Trên cơ sở dữ liệu địa chất thủy văn và các giếng khai thác nước ngầm luận văn đã sử dụng module ArcHydro Groundwater của ArcGIS để xây dựng mô hình cấu trúc địa chất thủy văn 3D địa bà
Trang 1HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
VŨ HOÀI THU
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VISUAL MODFLOW XÂY DỰNG
MÔ HÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TRỮ LƯỢNG
NƯỚC NGẦM TỈNH AN GIANG
Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Duy Bình
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Tôi cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn
và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn
Vũ Hoài Thu
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình
Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết
ơn sâu sắc TS Nguyễn Duy Bình đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian
và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Quản lý đất đai, Khoa Quản lý đất đai - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn
Vũ Hoài Thu
Trang 4MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữ viết tắt vi
Danh mục bảng vii
Danh mục hình viii
Trích yếu luận văn ix
Thesis astract xi
Phần 1 Mở đầu 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2 Giả thiết khoa học 2
1.3 Mục tiêu nghiên cứu 2
1.4 Phạm vi nghiên cứu 2
1.5 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn 2
Phần 2 Tổng quan tài liệu 4
2.1 Cơ sở lý luận nghiên cứu nước ngầm 4
2.1.1 Khái quát về nước ngầm 4
2.1.2 Lịch sử phát triển nghiên cứu địa chất thủy văn 7
2.1.3 Sử dụng nguồn nước ngầm 10
2.2 Tổng quan ứng dụng phần mềm visual modflow trong đánh giá chất lượng nước ngầm 13
2.2.1 Các phương pháp đánh giá trữ lượng nước ngầm 14
2.2.2 Giới thiệu phần mềm Visual MODFLOW 16
2.2.3 Phương pháp tính toán 18
2.2.4 Điều kiện biên 20
2.2.5 Ứng dụng phần mềm Visual MODFLOW đánh giá trữ lượng nước ngầm 22
Phần 3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 25
3.1 Địa điểm nghiên cứu 25
Trang 53.3 Đối tượng nghiên cứu 25
3.4 Nội dung nghiên cứu 25
3.4.1 Khu vực nghiên cứu 25
3.4.2 Địa chất 25
3.4.3 Địa chất thủy văn 26
3.4.4 Xây dựng mô hình 26
3.4.5 Tính toán cân bằng nước tỉnh An Giang 27
3.4.6 Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản phát triển nguồn nước 27
3.5 Phương pháp nghiên cứu 27
3.5.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu, số liệu 27
3.5.2 Phương pháp xử lý số liệu với GIS và Excel 27
3.5.3 Phương pháp xây dựng mô hình cấu trúc 3D 28
3.5.4 Phương pháp xây dựng mô hình bằng phần mềm Visual MODFLOW 28
3.5.5 Phương pháp đánh giá tiềm năng nước ngầm 29
Phần 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận 30
4.1 Khu vực nghiên cứu 30
4.1.1 Giới thiệu chung 30
4.1.2 Khí hậu 31
4.1.3 Thổ nhưỡng và sử dụng đất 32
4.1.4 Thủy văn 36
4.1.5 Dân số và sử dụng nước 38
4.2 Địa chất 40
4.2.1 Lịch sử thành tạo địa chất 40
4.2.2 Lỗ khoan thăm dò 41
4.2.3 Mô tả địa chất 41
4.3 Địa chất thủy văn 46
4.3.1 Phân tầng địa chất thủy văn 46
4.3.2 Tình hình khai thác nước ngầm 52
4.4 Xây dựng mô hình 54
4.4.1 Dữ liệu đầu vào 54
4.4.2 Thiết lập mô hình cấu trúc 3D 58
Trang 64.4.3 Thiết lập mô hình nước ngầm MODFLOW 61
4.4.4 Hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình 66
4.4.5 Kết quả hiệu chỉnh mô hình 69
4.4.6 Tính toán trữ lượng nước ngầm 73
4.5 Tính toán cân bằng nước tỉnh An Giang 76
4.5.1 Phân vùng tính cân bằng nước 77
4.5.2 Căn cứ tính toán nhu cầu sử dụng nước 78
4.5.3 Tổng hợp dự báo nhu cầu sử dụng nước cho các ngành trong các kỳ quy hoạch 79
4.5.4 Sử dụng nước ngầm trong nông nghiệp 80
4.5.5 Sử dụng nước ngầm trong công nghiệp 82
4.5.6 Sử dụng nước ngầm trong sinh hoạt 83
4.6 Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản phát triển nguồn nước 84
Phần 5 Kết luận và kiến nghị 93
5.1 Kết luận 93
5.2 Kiến nghị 94
Tài liệu tham khảo 95
Trang 7DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Nghĩa tiếng việt QSDĐ : Quyền sử dụng đất SDĐ : Sử dụng đất
Trang 8DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Mười năm quốc gia dẫn đầu thế giới về khai thác sử dụng nước ngầm 11
Bảng 2.2 Tỷ trọng khai thác tài nguyên nước ngầm tại Việt Nam 12
Bảng 4.1 Tổng lượng mưa tại An Giang qua một số năm 31
Bảng 4.2 Đặc điểm khai thác nước ngầm các vùng 53
Bảng 4.3 Tổng hợp thông tin về các thông số 55
Bảng 4.4 Khai thác nước ngầm tại 11 huyện, thành phố thuộc tỉnh An Giang năm 2015 65
Bảng 4.5 Giá trị hệ số độ rỗng của các tầng địa chất thủy văn 74
Bảng 4.6 Kết quả tính toán trữ lượng khai thác tiềm năng của từng tầng 75
Bảng 4.7 Bảng tính chiều sâu mực nước hạ thấp cho phép của từng huyện thị 75
Bảng 4.8 Trữ lượng nước ngầm (nước nhạt) có thể khai thác 76
Bảng 4.9 Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho các ngành năm 2020 79
Bảng 4.10 Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho các ngành năm 2025 80
Bảng 4.11 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm trong nuôi trồng thủy sản tỉnh An Giang năm 2015 81
Bảng 4.12 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm trong công nghiệp tỉnh An Giang năm 2015 82
Bảng 4.13 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm trong sinh hoạt tỉnh An Giang năm 2015 83
Bảng 4.14 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2020 theo kịch bản giảm 15% mỗi năm 86
Bảng 4.15 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2020 theo kịch bản tăng 5% mỗi năm 87
Bảng 4.16 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2020 theo kịch bản tăng 10% mỗi năm 87
Bảng 4.17 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2025 theo kịch bản giảm 15% mỗi năm 88
Bảng 4.18 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2025 theo kịch bản tăng 5% mỗi năm 88
Bảng 4.19 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2025 theo kịch bản tăng 10% mỗi năm 89
Bảng 4.20 Khả năng đáp ứng nước ngầm cho các ngành đến năm 2020 90
Bảng 4.21 Khả năng đáp ứng nước ngầm cho các ngành đến năm 2025 90
Trang 9DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Phân bố nước trên Trái Đất 4
Hình 2.2 Các đơn vị địa chất thủy văn 6
Hình 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trữ lượng nước ngầm 7
Hình 2.4 Mô hình lan truyền chất độc hại dạng 3D được xây dựng bằng phần mềm Visual MODFLOW Flex 17
Hình 2.5 Ô lưới và các loại ô trong mô hình 20
Hình 2.6 Minh họa biên sông trong mô hình MODFLOW 21
Hình 4.1 Bản đồ địa giới hành chính tỉnh An Giang 30
Hình 4.2 Sơ đồ phân bố vùng nguồn gốc nước ngầm tầng Holocen 57
Hình 4.3 Mô hình cấu trúc 3D các tầng nước ngầm 58
Hình 4.4 Mặt cắt ngang từ mô hình ArcHydro Groundwater 60
Hình 4.5 Các lỗ khoan và mạng lưới các mặt cắt thể hiện trong mô hình 61
Hình 4.6 Mặt cắt thể hiện ranh giới các tầng địa chất thủy văn trong mô hình Visual MODFLOW 62
Hình 4.7 Kết quả sai số giữa chỉ số mực nước trên mô hình với chỉ số mực nước thực tế sau 10 năm khai thác của hai lỗ khoan quan trắc a) 203-II và b) Q204010 trước (ảnh bên trái) và sau (ảnh bên phải) khi hiệu chỉnh 67
Hình 4.8 Mực nước ngầm tỉnh An Giang đến năm 2024 tại ba tầng nước ngầm a) Tầng nước ngầm Pleistocen thượng; b) Tầng nước ngầm Pleistocen trung-thượng; c) Tầng nước ngầm Pliocen trung 68
Hình 4.9 Giá trị hệ số dẫn nước thủy lực (k) của ba tầng nước ngầm: a) Pleistocen thượng, b) Pleistocen trung-thượng, c) Pliocen trung Màu sắc thể hiện các giá trị của hệ số dẫn nước thủy lực theo như trong hình 4.10 71
Hình 4.10 Giá trị hệ số dẫn nước thủy lực sau hiệu chỉnh mô hình 71
Hình 4.11 Giá trị hệ số nhả nước trọng lực của ba tầng nước ngầm: a) Pleistocen thượng, b) Pleistocen trung-thượng, c) Pliocen trung.Màu sắc thể hiện các giá trị của hệ sốnhả nước trọng lực theo như trong hình 4.10 73
Hình 4.12 Giá trị hệ số dẫn nước thủy lực sau hiệu chỉnh mô hình 73
Hình 4.13 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi mực nước tại điểm879-III (tọa độ 532308.6m, 1148918.96m) nằm trong vùng 1 85
Hình 4.14 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi mực nước tại điểm CD014 (tọa độ532308.6m,1166435.15m) nằm trong vùng 2 85
Hình 4.15 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi mực nước tại LK 08 (tọa độ 514927m, 1196463m) nằm trong vùng 3 86
Trang 10TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Vũ Hoài Thu
Tên Luận văn: “Ứng dụng phần mềm Visual MODFLOW xây dựng mô hình và
đánh giá tiềm năng trữ lượng nước ngầm tỉnh An Giang”
lý nguồn nước ngầm trên địa bàn tỉnh, đảm bảo cho sự phát triển bền vững
Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu, số liệu;
- Phương pháp xử lý số liệu với GIS và Excel;
- Phương pháp xây dựng mô hình cấu trúc 3D;
- Phương pháp xây dựng mô hình bằng phần mềm Visual MODFLOW;
- Phương pháp đánh giá tiềm năng nước ngầm
Kết quả chính và kết luận
Dữ liệu thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh An Giang liên quan đến tài nguyên nước ngầm, đặc biệt dữ liệu thông tin về lịch sử địa chất, đặc điểm khí tượng, thủy văn, địa hình, địa chất thủy văn của tỉnh.
