Đánh giá sự xâm nhập mặn nước dưới đất trong trầm tích đệ tứ khu vực ven biển tỉnh ninh thuận, đề xuất các giải pháp quản lý, khai thác và sử dụng hợp lý

bộ giáo dục đào tạo trường đại học mỏ - địa chất NGUYễN THị NHÂN NH GI S XM NHẬP MẶN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ KHU VỰC VEN BIỂN TỈNH NINH THUẬN, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỢP Lí luận văn thạc sĩ khoa học Hà nội 2010 giáo dục đào tạo trường đại học mỏ - địa chất -o0o NGUYễN THị NHÂN NH GI S XM NHẬP MẶN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ KHU VỰC VEN BIỂN TỈNH NINH THUẬN, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỢP Lí Chuyên ngành: Địa chất thủy văn MÃ số: 60.44.63 luận văn thạc sĩ khoa học người hướng dẫn khoa học: TS Phan Thị Kim Văn PGS.TS Nguyễn Văn Lâm Hà nội - 2010 Li cỏm n Lun văn hồn thành khn khổ trợ giúp đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước “ Đánh giá tác động nước biển dâng khu vực quần đảo Trường Sa ven biển miền Trung”, Chương trình “Biển Đơng-Hải Đảo”, đề tài hợp tác UNESCO-Việt Nam “ Thích nghi với biến đổi khí hậu: lựa chọn giải pháp quản lý tầng chứa nước khu vực ven biển” với hướng dẫn khoa học TS Phan Thị Kim Văn PGS.TS Nguyễn Văn Lâm Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới TS Phan Thị Kim Văn, chủ nhiệm đề tài PGS.TS Nguyễn Văn Lâm tận tình giúp đỡ hỗ trợ mặt để tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới trường Đại học Mỏ địa chất, Khoa địa chất, môn Địa chất thủy văn, Viện Địa chất Địa vật lý biển, Viện Địa chất… thầy cô, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tác gi ả MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, nước trở thành vấn đề xúc việc phát triển bền vững tất quốc gia Cùng với lũ lụt, hạn hán vấn đề xâm nhập mặn ngày gia tăng thường xuyên đe dọa đến đời sống người dân, gây ảnh hưởng khơng nhỏ đến ngành sản xuất có sử dụng nước Ninh Thuận, tỉnh đồng thuộc khu vực ven biển miền Trung, thường xuyên phải gánh chịu thiên tai ln tình trạng thiếu nước Sự khai thác nước ngầm không quy cách lượng mưa bị thiếu hụt làm cho mực nước giếng, sông hạ thấp khiến thủy triều lên nước mặn xâm nhập vào nội vùng Thêm vào đó, địa hình vùng ven biển Ninh Thuận thấp phẳng nên nguy nước biển xâm nhập vào cao Các kết nghiên cứu môi trường nước mặt nước đất gần cho thấy vùng ven biển Ninh Thuận phải đối mặt với tình trạng xâm nhập mặn tốc độ cao Trước thực trạng trên, cần phải có phương pháp nghiên cứu hiệu để đánh giá, xác định ranh giới dự báo tượng nhiễm mặn nước đất Trên sở đề xuất giải pháp quản lý, khai thác sử dụng hợp lý nguồn nước ngầm khu vực Chính vậy, tác giả lựa chọn đề tài: “Đánh giá xâm nhập mặn nước đất trầm tích Đệ tứ khu vực ven biển tỉnh Ninh Thuận, đề xuất giải pháp quản lý để đảm bảo khai thác sử dụng hợp lý" cho luận văn Thạc sĩ khoa học, chuyên ngành Địa chất thủy văn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ Phạm vi nghiên cứu: vùng ven biển Ninh Thuận, bao gồm xã: Bắc Sơn, Bắc Phong, Công Hải (huyện Thuận Bắc); xã Vĩnh Hải, Nhơn Hải, Tri Hải, Phương Hải, Hộ Hải, Tân Hải thị trấn Ninh Hải (huyện Ninh Hải); xã Văn Hải, Mỹ Hải, phường Mỹ Đông Đông Hải (thị xã Phan Rang - Tháp Chàm); xã An Hải, Phước Diêm, Phước Dinh (huyện Ninh Phước) Mục tiêu nhiệm vụ Mục tiêu luận văn là: + Nghiên cứu đánh giá trạng xâm nhập mặn vùng ven biển Ninh Thuận phương pháp khảo sát địa chất thủy văn, phân tích hóa mẫu nước minh giải tài liệu để xác định trạng xâm nhập mặn ranh giới nhiễm mặn vùng ven biển Ninh Thuận + Đề xuất giải pháp quản lý để bảo đảm khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước cho vùng nghiên cứu Để đạt hai mục tiêu đề tài, luận văn tiến hành giải nhiệm vụ sau: + Thu thập tài liệu điều kiện tự nhiên, đặc điểm địa chất, địa chất thuỷ văn, khí tượng thủy văn… vùng Ninh Thuận + Khảo sát lấy mẫu nước, đo tham số mơi trường nước + Phân tích mẫu nước, thành lập đồ thị phân loại nước theo thành phần hóa học + Đánh giá chất lượng nước đất khu vực nghiên cứu +Thành lập sơ đồ phân bố độ tổng khống hóa, hàm lượng Cl- tầng chứa nước + Nguyên nhân giải pháp ngăn ngừa nhiễm mặn Phương pháp nghiên cứu Ứng dụng phương pháp bao gồm: phương pháp khảo sát địa chất thủy văn, phương pháp phân tích thành phần hóa học mẫu nước, phương pháp minh giải tài liệu để xác định trạng xâm nhập mặn ranh giới nhiễm mặn vùng ven biển Ninh Thuận Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận, cấu trúc luận văn gồm có chương với nội dung sau: Mở đầu: Tính cấp thiết đề tài, nội dung, nhiệm vụ, phương pháp nghiên cứu cấu trúc luận văn Chương 1: Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội đặc điểm địa chất thủy văn vùng nghiên cứu: Giới thiệu tổng quan chung tình hình nghiên cứu địa chất thủy văn, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội đặc điểm địa chất thủy văn vùng nghiên cứu Chương 2: Cơ sở phương pháp nghiên cứu xâm nhập mặn: Khái quát sở phương pháp thiết bị, tiêu ứng dụng để phục vụ nghiên cứu Chương 3: Đặc điểm xâm nhập mặn tầng chứa nước vùng ven biển Ninh Thuận: Trình bày kết nghiên cứu trình xâm nhập mặn tầng chứa nước theo không gian thời gian dựa khảo sát địa chất thủy văn, phân tích thành phần hóa học mẫu nước thu thập định kỳ, quan trắc biến đổi Tổng độ khống hóa, Độ dẫn điện, độ mặn,… Chương 4: Các giải pháp quản lý để bảo đảm khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước: Đề xuất giải pháp quản lý tầng chứa nước Kết luận kiến nghị: Đưa kết luận qua kết nghiên cứu vài kiến nghị I CHƯƠNG I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN I.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội I.1.1 Điều kiện tự nhiên I.1.1.1 Vị trí địa lý Vùng nghiên cứu xã ven biển tỉnh Ninh Thuận, với diện tích khoảng 655,35km2 [4], giới hạn toạ độ địa lý: 11o18’08’’ đến 11o49’30’’ Vĩ độ Bắc 108o52’29’’ đến 109o14’30’’ Kinh độ Đơng Hình I-1: Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu I.1.1.2 Địa hình Địa hình vùng nghiên cứu chia làm hai dạng sau: - Đồng ven biển có diện tích khoảng 240 km2, chiếm 37% diện tích vùng nghiên cứu Độ cao địa hình tương đối ổn định từ 2,5 m đến 45,0 m, chủ yếu trầm tích bở rời Đệ Tứ, xu hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam Tây Bắc xuống Đơng Nam - Vùng đồi núi có diện tích khoảng 415 km2, chiếm 63% diện tích vùng nghiên cứu Độ cao địa hình thay đổi từ 50,0 đến 828,3 m (núi Hòn Bà thuộc xã Bắc Hải), độ dốc địa hình lớn I.1.1.3 Khí hậu Vùng nghiên cứu thuộc tỉnh Ninh Thuận nên khí hậu chia làm hai mùa, hai mùa có thời kỳ chuyển tiếp dài Mùa khô từ tháng đến tháng 4, thời tiết thường khơ nóng, mưa, lượng mưa trung bình tháng nhiều năm thường từ 0,24 mm đến 24,33 mm Mùa mưa từ tháng đến tháng 12, lượng mưa trung bình từ 122,91 mm đến 158,44 mm Thời kỳ chuyển tiếp từ tháng đến tháng trung bình từ 46,10 mm đến 62,91 mm Đặc trưng lượng mưa vùng nghiên cứu phân bố không năm, mùa mưa thường ngắn (3 tháng) lượng mưa năm không đồng Theo số liệu trạm khí tượng Phan Rang từ năm 1999 đến năm 2009 lượng mưa hàng năm thay đổi từ 393 mm/năm (năm 2004) đến 1228 mm/năm (năm 2009) Số ngày mưa trung bình từ 57 đến 