Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngầm khu vực ven biển Hà Tĩnh và đề xuất các giải pháp bảo vệ, sử dụng hợp lý

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:103

Thêm vào BST

Báo xấu

134
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn tập trung nghiên cứu đánh giá quá trình XNM của nước biển đối với nước ngầm, từ đó đề xuất các giải pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên quý giá này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngầm khu vực ven biển Hà Tĩnh và đề xuất các giải pháp bảo vệ, sử dụng hợp lý

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN ĐỨC NÚI NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN NƯỚC NGẦM KHU VỰC VEN BIỂN TỈNH HÀ TĨNH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ SỬ DỤNG HỢP LÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- NGUYỄN ĐỨC NÚI NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN NƯỚC NGẦM KHU VỰC VEN BIỂN TỈNH HÀ TĨNH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ SỬ DỤNG HỢP LÝ Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số: 60850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. PHAN VĂN TRƯỜNG Hà Nội – Năm 2014
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp cao học, bản thân tôi đã được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong Khoa Địa lý, Ban giám hiệu trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội và Viện Khoa học vật liệu. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS Phan Văn Trường - người đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt và chỉ bảo những kiến thức về chuyên môn thiết thực và những chỉ dẫn khoa học quý báu. Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và bạn bè đồng nghiệp, cơ quan công tác và gia đình đã động viên, giúp đỡ nhiệt tình về mặt thời gian, tinh thần và những kinh nghiệm chuyên môn đề tôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Học viên Nguyễn Đức Núi
MỤC LỤC Lời cảm ơn……………………………………………………………….....................i Danh mục bảng…………………………………………………………….................ii Danh mục hình……………………………………………………………………….iii Danh mục từ viết tắt………………………………………………………….............iv MỞ ĐẦU .......................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài.............................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................................1 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................1 4. Nội dung nghiên cứu .................................................................................................2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ...................................................................................2 6. Cơ sở tài liệu và cấu trúc luận văn ............................................................................2 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN NƯỚC NGẦM3 1.1. Các khái niệm .........................................................................................................3 1.2. Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn .....................................................................5 1.2.1. Ngoài nước..................................................................................................5 1.2.2. Tại Việt Nam ...............................................................................................8 1.3. Lịch sử nghiên cứu ĐC, ĐCTV và xâm nhập mặn vùng nghiên cứu ....................9 1.4. Quy trình nghiên cứu ............................................................................................11 1.5. Quan điểm tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ................................................12 1.5.1. Quan điểm tiếp cận ...................................................................................12 1.5.2. Phương pháp nghiên cứu ..........................................................................13 CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH XÂM NHẬP MẶN NƯỚC NGẦM KHU VỰC VEN BIỂN HÀ TĨNH........................................................................................15 2.1. Cơ chế xâm nhập mặn nước dưới đất ...................................................................15 2.1.1. Các quá trình dịch chuyển chất hòa tan ....................................................15 2.1.2. Quá trình phân tán cơ học .........................................................................17 2.1.3. Quá trình phân tán thuỷ động lực .............................................................18 2.1.4. Quá trình hấp phụ .....................................................................................20 2.1.5. Quá trình phân rã ......................................................................................20 2.1.6. Ranh giới mặn - nhạt nước dưới đất vùng ven biển .................................21 2.2. Các nhân tố hình thành xâm nhập mặn nước ngầm vùng ven biển Hà Tĩnh .......22 2.2.1. Vị trí địa lý ................................................................................................23 2.2.2. Đặc điểm địa chất .....................................................................................25 2.2.3. Đặc điểm địa chất thuỷ văn ......................................................................31 2.2.4. Đặc điểm địa hình và quá trình địa mạo .....................................................2 2.2.5. Đặc điểm khí hậu ........................................................................................3 2.2.6. Chế độ thuỷ văn - hải văn ...........................................................................6 2.2.7. Đặc điểm thổ nhưỡng..................................................................................7 2.2.8. Thảm thực vật .............................................................................................9
