35
- Tầng chứa nước qp: Đất đá chứa nước gồm các tập hợp hạt thơ có nguồn gốc
sơng (aQ12-3), sông - biển (amQ11-2). Thành phần gồm các hạt nhỏ, trung thô (lớp trên) và cuội, sỏi, sạn (lớp dưới). Phần lớn diện tích phân bố bị phủ bởi các trầm tích trẻ hơn. Nhiều nơi nằm trực tiếp lên nền đá gốc. Nó phân bố khá rộng rãi trong vùng nhưng không liên tục mà tạo thành những khu, những dải riêng có diện tích khác nhau. Tầng qp được tạo thành trong những lòng chảo, những thung lũng rộng ở vùng đồng bằng và dọc theo các sông, suối cổ ở Hà Tĩnh. Độ sâu bắt gặp tầng chứa nước nhỏ nhất 6m tại lỗ khoan BV207 (vùng Bãi Vọt), lớn nhất 55,2m ở lỗ khoan V121 và 61,7m ở lỗ khoan V122 (vùng Xuân Viên). Chiều dày nhỏ nhất 3m ở lỗ khoan HK30 (TP Hà Tĩnh), lớn nhất 33,5m ở lỗ khoan HK28 (Thạch Long). Lưu lượng các lỗ khoan (Q) chiếm tỷ trọng lớn nhất nằm trong khoảng từ 0,5 l/s - 5 l/s, chiếm 67%, số lượng các lỗ khoan có Q > 5,0 l/s chỉ chiếm 12%. Khu vực Thạch Khê có lưu lượng lớn hơn so với các vùng khác, trung bình đạt 7,68 l/s. Hệ số thấm K của đất đá phân bố không đều, vùng Đức Thọ thường là 20 - 30m/ngày, vùng Can Lộc - Thạch Hà từ 1,0 - 5,0m/ngày và vùng Cẩm Xuyên - Kỳ Anh đạt trung bình là 10,2m/ngày. Hệ số nhả nước ( ) dao động từ 0,064 - 0,152. Tầng qp được xếp vào loại chứa nước trung bình [1, 10].
2.1.4.2. Nước khe nứt
Nước khe nứt tồn tại trong thành tạo trước Đệ Tứ gồm các hệ tầng Khe Bố (Nkb), phân bố từ độ sâu 13,6m (vùng Thiên Lộc - Can Lộc) đến 63,5m (vùng Thạch Long - Thạch Hà); hệ tầng Mường Hinh (Jmh) phân bố ở Vũng Áng - Kỳ Anh; hệ tầng La Khê (C1lk) phân bố ở khu vực Thạch Khê; hệ tầng Sông Cả (O3-S1sc) phân bố rộng rãi ở vùng đồng bằng, ven biển; hệ tầng Huổi Nhị (S2-D1hn); hệ tầng Rào Chan (D1rc); hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs); hệ tầng Đồng Trầu (T2đt). Do điều kiện phân bố và thành phần thạch học đa dạng, các tầng chứa nước có lưu lượng biến đổi từ 0,1 l/s đến trên 5 l/s, hệ số thấm K giao động trong khoảng từ thay đổi rất nhỏ đối với sét kết, bột kết đến 0,1 m/ngày dối với cát kết và trên 4m/ngày trong đá vôi nứt nẻ [9].
2.1.5. Đặc điểm thổ nhưỡng
Thổ nhưỡng là mơi trường tự nhiên quan trọng góp phần hình thành trữ lượng và thành phần hóa học của nước. Khi có sự thấm qua của nước ngầm hay nước mưa sẽ diễn ra q trình hịa tan các chất có trong đất vào nước, làm cho thành phần hóa học của nước thay đổi cả về thành phần lẫn hàm lượng các ion. Sự làm giàu hay nghèo đi các hàm lượng vật chất phụ thuộc vào khả năng và điều kiện trao đổi cation, loại cation hay thành phần khoáng vật trong lớp thổ nhưỡng [17].
