Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp ảnh điện 2d khảo sát sự dịch chuyển ô nhiễm trong môi trường địa chất theo thời gian tại khu vực giữa hồ bàu tràm và khu dân cư thuộc khu công nghiệp hòa khánh thành

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ LỆ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 2D KHẢO SÁT SỰ DỊCH CHUYỂN Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT THEO THỜI GIAN TẠI KHU VỰC GIỮA HỒ BÀU TRÀM VÀ KHU DÂN CƯ (THUỘC KHU CƠNG NGHIỆP HỊA KHÁNH, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng, 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ LỆ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 2D KHẢO SÁT SỰ DỊCH CHUYỂN Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT THEO THỜI GIAN TẠI KHU VỰC GIỮA HỒ BÀU TRÀM VÀ KHU DÂN CƯ (THUỘC KHU CÔNG NGHIỆP HỊA KHÁNH, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG) KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Vật lý học Khóa học: 2013 - 2017 Người hướng dẫn: ThS Lương Văn Thọ Đà Nẵng, 2017 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ LỜI CẢM ƠN Trước tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý thầy cô trường Đại học Sư Phạm ĐH Đà Nẵng tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức cho chúng em suốt thời gian học tập giảng đường đại học Đặc biệt thầy Th.S Lương Văn Thọ, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tạo điều kiện để em hồn thành khóa luận cách tốt Ngồi ra, tơi xin cảm ơn người bạn thân thiết giúp đỡ, đóng góp ý kiến hữu ích cho đề tài nghiên cứu Cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến bố mẹ anh chị, người theo sát, giúp đỡ vật chất, tinh thần tạo điều kiện tốt để hồn thành tốt nhiệm vụ học tập Trong trình thực khóa luận kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót cần bổ sung kính mong nhận thơng cảm góp ý chân thành từ thầy bạn để khóa luận hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 01 tháng 04 năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Lệ Trang I Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .I MỤC LỤC II DANH MỤC KÍ HIỆU IV DANH MỤC BẢNG BIỂU VI DANH MỤC HÌNH VII A MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.2 Phạm vi nghiên cứu Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 3.1 Mục đích nghiên cứu 3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 4.1 Phương pháp lý thuyết 4.2 Phương pháp thực nghiệm Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài 5.1 Ý nghĩa khoa học 5.2 Tính thực tiễn đề tài Nội dung cấu trúc đề tài B NỘI DUNG CHƯƠNG I 1.1 Tính chất dẫn điện vật chất mặt đất 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẫn điện vật chất mặt đất 1.2.1 Thành phần khoáng vật 1.2.2 Kiến trúc bên đất đá 1.2.3 Độ ẩm 1.2.4 Độ rỗng độ nứt vỏ 1.2.5 Độ khoáng hóa nước ngầm 1.2.6 Nhiệt độ áp suất 1.2.6.1 Nhiệt độ 1.2.6.2 Áp suất Trang II Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ CHƯƠNG II 13 2.1 Tổng quan lý thuyết phương pháp thăm dò điện .13 2.1.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp thăm dò điện 13 2.1.2 Bài tốn sở mơi trường nửa khơng gian 13 2.1.3 Xác định hàm 15 2.1.4 Điện trở suất biểu kiến phương pháp thăm dò điện 23 2.2 Tổng quan lý thuyết phương pháp ảnh điện hai chiều (2D) 27 2.2.