2.1.1 Vị trớ địa lý
Khu vực nghiờn cứu được giới hạn trong địa giới hành chớnh của thành phố Hà Nội cũ và cỏc huyện Đụng Anh, Gia Lõm, Từ Liờm và Thanh Trỡ, với diện tớch đạt 615 km2. Vị trớ địa lý của khu vực nghiờn cứu được chỉ ra chi tiết trờn bản đồ hành chớnh ở hỡnh 2.
2.1.2 Đặc điểm địa hỡnh
Địa hỡnh ở khu vực nghiờn cứu chủ yếu là đồng bằng bồi tớch sụng gồm cỏc trầm tớch hạt mịn như sột, cỏt bột, sột pha, cỏt pha, cỏt. Địa hỡnh thuận tiện cho việc trồng lỳa nước, trồng rau mầu và nuụi trồng thuỷ sản. Địa hỡnh khu vực nghiờn cứu bao gồm 2 dạng:
- Dạng địa hỡnh đồng bằng trong đờ: Chiếm khoảng 85%, địa hỡnh bằng phẳng, cú độ cao trung bỡnh từ +4,1m đến +5,9m
- Địa hỡnh đồng bằng ngoài đờ: khỏ bằng phẳng nhưng cú xu hướng nghiờng theo chiều dũng chảy cú cốt cao từ +6,8m đến +10,4m.
Địa hỡnh đồng bằng với trầm tớch Đệ tứ bở rời khỏ dày rất thuận lợi cho việc tớch tụ cỏc nguồn nước dưới đất.
2.1.2 Đặc điểm khớ hậu
Vựng nghiờn cứu nằm trong miền khớ hậu nhiệt đới giú mựa, hàng năm chia hai mựa rừ rệt: mựa núng ẩm mưa nhiều thường bắt đầu từ thỏng 5 kết thỳc vào thỏng 10; và mựa khụ trựng với mựa lạnh bắt đầu từ thỏng 11 năm trước đến thỏng 4 năm sau. Theo tài liệu quan trắc ở trạm khớ tượng Lỏng - Hà Nội cho thấy cú cỏc đặc điểm như
sau.
Theo kết quả hàng năm tổng hợp trong thời kỳ 2001 - 2010 ở hỡnh 3 cho thấy, lượng mưa nhỏ nhất là 1238 mm năm 2010, lớn nhất là 2267 mm năm 2008, trung bỡnh 1661,7 mm; Lượng bốc hơi hàng năm nhỏ nhất là 832,5 mm năm 2008, lớn nhất là
hơn lượng bốc hơi nhưng lại cú sự khỏc nhau trong năm. Vào mựa mưa từ thỏng 5 đến thỏng 11, lượng mưa lớn hơn lượng bốc hơi nhiều lần, đú là thời kỡ dưẩm, cũn về mựa khụ từ thỏng 12 đến thỏng 4 năm sau, lượng bốc hơi lại lớn hơn lượng mưa, đú là thời kỡ hụt ẩm. Lượng mưa là một trong cỏc nguồn cung cấp chớnh cho nước dưới đất.
Hỡnh 3: Biểu đồ biểu diễn lượng mưa, bốc hơi hàng năm trạm khớ tượng Lỏng Cỏc tầng chứa nước ở Hà Nội thường năm nụng, thuộc đới trao đổi nước mónh liệt. Mực nước dưới đất dao động theo mựa, mựa mưa dõng lờn mựa khụ hạ xuống, tức là bị ảnh hưởng rất rừ của đặc điểm khớ hậu của vựng. Độẩm khụng khớ trung bỡnh hàng năm
đạt hơn 79,32%, độẩm cao nhất đạt 99%, độẩm thấp nhất đạt 22%; Nhiệt độ trung bỡnh cỏc thỏng đạt 24,3oc, cú ngày nhiệt độ lờn đến 39,6 oc, nhiệt độ thấp nhất đạt 7,6 oC .