2.3. Các yếu tố nhân tạo ảnh hưởng tới quá trình xâm nhập mặn nước ngầm khu vực nghiên cứu .....................................................................................................................9 2.3.1. Hoạt động dân sinh .....................................................................................9 2.3.2. Hoạt động nông – lâm nghiệp ...................................................................11 2.3.3. Nuôi trồng hải sản .....................................................................................12 2.3.4. Hoạt động công nghiệp .............................................................................12 CHƯƠNG III: ĐẶC ĐIỂM XÂM NHẬP MẶN NƯỚC NGẦM VÀ CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ, SỬ DỤNG HỢP LÝ ...................................................................................14 3.1. Cơ sở lý thuyết và mô hình toán học về dòng ngầm ............................................14 3.2. Mô hình nhiễm mặn trong nước ngầm .................................................................20 3.2.1. Cơ sở lý thuyết về dịch chuyển vật chất hòa tan ......................................20 3.2.2. Mô hình dịch chuyển vật chất ...................................................................24 3.3. Thành lập và chỉnh lý mô hình nhiễm mặn vùng ven biển Hà Tĩnh ....................27 3.3.1 Sơ đồ hoá các điều kiện của mô hình ........................................................27 3.3.2. Xây dựng và cập nhật dữ liệu đầu vào trên mô hình ................................28 3.4. Kết quả chỉnh lý mô hình .....................................................................................35 3.4.1. Chỉnh lý bài toán ổn định..........................................................................35 3.4.2. Chỉnh lý bài toán không ổn định...............................................................36 3.5. Hiện trạng xâm nhập mặn nước ngầm vùng ven biển Hà Tĩnh............................36 3.6. Kết quả dự báo xâm nhập mặn nước dưới đất theo thời gian ..............................40 3.7. Đề xuất các giải pháp bảo vệ, sử dụng hợp lý tài nguyên nước ngầm vùng ven biển Hà Tĩnh ........................................................................................................................43 3.7.1. Các giải pháp hạn chế, khắc phục quá trình xâm nhập mặn .....................43 3.7.2. Một số giải pháp khai thác sử dụng nước và bảo vệ môi trường..............47 KẾT LUẬN .................................................................................................................52 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................54 PHỤ LỤC ....................................................................................................................59
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Phân loại nước dưới đất theo độ tổng khoáng hóa .......................................5 Bảng 2.1: Thành phần độ hạt của đất đá và mức độ chứa nước ..................................26 Bảng 2.2: Trữ lượng tĩnh nước dưới đất khu vực nghiên cứu .....................................32 Bảng 2.3: Trữ lượng động nước dưới đất khu vực nghiên cứu ...................................32 Bảng 2.4: Lượng mưa tháng, năm trung bình nhiều năm..............................................3 Bảng 2.5: Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm ....................................................5 Bảng 2.6: Số giờ nắng trung bình nhiều năm ................................................................5 Bảng 2.7: Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm .......................................................6 Bảng 2.8: Thống kê 1 số sông chính tại khu vực nghiên cứu .......................................7 Bảng 2.9:Các ảnh hưởng của hoạt động nhân sinh đến nước ngầm ...........................10 Bảng 2.10: Dân số theo đơn vị hành chính .................................................................10 Bảng 2.11: Danh mục hồ chứa hiện có tại khu vực nghiên cứu ..................................11 Bảng 2.12: Danh mục đập dâng hiện có tại khu vực nghiên cứu ................................12 Bảng 2.13: Thống kê các khu công nghiệp hiện có trong khu vực nghiên cứu ..........13 Bảng 3.1: Điều kiện khai thác nước ngầm vùng ven biển Hà Tĩnh ............................33 Bảng 3.2: Xác định thời gian xâm nhập mặn theo lưu lượng khai thác và khoảng cách đến ranh giới mặn - nhạt ..............................................................................................49 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Quy trình nghiên cứu ...................................................................................12 Hình 2.1: Quá trình dịch chuyển của chất hòa tan theo thời gian và ảnh hưởng của quá trình khuếch tán ...........................................................................................................15 Hình 2.2: Đồ thị dự báo đường nồng độ do quá trình khuếch tán phân tử..................17 Hình 2.3: Đường dòng trong môi trường lỗ hổng dưới tác dụng của quá trình phân tán thủy động lực ...............................................................................................................18 Hình 2.4: Quá trình phân tán đối lưu của chất hòa tan trong dòng một chiều ............18 Hình 2.5: Sự dịch chuyển chất hòa tan do quá trình đối lưu và phân tán ...................19 Hình 2.6: Vận động của nước dưới đất vùng ven biển ................................................21 Hình 2.7: Sơ đồ quan hệ giữa nước nhạt – mặn dưới đất vùng ven biển ....................22 Hình 2.8: Những nhân tố hình thành xâm nhập mặn vùng ven biển ...........................22 Hình 2.9: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu ..................................................................24 Hình 2.10: Sơ đồ địa chất khu vực nghiên cứu ...........................................................30 Hình 2.11: Sơ đồ địa chất thuỷ văn khu vực nghiên cứu ..............................................1 Hình 2.12: Tỷ lệ phần trăm các nhóm đất khu vực nghiên cứu ....................................8 Hình 3.1: Ô lưới và các loại ô trong mô hình ..............................................................15 Hình 3.2: Ô lưới i,j,k và 6 ô bên cạnh ........................................................................16 Hình 3.3: Sơ đồ giải hệ phương trình vi phân .............................................................17 Hình 3.4: Mặt cắt biểu diễn điều kiện biên sông .........................................................18 Hình 3.5: Mô phỏng trên mô hình ...............................................................................18 Hình 3.6: Điều kiện biên tổng hợp (GHB) trong mô hình ..........................................19 Hình 3.7: Lưới phân sai của mô hình ..........................................................................27
Hình 3.8: Sơ đồ hóa các tầng chứa nước trên bình đồ và trên mặt cắt ........................28 Hình 3.9: Bản đồ phân vùng hệ số thấm lớp 1 ............................................................29 Hình 3.10: Bản đồ phân vùng hệ số thấm lớp 2 ..........................................................29 Hình 3.11: Bản đồ phân vùng hệ số thấm lớp 3 ..........................................................30 Hình 3.12: Bản đồ phân vùng hệ số nhả nước lớp 1 ...................................................30 Hình 3.13: Bản đồ phân vùng hệ số nhả nước lớp 2 ...................................................31 Hình 3.14: Bản đồ phân vùng hệ số nhả nước lớp 3 ...................................................31 Hình 3.15: Giá trị bổ cập và bốc hơi khu vực nghiên cứu ..........................................32 Hình 3.16: Điều kiện biên nồng độ chất tan ................................................................34 Hình 3.17: Mực nước ban đầu tính toán trên mô hình ................................................36 Hình 3.18: Phân bố mặn nhạt tại thời điểm tháng 5/2014 của tầng qh .......................38 Hình 3.19: Phân bố mặn nhạt tại thời điểm tháng 5/2014 của tầng qp .......................39 Hình 3.20: Hiện trạng nhiễm mặn nước ngầm tầng qp ...............................................39 Hình 3.21: Dự báo xâm nhập mặn tại thời điểm năm 2020 tầng qh ...........................41 Hình 3.22: Dự báo xâm nhập mặn tại thời điểm năm 2020 tầng qp ...........................42 Hình 3.23: Dự báo xâm nhập mặn tại thời điểm năm 2030 tầng qh ...........................42 Hình 3.24: Dự báo xâm nhập mặn tại thời điểm năm 2030 tầng qp ...........................43 Hình 3.25: Khai thác nước dưới đất bằng giếng tia ....................................................51 Hình 3.26: Khai thác nước dưới đất bằng hành lang thu nước nằm ngang .................51
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BĐKH Biến đổi khí hậu KT – XH Kinh tế - xã hội ĐBBB Đồng bằng Bắc Bộ ĐB – TN Đông Bắc – Tây Nam ĐC Địa chất ĐCCT Địa chất công trình ĐCTV Địa chất thuỷ văn ĐTS Điện trở suất ĐVL Địa vật lý GIS Hệ thống thông tin địa lý NDĐ Nước dưới đất TB- ĐN Tây Bắc – Đông Nam TCN Tầng chưa nuớc TEM Transmission electron microscopy XNM Xâm nhập mặn UNICEF Quỹ nhi đồng Liên Hợp quốc VAST Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã làm cho thiên tai ở Việt Nam ngày càng gia tăng về số lượng, cường độ và phạm vi ảnh hưởng. Lĩnh vực chịu tác động lớn là nông nghiệp, thuỷ lợi, thuỷ sản, diêm nghiệp, lâm nghiệp và an ninh lương thực. Đặc biệt ở những đồng bằng và dải cát ven biển dưới tác động của nước biển dâng. Vấn đề cấp thiết hiện nay là quá trình xâm nhập mặn (XNM) gia tăng nhiều nơi, diện tích đất nông nghiệp bị thu hẹp và ảnh hưởng lớn đến tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt làm giảm trữ lượng các nguồn nước trong đó có nước nhạt dưới đất. Hà Tĩnh là một trong những địa phương chịu ảnh hưởng nhất của BĐKH, trong đó điển hình là quá trình XNM. Vùng ven biển Hà Tĩnh với trên 114km2 diện tích đất bị nhiễm mặn, vào mùa khô hạn, diện tích trên còn gia tăng gây ảnh hưởng không nhỏ đến các hoạt động dân sinh và phát triển kinh tế của khu vực [11]. Vùng ven biển tỉnh Hà Tĩnh là nơi tập trung đông dân cư và phát triển các hoạt động KT – XH kéo theo nhu cầu dùng nước ngày càng tăng, trong khi, nước sử dụng chủ yếu được khai thác tại chỗ từ nguồn nước ngầm và nước mặt đang dần bị hạn chế về cả chất lượng và trữ lượng. Do vậy, việc khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước nói chung và nước ngầm nói riêng đang là vấn đề cần quan tâm. Hiện nay, khai thác và sử dụng nước ngầm của nhân dân trong vùng còn mang tính tự phát, thiếu sự quy hoạch, quản lý, các giải pháp bảo vệ tài nguyên nước ngầm chưa thích hợp nên đã xảy ra các hiện tượng suy thoái nguồn nước bởi thất thoát và nhiễm bẩn, cùng với quá trình XNM, ở nhiều nơi đã có dấu hiệu thiếu hụt nguồn nước cấp, nhất là vào mùa khô hạn. Nhằm góp phần giải quyết những vấn đề cấp thiết nêu trên, nội dung luận văn “Nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngầm khu vực ven biển Hà Tĩnh và đề xuất các giải pháp bảo vệ, sử dụng hợp lý” sẽ tập trung nghiên cứu đánh giá quá trình XNM của nước biển đối với nước ngầm, từ đó đề xuất các giải pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên quý giá này. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Làm sáng tỏ mối quan hệ giữa các hợp phần tự nhiên và các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội đối với quá trình xâm nhập mặn nước ngầm; - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu xâm nhập mặn và khai thác sử dụng hợp lý nước ngầm khu vực ven biển tỉnh Hà Tĩnh. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiện cứu: Xâm nhập mặn của nước biển đối với nước ngầm trong trầm tích Đệ tứ vùng ven biển Hà Tĩnh. 1
- Phạm vi nghiên cứu: Khu vực ven biển tỉnh Hà Tĩnh với diện tích khoảng 1.900km2 trải dài từ huyện Nghi Xuân đến huyện Kỳ Anh. 4. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu đánh giá vai trò của các nhân tố tự nhiên, KT – XH ảnh hưởng tới quá trình xâm nhập mặn nước ngầm khu vực ven biển tỉnh Hà Tĩnh; - Đánh giá thực trạng XNM và quá trình sử dụng nước ngầm vùng nghiên cứu; - Nghiên cứu cơ chế XNM nước ngầm khu vực ven biển tỉnh Hà Tĩnh; - Nghiên cứu đề xuất các giải pháp giảm thiểu xâm nhập mặn và khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước ngầm khu vực ven biển tỉnh Hà Tĩnh. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - Làm sáng tỏ cơ chế XNM nước ngầm trong trầm tích Đệ tứ vùng ven biển tỉnh Hà Tĩnh; - Đề xuất các giải pháp khoa học nhằm giảm thiểu xâm nhập mặn và khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước ngầm vùng ven biển tỉnh Hà Tĩnh; - Kết quả nghiên cứu là tài liệu có thể sử dụng để định hướng khai thác, sử dụng tài nguyên nước ngầm và hỗ trợ công tác quy hoạch cấp nước cho vùng ven biển tỉnh Hà Tĩnh cũng như các vùng khác có điều kiện tương tự. 6. Cơ sở tài liệu và cấu trúc luận văn Luận văn được xây dựng trên cơ sở nguồn tài liệu là các báo cáo điều tra tài nguyên nước dưới đất (NDĐ), các đề tài, dự án nghiên cứu đánh giá xâm nhập mặn NDĐ và các hợp phần tài nguyên khác liên quan thuộc phạm vi nghiên cứu; Các tạp chí, báo cáo khoa học chuyên ngành tài nguyên nước, địa lý, địa chất, địa chất thủy văn (ĐCTV), địa mạo, môi trường trong và ngoài nước, đặc biệt là đề tài cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam mã số: VAST05.05/13-14. Nội dung của luận văn, ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, sẽ được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngầm Chương 2: Điều kiện hình thành xâm nhập mặn nước ngầm khu vực ven biển Hà Tĩnh Chương 3: Đặc điểm xâm nhập mặn nước ngầm và các giải pháp bảo vệ, sử dụng hợp lý Kết luận và kiến nghị 2
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN NƯỚC NGẦM 1.1. Các khái niệm 1) Nước ngầm Nước ngầm là loại nước trọng lực dưới đất ở trong tầng chứa nước thứ nhất kể từ trên mặt xuống. Phía trên tầng nước ngầm thường không có lớp cách nước che phủ và nước trọng lực không chiếm toàn bộ bề dày của đất đá thấm nước, nên bề mặt của nước ngầm là một mặt thoáng tự do. Nước ngầm vận động dưới tác dụng của độ chênh lệch mực nước, chảy theo hướng từ nơi có mực nước ngầm cao đến nơi có mực nước ngầm thấp hơn. Nó thường được chứa trong trầm tích bở rời điển hình như trong aluvi, proluvi hoặc trong các dải cát, đụn cát ven biển. 2) Xâm nhập mặn nước ngầm Xâm nhập mặn là quá trình làm tăng độ muối (chủ yếu là NaCl) trong nước nhạt và thu hẹp không gian của các thể chứa nước nhạt. XNM ở vùng ven biển xảy ra khi cột thuỷ áp của nước ngầm hạ thấp xuống dưới mực nước biển, do thay đổi về điều kiện cân bằng nước ngầm tự nhiên hay do quá trình khai thác sử dụng nước ngầm quá mức khiến cho mực nước ngầm hạ thấp, dẫn đến sự dịch chuyển của biên mặn về phía đất liền. 3) Điện trở suất của tầng chứa nước Đất đá có thể xem như một tập hợp gồm ba pha: pha cứng (đất đá hay khoáng vật); pha lỏng (nước trong tầng chứa) và pha khí (khí trong các lỗ hổng). Điện trở suất (ĐTS) của pha lỏng thường có giá trị nhỏ nhất. Vì vậy, điện trở suất của đất đá chứa nước chủ yếu do điện trở suất của nước quyết định (trừ trường hợp tầng chứa nước có xen các lớp sét). Nước tự nhiên là các chất điện phân chứa các loại ion khác nhau. Khi ta tạo ra điện trường thì các ion đó sẽ chuyển dịch và xuất hiện dòng điện. Mật độ dòng điện phụ thuộc vào mật độ, loại ion và tốc độ di chuyển của chúng [12, 31]. Điện trở suất của chất điện phân (nước) ρw được xác định theo công thức sau: = (1.7) ∑( ) nếu ca = cc = C thì = = (1.8) ∑( ) với = (1.9) ∑( ) Trong đó: ca và cc - mật độ của anion và cation và hàm lượng anion và cation thông thường ca = cc = C; va và vc - tốc độ di chuyển của anion và cation; fa và fc - độ linh động của anion và cation, phụ thuộc vào hàm lượng muối hoà tan và thành phần hóa học của chúng. 3
