3.2.5.1. Xây dựng mô hình đánh giá a. Giới hạn mô hình và phân lớp
Tác giả phân lớp mô hình thành 2 lớp: Lớp 1 ứng với lớp chứa nƣớc trong trầm tắch Holocen; Lớp 2 ứng với lớp chứa nƣớc trong trầm tắch Pleistocen. Bƣớc
lƣới đƣợc phân chia với khoảng cách ô 250mx250m. Giới hạn vùng mô hình bởi hệ toạ độ địa lý theo hệ WGS84 nhƣ sau:
+ Từ 772,000 834,000 độ kinh Đông; + Từ 11,168,000 11,219,000 độ vĩ Bắc.
Hình 3.48. Sơ đồ giới hạn vùng LVS Phan - sông Dinh sử dụng đánh giá TLNDĐ bằng mô hình
b. Thông số đầu vào mô hình
Sự hình thành NDĐ chịu ảnh hƣởng rất lớn của khả năng bổ cập của nguồn nƣớc mƣa, nƣớc mặt,... và khả năng bốc hơi mặt NDĐ. Vùng nghiên cứu đƣợc gán các giá trị bổ cập cũng nhƣ giá trị bốc hơi nhƣ sau:
- Giá trị bổ cập (Recharge)
Căn cứ vào mối quan hệ giữa lƣợng cung cấp của nƣớc mƣa cho NDĐ và hệ số thấm của lớp đất đá bề mặt nhƣ phƣơng trình 3.6 nêu trên, căn cứ vào kết quả tắnh toán hệ số thấm của lớp đất đá bề mặt trong vùng LVS Phan - sông Dinh và kết quả quan trắc lƣợng mƣa trung bình tháng, năm của trạm khắ tƣợng Quốc gia Phan Thiết trong thời kỳ quan trắc từ 2003 đến 2013 (xem Bảng 3.33), tác giả đã phân vùng giá trị bổ cập của nƣớc mƣa vào mô hình trong vùng LVS Phan - sông Dinh thành 03 vùng nhƣ sau (xem Bảng 3.34 và Hình 3.49): vùng 1 (ven biển) có giá trị bổ cập biến đổi từ 2,3 mm/năm (tháng III) đến 1302,9 mm/năm (tháng X); vùng 2 (vùng phắa Nam) có giá trị biến đổi từ 1,1 mm/năm (tháng III) đến 631,2 mm/năm
(tháng X); vùng 3 (giáp núi) có giá trị biến đổi từ 1,9 mm/năm (tháng III) đến 1085,3 mm/năm (tháng X).
Hình 3.49. Sơ đồ phân vùng bổ cập nƣớc mƣa cho NDĐ vùng LVS Phan - Dinh Bảng 3.33. Lƣợng mƣa TB tháng thời kỳ 2003-2013 trạm khắ tƣợng Phan Thiết
Năm Lƣợng mƣa tháng (mm)
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
2003 14,8 248,6 102,3 281,4 96,5 167,5 106,1 107,8 8,8 2004 9,3 375,8 163,7 94,6 186,4 31,8 66,4 1,2 1,1 2005 0,5 180,7 102,8 204,6 205,9 184,3 225,9 5,1 39,7 2006 0,3 3,0 30,4 174,6 200,3 249,6 221,2 248,7 89,4 56,3 90,6 2007 0,0 0,3 4,3 265,7 163,6 169,8 230,6 201,2 113,6 173,6 2,3 2008 5,0 1,6 16,5 218,0 207,9 310,0 121,7 186,4 104,2 44,3 6,5 2009 0,2 134,4 149,5 78,9 195,4 161,9 168,1 173,6 9,0 2010 91,2 0,5 0,6 60,1 98,9 55,7 110,7 105,2 409,1 100,1 2,6 2011 17,4 8,9 4,6 245,4 181,3 221,8 140,5 236,7 95,7 92,5 17,4 2012 4,7 5,9 7,5 133,8 102,8 87,1 296,4 158,9 358,0 132,3 17,1 0,3 2013 10,7 0,0 14,9 97,7 105,9 74,0 228,8 154,5 166,8 58,7 1,6 TB 18,5 1,9 4,0 33,1 192,6 135,7 195,8 169,4 185,7 153,0 60,5 17,1 Nguồn: [9]
Bảng 3.34. Giá trị bổ cập của nƣớc mƣa vào mô hình
Năm Giá trị bổ cập của nƣớc mƣa trung bình năm vào mô hình (mm/năm)
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Vùng 1 48,4 37,3 2,3 70,8 253,4 662,5 973,3 898,1 874,4 1302,9 929,9 182,0
Vùng 2 23,5 18,1 1,1 34,2 122,8 321,0 471,5 435,1 423,6 631,2 450,9 88,1
Vùng 3 151,5 40,3 31 1,9 59 211,1 551,9 810,8 728,4 1085,3 774,6 151,5
- Giá trị bốc hơi (Evapotranspition)
của trạm Phan Thiết với số liệu từ năm 2003 Ố 2013 (xem Bảng 3.35) phân vùng bốc hơi nhƣ sau (xem Bảng 3.36 và Hình 3.50): vùng 1 (giáp núi phắa Tây) có giá trị bốc hơi biến đổi từ 235,5 mm/năm (tháng X) đến 401,7 mm/năm (tháng IV); vùng 2 (vùng giữa sông Phan, sông Dinh) có giá trị biến đổi từ 256,2 mm/năm (tháng X) đến 437,6 mm/năm (tháng V); vùng 3 (ven biển phắa Bắc, Đông Bắc) có giá trị biến đổi từ 214,9 mm/năm (tháng X) đến 366,5 mm/năm (tháng IV).
Hình 3.50. Sơ đồ phân vùng bốc hơi NDĐ vùng LVS Phan - sông Dinh Bảng 3.35. Lƣợng bốc hơi TB tháng thời kỳ 2003-2013 trạm Phan Thiết
Năm Lƣợng bốc hơi tháng (mm)
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
2003 132,8 130,8 146,6 125,9 105,0 101,7 82,5 98,8 89,3 76,1 92,3 111,1 2004 111,9 103,4 113,2 106,8 94,9 96,5 84,9 87,2 87,8 111,9 114,3 124,2 2005 119,1 120,6 140,9 126,9 102,4 112,1 103,3 104,4 98,7 87,6 99,8 98,6 2006 118,3 139,7 129,0 134,8 127,6 107,2 87,5 86,8 88,5 95,6 104,2 127,3 2007 150,7 117,6 142,4 143,1 110,7 85,1 89,8 82,8 90,4 86,1 81,4 109,8 2008 108,9 130,4 129,4 138,1 132,5 111,1 123,2 126,6 122,9 105,1 116,2 136,9 2009 157,0 114,8 166,8 166,9 96,3 139,1 132,2 137,8 137,8 104,3 141,7 151,6 2010 133,5 136,0 182,1 145,5 144,3 130,8 126,0 138,0 108,2 90,2 93,1 129,2 2011 146,6 138,6 155,7 133,8 115,6 127,5 114,0 116,9 126,7 112,9 132,4 125,5 2012 138,6 127,5 161,9 115,3 118,1 131,0 125,2 129,9 81,3 114,9 127,1 173,6 2013 140,9 153,7 147,0 149,9 132,2 100,4 122,2 128,2 109,3 106,6 89,7 145,1 TB 132,6 128,5 146,8 135,2 116,3 113,0 108,3 112,5 103,7 99,2 108,4 130,3 Nguồn: [9]
Bảng 3.36. Giá trị bốc hơi vào mô hình vùng LVS Phan - Dinh
Năm Giá trị bốc hơi trung bình năm vào mô hình (mm/năm)
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Vùng 1 336,3 351,8 373,3 401,7 346 317,8 267,7 270,0 282,5 235,5 263,7 279,1
Vùng 2 303,6 365,8 382,7 406,0 437,6 345,7 291,2 293,7 307,6 256,2 286,9 303,6
Vùng 3 306,8 320,9 340,5 366,5 315,7 289,9 244,5 246,4 257,9 214,9 240,6 254,6
Hệ số thấm và hệ số nhả nƣớc
Trên cơ sở số liệu các điểm nghiên cứu hệ số thấm của đất đá trong các tầng chứa nƣớc trong vùng và tắnh toán hệ số nhả nƣớc theo hệ số k theo phƣơng trình 7 117 , 0 K , tác giả đã phân vùng hệ số thấm và nhả nƣớc của Vùng phân bố trầm tắch bở rời LVS Phan - Dinh nhƣ sau:
- Lớp 1 có hệ số thấm biến đổi từ 6,0 đến 30,0m/ngày, hệ số nhả nƣớc Ss biến đổi từ 0,011 đến 0,015, hệ số Sy biến đổi từ 0,15 đến 0,25 (xem Hình 3.51 và Hình 3.53);
- Lớp 2 có hệ số thấm biến đổi từ 10,0 đến 22,0m/ngày, hệ số nhả nƣớc Ss biến đổi từ 0,01 đến 0,09, hệ số Sy biến là 0,15 (xem Hình 3.52 và Hình 3.54).
Hình 3.52. Sơ đồ phân vùng hệ số thấm tầng chứa nƣớc Pleistocen (lớp 2) vùng LVS Phan - Dinh
Hình 3.51. Sơ đồ phân vùng hệ số thấm tầng chứa nƣớc Holocen (lớp 1) vùng LVS
Hình 3.53. Sơ đồ phân vùng hệ số nhả nƣớc của TCN Holocen (lớp 1) vùng LVS Phan - Dinh
Hình 3.54. Sơ đồ phân vùng hệ số nhả nƣớc của TCN Pleistocen (lớp 2) vùng LVS Phan - Dinh
Giếng khai thác (Wells)
Theo số liệu tổng hợp kết quả điều tra, thu thập về hiện trạng khai thác trong vùng đang khai thác khoảng trên 1000m3/ngày. Các công trình chủ yếu khai thác trong tầng chứa nƣớc Pleistocen, chiều sâu khai thác trung bình 8m, có nơi sâu nhất lên tới
23m (xem Hình 3.55). Hình 3.55. Sơ đồ vị trắ GK khai thác NDĐ vùng LVS Phan - Dinh
Biên tổng hợp (GHB)
Biển và hệ thống sông Dinh Ố sông Phan đƣợc mô phỏng là biên GHB. Cao độ đáy tƣơng ứng với cao độ đáy sông trong thực tế. Vùng LVS Cái Phan Thiết Ố sông cà Ty biên GHB đặt cho đƣờng tiếp giáp với biển và cho sông cái Phan Thiết và sông Cà Ty. Vùng ven sƣờn đƣợc coi là 1 Zone có cách xác định tƣơng tự nhƣ đối với mô hình LVS Cái Phan Rang và phụ cận (xem Hình 3.56)
c. Kết quả chỉnh lý mô hình
Để chỉnh lý mô hình, tác giả đã tiến hành chỉnh lý ổn định và không ổn định, mục tiêu và trình tự chắnh lý nhƣ đã nêu ở trong kết quả chỉnh lý mô hình vùng LVS Cái Phan Rang và phụ cận. Số liệu để chỉnh lý không ổn định là số liệu đo mực mực nƣớc tại 5 giếng khai thác, đƣợc khảo sát năm 2012. Kết quả chỉnh lý đƣợc thể hiện ở Hình 3.57, Hình 3.58. Qua các đây cho thấy, kết quả chạy mô hình tƣơng đối phù hợp với các giá trị thực tế. Mô hình này tác giả sẽ sử dụng làm cơ sở để đánh giá khả năng khai thác của các tầng chứa nƣớc.
Hình 3.57. Đồ thị biểu diễn tắnh toán sai số của mô hình thời điểm 12/2013 vùng
LVS Phan - Dinh
Hình 3.58. Đồ thị dao động MN tắnh toán và quan trắc thực tế tại giếng quan vùng
LVS Phan - Dinh
Hình 3.56. Sơ đồ điều kiện biên của vùng LVS Phan - Dinh
3.2.5.2. Trữ lƣợng khai thác tiềm năng và trữ lƣợng khai thác dự báo
Để đánh giá trữ lƣợng khai thác tiềm năng và trữ lƣợng khai thác dự báo, tác giả đã tiến hành: i) phân chia mô hình thành các vùng rìa (zone), vùng khai thác, vùng tiếp giáp với biển; ii) lập giới hạn mực nƣớc khai thác cho vùng, tầng; iii) bố trắ hệ thống giếng khai thác cho từng tầng theo lƣới kắch thƣớc từ 750m đến 1500m có 1 giếng khai thác; iv) chạy và chỉnh lý để đƣợc lƣu lƣợng khai thác cho từng vùng đảm bảo không vƣợt giới hạn khai thác; v) chạy mô hình MT3D với biên mặn đặt ở vùng có tầng chứa nƣớc nhiễm mặn và vùng tiếp giáp với biển; vi) đánh giá chỉnh lý lƣu lƣợng cho phù hợp và sao cho ắt có dịch chuyển mặn. Kết quả dự báo trữ lƣợng khai thác tiềm năng trung bình cả năm là 143.111m3/ngày, về mùa khô là 117.176m3/ngày về mùa mƣa là 161.636m3/ngày. Trữ lƣợng khai thác dự báo là 49.074m3/ngày. Cụ thể xem Hình 3.58, Hình 3.59 và Bảng 3.37.
Hình 3.59. Thành phần tham gia vào trữ lƣợng thời điểm tháng 6/2035 vùng LVS
Phan - Dinh
Hình 3.60. Thành phần tham gia vào trữ lƣợng thời điểm tháng 12/2035 vùng
LVS Phan - Dinh
Bảng 3.37. Tổng hợp trữ lƣợng khai thác tiềm năng và trữ lƣợng khai thác dự báo vùng LVS Phan Ố Dinh
Thời
gian Thành phần tham gia nƣớc đến Lƣợng
(m3/ngày) Trữ lƣợng động (m3/ngày) Trữ lƣợng tĩnh (m3/ngày) KT dự báo (m3/ngày) Trữ lƣợng KT tiềm năng (m3/ngày) Trung bình
Điều tiết từ tầng chứa nƣớc 42.156
100.955 42.156 49.074 143.111
Thời
gian Thành phần tham gia nƣớc đến Lƣợng
(m3/ngày) Trữ lƣợng động (m3/ngày) Trữ lƣợng tĩnh (m3/ngày) KT dự báo (m3/ngày) Trữ lƣợng KT tiềm năng (m3/ngày)
năm Lƣợng nƣớc cung cấp bởi sông, suối 34.348
Lƣợng nƣớc cung cấp từ bên sƣờn 4.684
Mùa mƣa
Điều tiết từ tầng chứa nƣớc 23.513
138.123 23.513 49.074 161.636
Lƣợng nƣớc cung cấp bởi nƣớc mƣa 99.134
Lƣợng nƣớc cung cấp bởi sông, suối 34.302
Lƣợng nƣớc cung cấp từ bên sƣờn 4.687
Mùa khô
Điều tiết từ tầng chứa nƣớc 68.256
48.920 68.256 49.074 117.176
Lƣợng nƣớc cung cấp bởi nƣớc mƣa 9.827
Lƣợng nƣớc cung cấp bởi sông, suối 34.412
Lƣợng nƣớc cung cấp từ bên sƣờn 4.681
Qua kết quả đánh giá trữ lượng NDĐ bằng mô hình cho các vùng khác nhau của LVS ven biển Ninh Thuận, Bình Thuận cho thấy:
Trữ lượng khai thác tiềm năng NDĐ LVS ven biển tỉnh Bình Thuận và Ninh Thuận không lớn, tập trung chủ yếu trong trầm tắch bở rời tuổi Đệ tứ và phân bổ không đều trong các hệ thống NDĐ, tổng trữ lượng khai thác tiềm năng
844.192m3/ngày. Trong đó LVS Cái Phan Rang và phụ cận 134.374m3/ngày
(chiếm 16% tổng trữ lượng khai thác tiềm năng của toàn vùng), LVS Lũy và phụ
cận 286.872m3/ngày (chiếm 34%), LVS Cái Phan Thiết - Cà Ty 279.835m3/ngày
(chiếm 33%) và LVS Phan - sông Dinh 143.111m3/ngày (chiếm 17%).
Trữ lượng khai thác dự báo trong vùng nghiên cứu 229.783m3/ngày, trong
đó LVS Cái Phan Rang và phụ cận 27.669m3
/ngày (chiếm 12% tổng trữ lượng
khai thác dự báo toàn vùng), LVS Lũy và phụ cận 81.349m3/ngày (chiếm 35,4%),
LVS Cái Phan Thiết - sông Cà Ty 71.691m3/ngày (chiếm 31%) và LVS Phan -
Chƣơng 4:
ĐẶC ĐIỂM HỉNH THầNH TRỮ LƢỢNG NƢỚC DƢỚI ĐẤT VứNG NGHIÊN CỨU