Nghiên cứu sự hình thành trữ lượng nước dưới đất trong trầm tích đệ tứ đồng bằng ven biển huyện Gio Linh tỉnh Quảng Trị bằng phương pháp mô hình toán

Bằng phương pháp cân bằng kết hợp mô hình toán (Visual Modflow) cùng với các tài liệu, số liệu về địa hình, địa chất, khí tượng thủy văn, mực nước của 55 giếng (đo vào tháng 3/2019) với mực nước quan trắc của 2 lỗ khoan QT3a, QT4 (đo năm 2018).

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 15, Số (2020) NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN HUYỆN GIO LINH TỈNH QUẢNG TRỊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH TỐN Nguyễn Đình Tiến1*, Trần Xuân Tâm2 Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Đo|n Quan trắc t|i nguyên nước Bắc Trung Bộ *Email: dinhtiendhkh@gmail.com Ng|y nhận b|i: 22/4/2019; ng|y ho|n th|nh phản biện: 25/4/2019; ng|y duyệt đăng: 02/10/2019 TÓM TẮT Bằng phương ph{p c}n kết hợp mơ hình tốn (Visual Modflow) với c{c t|i liệu, số liệu địa hình, địa chất, khí tượng thủy văn, mực nước 55 giếng (đo v|o th{ng 3/2019) v| mực nước quan trắc lỗ khoan QT3a, QT4 (đo năm 2018) Tập thể t{c giả x{c định c{c nguồn hình th|nh trữ lượng v| trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh tỉnh Quảng Trị, đó: Trữ lượng khai th{c tiềm Qkttn = 274.424 m3/ng.đ, hình th|nh chủ yếu từ c{c nguồn: Cung cấp thấm nước mưa 205.730 m3/ng.đ (chiếm 74,97%); x}m nhập tĩnh 50.517 m3/ng.đ (chiếm 18,41%); cung cấp tầng chứa nước Bazan (sườn phía T}y) 17.731 m3/ng.đ (chiếm 6,46%) cung cấp tầng chứa nước hệ tầng Long Đại (sườn phía T}y Nam) 446 m 3/ng.đ (chiếm 0,16%) Từ khố: Mơ hình tốn, trữ lượng nước đất, huyện Gio Linh MỞ ĐẦU Tỉnh Quảng Trị nói chung, đồng ven biển huyện Gio Linh nói riêng v| có thay đổi cấu kinh tế, gia tăng ph{t triển c{c ng|nh công nghiệp - dịch vụ, hình th|nh c{c trung t}m kinh tế, c{c khu, cụm cơng nghiệp v| qu{ trình thị hóa diễn nhanh, nhiều khu thị mới, khu d}n cư tập trung nông thôn mọc lên (mở rộng khu Công nghiệp Qu{n Ngang, x}y dựng cum công nghiệp - du lịch đơng Gio Linh, ); điều dẫn đến nhu cầu nước cho ăn uống, sinh hoạt, sản xuất địa b|n ng|y tăng Tuy nhiên, nguồn nước cung cấp chủ yếu cho d}n sinh v| công nghiệp khu vực l| nước đất, nước hệ thống sơng phía Bắc v| Nam l| sông Bến Hải v| Thạch Hãn v|o mùa khô bị nhiễm mặn với độ mặn > ‰ Từ 169 Nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh < trước đến khu vực có nhiều cơng trình nghiên cứu, khảo sát địa chất địa chất thuỷ văn, song c{c cơng trình phục vụ cho c{c đối tượng riêng lẻ, chưa có cơng trình n|o đ{nh gi{ cách tồn diện phản ánh hình thành trữ lượng nước đất, nên công tác quản lý bảo vệ nước đất thường có hiệu quả, đơi cịn kèm theo hậu xấu mặt kinh tế lẫn mơi trường Do đó, sử dụng mơ hình tốn nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ Tứ đồng ven biển huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị có tính thời sự, cấp thiết, có ý nghĩa khoa học lẫn thực tiễn KHÁI QUÁT VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU Khu vực Đồng ven