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp ảnh điện hai chiều (2D) 28 2.2.2 Bài tốn thuận phương pháp thăm dị ảnh điện hai chiều (2D) 29 2.2.3 Bài toán ngược phương pháp thăm dò ảnh điện hai chiều (2D) 31 2.2.3.1 Phương pháp bình phương tối thiểu 31 2.2.3.2 Tính tốn đạo hàm riêng phần 35 2.2.3.2.1 Mơ hình cho mơi trường nửa khơng gian đồng nhất……………………… 35 2.2.3.2.2 Tính đạo hàm riêng phần……………………………………………… 37 CHƯƠNG 40 3.1 Độ nhạy cấu hình thiết bị Wenner-Alpha 40 3.1.1 Hàm độ nhạy 1D 40 3.1.2 Hàm độ nhạy 2D 42 3.1.3 Độ nhạy thiết bị Wenner-Alpha 44 3.2 Cấu hình thiết bị Wenner-Alpha khảo sát ảnh điện 2D 46 3.2.1 Điện cực 46 3.2.2 Máy đo 46 3.2.3 Quy trình đo cấu hình thiết bị Wenner-Alpha 47 3.2.4 Lưu ý đo đạc thực nghiệm 49 CHƯƠNG 50 4.1 Vị trí khu vực khảo sát .50 4.2 Kết nghiên cứu thảo luận 50 4.2.1 Kết nghiên cứu 50 4.2.2 Thảo luận giải đoán kết (9/2016) 51 C KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 52 D TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 E PHỤ LỤC PL F Ý KIẾN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Trang III Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ DANH MỤC KÍ HIỆU + ρ(Ω.m) Điện trở suất vật chất + ρapp (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 +σ 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 (Ω.m) Điện trở suất 18oC +α Hệ số nhiệt + Tỷ lệ đá chứa chất lỏng + a,m Tham số thực nghiệm + J (A/m2) Mật độ dòng điện +δ Hàm Delta Dirac + ρx Điện trở suất theo phương x + ρy Điện trở suất theo phương y + ρz Điện trở suất theo phương z + ρw (Ω.m) Điện trở suất chất lỏng + E (V/m) Cường độ điện trường Trang IV Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ + I (A) Dòng phát + U (V) Điện + Grad U = ∆U Đạo hàm điện theo trục tọa độ + ∂U/∂r Đạo hàm điện theo tọa độ + rC1P1= C1P1 (m) Khoảng cách điện cực dòng thứ điện cực thứ + rC1C2= C1C2 (m) Khoảng cách điện cực dòng thứ điện cực dòng thứ hai + rC2P1= C2P1 (m) Khoảng cách điện cực dòng thứ hai điện cực thứ + rC2P2= C2P2 (m) Khoảng cách điện cực dòng thứ hai điện cực thứ hai +k Tham số hình học + 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 Trang V Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ DANH MỤC BẢNG BIỂU 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, khoáng sản hóa chát phổ biến Bảng 3.1 Chiều sâu khảo sát trung bình (Ze) cho thiết bị khác (Ater Adward, 1997) Trang VI Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Mơ hình phân lớp ngang mơi trường đồng bất đẳng hướng Hình 2.2 Dáng điệu hàm J0 (mr) Y0 (mr) Hình 2.3 Dáng điệu hai hàm thx cthx Hình 2.4 Dịng điện chạy từ nguồn dịng điểm phân bố điện Hình 2.5 Sự phân bố điện gây cặp điện cực dòng đặt cách 1m với dòng điện 1A môi trường nửa không gian đồng có điện trở suất 1Ωm Hình 2.6 Mơ hình thiết bị truyền thống với điện cực sử dụng thăm dị điện Hình 2.7 Hệ thiết bị bốn cực đối xứng Hình 2.8 Một số mơ hình thiết bị sử dụng thăm dò điện trở suất tham số hình học chúng Hình 2.9 Mạng lưới chữ nhật sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn phần tử hữu hạn chương trình Res2Dmod Hình 2.10 Thiết bị Pole-Pole với điện cực dịng điểm gốc điện cực cách khoảng “a” mặt mơi trường Hình 2.11 Các tham số khối chữ nhật có liên quan đến việc tính tốn đạo hàm riêng 2D khối C P điện