Nghiên cứu sự dịch chuyển ô nhiễm trong môi trường địa chất từ âu thuyền thọ quang đến khu dân cư bằng phương pháp ảnh điện hai chiều

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÝ  Đề tài: “NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƢỜNG ĐỊA CHẤT TỪ ÂU THUYỀN THỌ QUANG ĐẾN KHU DÂN CƢ BẰNG PHƢƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN HAI CHIỀU” Sinh viên thực : HỒNG ĐẶNG TIỂU LINH Lớp : 11CVL Khóa : 2011-2015 Ngành : VẬT LÝ HỌC Giaó viên hƣớng dẫn : ThS LƢƠNG VĂN THỌ Đà Nẵng, 05/2015 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp sở giúp sinh viên hình thành ý tưởng vấn đề nghiên cứu, biết cách tổng hợp vận dụng lý thuyết để giải vấn đề thực tiễn Đây dịp để sinh viên tiếp cận với thực tế xác định hướng cơng việc cho sau tốt nghiệp Để hồn thành khóa luận này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến Thầy giáo Thạc sĩ Lương Văn Thọ-người tận tình hướng dẫn em suốt trình nghiên cứu thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Vật Lý thầy khoa tận tình dạy dỗ cung cấp nhiều kiến thức chuyên ngành cho em suốt trình học tập Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn bạn bè giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Mặc dù gặp phải số khó khăn việc thực đề tài khóa luận em cố gắng tận dụng khả để hồn thành tốt đề tài Tuy vậy, thời gian trình độ chun mơn cịn hạn chế nên khóa luận khơng tránh khỏi có thiếu sót Mong thầy bạn sinh viên đưa góp ý để đề tài nghiên cứu hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Hoàng Đặng Tiểu Linh SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC A MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng 2.2 Phương pháp nghiên cứu Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Mục đích đề tài 3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài 10 Phạm vi nghiên cứu 10 Nội dung cấu trúc đề tài 10 B NỘI DUNG 12 CHƢƠNG I: CƠ SỞ ĐỊA CHẤT-VẬT LÝ CỦA PHƢƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN 12 1.1 Tính chất dẫn điện vật chất mặt đất .12 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẫn điện vật chất mặt đất 13 1.2.1 Thành phần khoáng vật 13 1.2.2 Độ rỗng độ nứt vỏ .13 1.2.3 Độ ẩm .13 1.2.4 Độ khống hóa nước ngầm .14 1.2.5 Kiến trúc bên đất đá .14 1.2.6 Nhiệt độ áp suất 15 CHƢƠNG II: LÝ THUYẾT THĂM DÒ ĐIỆN VÀ ẢNH ĐIỆN HAI CHIỀU .19 2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp thăm dò điện 19 2.2 Lý thuyết ảnh điện hai chiều .23 2.2.1 Cơ sở lý thuyết ảnh điện hai chiều .23 2.2.2 Bài toán thuận phương pháp ảnh điện hai chiều 24 2.2.3 Bài toán ngược phương pháp ảnh điện hai chiều 26 CHƢƠNG III: ĐỘ NHẠY VÀ QUY TRÌNH ĐO CỦA CẤU HÌNH THIẾT BỊ WENNER-SCHLUMBERGER 31 SVTH: Hoàng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ 3.1 Độ nhạy thiết bị Wenner-Schlumberger 31 3.1.1 Hàm độ nhạy 1D 33 3.1.2 Hàm độ nhạy 2D 36 3.1.3 Độ nhạy thiết bị Wenner-Schlumberger .37 3.2 Quy trình đo thực địa cấu hình thiết bị Wenner-Schlumberger 40 3.2.1 Thiết bị, máy đo 40 3.2.1.1 Điện cực 40 3.2.1.2 Máy đo 41 3.2.2 Quy trình đo đạc thiết bị 42 CHƢƠNG IV: KHẢO SÁT SỰ DỊCH CHUYỂN Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƢỜNG ĐỊA CHẤT TỪ ÂU THUYỀN THỌ QUANG ĐẾN KHU DÂN CƢ BẰNG PHƢƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN HAI CHIỀU 44 4.1 Vị trí đặc điểm khu vực khảo sát 44 4.1.1 Vị trí địa lý .44 4.1.1.1 Khu vực Âu thuyền 44 4.1.1.2 Khu chung cư Vũng Thùng .45 4.1.2 Đặc điểm khu vực khảo sát 45 4.1.3 Vị trí tuyến khảo sát 48 4.2 Xử lý số liệu giải đoán kết 49 4.2.1 Xử lý số liệu 49 4.2.2 Giải đoán kết 50 C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 SVTH: Hoàng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ DANH MỤC  Danh mục bảng: Bảng 1.1 : Phân loại vật chất theo cách dẫn điện chúng Bảng 1.2 : Phân loại khoáng