Trên cơ sở dữ liệu địa chất thủy văn và các giếng khai thác nước ngầm luận văn
đã sử dụng module ArcHydro Groundwater của ArcGIS để xây dựng mô hình cấu trúc địa chất thủy văn 3D địa bàn tỉnh An Giang, qua đó đã thực hiện kiểm tra trực quan các
dữ liệu thu thập được từ các nguồn khác nhau
Luận văn đã xây dựng thành công mô hình MODFLOW, để mô tả các điều kiện địa chất thủy văn, kể cả dòng chảy nước ngầm tỉnh An Giang Thông qua quá trình hiệu chỉnh bộ thông số và kiểm định mô hình, bước đầu đã khẳng định được mô hình có khả năng mô phỏng điều kiện thực tế, tạo cơ sở cho việc tính toán trữ lượng khai thác tiềm năng nguồn nước ngầm của tỉnh
Trang 11phương Nguồn nước ngầm trước hết được ưu tiên phục vụ cho sinh hoạt của người dân, tùy theo đặc điểm từng địa phương mà tiếp tục khai thác phục vụ cho công nghiệp và thậm chí là các hoạt động sản xuất khác như tưới tiêu, chăn nuôi Trong quá trình khai thác cần chú ý đến sự giảm mực nước của các tầng địa chất, đảm bảo sự bền vững của nguồn tài nguyên cũng như phát triển kinh tế, xã hội
Trang 12THESIS ABSTRACT
Master candidate: Vu Hoai Thu
Thesis title: “Visual MODFLOW software application for modeling and assessment
of potential groundwater resource, An Giang province”
Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Objectives
- Applying the Visual MODFLOW software for modeling groundwater model,
An Giang province
- Assassing the potential groundwater resource of An Giang province, calculating water balance as a basic factor for planing, management and exploiting the groundwater resource of the province, ensuring for stable development
Methods
- Methods of collecting, sumarizing documents, data;
- Methods of processing data by GIS and Execl;
- Methods of modeling 3D structure model;
- Methods of modeling by Visual MODFLOW software;
- Methods of assessing potential groundwater resource
Main results and conclusions
The data base about natural socio-economic conditions of An Giang related to groundwater resources, particularly the data about geological history, characteristics of meteorology, hydrology, topography, hydro-geology was built
Basing on data about hydrogeology and supplying wells, the thesis used module
of ArcGIS ArcHydro Groundwater to build hydrogeological structure 3D model of An Giang province, making a visual survey to test data collected from various sources Thesis has built successfully MODFLOW model, to describe the hydrogeological conditions, including groundwater flows in An Giang area Through the process of adjusting the parameters and test models, initially confirmed the model is capable of simulating real conditions, provide the basis for calculating the potential reserve of underground water resources of the province
Construction of groundwater extraction scenarios to serve the local development
Trang 13depending on the characteristics of each locals, continuing to serve the industry and even other productive activities such as irrigation, livestock In the extraction process, paying attention to the water level decreasing of geological layers, ensuring the sustainability of natural resources as well as economic development and social development
Trang 14PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nước là nguồn tài quyết định đối với sự tồn tại và phát triển của sự sống trên Trái Đất Đặc điểm của tài nguyên nước là được tái tạo theo quy luật thời gian và không gian Nhưng ngoài quy luật tự nhiên, hoạt động của con người đã tác động không nhỏ đến vòng tuần hoàn của nước
Các nguồn cung cấp nước trên Trái đất rất đa dạng Tuy chỉ chiếm 3% trong tổng số nước trên Trái đất, nước ngọt đóng vai trò rất lớn đối với sự sống và phát triển của các sinh vật trên Trái đất Trong đó có 68,7% là từ các núi băng và sông băng, 30,1% là nước ngầm, 0,3% nước mặt ngọt và 0,9% từ các nguồn khác
Từ xưa, con người đã sử dụng nguồn nước ngầm (hay nước ngầm) để đáp ứng những nhu cầu sinh hoạt hàng ngày, và đến bây giờ thì nước ngầm vẫn là nguồn nước quan trọng cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất của con người Tuy nhiên, tỉ lệ thuận với sự phát triển của đất nước và xã hội là việc đẩy mạnh khai thác nước ngầm, khiến nguồn nước quý giá này ngày càng trở lên kiệt quệ, cả về
số lượng lẫn chất lượng Vấn đề đặt ra cấp bách hiện nay là cần phải đánh giá chính xác trữ lượng nước ngầm ở hiện tại, để làm cơ sở cho công tác quản lý các nguồn nước ngầm, kiểm soát được các hoạt động khai thác để cân bằng được trữ lượng nước ngầm, đảm bảo cung cấp cho thế hệ tiếp sau sử dụng và cho sự phát triển bền vững của môi trường
An Giang là tỉnh ở miền Tây Nam Bộ, thuộc đồng bằng sông Cửu Long, một phần nằm trong vùng Tứ giác Long Xuyên, có biên giới Việt Nam – Campuchia, là một địa phương có sự đa dạng về dân tộc và tôn giáo
Với tốc độ phát triển của tỉnh trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng nước cho các hoạt động trong phát triển kinh tế và sinh hoạt của người dân là rất lớn Tỉnh có hai con sông lớn là sông Tiền và sông Hậu chảy qua, nhưng, trên thực tế, tình trạng suy kiệt nguồn nước trong hệ thống sông, hạ lưu các hồ chứa
và nước ngầm ở tỉnh đang diễn ra ngày càng nghiêm trọng Trữ lượng nước ngầm của tỉnh An Giang không nhiều và phân bố không đồng đều Nguồn nước ngầm tập trung chủ yếu tại các huyện ven sông Hậu, sông Tiền và tương đối thấp
ở các huyện khác Theo kết quả điều tra, khảo sát, lượng nước ngầm khai thác và
sử dụng chiếm khoảng hơn 10% tổng trữ lượng nước ngầm của toàn tỉnh
Trước thực tế đó, nhu cầu xác định hiện trạng nguồn tài nguyên quý giá
Trang 15lý và bảo vệ, tránh các nguy cơ suy thoái và cạn kiệt cho nguồn nước ngầm, hướng tới mục tiêu phát triển bền vững là hết sức cấp thiết và chính đáng
Với sự phát triển của công nghệ thông tin cùng với các phương pháp giải sai phân và các tiến bộ về thủy động lực, một xu hướng mới trong việc đánh giá trữ lượng nước ngầm là sử dụng các mô hình toán để mô phỏng lại động thái của các thành phần nước ngầm Visual MODFLOW là một phần mềm ứng dụng cung cấp môi trường xây dựng mô hình hoàn thiện nhất đối với dòng chảy nước ngầm theo ba chiều và chuyển vận của chất ô nhiễm
Với những lý do trên, tôi thực hiện đề tài: “Ứng dụng phần mềm Visual
MODFLOW xây dựng mô hình và đánh giá tiềm năng trữ lượng nước ngầm tỉnh An Giang”
1.2 GIẢ THIẾT KHOA HỌC
Đánh giá trữ lượng là bài toán thường gặp trong quản lý và quy hoạch khai thác nước ngầm Phương pháp truyền thống chỉ đánh giá truyền thống chỉ đánh giá trữ lượng nước ngầm tĩnh (dòng chảy không thay đổi theo thời gian), trong khi phương pháp mô hình hóa cho phép tính toán động thái với nhiều kịch bản khai thác nước ngầm khác nhau Phương pháp mô hình đã được thực hiện trong nhiều nghiên cứu trên thế giới và thu được những kết quả tích cực Mô hình dòng chảy nước ngầm tại tỉnh An Giang để đánh giá tiềm năng trữ lượng nước ngầm trong đề tài này là nghiên cứu đầu tiên áp dụng cho tỉnh An Giang