2.1.3 Đặc điểm thủy văn
Khu vực nghiờn cứu cú nhiều sụng hồ như: sụng Hồng, sụng Nhuệ, sụng Đỏy, Hồ Tõy, đầm Võn Trỡ và rất nhiều sụng hồ lớn nhỏ nằm rải rỏc trong khu vực. Cỏc sụng và hồ này cú quan hệ tương đối chặt chẽ với nước dưới đất đặc biệt là sụng Hồng.
mối quan hệ này giỳp làm sỏng tỏ nguồn hỡnh thành nước dưới đất cũng như mối quan hệ giữa nước mặt và nước dưới đất thành phố Hà Nội.
Hỡnh 4: Mực nước sụng Hồng tại điểm PSH2 thời kỳ 1993 – 2011 (Nguồn: Liờn đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyờn nước miền Bắc)
- Sụng Hồng:
Sụng Hồng chảy qua Hà Nội là sự hợp lưu của 3 dũng sụng gồm: sụng Đà, sụng Lụ, sụng Thao, ngoài ra cũn chịu sự điều tiết của hồ Hoà Bỡnh. Sụng Hồng chảy vào vựng nghiờn cứu ở xó Thượng Cỏt, huyện Từ Liờm đến xó Vạn Phỳc, huyện Thanh Trỡ, dài khoảng 30km. Chiều rộng của sụng thay đổi từ 480m đến 1440m (trạm Hà Nội). Lưu lượng nước lớn nhất năm 1996 đo được 14700m3/s, tốc độ lớn nhất 2,08m/s. Lượng chất lơ lửng lớn nhất 13200kg/s (14/7/2001). Mực nước lớn nhất vào thời kỳ lũ
12,78m (18/8/2002), mực nước thấp nhất 2,1m vào 12/2/2008, mực nước trung bỡnh cả
thời kỳ 5,47m (1990-2008). Dao động mực nước sụng Hồng tại cống Thụy Phương (PSH2) và cầu Long Biờn (PSH3) thể hiện trờn hỡnh 4, theo đú khoảng chờnh độ cao giữa 2 trạm đo là khoảng 1m. Về chất lượng, theo kết quả phõn tớch mẫu nước tại cầu Long Biờn, nước sụng cú độ pH 7,4, cỏc chỉ tiờu nhiễm bẩn khỏc đều ở mức cho phộp.
- Sụng Đuống:
Sụng Đuống là phõn lưu của sụng Hồng dài 67km, nối liền hai con sụng lớn của miền Bắc là sụng Hồng và sụng Thỏi Bỡnh. Sụng Đuống bắt đầu từ làng Xuõn Canh (Đụng Anh) và tỏch ra khỏi sụng Hồng từ xó Ngọc Thụy (Gia Lõm), chảy về phớa
Đụng rồi Đụng Nam qua cỏc huyện Thuận Thành, Gia Bỡnh (Bắc Ninh) đổ vào sụng Thỏi Bỡnh ở Đại Than, gần Phả Lại. Đoạn chảy qua Hà Nội dài 17,5km. Sụng cũn cú cỏc tờn cũ là sụng Thiờn Đức, sụng Đụng Ngàn, sụng Bắc Giang. Đoạn sụng gần Phả
Lại gọi là sụng Đại Than.
Do lũng sụng rộng và sõu, độ dốc lớn nờn hàng năm sụng Đuống chuyển một lượng nước và phự sa rất lớn từ sụng Hồng sang sụng Thỏi Bỡnh. Dũng chảy trung bỡnh nhiều năm đo ở trạm Thượng Cỏt khoảng 915 m3/s, đặc biệt là trận lũ năm 1971 lưu lượng đạt tới 9.150m3/s. Trong mựa kiệt lưu lượng giảm xuống chỉ cũn 91,5m3/s. Năm 2010 lưu lượng dũng chảy lớn nhất là 2.900m3/s (ngày 27/VIII) thấp nhất là 311m3/s (ngày 21/II). Theo tài liệu thuỷ văn mực nước cao nhất năm 2010 là 5,72m (ngày 28/VIII) thấp nhất là 0,14m (ngày 21/II) trung bỡnh là 2,14m.