biển huyện Gio linh tỉnh Quảng trị (đến độ s}u đ{y trầm tích Đệ tứ) tồn tầng chứa nước (2 tầng chứa nước lỗ hổng v| tầng chứa nước khe nứt) Kết tham khảo c{c t|i liệu cơng bố, tóm lược đặc điểm địa chất thuỷ văn c{c tầng chứa nước lỗ hổng sau [1, 3, 4, 6], (hình 1): 170 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 15, Số (2020) - Tầng chứa nước Holocen (qh) ph}n bố rộng khắp khu vực nhiên cứu vắng mặt phía T}y Nam nơi lộ tầng chứa nước Bazan Holocen v| hệ tầng Long Đại Chúng th|nh tạo từ trầm tích đa nguồn gốc sơng - biển, sông - biển - đầm lầy, sông, biển Holocen muộn v| (am, amb, a, m)Q23, (am, m)Q22, với tổng diện lộ khoảng 152,73 km2 Th|nh phần thạch học kh{ đa dạng phụ thuộc v|o nguồn gốc với th|nh phần từ hạt thô đến mịn bao gồm c{t, bột, sét có lẫn cuội, sỏi Tổng chiều d|y tầng biến đổi từ 9,38 - 33 m, trung bình 26,34 m Mức độ phong phú nước thuộc loại trung bình khơng đồng theo diện (một số lỗ khoan có mức độ phong phú nước nghèo ngược lại số lỗ khoan lại gi|u nước) Lưu lượng c{c lỗ khoan Q = 1,20 - 4,32 l/s, tỷ lưu lượng q = 0,13 - 1,12 l/s.m, hệ số thấm K = 1,93 - 3,41 m/ng.đ, hệ số nhả nước  = 0,13 - 0,14 Nước thuộc loại không {p - Tầng chứa nước Pleistocen (qp) ph}n bố rộng khắp vùng nghiên cứu (chỉ trừ khu vực phía T}y Nam nơi ph}n bố tầng chứa nước khe nứt hệ tầng Long Đại v| phun trào Bazan) bị phủ ho|n to|n tầng chứa nước Holocen Chúng th|nh tạo trầm tích nguồn gốc sơng - biển pleistocen muộn (amQ13), với tổng diện ph}n bố khoảng 160 km2 Th|nh phần thạch học đặc trưng c{c tập c{t, sạn, sỏi, sét m|u x{m v|ng, x{m n}u v|ng, v|ng nhạt Chiều d|y tầng chứa nước từ 18,50 51,40 m, trung bình l| 40,31 m Mức độ phong phú nước thuộc loại gi|u nước Lưu lượng c{c lỗ khoan Q = 1,80 - 26,61 l/s, tỷ lưu lượng q = 0,18 – 7,14 l/s.m, hệ số thấm K = 2,40 - 38,99 m/ng.đ, hệ số nhả nước  = 0,16 - 0,19 Nước thuộc loại khơng có {p lực v| có quan hệ chặt chẽ với tầng chứa nước Holocen - Tầng chứa nước khe nứt - lỗ hổng phun trào bazan Holocen ((qh) ph}n bố lộ phía T}y Nam, thuộc c{c xã Gio Phong, Gio Bình, Gio Ch}u, Gio Ho| v| thị trấn Gio Linh, phần lại bị phủ c{c trầm tích Holocen có tuổi trẻ hơn, phần bị phủ ph}n bố vùng nghiên cứu th|nh dải kéo d|i từ khối Bazan lộ (ở phía T}y) biển Đơng, với diện tích ph}n bố khoảng 54,39 km2, diện tích lộ 23,39 km2, diện tích bị phủ 31 km2.Thành phần thạch học l| bazan olivin m|u đen sẩm, x{m đen, x{m n}u Phần bị phong ho{ mạnh, nhiều nơi khơng cịn đ{ bazan tươi Chiều d|y trung bình tầng chứa nước biến đổi từ 23,78 - 51,4 m Mức độ phong phú nước trung bình Lưu lượng c{c lỗ khoan Q = 0,08 - 3,84 l/s, tỷ lưu lượng q = 0,003 - 2,04 l/sm, hệ số thấm K = 3,53 m/ng.đ, hệ số nhả nước  = 0.14 Nước thuộc loại khơng {p - Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Ocdovic hạ - Silua hạ (o1-s1), hệ tầng Long Đại ph}n bố lộ khối nhỏ phía T}y Nam, thuộc địa phận xã Linh Hải, với tổng diện lộ khoảng 1,99 km2 Phần lại bị phủ ho|n to|n c{c trầm tích Kainozoi Th|nh phần thạch học chủ yếu l| c{t kết, c{t bột kết, đ{ phiến sét xen c{c tập sét vôi v| đ{ vôi m|u x{m tro Chiều d|y tầng chứa nước từ 22 - 75,50 m Mức độ phong phú nước trung bình không đồng theo diện v| theo chiều s}u Lưu lượng c{c lỗ khoan Q = 1,20 - 10,50 l/s, tỷ lưu lượng q = 0,10 - 1,89 l/s.m, hệ số thấm K = 0,67 - 5,95 m/ng.