ứng dụng gis trong quản lý tài nguyên nước dưới đất ở quận ninh kiều, thành phố cần thơ

Thế nhưng, việc sử dụng nguồn tài nguyên này ở TPCT nói chung và quận Ninh Kiều nói riêng vẫn chưa thực sự hiệu quả và vẫn còn nhiều bất cập, việc quy hoạch và quản lý khai thác sử dụng

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

BỘ MÔN QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT Ở QUẬN NINH KIỀU, THÀNH PHỐ CẦN THƠ

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

BỘ MÔN QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT Ở QUẬN NINH KIỀU, THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Qua suốt thời gian thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp, tôi xin chân thành gửi lời biết ơn đến:

Thầy TS Văn Phạm Đăng Trí và thầy Nguyễn Phương Tân đã cung cấp những kinh nghiệm cũng như những kiến thức chuyên môn và tận tình hướng dẫn, luôn động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt đề tài luận văn tốt nghiệp

Gởi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả cán bộ trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt quá trình đào tạo đại học để tôi hoàn thành tốt công việc học tập

Xin chân thành cảm ơn anh Đinh Duy Lam cán bộ Phòng Tài nguyên và Môi trường quận Ninh Kiều đã cung cấp cho tôi những số liệu thực tế và giúp đỡ tôi vượt qua khó khăn khi thực hiện đề tài

Sau cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân và tất cả các bạn bè lớp Quản lý Tài nguyên và Môi trường khóa 37 đã giúp đỡ và động viên tinh thần cho tôi trong suốt quá trình học tập trên giảng đường đại học và hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này

Xin chân thành cảm ơn!

TÓM LƯỢC

Nghiên cứu được thực hiện tại quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ (TPCT) nhằm đánh giá hiện trạng khai thác, sử dụng và quản lý tài nguyên nước dưới đất (NDĐ) Nghiên cứu này được thực hiện để phân tích xu thế thay đổi chất lượng NDĐ và ứng dụng GIS trình bày phân bố không gian của các chỉ tiêu nghiên cứu Số liệu được thu thập từ các cơ quan chức năng, phỏng vấn trực tiếp hộ gia đình có sử dụng nước và cán bộ quản lý

Kết quả nghiên cứu cho thấy ở TPCT có 4 tầng nước đó là Holocen, Pleistocen, Pliocen và Miocen; động thái mực NDĐ đang suy giảm; tuy nhiên, chất lượng NDĐ (ở các chỉ tiêu như Clo, độ cứng, tổng coliform và nhu cầu oxy hóa học (COD)) đã thay đổi nhưng không đáng kể Khoảng hơn 73 % các hộ dân được phỏng vấn sử dụng NDĐ cho mục đích sinh hoạt trong gia đình, còn lại sử dụng NDĐ cho các dịch vụ khác (ví dụ, kinh doanh nhỏ) Các hộ dân hiểu biết về pháp luật có liên quan đến khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn tài nguyên NDĐ còn hạn chế, 100% người dân được phỏng vấn đều trả lời là không biết hoặc không quan tâm tới Luật Tài nguyên nước đó

là lý do tại sao có đến 96.67% tỷ lệ người dân không đăng ký khi khoan giếng sử dụng cho mục đích sinh hoạt Ngoài ra, công tác quản lý NDĐ tại địa phương chưa đồng bộ

và cập nhật, các dữ liệu liên quan tới NDĐ chưa được tổ chức tốt

MỤC LỤC

Trang

TÓM LƯỢC i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vi

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Nội dụng thực hiện 2

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 4

2.1 Các nghiên cứu ứng dụng về GIS 4

2.1.1 Nghiên cứu ngoài nước 4

2.1.2 Nghiên cứu trong nước 4

2.2 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS) 5

2.2.1 Khái niệm về GIS 5

2.2.2 Các thành phần của GIS 6

2.2.3 Chức năng của GIS 8

2.2.4 Ứng dụng GIS 9

2.3 Sơ lược về phần mềm ArcGIS 10

2.4 Tổng quan về nước dưới đất 11

2.4.1 Sự hình thành nước dưới đất 11

2.4.2 Phân loại nước dưới đất 12

2.4.3 Trữ lượng và các yếu tố ảnh hưởng đến trữ lượng NDĐ 14

2.4.4 Chất lượng và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng NDĐ 14

2.5 Nước dưới đất ở đồng bằng sông Cửu Long 16

2.6 Quản lý tài nguyên NDĐ 19

2.6.1 Các khái niệm 19

2.6.2 Các nguyên tắc cơ bản trong phát triển và quản lý tài nguyên NDĐ 20

2.6.3 Các nội dung chính của công tác quản lý nhà nước về NDĐ 21

CHƯƠNG 3 ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 22

3.1 Địa điểm thực hiện 22

3.1.1 Vị trí địa lý 22

3.1.2 Điều kiện tự nhiên 23

3.1.3 Tình hình kinh tế - xã hội 24

3.2 Thời gian thực hiện 24

3.3 Phương pháp thực hiện 24

3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 25

3.3.2 Phương pháp xử lí số liệu 26

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 28

4.1 Thông tin chung về nước dưới đất 28

4.1.1 Đặc điểm các tầng chứa nước 28

4.1.2 Đánh giá động thái nước dưới đất 31

4.2 Chất lượng nước dưới đất ở quận Ninh Kiều 33

4.3 Hiện trạng khai thác và quản lý sử dụng NDĐ ở quận Ninh Kiều 39

4.3.1 Hiện trạng khai thác nước dưới đất 39

4.3.2 Hiện trạng quản lý nước dưới đất 42

4.4 Tập bản đồ về hiện trạng khai thác và sử dụng nước dưới đất 43

4.4.1 Thiết kế bản đồ chuyên đề, cấu trúc dữ liệu cho các lớp bản đồ 43

4.4.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu 47

4.4.3 Tập bản đồ chuyên đề về hiện trạng khai thác và sử dụng NDĐ 49

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

5.1 Kết luận 53

5.2 Kiến nghị 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

PHỤ LỤC 56

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

BĐKH: Biến đổi khí hậu

TNMT: Tài nguyên và Môi trường

CSDL: Cơ sở dữ liệu

ĐBSCL: Đồng bằng sông Cửu Long

ĐHCT: Đại học Cần Thơ

FAO: Tổ chức Lượng thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc

GPS: Global Positioning System

GIS: Hệ thống thông tin địa lý

TNHH MTV: Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên

TTNS&VSMTCT: Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh Môi trường Nông thôn thành phố Cần Thơ

DANH SÁCH BẢNG

2.2 So sánh hiện trạng khai thác NDĐ với nhu cầu nước năm 2010 18 4.1 Thành phần hóa học của nước dưới đất tầng Holocen (qh) 28 4.2 Thành phần hóa học của nước dưới đất tầng Pleistocen trên 30 4.3 Thành phần hóa học của nước dưới đất tầng Pleistocen dưới 30

4.7 Các chỉ tiêu chất lượng NDĐ có giá trị lớn nhất từ năm 2008 -2011 36 4.8 Số lượng và mật độ giếng khai thác NDĐ theo từng địa phương 40 4.9 Số lượng giếng ngừng hoạt động và nguyên nhân hư hỏng 41

DANH SÁCH HÌNH

4.1 Biểu đồ diễn biến độ mặn trung bình nước dưới đất trong 11 năm 34 4.2 Biểu đồ diễn biến độ cứng trung bình nước dưới đất trong 11 năm 35 4.3 Kết quả khảo sát chất lượng NDĐ trong sinh hoạt 5 năm gần đây 37

4.13 Dữ liệu thuộc tính các giếng khoan sử dụng của hộ gia đình 48 4.14 Dữ liệu thuộc tính vị trí giếng quan trắc chất lượng NDĐ ở quận Ninh Kiều

năm 2013

49

4.15 Dữ liệu thuộc tính vị trí khai thác NDĐ tập trung ở quận Ninh Kiều 49 4.16 Hiện trạng mật độ giếng khoan ở quận Ninh Kiều năm 2010 50

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Tài nguyên nước là một trong những tài nguyên quan trọng nhằm phục vụ các nhu cầu cần thiết của con người Hiện nay, việc ô nhiễm nguồn nước và thiếu nước sạch đang là vấn đề được quan tâm Theo số liệu báo động của Liên hợp quốc, hiện nay có trên 50 quốc gia trên thế giới đang lâm vào cảnh thiếu nước, đặc biệt nghiêm trọng ở các vùng châu Phi, vùng Trung Đông, vùng Trung Á và châu Úc và ở cả các quốc gia phát triển như Mỹ, Pháp, Nhật, Đức và Singapore Mỗi ngày trên thế giới cũng có hàng trăm người chết vì những nguyên nhân liên quan đến nước như đói, khát

và dịch bệnh (Lê Anh Tuấn, 2008) Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp

Quốc (FAO) cảnh báo trong 15 năm tới sẽ có gần 2 tỷ người phải sống tại các khu vực khan hiếm nguồn nước và 2/3 cư dân trên Trái Đất có thể bị thiếu nước

Nguồn nước mặt ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đang phải đối mặt với nhiều thách thức, chất lượng nước diễn biến ngày càng xấu đi do nhiều tác động Theo Viện khoa học xã hội vùng Nam bộ, nguồn nước mặt tại nhiều tỉnh, thành ở ĐBSCL hiện ô nhiễm nghiêm trọng do sự phát triển nhanh của các dự án công nghiệp và đô thị hóa Kết quả quan trắc cho thấy nồng độ vị khuẩn E.coli tại các sông ngòi, kênh rạch ở ĐBSCL đã vượt quá mức cho phép 2-5 lần; nồng độ BOD và COD vượt giới hạn cho phép 1-3 lần; nồng độ ammoniac và một số độc chất (như kim loại nặng) phát sinh từ hoạt động công nghiệp và nông nghiệp vượt 5-10 lần tiêu chuẩn cho phép (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2013) Sự phát triển về mô hình và quy mô nuôi trồng thủy sản ngày càng tạo ra nhiều chất thải làm nguy hại đến nguồn nước mặt Ngoải ra, quá trình

xâm nhập mặn và lượng bốc hơi cao khiến độ mặn trên các sông tăng cao (Nguyễn Xuân Hiền, 2012). Vì vậy, việc sử dụng nước dưới đất (NDĐ) được xem là một trong những giải pháp cho vấn đề nước cấp ở nhiều khu vực, trong đó có thành phố Cần Thơ (TPCT)

ĐBSCL có khoảng 100.000 giếng với chiều sâu trung bình từ 10 – 300m với mục đích phục vụ cho sinh hoạt, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và cho cả công nghiệp Ước tính tổng lượng NDĐ hiện đang khai thác sử dụng toàn vùng ĐBSCL là 1.000.000 m3/ngày đêm, nhưng hầu hết các địa phương trong vùng đều chưa có quy hoạch khai thác, sử dụng và bảo vệ NDĐ (Bộ Tài nguyên & Môi trường, 2010) TPCT nằm ở Nam sông Hậu, thuộc khu vực trung tâm ĐBSCL, là nơi tập trung đông dân số chính vì vậy nhu cầu sử dụng nước rất cao Theo khảo sát do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Cần Thơ thực hiện (năm 2002) cho thấy 24% dân số Cần Thơ sử dụng

NDĐ để phục vụ cho mục đích sinh hoạt (Vo Thanh Danh, 2008) Số liệu hiện trạng

giếng khoan đang khai thác sử dụng ở TPCT chưa được cập nhật mới kể từ năm 2004 (trên 32.000 giếng khoan, khai thác 700.000 m3/ngày chủ yếu tự khai thác quy mô nhỏ

của hộ gia đình với công suất khoảng 5 m3/ngày; 397 giếng quy mô trung bình công suất 50 m3/ngày cho các trạm cấp nước tập trung; 31 giếng quy mô vừa có công suất

500 – 1.000 m3/ngày phục vụ cho các hoạt động dịch vụ và các cơ sở sản xuất tại khu công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn TPCT) NDĐ của TPCT được bổ cập rất ít, khi khai thác quá mức có nguy cơ dẫn đến cạn kiệt (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2013) Thực tế cho thấy, ở Cần Thơ có 4 tầng NDĐ trong đó chỉ có 3 tầng có khả năng khai thác, đó là các tầng Pleistocen, Pliocen và Miocen, còn tầng Holocen đã

bị ô nhiễm vi sinh (www.baocantho.com.vn) Hiện nay, ngoài hệ thống cấp nước sạch

của các trạm nước tập trung thì các cơ quan, xí nghiệp và một phần người dân cũng tự khoan giếng để phục vụ nhu cầu sinh hoạt và sản xuất Thế nhưng, việc sử dụng nguồn tài nguyên này ở TPCT nói chung và quận Ninh Kiều nói riêng vẫn chưa thực sự hiệu quả và vẫn còn nhiều bất cập, việc quy hoạch và quản lý khai thác sử dụng NDĐ tại địa phương gặp phải nhiều khó khăn không chỉ trong các văn bản pháp lý mà còn trong việc truy suất và thống kê số liệu về tình hình, mật độ khai thác cũng như chất lượng nước Việc áp dụng khoa học công nghệ vào công tác quản lý NDĐ chưa được quan tâm và đạt hiệu quả cao Trong khi các ứng dụng GIS vào công tác quản lý tài nguyên nói chung và quản lý tài nguyên nước nói riêng ngày càng phát triển với khả năng xử lý cơ sở dữ liệu lớn và phức tạp, giúp lưu trữ và truy xuất thông tin dễ dàng hơn, đem lại những cái nhìn tổng quát cho nhà quản lý trong việc quy hoạch Do đó,

việc thực hiện đề tài: “Ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên nước dưới đất ở quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ” là cần thiết nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu cho việc

quản lý, khai thác và sử dụng NDĐ cũng như trong việc quy hoạch ở hiện tại và tương lai để sử dụng tài nguyên NDĐ ngày một hiệu quả và bền vững hơn

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Ứng dụng GIS xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) về NDĐ nhằm nâng cao hiệu quả quản lý nguồn tài nguyên NDĐ ở quận Ninh Kiều, TPCT

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

i Đánh giá đặc điểm của các tầng chứa nước và động thái NDĐ ở TPCT;

ii Phân tích xu thế thay đổi chất lượng NDĐ tại vùng nghiên cứu;

iii Đánh giá hiện trạng khai thác và sử dụng NDĐ tại vùng nghiên cứu;

iv.Ứng dụng GIS lập bản đồ chuyên đề về hiện trạng khai thác và sử dụng NDĐ

1.3 Nội dụng thực hiện

Thu thập các dữ liệu gồm có:

- Dữ liệu hình học: Bản đồ hành chính, bản đồ địa chất thủy văn, bản đồ các điểm khai thác NDĐ, bản đồ các lớp sông ngòi

- Dữ liệu phi hình học: Thu thập các số liệu về số lượng giếng, công suất và độ sâu của giếng, hiện trạng khai thác và sử dụng giếng NDĐ, sự phân bố của các giếng NDĐ; các số liệu về chất lượng và các số liệu thống kê về trữ lượng NDĐ

Tìm hiểu, đánh giá đặc điểm của các tầng chứa nước và động thái NDĐ ở TPCT; Đánh giá sự thay đổi chất lượng nước từ năm 2002 đến năm 2012 tại các trạm đo thuộc quận Ninh Kiều Sử dụng thông tin các chỉ số ô nhiễm đã có sẵn như: Clo (Cl-

Tìm hiểu công tác quản lý NDĐ ở vùng nghiên cứu;

Phỏng vấn các hộ gia đình số liệu về giếng khoan (vị trí giếng, chất lượng nước, mục đích khai thác) và khảo sát thực tế vùng nghiên cứu kết hợp lấy GPS tại các giếng khảo sát;

Tiến hành số hóa các dữ liệu đã có sang định dạng ArcGIS có thể đọc được Thực hiện chồng lắp các lớp bản đồ, xây dựng bản đồ chuyên đề, cấu trúc dữ liệu cho các lớp bản đồ từ đó xác định được vị trí cũng như các dữ liệu thuộc tính có liên quan đến các trạm quan trắc

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Các nghiên cứu ứng dụng về GIS

2.1.1 Nghiên cứu ngoài nước

Từ những năm 1970, các thung lũng Tennessee sử dụng kỹ thuật GIS để xử lý

và phân tích dữ liệu trên các lưu vực sông khác nhau, để cung cấp dịch vụ quyết định cho việc quản lý và lập kế hoạch Từ đó về sau GIS bắt đầu được sử dụng trong quản

lý thủy văn và tài nguyên nước Sau những năm 1980 với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ máy tính, GIS, thủy văn và khoa học tài nguyên nước được kết hợp một cách rộng rãi

Năm 1977, Gupta et al, đã thành công trong việc thực hiện lưới các công cụ GIS quản lý dữ liệu, quy hoạch lưu vực sông Sau đó, một số nước phát triển ở châu

Âu hớp tác phát triển tổ chức hệ thống lập kế hoạch hỗ trợ quyết định

“WATERWARE”, trong đó có các chức năng mô phỏng các quá trình thủy văn, kiểm soát ô nhiễm nước, quy hoạch tài nguyên nước Kỹ thuật này hoàn toàn sử dụng GIS,

cơ sở dữ liệu, công nghệ mô phỏng, tối ưu hóa chương trình và đội ngũ chuyên gia GIS chủ yếu được sử dụng để lưu trữ các thông tin không gian lưu vực, cung cấp

dữ liệu cho các hệ thống mô phỏng, hiển thị các kết quả của phân tích và mô phỏng Trên cơ sở này, Bhuyan et al, hoàn toàn sử dụng GIS và các mô hình ô nhiễm môi trường không điểm AGNPS trong nông nghiệp được phát triển bởi Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ và có thể được sử dụng trong quy mô nhỏ vào nguồn nước và đánh giá môi trường nước

Bruekner và Tetiwat, 2008 sử dụng GIS để đánh giá tác động môi trường của các nhà máy xử lý chất thải rắn ở miền Bắc và miền Trung Thái Lan Tương tự, Anat

và Hudak đánh giá sự ô nhiễm của nước ngầm bởi thuốc trừ sâu ở Kanchanaburi, Ratchaburi và Supchanbure thuộc miền Trung Thái Lan Theo nghiên cứu này các yếu

tố nhạy cảm được chỉ ra liên quan đến nồng độ thuốc trừ sâu và thể hiện lên bản đồ nước ngầm

Như vậy, việc ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên nước trên thế giới khá phổ biến và mang lại những kết quả tích cực Từ cơ sở này ta có thể tiến hành ứng dụng GIS để quản lý NDĐ tại vùng nghiên cứu để nâng cao hiệu quả của việc quản lý NDĐ trong bối cảnh nguồn NDĐ đang bị khan hiếm và ô nhiễm như hiện nay

2.1.2 Nghiên cứu trong nước

Hiện tại, trong nước có một số nghiên cứu về ứng dụng của GIS trong lĩnh vực quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, phân vùng sinh thái và nhiều ứng dụng khác như:

GIS và vấn đề quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên theo hướng phát triển bền

vững (Ngô An, 2001): Những ứng dụng của GIS tỏ ra rất hiệu quả và mang lại nhiều

tiện ích bằng việc thể hiện trực quan và cho cái nhìn toàn cảnh về đối tượng quản lý, giúp nhà quản lý có những đánh giá phù hợp và có chính sách rõ ràng, cụ thể trong việc quy hoạch phát triển nguồn tài nguyên

Xây dựng hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu khảo sát và phân tích đất vùng

ĐBSCL bằng phần mềm Mapinfo (Trần Thị Thanh Sang, 2003), kết quả nghiên cứu

này là bản đồ đất ĐBSCL được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau Nghiên cứu là nền tảng cho các nghiên cứu phía sau về sử dụng đất đai, đánh giá hiệu quả sử dụng đất

Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong quản lý loại đất ngập triều và xâm

nhập mặn phục vụ cho quy hoạch đất đai trên địa bàn tỉnh Hậu Giang (Lê Mỹ Hạnh, 2006), nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu về đất, nước và xâm nhập mặn phục vụ công

tác quy hoạch sử dụng đất đai phù hợp với điều kiện tự nhiên Nghiên cứu chưa xét đến các công trình đê, cống vùng ven biển có thể hạn chế được xâm nhập mặn vào sâu trong nội đồng

Ứng dụng GIS nâng cao hiệu quả công tác quản lý nhà nước về môi trường tại

địa phương (Đinh Việt Sơn, 2010): Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu nhằm quản lý

thông tin liên quan đến doanh nghiệp, quản lý công tác sau đánh giá tác động môi trường từ đó đưa ra được mức độ gây ảnh hưởng lên môi trường của từng đơn vị sản xuất kinh doanh Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu giúp nhà quả lý có công cụ quản

lý hiệu quả nhưng nghiên cứu chưa xét đến các hoạt động nông nghiệp, giao thông có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng môi trường khu vực

Nhìn chung, GIS được nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều lĩnh vực Tuy nhiên, những ứng dụng này vẫn chưa đưa ra được các giải pháp quản lý cụ thể về CSDL liên quan tài nguyên NDĐ Vì vậy, ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên NDĐ là cần thiết để có thể nghiên cứu và triển khai rộng rãi Từ đó, giúp cho các nhà quản lý sẽ có được một công cụ quản lý phù hợp và hiệu quả hơn

2.2 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS)

2.2.1 Khái niệm về GIS

Từ các cách tiếp cận khác nhau nhiều nhà khoa học đã có những định nghĩa khác nhau

về GIS:

- GIS là một hệ thống thông tin đặc biệt với cơ sở dữ liệu gồm những đối tượng, những hoạt động hay những sự kiện phân bố trong không gian được biểu diễn như những điểm, đường, vùng trong hệ thống máy tính Hệ thống thông tin địa lý xử lý,

truy vấn dữ liệu theo điểm, đường, vùng phục vụ cho những hỏi đáp và phân tích đặc

biệt (Dueker, 1979)

- GIS là tập hợp các công cụ mạnh cho việc sưu tập, lưu trữ, truy cập biến đổi

và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực cho tập hợp mục đích nào đó GIS khác với hệ thống đồ họa máy tính đơn thuần Hệ thống đồ họa máy tính không quan tâm nhiều đến thuộc tính không đồ họa, là một yếu tố mà thực tế nhìn thấy được có thể

có hoặc không Trong khi đó, các thuộc tính này rất quan trọng trong phân tích dữ liệu Một hệ thống đồ họa tốt là phần cơ bản của GIS nhưng vẫn chưa đủ, nó chỉ là cơ sở tốt

cho phát triển GIS (Nguyễn Thế Thuận, 1999)

- GIS là một kỹ thuật quản lý các thông tin dựa vào máy vi tính được sử dụng bởi con người vào mục đích lưu trữ, quản lý và xử lý các số liệu địa lý hoặc không

gian nhằm phục vụ cho các mục đích khác nhau (Võ Quang Minh, 2006)

- GIS là một hệ thống phần mềm máy tính được sử dụng trong việc vẽ bản đồ, phân tích các vật thể hoặc hiện tượng tồn tại trên Trái Đất GIS tổng hợp các chức năng chung về quản lý dữ liệu như chức năng hỏi đáp và chức năng phân tích thống

kê, cùng với khả năng thể hiện trực quan và khả năng phân tích các vật thể trong bản

đồ Sự khác biệt giữa GIS và các hệ thống thông tin khác là khả năng quản lý và khả

năng phân tích dữ liệu không gian rất mạnh (Nguyễn Hiếu Trung và Trương Ngọc Phương, 2011)

- Dữ liệu thuộc tính (Attribute Database) mô tả về tính chất và giá trị của đặc trưng đó;

- Thành phần hiển thị bản đồ (Cartographic Display System) cho phép chọn lọc

dữ liệu trong hệ thống để tạo ra bản đồ mới, sau đó trình bày lên màn hình hoặc đưa ra máy in, máy vẽ ;

- Thành phần số hóa bản đồ (Map Digitizing System Database) cho phép chuyển đổi các bản đồ trên giấy sang dạng số;

- Thành phần quản lý dữ liệu (Database Management System) gồm các module cho phép người dùng nhập số liệu dạng bảng tính, phân tích và xử lý số liệu và lập bảng báo cáo kết quả;

- Thành phần xử lý ảnh (Image Processing System) nắn chỉnh ảnh, xóa nhiễu, lọc ảnh, giải toán ảnh vệ tinh, ảnh máy bay;

- Thành phần phân tích thống kê (Statistical Analysis System) phân tích, tính toán thống kê, nội suy không gian;

- Thành phần phân tích dữ liệu không gian (Geographic Analysis System) chồng lắp bản đồ, tạo vùng đệm, tìm vị trí thích nghi, phân loại, phân tích mạng lưới, tính toán khoảng

Về phương diện quản lý, GIS bao gồm:

Phần cứng

Phần cứng là hệ thống máy tính trên đó một hệ GIS hoạt động như máy tính, máy in, scaner Ngày nay, phần mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến các máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng

Phần mềm

Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:

+ Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý;

+ Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS);

+ Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý;

+ Giao diện đồ hoạ người - máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng

Dữ liệu

Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu Các dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng DBMS để tổ chức lưu giữ và quản lý

dữ liệu

Con người

Hiệu suất sử dụng GIS phụ thuộc rất lớn vào khả năng của người quản lý hệ thống và người lập kế hoạch phát triển ứng dụng GIS trong thực tế GIS có thể được thiết kế sử dụng bởi nhiều chuyên gia của các lĩnh vực khác nhau

Phương pháp

Sự thành công trong các thao tác với GIS phụ thuộc rất nhiều vào việc hoạch định phương pháp tiến hành công việc (đề cương chi tiết cho một dự án)

2.2.3 Chức năng của GIS

Theo Trần Vĩnh Phước và ctv, 2003, GIS có những chức năng chính sau:

Thu thập dữ liệu: Dữ liệu địa lý là thành phần đắt tiền và tồn tại lâu đời của một

hệ thống thông tin địa lý, vì vậy việc thu thập dữ liệu để đưa vào sử dụng trong hệ thống là một bước khởi đầu quan trọng Các nguồn dữ liệu được sử dụng hiện nay được thu thập chủ yếu từ: số hóa từ bản đồ giấy, các số liệu tọa độ thu được từ các máy đo đạc, số liệu thống kê, ảnh vệ tinh, hệ thống định vị toàn cầu, ;

Lưu trữ dữ liệu: Các đối tượng không gian địa lý có thể biểu diễn theo mô hình vector hoặc raster (Hình 2.1) Mô hình vector biểu diễn các đối tượng địa lý trên mặt đất bằng những điểm, đường, vùng trong mặt phẳng tọa độ Descartes Mỗi điểm được xác định bởi cặp tọa độ (x, y), mỗi đường được tuyến tính hóa từng đoạn, biểu diễn bằng một chuỗi tọa độ (xi, yi), một vùng được xác định bởi một đường khép kín và được biểu diễn bằng một chuỗi cặp tọa độ (xi, yi) có tọa độ điểm đầu và điểm cuối trùng nhau Mô hình raster là mô hình ấn định vị trí của các đối tượng không gian và các ô lưới hình vuông có kích thước bằng nhau gọi là pixel, được xác định vị trí bằng tọa độ (x, y) là số thứ tự hàng, cột của pixel;

Hình 2.1 Mô hình dạng vector và raster

Phân tích dữ liệu: Hệ thống thông tin địa lý với những khả năng của máy vi tính

và toán học đã cung cấp nhiều phương tiện để thực hiện những bài toán phân tích theo không gian và thời gian Những thuật toán phân tích trên một lớp dữ liệu, phân tích mạng, phân tích mặt theo không gian, thời gian, chồng xếp nhiều lớp dữ liệu là những thuật toán hỗ trợ tích cực trong các bài toán quản lý, quy hoạch, kế hoạch của nhiều lĩnh vực như tài nguyên, môi trường, đất đai, có nhiều phương pháp phân tích dữ liệu trong GIS, tùy vào từng mục tiêu và nguồn dữ liêu cụ thể mà ta có thể chọn các phương pháp phân tích khác nhau: Thao tác phân tích trên một lớp dữ liệu, thao tác phân tích trên nhiều lớp dữ liệu, mô hình hóa không gian, phân tích mẫu điểm, phân tích mạng;

Hiển thị dữ liệu: Dữ liệu GIS được hiển thị trên màn hình máy tính hoặc trên giấy in để cung cấp thông tin cho người dùng GIS sử dụng hình ảnh, hình vẽ, mô hình trực quan, chữ viết, biểu đồ, bản đồ, bảng thống kê để trình bày vị trí, thuộc tính và thời gian của các đối tượng, các hiện tượng, các sự kiện và các kết quả phân tích

2.2.4 Ứng dụng GIS

Theo Nguyễn Hiếu Trung và Trương Ngọc Phương (2011), GIS được ứng dụng trong quản lý hệ sinh thái, quản lý môi trường và tài nguyên thiên nhiên và trong đánh giá tác động biến đổi khí hậu (BĐKH)

Mô tả điểm: Để giám sát môi trường người ta lấy mẫu và đo đạc tại các điểm quan trắc Các đường đồng mức được vẽ để thể hiện số liệu một cách liên tục trong không gian Qua đó có thể hiểu được sự phân bố, sự thay đổi và động lực của các chỉ tiêu đánh giá

Phân tích, theo dõi ô nhiễm: GIS có thể được sử dụng để theo dõi quá trình lan truyền ô nhiễm, đánh giá mức độ ô nhiễm, đánh giá mức độ nguy hiểm hay thiệt hại và xác định vùng ảnh hưởng Qua đó, cung cấp thông tin hỗ trợ công tác lập chiến lược giảm nhẹ thiên tai cho người dân và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên của vùng nằm trong khu vực có nguy cơ bị ảnh hưởng

Quản lý tài nguyên thiên nhiên: GIS có thể được dùng tạo bản đồ phân bố tài nguyên, kiểm kê, đánh giá trữ lượng tài nguyên

Ứng dụng trong đánh giá các ảnh hưởng của BĐKH: GIS được ứng dụng trong xây dựng các kịch bản BĐKH Đây là công cụ rất cần thiết và hỗ trợ hiệu quả trong việc xây dựng các bản đồ phân vùng ảnh hưởng và các bản đồ tác động của BĐKH và nước biển dâng đến đời sống tự nhiên và xã hội của con người ở các cấp độ không gian khác nhau

Trong quản lý tài nguyên nước, GIS có thể hỗ trợ đánh giá mức nước ngầm, mô phỏng

hệ thống sông hồ và nhiều ứng dụng liên quan đến quản lý tài nguyên nước khác Những ví dụ dưới đây là một vài ứng dụng của GIS trong lĩnh vực này:

Kiểm soát mức nước ngầm

Duy trì mực nước ngầm thích hợp trong các vùng khai khoáng là một vấn đề lớn Trường Đại học Kỹ thuật Aachen, Đức đã sử dụng GIS để kiểm soát mực nước ngầm cho các vùng khai thác than, tạo các bản đồ mực nước ngầm, kết hợp với các dữ liệu khác như thổ nhưỡng, địa hình, quy mô khai thác mỏ, công nghệ kỹ thuật được sử dụng, cung cấp công cụ đắc lực cho các nhà phân tích

Kiểm soát sự phục hồi mực nước ngầm

Đánh giá sự phục hồi mực nước ngầm là rất khó khăn, nhưng với công nghệ GIS công việc này trở nên dễ dàng hơn Umlandverband Frankfurt, Đức, đã dùng GIS

để xây dựng các lớp bản đồ cho mỗi tính toán về sự phục hồi mực nước ngầm Những lớp này sau đó được kết hợp lại để tạo nên một bản đồ cuối cùng biểu diễn sự phục hồi của mỗi vùng

GIS giúp cho các nhà nghiên cứu dễ dàng tính toán và mô phỏng đồng thời tốc

độ phục hồi mực nước ngầm của các vùng khác nhau

Phân tích hệ thống sông ngòi

Viện Địa chất ở Zagreb, Croatia, đã sử dụng GIS để phân tích hệ thống sông cũng như toàn bộ vùng lưu vực sông Drava Với công nghệ GIS có thể xây dựng mô phỏng mạng lưới sông ngòi của khu vực cùng các thông số đặc trưng cho mỗi dòng chảy và phân tích những ảnh hưởng mà chúng có thể chịu tác động

Quản lý các lưu vực sông

Lưu vực sông là một hệ thống nhạy cảm và phức tạp Quản lý lưu vực sông đòi hỏi lưu lượng nước đầy đủ, duy trì sự ổn định của các hệ sinh thái, kiểm soát lũ Công ty Quản lý Chất thải và Năng lượng Hạt nhân Thuỵ Điển và Nespak, Pakistan phối hợp sử dụng GIS hỗ trợ quản lý vùng lưu vực sông Torrent ở Pakistan GIS được

sử dụng để mô hình hoá sự cân bằng nước, quá trình xói mòn, và kiểm soát lũ cho khu vực Hammon, Jensen, Wallen & Associates dùng GIS để kiểm soát vùng lưu vực sông Santa Lucia Preserve Mô hình không gian ba chiều được xây dựng nhờ công nghệ GIS, đã giúp các nhà nghiên cứu tiếp cận chính xác về địa hình và thổ nhưỡng của khu vực, từ đó xây dựng những quy luật diễn biến quan trọng cho toàn bộ vùng lưu vực sông

Kiểm soát các nguồn nước

Tại Mỹ, GIS được dùng để quản lý sự phân bố của các nguồn nước, nhờ đó các nhà khoa học có thể dễ dàng xác định vị trí các nguồn nước này trong toàn bộ hệ thống

(Nguồn: 4phuong.net)

2.3 Sơ lược về phần mềm ArcGIS

ArcGIS là dòng sản phẩm hỗ trợ trong hệ thống thông tin địa lý của ESRI Tùy mức độ đăng ký bản quyền mà ArcGIS sẽ ở dạng ArcView, ArcEditor, ArcInfo Trong

đó, ArcInfo có chi phí bản quyền lớn nhất và nhiều chức năng nhất ERSI có những sản phẩm chủ yếu sau:

- ArcGIS gồm các ứng dụng chính ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox

- ArcGIS dùng để đưa dữ liệu GIS lên Web

- ArcPad dùng cho các thiết bị Mobile

- ArcSDE dùng làm cầu nối truy xuất vào các hệ quản trị cơ sở dữ liệu

- ArcExplore dùng truy cập nguồn dữ liệu trên Web

- ArcGIS server hỗ trợ các chức năng bên phía server cũng như triển khai các ứng dụng qua mạng

ArcView là sản phẩm có giá thành thấp và cũng là sản phẩm cơ bản nhất với các tính năng đáp ứng việc tạo, quan sát, hiển thị và phân tích dữ liệu GIS hay việc tạo bản đồ, báo cáo ArcView được sử dụng phổ biến và rộng rãi vì nó cung cấp cho người

sử dụng các công cụ làm việc với thông tin địa lý, đặc biệt là việc quản trị và cập nhật

dữ liệu trở nên dễ dàng hơn, phù hợp với nhu cầu người sử dụng ArcEditor và ArcInfo cũng tương tự như ArcView, tuy nhiên ở mỗi gói sản phẩm thì cấp độ cũng như các công cụ phân tích nâng cao sẽ được bổ sung và tăng dần từ ArcEditor đến ArcInfo ArcInfo là sản phẩm được phát triển đầy đủ nhất với mọi tính năng mà ESRI cung cấp Đặc biêt, chỉ trong ArcInfo mới có các công cụ để nhập và xuất các định dạng dữ liệu khác nhau

ArcGIS có hệ quản trị CSDL là DB2, Dbase, DS, Foxbase, Infomix, Info, Ingres, Oracle, RDB, Inernal database Theo những kết quả từ thực tiễn thì công nghệ phần mềm ArcGIS là một hệ thống phần mềm GIS khá hoàn chỉnh từ việc thiết kế mô hình dữ liệu, lưu trữ, phân tích dữ liệu, hiển thị trình bày dữ liệu, đặc biệt là cho phép phân phối trao đổi dữ liệu (có thể xuất, nhập các định dạng dữ liệu khác nhau, đặc biệt

là định dạng UML) Các chuẩn dữ liệu của ArcGIS cũng phù hợp với các tiêu chuẩn quốc tế về thông tin địa lý Vì vậy, việc lựa chọn công nghệ ArcGIS với gói sản phẩm

ArcInfo là đúng đắn và thích hợp (Nguyễn Đức Phương, 2012)

Ngày 9/10/2010, Cục Công nghệ thông tin (CIREN) - Bộ Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Công ty TNHH ESRI Việt Nam (ESRI Việt Nam) tổ chức hội thảo công bố ArcGIS 10 về Dự án Xây dựng CSDL Quốc gia về Tài nguyên và Môi trường (TNMT) Hội thảo đã thu hút được sự quan tâm của các đơn vị trong và ngoài

Bộ TNMT, đặc biệt là các đơn vị trực tiếp tham gia xây dựng CSDL thành phần thuộc

Dự án Xây dựng CSDL Quốc gia về TNMT

Công nghệ ArcGIS đã được đưa vào sử dụng tại Việt Nam khoảng 10 năm, công nghệ này nhanh chóng trở thành công nghệ GIS mạnh và phù hợp với các công việc tạo lập, lưu trữ và xử lý dữ liệu liên quan đến GIS Công nghệ ArcGIS đang được ứng dụng rộng rãi, hiệu quả tại các đơn vị trực thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường (Bộ Tài nguyên & Môi trường)

2.4 Tổng quan về nước dưới đất

2.4.1 Sự hình thành nước dưới đất

Trên Trái Đất nước thường xuyên bay hơi, sau đó ngưng tụ thành mây và trở lại mặt đất dưới dạng mưa, sương, sương mù hoặc tuyết Một phần nước mưa rơi xuống

ngưng tụ trong đất tạo thành NDĐ Phần nước này nằm trên quyển đá, tạo thành các tầng và ngăn cách nhau bằng lớp cách nước Tầng chứa nước là một thể đất hoặc đá rời rạc như cuội, sỏi, cát có thể bão hòa và vận chuyển được nước Tầng cách nước vật liệu địa chất không vận chuyển được nước hoặc độ thấm của nó rất nhỏ được gọi là NDĐ trọng lực có hoặc không có dòng chảy

Ngoài NDĐ có nguồn gốc từ khí quyển còn có loại nước ngầm trầm tích có nguồn gốc từ biển, nước nguyên sinh có nguồn gốc từ macma, nước thứ sinh có nguồn gốc biến chất Trong nham thạch còn có nước màng mao dẫn Loại nước này thường liên kết chặt chẽ với nham thạch bằng lực kết dính và dễ di chuyển trong các khe hở của đất mà không tuân theo sức hút trọng trường Ngoài ra, trong nham thạch còn có

nước liên kết không tham gia vào thành phần các hợp chất hóa học (Trần Đức Hạ, 2009)

2.4.2 Phân loại nước dưới đất

Phân loại NDĐ theo thành phần hóa học:

Dựa vào hàm lượng của 6 anion và cation chủ yếu chứa trong nước:

- Ba loại nước theo anion: nước cacbonat, nước sunphat, nước clo;

- Ba loại nước theo catinon: nước canxi, nước magie, nước natri

Trong mỗi một loại lại được chia ra 3 cách phân loại theo tỷ lệ giữa các ion chứa trong nước

Dựa vào hàm lượng các chất khoáng trong nước để phân loại:

- Nước nhẹ;

- Nước trung bình;

- Nước nặng

Phân loại NDĐ theo tính chất lý học:

Cách phân loại này chủ yếu dựa vào chỉ tiêu nhiệt độ của nước để phân loại và chia thành 3 loại nước sau: nước lạnh có nhiệt độ: t < 200

C; nước ấm có nhiệt độ: t =

20 ÷ 370C, nước nóng có nhiệt độ: t > 370C

Ngoài ra còn dựa vào điều kiện áp lực của NDĐ để phân loại:

- Nước không áp là loại nước có áp suất tại các điểm trên mặt nước bằng áp suất khí trời;

- Nước có áp là loại nước có áp suất tại tất cả các điểm trong tầng trữ nước đều cao hơn áp suất khí trời Có thể nói cách khác là đường áp lực của nước nằm cao hơn tầng không thấm nằm phía trên của tầng trữ nước Nếu nước có áp lực cao có khả năng phun nước lên cao khỏi mặt đất được gọi là nước Artersian

Phân loại theo sự phân bố của NDĐ trong các tầng địa chất:

NDĐ tầng nông: là loại nước không áp, nó nằm trên tầng không thấm thứ nhất (không có tầng không thấm phủ kín bên trên) NDĐ tầng nông thường thay đổi về trữ lượng cũng như mực nước theo từng thời kỳ trong năm, vì nó chịu ảnh hưởng trực tiếp của điều kiện khí hậu, thủy văn như lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ bốc hơi mặt đất,… mực nước của các sông ngòi, hồ ao, đầm trong khu vực Nguồn cung cấp chủ yếu là do nước mưa thấm vào đất Mặt khác, nước mưa cũng tập trung vào sông, ngòi,

ao hồ và lượng nước mặt từ sông, ngòi, ao, hồ lại theo dòng thấm bổ sung trực tiếp cho nước tầng nông Vào mùa khô, do bị bốc hơi mặt đất, mực nước ao, hồ hoặc các sông, suối hạ thấp, một số trường hợp hạ thấp hơn cả tầng nông, khi đó nước ở tầng nông lại theo dòng thấm bổ sung cho dòng chảy cơ bản của các sông suối Vì vậy, mực nước ngầm và trữ lượng nước ở tầng nông đều giảm Trữ lượng nước ở tầng nông phụ thuộc

và bề dày của tầng trữ nước, thành phần cấp phối hạt của tầng trữ nước

NDĐ tầng sâu: NDĐ ở tầng sâu nằm ngay phía dưới tầng không thấm thứ nhất, tầng trữ nước thường nằm kẹp giữa hai tầng không thấm NDĐ tầng sâu có thể nằm sâu dưới mặt đất từ vài chục mét tới hàng trăm mét thậm chí hàng nghìn mét Do nằm phía dưới tầng không thấm nên nước dưới đất tầng sâu bị ngăn cách không được cung cấp trực tiếp bởi nước mưa hoặc nước mặt trong vùng Tuy nhiên, nước mưa và nước

từ dòng chảy mặt vẫn gián tiếp liên quan tới tầng nước này thông qua dòng chảy ngầm

từ nơi khác tới NDĐ tầng sâu có thể có áp hoặc không có áp:

- Nếu nước cung cấp cho NDĐ tầng sâu ở khu vực được xuất phát từ nơi có cao trình cao và có áp lực cột nước lớn thì nước tầng sâu thường có áp

- Ngược lại, nếu nước không chứa đầy tầng trữ nước và mực nước trong tầng trữ nước thấp hơn tầng không thấm phía trên thì ta có nước ngầm tầng sâu không áp

NDĐ trong khe nứt: đây là nước chứa trong các khe nứt của nham thạch Những khe nứt này được tạo ra do quá trình kiến tạo địa chất hoặc do động đất, núi lửa… làm cho các tầng nham thạch bị đứt gãy hoặc nứt nẻ Nước trong khe nứt có thể được hình thành cùng với sự hình thành của các khe nứt hoặc được cung cấp từ nguồn nước mưa, nguồn nước ở các ao, hồ, sông, suối thông qua dòng thấm vào các khe nứt

Nước trong các hang động: Các hang động xuất hiện do sự xâm thực của nước vào nham thạch Nước từ các nguồn nước mặt, nước mạch hoặc nước từ các nơi khác tập trung về các hang động thành các dòng chảy ngầm hoặc tạo thành các hồ chứa nước nằm sâu trong lòng đất Nước trong hang động thường xuất hiện ở vùng núi đá vôi, bạch vân, thạch cao, muối mỏ… Trữ lượng nước trong hang động tùy thuộc vào khả năng tập trung nước, kích thước của các hang động và phụ thuộc vào các nguồn nước cung cấp vào các hang động, sự lưu thông giữa nguồn nước đó với các hang động khác Nước trong hang động có thể ở dạng có áp hoặc không áp, thông thường nước thường có độ khoáng hóa cao

2.4.3 Trữ lượng và các yếu tố ảnh hưởng đến trữ lượng NDĐ

Các khái niệm:

- Trữ lượng tĩnh: lượng nước có thường xuyên trong các tầng chứa nước

- Trữ lượng động: lượng nước chảy qua tiết diện dòng thấm trong 1 đơn vị thời gian hay lượng nước cung cấp hằng năm của tầng chứa nước Ngoài ra, để cho NDĐ

có thể lưu thông được ngoài nguồn bổ sung còn cần có lối thoát Nước thoát đi thường chậm hơn so với nguồn bổ sung, lượng nước thoát đi không kịp sẽ làm nâng cao mực nước của tầng chứa nước Ngược lại, khi nguồn bổ sung ngừng, quá trình thoát nước

sẽ làm cho mực nước của tầng chứa nước thấp dần xuống Do đó, lượng nước lưu thông trong tầng chứa nước luôn luôn thay đổi theo thời gian

- Trữ lượng khai thác: lượng nước có thể khai thác được với điều kiện kỹ thuật hiện tại cho phép, giá thành cho phép, chất lượng nước đảm bảo yêu cầu trong suốt thời gian dùng nước, đồng thời không làm hỏng chất lượng và làm cạn kiệt tầng chứa nước, không gây ra những tác hại xấu đến môi trường

Các yếu tố ảnh hưởng đến trữ lượng NDĐ:

Khối lượng nước cũng như mực NDĐ phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện cung cấp nước Nguồn nước cung cấp này chủ yếu là do mưa, tuyết và băng tan… thấm xuống Hơi nước của khí quyển cũng cung cấp một phần cho quá trình ngưng tụ NDĐ, đặc biệt trong vùng khí hậu lạnh Nhưng quá trình bốc hơi lại làm giảm khối lượng và mực NDĐ, trong đó nhiệt độ đóng vai trò không nhỏ

Nước sông ngòi, nhất là ở vùng hạ lưu và nước đầm hồ… cũng có thể thẩm thấu tăng cường cho NDĐ

Vai trò của địa chất thủy văn có tác dụng nhất định tới quá trình hình thành và tồn tại của NDĐ Chẳng hạn như chiều dày của đới không khí càng lớn tức là mực nước ngầm càng sâu thì lượng nước ngầm được cung cấp sẽ giảm đi Ngoài ra, bề mặt đệm, địa hình, thổ nhưỡng cũng có ảnh hưởng nhất định đến NDĐ

Con người là nhân tố có vai trò ảnh hưởng to lớn đến trữ lượng NDĐ Tác động của con người có thể là gián tiếp thông qua việc trồng, phá rừng, xây dựng các hồ chứa nhân tạo, đào kênh, xẻ mương,… và tác động trực tiếp là khoan giếng lấy NDĐ để ăn uống, sinh hoạt và sản xuất, đặc biệt là những vùng tập trung nhiều dân cư hay những

thành phố lớn (Hoàng Ngọc Oanh và Nguyễn Văn Âu, 2000)

2.4.4 Chất lượng và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng NDĐ

Chất lượng nước:

Chất lượng NDĐ có tầm quan trọng lớn trong việc lựa chọn thích hợp cho các mục đích sử dụng khác nhau (sinh hoạt của cộng đồng, tưới cây, công nghiệp, làm

mát, sưởi, sản xuất điện…) Chất lượng NDĐ là kết quả của tất cả các quá trình và phản ứng đã tác động vào nước từ khi nó ngưng tụ trong khí quyển đến lúc nó thoát ra qua các điểm lộ thiên hoặc giếng khoan Thành phần hóa học của nước cũng là một chỉ thị nguồn gốc và lịch sử của nó, của các vật liệu dưới đất mà nước đã tiếp xúc và của nhiệt độ ở sâu dưới lòng đất Để đánh giá chất lượng NDĐ ở các tầng chứa nước người

ta thường đánh giá các yếu tố cơ bản sau:

- Độ tổng khoáng hóa (M): của nước là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá và phân loại NDĐ vì khi độ tổng khoáng hóa của nước thay đổi thì thành phần hóa học của nước cũng thay đổi theo Tùy vào tổng độ khoáng hóa của NDĐ mà có thể phân chia như bảng sau:

Bảng 2.1 Chỉ tiêu độ tổng khoáng hóa của nước

Tổng độ khoáng hóa

(M) mg/L

<1.000 Nước nhạt - Thích hợp với mọi mục đích: ăn uống, tưới

tiêu, chăn nuôi gia súc, công nghiệp 1.000 – 1.500 Nước khoáng hóa cao - Dùng hạn chế trong ăn uống và tưới cây trồng

- Chăn nuôi gia súc các loại 1.500 – 3.000 Nước lợ - Chăn nuôi các loại gia súc

- Dùng hạn chế trong tưới cây

>3.000 Nước mặn - Không dùng được các mục đích cung cấp

nước sinh hoạt

- Dùng để nuôi thủy sản, nước uống cho gia súc

có sừng

Nguồn: Ngô Xuân Trường et all, 2004

- Độ pH: có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá chất lượng NDĐ đối với nhiều mục đích sử dụng khác nhau vì nhiều phản ứng hóa học phụ thuộc vào độ pH của nước Dựa vào độ pH phân ra các nhóm nước khác nhau:

đều có hại cho sức khỏe con người Khi độ cứng của nước càng cao thì giá trị sử dụng nước đó càng giảm đi Người ta phân ra các loại nước như sau:

-và sinh hoạt

Trên đây là các chỉ tiêu quan trọng cho việc đánh giá chất lượng NDĐ Ngoài ra, các chỉ tiêu khác như các vi nguyên tố, vi sinh vật… cũng ảnh hưởng đến sức khỏe con người và cần được đánh giá

Các yếu tố ảnh hưởng:

NDĐ là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chủ yếu ở nhiều quốc gia và vùng dân

cư trên thế giới Do vậy, ô nhiễm NDĐ có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường sống của con người

NDĐ ô nhiễm là NDĐ có nồng đồ chất tan, chất không tan, vi sinh vật, màu sắc

và mùi vượt quá quy định an toàn dùng để uống hoặc cho mục đích công, nông nghiệp khác nhau trong hoạt động sống của con người Gần đây, ô nhiễm NDĐ ngày càng trở nên trầm trọng Các nhân tố gây ô nhiễm và suy thoái NDĐ như nhiễm mặn, nhiễm phèn, hàm lượng Fe, Mn và một số kim loại khác Ngoài ra, NDĐ có thể bị ô nhiễm bởi nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp

Việc đổ rác thành đống ở các nơi tạo điều kiện cho nước mưa làm tăng lượng nước rác gom thành dòng nước ô nhiễm chảy vào sông và thấm xuống NDĐ

Ngày nay, tình trạng ô nhiễm và suy thoái NDĐ đang phổ biến ở các khu vực

đô thị và các thành phố lớn ở Việt Nam cũng như trên thế giới Để hạn chế tác động ô nhiễm và suy thoái NDĐ cần phải tiến hành các biện pháp đồng bộ và thống nhất giữa các địa phương

2.5 Nước dưới đất ở ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long có chín tầng chứa nước trong các trầm tích lổ hổng Các tầng chứa nước Miocen giữa trên (n1

2-3) và tầng chứa nước trong đá gốc chưa được nghiên cứu do vậy chưa có đủ thông tính để đánh giá Bảy tầng chứa nước còn lại bao gồm: Holocen (qh), Pleistocen trên (qp3), Pleistocen giữa - trên (qp2-3), Pleistocen dưới (qp1), Pliocen giữa (n22), Pliocen dưới (n21) và Miocen trên (n13) (Liên

đoàn Điều tra và Quy hoạch Tài nguyên nước Miền Nam, 2013)

Theo kết quả điều tra của Liên đoàn Điều tra và Quy hoạch Tài nguyên nước Miền Nam (2013), trữ lượng NDĐ tại ĐBSCL khá phong phú tại tầng nông và sâu Tổng trữ lượng khai thác tiềm năng NDĐ nhạt là 22.512.989 m3/ngày Trong đó trữ lượng tĩnh trọng lực là 21.283.182 m3/ngày và trữ lượng tĩnh đàn hồi là 1.229.807

m3/ngày Trữ lượng an toàn là 4.502.598 m3/ngày Bạc Liêu, Long An và Đồng Tháp

là các tỉnh có trữ lượng NDĐ lớn, từ 2.704.535 m3

/ngày đến 3.403.710 m3

/ngày Hầu hết các tỉnh nằm gần cửa sông chính bị ảnh hưởng bởi độ mặn; vì vậy trữ lượng NDĐ

bị hạn chế (Nguyen Duy Du, 2007) Số lượng lỗ khoan khai thác, cũng như lượng

NDĐ khai thác không đồng đều trên diện tích toàn vùng cũng như không đồng đều trong các tầng chứa nước Trữ lượng NDĐ theo đơn vị hành chính được trình bày trong Hình 2.2

Hình 2.2 Trữ lượng NDĐ ở ĐBSCL

(Nguồn: Liên đoàn Điều tra và Quy hoạch Tài nguyên nước Miền Nam, 2013)

Các tỉnh có lượng NDĐ khai thác lớn như Bạc Liêu – lớn nhất (248.728

m3/ngày), Sóc Trăng (244.850 m3

/ngày), Trà Vinh (224.773 m3/ngày) Bến Tre có lượng NDĐ khai thác ít nhất (17.987 m3/ngày), Vĩnh Long (32.473 m3/ngày), Hậu Giang (62.543 m3/ngày); các tỉnh còn lại có lượng NDĐ khai thác trong khoảng từ 94.000 m3/ngày đến 198.000 m3

/ngày Tổng lượng NDĐ còn lại có thể khai thác tại ĐBSCL là 2.596.815 m3

/ngày trong đó, Long An, Bạc Liêu và Đồng Tháp có thể xem

là các địa phương còn lượng khai thác khá nhiều (trên 400.000 m3/ngày) Bến Tre, An Giang và Vĩnh Long là các tỉnh còn lượng khai thác NDĐ thấp nhất (dưới 30.000

m3/ngày) Các tỉnh còn lại từ 100.000 m3/ngày đến 200.000 m3

/ngày (Hình 2.3)

Hình 2.3 Lượng NDĐ khai thác và còn có thể khai thác ở ĐBSCL

(Nguồn: Liên đoàn Điều tra và Quy hoạch Tài nguyên nước Miền Nam, 2013)

Ước tính ĐBSCL có 465.000 giếng khoan vào năm 2007, với tổng lượng khai thác khoảng 1.229.000 m3

/ngày Năm 2010, lượng khai thác NDĐ cho sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp toàn vùng ĐBSCL là 1.923.681 (m3

/ngày), chỉ đáp ứng 2,03% tổng nhu cầu nước trên địa bàn (Bảng 2.2) (Liên đoàn Điều tra và Quy hoạch Tài nguyên nước Miền Nam, 2013)

Bảng 2.2 So sánh hiện trạng khai thác NDĐ với nhu cầu nước năm 2010

Lưu lượng (m3/ngày)

Tỷ lệ đáp ứng (%)

Lưu lượng (m3/ngày)

Tỷ lệ đáp ứng (%)

Hiện nay, tầng qp2-3 được khai thác nhiều nhất và là tầng được đánh giá có trữ lượng khai thác rất lớn Tầng qp2-3 và qp1 có đến 60% giếng khai thác Tầng này cung cấp nước cho hầu hết các dự án cấp nước sinh hoạt và công nghiệp cụ thể tại TP Cần Thơ có hơn 32.000 giếng khoan có quy mô nhỏ, hơn 400 trạm cung cấp nước trung bình với công suất 20 m3/giờ và 20 giếng có quy mô lớn (Thomas Nuber, 2008) với

lượng khai thác trung bình một ngày lên đến 114.000 m3

Các giếng khoan tư nhân khai thác trong khu vực chủ yếu ở độ sâu từ 70 m đến 120 m; trong khi các giếng

khoan của các nhà máy cung cấp nước sâu từ 100 m đến 250 m (Danh, 2008)

Thời gian qua, do gia tăng khai thác NDĐ ở một số vùng của Cần Thơ đã làm

cho mực NDĐ giảm xuống xấp xỉ 0,7 m/năm (Thomas Nuber, 2008) Mực NDĐ ở các

tầng chứa nước tại Bạc Liêu (qp2-3, qp3, n13 và n22) có xu hướng giảm liên tục, so với cùng kỳ 10 năm trước, đã giảm từ 2,92 m đến 4,86 m, trong đó, tầng qp2-3 giảm đến 4,86 m (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bạc Liêu, 2012)

2.6 Quản lý tài nguyên NDĐ

Trong những năm gần đây, khái niệm quản lý thống nhất và tổng hợp tài nguyên nước đã được dùng quản lý thống nhất và tổng hợp tài nguyên nước xét đến:

(i) tất cả các khía cạnh tự nhiên của tài nguyên nước; (ii) những đối tượng quan tâm và các ngành liên quan; (iii) sự thay đổi theo không gian của tài nguyên nước và nhu cầu dùng nước; (iv) các khung chính sách liên quan (trở ngại và mục tiêu quốc gia); (v) các cấp thể chế

Theo Bùi Công Quang và Vũ Minh Cát, 2002 để hoạt động quản lý tài nguyên nước có hiệu quả, cần phải thực hiện các nguyên tắc sau:

- Quản lý tài nguyên nước phải được tiến hành theo một cách thức tổng thể, nhất quán và bền vững để đáp ứng được các mục tiêu phát triển và bảo vệ môi trường;

- Quản lý tài nguyên nước cụ thể cần phải được phân cấp quản lý thích hợp theo gianh giới lưu vực;

- Các dịch vụ cấp nước cụ thể cần phải được giao cho cơ quan tự chủ và có trách nhiệm của nhà nước, tư nhân hay tổ chức tập thể thực hiện các dịch vụ cung cấp nước có định lượng trong một khu vực địa lý xác định cho khách hàng hoặc các thành viên trong tổ chức đó với một mức phí phù hợp;

- Sử dụng nước trong cộng đồng phải bền vững – có chế độ khuyến khích, kiểm tra, giám sát thường xuyên, giáo dục cộng đồng nâng cao hiệu quả kinh tế, bảo

vệ tài nguyên nước và bảo vệ môi trường với khung chính sách công khai;

- Tài nguyên nước dùng chung trong quốc gia và giữa các quốc gia phải được phân chia một cách hiệu quả đảm bảo lợi ích của tất cả các hộ sử dụng nước ven sông

Quản lý thống nhất và tổng hợp tài nguyên nước sẽ là một công cụ hiệu quả để thực

hiện các nguyên tắc trên

2.6.2 Các nguyên tắc cơ bản trong phát triển và quản lý tài nguyên NDĐ

Theo Bùi Công Quang và Vũ Minh Cát, 2002 phát triển và quản lý tài nguyên NDĐ có các nguyên tắc cơ bản sau:

- Quản lý thống nhất nguồn NDĐ và nước mặt;

- Sử dụng kết hợp NDĐ và nước mặt Triệt để sử dụng các ưu điểm của từng nguồn đảm bảo đạt hiệu quả cao nhất và bảo vệ môi trường tự nhiên;

- Khai thác tổng hợp tài nguyên nước, bao gồm cả tài nguyên NDĐ – nơi có chất lượng nước tốt Cần phải ưu tiên nước cho mục đích sinh hoạt trước, khi dư thừa mới sử dụng cho mục đích khác Mục đích ưu tiên cho các mục đích khác phụ thuộc vào hiệu quả kinh tế của việc sử dụng nước và thứ tự thời gian khai thác sử dụng;

- Các chính sách, văn bản pháp quy và các tiêu chuẩn kỹ thuật phục vụ cho phát triển và quản lý tài nguyên NDĐ phải phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn, mức độ sử dụng nước, điều kiện kinh tế xã hội, trình độ phát triển và tập quán của từng vùng

2.6.3 Các nội dung chính của công tác quản lý nhà nước về NDĐ

Theo Bùi Công Quang và Vũ Minh Cát, 2002 công tác quản lý nhà nước về NDĐ có các nội dung chính sau:

- Xây dựng chiến lược quốc gia về phát triển, quản lý và bảo vệ NDĐ;

- Xây dựng quy hoạch, kế hoạch phát triển, quản lý và bảo vệ NDĐ;

- Quản lý điều tra cơ bản về NDĐ;

- Quản lý khai thác NDĐ;

- Quản lý công tác bảo vệ NDĐ;

- Quản lý việc bổ sung nhân tạo cho NDĐ;

- Quản lý quan trắc động thái NDĐ;

- Tổ chức và chỉ đạo thực hiện các công việc sau:

+ Kiểm kê nguồn NDĐ, xây dựng ngân hàng dữ liệu về NDĐ, cấp sổ đăng ký công trình khai thác NDĐ;

+ Điều hòa phân phối NDĐ;

+ Cấp, điều chỉnh và thu hồi giấy phép khai thác NDĐ, tiêu thoát NDĐ và xả nước thải vào trong lòng đất;

+ Giám sát và thanh tra, kiểm tra việc thi hành Luật Tài nguyên nước, việc khai thác NDĐ và các hoạt động làm ô nhiễm NDĐ;

+ Giải quyết các tranh chấp, khiếu nại và tố tụng về nguồn NDĐ mà Việt Nam là một bên ký kết hoặc tham gia;

+ Soạn thảo các văn bản dưới luật phục vụ công tác quản lý NDĐ

CHƯƠNG 3 ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Địa điểm nghiên cứu

3.1.1 Vị trí địa lý

Quận Ninh Kiều nằm trong vùng trung – hạ lưu và ở vị trí trung tâm châu thổ ĐBSCL, tổng diện tích tự nhiên 29,2 km2 Phía Đông giáp tỉnh Vĩnh Long; phía Tây giáp huyện Phong Điền; phía Nam giáp huyện Phong Điền và quận Cái Răng; phía Bắc giáp quận Bình Thủy

Quận Ninh Kiều có tọa độ địa lý 10°01′58″Bắc, 105°45′34″Đông (Hình 3.1) Đơn

vị hành chính của quận gồm có 13 đơn vị phường (phường An Bình, An Cư, An Hòa,

An Hội, An Khánh, An Lạc, An Nghiệp, An Phú, Cái Khế, Hưng Lợi, Tân An, Thới Bình và Xuân Khánh), 71 khu vực Ngày 02 tháng 01 năm 2004, Chính phủ ban hành Nghị định số 05/2004/NĐ-CP thành lập quận Ninh Kiều trên cơ sở toàn bộ diện tích tự

nhiên và dân số của phần lớn các phường nội thành thành phố Cần Thơ (cũ) (Nguồn: Phòng TNMT quận Ninh Kiều)

Hình 3.1 Bản đồ hành chính quận Ninh Kiều

(Nguồn: Biên tập Vũ Thị Thu Hà 2014)

3.1.2 Điều kiện tự nhiên

Địa hình, địa chất, thổ nhưỡng:

Quận Ninh Kiều nằm toàn bộ trên đất có nguồn gốc phù sa sông Mê Kông bồi lắng hàng thiên niên kỷ nay và hiện vẫn còn tiếp tục được bồi lắng thường xuyên qua nguồn nước có phù sa của dòng sông Hậu

Địa hình nhìn chung khá bằng phẳng và nghiêng theo chiều Đông - Bắc xuống Tây - Nam Độ cao mặt đất thấp dần theo hai hướng: từ Bắc xuống Nam và từ bờ sông Hậu Cao trình tự nhiên so với mực nước biển từ 1,2 đến 1,8 mét Ngoài ra, trên khu vực đê sông Hậu và một phần đê sông Cần Thơ cao trình được nâng lên khoảng 2,2 - 2,3 mét để phục vụ cho việc xây dựng công trình nâng cấp đô thị và các xí nghiệp công nghiệp kết hợp xây dựng các tuyến đường dọc sông Việc tiêu thoát nước trực tiếp từ các lưu vực ra sông Hậu trở nên khó khăn Mặt khác, thời tiết khí hậu toàn cầu diễn biến phức tạp, nước lũ sông Hậu hằng năm dâng cao làm ngập một số các tuyến đường và việc thoát nước bẩn trở nên khó hơn Do nằm cạnh sông lớn, nên quận có mạng lưới sông, kênh, rạch khá dày Bên cạnh đó, quận còn có cồn trên sông Hậu là Cồn Khương

Địa mạo: Ven sông Hậu hình thành dải đất cao (đê tự nhiên) và cồn Khương ven sông Hậu

Địa chất: địa bàn được hình thành chủ yếu qua quá trình bồi lắng trầm tích biển

và phù sa của sông Cửu Long, trên bề mặt ở độ sâu 50m có hai loại trầm tích: Holocen (phù sa mới) và Pleistocen (phù sa cổ)

Khí hậu:

Quận Ninh Kiều nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới - gió mùa Khí hậu điều hoà

dễ chịu, ít bão, quanh năm nóng ẩm, không có mùa lạnh Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 28ºC, số giờ nắng trung bình cả năm: 2.249,2h

Lượng mưa trung bình năm: 1600 mm (năm 2000 khoảng 1.911, năm 2004 khoảng 1.416mm)

Độ ẩm trung bình năm: 82% - 87% (thay đổi theo các năm)

Gió có 2 hướng chính: Hướng Đông Bắc: từ tháng 12 đến tháng 4 (mùa khô) Hướng Tây Nam: từ tháng 5 đến tháng 10 (mùa mưa) Tốc độ gió bình quân 1,8 m/s Ít bão nhưng thường có giông, lốc vào mùa mưa

- Thuận lợi: Chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có lợi thế về nền nhiệt

độ, chế độ bức xạ nhiệt, chế độ nắng cao và ổn định theo hai mùa trong năm Các lợi

thế này rất thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển của sinh vật, có thể tạo ra một hệ thống nông nghiệp nhiệt đới có năng suất cao, với nhiều chủng loại cây con, tạo nên sự

đa dạng trong sản xuất và trong chuyển dịch cơ cấu sản xuất

- Hạn chế: Mùa mưa thường đi kèm với ngập lũ và triều cường làm ngập các tuyến đường trong nội ô

Sông Cần Thơ bắt nguồn từ khu vực nội đồng tây sông Hậu, có chiều dài khoảng 16 km, chiều rộng từ 280-350 m, đi qua các quận Ô Môn, huyện Phong Điền, quận Cái Răng, quận Ninh Kiều và đổ ra sông Hậu tại bến Ninh Kiều Sông Cần Thơ

có nước ngọt quanh năm, vừa có tác dụng tưới nước trong mùa cạn, vừa có tác dụng tiêu úng trong mùa lũ và có ý nghĩa lớn về giao thông

Bên cạnh đó, quận Ninh Kiều còn có hệ thống kênh rạch dày đặc là phụ lưu của hai sông lớn là Sông Hậu và sông Cần Thơ đi qua quận nối thành mạng đường thủy, cho nước ngọt suốt hai mùa mưa, nắng tạo điều kiện cho việc cung cấp

nước sạch cho toàn quận Ninh Kiều (Nguồn: Phòng TNMT quận Ninh Kiều)

3.1.3 Tình hình kinh tế - xã hội

Mặc dù còn nhiều khó khăn, nhưng do đặc thù của quận Ninh Kiều là quận trung tâm của thánh phố Cần Thơ, tập trung đầu mối của các dịch vụ thiết yếu nên kinh tế trên địa bàn quận tiếp tục ổn định và phát triển, tăng trưởng kinh tế đạt khá, cơ cấu kinh tế chuyển dịch đúng hướng Giá trị ngành công nghiệp và xây dựng chiếm 29,82% cơ cấu GDP, thương mại – dịch vụ 70,15%, ngành nông nghiệp chiếm 0,03% Thu nhập bình quận đầu người ước đạt chỉ tiêu kế hoạch đề ra là 2.600 USD/năm

Tổng mức đầu tư xã hội trên địa bàn đạt 5.500 tỷ đồng (Nguồn: Phòng TNMT quận Ninh Kiều)

3.2 Thời gian thực hiện

Thời gian thực hiện đề tài: từ ngày 15/8/2014 đến ngày 5/12/2014

3.3 Phương pháp thực hiện

Nghiên cứu được triển khai theo sơ đồ Hình 3.2 Trong nghiên cứu sử dụng phương pháp tiếp cận từ trên xuống (top-down) và từ dưới lên (bottom-up) Ưu điểm

của phương pháp này là giúp ta tiếp cận vấn đề một cách trọn vẹn, thu thập thông tin đầy đủ và chính xác hơn

Hình 3.2 Sơ đồ tiến trình nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu

* Thu thập số liệu thứ cấp:

Mục tiêu cách tiếp cận này nhằm cung cấp được thông tin tổng thể về hiện trạng khai thác cũng như quy hoạch khai thác sử dụng NDĐ ở vùng nghiên cứu Ngoài ra, xác định các số liệu cần bổ sung (nếu có) làm cơ sở để triển khai thu thập sơ cấp tiếp

Trung tâm Quan trắc MT Cần Thơ

Khoa MT & TNTN, ĐHCT

P TNMT Cần Thơ (i) Phỏng vấn trực tiếp hộ gia đình

(ii) Phỏng vấn chuyên gia/nhà quản lý (iii) Khảo sát thực địa, GPS

Xử lý số liệu

Viết báo cáo

Hoàn thiện báo cáo

Số liệu định tính: tổng hợp và biên tập lại

Số liệu định lượng: thống kê với phần mềm Excel

Biên tập bản đồ Xây dựng các bản đồ chuyên về (ArcGis)

theo Phương pháp tiếp cận “từ trên xuống” được áp dụng nhằm thu thập và tổng hợp các số liệu, tài liệu đã công bố liên quan đến hiện trạng khai thác và sử dụng NDĐ ở vùng nghiên cứu Số liệu thu thập từ Sở TNMT Cần Thơ, Trung tâm Quan trắc TNMT Cần Thơ, Phòng TNMT quận Ninh Kiều và Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh Môi trường Nông thôn thành phố Cần Thơ (TTNS&VSMTCT)

* Thu thập số liệu sơ cấp:

Phương pháp điều tra phỏng vấn: Phỏng vấn trực tiếp được thực hiện ở 30 hộ gia đình có sử dụng NDĐ dựa vào bảng câu hỏi chuẩn bị sẵn dạng mở và đóng (xem Phụ lục 7) Nội dung phỏng vấn bao gồm: Hiện trạng khai thác và sử dụng NDĐ; Động thái và chất lượng nước trong vùng nghiên cứu; Khảo sát về mức độ hiểu biết các văn bản pháp luật liên quan đến khai thác và sử dụng NDĐ Các hộ dân được phỏng vấn được chọn dựa vào tiêu chí sau: các hộ gia đình có sử dụng NDĐ cho sinh hoạt hoặc kinh doanh và các hộ gia đình trải đều ở vùng có mật độ giếng cao, trung bình và thấp Phỏng vấn cán bộ quản lý địa phương nhằm mục tiêu xác định lại thông tin thu thập từ các hộ gia đình và những thông tin liên quan đến việc sử dụng NDĐ

Phương pháp khảo sát thực địa: khảo sát thực địa kết hợp xác định toạ độ GPS tại các giếng thuộc hộ gia đình được phỏng vấn và ước lượng lưu lượng bơm từ các giếng trong hộ gia đình

3.3.2 Phương pháp xử lí số liệu

Các số liệu định tính được sắp xếp và tổng hợp lại Các giá trị tính toán theo trị

số trung bình và tỉ lệ phần trăm Kết quả được thể hiện ở nhiều dạng: bảng, biểu đồ, đồ thị để xác định xu hướng, diễn biến của thông tin thu thập được

Phần mềm ArcGIS được sử dụng để số hóa và chồng lắp các lớp bản đồ Phương pháp này dựa vào các lớp thông tin lưu trữ, mỗi lớp chứa một thông tin riêng biệt, được chồng lấp lên nhau để thể hiện đặc tính tổng hợp của các đối tượng Quy trình lập bản đồ chuyên đề thực hiện theo lưu đồ Hình 3.3

Số liệu quan trắc: chất lượng nước dưới đất

ArcGIS Desktop 9.3

Bản đồ chất lượng nước dưới đất

Bản đồ vị trí giếng thực tế

Bản đồ các giếng khai thác tập trung

Bản đồ mật độ giếng

Bản đồ sông, kênhrạch

Xây dựng cơ sở

dữ liệu

Cơ sở dữ liệu không gian

Bản đồ ranh giới hànhchánh

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 Thông tin chung về tài nguyên NDĐ ở thành phố Cần Thơ

4.1.1 Đặc điểm các tầng chứa nước

Theo số liệu của TTNS&VSMTCT, cấu trúc địa tầng của địa bàn TPCT thuộc trầm tích Kainozoi và được chia ra làm 4 đơn vị chứa nước với những đặc điểm chung như sau:

Tầng chứa nước trong lỗ hổng trầm tích Holocen:

Trầm tích Holocen phủ trên bề mặt toàn bộ diện tích TPCT, chúng lộ trên bề mặt với nhiều thành phần và nguồn gốc khác nhau Đất đá chủ yếu là các trầm tích hạt mịn không có khả năng chứa nước hoặc chứa nước kém như sét, bột, bột sét, bột cát, cát bột dày trung bình 24,1m Chiều dày thay đổi khá lớn, ở Cần Thơ chiều dày lớn nhất là 54 – 60m, thậm chí một số nơi lên tới 70 – 80m

Do nước trong tầng này liên hệ trực tiếp với nước mặt nên chất lượng nước thường xấu, bị ảnh hưởng của phèn mặn nên nước có thành phần hóa học chủ yếu là Clorua – Natri và Clorua – Sunfar – Natri Nước trong phức hệ chứa nước Holocen chủ yếu là nước ngầm có mặt thoáng tự do Tổng độ khoáng hóa cao, thường từ 1 – 3 g/L

Tóm lại, trầm tích Holocen có khả năng chứa nước ít, chất lượng kém, bị nhiễm mặn, ít sự thay đổi đột ngột, không đảm bảo nhu cầu cấp nước sinh hoạt Kết quả quan

trắc được thể hiện trong Phụ lục 1 Một vài thông số cơ bản của tầng Holocen được

thể hiện trong Bảng 4.1

Bảng 4.1 Thành phần hóa học của nước dưới đất tầng Holocen

09:2008 Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình

(Nguồn: Trung tâm Quan trắc thành phố Cần Thơ, 2011)

Tầng chứa nước trong lỗ hổng trầm tích Pleistocen:

Tầng Pleistocen bao gồm Pleistocen trên, Pleistocen giữa - trên và Pleistocen dưới Trầm tích Pleistocen trên địa bàn TPCT không lộ thiên trên bề mặt mà bị che phủ bởi trầm tích Holocen, tức là nằm dưới độ sâu 40 – 80 m Thành phần chủ yếu là