Do là nhỏnh của sụng Hồng nờn sụng Đuống cú hàm lượng phự sa nhiều, vào mựa mưa trung bỡnh cứ 1m3 nước cú 1,0 kg phự sa. Nước của sụng Đuống cú kiểu Bicarbonat Calci, Cụng thức Kurlov cú dạng:
M0,152 7,7 16 17 57 8 9 82 4 3 pH Mg Na Ca Cl SO HCO - Sụng Nhuệ:
Là chi lưu của sụng Hồng, mực nước và lưu lượng phụ thuộc chủ yếu vào sụng Hồng thụng qua cống Thụy Phương. Sụng rộng trung bỡnh là 15-20m, nhỏ nhất là 13m
ở cầu Noi, lớn nhất là 34m ở cầu Hà Đụng. Chiều dày lớp nước trong sụng mựa khụ trung bỡnh 1,52m, lớn nhất là 3,46m. Lưu lượng dũng chảy nhỏ nhất về mựa khụ là
4,08 đến 17,44 m3/s. Chiều dày lớp bựn càng xa thượng lưu càng dày (cầu Noi 0,48m; cầu Hà Đụng 0,87m). Thành phần bựn chủ yếu là bột sột, hệ số thấm của lớp bựn từ
0,012 m/ngày ở cầu Hà Đụng đến 0,0149 m/ngày ở cầu Noi.
Nước sụng nhạt cú kiểu bicarbonat canxi với cụng thức Kurlov cú dạng:
75 , 7 22 22 43 23 3 73 147 , 0 pH Mg Na Ca Cl HCO M Hồ, đầm: Hà Nội cú hàng trăm hồ lớn nhỏ như hồ Tõy, hồ Bảy Mẫu, hồ Hoàn Kiếm, hồ
Thuyền Quang, hồ Văn Chương, hồ Giảng Vừ, hồ Thủ Lệ… như thống kờ ở bảng 1 dưới đõy và nhiều hồ nhỏ khỏc nhưng nay hồđó bị lấp nhiều vỡ đụ thị hoỏ.
Theo cỏc kết quả nghiờn cứu cho thấy, nhỡn chung mực nước cỏc sụng và hồ
những năm gần đõy đều cú dấu hiệu suy giảm, nguyờn nhõn là do thời tiết khụ hạn kộo dài, sự phỏt triển đụ thị hoỏ gõy cản trở cỏc dũng mặt thậm chớ rất nhiều hồ bị
lấp và thu hẹp về diện tớch 64,49% và bị ụ nhiễm nghiờm trọng từ chất thải sinh hoạt và cụng nghiệp. STT Tờn hồ Diện tớch hồ, STT Tờn hồ Diện tớch 1 Hồ Hoàn Kiếm 11,90 17 Hồ Thủ Lệ 12,00 2 Hồ Trỳc Bạch 26,00 18 Hồ Giảng Vừ 6,00 3 Hồ Bảy Gian 1,00 19 Hồ Ngọc 3,50 4 HồĐầm 0,70 20 Hồ Văn 2,80 5 Hồ Thành 6,80 21 Hồ Giỏm 1,10
6 Hồ Trung Tự 5,00 22 Hồ Linh Quang 3,00
7 HồĐống Đa 18,60 23 Hồ Ba Mẫu 4,50
8 Hồ Phương 0,90 24 Hồ Kim Liờn 5,00
9 Hồ Phương 0,75 25 Hồ Nghĩa Đụ 5,20
11 Hồ Thanh 2,90 27 Hồ Hố Mẻ 1,30 12 Hồ Bảy Mẫu 23,10 28 Hồ Hào Nam 1,30 13 Hồ Thuyền 5,00 29 HồĐịnh Cụng 17,00 14 Hồ Hai Bà 1,30 30 Hồ Linh Đàm 67,50 15 Hồ Giỏp Bỏt 1,90 31 Hồ Tõy 567,00 16 Hồ Thương 2,00 32 HồĐiều hũa 45,60 Tổng cộng 867,75 Bảng 2: Thống kờ cỏc hồ vựng nội thành thành phố Hà Nội (Nguồn Cụng ty Thoỏt nước Hà Nội - 2008)
2.2 Đặc điểm dõn cư, kinh tế - xó hội
Sau đợt mở rộng địa giới hành chớnh gần đõy nhất vào thỏng 8/2008, kết quả cuộc
