: Nghiên cứu đánh giá nguy cơ cạn kiệt nước dưới đất khu vực huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH, ẢNH v THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI vi THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ix MỞ ĐẦU 1 1. Mục tiêu nghiên cứu 1 2. Nội dung nghiên cứu 1 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2 4. Bố cục của của báo cáo 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC QUỐC OAI, HÀ NỘI 3 1.1. Vấn đề hạ thấp mực nước dưới đất trên địa bàn TP Hà Nội 3 1.2. Tình hình nghiên cứu địa chất, địa chất thủy văn 6 1.3. Điều kiện tự nhiên và kinh tếxã hội khu vực Quốc Oai 8 1.3.1. Vị trí khu vực nghiên cứu 8 1.3.2. Khí hậu, thời tiết 9 1.3.3. Đặc điểm địa hình 9 1.3.4. Mạng lưới thủy văn 10 1.3.5. Điều kiện kinh tế xã hội vùng nghiên cứu 10 1.4. Cấu trúc địa chất 13 1.4.1. Các thành tạo địa chất trước Đệ tứ 14 1.4.2. Trầm tích Đệ tứ 15 1.5. Địa chất thủy văn 19 1.5.1. Tầng chứa nước trong trầm tích hệ tầng Thái Bình 20 1.5.2. Tầng chứa nước trong trầm tích hệ tầng Hải Hưng 20 1.5.3. Tầng chứa nước trong trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc 20 1.5.4. Tầng chứa nước trong trầm tích hệ tầng Hà Nội 20 1.5.5. Tầng chứa nước khe nứt, karst trong đá vôi 21 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1. Các khái niệm cơ bản 22 2.2. Các phương pháp nghiên cứu 24 2.2.1. Phương pháp tổng hợp, xử lý tài liệu 24 2.2.2. Phương pháp khảo sát hiện trường 25 2.2.3. Phương pháp điều tra, phỏng vấn 25 2.2.4. Phương pháp chuyên gia 26 CHƯƠNG 3. HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ CẠN KIỆT NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC HUYỆN QUỐC OAI 27 3.1. Hiện trạng khai thác nước dưới đất 27 3.2. Đánh giá nguy cơ cạn kiệt nước dưới đất 29 3.3. Đề xuất giải pháp hạn chế suy kiệt nước dưới đất 33 KẾT LUẬN 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 PHỤ LỤC 38

LỜI CẢM ƠN Đề tài hoàn thành Khoa Địa chất Trường đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Trong suốt quá trình nghiên cứu, đã nhận sự hướng dẫn tận tình của TS Nguyễn Văn Bình Chúng xin kính gửi đến Thầy lời cảm ơn chân thành sâu sắc Chúng xin trân trọng cảm ơn toàn thể các thầy, cô Khoa Địa chất đã tận tình giúp đỡ cho suốt quá trình nghiên cứu Chúng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Khoa học công nghệ các đơn vị khác trực thuộc trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành đề tài Chúng xin chân thành cảm ơn nhân dân khu vực Thị trấn Quốc Oai, các xã Ngọc Mỹ, Thạch Thán, Tuyết Nghĩa, Liệp Tuyết, Đồng Quang, Sài Sơn nhiều xã khác thuộc huyện Quốc Oai đã nhiệt tình cung cấp thông tin, trả lời vấn các vấn đề liên quan đến đề tài nghiên cứu Chúng xin cảm ơn các bạn lớp ĐH4KĐ đã đóng góp ý kiến suốt quá trình nghiên cứu Trân trọng! Hà Nội, ngày 03 tháng 05 năm 2017 Đại diện nhóm sinh viên thực i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH, ẢNH .v THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI vi THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN ix CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .ix MỞ ĐẦU 1 Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn .2 Bố cục của của báo cáo CHƯƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC QUỐC OAI, HÀ NỘI .3 1.1 Vấn đề hạ thấp mực nước dưới đất địa bàn TP Hà Nội 1.2 Tình hình nghiên cứu địa chất, địa chất thủy văn 1.3 Điều kiện tự nhiên kinh tế-xã hội khu vực Quốc Oai 1.3.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 1.3.2 Khí hậu, thời tiết 1.3.3 Đặc điểm địa hình .9 1.3.4 Mạng lưới thủy văn 10 1.3.5 Điều kiện kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu .10 1.4 Cấu trúc địa chất .13 1.4.1 Các thành tạo địa chất trước Đệ tứ 14 1.4.2 Trầm tích Đệ tứ 15 1.5 Địa chất thủy văn 19 1.5.1 Tầng chứa nước trầm tích hệ tầng Thái Bình 20 1.5.2 Tầng chứa nước trầm tích hệ tầng Hải Hưng 20 1.5.3 Tầng chứa nước trầm tích hệ tầng Vĩnh Phúc 20 1.5.4 Tầng chứa nước trầm tích hệ tầng Hà Nội 20 1.5.5 Tầng chứa nước khe nứt, karst đá vôi .21 CHƯƠNG 22 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .22 2.1 Các khái niệm bản 22 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 24 2.2.1 Phương pháp tổng hợp, xử lý tài liệu .24 2.2.2 Phương pháp