Kết quả tính toán cân bằng nước, xâm nhập mặn theo phương án III được trình bày trong các bảng từ 3.19 đến 3.23.
+ Tầng chứa nước pleistocen giữa – trên
Tổng lưu lượng khai thác được từ tầng chứa nước là 444,040 m3/ng. Tầng nhận được sự cung cấp từ sông Hậu là 125,966 m3/ng (lượng vào từ sông là 144,690 m3/ng, thoát ra sông là 18,724 m3/ng), đồng thời tầng không nhận được sự cung cấp do thấm xuyên mà còn thấm xuyên cung cấp cho tầng chứa nước nằm dưới một lượng là 98,781 m3/ng.
Hình 3.66. Bản đồ cao độ mực nước dự báo tầng chứa nước qp2-3 thời điểm năm 2020 khi khai thác theo phương án III
Bản đồ cao độ mực nước dự báo hình 3.66 cho thấy đến năm 2020 cao độ mực nước thấp nhất trong tầng chứa nước là – 9m. Phễu hạ thấp mực nước có phân bố đều và có tâm nằm tại trung tâm vùng nghiên cứu, không có điểm hạ thấp mực nước cục bộ. Tương ứng với sơ đồ khai thác này và hạ thấp mực nước của tầng chứa nước thì quá trình biến đổi độ tổng khoáng hóa của tầng chứa
116
nước được thể hiện trên hình 3.67. Bản đô thể hiện phân bốđộ tổng khoáng hoá của tầng chứa nước qp2-3 thời điểm ban đầu và thời điểm dự báo năm 2020. Nhìn chung sự phân bố độ tổng khoáng hoá thời điểm năm 2020 không bị biến đổi đáng kể so với thời điểm ban đầu năm 2006.
Bảng 3.19. Cân bằng nước tầng chứa nước qp2-3 theo phương án III
Thành phần 2010 2015 2020 Từ tầng chứa 131,020 139,270 86,780 Từ sông 112,140 101,100 144,690 Từ Biển 241,280 293,560 330,370 TX. Từ trên 43,582 54,646 62,636 TX. Từ dưới 110,670 110,140 96,166 Tổng đến 638,700 698,720 720,640 Trữ vào tầng 982 367 286 Ra Biển 0 0 0 Ra sông 20,947 41,119 18,724 TX. Xuống dưới 171,840 212,300 256,860 TX. Lên trên 886 896 723 Khai thác 444,000 444,000 444,000 Tổng đi 638,690 698,720 720,640
Hình 3.67. Bản đồđẳng độ tổng khoáng hóa năm 2006 và dự báo đến năm 2020 tầng chứa nước qp2-3
Phần lớn diện tích tầng chứa nước pleistocen giữa - trên đều chứa nước nhạt. Chỉ một phần nhỏ diện tích tại TX. Sóc Trăng và thành phố Cà Mau nước
117
bị nhiễm mặn cục bộ, nguyên nhân là do khai thác nước thời điểm hiện tại đã làm xâm nhập mặn vào tầng chứa nước theo chiều thẳng đứng.
+ Tầng chứa nước pleistocen dưới
Tổng lượng khai thác được của tầng là 215,500 m3/ng. Tầng chứa nước nhận được sự thấm xuyên bổ cập cho tầng tăng dần theo năm khai thác. Thời điểm năm 2010 lượng thấm xuyên nhận được là 100,912 m3/ng, thời điểm năm 2015 là 127,340 m3/ng và đến năm 2020 là 157,942 m3/ng (lấy tổng lượng thấm xuyên đến tầng trừ đi lượng thấm xuyên ra khỏi tầng). Bản đồ cao độ mực nước dự báo của tầng chứa nước năm 2020 được thể hiện trong hình 3.68.
