Hoạt động của con ngƣời cũng ảnh hƣởng rất mạnh tới sự hình thành trữ lƣợng nói chung và trữ lƣợng động nói riêng. Một số tác động nhân tạo chắnh xảy ra trong vùng nghiên cứu.
- Hoạt động của các công trình thuỷ lợi, thủy điện đã phần nào ảnh hƣởng tắch cực đến sự hình thành trữ lƣợng NDĐ. Hiện nay, chƣa có công trình nào nghiên cứu ảnh hƣởng của chuyển nƣớc từ LVS Đồng Nai (từ công trình thủy điện Đa Nhim và Đại Ninh) đến nguồn NDĐ tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận. Tuy nhiên, sự thiếu nƣớc dùng cho các mục đắch sử dụng trong vùng đã giảm đáng kể từ khi có 2 công trình chuyển nƣớc này.
- Ảnh hƣởng do nƣớc thải: quá trình thải từ các khu công nghiệp, khu đô thị, khu dân cƣ là một trong những nguồn gây ô nhiễm nguồn NDĐ và khi nƣớc thải thấm xuống nó cũng hình thành trữ lƣợng NDĐ. Riêng trên địa bàn tỉnh Bình thuận có lƣợng nƣớc thải khoảng 71.262m3
/ngày [42], nguồn nƣớc thải chủ yếu tập trung ở thành phố Phan Thiết, thị xã LaGi và các trị trấn. Còn trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận, lƣợng nƣớc thải ƣớc tắnh khoảng 41.744m3/ngày, nguồn nƣớc thải này chủ yếu tập trung ở khu dân cƣ tập trung thuộc khu vực thành phố Phan Rang Ố Tháp Chàm, các thị trấn, thị tứ các huyện thị. Nƣớc thải từ các nguồn thải này hầu nhƣ không đƣợc xử lý trƣớc khi thải ra môi trƣờng, thấm vào đất, thấm xuống tầng chứa nƣớc. Cũng nhƣ việc đánh giá ảnh hƣởng của hoạt động các công trình thuỷ lợi, hiện chƣa có nghiên cứu hoạt động xả nƣớc thải ảnh hƣởng đến NDĐ.
- Hoạt động khai thác nguồn NDĐ: các hoạt động khai thác nguồn NDĐ tác động rất mạnh tới sự hình thành trữ lƣợng động NDĐ, hoạt động này tạo ra các vùng động thái phá huỷ. Hiện nay, trong vùng nghiên cứu mới có 5 công trình quan trắc quốc gia thực hiện quan trắc từ 2010. Do số lƣợng giếng quan trắc còn ắt, thời gian quan trắc chƣa đủ dài để đánh giá mức độ ảnh hƣởng của quá trình khai thác đến sự hình thành trữ lƣợng động tự nhiên trong vùng.
Nhƣng hoạt động khai thác trực tiếp trong các tầng chứa nƣớc là một trong những nhân tố ảnh hƣởng đến sự hình thành trữ lƣợng động tự nhiên. Vùng nghiên cứu bị bao bọc bởi biển, mạng lƣới sông suối ngắn và dốc, nƣớc áp lực tầng dƣới nằm sâu và một phần bị mặn. Mặt dù tổng lƣợng khai thác NDĐ không lớn, nhƣng quy trình và chế độ khai thác không phù hợp phần nào đã làm nhiễm bẩn, nhiễm mặn NDĐ trong vùng. Việc khai thác nƣớc của các giếng khoan phục vụ dân sinh chỉ theo nhu cầu, thiếu quản lý và hiểu biết, độ sâu các giếng khoan biến đổi từ 5 đến 18m, không phụ thuộc bề dày tầng chứa nƣớc và khoảng cách đến biên mặn, nên một số nơi đã làm tăng sự khuếch tán của nƣớc mặn từ biển và đầm phá vào NDĐ, dẫn đến giảm trữ lƣợng nƣớc nhạt hoặc tăng độ khoáng hoá của NDĐ. Mặc khác, một số giếng khoan không sử dụng đƣợc trong quá trình thi công không đƣợc trám, làm nhiễm bẩn NDĐ theo điểm. Khai thác phục vụ nuôi trồng thuỷ sản và khai thác sa khoáng chủ yếu tập trung ven bờ biển, bề dày tầng NDĐ nhỏ, nhƣng do nhu cầu đã tiến hành khai thác với lƣu lƣợng lớn trong diện hẹp, chỉ số hạ thấp mực nƣớc và bán kắnh ảnh hƣởng rất lớn lan đến các biên cung cấp (nƣớc mặn) làm tăng quá trình xâm nhập mặn vào tầng chứa NDĐ, thậm chắ một số vùng khai thác sa khoáng đã sử dụng nƣớc biển để tách quặng.