Loại dẫn điện ion xảy ra trong đất, đá lỗ hổng, khe nứt lấp đầy dung dịch. Phần tử tải điện là các ion. Khi có tác động của trường điện bên ngoài, các ion dịch chuyển định hướng tạo nên dòng điện. Loại dẫn điện ion thường gặp trong đất đá trầm tích. Archie (1942) khi nghiên cứu độ dẫn điện của các tầng chứa nước, đã chỉ ra rằng điện trở suất của một tầng chứa tỷ lệ thuận với điện trở suất của nước lấp đầy trong các lỗ hổng và tỷ lệ nghịch với độ lỗ hổng của tầng chứa nước. Mối quan hệ này được biểu diễn dưới dạng định luật Archie như sau: = = = = (1.10) với = (1.11) và từ (1.8): = ,a Trong đó: ρbuk - điện trở suất của tầng chứa nước, F - hệ số cấu thành tầng chứa nước; ρw - điện trở suất của nước lấp đầy các lỗ hổng của tầng chứa nước; a - hệ số, phụ thuộc vào đất (a = 0,4; 1,4); k - độ lỗ hổng của đất đá; n - hệ số cấu trúc (n = 1,3; 2,2). Đối với tầng chứa nước xác định thì hệ số cấu thành tầng chứa nước (F) không thay đổi. Như vậy, điện trở suất của các tầng chứa nước chỉ biến đổi do tính chất của nước trong tầng chứa nước thay đổi (do nhiễm mặn, nhiễm bẩn, ...). Sự biến đổi chất lượng nước ngầm nói chung trong một lãnh thổ rất phức tạp, cả về không gian và thời gian. Thông thường, chất lượng nước ngầm bao gồm rất nhiều yếu tố để đánh giá như hàm lượng các ion, các chất keo, các hợp chất có mặt trong nước… trong đó tổng khoáng hoá là chỉ tiêu cơ bản nhất và quan trọng nhất để đánh giá chất lượng nước vì đây là chỉ tiêu dùng để đánh giá chất lượng nước tổng quát nhất. 4) Tổng chất rắn hòa tan (TDS) Bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định, đơn vị biểu thị thường là mg/l hoặc ppm (phần nghìn). TDS được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức độ sạch của nguồn nước. TDS tồn tại dưới dạng các ion âm và ion dương, do nước luôn có tính hoà tan rất cao nên nó thường có xu hướng lấy các ion từ các vật mà nó tiếp xúc. Từ mối tương quan giữa giá trị TDS của nước và kết quả đo điện trở suất đất đá chứa nước có thể xác định được đới mặn/nhạt của nước ngầm [12]. 4
Bảng 1.1: Phân loại nước dưới đất theo độ tổng khoáng hóa Giới hạn TDS TT Phân loại (g/l) 1 Siêu nhạt 35 Nguồn [1, 22, 24, 27] 1.2. Tình hình nghiên cứu xâm nhập mặn 1.2.1. Ngoài nước 1) Đánh giá hiện trạng và xác định nguyên nhân xâm nhập mặn NDĐ Trong công trình nghiên cứu của J.J. De Vries (1981) [41], tác giả đã kết hợp nghiên cứu cấu trúc địa chất và lịch sử phát triển địa chất, địa mạo để giải thích cho sự phân bố các thể chứa nước mặn, nhạt ở các vùng ven biển Hà Lan. Tác giả W. K. Zubari (1991) [61] đã phân ra một số kiểu nhiễm mặn tầng chưa nước (TCN) và đề xuất các khả năng quản lý chất lượng nước được xem xét và xếp thứ tự ưu tiên tại Bahrain. Cũng trên cơ sở phân tích, đánh giá, các tác giả H. Kooi và J. Groen (2000) [50] trường Đại học Vrije, Hà Lan đã nghiên cứu về cơ chế xâm nhập mặn liên quan tới quá trình biển tiến bằng các phương pháp mô hình hóa điều kiện thủy địa hóa, ĐCTV qua thí nghiệm máng thấm hai lớp với các trường hợp tính thấm khác nhau, quan trắc sự biến đổi độ mặn theo thời gian trên cơ sở thay đổi áp lực. E . Edet(2004) [43] đã sử dụng phương pháp đo sâu điện kết hợp với số liệu phân tích thành phần hóa học NDĐ để nghiên cứu sự phân bố mặn nhạt tầng chứa nước ở vùng ven biển Nigeria. Việc xác định ảnh hưởng của khai thác NDĐ đến xâm nhập mặn ở đồng bằng Burdekin, Australia do K. A. Naraya (2007) [51] nghiên cứu và xác định nguyên nhân chính là do khai thác nước quá mức với 1.800 máy bơm hút nước phục vụ tưới. Tại Hàn Quốc, Sung Ho Song (2007) [57] sử dụng phương pháp đo sâu điện để xác định xâm nhập mặn vùng Byunsan. Ngoài số liệu về ĐTS, tác giả còn sử dụng kết hợp với các số liệu phân tích thành phần hóa học của mẫu nước và tài liệu đo độ dẫn của các mẫu nguyên dạng theo chiều sâu (mẫu lõi) để kiểm chứng và thiết lập tương quan giữa ĐTS và TDS. Trong nghiên cứu đã xác định hiện trạng nhiễm mặn vùng Đông Nam đảo Sicily, tác giả Evgeny A. Kontar (2006) [45] đã sử dụng kết quả kết hợp các kết quả đo độ dẫn điện và thành phần hóa học của nước lỗ rỗng với các tính chất vật lý khác của đất đá chưa nước trong phòng thí nghiệm, từ đó xác định ảnh hưởng của môi trường cho từng loại đất đá khác nhau, đánh giá hiện trạng nhiễm mặn 5
