Khái quát về khu vực nghiên cứu
Hà Nội là Thủ đô của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Thành phố
Hà Nội có tổng diện tích 3.344,92 km², bao gồm 10 quận, 1 thành phố, 1 thị xã và 18 huyện Các quận của Hà Nội gồm có Hoàn Kiếm, Ba Đình, Đống Đa, Hai Bà Trưng, Tây Hồ, Thanh Xuân, Cầu Giấy, Long Biên, Hoàng Mai, và Hà Đông Thị xã Sơn Tây và các huyện Đông Anh, Sóc Sơn, Thanh Trì, Từ Liêm, Gia Lâm, Ba Vì, Chương Mỹ, Đan Phượng, Hoài Đức, Mỹ Đức, Phú Xuyên, Phúc Thọ, Quốc Oai, Thạch Thất, Thanh Oai, Thường Tín, Ứng Hòa, và Mê Linh cũng thuộc địa bàn Hà Nội.
Hà Nội nằm ở phía tả ngạn sông Đà và hai bên sông được giới hạn bởi tọa độ địa lý:
Hà Nội, thủ đô của Việt Nam, tọa lạc tại đồng bằng Bắc Bộ và giáp ranh với các tỉnh Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía bắc; Hà Nam ở phía nam; Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên ở phía đông; cùng với Hoà Bình và Phú Thọ ở phía tây.
Thành phố hiện có 404 xã và 22 thị trấn với tổng dân số 6.472.200 người (số liệu thống kê 1/4/2009), trong đó nội thành chiếm 53% và ngoại thành chiếm 47% Mật độ dân số phân bố không đều, với các quận nội thành có mật độ trung bình 19.163 người/km2, cao nhất là quận Hoàn Kiếm với 37.265 người/km2, trong khi các huyện ngoại thành chỉ có 1.721 người/km2 Là thành phố có mật độ dân số cao nhất Việt Nam, lượng nước khai thác hàng ngày và chất thải công nghiệp, sinh hoạt cũng rất lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng môi trường.
Kinh tế thủ đô đã có sự phát triển nhanh chóng và toàn diện, với cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng hiện đại hóa từ dịch vụ - công nghiệp - nông nghiệp Năm 2007, GDP đạt mức tăng trưởng 11,5%, trong đó giá trị công nghiệp và xây dựng tăng 13%, dịch vụ tăng 11%, và nông lâm thủy sản tăng 1,1%.
Hình 1.1 Bản đồ vị trí nghiên cứu
Các phương pháp nghiên cứu ĐT NDĐ
Trong tự nhiên, nước ngầm (NDĐ) là một khoáng sản động, với các thành phần trong nước có khả năng di chuyển theo dòng thấm, dẫn đến sự thay đổi về trữ lượng và chất lượng theo không gian và thời gian Khác với khoáng sản rắn, trữ lượng NDĐ có thể tái tạo, và trong quá trình khai thác, có thể xuất hiện những thành phần không có trong điều kiện tự nhiên Để đánh giá và dự báo sự thay đổi trữ lượng và chất lượng NDĐ, vấn đề nghiên cứu diễn biến (ĐT) đã được đặt ra từ lâu Ph Maier, nhà thuỷ lực người Pháp đầu tiên, đã sử dụng tài liệu quan trắc lưu lượng mạch nước để dự báo sự thay đổi lưu lượng theo thời gian, đồng thời đưa ra phương pháp tính lưu lượng các mạch nước trong thời kỳ ĐT độc lập.
Vào năm 1940, G.N Kamenxki đã công bố phương pháp sai phân-hữu hạn để nghiên cứu động thái nước ngầm (ĐT NDĐ), cho phép dự báo mực nước ngầm và xác định giá trị cung cấp của nó Phương pháp này vẫn được áp dụng rộng rãi cho các bài toán thực tế, với sự đóng góp tiếp theo từ các nhà nghiên cứu như A.B Lebedev, P.A Kixelov, N.A Mianikov, I.K Gavit, X.M Xemenov, và E.N Pharseva Tại Mỹ và Liên Xô trước đây, nghiên cứu ĐT NDĐ chủ yếu liên quan đến cải tạo đất và xây dựng công trình thủy công, dân dụng và công cộng, như hệ thống quan trắc NDĐ cho hệ thống cống và đường ống ngầm tại thành phố William, Mỹ M.E Antovxki đã trình bày phương pháp tương quan đơn để chỉnh lý và phân tích tài liệu quan trắc, giúp dự báo ĐT NDĐ hiệu quả.
A.A Konopliansev đã trình bày một số ví dụ về việc sử dụng phương pháp tương tự để dự báo mức nước ĐT NDĐ, đồng thời phân tích đồ thị dao động của mức nước theo thời gian.
G Glukhov đã áp dụng các quy luật từ mỏ Krưm (Liên bang Nga) về dao động mực nước của các mạch nước để dự đoán diễn biến của ĐT NDĐ trong khu vực.
Trong thời gian gần đây, N.A Kinhexaghin đã áp dụng mối tương quan giữa dao động mực nước dâng (NDĐ) và cường độ ánh sáng mặt trời để dự báo mực NDĐ dài hạn tại Cộng hòa Uzbekistan Đồng thời, I Bogard từ Ba Lan đã giới thiệu phương pháp hồi quy tương quan bội như một công cụ hữu ích để dự đoán diễn biến của NDĐ.
Cùng với I Bogard, các nhà khoa học Mỹ như D Remxơn và D Rendolphơ đã phát triển phương pháp dự báo sự biến đổi của mực nước ngầm (NDĐ) trong điều kiện tự nhiên cũng như khi bị ảnh hưởng bởi các tác động nhân tạo.
Năm 1960 đã xuất hiện hàng loạt các công trình trong lĩnh vực phân tích và dự báo ĐT NDĐ của A.A Konopliansev, V.A Korobaynhikov, X.M Xemenov, I.N Ephrenmov
A.A Konopliansev là người đầu tiên đã sử dụng phương pháp làm “trơn” chuỗi quan trắc để phân tích chu kỳ dài Phương pháp này cho ta khả năng loại trừ những dao động mực NDĐ có chu kỳ ngắn và tách ra dao động có chu kỳ dài Ông cũng là người đầu tiên sử dụng phương pháp Vangây để dự báo ĐT NDĐ Phương pháp này dựa trên sự phân tích, dự báo thời tiết và các quy luật chuyển động của các hoàn lưu khí quyển
Năm 1967, A.A Konopliansev đã tổng kết đánh giá khả năng sử dụng các hàm tương quan để dự báo ĐT NDĐ
Năm 1970, E.A Dansberg, V.N Detr và L.D Kioring đã cung cấp các ví dụ cụ thể chứng minh tính hợp lý của việc sử dụng các hàm tương quan trong dự báo ĐT Đồng thời, A.A Konopliansev đã tổng hợp các phương pháp chỉnh lý, phân tích và dự báo ĐT NDĐ dựa trên toán học thống kê.
Năm 1972, V.X Kovalepxki đã xuất bản một cuốn sách, trong đó ông đề xuất sử dụng đồ thị đồng trục kết hợp với các phương pháp dự báo đã biết để dự đoán ĐT NDĐ.
Cuối năm 1979, V.X Kovalepxki, A.A Konopliansev và X.M Xemenov cho xuất bản cuốn sách giới thiệu phương pháp dự báo và đo vẽ lập bản đồ ĐT
Cuốn sách hệ thống hoá và mô tả các phương pháp có thể áp dụng cho những điều kiện tự nhiên, cũng như những vùng bị ảnh hưởng bởi sự phá huỷ của NDĐ trong một khu vực rộng lớn.
Phương pháp tương tự ĐCTV được áp dụng để dự báo ĐT bắt đầu từ thời điểm này, dựa trên sự tương tự của ĐCTV trong tự nhiên và các hệ thống quan trắc.
Vào năm 1986, Sở Bảo vệ Môi trường Washington, D.C., Mỹ đã phát hành tài liệu "Hướng dẫn kỹ thuật quan trắc động thái nước dưới đất", cung cấp hướng dẫn chi tiết về thiết kế các lỗ khoan, cũng như phương pháp quan trắc và xử lý dữ liệu quan trắc.
Năm 2000, tài liệu “Hướng dẫn phương pháp quan trắc ĐT và đánh giá sự biến đổi NDĐ” do nhóm tác giả quốc tế gồm J.J Ottens, J.G Timmerman, Zs Buzrs, Havas-Szilorgyi, J Chilton, P RonDak, O Tarasova, B Toussaint và M Varela biên soạn đã được xuất bản tại Mỹ Tài liệu này cung cấp hướng dẫn chi tiết về phương pháp quan trắc ĐT nhằm đánh giá sự biến đổi của NDĐ, cũng như điều kiện biên và ranh giới thủy địa hóa.
Năm 2003, Patrick M Reed từ Phòng công trình môi trường và đô thị bang Pennsylvania, Mỹ đã công bố một nghiên cứu về “Phương pháp nội suy xác định các nhân tố ảnh hưởng đến tài liệu quan trắc ĐT NDĐ trong thời gian dài” Nghiên cứu này nhằm mục đích phân tích và xác định các yếu tố có ảnh hưởng đến việc quan trắc dữ liệu môi trường một cách hiệu quả và bền vững.
Các nghiên cứu gần đây về ĐT NDĐ trên thế giới liên quan mật thiết đến hướng nghiên cứu của luận văn này, cho thấy sự phát triển và ứng dụng của phương pháp này trong các lĩnh vực khác nhau.
Các kết quả nghiên cứu ĐT NDĐ ở thành phố Hà Nội
Từ những năm đầu thế kỷ 20, người Pháp đã bắt đầu khai thác nước ngầm tại Hà Nội để phục vụ nhu cầu ăn uống và sinh hoạt Các nhà máy nước đầu tiên như Yên Phụ (1904) và Sơn Tây (1930) được xây dựng trong giai đoạn này Tuy nhiên, công tác nghiên cứu và quan trắc tài nguyên nước vẫn chưa được chú trọng đầu tư.
