Mục tiờu của luận văn: Đỏnh giỏ cỏc ảnh hưởng của nước biển dõng kết hợp với
điều kiện khớ hậu trong tương lai đến tài nguyờn nước 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 lưu trữ, truy xuất dữ liệu. Từ đú tiến hành thu thập khỏ đầy đủ cỏc dữ liệu cần thiết.
64
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 tượng từ phần mềm MapInfor sang dạng *.shp. Phần mềm GMS cú thể đọc được cỏc tập tin dạng *.shp để thể hiện cỏc loại đường 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 đường ranh giới được tạo ra từ tớnh toỏn nội suy như ranh giới phõn vựng cú hệ số thấm, hệ số nhả nước... bằng mụ đun 2D-scatter point dưới dạng cỏc đường đẳng giỏ trị nếu muốn làm ranh giới cũng được chuẩn bị sẵn. Khi cần sẽ dựng chức năng GIS chuyển cỏc đường ranh này vào đỳng lớp dữ liệu hiện hành.
2.4.1.2. Bản đồ nền (Base map)
Bản đồ nền được 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 được thực hiện trong phần MapInfor và được 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: Được xỏc định bằng cỏc điểm độ cao và đường đồng mức địa hỡnh theo bản đồ địa hỡnh tỉ lệ 1:5.000. Điểm cao độ được 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 nước ban đầu.
- Cao độ đỏy lớp được 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 được tạo ra bằng phương phỏp nội suy.
65
2.4.1.4. Nhúm dữ liệu khớ tượng hải văn
- Mưa: Số liệu mưa theo thỏng giai đoạn 1990-2011 - Bốc hơi: Số liệu bốc hơi theo thỏng giai đoạn 1990-2011 - Mực nước biển: Mực nước 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 phương ngang, hệ số thấm thẳng đứng, hệ số nhả nước đàn hồi, hệ số nhả nước trọng lực được 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 nước ngầm cho huyờn đảo Phỳ Quý từ cỏc số liệu và tài liệu đó thu thập xử lý gồm:
- Xỏc định miền tớnh lưới tớnh phự hợp với quy mụ đảo
- Đưa cỏc dữ liệu vào mụ hỡnh như: phõn bố theo khụng gian theo cỏc tầng địa; thảm phủ trờn đảo; số liệu khớ tượng 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 như: thời gian tớnh toỏn, bước 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 trường mực nước của hệ thống nước dưới đõt. Hiệu chỉnh bài toỏn ổn định được tiến hành qua 2 giai đoạn: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
66
- Giại đoạn 1: Trước khi thực hiện bài toỏn hiệu chỉnh này, cần thiết tiến hành chỉnh sửa cỏc lỗi nhập liệu do chủ quan lẫn khỏch quan.
- Giai đoạn 2: Tiếp theo là giải bài toỏn với điều kiện mực nước ban đầu của cỏc tầng là mực nước được xỏc lập và cỏc biờn được xỏc lập theo tài liệu liờn quan từ cỏc bản đồ thủy đẳng ỏp hoặc thủy đẳng cao. Lỳc này cần tiến hành kiểm tra cỏc thụng số địa chất thuỷ văn và cỏc điều kiện biờn, đặc biệt là kiểm tra tớnh tương 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 trường mực nước của hệ thống nước dưới đất thụng qua việc so sỏnh mực nước tớnh toỏn từ mụ hỡnh với mực nước ngầm quan trắc trờn đảo trong giai đoạn từ 1/2010 đến 11/2011.
Bài toỏn khụng ổn định được giải nhằm mụ phỏng động thỏi nước dưới đất vựng nghiờn cứu với bước thời gian là 1 thỏng. Trờn cơ sở mực nước tớnh toỏn của mụ hỡnh theo khụng gian trong một thời điểm so với mực nước thực tế tại cỏc điểm quan trắc sẽ tiến hành kiểm tra độ nhạy và thụng số trong mụ hỡnh. Bờn cạnh đú, cũng tiến hành chỉnh lý và chớnh xỏc húa cỏc thụng số địa chất thuỷ văn, lượng bổ cập, lượng bốc hơi và lượng thấm xuyờn của toàn mụ hỡnh.
2.4.2.3. Xỏc định trữ lượng tài nguyờn nước ngầm trờn đảo Phỳ Quý
Tớnh toỏn trữ lượng nước dưới đất và xỏc định trữ lượng của cỏc dạng tồn tại của nước dưới đất như: tổng lượng nước dưới đất, trữ lượng nước động, trữ lượng nước nhiễm mặn, trữ lượng nước 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 đến tài nguyờn nước ngầm trờn đảo Phỳ Quý
Nghiờn cứu sự thay đổi động thỏi nước ngầm dưới tỏc động của biến đổi khớ hậu và nước biển dõng theo cỏc kịch bản giả định trong tương lai (bảng 11). Phõn tớch sự biến đổi trong từng giai đoạn của trữ lượng nước ngọt, nước bị nhiễm măn theo họ cỏc kịch bản.
67
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 nước (m) Biờn mặn (o/oo)
Lưu lượng khai thỏc
(m3/ngày) 1 PQB20 Năm 2020 0,08 1.6 2 PQB50 Năm 2050 0,26 1.6 3 PQB100 Kịch bản trung bỡnh B2 Năm 2100 0,68 1.6 4 PQA20 Năm 2020 0,09 1.6 5 PQA50 Năm 2050 0,3 1.6 6 PQA100 Kịch bản cao A2 Năm 2100 1,02 1.6
Lấy theo hiện trạng sử dụng nước năm 2005 (2323,3 m3/ngày) cộng
thờm 2 nhà mỏy nước Ngũ Phụng, Long Hải với
100% cụng suất mỏy là 2000 m3/ng.đ
68
CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG Mễ HèNH GMS TRONG TÍNH TỐN NƯỚC NGẦM TRấN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUí