6. Cơsở tài liệu và cấu trúc luận văn
3.3.Hiện trạng xâm nhập mặn nướcngầm vùng ven biển Hà Tĩnh
1) Xâm nhập mặn tầng qh
Tổng độ khoáng hóa của nước trong tầng qh2 đa phần trong khoảng từ 0,1 - 1,0g/l tức là từ loại siêu nhạt đến nhạt thuộc loại hình hóa học clorur - bicarbonat hoặc bicarbonat - clorur - natri - calci. Nước trong tầng này được cung cấp bởi nước mưa là chính và có quan hệ thủy lực với nước hồ, nước sông và tầng chứa nước bên dưới.Tầng qh2 có diện tích rộng lớn nhất, kéo dài từ Tây Bắc đến Đông Nam vùng nhưng chiều dày tầng chứa nước mỏng.Riêng phần phân bố trong các dải cát ven biển có giá trị M trong khoảng 0,1 - 0,8g/l (trung bình 0,3g/l) thuộc loại nước siêu nhạt đến nhạt, có thể khai thác sử dụng cho mục đích sinh hoạt.
Tầng chứa nước qh1 có nước thuộc loại từ rất nhạt đến lợ, trong đó có các vùng phía Bắc, phía Nam và vùng ven rìa.Đây là những nơi có điều kiện trao đổi nước mạnh và gần miền cung cấp nước thuộc loại rất nhạt với thành phần clorur - bicarbonat - natri - calci.Giá trị M của nước thay đổi từ 1,0 - 3,0g/l có thành phần chính là clorur - natri. Ở dải trung tâm thuộc các huyện Thạch Hà và Can Lộc, nước dưới đất có thành phần clorur - natri - magie.
Do đặc điểm tầng chứa nước nằm nông, lớp cách nước (amQ21-2) bên trên mỏng (có nơi chỉ dày 0,5m); hệ thống sông ở đồng bằng chịu tác động của thủy triều, nước biển vào sâu nên ảnh hưởng đến tầng qh1. Dọc theo sông Gia Hội (Cẩm Xuyên)với chiều dài khoảng 12km tính từ biển, nước bị nhiễm mặn; đặc biệt, ven sông Cái (Thạch Hà) nước mặn đã vào sâu đến 22km.
Tầng chứa nước qh1 do không dồi dào về số lượng và hạn chế về chất lượng, nên không có ý nghĩa nhiều trong việc cung cấp nước, tuy nhiên, hiện tại nó vẫn là nguồn chủ yếu phục vụ cho dân sinh ở đồng bằng thuộc các huyện Đức Thọ, Can Lộc, Thạch Hà, Cẩm Xuyên và Kỳ Anh (vì, tại những nơi này không có các nguồn nước khác). Ở những vùng nước không bị nhiễm mặn, người dân thường lấy nước từ các giếng đào hoặc khoan sâu đến lớp cát, nơi có lưu lượng và chất lượng nước tốt hơn.
2) Xâm nhập mặn tầng qp
Trong tổng số các mẫu nước phân tích tổng độ khoáng hóa thì có trên 78 mẫu (chiếm 47%) có giá trị M lớn hơn 1,0g/l. Nước tầng qp bị nhiễm mặn chủ yếu ở các khoảnh nằm dọc theo các sông bị ảnh hưởng thủy triều và rải rác ở một số giếng nằm
79
gần biển. Giá trị M trong tầng qp biến đổi trong khoảng từ 0,04g/l đến 2,92g/l, tức là nước trong tầng thay đổi từ siêu nhạt đến lợ. Nước có đủ loại thành phần từ bicarbonat - clorur - calci - natri đến clorur - natri.
Phần diện tích trải dài từ vùng đồng bằng Can Lộc, Thạch Hà đến Cẩm Xuyên với 523km2 và vùng Kỳ Anh 70 km2 nước trong tầng qp bị nhiễm mặn. Dưới tác động của nước biển xâm nhập sâu vào nội địa qua các con sông ven biển như sông Hạ Vàng, sông Rác và sông Vinh đồng thời với tầng chứa nước nằm sâu, chịu tác động mạnh mẽ của nước biển nên nước ngầm bị nhiễm mặn đáng kể, đặc biệt vào mùa khô hạn, ranh giới mặn - nhạt (đường đẳng M = 1g/l) đã dịch chuyển vào phía đất liền từ 100 - 120m như khu vực đông bắc huyện Đức Thọ, phía Bắc thị xã Hồng Lĩnh và vùng Kỳ Khang (Kỳ Anh) và đến 250m tại khu vực Thạch Mỹ (Thạch Hà). Nhiều giếng khoan vào mùa khô nước bị mặn không sử dụng được cho sinh hoạt, điển hình như vùng Cẩm Thịnh (Cẩm Xuyên), Thạch Tân (Thạch Hà) và phần sâu các dải dọc ven biển. Độ mặn lớn nhất gặp ở một số lỗ khoan như TK11 (Thạch Khê) là 12,32g/l, lỗ khoan H6 (Thạch Hà) là 12,01g/l. Vùng trung tâm đồng bằng thuộc huyện Thạch Hà, thành phố Hà Tĩnh có độ mặn lớn hơn cả so với các vùng khác.