khảo sát trường 25 2.2.3 Phương pháp điều tra, vấn 25 2.2.4 Phương pháp chuyên gia 26 CHƯƠNG 27 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ CẠN KIỆT NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC HUYỆN QUỐC OAI .27 3.1 Hiện trạng khai thác nước dưới đất 27 3.2 Đánh giá nguy cạn kiệt nước dưới đất 29 3.3 Đề xuất giải pháp hạn chế suy kiệt nước dưới đất 33 ii KẾT LUẬN 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO .37 PHỤ LỤC 38 iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt nnk NMN Qh,Q2 Qp,Q1 TP Nghĩa Nhiều người khác Nhà máy nước Holocen Pleistocen Thành phố DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Dân số Quốc Oai năm 2005-2008 11 Bảng 3.1 Hạ thấp mực nước tĩnh số nơi phía Tây Thành phố Hà Nội 32 iv DANH MỤC CÁC HÌNH, ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ khu vực huyện Quốc Oai Hình 1.2 Quốc Oai Quy hoạch chung xây dựng thủ đô Hà Nội 12 Hình 1.3 Cột địa tầng địa chất vùng .14 Hình 1.4 Sơ đồ địa chất huyện Quốc Oai 18 Hình 1.5 Sơ đồ địa chất thủy văn huyện Quốc Oai 19 Hình 2.1 Sơ họa tầng chứa nước ngầm 22 Hình 2.2 Sự vận động nước đất 23 Hình 2.3 Hình vẽ phễu hạ thấp mực nước ngầm 24 Hình 2.4 Nhóm nghiên cứu vấn cộng đồng dân cư sử dụng giếng khoan xã Ngọc Thán, huyện Quốc Oai, Hà Nội .26 v THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu đánh giá nguy cạn kiệt nước dưới đất khu vực huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội - Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Hiền Lê Ngọc Huyền Nguyễn Thị Thu Nga Lê Thị Kim Ngân - Lớp: ĐH4KĐ Khoa: Địa chất Năm thứ: 03 - Người hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Bình Số năm đào tạo: 04 Mục tiêu đề tài: Làm rõ nguyên nhân gây tượng cạn kiệt nước khu vực Quốc Oai Đề các giải pháp khai thác quản lý hợp lý Tính sáng tạo: Dựa vào các tài liệu của vùng nghiên cứu, các phương pháp điều tra vấn, xây dựng bản đồ trạng khai thác nước dưới đất, bản đồ hạ thấp mực nước, đánh giá nguy cạn nước dưới đất địa bàn huyện Quốc Oai Cảnh báo nguy mức độ hạ thấp mực nước tương lai sau năm thì hết nước để khai thác Đưa các giải pháp khai thác sử dụng hiệu quả khắc phục nguy cạn kiệt nước dưới đất Kết nghiên cứu: Ý nghĩa khoa học: - Góp phần vào việc đánh giá nguy cạn nước khai thác, chất lượng nguồn nước dưới đất - Xây dựng thành công bản đồ trạng khai thác nước dưới đất bản đồ hạ thấp mực nước Tuy mức độ chi tiết hạn chế song đã cho thấy bức tranh toàn cảnh tình hình khai thác vấn đề hạ thấp mực nước dưới đất khu vực nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn: - Cảnh báo sự hạ thấp mực nước tới các dân cư, các khu công nghiệp địa bàn huyện Quốc Oai đề xuất số giải pháp hạn chế sự suy kiệt nước dưới đất hợp lý vi - Sinh viên tham gia nghiên cứu bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học từ quan điểm tiếp cận, quá trình khảo sát tới công việc giải thích, phân tích, tổng hợp tài liệu, kết quả, xây dựng báo cáo tổng hợp các sản phẩm của đề tài Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Các kết quả nghiên cứu đặc điểm nước dưới đất góp phần nâng cao sở liệu, khoa học phục vụ cho học tập nghiên cứu trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài: - Báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học cấp trường Ngày 03 tháng 05 năm 2017 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài Lê Ngọc Huyền Đỗ Thị Hiền Lê Thị Kim Ngân Nguyễn Thị Thu Nga Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài: Về tính cấp thiết đề tài: Cạn kiệt nước dưới đất vấn đề nóng bỏng nhiều Quốc gia, vùng lãnh thổ Thế giới quan tâm, có nhiều đề tài, chương trình, dự án nghiên cứu vấn đề công bố Trong năm gần đây, toàn thành phố Hà Nội cảnh báo bị suy kiệt nước dưới đất, mực nước dưới đất bị hạ thấp nhanh chóng Sau đươc sáp nhập vào thành phố Hà Nội năm 2008, huyện Quốc Oai có tốc độ đô thị hóa nhanh dẫn đến nhu cầu sử dụng nước tăng nhanh, nguồn nước dưới đất bị suy giảm, vì vậy nhóm sinh viên chọn đề tài đánh giá suy kiệt nước dưới đất khu vực nghiên cứu cần thiết Về cách tiếp cận: Nhóm tác giả đã tiến hành tiếp cận vấn đề nghiên cứu từ tổng quát đến chi tiết theo nội dung nghiên cứu vii Về phương pháp nghiên cứu: Nhóm tác giả đã sử dụng hệ phương pháp nghiên cứu truyền