Tại khu vực ven biển Bình Thuận, một số công ty khoáng sản đã sử dụng nƣớc biển để khai thác titan theo công nghệ mở moong thành một hố sâu 8m đến 10m, cấp nƣớc biển vào moong và dùng bơm hút cát giàu sa khoáng cùng nƣớc ở phần dƣới của hố
moong lên bàn tuyển xoắn. Nƣớc biển đƣợc bơm trực tiếp vào moong khai thác với lƣu lƣợng trung bình 150 m3/giờ, một ngày khai thác 16 giờ, tƣơng đƣơng 2400m3/ngày. Quá trình tuyển quặng này đã làm nhiễm mặn cục bộ tầng NDĐ tại
Hình 2.30. Ảnh công trình sử dụng nguồn NDĐ khai thác sa khoáng ở dải ven biển Bình Thuận
chỗ, dẫn đến các giếng khai thác NDĐ vùng lân cận bị mặn. Các giếng khai thác NDĐ dân sinh trƣớc đây trong vùng ở độ sâu 12m đến 14m là loại nƣớc nhạt (M = 0,2 Ố 0,25 g/l), nhƣng sau khi các công ty (Công ty Khoáng sản Đô Thành, Đƣờng Lâm, Dƣơng Anh, Sao Mai, Hƣng Thịnh Phát trên địa bàn hai xã Hòa Thắng, Hồng Phong thuộc huyện Bắc Bình) sử dụng nƣớc biển để khai thác titan, độ mặn trong các giếng khai thác tăng lên. Đến tháng 4/2005, ở một số giếng, độ mặn của nƣớc khá cao (M = 3-5 g/l) vƣợt giới hạn cho phép, không thể sử dụng cho ăn uống và sinh hoạt nên phải giảm dần độ sâu khai thác so với mặt đất, đến tháng 12/2005, toàn bộ các giếng trong vùng đều bị nhiễm mặn cao, không thể sử dụng đƣợc và chỉ khai thác tƣơng đối đảm bảo ở độ sâu 4m so với mặt đất. Ở vùng địa hình thấp, NDĐ mặn tràn ra các vũng nƣớc mặt, nơi cấp nƣớc cho nông nghiệp, đã làm hƣ hỏng 10,3 ha lúa vào tháng 5/2006.
Để khắc phục tắnh trạng nhiễm mặn NDĐ do khai thác khoáng sản, từ 12/2005 đến nay, Công ty Khoáng sản chuyển sang sử dụng NDĐ bằng hệ thống giếng UNICEF (gồm 18 giếng, độ sâu giếng 12-14m, cách biển 100m) để tách sa khoáng. Do hệ thống giếng bố trắ trong diện hẹp, lƣu lƣợng khai thác lớn, gần biên mặn nên bán kắnh ảnh hƣởng của hệ thống lan đến biên mặn làm thay đổi chất lƣợng NDĐ tại vùng khai thác theo hƣớng tăng độ mặn (khảo sát ngày 30/5/2006, NDĐ do công ty khai thác Đô Thành có hàm lƣợng NaCl là 260 mg/l, nhƣng đến 25/11/2006, hàm lƣợng NaCl tăng lên là 500 mg/l). Chắnh các vấn đề nêu trên trong khai thác NDĐ đã làm cho trữ lƣợng NDĐ ngày càng giảm sút và độ mặn tăng dần.
- Ảnh hƣởng do nuôi trồng thuỷ sản:
Do có một số đầm và dải cát ven biển, vùng nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản phát triển. Đây là nguồn lợi phục vụ cho sự phát triển kinh tế của địa phƣơng, tuy nhiên nó cũng có những tác động tiêu cực đáng kể đến môi trƣờng trong vùng, trong đó có nguồn NDĐ. Các công trình nuôi tôm sử dụng nguồn nƣớc có độ mặn cao làm biến đổi chất lƣợng NDĐ theo hƣớng tăng cao độ tổng khoáng hoá ở vùng nuôi và các vùng kế cận. Ngoài tác dụng làm thay đổi chất lƣợng nƣớc, việc nuôi tôm, nhất là nuôi tôm trên cát với lớp phủ là vải địa kỹ thuật (xem Hình 2.30), đã làm
giảm nguồn cung cấp cho NDĐ một cách đáng kể.
Trong vùng, với diện tắch nuôi tôm trên cát khoảng 985.000 m2, thành phần thạch học lớp bùn cát có hệ số thấm khoảng 0,1 đến 0,5m/ngày cũng ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng nguồn nƣớc dƣới đất trong vùng nghiên cứu.
- Các công trình vệ sinh và các yếu tố khác
Do mức sống của dân cƣ trong vùng nghiên cứu thấp, nên hầu hết các gia đình đều có hoặc không có các nhà vệ sinh hợp quy cách (hố xắ tự hoại), chúng chủ yếu là các hố đào không đƣợc cách ly với tầng chứa nƣớc, chất thải vệ sinh thải vào đới thông khắ, khi nƣớc mƣa thấm xuống tầng NDĐ một lƣợng chất thải đi theo đã làm nhiễm bẩn tầng NDĐ. Ngoài ra, phát triển đô thị, bê tông hóa mặt đất và các nghĩa trang cũng đóng góp trông việc giảm cung cấp thấm và gây ô nhiễm NDĐ vùng nghiên cứu.
Chƣơng 3:
ĐÁNH GIÁ TRỮ LƢỢNG NƢỚC DƢỚI ĐẤT VứNG NGHIÊN CỨU 3.1. Sự hình thành trữ lƣợng NDĐ từ cung cấp thấm của nƣớc mƣa
3.1.1. Lựa chọn phương pháp, công trình nghiên cứu
Hiện nay, có nhiều phƣơng pháp cho phép xác định giá trị cung cấp của nƣớc mƣa cho NDĐ nhƣ phƣơng trình cân bằng mặt đất, phƣơng pháp cân bằng trong đới thông khắ của A.V.Lebedev..., nhƣng thông dụng nhất vẫn là phƣơng pháp dựa trên phƣơng trình sai phân hữu hạn của G. N. Kamenski. Để áp dụng phƣơng pháp này,
ngƣời ta thƣờng thiết kế các sân cân bằng. Đối với dòng chảy một chiều, sân cân bằng gồm một tuyến ba lỗ khoan song song với phƣơng dòng chảy. Đối với dòng chảy hai chiều, sân cân bằng gồm hai tuyến song song và vuông góc với phƣơng dòng chảy. Trên mỗi tuyến cũng có 3 lỗ khoan quan trắc. Chúng tạo nên dạng một chiếc phong bì. Vì vậy, trong thực tế thƣờng gọi là sân cân bằng dạng phong bì.
Cơ sở phƣơng pháp tắnh toán: thành phần tham gia vào cân bằng nƣớc trong khu cân bằng bao gồm lƣợng nƣớc chảy đến và chảy đi theo phƣơng , theo phƣơng , giá trị cung cấp hoặc bốc hơi từ bề mặt NDĐ: . Sự thay đổi giá trị cung cấp và thoát theo các phƣơng đã dẫn đến sự dâng cao hay hạ thấp mực NDĐ và đi liền là sự thay đổi thể tắch nƣớc (V) trong phân tố nghiên cứu.
(3.1) Trong các biểu thức trên:
∆x, ∆y là khoảng cách giữa các lỗ khoan quan trắc trong sân cân bằng theo phƣơng x, y;
W là cƣờng độ cung cấp của nƣớc mƣa (hoặc bốc hơi) từ bề mặt NDĐ trên Hình 3.1. Kiểu sân cân bằng
một đơn vị diện tắch;
là hệ số nhả nƣớc trọng lực (khi mực nƣớc hạ thấp) hoặc hệ số thiếu hụt bão hòa (khi mực nƣớc dâng cao);
H là biên độ dao động mực nƣớc ứng với khoảng thời gian t.
So sánh tổng các giá trị của các thành phần tham gia vào cân bằng nƣớc với sự thay đổi thể tắch nƣớc của phân tố nghiên cứu, ta có phƣơng trình:
(3.2)
Từ phƣơng trình (3.2) rút ra:
(3.3)
Giả sử theo trục x có ba lỗ khoan có ký hiệu 1, 5, 4 và trục y Ố 3, 5, 2 của phân tố trong sân cân bằng, lƣu lƣợng chảy đến và chảy đi khỏi phân tố cân bằng theo phƣơng x ta có phƣơng trình (3.4)
+
(3.4) Ở đây: K là hệ số thấm đất đá chứa nƣớc;
s, s+1, s+2 là thời điểm đầu, giữa và cuối của bƣớc thời gian t; [ ]
là bề dày và cao trình mực nƣớc tại các lỗ khoan 1, 2, 3, 4, 5 ở thời điểm s+1; là cao trình mực nƣớc tại lỗ khoan 5 ở thời điểm đầu s và thời điểm cuối s+2 của khoảng thời gian t;
l5,4, l5,3, l5,2, l5,1 là khoảng cách từ các lỗ khoan 5-4, 5-3, 5-2 và 5-1.
; ; ;
; .
Từ các biểu thức trên, ta có phƣơng trình xác định giá trị cung cấp của nƣớc mƣa cho NDĐ hoặc bốc hơi từ bề mặt NDĐ:
W = S Ố K1 (A-B) Ố K2 (C Ố D) (3.5)
Nhƣ vậy, từ phƣơng trình (3.5) ta có thể xác định đƣợc giá trị W.
3.1.2. Bố trắ công trình nghiên cứu:
1. Vị trắ công trình quan trắc: đƣợc lựa chọn tại khu vực điển hình trên
LVS Cái Phan Rang.
- Vị trắ quan trắc thứ nhất tại khu vực xã Phƣớc Thuận, huyện Ninh Phƣớc, tỉnh Ninh Thuận với 05 giếng quan trắc gồm: QTT1-C1 (G1); QTT2-C1 (G2); QTT3-C1 (G3); QTT4-C1 (G4); QT-QS (G5). Các giếng quan trắc đƣợc đặt vào tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tắch Pliestocen (qp). Đây là một tầng chứa nƣớc triển vọng có ý nghĩa hơn các đơn vị chứa nƣớc khác trong vùng. Tầng chứa nƣớc nằm lộ trên mặt trong phạm vi đặt sân cân bằng (ở khu vực Phƣớc Thuận Ố Ninh Phƣớc). Thành phần thạch học của đất đá có nguồn gốc từ trầm tắch sông, biển, sông, sông- biển, biển Ố gió (xem hình 3.2).
- Vị trắ quan trắc thứ 2 tại khu vực Mỹ Bình, phƣờng Tấn Tài, TP. Phan Rang, tỉnh Ninh Thuận gồm: QTT1-C3 (G6); QTT2-C3 (G7); QTT3-C3 (G8); QTT4-C3 (G9); QTT5-C3 (G10). Các giếng quan trắc đƣợc đặt vào tầng chứa nƣớc lỗ hổng trầm tắch Holocen (qh). Tầng chứa nƣớc lộ thiên ở nơi đặt sân cân bằng (ở khu vực Mỹ Bình Tấn Tài). Đây là tầng chứa nƣớc đƣợc đánh giá có mức độ chứa nƣớc nghèo đến trung bình, chiều dày biến đổi khá mạnh. Thành phần thạch học của đất đá gồm các lớp cát mỏng, cuội sỏi, bột sét xen kẽ với nhau (sơ đồ bố trắ sân cân bằng có thể xem Hình 3.2).
Hình 3.2. Sơ đồ bố trắ sân cân bằng
2. Thời gian và phƣơng pháp quan trắc: Các sân cân bằng khu vực Phƣớc
Thuận và sân cân bằng khu vực Mỹ Bình - Tấn Tài và tuyến quan trắc khu vực xã Phƣớc Thuận, huyện Ninh Phƣớc đƣợc quan trắc từ tháng 11/2012 đến tháng 10/2013, tần suất quan trắc 2 giờ/lần bằng thiết bị đo MN tự động. Sử dụng thiết bị đo tự động, tần suất đo 2 giờ/lần.
3. Số liệu tắnh toán: Trên cơ sở số liệu quan trắc MN thực tế (xem Hình 3.3,
Hình 3.4) tiến hành tổng hợp MN trung bình tháng và kết quả cao độ MN trung bình tháng tại các sân cân bằng đƣợc thể hiện trong các Bảng 3.1 và Bảng 3.2 sau.
Hình 3.4. Đồ thị diễn biến MN tại các giếng quan trắc, sân cân bằng Tấn Tài Bảng 3.1. Tổng hợp cao độ MN thực đo tại sân cân bằng Phƣớc Thuận
Thời gian Cao độ mực nƣớc TB tháng G5 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G1 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G2 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G3 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G4 (m) 11-2012 8,07 8,52 8,65 8,45 8,30 12-2012 7,83 8,42 8,40 8,22 8,20 01-2013 7,78 8,39 8,35 8,18 8,16 02-2013 7,70 8,33 8,25 8,11 8,03 03-2013 7,69 8,08 8,24 8,10 7,98 04-2013 7,68 8,31 8,20 8,07 8,04 05-2013 7,61 8,26 8,12 7,97 7,96 06-2013 7,85 8,39 8,35 8,21 8,17 07-2013 7,82 8,41 8,36 8,21 8,17 08-2013 7,84 8,38 8,39 8,23 8,18 09-2013 7,77 8,28 8,29 8,15 8,09 10-2013 8,20 8,56 8,77 8,59 8,50
Bảng 3.2. Tổng hợp cao độ MN thực đo tại sân cân bằng Tấn Tài
Thời gian Cao độ mực nƣớc
TB tháng G6 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G7 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G8 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G9 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G10 (m) 11-2012 2,765 1,651 0,696 2,800 1,344 12-2012 2,499 1,609 0,272 2,392 1,053 01-2013 2,463 1,553 0,514 2,402 1,098 02-2013 2,471 1,671 0,546 2,346 1,169 03-2013 2,467 1,646 0,589 2,351 1,173 04-2013 2,146 1,422 0,429 2,094 0,998 05-2013 2,308 1,443 0,435 2,224 0,970 06-2013 2,349 1,604 0,556 2,288 1,096 07-2013 2,422 1,602 0,626 2,312 1,154 08-2013 2,322 1,574 0,586 2,257 1,118 09-2013 2,338 1,583 0,458 2,272 1,092 10-2013 2,585 1,568 0,804 2,612 1,283
4. Chỉnh lý số liệu mực nƣớc: Trong thực tế, việc bố trắ các giếng quan trắc
khăn, phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố sử dụng đất. Do điều kiện thực tế đã không bố trắ đƣợc vị trắ giếng nhƣ lý thuyết, nên tác giả đã tiến hành chỉnh lý số liệu:
i) Đối với sân cân bằng khu vực xã Phƣớc Thuận, huyện Ninh Phƣớc, tỉnh Ninh Thuận tiến hành chỉnh lý giếng G3; G4; G5 về G3’,G4’, G5’và MN đƣợc thể hiện trong Bảng 3.3;
ii) Đối với sân cân bằng khu vực tại khu vực Mỹ Bình, phƣờng Tấn Tài, TP. Phan Rang tiến hành chỉnh lý MN giếng G8; G9; G10 về MN giếng G8’, G9’, G10’ và MN đƣợc thể hiện trong Bảng 3.4.
Bảng 3.3. Tổng hợp cao độ MN nội suy tại sân cân bằng Phƣớc Thuận
Thời gian nƣớc TB tháng Cao độ mực
G1 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G2 (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G3’ (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G4’ (m) Cao độ mực nƣớc TB tháng G5’ (m) 11-2012 8,52 8,65 8,44 8,39 8,36 12-2012 8,42 8,40 8,24 8,18 8,14 01-2013 8,39 8,35 8,19 8,14 8,10 02-2013 8,33 8,25 8,12 8,06 8,02 03-2013 8,08 8,24 8,07 8,00 7,98 04-2013 8,31 8,20 8,08 8,04 7,99 05-2013 8,26 8,12 8,00 7,96 7,91 06-2013 8,39 8,35 8,22 8,17 8,13 07-2013 8,41 8,36 8,22 8,17 8,13 08-2013 8,38 8,39 8,23 8,18 8,14 09-2013 8,28 8,29 8,15 8,09 8,06 10-2013 8,56 8,77 8,56 8,50 8,49