Kể từ khi hòa bình lập lại ở miền Bắc vào năm 1954, nghiên cứu ĐCTV, bao gồm ĐT NDĐ, mới được tiến hành Tuy nhiên, trong giai đoạn từ 1954 đến 1989, nghiên cứu ĐT NDĐ chủ yếu chỉ là một phần trong các dự án lập bản đồ ĐCTV, tìm kiếm và thăm dò NDĐ, hoặc tháo khô mỏ nhằm đánh giá sơ bộ đặc điểm ĐT NDĐ trong chu kỳ một năm thủy văn.
Trong quá trình thực hiện các dự án lập bản đồ ĐCTV - ĐCCT tỉ lệ 1/200.000 cho vùng Hà Nội của Cao Sơn Xuyên vào năm 1985 và tỉ lệ 1/50.000 cho thành phố Hà Nội của Trần Minh vào năm 1984, công tác quan trắc ĐT NDĐ đã được tiến hành.
Công tác quan trắc động thái nước dưới đất (ĐT NDĐ) hiện chỉ được thực hiện tại một số công trình chủ yếu trong mạng lưới các lỗ khoan khảo sát ĐCTV, với yếu tố quan trắc chính là mực nước Tần suất đo được thực hiện từ 3 đến 5 lần mỗi tháng, và thời gian quan trắc tối đa là một năm thủy văn Mục tiêu của việc quan trắc này là để đánh giá định tính mối quan hệ giữa các yếu tố khí tượng và thủy văn với NDĐ, đồng thời sử dụng dữ liệu quan trắc mực NDĐ để đánh giá trữ lượng động tự nhiên.
Trong các báo cáo số liệu quan trắc, tài liệu được xử lý dưới dạng biểu đồ và bảng thống kê nhằm sơ bộ đánh giá đặc điểm ĐT NDĐ của các TCN nghiên cứu Nhiều tác giả đã sử dụng phân tích đồ thị để tính toán các đại lượng cung cấp cho NDĐ.
Trong các báo cáo tìm kiếm NDĐ vùng Phú Xuyên-Hà Tây của Hoàng Văn
Chức (1988) đã thực hiện báo cáo thăm dò tỉ mỉ về NDĐ vùng Hà Nội và Hà Nội mở rộng, trong khi Trần Minh (1983, 1993) cũng đã tiến hành báo cáo thăm dò tỉ mỉ NDĐ khu vực Đông Anh-Đa Phúc.
Tạ Ngọc Hiến (1980) đã báo cáo kết quả khảo sát ĐCTV nhằm mở rộng công suất nhà máy nước Ngọc Hà, trong khi Đặng Hữu Ơn và Nguyễn Văn Túc (1991) thực hiện khảo sát khai thác bãi giếng Gia Lâm-Sài Đồng Trần Minh và Nguyễn Thị Tâm (1985) cũng đã báo cáo về khai thác bãi giếng Cáo Đỉnh và Bắc Thăng Long, còn Lê Huy Hoàng (1998) và Đào Duy Nhiên (2004) lần lượt báo cáo về bãi giếng Nam Dư Tuy nhiên, công tác quan trắc ĐT NDĐ chỉ được thực hiện như một phần của các đề án lập bản đồ, dẫn đến mạng lưới quan trắc không phù hợp, với hạn chế về tần suất và chuỗi thời gian quan trắc.
Trong quá trình lập báo cáo, tài liệu quan trắc ĐT NDĐ chỉ được thống kê dưới dạng phụ lục và biểu đồ, mô tả trong phần điều kiện ĐCTV của vùng nghiên cứu Một số báo cáo sử dụng tài liệu quan trắc đồng thời để lập bản đồ thuỷ đẳng cao và đẳng áp của các TCN Chuỗi số liệu quan trắc cũng được dùng để đánh giá trữ lượng động tự nhiên và sơ đồ hoá điều kiện ĐCTV nhằm tính toán trữ lượng NDĐ Tuy nhiên, do thời gian quan trắc ngắn (thường tối đa một năm), diện tích vùng nghiên cứu nhỏ và thời gian không đồng bộ, các kết quả nghiên cứu còn nhiều hạn chế Dù vậy, đây vẫn là nguồn tài liệu quan trọng, làm tiền đề cho việc phân tích các điều kiện hình thành ĐT NDĐ.
Từ năm 1989, công tác nghiên cứu và theo dõi nguồn nước ngầm (NDĐ) đã được mở rộng với các đề án lập bản đồ và thăm dò, bao gồm cả "Đề án quan trắc Quốc gia ĐT NDĐ" Trong giai đoạn này, Hà Nội cũng đã xây dựng mạng lưới quan trắc chuyên biệt nhằm đánh giá lại trữ lượng khai thác NDĐ.
