bÁo cÁo nckh sinh viÊn-nĂm 2012 -...
TRANSCRIPT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI BAN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
HỘI NGHỊ NCKH SINH VIÊN NĂM 2012
http://www.wru.edu.vn
BÁO CÁO NCKH SINH VIÊN-NĂM 2012
“GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TĂNG CƯỜNG BỔ SUNG
NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỪ NGUỒN NƯỚC MƯA VÀ NƯỚC MẶT
KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN
NAM TRUNG BỘ ”
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Đỗ Tiến Khoa
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa
Lớp: S11- 50 CTN – Chuyên ngành Cấp Thoát Nước
Trường Đại Học Thủy Lợi
TP. HỒ CHÍ MINH: 06 – 2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 1 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
MỤC LỤC
1. Đặt vấn đề .........................................................................................................
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .........................................................................
3 .Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................
4. Phạm vi nghiên cứu ..........................................................................................
NỘI DUNG THỰC HIỆN: ...................................................................................
I. CÁC ĐIỀU KIỆN TÍCH TRỮ NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỪ NƯỚC MƯA: ..........
1. Các điều kiện lý tưởng để thu gom nước mưa ..................................................
2. Các khía cạnh cần cân nhắc khi tính toán thiết kế bổ cập nước dưới đất từ nước
mưa và nước mặt ...................................................................................................
3. Các vùng có tiềm năng bổ cập .........................................................................
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP BỔ CẬP NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỪ NƯỚC MƯA VÀ
NƯỚC MẶT: ........................................................................................................
1. Bổ cập nước dưới đất bằng các phương pháp trực tiếp: ...................................
1.1. Các phương pháp ép nước lỗ khoan, hầm mỏ ...............................................
1.1.1. Ép nước qua lỗ khoan và hầm mỏ tự nhiên ................................................
1.1.2. Sử dụng các lỗ khoan ép nước ....................................................................
1.1.3. Bổ cập nước dưới đất trực tiếp bằng nguồn nước mưa dư thừa .................
1.1.3.1. Bổ cập nước mưa cho nước ngầm tại khu vực đô thị ..............................
a. Xây dựng các hố bổ sung nước mưa .................................................................
b. Hầm bổ cập thẳng có giếng phun .....................................................................
2. Các phương pháp bổ sung gián tiếp nước dưới đất ..........................................
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP
BỔ SUNG NHÂN TẠO NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI CÁC ĐỒNG BẰNG VEN
BIỂN NAM TRUNG BỘ .....................................................................................
1. Các yếu tố khí hậu và thủy văn ........................................................................
1.1. Đặc điểm khí hậu ........................................................................................
1.2. Đặc điểm thủy văn ......................................................................................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 2 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
2. Các yếu tố địa hình ........................................................................................
3. Các yếu tố địa chất - địa chất thủy văn ..........................................................
3.1. Các yếu tố địa chất ......................................................................................
3.2. Các yếu tố địa chất thủy văn: ......................................................................
3.3. Các yếu tố khác ...........................................................................................
IV. LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP BỔ SUNG NHÂN TẠO NƯỚC DƯỚI
ĐẤT CHO CÁC ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN NAM TRUNG BỘ ....................
1. Vùng đá gốc nứt nẻ ........................................................................................
2. Vùng đồng bằng ven sông .............................................................................
3. Vùng các đồng bằng ven biển ........................................................................
KẾT LUẬN: ......................................................................................................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 3 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TĂNG CƯỜNG BỔ SUNG
NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỪ NGUỒN NƯỚC MƯA VÀ NƯỚC MẶT
KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN NAM TRUNG BỘ
GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
SVTH: Bùi Xuân Khoa
Chuyên ngành Cấp Thoát Nước
Trường Đại Học Thủy Lợi
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm vừa qua cùng với sự đô thi hóa là vấn đề bê tông hóa cũng
đang xảy ra ở nhiều thành phố lớn. Vấn đề sử dụng nước ở các đô thị cũng đang là vấn
đề bức thiết bởi tài nguyên nước được đánh giá không phải là tài nguyên vô hạn. Vấn
đề cấp nước và sử dụng nước an toàn đang được quan tâm hơn bao giờ hết. Bài toán
cấp nước lúc này không phải là chỉ lấy nước tại nguồn xử lý và đem ra sử dụng mà vấn
đề đặt ra ở chỗ lấy nước rồi cần phải bổ sung nước vào nguồn thì vấn đề cấp nước mới
thực sự an toàn và hiệu quả.
Hiện nay nguồn nước lấy làm nước thô cấp cho nguồn cũng có những lựa chọn
phong phú, nhưng vấn đề quan tâm nhất hiện nay là nguồn nước thô lấy từ nguồn nước
ngầm. Với quá trình sử dụng nước ngày càng tăng, nhiều hộ gia đình hay các công ty
cấp nước đang sử dụng các giếng khoan tập trung hay giếng lẻ để lấy nước cấp cho
sinh hoạt, điều đó làm cho nguồn nước dưới đất bị cạn kiệt hoặc ô nhiễm gây ra những
hậu quả nghiêm trọng, nhất là thay đổi chế độ địa chất thủy văn của nền đất cũng như
gây ra tình trạng ô nhiễm nước và thiếu hụt nước trong tương lai.
Đề tài này dừng lại ở việc phân tích và giới thiệu các điều kiện để tích trữ và
một số phương pháp bổ cấp nước dưới đất bằng nguồn nước mặt và quan tâm nhất ở
đây và vấn đề bổ cập nước dưới đất từ nguồn nước mưa.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài thực hiện nhằm phân tích và giới thiệu một số phương pháp bổ cập
nguồn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 4 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
nước ngầm là điều kiện, tiền đề để đi sâu hơn vào nghiên cứu và lựa chọn được
phương pháp bổ cập nước dưới đất thích hợp tại mỗi địa phương tùy thuộc vào địa
hình, điều kiện khí tượng, địa chất và địa chất thủy văn. Đề tài cũng nêu lên một số
điền kiện có thể ứng dụng để bổ cập nước dưới đất cho khu vực ven biển Nam trung
bộ, nơi mà nguồn nước mặt thường xuyên khan hiếm cũng như nguồn nước ngầm có
độ nhiễm mặn cao.
- Tận dụng nguồn nước sông hồ làm nước thô để bổ cấp cho nguồn nước ngầm khi
các biện pháp bổ cập tự nhiên không đáp ứng đủ nhu cầu khai thác nước cấp của con
người
- Kiểm soát xâm ngập mặn tai những vùng ven biển, tăng cường dòng chảy trên
sông, giảm dòng chảy mặt và xói mòn đất, tận dụng nguồn nước mưa, nước lũ lụt để
giảm khả năng phá hoại của chúng và kiểm soát sụt lún mặt đất.
- Cải thiện chất lượng nước trong các tầng chứa nước
- Cải thiện lớp phủ thực vật
- Nâng cao mực nước trong các giếng khai thác đã bị khô
- Bổ cập nguồn nước ngầm từ nguồn nước mặt cũng là phương pháp tích trữ nước
mà không tốn diện tích chứa đựng trên bề mặt, bên cạnh đó lại giảm được khả năng
nhiễm bẩn của nguồn nước mặt do quá trình thấm lọc qua các lớp vật liệu lọc tự nhiên
qua các tầng địa chất.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Đề tài được thực hiện dựa trên việc tiếp cận và phân tích những tài liệu từ sách
báo, tạp chí có liên quan và xuất phát từ những ý tưởng cá nhân dựa trên những
nguyên tắc vận động của nguồn nước
4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đề tài không thực hiện trên một vị trí địa lý hay không gian hoặc thời gian
nào, mà chỉ phân tích, đánh giá và giới thiệu các phương pháp bổ cập nguồn nước
ngầm, từ đó dựa vào điều kiện địa lý tự nhiên, khí tượng, điều kiện địa chất, điều
kiện địa chất thủy văn, để chọn ra được phương pháp thực hiện tối ưu cho mỗi
vùng.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 5 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
NỘI DUNG THỰC HIỆN
I. CÁC ĐIỀU KIỆN TÍCH TRỮ NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỪ NƯỚC MƯA.
1. Các điều kiện lý tưởng để thu gom nước mưa
- Nơi có lượng mưa bình quân hằng năm cao, khu vực hay bị bão, lũ..mà không đủ
không gian để xây các bể chứa trên mặt, đặc biệt đối với vùng đô thị
- Mực nước nằm đủ sâu thường là lớn hơn 8m và có sẵn không gian ngầm
- Địa tầng có tính thấm nằm nông hoặc sâu trung bình
- Nước dưới đất có chất lượng kém, và mục đích đặt ra là phải cải tạo chất lượng
nước
- Nơi có thể có sự xâm nhập của nước mặt, đặc biệt các vùng ven biển
- Tốc độ bốc hơi từ các khối nước mặt là cao
2. Các khía cạnh cần cân nhắc khi tính toán thiết kế bổ cập nước dưới đất từ
nước mưa và nước mặt
- Đặc điểm ĐCTV của vùng, bao gồm bản chất và qui mô tầng chứa nước, lớp
đất phủ, địa hình, độ sâu mực nước ngầm, đặc điểm hóa học của nước dưới đất
- Nguồn nước để bổ cập cho nước dưới đất đây là một trong những đòi hỏi đầu
tiền để bổ cập cho nước dưới đất, được đánh giá dưới dạng dòng chảy mặt dư
thừa theo mùa
- Hiện trạng sử dụng đất, các khu công nghiệp, các vành đai xanh, diện tích mái
nhà, hình thái dòng chảy tại các sông, suối.
- Đặc điểm khí hậu như thời gian mưa, kiểu mưa và cường độ mưa
3. Các vùng có tiềm năng bổ cập
- Vùng mực nước dưới đất thường xuyên bị giảm do cung vượt quá cầu
- Vùng có nhiều tầng chứa nước chưa bão hòa
- Vùng ven biển dễ bị xâm ngập mặn
- Vùng nước dưới đất không có đủ vào các tháng cạn kiệt
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 6 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
- Vùng đô thị hóa nhanh, thấm của nước mưa vào đất giảm mạnh và bổ cập cho
nước dưới đất bị cạn kiệt để đảm bảo nước lấy cấp cho sinh hoạt và kiểm soát
hiện tượng sụt lún nền trong các đô thị lớn hiện nay.
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP BỔ CẬP NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỪ NƯỚC MƯA VÀ
NƯỚC MẶT
Các phương pháp bổ cập nước dưới đất hiện nay có thể được chia thành 2
nhóm:
- Nhóm các biện pháp bổ cập trực tiếp bao gồm các phương pháp thấm
qua lỗ khoan, qua hầm mỏ, qua các hố nhân tạo
- Nhóm các biện pháp bổ sung gián tiếp bao gồm các phương pháp thấm
qua đáy sông, đáy hồ.
Đề tài sẽ đi giới thiệu và phân tích 2 nhóm phương pháp bổ cập nước dưới đất như
trên:
1. Bổ cập nước dưới đất bằng các phương pháp trực tiếp
1.1 Các phương pháp ép nước lỗ khoan, hầm mỏ
1.1.1 Ép nước qua lỗ khoan và hầm mỏ tự nhiên
Phương pháp này được áp dụng tại những vùng có sẵn hầm mỏ hoặc các moong
khai thác sỏi, đá, sét, quặng sắt… đã bỏ trống hoặc nơi cần thiết đặc biệt cho
bảo vệ môi trường. Do điều kiện chênh áp nên nước được thấm xuống lòng đất
và bổ cập cho nguồn nước ngầm mạch nông, hoặc trung nông. Tuy nhiên để
tránh hiện tượng tắc nghẽn tại các lỗ hổng thấm nước thì nước phải được sơ
lắng, đặc biệt đối với nước mưa mùa bão lũ..Phương pháp này lượng nước bổ
cập nhanh so với tự nhiên tuy nhiên chất lượng nước dưới đất dễ bị nhiễm bẩn
do hàm lượng chất lơ lửng, các hóa chất trên mặt đất và cả các vi sinh vật.
1.1.2 Sử dụng các lỗ khoan ép nước
Phương pháp này cho phép ép nước mặt vào đất thông qua các lỗ khoan ép
nước và được khai thác thông qua các lỗ khoan nước khác.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 7 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
Hình vẽ trên cho ta thấy nước được bổ cập trực tiếp thông qua các lỗ khoan có
sẵn. Nước sau khi được bổ cập được chứa trong các tầng xung quanh lỗ khoan
và được khai thác tại cùng một lỗ khoan để sử dụng. Theo phương pháp này ta
gọi là hệ thống chứa và khai thác tầng chứa nước ( ASR). Hoặc nước được ép
vào một lỗ khoan và được khai thác tại 1 lỗ khoan khác gần lỗ khoan bổ cập để
tăng thời gian di chuyển và tận dụng khả năng tự xử lý nước của tầng chứa
nước. Phương pháp này gọi là phương pháp Chứa – Vận chuyển – Khai thác (
ASTR ). Phương pháp này cho chất lượng nước khai thác lên tốt hơn phương
pháp ( ASR ) do có thời gian di chuyển và tận dụng được khả năng tự xử lý của
tầng chứa.
Phương pháp bổ cập nước trực tiếp từ các giếng khoan được áp dụng tại địa
chất tầng chứa bị phủ một lớp thấm yếu và cũng áp dụng tại những nơi diện tích
đất nhỏ hẹp nhưng nguồn nước ngầm bị khai thác quá mức. Tuy nhiên phương
pháp này yêu cầu chất lượng nước bổ cập cao hơn phương pháp ép nước từ hầm
mỏ tự nhiên.
Đặc điểm của phương pháp này là có thể áp dụng cho từng hộ gia đình
đang sử dụng các lỗ khoan để khai thác nước ngầm hoặc các lỗ khoan đã bị bỏ
hoang. Nước mưa được dẫn từ máng thu nước tới ống PVC sau đó được nối với
ống hút của máy bơm. Khi mưa tới mở van khóa nối giữa ống dẫn nước mưa và
nước theo ống hút của máy bơm bổ cập trực tiếp vào nguồn: Theo mô hình sau
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 8 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 9 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 10 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
1.1.3 Bổ cập nước dưới đất trực tiếp bằng nguồn nước mưa dư thừa.
Công nghệ chứa và thu gom nước mưa hợp lý để sử dụng cho mục đích trước
mắt đã trở thành quên thuộc và được áp dụng hầu hết ở các địa phương . Tuy
nhiên thu gom nước mưa để bổ cấp cho tài nguyên nước dưới đất hiện nay đang
bị khai thác mất an toàn là một bài toán mới và không hề đơn giản. Các biện
pháp thu gom và bổ sung nhân tạo nước dưới đất từ nước mưa được trình bày
trong đề tài bao gồm: Các hố bổ sung, các hào rãnh, các giếng đào, các lỗ khoan
bỏ hoang trong các hộ gia đình, các hầm thẳng đứng, các hào ngang kết hợp lỗ
khoan, các đạp chắn, hồ thấm và đập đất….
1.1.3.1 Bổ cập nước mưa cho nước ngầm tại khu vực đô thị
a. Xây dựng các hố bổ sung nước mưa.
Trong các vùng địa chất ven sông có tính thấm nằm ở độ sâu không lớn, ta thu
gom nước mưa và có thể thực hiện bổ cập cho nước ngầm thông qua các hố bổ cập.
Công nghệ này thích hợp cho các toà nhà có diện tích mái 100 m2
, trong đô thị
có thể được xây dựng tại các khu chung cư, hội trường, nhà thi đấu, sân vận
động…Nước được thu trên mái nhà và dẫn xuống các hố bổ cập xây dựng tại khu vực
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 11 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
xung quanh mà vẫn không ảnh hưởng tới diện tích hữu ích của ngôi nhà. Và phương
pháp này được xây dựng để bổ cập cho các tầng chứa nước nằm nông.
Các hố bổ cập có hình dạng và kích thước bất kỳ ( có thể là tiết diện tròn,
vuông, chữ nhật ) và thường có chiều rộng 1 đến 2 m và chiều sâu 2 đến 3m được lấp
bằng cuội (kích thước 5 đến 20cm), sỏi (kích thước 5 đến 10mm) và cát thô (kích
thước 1,5 đến 2mm) dưới dạng chọn lọc. Cuội ở đáy hố, sỏi ở giữa và cát ở trên cùng
để hàm lượng bột trong dòng chảy mặt sẽ lắng đọng trên mặt của lớp cát thô và có thể
loại bỏ dễ dàng. Đối với diện tích mái nhà nhò, các hố này có thể được lấp bằng gạch,
đá vỡ và diện tích cũng có thể nhỏ hơn.
Nên phủ một tấm lưới trên mái nhà để ngăn cản lá cây hoặc chất thải rắn đi vào
hố, cũng nên có một bể lắng ở mặt đất để ngăn cản các hạt mịn đi vào hố bổ cập. Nên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 12 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
định kỳ vệ sinh bề mặt của lớp cát trên cùng để dy trì tốc độ bổ cập. Cũng nên có bộ
phận xả trước hố bổ cập để loại bỏ các cơn mưa đầu tiên.
Ta có thể hình dung rõ nguyên tắc hoạt động của hố bổ sung thông qua hình vẽ
mô phỏng các hệ thống thu gom và bổ cập nước mưa:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 13 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
b. Hầm bổ cập thẳng có giếng phun.
Thích hợp với mực nước ngầm sâu, tầng nước nằm dưới lớp đất sét dày không thể
thấm qua được dẫn đến bổ cập tự nhiên kém
Giếng phun có thể có hoặc không có các bộ phận lắp ráp đi kèm, khi không có bộ
phận lắp rắp được đổ thêm lớp sỏi giúp nước liên tục bổ cập vào tầng nước
Giếng phun không có bộ phận lắp rắp có thể mang lại hiệu quả cao hay không phụ
thuộc vào lượng nước cần được bổ cập.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 14 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
Với phương pháp bổ cập bằng hầm bổ cập có giếng tiêm, ta có thể bổ cập cho
nguồn nước dưới đất một lượng nước lớn, gần như tức thì và có thể kiểm soát được
chất lượng nước bổ cập nhờ vào hệ thống lọc được sử dụng trong hầm bổ cập. Đồng
thời có thể tăng lượng nước bổ cập bằng cách mở rộng hầm và tăng thêm số lượng
giếng tiêm hay tăng thêm số lượng các hầm trong khu vực cần bổ cập
Nguồn nước dùng để bổ cập đa dang hơn có thể là nguồn nước mặt, nước mưa hay
nước thải sinh hoạt sau khi qua xử lý.
2. Các phương pháp bổ sung gián tiếp nước dưới đất
Thấm qua đáy sông là phương pháp bổ sung nước dưới đất gián tiếp được thực
hiện bằng cách bố trí các công trình khai thác gần các con sông, hồ, kênh, suối. Khi
các công trình khai thác hoạt động sẽ tạo ra nguồn bổ sung từ nước sông, hồ, kênh,
suối và tham gia một phần vào lượng nước được khai thác ( Theo như hình minh họa
dưới đây )
Trong phương pháp này, ngoài các đặc điểm địa chất thủy văn không thể thay đổi,
nguồn bổ sung cho tầng chứa nước bị chi phối bởi hai yếu tố:
- lưu lượng khai thác từ hành lang khai thác Q
- khoảng cách L giữa hành lang khai thác và sông.
Bổ sung nhân tạo nước dưới đất bằng phương pháp này thường gặp các vấn đề như:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 15 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
- Nước sông, hồ, kênh suối có thể bị nhiễm bẩn do nước thải công nghiệp,
do các sự cố tràn dầu
- Các chất lơ lửng như bột và các chất hữu cơ, các chất bẩn như sắt,
mangan bị giữ lại hình thành một lớp tắc nghẽn ở đáy và bờ sông
- Sự pha trộn giữa nước thấm từ sông và nước dưới đất có thành phần hóa
lý khác nhau có thể gây ra tắc nghẽn .
Hình 2 - Thấm qua trầm tích đáy sông
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG
PHÁP BỔ SUNG NHÂN TẠO NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI CÁC ĐỒNG
BẰNG VEN BIỂN NAM TRUNG BỘ
Lựa chọn các phương pháp bổ sung nhân tạo bị chi phối bởi các yếu tố khí hậu, thủy
văn, địa chất và địa chất thủy văn, địa hình địa phương, số lượng và chất lượng nguồn
nước.
III.1 - Các yếu tố khí hậu và thủy văn
Các điều kiện khí hậu và thủy văn ảnh hưởng tới khả năng ứng dụng các phương pháp
bổ sung nhân tạo vì chúng quyết định lượng nước sẵn có để tàng trữ.
III.1.1 - Đặc điểm khí hậu.
Nhiệt độ
Khu vực Nam Trung Bộ có nhiệt độ cao quanh năm, nhiệt độ trung bình năm dao động
từ 26,5 đến 27,5 oC. Nhiệt độ trung bình thấp nhất thường xảy ra vào tháng 1 (24,2 -
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 16 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
25,3 oC), sau đó tăng dần và thường đạt cực đại vào tháng 6, tháng 7 ở Khánh Hòa;
tháng 4, tháng 5 ở Ninh Thuận và tháng 5, tháng 6 ở Bình Thuận, sau đó lại giảm dần
đến tháng 1 năm sau. Nhiệt độ tối cao trung bình hàng năm đạt tới 30,5-31,5 oC; cao
nhất xảy ra vào tháng 6, 7 và 8, đạt 33,6-34,6 oC, riêng Bình Thuận xảy ra vào tháng 5
hoặc tháng 6 đạt 32,5-33,5 oC; thấp nhất xảy ra vào tháng 12 và tháng 1, đạt 26,5-29,5
oC. Nhiệt độ tới thấp trung bình năm dao động trong khoảng 23,5-25 oC; với tỉnh
Khánh Hòa là 20,5-24,5 oC, với tỉnh Ninh Thuận là 24,5-26 oC, với tỉnh Bình Thuận là
21,5-25 oC
Lượng mưa
Tổng lượng mưa trung bình năm trong toàn khu vực phổ biến từ 1150-1950mm; riêng
tỉnh Ninh Thuận lượng mưa trung bình năm từ 700-800mm. Những tháng có lượng
mưa lớn và cường độ mưa cao là những khoảng thời gian có thể thu gom nguồn nước
mưa để bổ sung cho nước dưới đất. Ngoài ra mưa có tác dụng pha loãng, vì vậy vào
mùa mưa tổng độ khoáng hóa của nước dưới đất thường nhỏ hơn vào mùa khô, các
vùng có khí hậu khô tổng độ khoáng hóa của nước dưới đất lớn hơn ở những vùng khí
hậu ẩm ướt.
Bốc hơi
Tổng lượng bốc hơi trung bình hàng năm đạt từ 1120-1920mm , phân bố không đều
trong các tháng. Lượng bốc hơi tiềm năng hàng năm thường cao hơn lượng mưa trung
bình năm. Bốc hơi có tác dụng cô đặc muối trong nước. Vào mùa khô tổng độ khoáng
hoá của nước dưới đất cao hơn mùa mưa.
III.1.2 - Đặc điểm thủy văn
Các sông ở khu vực Nam Trung Bộ đều bắt nguồn từ những vùng núi cao của sườn
đông dãy Trường Sơn. Ở thượng lưu có nhiều dãy núi bám sát bờ sông nên độ dốc rất
lớn, lũ lên xuống rất nhanh, thời gian truyền lũ ngắn. Ở đoạn đồng bằng, lòng sông
rộng và nông, mùa kiệt nguồn nước rất nghèo nàn, nhưng khi lũ lớn nước tràn ngập
mênh mông vùng hạ lưu gây ngập úng dài ngày vì các cửa sông nhỏ và các công trình
che chắn nên thoát lũ kém. Các sông đều là sông vừa và nhỏ với diện tích lưu vực nhỏ
hơn 10.000km2 Dòng chảy năm của các sông khu vực Nam Trung Bộ phân phối
không đều trong năm do sự phân phối không đều của lượng mưa và hình thành hai
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 17 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn. Lượng dòng chảy 4 tháng mùa lũ chiếm khoảng từ 65-
75% lượng dòng chảy cả năm. So sánh với nhu cầu dùng nước, sự phân phối dòng
chảy hai mùa như trên rất bất lợi cho sản xuất: trong khi nhu cầu nước trong các tháng
1-8 (mùa cạn) rất cao thì dòng chảy trên sông nhỏ, trái lại nhu cầu dùng nước trong các
tháng 9-12 (mùa lũ) không cao lắm thì phần lớn nước tập trung trong những tháng này.
Vì vậy trữ nước để bổ sung nhân tạo cho nước dưới đất trong mùa lũ để phục vụ nhu
cầu nước trong mùa cạn là hết sức cần thiết. Ngoài ra, vào mùa mưa nước sông cung
cấp cho nước dưới đất, thành phần hóa học của nước sông có ảnh hưởng trực tiếp đến
thành phần hóa học của nước dưới đất và vào mùa khô nước dưới đất không chịu tác
động của nước sông cũng là những điểm cần chú ý khi xây dựng các công trình bổ
sung nhân tạo. Trong những năm gần đây khu vực Nam Trung bộ có diễn biến thời tiết
hết sức phức tạp, hạn hán kéo dài làm cho lưu lượng các dòng sông xuống thấp, các
hoạt động kinh tế-xã hội ven sông phát triển mạnh mẽ làm cho nguồn nước các sông bị
ô nhiễm và nhiễm mặn.
Tình hình xâm nhập mặn
Tại tỉnh Khánh Hòa, tại các sông Dinh (sông Cái Ninh Hòa), sông Cái Nha
Trang về mùa mưa nước thường đục, độ tổng khoáng hóa của nước sông thấp (0,05
đến 0,1 g/l), về mùa khô phần hạ nước sông bị nhiễm mặn bởi thủy triều. Ranh giới
nhiễm mặn sâu về phía thượng lưu từ 3km (sông Dinh) đến 10 km (sông Cái Nha
Trang).
Tại tỉnh Ninh Thuận, xâm nhập mặn đáng chú ý tại sông Cái Phan Rang, ngay
cả vào mùa mưa nước sông bị nhiễm mặn khoảng 1 km từ cửa sông, vào mùa khô ranh
giới mặn tiến sâu vào đất liền 4,6km.
Tại tỉnh Bình Thuận, tại sông Lũy vào mùa khô ranh giới mặn tiến sâu vào đất
liền tới 4,2km, tại sông Lòng Sông chảy qua vùng Tuy Phong vào mùa khô lưu lượng
giảm rất mạnh nên nước mặn đã xâm nhập vào phía thượng nguồn >3km. Tại sông Cái
Phan Thiết vào mùa khô lưu lượng sông chỉ còn 0,025m3/s tạo điều kiện cho xâm
nhập mặn vào rất sâu trong đất liền, tuy nhiên do có đập chắn (cách cửa sông 7,6km,
nên nước mặn đã bị chặn lại ở đây.
Tình hình ô nhiễm
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 18 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
Theo kết quả quan trắc của các Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Khánh Hòa,
Ninh
Thuận và Bình Thuận cho thấy tại tỉnh Khánh Hòa nhìn chung các chỉ tiêu đều thấp
hơn tiêu chuẩn cho phép, riêng chỉ tiêu COD và Coliform đều vượt hàm lượng cho
phép. Tại tỉnh Ninh Thuận nước sông đã bị ô nhiễm BOD, COD và Coliform và có
dấu hiệu ô nhiễm nhẹ mangan và thủy ngân. Tại tỉnh Bình Thuận các sông chính đã bị
ô nhiễm vượt cả tiêu chuẩn loại B đối với các thông số BOD, COD, mangan, nitơrit và
có dấu hiệu ô nhiễm nhẹ thủy ngân và mangan.
III.2 - Các yếu tố địa hình
Địa hình của các đồng bằng ven biển Nam trung bộ có các dạng địa hình với
những đặc điểm sau :
Địa hình núi trung bình: Phát triển dọc theo bờ biển dưới dạng các núi sót điển
hình. Ở đây quá trình trao đổi nước xảy ra mạnh, nước mưa và nước mặt cung cấp cho
tầng chứa nước, thành phần hóa học của nước dưới đất được hình thành trong quá
trình hòa tan, rửa lũa. Tổng khoáng hóa của nước thường nhỏ, loại hình nước ít thay
đổi
Địa hình đồng bằng bóc mòn - tích tụ: Đây là các dải đồng bằng trước núi.
Trong vùng có các đồng bằng Diên Khánh, đồng bằng Ninh Sơn. Trong địa hình này,
nước mặt và nước mưa cung cấp cho nước dưới đất. Các quá trình hoà tan chiếm ưu
thế, nước dưới đất có độ tổng khoáng hóa cao hơn ở miền núi.
Địa hình đồng bằng và cồn cát ven biển: Phân bố kéo dài dọc theo bờ biển. như
đồng bằng Vạn Ninh - Ninh Hoà, Nha Trang - Cam Ranh, Phan Rang và đồng bằng
Phan Thiết - Hàm Tân. Trong loại địa hình này xảy ra các quá trình bốc hơi, hoà tan
các muối và quá trình xâm nhập mặn do ảnh hưởng của khai thác. Tổng khoáng hóa và
thành phần hóa học của nước có sự biến đổi phức tạp. Một điểm nổi bật về địa hình
vùng Nam Trung Bộ là tồn tại những dãy cồn cát kéo dài từ vài chục đến hàng trăm
km, rộng từ 5 đến 10km. Xen kẹp giữa những cồn cát cao có nhiều trũng lòng chảo
rộng. Đây là những điều kiện rất thuận lợi để tạo ra những bồn thấm ở trên những dải
cồn cát cao, nước sau khi thấm qua các tầng cát có thể chảy bằng trọng lực ra những
vùng thấp hơn ở xung quanh và được khai thác phục vụ cấp nước tại các vị trí gần các
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 19 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
khu dân cư, ngoài ra các vùng trũng giữa các cồn cát là những vị trí lý tưởng để thu
gom và chứa nước mưa hoặc nước sông với thể tích lớn vào mùa mưa để bổ sung cho
nước dưới đất.
III.3 - Các yếu tố địa chất - địa chất thủy văn
III.3.1 - Các yếu tố địa chất
Các yếu tố địa chất có sự ảnh hưởng sâu sắc đến sự lựa chọn các phương pháp bổ sung
nhân tạo nước dưới đất. Phục vụ cho mục đích lựa chọn các phương pháp bổ sung
nhân tạo nước dưới đất thích hợp, có thể chia các đồng bằng Nam Trung Bộ thành các
vùng : vùng đá gốc nứt nẻ, vùng các đồng bằng ven sông và vùng các đồng bằng ven
biển
Vùng đá gốc nứt nẻ
Trong vùng này có các tầng chứa nước khe nứt trong các đá Paleozoi, Mezozoi, phun
trào
Bazan và trầm tích Neogen. Vùng này phân bố khá rộng, thường nằm ở các phía bắc
và tây của các tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận. Đây là các vùng núi thấp,
gò đồi có độ cao từ 15m đến hàng trăm mét. Lớp phủ trên mặt mỏng, mực nước dưới
đất nằm trong khoảng 10 đến 15m, và dao động theo mùa. Nguồn nước chính có thể sử
dụng cho các công trình bổ sung nhân tạo nước dưới đất là nước mưa.
Vùng các đồng bằng ven sông
Trong vùng này có các tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo Pleistocen và
Holocen có nguồn gốc sông, sông-biển, phân bố ở các thung lũng sông, có cao độ từ 5
đến 15m. Thường là vùng tập trung phát triển các khu dân cư, đô thị, thị xã của các
tỉnh ven biển Nam Trung Bộ. Mực nước dưới đất ở vùng này dao động theo mùa và
thay đổi trong khoảng từ 1,5 đến 5m. Nguồn nước chính có thể sử dụng cho các công
trình bổ sung nhân tạo nước dưới đất là nước mưa và nước sông.
Vùng các đồng bằng ven biển
Trong vùng này có các tầng chứa nước lỗ hổng thuộc các trầm tích gió, biển, phân bố
dọc theo bờ biển, tạo thành các cồn cát, dải cát ven biển. Cao độ từ 5 đến 25m, đôi khi
tới 50m. Là vùng phát triển các khu du lịch, nghỉ dưỡng của các tỉnh ven biển Nam
Trung Bộ. Mực nước dưới đất thay đổi trong khoảng từ 2 đến 5m. Nguồn nước chính
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 20 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
có thể sử dụng cho các công trình bổ sung nhân tạo nước dưới đất là nước mưa, nước
sông và nước hồ.
III.3.2 - Các yếu tố địa chất thủy văn
Các tầng chứa nước lỗ hổng.
Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Holocen
Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Holocen phân bố chủ yếu ở các thung lũng
sông lớn và ở các vùng đồng bằng trong vùng. Bề dày thường gặp từ 5,0 đến 10 m.
Nước trong tầng thuộc loại nước ngầm, có mực nước thay đổi từ 1,0 m đến 1,5m. Kết
quả hút thí nghiệm tại các lỗ khoan và giếng dân dụng cho thấy: lưu lượng thay đổi
trong khoảng rộng từ 0,18 đến 4,4 l/s, thường gặp từ 0,5 đến 1,0 l/s. Thành phần hóa
học nước thuộc loại bicarbonat clorur natri, clorur bicarbonat natri. Độ khoáng hóa của
nước từ 0,12 đến 10,5 g/l, giá trị thường gặp từ 0,2 đến 0,5g/l, thuộc loại nước nhạt.
Vùng ven các cửa sông và vùng thấp ven biển, nước trong tầng chứa này thường bị
nhiễm mặn, độ khoáng hóa từ 1,5 đến 10 g/l.
Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistocen
Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistocen lộ ra ở phía tây Ninh Hòa, tây
thành phố Nha Trang và thị xã Cam Ranh thuộc tỉnh Khánh Hòa; thung lũng sông
Kinh Dinh, bắc Phan Rang thuộc tỉnh Ninh Thuận; Phan Rí Cửa, Phan Thiết và Hàm
Tân thuộc tỉnh Bình Thuận và phần lớn phân bố ở đáy các đồng bằng ở độ sâu từ 3 đến
30 m. Bề dày trầm tích 10 đến 20m.
Nước trong tầng này chủ yếu là nước ngầm, có mực nước tĩnh thay đổi từ 0,0
đến 7,0 m, thường gặp 1,0 đến 3,0 m. Đôi nơi gặp nước áp lực khá mạnh, nước phun
cao từ
+ 0,93 đến + 3,6 m. Nhìn chung tầng này có khả năng chứa nước trung bình. Tổng độ
khoáng hoá thay đổi rất lớn theo diện. Vùng bắc Khánh Hòa (Ninh Hòa) thường là
nước nhạt, có tổng độ khoáng hóa thay đổi từ 0,17 đến 0,89 g/l, loại hình hóa học nước
chủ yếu là clorur bicarbonat, bicarbonat clorur; còn lại ở Nha Trang Cam Ranh (Khánh
Hòa) và Ninh Thuận nước trong chúng thường bị nhiễm mặn, có tổng độ khoáng hóa
từ 1,62 đến 11,0 g/l, với loại hình hóa học chủ yếu là Clorurrur - natri. Một số khu vực
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 21 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
của tỉnh Bình Thuận nước trong tầng này có độ khoáng hóa cao từ 1,0 đến 2,73 g/l,
không phải do sự xâm nhập mặn của nước biển, mà do sự xâm nhập của nước khoáng
bicarbonat. Động thái của nước thay đổi theo mùa, biên độ dao động mực nước thay
đổi từ 0,5 - 1,5 m. Nguồn cung cấp cho chúng là nước mưa ở phần lộ và nước ngấm từ
các tầng chứa nước lỗ hổng Holocen và nước mặt.
Các tầng chứa nước khe nứt
Tầng chứa nước trầm tích Neogen
Tầng chứa nước này lộ ra ở Mộ Tháp (Nam Phan Rang) và phân bố ở đáy đồng
bằng Phan Thiết. Thành phần bao gồm: cát kết, cuội sạn kết, sét bột kết, gắn kết yếu.
Bề dày tầng chứa nước thay đổi từ 10 đến 15 m. Nước trong chúng chủ yếu là nước
ngầm và áp lực yếu. Mực nước tĩnh thay đổi từ 1,21 m đến 37,7 m. Lưu lượng các lỗ
khoan từ 0,18 đến 2 l/s, thường gặp 1,0 đến 1,5 l/s. Hệ số thấm trung bình 2 đến 5
m/ngày. Mức độ giàu nước trung bình. Động thái của nước trong các tầng Neogen biến
đổi theo mùa, biên độ dao động giữa hai mùa từ 0,5 m đến 1,5, bình quân 1,0 m.
Nguồn cung cấp cho tầng chủ yếu thấm từ các tầng chứa nước phía trên.
Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Creta
Tạo nên tầng chứa nước này là các đá thuộc hệ tầng Đăk Rium . Chúng lộ ra ở
Hòn Một (Ninh Hòa) và rải rác một số nơi khác. Thành phần là cuội kết, sạn kết cát
kết, bột kết. Bề dày > 100m. Thành tạo này nhìn chung có mức độ chứa nước kém.
Tuy nhiên, trong các đới phá hủy kiến tạo chúng lại có khả năng tàng trữ nước. Lỗ
khoan LK810 đã khoan vào đới nứt nẻ cho lưu lượng Q = 2,72 l/s, mực nước phun cao
trên mặt đất + 0,25 m. Nước thuộc loại bicarbonat – natri - magne, độ khoáng hóa 0,46
g/l.
Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Jura (j)
Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Jura phân bố rộng rãi ở diện tích phần phía
tây của 3 tỉnh, trong đó phổ biến ở 2 tỉnh Khánh Hòa và Bình Thuận. Nước trong tầng
này thuộc loại nước ngầm, mực nước tĩnh thay đổi từ 1,0 đến 5,0m. Tính thấm của đá
từ kém đến trung bình, thay đổi từ 0,05 đến 2,86 m/ngày, thường gặp <1,0 m/ngày.
Lưu lượng các lỗ khoan từ 0,09 đến 0,57 l/s, nơi gặp các đới phá hủy kiến tạo có thể
đạt tới 5 - 6 l/s.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 22 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
Nước trong tầng chứa nước khe nứt Jura có độ khoáng hóa từ 0,43 đến 9,31 g/l,
có nơi đạt tới 58,2 g/l (Ninh Hòa - Khánh Hòa). Đối với trầm tích Jura phân bố ven
biển thường có tổng khoáng hóa > 1,0 g/l do sự xâm nhập mặn của nước biển vào tầng
chứa nước và liên quan đến nước khoáng (Hàm Tân - Bình Thuận). Những khu vực
giáp biển, nước trong tầng này thường bị nhiễm mặn (ven biển Ninh Hòa, đồng bằng
Nha Trang)
Còn lại các khu vực phía tây nước trong chúng thường nhạt, có thể khai thác
cung cấp nước cho nhân dân trong vùng với quy mô không lớn. Động thái mực nước
thay đổi theo mùa, với biên độ dao động không lớn khoảng 0,3 - 0,4 m. Nguồn cung
cấp cho tầng là nước mưa, nước sông suối và nước từ các tầng chứa nước nằm trên
ngấm xuống và được thoát theo các mạng xâm thực địa phương. Có thể tóm tắt rằng
về mặt địa chất thủy văn các tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Holocen và
Pleistocene đều là các tầng chứa nước không áp, lộ ra trên mặt hoặc nằm rất nông,
thành phần thạch học bao gồm các loại cát thạch anh hạt từ mịn đến trung, có tính
thấm cao, có mực nước dưới đất nằm sâu, bề dày không bão hòa khá lớn. Những yếu
tố này rất thích hợp cho phương pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất bằng các bồn
thấm và cho phép nghĩ đến một khả năng tàng trữ nước được bổ sung rất lớn.
III.3.3 - Các yếu tố khác
Khai thác nước dưới đất
Tại Bình Thuận: Số lượng lỗ khoan tay khá lớn, khoảng 3.769 lỗ khoan. Trong
đó, các lỗ khoan trong chương trình UNICEF là 1.437 lỗ khoan, chiếm 38,5%. Chất
lượng các lỗ khoan nhìn chung còn thấp. Việc cung cấp nước cho các đô thị ở Bình
Thuận hiện tại chủ yếu dựa vào các nguồn nước mặt. Khai thác nước ngầm được thực
hiện ở những vùng đơn lẻ như Đại Hoà (Tuy Phong), thị trấn Sông Mao (Bắc Bình),
nhà máy nước Hoà Phú và một vài nơi khác bằng những trạm khai thác nhỏ với lưu
lượng không quá 500 m3/ngày. Tại các lỗ khoan khai thác vào mùa khô thường không
có đủ nước hoặc chất lượng nước khai thác kém (nhiễm mặn). Nguồn cung cấp nước
chính vẫn dựa vào nước mặt tại các hồ chứa.
Tại Ninh Thuận: Năm 1933, tại thị xã Phan Rang, công trình cấp nước gồm 3 lỗ
khoan nông 8m, công suất 2.200m3/ngày và chất lượng nước kém (nhiễm mặn). Một
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 23 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
tổ chức tư nhân đã xây dựng một trạm cấp nước ở cảng cá Đông Hải gồm 3 lỗ khoan
khai thác thường xuyên 250 – 300m3/ngày. Theo thống kê của chương trình nước sạch
sinh hoạt nông thôn Ninh Thuận đến năm 1996 trong toàn tỉnh đã thi công được 255 lỗ
khoan tay, 595 giếng sục bùn, đào được 802 giếng khơi, cải tạo được 567 giếng khơi
và 5 hệ thống nước tự chảy. Năm 1997 Công ty cấp nước Ninh Thuận bắt đầu thi công
7 lỗ khoan sâu 15 –17m dọc quốc lộ 1 khai thác nước trong trầm tích Đệ tứ ở vùng
Phước Dân (Ninh Phước) với tổng công suất dự kiến 2.100m3/ngày. Trong chương
trình chống hạn năm 2005, khoảng 50 lỗ khoan khai thác với công suất 15m3/ngày đã
được khoan tại 13 xã ven biển.
Tại Khánh Hoà: ở Nha Trang công suất khai thác 7000m3/ngày, ở Cam Ranh
khai thác được 500m3/ngày. Chương trình UNICEF có 335 lỗ khoan máy, 625 lỗ
khoan tay tổng lượng khai thác khoảng 19.000 m3/ngày.
Rõ ràng là hiện nay tại các tỉnh Nam Trung Bộ, lượng khai thác nước dưới đất
phục vụ mục đích cấp nước chưa lớn do đặc điểm là các tầng chứa nước thường bị cạn
kiệt trong mùa khô. Một khi các công nghệ bboor sung nhân tạo nước nước đất được
áp dụng, trữ lượng các tầng chứa nước sẽ được tăng cường đáng kể, chất lượng nước
sẽ được cải thiện, nguồn nước dưới đất sẽ góp phần giảm nhẹ áp lực thiếu nước vào
mùa khô do chất lượng của các nguồn nước mặt không có lợi.
Sử dụng đất
Diện tích đầm hồ nuôi tôm: Ninh Hòa (1313 ha), Cam Ranh (729ha), Vạn Ninh
(323 ha), Nha Trang (282ha). Tốc độ khai phá đất làm đầm hồ nuôi tôm đặc biệt tăng
trưởng nhanh trong vòng 10 năm trở lại đây. Việc khai phá làm hồ nuôi tôm dẫn nước
mặn lấn sâu vào đất liền làm mặn hóa các tầng chứa nước ven biển, muối hóa đất.
IV - LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP BỔ SUNG NHÂN TẠO NƯỚC DƯỚI
ĐẤT CHO CÁC ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN NAM TRUNG BỘ
Tuỳ thuộc mục đích bổ sung nhân tạo nước dưới đất, vị trí, đặc điểm khí hậu,
thủy văn, địa chất và địa chất thủy văn có các phương pháp bổ sung nhân tạo khác
nhau thích hợp cho từng vị trí. Dưới đây là sự lựa chọn các phương pháp bổ sung nhân
tạo nước dưới đất thích hợp cho từng vùng khác nhau tại các đồng bằng ven biển Nam
Trung Bộ.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 24 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
IV.1 - Vùng đá gốc nứt nẻ
Vùng này thường bao gồm tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích Đệ tứ
không phân chia có bề dày không lớn nằm trên tầng chứa nước khe nứt trong các loại
đá gốc.
Phương pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất thích hợp nhất cho vùng này là sử
dụng phương pháp bồn thấm (thông qua các hố móng, moong khai thác) hoặc phương
pháp bồn thấm kết hợp với các lỗ khoan ép nước. Các bồn thấm có thể xây dựng trong
tầng chứa nước lỗ hổng Đệ tứ không phân chia.
Một phương pháp khác cũng có thể áp dụng có hiệu quả trong vùng này là xây
những đập và rãnh thấm kề nhau trên cùng một đường đẳng độ cao địa hình, trên bờ
các rãnh thấm này trồng các loại cây thích hợp. Công trình loại này, ngoài mục tiêu
tăng cường bổ sung cho nước dưới đất, còn giảm thiểu hiện tượng xói mòn và cải thiện
môi trường lớp phủ.
Một điểm hạn chế khi áp dụng các phương pháp bổ sung nhân tạo nước dưới
đất trong vùng này và nguồn nước để bổ sung không nhiều, dựa chủ yếu vào nước
mưa, tập trung từ tháng 7 đến tháng 10. Do vậy khả năng cung cấp nước sẽ hạn chế.
IV.2 - Vùng đồng bằng ven sông
Vùng này thường bao gồm các tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích bở
rời Holocene và Pleistocene. Các tầng chứa nước trong vùng này thường có quan hệ
thủy lực với nước sông. Nguồn nước để bổ sung cho các tầng chứa nước ngoài nước
mưa còn từ nước sông, đôi khi chiếm một tỷ lệ đáng kể.
Phương pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất thích hợp nhất là thấm qua đáy
sông. Các bãi lỗ khoan khai thác nên được bố trí thành hình vòng cung cạnh sông ở
khoảng cách sao cho thời gian di chuyển của nước sông đến lỗ khoan bảo đảm trong
khoảng từ 50-60 ngày là thời gian được coi là đủ để loại bỏ hết các vi trùng gây bệnh
trong nước bổ sung. Việc bố trí theo hình vòng cung để tránh trường hợp nước sông bị
nhiễm bẩn sẽ phải ngưng toàn bộ bãi giếng ngay lập tức. Trong các lòng sông có thể
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 25 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
xây dựng các đập ngăn để lưu trữ nước sông và do đó gia tăng thời gian thấm bổ sung
cho nước dưới đất. Phương pháp làm lụt có kiểm soát sẽ tạo ra hiệu quả cao nếu tìm
được những vị trí trũng có khả năng chứa một lượng lớn nước sông tràn ra trong mùa
lũ lụt để tăng cường bổ sung cho nước dưới đất. Dân cư không nên sinh sống trong
những vùng này và chỉ nên canh tác các loại cây theo thời vụ. Phương pháp thấm qua
đáy sông nếu dựa trên các kết quả khảo sát chi tiết, tỷ mỷ sẽ bảo đảm cung cấp một
lượng nước lớn không chỉ đáp ứng cho mục đích sinh hoạt và ăn uống mà còn cho cả
mục đích tưới và công nghiệp với chất lượng nước tốt.
IV.3 - Vùng các đồng bằng ven biển
Vùng này có các tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích gió biển Holocen,
không áp lộ trên mặt, mực nước dưới đất từ 2 đến 5 m, thường bao gồm cát thạch anh
hạt mịn đến thô, nguồn nước sẵn có là nước mưa, thời gian sẵn có nước là các tháng 7,
8, 9 và 10. Do mực nước nằm sâu, tính thấm của đất đá rất cao, và khả năng tàng trữ
của tầng chứa nước trong vùng này rất lớn. Trên những đồi cát ở địa hình cao, phương
pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất thích hợp nhất là phương pháp bồn thấm, trong
khi những vùng trũng được bao quanh bằng các dải cồn cát lại là những vị trí rất thích
hợp để áp dụng các phương pháp thu gom nước mưa. Từ các đặc điểm địa lý tự nhiên,
đặc điểm địa chất kiến tạo, đặc điểm địa chất thủy văn mô tả ở trên, có thể rút ra kết
luận sau:
Vùng các đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ có nhiều điều kiện thuận lợi để áp
dụng bổ sung nhân tạo nước dưới đất. Phương pháp bổ sung nhân tạo bằng bồn thấm
là một phương pháp thích hợp nhất để tăng cường trữ lượng nước dưới đất có hiệu quả
đối với các vùng đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ, nơi nước dưới đất là nguồn cấp
nước chủ yếu cho sinh hoạt và công nghiệp. Các lý do cụ thể là:
Về nguồn nước để bổ sung: tại các đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ nguồn
nước có thể sử dụng để bổ sung là nước mưa, nước mặt trong các sông lớn và trong
các hồ. Mặc dù được coi là vùng khô hạn nhất của cả nước, nhưng lượng mưa trung
bình năm ở các đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ nhỏ nhất là 913mm tại trạm Phan
Rang Bảng 2.1), nhưng vẫn cao hơn rất nhiều miền khô hạn trên thế giới (ví dụ như
Ấn Độ, Châu Phi, Trung Á, nơi mà lượng mưa trung bình năm chỉ vào khoảng 250 đến
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 26 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
300mm). Trên 80% lượng mưa thường tập trung vào các tháng 7, 8, 9 và 10. Vào
những tháng này có thể sử dụng nước mưa như là một nguồn bổ sung rất hiệu quả.
Mặc dù các sông có chung một đặc điểm là ngắn và dốc, lưu lượng nhỏ và thường bị
cạn kiệt vào mùa khô. Nhưng vào mùa mưa, nhất là khi có các cơn mưa lớn, mực nước
sông dâng cao, gây lũ lụt cục bộ một số vùng. Nước lụt vào mùa mưa cũng là một
nguồn nước để bổ sung rất hiệu quả nếu được quan trắc, đo đạc và tính toán cẩn thận.
Về địa hình: trong vùng tồn tại những dãy cồn cát kéo dài từ vài chục đến hàng
trăm km, rộng từ 5 đến 10km. Xen kẹp giữa những cồn cát cao có nhiều trũng lòng
chảo rộng. Đây là những điều kiện rất thuận lợi, trước hết nếu tạo ra những bồn thấm ở
trên những dải cồn cát cao, nước sau khi thấm qua các tầng cát có thể chảy bằng trọng
lực ra những vùng thấp hơn ở xung quanh và được khai thác phục vụ cấp nước tại các
vị trí gần các khu dân cư, thứ hai các vùng trũng giữa các cồn cát là những vị trí lý
tưởng để thu gom và chứa nước mưa hoặc nước sông với thể tích lớn vào mùa mưa để
bổ sung cho nước dưới đất.
Về mặt địa chất, địa chất thủy văn: Các tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm
tích Holocen và Pleistocene đều là các tầng chứa nước không áp, lộ ra trên mặt hoặc
nằm rất nông, thành phần thạch học bao gồm các loại cát thạch anh hạt từ mịn đến
trung, có tính thấm cao, có mực nước dưới đất nằm sâu, bề dày không bão hòa khá lớn.
Những yếu tố này rất thích hợp cho phương pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất bằng
các bồn thấm và cho phép nghĩ đến một khả năng tàng trữ nước được bổ sung rất lớn.
Về mặt kinh tế xã hội thì đây là vùng thường xuyên thiếu nước cho sinh hoạt và
sản xuất, cảnh quan thiên nhiên tiêu điều cằn cỗi, quá trình sa mạc hóa lãnh thổ đang
ngày một gia tăng, quá trình xâm nhập mặn từ biển vào đất liền làm thoái hóa chất
lượng nước dưới đất cũng như đất đai ven bờ biển.
Các vùng đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ hiện tại và tương lai cần cung cấp
một lượng nước rất lớn và chất lượng tốt hơn. Chỉ có bổ sung nhân tạo nước dưới đất
bằng phương pháp bồn thấm mới có thể bảo đảm cung cấp một lượng nước lớn với
chất lượng đảm bảo. Hiện tại các vùng có khả năng cung cấp nước thường nằm xa các
khu dân cư, khu công nghiệp, các vùng thương mại giải trí, xây dựng và bố trí các
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 27 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
công trình bổ sung nhân tạo nước dưới đất bằng bồn thấm gần với vùng có nhu cầu
cung cấp nói trên rất có lợi về kinh tế.