đ, hệ số nhả nước  = 0,11 - 0,15 Nước thuộc loại khơng {p 171 Nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh < PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Sự hình th|nh trữ lượng nước đất x{c định sở đ{nh gi{ trữ lượng khai th{c tiềm cho khu vực Trữ lượng khai th{c tiềm tiến h|nh nhiều phương ph{p c}n bằng, mơ hình to{n, mơ hình điện, Việc lựa hay c{c phương ph{p kh{c tùy theo điều kiện địa chất thuỷ văn v| mức độ nghiên cứu định Trong nghiên cứu n|y để l|m s{ng tỏ hình th|nh trữ lượng trữ lượng khai th{c tiềm nước đất trầm tích Đệ tứ, sử dụng phương ph{p c}n kết hợp mơ hình to{n 3.1 Trữ lượng khai thác tiềm Đ{nh gi{ trữ lượng khai th{c tiềm phương ph{p c}n gồm việc x{c định lưu lượng nước đất nhận nhờ c{c cơng trình khai thác phạm vi vùng n|o đó, với thời hạn khai th{c định, c{ch thu hút nước từ số nguồn hình th|nh trữ lượng v| cộng c{c kết lại với nhau, công thức [5]: Qkttn = Qđ + Qt + Qct (1) Trong đó: Qkttn: Trữ lượng khai th{c tiềm (m3/ng.đ); Qđ: Trữ lượng động (m3/ng.đ); Qt: Trữ lượng tĩnh (m3/ng.đ); Qct: Trữ lượng nước theo (m3/ng.đ) Khi x{c định trữ lương khai th{c tiềm khu vực, đại lượng trữ lượng nước (Qct) theo chưa thể x{c định, nên trữ lượng khai th{c tiềm x{c định theo công thức: Qkttn = Qđ + Qt (2) 3.2 Trữ lượng tĩnh (Qt ) Trữ lượng tĩnh l| lượng nước trọng lực c{c lỗ hổng, khe nứt v| hang hốc Karst đất đ{ chứa nước Trữ lượng tĩnh nước đất gồm lượng nước trọng lực đất đ{ chứa nước đới dao động mực nước, phần gọi l| “trữ lượng điều tiết” Đối với nước khơng có {p lực trữ lượng điều tiết nhỏ nên bỏ qua Trữ lượng tĩnh x{c định công thức: Qt    h.F t (3) Trong đó: Qt: Trữ lượng tĩnh (m3/ng.đ); α: Hệ số x}m phạm trữ lượng tĩnh, với α = 0,3; µ: Hệ số nhả nước trọng lực; h: Chiều d|y trung bình tầng chứa nước khơng {p (m); F: Diện tích ph}n bố tầng chứa nước (m2); t: Thời gian khai th{c (ng|y) 3.3 Trữ lượng động (Qđ ) Trữ lượng động l| lượng nước vận động tầng chứa nước điều kiện tự nhiên, hiểu c{ch đầy đủ trữ lượng động nước đất l| lượng 172 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 15, Số (2020) cung cấp cho tầng chứa nước điều kiện tự nhiên chưa bị ph{ huỷ khai th{c Trữ lượng động tổng c{c yếu tố c}n tự nhiên tầng chứa nước (thấm nước mưa, thấm từ sông v| c{c khối nước mặt, thấm xuyên từ c{c tầng chứa nước l}n cận, ) Phương ph{p đ{nh gi{ trữ lượng động nước đất chia th|nh nhóm phương ph{p tính to{n, gồm: Thuỷ động lực, c}n bằng, thuỷ văn, thực nghiệm đo trực tiếp lượng cung cấp thấm quan trắc mực nước, tương tự địa chất thuỷ văn v| phương ph{p mơ hình Trong điều kiện ĐCTV phức tạp không đồng tính thấm, hình d{ng phức tạp vùng nghiên cứu, thay đổi theo thời gian c{c nguồn hình th|nh trữ lượng NDĐ, có mặt số tầng chứa nước có quan hệ thủy lực với {p dụng phương ph{p mơ hình l| hợp lí Vì vậy, đề t|i n|y chúng tơi sử dụng phương pháp mơ hình để đ{nh gi{ trữ lượng động theo công thức: Qđ = Qw + Qss + Qbs + Qtx (4) Trong đó: Qđ: Trữ lượng động (m3/ng.đ); Qw: Trữ lượng cung cấp thấm nước mưa (m3/ng.đ); Qss: Trữ lượng cung cấp sông, suối (m3/ng.đ); Qbs: Trữ lượng cung cấp dòng bên sườn (m3/ng.đ); Qtx: Trữ lượng thấm xuyên từ c{c tầng chứa nước kh{c (m3/ng.đ) Tại khu vực nghiên cứu nước đất trầm tích Đệ tứ l| tầng chứa nước ngầm thống th|nh tạo từ tầng chứa nước Holocen v| Pleistocen không xét cung cấp từ c{c tầng bên dưới, nên trữ lượng thấm xuyên từ c{c tầng chứa nước kh{c (Qtx) không, trữ lượng động x{c định theo công thức: Qđ = Qw + Qss + Qbs (5) Để đ{nh gi{ trữ lượng động v| c{c nguồn hình th|nh trữ lượng động nước đất sử dụng phương ph{p mô hình, phần mềm Visual Modflow Phần mềm Visual Modflow Công ty Waterloo Hydrogeologic Inc Canada x}y dựng v| ph{t triển Đ}y l| phần mềm dễ sử dụng, tính linh động cao giao tiếp với nhiều phần mềm chuyên dụng kh{c Mapinfow, ArcGIS, Sufer, Excel, MicroStation Việc nhập v| hiệu chỉnh số liệu đầu v|o cho mơ hình tiến h|nh c{ch dễ d|ng, tốc độ tính to{n kh{ nhanh Ở Việt Nam, từ năm 80 phần mềm n|y du nhập v| sử dụng rộng rãi Bộ phần mềm Visual Modflow l| phần mềm mô theo phương ph{p Sai ph}n hữu hạn, bao gồm ba hệ phần mềm v| nhiều mơ đun hổ trợ Trong phần mềm Modflow dùng để tính to{n trữ lượng, chất lượng v| ph}n bố dòng ngầm Phần mềm ModPath phối hợp với Modflow có chức tính to{n bình lưu, có chức tính to{n hướng v| tốc độ c{c đường dòng chúng vận động xuyên qua hệ thống c{c lớp chứa nước Phần mềm MT3D phối hợp với Modflow có 173 Nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh < chức tính to{n bình lưu, ph}n t{n v| c{c phản ứng hoa học kh{c vật chất hòa tan hệ thống dòng ngầm Phần mềm bổ trợ Zone Budget cho phép tính to{n c}n nước từ kết mô Modflow [2, 5, 7] SỰ HÌNH THÀNH TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN HUYỆN GIO LINH Tại khu vực nghiên cứu nước đất trầm tích Đệ tứ l| tầng chứa nước ngầm thống th|nh tạo từ tầng chứa nước Holocen v| Pleistocen, chúng có tính chất thấm v| nhả nước v| chiều d|y khác nhau, nên phần trữ lượng tĩnh đ{nh gi{ riêng cho tầng chứa nước, trữ lượng động sử dụng phương ph{p mơ hình tốn nên đ{nh gi{ chung 4.1 Trữ lượng tĩnh (Qt ) a Tầng chứa nước Holocen (Qt qh) - Điều kiện ban đầu điều kiện biên giới: Tầng chứa nước khơng có {p lực, tổng diện ph}n bố F = 152,73 km2, hệ số nhả nước trọng lực  = 0,13, chiều d|y trung bình tầng chứa nước h = 26,34 m, thời gian khai th{c t = 104 ng.đ, α = 0,3 - Tính tốn trữ lượng tĩnh (Qt qh): Dựa v|o cơng thức (3), ta có: Qtqh   .h.F t  0,3.0,13.26,34.152730000  15689 m / ng.d 10000 b Tầng chứa nước Pleistocen (Qt qp) - Điều kiện ban đầu điều kiện biên giới: Tầng chứa nước khơng có {p lực, tổng diện ph}n bố F = 160 km2 Hệ số nhả nước trọng lực  = 0,18 Chiều d|y trung bình tầng chứa nước h = 40,31 m Thời gian khai th{c t = 104 ng.