ứng dụng ảnh điện đánh giá hiện trạng nhiễm mặn, đề xuất biện pháp khắc phục tại đồng muối thông thuận, xã vĩnh hảo, huyện tuy phong, tỉnh bình thuận

Trước thực trạng nhiễm mặn của khu vực, đề tài đã đề ra các nhóm biện pháp công trình và phi công trình để khắc phục nhiễm mặn tại khu vực nghiên cứu trong đó thì biện pháp cần được tiến

MỤC LỤC

TÓM TẮT 1

MỞ ĐẦU 2

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 2

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 3

3 NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

3.1 Nội dung nghiên cứu 3

3.2 Phạm vi nghiên cứu 4

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4

CHƯƠNG 1 6

TỔNG QUAN 6

1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 6

1.2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 7

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 7

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 8

1.3 TỔNG QUAN NHIỄM MẶN 10

1.4 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11

1.4.1 Vị trí địa lý 11

1.4.2 Điều kiện tự nhiên 12

1.4.3 Đặc điểm kinh tế- xã hội 22

1.4.4 Nguyên nhân nhiễm mặn khu vực nghiên cứu 23

CHƯƠNG 2 24

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP VÀ THAM KHẢO TÀI LIỆU 24

2.2 PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 25

2.2.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp ảnh điện 25

2.2.2 Đặc điểm điện trở suất của đất đá 27

2.2.3 Số liệu đo ảnh điện 28

2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 29

2.4 PHƯƠNG PHÁP BẢN ĐỒ 35

CHƯƠNG 3 37

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Mô tả dữ liệu đo ảnh điện 37

3.2 Sử dụng kết quả ảnh điện và công cụ gis để nội suy điện trở suất khu vực nghiên cứu 41

3.2.1 Đánh giá hiệu quả của các phương pháp nội suy 41

3.2.2 Kết quả nội suy đường đồng mức điện trở suất bằng phần mềm Surfer 12.0 48

3.3 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NHIỄM MẶN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 55

3.3.1 Tương quan tổng muối hòa tan và điện trở suất 55

3.3.2 Đánh giá hiện trạng nhiễm mặn trong đất khu vực nghiên cứu 55

3.3.3 Đánh giá hiện trạng nhiễm mặn trong nước ngầm khu vực nghiên cứu 56

3.4 ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC NHIỄM MẶN 59

3.4.1 Biện pháp công trình 59

3.4.2 Biện pháp phi công trình 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

KẾT LUẬN 61

KIẾN NGHỊ 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

PHẦN PHỤ LỤC 66

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường

CSDL Cơ sở dữ liệu

FAO Food and Argriculture Organization of United Nations-

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

GS.TS Giáo Sư Tiến Sĩ

GIS Geographical Information System- Hệ thống thông tin địa lý

KH-CN Khoa học Công nghệ

MT Môi trường

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TEM Time Domain Electromagnetics induction- Thăm dò điện từ theo

miền thời gian

Tp.HCM Thành phố Hồ Chí Minh

UNESCO The United Nations Educational, Scientific and Cultural

Organization- Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hoá của Liên

Hợp Quốc

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng phân loại độ mặn theo tổng số muối tan và hàm lượng Cl- 9

Bảng 1.2 Nhiệt độ (oC) tại trạm Phan Thiết và Phan Rang, giai đoạn 2010-2014 14

Bảng 1.3 Lượng mưa (mm) trạm Phan Thiết và Phan Rang, giai đoạn 2010-2014 17

Bảng 1.4 Lượng bốc hơi (mm) tại trạm Phan Rang, giai đoạn 2010-2014 20

Bảng 2.1 Một số thông tin về vị trí lấy mẫu 24

Bảng 2.2 Nguồn tài liệu được sử dụng trong đồ án 25

Bảng 3.1 Bảng tóm tắt thống kê giá trị điện trở suất đo đạt 37

Bảng 3.2 Giá trị R2 của các phương pháp nội suy khác nhau 46

Bảng 3.3 Giá trị %SE và RSME của một số phương pháp nội suy 47

Bảng 3.4 Tổng hợp đánh giá bản đồ đường đồng mức điện trở suất bằng các phương pháp khác nhau 54

Bảng 3.5 Kết quả tương quan giữa tổng muối tan trong đất và điện trở suất 55

Bảng 3.6 Diện tích phân vùng cấp độ mặn trong đất 55

Bảng 3.7 Các cấp mặn và sự phát triển của cây 56

Bảng 3.8 Kết quả phân tích mẫu nước giếng của các hộ dân khu vực nghiên cứu 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Vị trí xí nghiệp muối Thông Thuận 4

Hình 2 Sơ đồ phương pháp nghiên cứu 5

Hình 1.1 Biểu đồ nhiệt độ các tháng, năm 2014 tại trạm Phan Thiết và Phan Rang 16

Hình 1.2 Biểu đồ số giờ nắng các tháng, năm 2014 tại trạm Phan Thiết 16

Hình 1.3 Biểu đồ độ ẩm các tháng, năm 2014 tại trạm Phan Thiết và Phan Rang 17

Hình 1.4 Biểu đồ lượng mưa các tháng, năm 2014 tại trạm Phan Thiết và Phan Rang 19

Hình 1.5 Biểu đồ lượng mưa và bốc hơi trung bình tháng tại trạm Phan Rang Năm 2013 và 2014 21

Hình 1.6 Sơ đồ mô tả dòng thấm từ đồng muối đến khu dân cư 23

Hình 2.1 Dòng điện chạy từ nguồn phát và sự phân bố điện thế 26

Hình 2.2 Hệ bốn điện cực 26

Hình 2.3 Ý nghĩa đồ thị Boxplot 30

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình tạo lưới Grid trên Surfer 12.0 33

Hình 3.1 Biểu đồ Boxplot của tất các tuyến đo điện trở suất 38

Hình 3.2 Biểu đồ Boxplot của tuyến T1 và T1A 38

Hình 3.3 Biểu đồ Boxplot của tuyến T1B và T2 39

Hình 3.4 Biểu đồ Boxplot của tuyến T3 và T4 39

Hình 3.5 Biểu đồ Boxplot của tuyến T5 và T6 40

Hình 3.6 Biểu đồ Boxplot của tuyến T7 và T8 40

Hình 3.7 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Inverse Distance to a Power 42

Hình 3.8 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Kriging 42

Hình 3.9 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Minimum Curvature 42

Hình 3.10 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Modified Shepard’s Method 43

Hình 3.11 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Natural Neighbor 43

Hình 3.12 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Triangulation with

Linear Interpolation 44

Hình 3.13 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Nearest Neighbor 44

Hình 3.14 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Polynomial Regression 45

Hình 3.15 Đồ thị độ chính xác của giá trị nội suy của phương pháp Radial Basis Function 45

Hình 3.16 Biểu đồ đánh giá độ tin cậy của các phương pháp nội suy bằng hệ số hiệu quả R2 47

Hình 3.17 Thang chia các mức điện trở suất cho các phương pháp nội suy 48

Hình 3.18 Kết quả nội suy bằng Inverse Distance to a Power 48

Hình 3.19 Kết quả nội suy bằng Kriging 49

Hình 3.20 Kết quả nội suy bằng Minimum Curvature 49

Hình 3.21 Kết quả nội suy bằng Modified Shepard's Method 50

Hình 3.22 Kết quả nội suy bằng Natural Neighbor 51

Hình 3.23 Kết quả nội suy bằng Nearest Neighbor 51

Hình 3.24 Kết quả nội suy bằng Polynomial Regression 52

Hình 3.25 Kết quả nội suy bằng Radial Basis Function 53

Hình 3.26 Kết quả nội suy bằng Triangulation with Linear Interpolation 53

Hình 3.27 Kết quả phân tích TDS (mg/L) tại các giếng 57

Hình 3.28 Kết quả phân tích Cl- (mg/L) tại các giếng 58

Hình 3.29 Kết quả phân tích Sulfat (SO42-) (mg/L) tại các giếng 58

TÓM TẮT

Đồ án tốt nghiệp không chỉ giúp củng cố lại các kiến thức đã học mà còn giúp học cách ứng dụng những kiến thức đó để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống Ngày nay tình hình nhiễm mặn đất và nước ngầm luôn là vấn đề được mọi người quan tâm đặc biệt tại các khu vực ven biển Tại đây ngoài các yếu tố tự nhiên dẫn đến nhiễm mặn thì hoạt động sản xuất muối cũng là một trong những nguyên nhân quan trọng dẫn đến nhiễm mặn môi trường đất và nước ngầm Điển hình như hoạt động sản xuất muối tại đồng muối Thông Thuận, xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận đang là nỗi lo của người dân khu vực xung quanh, khi nguồn nước nhiễm mặn

từ đồng muối thấm vào đất và nước ngầm, làm nhiễm mặn đất và nước ngầm khu vực dân cư xung quanh khiến đời sống người dân thêm phần khó khăn Bằng cách tiến hành thu thập số liệu đo ảnh điện tại khu vực xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận làm dữ liệu đầu vào cho phần mềm Surfer 12.0 để nội suy các vị trí chưa

có kết quả đo Để đảm bảo kết quả nội suy được chính xác đề tài đã so sánh đánh giá 9 phương pháp nội suy cơ bản trên Surfer 12.0 lựa chọn ra Inverse Distance to a Power

là phương pháp nội suy thích hợp nhất để nội suy bản đồ điện trở suất Đồng thời kết hợp mối tương quan giữa tổng muối tan và điện trở suất để lập nên bản đồ phân vùng tổng muối hoà tan tại khu vực nghiên cứu Đánh giá nhiễm mặn đất tại đây là khoảng 24,60ha diện tích đất mặn nhiều và 16,37ha đất mặn trung bình Kết quả phân tích tổng muối tan trong nước ngầm tại khu vực nghiên cứu có 4/5 giếng vượt quy chuẩn cho phép về chất lượng nước dưới đất Quá trình đánh giá nhiễm mặn đất và nước ngầm cho thấy càng gần đồng muối Thông Thuận thì đất và nước ngầm càng bị nhiễm mặn Trước thực trạng nhiễm mặn của khu vực, đề tài đã đề ra các nhóm biện pháp công trình và phi công trình để khắc phục nhiễm mặn tại khu vực nghiên cứu trong đó thì biện pháp cần được tiến hành ngay là cho đóng cửa hoặc di dời nhà máy sản xuất muối để ngăn nguồn lan truyền mặn sang khu dân cư xung quanh, cải tạo đất nhiễm mặn, hỗ trợ tài chính, kỹ thuật cho người dân khắc phục các hậu quả do nhiễm mặn gây ra nhằm cải thiện đời sống của người dân trong khu vực chịu ảnh hưởng

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận là một huyện ven biển nằm trong vùng khô hạn nhất nước ta Với đặc trưng khí hậu khô hạn- bán khô hạn, lượng mưa trung bình năm thấp khoảng 901mm/năm (từ năm 2011-2014), nhiệt độ từ 23,6-29,5oC (trạm Phan Rang, 2014) cùng với gió mạnh là những yếu tố góp phần thúc đẩy quá trình hạn hán, hoang mạc hóa tại khu vực Do điều kiện tự nhiên đó mà hoạt động sản xuất thích hợp với khu vực này chủ yếu là nuôi trồng thủy sản và sản xuất muối Ở đây có đồng muối Thông Thuận tại xã Vĩnh Hảo do Công Ty TNHH Thông Thuận đầu tư và được UBND tỉnh phê duyệt theo quyết định số 3589/QĐ-CT.UBND ngày 10 tháng 12 năm

2002 Đồng muối đem lại việc làm và thu nhập cho người dân trong khu vực, xong cũng đặt ra những vấn đề môi trường đáng lo ngại Do đồng muối Thông Thuận có cao trình cao hơn các khu vực xung quanh, gần khu dân cư và trong quá trình sản xuất đã không quản lý tốt để cho nước mặn thấm qua bờ đê bao đồng muối và tràn bờ thẩm thấu vào đất, sau đó đi vào mạch nước ngầm làm nhiễm mặn nguồn nước ngầm và đất

ở các khu vực xung quanh đồng muối (Cục chế biến nông lâm thủy sản và nghề muối, 2014) Diện tích đất canh tác ở xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận không chỉ bị thu hẹp do cung cấp mặt bằng cho sản xuất muối mà còn mất đi do đất bị nhiễm mặn cây cối không sống được Với điều kiện khí hậu khô hạn- bán khô hạn, nguồn nước mặt và nước mưa hạn chế thì nước ngầm trở thành nguồn cung cấp nước quan trọng cho người dân trong khu vực này Chính vì điều đó mà khi nguồn nước ngầm trong khu vực bị nhiễm mặn, đời sống sản xuất và sinh hoạt của người dân bị ảnh hưởng to lớn Nước ngầm khi nhiễm mặn không thể dùng để ăn uống hay tưới tiêu được nữa

Trước thực trạng này, cần phải đánh giá hiện trạng nhiễm mặn của môi trường đất và nước ngầm khu vực đồng muối Thông Thuận tại xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận và đề xuất giải pháp khắc phục Để đánh giá nhiễm mặn, hiện nay có hai phương pháp phổ biến, đó là:

1) Điều tra khảo sát kết hợp khoan lấy mẫu nước ngầm, mẫu đất phân tích tổng hàm lượng chất muối hoà tan, phân tích thành phần hoá học của nước; số lượng lỗ

khoan khảo sát quyết định mức độ chính xác của ranh giới; phương pháp này đòi hỏi nhiều thời gian và chi phí rất cao;

2) Dùng phương pháp địa vật lý, đo điện trở suất (phương pháp ảnh điện) để xác định ranh giới mặn/nhạt; Lấy thêm mẫu đất và nước ngầm phân tích tổng hàm lượng muối hòa tan để kiểm chứng kết quả xử lý số liệu đo ảnh điện và xác định mối tương quan giữa tổng muối hòa tan và điện trở suất Phương pháp này ít tốn thời gian, cho kết quả nhanh, hiệu quả cả đối với các khu vực có diện tích rộng lớn và lượng mẫu phải phân tích cũng giảm đi đáng kể so với phương pháp 1

Với đặc điểm nghiên cứu điện trở suất của môi trường thì phương pháp ảnh điện đặc biệt hữu ích cho việc đánh giá nhiễm mặn Vì ở vùng chứa các muối hòa tan cao, điện trở suất sẽ nhỏ hơn rất nhiều so với vùng không có Việc kết hợp số liệu từ phương pháp ảnh điện, số liệu quan trắc và công cụ GIS (phần mềm Surfer 12.0) có khả năng xử lý một khối lượng lớn dữ liệu sẽ giúp giải đoán các kết quả đo một cách nhanh chóng và hiệu quả trên một diện tích rộng lớn, vốn là điều khó thực hiện đối với các phương pháp truyền thống khác

Từ những lý do nêu trên, việc thực hiện đề tài “Ứng dụng ảnh điện đánh giá

hiện trạng nhiễm mặn, đề xuất biện pháp khắc phục tại đồng muối Thông Thuận,

xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận” là điều cần thiết

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Khoanh định được các vùng cấp độ mặn theo tổng muối tan trong môi trường đất, đánh giá nhiễm mặn đất và nước ngầm khu vực đồng muối Thông Thuận, xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận bằng kết quả đo ảnh điện và quan trắc nước ngầm;

- Đề xuất được các biện pháp công trình và phi công trình để khắc phục nhiễm mặn khu vực nghiên cứu

3 NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

- Khái quát đặc điểm tự nhiên, kinh tế- xã hội khu vực nghiên cứu thông qua các thông tin khí tượng, thuỷ văn, địa chất công trình, dân cư, xã hội;

- Xác định nguyên nhân nhiễm mặn khu vực nghiên cứu qua việc khảo sát địa chất, địa hình, khí hậu khu vực;

- Xác định mối tương quan giữa điện trở suất và tổng lượng muối hòa tan;

- Đánh giá hiện trạng nhiễm mặn môi trường đất và nước ngầm khu vực dân cư xung quanh đồng muối Thông Thuận, xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận bằng các kết quả quan trắc nước ngầm và thành lập các bản đồ phân vùng tổng muối tan trong đất từ kết quả ảnh điện;

- Đề xuất giải pháp khắc phục nhiễm mặn khu vực nghiên cứu bằng các biện pháp công trình và phi công trình

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu độ mặn môi trường đất và nước ngầm tại khu vực dân cư phía Đông đồng muối Thông Thuận, xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận (Hình 1 và Phụ Lục 3: Bản đồ số 01)

Hình 1 Vị trí xí nghiệp muối Thông Thuận

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Các phương pháp được áp dụng trong quá trình thực hiện đề tài được thể hiện ở

sơ đồ hình 2, gồm có:

- Phương pháp thu thập và tham khảo tài liệu;

- Phương pháp xử lý số liệu;

- Phương pháp bản đồ

Hình 2 Sơ đồ phương pháp nghiên cứu

Thu thập tài liệu

và tổng muối tan

Bản đồ phân vùng tổng muối tan

Surfer 12.0, Mapinfo 11.5

Đánh giá nhiễm mặn

Số liệu phân tích chất lượng nước ngầm

Bảng phân cấp

độ mặn

Biện pháp khắc phục nhiễm mặn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Đất mặn: là những đất chứa nhiều muối hòa tan (1-1,5% hoặc hơn) (Lê Văn Khoa, 2004)

Thăm dò điện là phương pháp địa vật lý nghiên cứu cấu trúc vỏ trái đất và tìm kiếm, phát hiện, đánh giá các khoáng sản có ích, nghiên cứu môi trường dựa trên việc quan sát trường điện, trường điện từ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo (QCVN 57:2012/BTNMT)

Điện trở suất được hiểu là một dòng điện 1 chiều có cường độ I (A) chạy qua

một vật dẫn có tiết diện q (m2) và chiều dài L (m)

