Nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất vùng đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất vùng đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh trình bày các nội dung: Xây dựng mô hình và các thông số đầu vào mô hình; Nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất vùng đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất vùng đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh

6 NGUỒN H NH TH NH TRỮ LƢ NG NƢỚC DƢỚI ẤT V NG ỒNG BẰNG TỈNH HÀ TĨNH Dƣơng Thị Thanh Thủy1,*, Hoàng Thăng Long2 1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất 2 Trung tâm Cảnh báo và Dự báo tài nguyên nước *Tác giả chịu trách nhiệm: duongthithanhthuy@humg.edu.vn Tóm tắt Hà Tĩnh là một tỉnh ven biển thuộc vùng Bắc Trung Bộ Việt N m Trong v ng này, n ớc phục vụ cho các hoạt động đ ợc khai thác chủ yếu từ n ớc d ới đất trong các tầng chứ n ớc trầm tích bở rời Pleistocen và Holocen v ng đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh Bằng ph ơng pháp mô hình số xác định đ ợc trữ l ợng khai thác tiềm năng (tiềm năng n ớc d ới đất) trong các tầng chứ n ớc này là 88 99 m3/ngày. Nguồn hình thành trữ l ợng n ớc d ới đất trong trầm t ch ệ tứ v ng đồng ằng tỉnh Hà Tĩnh gồm: Do cung cấp ngấm củ n ớc m 8 83 m3/ngày, chiếm 79,17%; Cung cấp từ sông suối 15.106 m3/ngày, chiếm 5,26%; Do thấm xuyên 44.610 m3/ngày, chiếm 15,42%; Tài nguy n tĩnh d áo (trữ l ợng tĩnh) Qt = 441.1 m3/ngày, chiếm , 5 Nh v y, nguồn cung cấp cho tầng chứ n ớc chủ yếu từ n ớc m chiếm gần 8 ể tăng khả năng kh i thác, hạn chế x m nh p m n cần c các iện pháp tăng c ờng l ợng bổ c p từ n ớc m , hạn chế l ợng bốc hơi n ớc d ới đất. Từ khóa: nguồn hình thành trữ lượng, tr m t ch Đệ t ồng b ng t nh Hà T nh. 1. Mở đầu Vùng nghiên cứu là đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh có diện t ch đất t nhiên 1.949 km2, bao gồm 8 huyện: Nghi Xuân, Hồng Lĩnh, ức Thọ, Can Lộc, Thạch Hà, Lộc Hà, TP Hà Tĩnh, Cẩm Xuy n (h nh ) N ớc phục vụ ăn uống, sinh hoạt và công nghiệp cho v ng này chủ yếu là n ớc d ới đất đ ợc kh i thác từ các tầng chứ n ớc l hổng Pleistocen và Holocen trong trầm tích bở rời ệ tứ v ng đồng ằng ven iển. Các tầng chứ n ớc này ph n ố với diện tích khoảng 1.115 km2, với thành phần thạch học: cát hạt mịn, hạt trung, hạt thô, sạn, sỏi (Hoàng Văn Khổn, 1997); (Nguyễn Văn ức, Nguyễn Hữu Bình, 2003); (Nguyễn Hữu O nh, 5) Xác định nguồn h nh thành trữ l ợng n ớc d ới đất trong các tầng chứ n ớc này gi p các nhà quản lý định h ớng quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội và có các giải pháp khai thác bền vững là hết sức cần thiết Hn tr v n n n c u.
. 7 2. X y ựng h nh và th ng số đầu vào h nh 2.1. Xây dựng mô hình Visual MODFLOW là hệ phần mềm mô phỏng dòng ngầm 3 chiều phổ biến rộng rãi trên thế giới. Phần mềm đ ợc các nhà địa chất ng ời Mỹ là Mich el M on l và Arlen H r ugh i n soạn từ năm 983, từ đ cho đến nay phần mềm liên tục đ ợc bổ sung và phát triển Tr n cơ sở phần mềm Visual MODFLOW (Nilson Guiuer and ThomAs Franz, 2002) tiến hành x y d ng mô h nh và t nh toán trữ l ợng kh i thác tiềm năng, c ng nh nguồn h nh thành trữ l ợng v ng đồng ằng tỉnh Hà Tĩnh: ối t ợng nghiên cứu là tầng chứ n ớc l hổng Holocen và Pleistocen trong các trầm t ch ệ tứ ph n ố tr n 8 huyện thuộc đồng ằng tĩnh Hà Tĩnh (h nh ) Trên toàn vùng nghiên cứu đ ợc phân chia 130 cột và 164 hàng tạo thành mạng l ới ô vuông với k ch th ớc 500 m × 500 m. Trên m t cắt, hệ thống chứ n ớc đ ợc mô phỏng thành các lớp t ơng ứng với m i tầng chứ n ớc và cách n ớc nh s u: Lớp 1: Ứng với tầng chứ n ớc trong trầm tích Holocen (qh). Chiều dày tầng chứ n ớc biến đổi từ 6m đến 20 m. Lớp 2: Ứng với tầng cách n ớc trầm t ch sét ph , sét Pleistocen th ợng (amQ13). Chiều dày tầng cách n ớc lớn nhất đạt 10 m. Lớp 3: Ứng với tầng chứ n ớc trong trầm tích Pleistocen (qp). Chiều dày tầng chứ n ớc biến đổi từ 3,0 m đến 33,5 m… H n 2 Sơ đồ giới hạn mô n đồng bằn Hà Tĩn . 2.2. Thông số đầu vào của mô hình a) Giá trị bổ cập Giá trị ổ c p lấy ằng 3 - 7 l ợng m t y theo thảm th c v t, độ dốc đị h nh, loại đất và tốc độ đô thị h tại những v ng Tr n cơ sở số liệu m nhiều năm đ ợc lấy tại trạm Hà Tĩnh chia vùng giá trị bổ c p cho mô hình tính toán thành 4 vùng (hình 3). Vùng 01: Bao phủ thành phố Hà Tĩnh, giá trị bổ c p từ m cho n ớc d ới đất đ ợc lấy bằng 3 l ợng m Giá trị bổ c p là 60 mm/năm Vùng 02: Diện tích kéo dài từ núi Hồng lĩnh, o gồm thị xã Hồng Lĩnh và đến hết phía Tây của huyện Can Lộc, giá trị bổ c p từ m cho n ớc d ới đất đ ợc lấy bằng 4% l ợng m Giá trị bổ c p là 80 mm/năm Vùng 03: Bao gồm phía Tây huyện Cẩm Xuyên, giá trị bổ c p từ m cho n ớc d ới đất đ ợc lấy bằng 7 l ợng m Giá trị bổ c p là 140 mm/năm
8 Vùng 04: bao gồm các phần còn lại, giá trị bổ c p từ m cho n ớc d ới đất đ ợc lấy bằng 6 l ợng m Giá trị bổ c p là 120 mm/năm b) Giá trị bốc hơi D vào đ c điểm địa hình; tốc độ đô thị hóa; lớp phủ th c v t; bản đồ sử dụng đất giá trị bốc hơi nhiều năm tại trạm Hà Tĩnh, v ng nghi n cứu đ ợc chi thành 3 v ng: V ng ph n ố ven biển có giá trị bốc hơi mm/năm; V ng nằm ở trung tâm thuộc thành phố Hà Tĩnh và phụ c n có giá trị bốc hơi 9 mm/năm; V ng 3 ph n ố phía Tây giáp núi có giá trị bốc hơi 70 mm/năm (h nh 4) H n 3 Sơ đồ phân vùng bổ cập. Hình 4. Sơ đồ phân vùng bốc ơ . c) Hệ số thấm, hệ số nhả nước Hệ số thấm và hệ số nhả n ớc đ ợc t nh toán d vào kết quả h t n ớc th nghiệm tại 33 điểm nghiên cứu tầng chứ n ớc Holocen và 69 điểm tầng chứa Pleistocen (Hoàng Văn Khổn, 1997); (Nguyễn Văn ức, Nguyễn Hữu Bình, 2003); (Nguyễn Hữu Oanh, 2005): Lớp 1: tầng chứ n ớc