Tài nguyên nước dưới đất đồng bằng Bắc Bộ những thách thức và giải pháp

Bài báo giới thiệu kết quả đánh giá hiện trạng tài nguyên nước dưới đất về sự phân bố các tầng chứa nước, trữ lượng tiềm năng nước dưới đất, hiện trạng khai thác sử dụng ở ĐBBB, đồng thời phân tích sự biến động tài nguyên nước về số lượng và chất lượng trong nhiều thập kỷ qua, đánh giá các nguyên nhân gây ra những biến động đó và đề xuất các giải pháp khoa học công nghệ phục vụ khai thác bền vững tài nguyên nước dưới đất ở ĐBBB.

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NHỮNG THÁCH THỨC VÀ GIẢI PHÁP PG S.TS Đoàn Văn C ánh & NNK Hội địa chất thủy văn Việt Nam Tóm tắt: Nước đất đồng Bắc Bộ (ĐBBB) tồn chủ yếu thành tạo bở rời trầm tích Đệ tứ Nogen Do điều tra nghiên cứu chưa đầy đủ, khai thác sử dụng chưa hợp lý, tài nguyên nước đất biến động mạnh m ẽ Một mặt nước đất số diện tích đồng bị giảm trữ lượng, xấu chất lượng Ngược lại, có tầng chứa nước phát hiện, nhiều diện tích nước nhạt mở rộng Bài báo giới thiệu kết đánh giá trạng tài nguyên nước đất phân bố tầng chứa nước, trữ lượng tiềm nước đất, trạng khai thác sử dụng ĐBBB, đồng thời phân tích biến động tài nguyên nước số lượng chất lượng nhiều thập kỷ qua, đánh giá nguyên nhân gây biến động đề xuất giải pháp khoa học công nghệ phục vụ khai thác bền vững tài nguyên nước đất ĐBBB Summary: Groundwater in Bac Bo plain (ĐBBB) exists prim arily in unconsolidated Quaternary formations and Nogen sedim ents Because the investigation is incom plete, due to exploitation of an irrational manner, groundwater resources are strong fluctuations On the one hand we find underground water in som e areas on Bac Bo plain are pinned on reserves, bad quality Conversely, there are new aquifer was discovered or clarified further, m ore fresh water area is expanding Depth report assessing the current state of groundwater resources in the distribution of aquifers, potential reserves of underground water, m ining status in ĐBBB use At the same time, the report analyzed the fluctuation of water resources in quantity and quality in decades, assessing the causes of these changes and propose solutions for science and technology exploitation sustainable groundwater resources in ĐBBB MỞ ĐẦU1 Nước đất lãnh thổ Việt Nam tồn thành tạo cát cuội sỏi bở rời, cát bột kết, bazan, đá vôi số thành tạo khác tạo thành tầng chứa nước m iền Đông Bắc Bộ, Tây Bắc Bộ, đồng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên đồng Nam Bộ Trong thập kỷ qua, tác động tự nhiên người, nước đất cấu trúc chứa nước lãnh thổ Việt Nam biến động mạnh mẽ Nhiều tầng chứa nước phát trước kia, khai thác sử dụng m ột cách chưa hợp lý nên tài nguyên nước đất có biến động theo hướng xấu Ngược lại, nhiều tầng chứa nước phát hiện, nhiều diện tích nước nhạt m rộng, nhiều vùng núi đá vôi xa xôi hẻo lánh đến tìm nguồn nước đất để sử dụng Trong số cấu trúc chứa nước nêu cấu trúc chứa nước đồng Bắc Bộ Nam Bộ có biến động m ạnh m ẽ Trong số báo trước sâu nghiên cứu phân tích biến động tài nguyên nước đất đồng Nam Bộ Số báo chúng tơi tiếp tục phân tích biế động đồng Bắc Bộ I HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐBBB Đồng Bắc có ba tầng chứa nước khai thác sử dụng, tầng chứa nước Holocen (qh), Pleistocen (qp) TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGH Ệ TH ỦY LỢI SỐ 20 - 2014 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Pliocen (n2) Hiện trạng khai thác trữ lượng tiềm tầng chứa nước thống kê đánh giá Theo số thống kê tính tốn chúng tơi, so với trữ lượng khai thác tiềm lượng nước khai thác chiếm m ột phần nhỏ (chi tiết xem bảng 1) Tuy nhiên, khắp nơi trạng m ực nước chất lượng nước có xu hướng suy giảm Mực nước giếng khoan khai thác suy Bảng Hiện trạng khai thác sử dụng nước TT Thành phố, tỉnh Đồng Bắc Bộ Trong Hà nội Toàn lãnh thổ Việt Nam giảm liên tục, nhiều nơi diễn xâm nhập mặn, diện tích nước nhạt bị thu hẹp Tình hình biến đổi tài nguyên nước đất trữ lượng (m ực nước) chất lượng nước báo đề cập cụ thể đơn vị chứa nước chủ yếu bước đầu nhận định nguyên nhân biến động, đưa giải pháp ứng phó để giảm thiểu tác động xấu tới việc sử dụng tài nguyên nước đất đất ĐBBB, Hà Nội toàn lãnh thổ Việt Nam Lượng nước khai thác, m3 /ngày 2.264.898,00 1.779.398,00 8.364.513,00 Trữ lượng khai thác tiềm năng, m3 /ngày 17.191.102,00 8.362.000,00 172.599.897,00 % khai thác so với tiềm 13,17 21,27 4,85 (Nguồn điều tra đề tài KC.08.06/11-15 Cục Quản lý TNN, LĐ QH ĐT TNN miền Bắc miền Nam cung cấp theo tính tốn chúng tơi nhiều năm qua) Kết trình bày bảng cho thấy tiềm nước đất Việt Nam lớn, công tác điều tra đánh giá chưa chi tiết, chưa đầy đủ nên số đưa vào khai thác sử dụng chiếm phần không đáng kể (4,85%) so với trữ lượng khai thác tiềm Ở ĐBBB TP Hà Nội số 13,17% 21,27% Tuy nhiên tác động yếu tố tự nhiên, tác động hoạt động kinh tế người nhiều lĩnh vực (khai thác nước, khai thác m ỏ, xây dựng cơng trình, thị m ặt đất không gian ngầm ) mà tài nguyên nước đất có nhiều biến động Hầu hết biến động có chiều hướng xấu đi, ví dụ diện tích phân bố phễu hạ thấp mực nước đất khai thác nước ngày gia tăng, diện tích vùng bổ cập tầng chứa nước phần rìa ĐBBB bị thu hẹp (do xây dựng khu đô thị, khu công nghiệp ), gia tăng nhiễm bẩn diện tích khai thác nước Tuy nhiên, biến đổi khí hậu, m ưa nhiều làm tăng lượng bổ cập, số nơi diện tích nước nhạt mở rộng, đồng thời năm qua phát khẳng định m ột số tầng chứa nước II BIẾN ĐỘNG TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI ĐBBB 2.1 Biến động mực nước Để thấy biến động mực nước đất, nghĩa biến động mặt trữ lượng nước đất dựa vào liệu quan trắc tài nguyên nước nhiều thập kỷ qua Trên toàn đồng Bắc Bộ, mực nước tầng chứa nước Pleistoxen liên tục bị hạ thấp khai thác nước Từ mùa khô năm 2005 đến m ùa khô năm 2012 mặt chung m ực nước suy giảm khoảng 2m (xem hình 1) Tồn đồng hình thành trung tâm hạ thấp Trung tâm hạ thấp mực nước rộng nhất, sâu phát Hà Nội Những năm gần phát triểm thêm trung tâm hạ thấp khu vực Hải Phòng Nam Định Chúng ta sâu vào phát triển trung tâm hạ thấp mực nước Hà Nội, nơi có m ạng lưới m onitoring nước đất hoạt động lâu năm nhất, m ạng lưới tương đối dày số liệu cập nhật đầy đủ TẠP CH Í KH OA H ỌC VÀ C ÔN G N GHỆ TH Ủ Y LỢI SỐ 20 - 2014 KHOA HỌC 106°0'0"E Th¸i Nguy ªn !( !( !( (!!( B!(¾c Ninh !( !( (! !( H−ng Yªn -1 -3 -8 -10 -12 -14 -16 -2 -18 -4 -20 -6 -22 !( !( !( Nam (!!(!(Hà !(!(!(!( Thái Bình -1 -3 !( !( !( Nam Định -5 !( !( !( 105°30'0"E 106°0' 0"E 105°30' 0"E !(!( ! !(!( !( !( !( P hóc !(Ünh V ( ! !( !(!(!(!(!(!( !(!(!( !( !(!( !( !( !( !( 40 Kilo meters 106°30'0"E 107°0'0"E !(!( B¾c !( Ninh !(!( !( !( (! !( -1 !( !( (! Tp Hải Phòng !( -3 !( (!!( !( !( !( Hải Dơng !(!( !(!(!(!(!(!( -1 Hng Y ên 10 20 10630'0"E 1060' 0"E Thái Nguyên (! !( !(!( (!(!( !( !(!( !( -15!( !( !( !( Hµ Néi !( !( !( ( ! !(!( !( -3 21°0'0"N !( 20°0'0"N 20°30' 0"N !( !( !( Tp Hải Phòng !( -5 (! !(!(!( !(!(!( (! Chỉ dẫn Độ cao mực nước (m) !( !( Hải Dơng !( !(!(!(!(!(!(!( !( !( 200'0"N !(!( !( (! 21°0'0"N 21°0'0"N ! !(!(!( !( (!( !( ! !(!( ( (! !( !( !( (! !( Hµ !( Néi!( ! ( !(!( !( !( -1 107°0'0"E 21°0'0"N !( 106°30' 0"E 20°30' 0"N 105°30'0"E !( !( !(!( !( !( ! ( !( Phóc VÜnh ( ! !( !(!(!( (!(!(!( !( !(!( CÔNG NGHỆ !( Chỉ dẫn Thái Bình !(!(!(!( 2030' 0"N !( !( !( Nam !(!((!(Hà -3 -8 -10 -12 -14 -16 -2 -18 -4 -6 -20 -22 105°30' 0"E !( !( Nam Định !( -5 -7 !( !( !( 106°0'0"E 10 20 106°30' 0"E 40 Kilometers 20°0'0"N 20°0'0"N 20°30' 0"N !( !(!( (!!(!(!( !(!(!( !( Hinh Sự phát triển hình phễu hạ thấp mực nước tầng chứa nước Pleistoxen đồng Bắc Bộ Hình a: mùa khơ năm 2005 Hình b: mùa khơ năm 2012 (theo Đặng Trần Trung) TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGH Ệ TH ỦY LỢI SỐ 20 - 2014 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Tại Hà Nội, kết theo dõi phễu hạ thấp năm 2007 (xem hình 2, 4) cho thấy, diện tích ảnh hưởng khai thác (cốt cao mực nước < 0m ) thay đổi từ 318,27km2 (Tháng 11/ 2007 ) đến 328,87 km2 (Tháng 2/ 2007) Diện tích ảnh hưởng mạnh khai thác (cốt cao m ực nước < - 8m ) thay đổi từ 143,7 km (Tháng 11/ 2007 ) đến 145,8 km (Tháng 5/ 2007 ) Diện tích ảnh hưởng m ạnh khai thác (cốt cao m ực nước < - 14m) liên tục m rộng từ 70,2km2 (Tháng 8/ 2007 ) đến 74,0 km (Tháng 5/2007) chØ dÉn DiƯn t Ých phƠu h¹ thÊp mùc n−íc: DiƯn tÝch phƠu cã mùc n− íc nh h¬n 0(m): 318,23 5km2 L ỗ khoan quan trắc mạng Hà Nộ i DiƯn tÝch phƠu cã mùc n−í c n há hơ n -8(m) : 143,795km2 Đờng thủ y đẳn g ¸p th¸n g 11 /2007 (m) DiƯn tÝch phƠu cã mực n ớc nh ỏ -1 4(m): 72,861km2 Sông, suèi Hình Sự phát triển hình phễu hạ thấp mực nước tầng chứa nước Pleistoxen vùng Hà Nội mùa khô năm 2007 (điểm sâu bãi giếng Hạ Đình) Diện tích hình phễu hạ thấp mực nước sâu -14 m 72,861 km2 (2007) TẠP CH Í KH OA H ỌC VÀ C ÔN G N GHỆ TH Ủ Y LỢI SỐ 20 - 2014 KHOA HỌC Kết theo dõi phễu hạ thấp năm 2011 (xem hình 3, 4) cho thấy, diện tích ảnh hưởng khai thác (cốt cao mực nước < 0m) thay đổi từ 329,59 (tháng 8/ 2011) đến 354,37km2 (tháng 2/ 2011) Diện tích ảnh hưởng m ạnh khai thác (cốt cao mực nước < -8m) thay đổi CÔNG NGHỆ từ 167,45 (tháng 11/2011) đến 182,80km (tháng 5/2011) Diện tích ảnh hưởng mạnh khai thác (cốt cao mực nước < - 14m) thay đổi từ 94,09km (Tháng 8/ 2011 ) đến 102,02km (tháng 2/2011) Hình Sự phát triển hình phễu hạ thấp mực nước tầng chứa nước Pleistoxen vùng Hà Nội mùa khô năm 2011 (điểm sâu bãi giếng Hạ Đình) Diện tích hình phễu hạ thấp mực nước sâu -14 m 99,970 km2 (2011) TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGH Ệ TH ỦY LỢI SỐ 20 - 2014 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 400 (