Hình 3.68. Bản đồ cao độ mực nước dự báo tầng chứa nước qp1 thời điểm 2020 khi khai thác theo phương án III
Bảng 3.20. Cân bằng nước tầng chứa nước qp1 theo phương án III
Thành phần cân bằng 2010 2015 2020 Từ tầng chứa 115,100 88,198 57,589 TX.từ trên 172,480 213,180 257,550 TX.từ dưới 76,395 85,993 81,015 Tổng đến 363,980 387,370 396,160 Trữ vào tầng 508 48 32 TX.lên trên 109,490 109,180 95,698 TX.xuống dưới 38,473 62,644 84,925 Khai thác 215,500 215,500 215,500 Tổng đi 363,970 387,370 396,160
118
Hình 3.69. Bản đồđẳng độ tổng khoáng hóa năm 2006 và dự báo năm 2020 tầng chứa nước qp1
Trên bản đồ hình 3.68 cho thấy cao độ mực nước thấp nhất của tầng chứa nước qp1 thời điểm 2020 là -8m. Hình phễu hạ thấp mực cũng có tâm phễu nằm tại trung tâm của vùng nghiên cứu. Sự biến đổi độ tổng khoáng hóa trong tầng chứa nước theo thời gian được trình bày trong hình 3.69. Trên bản đồ cho thấy độ tổng khoáng hoá dự báo năm 2020 hầu như chưa có sự biến đổi so với thời điểm năm 2006.
+ Phần trên phức hệ chứa nước pliocen
Kết quả tính toán cân bằng nước cho thấy lượng khai thác từ tầng chứa nước là 149,000 m3/ng. Tầng chứa nước nhận được lượng cung cấp do thấm xuyên tăng dần theo thời gian. Đến năm 2010 tầng nhận được 1 lượng là 65,483 m3/ng, năm 2015 nhận được một lượng là 73,446 m3/ng, đến năm 2020 nhận được một lượng là 82,721 m3/ng (xem bảng 3.21).Bản đồ dự báo mực nước hạ thấp dự báo của phần trên phức hệ chứa nước Pliocen thời điểm 2020 được trình bày trong hình 3.70. Trên bản đồ cho thấy cao độ mực nước hạ thấp dự báo lớn nhất thời điểm năm 2020 là -7 m.
Sự biến đổi độ tổng khoáng cũng tương tự như đối với tầng chứa nước Pleistocen dưới, độ tổng khoáng hoá phần trên phức hệ chứa nước pliocen cũng hầu như không biến đổi theo thời gian (xem hình 3.71).
119
Hình 70. Bản đồ phân bố cao độ mực nước dự báo phần trên của phức hệ chứa nước Pliocen thời điểm 2020 theo phương án III
Hình 3.71. Bản đồđẳng độ tổng khoáng hóa năm 2006 và dự báo năm 2020 tầng chứa nước n22
120
Bảng 3.21. Cân bằng nước phần trên tầng chứa nước n22 theo phương án III
Thành phần cân bằng 2010 2015 2020 Từ tầng chứa 83,601 75,553 66,281 TX.từ trên 39,330 63,495 85,601 TX.từ dưới 124,440 131,370 126,850 Tổng đến 247,371 270,418 278,732 Trữ vào tầng 86 0 0 TX.xuống dưới -23,504 -36,572 -49,517 TX.lên trên -74,783 -84,847 -80,213 Khai thác -149,000 -149,000 -149,000 Tổng đi 247,373 270,419 278,730
+ Phần dưới phức hệ chứa nước pliocen
Kết quả tính toán cân bằng cho thấy lượng khai thác từ tầng là 88,500 m3/ng. Tầng chứa nước không nhận được cung cấp do thấm xuyên mà thấm xuyên cung cấp cho các tầng chứa nước nằm trên và dưới nó. Theo kết quả tính cân bằng cho thấy năm 2010 tầng chứa nước bị mất đi một lượng là 45,563 m3/ng, năm 2015 mất đi một lượng 38,167 m3/ng, đến năm 2020 là 24,513 m3/ng (xem bảng 3.21).
Bản đồ cao độ mực nước dự báo phức hệ chứa nước Pliocen hình 3.72 cho thấy cao độ mực nước thấp nhất thời điểm năm 2020 là -7 m. Tâm phễu hạ thấp mực nước phân bố tại ranh giới giữa 2 tỉnh Cà Mau, Kiên Giang.
Hình 3.72. Bản đồđẳng cao độ mực nước dự báo phần dưới phức hệ chứa nước Pliocen thời điểm năm 2020 theo phương án III
121
Bảng 3.22. Cân bằng nước phần dưới tầng chứa nước n21 theo phương án III
Thành phần cân bằng 2010 2015 2020 Từ tầng chứa 134,130 126,670 113,020 TX.từ trên 24,088 37,129 50,065 TX.từ dưới 54,142 55,551 51,992 Tổng đến 212,360 219,350 215,077 Trữ vào tầng 69 0 0 TX.lên trên 123,550 130,540 126,160 TX.xuống dưới 243 307 410 Khai thác 88,500 88,500 88,500 Tổng đi 212,362 219,347 215,070
Hầu hết phần dưới của phức hệ chứa nước pliocen dưới đều bị mặn ngoại trừ một thấu kính nước nhạt và dải nước nhạt phân bố kéo dài dọc theo sông Hậu từ An Giang đến Sóc Trăng. Thấu kính nước nhạt phân bố tại khu vực giáp ranh 3 tỉnh Kiên Giang, Cà Mau và Bạc Liêu, độ tổng khoáng hoá của thấu kính này nhỏ hơn 1000 mg/l và không bị thu hẹp diện tích khi khai thác nước. Dải nước nhạt - lợ có độ tổng khoáng hoá nhỏ hơn 1300 mg/l phân bố kéo dài từ An Giang đến Sóc Trăng hầu như cũng không biến đổi nhiều so với thời điểm ban đầu, năm 2006 (xem hình 3.73).
Hình 3.73. Bản đồđẳng độ tổng khoáng hóa năm 2006 và dự báo năm 2020 tầng chứa nước n21
122
+ Phức hệ chứa nước miocen
Phức hệ chứa nước không khai thác, khi các tầng nằm trên khai thác nước phức hệ chứa nước miocen đã thấm xuyên “ngược” cung cấp cho các tầng chứa nước nằm trên nó. Theo kết quả tính toán cân bằng cho thấy năm 2010 thấm xuyên là 52,887 m3/ng, năm 2015 là 54,274 m3/ng đến năm 2020 là 50,712 m3/ng (xem bảng 3.23).
Kết quả dự báo hạ thấp mực nước hình 3.74 cho thấy cao độ mực nước hạ thấp lớn nhất thời điểm năm 2020 là -7m và cũng có tâm phễu phân bố trùng với tâm phếu hạ thấp mực nước của phần dưới phức hệ chứa nước Pliocen. Mặc dù tại phức hệ chứa nước Miocen chưa có công trình nào khai thác nước nhưng mực nước cũng bị hạ thấp. Nguyên nhân của hạ thấp mực nước là do thấm xuyên ngược để cung cấp cho các tầng chứa nước nằm trên.
Hình 3.74. Bản đồ cao độ mực nước dự báo phức hệ chứa nước miocen thời điểm năm 2020 theo phương án III
Theo tài liệu hiện có thì phức hệ chứa nước miocen chỉ tồn tại một thấu kính nước nhạt nhỏ phân bố tại Sóc Trăng. Tuy nhiên, tài liệu điều tra nghiên cứu về phức hệ này còn rất hạn chế, mô hình chỉ tính toán, dự báo biến đổi chất lượng nước cho thấu kính này. Kết quả chạy mô hình theo phương án III cho thấy chúng cũng hầu như không bị biến đổi thu hẹp khi khai thác nước theo sơ đồ khai thác thiết kế (xem hình 3.75).
123
Bảng 3.23. Cân bằng nước phức hệ chứa nước n13 theo phương án III
Thành phần tham gia 2010 2015 2020 Từ tầng chứa 52,902 54,275 50,713 Tx.từ trên 245 309 414 Tổng đến 53,147 54,584 51,127 Trữ vào tầng 24 0 0 TX.lên trên 53,123 54,583 51,126 Tổng đi 53,147 54,583 51,126
Hình 3.75. Bản đồđẳng độ tổng khoáng hóa năm 2006 và dự báo năm 2020 phức hệ chứa nước n13
Tổng lượng khai thác trong vùng nước nhạt (theo phương án III) là 444,040 + 215,500 + 149,000 + 88,500 = 897,040 m3/ng, Lưu lượng khai thác này gần bằng lưu lượng khai thác tại thời điểm năm 2005 (bảng 3.5) mà không xảy ra hiện tượng xâm nhập mặn. Tuy nhiên sơ đồ khai thác phải bố trí bằng hệ thống các lỗ khoan trải đều trên toàn bộ diện tích vùng nhạt.
So sánh mực nước hạ thấp trong 3 phương án cho thấy nếu khai thác với sơ đồ theo phương án III thì mực nước hạ thấp là nhỏ nhất (xem kết quả tính toán dự báo trong các chuyên đề).
Như vậy trữ lượng có thể khai thác của các tầng chứa nước xác định được như sau:
- Tầng chứa nước pleistocen giữa - trên (qp2-3): 444,040 m3/ng. - Tầng chứa nước pleistocen dưới (qp1): 215,500 m3/ng.
124
- Phức hệ chứa nước pliocen (N22, N21): 149,000 + 88,500 = 237,500 m3/ng.
- Phức hệ chứa nước holocen không khai thác do bị nhiễm mặn; phức hệ miocen hiện không khai thác do bị nhiễm mặn và nằm rất sâu phải đầu tư tốn kém khi xây dựng công trình.
Từ kết quả tính toán, dự báo các phương án khai thác trong vùng có thể thấy rằng tổng lượng nước dưới đất có thể khai thác trong toàn vùng phía Tây sông Hậu là vào khoảng 900.000m3/ngày, tương đương với tổng lượng khai thác hiện tại trong vùng mà không gây ra hiện tượng xâm nhập mặn hoặc xâm nhập mặn không đáng kể. Trong khi đó, cũng với tổng lượng khai thác tương đương nhưng với hiện trạng bố trí công trình như hiện nay, các phương án tính toán dự báo và cả thực tế đang xảy ra xâm nhập mặn. Nguyên nhân là do các công trình khai thác hiện nay, nhất là các công trình khai thác nước lớn (như thị xã Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng) tập trung chủ yếu tại một số khu vực và vào tầng chứa nước pleistocen giữa – trên nên gây ra hạ thấp cục bộ rất lớn, tạo điều kiện cho thấm xuyên từ tầng trên, tầng dưới và từ biển vào. Trong khi đó nước dưới đất tầng trên (phức hệ chứa nước holocen) đều bị mặn.
Như vậy, để khai thác an toàn thì ngoài việc khống chế lưu lượng khai thác nhỏ hơn hoặc tương đương trữ lượng có thể khai thác, cần phải quy hoạch khai thác hợp lý nguồn nước, lượng nước khai thác cần phải được phân bổ đều vào các tầng chứa nước sao cho giảm thiểu tối đa sự thấm xuyên. Đồng thời hệ thống công trình cũng cần bố trí hợp lý, tránh việc tập trung quá nhiều công trình vào diện tích nhỏ mà cần bố trí công trình khai thác với khoảng cách các công trình đủ lớn để tránh tạo nên hạ thấp mực nước lớn, cục bộ.
Tóm lại từ các kết quả chạy mô hình dự báo theo các phương án khai thác khác nhau cho chúng ta một số nhận xét sau:
- Nguồn cung cấp chủ yếu cho các tầng chứa nước là từ các biên như từ sông Hậu, mạng lưới kênh rạch cung cấp cho tầng chứa nước, và một phần bị nước biển xâm nhập vào tầng chứa nước, nhất là đối với những tầng chứa nước nằm trên. Ngoài sự cung cấp từ các nguồn bên ngoài trong vùng nghiên cứu còn sảy ra hiện tượng thấm xuyên trao đổi nước giữa các tầng chứa nước với nhau. Đặc biệt là những tầng đang khai thác nước mạnh đều nhận được sự cung cấp đáng kể từ những tầng chứa nước liền kề. Lượng cung cấp từ các nguồn thường chiếm tỉ trọng khá lớn trong tổng lượng khai thác.
- Với sơ đồ khai thác như phương án I và phương án II thì quá trình xâm nhập mặn sảy ra rất mạnh mẽ theo cả chiều ngang và chiều thẳng đứng. Tầng
125
chứa nước trong trầm tích Pleistocen giữa - trên hiện nay đang có tổng lượng khai thác khá lớn chiếm khoảng 80% tổng lượng khai thác trên toàn vùng. Vì vậy quá trình xâm nhập mặn vào tầng chứa Pleistocen giữa – trên sảy ra rất mạnh mẽ. Đển năm 2020 diện tích nước nhạt trong tầng chứa nước chỉ còn một nửa so với thời điểm hiện tại.
- Tại những vùng khai thác mạnh như Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng các công trình khai thác nước bố trí với khoảng cách quá gần như hiện tại đã gây ra hạ thấp mực nước cục bộ. Điều này được thể hiện khá rõ nét trên các bản đồ cao độ mực nước dự báo các tầng chứa nước theo phương án I và phương án II. Sự hạ thấp mực nước cục bộ đã thúc đẩy mạnh mẽ quá trình xâm nhập mặn theo chiều thẳng đứng. Điều này được thể hiện bởi sự xuất hiện các thấu kính nước mặn phân bố tại những vùng khai thác cục bộ trong khi các vùng xung quanh vẫn tồn tại nước nhạt.
- Phương án III được thiết kế riêng để xác định trữ lượng có thể khai thác của các tầng chứa nước. Sự phân bốđồng đều lượng nước khai thác cho các tầng chứa nước đã hạn chế hạ thấp mực nước cục bộ. Kết quả dự báo hạ thấp mực nước theo phương án này cho thấy hạ thấp mực nước xảy ra đều cho toàn vùng nghiên cứu cho tất cả các tầng chứa nước. Kết quả tính toán cân bằng nước theo phương án III cũng cho thấy lượng nước thấm xuyên giữa các tầng chứa nước hầu như không đáng kể. Tâm phễu hạ thấp mực nước trong các tầng chứa nước phân bố trùng nhau, đồng thời cao độ mực nước giữa các tầng chứa nước cũng có giá trị ít trênh lệch (tầng qp23 là -9m, tầng qp1, n22, n21, n13 đều là -7m). Tuy vậy trong thực tế thì phương án III là phương án khai thác không khả thi.
- Từ các kết quả tính toán trong 3 phương án cho chúng ta thấy với sơ đồ khai thác như hiện tại là chưa thật hợp lý vì các công trình khai thác quá tập trung vào 1 tầng chứa nước, các công trình khai thác bố trí quá gần nhau gây ra hạ thấp mực nước lớn, cục bộ tại một số vị trí, tại một tầng chứa nước trong toàn hệ thống. Đây chính là nguyên nhân thúc đẩy quá trình xâm nhập mặn sảy ra mạnh mẽ và có thể gây ra lún đất. Kết quả tính toán cân bằng nước theo các phương án cũng cho thấy với tổng lưu lượng khai thác như hiện tại khoảng 882.000 m3/ng đã gần đạt đến trữ lượng có thể khai thác (trữ lượng có thể khai thác khoảng 900.000 m3/ng). Tuy nhiên điều này không có nghĩa là không thể mở rộng, tăng lưu lượng khai thác nước ngầm trong vùng nghiên cứu. Việc mở rộng khai thác vẫn có thể thực hiện được tuy nhiên cần phải chấp nhận là đồng thời với việc khai thác nước thì quá trình xâm nhập mặn cũng sẽ sảy ra.