Năm 1989, theo quyết định phê duyệt số 83-MĐC-QĐ của Tổng Cục Mỏ Địa chất, mạng lưới quan trắc Quốc gia ĐT NDĐ đã được khởi công xây dựng và hoàn thành vào năm 1995.
Vào năm 1995, Nguyễn Văn Đản, Tống Ngọc Thanh và nhóm nghiên cứu đã hoàn thành "Báo cáo kết quả thi công mạng lưới quan trắc Quốc gia ĐT NDĐĐBBB", nêu rõ kết quả xây dựng mạng lưới và công trình quan trắc Dựa trên số liệu quan trắc ĐT NDĐ, các tác giả đã đánh giá sơ bộ đặc điểm ĐT NDĐ và lập sơ đồ phân vùng nhằm xác định tính hợp lý của mạng lưới cho giai đoạn tiếp theo Đến năm 2000, báo cáo kết quả quan trắc ĐT NDĐ vùng ĐBBB giai đoạn 1996 - 2000 đã được thực hiện, tiếp theo là báo cáo của Nguyễn Thị Hạ vào năm 2005 cho giai đoạn 2001-2005, trình bày kết quả quan trắc mực nước, nhiệt độ và thành phần hóa học của 210 công trình Trong khi đó, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam cũng đã biên soạn các niên giám ĐT NDĐ cho các giai đoạn 1996-2000 và 2001-2005, cùng với việc công bố kết quả trên các tạp chí chuyên ngành Tuy nhiên, các kết quả này chủ yếu mô tả hiện trạng và phân tích định tính, thiếu các tính toán định lượng để chứng minh các nhận định, và sơ đồ phân vùng ĐT chưa được xác lập theo nguyên tắc thống nhất dựa trên phân tích các chỉ tiêu định lượng.
Đặc điểm ĐT NDĐ ở vùng Hà Nội được phân tích trong chuyên khảo "Nước dưới đất vùng đồng bằng Bắc Bộ" của Lê Văn Hiển và các cộng sự (1988), bên cạnh các công trình nghiên cứu chính khác.
Từ những tổng kết trên chúng tôi có một số nhận xét: Tài liệu quan trắc ĐT
NDĐ tại Hà Nội đã lưu trữ một lượng lớn tài liệu quan trắc qua nhiều năm Các hoạt động quan trắc này được thực hiện trên mạng lưới quan trắc Quốc gia và mạng lưới chuyên biệt của thành phố.
Hà Nội Dựa vào các nguồn gốc tài liệu trên chúng ta có thể nghiên cứu để phân vùng ĐT.
Khái niệm về điều kiện hình thành và nhân tố ảnh hưởng đến động thái NDĐ
Sự hình thành động thái NDĐ gắn liền với cấu tạo địa chất và thành phần thạch học, bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi khí hậu, thủy văn và hoạt động kinh tế của con người Mặc dù các yếu tố này đều có vai trò quan trọng, nhưng cấu tạo địa chất và thành phần thạch học thay đổi rất ít theo thời gian, với chu kỳ biến đổi tính bằng hàng triệu năm Những biến đổi này ảnh hưởng đến các yếu tố động thái, khó ghi nhận, nhưng lại là điều kiện thiết yếu cho sự hình thành động thái NDĐ.
Các nhân tố ảnh hưởng đến động thái nước dưới đất đã được nghiên cứu bởi nhiều nhà địa chất thủy văn Liên Xô, như V.X Kovalepxki, A.A Konopliansev, và I.K Gavitr Dựa trên các đặc điểm chung, các nhân tố này được phân loại thành bốn nhóm chính: vũ trụ, khí tượng, thủy văn và nhân tạo.
Trái đất, hành tinh trong hệ mặt trời, chịu ảnh hưởng mạnh mẽ từ nhiệt năng của mặt trời, không chỉ tác động đến động thái nước dưới đất (NDĐ) mà còn nhiều quá trình khác Sự ảnh hưởng của vũ trụ, đặc biệt là sức hút của mặt trời, gây ra hiện tượng thủy triều lên xuống, được xem là một yếu tố vũ trụ quan trọng đối với NDĐ Hơn nữa, sự biến đổi của thủy triều cũng tác động đến mực nước biển và các dòng chảy ven biển, do đó có thể được phân loại là một yếu tố thủy văn.
Các yếu tố khí tượng như lượng mưa, bốc hơi, nhiệt độ và độ ẩm có ảnh hưởng mạnh mẽ đến ĐT NDĐ Những yếu tố này không chỉ tác động trên diện rộng mà còn có mối liên hệ chặt chẽ với các yếu tố thủy văn.
Địa tầng tự nhiên (ĐT NDĐ) bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm bề mặt địa hình, độ dày của đới thông khí, lớp thổ nhưỡng và lớp phủ thực vật Ngoài ra, các hoạt động kinh tế của con người trong khu vực cũng có thể làm biến đổi ĐT NDĐ Thực tế cho thấy, sự đa dạng trong các hoạt động kinh tế có thể gây tác động lớn đến ĐT tự nhiên, từ đó tạo ra những dấu hiệu nhận biết các khu vực ĐT tự nhiên bị phá hủy.
Điều kiện hình thành ĐT NDĐ khu vực Hà Nội
Hà Nội có hai dạng địa hình chính là đồng bằng và đồi núi
1 Đồng bằng Đồng bằng bao gồm địa phận Hà Nội cũ và một số huyện phía đông của Hà Tây trước đây, chiếm khoảng 3/4 diện tích tự nhiên Bề mặt đồng bằng ngiêng thoải dần về phía đông nam, có độ cao tuyệt đối (2-15)m Ở Đông Anh, Sóc Sơn đồng bằng có độ cao (6-15)m Ở phía đông nam thành phố đồng bằng thấp bằng phẳng hơn, có nhiều trũng và đầm lầy Trong đồng bằng có mạng lưới sông, ngòi khá dầy
Vùng đồi núi bao gồm các huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai và Mỹ Đức, nổi bật với nhiều đỉnh núi cao như Ba Vì (1.281m), Gia Dê (707m), Chân Chim (462m), Thanh Lanh (427m), Thiên Trù (378m), Bà Tượng (334m), Sóc Sơn (308m) và Núi Bộc (245m), cùng Dục Linh (294m).
Khu vực chuyển tiếp từ vùng đồi núi sang đồng bằng tại Hà Nội có những dải đồi thấp hình bát úp, phân bố chủ yếu ở phía tây, tây bắc và phía bắc thành phố Những dải đồi này có độ cao từ 20 đến 374m và địa hình tương đối thoải.
Hà Nội, trung tâm đồng bằng Bắc Bộ, sở hữu đặc điểm địa chất phức tạp với các lớp trầm tích đa dạng từ cổ đến trẻ.
Hệ tầng Núi Con Voi
Hệ tầng Núi Con Voi (PR1 cv) bao gồm các loại đá như Gơnai, Amphibolnit, Gơnaibiotit và đá phiến thạch anh-mica, phân bố theo phương Tây Bắc – Đông Nam và xuất lộ tại chùa Tây Phương Hiện tại, mối quan hệ dưới của hệ tầng này vẫn chưa được làm rõ, trong khi ranh giới trên chuyển tiếp liên tục lên các thành tạo của hệ tầng Ngòi Chi.
Bề dày của hệ tầng lớn hơn 350m
Hệ tầng Ngòi Chi (PR 1 nc)
Hệ tầng Ngòi Chi (PR 1 nc) phân bố rộng rãi tại các khu vực phía tây và tây nam thành phố Sơn Tây, với thành phần đất đá chủ yếu bao gồm đá phiến, thạch anh, biotit, xerit và thạch anh – fensphat.
Bề dày hệ tầng Ngòi Chi lớn hơn (500-700)m
Phức hệ sông Hồng có chiều dày tổng cộng lớn hơn 1000m
Hệ tầng Thạch Khoán (PR 1 tk)
+ Hệ tầng bao gồm: đá phiến thạch anh –Mica, đá phiến canxit-thạch anh- quaczit phân bố dọc bờ phải sông Đà thuộc huyện Ba Vì
Hệ tầng Thạch Khoán (PR 1 tk) có mối quan hệ dưới và trên không rõ ràng Một số lỗ khoan của Đoàn địa chất 64 cho thấy rằng các thành tạo của hệ tầng này bị các đá phun trào của hệ tầng Viên Nam phủ lên mà không có sự chỉnh hợp.
Bề dày của hệ tầng Thạch Khoán -500m
Hệ tầng Viên Nam nổi bật với đá phun trào, được phát hiện tại Ninh Sơn, huyện Chương Mỹ Trong khu vực này, đá phun trào chủ yếu là bazan, porphyr, plagiobazan, và andezito-bazan với các màu sắc như xám xanh, xám đen, xám lục và tuf.
Hệ tầng Viên Nam tại Ninh Sơn có quan hệ địa tầng với hệ tầng Yên Duyệt, khi nó xuyên và phủ lên các thành tạo đất đá của hệ tầng này Đồng thời, hệ tầng Viên Nam cũng bị phủ không chỉnh hợp bởi các trầm tích thuộc hệ tầng Cò Nòi (T1 cn).
Bề dày dao động trong khoảng trên dưới 400m
+ Hệ tầng Cò Nòi (T 1 cn)
Trong nghiên cứu về trầm tích của hệ tầng Cò Nòi (T1 cn), diện tích xuất lộ rất hạn chế, chỉ có những diện nhỏ phân bố rải rác tại Tân Hòa, phía bắc chùa Trăm Gian thuộc huyện Chương Mỹ Thành phần đất đá chủ yếu gồm cát kết, bột kết, bột kết tuf và sét kết với màu sắc đa dạng như xám tím, xám vàng và nâu tím sặc sỡ.
Chiều dày chung của hệ tầng Cò Nòi (50÷120)m
Quan hệ giữa hệ tầng Cò Nòi và các đá cổ hơn chưa được xác định rõ Tại Tân Hòa, hệ tầng Cò Nòi nằm không chỉnh hợp trên đá phun trào thuộc hệ tầng Viên Nam và bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn.
+ Hệ tầng Đồng Giao đặc trưng bởi đá vôi Trong diện tích vùng nghiên cứu tầng lộ ra duy nhất ở núi Trầm, huyện Chương Mỹ
Trật tự địa tầng của đá vôi hệ tầng Đồng Giao trong phạm vị nghiên cứu như sau:
- Phần dưới gồm đá vôi sét xen sét vôi, đá vôi dạng dải, vôi silic màu xám, xám đen, phân lớp mỏng chứa hóa đá Crinoides, bảo tồn xấu
Đá vôi ở phần trên có màu xám, xám sáng, xám hồng và xám trắng, với phân lớp trung bình từ 10 đến 20 cm, chuyển tiếp lên các phân lớp dày và dạng khối Đá vôi này có hạt mịn, chặt xít như men sứ, với vết vỡ giống vỏ chai Một số khu vực đã bị tái kết tinh và có nhiều mạch canxit mỏng màu vàng và vàng nâu xuyên cắt qua.
Hệ tầng Đồng Giao không chỉnh hợp nằm trên đá phun trào của hệ tầng Cò Nòi và được phủ bởi các trầm tích trẻ hơn.
+ Hệ tầng Nậm Thẩm (T 2 nt)
Hệ tầng Nậm Thẩm bao gồm các loại đá như đá phiến sét, phiến sét vôi, bột kết và cát kết vôi Các loại đá này phân bố thành các khoảnh hẹp khoảng 4 đến 5 km² và lộ ra ở vùng núi xã Liên Sơn, Xuân Mai.
Chiều dày chung của hệ tầng Nậm Thẩm 300m
Về quan hệ địa tầng, Hệ tầng Nậm Thẩm phủ lên hệ tầng Đồng Giao và bị phủ bởi các trầm tích có tuổi trẻ hơn
+ Hệ tầng Nà Khuất (T2 nk)
Trầm tích hệ tầng Nà Khuất phân bố rộng rãi tại khu vực Sóc Sơn, đặc biệt lộ ra ở phía tây và tây bắc dưới dạng các đồi núi sót.
Các nhân tố ảnh hưởng đến ĐT NDĐ
Vùng nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa chính Mùa nóng ẩm và mưa nhiều diễn ra từ tháng 5 đến tháng 10, trong khi mùa khô lạnh kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
Tổng lượng mưa hàng năm trong khu vực dao động từ 1.169,8mm vào năm 2000 đến 2.254,7mm vào năm 2001, với mức trung bình đạt 1.585,9mm Trong mùa khô, lượng mưa trung bình hàng tháng thay đổi từ 11,1mm vào tháng 1 đến 65,6mm vào tháng 11 Tháng có lượng mưa cao nhất trong mùa khô là tháng 11 năm 1996 với 254,7mm, trong khi tháng có lượng mưa thấp nhất là tháng 1 năm 2006 chỉ đạt 0,4mm.
Lượng mưa lớn nhất thường tập trung vào các tháng 5,6,7,8 Lượng mưa ít nhất tập trung vào tháng 12,1,2 hàng năm (bảng 2.1)
Tổng lượng bốc hơi hàng năm thay đổi từ 825,5mm (2002) đến 1.114,9mm
(2003) trung bình 954,5mm Lượng bốc hơi trung bình tháng từ năm 1996 đến tháng 4 năm 2006 thay đổi từ 50,2mm (tháng 2) đến 99,6mm (tháng 10)
Tháng bốc hơi nhiều nhất : 126,0mm (6/2003)
Tháng bốc hơi ít nhất : 40,5mm (2/2006)
Tổng lượng bốc hơi trung bình hàng năm chiếm 59,1% tổng lượng mưa trung bình, với độ ẩm không khí trung bình hàng năm dao động từ 77,1% (năm 2003) đến 81,1% (năm 2005), trung bình là 79,2% Độ ẩm không khí trung bình tháng biến đổi từ 74,5% (tháng 12) đến 83,1% (tháng 3) Có những ngày độ ẩm đạt tới 99% (ngày 13/1/1998) và thấp nhất là 22% (ngày 3/2/1999) Nhìn chung, độ ẩm không khí tại khu vực Hà Nội ở mức tương đối cao.
Nhiệt độ không khí trung bình năm dao động từ 23,6 0 C (1996) đến 25,1 0 C
(1998), trung bình 24,4 0 C Nhiệt độ không khí trung bình tháng dao động từ 17,6 0 C (tháng 1) đến 29,6 0 C (tháng 7) Nhiệt độ không khí cao nhất 40,0 0 C (6/5/2003), thấp nhất 6,2 0 C (21/2/1996)
Hình 2.4 Biểu đồ khí hậu (mưa, bốc hơi)
Hình 2.5 Đồ thị dao động mực nước tầng (qh) tại lỗ khoan quan trắc Q35 và lượng mưa, bốc hơi (vùng Hà Nội cũ)
Hình 2.6 Đồ thị dao động mực nước tầng (qp) tại lỗ khoan quan trắc Q60a và lượng mưa, bốc hơi (vùng Hà Nội mở rộng)
Bảng 2.1 Lượng mưa ở Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 4/2006 (mm)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng cả Max ngày xuất
(Nguồn: Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia)
(Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn Quốc gia)
Bảng 2.2 Lượng bốc hơi ở Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2005 (mm)
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng cả Max ngày xuất Min
Vùng nghiên cứu có hệ thống sông hồ dày đặc với mật độ sông trung bình từ 0,7 đến 1 km/km2, có độ uốn khúc mạnh và lòng sông rộng Nước mưa nhanh chóng thoát ra sông sau khi rơi xuống mặt đất Các sông chính trong khu vực bao gồm sông Hồng, sông Đuống, sông Nhuệ, sông Cầu và sông Cà Lồ, bên cạnh đó còn có nhiều sông nhỏ và sông đào như Tô Lịch, Kim Ngưu, Lừ, Sét cùng với rất nhiều hồ.
Hình 2.7 Bản đồ mạng thủy văn 2.3.2.1 Sông Hồng
Sông Hồng, con sông lớn nhất chảy qua Hà Nội, có chiều dài khoảng 90km và rộng từ 480m đến 1440m Đây là nơi hợp lưu của các sông Đà, Lô, Thao và chịu sự điều tiết của hồ Hoà Bình Theo số liệu từ năm 1990 đến 2004, lưu lượng nước tại trạm Hà Nội thấp nhất vào mùa khô là 385 m³/s và cao nhất vào mùa mưa năm 1996 đạt 14.800 m³/s, với tốc độ dòng chảy lớn nhất lên tới 2,08m/s Sông Hồng có dòng chảy xiết đặc biệt vào mùa mưa, với mực nước quan trắc tại trạm thủy văn SH1 (Đan Phượng) dao động từ 3,21m đến 13,55m trong giai đoạn 1995 đến 2002 Biên độ dao động mực nước trong năm dao động từ 0,34m đến 6,64m.
Dao động của mực nước sông Hồng diễn ra đồng pha với dao động của nước ngầm ven sông Khi mực nước sông dâng lên hoặc hạ xuống, mực nước ngầm cũng thay đổi tương ứng Dữ liệu quan trắc từ lỗ khoan 49 và sông Hồng đã chứng minh điều này, thể hiện rõ qua đồ thị sh lk.
∆ là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ với α =0,85 (Hình 2.12)
Hàng năm, sông Hồng mang một lượng lớn phù sa ra biển, với nước sông có độ đục cao và hàm lượng chất lơ lửng đạt tới 13200 kg vào ngày 14/7/2001 Đặc biệt, lớp bùn phù sa của sông rất dày, theo tài liệu từ trạm thuỷ văn Quốc gia Dọc theo sông Hồng tại khu vực Hà Nội, các cửa sổ địa chất thuỷ văn được thể hiện rõ ràng trong mặt cắt địa chất thuỷ văn.
Nước sông Hồng nhạt, mềm kiểu Bicacbonat - Calci
Công thức Kurlov có dạng :
Hình 2.8 Biểu đồ dao động mực nước giữa các lỗ khoan quan trắc và nước sông Hồng
Biểu đồ giao động mực nước giữa các lỗ khoan quan trắc và nước sông Hồng
Thời gian (ngày, tháng, năm)
Sông Nhuệ là một chi lưu của sông Hồng, có mực nước và lưu lượng chủ yếu phụ thuộc vào sông Hồng qua cống Thuỵ Phương Sông có chiều rộng trung bình từ 15-20m, với điểm hẹp nhất tại Cầu Noi là 13m và rộng nhất tại cầu Hà Đông là 34m Vào mùa khô, chiều dày lớp nước trung bình là 1,52m, lớn nhất đạt 3,46m, và lưu lượng dòng nhỏ nhất dao động từ 4,08 đến 17,44 m³/s Chiều dày lớp bùn tăng dần từ thượng lưu đến hạ lưu, cụ thể tại Cầu Noi là 0,48m và cầu Hà Đông là 0,87m, với thành phần bùn chủ yếu là bột sét Hệ số thấm của lớp bùn thay đổi từ 0,012 m/ng tại cầu Hà Đông đến 0,0149 m/ng tại cầu Noi.
Mối quan hệ thủy lực giữa sông Nhuệ và NDĐ có sự khác biệt rõ rệt so với sông Hồng Kết quả từ thí nghiệm hút nước tại chùm lỗ khoan SN1 ở Cầu Noi - Cổ Nhuế - Từ Liêm cho thấy những đặc điểm riêng biệt trong tương tác thủy lực này.
Hà Nội chỉ ra rằng NDĐ không liên quan trực tiếp đến nước sông Nhuệ, mà chỉ xuất hiện hiện tượng “Mưa dưới lòng” Sự cung cấp nước từ sông Nhuệ cho TCN qp tương tự như hiện tượng thấm qua lớp ngăn cách, với áp lực thấm trong sông giữ ổn định.
Tại chùm lỗ khoan SN2 (Hữu Hoà), kết quả thí nghiệm hút nước cho thấy có mối quan hệ phụ thuộc giữa TCN qh và nước sông Nhuệ.
NDĐ Hà Nội mở rộng)
Nước sông nhạt có kiểu Bicarbonat - Calci
Công thức Kurlov có dạng :
Sông Đuống, một phân lưu của sông Hồng, bắt đầu từ làng Xuân Canh (Gia Lâm) và có chiều dài 67 km, chảy theo hướng Đông trước khi đổ vào sông Thái Bình tại Phả Lại Đoạn sông nằm trong khu vực nghiên cứu dài 30 km, với lòng sông rộng và sâu cùng độ dốc lớn, cho phép sông Đuống chuyển một lượng nước và phù sa lớn từ sông Hồng sang sông Thái Bình hàng năm Lưu lượng trung bình nhiều năm tại trạm Thượng Cát đạt khoảng 915 m³/s, đặc biệt trong các trận lũ.
1971 đạt tới 9.150m 3 /s Trong mùa kiệt lưu lượng giảm xuống chỉ còn 91,5m 3 /s
Năm 2004 lưu lượng dòng chảy lớn nhất là 5930 m 3 /s (ngày 24/7) thấp nhất là 402
Biểu đồ giao động mực nước giữa LK quan trắc và nước sông Đuống
Thời gian (ngày, tháng, năm)
Q_50a_0 SD-THcat_0 m 3 /s (ngày 6/4) Theo tài liệu thuỷ văn mực nước cao nhất năm 2004 là 8,31 m (ngày 24/8) thấp nhất là 1,32m (ngày 6/4) trung bình là 2,78 m
Do là nhánh của sông Hồng, nên sông Đuống có hàm lượng phù sa lớn Vào mùa mưa trung bình cứ 1m 3 nước có 1,0 kg phù sa
Nước Sông Đuống nhạt có kiểu Bicacbonat - Calci
Công thức Kurlov có dạng
Hình 2.9 Biểu đồ dao động mực nước giữa LK quan trắc và nước sông Đuống 2.3.2.4 Sông Cà Lồ
Sông Cà Lồ là một nhánh trong hệ thống sông Cầu, bắt nguồn từ dãy Thằn Lằn thuộc dãy Tam Đảo, chảy qua các huyện Mê Linh (Vĩnh Phúc) và Sóc Sơn (Hà Nội) Dài khoảng 60 km, sông Cà Lồ có dòng chảy quanh co, lòng sông hẹp và hai bên bờ dốc với độ dốc nhỏ Đặc biệt, đoạn sông chảy qua địa phận Hà Nội tại Sóc Sơn đã được quan trắc bởi trạm thủy văn Phú Cường trong những năm gần đây.
- Về mùa mưa: mực nước sông vào mùa lũ thay đổi từ 3,07 đến 5,96m, mực nước nhỏ nhất từ 1,15 đến 1,35 m Lòng sông chảy xiết Lưu lượng cao nhất 130 m 3 /s, thấp nhất 43,3 m 3 /s
Nhìn chung nước sông được cung cấp bởi các nguồn nước trên mặt, nước mưa và được NDĐ thoát ra cung cấp vào mùa khô
Nước sông Cà Lồ thuộc loại hình: Bicacbonat - Calci
Công thức Kurlov có dạng:
Sông bắt nguồn từ các dãy núi cao ở phía bắc Việt Nam chảy qua địa phận
Mực nước sông Thái Bình tại Bắc Thái và Bắc Ninh dao động trong khoảng từ 0,22 đến 5,59 mét, theo dữ liệu quan trắc của mạng lưới Quốc gia.
Tại trạm Đáp Cầu lưu lượng nước sông lớn nhất 3490m 3 /s (8/1968), và nhỏ nhất 4,5m 3 /s
Sông bắt nguồn từ Hồ Tây, chảy qua nội thành và hợp lưu với sông Nhuệ tại Thanh Trì, có chiều rộng dao động từ 4,7 m đến 25,5 m, trung bình khoảng 10 ÷ 15 m Trước đây, sông có lớp nước dày từ 1 ÷ 1,5 m và lớp bùn dày từ 0,43 ÷ 1,32 m, nhưng gần đây đã được cải tạo, làm giảm độ dày lớp bùn và tăng độ dày lớp nước Tuy nhiên, sông đang chịu ô nhiễm nghiêm trọng do khoảng 25.000 m³ nước thải sinh hoạt và công nghiệp được xả trực tiếp vào, chứa nhiều hợp chất độc hại như phenol, cyanur, và các kim loại nặng như Mn, As, Zn, Hg, Pb, Cu.
0,0106 ÷ 0,023 m/s Lưu lượng mùa khô từ 2,339 ÷4,143 m 3 /s
Công thức Kurlov có dạng: