ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA ĐỊA CHẤT
---------------
Phạm Phương Uyên
ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT
HAI HUYỆN VĨNH TƯỜNG, YÊN LẠC VÀ ĐỀ XUẤT
MỘT SỐ GIẢI PHÁP SỬ DỤNG BỀN VỮNG
Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ chính quy
Ngành đào tạo: Quản lý tài nguyên thiên nhiên
Hà Nội - 2015
1
LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp được hoàn thành tại khoa Địa chất trường Đại học
Khoa học tự nhiên dưới sự hướng của GV. Lường Thị Thu Hoài. Hoàn thành
khóa luận tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô, người đã
luôn tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề
tài nghiên cứu.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Ban chủ nhiệm Khoa
Địa chất và các thầy cô giáo, những người đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức
chuyên môn cũng như phương pháp học tập, nghiên cứu và tạo điều kiện thuận
lợi để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Liên đoàn Quy hoạch và
Điều tra tài nguyên nước miền Bắc đã tạo điều kiện, giúp đỡ em hoàn thành
MỤC LỤC
4
LỜI MỞ ĐẦU
Vĩnh Phúc là một tỉnh trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, Vĩnh Phúc
từ một địa phương thuần nông được biết tới là nơi khởi nguồn của đổi mới tư
duy quản lý nông nghiệp – nông thôn trở thành tỉnh có giá trị công nghiệp lớn có
vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế khu vực và quốc gia.
Mười lăm năm trở lại đây, tỉnh Vĩnh Phúc có nền kinh tế nông nghiệp,
công nghiệp phát triển nhanh chóng, dẫn đến nhu cầu về nước là rất lớn. Có thể
nói tài nguyên nu là mang tính quyết định tới sự tồn tại và phát triển của con
người. Kể từ khi sinh ra con người đã biết dùng nước để ăn uống sinh hoạt, sản
xuất vật chất thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội.
Huyện Vĩnh Tường, Yên Lạc là hai huyện thuộc tỉnh Vĩnh Phúc với vị trí
địa lý thuận lợi, được thiên nhiên ưu đãi có tài nguyên nước dưới đất phong phú.
Cùng với thời gian và sự phát triển của hai huyện việc khai thác nguồn tài
nguyên nước ngày càng gia tăng. Việc khai thác nước dưới đất để cung cấp cho
hai huyện đã góp phần quan trọng cho sự phát triển kinh tế - xã hội. Tuy nhiên,
trong quá trình khai thác nước đã nảy sinh và tiềm ẩn nhiều nguy cơ tác động
xấu đến nguồn tài nguyên nước dưới đất. Tình trạng suy thoái tài nguyên nước
đang làm ảnh hưởng không nhỏ tới tính phát triển bền vững của vùng.
Để đảm bảo khai thác sử dụng một cách bền vững tài nguyên nước dưới
đất, thì cần phải có chương trình và giải pháp bảo vệ nước dưới đất khỏi bị cạn
kiệt, ô nhiễm. Chính vì vậy, ngày 11/9/2014 UBND tỉnh Vĩnh Phúc đã có quyết
định phê duyệt “Quy hoạch phân bổ và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất trên địa
bàn 7 huyện, thành phố: Yên Lạc, Vĩnh Tường, Tam Đảo, Tam Dương, Lập
Thạch, Sông Lô và thành phố Vĩnh Yên đến năm 2020 và định hướng đến năm
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Trong quá trình làm báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy em
rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn!
6
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VÙNG NGHIÊN CỨU
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Vùng nghiên cứu là diện tích hai huyện Vĩnh Tường, Yên Lạc thuộc tỉnh
Vĩnh Phúc nằm trong khu vực châu thổ sông Hồng thuộc vùng trung du và miền
núi phía Bắc.
Vùng nghiên cứu có diện tích đất tự nhiên là 251,69 km 2 (chiếm 20,32%
diện tích tỉnh Vĩnh Phúc) được giới hạn bởi:
- Phía Bắc giáp thành phố Vĩnh Yên, huyện Lập Thạch, huyện Tam
Dương, phía Đông Bắc là huyện Bình Xuyên.
- Phía Tây giáp tỉnh Phú Thọ và thành phố Hà Nội.
- Phía Nam giáp thành phố Hà Nội, ranh giới là sông Hồng.
1.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo
Vĩnh Tường và Yên Lạc là hai huyện đồng bằng, phát triển từ sự bồi tụ
của sông Hồng và sông Phó Đáy có bề mặt tương đối bằng phẳng, hơi nghiêng
về phía sông Hồng.
Vĩnh Tường là huyện đồng bằng, lại có hệ thống đê trung ương (đê sông
Hồng và sông Phó Đáy với tổng chiều dài 30 km) che chắn cả 3 bề bắc - tây nam, địa hình của huyện được chia thành 3 vùng khá rõ rệt…
Vùng đồng bằng phù sa cổ: ở các xã phía bắc và một phần phía tây bắc
huyện. Đây là vùng tiếp nối của đồng bằng trước núi với đồng bằng châu thổ
lớn đất màu mỡ, ở đây tương đối mỏng, đa số đã bạc màu. Địa hình không bằng
phẳng, ruộng cao xen ruộng thấp làm cho việc canh tác gặp nhiều khó khăn.
tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là tháng 1 (từ 10,0÷ 14,9 0C).
- Độ ẩm trung bình năm dao động từ 82% đến 90% tùy khu vực. Lượng
mưa trung bình trong một năm là khoảng 1.400 mm/năm với số ngày mưa trung
bình là 133 ngày/năm. Mùa mưa thường từ tháng 4 đến tháng 10 với lượng mưa
trung bình là 189 mm/tháng; mùa khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm
sau với lượng mưa trung bình là 55 mm/tháng.
Bảng 1: Lượng mưa (mm) tại các trạm quan trắc
Tên
Lượng mưa tháng
Năm
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
trạm 1
Vĩnh
237.
45.6 12.2 16.1 67.7
138.5 478.4 399.6 28.1 53.9 62.4 8.3 1548.6
Yên
8
Tam
357.
130.
62.1 19.4 43.8 90.3
mực nước khá cao, việc tiêu nước gặp khó khăn thường xảy ra ngập úng cục
bộ ở nhiều nơi.
Xen giữa những cánh đồng lúa, rau, màu là những đầm, ao, hồ khá rộng
và đẹp mắt. Tiêu biểu là: Đầm Rưng, đầm Kiên Cương, đầm Phú Đa, vực Xanh,
vực Quảng Cư…Ngoài tác dụng cho giá trị kinh tế từ nuôi thả cá, tôm, đầm ao
hồ còn là nơi điều hòa nước, điều hòa khí hậu, hòa sắc với làng, xóm và cánh
đồng lúa xanh, tạo nên bức tranh quê đẹp đẽ, hiền hòa.[5]
10
1.2. Đặc điểm dân cư, kinh tế - xã hội
1.2.1. Dân cư
Theo số liệu của Cục Thống kê tỉnh Vĩnh Phúc, dân số được thống kê năm
2013 của hai huyện Vĩnh Tường, Yên Lạc là 342.794 người (chiếm khoảng
33,3% số dân tỉnh Vĩnh Phúc).
Bảng 2: Hiện trạng dân số hai huyện Vĩnh Tường, Yên Lạc năm 2013
STT
Đơn vị hành
chính
Diện tích
1
Huyện Vĩnh
Tường
2
342.794
34.833
307.961
Nguồn: Cục thống kê tỉnh Vĩnh Phúc
1.2.2. Kinh tế - xã hội
Tình hình kinh tế - xã hội tỉnh năm 2013 như sau:
Tăng trưởng kinh tế
Năm 2013, tổ ng sả n phẩ m trên địa bàn tỉnh (GRDP) theo giá so sánh
đạt 46.825 tỷ đồng, tăng 7,89% so với năm 2012. Trong đó: Giá trị tăng
thêm ngành nông, lâm nghiệp và thuỷ sản theo giá so sánh 2010 đạt 3.809 tỷ
đồng, tăng 5,09% so với năm 2012. Tổng giá trị tăng thêm ngành công
nghiệp, xây dựng theo giá so sánh 2010 đạt 30.538 tỷ đồng, tăng 11,12% so
với năm 2012. Tổng giá trị tăng thêm theo giá so sánh 2010 của các ngành
dịch vụ đạt 9.925 tỷ đồng, tăng 5,65% so với năm 2012.
Sản xuất nông, lâm nghiệp, thuỷ sản
* Sản xuất nông nghiệp
- Trồng trọt:
+ Tổng diện tích gieo trồng cây hàng năm đạt 96,05 ngàn ha, tăng
3,53% so với năm 2012, chủ yếu do tăng diện tích gieo trồng cây vụ đông.
11
Diện tích một số cây trồng chính như sau: cây lúa 59,03 ngàn ha, ngô 15,81
ngàn ha, nhóm cây lấy củ có chất bột 4,54 ngàn ha.
+ Tổng diện tích cây lâu năm hiện có 8,23 ngàn ha, tăng 0,49% so với
năm 2012. Trong đó, diện tích các loại cây ăn quả là 7,67 ngàn ha, giảm
thăm dò, điều tra, đánh giá nguồn nước dưới đất do sở Tài nguyên môi trường
tỉnh Vĩnh Phúc và Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc
nghiên cứu bao gồm:
+ Tổng quan về tài nguyên nước ở Việt Nam và tài nguyên nước của tỉnh
Vĩnh Phúc năm 2007
+ Tài nguyên nước dưới đất tỉnh Vĩnh Phúc của sở TNMT tinh Vĩnh Phúc
năm 2008
+ Kết quả điều tra của Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên
nước miền Bắc trong dự án “Quy hoạch phân bổ bảo vệ tài nguyên nước dưới
đất trên địa bàn 7 huyện Yên Lạc, Vĩnh Tường, Tam Đảo, Tam Dương, Lập
Thạch, Sông Lô và thành phố Vĩnh Yên đến năm 2020 và định hướng đến
năm 2030” năm 2013
- Tài liệu hiện trạng khai thác sử dụng các nguồn nước cho ăn uống sinh
hoạt và các nhu cầu sử dụng khác trên địa bàn.
- Tài liệu quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của vùng nghiên cứu
2.2. Các phương pháp xử lý số liệu
2.2.1. Phương pháp xác định trữ lượng khai thác tiềm năng tài nguyên
nước dưới đất
- Dựa vào kết quả quan trắc tài nguyên nước dưới đất kết quả của Liên
đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc trong dự án “Quy hoạch
phân bổ bảo vệ tài nguyên nước dưới đất trên địa bàn 7 huyện Yên Lạc, Vĩnh
Tường, Tam Đảo, Tam Dương, Lập Thạch, Sông Lô và thành phố Vĩnh Yên đến
năm 2020 và định hướng đến năm 2030” năm 2013, sinh viên tính toán trữ lượng
tiềm năng khai thác tài nguyên nước dưới đất.
Trữ lượng khai thác tiềm năng hoặc trữ lượng có thể khai thác của một
vùng là lượng nước có thể khai thác từ các tầng chứa nước và chứa nước yếu
trong vùng đó mà không làm suy thoái, cạn kiệt nguồn nước và biến đổi môi
trường vượt quá mức cho phép.
13
Trong đó:
Vtl- Thể tích nước trọng lực (m3) được tính: Vtl=µ.F.h (m3)
Vđh- Thể tích nước đàn hồi (m3) được tính : Vđh=µ*.F.h (m3)
α: Hệ số xâm phạm vào trữ lượng tĩnh trọng lực (thường lấy bằng 0,3 đối
với các tầng chứa nước không áp)
t: Thời gian khai thác thường được hạn định là 27 năm (≈ 10 4 ngày)
µ- hệ số nhả nước trọng lực
µ*- hệ số nhả nước đàn hồi
F- diện tích tầng chứa nước (m2)
h- chiều dày tầng chứa nước không áp (m)
Chiều dày tầng chứa nước (h) được xác định bởi các lỗ khoan thăm dò địa
chất thuỷ văn của tầng chứa nước. Được xác định bằng chiều dày nứt nẻ của đá
gốc ở lỗ khoan, đối với nước không có áp thường tính từ mực nước tĩnh (h max)
đến hết chiều dày nứt nẻ của lỗ khoan. Các tầng chứa nước nhiều lỗ khoan thì
chiều dày tầng chứa nước dùng để tính bằng chiều dày chứa nước trung bình ở
tất cả các lỗ khoan. Trên phạm vi vùng nghiên cứu các tầng chứa nước giàu nước
và trung bình là tầng qp, qh. Vì vậy tính trữ lượng tĩnh chỉ tính ở tầng chứa nước
qh và qp.
* Trữ lượng động tự nhiên theo hệ số dòng ngầm (Phương pháp N.N.
Bindeman)
- Công thức tính trị số cung cấp dòng ngầm
W=
∑
(∆H + ∆z ) × µ
t
nước dưới đất vùng nghiên cứu.
2.2.3. Phương pháp đối sánh
Trên cơ sở dữ liệu đã có và kết quả tính toán thống kê tiến hành so sánh
hàm lượng thực với các chỉ tiêu môi trường. Từ đó đánh giá mức độ nhiễm bẩn,
phân vùng nhiễm bẩn trong toàn vùng nghiên cứu. Qua tất cả các số liệu thu
thập được và các số liệu có được trong quá trình nghiên cứu, căn cứ vào quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm QCVN09:2008/BTNMT).
16
Quy chuẩn này thay thế cho tiêu chuẩn nước ngầm TCVN 5944 – 1995) cùng
với số quan trắc thu thập được về môi trường nước ở tỉnh Vĩnh Phúc, kết hợp
với kết quả phân tích để đưa ra đánh giá nhiễm bẩn môi trường nước dưới đất,
và đánh giá được trữ lượng nước dưới đất khu vực nghiên cứu.
2.3. Phương pháp thành lập bản đồ
Từ kết quả thu được sử dụng các phần mềm Mapinfo thành lập khu vực
nghiên cứu bản đồ địa chất thủy văn, phân vùng khai thác khu vực hai huyện
Vĩnh Tường, Yên Lạc.
17
CHƯƠNG 3 - ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC
HUYỆN VĨNH TƯỜNG, YÊN LẠC TỈNH VĨNH PHÚC
3.1. Đặc điểm địa chất thủy văn
3.1.1. Đặc điểm các tầng chứa nước lỗ hổng
a. Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Holocene (qh)
Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Holocene lộ ra trên bề
mặt, có tuổi trẻ nhất và phân bố chủ yếu ở dọc hai bên bờ các sông: Sông
QL-105
QL-120
QL-102
QL-117
QL-118
QL-101
QL-127
QL-122
QL-111
Từ
5,0
9,0
10
5,0
6,0
6
7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Chiều sâu (m)
Đến
33,2
23,5
16,17
17
Thành phần đất đá
Cát, cát bột
Cát sạn sỏi
Cát bột
Sét pha cát
Sét pha
Cát
Cát pha
Cát pha
Sét pha, cát pha
Sét pha, cát pha
Sét pha, cát pha
Sét pha, cát pha
Sét pha, cát pha
Sét pha, cát pha
Sét pha, cát pha
Sét pha, cát pha
Nguồn: [3]
Thành phần thạch học chủ yếu là: bột, sét, bột cát, cát màu nâu. Kết quả
hút nước thí nghiệm ở các lỗ khoan được thống kê ở bảng sau:
Bảng 4: Thống kê lưu lượng các lỗ khoan
Số hiệu lỗ
Mực nước
Lưu lượng
Q(l/s)
3,29
1,49
3,0
2,899
1,85
1,66
0,811
0,466
0,366
Trị số hạ
thấp(m)
14,77
4,9
15,95
14,29
22,27
21,88
13,26
19,37
19,02
Tỷ lưu lượng
Q(l/sm)
0,223
0,296
0,192
0,2
Mực nước (m)
> 10 0,0 ÷ 2,0
248
14
Lưu lượng (l/s)
1 ÷ 5l/s
6
2,0 ÷ 5,0
190
> 5,0
64
3,89
5,65
4,37
8,32
Nguồn: [3]
- Đặc điểm thành phần hóa học của nước:
Kết quả thu thập ở các lỗ khoan cho thấy lưu lượng nước ở tầng chứa
nước Holocen nhỏ được xếp vào tầng nghèo nước. Thành phần hoá học của
nước là bicarbonat calci.
Công thức Kurlov có dạng:
M0,82
HCO 353Cl37
Ca43 Na 30 Mg 27 pH
7,5
Nguồn nước lưu thông và tàng trữ trong tầng chứa nước lỗ hổng trong
các trầm tích Holocen (qh) hầu hết là nước nhạt. Loại hình nước chủ yếu là
Bicarbonat - Clorua - Calci Natri hoặc Clorua - Bicarbonat Sulfat Calci
Natri. Nước có độ pH từ 7,18÷7,68, tổng độ khoáng hoá từ 0,38÷1,88 g/l.
Hàm lượng Amoni trong nước dao động từ 0÷37,8 mg/l.
Nguồn cung cấp cho tầng này chủ yếu là nước mưa, nước mặt. Nước
trong tầng này không nên khai thác vì lưu lượng nhỏ, chất lượng kém, giàu
sắt, magan.
b. Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích pleistocen (qp)
Đây là tầng chứa nước quan trọng nhất của đồng bằng sông Hồng nói
Nước thuộc lớp qp trên có quan hệ khá chặt với nước mặt và nước của
lớp qp bên dưới. Chất lượng nước về phương diện đa nguyên tố đa phần nhỏ
hơn tiêu chuẩn cho phép. Nguồn cung cấp cho lớp này là nước mưa, nước
mặt, nước tưới. Nguồn thoát bay hơi và ra sông, hồ hoặc cấp cho lớp qp dưới
nó.
* Lớp dưới qp 1
Trên lát cắt địa chất thuỷ văn, lớp pleistocen dưới nằm trực tiếp dưới
lớp Q13vp (đôi nơi có tồn tại thấu kính có chiều dày từ 0,3m đến 7,7m).
Thành phần thạch học của đất đá chứa nước chủ yếu là cát cuội sỏi tướng
lòng sông. Phân bố rộng khắp vùng nghiên cứu.
Chiều sâu nóc tầng thay đổi từ 3m đến 40,3m , trung bình là 21,08m.
Chiều sâu thế nằm đáy lớp thay đổi từ 18,4 đến 70m, trung bình là 39,89m.
Chiều dày thay đổi từ 3,5m đến 60m trung bình là 16,56m. Chiều sâu mực
nước kể từ mặt đất thay đổi từ 0,13 đến 5,71m.
Kết quả nghiên cứu địa chất thủy văn cho thấy tầng chứa nước qp là
tầng giàu nước. Theo kết quả điều tra của Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra
tài nguyên nước miền Bắc cho thấy hệ số dẫn nước của 2 huyện Vĩnh Tường,
Yên Lạc nằm trong khoảng từ 425 – 2140 m 2/ngày, hệ số nhả nước (µ) là
0,05.
Đặc điểm chất lượng nước: Nước trong, không mùi vị nhạt, độ tổng
khoáng hoá thay đổi từ 0,112 g/l đến 0,3 g/l đến 0,478 g/l, pH từ 6,4 đến 8.
Kết quả phân tích mẫu vi trùng, vi lượng, đại nguyên tố, nhiễm bẩn, sắt cho
kết quả đều nhỏ hơn giới hạn cho phép. Ở vị trí quan trắc VT 321 tại xã Tân
21
Tiến, huyện Vĩnh Tường cho thấy hàm lượng Asen trong nước là 0,065 mg/l
cao hơn tiêu chuẩn cho phép.
Tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp 1) là tầng chứa nước áp lực, rất
Các thành tạo cách nước Holocene phân bố rộng khắp khu vực nghiên
cứu. Đất đá tạo nên tầng cách nước bao gồm sét, sét pha, sét bột, sét bùn màu
xám đen. Tầng này không có vai trò cấp nước nhưng chúng lại rất quan trọng
trong việc bảo vệ tầng chứa nước Holocen nằm phía dưới khỏi bị nhiễm bẩn do
các nhân tố ngoại sinh. Trên thực tế, thành tạo địa chất này không phân bố một
cách liên tục, có chiều dày luôn thay đổi và biến đổi cả về thành phần thạch học.
Lớp cách nước Pleistocen - Holocene
Các trầm tích này phân bố rộng khắp khu vực huyện Vĩnh Tường, Yên
Lạc. Các thành tạo này phủ trực tiếp lên nóc tầng chứa nước Q 13vp. Các thành
tạo chủ yếu là sét, sét pha có màu loang lổ đôi chỗ là sét pha bột sét, sét bùn lẫn
thực vật màu xám đen. Kết quả nghiên cứu tính thấm nước của trầm tích sét, sét
pha màu loang lổ cho thấy tầng rất nghèo và thực tế cách nước. Tại nhiều vị trí
thường ở các đới ven sông, chúng bị bào mòn hoàn toàn làm cho tầng chứa nước
qh phía trên và tầng qp phía dưới có quan hệ thủy lực trực tiếp với nhau.
23
Hình 2: Bản đồ địa chất thủy văn
24
3.2. Đánh giá trữ lượng, chất lượng nước dưới đất
3.2.1. Trữ lượng nước tiềm năng
* Trữ lượng tĩnh tự nhiên
Bảng 7: Trữ lượng tĩnh trọng lực tầng qh và trữ lượng tĩnh đàn hồi tầng qp
19,6
0,05
99,8×106
qh
6,5
0,039
81×106
qp
26,5
0,05
132,7×106
Hệ số
xâm
phạm
0,3
Trữ lượng
tĩnh tự
nhiên
(m3/ngđ)
414
9.780
616
17.583
0,3
* Trữ lượng động tự nhiên theo hệ số dòng ngầm (Phương pháp N.N.
Bindeman)
16,20
9,86
16,20
1-2
1-2
Diện tích
(km2)
Trữ lượng động
tự nhiên (m3/ngđ)
59
99,8
81
132,7
1
2
50.262
139.688
10.498
17.198
130
259
* Trữ lượng cuốn theo chưa có đủ cơ sở tài liệu để tính toán
* Trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất
25