Vùng nghiên cứu thường có hàm lượng Na+ trong nước tương đối cao, cho nên xẩy ra sự trao đổi với các cation trong đất, điển hình như sau:
36
Na+(nước) + 2Ca2+(đất) Ca2+(nước) + 2Na+(đất)
Chính vì q trình rửa trơi, thối hóa đất diễn ra ở hầu hết các loại đất, trong khi độ che phủ của thực vật khác nhau sẽ ảnh hưởng đến quá trình hình thành chất lượng nước ngầm vùng nghiên cứu. Ngoài ra, thổ nhưỡng là môi trường phát triển sinh vật, các sinh vật phân hủy các vật chất trầm tích cả hữu cơ lẫn vơ cơ thành các hợp chất đơn giản hơn như của sắt, asen, nitơ, … mỗi khi môi trường bị thay đổi [17].
Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Tĩnh, 2014 Hình 2.5: Tỷ lệ phần trăm các nhóm đất khu vực vực nghiên cứu
2.1.6. Đặc điểm khí hậu
Về cơ bản khí hậu vùng nghiên cứu mang những nét đặc trưng của khí hậu miền Bắc, song do vị trí địa lý và địa hình mà khí hậu ở đây mang tính chất chuyển tiếp giữa khí hậu miền Bắc và khí hậu Đơng Trường Sơn.
2.1.6.1. Chế độ mưa
Do tác động chắn gió của dãy Hồnh Sơn nên lượng mưa ở đây lớn gấp 2 lần tỉnh Nghệ An. Tổng lượng mưa đạt từ 2.500 – 3.000 mm/năm, phân bố không đều theo không gian và thời gian. Về mùa mưa, lượng mưa chiếm từ 70 – 75% so với tổng lượng mưa cả năm (mưa lớn thường xuất hiện vào khoảng từ trung tuần tháng 8 đến trung tuần tháng 11). Những vùng có lượng mưa lớn như ở xã Kỳ Lạc, huyện Kỳ Anh là 3.220 mm. Mùa mưa bắt đầu vào tháng 8, nhanh chóng đạt tới cực đỉnh vào tháng 9 và kéo dài đến tháng 11. Tổng lượng mưa trong tháng 9 và tháng 10 bằng 40 – 50% tổng lượng mưa cả năm. Số ngày mưa trung bình năm từ 150 – 160 ngày. Tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng 9, 10 và tháng có lượng mưa ít nhất vào tháng 2 và 3.
Chiều dày tầng chứa nước ngầm biến đổi theo mùa: Mùa mưa, mực nước ngầm dâng cao do được bổ cập từ mưa, đồng thời lượng thoát hơi nước bị hạn chế do nhiệt độ trên bề mặt và trong đới khơng khí giảm; Ngược lại mùa khơ, thiếu mưa, nhiệt độ cao, lượng bốc hơi lớn đã làm giảm mực nước ngầm. Nước ngầm vùng nghiên cứu
37
chịu tác động mạnh của quá trình khuếch tán nước mặn từ biển, nên khi lượng cung cấp nước mưa cho dòng ngầm tăng, tốc độ thấm sẽ lớn hơn tốc độ khuếch tán của nước mặn và làm giảm độ mặn trong nước, đồng thời ranh giới mặn - nhạt bị đẩy về phía biển. Điều này cho thấy lượng mưa là nguồn cung cấp và là nhân tố cơ bản ảnh hưởng đến trữ lượng và chất lượng NDĐ vùng nghiên cứu.
Bảng 2.2: Lượng mưa (mm) trung bình tháng nhiều năm
Trạm Thời kỳ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Kỳ Anh 1980-2013 106.4 66.8 61.2 64.9 160.9 123.4 88 239.1 534.1 794.3 392.7 211.3
Hà Tĩnh 1980-2013 94.7 58.8 62.4 75.2 157.5 155 103 234.7 499.3 800.5 291.7 154.5
Hương Khê 1980-2013 42.5 50.3 62.2 94.9 225.4 166.3 160 276.8 475.2 651.9 198.3 72.3 Kim Cương 1980-2013 49.2 50.2 62.2 100 212.4 120.1 171.7 251.6 383.8 518.2 156.4 70.8
Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn Bắc Trung Bộ, 2014 2.1.6.2. Lượng bốc hơi
Giá trị bốc hơi trung bình năm là 698,1 mm, bằng khoảng 40 - 45% lượng mưa năm. Mùa khô (tháng 2 - 4) lượng bốc hơi chiếm 15% tổng lượng bốc hơi năm, lượng bốc hơi cao nhất là 33% (tháng 5 - 8) và cao nhất ở Kỳ Anh là 209mm. Biến trình năm của bốc hơi tỷ lệ nghịch với biến trình năm của lượng mưa, thời kỳ mưa ít nhất có lượng bốc hơi cao nhất và ngược lại. Bốc hơi là một trong những nguyên nhân làm hao hụt về lượng và tăng độ khống hóa của nước, vì vậy nó được xem là một thành phần quan trọng của cán cân cân bằng nước và ảnh hưởng đến môi trường NDĐ. Mặt khác, lượng bốc hơi tăng làm cho tốc độ thấm nhỏ hơn tốc độ khuếch tán của nước mặn (từ biển) gây nên hiện tượng XNM làm giảm trữ lượng và chất lượng NDĐ.
Bảng 2.3: Lượng bốc hơi (mm) trung bình nhiều tháng
Trạm Thời kỳ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Kỳ Anh 1962-2000 52 47 58 74 121 209 201 164 81 67 62 55
Hà Tĩnh 1990-2000 33 27 45 55 91 129 141 109 65 58 51 43
Nguồn: Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc Gia, 2014 2.1.6.3. Chế độ nhiệt
Chế độ nhiệt thường biến đổi theo thời gian, chúng tác động mạnh mẽ nhất đối với lớp nước nằm gần mặt đất qua đới khơng khí, nước trong đất cát là một trường hợp điển hình. Thơng thường khi nhiệt độ tăng lên thì tốc độ khuếch tán và mức độ hòa tan của muối cũng tăng lên, do đó sẽ làm giảm độ hịa tan của các khí. Số ngày lạnh ở Hà Tĩnh từ 30 - 50 ngày, số ngày nóng từ 130 - 160 ngày trong đó có khoảng 50 ngày khơ nóng do gió Lào. Dải đồng bằng ven biển có khí hậu dễ chịu hơn nhờ ảnh hưởng của gió - biển lục địa, nhưng bị bão lũ đe dọa và ảnh hưởng nhiều nhất.
38
Bảng 2.4: Nhiệt độ (0C) khơng khí trung bình tháng nhiều năm
Trạm Thời kỳ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Kỳ Anh 1980-2013 18 19 21.2 24.9 28 30 30.1 29.1 27 24.8 22.1 18.9
Hà Tĩnh 1980-2013 17.8 18.7 20.9 24.7 28 30 29.9 29 27.1 24.7 22 18.7
Hương Khê 1980-2013 17.9 19.1 21.5 25.3 27.8 29.4 29.4 28.2 26.3 24.1 21.5 18.4 Kim Cương 1980-2013 17.7 18.7 21.1 24.8 27.6 29.3 29.3 28.4 26.5 24.1 21.3 18.1
Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn Bắc Trung Bộ, 2014
Bảng 2.5: Số ngày nắng trung bình tháng nhiều năm
Trạm Thời kỳ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Kỳ Anh 1980-2013 0 0.2 1.4 3 7.1 11.5 11.6 5.7 1.1 0 0 0 Hà Tĩnh 1980-2013 0 0 1 2.5 7.8 13 14 7.4 1.7 0.1 0 0 Hương Khê 1980-2013 0 0.6 3 7.2 12.2 15.7 17.1 10.6 3.1 0.1 0.1 0 Kim Cương 1980-2013 0 0.4 2.7 5.7 9.9 12.4 13.5 8.2 2.3 0.1 0.1 0
Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn Bắc Trung Bộ, 2014
2.1.7. Đặc điểm thủy văn, hải văn
2.1.7.1. Thủy văn
Mạng lưới sông suối ở Hà Tĩnh khá dày với khoảng 30 sông lớn nhỏ, mật độ khoảng 1km/km2, phần lớn bắt nguồn từ dãy Trường Sơn chảy ra Biển Đông với đặc điểm ngắn, uốn khúc nhiều, độ dốc lớn, lưu vực nhỏ. Các hồ đập chứa trên 600 triệu m3 nước, cùng với hệ thống trạm bơm Linh Cảm, hệ thống sơng La, Ngàn Sâu, Ngàn Phố thì lượng nước phục vụ cho sinh hoạt, công nghiệp và tưới cho cây trồng ở khu vực là khá lớn. Do địa hình phức tạp (Hà Tĩnh nằm phía Đơng dãy Trường Sơn có địa hình hẹp và dốc nghiêng dần từ Tây sang Đông, đồi núi chiếm gần 80% diện tích, đồng bằng có diện tích nhỏ, bị chia cắt bởi các dãy núi, sơng suối) nên mùa mưa nước đổ dồn xuống các thung lũng chảy về các cửa sông, cửa lạch, kết hợp với triều cường làm cho vùng ven sông, ven suối và những vùng thấp trũng ở hạ du thường bị ngập úng, trữ lượng nước ngầm được bổ sung nhiều hơn. Ngược lại, về mùa khô, mực nước các sông xuống thấp, rất khó khăn cho việc lấy nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt, do đó NDĐ bị khai thác sử dụng nhiều làm giảm trữ lượng và chất lượng NDĐ..
2.1.7.2. Hải văn
Vùng ven biển Hà Tĩnh mang tính chất chế độ thủy triều Bắc Bộ và chuyển tiếp Trung bộ nên có chế độ nhật triều khơng đều. Trong tháng xuất hiện 2 lần triều cường và 2 lần triều thấp, trung bình một chu kỳ triều là 14 – 15 ngày. Thời gian triều dâng rất nhanh chỉ khoảng 10 – 11 giờ nhưng thời gian triều rút thì chậm kéo dài từ 15 – 16
39
giờ. Biên độ triều giảm dần từ Bắc vào Nam và lớn nhất trong năm thường xuất hiện vào mùa cạn (từ tháng 5 đến tháng 6); Biên độ triều tại Cửa Sót là 0,2 – 2,7m, tại Cửa Hội là 0,1 – 3m, tại Cửa Nhượng là 0,2 – 2,5m, tại Cửa Khẩu là 0,2 – 2,4m. Sóng ở khu vực này bị ảnh hưởng trực tiếp của 2 hệ thống gió mùa Đơng Bắc vào mùa đơng và gió mùa Tây Nam vào mùa hè; Gió mùa Đơng Bắc từ tháng 9 đến tháng 4 năm sau, hướng sóng điển hình là Đơng Bắc, độ cao sóng có thể đạt tới cấp 6, mùa gió Tây Nam từ tháng 4 đến tháng 8, tháng điển hình là tháng 7 với tầng suất tổng hợp của 2 loại sóng này là 60,2%. Sự xâm nhập mặn của triều vào nước ngầm chủ yếu vào các tháng mùa cạn (do lượng dịng chảy trên các sơng đang ở mức thấp, lượng bổ cập cho nước ngầm bị hạn chế và lưu lượng khai thác nước nhiều hơn) làm cho ranh giới mặn – nhạt bị đẩy về phía đất liền đồng nghĩa với việc giảm về trữ lượng và chất lượng NDĐ [12].
Hình 2.6: Mực nước thực đo năm 2011 trạm Bến Thủy trạm Bến Thủy
Hình 2.7: Độ mặn thực đo năm 2011 trạm Bến Thủy trạm Bến Thủy
2.1.8. Thảm thực vật
Thảm thực vật góp phần làm hạn chế vận tốc thấm của nước mưa hay bốc hơi nước trong đới khơng khí và gia tăng hàm lượng muối trong lớp thổ nhưỡng. Khu vực nghiên cứu có hệ thực vật kém phát triển, cây lương thực chiếm tỷ lệ lớn phân bố tập trung trên diện tích đất phù sa. Diện tích rừng phịng hộ được trồng tại khu vực ven biển (rừng phi lao). Trên các đụn cất tương đối ổn định thảm thực vật che phủ khoảng 25% chủ yếu là các loại cỏ chang. Do đất cát có cấu trúc khơng bền khi lớp phủ thực vật bị mất sẽ làm cho q trình rửa trơi phát triển nhanh dẫn đến các chất bẩn thấm nhanh hơn xuống đất và làm thay đổi thành phần của nước ngầm. Ở khu vực có các thảm thực vật sau: rừng trồng, hoa màu, lúa nước, cây trồng ở khu dân cư. Tính đến tháng 12/2001, diện tích rừng và đất ngập mặn ở Hà Tĩnh là 9.000ha, với 500ha có rừng ngập mặn (Đỗ Đình Sâm, 2005) và đến năm 2012 có khoảng 1.586,4ha, trong đó
40
diện tích rừng ngập mặn là 752,6ha, trong đó có 32ha rừng tự nhiên phòng hộ và 720,6ha rừng trồng phịng hộ (Sở Nơng nghiệp và PTNT Hà Tĩnh, 2012); diện tích đất chưa có rừng là 617,6ha; diện tích ni trồng thủy sản và làm muối là 216,2ha [14].
2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
2.2.1. Dân cư
Khu vực nghiên cứu có 10 đơn vị hành chính, tổng dân số đến đầu năm 2014 là khoảng 1.238,83 người, trong đó vùng nơng thơn là 1.037.763 người (84,83%), thành thị là 189.910 người [8]. Trong những năm gần đây tỷ lệ tăng dân số ở Hà Tĩnh giảm dần, tuy nhiên hàng năm dân số vẫn tăng lên hàng nghìn người. Mật độ dân số trung bình 207 người/km2, phân bố khơng đồng đều, tập trung cao ở đồng bằng phía Đơng Bắc, thành phố Hà Tĩnh có mật độ cao nhất 1.612 người/km2. Với tỷ lệ sinh như hiện nay, dân số đô thị sẽ tăng từ 15,47% năm 2010 lên 26,36% vào năm 2020. Có thể thấy rằng vấn đề dân số đang tạo nên một sức ép rất lớn tới tài nguyên thiên nhiên và môi trường.
2.2.2. Hoạt động nông - lâm nghiệp
Trên khu vực nghiên cứu, ngành nông - lâm nghiệp phát triển chiếm ưu thế, tốc độ tăng trưởng đạt 3,4% (so với năm 2012), với các chủng loại như lúa, cây hoa màu, chăn nuôi và trồng rừng. Cơ cấu mùa vụ theo hướng tích cực, đưa các giống mới có năng suất chất lượng cao vào sản xuất, tăng nhanh diện tích lúa chất lượng cao (chiếm 22% tổng diện tích). Tổng đàn gia súc, gia cầm, chất lượng đàn được cải thiện: tỷ lệ bò lai Zebu chiếm 33% tổng đàn, tăng 6%; tỷ lệ nái ngoại chiếm 14%, tăng 7,5% (so với năm 2012). Công tác triển khai chăm sóc, trồng rừng sản xuất đạt kết quả khá, tăng 0,4% (so với năm 2012). Với việc tăng giá trị sản xuất ngành nông - lâm nghiệp đồng nghĩa với việc khai thác, sử dụng nước tưới tương đối lớn, chủ yếu dựa vào các cơng trình thủy lợi được bố trí phía thượng nguồn. Ngồi ra, nhân dân thường đào giếng lấy nước trong đất cát ở độ sâu trung bình 3 - 5m hoặc khai thác ngay tại các mạch lộ nơi sườn đá gốc để tưới cho lúa hoặc các cây trồng cạn trong thời kỳ hạn hán [14]. Từ việc khai thác nước tại chỗ với khối lượng lớn và khơng có giải pháp xử lý chất thải đã gây nên hiện tượng hạ thấp mực nước, XNM và nhiễm bẩn các tầng chứa nước, cùng với việc xây dựng các đập ngăn ở thượng nguồn đã tạo điều kiện cho nước biển tiến sâu vào đất liền, làm thu hẹp thể tích nước nhạt vùng cửa sơng ven biển.
41
2.2.3. Đánh bắt và nuôi trồng thủy - hải sản
Vùng ven biển là nơi phát triển nhiều dự án nuôi trồng thủy hải sản với hàng nghìn ha ao ni. Đến cuối năm 2013, diện tích ni trồng thủy sản tồn tỉnh đạt 7.870 ha tăng 2,2% so với năm 2008 (trong đó ni ngọt 5.080ha; nuôi mặn, lợ 2.790ha). Diện tích ni tơm đạt 2.050ha (trong đó diện tích ni tơm thâm canh cơng nghệ cao đạt 300ha tăng 2,5 lần so với năm 2008, chiếm 15% diện tích ni tơm) [8]. Diện tích