điều tra dõn số ngày 1 thỏng 4 năm 2009 cho thấy dõn số Hà Nội ước tớnh đạt 6.451.909 người ,trong đú dõn số thành thị là 2.632.087 chiếm 41,1%, và 3.816.750 cư
dõn nụng thụn chiếm 58,1%. Mật độ dõn số trung bỡnh của Hà Nội là 1.979 người/km². Mật độ dõn số cao nhất là ở quận Đống Đa lờn tới 35.341 người/km², trong khi đú, ở
những huyện như ngoại thành như Súc Sơn, Ba Vỡ, Mỹ Đức, mật độ dưới 1.000 người/km². Diện tớch và dõn số chi tiết của từng quận, huyện thuộc khu vực nghiờn cứu
được chỉ rừ trong bảng thống kờ dưới đõy :
Tờn Quận/Huyện Diện tớch (km²) Dõn số (nghỡn người) Quận Ba Đỡnh 9.22 225.91 Quận Hoàn Kiếm 5.29 147.334 Quận Tõy Hồ 24 130.639 Quận Cầu Giấy 12.04 225.643
Quận Đống Đa 9.96 370.117 Quận Hai Bà Trưng 9.6 295.726 Quận Thanh Xuõn 9.11 223.694 Huyện Đụng Anh 182.3 333.337 Huyện Gia Lõm 114 229.735 Huyện Thanh Trỡ 68.22 198.706 Huyện Từ Liờm 75.32 392.558
Bảng 3: Dõn số và diện tớch cỏc quận/ huyện khu vực nghiờn cứu (Nguồn : Niờn giỏm thống kờ Hà Nội năm 2009)
Về mặt kinh tế của thủ đụ núi chung và khu vực nghiờn cứu núi riờng đó phỏt triển nhanh và khỏ toàn diện: cơ cấu kinh tế cụng nghiệp - dịch vụ - nụng nghiệp hỡnh thành rừ rệt và đang chuyển dịch sang dịch vụ - cụng nghiệp - nụng nghiệp theo hướng hiện đại hoỏ. Năm 2007, GDP bỡnh quõn đầu người của toàn thành phố Hà Nội lờn tới 31,8 triệu đồng, trong khi con số của cả Việt Nam là 13,4 triệu. Hà Nội là một trong những địa phương nhận được đầu tư trực tiếp từ nước ngoài nhiều nhất, với 1.681,2 triệu USD và 290 dự ỏn. Thành phố cũng là địa điểm của 1.600 văn phũng đại diện nước ngoài, 14 khu cụng nghiệp cựng 1,6 vạn cơ sở sản xuất cụng nghiệp.. Bờn cạnh những cụng ty nhà nước, cỏc doanh nghiệp tư nhõn cũng đúng vai trũ quan trọng trong nền kinh tế Hà Nội. Năm 2003, với gần 300.000 lao động, cỏc doanh nghiệp tư nhõn đó
đúng gúp 77% giỏ trị sản xuất cụng nghiệp của thành phố. Ngoài ra, 15.500 hộ sản xuất cụng nghiệp cũng thu hỳt gần 500.000 lao động. Tổng cộng, cỏc doanh nghiệp tư nhõn
đó đúng gúp 22% tổng đầu tư xó hội, hơn 20% GDP, 22% ngõn sỏch thành phố và 10% kim ngạch xuất khẩu của Hà Nội. Tuy vậy, đi đụi với sự phỏt triển kinh tế, những khu cụng nghiệp này đang khiến Hà Nội phải đối mặt với vấn đề ụ nhiễm mụi trường, đặc
biệt là ụ nhiễm nguồn nước. Tỡm hướng giải quyết cho vấn đề này đang là thỏch thức của chớnh quyền thành phố trong những năm trở lại đõy.