đ α = 0,3 - Tính tốn trữ lượng tĩnh (Qt qp): Dựa v|o cơng thức (3), ta có: Qtqp   .h.F t  0,3.0,18.40,31.160000000  34828 m / ng.d 10000 c Trữ lượng tĩnh nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio linh (Qt ): Qt = Qtqh + Qtqp = 15.689 + 34.828 = 50.517 m3/ng.đ 4.2 Trữ lượng động (Qđ ) a Xây dựng mô hình tốn: Trên bình đồ, khu vực nghiên cứu chia th|nh mạng lưới ô vuông gồm 100 h|ng v| 81 cột, tạo th|nh 8.100 lưới, với kích thước ô lưới l| 200 x 200 m Trên mặt cắt tầng chứa nước ngầm mô th|nh lớp: Lớp 2: Ph}n bố tầng chứa nước Holocen, tầng chứa nước Bazan v| tầng chứa 174 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 15, Số (2020) nước hệ tầng Long Đại; Lớp 3: Ph}n bố tầng chứa nước Pleistocen, tầng chứa nước Bazan v| tầng chứa nước hệ tầng Long Đại - Biên mực nước không đổi (Constant head): Biên loại n|y mô biển Đông, ph}n bố phía Đơng khu vực Tại đ}y mực nước biên mô H = m - Biên sông (River): Biên sông mô cho hệ thống sơng Nó cho phép dịng chảy từ tầng chứa nước v|o sông nước từ sông thấm v|o cung cấp cho tầng chứa nước Trong vùng nghiên cứu mơ điều kiện biên cho sơng l| sông Bến Hải v| sông Thạch Hãn - Hệ số thấm, hệ số nhả nước: Hệ số thấm v| hệ số nhả nước c{c lớp mô theo kết hút nước thí nghiệm c{c lỗ khoan, giếng c{c tầng chứa nước, chúng hiệu chỉnh sau giải b|i to{n ngược ổn định v| không ổn định Kết sau: + Hệ số thấm c{c tầng chứa nước: Tầng chứa nước Holocen: Khu vực có mức độ phong phú nước trung bình: Kx = Ky = m/ng.đ; Kz = 0,6 m/ng.đ; Khu vực có mức độ phong phú nước nghèo: Kx = Ky = m/ng.đ; Kz = 0,5 m/ng.đ; Tầng chứa nước Pleistocen: Kx = Ky = 17 m/ng.đ; Kz = 1,7 m/ng.đ; Tầng chứa nước Bazan: Kx = Ky = m/ng.đ; Kz = 0,4 m/ng.đ; Tầng chứa nước Long Đại: Kx = Ky = m/ng.đ; Kz = 0,3 m/ng.đ + Hệ số nhả nước c{c tầng chứa nước: Tầng chứa nước Holocen: Khu vực có mức độ phong phú nước trung bình: Ss = 0,001; Sy = 0,15; Khu vực có mức độ phong phú nước nghèo: Ss = 0,001; Sy = 0,13; Tầng chứa nước Pleistocen: Ss = 0,001; Sy = 0,17; Tầng chứa nước Bazan: Ss = 0,001; Sy = 0,14; Tầng chứa nước Long Đại: Ss = 0,001; Sy = 0,13 - Gi{ trị cung cấp thấm (Recharge): Lượng mưa cung cấp thấm cho nước ngầm tính to{n dựa v|o lượng mưa trung bình khu vực nghiên cứu, kết hợp với hệ số thấm c{c lớp trầm tích mặt để điều chỉnh lượng mưa cung cấp cho nước ngầm Thông thường lượng mưa cung cấp cho nước ngầm thường từ 18% đến 22% lượng mưa rơi mặt đất Ngo|i ra, lượng mưa thay đổi theo h|ng th{ng nên liệu n|y nhập theo chuỗi thời gian giải b|i to{n ngược không ổn định Kết sau giải b|i to{n ngược ổn định v| không ổn định x{c định gi{ trị cung cấp thấm chiếm 20,08% lượng mưa - Gi{ trị bốc (Evapotranspiration): Biên gi{ trị bốc đòi hỏi phải g{n gi{ trị mô đun bốc lớn cho c{c ô xảy qu{ trình bốc Gi{ trị n|y đạt mực nước ô với bề mặt địa hình Qu{ trình bốc khơng xảy mực nước ô nằm mực nước bốc cho phép Dựa v|o đặc điểm địa hình, địa chất, tốc độ thị hóa, lớp phủ thực vật khu vực cho thấy gi{ trị bốc nước đất biển đổi từ 45% đến 50% lượng bốc mặt v| độ s}u hết