Hà Tĩnh là một tỉnh ven biển thuộc vùng Bắc Trung Bộ Việt Nam. Trong vùng này, nước phục vụ cho các hoạt động được khai thác chủ yếu từ nước dưới đất trong các tầng chứa nước trầm tích bở rời Pleistocen và Holocen vùng đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh. Bằng phương pháp mô hình số xác định được trữ lượng khai thác tiềm năng (Tiềm năng nước dưới đất) trong các tầng chứa nước này là 288.990 m3/ngày.
Nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất trong trầm tích Đệ Tứ vùng đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh gồm: Do cung cấp ngấm của nước mưa 228.830 m3/ngày, chiếm 79,17%; Cung cấp từ sông suối 15.106 m3/ngày, chiếm 5,26%; Do thấm xuyên 44.610 m3/ngày, chiếm 15,42%; Tài nguyên tĩnh dự báo (Trữ lượng tĩnh) Qt = 441.1 m3 /ngày, chiếm 0,15%. Như vậy, nguồn cung cấp cho tầng chứa nước chủ yếu từ nước mưa chiếm gần 80%, để tăng khả năng khai thác, hạn chế xâm nhập mặn cần có các biện pháp tăng cường lượng bổ cập từ nước mưa, hạn chế lượng bốc hơi nước dưới đất.
Từ khóa: Nguồn hình thành trữ lượng, Trầm tích Đệ Tứ, đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh
Mở đầu
Vùng nghiên cứu là đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh có diện tích đất tự nhiên 1.949 km2, bao gồm 8 huyện Nghi Xuân, Hồng Lĩnh, Đức Thọ, Can Lộc, Thạch Hà, Lộc Hà, TP. Hà Tĩnh, Cẩm Xuyên (hình 1). Nước phục vụ ăn uống, sinh hoạt và công nghiệp cho vùng này chủ yếu là nước dưới đất được khai thác từ các tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen và Holocen trong trầm tích bở rời Đệ Tứ vùng đồng bằng ven biển. Các tầng chứa nước này phân bố với diện tích khoảng 1.115 km2, với thành phần thạch học: cát hạt mịn, hạt trung, hạt thô, sạn, sỏi (Hoàng Văn Khổn, 1997); (Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Hữu Bình, 2003); (Nguyễn Hữu Oanh, 2005). Xác định nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất trong các tầng chứa nước này giúp các nhà quản lý định hướng quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội và có các giải pháp khai thác bền vững là hết sức cần thiết.
Xây dựng mô hình và các thông số đầu vào mô hình
Xây dựng mô hình
Hình 1. Vị trí vùng nghiên cứu
.png)
Visual MODFLOW là hệ phần mềm mô phỏng dòng ngầm 3 chiều phổ biến rộng rãi trên thế giới. Phần mềm được các nhà địa chất người Mĩ là Michael MĐonal và Arlen Harbaugh biên soạn từ năm 1983, từ đó cho đến nay phần mềm liên tục được bổ sung và phát triển. Trên cơ sở phần mềm Visual MODFLOW (Nilson Guiuer and ThomAs Franz, 2002) tiến hành xây dựng mô hình và tính toán trữ lượng khai thác tiềm năng, cũng như nguồn hình thành trữ lượng vùng đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh:
Đối tượng nghiên cứu là tầng chứa nước lỗ hổng Holocen và Pleistocen trong các trầm tích Đệ tứ phân bố trên 8 huyện thuộc đồng bằng tĩnh Hà Tĩnh (hình 2).
Trên toàn vùng nghiên cứu được phân chia 130 cột và 164 hàng tạo thành mạng lưới ô vuông với kích thước 500m x 500m.
Trên mặt cắt, hệ thống chứa nước được mô phỏng thành các lớp tương ứng với mỗi tầng chứa nước và cách nước như sau:
Lớp 1: ứng với tầng chứa nước trong trầm tích Holocen (qh). Chiều dày tầng chứa nước biến đổi từ 6m đến 20m.
Lớp 2: ứng với tầng cách nước trầm tích sét pha, sét Pleistocen thượng (amQ13). Chiều dày tầng cách nước lớn nhất đạt 10m.