thống khảo sát thực địa, tổng hợp tài liệu, điều tra vấn, phương pháp chuyên gia, phương pháp truyến thống đã sử dụng nhiều Ý nghĩa khoa học: Nhóm tác giá đã xây dựng thành công bản đồ trạng khai thác nước dưới đất bản đồ hạ thấp mực nước Tuy mức độ chi tiết hạn chế song đã cho thấy bức tranh toàn cảnh tình hình khai thác vấn đề hạ thấp mực nước dưới đất khu vực nghiên cứu Ý nghĩa thực tế: - Sản phẩm của đề tài đã góp phần cảnh báo sự hạ thấp mực nước tới các dân cư, các khu công nghiệp địa bàn huyện Quốc Oai đề xuẩt số giải pháp hạn chế sự suy kiệt nước dưới đất hợp lý - Các sinh viên tham gia nghiên cứu bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học từ quan điểm tiếp cận, quá trình khảo sát tới công việc giải thích, phân tích, tổng hợp tài liệu, kết quả, xây dựng báo cáo tổng hợp các sản phẩm của đề tài Hà Nội, ngày 03 tháng 05 năm 2017 Người hướng dẫn Nguyễn Văn Bình viii THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Sơ lược sinh viên: Họ tên: Nguyễn Thị Thu Nga Sinh ngày: 12 tháng 11 năm 1996 Nơi sinh: Như Quỳnh - Văn Lâm – Hưng Yên Lớp: ĐH4KĐ Khoa: Địa chất Địa liên hệ: Như Quỳnh - Văn Lâm – Hưng Yên Điện thoại: 0965680710 Email: nguyennga.9396.mt@gmail.com Quá trình học tâp: • Năm thứ 1: Ngành: Kỹ thuật địa chất Khoa: Địa chất Kết quả xếp loại học tâp: 2.08 (trung bình) • Năm thứ 2: Ngành: Kỹ thuật Địa chất Khoa: Địa chất Kết quả xếp loại học tập: 2.88 (trung bình) Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài Xác nhận trường đại học Nguyễn Thị Thu Nga ix MỞ ĐẦU Nguy cạn kiệt nước dưới đất vấn đề đáng quan tâm của các nước giới nói chung của nước ta nói riêng Hiện nay, quá trình đô thị hóa nhu cầu sử dụng nước ngày nhiều, việc khai thác nước tăng cao đã làm cho mực nước dưới đất các đô thị lớn liên tục bị hạ thấp tác động không tốt đến nhiều mặt của đời sống xã hội Trên địa bàn Hà Nội sự suy kiệt nguồn nước dưới đất diễn hầu hết các khu vực Những năm gần đây, lưu lượng, mực nước, chất lượng các nguồn nước mặt, nước dưới đất có xu hướng giảm Nhiều khả tương lai xu hướng tiếp tục diễn Huyện Quốc Oai nằm phía Tây Hà Nội Khu vực quá trình đô thị hóa với tốc độ cao, dân số tăng nhanh, kinh tế đà phát triển nên nhu cầu sử dụng nước tăng theo Hiện tại, nguồn nước phục sinh hoạt các khu dân cư, khu công nghiệp, khu đô thị chủ yếu khai thác từ các giếng khoan Trên địa bàn huyện chưa có hệ thống cấp nước hoàn chỉnh nên việc khai thác nước dưới đất diễn ạt, thiếu kiểm soát dẫn đến mực nước dưới đất bị hạ thấp nhanh chóng, nguồn nước dưới đất bị cạn kiệt Hậu quả của cạn kiệt nước dưới đất hạ thấp mực nước dưới đất nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sống của nhân dân vùng như: thiếu nước phục vụ cho sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, Ngoài ra, cạn kiệt nước dẫn đến việc phải khoan sâu tìm kiếm nước các tầng đá vôi, có nguy bị sập khoan gặp phải các hang karst, gây nguy hiểm làm mực nước bị hạ thấp Về lâu dài, gây tượng lún - sụt để lại hậu quả khó lường Từ lý trên, nhóm nghiên cứu đã đưa đề tài: “Nghiên cứu đánh giá nguy cạn kiệt nước đất khu vực huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội” Mục tiêu nghiên cứu Làm rõ nguyên nhân gây tượng cạn kiệt nước khu vực Quốc Oai Đề các giải pháp khai thác quản lý hợp lý Nội dung nghiên cứu - Thu nhập, xử lý, đánh giá tài liệu địa chất thủy văn huyện Quốc Oai - Điều kiện địa lý tự nhiên kinh tế khu vực huyện Quốc Oai - Đánh giá nguy cạn kiệt tài nguyên nước dưới đất ngưng tụ lại thành hạt nhỏ dưới dạng sương mù Chúng bám chặt vào các hạt đất, tập trung lại dần thành giọt chảy xuống hòa vào nước dưới đất - Nguồn gốc trầm tích: Khi đá trầm tích sông biển, các lỗ hổng các hạt đất đá có chứa nước Qua quá trình lâu dài biến đổi tiếp xúc với môi trường đất đá xung quanh, phần nước giữ lại đất đá nguồn gốc trầm tích - Nguồn gốc nguyên sinh: Nước tách từ mạng tinh thể của số khoáng vật quá trình phong hóa, biến chất hay dung nham xâm nhập vào vỏ Trái Đất Hình 2.2 Sự vận động nước đất Tầng chứa nước tập hợp các vỉa đất đá chứa nước có thành phần thạch học tướng đặc điểm địa chất thuỷ văn đồng hay gần gũi nhau, tương đối trì không gian (chiều dài phân bố so với chiều dày từ 1000 lần trở lên) có thành phần hoá đồng hay khác nhau, nước