bốc m so 175 Nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh < với mặt đất Kết sau giải b|i to{n ngược ổn định v| không ổn định x{c định gi{ trị bốc chiếm 46,67% lượng bốc mặt đất b Chỉnh lý mơ hình tính tốn - Giải b|i to{n ngược ổn định: Để chỉnh lý mơ hình tiến h|nh giải b|i to{n ngược ổn định, nghĩa l| chỉnh lý c{c thông số địa chất thuỷ văn, điều kiện biên sở khôi phục lại mực nước ban đầu v| dùng để so s{nh với mực nước quan trắc c{c giếng tồn khu vực (tại 55 giếng ph}n bố khu vực nghiên cứu v|o th{ng 3/2019) Giải b|i to{n ngược ổn định phương ph{p thử lặp chỉnh lý c{c thông số địa chất thuỷ văn, điều kiện biên Đã x{c định mực nước ban đầu mơ hình khu vực nghiên cứu v| sai số mực nước mơ hình với mực nước quan trắc thực tế sau: Sai số trung bình l| 0,29% (0,035 m); sai số max l| 0,136 m; sai số l| m (hình 2) - Giải b|i to{n ngược không ổn định: Trên sở c{c kết có từ b|i to{n ngược ổn định, tiến h|nh chạy mơ hình cho b|i to{n ngược khơng ổn định Số liệu để chỉnh lý b|i to{n ngược không ổn định l| số liệu lượng mưa, bốc (tại trạm khí tượng thuỷ văn Đơng H|) v| cao trình mực nước lỗ khoan quan trắc (mạng quan trắc Quốc gia) QT3a (X: 729929 Y: 1873004) QT4 (X: 726853 v| Y: 1867129) từ th{ng 1/2018 đến th{ng 12/2018 [8] B|i to{n ngược không ổn định giải với 12 bước (theo 12 th{ng năm) Kết chỉnh lý thể hình 3, 176 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 15, Số (2020) c Xác định trữ lượng động nguồn hình thành trữ lượng động Mơ hình sau hiệu chỉnh c{c thông số đầu v|o v| điều kiện biên thông qua giải b|i to{n ngược ổn đinh v| không ổn định, cho thấy mơ hình tương đối phù hợp với điều kiện thực tế, nên mơ hình sử dụng l|m sở để giải b|i to{n thuận không ổn định nhằm x{c định trữ lượng động v| c{c nguồn hình th|nh trữ lượng động cho vùng nghiên cứu Để đ{nh gi{ chạy c}n nước gói phần mềm bổ trợ Zone Budget cho phép tính to{n c}n nước từ kết mô Modflow, từ x{c định c{c th|nh phần chảy đến v| chảy từ vùng c}n Để có sở chạy gói phần mềm bổ trợ Zone Budget, mô khu vực nghiên cứu th|nh vùng c}n (Zone) sau: Zone 2: Vùng Biển Đông nước bị nhiễm mặn với M = 35g/l, nước không đ{p ứng tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt v| sản xuất; Zone 3: Vùng tầng chứa nước Bazan, nước đ{p ứng tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt v| sản xuất; Zone 4: Vùng tầng chứa nước hệ tầng Long Đại, nước đ{p ứng tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt v| sản xuất; Zone 5: Vùng nước đất trầm tích hệ Đệ tứ (tầng chứa nước Holocen + Pleistocen), nước đ{p ứng tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt v| sản xuất Kết chạy mơ hình x{c định c{c nguồn hình th|nh trữ lượng động trầm tích hệ Đệ tứ (Zone 5) l|: Từ tầng chứa nước Bazan sườn phía T}y cung cấp (Zone 3) là: 17.731 m3/ng.đ; Từ tầng chứa nước hệ tầng Long Đại sườn phía T}y Nam cung cấp (Zone 4) l|: 446 m3/ng.đ; Từ lượng cung cấp thấm nước mưa (Recharge) là: 205.730 m3/ng.đ Cịn lượng cung cấp từ sơng (River leakage) 2.279 m3/ng.đ khơng tính v|o trữ lượng động mùa khô nước c{c sông Bến Hải v| Thạch Hãn bị nhiễm mặn hồn tồn khơng thể sử dụng cho sinh hoạt v| sản xuất (hình 5) 177 Nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh < Hình Biểu đồ c}n nước đất trầm tích Đệ tứ Vậy trữ lượng động trầm tích hệ Đệ tứ khu vực đồng ven biển huyện Gio Linh l|: Qđ = 17.731 + 446 + 205.730 = 223.907 m3/ng.đ 4.3 Sự hình thành trữ lượng khai thác tiềm Trữ lượng khai th{c tiềm khu vực x{c định theo công thức Trên sở trữ lượng tĩnh v| trữ lượng động tính to{n phần 4.1 v| 4.2 x{c định trữ lượng khai th{c tiềm v| c{c nguồn hình th|nh trữ lượng khai th{c tiềm trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh sau: Qkttn = Qđ + Qt = 223.907 + 50.517 = 274.424 m3/ng.đ Vậy trữ lượng khai th{c tiềm trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh Qkttn = 274.424 m3/ng.đ Được hình th|nh chủ yếu từ c{c nguồn: Cung cấp thấm nước mưa diện ph}n bố 205.730 m3/ng.đ, chiếm 74,97%; x}m nhập tĩnh 50.517 m3/ng.đ, chiếm 18,41%; cung cấp tầng chứa nước Bazan (sườn phía T}y) 17.731 m3/ng.đ, chiếm 6,46% v| cung cấp tầng chứa nước hệ tầng Long Đại (sườn phía Tây Nam) 446 m3/ng.đ, chiếm 0,16% KẾT LUẬN Từ c{c kết nghiên cứu chúng tơi rút kết luận: 178 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học, ĐH Huế Tập 15, Số (2020) Trữ lượng khai th{c tiềm trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh tỉnh Quảng Trị Qkttn = 274.424 m3/ng.đ Được hình th|nh chủ yếu từ c{c nguồn: Cung cấp thấm nước mưa diện ph}n bố 205.730 m3/ng.đ, chiếm 74,97%; x}m nhập tĩnh 50.517 m3/ng.đ, chiếm 18,41%; cung cấp tầng chứa nước Bazan (sườn phía T}y) 17.731 m3/ng.đ, chiếm 6,46% v| cung cấp tầng chứa nước hệ tầng Long Đại (sườn phía T}y Nam) 446 m3/ng.đ, chiếm 0,16% Trong c{c nguồn cung cấp cung cấp thấm nước mưa chiếm chủ yếu, cung cấp thấm nước mưa liên quan với c{c nh}n tố mặt, nên để đảm bảo tính ổn định v| bền vững môi trường cần phải tu}n thủ c{c quy định bảo vệ nước đất khỏi bị nhiễm bẩn Sử dụng phương ph{p mô hình to{n cho phép x{c định x{c tất c{c nguồn hình th|nh trữ lượng nước đất khu vực nghiên cứu, c{c phương ph{p kh{c chi x{c định v|i nguồn hình th|nh trữ lượng nước đất TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Canh nnc, 2014 X}y dựng sở liệu (CSDL) t|i nguyên kho{ng sản v| nước đất l|m luận khoa học cho quy hoạch khai th{c sử dụng hợp lý t|i nguyên, bảo vệ môi trường chiến lược ph{t triển kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Trị Sở Khoa học v| Công nghệ tỉnh Quảng Trị [2] Đo|n Văn C{nh, 2005 Tin học địa chất ứng dụng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Trường Giang, 1995 Đề {n thăm dò nước vùng Gio Linh, tỉnh Quảng Trị Liên đo|n Quy hoạch v| Điều tra T|i nguyên nước Miền Trung [4] Nguyễn Trường Giang, 2000 Đề án lập đồ Địa chất thuỷ văn Tỷ lệ 1/200.000 Vùng Huế Đông H| Liên đo|n Quy hoạch v| Điều tra T|i nguyên nước Miền Bắc [5] Nguyễn Minh Khuyến, 2015 Nghiên cứu đặc điểm hình thành trữ lượng nước đất lưu vực sơng ven biển tỉnh Bình Thuận Ninh Thuận, Luận