Mục tiờu của luận văn: Đỏnh giỏ cỏc ảnh hƣởng của nƣớc biển dõng kết hợp với
điều kiện khớ hậu trong tƣơng lai đến tài nguyờn nƣớc ngầm trờn đảo Phỳ Quý.
2.4.1. Thu thập và xử lý cỏc tài liệu cú liờn quan
Mục đớch của cụng việc này để kế thừa cao nhất cỏc nghiờn cứu liờn quan và hệ thống húa việc lƣu trữ, truy xuất dữ liệu. Từ đú tiến hành thu thập khỏ đầy đủ cỏc dữ liệu cần thiết.
2.4.1.1. Phõn loại và xỏc định ranh giới cỏc lớp địa chất
Dựa trờn bản đồ địa chất thuỷ văn và bản đồ địa hỡnh, tỏc giả đó tạo những tập tin thể hiện cỏc đối tƣợng từ phần mềm MapInfor sang dạng *.shp. Phần mềm GMS cú thể đọc đƣợc cỏc tập tin dạng *.shp để thể hiện cỏc loại đƣờng và ranh giới đỳng vị trớ và hỡnh dạng hỡnh học. Đõy là điều thuận lợi trong quỏ trỡnh nhập dữ liệu khi muốn thể hiện cỏc ranh giới phức tạp này tại cỏc lớp khỏc nhau.
Một số đƣờng ranh giới đƣợc tạo ra từ tớnh toỏn nội suy nhƣ ranh giới phõn vựng cú hệ số thấm, hệ số nhả nƣớc... bằng mụ đun 2D-scatter point dƣới dạng cỏc đƣờng đẳng giỏ trị nếu muốn làm ranh giới cũng đƣợc chuẩn bị sẵn. Khi cần sẽ dựng chức năng GIS chuyển cỏc đƣờng ranh này vào đỳng lớp dữ liệu hiện hành.
2.4.1.2. Bản đồ nền (Base map)
Bản đồ nền đƣợc sử dụng là bản đồ sử dụng đất trờn đảo Phỳ Quý hệ quy chiếu UTM-49 tỉ lệ 1:5.000. Bản đồ sẽ đƣợc thực hiện trong phần MapInfor và đƣợc xuất sang dạng .shp.
2.4.1.3. Nhúm dữ liệu cao độ
Tạo cỏc tập tin thống kờ tọa độ, độ cao của địa hỡnh cỏc loại điểm khỏc nhau phục vụ theo yờu cầu của mụ hỡnh.
- Bề mặt địa hỡnh: đƣợc xỏc định bằng cỏc điểm độ cao và đƣờng đồng mức địa hỡnh theo bản đồ địa hỡnh tỉ lệ 1:5.000. Điểm cao độ đƣợc xuất thành tập tin dạng .txt từ phần mềm MapInfo. Đõy là dữ liệu rất cần thiết để mụ phỏng hỡnh dạng mặt đất và là cơ sở để xỏc định giỏ trị mực nƣớc ban đầu.
- Cao độ đỏy lớp đƣợc xỏc định từ 4 mặt cắt địa chất thuỷ văn (3 mặt cắt ngang và 1 mặt cắt dọc) và một số cỏc lỗ khoan địa chất trờn đảo. Ngoài ra, dọc theo cỏc biờn phõn bố của từng lớp cũn sử dụng cỏc lỗ khoan ảo đƣợc tạo ra bằng phƣơng phỏp nội suy.
2.4.1.4. Nhúm dữ liệu khớ tượng hải văn
- Mƣa: Số liệu mƣa theo thỏng giai đoạn 1990-2011 - Bốc hơi: Số liệu bốc hơi theo thỏng giai đoạn 1990-2011 - Mực nƣớc biển: Mực nƣớc biển trung bỡnh nhiều năm
- Độ mặn trung bỡnh của cỏc giếng ven đảo theo thống kờ 2005
2.4.1.5 Nhúm thuộc tớnh
Cỏc thụng số thuộc tớnh của cỏc lớp: bao gồm hệ số thấm theo phƣơng ngang, hệ số thấm thẳng đứng, hệ số nhả nƣớc đàn hồi, hệ số nhả nƣớc trọng lực đƣợc tớnh toỏn lựa chọn từ cỏc bản đồ phõn bố địa chất và cỏc lỗ khoan trờn đảo.
2.4.2. Ứng dụng mụ hỡnh GMS đỏnh giỏ trữ lượng nước ngầm trờn đảo Phỳ Quý
2.4.2.1. Thiết lập mụ hỡnh tớnh toỏn
Xõy dựng mụ hỡnh GMS tớnh toỏn nƣớc ngầm cho huyờn đảo Phỳ Quý từ cỏc số liệu và tài liệu đó thu thập xử lý gồm:
- Xỏc định miền tớnh lƣới tớnh phự hợp với quy mụ đảo
- Đƣa cỏc dữ liệu vào mụ hỡnh nhƣ: phõn bố theo khụng gian theo cỏc tầng địa; thảm phủ trờn đảo; số liệu khớ tƣợng thủy văn...
- Xỏc định cỏc điều kiện biờn của mụ hỡnh sao cho phản ỏnh đỳng điều kiện tự nhiờn của đảo Phỳ Quý
- Xỏc định cỏc điều kiện ban đầu của mụ hỡnh
- Cỏc thụng số khỏc nhƣ: thời gian tớnh toỏn, bƣớc thời gian phự hợp...
2.4.2.2. Vận hành mụ hỡnh
a. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm với bài toỏn ổn định
Mục đớch: Chỉnh lý thụng số đầu vào và xỏc lập trƣờng mực nƣớc của hệ thống nƣớc dƣới đõt. Hiợ̀u chỉnh bài toán ụ̉n đi ̣nh đƣợc tiờ́n hành qua 2 giai đoa ̣n:
- Giại đoạn 1: Trƣớ c khi thƣ̣c hiờ ̣n bài toán hiờ ̣u chỉnh này , cõ̀n thiờ́t tiờ́n hành chỉnh sửa cỏc lỗi nhập liệu do chủ quan lẫn khỏch quan .
- Giai đoạn 2: Tiờ́p theo là giải bài toán với điờ̀u kiờ ̣n mƣ̣c nƣớc ban đõ̀u của cỏc tầng là mực nƣớc đƣợc xỏc lập và cỏc biờn đƣợc xỏc lập theo tài liệu liờn quan tƣ̀ các bản đụ̀ thủy đẳng áp hoă ̣c thủy đẳng cao . Lỳc này cần tiến hành kiểm tra cỏc thụng sụ́ địa chất thuỷ văn và cỏc điều kiện biờn , đă ̣c biờ ̣t là kiờ̉m tra tính tƣơng thớch của hệ thống dữ liệu kốm theo mụ hỡnh.
b. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm với bài toỏn khụng ổn định
Chỉnh lý thụng số đầu vào và xỏc lập trƣờng mực nƣớc của hệ thống nƣớc dƣới đất thụng qua việc so sỏnh mực nƣớc tớnh toỏn từ mụ hỡnh với mực nƣớc ngầm quan trắc trờn đảo trong giai đoạn từ 1/2010 đến 11/2011.
Bài toỏn khụng ụ̉n đi ̣nh đƣợc giải nhằm mụ phỏng đụ ̣ng thái nƣớc dƣới đất vựng nghiờn cứu với bƣớc thời gian là 1 thỏng. Trờn cơ sở mƣ̣c nƣớc tính toá n của mụ hình theo khụng gian trong m ột thời điểm so với mƣ̣c nƣớc thƣ̣c tờ́ ta ̣i các điờ̉m quan trắc sẽ tiờ́n hành kiờ̉m tra đụ ̣ nha ̣y và thụng sụ́ tr ong mụ hỡnh. Bờn ca ̣nh đó , cũng tiến hành chỉnh lý và chớnh xỏc húa cỏc thụng số địa chất thuỷ văn, lƣơ ̣ng bụ̉ cõ ̣p, lƣợng bụ́c hơi và lƣợng thṍm xuyờn của toàn mụ hình .
2.4.2.3. Xỏc định trữ lượng tài nguyờn nước ngầm trờn đảo Phỳ Quý
Tớnh toỏn trữ lƣợng nƣớc dƣới đất và xỏc định trữ lƣợng của cỏc dạng tồn tại của nƣớc dƣới đất nhƣ: tổng lƣợng nƣớc dƣới đất, trữ lƣợng nƣớc động, trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn, trữ lƣợng nƣớc ngọt trờn đảo...
2.4.3. Đỏnh giỏ ảnh hưởng của nước biển dõng trong điều kiện khớ hậu tương lai đến tài nguyờn nước ngầm trờn đảo Phỳ Quý
Nghiờn cứu sự thay đổi động thỏi nƣớc ngầm dƣới tỏc động của biến đổi khớ hậu và nƣớc biển dõng theo cỏc kịch bản giả định trong tƣơng lai (bảng 11). Phõn tớch sự biến đổi trong từng giai đoạn của trữ lƣợng nƣớc ngọt, nƣớc bị nhiễm măn theo họ cỏc kịch bản.
Bảng 11. Cỏc kịch bản tớnh toỏn nước ngầm trong tương lai ở huyện đảo Phỳ Quý dưới ảnh hưởng của biến đổi khớ hậu và nước biển dõng
TT Kịch bản Họ kịch bản Thời gian mụ phỏng Biờn mực nƣớc (m) Biờn mặn (o/oo) Lƣu lƣợng khai thỏc (m3/ngày) 1 PQB20 Kịch bản trung bỡnh B2 Năm 2020 0,08 1.6
Lấy theo hiện trạng sử dụng nƣớc năm 2005 (2323,3 m3/ngày) cộng
thờm 2 nhà mỏy nƣớc Ngũ Phụng, Long Hải với
100% cụng suất mỏy là 2000 m3/ng.đ 2 PQB50 Năm 2050 0,26 1.6 3 PQB100 Năm 2100 0,68 1.6 4 PQA20 Kịch bản cao A2 Năm 2020 0,09 1.6 5 PQA50 Năm 2050 0,3 1.6 6 PQA100 Năm 2100 1,02 1.6
CHƢƠNG 3 ỨNG DỤNG Mễ HèNH GMS TRONG TÍNH TỐN NƢỚC NGẦM TRấN HUYỆN ĐẢO PHÚ Q