Khả năng nhiễm mặn nước ngầm thuộc tầng chứa nước qp là rất lớn, duy chỉ vùng ven rìa các dãy núi ở Bãi Vọt và các vùng ven biển có giá trị M của nước trong tầng qp còn nhạt (vùng Thạch Khê, Cẩm Dương,…). Phần diện tích chứa nước nhạt đều có chung một đặc điểm về địa tầng là phần trên cùng hoặc lân cận có lớp cát chứa nước dày trung bình 3 – 12 m.
Hình 3.12: Phân b
80
Hình 3.13: Phân b
Người thành lập: Nguyễn Đức Núi
81
Hình 3.
82
83
Từ kết quả đó, có thể rút ra những nhận xét như sau:
- Hiện trạng xâm nhập mặn tầng qh thể hiện phức tạp trên nhiều vùng của khu vực nghiên cứu, điều kiện thủy văn và quá trình khai thác nước tác động chủ yếu tới diễn biến ranh giới mặn - nhạt giữa hai mùa trong năm. Do phân bố trên cùng và nhiều sông chảy qua, mối quan hệ thủy lực giữa nước sông và nước ngầm rất mật thiết nên nhiều khu vực đã bị nước sông mặn xâm nhập. Các thể tích nước nhạt vẫn giữ được vị trí tương đối là do chúng thường được bổ sung bởi nước mưa và nằm cân bằng động với các khối nước mặn xung quanh.
- XNM đối với tầng qp thể hiện rõ nét ở những khu vực như đã mô tả trên, diễn biến diện tích mặn giữa hai mùa trong năm ít thay đổi, điều này khẳng định rằng, tầng qp chủ yếu chịu tác động của điều kiện ĐCTV là chính, trong đó có tác động lớn của quá trình địa chất và các tầng mặn nằm bên dưới. Ngoài ra, việc khai thác nước xuyên tầng từ trên xuống cũng ảnh hưởng không nhỏ khi dẫn nước mặn từ các tầng mặt xâm nhập vào nước tầng qp.
- Kết quả đánh giá hiện trạng xâm nhập mặn đối với nước ngầmvùng ven biển Hà Tĩnh (cho kết quả khá phù hợp với các nghiên cứu trước đây và phản ánh đúng với số liệu điều tra mặn trên khu vực trong thời kỳ 2011 - 2014.
3.4. Kết quả dự báo xâm nhập mặn nước ngầmtheo thời gian
Mô hình dự báo XNM nước ngầm có tính đến sự tác động của quá trình biến đổi khí hậu theo kịch bản phát thải trung bình (B2)với các mốc dự báo tại thời điểm năm 2020 và năm 2030 sau thời điểm tháng 5/2014.Kết quả được thể hiện trên các hình 3.21 đến 3.24 tương ứng với mực nước biển dâng 7 -8 cm và 11 -13 cm.
Kết quả giải bài toán trên mô hình dự báo XNM tại khu vực theo tài liệu động thái NDĐ, tài liệu địa vật lý và phân tích độ tổng khoáng hóa trong các lỗ khoan như hiện tại cho thấy:
- Các khu vực nước nhạt (diện tích phần có màu xanh nước biển đậm) biểu thị vùng có M<1g/l đang có xu hướng thu hẹp theo thời gian. Bên cạnh đó, phần diện tích nước lợ, M trong khoảng 1 - 3g/l đang gia tăng theo chiều hướng phức tạp. Nước trong tầng qp khu vực ven biển Hà Tĩnh nhiều nơi bị ảnh hưởng bởi nước trong tầng qh do giữa hai tầng tồn tại nhiều “cửa sổ ĐCTV”. Mặt khác, việc thực hiện khai thác nước bằng các lỗ khoan sâu thông thương giữa hai tầng nên khả năng ảnh hưởng lẫn nhau là rất lớn.
84
do chịu tác động trực tiếp của nước sông và quá trình khai thác nước. Về mùa khô, diện tích những vùng bị nhiễm mặn dễ được nhận dạng do có xu thế biến động của ranh giới mặn - nhạt được thể hiện rõ nét hơn. Đối với tầng qp, quá trình XNM chịu ảnh hưởng chính từ điều kiện ĐCTV, ở đây là tầng qh và các tầng chứa nước khác, về mặt thời gian, phạm vi mặn - nhạt ít biến động.
- Dưới tác động của quá trình XNM hiện đại (do biến đổi khí hậu) cùng với nhu cầu sử dụng tăng và biện pháp khai thác nước ngầm chưa được quản lý chặt chẽ sẽlàm các đới chứa nước nhạt có xu hướng thu hẹp lại, diện tích phần nước mặn chắc chắn tăng lên. Trong tương lai gần (5 - 10 năm) diện tích nước nhạt của 2 tầng qh, qp thu hẹp không lớn, nhưng trong thời gian dài (trên 20 năm) sẽ ảnh hưởng tới tài nguyên nước ngầm vùng ven biển Hà Tĩnh.
- Theo các mốc thời gian dự báo và các điều kiện tác động, ranh giới mặn nhạt NDĐ của các tầng chứa nước có sự biến đổi không lớn. Đối với tầng qh, do sự phân bố rộng, chịu tác động lớn từ điều kiện thủy văn cũng như quá trình khai thác sử dụng nước nên ranh giới mặn - nhạt cũng sẽ biến đổi phức tạp cả về không gian và thời gian. Để hạn chế tác động của việc khai thác nước đến XNM trong tầng này nên bố trí các công trình khai thác quy mô vừa và nhỏ khống chế lưu lượng và điều chỉnh hợp lý theo mùa.
85
Hình 3.16: D
86
Hình 3.17: D
87
Hình 3.18: D
Người thành lập: Nguyễn Đức Núi
88
89
3.5. Đề xuất các giải pháp bảo vệ, sử dụng hợp lý tài nguyên nước ngầm vùng ven biển Hà Tĩnh biển Hà Tĩnh
3.5.1. Các giải pháp hạn chế, khắc phục quá trình xâm nhập mặn
Việc phòng chống một cách toàn diện quá trình XNM vào nguồn nước ngầm vùng ven biển nói chung và trên địa bàn nghiên cứu - khu vực ven biển Hà Tĩnh nói riêng là những vấn đề khó, không dễ giải quyết ngay một cách triệt để. Tuy vậy, để phục vụ cho mục tiêu phát triển bền vững, việc đề xuất giải pháp hạn chế và khắc phục quá trình XNM là những việc làm cấp thiết, có ý nghĩa hết sức quan trọng và mang tính thời sự đối với khu vực nghiên cứu.
Thực tế cho thấy, nhiều địa phương trên cả nước đã và đang áp dụng nhiều giải pháp hữu hiệu, bao gồm cả những giải pháp công trình và phi công trình.Tuy nhiên để có thể có được hiệu quả thực sự để hạn chế, giảm thiểu thiệt hại của quá trình tự nhiên bất lợi này rất cần có sự phối hợp mang tính tổng thể của nhiều giải pháp nhằm hỗ trợ lẫn nhau.
1) Xây dựng hệ thống thủy lợi điều tiết ngăn chặn xâm nhập mặn
Để giảm thiểu, ngăn chặn XNM, cần thực hiện các giải pháp thích hợp đối với hệ thống đê điều và kênh mương thủy lợi như sau:
- Hệ thống kênh dẫn, kênh tiêu đào qua các vùng đất phèn cần lựa chọn giải pháp nhằm hạn chế quá trình oxi hóa các vật liệu sinh phèn gây chua cho các vùng xung quanh và nguồn nước phía dưới.
- Quản lý nước trong hệ thống kênh mương nội đồng (đặc biệt là các chi lưu của sông Gia Hội (Cẩm Xuyên), sông Cái (Thạch Hà) cần phải tính toán theo chế độ rửa, chế độ tưới cho tất cả các loại cây trồng, cho từng loại đất và hướng dẫn người dân cách thức vận hành quản lý nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao về hệ số sử dụng nước và giảm mức độ gây ô nhiễm môi trường hoặc lãng phí nguồn nước.
- Hệ thống đập tràn: đây là một giải pháp tốt ngăn chặn nước xâm nhập qua đường sông và kênh dẫn, khi nước biển thắng thế trong sự tương tác với sông, phần nước nhạt nhẹ hơn sẽ tràn qua đập vào hệ thống sông, phần nước mặn nặng hơn sẽ bị ngăn lại. Đây là một giải pháp hiệu quả cao cho cả mục tiêu ngắn hạn và dài hạn.
- Xây dựng phát triển hệ thống các công trình thủy lợi, đê điều phục vụ phát triển sản xuất nông, lâm nghiệp, thủy sản bền vững, đạt hiểu quả kinh tế cao và cho phát triển công nghiệp, du lịch, môi trường và dân sinh.
90 rau màu.
- Xây dựng hệ thống đê bao chống triều cường và gió bão cấp 7, cấp 8 bảo vệ cho vùng nuôi trồng thủy sản và xây dựng hệ thống cấp nước, thoát nước hoàn chỉnh.
- Xây dựng hệ thống cấp thoát nước cho trồng rừng và nuôi trồng thủy sản. - Thiết lập một hệ thống tổ chức về bảo vệ quản lý khai thác công trình thủy lợi chặt chẽ về pháp lý, đảm bảo về lợi ích kinh tế.
- Tiếp thu nhanh các tiến bộ khoa học kĩ thuật để hiện đại hóa hệ thống thủy lợi từ khâu xây dựng, quản lý khai thác đến đánh giá hiệu quả và tác động môi trường.
- Tăng cường vai trò quản lý của cơ sở và nhân dân trong vùng để xây dựng, bảo vệ, quản lý, khai thác các công trình.
- Đầu tư, xây dựng, bổ sung hệ thống thủy lợi đồng bộ.
- Vào mùa khô hạn, có thể gia tăng chiều dài kênh nhỏ trên ruộng để phơi đất. Theo kinh nghiệm, những đường mương sẽ có tác dụng cho nước mặn lắng xuống, làm cho mặt ruộng hạn chế được nước mặn. Cách làm này còn có tác dụng rửa phèn trên mặt đất,...
- Xây dựng, gia cố thêm hệ thống đê bao ngăn mặn tại các khu vực trọng yếu. - Đào, mở rộng thêm hệ thống kênh mương dẫn nước nhạt nhằm tích trữ nguồn nước nhạt thích hợp khắc phục tác động của quá trình mặn hóa vào mùa khô.
- Khai thông dòng chảy, làm thủy lợi nội đồng, bơm tạo nguồn từ hệ thống kênh trục lên kênh sườn để cung cấp ngọt cho các khu vực vùng ngọt.
2) Xây dựng hệ thống hồ sinh thái cấp nước nhạt mùa khô
Một trong những biện pháp đang được ứng dụng để giải quyết vấn đề XNM của nước biển là xây dựng hồ sinh thái nước nhạt dưới hạ lưu ngoài hồ chứa trên vùng thượng lưu. Khái niệm hồ sinh thái là chứa nước sạch, không bị ô nhiễm, bền vững trong môi trường tự nhiên, có cây xanh, thảm cỏ ven bờ hồ, có nguồn cấp, có công trình xử lý nước vào và nước cấp. Đây là dạng hồ phục vụ đa mục tiêu: từ cấp nước ăn, nước tưới đến nước công nghiệp, du lịch, bổ sung cho tầng nước ngầm, cải thiện khí hậu, BVMT đồng thời cũng là nơi bảo tồn các hệ động thực vật tự nhiên.
Dạng công trình này có thể bố trí ở khu vực có địa hình cao, mực nước ngầm nằm sâu như khu vực ven rìa phía tây của vùng nghiên cứu.
3) Các giải pháp quản lý khai thác nguồn nước
- Từ hiện trạng nhiễm mặn các nguồn nước và nguyên nhân gây ra nhiễm mặn, đề tài kiến nghị một số giải pháp quản lý nhằm phòng chống và giảm thiểu thiệt hại
91 như sau:
+ Điều tra chi tiết để quy hoạch khai thác một cách hợp lý. Cơ quan quản lý và cấp phép khai thác nước phải có chế tài xử phạt đối với những tổ chức, cá nhân khai thác nước trái phép gây hậu quả nặng nề cho tầng chứa nước cả về trữ lượng và chất lượng nước.
+ Cần các tổ chức có chuyên môn nghiệp vụ cao để giám sát việc khoan khai thác nước ngầm, nhằm tránh những hậu quả không đáng có, như việc khoan khai thác nước không đúng kỹ thuật gây ra hiện tượng phá hủy tầng chứa nước, tạo các cửa sổ thông thương giữa các tầng làm nhiễm mặn, nhiễm bẩn lan truyền từ tầng này sang tầng khác.
+ Đối với các khu vực nước nhạt ven biển, khi khai thác phải đặc biệt chú ý đến chế độ khai thác sao cho hợp lý, tránh tình trạng XNM của nước mặn.
+ Việc phát triển các ngành nghề nuôi thủy sản ven biển là rất tốt, song các cơ quan quản lý cần hướng dẫn, kiểm tra và giúp đỡ người dân về mặt kỹ thuật nuôi trồng để có thể đồng thời đạt được mục đích về kinh tế mà vẫn bảo vệ được tài nguyên