Holocen; Hệ số thấm biển đổi từ ,4 m/ngày đến 20,59 m/ngày; Hệ số nhả n ớc trọng l c biến đổi từ , 33 đến , 8 (h nh 5). Lớp 2: Lớp cách n ớc sét ph , sét Pleistocen th ợng; Hệ số thấm 0,001 m/ngày; Hệ số nhả n ớc trọng l c 0,05. Lớp 3: Tầng chứ n ớc Pleistocen; Hệ số thấm biến đổi từ , 4 m/ngày đến 111,31m/ngày; Hệ số nhả n ớc trọng l c biến đổi từ , 64 đến 0,229, hệ số nhả n ớc đàn hồi , (h nh 6) H n 5 Sơ đồ phân vùng hệ số thấm tầng ch a H n 6 Sơ đồ phân vùng hệ số thấm tầng ch a nước Holocen (lớp 1). nước Pleistocen (lớp 3). d) Hiện trạng khai thác nước dưới ất vùng nghiên c u Các loại h nh công tr nh kh i thác n ớc d ới đất chủ yếu trong vùng là các công trình cấp n ớc t p trung, các giếng khoan và giếng đào: tại 49 điểm cấp n ớc khai thác t p trung với l u l ợng kh i thác: tầng chứ n ớc Holocne 9.781 m3/ngày, tầng Pleistocen .610 m3/ngày với
. 9 chiều sâu khai thác 25 - 50 mét (Hoàng Văn Khổn, 1997); (Nguyễn Văn ức, Nguyễn Hữu Bình, 2003); (Nguyễn Hữu Oanh, 2005)… e) Biên và iều kiện biên Bi n H = const đ ợc mô phỏng cho lớp 1 là một dải dọc mép n ớc biển với m c n ớc trên biên H = 0 m. Các sông đ ợc đ t biên GHB, gồm: sông L m, sông ò iện, sông Rào Cái, sông Cửa Sót và sông Gia Hội V ng đá gốc đ ợc đ t là i n cách n ớc; Vùng phía Bắc sông Lam đ ợc đ t là vùng không hoạt động (h nh 7). H n 7 Sơ đồ óa đ ều kiện biên của mô hình. 2.3. Kết quả chỉnh lý mô hình S u khi đ các số liệu đầu vào của mô hình, tác giả tiến hành chỉnh lý mô hình bằng cách giải bài toán ng ợc ổn định và không ổn định. Kết quả ài toán ng ợc ổn định và không ổn định đ ợc thể hiện trên h nh 8, h nh 9, với sai số RMS là 3,05%. Số liệu để chỉnh lý không ổn định là số liệu tại l khoan QT7a-HT quan trắc tầng chứ n ớc trong trầm tích Holocen. H n 8 Đồ th biểu diễn tính toán sai số H n 9 Đồ th ao động mực nước tính toán và của mô hình. quan trắc thực tế. Qua các số liệu trên cho thấy, kết quả chạy mô h nh t ơng đối phù hợp với các giá trị th c tế Mô h nh này sử dụng làm cơ sở để đánh giá trữ l ợng khai thác tiềm năng (tiềm năng n ớc d ới đất) và xác định nguồn h nh thành trữ l ợng cho v ng nghi n cứu 3 Nguồn h nh thành trữ ƣ ng nƣớ ƣới đất v ng đồng ằng t nh Hà T nh Tr n cơ sở chỉnh lý mô h nh tr n, d a vào kết quả các thành phần chảy đến và chảy đi trong Zone Budget cho phép xác định đ ợc các nguồn hình thành trữ l ợng khai thác. Tiến hành chạy mô hình Seawat với biên m n đ t ở vùng có tầng chứ n ớc nhiễm m n và vùng tiếp giáp với biển Kết quả thể hiện trong h nh và h nh
10 Hình 10. Kết quả sai số giữa tr số hạ thấp Hình 11. Số liệu cân bằn nước sau mực nước trên mô hình và mực nước thực tế 27 năm k a t ác. sau thờ an 27 năm k a t ác. Từ kết quả chạy mô h nh tr n trữ l ợng khai thác tiềm năng n ớc d ới đất (tiềm năng n ớc d ới đất) v ng đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh là 88 99 m3/ngày Trong đ trữ l ợng do cung cấp ngấm củ n ớc m Qw = 228.830 m3/ngày, chiếm 79,17%; Trữ l ợng do