- Các tài liệu phân tích thành phần hóa học, vi sinh, vi lượng của nước dưới đất các tầng chứa nước khu vực nghiên cứu và các biểu đồ, biểu bảng kèm theo.
- Tài liệu về trắc địa
- Tài liệu kết quả khảo sát các điểm xả thải, điểm có khả năng gây ô nhiêm nước dưới đất, điểm sụt lún bề mặt đất do khai thác nước dưới đất ( nếu có).
Sau khi tiến hành thu thập tài liệu cần phải tiến hành tổng hợp xà xử lý tất cả các tài liệu thu thập được và thể hiện chúng dưới dạng sơ đồ, bảng biểu:
- Tài liệu khí tượng: lập biểu đồ về lượng mưa, lượng bốc hơi, nhiệt độ và độ ẩm.
- Tài liệu khoan: lập cột địa tầng lỗ khoan từ đó xác định vị trí bề dày của TCN
- Tài liệu bơm: xác định đươc các thông số địa chất thủy văn.
Từ đó ta có thể nhận định một cách khá chính xác về mức độ nghiên cứu địa chất, địa chất thủy văn cũng như các vấn đề để giải quyết được trong vùng nghiên cứu ở giai đoạn trước. Trên cơ sở tài liệu thu thập được sẽ giúp bổ sung cho các công tác sau.
CHƯƠNG 2
CÔNG TÁC KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
2.1. Mục đích
Công tác khảo sát ĐC - ĐCTV tổng hợp trong giai đoạn này nhằm mục đích thành lập tuyến khảo sát vùng Ngọc Động, huyện Thông Nông, tỉnh Cao Bằng. Nhiệm vụ của công tác này nhằm giải quyết các vấn đề sau:
- Nghiên cứu đặc điểm địa hình, địa mạo để chọn vị trí các lỗ khoan thăm dò, vị trí các giếng khoan khai thác đơn lẻ, giếng đào, sông suối để đặt các trạm quan trắc nước mặt và nước dưới đất tại vùng nghiên cứu.
- Khảo sát để xác định các tuyến đo địa vật lý, xác định vị trí các lỗ khoan thăm dò - khai thác trong giai đoạn này.
- Khảo sát đường giao thông trong vùng nghiên cứu phục vụ cho công tác chuyển máy móc, thiết bị để chuẩn bị cho công tác thi công được thuận lợi.
- Phát hiện và chính xác hoá ranh giới tầng chứa nước (c-p) và tầng chứa nước t1 làm rõ sự phân bố địa tầng, mức độ giàu nước, đặc điểm địa chất - địa chất thuỷ văn của tầng chứa nước triển vọng.
- Nghiên cứu tính chất vật lý, thành phần hoá học của tầng chứa nước qua việc lấy mẫu phân tích tại các điểm lộ địa chất thuỷ văn, giếng đào, lỗ khoan.
- Làm sáng tỏ điều kiện chiều sâu thế nằm, bề dày đới dập vỡ, nứt nẻ, thành phần thạch học của các đơn vị chứa nước trong vùng nghiên cứu.
- Phân chia chính xác trên mặt cắt địa chất thủy văn các đơn vị chứa nước, thành tạo thấm nước yếu và cách nước.
- Khảo sát thu thập tài liệu hiện trạng khai thác và sử dụng nước dưới đất trong vùng nghiên cứu. Điều trathăm dò ý kiến của người dân quanh khu vực dự kiến khoan thăm dò – khai thác nước.
- Chính xác hóa ranh giới địa chất và đặc điểm của các đứt gãy có trong vùng nghiên cứu.
- Làm sáng tỏ nguồn cấp, nguồn thoát của các đơn vị chứa nước, mối quan hệ thủy lực giữa các đơn vị chứa nước với nhau và với nước mặt.
- Xác định động thái nước dưới đất với nước mặt.
- Khảo sát đường giao thông trong khu vực thăm dò phục vụ cho công tác chuyển máy móc, thiết bị để chuẩn bị cho công tác thi công được thuận lợi.
- Làm việc với lãnh đạo địa phương tại nơi dự kiến xây dựng nhà máy nước để thống nhất được nội dung làm việc, cũng như lịch trình thi công phương án để cán bộ và nhân dân trong vùng tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai các hạng mục của công trình.
