 km để cung cấp nước cho xã Hồng Phong và điều hành trạm thử
nghiệm Bàu Nổi do KS. Phạm Văn Hoà, Viện Vật lý địa cầu th
ực hiện.
Nghiên cứu địa chất thuỷ văn và những vấn đề liên quan đến ô nhiễm nước mặt,
giải pháp BSNTNDĐ tại ven Sông Hồng, khu vực Hà Nội do nhóm nghiên cứu của
TS. Nguyễn Văn Đản, Liên đoàn Địa chất thuỷ văn-Địa chất công trình miền Bắc và
PGS. TS. Nguyễn Văn Hoàng, TS. Phan Thị Kim Văn, Viện Địa chất thực hiện.
Các nội dung minh giải tài liệu của đề tài
đã được phân công cụ thể giữa các
thành viên của đề tài và đã được thể hiện trong các nội dung báo cáo tại Xêmina khoa
học tháng 11 năm 2006 tại Tp. Hồ Chí Minh và công bố trong tạp chí Các khoa học
về Trái đất, T. 28, số 4, năm 2006.
Để đánh giá về chất lượng của các phân tích thuỷ văn đồng vị, chúng tôi đã tiến
hành so sánh các kết quả phân tích giữa 2 phòng thí nghiệm của Việt Nam và Italy
(xem mục IV.5). Để kiểm tra các kết quả phân tích hoá toàn diện, chúng tôi
đã đồng
thời gửi mẫu phân tích tại Liên đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình miền
Thuận và xã Hồng Phong để tìm hiểu tình hình nhu cầu về nước, giải thích mục tiêu đề
tài mà chúng tôi muốn tiến hành tại địa phương. Tất cả lãnh
đạo và cư dân mà chúng
tôi gặp đều khẳng định: nước sinh hoạt cho người và súc vật đang là vấn đề cấp bách.
Sau này, trong tất cả các hoạt động của đề tài, như: Hội thảo của đề tài (12/2004) và
Xêmina đánh giá về đề án (11/2006), các chuyên viên về tài nguyên và môi trường của
Bình Thuận đều được mời tham gia. Việc triển khai đề tài trong suốt 3 năm (2004-
2006) tại khu vực Bàu Nổi xã Hồng Phong đều được sự ủ
ng hộ và tham gia nhiệt tình
của cư dân. Mặc dù nhiều thiết bị nghiên cứu được tiến hành giữa đồi cát hoang vắng,
ngay cả khi đại diện đề tài không có mặt tại Trạm thử nghiệm ở Bàu Nổi trong thời
gian dài, nhưng không hề có mất mát gì xảy ra.
I.1.4. Sử dụng phương tiện làm việc qua Internet
Để kết nối các thành viên của đề tài từ các cơ quan nghiên cứu và triển khai
khác nhau, ở các địa phương và các qu
ốc gia khác nhau cùng thực hiện các nội dung
nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đã sử dụng phương tiện làm việc qua Internet. Phương
tiện này đã giúp chúng tôi từ khi xây dựng thuyết minh đề tài, liên hệ với các đồng
nghiệp nước ngoài, với nhà tài trợ, cũng như thương thuyết các hợp đồng nghiên cứu
với các thành viên của đề tài. Sau này, toàn bộ việc minh giải tài liệu của đề tài, chuẩn
bị các ấn phẩm đều thông qua Internet.
Đó chính là phương tiện để thực hiện nhanh
và rẻ trong quá trình vận hành các hạng mục nghiên cứu của đề tài. Ví dụ, khi triển
khai thí nghiệm bơm khảo sát tầng chứa tại Bàu Nổi, Bình Thuận người quản lý Trạm
thử nghiệm hàng ngày có trách nhiệm gửi số liệu xác định mực nước hạ thấp qua
Internet về cho người xử lý số liệu là ThS. Bùi Trần Vượng tại Tp. Hồ Chí Minh. Sau
khi xử lý và vẽ bi
ểu đồ biến động mực nước, ThS. Bùi Trần Vượng chuyển kết quả
qua Internet đến chủ nhiệm tài. Các mẫu nước sau khi được chuyển về Liên đoàn Địa
chất thuỷ văn - Địa chất công trình miền Nam phân tích, sau đó kết quả được chuyển
m
2
). Hơn nữa, 98% số lượng này là nước dưới
đất, một nửa nước dưới đất xuất hiện ở chiều sâu lớn hơn 800 m dưới mặt đất, nơi hàm
lượng muối thường quá cao và để khai thác rất tốn kém. Như vậy, nước nhạt trên Trái
đất là một tài nguyên quí giá.
Nước nhạt không phải là một khoáng chất như than và dầu: khi tiêu thụ có nghĩa
là phá hủy và nguồn cung cấp mới không thể hình thành nữ
a. Ngược lại, nước nhạt
được hình thành liên tục. Khi sử dụng nước, chất lượng nước có thể bị phá hủy hoặc
có thể bị chuyển sang trạng thái khác, nhưng nó luôn là nước. Trên thực tế là tất cả
nước trên Trái đất, dù là nước bốc hơi trong khí quyển, nước mặt trong các suối, hồ,
biển và đại dương hay là nước dưới đất trong các lỗ hổng của đất đá không đứng yên
và chuy
ển động tuần hoàn liên tục.