cho các lớp đất đá phân bố theo diện cũng như theo chiều sâu.Trong nghiên cứu của Eloisa Di Sipio (2011) [44] đã sử dụng tổ hợp phương pháp nghiên cứu hiện trạng nhiễm mặn NDĐ ở Venice, Italia, đưa ra đánh giá về tác động của quá trình xâm nhập mặn đến cơ sở hạ tầng đô thị và dự báo về sự biến đổi của hiện trạng nhiễm mặn trong vùng trên cơ sở sử dụng các tài liệu ĐVL lỗ khoan như độ dẫn điện của TCN và nhiệt độ NDĐ. 2) Nghiên cứu cơ chế dịch chuyển vật chất, ảnh hưởng của tỷ trọng đến sự dịch chuyển của chất gây ô nhiễm trong NDĐ Paschke và Hoopes (1984) [53] làm thí nghiệm xác định sự ảnh huởng của tỷ trọng đến sự dịch chuyển của chất gây ô nhiễm giả đã phát hiện dị thường nồng độ NaCl cao trong lớp thấm nước yếu xuống lớp cát hạt mịn từ mô hình bể thấm. Điều này cho thấy sự dịch chuyển này là do cơ chế khuếch tán và dị thường trọng lực gây ra, do ảnh hưởng của chênh lệch nồng độ và tỷ trọng. Schincariol và Schwartz (1990) [55] cũng đã tìm hiểu quá trình hoà tan của các dòng chất lỏng có tỷ trọng khác nhau trong môi trường lỗ hổng. Trong nghiên cứu của George D. Wardlaw và David L. Valentine (2005) [46] tại vùng Salton (Mỹ) về ảnh hưởng của khuếch tán độ mặn trong trầm tích ở đáy hồ Salton Sea sâu 35 m cho thấy sự phân bố độ mặn tăng dần theo chiều sâu. Trên cơ sở áp dụng định luật khuếch tán phân tử Fick, kết quả tính toán cho thấy phân bố độ mặn theo chiều sâu là do cơ chế khuếch tán với giá trị từ 0,422g - 0,613 /cm2/năm. D. W. Bridger và D. M. Allen (2006) [38] đã nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình khuếch tán đến sự phân bố mặn tại đồng bằng Fraser, Canada. Tác giả sử dụng phương pháp ĐVL xác định sự phân bố độ dẫn điện của TCN, với việc phân tích môi trường thành tạo Địa chất và ĐCTV, tác giả đã đưa ra mô hình khái niệm về quá trình hình thành và phân bố độ mặn theo chiều thẳng đứng khu vực cửa sông: nước mặn từ cửa sông xâm nhập vào TCN và từ TCN khuếch tán xuống lớp thấm nước yếu bên dưới. J. Groen, J. Velstra, A. G. C. A. Meesters (2000) [47] xác định quá trình muối hoá TCN ven biển Suriname qua việc phân tích thành phần đồng vị 37Cl và mô hình khuếch tán. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng xâm nhập mặn ở đây không phải do nước mặn trong thời kỳ hiện tại mà là do quá trình vận chuyển vận chất xảy ra trong bản thân các tầng trầm tích, dẫn đến NDĐ bị nhiễm mặn do quá trình khuếch tán xảy ra từ lớp sét biển tuổi Holocen ở bên trên và tầng trầm tích tuổi Kreta bên duới. Vincent E.A. Post (2004) [58] đề cập đến quá trình xâm nhập mặn NDĐ ở vùng ven biển Hà Lan do quá trình biển tiến trong thời kỳ Holocen, tác giả đã phân tích mối quan hệ giữa quá trình xâm nhập mặn NDĐ và lịch sử phát triển địa chất trong vùng 6
nghiên cứu, xác định mức độ ảnh hưởng của tuổi và nguồn gốc của NDĐ (lợ, mặn) trên cơ sở đồng vị bền 2H/18O và đồng vị phóng xạ 3H, 14C. Tương tự Dongmei Han và Claus Kohfahl (2011) [42] kết hợp với phương pháp thuỷ địa hoá nghiên cứu sự xâm nhập mặn của nước biển cổ vào các tầng trầm tích Đệ tứ vùng vịnh Laizhou phía Đông Trung Quốc. 3) Dự báo và đánh giá xâm nhập mặn NDĐ bằng mô hình số D. S. Oki, W. R. Souza, E. L. Bolke và G. R. Bauer (1988) [52] đã tiến hành khảo sát vùng ven biển phía Nam đảo Oahu (Hawaii - Mỹ) trên cở sở sử dụng phần mềm SUTRA thiết lập mô hình 2D đánh giá các yếu tố về tính thấm và sự phân tầng ảnh hưởng đến dòng chảy cũng như sự phân bố nồng độ muối trong các TCN. Tương tự như vậy, Koch và Zhang (1998) [49] sử dụng phần mềm SUTRA kết hợp mô hình dòng chảy do chênh lệch tỷ trọng và mô hình dịch chuyển vật chất đã xây dựng mô hình xâm nhập mặn thẳng đứng do chênh lệch nồng độ. Ngoài ra, Voss và Koch (2001) [59] đã xây dựng mô hình 2D có tính đến và không tính đến ảnh hưởng của nồng độ nhằm mô phỏng ảnh hưởng của quá trình khai thác NDĐ đến sự dịch chuyển biên mặn. Luận án Tiến sĩ của Phatcharasak Arlai (2007) [54] mô hình hoá các cơ chế xâm nhập mặn các TCN ven biển Vịnh Thái Lan bằng phần mềm SEAWAT – 2000 và MODFLOW/MT3DMS trên cơ sở xây dựng mô hình 5 lớp. Với việc đánh giá điều kiện địa chất, ĐCTV trong vùng, tác giả đã xác định nguồn gốc xâm nhập mặn chính là do nước biển cổ và nước biển hiện tại xâm nhập xuống các TCN. Vấn đề này còn được nghiên cứu bởi Bithin Datta (2009) [37] sử dụng mô hình FEMWATER để mô hình hoá và điều chỉnh xâm nhập mặn vùng Andhra Pradesh, Ấn Độ. Wolfgang Gossel (2010) [62] đã sử dụng phương pháp mô hình để nghiên cứu sự xâm nhập mặn do nước biển cổ chứa trong các tầng trầm tích ở vùng Nubian. 4) Nghiên cứu các giải pháp hạn chế xâm nhập mặn NDĐ Kalpan, Choudhury (2001) [40] thuộc trung tâm địa vật lý, Cục Điạ chất Ấn Độ đã sử dụng các phương pháp ĐVL nghiên cứu hiện trạng mặn - nhạt của các TCN trong các trầm tích phía Tây vịnh Bengal và khoanh vùng cấm, hạn chế và được phép khai thác. Zeynel Demirel (2006) [62] đã tiến hành nghiên cứu tại vùng công nghiệp ven biển Mersin, Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy nguyên nhân chính dẫn đến xâm nhập mặn NDĐ ở đây là do khai thác quá mức, kết quả quan trắc thành phần hoá học của NDĐ từ năm 1984 đến năm 2000, hàm lượng Cl- đã đạt tới 3,0g/l. Qua việc phân tích cấu trúc ĐCTV, đặc điểm ĐCTV, xác định nguồn bổ cập và tính toán cân bằng giữa lưu lượng khai thác cho phép và lưu lượng khai thác thống kê qua các năm, các tác giả đã tính toán tốc độ xâm nhập mặn theo thời gian, không gian và đã khuyến cáo hạn chế 7