68 ngày/năm Tổng thời gian nắng từ 2700 đến 2800 giờ/năm Bảng I-1: Bảng tổng hợp yếu tố khí tượng trạm Phan Rang (1999 - 2009) Độ ẩm TB Nhiệt độ TB Tháng Lượng mưa (mm) Lượng bốc (mm) (%) (oC) 8,76 154,80 71,9 24,8 12,18 156,30 72,3 25,3 20,92 180,80 74,3 26,5 52,09 164,00 75,4 28,1 111,97 156,40 75,4 29,0 54,25 141,50 74,6 29,0 60,86 169,80 74,9 28,6 52,11 175,60 75,0 28,6 121,49 102,70 79,1 28,5 10 150,06 77,70 80,4 26,9 11 172,24 102,70 76,0 26,2 12 96,34 140,00 74,6 25,4 (Nguồn: Trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn tỉnh Ninh Thuận) Dưới biểu đồ đặc trưng khí tượng vùng: Mưa, Bốc (mm) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Lượng mưa (mm) 10 11 12 Tháng Lượng bốc (mm) Hình I-2:Biểu đồ lượng mưa trung bình vùng nghiên cứu (1999 - 2009) Độ ẩm (%), Nhiệt độ (oC) 100 Độ ẩm TB (%) Nhiệt độ TB (oC) 80 60 40 20 10 11 12 Tháng Hình I-3: Biểu đồ độ ẩm nhiệt độ trung bình vùng nghiên cứu (1999 - 2009) Qua số liệu cho thấy vùng nghiên cứu có lượng bốc lớn lượng mưa, điều giải thích vùng Phan Rang lại vùng khô hạn nước Đặc biệt năm 2004 năm khô hạn lượng mưa giảm nửa lượng mưa trung bình hàng năm (393 mm/năm) Do lượng mưa giảm nên làm cho mực nước đất giảm mạnh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống sinh hoạt sản xuất nhân dân vùng I.1.1.4 Thuỷ văn, hải văn Các xã ven biển tỉnh Ninh Thuận có hệ thống sơng chảy qua sông Cái Phan Rang (sông Dinh) chảy qua phường Mỹ Đông, Đông Hải xã Mỹ Hải, An Hải Sông Cái Phan Rang sông lớn tỉnh Ninh Thuận với nhánh cấp I cấp II, chảy qua vùng nghiên cứu có nhánh lớn sơng Chế (xã An Hải) Xã Cơng Hải có sơng Trâu chảy từ Hồ Sông Trâu suối Dâu đổ Vịnh Cam Ranh (phía Bắc tỉnh) Các xã cịn lại có số suối nhỏ ngắn dốc đổ thẳng biển, mùa khô suối thường cạn Chế độ dịng chảy sơng Cái Phan Rang phân phối theo mùa rõ rệt, lưu lượng mùa kiệt đạt 3,35 m 3/s, chế độ thuỷ văn sơng Cái cịn chịu chi phối mạnh chế độ xả nước Nhà máy thuỷ điện Đa Nhim Hệ thống thuỷ lợi Kênh Bắc Kênh Nam lấy nước từ đập Nha Trinh sông Dinh Đây hệ thống thuỷ lợi hiệu sản xuất nông nghiệp việc bổ cập cho nước đất Đối với vùng nghiên cứu, cuối nguồn hệ thống kênh phát huy hiệu sản xuất nông nghiệp Trong vùng có số hồ chứa nước nhân tạo phục vụ cho sản xuất nông nghiệp sinh hoạt hồ Sông Trâu (thuộc xã Phước Chiến), hồ Nước Ngọt (xã Vĩnh Hải), hồ Ông Kinh (xã Nhơn Hải), hồ phát huy tác dụng Tuy nhiên, năm hạn hán kéo dài (năm 2004 - 2005) hồ bị cạn kiệt Hồ Bàu Ngứ, hồ Núi Một (xã Phước Dinh) triển khai xây dựng Trong vùng có đầm nước mặn đầm Nại đầm Sơn Hải, có chế độ thuỷ triều biển Đơng (chế độ nhật triều) Chế độ thuỷ triều biển chủ yếu chế độ nhật triều không đều, số ngày nhật triều tháng chiếm 12 đến 16 ngày Trong ngày triều cường, biên độ triều đạt 1,50 m [6] I.1.1.5 Thảm thực vật Nhìn chung thảm thực vật khu vực xã ven biển phát triển Trên dãy núi đá cao lớn không có, có nhỏ, chịu hạn ... nhiễm mặn nước đất Trên sở đề xuất giải pháp quản lý, khai thác sử dụng hợp lý nguồn nước ngầm khu vực Chính vậy, tác giả lựa chọn đề tài: ? ?Đánh giá xâm nhập mặn nước đất trầm tích Đệ tứ khu vực ven. ..bộ giáo dục đào tạo trường đại học mỏ - địa chất -o0o NGUYễN THị NHÂN NH GI S XM NHP MẶN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ KHU VỰC VEN BIỂN TỈNH NINH THUẬN, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN... độ mặn, … Chương 4: Các giải pháp quản lý để bảo đảm khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước: Đề xuất giải pháp quản lý tầng chứa nước Kết luận kiến nghị: Đưa kết luận qua kết nghiên cứu vài