ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHƯƠNG VĂN HẢI
ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC
NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2012
1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHƯƠNG VĂN HẢI
ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN
NƯỚC NGẦM HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ
Chuyên ngành: Thủy Văn
Mã số: 60 44 90
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. NGUYỄN TIỀN GIANG
Hà Nội - 2012
2
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG............................................................................................................5
DANH MỤC HÌNH .............................................................................................................6
LỜI CẢM ƠN......................................................................................................................8
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................9
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU......................................................11
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên................................................................................................11
1.1.1. Vị trí địa lý..........................................................................................................11
1.1.2. Địa hình địa mạo .................................................................................................12
1.1.2.1. Địa hình........................................................................................................12
1.1.2.2. Địa mạo ........................................................................................................12
1.1.3. Đặc điểm địa chất................................................................................................13
1.1.3.1. Khái quát chung đặc điểm địa tầng địa chất...................................................13
1.1.3.2. Đặc điểm các tầng địa chất............................................................................18
1.1.4. Đặc điểm khí hậu.................................................................................................25
1.1.4.1. Khái quát chung khí hậu đảo Phú Quý ..........................................................25
1.1.4.2. Chế độ mưa...................................................................................................27
1.1.4.3 Độ ẩm............................................................................................................29
1.1.4.4 Bốc hơi..........................................................................................................30
1.1.4.5 Gió – bão và áp thấp nhiệt đới........................................................................32
1.1.5. Đặc điểm hải văn.................................................................................................34
1.1.5.1. Thủy triều. ....................................................................................................34
1.1.5.2. Nhiệt độ nước biển........................................................................................34
1.1.5.3. Độ mặn nước biển.........................................................................................34
1.1.5.4. Sóng. ............................................................................................................34
1.2. Điều kiện kinh tế xã hội.................................................................................................35
1.2.1. Xã hội .................................................................................................................35
1.2.1.1. Dân số và lao động........................................................................................35
1.2.1.2 Y tế................................................................................................................36
1.2.1.3. Giáo dục .......................................................................................................37
1.2.1.4. Văn hoá - xã hội............................................................................................37
1.2.1.5 Hiện trạng kết cấu hạ tầng..............................................................................38
1.2.2. Kinh tế................................................................................................................41
1.2.2.1. Thuỷ sản .......................................................................................................42
1.2.2.2. Nông, lâm nghiệp..........................................................................................42
1.2.2.3. Công nghiệp..................................................................................................43
1.2.2.4. Thương mại, dịch vụ, du lịch ........................................................................44
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................................46
2.1. Tổng quan các nghiên cứu về tài nguyên nước ngầm ......................................................46
2.1.1. Trên thế giới........................................................................................................46
2.1.2. Trong nước..........................................................................................................49
3
2.1.3. Các nghiên cứu về tài nguyên nước ngầm ở huyện đảo Phú Quý .........................51
2.2. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................................52
2.2.1. Những khái niệm cơ bản trong nghiên cứu nước ngầm ........................................52
2.2.2. Công thức tính trữ lượng tĩnh ..............................................................................53
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm ...................................................................................55
2.2.3.1. Xác định lượng nước ngầm từ trạm quan trắc thuỷ văn..................................55
2.2.3.2. Phương pháp khoan thăm dò.........................................................................55
2.2.4. Phương pháp tương tự địa chất thuỷ văn..............................................................57
2.2.5. Phương pháp mô hình..........................................................................................60
2.2.6. Phương pháp chuyên gia......................................................................................61
2.2.7. Phương pháp kế thừa...........................................................................................61
2.3. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu ................................................................................62
2.4. Nội dung nghiên cứu tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý.......................................63
2.4.1. Thu thập và xử lý các tài liệu có liên quan ...........................................................63
2.4.1.2. Bản đồ nền (Base map) .................................................................................64
2.4.1.3. Nhóm dữ liệu cao độ.....................................................................................64
2.4.1.4. Nhóm dữ liệu khí tượng hải văn...................................................................65
2.4.1.5 Nhóm thuộc tính ...........................................................................................65
2.4.2. Ứng dụng mô hình GMS đánh giá trữ lượng nước ngầm trên đảo Phú Quý..........65
2.4.2.1. Thiết lập mô hình tính toán ...........................................................................65
2.4.2.2. Vận hành mô hình.........................................................................................65
2.4.2.3. Xác định trữ lượng tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý.........................66
2.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến
tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý.......................................................................66
CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GMS TRONG TÍNH TOÁN NƯỚC NGẦM TRÊN
HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ....................................................................................................68
3.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình ..........................................................................................68
3.1.1. Mô hình dòng chảy nước dưới đất Modflow ........................................................68
3.1.1.1. Tổng quan phương pháp giải.........................................................................68
3.1.1.2. Phương pháp sai phân hữu hạn.....................................................................70
3.1.1.3. Phương pháp giải phương trình sai phân .......................................................75
3.1.1.4. Một số loại biên trong mô hình .....................................................................75
3.1.1.5. Đánh giá mức độ tin cậy của mô hình ...........................................................81
3.1.2. Mô hình chất lượng nước MT3D .......................................................................82
3.2. Thiết lập mô hình tính toán cho đảo Phú Quý.................................................................84
3.2.1. Miền tính lưới tính...............................................................................................84
3.2.2. Sơ đồ hóa các tầng chứa nước trên đảo Phú Quý..................................................85
3.2.3. Điều kiện biên và điều kiện ban đầu ....................................................................87
3.3. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm ...........................................................................................89
3.3.1. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm với bài toán ổn định ................................................89
3.3.2. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm với bài toán không ổn định......................................89
4
3.4. Khôi phục số liệu nước ngầm trên đảo ...........................................................................92
3.5. Tính toán trữ lượng nước ngầm trên đảo Phú Quý .........................................................94
CHƯƠNG 4 ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU
TƯƠNG LAI ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ.........97
4.1. Tổng quan nghiên cứu nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu trên thế giới.......97
4.2. Tổng quan nghiên cứu nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu ở Việt Nam .......99
4.3. Kịch bản nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu trên huyện đảo Phú Quý.........100
4.4. Ảnh hưởng của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên nước
ngầm ...................................................................................................................................101
4.4.1. Nhóm kịch bản trung bình (B2) ...........................................................................101
4.2.1. Nhóm kịch bản cao A2 .......................................................................................107
KẾT LUẬN..........................................................................................................................113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................115