trữ lượng khai thác. Nghiên cứu của Sherif (2002) [56] tại khu vực ven biển Libya, Sudan và Ai Cập (giáp biển Địa Trung Hải) cho thấy tầng chứa nước mặn ở độ sâu tương đối nông nên trong quá trình khai thác sử dụng không hợp lý đã khoan vào các tầng chứa nước này. 1.2.2. Tại Việt Nam Năm 1985, Đỗ Trọng Sự và Nguyễn Kim Ngọc [28] trên cơ sở phân tích các đặc điểm ĐC, ĐCTV, địa hình, thuỷ văn, lịch sử phát triển ĐC và các yếu tố cổ địa lý đã vạch ra ranh giới mặn - nhạt của TCN Pleistocen vùng ĐBBB chạy từ Thanh Oai qua Vạn Điểm, xuống gần Hưng Yên và vòng lên Mỹ Hào - Quế Võ, ranh giới mặn - nhạt có dạng chữ “M”. Nguyễn Kim Ngọc đã đề xuất cơ chế nhiễm mặn và chống nhiễm mặn của NDĐ trong TCN Pleistocen. Quá trình nhiễm mặn xảy ra bao gồm xâm nhặp mặn theo phương nằm ngang trong bản thân TCN, xâm nhập mặn theo phương thẳng đứng do sự khuếch tán của nước mặn, do nước mặn bị chìm nén từ các tầng sét nguồn gốc biển nằm trên hoặc dưới trầm tích Pleistocen và còn do quá trình dị trọng lực của nước mặn. Tuy nhiên, cơ chế này chưa được chứng minh bằng các kết quả nghiên cứu cụ thể. Đến năm 1996, Đặng Hữu Ơn [25,26] đã tính toán, dự báo khả năng nhiễm mặn đối với công trình khai thác NDĐ ở Bà Rịa – Vũng Tàu bằng thí nghiệm bơm hút nước đã xác định độ lỗ hổng hữu hiệu và dựa trên sơ đồ phễu hạ thấp mực nước khi công trình đưa vào hoạt động mà xác định vận tốc dòng thấm trung bình theo hướng từ biển vào công trình và từ đó tính được thời gian nước mặn xâm nhập vào công trình khai thác. Ngô Ngọc Cát, Đoàn Văn Cánh (1999) [4] đã sơ bộ đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn, khả năng khai thác các nguồn nước và các đề xuất giải pháp khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên dải ven biển từ Hải Phòng đến Ninh Bình. Nguyễn Văn Hoàng (2000) [8] đã áp dụng mối tương quan giữa lưu lượng NDĐ thoát ra biển và chiều sâu xâm nhập mặn của nước biển vào TCN để xác định trữ lượng động tự nhiên của TCN Pleistocen vùng ĐBBB và đã đưa ra giải pháp dung tường chắn xâm nhập mặn đối với công trình khai thác NDĐ phục vụ sinh hoạt vùng ven biển với ba phương án thiết kế tối ưu, phân tích độ nhạy và thiết kế thông thường. Ảnh hưởng của nước biển dâng tới xâm nhập mặn TCN ven biển Thái Bình cũng được Nguyễn Văn Hoàng phân tích đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường NDĐ theo các kịch bản biển đổi khí hậu, nước biển dâng. Phạm Quý Nhân(1996) [20] đã nghiên cứu xâm nhập mặn đồng bằng Hà Nội bằng mô hình dịch chuyển MT3D hay Ứng dụng phần mềm SUTRA để xác định sự dịch chuyển của dòng thấm với tỷ trọng biến đổi trong TCN có tính đến quá trình XNM cho đảo Cồn Cỏ (2010) [21]. Với công trình “Cơ chế hình thành các đới nhiễm mặn nước dưới đất vùng Bắc sông Tiền” của Nguyễn Việt Kỳ (2003) [17] đã chỉ ra các 8
đới nhiễm mặn và cơ chế xâm nhập mặn của khu vực. Đặng Tiến Dũng (2004) [7] đã nghiên cứu, phân tích cơ sở toán học các quá trình lan truyền vật chất, các quá trình vật lý, địa hóa, phóng xạ, vi sinh trong môi trường nước dưới đất. Tác giả cũng đưa ra các phương pháp xác định thông số lan truyền vật chất và các thí nghiệm trong phòng xác định hệ số phân tán động lực, hệ số trễ. Bằng phương pháp giải tích, Nguyễn Văn Lâm (2006) [18] đã xác định ranh giới mặn – nhạt vùng Hải Triều, Tiên Lữ, Hưng Yên phục vụ công tác cấp nước cho các thị trấn nhỏ thuộc chương trình nước sạch và vệ sinh môi trường của Phần Lan. Nguyễn Đình Tiến & nnk (2005) [30] đã chỉ ra cơ chế xâm nhập mặn nước ngầm tại khu vực này. Hoàng Văn Hoan (2013) [12] đã sử dụng phương pháp trường chuyển (transient electromagnetic - TEM), kết hợp phân tầng ĐCTV và kết quả phân tích thành phần hóa học NDĐ đã làm sáng tỏ sự phân bố mặn - nhạt của nước trong các tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ vùng cửa sông ven biển vùng Nam Định. Nguyễn Như Trung (2007) [31] đã dự báo khả năng xâm nhập mặn NDĐ vùng Hải Phòng bằng phương pháp mô hình hóa điện trở và ĐCTV. Các kết quả thăm dò ĐVL đã phản ánh sự phân bố hàm lượng TDS của TCN qp tại thời điểm 1984 và 2004. Kết quả cho thấy TCN qp đã bị suy thoái nghiêm trọng, từ đó đưa ra các khu vực hạn chế khai thác nhằm hạn chế hiện trạng xâm nhập mặn. Phan Văn Trường (2011) [32] đã chỉ ra cơ chế xâm nhập mặn nước dưới, đưa ra định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên NDĐ tại khu vực ven biển thành phố Hải Phòng. Năm 2012, Phan Văn Trường [33] đã đưa ra giải pháp sử dụng có hiệu quả, bền vững nước nhạt dưới đất bằng các giải pháp kỹ thuật công nghệ, giải pháp bảo vệ, phòng chống suy thoái nguồn nước, giảm thiểu XNM, giải pháp điều tra, quản lý PTBV tài nguyên NDĐ vùng cát ven biển Quảng Bình. Ngoài ra, các công trình khác của Nguyễn Trường Giang, Hồ Vương Bính, Lê Thị Lài, Nguyễn Văn Đản [2, 3, 5, 10, 13, 14, 15, 16, 23, 27]…và các nhà khoa học khác đã và đang thực hiện các đề tài, dự án nghiên cứu xác định và dự báo xâm nhập mặn đối với các TCN nhạt trong các vùng ven biển miền Trung và hai đồng bằng lớn Sông Hồng và Sông Cửu Long. 1.3. Lịch sử nghiên cứu ĐC, ĐCTV và xâm nhập mặn vùng nghiên cứu Trong phạm vi tỉnh Hà Tĩnh, công tác điều tra ĐCTV nói chung và NDĐ nói riêng đã được tiến hành trên nhiều lĩnh vực, cụ thể như sau: - Từ năm 1978 đến 1983, đoàn địa chất 9T đã đo vẽ lập bản đồ ĐCTV-ĐCCT tỷ lệ 1/200.000 tờ Hà Tĩnh – Kỳ Anh, trên diện tích 6400 km2, tiến hành thí nghiệm với 34 lỗ khoan (tổng cộng 2685,5m), phân tích mẫu nước các loại 1039 mẫu, đo thủy văn 107 trạm. 9