Điện cực là một thiết bị dẫn điện dùng để đưa dòng điện nhân tạo từ nguồn phát vào trong đất, đá thông qua dây dẫn điện (điện cực phát) hoặc dẫn dòng điện nảy sinh trong đất, đá tới các máy đo điện (điện cực thu)

Đo mặt cắt là đo các giá trị điện trở suất của đất đá dọc theo tuyến khảo sát, để theo dõi điện trở suất của đất đá ở một độ sâu khảo sát không đổi dọc theo lát cắt Đo sâu điện là đo đạc các giá trị điện trở suất của đất đá theo chiều sâu tăng dần tại 1 điểm cho trước trên tuyến (Nguyễn Đức Tiến, 2013)

Phương pháp ảnh điện là phương pháp đo sâu điện có các điểm nghiên cứu thay đổi tăng dần theo 2 hướng: theo chiều sâu và theo tuyến đo, hoặc 3 hướng: theo chiều sâu, theo tuyến đo và vuông góc với tuyến đo (hướng X, Z và X, Y, Z trong hệ tọa độ Decac) Khi di chuyển hệ thiết bị điện cực để có điểm nghiên cứu tăng dần theo chiều

sâu và theo hướng tuyến đo, gọi là ảnh điện 2D và theo cả hướng vuông góc với tuyến

đo gọi là ảnh điện 3D (TCVN 9433: 2012)

1.2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trên thế giới hiện nay, việc đánh giá nhiễm mặn môi trường đất và nước ngầm thường được xác định bởi các phương pháp như

- Lấy mẫu phân tích thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, phương pháp này được Kissel và n.n.k (2012) đề nghị sử dụng để kiểm tra đất nhiễm mặn giúp nông dân

và cộng đồng đánh giá và quản lý các vấn đề liên quan đến nhiễm mặn đất Trong nghiên cứu này, tác giả đề nghị lấy mẫu ở độ sâu 0-6 inch nếu mục đích là xác định độ mặn của đất nơi rễ cây hút nước, còn với mục đích xác định nhiễm mặn do yếu tố thủy văn thì nên lấy mẫu ở độ sâu sâu hơn; đề xuất các thông số cơ bản để xác định độ mặn như Ca2+, Mg2+, K+, Na+, pH, EC, TSS, SAR đối với việc phân tích đất nông nghiệp

- Xác định độ dẫn điện EC của đất Theo như FAO (1999) độ mặn của đất có thể được xác định bởi đo độ dẫn điện của dịch chiết đất bão hòa, ưu điểm của phương pháp này là giá thành rẻ và thực hiện nhanh hơn so với cách truyền thống là lấy mẫu

và phân tích trong phòng thí nghiệm, quan hệ giữa tổng muối hòa tan và độ dẫn điện được xác định theo công thức tổng muối hòa tan (mg/L) ≈ 640 x EC25 (độ dẫn điện ở

25oC, dS/m) Cũng theo FAO (2014) thì đất mặn được xác định khi tại một số thời điểm trong năm độ dẫn điện của dịch chiết xuất bão hòa đất (ECe) ở 25oC thì độ dẫn điện ≥ 15 dS/m hoặc ≥ 8 dS/m nếu pHH2O của dịch chiết xuất bão hòa đất bằng 8,5 Pozdnyakova và n.n.k (1999) đã dùng phương pháp cokriging để nội suy độ nhiễm mặn trên một diện tích đất nông nghiệp rộng hàng nghìn ha bằng kết quả đo dẫn điện

EC của đất và phân tích tỷ lệ hấp phụ Natri (SAR) cho thấy sử dụng cokriging đã giúp tương quan giữa giá trị dự báo và thực tế tăng lên 60%, chi phí lấy mẫu cũng giảm đi 5 lần

- Sử dụng phương pháp đo địa vật lý: Jansen và n.n.k (2011) dùng kết quả thăm

dò điện trở suất và thăm dò điện từ theo miền thời gian (TEM) để thành lập bản đồ xác định vùng nước mặn, nước lợ trong các tầng chứa nước khu vực đới bờ của Los Angeles và Orange, California Kết quả cho thấy hai phương pháp này có thể giúp thành lập bản đồ phân vùng mặn trong không gian 3 chiều ở bên dưới bề mặt một cách

nhanh chóng và ít chi phí hơn là chỉ khoan đào và cũng cần thêm vào dữ liệu bên dưới

bề mặt, thường là dữ liệu lỗ khoan, để hiệu chỉnh kết quả địa vật lý Aizebeokhai (2014) khẳng định ảnh điện 2D có thể được dùng hiệu quả để lập bản đồ nhiễm mặn

và xác định sự thay đổi không gian của thuộc tính đất tại các vùng rộng lớn và phân tích các ảnh hưởng môi trường Batayneh (2015) đã kết hợp điều tra địa vật lý và địa hóa học để đánh giá chất lượng nguồn nước ngầm của Vịnh Aqaba khu vực ven biển ở

Ả Rập Saudi, kết quả cho thấy tại khoảng độ sâu 60m được chia làm ba vùng với ba khoảng giá trị điện trở suất khác nhau ứng với ba đơn vị đất đá khác nhau: các lớp bề mặt với điện trở suất từ 30-1000 Ωm, đại diện cho đất phù sa, cát, sỏi; tiếp theo là lớp điện trở suất thấp hơn, dao động 0,6-70 Ωm, đại diện nước từ mặn -lợ -hơi ngọt trong vùng bão hòa Ở phía dưới là tầng đá gốc đặc trưng bởi giá trị điện trở suất từ vài trăm đến vài ngàn Ωm

Trong các phương pháp đánh giá nhiễm mặn hiện nay trên thế giới thì phương pháp địa vật lý, đo điện trở suất (phương pháp ảnh điện) để xác định ranh giới mặn/nhạt đang là phương pháp được ưu tiên nhất Samouëlian và n.n.k (2006) đã nghiên cứu cơ sở lý thuyết, ưu và nhược điểm của phương pháp điện trở suất ứng dụng cho lĩnh vực khoa học đất, chứng minh rằng đây là phương pháp hữu ích để nghiên cứu đặc trưng của đất mà không gây xáo trộn bề mặt, thích hợp nghiên cứu cấu trúc tầng đất, các dòng ô nhiễm…Phương pháp này tiết kiệm nhiều thời gian, cho kết quả nhanh, hiệu quả đối với các khu vực có diện tích nhiễm mặn rộng lớn

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở nước ta hiện nay, việc sử dụng ảnh điện để đánh giá nhiễm mặn ngày càng phổ biến, trong đó các nghiên cứu như:

- Hoàng Văn Hoan và cộng sự (2008) đã dựa vào kết quả đo sâu điện kết hợp với lấy mẫu nước phân tích độ tổng khoáng hóa (TDS), vùng Phố Nối, Hưng Yên, đã xác định mối tương quan giữa điện trở suất của chất điện phân và TDS từ đó xác định ranh giới mặn/nhạt (TDS= 1.000 mg/L) của tầng nước Pleistocen ở độ sâu 52-72m ứng với giá trị điện trở suất là 33,4 Ωm Song kết quả cũng chỉ mới xác định được ranh giới ở một khoảng giá trị độ sâu và chưa phân cấp chi tiết mức độ mặn của tầng nước

- Nguyễn Xuân Thành (2012) đã thu thập các số liệu đo sâu điện trên địa bàn

suất đất đá trầm tích tỉnh Tiền Giang bằng GIS từ bản đồ điện trở suất đất đá Từ đó tác giả thực hiện bài toán ứng dụng để xác định vùng phân bố mặn/nhạt các tầng chứa nước dưới đất với giá trị điện trở suất đo sâu điện là 8,4-10 Ωm tương ứng với ranh giới mặn/nhạt

- Hoàng Thị Thanh Thủy và cộng sự (2014) đã ứng dụng ảnh điện để đánh giá nhiễm mặn do hoạt động khai thác và tuyển quặng Titan tại Ninh Thuận Kết quả đo những nơi có điện trở suất <20 Ωm, có độ tổng khoáng hóa cao xuất hiện ở lớp điện trở suất thứ ba ở tuyến đo 1, trên các tuyến còn lại tuy có vài nơi có điện trở suất xuống thấp nhưng phân bố không đáng kể Điều đó cho thấy rằng, tầng nước ngầm tại các tuyến chưa bị nhiễm mặn, chỉ có vài vị trí, tầng nước ngầm có độ khoáng hóa tăng cao

Qua các nghiên cứu trên có thể thấy tại các khu vực có dấu hiệu nhiễm mặn thường có giá trị điện trở suất dưới 10Ωm Hiện nay, ở Việt Nam nếu như trong nước ngầm có QCVN 09:2015-MT/BTNMT quy định hàm lượng TDS giới hạn trong nước ngầm nếu vượt quá hàm lượng đó thì nước ngầm bị nhiễm mặn, trong khi đó đối với môi trường đất vẫn chưa có quy chuẩn nào để đánh giá nhiễm mặn đất Tác giả Lê Văn Khoa (2004) đã dùng cách phân cấp chi tiết cấp độ mặn trong đất, căn cứ vào hàm lượng tổng số muối tan ở Việt Nam để đánh giá nhiễm mặn trong đất (Bảng 1.1)