tầng chứa nước thuộc hệ thống thuỷ động lực Giữa các tầng chứa nước các tầng cách nước ngăn cách + Tầng chứa nước áp lực tầng chứa nước có đất đá cách nước phủ trải dưới, áp lực thuỷ tĩnh lớn áp lực khí (bề mặt áp lực phân bố vị trí cao tầng chứa nước), biểu chủ yếu dung lượng nước đàn hồi + Tầng chứa nước không áp tầng chứa nước ngầm có đáy cách nước trải bên dưới bề mặt thoáng tự phía trên, áp lực thuỷ tĩnh áp lực khí quyển, biểu chủ yếu dung lượng nước trọng lực 23 Tầng cách nước: hệ địa chất khả chứa nước khả dẫn nước Phễu hạ thấp mực nước: Khi khai thác nước dưới đất tạo các phễu hạ thấp mực nước cục quanh giếng Các phễu phát triển to lưu lượng khai thác vượt quá sự bổ cập cho nước dưới đất Khi khai thác nước ngầm nhiều nơi vượt quá lượng bổ cập, các phễu giao gây hạ thấp vùng rộng lớn gọi phễu hạ thấp (hình2.2) Từ khái niệm chung, ta thấy rõ sự nguy hiểm của việc bị hạ thấp mực nước Nếu vùng có nhiều phễu hạ thấp thì dẫn đến sự cạn kiệt nước mà chủ yếu khai thác Hình 2.3 Hình vẽ phễu hạ thấp mực nước ngầm (Nguồn:http://tailieu.vn/doc/giao-trinh-thuy-van-nuoc-duoi-dat-phan-1-pgs-ts-vu-minhcat-ts-bui-cong-quang-1701786.html ) 2.2 Các phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu đánh giá nguy cạn kiệt nước dưới đất, nguyên nhân hạ thấp mực nước sự ảnh hưởng đến sống của người dân, kinh tế - xã hội của vùng Do cần sử dụng hệ các phương pháp hợp lý Trong quá trình nghiên cứu, đã sử dụng hệ các phương pháp nghiên cứu gồm: phương pháp tổng hợp xử lý số liệu, khảo sát trường, điều tra vấn phương pháp chuyên gia 2.2.1 Phương pháp tổng hợp, xử lý tài liệu Mục đích của phương pháp thu thập, tổng hợp các số liệu từ tài liệu nghiên cứu đã công bố từ trước tới bản đồ địa chất, địa chất thủy văn, địa chất công trình,các tài liệu khoan thăm dò, tài liệu cấu trúc địa chất, Ngoài 24 có các tài liệu dân số, nhu cầu sử dụng nước để phục vụ cho công tác nghiên cứu đánh giá nguy cạn kiệt nước dưới đất khu vực Nội dung của phương pháp bao gồm: - Xử lý, tổng hợp các bản đồ địa chất, địa chất thủy văn các bản đồ chuyên môn khác đã thành lập phạm vi vùng nghiên cứu - Xử lý, tổng hợp các tài liệu hố khoan thăm dò, các tài liệu thí nghiệm trường thành lập các tuyến mặt cắt địa chất Đệ tứ Sau hoàn thành các công việc thu thập tài liệu, khảo sát trường các thông tin có tổng hợp lại cách chi tiết, cụ thể xác; cuối các số liệu trình bày dưới nhiều dạng, từ thấp đến cao như: số rời rạc, bảng số liệu, biểu đồ, đồ thị, 2.2.2 Phương pháp khảo sát trường Mục đích của phương pháp khảo sát thu thập số liệu, thông tin nguồn nước dưới đất, điều kiện tự nhiên các hoạt động của người khu vực nghiên cứu có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến nguy cạn nước Khảo sát trạng sử dụng nước ngầm gồm: khoanh định các khu vực khai thác nước dưới đất, vấn cộng đồng dân cư vấn đề khai thác nước Khảo sát thực trạng khai thác sử dụng nước dưới đất Các thông tin cần điều tra khảo sát gồm: địa tầng địa chất, mật độ giếng khoan, chiều sâu giếng khoan, lưu lượng khai thác (dự tính), đo đạc mực nước các giếng đào, giếng khoan Tất cả các thông tin tổng hợp đưa vào phân tích để tìm sự cạn nước dưới đất Phát chi tiết đặc trưng của khu vực nghiên cứu, ghi nhận trạng cách chụp ảnh hay đo đạc, định vị máy GPS Việc thực địa tiến hành đồng thời với việc sử dụng các phương pháp phân tích chuyên ngành nhằm thu kết quả tốt cho nội dung nghiên cứu 2.2.3 Phương pháp điều tra, vấn Phương pháp điều tra vấn giúp thu nhận thông tin qua việc hỏi – đáp nhóm nghiên cứu với các đối tượng cá nhân khác vấn đề cần quan tâm Nội dung câu hỏi chuẩn bị, lên kế hoạch từ trước Kết quả vấn ghi chép, 25 chụp ảnh lại cách đầy đủ, trung thực Những thông tin thu nhập từ quá trình vấn điều tra xử lý, đánh giá nhận xét Hình 2.4 Nhóm nghiên cứu vấn cộng đồng dân cư sử dụng giếng khoan xã Ngọc Thán, huyện Quốc Oai, Hà Nội 2.2.4 Phương pháp chuyên gia Phương pháp chuyên gia phương pháp thu thập xử lý đánh giá dự báo cách tập hợp hỏi ý kiến các chuyên gia giỏi thuộc lĩnh vực hẹp của khoa học - kỹ thuật sản xuất Phương pháp chuyên gia dựa sở đánh giá tổng kết kinh nghiệm, khả phản ánh tương lai cách tự nhiên của các chuyên gia giỏi xử lý thống kê các câu trả lời cách khoa học Nhiệm vụ của phương pháp