cung cấp của sông suối Qss = 15.106 m3/ngày, chiếm 5,26%; Trữ l ợng do thấm xuyên Qtx = 44.610 m3/ngày, chiếm 15,42%; Tài nguy n tinh d áo Qt = 441,1 m3/ngày, chiếm 0,15% 4 ết uận Từ kết quả nghiên cứu trên, tác giả rút ra một số kết lu n sau: 1. Bằng ph ơng pháp mô h nh xác định đ ợc trữ l ợng khai thác tiềm năng n ớc d ới đất (Tiềm năng n ớc d ới đất) trong các tầng chứ n ớc trầm tích bở rời tuổi ệ tứ v ng đồng ằng ven iển tỉnh Hà Tĩnh là 288.990 m3/ngày. 2. Nguồn hình thành trữ l ợng khai thác tiềm năng n ớc d ới đất trong trầm t ch ệ Tứ vùng nghiên cứu gồm: trữ l ợng do cung cấp ngấm củ n ớc m Qw = 228.830 m3/ngày, chiếm 79,17%; Trữ l ợng do cung cấp của sông suối Qss = 15.106 m3/ngày, chiếm 5,26%; Trữ l ợng do thấm xuyên Qtx = 44.610 m3/ngày, chiếm 15,42%; Tài nguy n tĩnh d áo (Trữ l ợng tĩnh) Qt = 441.1 m3/ngày, chiếm 0,15%. 3. Nguồn h nh thành trữ l ợng n ớc d ới đất trong trầm t ch ệ tứ đồng ằng tỉnh Hà Tĩnh tới gần 8 là từ n ớc m , do v y để tăng c ờng khả năng l u giữ n ớc d ới đất trong trầm t ch ệ tứ, tăng c ờng khả năng kh i thác, cần có các biện pháp tăng c ờng l ợng bổ c p từ n ớc m , hạn chế l ợng bốc hơi n ớc d ới đất. Tài iệu tha khảo Nguyễn Văn ức, Nguyễn Hữu Bình (2003), Báo cáo kết quả công tác điều tra nguồn n ớc các tỉnh miền núi phía Bắc vùng Kỳ Anh. Hoàng Văn Khổn ( 997), Báo cáo điều tr địa chất đô thị, v ng đô thị Hà Tĩnh, chuy n đề địa chất thuỷ văn. Nguyễn Hữu Oanh (2005), Báo cáo l p bản đồ địa chất thuỷ văn- địa chất công trình vùng Cẩm Xuyên- Kỳ Anh. Nilson Guiuer and ThomAs Franz, 2002. Visual MODFLOW Pro User‟s M nu l W terloo Hydrogeologic Inc.
. 11 Formation of groundwater reserves in the Ha Tinh Plain area Dƣơng Thi Thanh Thuy1,*, Hoang Thang Long2 1 Hanoi University of Mining and Geology 2 Center for Water Resources Warning and Forecasting *Corresponding author: duongthithanhthuy@humg.edu.vn Abstract Ha Tinh coastal province is located in the north-central region of Vietnam. In this area, groundwater is the primary source extracted from Pleistocene and Holocene sedimentary aquifers serving different purposes. Using the numerical modeling method, this study indicates that the potential exploitation reserve (groundwater potential) in the aquifers is about 228.990 m3/day in the study area. Results reveal that groundwater reserves include infiltrated rainwater (228.830 m3/day, accounting for 79,17%); river and stream water (15106 m3/day), accounting for 5,26%; penetrated water (44.610 m3/day), accounting for 15,42%; and static reserve (Qt = 441,1 m3/day, 0,15%). Thus, rainwater is the primary recharge source for aquifers, accounting for about 80% of recharge. To optimize exploitation capacity and restrict saline intrusion, it is necessary to increase the amount of replenishment from rainwater and restrict the amount of evaporation from groundwater. Keywords: Potential reserves; Groundwater reserve formation source; Ha Tinh coastal plain.