vật theo điện trở suất Bảng 1.3 : Điện trở suất số đất, đá, khống sản hóa chát phổ biến Bảng 3.1 : Chiều sâu khảo sát trung bình (Ze) cho thiết bị khác (1997)  Danh mục hình vẽ: Hình 1.1: Dịng điện chạy từ nguồn dịng điện phân bố điện Hình 1.2: Sự phân bố điện gây cặp điện cực dòng đặt cách 1m, với dịng điện 1A mơi trường nửa khơng gian đồng có điện trở suất Hình 1.3: Mơ hình thiết bị truyền thống với điện cực sử dụng thăm dị điện Hình 1.4: Các mơ hình thiết bị thăm dị điện tham số hình học chúng Hình 1.5: Hệ thiết bị bốn cực đối xứng Hình 2.1: Mạng lưới chữ nhật sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn phần tử hữu hạn chương trình Res2Dmod Hình 3.1: Thiết bị Pole-Pole với điện cực dịng điểm gốc điện cực cách khoảng “a” mặt mơi trường Hình 3.2: Hàm độ nhạy 1D Hình 3.3: Hình 3.3: 1) So sánh cấu hình điện cực; 2) Dạng điểm liệu, cho hai cấu hình thiết bị Wenner Wenner-Schlumberger Hình 3.4: Mặt cắt đường cong độ nhạy 2D thiết bị Wenner-Schlumberger Hình 3.5: Hệ máy thăm dò điện Diapir 10R dựa mẫu thiết kế Hungari Hình 3.6: Trình tự phép đo để xây dựng mặt cắt ảnh điện hai chiều cho cấu hình thiết bị Wenner-Schlumberger Hình 4.1: Tồn cảnh Âu thuyền Thọ Quang Hình 4.2: Khu dân cư Vũng Thùng Hình 4.3: Một số hình ảnh nhiễm Âu thuyền Thọ Quang Hình 4.4: Vị trí tuyến đo (1) (2) ranh giới âu thuyền khu dân cư Hình 4.5: Kết ảnh điện 2D tuyến đo ranh giới Âu thuyền Khu dân cư Hình 4.6: Kết tuyến đo biểu diễn hệ trục Oxyz SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU  + ρ(Ω.m) Điện trở suất vật chất + ρa(Ω.m) Điện trở suất biểu kiến đo từ thực nghiệm + ε(F/m) Độ điện thẩm + μ(H/m) Độ từ thẩm +η Độ phân cực + ζ(1/ Ω.m) Độ dẫn điện +λ Hệ số bất đẳng hướng (hệ số thấm) + ρn(Ω.m) Điện trở suất theo phương thẳng góc với lớp + ρt(Ω.m) Điện trở suất theo phương phân lớp ngang + t ( oC) Nhiệt độ +ρ18 Điện trở suất 18oC +α Hệ số nhiệt +Ф Tỷ lệ đá chứa chất lỏng + J(A/m2) Mật độ dòng điện +δ Hàm delta Dirac + E(V/m) Cường độ điện trường + I(A) Dòng phát + U(V) Điện +GradU= U Tốc độ biến thiên điện theo trục tọa độ + rC1, rC2(m) Khoảng cách từ điểm môi trường (kể bề mặt) đến điện cực dòng thứ thứ hai + rC1P1= C1P1(m) Khoảng cách điện cực dòng thứ điện cực thứ + rC1C2= C1C2(m) Khoảng cách điện cực dòng thứ thứ + rC2P1= C2P1(m) Khoảng cách điện cực dòng thứ điện cực thứ + rC2P2= C2P2(m) Khoảng cách điện cực dòng thứ điện cực thứ +k Tham số hình học SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ + R(Ω) Điện trở + F3D, F2D, F1D Đạo hàm Frechet hay hàm độ nhạy 3D, 2D, 1D + “a(m)” Khoảng cách hai điện cực liên tiếp + “L(m)” Chiều dài tối đa thiết bị + “n” Thừa số độ sâu thiết bị SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ A MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, thành phố Đà Nẵng bước nâng cao kinh tế, cải thiện đáng kể chất lượng đời sống người dân Tuy nhiên, tập trung ưu tiên phát triển kinh tế phần nhận thức hạn chế nên việc gắn liền phát triển kinh tế với việc bảo vệ môi trường chưa trọng mức Các dự án lấn biển Khu đô thị Đa Phước, Khu dịch vụ thủy sản Thọ Quang, Khu dịch vụ hậu cần Cảng Đà Nẵng, có nguy tác động đến môi trường, hệ sinh thái vùng bờ Đà Nẵng Điển hình, năm 2012 Khu dịch vụ thủy sản Thọ Quang điểm nóng ô nhiễm môi trường địa bàn thành phố Việc xả chất thải độc hại gây ô nhiễm nguồn nước âu thuyền Thọ Quang ảnh hưởng xấu đến sinh hoạt nơi Nếu khơng có can thiệp kịp thời, đắn quan cấp lâu dài, âu thuyền Thọ Quang bị nhiễm hồn tồn nguồn nước lẫn mơi trường địa chất khơng khí Hiện nay, có nhiều phương pháp nhận biết mức độ ô nhiễm môi trường đáng ý phương pháp thăm dò kết hợp địa chất vật lý-phương pháp ảnh điện 2D Đây phương pháp ln đổi mới, hồn thiện ngày có hiệu cơng tác đo đạc So với phương pháp khác phương pháp ảnh điện 2D có đặc điểm triển khai đo đạc tương đối đơn giản, xử lý số liệu nhanh b ng phần mềm máy tính, chi phí lại thấp so với phương pháp địa vật lý khác Do đó, trước vấn đề nhiễm khu vực âu thuyền Thọ Quang, giúp đỡ thầy giáo Thạc sĩ Lương Văn Thọ công tác đo đạc, em tiến hành nghiên cứu ứng dụng phương pháp ảnh điện hai chiều để khảo sát cấu trúc địa chất đánh giá khách quan khả tích tụ, lan truyền yếu tố gây nhiễm Đó lý em chọn đề tài : “Khảo sát dịch chuyển ô nhiễm môi trƣờng địa chất từ âu thuyền Thọ Quang đến Khu Dân cƣ phƣơng pháp ảnh điện hai chiều” SVTH: Hoàng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ Đối tƣợng phƣơng pháp nghiên cứu 2.1 Đối tƣợng Khảo sát dẫn điện, tham số điện trở suất phân bố cấu trúc địa chất theo phương ngang thẳng đứng khu vực ranh giới âu thuyền Thọ Quang khu dân cư 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu  Phương pháp lý thuyết:  Tổng quan sở vật lý – địa chất phương pháp thăm dò điện  Tổng quan lý thuyết ảnh điện hai chiều  Phương pháp thực nghiệm:  Đánh giá độ nhạy, lựa chọn cấu hình thiết bị phù hợp cho đối tượng khảo sát  Triển khai quy trình đo đạc thực nghiệm cấu hình thiết bị chọn cho phương pháp ảnh điện hai chiều  Thu thập, xử lý số liệu giải đoán kết b ng phần mềm Res2Dinv Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Mục đích đề tài:  Nghiên cứu tổng quan lý thuyết ứng dụng phương pháp ảnh điện hai chiều để khảo sát mơi trường địa chất mơ hình thực tế mà đề tài xét đến  Nghiên cứu sở lý thuyết phương pháp ảnh điện hai chiều  Lựa chọn cấu hình thiết bị phù hợp với khu vực nghiên cứu quy trình đo khu vực  Tiến hành đo đạc thực nghiệm kiểm tra khu vực sau xử lý số liệu giải đoán kết nh m đánh giá khả tích tụ lan truyền nhiễm mơi trường địa chất khu vực nghiên cứu 3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu:  Trình bày tổng quan sở lý thuyết phương pháp thăm dò điện Trong nêu lên tính chất dẫn điện yếu tố ảnh hưởng đến dẫn điện thành phần vật chất mặt đất  Trình bày sở lý thuyết phương pháp ảnh điện hai chiều SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ  Đánh giá độ nhạy thiết bị Wenner-Schlumberger  Trình bày quy trình đo đạc thực nghiệm, xử lý số liệu giải đoán kết đối tượng khảo sát Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài  Tổng quan hóa, cho ta nhìn bao qt sở phương pháp thăm dò điện  Nghiên cứu lý thuyết phương pháp ảnh điện hai chiều, có tìm hiểu mối quan hệ toán thuận toán ngược phương pháp ảnh điện nói riêng thăm dị điện nói chung  Giới thiệu hệ thống thiết bị thăm dị điện, đồng thời trình bày quy trình đo đạc thu thập số liệu thực địa cấu hình thiết bị WennerSchlumberger sử dụng máy thăm dị điện DIAPIR – 10R thiết kế dựa mẫu có sẵn Hungari  Đưa tranh cấu trúc địa chất khu vực đề tài nghiên cứu giải đoán kết để đánh giá lan truyền ô nhiễm dịch chuyển từ Khu dân cư đến khu vực Âu thuyền Thọ Quang Phạm vi nghiên cứu  Nghiên cứu phát triển khả ứng dụng vấn đề thực nghiệm lĩnh vực khoa học kỹ thuật môi trường  Tiến hành khảo sát thực địa khu vực địa chất n m khu đất n m âu thuyền Thọ Quang khu dân cư chân cầu Thuận Phước  Thời gian khảo sát: lấy liệu vào hai buổi sáng, chiều (trong vòng tháng) từ tháng 12 đến tháng 2/2015 Nội dung cấu trúc đề tài Khóa luận gồm có ba phần: - Phần mở đầu - Phần nội dung gồm bốn chương:  Chương 1: Cơ sở vật lý – địa chất phương pháp thăm dò điện  Chương 2: Lý thuyết thăm dò điện ảnh điện hai chiều  Chương 3: Độ nhạy thiết bị quy trình đo cấu hình thiết bị Wenner – SVTH: Hoàng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 10 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ 3.2.1.2 Máy đo Để khảo sát thực địa âu thuyền Thọ Quang chúng tơi sử dụng máy thăm dị điện Diapir 10R Hungari với thông số kỹ thuật: 1- Dải đo điện áp: + Điện áp DC: 200mV-1000V ± (0,5% 