cực dòng điện cực tương ứng Hình 3.1 Đồ thị hàm độ nhạy 1D Hình 3.2 Các mặt cắt độ nhạy 2D cho thiết bị Wenner-Alpha, Wenner-Beta, Wenner-Gamma Hình 3.3 Hệ máy thăm dị điện Hình 3.4 Sơ đồ cách xếp điện cực thăm dị ảnh điện 2D trình tự phép đo để xây dựng mặt cắt 2D cho hệ thiết bị Wenner-Alpha Hình 4.1 Vị trí tuyến đo ranh giới hồ Bầu Tràm khu Dân cư Hình 4.2 Một số hình ảnh trình đo đạc Hình 4.3 Kết ảnh điện 2D biểu diễn phần mềm Res2Dinv với sai số 0,5% Trang VII Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ A MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Q trình cơng nghiệp hóa – đại hóa làm kinh tế nước ta ngày phát triển kéo theo chuỗi khu Cơng nghiệp, khu Dân cư đời Đi đôi với phát triển ln có vấn đề phát sinh, đáng quan tâm vấn đề mơi trường Hàng năm q trình hoạt động sản xuất nhà máy, xí nghiệp thải trực tiếp môi trường lượng lớn chất độc hại kim loại nặng, chất hữu tồn lưu, chất điện phân… Các chất qua q trình tích tụ lâu dài làm ô nhiễm môi trường đất nước khu vực xung quanh khu công nghiệp Các độc chất môi trường theo nước mưa hệ thống mạch nước ngầm dịch chuyển đến khu vực lân cận làm ảnh hưởng đến môi trường sinh thái Do đó, lâu dài để tạo sở cho vấn đề phát triển bền vững khu vực cần phải có khảo sát, điều tra để đánh giá phạm vi mức độ ô nhiễm môi trường đất ranh giới nhà máy sản xuất khu công nghiệp, hồ Bàu Tràm khu vực Dân cư Trước tình hình đó, với phát triển mạnh mẽ khoa học cơng nghệ cơng cụ tính tốn tạo điều kiện thuận lợi cho phương pháp địa vật lý có ứng dụng hiệu vào trình nghiên cứu, khảo sát trình dịch chuyển môi trường theo thời gian để giải vấn đề môi trường, đưa dự báo nhằm giảm thiểu tai biến rủi ro môi trường tác động đến sống an sinh cộng đồng dân cư Các phương pháp địa vật lý dựa việc quan sát trường địa vật lý giúp ta hiểu cấu trúc địa chất, tìm kiếm khống sản lịng đất Trong phương pháp địa vật lý, thăm dò điện giữ vai trò chủ đạo để nghiên cứu cấu trúc vỏ trái đất tìm kiếm khống sản phát chất gây ô nhiễm địa chất Hiện nay, phương pháp ảnh điện 2D phương pháp ln đổi mới, hồn thiện Ưu điểm phương pháp triển khai đo đạc tương đối đơn giản, xử lý số liệu nhanh phần mềm máy tính Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ F2 D  x, z   4 Ta được: x x  a   y  z    x y z  x  a  2 y z  2 dy (3.3) Phương trình có nghiệm giải tích đưa ( Loke Barker, 1995 ), có dạng tích phân elliptic: F2 D ( x, z )   Trong đó:  E k    K k      E k    K k     (3.4) 2 2    2   k  2   Đối với tích phân elliptic (2.77): + Khi x  0.5a :   x  z ,    x  a   z ,   xa (3.5) + Khi x  0.5a :   x  z ,   x  z  ,   ax  a  (3.6) + Khi x  0.5a :  3a   với   0.25a  z F2 D ( x, z )      16   2 (3.7) 2 Hình 3.2 biểu diễn dạng đẳng trị hàm độ nhạy 2D thiết bị Wenner, cho biết mức độ ảnh hưởng thay đổi điện trở suất mặt cắt môi trường lên điện đo thiết bị, nơi mà hàm độ nhạy có giá trị lớn mức độ ảnh hưởng vùng bên lên giá trị điện đo lớn Chú ý ba thiết bị độ nhạy lớn gần điện cực, xa điện cực dạng đường đẳng trị hàm độ nhạy hệ thiết bị khác Dựa vào khác đường đẳng trị hàm độ nhạy giúp ta lựa chọn thiết bị đáp ứng cho loại cấu trúc khác Trang 43 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ Hình 3.2 Các mặt cắt độ nhạy 2D cho thiết bị Wenner-Alpha, Wenner-Beta, Wenner-Gamma 3.1.3 Độ nhạy thiết bị Wenner-Alpha Hai tính chất xác định từ hàm độ nhạy thiết bị cho mơ hình mơi trường nửa khơng gian đồng nhất:  Thứ từ hàm độ nhạy cho thông tin mức độ ảnh hưởng thay đổi điện trở suất đến điện đo thiết bị thể mặt cắt không gian  Thứ hai hàm độ nhạy cho biết chiều sâu khảo sát tương ứng cho thiết bị sử dụng Hệ thiết bị Wenner đánh giá hệ thiết bị mạnh, nhóm nghiên cứu trường đại học Birmingham (Grffiths Turnbull, 1985; Grffiths Turnbull Olayinka, 1990) sử dụng đầu tiên, nhiều khảo sát trước sử dụng thiết bị Thiết bị Wenner thông thường thiết bị Wenner-Alpha, với hệ thiết bị bốn điện cực có ba khả hốn vị vị trí điện cực (Carpenter Habberjam, 1956) Trang 44 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ Trong hình 3.2, đường đẳng trị hàm độ nhạy thiết bị Wenner-Alpha phân bố nằm ngang bên tâm thiết bị, tính chất nên thiết bị Wenner tương đối nhạy thay đổi điện trở suất mơi trường theo phương thẳng đứng, nhạy đối thay đổi điện trở suất theo phương ngang Do vậy, thiết bị Wenner phát tốt cấu trúc phân lớp ngang, hiệu cấu trúc hẹp, thẳng đứng So với thiết bị khác, chiều sâu khảo sát trung bình thiết bị Wenner-Alpha thuộc loại trung bình Trong bảng 3.1, chiều sâu khảo sát trung bình thiết bị Wenner-Alpha khoảng 0,5 lần khoảng cách tối đa điện cực “a” Mặc khác, cường độ tín hiệu nghịch đảo tham số hình học sử dụng để tính giá trị điện trở suất biểu kiến cho thiết bị, mà tham số hình học thiết bị Wenner 2пa, tham số tương đối nhỏ so với thiết bị khác Do đó, thiết bị Wenner có cường độ tín hiệu mạnh so với thiết bị khác, điểm thuận lợi cho việc khảo sát vùng có nhiễu mạnh Tuy nhiên, bất lợi thiết bị thăm dò 2D mức độ bao phủ theo tuyến đo tương đối nhỏ tăng khoảng cách thiết bị, điều gây trở ngại sử dụng hệ thống đo đạt có số điện cực Điểm ý từ mặt cắt độ nhạy cho thấy điện cực C1 P1, P2 C2 hàm độ nhạy có giá trị âm lớn gần bề mặt Điều có nghĩa có vật nhỏ có điện trở suất cao mơi trường đặt đới âm giá trị điện trở suất biểu kiến đo giảm, tượng gọi nghịch đảo bất thường (Anomaly inversion) Trong đó, vật có điện trở suất cao nằm điện cực P1 P2 nơi độ nhạy có giá trị dương lớn giá trị điện trở suất biểu kiến đo tăng Đó sở phương pháp bù Wenner đề suất Barker (1992) nhằm loại trừ ảnh hưởng bất đồng ngang khảo sát đo sâu điện trở suất Có hai loại khác thiết bị Wenner Wenner-Beta Wenner-Gamma Thiết bị Wenner-Beta thật trường hợp đặc biệt thiết bị lưỡng cực khoảng cách điện cực Thiết bị Wenner-Gamma có sếp điện cực tương đối bất thường, điện cực dịng điện cực xen kẽ Mặt cắt độ nhạy theo hình 3.1c, cho thấy vùng sâu vẽ thiết bị bên hai điện cực P1 C2 nằm tâm hệ thiết bị Trang 45 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ Từ sở lý thuyết thiết bị Wenner nêu với việc khảo sát mơ hình thực tế khu vực giao khu Công Nghiệp – hồ Bàu Tràm hồ Bàu Tràm với khu Dân cư, em định chọn thiết bị Wenner-Alpha để sử dụng trình đo đạc thực nghiệm 3.2 Cấu hình thiết bị Wenner-Alpha khảo sát ảnh điện 2D 3.2.1 Điện cực Điện cực thiết bị dẫn điện dùng để đưa dòng điện nhân tạo từ nguồn phát vào đất đá thơng qua dây dẫn điện dịng điện nảy sinh từ đất đá tới máy đo điện Trong thăm dị điện, có loại điện cực: điện cực phát điện cực thu Điện cực phát thường làm sắt, điện cực thu thường làm đồng (Cu) chì (Pb) 3.2.2 Máy đo Máy thăm dò điện sử dụng máy thăm dò chiều DIAPIR – 10R học viện Hungary sản xuất, loại máy thăm dò điện thuộc hệ dùng board mạch tích hợp vi mạch điện tử với tiêu kỹ thuật sau: - Dải đo điện áp: + Điện áp DC: 200mV - 1000V ± (0,5% 1) + Điện áp AC: 200mV - 750V ± (0,8% 3) (Độ phân dải 10mV) - Trở kháng đầu vào mạch đo P1 P2 : 10MΩ - Bù điện phân cực với giải bù 1,5V - Dải đo dòng điện: + Dòng DC: 20mA - 20A ± (0,8% 1) + Dòng AC: 20mA - 20A ± (1% 3) - Điện áp phát cực đại: 800V - Nguồn nuôi cho đồng hồ máy hoạt động pin R8 (9V) (Máy tự động tắt đồng hồ không sử dụng để tiết kiệm pin.) - Dòng điện phát cực đại: 10A - Cách điện mạch thu mạch phát lớn 200 MΩ Trang 46 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ - Tại điểm đo, kết đo thị gồm: - Giá trị dòng điện phát I tính mA - Giá trị hiệu điện thu U tính mV - Điện trở suất   k U tính Ohm.m I 10 - Khả lưu trữ nhớ 5000  6000 điểm đo 11 - Kết nối máy tính qua cổng USB 15 - Máy làm việc liên tục 24 16 - Trọng lượng: khoảng Kg 18 - Máy hoạt động điều kiện môi trường Nhiệt độ: – 500C; Độ ẩm: < 95% Hình 3.3 Hệ máy thăm dị điện 3.2.3 Quy trình đo cấu hình thiết bị Wenner-Alpha Theo hình 3.4 ta thực quy trình đo sau: - Đối với mức đo sâu thứ (n = 1) khoảng cách điện cực “a = 5m” (C1P1 = P1P2 = P2C2= 5m) + Phép đo thứ vị trí C1, P1, P2 C2 1, 2, 3, + Phép đo thứ hai vị trí C1, P1, P2 C2 2, 3, 4, + Cứ tiếp tục tịnh tiến phép đo (với bước tịnh tiến “a = 5(m)”) dọc theo tuyến đo phép đo cuối (hết tuyến đo) Trang 47 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ - Đối với mức đo sâu thứ hai (n = 2) khoảng cách điện cực “2a = 10m” (C1P1 = P1P2 = P2C2 = 10m) + Phép đo vị trí C1, P1, P2 C2 1, 3, 5, + Phép đo thứ hai vị trí C1, P1, P2 C2 2, 4, 6, + Cứ tiếp tục tịnh tiến phép đo (với bước tịnh tiến “a = 5(m)”) dọc theo tuyến đo phép đo cuối (hết tuyến đo) - Đối với mức đo sâu thứ ba (n = 3) khoảng cách điện cực “3a = 15m” (C1P1 = P1P2 = P2C2 = 15m) + Phép đo vị trí C1, P1, P2 C2 1, 4, 7, 10 + Phép đo thứ hai vị trí C1, P1, P2 C2 2, 5, 8, 11 + Cứ tiếp tục tịnh tiến phép đo (với bước tịnh tiến “a = 5(m)”) dọc theo tuyến đo phép đo cuối (hết tuyến đo)  Cứ mức đo sâu n = n = Trong mức đo sâu ta thực phép đo phép đo cuối (hết tuyến đo) cách tịnh tiến vị trí C1, P1, P2 C2, với bước tịnh tiến luôn 5m Thiết bị Wenner-Alpha loại thiết bị có cường độ tín hiệu mạnh nhất, nhạy cấu trúc phân bố ngang sử dụng nhóm nghiên cứu trường đại học Birmingham (Griffiths Turnbull, 1985; Griffiths, Turnbull Olayinka, 1990) Hình 3.4 Sơ đồ cách xếp điện cực thăm dị ảnh điện 2D trình tự phép đo để xây dựng mặt cắt 2D cho hệ thiết bị Wenner-Alpha Trang 48 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ 3.2.4 Lưu ý đo đạc thực nghiệm - Trước hết phải xác định khu vực khảo sát, độ dài tuyến đo độ sâu nghiên cứu Khu Cơng nghiệp Hịa Khánh nhằm xác lập thiết bị khảo sát, lựa chọn nguồn dịng thích hợp - Trước đo phải ý khoảng cách cực phát thu để giảm thiểu ảnh hưởng nhiễu điện - Khi cắm cực tiếp đất, đặc biệt làm việc với khoảng cách thiết bị lớn phải tìm cách giảm điện trở tiếp đất điện cực - Tiếp đất đường dây cực phát điện cực thép sắt, đường dây cực thu điện cực đồng, đồng thau kim loại dẫn điên tốt khác độ sâu cắm xuống đất 2/3 chiều dài điện cực - Khi lấy số liệu phải thực đo nhiều lần để kết xác - Khơng tiến hành đo đạc điều kiện thời tiết ẩm ướt để tránh nhiễu điện dẫn đến kết khơng xác Trang 49 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ CHƯƠNG ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 2D TRONG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT TẠI KHU CƠNG NGHIỆP HỊA KHÁNH 4.1 Vị trí khu vực khảo sát Tuyến đo với chiều dài khoảng 200m lập khu vực trình bày hình 4.1 (nhìn từ Google Map) Hình 4.1 Vị trí tuyến đo ranh giới hồ Bàu Tràm khu Dân cư Hình 4.2 Một số hình ảnh trình đo đạc 4.2 Kết nghiên cứu thảo luận 4.2.1 Kết nghiên cứu Thu thập khoảng 189 điểm liệu đợt tuyến đo dài 200m theo hướng Bắc - Nam Sau xử lý yếu tố gây nhiễu, số liệu Trang 50 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ định dạng xử lý phần mềm Res2Dinv thuật toán sai phân hữu hạn phương pháp bình phương tối thiểu với 18 vịng lặp sai số 0,5% Kết biểu diễn dạng ảnh điện 2D theo hình 4.3 4.2.2 Thảo luận giải đốn kết (9/2016) Hình 4.3 Kết ảnh điện 2D biểu diễn phần mềm Res2Dinv với sai số 0,5% Quan sát kết ảnh điện 2D xử lý theo hình 4.3 nhận thấy từ mặt đất đến độ sâu nghiên cứu khoảng 24m cấu trúc địa chất phân làm ba lớp sau: - Lớp (với độ sâu khoảng 10m phân bố dọc theo tuyến đo) đất đá bồi đắp thành phần chủ yếu đất đỏ, cát khơ trộn lẫn đá phiến sét vụn, lớp có điện trở suất cao, điện trở suất dao động khoảng từ 1725Ωm đến 15415Ωm - Lớp thứ hai (10m – 20m phân bố dọc theo tuyến đo) đất cát phù sa, sét bùn đen có mật độ chứa nước cao, đặt biệt vị trí: khoảng từ 30m đến 50m (dọc theo tuyến đo) độ sâu khoảng từ 12m đến 20m; từ 60m đến 80m (dọc theo tuyến đo) độ sâu từ 12m đến hết độ sâu nghiên cứu (xen phủ vào lớp thứ ba); từ 100m đến 135m (dọc theo tuyến đo) độ sâu khoảng từ 11m đến 18m xuất vị trí nước ngầm đặc biệt vị trí nước ngầm bị nhiễm nên hình thành mảng nhiễm (có giá trị điện trở suất vào khoảng 3.0Ωm) giải đốn có tích tụ chất điện phân công nghiệp - Lớp thứ ba (20m trở xuống) khơng có ranh giới rõ ràng lớp thứ ba lớp thứ hai Các mảng nhiễm lớp thứ hai có dấu hiệu xâm nhập qua lớp địa chất thứ ba Lớp thứ ba có giá trị điện trở suất thấp, thấp 3Ωm Trang 51 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ C KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Qua kết nghiên cứu khu vực ranh giới hồ Bàu Tràm khu Dân cư cho ta nhìn bao quát khu vực khảo sát, điều đáng lưu ý có xuất nhiễm ba vị trí Tác nhân trung gian gây nhiễm mạch nước ngầm Mạch nước ngầm kéo dài từ hồ Bàu Tràm đến khu Dân cư nên lâu dài mảng nhiễm có chuyển hướng xấu lan rộng xâm nhập sâu xuống lòng đất… Mạch nước ngầm bị ô nhiễm ảnh hưởng đến môi trường sinh thái sức khỏe người Vì vậy, quan cấp cần phải có biện pháp xử lý cụ thể (như yêu cầu công ty xử lý nước thải trước xả môi trường; nâng cấp, cải tiến trạm xử lý nước thải; xử lý nghiêm khắc với cá nhân, quan không tuân theo,…) để giảm ô nhiễm môi trường xuống mức thấp Đối với hộ dân khai thác, sử dụng nước ngầm cần phải tìm cách khử nước bị ô nhiễm trước sử dụng Phương pháp ảnh điện 2D cịn cơng cụ hữu hiệu dùng để khảo sát, đánh giá môi trường địa chất khu vực nghiên cứu biết thành phần đất đá, vị trí mạch nước ngầm, Hơn nữa, phương pháp ảnh điện 2D cịn cho phép giải đốn thơng tin hữu ích phục vụ cho lĩnh vực khác có liên quan đến mơi trường, chẳng hạn khảo sát tích tụ dịch chuyển ô nhiễm theo thời gian môi trường địa chất nhằm phục vụ cho công tác điều tra, xử lý quản lý mơi trường, Bên cạnh đó, phương pháp ảnh điện cịn có nhiều ưu điểm như: không xâm thực hay phá hủy môi trường địa chất trình nghiên cứu; hỗ trợ đắc lực phần mềm chương trình tính tốn có tốc độ xử lý nhanh giúp cho ta đo đạc xử lý đến hàng trăm, hàng ngàn điểm liệu thời gian ngắn, giúp cập nhật truy xuất liệu độ sâu khác nhau, thời điểm mà quan sát viên quan tâm tránh rủi ro tác động môi trường đến người làm thực nghiệm Ưu điểm cuối cùng, giá thành đợt khảo sát ảnh điện 2D thấp so với hướng thăm dò khác tổ hợp phương pháp địa vật lý nên cần triển khai mở rộng ứng dụng nhiều lĩnh vực khoa học thực nghiệm địa chất môi trường nước phát triển Trang 52 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ D TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Nguyễn Ngọc Thu (2006), Phương pháp thăm dị điện 2D, Liên đồn Bản đồ Địa chất Miền Nam [2] Nguyễn Thành Vấn, Lê Ngọc Thanh, Nguyễn Minh Anh (2005), “Áp dụng phương pháp ảnh điện để nghiên cứu tính chất bất đồng mơi trường đất đá”, Tạp chí phát triển Khoa học Cơng nghệ, tập 8, ĐHQG Tp.HCM, pp 35 - 42 [3] Nguyễn Uyên, Nguyễn Văn Phương, Nguyễn Định, Nguyễn Xuân Diến (2002), Địa chất cơng trình, Nhà xuất Xây Dựng Tiếng Anh [4] Dey, A and Morrison, H.F (1979), “Resistivity modelling for arbitrary shaped two dimensional structures”, Geophysical Prospecting, (No.27), pp 1020 - 1036 [5] 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 [6] Olayinka A.I and Yaramanci U (2000), Use of block Inversion in the 2D interpretation of apparent resistivity data and its comparision with smoth inversion, Journal of Apply Geophysics, 45, pp 403 - 416 Trang 53 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ E PHỤ LỤC BẢNG GHI CHÉP SỐ LIỆU ĐO TỪ THỰC ĐỊA VÀ KẾT QUẢ TÍNH TỐN ĐƯỢC Ghi chú: X (m): Vị trí điểm đo a (m) = n.a1: a(m) khoảng cách điện cực (a1 = 5m, a2 = 10m,…khoảng cách điện cực đơn vị) n =1, 2,…,9: Mức liệu k: Tham số hình học I (mA): Dịng phát U (mV): Hiệu điện thu ρ (Ω.m): Điện trở suất biểu kiến PL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ PL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ PL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Th.S Lương Văn Thọ F Ý KIẾN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Nhận xét: (Về chất lượng Khóa luận cần) Ý kiến: Đánh dấu (X) vào ô lựa chọn Đồng ý thông qua báo cáo Không đồng ý thông qua bá Đà Nẵng, ngày 04 tháng 24 năm 2017 NGƯỜI HƯỚNG DẪN Lương Văn Thọ ... NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ LỆ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 2D KHẢO SÁT SỰ DỊCH CHUYỂN Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƯỜNG ĐỊA CHẤT THEO THỜI GIAN TẠI KHU VỰC GIỮA HỒ BÀU... trường địa chất theo thời gian khu vực hồ Bàu Tràm khu Dân cư (thuộc khu công nghiệp Hòa Khánh, thành phố Đà Nẵng)” Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu - Khảo sát dẫn điện, thông... hiệu phương pháp để đưa ứng dụng phương pháp vào thực tiễn nên em tiến hành nghiên cứu thực đề tài khóa luận: ? ?Nghiên cứu, ứng dụng phương pháp ảnh điện 2D khảo sát dịch chuyển ô nhiễm môi trường