Tiềm năng nguồn nước KVNC

4.3. Đánh giá tiềm năng và chất lượng nguồn nước karst KVNC

4.3.1. Tiềm năng nguồn nước KVNC

- Khu vực nghiên cứu rất khó khăn về nguồn nước mặt, trong 3 xã: Phố Bảng, Phố Cáo và Sủng Là không có con sông nào chảy qua. Khu vực này chỉ có những khe suối nhỏ, dốc, nước mặt chỉ có vào mùa mưa, còn mùa khô thì hầu hết các con suối nhỏ này đều cạn kiệt. Nhìn chung tài nguyên nước mặt KVNC là rất khan hiếm.

- Theo kết quả thu thập được từ chương trình : Điều tra, đánh giá nước dưới đất 4 vùng trọng điểm tỉnh Hà Giang – Dự án: Điều tra, đánh giá nước dưới đất ở một số vùng trọng điểm thuộc 7 tỉnh đặc biệt khó khăn Miền núi phía Bắc do Liên đoàn Địa chất Thủy văn – Địa chất công trình thực hiện cho thấy:

- Khu vực nghiên cứu có đặc điểm địa hình, địa mạo, ĐC, ĐCTV rất phức tạp, kết quả khảo sát cho thấy nguồn nước ngầm karst ở khu vực nghiên cứu là thấp. Theo kết quả trong tài liệu đo địa vật lý, kết quả khoan khảo sát và ảnh viễn thám cho thấy nguồn nước karst trong khu vực nghiên cứu tập trung chủ yếu ở trong đới nứt nẻ, dập vỡ của các hệ thống đứt gẫy tương đối lớn chạy cắt qua đá vôi hệ tầng Bắc Sơn (C-PbS) trong khu vực nghiên cứu và trong hang động karst.

- Theo tài liệu thăm dò địa vật lý ở 3 xã cho thấy: tầng chứa nước chính có trong vùng nghiên cứu là đất đá có tuổi C-Pbs, D1-2kl, T1sh thường từ 100- 150m giá trị điện trở của tầng này thay đổi từ hàng trăm đến hàng nghìn m. Trầm tích D1-2kl, C-Pbs, T1sh nứt nẻ, chứa nước giá trị điện trở suất thường từ 200-1000m, ở đới dập vỡ, nứt nẻ, đứt gãy kiến tạo đi qua giá trị điện trở suất thường từ 100 đến vài trăm m. Tốc độ truyền sóng trong đất đá của phương pháp đo địa chấn khúc xạ cho thấy, tại những đới cà nát, dập vỡ có khả năng tàng trữ lưu thông nước thường có tốc độ truyền sóng giảm so với môi trường xung quanh.

+) Xã Phó Bảng:

Xã có tầng chứa nước trong các trầm tích Carbonat, qua các tài liệu khảo sát ĐC-ĐCTV thu được, trong diện tích nghiên cứu của xã đã gặp 2 điểm xuất lộ nước karst chảy ra từ các đá vôi có tuổi (C-Pbs) dưới dạng thấm rỉ. Còn lại xem xét các tài liệu khoan lỗ khoan PB.1 ở độ sâu từ 26,0-85,5m có nước và hầu hết các lỗ khoan khai thác nước ở xã Phó Bảng khi khoan vào hang karst, đới dập vỡ, nứt nẻ của đá vôi do đứt gẫy đi qua đều có nước. Kết quả lỗ khoan PB.1/85.5m là có nước.

+) Xã Phố Cáo:

Xã Phố Cáo có các tầng chứa nước khe nứt - khe nứt kasrt (C-Pbs): qua tài liệu khảo sát ĐC-ĐCTV thu thập được, học viên không gặp điểm lộ nước, tài liệu khoan của 4 lỗ khoan cho thấy khả năng chứa nước trong trầm tích carbonat trong vùng là không đồng nhất, lỗ khoan PC.1 có lưu lượng Q = 0,78l/s, PC.2 có lưu lượng Q = 0,2l/s, PC.3 có lưu lượng Q = 1,5l/s, PC.4 và lỗ khoan PC.4B

không có nước. Các trầm tích này lộ ra ở trung tâm vùng nghiên cứu có dạng dải kéo dài theo hướng Đông Nam- Tây Bắc, và một ít ở phía Đông Bắc và Đông Nam diện lộ khoảng 10km2. Thạch học chủ yếu là đá vôi, màu xám xanh, xám trắng ít nứt nẻ, phân lớp không đều. Chiều sâu gặp các đới khe nứt, nứt nẻ này tại lỗ khoan PC.1 là 65,2m, PC.2 là 62,3m, PC.3 là 44,5m, PC.4 là 32,0m.

Nước trong tầng chứa nước khe nứt – khe nứt karst vận động dưới dạng không áp và áp lực yếu cục bộ, miền cấp chủ yếu là nước mưa, miền thoát qua khảo sát ĐC-ĐCTV không gặp điểm xuất lộ nước trong tầng này, dự đoán chúng được chảy ra theo các khe nứt - hang karst chảy ra ngoài vùng nghiên cứu.

+) Xã Sủng Là:

Xã Sủng Là có tầng chứa nước trong các trầm tích Carbonat: qua tài liệu khảo sát ĐC-ĐCTV trong diện tích nghiên cứu học viên không thấy điểm xuất lộ nước nào. Tài liệu khoan lỗ khoan SLA.1 gặp đất đá thuộc tầng này ở độ sâu từ 67,0 -140,0m nhưng đất đá không có khả năng chứa nước. Kết quả khảo sát tại các lỗ khoan SL.1/120m, SL.1A/ 140m là không có nước.

4.3.2. Đánh giá chất lượng nguồn nước karst trong khu vực nghiên cứu

Theo kết quả thu thập được từ chương trình : Điều tra, đánh giá Nước dưới đất 4 vùng trọng điểm tỉnh Hà Giang – Dự án: Điều tra, đánh giá nước dưới đất ở một số vùng trọng điểm thuộc 7 tỉnh đặc biệt khó khăn Miền núi phía Bắc do Liên đoàn Địa chất Thủy văn – Địa chất công trình thực hiện. Trong khu vực nghiên cứu, Liên đoàn ĐCTV – ĐCCT Miền Bắc đã tiến hành lấy và phân tích 15 mẫu nước toàn diện, 7 mẫu nước phân tích các nguyên tố vi lượng, 18 mẫu nước phân tích vi sinh, 6 mẫu nước phân tích sắt chuyên môn. Kết quả phân tích được thống kê trong các bảng sau:

Bảng 4.2. Đánh giá chất lượng mẫu nước karst – Xã Phó Bảng theo tiêu chuẩn 329/2002/BYT (của Bộ Y Tế) TT Thông số Đơn vị tính Giá trị giới hạn Số mẫu phân tích Giá trị Từ Đến 1 PH 6,5 - 8,5 1 6,5 7,2 2 Màu Pt -Co 5-50 1 Đạt 3 Độ cứng (tính theo CaCO3) mg/l 300-500 1 120 130 4 Chất rắn tổng số mg/l 750-1500 1 32 58 5 Arsen mg/l 0,05 1 0,01 6 Cadimi mg/l 0,01 7 Clrua mg/l 200-600 1 4,61 8 Chì mg/l 0,05 1 0,001 9 Crom (VI) mg/l 0,05 10 Xianua mg/l 0,01 1 0,001 11 Đồng mg/l 1,0 12 Florua mg/l 1,0 13 Kẽm mg/l 5,0 14 Mangan mg/l 0,1-0,5 1 0,01 15 Nitrat mg/l 45 16 Phenol mg/l 0,001 1 0,001 17 Sắt mg/l 1-5 1 0,0 0,0 18 Sunfur mg/l 200-400 19 Thuỷ ngân mg/l 0,001 1 0,001 20 Selen mg/l 0,01

Bảng 4.3. Đánh giá chất lượng mẫu nước karst – xã Phố Cáo theo tiêu chuẩn 329/2002/BYT (của Bộ Y Tế) TT Thông số Đơn vị tính Giá trị giới hạn Số mẫu phân tích Giá trị Từ Đến 1 PH 6,5 - 8,5 5 7,38 7,75 2 Màu Pt -Co 5-50 5 Đạt 3 Độ cứng (tính theo CaCO3) mg/l 300-500 5 100 120 4 Chất rắn tổng số mg/l 750-1500 5 301 310 5 Arsen mg/l 0,05 3 0,001 < 0,001 6 Cadimi mg/l 0,01 7 Clrua mg/l 200-600 5 4,43 7,09 8 Chì mg/l 0,05 3 < 0,001 0,003 9 Crom (VI) mg/l 0,05

10 Xianua mg/l 0,01 3 < 0,005 0,007 11 Đồng mg/l 1,0 12 Florua mg/l 1,0 13 Kẽm mg/l 5,0 14 Mangan mg/l 0,1-0,5 3 0,001 < 0,01 15 Nitrat mg/l 45 16 Phenol mg/l 0,001 3 0,005 0,007 17 Sắt mg/l 1-5 2 0,0 2,79 18 Sunfur mg/l 200-400 19 Thuỷ ngân mg/l 0,001 3 < 0,001 0,001 20 Selen mg/l 0,01

Theo kết quả phân tích mẫu nước ở các bảng trên cho thấy:

- Các mẫu nước trên đều đảm bảo dùng cho ăn uống và sinh hoạt (xem bảng đánh giá chất lượng mẫu nước theo tiêu chuẩn chất lượng nước ngầm TCVN 5944-1995).

- Các mẫu nước trên đều thuộc loại nước nhạt (tổng độ khoáng hoá từ 0,032-0,301g/l), nước tương đối cứng (tổng độ cứng từ 0,598-3,88 mge/l), nước trong, không mùi, không vị, thuộc loại nước trung tính đến kiềm yếu (độ pH: 6,7-7,75), loại hình hoá học của nước chủ yếu là Bicarbonat – calci – magie đặc trưng của loại nước chứa trong đá vôi. Hàm lượng các vi nguyên tố đều ở dưới mức cho phép (As:<0,001-0,003mg/l, Hg:<0,0001-0,0001mg/l, Pb:0,001- 0,003mg/l, Mn: <0,01-0,03mg/l, Al: 0,008mg/l, Phenol: <0,0005mg/l, Cyanua <0,005- 0,007mg/l).

Chƣơng 5

ĐỀ XUẤT CÁC MÔ HÌNH, GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KHAI THÁC NGUỒN NƢỚC KARST Ở KHU VỰC HUYỆN ĐỒNG VĂN

Qua thực tế điều tra, nghiên cứu thực trạng các mô hình, giải pháp khai thác nguồn nước karst, đặc điểm địa hình, địa mạo, ĐC, ĐCTV và xu thế biến đổi khí hậu trong KVNC. Để cấp nước sinh hoạt cho cộng đồng dân cư khu vực nghiên cứu hiệu quả, bền vững, phù hợp với điều kiện thời tiết, khí hậu và địa hình, tập quán sinh sống của dân cư ở khu vực học viên đề xuất các mô hình, giải pháp khai thác nước nguồn nước karst như sau:

5.1. Các điều kiện đảm bảo của mô hình, giải pháp đề xuất

a) Đảm bảo cấp nước theo khối lượng:

- Do vùng nghiên cứu được cấu tạo là đá vôi, đá bị dập vỡ nhiều do tác động của các hoạt động kiến tạo trẻ, nên nhiều đới dập vỡ và các hang karst xuất hiện, nhưng nguồn nước karst trong vùng không lớn về quy mô, cần có giải pháp thu nước thường xuyên và tích nước chứa vào bể để người dân sử dụng.

Hình 5.1. Mạch lộ nước karst, xã Sủng Là

b) Đảm bảo phân phối nước theo đặc điểm phân bố dân cư:

Do tập quán của người đồng bào, dân cư phân bố chủ yếu trên cao, Dân cư sống không tập trung, do vậy cần có giải pháp khai thác và phân phối nước hợp lý.

c) Đảm bảo cung cấp nước sạch

- Do các mô hình khai thác nước trước đây không đảm bảo nước sạch, nên cần có giải pháp công nghệ khai thác nước sạch.

- Đảm bảo lúc nào cũng có nước cho người dân sử dụng.

5.2. Đề xuất mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nguồn nƣớc karst và cung cấp nƣớc sạch cho sinh hoạt

5.2.1 Mô hình thu gom, khai thác nguồn nước karst mạch lộ dựa vào công nghệ tự động nghệ tự động

Ngoài các mô hình, giải pháp khai thác nguồn nước karst truyền thống ở trên. Học viên đề xuất mô hình, giải pháp công nghệ mới để khai thác nguồn nước karst ở KVNC như sau:

a) Nguyên lý của mô hình công nghệ khai thác và thu gom bằng công nghệ tự động:

Dùng hệ thống bơm tự động (bơm cố định với hệ thống pin năng lượng mặt trời cung cấp năng lượng cho máy bơm hoạt động), thu gom nguồn nước karst từ các mạch lộ, bơm đẩy lên bể chứa kín, thông qua hệ thống công nghệ lọc ozon diệt khuẩn và cho tự chảy đến các hộ dân sử dụng. (Sơ đồ hình 4.2)

Hình 5.2. Mô hình thu gom, khai thác nguồn nước karst mạch lộ bằng bơm, sử dụng năng lượng mặt trời

b) Đặc tính của mô hình: - Xây dựng đơn giản.

- Chi phí xây dựng, vâ ̣n hành thấp.

- Thời điểm khai thác thường xuyên trong năm.

- Trữ lượng khai thác nước đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dân.

- Chất lượng nước đảm bảo vệ sinh dùng cho ăn uống, sinh hoạt, chăn nuôi của người dân.

- Dễ dàng vâ ̣n hành mô hình.

- Nhiều bản ở vùng cao ở xa nguồn điện, không có điện hoặc nhiều mạch nước karst xuất lộ ở xa nguồn điện nên dùng giải pháp bơm năng lượng mặt trời là hợp lý.

- Thu gom các ma ̣ch lô ̣ nước karst la ̣i để khai thác.

- Giải pháp thiết kế tầng lọc ngược để đảm bảo vệ sinh. Ở Việt Nam đã có giải pháp thiết kế này nhưng chưa được áp dụng cho người dân ở vùng cao.

- Dùng giải pháp bơm năng lượng mặt trời s ẽ tiết kiệm chi phí, hiện nay ở Việt Nam chưa có nơi nào áp dụng (hình 4.3).

- Cải tiến mô hình quản lý.

Hình 5.3. Mô hình bơm tích hợp với pin mặt trời

c) Giải pháp thiết kế tầng lọc ngược để thu gom nguồn nước karst từ mạch lộ:

5.2.2. Giải pháp khai thác nước karst bằng thu gom nước karst từ giếng khoan khoan

Hình 5.5. Mô hình khai thác nguồn nước karst từ giếng khoan bằng bơm năng lượng mặt trời

Hình 5.7. Hình ảnh bản vẽ thiết kế trạm bơm khai thác nước karst từ giếng khoan

5.2.3. Công nghệ xử lý nước sạch

Nguồn nước được bơm trực tiếp từ giếng khoan và từ các mạch lộ đều bị ô nhiễm, do đó cần tích hợp công nghệ lọc nước đảm bảo sạch theo yêu cầu của mô hình.

Trên cơ sở đánh giá về chất lượng nước, và thành phần nước cho thấy hàm lượng kim loại nặng là không đáng kể, tuy nhiên ô nhiễm chất hữu cơ và vi khuẩn là đáng kể. Chính vì vậy học viên lựa chọn giải pháp lọc bằng cách sử dụng ôzôn. Công nghệ cụ thể như sau:

- Nước ngầm từ giếng khoan, hoặc từ các mạch lộ được bơm chìm bơm lên bể chứa và buồng sục Oxy hoá.

- Tại buồng sục Oxy hoá, Sắt hoá trị II được chuyển hoá thành sắt hoá trị III kết tủa. Mn sẽ được chuyển hoá thành MnO2 kết tủa.

- Sau đó nước được chứa ở bộ phận trộn lỏng và oxygen.

- Tiếp đó nước sẽ được bơm hoặc tự chảy từ bể trung gian vào hệ thống lọc cấp 1 để loại bỏ kết tủa sắt, hydro sufulde và các cặn không tan.

- Tiếp theo nước sẽ được trộn ozone được tạo ra từ hệ thống HOPS để khử hoàn toàn Fe và Mn.

- Nước sau khi qua hệ thống lọc, diệt khuẩn của HOPS sẽ đạt chuẩn QCVN 02-2009/BYT và được chứa tại bể chứa nước sạch. Và được bơm cấp đi cho người sử dụng.

Mô hình công nghệ lọc nước karst được sử dụng dẫn ra tại hình 4.8.

Hình 5.8. Công nghệ lọc nước sinh hoạt cho vùng nước karst theo công nghệ ozon

5.3. Các giải pháp tổng thể, ổn định nguồn nƣớc sạch cho KVNC

Do khu vực nghiên cứu là vùng cao , khan hiếm nước nên ngoài hai giải pháp trên vẫn cần giải pháp tổng thể để có đủ nước cho người dân sử dụng vào mùa khô, các giải pháp tổng thể là:

- Chính quyền địa phương cần xem xét, tìm vị trí các hệ thống đứt gẫy, hang động karst có nước chạy qua địa bàn xã để tiến hành khoan khai thác nguồn nước karst ngầm cấp cho người dân.

- Những khu vực, vị trí nằm trong đới dập vỡ, phong hóa của đá vôi có nước, người dân cần tiến hành đào giếng để khai thác nguồn nước này.

- Tiếp tục khai thác các nguồn nước karst mạch lộ đã có và tìm kiếm các nguồn mạch lộ mới.

- Tiếp tục khai thác nguồn nước karst trong hang ngầm đã có trong xã. - Tiếp tục tiến hành xây dựng các hồ Treo để lưu trữ nước.

- Tiếp tục tiến hành khai thác nguồn nước ở các khe suối trong địa bàn xã. - Ngoài các giải pháp trên, mỗi hộ dân trong xã nên xây dựng thêm giải pháp hứng nước mưa từ mái nhà, chứa vào bể, lu kín để dùng trong mùa khô.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận

+) Luận văn đã đánh giá được thực trạng khan hiếm nước, đặc điểm tự nhiên, kỹ thuật, kinh tế - xã hội và phân chia các dạng đặc thù khan hiếm nước phục vụ xây dựng các dạng mô hình tương ứng cho khu vực vùng cao của huyện Đồng Văn cụ thể là:

- Khu vực nghiên cứu là vùng nắng nóng, khô hạn và rất khan hiếm nguồn nước, đặc biệt vào mùa khô. Khan hiếm nước đã diễn ra từ lâu và nguồn nước ngày càng cạn kiệt. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn biến khó lường và hạn hán ngày càng khắc nghiệt đã làm cho thiếu nước trở thành vấn đề căng thẳng và nghiêm trọng của các xã trên. Thiếu nước sinh hoạt làm đời sống nhân dân đảo lộn, ảnh hưởng đến sức khỏe và vấn đề phát triển du lịch chung của vùng biên giới địa đầu tổ quốc.

- Hiện nay người dân địa phương phải đi xa hàng kilomet, hứng từng can nước sạch tại hang karst mang về. Thậm chí họ phải vào sâu 5-6 cây số hứng