đưa dự báo khách quan tương lai phát triển của khoa học kỹ thuật sản xuất dựa việc xử lý có hệ thống các đánh giá dự báo của các chuyên gia 26 CHƯƠNG HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ CẠN KIỆT NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC HUYỆN QUỐC OAI 3.1 Hiện trạng khai thác nước đất Theo “Báo cáo Quy hoạch cấp nước Thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050”, nguồn nước sinh hoạt cấp cho Hà Nội chủ yếu sử dụng nước dưới đất (ba phần tư công ty sử dụng nguồn nước dưới đất) với tổng số giếng hoạt động khai thác 16 nhà máy trạm sản xuất nước 260 giếng Nguồn nước măt mới bổ sung thêm từ nguồn nước mặt sông Đà với công suất 300.000 m3/ngày Tổng công suất của bốn công ty cấp nước đạt trung bình 660.000 – 710.000 m3/ngày, nguồn nước dưới đất 560.000 – 590.000 m 3/ngày, nguồn nước mặt sông Đà 100.000 – 120.000 m 3/ngày Ngoài các trạm lẻ giếng tư nhân khai thác khoảng 150.000 – 200.000 m3/ngày Như vậy nguồn cấp nước cho Hà Nội vẫn nguồn nước dưới đất Hiện tỷ lệ dân số cấp nước theo hệ thống cấp nước đô thị 38,5% (trên tổng dân số toàn thành phố), cụ thể địa bàn sau: - quận nội thành cũ dân số cấp nước 92,94% - huyện ngoại thành dân số cấp nước 20% - Quận Hà Đông dân số cấp nước 90,8% - Thị xã Sơn Tây cấp nước 72% Ở khu vực nông thôn cấp nước đô thị chiếm 1,4%, lại chủ yếu sử dụng nước giếng khoan, giếng đào nước mưa Từ xưa đến nhân dân vùng chủ yếu đào giếng để khai thác nước phục vụ sinh hoạt, nhiên số lượng giếng đào lại không nhiều Kết quả điều tra số giếng đào sót lại thị trấn Quốc Oai cho thấy mực nước dưới đất giếng thay đổi tới 4-5 m, trời mưa mực nước giếng gần mặt đất, nước giếng bị nước mặt xâm nhập nên gây ô nhiễm, sử dụng Trong thời đô thị hóa với tốc độ nhanh kéo theo sự gia tăng dân số mật độ dân cư tập trung cao các thị trấn, kết hợp với việc xây dựng các khu công nghiệp mới cụm công nghiệp vừa nhỏ khác Nhu cầu nước phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất tăng lên với tốc độ khá cao Một số sử dụng nước cấp các giếng khoan các trạm khai thác nước tập trung 27 Tại khu vực huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội chưa có hệ thống cấp nước hoàn chỉnh (trừ thị trấn Quốc Oai các xã Ngọc Mỹ, Thạch Thán, Nghĩa Hương đã cấp nước năm 2014) Kết quả điều tra cho thấy hộ gia đình sở hữu giếng khoan, lưu lượng khai thác nước trung bình 1-2m 3/giếng.ngày, cá biệt có gia đình lên tới 3-5m3/giếng.ngày hàng chục giếng khai thác nước các trạm cấp nước tập trung, chưa kể các giếng khai thác các khu công nghiệp mới xây dựng chưa thống kê đăng ký Trước đây, số giếng khai thác nước tầng chứa nước lỗ hổng vẫn khai thác nước bình thường thì lưu lượng mực nước nước giảm đáng kể, số giếng đã bỏ không dùng được, nhiều hộ dân đã phải khoan thêm các giếng sâu vào tầng đá vôi để khai thác nước [5] Mở rộng điều tra khảo sát cho thấy hầu hết các gia đình có giếng khoan khai thác nước dưới đất, mật độ khoan khai thác nước cả tầng chứa nước lỗ hổng tầng chứa nước đá vôi khu vực cao Bản đồ trạng khai thác nước ngầm huyện Quốc Oai thể (hình 3.1 phần phụ lục) Khu vực khai thác nhiều nước tập chung chủ yếu thị trấn Quốc Oai các xã xung quanh Thạch Thán, Ngọc Mỹ Ngoài ra, dọc theo đại lộ Thăng Long các khu nhà máy, xí nghiệp khai thác nước với khối lượng lớn Khu vực phía Tây của huyện, mức độ khai thác nước thấp so với các khu vực lại địa hình chủ yếu đồi núi, dân cư thưa thớt ảnh hưởng của cấu trúc địa chất Các số liệu thống kê, khảo sát nêu cho thấy ảnh hưởng của việc tăng dân số, quá trình đô thị hóa, nhu cầu sử dụng nước tăng lên với tốc độ nhanh Tuy nhiên hệ thống cung cấp nước cho nhân dân vùng chưa đáp ứng dẫn đến tình trạng khai thác nước dưới đất khu vực không kiểm soát, mực nước bị hạ thấp nhanh chóng Quá trình hạ thấp mực nước dưới đất mức độ làm thay đổi trạng thái ứng suất của đất đá gây lún mặt đất, làm biến dạng các công trình xây dựng Vì vậy, việc nghiên cứu, tìm hiểu quy luật biến thiên mực nước sụt lún mặt đất quan trọng Từ đó, đề giải pháp thích hợp để hạn chế loại trừ tác động bất lợi của tượng đối với các công trình xây dựng hết sức cần thiết cấp bách 28 3.2 Đánh giá nguy cạn kiệt nước đất Trong phạm vi của đề tài nhóm nghiên cứu đã xây dựng hai bản đồ: bản đồ trạng khai thác nước dưới đất bản đồ hạ thấp mực nước dưới đất dựa kết quả điều tra, khảo sát vấn khu vực huyện Quốc Oai Bản đồ hạ thấp mực nước vị trí các phễu hạ thấp mực nước (hình 3.2 phần phụ lục) xây dựng dựa sở khoanh vùng khu vực khai thác nước dưới đất với lượng lớn Bản đồ hạ thấp mực nước dưới đất xây dựng dự sở liên kết các điểm có mức độ hạ thấp mực nước Đánh giá: Dựa vào bản đồ hạ thấp mực nước dưới đất, cấu trúc địa chất, địa chất thủy văn khu vực Quốc Oai ta thấy nguyên nhân chủ yếu nguồn nước phục vụ sinh hoạt các khu dân cư, khu công nghiệp, khu đô thị chủ yếu khai thác từ các giếng khoan Trên địa bàn huyện chưa có hệ thống cấp nước hoàn chỉnh nên việc khai thác nước dưới đất diễn ạt, thiếu kiểm soát dẫn đến mực nước dưới đất bị hạ thấp nhanh chóng, nguồn nước dưới đất bị cạn kiệt dẫn đến xuất phễu hạ thấp mực nước Để đánh giá sự hạ thấp mực nước chia các giai đoạn trước năm 2000, từ năm 2000-2008, từ năm 2008 đến * Giai đoạn trước năm 2000: Từ năm 2000 trở trước, hầu hết gia đình có giếng để khai thác nước phục vụ cho sinh hoạt sản xuất Tuy nhiên, công nghệ chưa phát triển chiều sâu mực nước gần bề mặt dễ khai thác nên người dân chủ yếu dùng giếng đào Đường kính giếng khoảng từ 0,8 đến m sâu từ đến m Với độ sâu vậy hút nước sử dụng bình thường cả hai mùa khô mùa mưa Trong giai đoạn này, mật độ dân số khu vực huyện Quốc Oai thưa nên việc khai thác nước dưới đất để sử dụng không gây ảnh hưởng đến cấu trúc hạ thấp mực nước Ở khu vực đồi núi cao đào giếng thì sử dụng nước mưa nước mặt Trong thời kỳ này, chất lượng nước mặt không bị ô nhiễm nhiều nên sử dụng sản xuất sinh hoạt 29 * Giai đoạn từ năm 2000-2008 Ở giai đoạn dân số chưa tăng mạnh phân bố không đồng Các khu nhà máy xí nghiệp, khu công nghiệp dần phát triển Nhu cầu sử dụng nước tăng nên việc sử dụng giếng đào đáp ứng cho các hộ dân vì mực nước dưới đất bắt đầu bị hạ thấp Do vậy, giếng đào hầu bị xóa bỏ thay vào sử dụng giếng khoan Khoan giếng sâu khoảng 15-20 m, khoan vào tầng Đệ Tứ để khai thác vì giai đoạn mực nước chưa bị hạ thấp nhiều nên chưa phải khoan giếng vào tầng đá *Giai đoạn từ năm 2008 đến nay: Ngày tháng năm 2008 với toàn tỉnh Hà Tây, Quốc Oai sáp nhập vào Hà Nội Huyện quốc Oai đẩy mạnh chuyển dịch cấu kinh tế, bước xây dựng kinh tế địa phương theo hướng công nghiệp hóa, đại hóa sở giữ vững tốc độ tăng trưởng của ngành công nghiệp Quá trình đô thị hóa, dân số tăng nhanh, kinh tế phát triển nhu cầu sử dụng nước tăng theo Hiện tại, nguồn nước phục sinh hoạt các khu dân cư, khu công nghiệp, khu đô thị chủ yếu khai thác từ các giếng khoan Theo nhóm nghiên cứu điều tra vấn, trước năm 2008 thì độ sâu mực nước dưới đất trung bình khoảng từ 15-25 m lượng hạ thấp từ 12-30 m Chủ yếu khu vực trung tâm thị trấn Quốc Oai các xã xung quanh khai thác nhiều Trước người dân chủ yếu sử dụng nước mưa, nước các giếng đào, dần dần nước dưới đất bị cạn kiệt, ô nhiễm, nhiều hộ đã chuyển sang khoan giếng Tuy nhiên đa số các giếng đã bị giảm lưu lượng nhiều giếng trở nên nước bị cạn sử dụng Nhiều hộ gia đình phải khoan giếng sâu để khai thác Điển hình bản đồ hạ thấp mực nước, thấy rõ ràng các xã ( Ngọc Mỹ, Thạch Thán,thị trấn Quốc Oai, ) vùng trung tâm bị hạ thấp mực nước cao từ 35m xuống 20m đã tạo thành các phễu hạ thấp mực nước Các vùng xung quanh thì mức độ bị hạ thâp mức trung bình 10 m; 20 m Đặc biệt, nhìn bản đồ ta thấy có sự khác rõ ràng, phía Đông của trung tâm thị trấn mực nước mức 10m phía Tây 20m,còn trung tâm từ 35-20m, phần địa hình,cấu trúc địa cất địa chất thủy văn Như vậy, khu trung tâm khái thác quá nhiều vì cung cầu dẫn đến sự khác biệt lớn Mực nước lấy trung tâm thị trấn làm trung điểm các xã xung quanh dồn phía trung tâm, vậy vùng thị trấn xuất phễu hạ thấp 31 Cũng theo tài liệu khác cho thấy mức độ hạ thấp mực nước khá nghiêm trọng (Bảng 3.1) Độ sâu mực nước đất (m) STT Vị trí Trước năm 2000 Năm 2014 Lượng hạ thấp (m) Thị trấn Quốc Oai 2,5-3 20-22 17,5-19 Xã Ngọc Mỹ, Quốc Oai 2,5-3,5 35,5-36,5 33 Xã Thạch Thán, Quốc Oai 3-3,5 35,5-36 32,5 Xã Đồng Quang, Quốc Oai 3-4 15-16 12 Xã Yên Sơn, Quốc Oai 2,5-3 15 12 Bảng 3.1 Hạ thấp mực nước tĩnh số nơi phía Tây Thành phố Hà Nội (Tác giả Nguyễn Văn Bình 2014) Nhu cầu sử dụng nước không ngừng tăng Khai thác nguồn