Hình I 6 Hồ Dầu Tiếng
Hình IV 23 Khả năng ô nhiễm theo mặt cắt địa chất thủy văn
c) Nguy cơ suy giảm chất lượng nước dưới đất do con người
Do giếng khoan không đúng yêu cầu kỹ thuật, xung quanh giếng không được trám sét cách, hoặc đổ bằng vật liệu có tính thấm tốt, khơng xây bệ bảo vệ giếng, nền giếng không trám xi măng, nền giếng thấp hơn xu vực xung quanh, gần khu vực chuồng trại hoặc rãnh thoát nước mưa, nước thải…nên chất bẩn dễ nhiễm xuống tầng chứa nước. Xem hình:
Hình IV. 25- Vị trí đặt giếng khoan chưa hợp lý
4. Dự báo xu thế diễn biến chất lượng nước dưới đất khu vực xã định an
So sánh biên độ dao động mực nước khu vực Định An với các khu vực khác ta nhận thấy chênh lệch mực nước giữa mùa mưa và mùa khô nhiều nhất ở khu vực Long Tân là 2.69m, các khu vực Định An là 2.1m, khu vực Định Hiệp 1.93m. Riêng nguồn nước ngầm khu vực Định An bị ảnh hưởng rất mạnh bởi nguồn nước mưa, những tháng có mưa, mực nước ngầm dao động mạnh, trong mùa mưa, khoảng từ tháng 5 đến tháng 8, mực nước dao động mạnh và liên tục.
Bảng IV. 12– Dao động mực nước trong năm
Đặc trưng Định An Định Hiệp Long Tân
Trung bình (m) 9.81 8.95 13.41
Lớn nhất (m) 11.17 10.00 14.46
Nhỏ nhất (m) 9.07 8.07 11.77
Biên độ (m) 2.10 1.93 2.69
Từ kết quả quan trắc mực nước, ta có biểu đồ biểu diễn mực nước như sau:
Hình IV. 26 -Dao động mực nước trong năm
Dao động mực nước có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước nước ngầm khu vực. Mực nước dao động càng mạnh thì chất lượng nước dưới đất thay đổi càng lớn. Do đó, chất lượng nước dưới đất khu vực xã Định An chịu ảnh hưởng nhiều của mưa. Mặt khác, việc phục hồi (tự làm sạch) của tầng chứa nước diễn ra rất chậm, trong khi ô nhiễm vào tầng chứa nước rất lớn, việc khắc phục hậu quả rất khó khăn và tốn kém. Vì vậy, nếu khoan khai thác bừa, khơng có biện pháp quản lý tốt thì chất lượng nước dưới đất sẽ có xu hướng ngày càng suy giảm theo thời gian.
Chương V: PHÂN VÙNG MỨC ĐỘ KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT, NGUYÊN NHÂN GÂY THIẾU NƯỚC KHU VỰC XÃ ĐỊNH AN I. Phân vùng mức độ khai thác nước dưới đất
1. Vùng khai thác rất thuận lợi
Phân bố ở rìa phía Đơng Nam huyện, thuộc một phần diện tích xã An Lập, xã Long Tân với diện tích khoảng 35,26 km2
, chiếm 4,89% diện tích tồn huyện.
2. Vùng khai thác thuận lợi
Phân bố ở nửa phần phía Nam huyện, thuộc thị trấn Dầu Tiếng, xã Thanh An, Thanh Tuyền, phần lớn diện tích xã An Lập, xã Long Tân, xã Định Hiệp, xã Long Hịa và một phần diện tích xã Minh Tân, Minh Thạnh. Tổng diện tích vùng khoảng 422,98 km2. chiếm 58,66% diện tích tồn huyện.
3. Vùng khai thác trung bình đến khó
Phân bố ở nửa phần phía Bắc huyện, thuộc xã Minh Tân, Minh Thạnh, Minh Hòa, và một phần diện tích xã Định An, xã Định Thành, xã Long Hòa. Tổng diện tích khoảng 219,11 km2
. chiếm 30,41% diện tích tồn huyện.
4. Vùng khai thác khó khăn
Phân bố tập trung ở khu vực có địa hình cao, bao gồm khu vực phía tây Bắc, bao bọc xung quanh dãy quần thể núi Cậu, thuộc địa bàn xã Định An, Định Thành. Khu vực bao bọc xung quanh đồi ở khu vực xã Minh Hịa. Tổng diện tích khoảng 21,92 km2 . chiếm 3,04% diện tích tồn huyện.
5. Vùng khai thác rất khó khăn
Phân bố bên trong vùng khai thác khó khăn, bao gồm khu vực phía tây Bắc, thuộc dãy quần thể núi Cậu, thuộc địa bàn xã Định An, Định Thành, đồi ở khu vực xã Minh Hịa thuộc một phần diện tích xã Minh Hịa. Tổng diện tích khoảng 21,68 km2 . chiếm 3,01% diện tích tồn huyện.
II. Nguyên nhân thiếu nước khu vực xã Định An 1. Địa hình 1. Địa hình
Địa hình có vai trị quan trọng trong việc tiêu thoát nước bề mặt.
Khu vực xã Định An là khu vực có địa hình tương đối cao, với cao độ tuyệt đối so với mực nước biển nằm trong khoảng 40 - 300m, bao gồm khu vực núi Cậu và thềm địa hình chuyển tiếp. Là một quần thể rộng 1600ha, bao gồm 21 ngọn (7 ngọn lớn và 14 ngọn nhỏ), ngọn núi có dạng hình chữ U. Ngọn núi cao nhất là Núi Cửa Ông cao 295m, Núi Ông cao 285m, Núi Tha La cao 198m và núi thấp nhất cao 63m là Núi Chúa. Các ngọn núi này gắn liền với nhau tạo thành một dãy núi nhấp nhô kéo dài nằm chếch về hướng Bắc - Đông Bắc và Nam - Tây Nam. Đây là khu vực có địa hình cao nhất huyện Dầu Tiếng, và cũng là địa hình cao nhất tỉnh Bình Dương. Địa hình cao, độ dốc lớn thuận lợi cho tiêu thoát nước tốt vào mùa mưa. Tuy nhiên, việc tiêu thoát nước nhanh cũng làm giảm việc bổ cập nước mưa vào TCN.
Hinh V. 1 - Địa hình gần khu quần thể núi Cậu mơ phỏng 3D theo đường bình đồ độ cao từ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000 tỉnh Bình Dương. độ cao từ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000 tỉnh Bình Dương.
2. Lớp phủ bề mặt
Mơi trường đất phủ giống như chiếc áo khốc lên bề mặt địa hình, chiều dày lớp phủ khơng lớn, chỉ dao động từ 0 đến 3m, tuy nhiên chúng đóng vai trị quan trọng trong việc cho lượng nước trên mặt đi xuống đới thơng khí. Đất phủ có tính thấm nước kém sẽ làm giảm tốc độ thấm của nước mưa, khả năng giữ nước lâu sẽ làm tăng thời gian di chuyển của nước mưa vào đới thong khí và ngược lại.
Qua khảo sát thực địa cho thấy khu vực xã Định An có lớp phủ bề mặt chủ yếu là sét bột, bột lẫn mùn thực vật, gạch đá có tính thấm nước kém, do đó nước mưa thấm qua lớp phủ rất khó khăn, vì vậy lượng nước bổ cập từ nước mưa xuống phía dưới bị hạn chế.
3. Đới thơng khí
Vùng chưa bão hịa nằm trên mực nước ngầm cịn được gọi là đới thơng khí. Cấu trúc vật liệu của đới thơng khí quyết định thời gian mưa sẽ di chuyển qua nó tới mặt nước ngầm. Các vật liệu của đới chưa bão hòa là sét, bột, hoặc sét bột sẽ làm tăng thời gian nước mưa và nước, nước bề mặt khác di chuyển qua chúng và do đó giảm lượng nước bổ cập từ phía trên xuống. Ngược lại các vật liệu của đới bão hòa là cát cuội sỏi hoặc các lỗ hổng hang động sẽ tạo điều kiện cho nước từ phía trên di chuyển nhanh vào tầng chứa nước.
Qua khảo sát, thu thập tài liệu, khoan thăm dò địa tầng cho thấy khu vực xã Định An có đới thơng khí chủ yếu là sét, sét bột có tính thấm nước kém, do đó nước mưa từ lớp phủ bề mặt thấm qua đới thong khí rất khó khăn, vì vậy việc bổ sung nước mưa cho các tầng chứa nước bị hạn chế:
Hinh V. 2 - Mẫu lõi lỗ khoan QTDT01, thuộc đới thơng khí ( độ sâu 5,3 – 9,8m)
4. Đặc điểm tầng chứa nước
a) Thành phần hạt tầng chứa nước
Hệ số thấm của môi trường chứa nước quyết định số lượng nước thấm vào NDĐ. Chúng phụ thuộc vào thành phần, kích thước hạt trong TCN lỗ hổng, mức độ nứt nẻ trong TCN khe nứt của đất đá chứa.
Nước dưới đất tồn tại trong các lỗ hổng được tạo ra do các hạt xếp với nhau còn các khe hở, hoặc tồn tại trong các khe nứt nẻ cửa đá. Vì vậy TCN lỗ hổng có thành phần hạt, kích thước hạt càng lớn, càng đồng nhất hoặc trong đá nứt nẻ nhiều, khe nứt dài và lớn thì khả năng chứa nước càng tốt và ngược lại.
1) 2) 3)
Hinh V. 3-Thành phần hạt TCN: 1. Cát hạt thô, chứa nước tốt; 2. Cát hạt mịn chứa nước trung bình; 3. Cát mịn lẫn bột, chứa nước yếu.
1) 2)
nước tốt; 2. Cát kết nét nẻ ít, chứa nước yếu.
Qua khảo sát, thu thập tài liệu, khoan thăm dò địa tầng giếng QTDT01 cho thấy khu vực xã Định An cho thấy TCN lỗ hổng thành phần chủ yếu là cát hạt mịn lẫn nhiều sét bột khả năng chứa nước kém. Ngoài ra, kết quả bơm hút nước thí nghiệm tại giếng khoan quan trắc QTDT01 cho lưu lượng nhỏ Q = 0,83 l/s, S = , q = l/s.m.
Hinh V. 5-Thành phần hạt TCN giếng QTDT01
b) Chiều dày TCN
Bề dày TCN đóng vài trị quan trọng tạo dung tích chứa, tích trữ nước của TCN. Bề dày càng mỏng thì dung tích chứa nước càng nhỏ và ngược lại, xem hình:
Hinh V. 6 -Chiều dày TCN
Qua khảo sát, thu thập tài liệu, khoan thăm dò địa tầng cho thấy khu vực xã Định An cho thấy bề dày TCN nhỏ, trong khoảng - 12m. Tại khu vực nhà ông …, bề dày TCN khoảng m, tại khu nhà ơng ……. Vì vậy, dung tích chứa nước, tích trữ nước của TCN lỗ hổng ở khu vực Định An nhỏ.
c) Thế nằm tầng chứa nước
Nước luôn vận động từ vị trí cao về vị trí thấp. Vì vậy, với TCN nằm nghiêng, thì tại vị trí TCN ở trên cao áp lực thường nhỏ hơn vị trí mà TCN chìm xuống. Theo tài liệu thu thập và các lỗ khoan nghiên cứu thì thế nằm TCN nghiêng, cao ở khu vực Định An, đặc biệt khu vực núi Cậu và chìm dần phía Đơng và Đơng Nam. Vì vậy, nước ở khu vực này thường không áp, hoặc áp lực nhỏ, khả năng khai thác kém hơn nhiều so với khu vực phía Đơng và Đơng Nam, xem hình:
Hinh V. 7 -Thế nằm TCN: Vị trí 1 nước khơng áp; Vị trí 2 nước áp lực mạnh.
d) Số lượng TCN
Ở cùng điều kiện về thành phần hạt, bề dày, thế nằm TCN, thì khu vực có càng nhiều TCN thì khả năng chứa nước càng phong phú hơn, có nhiều lựa chọn khai thác hơn, các cơng trình được đặt ở nhiều TCN, làm giảm áp lực khai thác lên 1 tầng do khu vực chỉ có 1 – 2 TCN, khơng có nhiều lựa chọn khác.
Ở khu vực có nhiều TCN (phía Nam, Đông Nam huyện), thường không khai thác sử dụng nước ở TCN thứ nhất, vì TCN này nằm khá nông dễ gây nhiễm bẩn từ trên mặt, chất lượng nước không đảm bảo. Tuy nhiên, khu vực xã Định An số lượng tầng chứa nước ít, nằm nơng nên khó lựa chọn.
Hinh V. 8-Số lượng TCN: 1) có 1 đến 2 TCN;2) Có 3 đến 4 TCN. e) Khả năng bổ cập từ nước Hồ, nước sông e) Khả năng bổ cập từ nước Hồ, nước sông
Sơng, suối, hồ có vai trị hết sức quan trọng trong việc bổ cập nước cho các TCN. Các TCN tỉnh Bình Dương hàng năm được bổ cập lượng rất lớn nước từ các nguồn nước mặt.
Khu vực xã Định An nằm cách hồ Dầu Tiếng khoảng 2 Km theo đường chim bay. Đây là hồ chứa nước lớn của khu vực, lịng hồ có diện tích rộng trên 27000 hecta, chứa khoảng 1,5 tỷ m3
cơng trình nghiên cứu về mối quan hệ thủy lực giữa hồ với các TCN khu vực Định An. Tuy nhiên, theo tài liệu thu thập, tài liệu khoan cho thấy, quần thể núi Cậu chạy dọc theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, từ xã Định Thành đến xã Định An với chiều dài khoảng 11,4 km, chiều rộng khoảng 1,5 - 2,5km, có cấu tạo chủ yếu là đá cát kết, bột kết, sét kết nguyên khối rất cứng có tuổi Trias. Dãy núi này giống như đập bê tơng khổng lồ chắn dọc theo hồ, vì vậy nước từ hồ Dầu Tiếng khó có thể bổ cập cho TCN ở khu vực Định An.
Qua các phân tích trên cho thấy TCN khu vực xã Định An có tổng hợp rất nhiều yếu tố khơng thuận lợi bao gồm: địa hình cao, độ dốc lớn làm nước mưa tiêu thoát nhanh, lớp phủ bề mặt, đới thơng khí có thành phần chủ yếu là sét, sét bột có tính thấm kém làm cho nước mưa thấm xuống TCN bị hạn chế. Khu vực Định An là khu vực có khá ít TCN, chủ yếu là TCN pleistocen giữa trên, pleistocen dưới, chiều dày tầng mỏng, hệ số thấm nhỏ nên khả năng chứa nước kém. TCN có xu hướng chìm dần về hướng Đơng Nam khiến cho áp lực nước ở khu vực Định An khá nhỏ, khả năng khai thác khó.
Còn TCN khe nứt Trias giữa trên, nằm ở dưới sâu, thành phần chủ yếu là đá có tuổi Trias, là đá nguyên khối cứng chắc, nên thi cơng khó khăn, độ nứt nẻ của TCN này ít, và khơng ổn định, có chỗ gần như khơng có nứt nẻ, khả năng chứa nước từ nghèo đến khơng chứa nước. Mặt khác, trong q trình phong hóa đã xảy ra q trình laterit làm cho hàm lượng sắt trong nước cao gây ra hiện tượng nước bị phèn.
Hinh V. 9 - Sơ đồ phác họa mặt cắt địa chất thủy Văn khu vực Định An
Trên đây là những nguyên nhân khiến cho khu vực xã Định An khan hiếm nước sạch dùng cho nhu cầu sinh hoạt của dân cư sống trên địa bàn. Các nguyên nhân xuất phát từ điều kiện tự nhiên, đặc điểm địa tầng, là nững nguyên nhân khách quan. Vì vậy việc khai thác, sử dụng nước dưới đất khu vực này cần đặc biệt tiết kiệm, vệ sinh nhằm bảo vệ nguồn nước khơng bị cạn kiệt, suy thối.
1 . . tl kt F m Q t (V.2) * 2 . . a dh kt F h Q t (V.3) W.f m Q (V.4)
CHƯƠNG VI: ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT I. Trữ lượng khai thác tiềm năng I. Trữ lượng khai thác tiềm năng
1. Sơ sở lý thuyết
Trữ lượng khai thác tiềm năng NDĐ là tổng tất cả các trữ lượng nước tồn tại trong các thành tạo chứa nước trong khu vực và các trữ lượng có thể bổ sung cho các tầng chứa nước như nước mưa, nước từ khu vực khác di chuyển tới.
Trữ lượng khai thác tiềm năng NDĐ được tính theo cơng thức: Qkt = Qtl +Qdh + Qm +Qs (V.1)
Trong đó:
Qtl - Trữ lượng khai thác từ trữ lượng tĩnh trọng lực của tầng chứa nước; Qdh - Trữ lượng khai thác từ trữ lượng tĩnh đàn hồi của tầng chứa nước; Qm - Lượng nước mưa cung cấp cho tầng chứa nước;
Qs - Lượng NDĐ chảy từ ranh giới bên sườn vào vùng nghiên cứu.
* Xác định trữ lượng tĩnh trọng lực
Trữ lượng tĩnh trọng lực tự nhiên được xác định theo công thức:
* Xác định trữ lượng tĩnh đàn hồi
Trữ lượng tĩnh đàn hồi được xác định theo công thức:
* Xác định lượng nước mưa cung cấp cho tầng chứa nước
Trong vùng nghiên cứu, 4 tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên (qp2-3), Pleistocen dưới (qp1), Pliocen trên (n2
2) và tầng ms nhận được nguồn bổ cập từ nước mưa tại những diện lộ trên mặt của các tầng chứa nước.
Lượng nước mưa cung cấp cho 4 tầng chứa nước nói trên được xác định theo công thức:
* Xác định lượng nước dưới đất chảy từ ranh giới vào vùng nghiên cứu
Lượng NDĐ chảy từ ranh giới vào vùng nghiên cứu là lượng nước di chuyển trong tầng chứa nước từ nơi mực nước cao đến nơi có mực nước thấp hơn, nghĩa là tại các ranh giới có tồn tại građien thủy lực. Lượng nước này được tính theo cơng thức Darcy như sau:
1 () W= n i HZ t (V.5)
Qs = kmIB (V.6) Các ký hiệu từ công thức (V.2) đến (V.6): - Hệ số sử dụng trữ lượng tĩnh (lấy bằng 0,4) - Hệ số nhả nước trọng lực; - Hệ số nhả nước đàn hồi;
F1 - Diện tích phân bố tầng chứa nước (m2);
F2 - Diện tích phân bố áp lực của tầng chứa nước (m2); f - Diện tích hứng nước mưa của tầng chứa nước (m2); ∆t - Khoảng thời gian quan trắc mực nước (ngày); m - Chiều dày trung bình của tầng chứa nước (m);
ha - Chiều cao cột áp lực trên mái của tầng chứa nước áp lực (m);