- Năm 1993, Nguyễn Văn Đản và tập thể tác giả thuộc liên đoàn 2 ĐCTV đã hoàn thành chuyên khảo“Nước dưới đất các đồng bằng ven biển Bắc Trung Bộ”,trong đó có phần đồng bằng Hà Tĩnh. - Năm 1994, Nguyễn Kim Ngọc đã hoàn thành báo cáo “Tài nguyên nước dưới đất vùng Bắc Trung Bộ”. Tuy vậy phần nói về Hà Tĩnh còn sơ lược. - Từ 1985 đến 1990, Nguyễn Văn Thìn, đoàn 2F thuộc Liên đoàn 2 ĐCTV đã đo vẽ ĐTCV-ĐCCT tỷ lệ 1/50.000 vùng Can Lộc, Thạch Hà trên diện tích 540 km2. Công tác tìm kiếm thăm dò NDĐ còn ít do không có yêu cầu. - Năm 1985, đoàn 2F đã tìm kiếm NDĐ vùng bãi Vọt trên diện tích 63 km2, với 7 lỗ khoan có tổng chiều sâu 841,4m. Kết quả cho thấy vùng này NDĐ rất khan hiếm, không thể đáp ứng yêu cầu cung cấp nước quy mô lớn. - Năm 1982, ở nông trường 20-4, xí nghiệp khai thác nước ngầm thuộc Bộ nông nghiệp cũng đã tìm kiếm NDĐ trong đá vôi C-P. Kết quả đã phát hiện được nguồn nước để cấp cho ăn uống và sinh hoạt khu vực nông trường. - Chương trình Nước sạch nông thôn (UNICEF) đã khoan hàng loạt các lỗ khoan nông lấy nước phục vụ dân cư và nông thôn ở các huyện. Khả năng khai thác ở các lỗ khoan này không lớn, một số chúng lại mặn không thể dùng để uống được.Ngoài ra trong phạm vi mỏ sắt Thạch Khê cũng đã tiến hành khối lượng lớn công tác điều tra ĐCTV phục vụ tháo khô khi khai thác mỏ. - Năm 2007, nhóm tác giả Nguyễn Hữu Oanh, Trịnh Ngọc Kiêm, Hồ Quyết và Nguyễn Ngọc Tám thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, Cục Địa chất và khoáng sản Việt Nam, Liên đoàn Địa chất thủy văn - địa chất công trình miền Bắc, Đoàn Địa chất thủy văn - Địa chất công trình 2F đã thành lập “Báo cáo tổng hợp kết quả điều tra địa chất thủy văn tỉnh Hà Tĩnh”. Ngoài ra, có một số nghiên cứu khác về điều kiện tự nhiên của tác giả Nguyễn Quang Tuấn (2013) “Cơ sở địa lí của việc sử dụng hợp lý TN thiên nhiên và bảo vệ môi trường huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh”. - Năm 2010, Đề tài “Nghiên cứu sự lan truyền, xác định nguyên nhân ô nhiễm môi trường nước trên địa bàn 2 huyện Nghi Xuân và Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường” do Quách Đức Tín chủ trì đã đề cập đến xâm nhập mặn nước ngầm của huyện Nghi Xuân. Nghiên cứu cụ thể về XNM, hiện có Đề tài cấp Viện Hàn lâm KHCNVN “Nghiên cứu đánh giá quá trình xâm nhập mặn và đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước (nước mặt và nước dưới đất) phục vụ phát triển kinh tế – xã hội khu vực ven biển tỉnh Hà Tĩnh” đang triển khai thực hiện nghiên cứu. 10
Nhận xét chung: Các nghiên cứu xâm nhập mặn thường được kết hợp trong các báo cáo đánh giá tài nguyên NDĐ, chủ yếu là điều tra khảo sát, xác định ranh giới mặn nhạt (TDS = 1g/l) và tính toán thời gian, tốc độ dịch chuyển ranh giới trên cơ sở điều kiện ĐCTV của vùng nghiên cứu với lưu lượng khai thác yêu cầu. Các đề tài, dự án đã thực hiện tại khu vực ven biển tỉnh Hà Tĩnh đã cho thấy bức tranh tổng quát về điều kiện địa chất và ĐCTV. Qua công tác thống kê, tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đây về nước dưới đất khu vực nghiên cứu, học viên nhận thấy những vấn đề cần được giải quyết: - Điều tra, khảo sát hiện trạng phân bố mặn nhạt, ranh giới mặn nhạt theo diện và chiều sâu tại một số vùng nhỏ, được lồng ghép vào các chương trình tìm kiếm nguồn nước từ nhiều năm trước. Tuy nhiên, hiện nay hiện trạng nhiễm mặn NDĐ nói chung và nước ngầm nói riêng tại khu vực nghiên cứu đã có thay đổi. Vì vậy, nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngầm khu vực ven biển Hà Tĩnh đóng vai trò hết sức quan trọng nhằm góp phần nâng cao tính hiệu quả trong khai thác sử dụng tài nguyên phục vụ phát triển KT - XH của khu vực, chính vì vậy, nhất thiết cần phải nghiên cứu sâu hơn, toàn diện hơn, đặc biệt là nghiên cứu cơ chế xâm nhập mặn và đề xuất các giải pháp giảm thiểu và sử dụng hợp lý tài nguyên. 1.4. Quy trình nghiên cứu Đề tài luận văn được thực hiện theo quy trình sau: Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn nước ngầm nhằm xác định mục tiêu, nội dung, nhiệm vụ và lựa chọn phương pháp nghiên cứu; Sau công tác nội nghiệp, tiến hành triển khai khảo sát thực địa nhằm xác định các nhân tố tự nhiên và nhân sinh ảnh hưởng tới quá trình xâm nhập mặn khu vực nghiên cứu và đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn khu vực nghiên cứu; Từ đó xác định không gian địa lý tự nhiên bị xâm nhập mặn nước ngầm tiến tới làm rõ cơ chế xâm nhập mặn nước ngầm; Trên cơ sở hiện trạng và cơ chế XNM đề xuất các giải pháp bảo vệ, sử dụng hợp lý tài nguyên nước ngầm khu vực nghiên cứu. 11
Tổng quan nghiên cứu về XNM nước ngầm Xác định mục tiêu và nội dung nghiên cứu Lựa chọn phương pháp nghiên cứu Khảo sát thực địa Nhân tố tự nhiên ảnh Đánh giá hiện trạng Nhân tố nhân sinh ảnh hưởng tới XNM XNM nước hưởng tới XNM ngầm Xác định không gian địa lý tự nhiên của nước ngầm bị nhiễm mặn Xác định cơ chế XNM nước ngầm khu vực nghiên cứu Đề xuất giải pháp bảovệ,sử dụng hợp lý nước ngầm Hình 1.1: Quy trình nghiên cứu 1.5. Quan điểm tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 1.5.1. Quan điểm tiếp cận Quan điểm phát triển bền vững tài nguyên nước: Đối với tài nguyên nước vùng nghiên cứu, việc quy hoạch khai thác và sử dụng, đề xuất các giải pháp bảo vệ phải được tiến hành cách cụ thể, hợp lý nhằm phục vụ công cuộc phát triển KT-XH, tránh tình trạng suy thoái tài nguyên và ô nhiễm môi trường, đặc biệt là khu vực nông thôn ven biển. Tính bền vững trong việc khai thác và sử dụng tài nguyên nước ngầm được thể hiện ở cả hai mặt cơ bản, đó là bền vững về chất lượng: được đảm bảo khi đáp ứng nhu cầu cấp nước cho mục đích sử dụng, đồng thời phải đảm bảo các hoạt động KT- 12