Theo tài liệu nghiên cứu của Võ Thành Danh (2008), ở Cần Thơ có 4 tầng chứa nước chính: Holocene, Pleistocene, Pliocene, Miocene. Đối với tầng Holocene có độ sâu từ 54 - 74m, tầng Pleistocene có độ sâu từ 80-100m và các tầng này phân bố không liên tục.
Theo kết quả phỏng vấn tại các hộ gia đình, giếng khoan có độ sâu dao động từ 58 - 200m. Trong đó các giếng có độ sâu từ 80 - 100m là chủ yếu, vì thế đề tài sẽ mô phỏng và đánh giá động thái nước dưới đất ở tầng chứa nước Pleistocene tại huyện Phong Điền.
Lưới sai phân
Để mô tả động thái nước dưới đất, mô hình IMODFLOW chia toàn vùng trên bản đồ thành các ô lưới tính toán nhằm rời rạc hóa để tích phân hệ phương trình cơ bản. Từ điều kiện số liệu đầu vào, khu vực nghiên cứu được chia thành mạng lưới các ô (cell) với kích thước mỗi ô là 1000m2.
Hệ số thấm nước
Lớp 1 là tầng chứa nước Holocen. Hệ số thấm ngang trung bình là 5 m/ngày, hệ số thấm dọc 0,01 m/ngày.
Lớp 2 là lớp trầm tích cách nước Holocen. Hệ số thấm ngang 0,08 m/ngày, hệ số thấm dọc 0,01 m/ngày.
Lớp 3 là tầng chứa nước Pleistocen trung – thượng. Hệ số thấm ngang 8 m/ngày, hệ số thấm dọc 0,0066 m/ngày.
Lớp 4 là tầng chứa nước Pleistocen hạ. Hệ số thấm ngang 25 m/ngày, không xét hệ số thấm dọc.
Điều kiện biên
Các điều kiện biên về địa hình bề mặt lấy trên cơ sở bản đồ số hóa độ cao theo cao độ quốc gia. Các điều kiện biên địa hình có thu thập dữ liệu và vùng không nằm trong nghiên cứu, đáy sông, mực nước biển lấy theo tài liệu hướng dẫn của Deltares (2010).
Hình 4.22: Bản đồ vùng điều kiện biên
Biên màu hồng được gán giá trị bằng 0 thể hiện vùng không nghiên cứu, biên màu xanh là biển có giá trị bằng -1 thể hiện hằng số không đổi (const), vùng màu đỏ là vùng được thu thập số liệu nghiên cứu có giá trị bằng 1. Cuối cùng biên màu đen là các hệ thống kênh sông là biên thay đổi nên được gán giá trị bằng 2.
Kết quả tính toán mực nước ban đầu
Để xác định động thái nước đất tầng Pleistocene tại huyện Phong Điền cần chọn ra khu vực nghiên cứu từ bản đồ của toàn vùng để kết quả mô phỏng được chi tiết và chính xác hơn. Chọn khu vực nghiên cứu được thể hiện ở Hình 4.23.
Sau khi chọn vùng nghiên cứu như Hình 4.23 tiến hình mô phỏng mực nước dưới đất dự vào các dữ liệu đã cập nhật mới như: lượng mưa, bốc hơi, chiều sâu giếng, lượng nước khai thác hàng ngày. Kết quả mô phỏng ban đầu cho thấy sự chênh lệch khá lớn giữa mực nước tính toán trong mô hình và mực nước thực đo tại các giếng quan trắc từ năm 2000÷2009. Sự chênh lệch mực nước tính toán và thực đo được thể hiện ở Hình 4.24 bên dưới.
Hình 4.24: Sự chênh lệch giữa mực nước tính toán và mực nước thực đo
Theo kết quả biểu đồ mực nước ở Hình 4.24 cho thấy mực nước thực đo tại các giếng quan trắc từ khoảng 2,49m ÷ 3,25m (năm 2009). Trong khi đó mực nước tính toán trong mô hình có giá trị từ -0,46m ÷ 0,74m, mực nước chênh lệch giữa mô hình và thực đo trung bình khoảng 2,72m.
Do hạn chế về dữ liệu thực đo tại các giếng quan trắc nên đường biểu diễn mực nước trong Hình 4.24 thiếu tính liên tục trong năm 2010 và 2011. Từ những mặt hạn chế về dữ liệu thực đo và sự chênh lệch mực nước vừa nêu cần tiến hành hiệu chỉnh mô hình, các thông số cần hiệu chỉnh như: hệ số thấm dọc, hệ số thấm ngang, hệ số trữ nước. Hiệu chỉnh mô hình nhằm mục đích đưa giá trị tính toán trong mô hình về gần đúng với giá trị thực đo, làm tăng tính chính xác của mô hình.
Kết quả tính toán mực nước sau hiệu chỉnh mô hình
Sau khi hiệu chỉnh các thông số, kết quả cho thấy đường biểu diễn mực nước thực đo và mực nước tính toán trong mô hình nằm gần nhau, xem Hình 4.26.
Hình 4.26: Sự chênh lệch giữa mực nước tính toán và mực nước thực đo sau hiệu chỉnh mô hình
Sự chênh lệch mực nước tính toán trong mô hình và thực đo là không lớn, trung bình khoảng 0,38m. Dựa vào kết quả hiệu chỉnh trên cho thấy mực nước dưới đất tại huyện Phong Điền từ năm 2010÷2011 thấp nhất là 0,52m và cao nhất 1,65m (xem Bảng 4.1).
Bảng 4.1: Kết quả mực nước tính toán tại huyện Phong Điền năm 2010 - 2011 Mực nước tính toán (m) Tháng Năm 2010 Năm 2011 1 1.48 1.32 2 1.11 0.97 3 0.77 0.84 4 0.53 0.55 5 0.52 0.61 6 0.72 0.73 7 0.83 1.16 8 1.13 1.16 9 - 1.15 10 1.42 1.03 11 1.58 1.13 12 1.65 0.97 Nhận xét kết quả mô hình:
- Số liệu đầu vào thực hiện nghiên cứu với 7 số liệu gồm có:
Lượng mưa
Lượng bốc hơi
Tọa độ giếng
Lượng nước khai thác/ngày
Cao độ trên ống lược
Cao độ dưới ống lược (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cao độ giếng khoan
Trong đó số liệu lượng mưa và bốc hơi được thu thập với chuỗi thời 12 năm (2000 – 2011).
- Số liệu đầu ra là kết quả mực nước tính toán cho năm 2010÷2011 tại huyện Phong Điền (xem Bảng 4.1)
Với tọa độ vùng mô phỏng từ Xmin=535,000m, Ymin=1,068,000m đến Xmax=592,000m, Ymax=1,110,000m cho thấy mực nước dưới đất tại huyện Phong Điền được bổ cập tăng dần vào mùa mưa từ tháng 4 – 11, hạ thấp dần vào mùa khô từ tháng 11 – 4 năm sau.