Tóm lại tại vùng đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ, do đặc điểm tự nhiên và
đặc điểm xã hội, có nhiều yếu tố thuận lợi để có thể triển khai các phương pháp bổ
sung nhân tạo nước dưới đất để nâng cao hiệu quả khai thác và sử dụng nước dưới đất.
Các điều kiện tự nhiên, địa chất, địa chất thủy văn của vùng rất thích hợp cho bổ sung
nhân tạo nước dưới đất bằng phương pháp bồn thấm. Phương pháp bồn thấm đặc biệt
hiệu quả khi cư dân cần cung cấp nước có chất lượng tốt hơn hoặc khi vùng cung cấp
nước nằm xa trong khi có thể bố trí vùng bổ sung gần với vùng cung cấp có hiệu quả
cao về kinh tế. Các bồn thấm đặc biệt có hiệu quả trong việc loại bỏ các chất nhiễm
bẩn và tăng cường trữ lượng cho nước dưới đất. Các bồn thấm thấm có thể áp dụng ở
nhiều vị trí, tuy nhiên cần phải cân nhắc nhiều yếu tố để chọn được vị trí thích hợp.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 28 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
KẾT LUẬN
Các phương pháp bổ sung nhân tạo đã được áp dụng từ nhiều năm trước trên
thế giới để quản lý tài nguyên nước. Các phương pháp bổ sung nhân tạo có mục tiêu
cơ bản nhất là chứa và xử lý nước. Vai trò của bổ sung nhân tạo sẽ ngày càng trở nên
quan trọng khi nhu cầu nước gia tăng, ảnh hưởng của sự thay đổi của khí hậu trở nên
rõ ràng. Việc áp dụng các phương pháp này tại Việt Nam đặc biệt là tại các thành phố
lớn, các vùng đồng bằng ven biển thường xuyên bị nhiễm mặn là hết sức cấp thiết
trong hoàn cảnh hiện nay.
Đề tài giới thiệu và phân tích về các phương pháp bổ cập nước dưới đất thường
dùng hiện nay, trên cơ sở đó phân tích đặc điểm tự nhiên vùng đồng bằng ven biển
Nam Trung Bộ có nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội, thuận lợi để có thể triển khai các
phương pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất nhằm tăng cường trữ lượng khai thác và
cải thiện chất lượng nước dưới đất. Do đặc điểm tự nhiên, địa hình, cấu trúc địa chất
và địa chất thủy văn của các đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ, khi áp dụng các
phương pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất, cần phải lựa chọn phương pháp đặc thù
cho từng vùng, đó là: vùng đá gốc nứt nẻ, vùng đồng bằng ven sông và vùng các dải
cát ven biển. Phương pháp bổ sung nhân tạo nước dưới đất bằng bồn thấm là một
phương pháp tăng cường trữ lượng nước dưới đất có hiệu quả đối với các đồng bằng
ven biển, nơi mà nước dưới đất là nguồn cấp nước quan trọng cho sinh hoạt và công
nghiệp và quốc phòng.
Đề tài trên được thực hiên trên cơ sở nhận xét đánh giá nhu cầu thực tế về tài
nguyên nước, vấn đề quản lý và sử dụng tài nguyên nước, đặc biệt là tận dụng nguồn
nước mưa dư thừa hiện nay, từ đó phân tích tài liệu, đánh giá và đưa ra ứng dụng cụ
thể. Qua đề tài này lại giúp bản thân em có một hướng suy nghĩ mới cho chuyên ngành
của mình, đó là một kỹ sư Cấp thoát nước không chỉ dừng lại ở chỗ chỉ biết lấy nước
từ nguồn cấp cho sinh hoạt và công nghiệp, mà hơn vào đó là bài toán cấp nước bền
vững, lấy nước phải có sự bổ sung nước, cung và cầu phải đảm bảo sự cân bằng. Đề tài
nghiên cứu khoa học sinh viên lần này cũng giúp cho bản thân hiểu biết hơn về tư duy
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 29 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
trong cách tiếp cận nghiên cứu một đề tài nghiên cứu khoa học, đây cũng sẽ là một bài
tập duyệt quý giá cho đồ án tốt nghiệp phía trước và trong công việc sau này.
Trong quá trình thực hiện đề tài bản thân đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình
của thầy giáo hướng dẫn Th.S Đỗ Tiến Khoa, các thầy cô trong ban KHCN- Cơ sở 2
Đại học Thủy Lợi, một lần nữa xin được cảm ơn thầy đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình
để em có thể hoàn thành đề tài trong thời gian vừa qua.
Tuy nhiên do tài liệu đầu vào còn thiếu, số liệu về đặc điểm tự nhiên của khu
vực áp dụng chủ yếu là tham khảo tài liệu và tạp san, chưa đi thực tế nên có thể chưa
chính xác, cộng với kinh nghiệm kiến thức chưa nhiều, cách tiếp cận vần đề còn chưa
cao nên sẽ còn nhiều sai sót rất mong các thầy cô trong ban KHCN đọc, tham khảo và
cho em ý kiến để em chỉnh sửa, rút kinh nghiệm làm bài học cho quá trình làm đồ án
tốt nghiệp sắp tới và công việc sau này.
Sinh viên thực hiện:
Bùi Xuân Khoa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Trang 30 HỘI NGHỊ NCKH SV NĂM 2012
Sinh viên thực hiện: Bùi Xuân Khoa GVHD: Th.S Đỗ Tiến Khoa
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Học, Phan Thị Kim Văn, Nguyễn Chí Nghĩa, Phạm Khánh Huy, 2006.
Nghiên cứu địa chất thuỷ văn đồng vị vùng cát tỉnh Bình Thuận phục vụ quản lý bổ
sung tầng chứa nước . Tạp chí các khoa học Trái đất
2. Đỗ Tiến Hùng, Nguyễn Trung Dĩnh , 2005. Báo cáo tài nguyên nước dưới đất
tỉnh Khánh Hòa.
3. Gale I.A., Neumann I.I., Calow R.C., Moench M., 2000: Tổng quan tính hiệu
quả của Bổ sung nhân tạo nước dưới đất, Chương trình Hệ thống nước dưới đất và
Chất lượng, Báo cáo tổng kết Bước 1 CR/02/108N. Biên dịch và giới thiệu: Nguyễn
Thị Kim Thoa, Bùi Trần Vượng. Hà Nội
4. Huisman L.&Olsthoorn T. N., 2005. Bổ sung nhân tạo nước dưới đất. Dịch và
giới thiệu: Nguyễn Thị Kim Thoa, Bùi Trần Vượng, Hà Nội
5. Võ Anh Kiệt, Nguyễn thị Thu Loan, Lại Thị Lương, Vũ Văn Chỉnh, 2007. Đặc
điểm khí hậu thủy văn khu vực Nam Trung Bộ những năm gần đây. Tập san Địa chất
thủy văn – Địa chất công trình miền Trung Việt Nam
6. Võ Công Nghiệp, Vũ Ngọc Trân,2003. Bổ sung nhân tạo nước ngầm bắt đầu khi
nào và ở đâu? Tập san Địa chất thủy văn – Địa chất công trình miền Trung Việt Nam
7. Bùi Trần Vượng, 2011, Bổ sung nhân tạo nước dưới đất , Tuyển tập báo cáo
khoa học Đoàn địa chất thủy văn- Địa chất công trình miền nam Việt Nam
8. Nước mưa và chúng ta- 100 cách sử dụng ( Bản dịch của nhóm tác giả
Raindrop- Nhật Bản, 1995 ), Cục bảo vệ môi trường.
9. Thủy văn công trình, Trường Đại học Thủy Lợi- Hà Nội, 2006