Nghiên cứu đánh giá sự tương quan về mức độ ô nhiễm nước ngầm ở hai phía của âu thuyền theo hướng đông tây bằng phương pháp ảnh điện 2d

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ  Đề tài: “NGHIÊN CỨU,ĐÁNH GIÁ SỰ TƢƠNG QUAN VỀ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NƢỚC NGẦM Ở HAI PHÍA CỦA ÂU THUYỀN (THEO HƢỚNG ĐÔNG - TÂY) BẰNG PHƢƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 2D.” Sinh viên thực : NGUYỄN THỊ ĐIỀN Lớp : 11CVL Khóa : 2011-2015 Ngành : VẬT LÝ HỌC Giaó viên hƣớng dẫn : ThS LƢƠNG VĂN THỌ Đà Nẵng, 05/2015 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Thực khóa luận tốt nghiệp nhằm mục đích giúp sinh viên vận dụng kiến thức kỹ học ứng dụng vào thực tiễn, nghiên cứu,phân tích giải vấn đề tồn thực tế Tuy nhiên,trong q trình làm khóa luận khơng tránh khỏi bỡ ngỡ ban đầu cần hướng dẫn thầy Để hồn thành báo cáo khóa luận này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến Thầy giáo Thạc sĩ Lương Văn Thọ tận tình hướng dẫn em suốt trình nghiên cứu thực đề tài Em xin cảm ơn bạn nhóm giúp em để em hồn thành đề tài nghiên cứu cách nhanh chóng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ban giáo hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa Vật Lý thầy cô khoa tận tình giúp đỡ dạy dỗ em suốt trình học tập tạo điều kiện tốt để em hoàn thành đề tài nghiên cứu Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình ln động viên, bạn bè ln giúp đỡ em suốt q trình thực đề tài Với điều kiện nghiên cứu hạn chế, em cố gắng tận dụng khả điều kiện để hồn thành tốt đề tài Nhưng thời gian kiến thức,trình độ cịn hạn chế nên trình thực trình bày khóa luận khơng tránh thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy toàn thể bạn để đề tài em thêm hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực NGUYỄN THỊ ĐIỀN SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC A.MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài nước Lý chọn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu: 10 Thời gian nghiên cứu: 10 Phương pháp nghiên cứu: 10 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu: 11 nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài 11 Nội dung cấu trúc đề tài: 11 B.NỘI DUNG 13 CHƢƠNG I: CƠ SỞ ĐỊA CHẤT-VẬT LÝ CỦA PHƢƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN 13 I.1.Tính chất dẫn điện vật chất mặt đất 13 I.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính dẫn điện vật chất mặt đất 15 I.2.1 Thành phần khoáng vật 15 I.2.2 Độ rỗng độ nứt vỏ 15 I.2.3 Độ ẩm 15 I.2.4 Độ khống hóa nước ngầm 15 I.2.5 Kiến trúc bên đất đá 16 I.2.6 Nhiệt độ áp suất 16 CHƢƠNG II: LÝ THUYẾT THĂM DÒ ĐIỆN VÀ ẢNH ĐIỆN HAI CHIỀU 19 II.1 Cơ sở lý thuyết phương pháp thăm dò điện 19 II.2.Lý thuyết ảnh điện hai chiều 23 II.2.1 Cơ sở lý thuyết ảnh điện hai chiều 23 II.2.2 Bài toán thuận phương pháp thăm dò ảnh điện hai chiều 24 II.2.3 Bài toán ngược phương pháp ảnh điện hai chiều 27 II.2.3.1.Phương pháp bình phương tối thiểu: 27 SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ CHƢƠNG III: ĐỘ NHẠY VÀ QUY TRÌNH ĐO CỦA CẤU HÌNH THIẾT BỊ WENNER-SCHLUMBERGER 32 III.1 Độ nhạy thiết bị Wenner-Schlumberger 32 III.1.1 Hàm độ nhạy 2D 34 III.1.2 Độ nhạy thiết bị Wenner-Schlumberger 36 III.2 Quy trình đo thực địa cấu hình thiết bị Wenner-Schlumberger 39 III.2.1 Thiết bị, máy đo 39 III.2.1.1 Điện cực 39 III.2.1.2 Máy đo 39 III.2.2 Quy trình đo đạc thiết bị 41 CHƢƠNG IV: ỨNG DỤNG CẤU HÌNH THIẾT BỊ WENNERSCHLUMBERGER TRONG KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT TẠI KHU VỰC ÂU THUYỀN 43 IV.1 Vị trí khu vực khảo sát tuyến đo 43 IV.2 Xử lý liệu giải đoán kết 44 IV.2.1.Xử lý liệu: 44 IV.2.1.1 Tuyến đo khu vực ranh giới khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang âu thuyền: 44 IV.2.1.2 Tuyến đo khu vực ranh giới âu thuyền khu dân cư: 45 IV.2.1.3 Kết hai tuyến biểu diễn hệ trục: 46 IV.2.2 Thảo luận giải đoán kết quả: 47 IV.2.2.1.Tuyến đo (khu vực ranh giới KCN dịch vụ thủy sản Thọ Quang âu thuyền): 47 IV.2.2.2 Tuyến đo (khu vực ranh giới âu thuyền khu dân cư): 47 IV.2.2.3 Thảo luận giải đoán tổng hợp hai tuyến: 49 IV.2.3 Kiến nghị 49 KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 52 SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp 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 chất phổ biến Bảng 3.1: Chiều sâu khảo sát trung bình (Ze) cho thiết bị khác  Danh mục hình vẽ: Hình 2.1:Dịng điện chạy từ nguồn dịng điện phân bố điện Hình 2.2: 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 2.3: Mơ hình thiết bị truyền thống với điện cực sử dụng thăm dị điện Hình 2.4: Các mơ hình thiết bị sử dụng thăm dò điện điện trở suất tham số hình học chúng Hình 2.5: Hệ thiết bị điện cực đối xứng Hình 2.6: 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 dòng cực gốc điện cực cách điểm “a” mặt mơi trường Hình 3.2: Biểu diễn mơ hình mặt cắt giả định cho thiết bị Wenner WennerSchlumberger Hình 3.3: Mặt cắt đường cong độ nhạy 2D thiết bị Wenner-Schlumberger Hình 3.4: Hệ máy thăm dị điện chiều Diapir 10R Hungari Hình 3.5: Trình tự phép đo để xây dựng mặt cắt ảnh điện hai chiều cho cấu hình thiết bị Wenner-Schlumberger Hình 4.1: Vị trí khu vực khảo sát Hình 4.2: Vị trí tuyến đo hai khu vực ranh giới âu thuyền Thọ Quang SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Hình 4.3: Mặt cắt ảnh điện 2D khu vực ranh giới khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang âu thuyền Hình 4.4: Mặt cắt ảnh điện 2D khu vực ranh giới âu thuyền khu dân cư Hình 4.5: Biểu diễn kết hai tuyến đo hệ trục SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp 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 (o C) 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 + r C2P1 = 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 + R(Ω) Điện trở SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ + 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: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp A.MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài nƣớc Việc nghiên cứu phương pháp thăm dò điện gần ứng dụng nhiều vào thực tiễn để phục vụ cho phát triển khoa học – kĩ thuật, kinh tế vấn đề môi trường nhân-sinh-quan người ngồi nước Mục đích lĩnh vực giúp ta hiểu cấu trúc địa chất, đồng thời tìm kiếm khống sản phát bất thường lòng đất Các luận văn, đồ án tốt nghiệp cán sinh viên đưa kết ngày có hiệu có độ tin cậy lớn lĩnh vực L chọn đề tài Trong năm gần đây, thành phố Đà nẵng không ngừng phát tiển vượt bậc lĩnh vực.Tuy nhiên, song song với phát triển thành phố tình trạng nhiễm môi trường ngày nghiêm trọng Âu thuyền Thọ Quang nơi xảy tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng nhất.Tuy lãnh đạo cấp cao nhiều lần xử lý vấn đề tình trạng cịn tiếp diễn đến bây giờ.Với ô nhiễm không ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh mà cịn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người dân mơi trường sống sinh vật Trước tình hình đó, với phát triển mạnh m của 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 giải vấn đề mơi trường, đưa dự báo nhằm giảm thiểu tai biến rủi ro môi trường tác động đến sống an sinh tất dân cư 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 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 phần mềm máy tính, chi phí lại thấp so với phương pháp địa vật lý khác Thấy tiện SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ ích,hiệu phương pháp để đưa ứng dụng phương pháp vào thực tiễn, cho phép nhà trường thầy cô khoa vật lý trường đại học Sư Phạm Đà Nẵng đồng thời nhận hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo Th.S Lương Văn Thọ, em tiến hành nghiên cứu, khảo sát điện trở suất đất đá xung quanh khu vực Âu thuyền Thọ Quang để đánh giá mức độ ô nhiễm khu vực Đó lý em chọn đề tài khoa học: “NGHIÊN CỨU,ĐÁNH GIÁ SỰ TƢƠNG QUAN VỀ MỨC ĐỘ Ơ NHIỄM NƢỚC NGẦM Ở HAI PHÍA CỦA ÂU THUYỀN (THEO HƢỚNG ĐÔNG TÂY) BẰNG PHƢƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN 2D.” Đ i tƣ ng ph m vi nghiên cứu: t - Nghiên cứu kết đo đạc khu vực ranh giới KCN dịch vụ thuỷ sản Thọ Quang Âu thuyền Thọ Quang, Âu thuyền Thọ Quang Khu dân cư - Quan sát cấu trúc phân bố địa chất khu vực nghiên cứu - Quan sát dị thường môi trường địa chất gây ô nhiễm khu vực để giải đoán kết đánh giá v u - Nghiên cứu ứng dụng phương pháp ảnh điện vào vấn đề thực tiễn lĩnh vực khoa học - kỹ thuật môi trường Thời gian nghiên cứu: Bắt đầu từ đầu tháng 7/2014 kết thúc vào đầu tháng 9/2014 vào buổi sáng chiều tuần Phƣơng pháp nghiên cứu: * Phương pháp lý thuyết: - Tổng quan sở địa chất- vật lý phương pháp thăm dò điện - Tổng quan lý thuyết ảnh điện 2D *Phương pháp thực nghiệm - Đánh giá độ nhạy, lựa chọn cấu hình thiết bị thích hợp cho đối tượng khảo sát - Triển khai quy trình đo đạc thực cấu hình thiết bị WennerSchlumberger - Thu thập, xử lý số liệu giải đoán kết phần mềm Res2Dinv SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 10 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp Thiết bị Wenner-Schlumberger có mức độ bao phủ ngang rộng so với thiết bị Wenner hẹp so với thiết bị lưỡng cực Hình 3.3: ặt Wenner-Schlumber er, SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL ộ vớ y 2D ủ t ết bị =1, =2, =4, =6 Trang 38 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ III.2 Quy trình đo thực địa cấu hình thiết bị Wenner-Schlumberger III.2.1 Thiết bị, máy đo ự III.2.1.1 Là thiết bị dẫn điện dung để đưa dòng điện nhân tạo từ nguồn phát vào đất đá thông qua dây dẫn điện dòng điện nảy sinh từ đất đá tới máy đo điện Trong thăm dò 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) III.2.1.2 áy Để đánh giá tương quan ô nhiễm nước ngầm hai phía khu vực âu thuyền Thọ Quang (theo hướng đông-tây) sử dụng máy thăm dò điện chiều 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 khơng sử dụng để tiết kiệm pin.) 7- Dịng 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 dịng điện phát I tính mA - Giá trị hiệu điện thu U tính mV SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 39 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp - Điện trở suất   k U tính Ohm 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 : - 50 độ C Độ ẩm : < 95% Trong trình đo đạc thực địa, ứng với cấu hình thiết bị, máy s 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 công 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 cơng thức k = .a.n(n+1) Hình 3.4:H áy t ă dị SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL ột ều D r 10R ủ Hu r Trang 40 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ III.2.2 Quy trình đo đạc thiết bị Để khảo sát tương quan mức độ ô nhiễm hai khu vực âu thuyền Thọ Quang, 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 tiến hành đo tuyến đo theo hình 3.5, cách bố trí điện cực hệ thiết bị giống hệ thiết bị Wenner-alpha, hai cực thu P1, P2 nằm hai cực phát C1, C2 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 SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 41 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp S điện cực 27 25 … … 17 16 (a1 = 5m) (a2 = 10m) (a3 = 15m) • n=3 n=4 n=3 Hình 3.5: Cách b tr ả • • … • • … • • • … • ự quy trì t ự 2D t ết bị We SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL … … … é dể xây dự er-Schlumberger ặt Trang 42 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG IV: ỨNG DỤNG CẤU HÌNH THIẾT BỊ WENNERSCHLUMBERGER TRONG KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT TẠI KHU VỰC ÂU THUYỀN IV.1 Vị trí hu vực hảo sát tuyến đo Âu thuyền Thọ Quang nằm vùng hạ lưu dọc ven sông Hàn, thuộc địa phận phường Thọ Quang, quận Sơn Trà (TP.Đà Nẵng) nơi tập kết, đậu đỗ, nghỉ ngơi cho tàu thuyền ngư dân thành phố tỉnh bạn, sau ngày khơi đánh bắt hải sản Đặc biệt nơi tránh trú bão an toàn, cho tàu thuyền mùa mưa bão hàng năm Hình 4.1: Vị tr u vự ả sát Khu vực Âu thuyền Thọ Quang có diện tích 58 ha, 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 Vị tr tuyế ả sát Theo khảo sát thực địa, để có sở đánh giá tương quan mức độ ô nhiễm nước ngầm từ âu thuyền Thọ Quang khu vực xung quanh, hai tuyến đo lập hai ranh giới bản: khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang âu thuyền (với chiều dài 165m); âu thuyền khu dân cư (với chiều dài 145m) trình bày hình 4.2 (nhìn từ Google map): SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 43 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp Hình 2: Vị tr tuyế t hai khu vự ranh Quang bả ủ âu t uyề T IV.2 Xử l liệu giải đoán ết IV.2.1.Xử lý liệu: IV.2.1.1 Tuyến đo khu vực ranh giới khu công nghiệp dịch vụ thủy sản Thọ Quang âu thuyền: Tại khu vực này, có khoảng 205 điểm liệu thu thập tuyến đo với chiều dài khoảng 165m Sau xử lý liệu bị nhiễu, liệu ổn định s định dạng xử lý phần mềm Res2Dinv với vòng lặp thuật toán sai phân hữu hạn phương pháp bình phương tối thiểu Kết biểu diễn dạng ảnh điện hai chiều với sai số khoảng 7.2% (hình 4.3): SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 44 Khóa luận tốt nghiệp Hình 4.3: ặt ả 2D t dị v t ủy sả T GVHD: ThS.Lương Văn Thọ u vự r ữ u ô Qu ng âu t uyề IV.2.1.2 Tuyến đo khu vực ranh giới âu thuyền khu dân cƣ: Khoảng 174 điểm liệu thu thập tuyến đo dài khoảng 145m theo hướng bắc-nam độ sâu nghiên cứu khoảng 24m Sau xử lý yếu tố gây nhiễu, số liệu định dạng, xử lý phần mềm Res2Dinv thuật toán sai phân hữu hạn với 11 vòng lặp theo phương pháp bình phương tối thiểu kết ảnh điện thu với sai số 9,7% Kết biễu diễn dạng ảnh điện hai chiều theo hình 4.4: SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 45 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp Hình 4.4 ết ả 2D t r âu t uyề k u dâ , xử ý bằ ề Res2d v IV.2.1.3 Kết hai tuyến biểu diễn hệ trục: Để có nhìn bao quát tương quan kết hai tuyến đo, ta biểu diễn mặt cắt ảnh điện hai tuyến hệ trục tọa độ: Hình 4.5: B ểu d ễ ết SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL tuyế tr ù ột tr Trang 46 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ IV.2.2 Thảo luận giải đoán kết quả: IV.2.2.1 Tuyến đo (khu vực ranh giới KCN dịch vụ thủy sản Thọ Quang âu thuyền): Từ kết ảnh điện hai chiều tuyến (hình 4.3), ta thấy cấu trúc phân bố địa chất bên (đến độ sâu nghiên cứu) phân thành ba tầng: + Tầng địa chất thứ phân bố khoảng từ mặt đất đến độ sâu khoảng 8m dọc theo tuyến đo, giá trị điện trở suất thay đổi khoảng từ 3,32Ωm đến 94Ωm, thành phần vật chất tầng giải đoán đất cát, sạn vụn đất sét (do bồi đắp từ nơi khác đến) Tầng có mật độ chứa nước lớn, chủ yếu phân bố độ sâu khoảng 5m dọc theo tuyến đo, khoảng độ sâu số vị trí dọc theo tuyến đo tồn mạch nước ngầm liên thơng đến âu thyền Kết cho thấy nước có dấu hiệu bị nhiễm, chẳng hạn vị trí khoảng từ 10m đến 21m, 25m đến 43m, 50m đến 58m, 95m đến 105m, 125m đến cuối tuyến đo (trong khoảng giá trị điện trở suất nhỏ 10Ωm, chí giảm đến 3.32Ωm) + Tầng thứ hai, phân bố độ sâu khoảng 8m đến 15.9m có giá trị điện trở suất vào khoảng 100Ωm đến 873Ωm thành phần gồm đất đá phiến sét, cát kết, sa thạch vụn trộn lẫn bùn đen Tấng có mật độ chứa nước tầng thứ (chủ yếu phân bố phía trên), hình thức tồn chủ yếu nước mặt bề mặt đất đá khơng có dấu hiệu nước ngầm Cịn độ ẩm tầng nhỏ tầng thứ lớn tầng thứ ba + Tầng thứ ba, phân bố độ sâu khoảng từ 15.9m đến hết độ sâu nghiên cứu (có thể vượt độ sâu nghiên cứu), giá trị điện trở suất lớn vào khoảng 873,04Ω.m đến 32654,30Ω.m Theo giải đoán thành phần vật chất chủ yếu 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 khơng cho sạt lở đất hay xâm thực dòng chảy ngầm âu thuyền Do trình bồi đắp để quy hoạch xây dựng khu công nghiệp bị chôn vùi sâu bên IV.2.2.2 Tuyến đo (khu vực ranh giới âu thuyền khu dân cƣ): Theo kết khảo sát ảnh điện 2D tuyến (hình 4.4) khu vực ranh giới âu thuyền khu dân cư cấu trúc phân bố địa chất bên (đến độ sâu nghiên cứu) phân thành ba tầng: SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 47 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ + 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 (trong 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) Điểm đáng ý từ bề mặt đến độ sâu khoảng 3m, ta nhận thấy có dấu hiệu tích tụ yếu tố ô 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 dọc theo tuyến đo (trong khoảng giá trị điện trở suất nhỏ 6.96Ω.m, chí giảm đến 0,869Ω.m) 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 khu vực lân cận + 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 lang 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 (đặc biệt mùa khô mùa mưa), tồn lớp nước mặt đất đá tầng địa chất này, khơng có dấu hiệu nước ngầm Điều lý giải 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 SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 48 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ 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 dịng chảy ngầm âu thuyền, q 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 IV.2.2.3 Thảo luận giải đốn tổng hợp hai tuyến: Về cấu trúc phân bố địa chất, thành phần vật chất hai khu vực khảo sát âu thuyền có tương đồng, nhiên độ dày tầng địa chất hai vị trí khảo sát tương đối khác Ở tầng địa chất thứ hai khu vực khảo sát có mật độ chứa nước cao nước có dấu hiệu ô nhiễm, điều làm tăng nguy tích tụ ô nhiễm môi trường địa chất tầng thứ hai khu vực Theo liệu ảnh điện cho thấy mức độ ô nhiễm tầng địa chất thứ tuyến đo lớn tuyến đo (vì miền giá trị điện trở suất tầng địa chất thứ tuyến thứ giảm đến 0.869Ωm, tuyến giảm đến 3.32 Ωm) Có thể tuyến đo thứ (tại khu vực ranh giới âu thuyền khu dân cư) thực gần với hành lang đê kè âu thuyền so với tuyến 1, nước âu thuyền thẩm thấu trực tiếp qua hành lang âu thuyền đến vị trí dễ dàng hơn, cịn vị trí tuyến đo thứ hai (tại khu vực ranh giới KCN dịch vụ thủy sản Thọ Quang âu thuyền) cách xa hành lang bờ kè âu thuyền yếu tố ô nhiễm từ nước âu thuyền dịch chuyển đến vị trí chủ yếu theo mạch nước ngầm mức độ nhiễm giảm dần theo khoảng cách dịch chuyển Trong tầng địa chất thứ ba hai vị trí ta quan sát dấu tích hệ thống đê kè vững âu thuyền khơng có dấu hiệu nước từ âu thuyền thẩm thấu hay xâm thực qua hệ thống này, nhiên vị trí tuyến khảo sát gần âu thuyền nên hành lang đê kè có độ dày lớn vị trí tuyến IV.2.3 Kiến nghị Như vậy, qua biện luận giải đoán kết khảo sát ảnh điện 2D hai khu vực ranh giới Âu thuyền cho thấy: có dấu hiệu tích tụ dịch chuyển yếu tố ô nhiễm môi trường đất tầng địa chất gần bề mặt (phân bố độ sâu SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 49 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS.Lương Văn Thọ khoảng từ 2m đến 5m) xung quanh khu vực Âu thuyền yếu tố ô nhiễm lang rộng thấm sâu xuống tầng địa chất bên Về lâu dài, khơng có biện pháp xử lý vấn đề ô nhiễm s ảnh hưởng đến môi trường sống, đặc biệt vào mùa nắng hạn khí từ đất có chứa yếu tố nhiễm s tác động không tốt đến sức khỏe người dân khu dân cư gần đó, chưa kể mùi thối khơng khí bốc lên trực tiếp từ âu thuyền Do đó, để khắc phục vấn đề cần có biện pháp cụ thể thường xuyên kiểm tra việc xả thải KCN dịch vụ thủy sản Thọ Quang, cảng cá, chợ cá trình hoạt động sản xuất Cần xử lý kịp thời sở vi phạm việc xả thải theo quy định hành bảo vệ môi trường, tập trung nước xả thải KCN dịch vụ thủy sản Thọ Quang, cảng cá, chợ cá trạm xử lý nước thải để xử lý quy trình Thực kiểm tra bảo trì nâng cấp cơng nghệ công suất cho trạm xử lý nước thải KCN Thọ Quang Đồng thời kiểm tra, gia cố lại hệ thống đê kè xung quanh khu vực âu thuyền để ngăn không cho xâm thực, thẩm thấu nước từ âu thuyền khu vực dân cư xung quanh SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 50 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN Kết nghiên cứu khu vực Âu thuyền Thọ Quang thể rõ phương pháp ảnh điện 2D công cụ hữu hiệu dùng để khảo sát, đánh giá đưa tranh bao quát môi trường địa chất khu vực nghiên cứu Thơng qua đó, ta biết thành phần đất đá, nước ngầm, đặc điểm cấu trúc, điều kiện hình thành kiến tạo môi trường địa chất Hơn nữa, phương pháp cịn cho phép giải đốn thơng tin hữu ích phục vụ cho lĩnh vực khác có liên quan mơi trường, địa chất cơng trình, vấn đề tìm kiếm nguồn nước ngầm xây dựng móng sở hạ tầng Bên cạnh đó, phương pháp ảnh điện 2D nghiên cứu trường điện không đổi nên không xâm thực hay phá hủy môi trường địa chất q trình nghiên cứu, đặc tính ưu việt phương pháp Trong giai đoạn với hỗ trợ đắc lực kỹ thuật tính tốn (phần mềm chương trình tính tốn có tốc độ xử lý nhanh) giúp cho phương pháp ảnh điện 2D đo đạc xử lý đến hàng trăm, hàng ngàn điểm liệu thời gian ngắn Quy trình thu thập liệu ngồi thực địa đơn giản với thiết bị máy móc gọn nhẹ giúp cho phương pháp ảnh điện 2D linh hoạt thực khảo sát môi trường địa chất địa hình khác nhau, có thơng tin đối tượng nghiên cứu phạm vi sâu rộng 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 nước ta SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 51 GVHD: ThS.Lương Văn Thọ Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGTPHCM, Giáo trì t ă dị 1, Tp Hồ Chí Minh [2] Nguyễn Thành Vấn, Nguyễn Kim Đính (2004), từ, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, Tp Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Ngọc Thu (2006), t ă dị 2D, Liên đồn Bản đồ Địa chất Miền Nam [4] Le Ngoc Thanh, Nguyen Thanh Van (2004), “Application pf geophysical methods to study geologycal structures of Mekong river bank to determine the weak zones capable of erosion”, Proceedings of International Symposium on Shallow Geology and Geophysics, Hanoi, April 12-14, 2004 [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 [7] 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 SVTH: Nguyễn Thị Điền_11CVL Trang 52 ... hành nghiên cứu, khảo sát điện trở suất đất đá xung quanh khu vực Âu thuyền Thọ Quang để đánh giá mức độ ô nhiễm khu vực Đó lý em chọn đề tài khoa học: “NGHIÊN CỨU,ĐÁNH GIÁ SỰ TƢƠNG QUAN VỀ MỨC ĐỘ... quy trình đo đạc sử dụng phương pháp ảnh điện hai chiều *C IV :Ứng dụng phương pháp ảnh điện 2D đánh giá tương quan mức độ ô nước ngầm hai khu vực ranh giới Âu thuyền Thọ Quang, thu thập xử lý số... nghiên cứu: u - Nghiên cứu tổng quan lý thuyết sở địa chất-vật lý thăm dò điện sở lý thuyết phương pháp ảnh điện 2D - Nghiên cứu cấu trúc địa chất hai khu vực khảo sát - Đánh giá tương quan mức