1) + Điện áp AC: 200mV-750V ± (0,8% 3) (Độ phân dải 10mV) 2- Trở kháng đầu vào mạch đo P1 P2 : 10MΩ 3- Bù điện phân cực với giải bù 1,5V 4- Dải đo dòng điện: + Dòng DC: 20mA-20A ± (0,8% 1) + Dòng AC: 20mA-20A ± (1% 3) 5- Điện áp phát cực đại: 800V 6- Nguồn nuôi cho đồng hồ máy hoạt động pin R8 (9V) (Máy tự động tắt đồng hồ không sử dụng để tiết kiệm pin.) 7- Dòng điện phát cực đại : 10A 8- Cách điện mạch thu mạch phát lớn 200 MΩ 9- Tại điểm đo , kết đo thị gồm : - Giá trị dòng điện phát I tính b ng mA - Giá trị hiệu điện thu U tính b ng mV - Điện trở suất   k U tính Ohm(Ωm) I 10- Khả lưu trữ nhớ 5000 6000 điểm đo 11- Kết nối máy tính qua cổng USB 12- Máy làm việc liên tục 24 13- Trọng lượng: khoảng Kg 14 Máy hoạt động điều kiện môi trường Nhiệt độ : - 50 độ C Độ ẩm : < 95% SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 41 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ Trong trình đo đạc thực địa, ứng với cấu hình thiết bị, máy phát dịng vào mơi trường địa chất thu tín hiệu hiệu điện hai cực thu, sau tính giá trị điện trở suất biểu kiến theo cơng thức sau: =k Trong đó:  U hiệu điện hai cực thu P1, P2 I: cường độ dòng phát hai cực C1, C2 k: tham số hình học tình b ng cơng thức k = .n.a(n+1) Hình 3.5: Hệ máy thăm dị điện Diapir 10R dựa mẫu thiết kế Hungari 3.2.2 Quy trình đo đạc thiết bị Để khảo sát khả tích tụ lan truyền nhiễm môi trường địa chất khu vực ranh giới âu thuyền Thọ Quang khu dân cư, chúng em chọn thiết bị Wenner-Schlumberger, thiết bị kết hợp hai thiết bị Wenner Schlumberger (Pazdirek Blaha, 1996), thiết bị có độ nhạy cho hai cấu trúc: cấu trúc phân bố ngang (khi thừa số n thấp) cấu trúc phân bố thẳng đứng (khi n lớn), vùng có diện hai loại cấu trúc địa chất thiết bị Wenner-Schlumberger tỏ linh hoạt việc phối hợp tốt tính hai thiết bị Wenner lưỡng cực Quy trình đo đạc thực nghiệm cấu hình thiết bị trình bày theo sơ đồ hình 3.6, cách bố trí điện cực hệ thiết bị giống hệ thiết bị Wenner-alpha, hai cực thu P1, P2 n m hai cực phát C1, C2 SVTH: Hoàng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 42 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ giữ khoảng cách “a” không đổi suốt trình đo mức đo Số phép đo (số điểm đo) mức đo tính theo biểu thức tổng quát [m(2n+1)] ứng với bước dịch chuyển điểm liệu theo khoảng cách điện cực đơn vị mức đo Trước tiên, tiến hành cắm 29 điện cực dọc theo tuyến đo với chiều dài 145m, khoảng cách điện cực đơn vị a = 5m + Từ mức liệu thứ đến thứ sáu (ừng với a1 = 5m n = 1, ,6): mức thứ có 27 điểm liệu ghi, mức thứ hai 25,…, mức thứ sáu 17 điểm + Mức liệu thứ bảy tám (ứng với a2 = 10m n = 3, 4): mức bảy có 16 mức tám có 12 điểm liệu ghi + Mức liệu thứ chín (ứng với a3 = 15m n = 3) có điểm liệu ghi, mức thứ mười (ứng với a4 = 25m n = 2) ta ghi điểm liệu Số điện cực 27 25 … (a1 = 5m) … 17 (a2 = 10m) (a3 = 15m) n=3 n=4 n=3 • • … • • • … • • •… • … 16 … … Hình 3.6: Cách bố tr điện cực quy trình thực ph p đo dể xây dựng mặt cắt ảnh điện 2D cho hệ thiết bị Wenner-Schlumberger SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 43 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ CHƢƠNG IV: KHẢO SÁT SỰ DỊCH CHUYỂN Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƢỜNG ĐỊA CHẤT TỪ ÂU THUYỀN THỌ QUANG ĐẾN KHU DÂN CƢ BẰNG PHƢƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN HAI CHIỀU 4.1 Vị trí đặc điểm khu vực khảo sát 4.1.1 Vị trí địa lý 4.1.1.1 Khu vực Âu thuyền Âu thuyền Thọ Quang n m vùng hạ lưu dọc ven sông Hàn, thuộc địa phận phường Thọ Quang, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng N m lòng núi Sơn Trà kín gió nên nói âu thuyền Thọ Quang có vị trí địa lý lý tưởng Với sở hạ tầng vào loại tốt hệ thống phao neo, cầu cảng, bến bãi, nơi tập kết, đậu đỗ, nghỉ ngơi, tránh bão cho tàu thuyền ngư dân thành phố tỉnh bạn sau ngày khơi Âu thuyền Thọ Quang có diện tích vào khoảng 58ha, vũng kín Phía Đơng giáp với khu cơng nghiệp thủy sản Thọ Quang, phía Bắc giáp với đường Lê Đức Thọ, phía Tây Nam giáp với khu chung cư Vũng Thùng Cách cảng biển Tiên Sa khoảng km, cách sân bay quốc tế Đà Nẵng khoảng 6,3 km cách trung tâm thành phố khoảng 5km (Âu thuyền) Hình 4.1 Tồn cảnh Âu thuyền Thọ Quang SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 44 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ 4.1.1.2 Khu chung cư Vũng Thùng Khu chung cư Vũng Thùng, thuộc địa phận quận Sơn Trà mơ hình “thử nghiệm” khu chung cư xây dựng theo mơ hình đại nh m giải tình trạng chỗ cho cán công nhân viên chức người chưa có đất Với dự tính xây dựng khối chung cư có 2/7 khối nhà hoàn thành Khu dân cư cách âu thuyền khoảng 20-30m phía Đơng Phía Bắc giáp với khu đất trống, phía Tây Nam giáp với khu dân cư khác (Khu dân cƣ) Hình 4.2 Khu dân cư Vũng Thùng 4.1.2 Đặc điểm khu vực khảo sát Khu trú bão neo đậu tàu thuyền Thọ Quang hình thành đưa vào hoạt động năm 2004, với địa hình tương đối rộng, với 25ha mặt đất khoảng 58ha mặt nước Vùng nước Âu thuyền có sức chứa từ 800 đến 1.000 tàu thuyền vào neo đậu Khu vực cảng cá quy hoạch gồm có phân khu chức như: khu hành văn phòng, bãi đỗ xe, 03 cầu cảng với chiều dài 600m, chợ đầu mối thủy sản, khu chợ dịch vụ, chợ tạp hóa, khu đóng sửa chữa tàu, khu dịch vụ hậu cần, sản xuất nước đá, bán xăng dầu… Bên cạnh khu vực Âu thuyền Cảng cá Thọ Quang khu Công nghiệp chế biến thủy sản có 16 doanh nghiệp chế biến thủy sản hoạt động hiệu có xu hướng phát triển SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 45 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ Với việc Quy hoạch đầu tư xây dựng khu neo đậu tránh trú bão, Cảng cá Chợ đầu mối thủy sản n m khu Công nghiệp dịch vụ thủy sản cách đồng hợp lý, tạo nhiều thuận lợi cho hoạt động nghề cá Đà Nẵng nói riêng Miền trung nói chung Tàu thuyền ngư dân vào cập cảng hướng dẫn bố trí mặt b ng chợ đầu mối để đưa sản phẩm khai thác, đánh bắt vào bán vận chuyển đến nhà máy chế biến thủy sản để đưa vào chế biến; việc vận chuyển cự li gần giúp ngư dân tiết kiệm nhiều chi phí Đồng thời việc Cảng cá n m bên cạnh chợ đầu mối giúp ngư dân nắm bắt thông tin thị trường mặt hàng, giá cả, nhu cầu tiêu thụ… Do quy hoạch tập trung tất hoạt động dịch vụ hậu cần nghề cá xung quanh khu vực âu thuyền, cảng cá nên ngư dân phục vụ đầy đủ từ việc sửa chữa tàu thuyền, lưới cụ việc cung ứng: xăng dầu, nước đá, lương thực, thực phẩm…Trong công tác quản lý khu neo đậu tránh trú bão, ngư dân Ban Quản lý hướng dẫn, xếp neo đậu an toàn vào phao neo, trụ neo; có chỗ an tồn để ngư dân sơ tán bão đổ Đối với công tác quản lý, việc kết hợp vừa khu trú bão, vừa cảng cá, vừa chợ đầu mối thủy sản khai thác có hiệu nguồn lợi Âu thuyền Cảng cá, tạo điều kiện thuận lợi việc xây dựng triển khai kế hoạch đảm bảo an ninh trật tự, vệ sinh mơi trường, phịng chống lụt bão… Quản lý tàu thuyền cập cảng theo quy trình, tạo điều kiện ngư dân có mặt b ng bán trực tiếp sản phẩm đánh bắt chợ đầu mối Tuy nhiên, với đặc thù hoạt động đa dạng ngư dân, Ban quản lý Âu thuyền Cảng cá Thọ Quang gặp phải số khó khăn định công tác quản lý Tàu thuyền vào neo đậu tránh trú bão nhiều kèm với việc xả rác thải, nước thải xuống Âu thuyền nên công tác thu gom rác thải xử lý nước thải mặt nước Âu thuyền cịn gặp nhiều khó khăn Cụ thể, âu thuyền Thọ Quang dành riêng cho tàu thuyền vào nghỉ ngơi, tránh trú bão, trở thành hồ chứa chất thải nhà máy chế biến thủy sản, cảng cá, chợ cá … xả thẳng làm cho âu thuyền ngày ô nhiễm trầm trọng hơn, ảnh hưởng đến sống sinh hoạt khu dân cư: Thọ Quang, Nại Hiên Đông, doanh nghiệp KCN vùng lân cận, điểm SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 46 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ nóng ô nhiễm môi trường Thành phố, gây xúc cho lãnh đạo thành phố người dân Chỉ ngang qua KCN, âu thuyền, người dân khách du lịch ngửi phải mùi hôi xông lên nồng nặc bị “tra tấn”, phải tìm cách khỏi khu vực Hình 4.3 Một số hình ảnh nhiễm Âu thuyền Thọ Quang Để giảm thiểu nạn ô nhiễm âu thuyền, năm 2009 UBND thành phố Đà Nẵng giao cho Công ty TNHH Khoa học Công nghệ Quốc Việt (thành phố Hồ Chí Minh) xây dựng Trạm xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Dịch vụ Thủy sản Thọ Quang với kinh phí 10 tỷ đồng với tổng công suất 5000 m3/ngày đêm, đưa hoạt động đạt khoảng 3000 m3/ngày đêm Trong đó, khu cơng nghiệp Dịch vụ Thủy sản Thọ Quang có 14 doanh nghiệp hoạt động mức nước thải trung bình từ 2.000 đến 3.500 m³/ngày đêm, lúc cao điểm lên đến 7.000 m³/ngày đêm Do vậy, tình trạng ô nhiễm chưa cải thiện nhiều SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 47 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ Đây khó khăn việc chưa phân cấp chức rõ ràng Ban quản lý Âu thuyền với quan chức khác, khiến việc quản lý không đồng khó khăn gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống người dân khu dân cư gần 4.1.3 Vị trí tuyến khảo sát Để đánh giá khả tích tụ lan truyền nhiễm nước ngầm từ âu thuyền Thọ Quang đến khu dân cư (ở bờ đông chân Cầu Thuận Phước), hai tuyến đo cách khoảng 10m với chiều dài 145m lập ranh giới hai khu vực hình 4.4 (nhìn từ Google map): 10m (2) (1) Hình 4.4 Vị trí hai tuyến đo (1) (2) ranh giới âu thuyền khu dân cư SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 48 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ 4.2 Xử lý số liệu giải đoán kết 4.2.1 Xử lý số liệu Hai tuyến đo với chiều dài 145m thực khu vực ranh giới âu thuyền Thọ Quang khu dân cư Vũng Thùng (cách âu thuyền khoảng 40m), tuyến đo thứ có khoảng 174 điểm liệu thu thập tuyến đo thứ hai có khoảng 152 điểm liệu thu thập Sau xử lý liệu bị nhiễu, liệu ổn định định dạng xử lý b ng phần mềm Res2Dinv thuật toán sai phân hữu hạn phương pháp bình phương tối thiểu Tuyến đo thứ tính tốn với 11 vịng lặp sai số 9.7%, tuyến thứ hai tính tốn với vịng sai số 8.9% Các kết biểu diễn dạng ảnh điện hai chiều theo hình 4.5: a.Tuyến (1): SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 49 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ b Tuyến (2): Hình 4.5 Kết ảnh điện 2D ranh giới Âu thuyền Khu dân cư, xử lý phần mềm Res2dinv: a.Tuyến (1),b.Tuyến (2) 4.2.2 Giải đoán kết 4.2.2.1 Tuyến đo (1): Từ kết ảnh điện hai chiều khu vực khảo sát (với chiều dài khoảng 145m, độ sâu nghiên cứu khoảng 24m) theo hình 4.5a, ta thấy cấu trúc phân bố địa chất bên (đến độ sâu nghiên cứu) phân thành ba tầng: + Tầng địa chất thứ nhất: phân bố khoảng từ mặt đất đến độ sâu khoảng 6m dọc theo tuyến đo, giá trị điện trở suất thay đổi khoảng từ 0.869Ωm đến 100Ωm Tầng có mật độ chứa nước lớn (phân bố gần bề mặt, số trường hợp gây nên hiệu ứng bẫy điện, gây nhiễu trình đo đạc) Ngồi theo miền giá trị điện trở suất thành phần vật chất tầng giải đoán đất sét trộn lẫn đất cát với sạn vụn (phân bố phía trên) đất bùn-sét ngậm nước (phân bố phía dưới, có độ dày vào khoảng 3m đến 6.5m) Theo quan sát kết ảnh điện, từ bề mặt đến độ sâu khoảng 3m, ta nhận thấy có dấu hiệu tích tụ yếu tố nhiễm phân bố dọc theo tuyến đo chẳng hạn vị trí khoảng từ 7m đến 30m, 36m đến 40m, 55m đến 65m, 80m đến 95m, 117m đến 136m (trong khoảng SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 50 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ giá trị điện trở suất nhỏ 6.96Ωm, chí giảm đến 0.869Ωm) Đây yếu tố nhiễm có nguồn nước âu thuyền thẩm thấu qua hệ thống đê kè ngấm vào lớp địa chất mặt khu vực Vì nay, âu thuyền nơi bị ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước thải từ KCN dịch vụ thủy sản Thọ Quang nước thải từ cảng cá, chợ cá,… + Tầng địa chất thứ hai: phân bố độ sâu khoảng từ 6.5m đến 15m dọc theo tuyến đo, giá trị trở suất vào khoảng 150Ωm đến 400Ωm Theo miền giá trị điện trở suất, thành phần vật chất lớp giải đoán cát kết, sa thạch, trộn lẫn với đá phiến sét bồi đắp từ nơi khác đến trình san lấp mở rộng hành lan bờ kè âu thuyền để xây dựng Khu dân cư Tầng có mật độ nước so với tầng trên, nhiên độ ẩm cao thay đổi mạnh theo mùa (đặt biệt mùa khô mùa mưa), tồn lớp nước mặt đất đá tầng địa chất này, khơng có dấu hiệu nước ngầm.Có thể che chắn hệ thống đê kè gia cố tốt hành lang bên (giữa âu thuyền khu vực địa chất độ sâu tương ứng) Điểm đáng ý tầng khoảng từ 55m đến 85m (dọc theo tuyến đo) bị lõm sâu xuống tầng vượt độ sâu nghiên cứu, dấu hiệu sụp lún tầng địa chất vị trí + Tầng địa chất thứ ba: phân bố độ sâu khoảng từ 15.9m đến hết độ sâu nghiên cứu, giá trị điện trở suất tầng cao nhiều so với tầng địa chất (giá trị điện trở suất phân bố khoảng từ 447Ωm đến 1264Ωm) Thành phần vật chất giải đoán đất đá bazan, đá phiến, đá cuội tảng lớn, tầng đá gốc thuộc hệ thống bờ kè đá hành lang âu thuyền trước đây, có tác dụng ngăn không cho sạt lở đất hay xâm thực dòng chảy ngầm âu thuyền, trình bồi đắp để quy hoạch xây dựng Khu dân cư bị chôn vùi sâu bên Tầng cứng chắc, có độ ẩm thay đổi mạnh theo mùa, nhiên khơng có dấu hiệu nước ngầm liên thông với âu thuyền 4.2.2.2 Tuyến đo (2): Từ kết ảnh điện hai chiều tuyến (2) theo hình 4.5b, ta thấy cấu trúc địa chất bên (đến độ sâu nghiên cứu) phân thành ba tầng: SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 51 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ + Tầng địa chất thứ nhất: phân bố từ mặt đất đến độ sâu khoảng 6.38m dọc theo tuyến đo (độ dày độ dốc lớp tăng dần phía cuối tuyến), giá trị điện trở suất thay đổi từ 0.498 Ωm đến 56.6 Ωm Tầng có mật độ chứa nước cao (chủ yếu phân bố gần bề mặt) Theo miền giá trị điện trở suất thành phần vật chất tầng giải đoán đất sét trộn lẫn đất cát sa thạch vụn Theo quan sát kết ảnh điện, từ bề mặt đến độ sâu gần 3m ta nhận thấy có dấu hiệu tích tụ ô nhiễm phân bố dọc theo tuyến đo từ phạm vi 15m đến 95m vị trí 135m cuối tuyến đo Trong khoảng giá trị điện trở suất nhỏ (vào cỡ 0,498Ωm) Tuy nhiên dấu hiệu nhiễm tích tụ gần bề mặt khơng xâm lấn q sâu lịng đất Đây yếu tố nhiễm từ nguồn nước âu thuyền thẩm thấu qua phần phía hệ thống đê kè đến lớp địa chất +Tầng địa chất thứ hai: phân bố từ độ sâu khoảng từ 6,5m đến 13m dọc theo tuyến đo (độ dày độ dốc lớp tăng dần phía cuối tuyến), giá trị điện trở suất vào khoảng 60Ωm đến 376Ωm Theo miền giá trị điện trở suất, thành phần vật chất giải đoán chủ yếu cát kết trộn lẫn với sa thạch đá phiến sét Tầng có mật độ nước thấp tầng (chủ yếu phân bố lớp địa chất ranh giới với tầng trên) khơng có dấu hiệu nước ngầm Có thể che chắn hệ thống đê kè gia cố tốt phần hành lang bên Đặc biệt, tầng ta thấy rõ, từ vị trí 90m cuối tuyến đo, lớp địa chất không phân bố đầu tuyến đo mà có xu hướng giãn rộng xuống tầng địa chất bên + Tầng địa chất thứ ba: phân bố từ độ sâu 15m đến hết độ sâu nghiên cứu, giá trị điện trở suất tầng cao so với tầng phía giá trị điện trở suất lớn 376Ωm Ở tầng ta phân làm hai khu vực, từ đầu tuyến đo đến vị trí 90m, thành phần vật chất chủ yếu loại đá cuội đá phiến sét với mật độ lớn, khu vực cứng Cịn từ vị trí 90m đến cuối tuyến đo, ta thấy phân bố các loại sa thạch trộn lẫn đá phiến sét tác động xen phủ mạnh từ tầng địa chất thứ hai Ở tầng này, ta không thấy dấu hiệu mạch nước ngầm liên thông với âu thuyền SVTH: Hoàng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 52 Khoá Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ 4.2.2.3 Giải đốn tổng hợp hai tuyến: Để có quan sát bao quát tích tụ dịch