1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Áp dụng phần mềm visual MODFLOWxây dựng mô hình nước ngầm trên địa bàn tỉnh An Giang
- Đánh giá tiềm năng trữ lượng nước ngầm trên địa bàn tỉnh An Giang, qua đó tính toán cân bằng nước làm cơ sở phục vụ cho công tác quy hoạch, khai thác và quản lý nguồn nước ngầm trên địa bàn tỉnh, đảm bảo cho sự phát triển bền vững
1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Tập trung nghiên cứu tài nguyên nước ngầm trên toàn bộ tỉnh An Giang
và các vấn đề cân bằng nước liên quan
1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN
Trước các thách thức của quá trình phát triển và hội nhập, nhu cầu sử dụng nguồn tài nguyên nước ngầm ngày càng tăng Tuy nhiên, đây cũng là một
Trang 16nguồn tài nguyên dễ bị tổn hại, kéo theo hiện tượng sụt lún đất và nhiễm mặn nếu không được quản lý và khai thác hợp lý, thậm chí là cạn kiệt Nghiên cứu này nỗ lực ứng dụng mô hình MODFLOW, nhằm mục đích tính toán tiềm năng trữ lượng nước ngầm phục vụ công tác quy hoạch, quản lý và khai thác nước ngầm tỉnh An Giang, đáp ứng mục tiêu bảo vệ tài nguyên và phát triển bền vững
Trang 17PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU NƯỚC NGẦM
2.1.1 Khái quát về nước ngầm
Khoảng 30,1% tổng lượng nước ngọt trên Trái đất nằm bên dưới bề mặt đất Hầu hết lượng nước ngọt dạng này được tìm thấy dưới các lớp đá và đất bão hòa nước, hay nói cách khác, đây chính là lượng nước trong các khe rỗng, khe
hở, vết nứt trong các tầng địa chất Ta gọi lượng nước trong khu vực bão hòa dưới bề mặt đất là nước ngầm
Hình 2.1 Phân bố nước trên Trái Đất
Nguồn: water.usgs.gov/edu/watercyclevietnamese Các tầng địa chất nằm bên dưới bề mặt đất có cấu trúc sắp xếp phức tạp, bao gồm các vật liệu khác nhau cùng với các đặc điểm địa chất thủy văn riêng biệt Cấu trúc vật liệu có ảnh hưởng lớn đến các tính chất lý, hóa học của nước ngầm Các nhà thủy văn học nghiên cứu dòng chảy ngầm thường quan tâm đến ảnh hưởng của sự phân bố các vật chất khác nhau trong tầng nước ngầm đối với hình dạng, tốc độ di chuyển của nước ngầm và cách thức mà nước tương tác hóa học với vật chất tự nhiên (Vũ Ngọc Kỷ, 2008)
Trong đất đá bão hòa nước, có tất cả các dạng nước tham gia vào cấu trúc của vật chất khoáng, lấp đầy các lỗ hổng mao dẫn và tạo thành những mặt lồi ở những nơi tiếp giáp các hạt rắn Phần không gian còn lại của lỗ hổng và khe nứt
Trang 18chứa đầy nước trọng lực có thể chuyển động tự do dưới ảnh hưởng của lực trọng trường và chảy từ nơi này đến nơi khác dưới tác dụng của sự chênh lệch áp lực thủy tĩnh Sự chuyển động như vậy của nước trong môi trường lỗ hổng là hình thức chuyển động chủ yếu của nước ngầm Môi trường lỗ hổng nước thấm qua gọi là môi trường thấm
Trong môi trường lỗ hổng, nước ngầm chỉ chuyển động dọc theo hệ thống khe hở có kích thước, hình dáng và sự phân bố rất khác nhau, nhưng lối liền với nhau tạo thành kênh dẫn Do tính chất khúc khuỷu phức tạp của kênh dẫn và sự biến đổi tương ứng của tốc độ chuyển động của nước dọc theo các kênh dẫn đó, nên không thể nghiên cứu chính xác sự chuyển động của nước theo từng điểm trong không gian của kênh hoặc dọc theo từng kênh dẫn riêng biệt, mà phải nghiên cứu trên toàn bộ mặt cắt ngang môi trường thấm nói chung
Chuyển động của nước ngầm trong lỗ hổng của đất đá có thể dưới dạng chảy tầng hoặc chảy rối Chảy tầng là sự chuyển động mà các tia dòng dịch chuyển đồng đều, song song với nhau không cắt nhau và không bị rối loạn, mật
độ dòng chảy liên tục Chảy rối là sự chuyển động của nước với tốc độ lớn, các tia dòng rối loạn, đứt đoạn và cắt lẫn nhau Trong điều kiện tự nhiên, chuyển động của nước ngầm trong môi trường thấm thường là chảy tầng Chỉ trong hang hốc và các khe nứt có kích thước lớn hoặc trong những đới cục bộ do tác dụng của các công trình lấy nước với cường độ lớn, thì vận động của nước ngầm mới chuyển sang trạng thái chảy rối
Không phải tất cả các lớp địa chất đều là tầng nước ngầm Tầng địa chất ít thấm (aquiclude) là một dạng địa chất mà có thể chứa nước nhưng không dẫn nước với khối lượng đáng kể Đất sét và đá phiến sét là những ví dụ của tầng địa chất ít thấm Tầng địa chất không chứa/ dẫn nước (aquifuse) là một dạng địa chất không chứa cũng không dẫn nhiều nước Đá tinh thể không gắn kết thuộc dạng địa chất này Thuật ngữ phổ biến hơn, tầng địa chất cách nước (aquitard), thường được sử dụng để biểu thị dạng địa chất có độ thấm rất thấp, và có thể bao gồm cả tầng địa chất ít thấm và tầng địa chất không chứa/ dẫn nước
Tầng nước ngầm được phân loại dựa trên điều kiện thủy lực cũng như loại vật liệu Nước ngầm theo định nghĩa liên quan đến nước trong vùng bão hòa dưới
bề mặt đất; một loại tầng nước ngầm là một tầng nước ngầm tự do hoặc tầng nước ngầm không áp (unconfined aquifer) Nếu ta đào sâu vào đất, lớp đất gần bề
Trang 19mặt thường không bão hòa (vùng không bão hòa) Xuống sâu hơn phẫu diện đất, điều kiện bão hòa chiếm ưu thế (khu vực bão hòa) Mực nước ngầm được định nghĩa là một bề mặt có áp suất bằng không dưới mặt đất và là ranh giới giữa khu vực bão hòa và không bão hòa Nước sẽ chảy vào hố đào hay giếng nước lên đến mức này; mực nước ngầm tươg đương với một bề mặt tự do Một tầng nước ngầm có mực nước ngầm như là bề mặt giới hạn trên của tầng nước ngầm có tên gọi là tầng nước ngầm tự do, không bị giới hạn
Hình 2.2 Các đơn vị địa chất thủy văn
Nguồn: desertfm.com Loại tầng nước ngầm thứ hai là tầng nước ngầm có áp (confined aquifer) Đây là loại tầng nước ngầm được bao bọc phía trên bởi một lớp địa chất có độ thấm nước nước rất nhỏ, gần bằng không (tầng địa chất ít thấm) Nước trong tầng nước ngầm có áp thường chịu áp lực và, trong một giếng khoan xâm nhập vào sâu trong tầng nước ngầm này, nước trong giếng sẽ dâng lên vượt qua phần đỉnh của tầng Bề mặt áp hay mặt áp thủy lực ứng với mực nước trong một giếng khoan có đáy thông với tầng nước ngầm có áp (Nguyễn Duy Bình, 2012)
Trang 20Hình 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trữ lượng nước ngầm
Nguồn: Emily S.Siegel (2014) Các yếu tố ảnh hưởng đến trữ lượng nước ngầm:
- Yếu tố tự nhiên: khả năng chứa nước của các tầng địa chất, lượng mưa, lượng bốc hơi, địa hình, khả năng cấp từ các dòng mặt (sông, suối, ao, hồ…)
- Yếu tố nhân tạo: các hoạt động khai thác nước ngầm của con người phục
vụ cho nhu cầu sinh hoạt và phát triển của đất nước
2.1.2 Lịch sử phát triển nghiên cứu địa chất thủy văn
Ngoài nước:
Tại hầu hết các nước phương Tây, quản lý tổng hợp tài nguyên nước nói chung và quản lý nước ngầm nói riêng đã được thực hiện từ những năm 1980 Một cách tóm tắt quản lý thống nhất tài nguyên nước là việc quản lý một cách hài hòa 3 yếu tố: 1) Tài nguyên nước sẵn có, 2) Hệ thống kinh tế - xã hội - con người, 3) Cơ sở hạ tầng Cụ thể hóa 3 yếu tố này trong quản lý, qui hoạch, sử dụng, phát triển và bảo vệ bền vững tài nguyên nước ngầm là: 1) Các hệ thống nước ngầm, 2) Nhu cầu sử dụng nước ngầm bao gồm cả các ảnh hưởng của con người tới nguồn nước ngầm như: nhiễm bẩn nước ngầm, hạ thấp quá mức mực
Trang 21nước ngầm, 3) Toàn bộ các lỗ khoan khai thác nước ngầm hiện có và dự kiến sẽ thực hiện trong tương lai
Hội quốc tế các nhà địa chất thủy văn (International Association for Hydrologeologists - IAH) đã tổ chức nhiều cuộc hội thảo và ban hành nhiều phương pháp lập bản đồ địa chất thủy văn và phương pháp nghiên cứu đánh giá nước ngầm, đặc biệt là chú giải lập bản đồ địa chất thủy văn được xuất bản năm 1995
Ở Mỹ và Canada, việc nghiên cứu tin học trong địa chất đang rất phát triển Các công ty và viện nghiên cứu như Boss International và Waterloo Hydrologic sản xuất các phần mềm đang được ứng dụng rộng rãi trong việc lập
mô hình nước ngầm như là GMS và MODFLOW (Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước miền Nam, 2007)
Trong nước:
Nước ngầm là nguồn tài nguyên rất quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế của mỗi địa phương
Nghiên cứu điều tra nguồn tài nguyên này, Nhà nước đã đầu tư các đề án,
đề tài nghiên cứu về điều kiện địa chất thủy văn, lập bản đồ địa chất thủy văn, đánh giá chất lượng và trữ lượng nước ngầm, ứng dụng tin học trong phân tích quản lý từ đó đề ra các giải pháp quản lý, qui hoạch, phát triển và bảo vệ bền vững tài nguyên nước ngầm Trong những công trình nghiên cứu từ sau năm
1975 đến nay, đáng chú ý là các công trình (Theo Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Nam, 2007):
- Năm 1983, Liên đoàn Địa chất thủy văn- Địa chất công trình miền Nam thực hiện Báo cáo thành lập Bản đồ Địa chất thủy văn Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 do tiến sĩ Trần Hồng Phú làm chủ biên Kết quả nghiên cứu đã chia đất đá chứa nước trong vùng An Giang ra làm 3 phức hệ chứa nước lỗ hổng là Holocen (QIV), Pleistocen (QI-III), Pliocen (N2) và phức hệ chứa nước khe nứt Mesozoi (Mz)
- Năm 1992, Liên đoàn Địa chất thủy văn- Địa chất công trình miền Nam thành lập mạng quan trắc quốc gia động thái nước ngầm đồng bằng Nam
Bộ do kỹ sư Trần Văn Lã làm chủ biên Trong tỉnh An Giang có 03 cụm quan trắc đặt tại xã Vĩnh Thạnh Trung-huyện Châu Phú (cụm Q407), thành phố Long Xuyên (cụm Q408) và thị xã Châu Đốc (Q004) nghiên cứu các động thái các tầng nước ngầm
Trang 22- Năm 1993, Liên đoàn Địa chất thủy văn- Địa chất công trình miền Nam lập Bản đồ Địa chất thủy văn Nam Bộ tỷ lệ 1:200.000 do kỹ sư Bùi Thế Định làm chủ biên Tác giả đã chia đất đá chứa nước có trong vùng An Giang ra làm 5 đơn vị chứa nước: QIV, QII-III, QI,N2, MZ Trong đó, các tầng nước ngầm QII-III,
QI, N2 có khả năng chứa nước từ trung bình đến giàu
- Năm 1992-1995 Liên đoàn Địa chất thuỷ văn 8 (nay là Liên đoàn Quy hoạch và điều tra tài nguyên nước miền Nam) đã lập báo cáo tìm kiếm-đánh giá trữ lượng khai thác nước ngầm vùng Long Xuyên tỉ lệ 1:50.000 do kỹ sư Phạm Văn Giắng làm chủ biên Kết quả nghiên cứu đã tìm thấy tầng nước ngầm có triển vọng khai thác nước là tầng Pliocen giữa (n22)
- Năm 2004, Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam lập Báo cáo phân chia địa tầng N-Q vùng đồng bằng Nam Bộ do Thạc sĩ Nguyễn Huy Dũng và Trần Văn Khoáng làm chủ biên Kết quả của báo cáo là cơ sở để các công trình nghiên cứu tiếp theo trong vùng An Giang phân chia lại các phân vị địa tầng địa chất thủy văn
Nhìn chung, các công trình nghiên cứu trước đây đã cung cấp có hệ thống
về phân chia địa tầng địa chất thủy văn, đặc điểm phân bố, mức độ chứa nước, chất lượng và trữ lượng tiềm năng của các tầng nước ngầm Tuy nhiên, do các báo cáo này được thực hiện ở các thời điểm khác nhau, qui mô và phục vụ cho các mục đích khác nhau nên cách thành lập các loạt bản đồ địa chất thủy văn cũng khác nhau, không theo một chú giải thống nhất, cụ thể:
- Các báo cáo thăm dò khai thác nước ngầm, bản đồ địa chất thủy văn có
tỷ lệ 1:25.000 hay 1:50.000 được thành lập theo phương pháp lập bản đồ của Liên Xô, phương pháp này lấy thang màu địa chất làm cơ sở, làm cho bản đồ địa chất thủy văn dễ lẫn lộn với bản đồ địa chất, những thông tin cơ bản của tầng nước ngầm được thể hiện một cách mờ nhạt
- Cách phân chia địa tầng địa chất thủy văn qua từng thời kỳ còn khác nhau nhiều cần phải thống nhất lại mới có thể sử dụng được Mặt khác, công tác lập bản đồ địa chất thủy văn ở An Giang cần phải được thành lập theo Quy chế lập bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ 1:50.000 đến 1:25.000 do Bộ Công nghiệp ban hành (năm 2001) để thống nhất và dễ sử dụng
Từ những năm 1990 đến nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, việc ứng dụng tin học trong nghiên cứu nước ngầm được đẩy
Trang 23mạnh, tin học đã hỗ trợ rất hiệu quả trong lưu trữ, xử lý số liệu, tính toán, mô hình hoá về địa chất thủy văn Nhiều công trình đã được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi, đáng chú ý là các công trình sau:
- Năm 1998 - 2000, được tài trợ của Quỹ Miliev, Công ty Haskoning - Hà Lan và Liên đoàn Địa chất thủy văn- Địa chất công trình miền Nam hợp tác nghiên cứu nước ngầm đồng bằng sông Cửu Long Đề tài đã thành lập cơ sở dữ liệu, xây dựng mô hình dòng chảy nước ngầm trên toàn đồng bằng Kết quả đề tài đã đưa ra những kinh nghiệm quí báu, đạt hiệu quả cao trong công tác nghiên cứu quản lý địa chất thủy văn đồng bằng Nam Bộ
- Năm 2000 - 2001: Liên đoàn Địa chất thủy văn- Địa chất công trình miền Nam đã thực hiện Đề án quy hoạch và sử dụng nước ngầm TP Hồ Chí Minh; đề án đã điều tra hiện trạng khai thác nước, lập Bản đồ Địa chất thủy văn
TP Hồ Chí Minh tỷ lệ 1:50.000, xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình nước ngầm bằng phần mềm GMS
Tóm lại, điều tra hiện trạng, quy hoạch khai thác và xây dựng cơ sở dữ liệu thực ra là biên hội loạt bản đồ địa chất thủy văn, ứng dụng tin học trong quản
lý nước ngầm và mô hình hoá trong địa chất thủy văn đang được tiến hành rộng rãi ở các địa phương trong cả nước, thực tế đã hỗ trợ cho quản lý và quy hoạch tài nguyên nước ngầm
2.1.3 Sử dụng nguồn nước ngầm
Từ lâu, con người đã biết sử dụng nguồn nước ngầm cho các hoạt động sinh hoạt, sản xuất hàng ngày Đặc biệt ở những vùng khí hậu khô hạn, vào mùa cạn khi nguồn nước mặt khan hiếm thì nước ngầm trở nên vô cùng quý giá Hoạt động khai thác nước ngầm bắt nguồn từ sự phát triển các giếng và
kỹ thuật bơm từ những năm 1950 Trước đây, hoạt động này chỉ được sử dụng
ở các vùng khô cằn nhưng sau đó nhanh chóng lan ra các vùng có khí hậu ẩm ướt hơn ở châu Á Mức độ khai thác nước ngầm đã lên đến đỉnh điểm ở Mexico, Tây Ban Nha, Bắc Phi và Mỹ Ở khu vực Nam Á, dưới áp lực gia tăng dân số, nhu cầu sử dụng nước tăng nhanh chóng, gây nguy cơ suy thoái nguồn tài nguyên nước ngầm
Trang 24Bảng 2.1 Mười năm quốc gia dẫn đầu thế giới về khai thác sử dụng nước ngầm
Trang 25Bình quân trên thế giới, tỷ lệ khai thác nước ngầm chiếm 20% so với lượng nước mặt được khai thác
- Khu vực Trung Đông nơi nguồn nước mặt khan hiếm, người ta đã khai thác tối đa nguồn nước ngầm để phục vụ cho các nhu cầu nên ở khu vực này tỷ lệ
sử dụng nước ngầm cao như: Kuwai tỷ lệ nước ngầm được khai thác chiếm tới 88% lượng nước mặt được khai thác, Ả-rập Xê-út chiếm 85,3%, Tiểu vương quốc Ả Rập chiếm 79%, Israel chiếm 70%
- Nhiều nước Nam Á cũng chiếm tỷ lê cao về khai thác nước ngầm so với nước mặt như: Bangladesh chiếm trên 70%, Ấn Độ chiếm 85,3%, ngay cả lĩnh vực tưới cho nông nghiệp là khu vực sử dụng nhiều nước như Bangladesh, Ấn
Độ, Pakistan thì tỷ lệ diện tích tưới bằng nước ngầm cũng chiếm trên 40% so với diện tích được tưới bằng nước mặt
Việt Nam là quốc gia có tài nguyên nước ngầm khá lớn, đứng thứ 34 so với 155 quốc gia và vùng lãnh thổ theo liệt kê của 3 tổ chức quốc tế WR1, VNDP, UNEP, WB đăng trên World Resources xuất bản năm 2001, nhưng việc khai thác sử dụng nước ngầm ở Việt Nam còn ở mức thấp so với nước mặt
Ở Việt Nam, tài nguyên dự báo nước ngầm trong các thành tạo chứa nước chính (thành tạo bở rời, đá vôi, lục nguyên, bazan…) ước tính khoảng 172,6 triệu m3/ngày, trong khi đó tỷ trọng sử dụng nước ngầm chưa nhiều (Theo tài liệu điều tra thống kê của Cục Quản lý Tài nguyên nước, Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước miền Bắc, miền Nam, 2013)
Bảng 2.2 Tỷ trọng khai thác tài nguyên nước ngầm tại Việt Nam
STT Thành phố/ Vùng
Lượng nước đang khai thác (m 3 /ngày)
Tài nguyên dự báo (m 3 /ngày)
% khai thác
so với tài nguyên
6 Bắc Trung Bộ (Từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) 1.000.000,00 8.941.093,00 5,84
7 Nam Trung Bộ (Từ Đà Nẵng đến Bình Thuận) 24.5000,00 8.941.093,00 0,27
Toàn lãnh thổ Việt Nam 10.531.243,00 172.599.897,00 6,10
Nguồn: Cục Quản lý Tài nguyên nước, Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài
nguyên nước miền Bắc, miền Nam (2013)
Trang 26Việt Nam tuy là quốc gia có nguồn nước ngầm chất lượng tốt với trữ lượng lớn nhưng ở nhiều nơi, nguồn tài nguyên này bị khai thác tập trung nên đang có mức sụt giảm nghiêm trọng Tại Hà Nội và nhiều khu vực ở TP Hồ Chí Minh, mực nước ngầm đã giảm 30m so với mực nước tự nhiên Tình trạng khai thác quá mức cũng diễn ra ở Tây Nguyên và vùng Đồng bằng sông Cửu Long.Theo đánh giá của các nhà khoa học, một số tầng nước ngầm hiện nay chỉ còn tồn tại được trong khoảng thời gian ngắn nữa
Hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu đang và sẽ tác động không nhỏ đến tài nguyên nước Tổng lượng mưa hằng năm dự kiến sẽ tăng ở khắp mọi nơi, có thể tăng 10% ở vùng Đồng bằng châu thổ sông Hồng vào năm 2050 Trái lại, trong các tháng mùa khô, nhất là ở các vùng phía Nam, lượng mưa bình quân
dự kiến có thể giảm 20% Mặt khác, mực nước biển dâng sẽ ảnh hưởng lớn đến Đồng bằng sông Cửu Long và TP Hồ Chí Minh, nhiều vùng ở Đồng bằng sông Hồng và một dải đồng bằng lớn ven biển Những yếu tố trên đều tác động đến trữ lượng nguồn nước ngầm quốc gia, từ đó ảnh hưởng đến hoạt động khai thác nước ngầm của các địa phương Nếu như trước kia, chỉ cần đào sâu khoảng 100m đã có thể khai thác được nguồn nước ngọt đáp ứng nhu cầu sinh hoạt Tuy nhiên, hiện nay phải đào sâu gấp đôi và vẫn có một tỷ lệ lớn nguồn nước ngầm đó bị nhiễm mặn, nhiễm hóa chất không sử dụng được (Hồng Hiếu và
Đánh giá tài nguyên dự báo nước ngầm khu vực (hay trữ lượng khai thác tiềm năng nước ngầm) để biết được tiềm năng nước ngầm một lãnh thổ nghiên cứu (một vùng thăm dò, một cấu trúc địa chất chứa nước, một lưu vực sông…) Tài nguyên dự báo là lượng nước có chất lượng và giá trị xác định có thể nhận được trong giới hạn một cấu trúc địa chất thủy văn, một lưu vực sông hay một vùng lãnh thổ có tiềm năng khai thác sử dụng sau này
Đối tượng đánh giá tài nguyên dự báo nước ngầm là các tầng nước ngầm trong giới hạn một cấu trúc địa chất thủy văn hay một thung lũng sông theo kết quả mô hình hóa điều kiện địa chất thủy văn khu vực
Trang 272.2.1 Các phương pháp đánh giá trữ lượng nước ngầm
Theo Nguyễn Văn Đản (2013) trước khi có sự tác động của con người (quá trình khai thác nguồn nước ngầm), ta có phương trình đánh giá cân bằng trung bình nhiều năm của tầng nước ngầm: Tổng đến được hình thành từ tất cả các nguồn cung cấp bằng tổng đi được hình thành từ các thành phần thoát:
Qcc = Qph Trong đó: Qcc là tổng lượng nước đến được cung cấp và Qph là tổng lượng nước đi do các thành phần thoát
Tuy nhiên, quá trình khai thác nguồn nước ngầm sẽ làm xuất hiện một thành phần cân bằng mới làm thay đổi về chất của cấu trúc cân bằng Thể hiện ở:
- Làm giảm thể tích nước trong tầng nước ngầm một lượng bằng ∆V
- Làm tăng tổng lượng cung cấp đến đại lượng bằng Qcc + ∆Qcc Do: + Chênh lệch áp lực dẫn đến quá trình thấm xuyên từ các tầng nước ngầm khác, lôi kéo nước từ sông…
+ Hạ thấp mực nước không áp, sự thấm cũng gia tăng do giảm thoát do bay hơi
- Làm giảm tổng lượng phá hủy đến đại lượng bằng Qph -∆Qph Do:
+ Nếu phá hủy tự nhiên diễn ra với sự chênh áp lực nào đấy trên ranh giới phá hủy (thoát nước vào sông, ao hồ, mạch lộ…) thì khi khai thác sẽ làm cho sự thoát ấy giảm dần và đi đến ngừng thoát
+ Nếu sự thoát là do bốc hơi thì khi khai thác do hạ thấp mực nước mà sự bốc hơi cũng giảm, đến một độ sâu nào đấy thì bốc hơi ngừng hẳn
Khi đó phương trình cân bằng tầng nước ngầm khi có hoạt động khai thác được viết như sau:
Trang 28QKTTN = α QTTN + QDTN + QBS
QTTN - trữ lượng tĩnh tự nhiên: Số lượng nước trong lớp Đại lượng này phụ thuộc vào kích thước của thành tạo chứa nước (diện tích, chiều dày) và các thông số chứa (độ nhả nước) Đơn vị đo là khối lượng nhưng trong phương trình được xác định như lưu lượng (lấy ra theo thời gian khai thác) (m3/ngày )
α - hệ số xâm phạm trữ lượng tĩnh Để phục vụ khai thác ổn định, lâu dài thường cho phép lấy α= 0,3
QDTN - trữ lượng động tự nhiên: Tổng đại lượng cung cấp của tầng nước ngầm trong điều kiện tự nhiên Trữ lượng động là lượng nước lưu thông trong đất
đá, lượng nước chảy qua tiết diện dòng thấm trong một đơn vị thời gian hay lượng nước được cung cấp hàng năm của tầng nước ngầm Ví dụ như nước mưa hay nước mặt ngấm xuống bổ sung cho nước ngầm Ngoài ra, để cho nước ngầm
có thể lưu thông được ngoài nguồn bổ sung cần có miền thoát, nước thoát đi thường chậm hơn so với nguồn bổ sung, lượng nước thoát đi không kịp sẽ nâng cao mực nước của tầng nước ngầm Ngược lại, khi nguồn bổ sung ngừng, quá trình thoát nước sẽ làm cho mực nước của tầng nước ngầm thấp dần xuống Do
đó lượng nước lưu thông trong tầng nước ngầm luôn luôn thay đổi theo thời gian ( m3/ngày)
QBS - trữ lượng cuốn theo: Khi khai thác, mực nước của tầng nước ngầm
hạ thấp xuống có thể lôi cuốn nguồn nước khác vào trong tầng nước ngầm và tham gia vào lượng nước khai thác Lượng nước bị cuốn trôi vào do quá trình khai thác gây ra, gọi là trữ lượng cuốn theo Trong thực tế bao giờ cũng mong muốn chất lượng nước cuốn theo phải tốt để không ảnh hưởng tới chất lượng khai thác Nhiều khi trữ lượng cuốn theo này vô cùng quan trọng, nó làm tăng đáng kể lượng nước khai thác Tất nhiên để làm được vậy thì các lỗ khoan khai thác nước phải bố trí gần sông, nếu bố trí trong khu vực dân cư, nước cuốn theo từ các lớp chứa nước nằm nông sẽ không đảm bảo chất lượng vì lớp nước nằm nông thường dễ bị ô nhiễm Có hai khả năng phát sinh nguồn trữ lượng cuốn theo:
- Trong miền cung cấp tự nhiên: Được tăng cường do hạ thấp mực nước khai thác
- Trong miền thoát nước tự nhiên: Thu hồi dần phần thoát của nước ngầm
từ các mạch lộ, do bay hơi
Trang 29đầy đủ nhất nhưng lại đòi hỏi sự chi tiết của các số liệu quan trắc, cần thể hiện được không chỉ thể tích chứa nước tĩnh, sự dao động của mực nước theo thời gian mà còn yêu cầu các số liệu về độ thấm, hệ số nhả nước đàn hồi, hệ số nhả nước trọng lực cho tất cả các tầng đất đá và sự phân bố của nó theo không gian Trữ lượng nước ngầm của một khu vực nào đó cũng có thể được tính toán dựa trên phương trình cân bằng nước, tức là trữ lượng khai thác được tính trên cơ
sở lượng nước bổ cập và cho phép vi phạm một phần trữ lượng dự trữ, thường được sử dụng theo biểu thức:
Đánh giá trữ lượng khai thác nước ngầm được tiến hành chủ yếu theo các phương pháp sau: phương pháp thuỷ động lực, phương pháp thuỷ lực, phương pháp cân bằng và phương pháp tương tự địa chất thuỷ văn Hiện nay các phương pháp này được mô hình hoá và được xử lý bằng máy tính
Trong thời gian gần đây, với sự phát triển của công nghệ thông tin cùng với các phương pháp giải sai phân và các tiến bộ về thủy động lực, một xu hướng mới trong việc đánh giá trữ lượng nước ngầm là sử dụng các mô hình toán để mô phỏng lại động thái của các thành phần nước ngầm Có nhiều mô hình đã được xây dựng để mô tả dòng chảy nước ngầm, sự tham gia của nó vào dòng chảy mặt Khi xây dựng mô hình sẽ đòi hỏi một khối lượng lớn các số liệu về các tầng nước ngầm, về điều kiện địa chất, địa chất thủy văn trên khu vực nghiên cứu cũng như các số liệu về hệ số thấm, hệ số nhả nước
2.2.2 Giới thiệu phần mềm Visual MODFLOW
Bộ phần mềm Visual MODFLOW bao gồm ba thành phần chính và nhiều mô-đun phụ trợ Thành phần MODFLOW dùng để tính toán trữ lượng, chất lượng và phân bố dòng chảy ngầm Thành phần ModPath có chức năng tính
Trang 30hướng và tốc độ các đường dòng khi nó vận động xuyên qua hệ thống các lớp chứa nước Thành phần MT3D phối hợp với MODFLOW có chức năng tính toán
sự bình lưu, sự phân tán và các phản ứng hóa học khác nhau của các vật chất hòa tan trong hệ thống dòng chảy ngầm
Bản phần mềm gốc do Nilson Guiguer, Thomas Franz, Partrick Delaney
và Serguei Shmakov viết bằng ngôn ngữ FORTRAN Phiên bản giao diện cho người sử dụng như hiện nay do hãng Waterloo Hydrogeologic cung cấp
Phần mềm cung cấp cho người sử dụng các công cụ phân tích với một hệ thống menu được sắp xếp phù hợp Các công cụ đồ họa này cho phép người dùng (Waterloo Hydrogeologic Inc, 2006):
- Nhanh chóng xác định phạm vi mô hình và lựa chọn các thông số;
- Thuận tiện trong việc gán các điều kiện thuộc tính và điều kiện biên của
- Mô phỏng kết quả bằng hình ảnh 2D hoặc 3D
Hình 2.4 Mô hình lan truyền chất độc hại dạng 3D được xây dựng bằng
phần mềm Visual MODFLOW Flex
Trang 31Đặc điểm của phần mềm MODFLOW:
- MODFLOW có nhiều mô-đun đảm nhận một thuộc tính riêng trong hệ
thống thủy văn, như giếng, lượng bốc hơi, lượng bổ cập Việc phân chia chức năng này cho phép người sử dụng phân tích các đặc tính thủy văn của mô hình một các độc lập;
- Mô hình MODFLOW là một trong những mô hình nước ngầm linh hoạt
nhất và được sử dụng rộng rãi nhất;
- Được chú trọng sử dụng tại những khu vực có điều kiện địa chất thủy
văn không đồng nhất vì mô hình cho phép sự thay thế các thuộc tính địa chất thủy văn theo chiều thẳng đứng giữa các tầng, cũng như dòng chảy ngang trong các tầng nước ngầm;
- Hệ thống ô lưới biến đổi ảnh hưởng đến tốc độ tính toán;
- Được áp dụng cho hàng trăm mô hình thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau,
có thể xử lý được một lượng lớn dữ liệu các chất độc hại khác nhau, đồng thời các dữ liệu có thể sửa đổi trong quá trình lập mô hình
2.2.3 Phương pháp tính toán
Luận văn sử dụng Hệ thống mô hình nước ngầm (GMS) của Aquaveo phiên bản 4.2 thiết lập mô hình số tại An Giang, trong đó mô-đun MODFLOW là trọng tâm đầu tiên để tính toán cân bằng nước trong phạm vi mô hình MODFLOWsử dụng phương trình Darcy và phương pháp sai phân hữu hạn dòng chảy nước ngầm theo 3 chiều
Lưới tính toàn trong MODFLOW được dựng theo cấu trúc của các đun lập thể Phép nội suy được triển khai với tùy chọn Matching Boundary Điều này có nghĩa là mặt trên và mặt dưới của lưới bị biến dạng để phù hợp với các đỉnh và đáy của các khối Các lớp lưới bên trong cũng bị biến dạng để phù hợp với ranh giới của các khối Đặc tính địa chất ô lưới được thiết lập để phù hợp với các khối ở vị trí trung tâm của ô lưới Tùy chọn The Boundary Matching tạo nên mức độ phù hợp tốt nhất giữa lưới tính toán và các khối địa tầng, đồng thời thể hiện được cấu trúc ban đầu tốt hơn
mô-Trong các công cụ thuộc tính của MODFLOW, Layer Property Flow được sử dụng để gán các thông số lớp và thực hiện tính toán từng cell một Tính toán được triển khai trực tiếp và với điều kiện thay đổi theo thời gian Trong trường hợp này ta sử dụng giải pháp Preconditioned Conjugate Gradient Method
Trang 32Các giải pháp cho điều kiện biên sau đây đã được sử dụng: Specific Head (Biên cột áp không đổi) và No Flow Boundary (Biên không có dòng chảy) được tích hợp vào mô-đun MODFLOW chính; ngoài ra còn sử dụng General Head Package GHPI (Cột áp chung) và Well Package (Giếng khoan khai thác)
Có ba giải pháp số có sẵn để thao tác với các điều kiện biên, đó là giải pháp dạng Dirichlet, Neumann và Cauchy Giải pháp Dirichlet gồm một cột áp cụ thể mà áp xuất được xác định là một hàm của thời gian và không gian, và một cột
áp không đổi ở một vị trí xác định Biên được sử dụng là cột áp không đổi Giải pháp Neumann gồm một dòng chảy cụ thể nơi mà lưu lượng dòng chảy thay đổi theo không gian và thời gian sẽ là một trườg hợp đặc biệt không có dòng chảy nơi lưu lượng dòng chảy bằng không Biên được sử dụng là biên không có dòng chảy