Bảng 1.1 Bảng phân loại độ mặn theo tổng số muối tan và hàm lượng Cl Cấp độ mặn Tổng số muối tan (%) Hàm lượng Cl - (%)

-Đất mặn nhiều >1 >0,25

Đất mặn trung bình 0,5 – 1,0 0,15 - 0,25

Đất ít mặn 0,25 – 0,50 0,05 – 0,15

Đất rất ít mặn và không mặn <0,25 <0,05

(Nguồn: Lê Văn Khoa, Đất và môi trường, 2004)

Từ các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy phương pháp ảnh điện ngày càng được sử dụng phổ biến trong đánh giá nhiễm mặn thay thế dần các phương pháp cổ điển chỉ lấy mẫu phân tích, mất nhiều thời gian, chi phí cao và cũng do sự phát triển của khoa học công nghệ, các phần mềm hỗ trợ xử lý kết quả ảnh điện (RES2DINV, Surfer,…) ra đời, giúp cho việc xử lý kết quả đo trở nên nhanh chóng,

xử lý được số lượng lớn dữ liệu và cho kết quả đáng tin cậy hơn Do đó đề tài lựa chọn

sử dụng kết quả đo ảnh điện và công cụ Surfer 12.0 để xử lý kết quả ảnh điện nội suy các vị trí không có kết quả đo, thành lập bản đồ điện trở suất kết hợp tương quan giữa điện trở suất và tổng muối tan phân vùng tổng muối tan theo tác giả Lê Văn Khoa (2004) để đánh giá nhiễm mặn

Na+, K+, Mg2+, Ca2+ với các gốc axit: Cl-, SO42-, CO32- và HCO3-

- Quá trình kiềm hóa (Alkalization): trong điều kiện khô hạn hoặc bán khô hạn, khi dung dịch đất trở nên đậm đặc do bốc hơi nước hay hấp thụ nước của cây cối,…, các cation Ca2+ và Mg2+ bị kết tủa dẫn đến sự tăng tương ứng của Na+ Dưới các điều kiện như vậy, một phần cation Ca2+, Mg2+ trao đổi ban đầu được thay thế bởi Na+ dẫn đến tỷ lệ ưu thế của cation Na+

trong dung dịch đất (Vũ Ngọc Hùng, 2011)

Quá trình nhiễm mặn là kết quả tác động tổ hợp của nhiều yếu tố khác nhau như thành phần đá mẹ, đặc điểm địa hình, khí hậu, mực nước ngầm tầng nông… có thể kể

ra một số nguyên nhân gây nhiễm mặn như:

- Các quá trình phong hóa: Muối được hình thành trong đất do các quá trình phong hóa, khi điều kiện khí hậu khô hạn, bán khô hạn thì sản phẩm phong hóa tích tụ tại chỗ và hình thành nên đất mặn và đất kiềm Nhưng trong điều kiện ẩm ướt muối thấm trong đất và theo nước di chuyển ra sông suối, biển và đại dương, do đó, trong lục địa có điều kiện khí hậu ẩm ướt hiếm khi hình thành đất mặn

- Sự tích lũy muối trên tầng đất mặt do tưới trong điều kiện nước không đầy đủ:

Do tưới, nước vận chuyển các muối có mặt trong đất lên tầng đất mặt, sau khi nước bay hơi để lại muối cho tầng đất mặt Như vậy, sau một thời gian, các muối này được phân bố đều trong phẫu diện đất tích lũy trên tầng đất mặt và gây mặn cho đất Nước

do dòng chảy mặt chứa muối mang đến tích lũy ở những nơi trũng, không được tiêu nước, sau khi bốc hơi gây mặn cho đất

- Tưới bằng nước mặn: ở các vùng khí hậu khô hạn và bán khô hạn, nước ngầm thường chứa nhiều muối, việc sử dụng nước ngầm có chứa nhiều Natri sẽ làm đất bị kiềm hóa

- Mực nước ngầm nằm nông: Quản lý tưới tiêu không tốt sẽ làm mực nước ngầm nằm nông dâng lên sau khi tưới Các loại nước ngầm này thường bị khoáng hóa và sự dâng nước mao quản từ nước ngầm sẽ làm cho đất bị mặn

- Các muối hóa thạch: Sự tích lũy muối trong các vùng khô hạn thường gồm cả các muối hóa thạch có nguồn gốc từ các trầm tích trước đây hoặc các dung dịch bị nhốt lại trong các trầm tích biển trước đây Sự giải phóng muối có thể xảy ra một cách

tự nhiên hoặc do các hoạt động của con người

- Thấm từ các sườn dốc chứa muối: Trong một số trường hợp, sự thấm nước từ các sườn dốc cao hơn có thể gây mặn cho các vùng dưới dốc, nhất là khi nước trong đất thấm qua tầng đất có nhiều muối hoặc thấm qua các trầm tích biển

- Đại dương: Ở các vùng ven biển, đất nhận được muối từ biển qua các con đường sau đây:

+ Nước biển xâm nhập vào nội địa theo sông ngòi khi thủy triều lên cao hoặc vào mùa khô khi nước ngọt ở các con sông chảy ra biển có lưu lượng thấp, nước ngọt không đủ lực để đẩy nước mặn khi thủy triều mạnh;

+ Nước biển đi vào đất liền qua các cửa sông;

+ Dòng nước ngầm;

+ Các thể khí chứa muối, có thể di chuyển vào sâu trong đất liền nhiều km, sau

đó được mưa đưa xuống đất Các hơi nước có thể đưa vào đất liền khoảng 100kg/ha/năm muối NaCl, còn đối với vùng ven biển có thể đạt đến 100-200kg/ha/năm Sau một thời gian dài, sự tích lũy này có thể làm cho đất bị mặn

20-1.4 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.4.1 Vị trí địa lý

Vị trí nghiên cứu tại thôn Vĩnh Hải, xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận Xã Vĩnh Hảo là xã ven biển của huyện Tuy Phong Tại đây có đồng muối

Thông Thuận có diện tích 216,5ha, phía Bắc giáp khu dân cư, phía Tây- Tây Bắc Phía Tây giáp đồng muối Vĩnh Hảo; phía Đông giáp dân cư và phía Nam giáp đất làm muối của dân và biển Đông Đồng muối cách quốc lộ 1A 0,8km về phía Bắc; cách ga Vĩnh Hảo 1,8km về phía Tây- Tây Bắc và cách nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân khoảng 4,8km

về phía Đông- Đông Bắc (Phụ lục 3: Bản đồ số 02)

1.4.2 Điều kiện tự nhiên

1.4.2.1 Đặc điểm địa hình

Khu vực nghiên cứu thuộc vùng có độ cao tuyệt đối từ 10÷ 20m, thoải dần từ Tây Bắc đến Đông Nam, từ Bắc xuống Nam ra biển Đông, thấp dần từ đồng muối xuống khu dân cư ở phía Đông Độ chênh cao địa hình giữa đồng muối và khu dân cư

ở phía Đông thay đổi từ 1,2m đến 5m (Phụ lục 3: Bản đồ số 03)

1.4.2.1 Đặc điểm địa chất

Theo tài liệu địa chất của Liên đoàn Bản đồ địa chất miền Nam, đặc điểm địa chất khu vực bao gồm 2 hệ tầng và 4 thành tạo trầm tích (Phụ lục 3: Bản đồ số 04):

Hệ tầng Nha Trang (Knt): Trong khu vực đồng muối Thông Thuận, hệ tầng

Nha Trang xuất hiện ở phía Bắc Các đá của hệ tầng Nha Trang gồm: ryolit, trachyryolit, felsit, ryodacit, anđesit, đacit và tuf của chúng Mặt cắt của hệ tầng có thể chia làm 2 tập:

- Tập 1: anđesit, tuf anđesit; đôi nơi có dăm kết tuf thành phần trung tính, màu xám lục với các mảnh đá, kích thước từ vài mm đến vài cm, thành phần là anđesit, đacit, ryolit, felsit,… cùng với các vụn tinh thể felspat kích thước 1-3mm bị lục hóa mạnh; nền là tuf anđesit hay anđesit hạt nhỏ màu xám lục, cấu tạo khối, dạng dòng chảy Chiều dày 50-100m

- Tập 2: đacit, ryođacit, ryolit, trachyryolit và tuf của chúng Đá có màu xám sáng, xám nâu Cấu tạo dòng chảy, dạng ignimbrite hay dạng khối đặc sít Chiều dày 450-500m

Chiều dày hệ tầng khoảng 500-600m

Các đá anđesit đều có kiến trúc porphyr với nền anđesit hay pilotaxit Cấu tạo dòng chảy Các ban tinh chiếm tỷ lệ 28-35% bao gồm anđesin (25-30%) và horblenđ

(0-6%) Nền gồm các vi kim que plagioclas, horblenđ, thủy tinh núi lửa thành phần trung tính cùng các sản phẩm biến đổi của chúng

