
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
73
BÀI BÁO KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT
TRONG CÁC GIỒNG CÁT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BẾN TRE
BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH SỐ
Trần Văn Quang
1
, Nguyễn Thị Nhớ
2
, Nguyễn Huy Vượng
3
Tóm tắt: Nghiên cứu này trình bày kết quả đánh giá tài nguyên nước dưới đất cho thấu kính nước nhạt
trong các giồng cát tỉnh Bến Tre. Kết quả cho thấy, thấu kính nước nhạt trong giồng cát có thành phần chủ
yếu là cát hạt mịn, nâu vàng, xám ghi thuộc thống Holocen nguồn gốc biển gió (mvQ
23
). Nước ngọt tồn tại
trong giồng cát dạng tầng chứa nước lỗ hổng, không áp, nguồn nước cung cấp chủ yếu từ nước mưa rơi trên
bề mặt thấm xuống, mực nước ngầm thay đổi theo mùa và thay đổi từ 0,1 đến 2,5m. Tài nguyên nước dưới
đất của các thấu kính nước trong các giồng cát tỉnh Bến Tre là 47746 m
3
/ngđ, trữ lượng có thể khai thác để
đảm bảo an toàn là 11040 m
3
/ngđ, chiếm 23,1% trữ lượng tài nguyên nước dưới đất.
Từ khóa: Tài nguyên nước dưới đất, trữ lượng có thể khai thác, giồng cát, Bến Tre.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
*
Vùng khan hiếm nước ven biển tinh Bến Tre
gồm: huyện Bình Đại, Ba Tri và Thạnh Phú cùa
tỉnh Bến Tre, là phần cuối cùng giáp biền cùa ba
cù lao với diện tích tự nhiên khoảng 116.700 ha,
dân số của vùng khoáng 4.571.707 người. Tình
hình sử dụng nước sinh hoạt cùa nhân dân ở đây
còn vô cùng khó khăn, nhất là vào những tháng
khô hạn trong những năm qua. Trên địa bàn tỉnh
Bến Tre có 68 công trình cấp nước do nhiều tổ
chức quản lý gồm: Công ty Cổ phần Cấp thoát
nước Bến Tre, Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh
môi trường nông thôn và các đơn vị tư nhân. Tổng
công suất của các hệ thống cấp nước hiện nay trên
200.000 m3/ngày đêm từ nguồn nước mặt, cung
cấp cho trên 240.000 hộ dân. Ngoài hệ thống công
trình cung cấp nước tập trung, thì ở vùng giồng
cát, ven biển các huyện Bình Đại, Ba Tri, Thạnh
Phú, Giồng Trôm nguồn cung cấp một phần từ
khoảng 4.200 giếng khoan, 6.100 giếng đào. Chất
lượng nguồn nước này tuy không đảm bảo nhưng
là nguồn nước quý giá trong trường hợp hạn mặn,
thiếu nước ngọt diễn ra gay gắt.
Trước đây đã có các nghiên cứu về mô hình
hoá hệ thống dòng chảy nước dưới đất khu vực
1
Viện Công nghệ môi trường và biến đổi khí hậu
2
Trường Đại học Thủy lợi
3
Viện Thủy Công - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
ĐBSCL như: Mô hình hóa nước ngầm để quản lý
nước ngầm ở vùng ven biển khu vực đồng bằng
sông Cửu Long, Việt Nam (Nguyen Dinh Giang
NAM, et al 2017). Đánh giá tiềm năng nước dưới
đất tỉnh Bến Tre (Trung Tâm QH &ĐTTNNQG,
2018). Xâm nhập mặn tăng cường ở các tầng
ngậm nước ven biển do khai thác nước ngầm quá
mức: nghiên cứu trường hợp ở đồng bằng sông
Cửu Long, Việt Nam (Đang An Tran, et al 2022).
Phát triển bền vững nước ngầm vùng ven biển Trà
Vinh ở Việt Nam trong điều kiện xâm nhập mặn
và biến đổi khí hậu (Yangxiao Zhou, et al 2023).
Đánh giá tài nguyên nước dưới đất trong các thành
tạo bở rời thung lũng Mường Thanh bằng phương
pháp mô hình số (Nguyễn Huy Vượng, nnk 2021).
Tuy nhiên việc đánh giá trữ lượng nước dưới đất
trong các giồng cát ven biển tỉnh Bến Tre chưa
được nghiên cứu. Việc nghiên cứu, đánh giá tài
nguyên nước trong các giồng cát hết sức có ý
nghĩa trong việc quản lý khai thác, bảo vệ nguồn
tài nguyên quý giá này. Trên cơ sở phân tích cấu
trúc địa chất thủy văn, động thái nước dưới đất, sử
dụng phần mềm Visual Modflow để thiết lập bài
toán 2 chiều (2D) cho cả trạng thái ổn định và
không ổn định của tầng chứa nước nghiên cứu,
trình bày kết quả đánh giá tài nguyên nước dưới
đất cho các thấu kính nước nhạt trong các giồng
cát tỉnh Bến Tre.

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
74
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đặc điểm địa chất thủy văn các giồng cát
Trên địa bàn tỉnh Bến Tre các giồng cát tồn tại
dưới các dải mỏng song song với nhau và song song
với đường bờ biển (hình 1) với tổng diện tích phân
bố vào khoảng 12179 ha, có kích thước khác nhau
về chiều rộng, chiều dài, với chiều rộng 100-620m,
chiều dài 1200-7200m. Thấu kính nước nhạt trong
giồng cát có thành phần chủ yếu là cát hạt mịn, nâu
vàng, xám ghi thuộc thống Holocen nguồn gốc biển
gió (mvQ
23
). Nước ngọt tồn tại trong giồng cát dạng
tầng chứa nước lỗ hổng, không áp, nguồn nước cung
cấp chủ yếu từ nước mưa, mực nước ngầm thay đổi
theo mùa và thường từ 0,1 đến 2,5m. Giồng cát có
chiều dày thay đổi từ 2,0 đến 10,0 m, trung bình
6,0m trong đó dày nhất ở đỉnh và mỏng dần về hai
bên chân giồng.
Hình 1. Sơ đồ phân bố các giồng cát trên
địa bàn tỉnh Bến Tre
Theo kết quả khảo sát của đề tài cho thấy địa
tầng khu vực bao gồm các lớp sau:
- Lớp 1a: Sét pha màu xám nâu trạng thái dẻo
mềm. Nguồn gốc biển – đầm lầy (mbQ
23
). Lớp
này chủ yếu phân bố trên mặt và ở hai bên chân
Giồng cát bắt gặp ở hầu hết các hố khoan khảo
sát nằm ở hai bên chân giồng và ở trên bề mặt
ngoài giồng cát. Bề dày lớp thay đổi từ 2.0m
đến hơn 3.0m.
- Lớp 1: Cát pha mịn, nâu vàng nâu đỏ, xám ghi
thuộc thống Holocen nguồn gốc biển (mvQ
22-3
):
Tầng này phân bố ở độ sâu từ 0 m đến 8,3m. Bề
dày lớp thay đổi từ 2.3m đến 8.3m
- Lớp 2: Sét, sét bột màu xám xanh, chứa di
tích vỏ sò, chiều dày chưa xác định hết qua lỗ
khoan nông; thuộc trầm tích biển tiến Holocen
giữa (mQ
22
)
Mặt cắt địa chất thủy văn đặc trưng ngang các
giồng cát được thể hiện tại (hình 2).
Hình 2. Mặt cắt địa chất thủy văn đặc trưng
ngang các giồng cát tỉnh Bến Tre
Đặc điểm động thái nước dưới đất trong các
giồng cát được xây dựng trên cơ sở kết quả quan
trắc mực nước ngầm trong các giếng quan trắc từ
ngày 1/6/2022 đến ngày 31/5/2023. Quan hệ giữa
lượng mưa và mực nước ngầm trong các giồng cát
được thể hiện trong các hình vẽ từ (hình 3 đến
hình 6), lượng mưa được thu thập từ các trạm
V.rain tại các khu vực bố tri giếng quan trắc.
Từ hình 3 đến hình 6 cho thấy mực nước ngầm
trong các giồng cát thay đổi theo mùa từ 0,1 đến
2,5m. Quan hệ giữa mực nước ngầm và lượng
mưa là tương đối đồng điệu ít có sự trễ pha. Từ
kết quả phân tích cấu trúc địa chất thủy văn và
động thái nước dưới đất cho thấy nguồn gốc hình
thành của nước ngọt trong các giồng cát tỉnh Bến
Tre chủ yếu là do nước mưa rơi trên bề mặt ngấm
xuống các nguồn khác không đáng kể.