và biên giếng Giải pháp Cauchy là một sự kết hợp của hai giải pháp trên và bao gồm một hàm lưu lượng phụ thuộc vào cột áp, biên bột áp chung được sử dụng trong mô hình là giải pháp kiểu Cauchy
Phương trình cơ bản:
(2.1) Trong đó:
- K x , K y , K z : Hệ số dẫn nước theo phương x, y, z
- W : Giá trị đại diện cho lượng bổ cập hoặc khai thác của nước ngầm tại
vị trí (x, y, z) ở thời điểm t;
- S s :Hệ số nhả nước riêng của vật liệu xốp;
- h: Chiều cao cột áp tại vị trí ( x,y,z ) ở thời điểm t
Phương trình cùng với các điều kiện biên, điều kiện ban đầu của tầng nước ngầm tạo thành một mô hình toán học về dòng chảy nước ngầm
Trang 33Hình 2.5 Ô lưới và các loại ô trong mô hình
Nguồn: water.usgs.gov/ogw/MODFLOW/
Để giải phương trình (2.1), người ta phải tìm hàm số h(x,y,z) thỏa mãn
(2.1) và thỏa mãn các điều kiện biên Sự biến động của giá trị h theo thời gian sẽ xác định bản chất của dòng chảy, từ đó tính được trữ lượng của tầng nước ngầm cũng như tính toán các hướng của dòng chảy
Việc tìm lời giải hàm số h(x,y,z) của phương trình (2.1) thực hiện được
chỉ khi nào miền nghiên cứu được mô phỏng bằng sơ đồ toán học Thực tế, miền thấm có điều kiện rất phức tạp, do đó người ta buộc phải sử dụng phương pháp gần đúng để giải phương trình (2.1) Có nhiều phương pháp giải phương trình (2.1), trong mô hình MODFLOW sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn theo ba chiều
2.2.4 Điều kiện biên
Theo Nguyễn Thu Hiền (2009):
a Biên sông (River)
Biên loại này cho phép mô tả dòng chảy giữa tầng nước ngầm và nguồn mặt, thường là sông hay hồ Nó cho phép dòng chảy vào dòng mặt hoặc nước có thể chảy từ dòng mặt vào trong tầng nước ngầm nhưng nguồn thấm này không phụ thuộc lưu lượng của dòng mặt
Hệ số sức cản thấm của sông được tính theo công thức:
Trang 34Trong đó:
- C RIV là giá trị sức cản thấm
- K là hệ số thấm theo chiều thẳng đứng của lớp trầm tích đáy sông
- L là chiều dài sông trong ô
- W là chiều rộng lòng sông trong ô
- M là chiều dày của lớp trầm tích đáy sông
Lưu lượng dòng thấm giữa sông và lớp chứa được tính theo công thức:
Trong đó:
- H RIV là mực nước trong sông
- h là mực nước của lớp ngay dưới đáy lòng sông
- R BOT là cốt cao mực nước đáy sông
Hình 2.6 Minh họa biên sông trong mô hình MODFLOW
Nguồn: Emily S.Siegel (2014)
b Biên kênh tiêu thoát nước (Drain)
Cơ chế hoạt động của loại biên này không khác mấy so với biên sông, ngoại trừ không có nguồn thấm từ kênh vào lớp chứa Điều này cũng có nghĩa rằng dòng thoát ra khỏi kênh sẽ bằng không khi mực nước ở trong ô nhỏ hơn
Trang 35hoặc bằng cốt cao đáy kênh:
Trong đó D BOT là cốt cao đáy kênh và hệ số sức cản thấm C D được tính tương tự như tính với sông
c Biên bốc hơi (Evapotranpiration)
Biên loại này đòi hỏi phải gán giá trị mô-đun bốc hơi lớn nhất RETM cho các ô xảy ra quá trình bốc hơi Giá trị này đạt được khi mực nước trong ô bằng bề mặt địa hình (hs) Quá trình bốc hơi sẽ không xảy ra khi mực nước trong ô nằm dưới mực tính theo công thức:
d Giếng hút nước hoặc ép nước (Well)
Để mô phỏng các giếng nước trên mô hình, lưu lượng của các lỗ khoan
trong ô lưới được đặt là lưu lượng tổng cộng Q WT Q WT chính bằng tổng lưu lượng của lỗ khoan đặt trong các lớp khác nhau
e Biên mực nước không đổi (Constant Head)
Các ô có mực nước không đổi là những ô mà tại đó mực nước được xác định như là đầu vào của mô hình, phải có ít nhất một ô có mực nước không đổi
Nó cung cấp mực nước tham khảo để tính toán các mực nước tại các ô khác trong
mô hình
f Lượng bổ cập/ bổ sung nước ngầm (Recharge)
Thông thường lượng nước bổ cập này là do sự ngấm nước mưa hoặc từ nguồn tưới vào mô hình
2.2.5 Ứng dụng phần mềm Visual MODFLOW đánh giá trữ lượng nước ngầm
Đã có nhiều dự án sử dụng phần mềm Visual MODFLOW để xây dựng
mô hình nước ngầm theo ba chiều, qua đó đánh giá trữ lượng nước ngầm trong địa bàn nghiên cứu, phục vụ cho nhiều lĩnh vực như quy hoạch, khai thác, bảo vệ
và đánh giá nguồn tài nguyên này, như:
Trang 36- Dự án “Tác động của hoạt động khai thác nước ngầm đối với chuyển động của nước trong các tầng nước tại thung lũng Sacramento và xây dựng mô hình phân tích ảnh hưởng lẫn nhau giữa các tầng nước ngầm” của Kyle Morgado, Đại học Bang California, Hoa Kỳ, năm 2013 Các dữ liệu về chuyển động của dòng chảy tại Thung lũng Sacramento đã được xây dựng từ Dự án Thung lũng Trung tâm và Dự án Nước của bang Các dữ liệu thu thập ở giai đoạn sau này được cân nhắc kỹ lưỡng để bổ sung cho mô hình số Modflow, gồm các nguồn cung cấp cho nước ngầm tại thung lũng Sacramento Dự án tập trung vào tác động của việc khai thác nước ngầm tại thung lũng Sacramento, với mục đích gia tăng hiểu biết về nguồn nước ngầm từ đó có các biện pháp quản lý nguồn tài nguyên này hợp lý hơn Dự án đã mô phỏng được sự tác động qua lại giữa các tầng nước ngầm và xây dựng được các kịch bản khai thác tác động đến nguồn nước ngầm
- Dự án “ Xây dựng mô hình dòng chảy ngắn hạn đánh giá trữ lượng nước ngầm tại Aynalem (Mekele, Ethiopia)” của Gebrehaweria Gebrekirstos Teferi, năm 2009 Dữ liệu về đặc điểm địa chất thủy văn của các tầng nước ngầm được
kế thừa từ các dự án trước của DEVECON và Water Work Design and Supervision Enterprise Từ kết quả xây dựng mô hình số Modflow, dự án đưa ra
ba kịch bản: thay đổi mực nước ngầm các tầng khi ngưng khai thác; tác động nếu duy trì khai thác trong vòng 05 và 10 năm kế tiếp; tác động khi mở rộng các giếng khai thác Các kịch bản trên là cơ sở để đưa ra phương hướng quản lý và bảo vệ bền vững nguồn tài nguyên của địa phương
- Dự án “Quản lý trữ lượng nước ngầm tại Mahvelat-Faizabad và tính toán phạm vi nhiễm mặn bằng phương pháp xây dựng mô hình” của Hossein Parsasadr, Vahid Nikpeyman và Hamid Reza Nassery, Iran, năm 2016 Các dữ liệu, số liệu sử dụng trong dự án chủ yếu được cung cấp bởi chuyên gia thủy lực vùng Khorasan Razavi Mục đích chính của dự án là thông qua mô hình số Modflow xây dựng được, thực hiện nghiên cứu các kịch bản quản lý khác nhau như kịch bản đánh giá chất lượng nước ngầm để thay đổi tỷ lệ khai thác hay kịch bản kiểm soát khu vực nhiễm mặn trong khu vực nghiên cứu Hai kịch bản được đưa ra trong dự án là: Dự đoán tình trạng nguồn nước ngầm trong 4 năm kế tiếp; Thay đổi lưu lượng khai thác nước ngầm tại các vùng mà tình trạng nguồn tài nguyên nước ngầm đang bị đe dọa và hiện tượng khai thác quá mức tại khu vực
Trang 37- Dự án “Khả năng áp dụng mô hình MODFLOW tính toán và dự báo trữ
lượng nước ngầm miền đồng bằng tỉnh Quảng Trị” của Trần Ngọc Anh, Nguyễn Trần Hoàng, Nguyễn Thanh Sơn và Nguyền Tiền Giang, đăng trên Tạp trí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, năm 2009 Dự