Các đá ryolit, trachyryolit, felsit, ryođacit, đacit đều có kiến trúc porphyr với nền felsit hay hạt cầu- vi granophyre Cấu tạo khối Các ban tinh chiếm tỷ lệ 1-25% bao gồm: plagioclas (1-25%), felspat kali (1-5%), thạch anh (0-4%) Nền gồm tập hợp

vi hạt felspat, thạch anh, thủy tinh núi lửa thành phần felsic cùng các sản phẩm biến đổi của chúng

Các đá vụn kết núi lửa thành phần trung tính và felsic, các mảnh vụn chiếm tỷ

lệ 10-44% gồm các vụn tinh thể plagioclas 12%), felspat kali 5%), thạch anh 2%), biotit ít; các vụn đá gồm anđesit (0-20%), phun trào felsic (0-15%) Nền gồm tập hợp vi hạt felspat, thạch anh, thủy tinh núi lửa thành phần felsic cùng các sản phẩm biến đổi của chúng

(0-Đặc điểm thạch hóa các đá rơi vào các trường ryolit, trachyryolit với hàm lượng (%) SiO2= 70,54- 75,94; Na2O= 3,00- 4,85; K2O= 3,45- 5,10

Các đá thuộc loạt kiềm-vôi, dãy thạch hóa bình thường và dãy bão hòa kiềm; chỉ số màu thấp, Kali thường trội hơn Natri (K2O/Na2O= 1,14- 1,47%)

Hệ tầng Liên Hương (N 2lh): Hệ tầng Liên Hương lộ ra ở phía Tây Bắc khu

vực đồng muối Các đất đá thuộc hệ tầng Liên Hương có thành phần là cuội tảng kết ít khoáng, cát sạn, bột sét, bột sét pha cát màu xám lục có chứa montmorilonit và di tích

Foraminifera

Hệ Đệ tứ (Pleistocen thượng, phần trên, trầm tích sông biển amQ 1 3.2 ): thành

phần cát pha bột-sét, bột sét pha cát màu xám vàng

Hệ Đệ tứ (Holocen trung, trầm tích biển mQ 2 2 ): Các trầm tích biển tuổi

Holocen trung tạo nên các thềm biển tích tụ có độ cao tuyệt đối từ 4  6m đến 10m, phân bố ở khu vực ven Các kết quả phân tích C14 cho thấy thềm biển tích tụ hình thành cách đây 4.000 năm Thành phần trầm tích là cát thạch anh màu trắng, cát thạch anh hạt vừa đến nhỏ màu xám, cát pha bột – sét Phần trên chủ yếu là cát hạt vừa, thô,

bở rời Đây là thành tạo chiếm phần lớn diện tích đồng muối và khu vực dân cư

Hệ Đệ Tứ (Holocen thượng, Nguồn gốc sông aQ 2 3 ): Phân bố diện nhỏ ở rìa

phía Đông đồng muối Thành phần gồm cát, sỏi, sạn, bột sét, cuội tảng Bề dày thay đổi

từ 0,5-2m

Hệ đệ Tứ (Holocen thượng Nguồn gốc biển- đầm lầy mbQ 2 3 ): thành phần

bột, cát, mùn thực vật, vỏ sò Bề dày từ 1-4m

1.4.2.3 Đặc điểm địa chất thủy văn

Theo các tài liệu địa chất thủy văn của khu vực, chất lượng nước dưới đất tại khu vực đồng muối phần lớn nằm trong vùng có độ khoáng hóa >1,5g/L không thể sử dụng cho ăn uống Khoảng một nữa khu dân cư ở phía Đông Bắc đồng muối cũng thuộc vùng có độ khoáng hóa >1,5g/L, phần còn lại của khu dân cư thuộc vùng nước dưới đất có độ khoáng hóa 0,5-1,0g/L Toàn bộ khu vực nghiên cứu có năng suất khai thác nước dưới đất thấp, chỉ đạt <1,8m3

/giờ (Phụ lục 3: Bản đồ số 05) 1.4.2.4 Đặc điểm khí tượng

Theo số liệu quan trắc nhiều năm của Trung tâm Khí tượng Thủy văn Khu vực Nam Bộ, khu vực Tuy Phong nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo với hai mùa rõ rệt, mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11 Tại huyện Tuy Phong không có trạm khí tượng, trạm khí tượng thuộc tỉnh Bình Thuận và gần huyện Tuy Phong nhất là trạm Phan Thiết, song đặc điểm khí tượng khu vực Tuy Phong lại khá tương đồng với Trạm Phan Rang thuộc tỉnh Ninh Thuận, do vậy số liệu khí tượng khu vực được lấy tại 2 trạm Phan Thiết và Phan Rang

Nhiệt độ giữa hai trạm Phan Thiết và Phan Rang không chênh lệch nhau nhiều Trong năm 2014, nhiệt độ các tháng trong năm hầu hết trên 25oC, nhiệt độ cao nhất là vào tháng 5 và tháng 6 đạt 29,5oC (tháng 6, trạm Phan Rang)

Hình 1.1 Biểu đồ nhiệt độ các tháng, năm 2014 tại trạm Phan Thiết và

Phan Rang

Số giờ nắng

Theo Niên giám thông kê tỉnh Bình Thuận năm 2014, số giờ nằng tại trạm Phan Thiết nhận được trong cả năm là 2.959 giờ Số giờ nắng hằng tháng đều trên 150 giờ nắng, tháng ít nhất cũng nhận khoảng 172,5 giờ nắng (tháng 9), cao nhất là vào tháng

Độ ẩm

Độ ẩm đo đạc được tại trạm Phan Thiết luôn cao hơn trạm Phan Rang, trung bình mỗi tháng trạm Phan Thiết ghi nhận độ ẩm không khí khoảng 80% còn trạm Phan Rang là 76% Vào năm 2014, độ ẩm không khí tại trạm Phan Thiết dao động từ 72-83%, chênh lệch độ ẩm giữa các tháng từ 1-5%; trạm Phan Rang độ ẩm không khí dao động từ 68-80%, chênh lệch độ ẩm giữa các tháng từ 1-4%

Hình 1.3 Biểu đồ độ ẩm các tháng, năm 2014 tại trạm Phan Thiết và Phan Rang

Lượng mưa

Lượng mưa trong khu vực chủ yếu tập trung vào tháng 6 đến tháng 11 Từ năm

2010 đến 2014, tổng lượng mưa qua các năm của trạm Phan Thiết tương đối ổn định khoảng 1.115,36mm/năm, trong khi đó ở trạm Phan Rang tổng lượng mưa các năm không ngừng giảm, thấp nhất là vào năm 2014 tổng lượng mưa cả năm chỉ đạt 513,3mm

Bảng 1.3 Lượng mưa (mm) trạm Phan Thiết và Phan Rang, giai đoạn 2010-2014

1 PT 91,2 17,4 4,7 10,7 -

Theo kết quả đo đạc lượng mưa vào các tháng trong năm 2014 tại trạm Phan Thiết và Phan Rang có thể thấy, ở hầu hết các tháng lượng mưa tại trạm Phan Thiết đều cao hơn trạm Phan Rang nhiều lần, do đó nếu chỉ xem xét kết quả khí tượng tại trạm Phan Thiết để đánh giá khí tượng khu vực huyện Tuy Phong sẽ không chính xác, chưa thể thấy được mức độ khô hạn tại đây Tại trạm Phan Rang, năm 2014, năm tháng đầu năm lượng mưa rất thấp hầu như không có mưa, mưa tập trung vào tháng các tháng cuối năm song lượng mưa các tháng này đều dưới 100mm/tháng

Hình 1.4 Biểu đồ lượng mưa các tháng, năm 2014 tại trạm Phan Thiết và

Phan Rang

Lượng bốc hơi

Trái với tổng lượng mưa, tổng lượng bốc hơi tại trạm Phan Rang qua các năm không ngừng tăng từ năm 2010 đến 2014, tổng lượng bốc hơi vào năm 2014 cao gấp 1,3 lần năm 2010 Tổng lượng bốc hơi trong năm luôn trên 1.500mm/năm (năm 2010-2014), lượng bốc hơi các tháng trong năm luôn đạt trên 100mm/tháng trong 2 năm gần đây (năm 2013 và 2014) Tháng 1 và 2 hằng năm là các tháng có lượng bốc hơi cao nhất trong năm

Bảng 1.4 Lượng bốc hơi (mm) tại trạm Phan Rang, giai đoạn 2010-2014

Tổng lượng bốc hơi cả năm 1.588 1.723 1.818 1.730 2.009

Ghi chú : theo Niên giám thống kê năm 2014 của tỉnh Ninh Thuận

Số liệu lượng mưa và bốc thoát hơi ở trạm Phan Rang năm 2013, 2014 cho thấy lượng mưa ở đây là rất thấp và giảm dần, trong khi đó tổng lượng bốc hơi lại rất cao và tăng lên qua các năm Năm 2013, tổng lượng bốc hơi gấp 1,6 lần tổng lượng mưa, năm