Hình 3. Quan hệ giữa mực nước ngầm trong các
giồng cát huyện Thạnh Phú và lượng mưa.
(số liệu mưa tại trạm V.rain Phú Khánh)
Giồng cát

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
75
Hình 4. Quan hệ giữa mực nước ngầm trong các
giồng cát huyện Bình Đại và lượng mưa.
(số liệu mưa tại trạm V.rain Định Trung)
Hình 5. Quan hệ giữa mực nước ngầm trong các
giồng cát huyện Ba Tri và lượng mưa.
(số liệu mưa tại trạm V.rain An Ngãi Trung)
Hình 6. Quan hệ giữa mực nước ngầm trong các
giồng cát huyện Ba Tri và lượng mưa. (lượng mưa
được thu thập tại trạm khí tượng thủy văn Ba Tri)
2.2. Phương trình dòng chảy nước dưới đất
Phương trình dòng chảy NDĐ trong điều kiện
môi trường không đồng nhất và dị hướng như sau:
xx yy zz s
h h h h
K K K W S
x x y y z x t
(1)
Trong đó: K
xx
, K
yy
, K
zz
: các hệ số thấm theo
phương x,y và z; S
s
: hệ số nhả nước; h: cao độ
mực nước tại thời điểm t; W: mô đun dòng
ngầm, hay là giá trị bổ cập, giá trị thoát đi của
nước ngầm tại vị trí (x, y, z) ở thời điểm t; W(x,
y, z, t) là hàm số phụ thuộc vào thời gian và
không gian (x, y, z). Phương trình (1) cùng với
các điều kiện biên, điều kiện ban đầu của tầng
chứa nước tạo thành một mô hình toán học về
dòng chảy NDĐ
2.3. Mô hình số khu vực nghiên cứu
Các yếu tố đầu vào cần thiết để thiết lập mô
hình bao gồm: (1) Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000
sử dụng hệ toạ độ VN 2000; (2) Bản đồ địa chất
thuỷ văn tỷ lệ 1/50.000. (3) Dữ liệu chi tiết về các
thông số địa chất và thuỷ văn. (4) Số liệu quan
trắc nước dưới đất tại các giếng và giồng cát trong
khoảng thời gian từ 01/6/2022 đến 30/05/2023.
a. Chia ô lưới tính toán
Vùng mô hình, phân chia thành các bước lưới
80m x 80m. Việc phân chia mô hình lưới tính toán
cho ba khu vực nghiên cứu thể hiện tại (hình 7).
a) Khu vực huyện Ba Tri b) Khu vực huyện Bình Đại c) Khu vực huyện Thạnh Phú
Hình 7. Mô hình chia lưới tính toán

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
76
b. Phân lớp mô hình
Mô hình phân thành 02 lớp dựa trên thành phần
thạch học như sau:
- Lớp 1: Đây là lớp chứa nước của các giồng
cát trong trầm tích thuộc thống Holocen. Được
xác định là lớp ưu tiên trong mô hình.
- Lớp 2: Lớp này bao gồm các lớp thấm nước
yếu trong trầm tích thuộc thống Holocen
c. Điều kiện biên mô hình
- Biên bổ cập (Recharge) và biên bốc hơi
(Evapotranspition): Giá trị mưa và bốc hơi được
lấy bằng giá trị trung bình tháng từ năm 2010 đến
2021 tại trạm Càng Long và trạm Ba Tri: Lượng
mưa cung cấp cho nước dưới đất bằng 5% đến
15% lượng mưa tùy theo thảm phủ và khu vực bị
bê tông hóa. Lượng bốc hơi bề mặt được lấy bằng
30% giá trị bốc hơi, độ sâu tới hạn dưới mặt đất
không còn giá trị bốc hơi là 3m.
- Biên Constant-Head: Mục tiêu là tính toán trữ
lượng cho các giồng cát. Vì vậy chúng tôi chọn
giá trị mực nước bằng 0m tại các sông suối, kênh,
rạch trong khu vực.
- Biên Constant Concentration (biên mặn):
Theo số liệu tổng hợp kết quả điều tra, thu thập
cho thấy vùng mặn (M>1,5g/l). Do đó, tại các
vùng mặn có thể coi là biên Constant
Concentration. Biên mặn được gán cho các sông,
suối, kênh, rạch ven biển.
- Biên khai thác được mô phỏng bằng các
giếng khai thác: Bố trí mô phỏng các giếng khoan
khai thác trên các giồng cát để tính toán trữ lượng
có thể khai thác như (hình 8).
a) Khu vực huyện Ba Tri b) Khu vực huyện. Bình Đại c) Khu vực huyện Thạnh Phú
Hình 8. Các giếng khoan mô phỏng trên giồng cát
Các thông số địa chất thủy văn đầu vào:
Hệ số thấm của lớp chứa nước (lớp 1) và lớp
thấm nước yếu (lớp 2) là giá trị trung bình của kết
quả thí nghiệm hiện trường theo phương pháp đổ
nước thí nghiệm hố đào thí nghiệm hút nước trong
các lỗ khoan. Kết quả được trình bày tại (bảng 1).
Bảng 1. Hệ số thấm các lớp đất các khu vực nghiên cứu
Khu vực Thạnh Phú
(m/ngày)
Khu vực Bình Đại
(m/ngày)
Khu vực Ba Tri
(m/ngày)
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 1 Lớp 2 Lớp 1 Lớp 2
4,22 0,4 5,32 0,5 3,64 0,4
Hệ số nhả trọng lực của tầng chứa nước được
lấy =0,2; Độ lỗ rỗng của tầng chứa nước là 0,3
(30%); độ lỗ rỗng hữu hiệu 0,15.
d. Kết quả chỉnh lý mô hình
Phương pháp chỉnh lý: chỉnh lý số liệu đầu vào
gồm hệ số nhả nước, hệ số thấm. Sau mỗi lần
chỉnh lý thông số tiến hành so sánh số liệu quan
trắc thực tại giếng khoan quan trắc với số liệu mực
nước tính toán từ mô hình, sao cho sai số giữa
mực nước tính toán và số liệu thực quan trắc là
nhỏ nhất.
Qua kết quả nhiều lượt chạy mô hình không ổn
định để lựa chọn lưu lượng khai thác nước dưới
đất tối ưu nhất cho các giếng khai thác mô phỏng.
Nhằm đảm bảo khai thác bền vững nước dưới đất
tại các giồng cát.

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
77
3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TÀI NGUYÊN
NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÀ TRỮ LƯỢNG CÓ
THỂ KHAI THÁC
Kết quả mô phỏng mực nước tính toán các giồng
cát được thể hiện ở hình 9, hình 10 và hình 11.
Sau 30 ngày
Sau 365 ngày
Sau 730 ngày
Hình 9. Kết quả mô phỏng mực nước tính toán huyện Bình Đại
Sau 30 ngày
Sau 365 ngày
Sau 730 ngày
Hình 10. Kết quả mô phỏng mực nước tính toán huyện Ba Tri
Sau 30 ngày
Sau 365 ngày
Sau 730 ngày
Hình 11. Kết quả mô phỏng mực nước tính toán huyện Thạnh Phú
Kết quả mô phỏng giải bài toán mô hình
không ổn định cho thấy tài nguyên nước dưới
đất của thấu kính nước nhạt trong các giồng cát
tỉnh bến tre là 47746 m
3
/ngđ, trong đó khu vực
Bình Đại, Ba Tri và Thạnh Phú lần lượt là
13918 m
3
/ngđ; 17069 m
3
/ngđ và 16759 m
3
/ngđ.
Trữ lượng có thể khai thác để đảm bảo an toàn
là 11040 m
3
/ngđ, chiếm 23,1% lượng tài nguyên
nước dưới đất. Trữ lượng có thể khai thác các
khu vực Bình Đại, Ba Tri và Thạnh Phú lần lượt
là 4507 m
3
/ngđ; 3364 m
3
/ngđ và 3169 m
3
/ngđ,
đạt 32,3%; 19,7%, và 18,9% tổng trữ lượng tài
nguyên. Chi tiết tài nguyên nước dưới đất và trữ
lượng có thể khai thác của các giồng cát trên địa
bàn tỉnh Bến Tre được trình bày tại (bảng 2,
bảng 3, bảng 4).