chuyển ô nhiễm từ Âu thuyền đến Khu vực dân cư, ta biểu diễn kết hai tuyến đo hệ trục Oxyz (hình 4.6): Quan sát kết nhìn chung hai vị trí khảo sát cấu trúc địa chất có tương đồng hai vị trí có dấu hiệu tích tụ nhiễm tầng địa chất thứ Tuy nhiên, vị trí thứ có thẩm thấu nước từ âu thuyền mạnh so với tuyến hai gần âu thuyền hơn, mức độ nhiễm phân bố tầng thứ tuyến (1) rộng sâu tuyến (2) Điều làm tăng nguy lan truyền ô nhiễm từ tầng địa chất thứ xuống tầng bên tuyến (1) cao so với tuyến (2) Một điểm đáng ý vị trí tuyến (2) thực cắt qua hệ thống cống thoát nước Khu dân cư phân bố tầng địa chất thứ nhất, nến tác dụng yếu tố ô nhiễm thẩm thấu từ cống làm cho giá trị điện trở suất nhỏ tầng địa chất thứ giảm đến 0.498Ωm, nhỏ khoảng hai lần so với tuyến (1), vấn đề cần đo đạc kiểm tra thêm Hình 4.6: Kết hai tuyến đo biểu hệ trục Oxyz SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 53 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Như b ng phương pháp thăm dò điện 2D đưa kết ảnh điện hai chiều hai tuyến khảo sát ranh giới khu vực âu thuyền Thọ Quang với khu chung cư chân cầu Thuận Phước Từ kết cho thấy nhìn bao quát khu vực nghiên cứu Điều đáng ý có tồn dấu hiệu nhiễm tích tụ mặt đất hai tuyến đo (độ sâu khoảng 3m) Tuy nhiên, dịch chuyển phía khu chung cư dấu hiệu nhiễm có suy giảm tồn mặt đất tầng địa chất thứ Về lâu dài, quan cấp cần có biện pháp xử lý ô nhiễm khu vực này, đặc biệt ô nhiễm nguồn nước âu thuyền Thọ Quang không lâu ngày chất ô nhiễm theo nguồn nước ngấm sâu vào lớp địa chất bên dưới, hủy hoại cấu trúc địa chất khu vực Đồng thời, tích tụ nhiễm ngày tăng chúng lan truyền đến khu vực lân cận khu chung cư, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống sinh hoạt người dân nơi Để giải tình trạng này, cần đề xuất nhiều biện pháp thường xuyên kiểm tra việc xả chất thải độc hại Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang chợ cá trình sản xuất hoạt động Bên cạnh đó, quan cấp cần mạnh tay việc giám sát xử lý sở vi phạm việc xả chất thải không cách Đồng thời, nâng cấp, cải tiến cho trạm xử lý chất thải để đạt hiệu cao việc xử lý chất thải SVTH: Hồng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 54 Khố Luận Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lương Văn Thọ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGTPHCM, Giáo trình thăm dị điện 1, Tp Hồ Chí Minh [2] Nguyễn Thành Vấn, Nguyễn Kim Đính (2004), Điện từ, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, Tp Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Ngọc Thu (2006), Phương pháp thăm dò điện 2D, Liên đoàn Bản đồ Địa chất Miền Nam [4] Loke M.H (1999), Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies, pp 4-5 [5] Edwards, L.S (1977), “A modified pseudosection for resistivity and inducedpolarization”, Geophysics, (No.42), pp 1020-1036 [6] Loke M.H and Barker R.D (1995), Improvements to the Zohdy method for the inversion of resistivity sounding and pseudesection data, Computers and Geosciences, (Vol21,No.2), pp 321-322 SVTH: Hoàng Đặng Tiểu Linh-11CVL Trang 55 ... ThS Lương Văn Thọ CHƢƠNG IV: KHẢO SÁT SỰ DỊCH CHUYỂN Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƢỜNG ĐỊA CHẤT TỪ ÂU THUYỀN THỌ QUANG ĐẾN KHU DÂN CƢ BẰNG PHƢƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN HAI CHIỀU 4.1 Vị trí đặc điểm khu vực khảo... CHƢƠNG IV: KHẢO SÁT SỰ DỊCH CHUYỂN Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƢỜNG ĐỊA CHẤT TỪ ÂU THUYỀN THỌ QUANG ĐẾN KHU DÂN CƢ BẰNG PHƢƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN HAI CHIỀU 44 4.1 Vị trí đặc điểm khu vực khảo sát ... Schlumberger  Chương 4: Ứng dụng phương pháp ảnh điện hai chiều khảo sát dịch chuyển ô nhiễm cấu trúc địa chất từ khu vực âu thuyền Thọ Quang đến khu dân cư bờ đông gần chân cầu Thuận Phước - Phần