Lớp 3: ứng với tầng chứa nước trong trầm tích Pleistocen (qp). Chiều dày tầng chứa nước biến đổi từ 3,0m đến 33,5m..
Hình 2. Sơ đồ giới hạn mô hình đồng bằng Hà Tĩnh
.png)
Thông số đầu vào của mô hình
Giá trị bổ cập
Giá trị bổ cập lấy bằng 3 – 7% lượng mưa tùy theo thảm thực vật, độ dốc địa hình, loại đất và tốc độ đô thị hóa tại những vùng. Trên cơ sở số liệu mưa nhiều năm được lấy tại trạm Hà Tĩnh chia vùng giá trị bổ cập cho mô hình tính toán thành 4 vùng (hình 3).
Hình 3. Sơ đồ phân vùng bổ cập
.png)
Vùng 01: bao phủ thành phố Hà Tĩnh, giá trị bổ cập từ mưa cho nước dưới đất được lấy bằng 3% lượng mưa. Giá trị bổ cập là 60mm/năm.
Vùng 02: diện tích kéo dài từ núi Hồng lĩnh, bao gồm thị xã Hồng Lĩnh và đến hết phía Tây của huyện Can Lộc, giá trị bổ cập từ mưa cho nước dưới đất được lấy bằng 4% lượng mưa. Giá trị bổ cập là 80mm/năm.
Vùng 03: bao gồm phía Tây huyện Cẩm Xuyên, giá trị bổ cập từ mưa cho nước dưới đất được lấy bằng 7% lượng mưa. Giá trị bổ cập là 140mm/năm.
Vùng 04: bao gồm các phần còn lại, giá trị bổ cập từ mưa cho nước dưới đất được lấy bằng 6% lượng mưa. Giá trị bổ cập là 120mm/năm.
Giá trị bốc hơi
Dựa vào đặc điểm địa hình; tốc độ đô thị hóa; lớp phủ thực vật; bản đồ sử dụng đất giá trị bốc hơi nhiều năm tại trạm Hà Tĩnh, vùng nghiên cứu được chia thành 3 vùng: Vùng 01 phân bố ven biển có giá trị bốc hơi 110mm/năm; Vùng 02 nằm ở trung tâm thuộc thành phố Hà Tĩnh và phụ cận có giá trị bốc hơi 90mm/năm; Vùng 3 phân bố phía Tây giáp núi có giá trị bốc hơi 70mm/năm (hình 4).
Hình 4. Sơ đồ phân vùng bốc hơi
.png)
Hệ số thấm, hệ số nhả nước
Hệ số thấm và hệ số nhả nước được tính toán dựa vào kết quả hút nước thí nghiệm tại 33 điểm nghiên cứu tầng chứa nước Holocen và 69 điểm tầng chứa Pleistocen (Hoàng Văn Khổn, 1997); (Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Hữu Bình, 2003); (Nguyễn Hữu Oanh, 2005):
Lớp 1: tầng chứa nước Holocen; Hệ số thấm biển đổi từ 2,41 m/ngày đến 20,59 m/ngày; Hệ số nhả nước trọng lực biến đổi từ 0,133 đến 0,18 (hình 5).
Hình 5. Sơ đồ phân vùng hệ số thấm tầng chứa nước Holocen (lớp 1)
.png)
Lớp 2: Lớp cách nước sét pha, sét Pleistocen thượng; Hệ số thấm 0,001 m/ngày; Hệ số nhả nước trọng lực 0,05.
Lớp 3: Tầng chứa nước Pleistocen; Hệ số thấm biến đổi từ 0,014 m/ngày đến 111,31m/ngày; Hệ số nhả nước trọng lực biến đổi từ 0,064 đến 0,229, hệ số nhả nước đàn hồi 0,001 (hình 6).
Hình 6. Sơ đồ phân vùng hệ số thấm tầng chứa nước Pleistocen (lớp 3)
.png)
Hiện trạng khai thác nước dưới đất vùng nghiên cứu
Các loại hình công trình khai thác nước dưới đất chủ yếu trong vùng là các công trình cấp nước tập trung, các giếng khoan và giếng đào: tại 49 điểm cấp nước khai thác tập trung với lưu lượng khai thác: tầng chứa nước Holocne 9781 m3/ngày, tầng Pleistocen 1610 m3/ngày với chiều sâu khai thác 25-50 mét (Hoàng Văn Khổn, 1997); (Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Hữu Bình, 2003); (Nguyễn Hữu Oanh, 2005)..