án Tiến Sĩ Địa chất [6] Nguyễn Văn Long, 1982 Đề án tìm kiếm nước đất vùng Hồ Xá, tỉnh Quảng Trị Liên đo|n Quy hoạch v| Điều tra T|i nguyên nước Miền Trung [7] Chu Văn Nam, 2012 Sự hình thành trữ lượng khai th{c nước đất vùng thành phố Hồ Chí Minh v| đề xuất giải pháp khai thác hợp lý, Luận án tiến sĩ Địa chất [8] Trung tâm Quy hoạch v| Điều tra t|i nguyên nước quốc gia, 2019 Tài liệu quan trắc tài nguyên nước đất khu vực Bắc Trung Bộ 179 Nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh < STUDYING THE FORMATION OF GROUNDWATER RESERVES IN QUATERNARY SEDIMENTS OF COASTAL PLAIN IN GIO LINH DISTRICT, QUANG TRI PROVINCE BY MATHEMATICAL MODEL Nguyen Dinh Tien1*, Tran Xuan Tam2 University of Sciences, Hue University North Central Water Resources Monitoring Group *Email: dinhtiendhkh@gmail.com ABSTRACT On the basis of the equilibrium method combined with mathematical model (Visual Modflow) and topographical, geological, hydro-meteorological data, water levels of 55 wells (measured in March 2019) and monitoring water levels of boreholes QT3a, QT4 (measured in 2018) The authors have identified sources of groundwater reserves and reserves in Quaternary sediments of coastal plain in Gio Linh district, Quang Tri province, of which: Potential exploitable reserve Qkttn = 274,424 m3/day, Water supply due to seepage from rainwater is 205,730 m3 / day (74,97%); water supply due to static intrusion is 50,517 m3 / day (18.41%); water supply from Bazan aquifer is 17,731 m3 / day (6.46%) and from aquifer of Long Dai formation is 446 m3 / day and night (accounting for 0.16%) Keywords: Mathematical model, groundwater reserves, Gio Linh district Nguyễn Đình Tiến sinh ng|y 05/12/1959 Thừa Thiên Huế Năm 1988, ông tốt nghiệp cử nh}n chuyên ng|nh Địa chất thuỷ văn Trường Đại học Tổng hợp Huế Năm 2000, ông nhận Tiến sĩ chuyên ng|nh Địa chất thuỷ văn Trường Đại học Mỏ địa chất H| Nội Hiện nay, ông công t{c Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế Lĩnh vực nghiên cứu: Địa chất thuỷ văn, Thuỷ văn v| Tai biến môi trường Trần Xuân Tâm sinh ng|y 09/10/1966 Quảng Bình Năm 2002, tốt nghiệp Cử nh}n chuyên ng|nh Địa chất thuỷ văn Trường Đại học Khoa học Huế Năm 2017 đến theo học Cao học ng|nh Kỹ thuật Địa chất Trường Trường Đại học Khoa học Huế Hiện nay, ông công t{c Đo|n Quan trắc t|i nguyên nước Bắc Trung Lĩnh vực nghiên cứu: Địa chất thuỷ văn, Thuỷ văn v| Tai biến môi trường 180 ... (hình 5) 177 Nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh < Hình Biểu đồ c}n nước đất trầm tích Đệ tứ Vậy trữ lượng động trầm tích hệ Đệ tứ khu vực đồng. .. c}n nước từ kết mơ Modflow [2, 5, 7] SỰ HÌNH THÀNH TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN HUYỆN GIO LINH Tại khu vực nghiên cứu nước đất trầm tích Đệ tứ l| tầng chứa nước. .. không {p 171 Nghiên cứu hình th|nh trữ lượng nước đất trầm tích Đệ tứ đồng ven biển huyện Gio Linh < PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Sự hình th|nh trữ lượng nước đất x{c định sở đ{nh gi{ trữ lượng khai