2.2. Phương pháp tiến hành
Khi tiến hành khảo sát ĐCTV, tôi áp dụng phương pháp lộ trình địa chất, địa chất thuỷ văn. Lộ trình khảo sát phải đảm bảo cắt ngang đường phương cấu tạo địa chất cũng như đường phương của những tầng chứa nước quan trọng và có triển vọng cao để tìm hiểu đặc điểm phân bố, điều kiện thế nằm, thành phần thạch học, tính chất thấm nước, độ giàu nước và chất lượng của nước dưới đất. Cần đặc biệt chú ý nghiên cứu các tầng đánh dấu. Lộ trình đi theo những trũng xâm thực là nơi có điều kiện tự nhiên lộ đá gốc và có nhiều nguồn lộ nước để nghiên cứu. Gồm hai kiểu lộ trình:
2.2.1. Lộ trình chuẩn
Lộ trình chuẩn là lộ trình đi qua nhiều nhất các đơn nguyên địa mạo, các thành tạo địa chất, nhiều đơn vị chứa nước, mà qua đó ta có cái nhìn khái quát về đặc điểm địa chất, đặc điểm địa chất thuỷ văn. Căn cứ vào điều kiện giao thông, địa hình, địa mạo và đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn khu vực khảo sát tôi bố trí 1 tuyến lộ trình chuẩn
Trong quá trình lộ trình khảo sát sẽ tiến hành quan sát, mô tả, chụp ảnh, khoanh vùng, thu thập thông tin, dữ liệu về đặc điểm, đặc trưng của phức hệ, tầng chứa nước, cách nước; các yếu tố ảnh hưởng đến nguồn nước dưới đất; tổng quan tình hình khai thác, sử dụng và xác định các đối tượng, khu vực trọng điểm cần điều tra, đánh giá chi tiết để có thể bố trí các khoảnh đo địa vật lý xác định vị trí bố trí công trình khoan. Thứ tự tiến hành như sau:
Tiến hành điều tra chi tiết, bao gồm: Quan sát, mô tả, chụp ảnh, sơ họa, khoanh vùng, thu thập thông tin, dữ liệu các yếu tố có liên quan như điểm lộ, điểm địa chất, các điểm khai thác nước, các vùng có nguy cơ ô nhiễm, các phức hệ, tầng chứa nước, cách nước chủ yếu, các vùng cấp thoát tự nhiên.
2.2.1. Lộ trình phủ
Sau khi kết thúc các tuyến lộ trình chuẩn, tiến hành lộ trình phủ bố trí thành mạng lưới ô vuông cho hết diện tích vùng nghiên cứu. Bố trí 250m có một điểm khảo sát nên 1km2 khoảng 16 điểm. Diện tích khu vực điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất là 2,8km2 nên có khoảng 50 điểm khảo sát trong lộ trình phủ này. Các lộ trình phủ nghiên cứu quy luật biến đổi trong không gian của các thành tạo địa chất và nghiên cứu hiện trạng khai thác nước dưới đất trên toàn diện tích khảo sát nhằm đảm bảo thu thập điều
tra đầy đủ nhất lượng thông tin phục vụ việc khảo sát thành lập bản đồ. 2.3. Khối lượng công tác
Khối lượng của công tác khảo sát ĐCTV tổng hợp phụ thuộc vào mức độ phức tạp của điều kiện tự nhiên của vùng nghiên cứu, mức độ nghiên cứu, mức độ lộ của đá gốc, tỷ lệ khảo sát. Trong khảo sát địa chất thuỷ văn thì phương pháp lộ trình là phương pháp được tiến hành chủ yếu. Kết quả nghiên cứu chỉ tốt khi kết hợp với các tài liệu địa vật lý, khoan, bơm hút thí nghiệm,… Ngày nay, công tác khảo sát còn được tiến hành bằng các phương pháp hiện đại như: ảnh vệ tinh, viễn thám… Song với diện tích nhỏ như diện tích vùng điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất thì phương pháp lộ trình địa chất thuỷ văn vẫn cho kết quả tốt nhất.
* Đánh giá cấp phức tạp của điều kiện địa chất thuỷ văn vùng nghiên cứu
Cấp phức tạp của điều kiện địa chất thuỷ văn vùng nghiên cứu được đánh giá qua đặc điểm cấu trúc địa chất, địa chất thuỷ văn, địa hình, địa mạo, các hiện tượng địa chất tự nhiên.
- Về cấu trúc địa chất: Vùng nghiên cứu là xã Ngọc Động với diện tích 2,8 km2. Cấu trúc địa chất rất phức tạp, địa tầng có nhiều hang hốc karst phát triển ở nhiều độ sâu khác nhau, có nhiều hệ thống đứt gãy đan xen chồng chéo lẫn nhau, bề mặt phân cắt địa hình mạnh, nước dưới đất tồn tại thành những đới riêng lẻ, có tính bất đồng nhất cao. Do đó yếu tố này được xếp vào mức độ trung bình.
- Về đặc điểm địa chất thuỷ văn: Vùng nghiên cứu có 3 tầng chứa nước nhưng theo đánh giá ở trên chỉ có tầng (c-p) là triển vọng nhất. Tầng chứa nước có bề dày lớn, nước tập chung ở các hang hốc karst và khu vực đất đá bị dập vỡ bởi các hoạt động kiến tạo. Thành phần hóa học bị thay đổi vào mùa mưa , nước không bị nhiễm mặn, không có tính chất ăn mòn. Nguồn cấp là nước mưa, nước mặt, nước sông. Do đó yếu tố này được xếp vào mức độ phức tạp trung bình.
- Về đặc điểm địa hình, địa mạo: Nhìn chung bề mặt địa hình của thung lũng tương đối bằng phẳng, có dạng địa hình cao ở phía tây bắc và thoải dần về phía đông nam, độ chênh cao địa hình tương đối lớn, lên đến vài trăm mét. Do đó yếu tố này được xếp vào mức độ phức tạp trung bình .
- Các hiện tượng địa chất tự nhiên: Vùng nghiên cứu ít gặp các hiện tượng xói ngầm, mương xói, ít gặp động đất. Tuy nhiên, hàng năm với lượng mưa lớn, mưa tập trung theo mùa dễ xảy ra hiện tượng sạt lở đất. Ngoài ra, một số sông, suối nhỏ phân bố trên những địa hình tương đối cao cũng có khả năng gây lũ ống, lũ quét vào mùa mưa.
Như vậy, có thể xếp vùng nghiên cứu có mức độ phức tạp trung bình.
Diện tích vùng khảo sát là 2,8 km2. Do đó, ta có bảng khối lượng công tác khảo sát ĐC – ĐCTV tổng hợp như sau: (Bảng 2.1).
Bảng 2.1: Khối lượng công tác khảo sát địa chất - địa chất thuỷ văn.
STT Đối tượng nghiên cứu Diện tích (km2)
Điểm khảo sát (điểm) Mẫu
Điểm giếng khoan Điểm giếng đào Điểm lộ Điểm địa chất Các loại điểm khác Tổng Toàn diện VL; VS; NB; Fe 1 C–P bs 2,8 - - 5 13 - 18 2 1 Tổng 2,8 0 0 5 13 0 18 2 1
2.4.1. Quan sát tại các vết lộ địa chất 2.4.1.1. Các vết lộ trong đất đá bở rời
Các vết lộ này thường gặp ở dạng tự nhiên hay nhân tạo. Dạng tự nhiên gặp ở ven bờ sông. Các vết lộ nhân tạo thường gặp như các giếng đào, taluy đường. Khi nghiên cứu cần đo đạc và mô tả:
- Định điểm bằng GPS, đưa lên sơ đồ tài liệu thực tế;
- Mô tả đặc điểm địa hình, địa mạo;
- Bao nhiêu lớp đất khác nhau, bề dày của chúng;
- Thành phần đất đá, màu sắc, thành phần vật chất trong chúng. Chú ý đến kích thước và thành phần hạt liên quan trực tiếp đến kích thước lỗ hổng, khả năng thấm và vận động của nước trong đất đá. Trường hợp khó xác định phải lấy mẫu phân tích thành phần hạt;
- Đặc điểm trạng thái của đất đá: Độ ẩm, độ chặt, độ sũng nước;
- Chụp ảnh vết lộ;
2.4.1.2. Các vết lộ đá gốc
Khi gặp các vết lộ đá gốc tự nhiên hay nhân tạo cần mô tả, đo đạc;
- Định điểm bằng GPS, đưa lên sơ đồ tài liệu thực tế;
- Mô tả đặc điểm địa hình, địa mạo;
- Mô tả đá, màu sắc, bề dày.;
- Mô tả đặc điểm cấu tạo, thành phần khoáng vật, thành phần thạch học;
- Các đặc điểm phong hoá nứt nẻ;
- Xác định thuộc hệ tầng nào, quan hệ địa tầng.
2.4.2. Quan sát địa mạo
- Đánh số thứ tự vào nhật ký;
- Nêu vị trí địa lý;
- Xác định diện phân bố, quy luật phân bố các kiểu địa hình, mô tả các hiện tượng karst,…
2.4.3. Quan sát tại các vết lộ địa chất thủy văn
Vết lộ địa chất thuỷ văn bao gồm các vết lộ tự nhiên và các vết lộ nhân tạo.
* Vết lộ tự nhiên
Bao gồm các mạch nước tự nhiên (điểm lộ). Đối với các điểm lộ nước tự nhiên tiến hành quan sát, dọn vét vết lộ ở đầu điểm lộ nước, mô tả đặc điểm địa hình, địa mạo nơi xuất lộ nước, điều kiện thế nằm, đặc điểm nứt nẻ của đất đá chứa nước, phát hiện các đới nứt nẻ nhằm xác định chính xác dạng chảy cuả nguồn lộ, mô tả tính chất vật lý của nước, đo lưu lượng, nhiệt độ của nước, nhiệt độ không khí tại nguồn lộ. Mỗi vết lộ tự nhiên được mô tả theo thứ tự sau:
- Đánh dấu ghi vào sổ nhật ký, định điểm trên bản đồ tài liệu thực tế;
- Nêu vị trí của vết lộ, độ cao tương đối so với địa hình, hoặc suối, nơi xuất lộ mạch nước;
- Mô tả đất đá mà từ đó nước xuất lộ về mức độ nứt nẻ, thành phần hạt, cấu tạo, tính chất vật lý của nước như : màu, mùi, vị, nhiệt độ, pH,…
- Nêu đặc điểm xuất lộ mạch nước chảy tràn hay thấm rỉ, đi lên hay đi xuống…
- Đo lưu lượng mạch nước: tuỳ thuộc vào dạng nước chảy mà dùng các phương pháp đo khác nhau.
+ Nếu mạch nước chảy ra thành dòng, dùng thùng định lượng hứng nước và lưu lượng tính theo công thức:
Q = (2.1)
Trong đó: V - Thể tích thùng định lượng. t - Thời gian nước chảy đầy thùng.
+ Nếu nước chảy tràn trên mặt đất thì khơi một chỗ cho nước tụ lại rồi dùng thùng định lượng hứng nước hoặc múc nước. Khi đó có thể xảy ra 3 trường hợp sau:
▪ Đối với mực nước hạ thấp: lưu lượng tính theo công thức:
(2.2) Trong đó: n - Số thùng
V - Thể tích thùng
t1 - Thời gian từ khi bắt đầu múc đến khi ngừng múc
t2 - Thời gian ngừng múc đến khi hồi phục mực nước hoàn toàn ▪ Đối với mực nước không đổi: lưu lượng tính theo công thức:
Trong đó: t - Thời gian múc nước.
▪ Đối với mực nước dâng cao: lưu lượng tính theo công thức:
(2.4) Trong đó: t1 - Thời gian mực nước ở độ cao h1 (độ cao ban đầu).
t2 - Thời gian mực nước ở độ cao h2 (mực nước dâng). - Đo lưu lượng bằng các loại ván:
+ Khi lưu lượng nhỏ hơn 10 l/s dùng ván tam giác để đo, ván làm bằng gỗ, lưu lượng tính như sau:
Q = 0.14h2 (2.5)
+ Khi lưu lượng lớn hơn 10l/s dùng ván hình thang. Lưu lượng tính theo công thức: Q = 0.0186bh
Trong đó: b - Chiều rộng
h - Chiều cao cột nước
* Vết lộ nhân tạo
Là các giếng khoan, hố đào, giếng khai thác đơn lẻ. Khi gặp vết lộ này phải thu thập thông tin về chiều sâu, địa tầng, mực nước tĩnh, lưu lượng khai thác, chế độ khai thác, chất lượng nước. Nếu cần thì phải lấy mẫu nước.
Đối với các giếng đào, giếng khoan, cần thu thập các thông tin tọa độ các giếng, chiều sâu, đường kính (m), địa tầng của các giếng, đặc điểm gia cố và hình dạng giếng, mực nước tĩnh, tính chất vật lý của nuớc, trị số hạ thấp mực nước, lấy mẫu nước, đường kính ống chống, ống lọc, độ sâu đặt ống lọc, mô tả đặc điểm địa hình, địa mạo, mô tả địa tầng giếng, mô tả độ lỗ hổng, vật chất lấp nhét các lỗ hổng đối với đất đá bở rời của tầng phủ Đệ tứ, đối với đá gốc của đầu lộ vỉa, mô tả đặc điểm thành phần thạch học, tính phân lớp, nứt nẻ, đặc điểm và mức độ phong hoá, chú ý hàm lượng sét trong lớp đá phong hoá.
2.5. Chỉnh lý tài liệu
- Tại mỗi điểm khảo sát đều mô tả và ghi chép đầy đủ trong sổ nhật ký.
- Sau mỗi ngày đi lộ trình cần đưa các điểm khảo sát lên sơ đồ tài liệu thực tế, chỉnh lý tài liệu khảo sát để phát hiện các thiếu sót, từ đó bổ sung, sửa chữa cho kịp thời.
- Tổng hợp các tài liệu thu thập và khảo sát, lập cột địa tầng lỗ khoan, lập mặt cắt và bản đồ địa chất, bản đồ địa chất - địa chất thuỷ văn vùng nghiên cứu với tỷ lệ 1: 10. 000.