Biên và điều kiện biên
Biên H = const được mô phỏng cho lớp 1 là một dải dọc mép nước biển với mực nước trên biên H =0m. Các sông được đặt biên GHB, gồm: sông Lam, sông Đò Điện, sông Rào Cái, sông Cửa Sót và sông Gia Hội. Vùng đá gốc được đặt là biên cách nước; Vùng phía Bắc sông Lam được đặt là vùng không hoạt động (hình 7).
Hình 7. Sơ đồ hóa điều kiện biên của mô hình
.png)
Kết quả chỉnh lý mô hình
Sau khi đưa các số liệu đầu vào của mô hình, tác giả tiến hành chỉnh lý mô hình bằng cách giải bài toán ngược ổn định và không ổn định.
Kết quả bài toán ngược ổn định và không ổn định được thể hiện trên hình 8, hình 9, với sai số RMS là 3,05%. Số liệu để chỉnh lý không ổn định là số liệu tại lỗ khoan QT7a-HT quan trắc tầng chứa nước trong trầm tích Holocen.
Hình 8. Đồ thị biểu diễn tính toán sai số của mô hình
.png)
Hình 9. Đồ thị giao động mực nước tính toán và quan trắc thực tế
.png)
Qua các số liệu trên cho thấy, kết quả chạy mô hình tương đối phù hợp với các giá trị thực tế. Mô hình này sử dụng làm cơ sở để đánh giá trữ lượng khai thác tiềm năng (tiềm năng nước dưới đất) và xác định nguồn hình thành trữ lượng cho vùng nghiên cứu.
Nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất vùng đồng bằng tĩnh Hà Tĩnh
Trên cơ sở chỉnh lý mô hình trên, dựa vào kết quả các thành phần chảy đến và chảy đi trong Zone Budget cho phép xác định được các nguồn hình thành trữ lượng khai thác. Tiến hành chạy mô hình Seawat với biên mặn đặt ở vùng có tầng chứa nước nhiễm mặn và vùng tiếp giáp với biển. Kết quả thể hiện trong hình 10 và hình 11.
Hình 10. Kết quả sai số giữa trị số hạ thấp mực nước trên mô hình và mực nước thực tế sau thời gian 27 năm khai thác
.png)
Từ kết quả chạy mô hình trên trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất (Tiềm năng nước dưới đất) vùng đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh là 288.990 m3/ngày. Trong đó trữ lượng do cung cấp ngấm của nước mưa Qw = 228.830 m3/ngày, chiếm 79,17%; Trữ lượng do cung cấp của sông suối Qss=15.106 m3/ngày, chiếm 5,26%; Trữ lượng do thấm xuyên Qtx= 44.610 m3/ngày, chiếm 15,42%; Tài nguyên tinh dự báo Qt = 441,1 m3/ngày, chiếm 0,15%
Kết luận
Từ kết quả nghiên cứu trên, tác giả rút ra một số kết luận sau:
Bằng phương pháp mô hình xác định được trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất (Tiềm năng nước dưới đất) trong các tầng chứa nước trầm tích bở rời tuổi Đệ tứ vùng đồng bằng ven biển tỉnh Hà Tĩnh là 288.990 m3/ngày.
Nguồn hình thành trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất trong trầm tích Đệ Tứ vùng nghiên cứu gồm: trữ lượng do cung cấp ngấm của nước mưa Qw = 228.830 m3/ngày, chiếm 79,17%; Trữ lượng do cung cấp của sông suối Qss=15.106 m3/ngày, chiếm 5,26%; Trữ lượng do thấm xuyên Qtx= 44.610 m3/ngày, chiếm 15,42%; Tài nguyên tĩnh dự báo (Trữ lượng tĩnh) Qt = 441.1 m3/ngày, chiếm 0,15%.
Nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất trong trầm tích Đệ Tứ đồng bằng tỉnh Hà Tĩnh tới gần 80% là từ nước mưa, do vậy để tăng cường khả năng lưu giữ nước dưới đất trong trầm tích Đệ tứ, tăng cường khả năng khai thác, cần có các biện pháp tăng cường lượng bổ cập từ nước mưa, hạn chế lượng bốc hơi nước dưới đất.
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Văn Đức, Nguyễn Hữu Bình (2003), Báo cáo kết quả công tác điều tra nguồn nước các tỉnh miền núi phía Bắc vùng Kỳ Anh;
2. Hoàng Văn Khổn (1997), Báo cáo điều tra địa chất đô thị, vùng đô thị Hà Tĩnh, chuyên đề địa chất thuỷ văn;
3. Nguyễn Hữu Oanh (2005), Báo cáo lập bản đồ địa chất thuỷ văn- địa chất công trình vùng Cẩm Xuyên - Kỳ Anh;
4. Nilson Guiuer and ThomAs Franz, 2002. Visual MODFLOW Pro User’s Manual. Waterloo Hydrogeologic Inc.
DƯƠNG THỊ THANH THỦY(1), HOÀNG THĂNG LONG(2)
1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất,
2 Trung tâm Cảnh báo và Dự báo tài nguyên nước
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 3 năm 2024
Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu giải pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) bền vững cho Việt Nam thông qua tích hợp công nghệ vi sinh (phân hủy sinh học) và nhiệt phân. Trước áp lực gia tăng rác đô thị và yêu cầu phát triển kinh tế tuần hoàn, phương pháp này được đề xuất nhằm tận dụng tài nguyên từ rác, giảm chôn lấp và phát thải.
Nếu ở Kỳ 1, độc giả đã thấy những định hướng chiến lược và công nghệ xanh mở ra lối đi mới cho nông nghiệp Việt, thì đến Kỳ 2, điểm nhấn lại nằm ở những giải pháp cụ thể. Từ phòng thí nghiệm, nhiều nghiên cứu khoa học đã bước ra thực tiễn, đồng hành cùng doanh nghiệp, tạo nên các mô hình thành công: từ công nghệ bảo quản mới, chế biến cà phê hiện đại, đến kinh tế tuần hoàn phụ phẩm tôm và nâng tầm sản phẩm truyền thống như nước mắm. Đây chính là những hạt nhân giúp nông sản Việt gia tăng giá trị và chinh phục thị trường quốc tế.
Cao chloroform của Bí kỳ nam (Hydnophytum formicarum Jack.) được sắc ký cột với các hệ dung môi có độ phân cực khác nhau và kết hợp với kỹ thuật sắc ký lớp mỏng để thực hiện quá trình phân lập và tinh sạch các hợp chất. Cấu trúc của các hợp chất được xác định bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân và kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo. Ba hợp chất được tinh sạch và xác định cấu trúc bao gồm luteolin (1), quercetin (2) và quercitrin (3).
Hoạt tính xua đuổi hiệu quả của p-menthan-3,8-diol (PMD) đã được chứng minh là hiệu quả an toàn cho sức khỏe, tuy nhiên, hợp chất này vẫn chưa được sử dụng phổ biến ở Việt Nam. Đã có một số công trình nghiên cứu khảo sát tổng hợp PMD chủ yếu sử dụng xúc tác acid H2SO4 loãng với các điều kiện phản ứng khác nhau về thời gian và nhiệt độ.
Cháy nổ trong sinh hoạt dân dụng vẫn là một vấn đề nhức nhối tại Việt Nam, gây ra những thiệt hại nặng nề về người và tài sản do sự bất cẩn hoặc lỗi thiết bị điện. Các hệ thống cảnh báo cháy truyền thống thường có độ trễ cao, chỉ phản ứng khi cháy đã xảy ra rõ ràng, dễ gây báo động giả và thiếu khả năng cảnh báo từ xa.
Khu vực đảo Palawan (Philippine), Sempoma SABAH (Malaysia) nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với hai mùa mưa, mùa khô rõ rệt. Tại Palawan, trung bình năm nhiệt độ không khí 28,50C, độ ẩm trung bình 58,4%, tổng lượng mưa 2.920 mm, tổng số giờ nắng trong khoảng 2,180 - 2,307h, nhiệt độ nước biển 29,30C và độ muối nước biển 33,3‰.