nước dưới đất để phục vụ phát triển các đô thị việc làm cần thiết Tuy nhiên, sự phát triển quá nhanh của các đô thị với sự khai thác tổ chức thiếu ý thức nảy sinh nhiều nguy tác động xấu đến nguồn tài nguyên nước dưới đất Các nghiên cứu đã rằng, tình trạng khai thác vượt quá trữ lượng tiềm năng, gây cạn kiệt nguồn nước Cảnh báo nguy suy kiệt nước đất cho tương lai Theo kết quả của điều tra thực tế, mực nước ngầm Quốc Oai có xu hướng giảm mạnh theo thời gian, sau sáp nhập vào thành phố Hà Nội Cụ thể, trước năm 2000, mực nước dao động từ 5-7 m; từ năm 2000 đến năm 2008 10 m; từ năm 2008 đến thì liên tục bị hạ thấp 15-20 m, có nơi 30-35 m Trong vòng chưa đầy 20 năm, mực nước ngầm đã giảm từ 15-20 m, thậm chí 30 m.Nếu người dân ý thức khai thác hợp lý thì để lại hậu quả nghiệm trọng thiếu nước xong sinh hoạt,sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, gây sụt lún.Cảnh báo tương lai, mực nước dưới đất khu vực tiếp tục bị hạ thấp các giải pháp khắc phục kịp thời Để xác định sự dịch chuyển nước dưới đất cách xác hiệu quả ta sử dụng mô hình Modflow 32 Modflow mô hình mô trạng thái chuyển động cân nước dưới đất phổ dụng giới, sử dụng hàng ngàn tổ chức quan, các hãng tư nhân, áp dụng các khu vực quốc tế 90 quốc gia khác chứng tỏ mô hình hiệu quả Chương trình các nhà địa chất học sử dụng để mô lưu lượng nước ngầm thông qua các tầng chứa nước Tuy nhiên, điều kiện hạn chế nên nhóm nghiên cứu không áp dụng chương trình Do nhóm nghiên cứu hạn hẹp tài liệu thời gian nên chưa có số liệu cụ thể để cảnh báo xác mà đưa cách khách quan để cảnh báo 3.3 Đề xuất giải pháp hạn chế suy kiệt nước đất Để giảm thiểu nguy cạn kiệt bảo vệ nguồn nước dưới đất, nhằm cung cấp nước lâu dài, bền vững an toàn cho khu vực cần có số giải pháp khai thác, quản lý, bảo vệ Một cách hiệu quả để giải vấn đề cạn kiệt nguồn nước dưới đất tìm nguồn nước thay thế, sử dụng nước mặt thay cho nước dưới đất Tuy nhiên chất lượng nước mặt ngày bị ô nhiễm nặng, không đảm bảo chất lượng phục vụ cho sinh hoạt sản xuất nên việc xây dựng nhiều nhà máy xử lý nước chất lượng cao đảm bảo đủ lưu lượng chất lượng phục vụ cho sinh hoạt sản xuất cần thiết Trong tương lai coi việc sử dụng nước mặt nguồn nước dần dần tiến tới thay hoàn toàn việc sử dụng nước dưới đất nước mặt (ít cho khu vực thị trấn, khu công nghiệp…) Để khắc phục tình trạng trên, cần thiết phải có biện pháp xử lý tạm thời lâu dài - đồng Hiện khuyến khích người dân hạn chế tự khoan giếng, sử dụng các nguồn nước khác nước mưa Đặc biệt nơi khai thác nguồn nước mặt để đưa vào xử lý nguồn nước mưa có hạn Trong trường hợp phải khoan giếng, cần thiết động viên khuyến khích tư vấn cho người dân áp dụng khoa học kỹ thuật khoan giếng hợp lý, nhờ sự tư vấn của người có chuyên môn Sử dụng mô hình cấp nước tập trung từ các giếng khoan đặt nơi phù hợp với quy hoạch chung, nghiên cứu khảo sát địa chất kỹ quan chuyên môn thực tiến tới đầu tư, kêu gọi đầu tư đồng hệ thống cung cấp nước Nhà nước, các cấp quyền cần có kế hoạch, kêu gọi Nhà nước các doanh nghiệp kinh doanh nước đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước từ nguồn 33 nước mặt để hạn chế việc khai thác nước dưới đất tiến tới ngừng cấm khai thác nước từ giếng khoan Tăng cường công tác kiểm soát, giám sát việc xả thải đối với các loại nước thải độc hại các sở sản xuất thành phố các khu vực gần công trình khai thác nước Hạn chế việc sử dụng hóa chất loại bỏ chúng cách Bằng cách sử dụng hóa chất, loại bỏ chúng cách cẩn thận giúp hạn chế các vật liệu độc hại vào nguồn cung cấp nước dưới đất, giảm thiểu hậu quả việc sử dụng hóa chất bừa bãi gây ô nhiễm, ngăn chặn chúng tìm đường hấp thụ vào đất nước Xây dựng thực dự án điều tra, đánh giá chất lượng tài nguyên nước mặt đề xuất các biện pháp bảo vệ nhằm phục vụ phát triển kinh tế - xã hội Có nhiều nhà khoa học, các nhà nghiên cứu các công ty bền vững nhắc nhở biết mức độ nước dưới đất mà có Họ tin nhiều sách của phải thay đổi với việc xem xét tiết kiệm nước dưới đất tâm trí thay vì coi nguồn tài nguyên vô tận Sử dụng tiết kiệm nước, khuyến khích yêu cầu các hoạt động kinh tế sử dụng nước tiết kiệm, các hoạt động gây lãng phí nước xảy nhiều gây tổn thất đến nguồn tài nguyên nước ngày Điều nên khắc phục các sách khuyến khích thậm chí phải đưa luật Mặt khác cần thiết đưa các giải pháp tái sử dụng nước thải Nghiên cứu đưa công nghệ mới để tái sử dụng nước Ý tưởng sử dụng nước cách hiệu quả tiết kiệm nên tuyên truyền rộng rãi đến tất cả người Mọi người cần thiết nhận tầm quan trọng của việc sử dụng tiết kiệm nguồn nước dưới đất Tuyên truyền giáo dục, ảnh hưởng của việc khai thác nước dưới đất liên quan đến lún mặt đất để từ hạn chế tiến tới cấm hoàn toàn các hoạt động khai thác nước dưới đất tự phát Việc khai thác nước dưới đất phải quy định Nếu không hiểu rõ nguồn nước dưới đất của chúng ta, thì sử dụng lãng phí tài nguyên nước các kiểm soát Đưa các kinh phí để nghiên cứu nguồn nước dưới đất của thay vì bơm nước, sử dụng giếng khoan ta sử dụng nguồn nước mặt Cần thêm kinh phí để hỗ trợ các sáng kiến không nghiên cứu nguồn cung cấp nước dưới đất mà có, mà tìm cách tìm cách bền vững để sử dụng nước Tuyên truyền, giáo dục 34 Tham gia vào việc giáo dục nguồn nước Tìm hiểu thêm nước dưới đất chia sẻ kiến thức của bạn với người khác Tập hợp số liệu điều tra nghiên cứu từ trước đến để phân tích đánh giá khả đáp ứng nguồn nước của các tầng chứa nước Phân chia các tầng chứa nước làm các vùng khai thác, hạn chế khai thác cấm khai thác dựa tình hình thực tế Quy hoạch bãi giếng có chế độ khai thác hợp lý đối với tầng chứa nước Triển khai công tác bổ sung nhân tạo trữ lượng nước dưới đất vùng có điều kiện thuận lợi Cần triển khai giải pháp thu gom nước mưa đưa xuống lòng đất giới hạn hình phễu hạ thấp mực nước để kịp thời bù lại lượng nước khai thác, chống cạn kiệt nguồn nước, bảo vệ nước nhạt trước sự xâm nhập của nước mặn Tăng cường công tác quan trắc động thái nước dưới đất cách mở rộng mạng quan trắc quốc gia địa phương, mạng chuyên; khai thác xử lý thông tin để kịp thời đưa cảnh báo tài nguyên dưới đất 35 KẾT LUẬN Theo sở kết quả nghiên cứu có được, số kết luận rút sau: Nguồn nước dưới đất cạn kiệt chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố Một nguyên nhân chủ yếu quá trình đô thị hóa với tốc độ cao, kinh tế phát triển, dân số tăng nhanh dẫn đến nhu cầu sử dụng nước ngày nhiều Nguồn cung cấp nước đáp ứng không đủ so với nhu cầu sử dụng Do đó, số lượng giếng khoan khai thác nước dưới đất ngày tăng số lượng mật độ Hậu quả gây cạn kiệt nguồn nước dưới đất Kết quả nghiên cứu cho thấy, từ năm 2000 đến nay, mực nước dưới đất khu vực huyện Quốc Oai đã giảm từ 15 m đến 20 m chưa có biện pháp xử lý kịp thời bị hạ thấp Việc hạ thấp mực nước gây tai biến địa chất lún mặt đất gây khó khăn cho sống của người dân, vì mà nhóm đã đưa bốn phương pháp để giải vấn đề Kiến nghị Hạn chế khai thác nước dưới đất, tăng cường sử dụng các nguồn nước mặt để thay - Đối với công tác xây dựng, cần thiết nghiên cứu đưa giải pháp móng công trình thích hợp để để hạn chế rủi ro tai biến lún lún-sụt mặt đất - Xây dựng các trạm quan trắc động thái nước dưới đất lún mặt đất khu vực phía Tây thành phố Hà Nội 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ngô Quang Toàn (1989), "Báo cáo địa chất khoáng sản thành phố Hà Nội tỷ lệ 1:50.000", Ngô Quang Toàn (1991), "Đặc điểm địa chất Đệ tứ vùng Hà Nội khoáng sản liên quan", Ngô Quang Toàn (1994), "Báo cáo địa chất khoáng sản nhóm tờ phụ cận Hà Nội", Ngô Quang Toàn (1995), "Đặc điểm trầm tích lịch sử phát triển thành tạo Đệ tứ phần Đông Bắc đồng sông Hồng", Luận án PTS, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, Hà Nội, 165 trang Nguyễn Văn Dũng (1999), "Báo cáo kết nghiên cứu tai biến địa chất sụt lún mặt đất đề xuất giải pháp xử lý KM16, TL419 thuộc thị trấn Quốc Oai thành phố Hà Nội", Trần Đăng Tuyết nnk (1988), "Báo cáo địa chất nhóm tờ Hà Đông- Hòa Bình, tỷ lệ 1:50.000", Trần Minh (1993), "Báo cáo kết thăm dò tỉ mỉ nước ngầm khu vực Hà Nội mở rộng", Tung Q Nguyen, D.C Helm (1995), "Land subsidence due to groundwater withdrawal in Hanoi, Vietnam ", Land Subsidence (Proceedings of the Fifth International Symposium on Land Subsidence), The Hague, October 1995) Nguyễn Văn Bình, (chủ biên) (2013), "Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên cứu các tai biến địa chất tiềm ẩn liên quan đến quá trình đô thị hóa khu vực phía Tây thành phố Hà Nội Lưu trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội" 37 PHỤ LỤC 38