Tình hình phát triển kinh tế của huyện Đồng Văn và nhu cầu nước cho phát triển:
+) Công nghiệp: Hoạt động công nghiệp trong khu vực gần như không có ngoài hoạt động của một số nhà máy thủy điện. Nhu cầu nước dùng cho thủy điện chủ yếu là nước tại sông Nho Quế. Hoạt động này góp phần quan trọng cho việc lưu trữ nước ngầm cho khu vực.
Bên cạnh đó có một số hoạt động thủy điện, còn có hoạt động khai thác khoáng sản quy mô nhỏ.
+) Nông nghiệp: Đồng Văn là một trong 62 huyện nghèo nhất trong cả nước, trên địa bàn huyện có 17 dân tộc anh em chung sống, trong đó dân tộc H‟Mông chiếm đến 88%. Điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, nền kinh tế còn gặp nhiều khó khăn, thiên tai, dịch bệnh có những diễn biến phức tạp: Rét đậm, rét hại, mưa tuyết, mưa lốc, mưa đá, kèm theo hạn hán, thiếu nước sinh hoạt và sản xuất,…, ngoài canh tác một số cây trồng chính (lúa, ngô, đậu tương,…) kết hợp chăn nuôi các loại gia súc: bò, dê, lợn, và các loại gia cầm; các nghành nghề khác chưa phát triển đồng bộ mà chủ yếu là do tự phát.
+) Thủy lợi: Trên địa bàn huyện có tổng số 49 công trình kiên cố, tổng chiều dài các tuyến công trình là: 89.470 m, phục vụ cho 809 ha, nhưng hầu như các công trình đều không có đập đầu mối, chủ yếu sử dụng các nguồn tự nhiên nước mưa, các khe lạch nhỏ.
Chƣơng 3
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT KHẢO SÁT, ĐIỀU TRA TẠI THỰC ĐỊA
3.1. Phƣơng pháp tiếp cận
KVNC là vùng có điều kiện tự nhiên cực kỳ khắc nhiệt về khí hậu và địa hình, cũng như điều kiện địa chất và địa sinh thái, khu vực này không cho phép lưu giữ nước mặt và có độ bay hơi cao, dân số sinh sống trong vùng cao và phân tán, do đó để có mô hình khai thác và cung cấp nước cho khu vực cần giải pháp công nghệ, chính sách và mô hình tổng hợp theo cách tiếp cận sau đây:
Xác lập lượng nước cấp từ thiên nhiên theo năm, xác lập phương thức và nhu cầu sử dụng, từ đó đi đến tìm kiếm các giải pháp công nghệ cho việc khai thác, lưu trữ và cung cấp nước phù hợp với điều kiện kinh tế và nhận thức của cộng đồng và nhu cầu phát triển cho các vùng và trung tâm trong huyện Đồng Văn.
Bên cạnh cách tiếp cận nêu trên để định hướng các nội dung nghiên cứu, học viên xử dụng một số cách tiếp cận khác để có số liệu và xây dựng mô hình luận giải phù hợp:
+) Tiếp cận hệ thống: các vấn đề được lựa chọn trong nghiên cứu dựa vào đánh giá thực trạng các mô hình, giải pháp khai thác và bảo vệ các nguồn nước karst và cần đánh giá hiệu quả kỹ thuật, kinh tế, tác động đến môi trường nước ngầm cũng như khả năng triển khai trên diện rộng các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước karst.
+) Tiếp cận kế thừa: luận văn sẽ kế thừa các kết quả nghiên cứu về đặc điểm các nguồn nước karst trong các trầm tích Carbonat cũng như phân tích các kết quả nghiên cứu về các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước karst phục vụ cấp nước sinh hoạt hiệu quả bền vững cho cộng đồng dân cư vùng núi cao, khan hiếm nước khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở đó lựa chọn các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác hợp lý cho KVNC.
- Tiếp cận kế thừa các kết quả nghiên cứu, các mô hình, giải pháp công nghệ trước đó: trong gần 50 năm qua, vùng karst Bắc Bộ Việt Nam đã có hàng
chục phương án tìm kiếm thăm dò nước ngầm karst. Việc khai thác, sử dụng và kế thừa tối đa các tài liệu, công trình đã có sẽ giúp hạn chế (giảm) khối lượng khảo sát, đo đạc. Đồng thời định hướng đánh giá xác định quy luật hình thành, phân bố nước ngầm karst; chất, trữ lượng nước ngầm karst; đánh giá được hiệu quả các mô hình, giải pháp, từ đó giúp việc lựa chọn được các phương án, giải pháp cộng nghệ khả thi và bền vững hơn.
- Tiếp cận kế thừa các phương pháp điều tra đánh giá hiện đại, công nghệ tiên tiến trong khai thác và sử dụng nước ngầm karst hợp lý ở trong nước và trên thế giới: Việc nghiên cứu và đánh giá tài nguyên nước ngầm vùng karst cũng như việc xây dựng các công trình khai thác sử dụng nước ngầm karst hợp lý, hiệu quả đã được các nhà khoa học, công nghệ trên thế giới và trong nước dày công nghiên cứu áp dụng đem lại hiệu quả cao.
+) Tiếp cận theo phương pháp chuyên gia: các chuyên gia, các cán bộ nghiên cứu sẽ được xin ý kiến nhận xét, góp ý, đánh giá cũng như có thể huy động sự tham gia của các chuyên gia trong hoạt động nghiên cứu để đảm bảo các kết quả nghiên cứu có tính hiệu quả, khách quan.
+) Tiếp cận thực tế hiện trường: cần đi khảo sát thực địa càng chi tiết càng nắm bắt rõ hơn, chính xác hơn đặc điểm địa hình, địa mạo, ĐC, ĐCTV từ đó xác định chính xác hơn quy luật hình thành và phát triển karst, đặc điểm phân bố, biến đổi chất, lượng nước ngầm theo cả không gian và thời gian. Đây là cách tiếp cận cũng như là phương pháp kinh điển trong điều tra nước ngầm nói chung và nước karst nói riêng không thể thay thế được. Ngoài ra, điều tra thực tế còn nắm bắt được tình hình khai thác sử dụng nước ngầm; nhu cầu dùng nước cũng như định hướng quy hoạch phát triển của địa phương, từ đó đề xuất mô hình, giải pháp công nghệ khai thác bền vững nguồn nước karst có tính khả thi cao.
+) Tiếp cận kinh nghiệm thực tế của cộng đồng: thông qua kinh nghiệm của người dân địa phương trong việc tìm kiếm, phát hiện và khai thác nguồn nước, cũng như XD và bảo vệ các công trình khai thác sử dụng nước giúp học viên giải quyết một số vấn đề thực tế nhanh hơn, hiệu quả hơn, đồng thời nắm được các phong tục tập quán, trình độ văn hóa, nhận thức của người dân, từ đó
đưa ra và áp dụng các giải pháp, mô hình khai thác, sử dụng một cách hiệu quả và bền vững.
+) Tiếp cận từ các chủ trương, chính sách, định hướng, quy hoạch phát triển kinh tế miền núi và của các địa phương vùng núi cao khan hiếm nước phát triển karst: cần nắm bắt và hiểu rõ về phương hướng phát triển kinh tế - xã hội vùng của các địa phương; Các quy hoạch phát triển ngành; từ đó xác định được nhu cầu dùng nước; đề xuất được các phương án, giải pháp khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước ngầm.
+) Tiếp cận giải quyết vấn đề dựa vào công nghệ mới:
Dựa theo kịch bản B2 (T7/2012) của Bộ Tài nguyên môi trường và công nghệ mới về bơm nước, cấp nước tự động theo mùa được áp dụng và điều chỉnh khai thác nước cho phù hợp với yêu cầu tích nước giữa các mùa. Bên cạnh đó công nghệ lọc cũng được sử dụng trên cơ sở của nên tảng áp dụng phương tiện cung cấp năng lượng tại chỗ bằng pin năng lượng mặt trời.
3.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn sẽ áp dụng các phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sau, để giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ đặt ra ở trên:
+) Phương pháp địa mạo và các phương pháp trắc lượng hình thái:
phương pháp này cho phép nghiên cứu phát triển của địa hình karst, phân chia các giai đoạn karst liên quan với cấu trúc địa chất, vận động tân kiến tạo ở khu vực nghiên cứu. Nhận định về quy luật phân bố của hang động, sông suối (đặc biệt là dự báo các sông suối, hang động ngầm), quy luật phát triển và biến đổi của bề dày lớp Epikarst..., từ đó phát hiện mối liên quan của nước mặt và nước dưới đất trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Dự báo những khu vực có triển vọng tìm kiếm, thăm dò và khai thác nước ngầm ở vùng karst.
+) Phương pháp thuỷ văn: phương pháp này được tiến hành đo đạc và
phân tích các thuỷ đồ của các dòng chảy chảy qua vùng karst, hoặc sử dụng cách đo lưu lượng ở mặt cắt của dòng chảy khi bắt đầu chảy vào và chảy ra khỏi khu vực các đá Carbonat. Kết quả của phương pháp này có thể giúp cho việc đánh giá định lượng lượng nước ngầm karst trong phạm vi nghiên cứu mà lượng nước
mặt cung cấp cho nước ngầm karst theo thời gian trong năm. Mặt khác, qua đo đạc, quan trắc thủy văn có thể xác định chiều sâu xâm thực địa phương, phán đoán được chiều sâu phân bố của mực nước ngầm và đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay, lượng mưa ít thì có ảnh hưởng đến chiều sâu mực nước ngầm hay không để từ đó có giải pháp, mô hình khai thác phù hợp đem lại hiệu quả kinh tế.
+) Phương pháp chuyên gia: việc khai thác, sử dụng nước ngầm karst ở vùng núi cao, khan hiếm nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu là vấn đề hết sức phức tạp liên quan nhiều lĩnh vực khoa học công nghệ khác nhau như: khí tượng, thủy văn, thủy công, địa vật lý, địa hình, địa mạo, địa chất, thạch học, tân kiến tạo, xã hội học, quản lý tài nguyên...vv vì vậy phương pháp chuyên gia sẽ giúp cho luận văn có chất lượng cao hơn. Học viên sẽ triệt để thực hiện bằng cách tiếp thu ý kiến góp ý của các chuyên gia để giải quyết từng phần của luận văn, xin ý kiến trao đổi trực tiếp của các chuyên gia trong các lĩnh vực trên.
3.3. Phƣơng pháp kỹ thuật khảo sát, điều tra tại thƣ̣c đi ̣a
+) Điều tra thực tế: trong quá trình thực hiện luận văn, công tác điều tra khảo sát thực tế không thể thiếu được, phương pháp điều tra thực tế sẽ cho biết:
- Bức tranh hiện trạng hoạt động, hiệu quả khai thác của các mô hình, giải pháp khai thác nguồn nước karst đã có ở KVNC.
- Nắm được nhu cầu thực tế cần nước của người dân trong KVNC.
- Xem xét biến đổi khí hậu hiện nay có ảnh hưởng đến khu vực nghiên cứu hay không ... vv.
+) Kỹ thuật quan trắc động thái các mạch nước: như đã biết trước thực trạng của biến đổi khí hậu hiện nay, động thái của các mạch nước ngầm phản ảnh các tác động của nước mưa (yếu tố khí hậu), nước mặt (yếu tố thuỷ văn) đó là các yếu tố quan trọng trong hình thành nước ngầm nói chung và nước ngầm karst nói riêng, phân tích các tài liệu quan trắc động thái các mạch nước karst cho phép xác lập định lượng nguồn cấp cho nước ngầm karst từ đó đưa ra mô hình và giải pháp công nghệ khai thác, sử dụng và bảo vệ hợp lý.
+) Các kỹ thuật phân tích mẫu: được áp dụng để phân tích các mẫu nước, nhằm đánh giá sự biến đổi chất lượng nước theo thời gian và không gian, đồng thời đánh giá chất lượng nước phục vụ cấp nước sinh hoạt cho cộng đồng. Chất lượng nước được phân tích và đánh giá theo các Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam.
Chƣơng 4
ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ THƢ̣C TRẠNG HOA ̣T ĐỘNG CỦA CÁC MÔ HÌNH KHAI THÁC NGUỒN NƢỚC, NHU CẦU SƢ̉
DỤNG NƢỚC CỦA NGƢỜI DÂN VÀ TIỀM NĂNG NGUỒN NƢỚC KARST KVNC
4.1. Thực trạng hoạt động của các mô hình khai thác nguồn nƣớc KVNC
Qua khảo sát thực tế việc sử dụng nước tại các xã Phó Bảng, Phó Cáo và Sủng Là cho thấy phần lớn người dân chủ yếu lấy nước từ các mạch lộ tự nhiên, có lưu lượng rất nhỏ, không ổn định, về mùa khô các điểm này không đáp ứng được nhu cầu tối thiểu về nước cho sinh hoạt của nhân dân, đặc biệt xã Sủng Là về mùa khô nhiều năm đồng bào phải chở nước từ Đồng Văn về với khoảng cách hơn 20km để lấy nước phục vụ cho ăn uống và sinh hoạt.
Một trong những đặc trưng của đồng bào dân tộc trong KVNC là thói quen dùng nước tiết kiệm, tận dụng triệt để các nguồn nước sẵn có, tự đầu tư xây dựng các công trình (mô hình) khai thác nước đơn giản với nguồn chi phí nhỏ nhất và dùng nước không phải mất phí sử dụng.
Hình 4.2. Bể chứa nước của người dân xã Phố Cáo
Qua quá trình điều tra, khảo sát tại thực địa cho thấy KVNC có các da ̣ng mô hình, giải pháp người dân khai thác nguồn nước karst để sử dụng như sau:
4.1.1. Mô hình khai thác nguồn nước karst từ lỗ khoan (giếng khoan)
Mô hình khai thác nguồn nước karst ở khu vực này ở 02 xã: Phó Bảng, Phố Cáo.
Hình 4.3. Lỗ khoan khai thác nguồn nước karst, xã Phố Cáo
+) Tổng số mô hình khai thác loại này ở khu vực nghiên cứu là 3 mô hình gồm: xã Phó Bảng 01 mô hình, xã Phó Cáo 02 mô hình.
- Tổng số mô hình khai thác đang hoạt động hiệu quả: 2 mô hình. - Tổng số mô hình khai thác đang xuống cấp: 1 mô hình ở xã Phố Cáo.
- Khai thác nguồn nước karst rất tốt vào mùa mưa, mùa khô thì khan hiếm.
- Trữ lượng đáp ứng được cho nhu cầu sử dụng của người dân và mùa mưa, mùa khô thiếu.
- Chất lượng nước đảm bảo dùng cho ăn uống, sinh hoạt, chăn nuôi của người dân.
+) Nhược điểm mô hình:
- Vào mùa khô nguồn nước khan hiếm, tầng chứa nước nằm sâu dưới mặt đất, nhiều giếng khoan không cấp đủ nước cho dân sử dụng.
- Giải pháp khai thác phức tạp, nhiều địa phương không có người đủ hiểu biết để vận hành và bảo vệ. Riêng ở xã Sủng Là có 1 trạm không có công tác bảo vệ, vận hành rất kém, hiện tại mô hình gần như bỏ hoang dẫn đến trộm cắp cắt dây điện và đào lấy đường ống cấp nước.
- Chi phí để xây dựng loại mô hình lớn, địa phương không có nguồn kinh phí để xây dựng, thường phải dự vào vốn ngân sách của nhà nước, của tỉnh, của các tổ chức phi chính phủ hoặc kêu gọi vốn của doanh nghiệp ở địa phương.
- Để xây dựng được loại mô hình khai thác loại này cần có công tác khảo sát, điều tra, đánh giá cụ thể tiềm năng nguồn nước tại từng vị trí dự kiến xây dựng, tránh trường hợp khoan không có nước, gây lãng phí lớn cho nhà nước, tỉnh và người dân.
- Phạm vị áp dụng xây dựng loại mô hình chỉ tập chung xây dựng được ở những vị trí có tiềm năng về nguồn, còn những khu vực không có tiềm năng về nguồn thì không thể xây dựng được.
- Qua quá trình điều tra, khảo sát tại 3 xã cho thấy phần lớn ở mô hình khai thác này công tác quản lý, duy tu, bảo dưỡng rất kém.
- Toàn bộ các giếng khoan khai thác nguồn nước karst ở khu vực nghiên cứu đều chưa có giải pháp bảo vệ từ nguồn cấp cho các giếng khai thác (chưa có giải pháp bảo vệ nguồn).
4.1.2. Mô hình khai thác nguồn nước karst từ giếng đào
+) Tổng số mô hình khai thác loại này ở khu vực nghiên cứu là 6 mô hình gồm: xã Phó Bảng 02 mô hình, xã Phó Cáo 04 mô hình.
- Tổng số mô hình khai thác đang hoạt động hiệu quả: 5 mô hình. - Tổng số mô hình khai thác đang xuống cấp: 1 mô hình ở xã Phố Cáo.
Hình 4.4. Mô hình khai thác nguồn nước bằng giếng đào, xã Phố Cáo. +) Ưu điểm mô hình: +) Ưu điểm mô hình:
- Khai thác nguồn nước karst rất tốt vào mùa mưa, mùa khô thì nhiều giếng cạn nước.
- Trữ lượng nước đáp ứng được nhu cầu sử dụng của người dân và mùa mưa, mùa khô thì thiếu.
- Chất lượng nước đảm bảo dùng cho ăn uống, sinh hoạt, chăn nuôi của người dân.
+) Nhược điểm mô hình:
- Vào mùa khô tầng chứa nước ngầm nằm sâu dưới mặt đất nên nhiều