2014 là gấp 4 lần Điều này cho thấy thời tiết tại đây vô cùng khắc nghiệt, khả năng hạn hán cao

Hình 1.5 Biểu đồ lượng mưa và bốc hơi trung bình tháng tại trạm Phan Rang

năm 2013 và 2014

1.4.2.4 Đặc điểm thủy văn

Khu vực nghiên cứu có suối Vách nằm ở phía Đông, bắt nguồn từ khu vực đồng muối chảy ngang khu dân cư, có nhiệm vụ thoát nước mưa chảy tràn trong khu vực Khu vực cuối thôn Vĩnh Hải tiếp giáp với suối Chảy từ hồ Đá Bạc, có nước quanh

năm, nhưng lưu lượng mùa khô không lớn (Nguyễn Hải Âu, 2012)

1.4.2.6 Hệ động thực vật

Hệ động thực vật khu vực nhìn chung nghèo nàn

- Hệ thực vật chủ yếu là cây bụi nhỏ, các cây có nhiều gai với khả năng kháng hạn tốt Các thực vật thường thấy tại đây là me chua, chuối, dừa, ổi, trôm, me keo, xương rồng, mảng cầu gai, xoài Trong đó, chuối, dừa, trôm, mảng cầu gai, xoài là loại thực vật có nguồn gốc chủ yếu do người dân địa phương trồng trọt mà có

- Hệ động vật cạn thường gặp là nhông cát và tắt kè

1.4.3 Đặc điểm kinh tế- xã hội

- Dân cư: Xã Vĩnh Hảo có diện tích 77,570 km2, mật độ dân số 82 người/km2(năm 2008) Nhân dân địa phương chủ yếu là người Kinh, có ít đồng bào Chăm, đa phần theo đạo Phật, Bà La Môn và đạo Thiên Chúa

- Kinh tế- xã hội: Người dân trong khu vực chủ yếu sống bằng nghề đi biển và làm công tự do Mức thu nhập không ổn đinh, đời sống phụ thuộc nhiều vào thời tiết, khí hậu… phần đông người dân có đời sống tương đối thấp; tỷ lệ đói nghèo và tỷ lệ người chưa có việc làm trong khu vực còn cao

- Cơ sở hạ tầng: Trong khu vực đã có mạng lưới điện Quốc gia và đầy đủ hệ thống hạ tầng thông tin Internet, điện thoại Khu vực hiện sử dụng nguồn nước từ nước mưa và nước mua từ các cá nhân chở nước từ xe bồn, với giá 17.000 đồng/m3

Theo số liệu khai báo trước năm 2004 người dân trong khu vực sử dụng nước mưa và nước giếng đào, từ sau năm 2005 thì giếng bắt đầu nhiễm mặn, nên không thể sử dụng được nữa

- Văn hoá thông tin- truyền thanh: các thôn xã đã thực hiện tốt công tác thông tin, tuyên truyền cổ động, các chương trình hoạt động phục vụ nhiệm vụ chính trị của địa phương; thực hiện các chương trình văn hoá, văn nghệ phục vụ nhân dân trên địa bàn

- Giáo dục - Đào tạo: Xã có 01 trường trung học cơ sở , 02 trường tiểu học, 01 trường mẫu giáo với lượng học sinh là 2.029 học sinh

- Y tế: Trạm y tế xã có 01 Bác sỹ và 03 y tá, hộ sinh Nên việc chăm sóc ý tế tại

xã tương đối tốt

1.4.4 Nguyên nhân nhiễm mặn khu vực nghiên cứu

Các nguyên nhân có thể gây nhiễm mặn khu vực nghiên cứu có thể là

- Sự tích lũy muối trên tầng đất mặt do tưới trong điều kiện nước không đầy đủ, tưới bằng nước mặn: theo tài liệu địa chất thủy văn, tại khu vực nghiên cứu nguồn nước dưới đất ở đây hầu hết đều có tổng khoáng hóa >1,0%, khi dùng nước này tưới tiêu sẽ góp phần vận chuyển muối lên bề mặt, với lượng bốc hơi tại đây cao, làm muối tích tụ lại trên bề mặt và khó bị rữa trôi do lượng mưa hằng năm thấp hơn nhiều so với lượng bốc hơi

- Thấm từ các sườn cao chứa muối: Như phân tích địa hình khu vực nghiên cứu

ở phần trên ghi nhận địa hình tại đây thấp dần từ đồng muối Thông Thuận xuống khu dân cư ở phía Đông đồng muối với chênh lệch địa hình từ 1,2-5m, tạo thành sườn dốc thích hợp cho dòng thấm di chuyển Đồng muối và khu dân cư cùng nằm trên thành tạo trầm tích Đệ tứ (Holocen trung, trầm tích biển mQ22) với thành phần tầng trên chủ yếu là cát hạt vừa, thô, bở rời vốn là thành tạo có khả năng thấm tốt, do đó nếu lớp đáy của đồng muối không được thi công cách nước tốt hoặc vì bất cứ nguyên nhân nào khác làm nguồn nước mặn trên đồng muối thấm xuống tầng đất bên dưới thì kết hợp các yếu tố địa hình, địa chất khu vực thì khả năng hình thành dòng thấm là rất cao, nguy cơ làm nhiễm mặn khu vực xung quanh cụ thể là khu dân cư tăng cao Cùng với điều kiện khí tượng có lượng bốc hơi cao, làm lượng nước trong tầng đất mặt bốc hơi theo, dẫn đến lượng nước dưới đất bị nhiễm mặn di chuyển lên tầng mặt theo cơ chế mao dẫn và lượng nước tiếp tục bốc hơi để lại muối kết tinh trên bề mặt đất, khó bị rữa trôi do lượng mưa thấp

Hình 1.6 Sơ đồ mô tả dòng thấm từ đồng muối đến khu dân cư

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP VÀ THAM KHẢO TÀI LIỆU

Thu thập tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau để làm rõ đề tài nghiên cứu, xây dựng luận cứ để đánh giá kết quả nghiên cứu, tránh trùng lập với các nghiên cứu trước đây Các nguồn tài liệu thu thập:

- Tài liệu từ các bài báo, báo cáo liên quan đến đề tài nghiên cứu để đánh giá đặc điểm tự nhiên, kinh tế- xã hội khu vực nghiên cứu

- Các kết quả đo ảnh điện của trung tâm Địa vật lý Liên đoàn bản đồ địa chất miền Nam tại khu vực xã Vĩnh Hảo, huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận (Phụ lục 2)

- Số liệu quan trắc nước ngầm tại khu vực nghiên cứu được thu thập từ kết quả phân tích của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Thuận Các thông số phân tích gồm có pH, TDS, EC, Cl-, SO42- Vị trí lấy mẫu là các giếng đào của các hộ dân trong khu vực nghiên cứu (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Một số thông tin về vị trí lấy mẫu

Giếng đào (2005) sâu 2,5 m; đang còn

sử dụng (rửa chén, dội rửa nhà vệ sinh)

3 NN03 1250438 528590 Giếng đào (2002) sâu 8m; hiện tại

không sử dụng

4 NN04 1250429 528600 Giếng đào (2001) sâu 10,5 m; hiện

đang được sử dụng để tắm heo

5 NN05 1250664 528048 Giếng đào (2004) sâu 5,5 m; không sử

dụng từ năm 2007

(Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Thuận)

- Các sách, luận văn để nghiên cứu phương pháp đánh giá hiện trạng nhiễm mặn môi trường đất và nước ngầm bằng kết quả ảnh điện và giải pháp khắc phục nhiễm mặn

- Các tài liệu, quy chuẩn, tiêu chuẩn quốc gia phục vụ đánh giá độ mặn của môi trường đất và nước ngầm

+ QCVN 09-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất;

+ Các cách phân cấp độ mặn theo tác giả Lê Văn Khoa

- Số liệu thống kê từ Niên Giám Thống Kê cả nước, tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận các năm, báo cáo khoa học

Quá trình thực hiện đồ án sử dụng các tài liệu khác nhau phục vụ công tác tính toán, thành lập bản đồ, nguồn cung cấp các tài liệu này được thể hiện tại bảng 2.2

Bảng 2.2 Nguồn tài liệu được sử dụng trong đồ án

1 Số liệu đo ảnh điện Trung tâm địa vật lý Liên đoàn bản đồ

địa chất miền Nam

2 Số liệu phân tích nước ngầm Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại

2.2.1 Cơ sở lý thuyết của phương pháp ảnh điện

Phương pháp ảnh điện dựa trên cơ sở thăm dò điện nghiên cứu môi trường thông qua tính chất điện từ của môi trường, trong đó điện trở suất là tham số điện từ quan trọng nhất

Để đo điện trở suất của đất đá, người ta dùng điện cực để phát một dòng điện có cường độ I không đổi vào môi trường khảo sát Nguyên lý cơ bản của việc xác định điện trở suất của đất đá tuân theo định luật Ohm

Phương trình của định luật Ohm ở dạng vector cho dòng điện dẫn trong môi trường liên tục: 𝑗⃗ = 𝜎𝐸⃗⃗ (2.1)

Trong đó: j là mật độ dòng điện, E là cường độ điện trường, σ độ dẫn điện Xét điện trường của một điện cực hình bán cầu được phát từ dòng điện có cường độ không đổi I vào môi trường đồng nhất có điện trở suất ρ như hình 2.1

Hình 2.1 Dòng điện chạy từ nguồn phát và sự phân bố điện thế

Mật độ dòng điện tại điểm A bất kỳ cách điểm phát dòng điện một khoảng r:

𝑗 = 𝐼𝜌

2𝜋𝑟 2 (2.2) Hiệu điện thế tại điểm A: ∆U = 𝐼𝜌

2𝜋𝑟 (2.3)

Để đo điện trở suất của môi trường thì người ta thường dùng 4 cực điện rải trên một tuyến đo thẳng như hình 2.2 Với C1, C2 là điện cực phát và P1 và P2 là điện cực thu

Hình 2.2 Hệ bốn điện cực

Để tính hiệu điện thế đo được giữa 2 điểm P1, P2 bất kỳ trên bề mặt nửa không gian đồng nhất có điện trở suất ρ, được phát từ 2 điện cực C1, C2 ở vị trí bất kỳ, ta có công thức:

Trong thực tế, môi trường địa chất luôn phức tạp, không đồng nhất, do đó kết quả đo điện trở suất chỉ là kết quả điện trở suất biểu kiến Từ công thức trên ta có thể suy ra điện trở suất biểu kiến của môi trường: 𝜌𝑘 = 𝐾 ∆𝑈𝑀𝑁

1 𝑟𝑐1𝑝2+

1 𝑟𝑐2𝑝2)

(2.6)

∆U Hiệu điện thế đo được giữa 2 điện cực thu, mV

I Cường độ dòng điện phát qua các điện cực phát, mA

Có thể xác định giá trị điện trở suất thật của môi trường thông qua điện trở suất biểu kiến bằng việc thực hiện bài toán ngược Bài toán ngược trong thăm dò địa vật lý

là bài toán đi tìm một mô hình toán học có thể đáp ứng được các giá trị dữ liệu đo đạc được trong thực tế và thỏa mãn với các đặc điểm thực tế của khu vực

2.2.2 Đặc điểm điện trở suất của đất đá

Về bản chất dẫn điện của đất đá có thể chia ra hai loại dẫn điện - điện tử và ion:

- Loại dẫn điện điện tử xảy ra ở phần khung của khoáng vật tạo đá, hay nói cách khác phần tử tải điện là các electron Loại dẫn điện này chỉ phổ biến trong các thân quặng sulfur, đa kim, graphit, kim loại

- Loại dẫn điện ion (hay dẫn điện điện phân) xảy ra trong đất, đá lỗ hổng, khe nứt lấp đầy dung dịch vì các khoáng vật tạo đá không dẫn điện, còn nước trong khe nứt và lỗ rỗng của đất đá có tính dẫn điện ion 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, chủ yếu là do sự có mặt của các muối hòa tan Do đó độ dẫn điện của đất phụ thuộc hầu hết vào nước trong lỗ rỗng và chất lượng của nó

Tại khu vực nghiên cứu phần lớn diện tích nằm trên thành tạo trầm tích Đệ tứ

bở rời nên loại dẫn điện ở đây chủ yếu là dẫn điện ion do đó điện trở suất của đất tại khu vực nghiên cứu chủ yếu do điện trở suất của tầng chứa nước quyết định

Trên thực tế điện trở suất của đất đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như

độ khoáng hóa của nước ngầm, nhiệt độ, thành phần thạch học, độ gắn kết, độ rỗng và

độ chứa nước

Điện trở suất có khoảng biến thiên rộng từ 1 Ωm đối với đất nhiễm mặn đến vài trăm Ωm đối với đất khô Điện trở suất của đá xâm nhập và biến chất thường có giá trị cao Giá trị điện trở suất của các loại đá này phụ thuộc vào độ nứt nẻ và mức độ chứa nước trong đới nứt nẻ đó Đá trầm tích thường có độ xốp và khả năng chứa nước cao nên có giá trị điện trở suất thấp hơn so với các đá xâm nhập và biến chất Giá trị điện trở suất phụ thuộc rất lớn vào độ xốp, độ chứa nước của đất và độ khoáng hóa của nước chứa trong lỗ hổng (Lương Văn Thọ, 2014) Điện trở suất tỉ lệ nghịch với độ khoáng hóa (Nguyễn Đức Tiến, 2013) Do đó điện trở suất của nước biển thấp cũng là

do chứa nhiều muối hòa tan

Khi nhiệt độ tăng thì các ion trở nên linh động hơn, do đó điện trở suất sẽ giảm khi nhiệt độ môi trường tăng lên (Samouelian, 2005)

Trong nghiên cứu về độ dẫn điện của tầng chứa nước, Archie (1942) 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 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, ) (Hoàn Văn Hoan, 2008) Nghiên cứu của Van Dam and Meulenkamp (1967) đã xác định giá trị điện trở suất đất đại diện cho nước ngọt, nước

lợ và nước mặn lần lượt là 40, 12 và 3 Ωm (Samouelian, 2005)

2.2.3 Số liệu đo ảnh điện

Đề tài sử dụng các kết quả đo ảnh điện của Trung tâm địa vật lý Liên đoàn bản

đồ địa chất miền Nam làm cơ sở đầu vào cho phương pháp xử lý số liệu

Kết quả số liệu được lấy từ số liệu của 10 tuyến đo có số hiệu: T1, T1A, T1B, T2, T3, T4, T5, T6, T7 và T8 (Phụ lục 3: Bản đồ số 06) Cơ sở thiết kế tuyến đo như sau:

- Các tuyến đo T1B, T2, T3, T4, T5 và T6 được thiết kế đo tại khu vực dân cư;

- Các tuyến đo T1 và T1A được thiết kế vuông góc với ruộng muối về phía suối Vách theo mái dốc của địa hình;

- Tuyến T7 và T8 được bố trí 2 vuông góc với các tuyến đo còn lại nhằm đánh giá được toàn diện thay đổi điện trở suất khu vực

2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU

Các chỉ số thống kê được dùng để mô tả số liệu đo điện trở suất trên từng tuyến

đo và tất cả các tuyến Các chỉ số được sử dụng là trung bình (mean), trung vị (median), giá trị nhỏ nhất (min), giá trị lớn nhất (max), độ lệch chuẩn (SD), đồ thị boxplot

- Trung bình là tổng các giá trị chia cho cơ số mẫu

- Đồ thị Boxplot được sử dụng để tóm tắt các giá trị thống kê cơ bản giúp mô tả

sự phân bố và phân tán của tập dữ liệu Các giá trị đó gồm có tứ phân vị, trung vị (đường kẻ giữa box), hàng rào trên và dưới đại diện cho giá trị nhỏ nhất và lớn nhất

+ Tứ phân vị được xác định bằng cách sắp xếp tập dữ liệu theo thứ tự giá trị tăng dần, chia tập dữ liệu làm 4 phần có kích thước bằng nhau: Tứ phân vị dưới (Lower quartile) hay giá trị 25% (Q1) là giá trị nằm ở vị trí đầu của quãng phần tư thứ

2, tứ vị trên (Upper quartile) hay giá trị 75% (Q3) là giá trị nằm ở vị trí cuối của quãng phần tư thứ 3 Khoảng tứ phân vị (Interquartile Range - IQR)= Q3-Q1

+ Hàng rào trên và hàng rào dưới đại diện cho giá trị cực đại và cực tiểu của tập

dữ liệu

Hình 2.3 Ý nghĩa đồ thị Boxplot

Để xác định và phân chia cấp độ mặn theo diện trong diện tích khảo sát cần xây dựng các sơ đồ đẳng trị điện trở suất bằng chương trình Surfer 12.0 của Golden Software, Inc Phần mềm Surfer giúp nội suy các số liệu rời rạc trong không gian thành một mạng lưới các dữ liệu đều đặn với file có phần mở rộng là GRD Lưới Grid nội suy bằng phần mềm Surfer 12.0 là tạo ra một bản đồ dựa trên một tập tin lưới từ dữ liệu XYZ (X và Y là tọa độ điểm đo và Z là giá trị điện trở suất đo được) Việc tạo lưới sẽ lấp đầy các lỗ hổng không có dữ liệu bằng cách nội suy các giá trị Z tại các vị trí không tồn tại các điểm dữ liệu Trong Surfer có nhiều phương pháp nội suy để lựa chọn như Inverse Distance to a Power, Kriging, Triangulation with Linear Interpolation, Modified Shepard's Method, … Trong giới hạn nghiên cứu của đề tài chỉ

đề cập đến 9 phương pháp nội suy phổ biến hiện nay đang được sử dụng trên phần mềm Surfer 12.0 là

 Inverse Distance to a Power (IDP)

 Radial Basis Function (RBF)

 Triangulation with Linear Interpolation (TLI)

Phương pháp Inverse Distance to a Power là phương pháp nội suy trung bình trọng số, với nghịch đảo khoảng cách theo lũy thừa, dữ liệu được gia trọng trong quá trình nội suy sao cho ảnh hưởng của một điểm so với một điểm khác suy giảm theo khoảng cách từ nút lưới Phương pháp này có xu hướng tạo ra các đường contour tập trung chung quanh các điểm dữ liệu dạng “mắt trâu”

Phương trình sử dụng cho nghịch đảo khoảng cách theo một lũy thừa Inverse Distance to a Power là

(2.9)

(2.10) Trong đó:

hij là khoảng cách phân chia hiệu quả giữa điểm nút lưới j và điểm nút lưới lân cận i

𝑍̂ j là giá trị đã nội suy cho nút lưới j

zj lá giá trị các điểm lân cận

dij là khoảng cách giữa nút lưới j và điểm lân cận i

𝛽 là lũy thừa trọng số (tham số lũy thừa)

𝛿 là tham số làm trơn

Kriging là phương pháp thống kê không gian (geostatistics), bằng cách sử dụng các giá trị được biết đến (điểm mẫu) và semivariogram (dựa trên sự phân bố không gian của các điểm mẫu) để xác định giá trị không rõ Kriging có thể nội suy các giá trị lưới vượt quá giới hạn dữ liệu Z

Minimum curvature tạo ra bề mặt trơn nhất có thể trong khi cố gắng giữ đúng giá trị dữ liệu gần nhất Tuy nhiên Minimum curvature không phải là phương pháp nội suy chính xác, nó có thể tạo ra các dị thường giả có độ lớn cao trong các vùng không

có dữ liệu Phương pháp Minimum Curvature đòi hỏi ít nhất 4 điểm dữ liệu

Modified Shepard's Method tương tự phương pháp bình phương tối thiểu trọng

số nghịch đảo khoảng cách nhưng sử dụng hệ số làm trơn để loại trừ hoặc giảm sự xuất hiện ‘‘mắt trâu’’ của các đường đẳng trị tạo ra Modified Shepard's Method cũng

có thể là phương pháp nội suy chính xác hoặc nội suy làm trơn

Phương pháp Natural Neighbor là phương pháp nội suy các điểm lân cận tự nhiên Phương pháp Natural Neighbor không nội suy các đường đẳng trị vượt quá bao lồi của các vị trí dữ liệu

Phương pháp tạo lưới Nearest Neighbor gán giá trị của điểm gần nhất cho mỗi

nút lưới Phương pháp này hữu dụng khi dữ liệu biết trước ở các vị trí có khoảng cách đều

Polynomial Regression được sử dụng để xác định các dạng và xu hướng lớn trong dữ liệu Polynomial regression thực tế không phải là một phép nội suy vì nó không nổ lực tiên đoán các giá trị chưa biết

Radial Basis Function sử dụng các hàm cơ sở để xác định trọng số tối ưu áp dụng vào các điểm dữ liệu trong suốt quá trình nội suy và các hàm này đều là phương pháp nội suy chính xác vì chúng tôn trọng các giá trị dữ liệu

Phương pháp Triangulation with Linear Interpolation là phương pháp tam giác trắc lượng Thuật toán tạo ra các tam giác bằng cách vẽ các đường nối giữa các điểm

dữ liệu Các điểm nguyên thủy được nối theo cách để các cạnh của các tam giác không cắt nhau Kết quả là một miếng ghép các mặt tam giác trên phạm vi mạng lưới Đây là phương pháp nội suy chính xác

Số liệu ảnh điện sau khi được thu thập sẽ được định dạng dưới dạng file * xlsx (Excel 2010) với 3 cột X, Y là toạ độ điểm đo và Z là giá trị điện trở suất đo đạc Dùng phần mềm Surfer 12.0 để mở file dữ liệu và lưu lại dưới dạng *.dat để thực hiện quá trình thành lập lưới gird Lưới gird được lập bằng các phương pháp nội suy khác nhau

Số liệu đầu vào của các phương pháp nội suy là số liệu đo điện trở suất tại 723 điểm

đo, khoảng cách các mắc lưới gird là 5, các giá trị khác đều để mặc định theo phần mềm File lưới gird sau khi hoàn thành sẽ được xuất ra dưới dạng bản đồ đẳng trị (Map contour) điện trở suất, các bản đồ này sẽ là tiền đề để làm bản đồ phân vùng tổng muối tan trong đất

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình tạo lưới Grid trên Surfer 12.0

Để đánh giá chất lượng các phương pháp nội suy phục vụ việc lựa chọn phương pháp thích hợp thành lập bản đồ phần vùng tổng muối tan, đề tài thực hiện các bước như sau

 Chọn một phương pháp tạo lưới

 Thực hiện đánh giá Cross Valitation trên Surfer 12.0

 Đánh giá chất lượng của phương pháp tạo lưới đã chọn bằng các đặc trưng thống kê và so sánh kết quả lập bản đồ Contour điện trở suất của các phương pháp

Quá trình đánh giá Cross Validation trong Surfer 12.0: Cho các giá trị đã biết tại N vị trí quan sát trong tập hợp dữ liệu gốc, Cross validation đánh giá chất lượng tương đối của mạng lưới bằng cách tính toán và xem xét các sai số tạo lưới Trong Surfer, các sai số này được tính toán bằng cách loại trừ giá trị quan sát thứ nhất trong tập hợp dữ liệu và sử dụng các dữ liệu còn lại và thuật toán đã chỉ định để nội suy giá trị tại vị trí điểm quan sát thứ nhất Dùng giá trị quan sát đã biết tại vị trí này, tính toán sai số nội suy (Sai số = Giá trị nội suy – Giá trị quan sát) Sau đó, giá trị quan sát thứ

Tạo bảng cơ sở dữ liệu Excel Với X, Y là toạ độ và Z là giá trị điện trở suất đo đạt

Xuất sang phần mềm Surfer 12.0

Save lại dưới dạng file *.dat

Tạo lưới Grid

Lập bản đồ Contour điện trở suất

nhất được trả lại tập tin dữ liệu và giá trị quan sát thứ hai được loại ra khỏi tập hợp dữ liệu Sử dụng các dữ liệu còn lại (gồm cả điểm quan sát thứ nhất) và thuật toán nội suy

đã chỉ định để nội suy giá trị tại vị trí điểm quan sát thứ hai Bằng cách sử dụng giá trị quan sát đã biết tại vị trí này, sai số nội suy được tính toán tương tự như với vị trí thứ nhất Quan sát thứ hai được trả trở lại tập hợp dữ liệu và quy trình được tiếp tục thực hiện theo cách này cho các giá trị quan sát thứ 3, thứ 4, thứ 5, cho đến quan sát N Quá trình này tạo ra N sai số nội suy Các thống kê khác nhau tính toán cho các sai số được sử dụng như phép đo định lượng khách quan chất lượng của phương pháp tạo lưới

Một phương pháp nội suy hiệu quả sẽ là sự tương ứng 1:1 giữa các giá trị nội suy và giá trị đo đạc, với sự tương quan cao và sai số hệ thống tối thiểu Theo tác giả

Vũ Văn Nghị (2016) “Sự tương ứng (tức là mức độ chặt chẽ) của các giá trị mô phỏng

và thực đo được đo lường bằng một số thủ tục thống kê cụ thể, hay các tiêu chuẩn tương thích, được biết đến như là hàm mục tiêu, OF (Objective Function)” Trong

nghiên cứu của đề tài, lựa chọn hàm mục tiêu để đánh giá hiệu quả của phương pháp là

hệ số hiệu quả mô hình, sai số căn hai bình phương và sai số phần trăm giữa sai số chuẩn của giá trị trung bình đo và nội suy Trong các hàm mục tiêu để đánh giá tính hiệu quả của phương pháp nội suy có:

 𝑥𝑖 là các giá trị đo đạc thực tế

 𝑦𝑖 là các giá trị nội suy

 𝑥̅ là trung bình số học của giá trị đo đạc thực tế

 𝑦̅ là trung bình số học của giá trị nội suy

 𝑛 là kích thước mẫu hay số lượng điểm đo

Hệ số hiệu quả mô hình có thể dùng để xác định các giá trị nội suy bằng phương pháp nội suy có so sánh được với giá trị đo đạc thực tế hay không Hệ số hiệu quả mô hình (R2) dùng để đo mức độ liên kết giữa các giá trị đo và nội suy Hệ số được xác định bằng công thức:

𝑅2 = ∑ (𝑥𝑖−𝑥̅)2

𝑛 𝑖=1 −∑𝑛𝑖=1(𝑦𝑖−𝑥𝑖)2

∑ 𝑛 (𝑥𝑖−𝑥̅) 2 𝑖=1

(2.11) Giá trị R2 biểu thị sự tương thích tốt 1:1 giữa các giá trị nội suy và đo đạc, giá trị này có thể dưới không nhưng không thể >1, giá trị hàm tiến tới 1 thì phương pháp