Sử dụng nước dưới đất phục vụ cấp nước công cộng và công nghiệp có nhiều
ưu điểm so với sử dụng nước mặt từ sông và hồ. Nước dưới đất có thành phần vật lý
và hóa học ổn định, không có các vi sinh vật gây bệnh lan truyền theo đường nước,
trong nhiều trường hợp có thể sử dụng không cần xử lý, hoặc xử
lý đơn giản, an toàn
và rẻ tiền, nó có thể được khai thác tại nhiều vị trí do vậy không cần đường ống dài và
tốn kém.
Bảng I.1. Nước trên Trái đất
Loại Số lượng (10
15
m
3
) Phần trăm
Biển và đ
ạ
g
và hồ 0
,
13 0
,
01
Khí
q
u
y
ển 0
,
013 0
,
00
Sinh
q
u
y
ển 0
,
0006 0
,
00
Tuy nhiên, khai thác nước dưới đất từ các tầng chứa sẽ làm hạ thấp mực nước
dưới đất, đến lượt nó gia tăng bổ sung tự nhiên và giảm lượng thoát tự nhiên. Bổ sung
gia tăng do sự dịch chuyển của đường phân thủy, làm tăng diện tích lưu vực và do
lượng thấm gia tăng từ các suối. Lượng thoát nước giảm do giảm tổn thất từ bốc hơi và
do lượng ng
ấm sang các tầng chứa nước xung quanh giảm. Hình I.5. BSNTNDĐ từ
nước sông thấm qua
trầm tích đáy sông tới lỗ
khoan khai thác
Phương pháp này được thực hiện ở các công trình khai thác gần các sông, hồ,
kênh, suối. Khi các công trình khai thác nước hoạt động tạo ra nguồn bổ sung từ sông,
hồ, kênh, suối và hình thành một phần của lượng nước được khai thác.
Công suất của lỗ khoan khai thác phụ thuộc vào bổ sung gián tiếp có thể bị thay
đổi trong năm do dao động của mực nước sông, hồ, kênh, suối. Khi nướ
c trong sông,
hồ, kênh suối bị nhiễm bẩn, không thể chấm dứt được nguồn bổ sung nhân tạo này và
nước bị nhiễm bẩn sẽ đi vào tầng chứa nước. Nước thấm không đi qua đới thông khí,
thường chuyển dịch trong các điều kiện hiếm khí vì vậy dẫn đến các vấn đề về hàm
lượng sắt và magiê.
17
Các phương pháp BSNTNDĐ trực tiếp
Trong các phương pháp trực tiếp, nước từ các nguồn nước mặt được chuyển (đôi
khi qua một khoảng cách khá xa) tới các tầng chứa nước nơi chúng thấm vào nước
dưới đất. Các phương pháp bổ sung nhân tạo trực tiếp có thể chia ra thành 3 nhóm:
Bổ sung nhân tạo bằng bồn thấm
Trong bổ sung nhân tạo bằng bồn thấm, nước mặt từ sông hồ được chuyể
n tới
một thành hệ địa chất thích hợp, thấm xuống và hình thành nước dưới đất, vì vậy tăng
lượng cung cấp nước dưới đất (Hình I.6). Nước đi vào tầng chứa nước có thể chia
18
Bổ sung nhân tạo bằng các hố và moong khai thác
Khi tầng chứa nước nằm ở độ sâu trung bình, có thể bổ sung nhân tạo thông qua
các hố móng hoặc các moong khai thác (H ình I.7).
Đào các hố móng hoặc các moong khá tốn kém trong khi công suất bổ sung của
chúng khá nhỏ. Phương pháp này chỉ được sử dụng khi các hố móng hoặc moong khai
thác đã có sẵn, ví dụ như những moong khai thác sỏi, đá hoặc sét đã bỏ, hoặc ở những
nơi thật cần thiế
t theo các yêu cầu cho các mục đích đặc biệt như bảo vệ môi trường.
Khi các tầng chứa nước bị phủ bởi một lớp thấm yếu có độ dày lớn, hố móng và
moong khai thác có thể sử dụng nhưng do diện tích hạn chế công suất bổ sung thường
rất nhỏ.
Hình I.7. BSNTNDĐ trực tiếp qua hố móng hoặc moong khai thác
Bổ sung nhân tạo bằng lỗ khoan ép nước
Nướ
c mặt có thể được ép vào các tầng chứa nước thông qua các lỗ khoan ép nước
và được khai thác thông qua các lỗ khoan khai thác nước khác. Hình I.8 minh họa một
hệ thống gồm một lỗ khoan ép nước để bổ sung nhân tạo trực tiếp tầng chứa nước.
Trong trường hợp tầng chứa nước có áp phải sử dụng phương pháp này. Thiết kế một
lỗ khoan ép nước tương tự với thiết kế một l
ỗ khoan khai thác nước. Sự khác nhau cơ
bản là nước chảy ra khỏi lỗ khoan ép nước vào tầng chứa dưới sẽ chịu cả trọng lượng