2.3 Đặc điểm địa chất – địa chất thủy văn khu vực nghiờn cứu 2.3.1 Đặc điểm địa chất 2.3.1 Đặc điểm địa chất
Đối tượng nghiờn cứu của đề tài này là nước lỗ hổng nằm trong cỏc trầm tớch Đệ
tứ. Vỡ vậy, mục này sẽ trỡnh bày chi tiết cỏc đặc điểm của cỏc hệ tầng trầm tớch Đệ tứ.
Theo GS. TS Trần Nghi, TS Ngụ Quang Toàn và một số nhà nghiờn cứu khỏc, trong
khu vực Hà Nội, trầm tớch Đệ tứ bao hồm cỏc hệ tầng : Lệ Chi, Hà Nội, Vĩnh Phỳc, Hải Hưng và Thỏi Bỡnh.
Hệ tầng Lệ Chi Hệ (Q11lc)bao gồm cỏc trầm tớch sụng tuổi pleistocen sớm
được hỡnh thành trong khoảng thời gian từ đầu Đệ tứ đến khoảng 700.000 năm cỏch ngày này. Hệ tầng Lệ Chi khụng lộ ra trờn mặt, chỉ gặp trong cỏc lỗ khoan, ở độ sõu từ
45 đến 80m, chiều dày thay đổi từ 2,5 đến 24,5m. Thành phần thạch học của hệ tầng Lệ Chi bao gồm: cuội (thạch anh, silic, đỏ hoa), sỏi, cỏt, bột, sột màu xỏm nõu.
Hệ tầng Hà Nội (Q12-3hn) hỡnh thành từ trầm tớch sụng lũ và sụng, tuổi Pleistocen giữa-muộn, phõn bố từ ven rỡa gũ đồi Ba Vỡ, Súc Sơn và trải rộng xuống vựng đồng bằng. Trầm tớch sụng - lũ phõn bố dưới dạng thềm bậc 2 ở vựng Xuõn Mai, Thạch Thất, Hũa Lạc, Ba Vỡ, Đa Phỳc, Kim Anh, Minh Trỡ và một vài nơi khỏc. Thành phần vật chất của trầm tớch sụng lũ gồm phần dưới là cuội tảng, cuội, sỏi, sạn hốn độn, phần trờn là cỏc bột ớt sột màu vàng gạch. Nhiều nơi ở ven cỏc gũ đồi, phần trờn của trầm tớch bị phong húa mạnh tạo tầng đỏ ong non. Trầm tớch sụng gặp ở hầu hết cỏc lỗ
khoan ở vựng đồng bằng, với chiều dày thay đổi từ 9,9 đến 34m. Thành phần vật liệu của trầm tớch gồm cuội, sỏi, sạn, cỏt, bột sột màu xỏm vàng, loang lỗ.Đõy cú thể coi là
đối tượng chứa nước ngầm chớnh của thành phố Hà Nội. Về quan hệ, hệ tầng Hà Nội nằm phủ bất chỉnh hợp trờn hệ tầng Lệ Chi và cỏc đỏ cổ hơn, phớa trờn bị cỏc trầm tớch hệ tầng Vĩnh Phỳc phủ bất chỉnh hợp lờn.
Hỡnh 5: Cột địa tầng trầm tớch và cỏc đơn vịđịa chất thủy văn
Hệ tầng Vĩnh Phỳc (Q13vp) cú tuổi Pleistocen muộn, tồn tại dưới dạng thềm bậc 1 (vựng lộ ra trờn mặt), phõn bố rộng ở Súc Sơn, Đụng Anh, Thạch Thất, Quốc
Oai, Chương Mỹ, Xuõn Mai và Cổ Nhuế. Chỳng phõn bố ở độ cao tuyệt đối 8-20m; cũn ở vựng đồng bằng, mạn từ Nam Đụng Anh, Nam Cổ Nhuếđổ về phớa nam chỉ gặp trong cỏc lỗ khoan từđộ sõu 2-26,5m. Trầm tớch của hệ tầng Vĩnh Phỳc cú cỏc nguồn gốc sụng, sụng-hồ-đầm lầy và sụng biển.Thành phần vật liệu trầm tớch sụng bao gồm sỏi, cỏt, sạn thạch anh, bột, sột; cấu tạo phõn lớp xiờn chộo.Bề mặt trầm tớch bị laterit húa cú màu loang lổ vàng xỏm, nõu đỏ rất đặc trưng.Trầm tớch sụng-hồ-đầm lầy phần bố hạn chế và gồm cú bột, sột màu xỏm, sột xỏm đen, sột kaolin xỏm trắng chứa di tớch thực vật tuổi Pleistocen muộn.Thành phần thạch học của trầm tớch sụng biển gồm sột bột lấn ớt cỏt màu xỏm, bề mặt bị phong húa cú màu loang lỗ.
Hệ tầng Hải Hưng (Q21-2hh) gồm hai tập chớnh. Tập 1 gồm cỏc thành tạo nguồn gốc hồ,đầm lầy(lbQ21-2hh) và tập 2(mQ21-2hh) gồm cỏc trầm tớch nguồn gốc biển.
Cỏc trầm tớch hồ,đầm lầy (lbQ21-2hh) khụng lộ ra trờn mặt mà nằm dưới độ sõu khoảng 1.5 đến 20m,bề dày trung bỡnh là khoảng 13.5m. Cỏc trầm tớch hệ tầng Hải Hưng được hỡnh thành trong khoảng thời gian 10.000 - 4.000 năm cỏch ngày nay.Trong khoảng thời gian này, đồng bằng Bắc Bộ, trong đú cú diện tớch thành phố
Hà Nội chịu ảnh hưởng của đợt biển tiến Flandrian.Trầm tớch hồ - đầm lầy được hỡnh thành vào thời kỳ trước biển tiến Flandrian nằm phớa dưới với cỏc vật liệu sột bột màu xỏm sẫm, xỏm đen chứa di tớch thực vật, than bựn dạng thấu kớnh.Lớp này cú pH biến
đổi từ 4,5 đến 6,5 và mang đặc tớnh của mụi trường axit và khử. Phớa dưới của tập là bột sột,bựn lẫn mựn thực vật chưa phõn hủy hết,màu xỏm chứa nhiều tảo nước ngọt,lợ,mặn rất phổ biến trong khu vực nội thành Hà Nội.
Cỏc lớp trầm tớch biển (mQ21-2hh) thuộc tướng vũng vịnh, cú chiều dày dao động từ 0.4 – 4m,trung bỡnh là 1.5m. Thành phần thạch học của chỳng chủ yếu sột, sột bột lẫn ớt cỏt mịn, màu xỏm xanh, xỏm vàng rất dẻo và mịn. Tổ hợp khoỏng vật sột phổ
Bảng 4: Bề dày lớp bựn hệ tầng Hải Hưng ở một số khu vực
TT Khu vực Chiều dày (m)
Nhỏ nhất Lớn nhất 1 Xuõn Phương-Nhổn 1,5 11,8 2 Mai Dịch 0,7 14,5 3 Ngọc Hà-Đội Cấn 0,7 15,2 4 Giảng Vừ-Thành Cụng 8,4 16,7