Nghiên cứu đề xuất các biện pháp khai thác sử dụng bền vững tài nguyên nước dưới đất khu vực phía nam thành phố hà nội cũ

BỘGIÁO DỤC VÀĐÀOTẠO BỘNÔNGNGHIỆPVÀPTNT TRƯỜNGĐẠIHỌCTHỦYLỢI VŨTHUHIỀN NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNGBỀNVỮNGTÀI NGUYÊNNƯỚCDƯỚI ĐẤT KHUVỰCPHÍANAMTHÀNHPHỐHÀNỘI(CŨ) LUẬNVĂNTHẠC SỸ HÀNỘI-2011 BỘGIÁO DỤC VÀĐÀOTẠO BỘNÔNGNGHIỆPVÀPTNT TRƯỜNGĐẠIHỌCTHỦYLỢI VŨTHUHIỀN NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNGBỀNVỮNGTÀI NGUNNƯỚCDƯỚI ĐẤT KHUVỰCPHÍANAMTHÀNHPHỐHÀNỘI(CŨ) Chun ngành: Khoa học Mơi trườngMãsố:60-85-02 LUẬNVĂNTHẠC SỸ Người hướng dẫn khoa học:PGS.TSNguyễnVănThắn g HÀNỘI-2011 MỤCLỤC DANHMỤCBẢNG 23T 23T DANHMỤCHÌNHVẼ,SƠĐỒ CÁCTỪVIẾTTẮT 23T 23T 23T 23T MỞĐẦU 23T 23T Chương1- 23T GIỚITHIỆUVÙNGNGHIÊNCỨUVÀĐÁNHGIÁTIỀMNĂNG,KHẢNĂNGKHAITHÁC NƯỚCDƯỚIĐẤTTRONGVÙNGNGHIÊNCỨU 1.1.Điềukiệntựnhiên 23T 23T 23T 1.1.1.Đặcđiểmtựnhiên 23T 1.1.1.1.Vịtríđịalý 23T 23T 23T 1.1.1.2.Địahình,địamạo 23T 1.1.2.Đặcđiểmkhíhậu 23T 23T 23T 1.1.3.ĐặcđiểmthủyvănvàĐịachấtthủyvăn 23T 1.1.3.1.Đặcđiểmthủyvăn 23T 23T 23T 1.1.3.2.ĐặcđiểmĐịachấtthủyvăn 23T 23T 1.2.Đặcđiểmdâncư–Kinhtếxãhội 23T 23T 1.2.1.Đặcđiểmdâncư 23T 23T 1.2.2.Kinhtếxãhội 23T 23T 1.3.Khaithácsửdụngnướcdướiđất 23T 23T 1.4.Đánhgiátiềmnăng,khảnăngkhaithácnướcdướiđất 23T 23T 1.4.1.Phươngphápđánhgiá 23T 23T 1.4.1.1.Đặctrưngcủatàinguyênnướcdướiđất 23T 23T 13 13 13 13 13 15 16 16 20 24 24 24 25 26 26 26 1.4.1.2.Cácnguyêntắckhiđánhgiátàinguyênnướcdướiđất 27 1.4.1.3.Cácphươngphápđánhgiátàinguyênnướcdướiđất 27 23T 23T 23T 1.4.2.Kếtquảđánhgiá 23T 23T 23T 1.4.2.1.Tiềmnăngnguồnnước 23T 23T 28 28 1.4.2.2.Khảnăngvàmứcđộkhaitháctạicáckhuvựctrongvùngnghiêncứu 23T 1.5.Kếtluậncủachương1 23T 23T 23T 32 36 Chương2-PHÂNTÍCH,ĐÁNHGIÁHIỆNTRẠNGCHẤTLƯỢNGNƯỚCDƯỚIĐẤT KHU 23T VỰC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH VISUAL MODFLOW ĐỂ ĐÁNH GIÁ, DỰ BÁO ẢNH HƯỞNGCỦA DƯỚIĐẤTĐẾNBIẾNĐỔIMỰCNƯỚC KHAI THÁC SỬ DỤNG NƯỚC 23T 37 2.1.PhântíchđánhgiáhiệntrạngchấtlượngnướcdướiđấtkhuvựcphíaNamthànhphốHàNội(c 23T ũ) 23T 2.1.1.QuyluậtphânbốNH 23T R R23T 2.1.2.QuyluậtphânbốArsenic(As): 23T 23T 37 38 44 2.2.ỨngdụngmơhìnhVisualModflowđểđánhgiá,dựbáoảnhhưởngcủakhaithácsửdụngnướ 23T cdướiđấtđếnbiếnđổimựcnước 23T 2.2.1.Giớithiệumơhình,bàitốnvàphạmviứngdụng 23T 23T 2.1.1.1.Giớithiệumơhình 23T 23T 2.1.1.2.Bàitoánvàphạmviứngdụng 23T 23T 46 46 46 47 2.2.2.Ứngdụngmơhìnhđểđ ánhg i sựbiếnđ ổimựcn ướcngầmk h uv ựcp híaNamthàn 23T hphốHàNội(cũ) 23T 2.2.2.1.Phânlướisaiphânhữuhạn 23T 23T 2.2.2.2.MơphỏngcácđiềukiệnĐịachấtthuỷvăn 23T 2.2.2.3.Tàiliệuchođầuvàomơhình 23T 23T 23T 2.2.2.4.Kếtquảxâydựngvàgiảibàitốnchỉnhlýmơhình 23T 23T 2.2.3.Nghiêncứutínhtốnbiếnđổimựcnướcngầmtheocácphươngánkhaithác 23T 23T 48 48 49 49 57 65 2.2.3.1.NhucầusửdụngnướckhuvựcphíaNamHàNội 65 2.2.3.2.Cácphươngánkhaithácnướcdướiđất 66 23T 23T 23T 23T 2.2.3.3.Ứngdụngmơhìnhtínhtốnchocácphươngán 23T 23T 71 2.2.3.4.ĐềxuấtphươngánkhaitháchợplýnướcdướiđấttầngchứanướcPleistocenkhu 23T vựcNamHàNội 23T 2.3.Kếtluậncủachương2 23T 23T 79 82 Chương3- 23T NGHIÊNCỨUĐỊNHHƯỚNG,GIẢIPHÁPKHAITHÁC,SỬDỤNGBỀNVỮNGNƯỚCDƯ ỚIĐẤTTRONGKHUVỰCNGHIÊNCỨU 23T 83 3.1.Phântíchcáctồntạitrongkhaithác,sửdụng,bảovệtàinguyênnướcdướiđấttrongkhuvựcng 23T hiêncứu.Xácđịnhcácvấnđềbứcxúccầnđặtragiảiquyết 23T 83 3.1.1.Cáctồntạitrongkhaithác,sửdụng,bảovệtàinguyênnướcdướiđấttrongkhuvựcn 23T ghiêncứu 23T 3.1.1.1.Cáctồntạitrongkhaithácnướcdướiđấttậptrungquymôlớn 23T 23T 83 83 3.1.1.2.Cáctồntạitrongkhaithácnướcdướiđấtquymônhỏ,đơnlẻvàcấpnướcnôngthôn 23T (LKkiểuUNICEF) 23T 86 3.1.2.Xácđịnhcácvấnđềbứcxúccầngiảiquyếttrongkhaithác,sửdụng,bảovệtàinguyên 23T nướcdướiđất 23T 3.2.Phântích,xácđịnhcácmụctiêuđốivớicácvấnđềbứcxúccầngiảiquyết 23T 23T 3.2.1.Cácmụctiêutrongcácchiếnlượcquốcgia 23T 23T 3.2.1.1.ChiếnlượcQuốcgiavềtàinguyênnướcđếnnăm2020 23T 23T 88 88 88 88 3.2.1.2.Chiếnlượcbảovệmôitrườngquốcgiađếnnăm2010vàđịnhhướngđếnnăm202 23T 23T 3.2.2.Đềxuấtmụctiêuchovùngnghiêncứu 23T 23T 90 92 3.3.Phântíchxácđịnhcácđịnhhướngvàđềxuấtgiảiphápkhaithác,sửdụngbềnvữngnướcdưới 23T đấtvùngnghiêncứu 23T 3.3.1.Cơsởđềxuấtcácđịnhhướng 23T 23T 92 92 3.3.2.Địnhhướngkhaithácsửdụngbềnvững,bảovệnướcdướiđất 92 3.3.3.Đềxuấtcácgiảipháp 93 23T 23T 23T 23T 3.3.3.1.Giảiphápvềkhaithác,sửdụng 23T 23T 3.3.3.2.Giảiphápvềbảovệchấtlượngnước 23T 3.5.Kếtluậncủachương3 23T 23T 23T 93 96 98 KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 100 TÀILIỆUTHAMKHẢO 102 PHỤLỤC 105 23T 23T 23T 23T 23T 23T DANHMỤCBẢNG Bảng1.1.MựcnướcsôngHồngtạiđiểmPSH2thờikỳ1993-2008,m 16 Bảng1.2.Bảngthốngkêlưulượngkhaithácnướctậptrung 33 23T 23T 23T 23T Bảng2.1.TổnghợpcácmẫuNH4tầngqhvượtquátiêuchuẩn(phânloạitheotừngquận/huyện) 39 23T 23T Bảng2.2.TổnghợpcácmẫuNH tầngqpvượtquátiêuchuẩn(phânloạitheotừngquận/huyện) 23T R R 23T 41 Bảng2.3.BảnghàmlượngNH4trongcácgiếngcủamộtsốnhàmáynướckhuvựcNamHàNội(cũ) 23T 23 T 42 Bảng2.4.TổnghợpcácmẫuNH vượtquátiêuchuẩn(phânloạitheotừngtầng-đơnvị:mg/l) 44 Bảng2.5.NhucầusửdụngnướckhuvựcphíaNamthànhphốHàNội 65 Bảng2.6.QuyhoạchkhaithácnướctheophươngánI 67 23T R R 23T 23T 23T 23T 23T Bảng2.7.QuyhoạchkhaithácnướctheophươngánII 23T 23T Bảng2.8.QuyhoạchkhaithácnướctheophươngánIII 23T 23T 69 70 Bảng2.9.CaođộmựcnướcdựbáotầngchứanướcqpkhikhaitháctheoPA1(PhươngáncủaCôngty 23T cấpnướcHàNội) 23T Bảng2.10.CaođộmựcnướcdựbáotầngchứanướcqpkhikhaitháctheoPA2 23T Bảng2.11.CaođộmựcnướcdựbáotầngchứanướcqpkhikhaitháctheoPA3 23T 23T 23T Bảng2.12.Sosánhưunhượcđiểmcủacácphươngánkhaithác 23T 23T 72 77 78 80 Bảng3.1.SosánhcácphươngánkhichọnnguồnNDĐphụcvụcấpnướcchovùngNamHàNội 93 23T 23T DANHMỤCHÌNHVẼ,SƠĐỒ Hình1.1.Bảnđồvịtrívùngnghiêncứu 23T 23T Hình1.2.Biểuđồbiểudiễnlượngmưa,bốchơikhuvựcHàNội 23T 23T 14 15 Hình1.3.Đồthịd aođộngmựcn ướcsơngHồngkhuvựcthượnglưu(PSH2)v trunglưu(PSH3)vù 23T ngnghiêncứu 23T Hình1.4.BảnđồĐCTVvùngNamHàNội 23T 23T Hình1.5.MặtcắtĐCTVvùngNamHàNội 23T 23T Hình1.6.SơđồvịtrícácnhàmáynướckhuvựcNamHàNội 23T 23T 17 22 23 33 Hình1.7.SơđồvịtrícácgiếngcơngnghiệpkhaitháclẻkhuvựcNamHàNội(Nguồn:LiênđồnQu 23T yhoạchvàĐiềutraTàingunnướcmiềnBắc) 23T 35 Hình2.1.BiểuđồphânphốicácmẫuphântíchNH tổnghợptừcácgiếngquantrắcnướcdướiđấtkh 23T R uvựcphíaNamTPHàNội(cũ) R 23T 40 Hình2.2.BiểuđồphânphốihàmlượngNH trongcácnhàmáynướcvàcácgiếngcôngnghiệp 23T R 23T R Hình2.3.Sơđồbướclướisaiphânđểtínhtốntrênmơhìnhsố 23T 23T Hình2.4.MơhìnhmơphỏnghệthốngNDĐtrongmơitrường5lớp 23T Hình2.5.Mặtcắtngang-dọcmơhình 23T 23T 23T 42 48 49 50 Hình2.6.Sơđồphânvùnghệsốthấmtầngchứanướcqh 51 Hình2.7.Sơđồphânvùnghệsốthấmtầngchứanướcqp 52 23T 23T 23T 23T Hình2.8.Sơđồphânvùnghệsốnhảnướctầngchứanướcqh 23T Hình2.9.Sơđồphânvùnghệsốnhảnướctầngchứanướcqp 23T 23T 23T Hình2.10.Sơđồđiềukiệnbiêntầngchứanướcđượcmơhìnhhóa 23T 23T Hình2.11.Sơđồhiệntrạngcácgiếngkhaitháctrongmơhình 23T 23T 53 54 56 57 Hình2.12a.SơđồđiềukiệnbiênvàđườngthủyđẳngcaotầngchứanướcHolocene(1/1997)saukhi 23T giảibàitốnngượcổnđịnh 23T Hình2.12b.Sơđồđiềukiệnbiênvàđườngthủyđẳngáptầngchứanước 23T Hình2.13a.Sơđồđiềukiệnbiênvàđườngthủyđẳngáptầngchứanước 23T 23T 23T 59 60 61 Hình2.13b.Sơđồđiềukiệnbiênvàđườngthủyđẳngáptầngchứanước 23T 23T 62 Hình2.14.ĐồthịbiểudiễnsựbiếnđổimựcnướcthựctếởmộtsốcácLKởtầngchứanướcHolocenv 23T àmựcnướctínhtốn 23T 63 Hình2.15.ĐồthịbiểudiễnsựbiếnđổimựcnướcthựctếởmộtsốcácLKởtầngchứanướcPleistoce 23T nvàmựcnướctínhtốn 23T Hình2.14.BảnđồphễuhạthấpmựcnướcvùngNamHàNội2/2008 23T 23T Hình2.15.Bảnđồcaođộmựcnướcdựbáonăm2020khikhaitháctheoPA1 23T Hình2.16.Bảnđồcaođộmựcnướcdựbáonăm2020khikhaitháctheoPA2 23T Hình2.17.Bảnđồcaođộmựcnướcdựbáonăm2020khikhaitháctheoPA3 23T 23T 23T 23T 64 71 74 76 79 CÁCTỪVIẾTTẮT BVMT : Bảov ệ môi t r ườ ng BYT : BộYtế ĐCCT : Địac h ấ t c ô n g trình ĐCTV : Địachất t h u ỷ văn KHCN : KHCN KTXH : KTXH LK : LK NCKH : NCKH NDĐ : Nướcdướ i đất NĐ-CP : Nghịđ ị n h- C hí nh ph ủ NN&PTNT : Nông nghiệpvàpháttriểnnông thônQĐ : Quyếtđịnh TCCP : Tiêuc h u ẩ n c h o p h é p TP : Thànhphố TPHH : Thànhp h ầ n h o h ọ c UBND : Uỷban nh ân dân MỞĐẦU TínhcấpthiếtcủaĐềtài ThủđơHàNộilàtrungtâmvănhố,chínhtrịvàkinhtếlớnnhấtcảnướcđangcótốcđộ pháttriểnmạnhmẽvềcơngnghiệp,dulịchvàdịchvụtạođàchobướcpháttriển vượt bậc nhiều mặt, đồng thời dần khẳng định vị trị trườngQuốctế.Cùngvới sựpháttriển thìnhu cầu vềnguồnnướcngày giatăng HàN ộ i c ó t i n g u y ê n n c n g ầ m v n c m ặ t p h o n g p h ú , t u y n h i ê n v i ệ c khai thác nước ngầmchưa quy hoạch hợplý hiệnnay gâyr a hạ t h ấ p mựcnướclớnlàmảnhhưởngđếnmơitrường(suythối,ơnhiễm,sụtlúnmặtđất) Hiện hầu nhưn g u n n c s d ụ n g c h o ă n u ố n g s i n h h o t , s ả n x u ấ t , d ị c h vụở t h n h p h ố H N ộ i đ ợ c k h a i t h c t t ầ n g c h ứ a n c P l e i s t o c e n T i l i ệ u q u a n trắc động thái nước đất khu vực Hà Nội cho thấy mực nước đất tầngchứa nước Pleistocenliêntục nướckhaithác lượng cóthể bịh thấp m i chỉc h i ế m khai thác phần nhỏ khu khitổng vực lượng tổng Điều trữ đ ó chứng tỏmạnglướikhaithácnướcởHàNộihiệnnaylàchưahoàntoànhợplý Nhu cầu ngày phát triển, thành phố phải khai thác, sử dụng nước dướiđất kết hợp với nước mặt, nhiều vấn đề cần đặt ra, địi hỏi nhà nghiên cứucầnlàmrõ, ví dụnhư: * Giới hạn khai thác nước khu vực (những vùng cịn khaithác được?vùngnàohạnchế?,…) * Phương thức khai thác hợp lý, mang lại hiệu kinh tế cao phải giữđược sựổnđịnhnguồn cấp? * Vấnđềquảnlý,bảovệchốngônhiễmnguồnnướcdướiđất? * Phốihợpsửdụngvớinướcmặtsaochođápứngđượcyêucầudùngnước? * Làmthếnàođểkiểmsoátvàngănchặnsuythoáitàinguyênnướcdướiđất?