án đã xây dựng và ứng dụng thành công mô hình số Modflow, để tính toán tiềm năng nước ngầm theo các vùng và tiểu vùng trên miền đồng bằng tỉnh Quảng Trị
và xây dựng bản đồ mô đun dòng ngầm phục vụ cho công tác quy hoạch và phát triển kinh tế xã hội trên khu vực Đây cũng là tài liệu quan trọng phục vụ cho việc quy hoạch phát triển và bảo vệ nguồn tài nguyên nước ngầm của tỉnh, làm
cơ sở cho việc quản lý khai thác nước ngầm trên địa bàn
- Dự án “Đánh giá trữ lượng khai thác tiềm năng các tầng nước ngầm dưới
đất tại thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam bằng phân mềm Visual MODFLOW” của Trần Thị Ngọc Quỳnh và Nguyễn Đình Tiến, đăng trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ, trường Đại học Khoa học Huế, năm 2014 Dựa trên
cơ sở đánh giá khả năng cung cấp nước bằng phần mềm Modflow, dự án đã tính toán được lưu lượng nước ngầm có thể khai thác của khu vực nghiên cứu, từ đó đưa ra các kế hoạch, quy hoạch khai thác nước ngầm của địa phương, đảm bảo cho sinh hoạt và sản xuất
Tuy vậy như tôi được biết thì cho đến nay chưa có nghiên cứu xây dựng
mô hình cho hệ thống nước ngầm tỉnh An Giang
Trang 38PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Đề tài thực hiện nghiên cứu trên địa bản tỉnh An Giang nằm ở miền Tây Nam Bộ với diện tích 3.536,76km2 Địa hình chủ yếu là đồng bằng bằng phẳng Tỉnh có hai con sông lớn chảy qua là sông Tiền và sông Hậu, cung cấp một lượng nước lớn cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất hàng ngày của người dân Ngoài nguồn nước mặt, nước ngầm cũng đóng một vai trò quan trọng đối với sự phát triển của tỉnh Trên địa bàn tỉnh có sáu tầng nước ngầm là Holocen, Pleistocen thượng, Pleistocen trung-thượng, Pleistocen hạ, Pliocen trung và Pliocen hạ Tuy nhiên do khai thác quá mức nên trữ lượng nước ngầm của tỉnh sụt giảm nhanh chóng trong những năm gần đây Trước đây Liên đoàn Địa chất thủy văn 8 (nay là Liên đoàn Quy hoạch và điều tra tài nguyên nước miền Nam
Bộ, Bộ Tài nguyên và Môi trường) đã tính toán trữ lượng nước ngầm cho địa bàn tỉnh nhưng chỉ bằng phương pháp tính toán trữ lượng tĩnh Do đó cần có một mô hình toán để mô phỏng và đánh giá trữ lượng nước ngầm của tỉnh, đảm bảo cho phát triển bền vững
3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
- Thời gian thực hiện đề tài: từ tháng 12/2015 đến tháng 10/2016;
- Thời gian thu thập số liệu: tháng 12/ 2015, tháng 1/2016
3.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tài nguyên nước ngầm tỉnh An Giang bao gồm: Điều kiện thủy văn, khí tượng, tình hình sử dụng và khai thác nước ngầm, đặc điểm địa chất thủy văn của các tầng nước ngầm
3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.4.1 Khu vực nghiên cứu
- Điều kiện tự nhiên tỉnh An Giang;
- Tình hình sử dụng đất tỉnh An Giang;
- Nhu cầu sử dụng nước tỉnh An Giang
3.4.2 Địa chất
- Lịch sử thành tạo địa chất tỉnh An Giang;
- Lỗ khoan thăm dò trên địa bàn tỉnh An Giang;
Trang 393.4.3 Địa chất thủy văn
- Phân tầng địa chất thủy văn: gồm 6 tầng nước ngầm và 6 tầng cách nước: tầng cách nước Holocen, tầng nước ngầm Holocen, tầng cách nước Pleistocen thượng, tầng nước ngầm Pleistocen thượng, tầng cách nước Pleistocen trung- thượng, tầng nước ngầm Pleistocen trung- thượng, tầng cách nước Pleistocen hạ, tầng nước ngầm Pleistocen hạ, tầng cách nước Pliocen trung, tầng nước ngầm Pliocen trung, tầng cách nước Pliocen hạ và tầng nước ngầm Pliocen hạ
- Tình hình khai thác nước ngầm tỉnh An Giang
3.4.4 Xây dựng mô hình
3.4.4.1 Nguyên lý mô hình
Sử dụng phần mềm Visual MODFLOW 4.2 với phương trình Darcy và phương sai phân hữu hạn dòng chảy nước ngầm theo 3 chiều để thiết lập hình số tại An Giang Mô-đun MODFLOW được cho là trọng tâm đầu tiên để tính toán cân bằng nước trong phạm vi mô hình
Trong đó Kxx, Kyy, Kzz là hệ số dẫn nước; S là hệ số nhả nước trọng lực và
W là lượng nước khai thác hoặc bổ sung Ý nghĩa các đại lượng trong phương trình trên cũng đã được trình bày ở mục 2.2.1
3.4.4.2 Dữ liệu đầu vào
- Cấu trúc mô hình: Dựa vào điểm địa tầng liên quan đến lịch sử kiến tạo địa chất; Đơn vị tầng đá gốc chủ yếu là các đá trước Cenozoic; Các tầng nước ngầm Holocen, Pleistocen và Pliocen, v.v với giá trị phân bố độ dày, giá trị các thông số địa chất thủy văn Đặc điểm các vùng bổ cập nước ngầm
- Điều kiện biên: Biên không có dòng chảy (giáp tầng đá mẹ và ranh giới vùng núi), biên áp lực nước ngầm từ các giếng khoan quan trắc nằm ở các tỉnh lân cận
- Dữ liệu các giếng khoan khai thác trong địa bàn tỉnh
- Bản đồ số độ cao (DEM), bản đồ mạng lưới sông ngòi và giao động mực nước
- Số liệu khí tượng về mưa, bốc hơi nước
3.4.4.3 Thiết lập mô hình cấu trúc 3D
Tiến hành thiết lập một mô hình cấu trúc 3D bằng công cụ ArcHydro
Trang 40Groundwater trong ArcMap trước khi thiết lập mô hình nước ngầm MODFLOW
Mô hình 3D giúp ta có cái nhìn trực quan về cấu trúc địa tầng trong địa bàn nghiên cứu, kiểm tra trực quan các dữ liệu về cấu trúc địa chất thủy từ đó phân tích và thiết lập ranh giới các tầng nước ngầm với mức độ tin cậy cao hơn
3.4.4.4 Thiết lập mô hình nước ngầm MODFLOW
Sử dụng phần mềm Visual MODFLOW phiên bản 4.2 thiết lập mô hình số tại An Giang Dựa trên mô hình cấu trúc 3D thiết lập và kiểm tra ranh giới các địa tầng trong mô hình số Xác định các biên và các thông số đặc trưng của từng địa tầng Nhập dữ liệu của các giếng quan trắc và giếng bơm trên địa bàn tỉnh
3.4.4.5 Hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình
Thực hiện điều chỉnh các giá trị thông số của từng tầng địa chất sao cho sự chênh lệch kết quả giữa mô phỏng và số đo quan trắc là nhỏ nhất
3.4.5 Tính toán cân bằng nước tỉnh An Giang
Thực hiện tính toán cân bằng nước trên địa bàn tỉnh An Giang để xây dựng các kịch bản khai thác nước ngầm cho mô hình, từ đó giúp ta đánh giá, khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước ngầm nhằm mang lại lợi ích lâu dài và bền vững
3.4.6 Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản phát triển nguồn nước
Từ kết quả mô hình, thực hiện các kịch bản khai thác nước ngầm để đảm bảo tính ổn định của nguồn tài nguyên
3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu, số liệu
• Thu thập các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh
An Giang
• Kế thừa bản đồ, bản vẽ địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu
• Kế thừa số liệu độ cao của các tầng nước ngầm và các tầng cản nước khu vực nghiên cứu
• Kế thừa giá trị các thông số địa chất thủy văn của các tầng nước ngầm
• Thu thập các thông tin, thừa kế số liệu về hệ thống các lỗ khoan khu vực nghiên cứu
3.5.2 Phương pháp xử lý số liệu với GIS và Excel
1) Trên cơ sở dữ liệu điều tra thu thập được, nghiên cứu này sử dụng Arc Map và Map Info để: