1.2.1. Cỏc nghiờn cứu về ủịa chất, ủịa vật lý:
Tỉnh Tiền Giang nằm trong vựng ủịa chất thuỷ văn Bắc sụng Tiền và thuộc phần hạ lưu của hệ thống sụng Mekong. Toàn bộ tỉnh Tiền Giang ủược tạo thành bởi cỏc trầm tớch sụng biển hỗn hợp hoặc sụng ủầm lầy và biển ủầm lầy trẻ (tuổi Holocen), dấu ấn của quỏ trỡnh biển lựi, là nơi sinh sống của số ủụng dõn cư với mật ủộ dõn số cao so với cỏc tỉnh ðB SCL. Với ủặc ủiểm tự nhiờn thuận lợi cho phỏt triển kinh tế - xó hội, nờn cú rất nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu trờn ủịa bàn tỉnh Tiền Giang, trong ủú cụng trỡnh nghiờn cứu về ủịa chất, ủịa vật lý cú số lượng ủỏng kể.
1.2.1.1. Cỏc nghiờn cứu về xõy dựng bản ủồ ủịa chất:
- 1937 – 1962 E. Saurin ủó xõy dựng bản ủồ ủịa chất tờ Sài Gũn, tờ Vĩnh Long tỷ lệ 1:500.000, trong ủú tỉnh Tiền Giang chỉ ủược thể hiện cú một ủơn vị trầm tích Holocen.
- 1961 Moormann trong bản ủồ ủất toàn miền nam, tỷ lệ 1:1.000.000 chia lónh thổ tỉnh Tiền Giang thành 3 ủơn vị: ủất mặn ven biển, ủất bồi khụng phõn biệt, ủất rất phốn của ðồng Thỏp Mười.
- 1966, Moornann ứng dụng phương pháp viễn thám (ảnh máy bay) xây dựng bản ủồ ủịa chất trầm tớch tỷ lệ 1:250.000, ủó phỏt hiện ðBSCL 14 mụi trường trầm tớch, trong ủú tỉnh Tiền Giang cú 7 mụi trường cú cấu trỳc trầm tớch Holocen tiêu biểu.
- 1969, Dornbusch ủo vẽ bằng ảnh mỏy bay và khoan ủịa chất tỉnh Tiền Giang, xõy dựng nờn bản ủồ ủịa chất trầm tớch tỷ lệ 1:50.000
- 1974 – 1975, Trần Kim Thạch áp dụng đầu tiên giải đốn ảnh vũ trụ Landsat 1 và cụng bố bản ủồ trầm tớch ủệ tứ của toàn ðB SCL tỷ lệ 1:250.000
- Từ năm 1975 ủến 1980 Tổng cục ủịa chất thực hiện phần chỉnh lý bản ủồ ủịa chất, bản ủổ ðCTV cỏc tỉnh phớa nam, tỷ lệ bản ủồ 1:500.000. Cụng trỡnh này bố trớ nhiều lỗ khoan sõu trờn ủịa bàn cỏc huyện Cỏi Bố, Chõu Thành, Chợ Gạo, Gũ Công đông. Có lỗ khoan ựã ựụng ựến tầng ựá móng. Tiếp sau ựó ựến năm 1992 bản
25
ủồ ủược nõng ủến tỷ lế 1:200.000. Qua cụng trỡnh trờn ủó ủưa ra nhận ủịnh: triền của múng ủỏ nghiờng về tõy, từ Gũ Cụng ủến Mỹ Tho.
- 1985 từ kết quả chương trình ðiều tra cơ bản ðTM (60-02, 60-B), Phân viện ðịa lý tại thành phố Hồ Chớ Minh ủó xõy dựng bản ủồ ủịa chất trầm tớch kỷ thứ tư ðTM tỷ lệ 1:100.000, bản ủồ ủó thể hiện ủược 16 ủơn vị trầm tớch; trong ủú cú 2 ủơn vị trầm tớch thuộc phự sa cổ và 14 ủơn vị trầm tớch phự sa mới.
1.2.1.2. Cỏc nghiờn cứu ủịa vật lý
Từ thập niờn 1990, cú cỏc cụng trỡnh ủịa vật lý ủược triển khai trờn ủịa bàn tỉnh Tiền Giang như:
- 1994 Nguyễn Duy Khang, Nguyễn Xuõn Thành thực hiện ủề tài nghiờn cứu khoa học cấp tỉnh ðiều tra, ủỏnh giỏ, lập bản ủồ ủề xuất hướng sử dụng nước ngầm tầng nụng tỉnh Tiền Giang ủó tiến hành ủo 500 ủiểm ủo sõu ủiện nhằm tỡm kiếm cỏc ủối tượng chứa nước nhạt thuộc trầm tớch Pleistocen ở ủộ sõu hơn 100m. Với nhận ủịnh: Cỏc thấu kớnh bột sột chia trầm tớch Pleistocen thành 2 lớp chứa nước chớnh:
Nước nhạt trong trầm tớch Pleistocen thứ nhất nằm ở ủộ sõu 50-55m ủến 65-70m tạo thành cỏc thấu kớnh dạng dải; thường kộo dài theo hướng tõy bắc – ủụng nam; Lớp chứa nước Pleistocen thứ hai nằm ở ủộ sõu từ 75-80m ủến 85-90m.
- 1996 Nguyễn Cận, Nguyễn Ngọc Thu trên cơ sở phân tích trường từ và trọng lực, ủó tiến hành ủo eman 2 hành trỡnh chớnh: Tõn Hiệp – Kinh Tõy, Bắc Mỹ Thuận ủể lý giải vũm nõng tõn kiến tạo phớa Bắc Sụng Tiền.
- 1997 Nguyễn Duy Khang, Nguyễn Xuõn Thành tiếp tục thực hiện ủề tài:
Xỏc ủịnh biờn mặn nhạt nước ngầm tầng sõu, xỏc ủịnh nguồn bổ cập nước ngầm tầng nụng vựng Gũ Cụng tỉnh Tiền Giang, ủó tiến hành ủo sõu ủiện 300 ủiểm và xõy dựng ủược bản ủồ phõn chia 3 vựng chứa nước: vựng chứa nước nhạt, vựng chứa nước lợ và vựng nhiễm mặn. Và ủỏnh giỏ nước tầng nụng cú liờn quan trực tiếp với nước mặt, nước mưa cấp qua các giồng cát.
1.2.2. Các nghiên cứu ứng dụng GIS
Hệ thống thụng tin ủịa lý (GIS) ra ủời vào những năm 1960 ở Canada, Mỹ.
ðến năm 1980, cựng với những tiến bộ của mỏy tớnh, cụng nghệ GIS ủó phỏt triển
26
hết sức nhanh chóng và ứng dụng mạnh mẽ tại hầu hết các nước trên thế giới. Ở Việt Nam, cụng nghệ GIS bắt ủầu ứng dụng khỏ phổ biến vào những năm 1990;
nhờ khả năng phõn tớch và xử lý ủa dạng dữ liệu khụng gian, phi khụng gian, cụng nghệ GIS hiện nay ủược ứng dụng rộng rói trong hầu hết cỏc lĩnh vực như kinh tế - xã hội, an ninh quốc phòng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường, ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn....
Trong lĩnh vực ủịa chất – ủịa vật lý, GIS là một trong những cụng cụ hữu hiệu trong việc tớch hợp cỏc phương phỏp, cỏc thành phần khỏc nhau ủể lưu trữ, chọn lọc, truy vấn, phân tích dữ liệu khơng gian nhằm giải đốn, dự báo các hiện tượng ủịa chất, ủịa vật lý. Một số cụng trỡnh ứng dụng ủó ủược cụng bố gồm:
- Xõy dựng hệ thống thụng tin ủịa lý phục vụ cụng tỏc quản lý tài nguyờn mụi trường trờn cơ sở biờn tập kết quả cỏc ủề tài nước, ủất cỏt; Và khảo sỏt bổ sung nước ngầm Tỉnh Tiền Giang (Nguyễn Xuõn Thành, 2005). ðề tài ủó ứng dụng phần mềm MapInfo chuyển ủổi cỏc bản ủồ giấy cú ủược từ cỏc chương trỡnh ðTCB 60- 02, 60-B thành bản ủồ số và phõn thành 4 nhúm: Nhúm tự nhiờn, Nhúm Cơ sở hạ tầng, Nhúm Mụi trường ủất, Nhúm Kinh tế - xó hội. ðề tài ủó xõy dựng chương trỡnh quản lý theo nhúm dữ liệu bản ủồ bằng ngụn ngữ lập trỡnh MapBasic. ðồng thời tiến hành ủo 300 ủiểm ủo sõu ủiện phõn bổ theo 17 tuyến ủo phủ ủều khu vực 3 huyện phớa Tõy tỉnh Tiền Giang. ðề tài ủó phõn tớch ủược ủiện trở suất theo diện và theo chiều sõu của cỏc tầng chứa nước toàn khu vực và hỡnh thành bản ủồ số húa các vùng chứa nước mặn – nhạt.
- Nghiờn cứu ứng dụng cụng nghệ ủịa vật lý - ủịa chất và GIS ủể xõy dựng mụ hỡnh ba chiều (3D) cấu trỳc ủịa chất khu vực Thanh ða phục vụ phũng trỏnh sụp lở và xõy dựng cụng trỡnh (Lờ Ngọc Thanh, 2009). ðề tài ủó kết hợp cỏc phần mềm ArcGIS 9, Rockworks 2006, RockWare GIS Link 2 thực hiện tính năng nội suy, tạo cỏc mặt cắt ủịa tầng và cỏc bề mặt theo khụng gian ba chiều.
1.3. Cỏc vấn ủề ủặt ra cho nghiờn cứu
1.3.1. Cỏc vấn ủề cũn tồn tại trong cỏc nghiờn cứu trước ủõy
27
- Cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu ủịa chất, ủo ủạc ủịa vật lý trờn ủịa bàn tỉnh Tiền Giang thời gian qua tập trung vào việc xõy dựng bản ủồ nhằm mụ tả cấu trỳc ủịa chất trầm tớch và ranh giới mặn nhạt của cỏc tầng chứa nước dưới ủất. Cỏc số liệu ủược lưu trữ bằng tài liệu giấy; bản ủồ thụng thường ủược ủo vẽ, trỡnh bày bằng cỏc phương pháp thủ công, truyền thống.
- Cỏc nghiờn cứu GIS trong lĩnh vực ủịa chất, ủịa vật lý chỉ mới ủược ứng dụng cho việc xõy dựng bản ủồ số hoặc hỗ trợ hiển thị kết quả của cỏc cụng trỡnh ủơn lẽ, chưa cú nghiờn cứu nào hỡnh thành nờn một cơ sở dữ liệu và xõy dựng chương trỡnh ứng dụng ủể cập nhật thường xuyờn thụng tin của cỏc phương ỏn khảo sỏt ủịa vật lý, ủịa chất. ðặc biệt việc tớch hợp cỏc phương phỏp của lĩnh vực GIS, ủịa vật lý, ủịa chất ủể xõy dựng tự ủộng cỏc bản ủồ phục vụ cho cỏc bài toỏn ứng dụng thực tiễn ủến nay vẫn là vấn ủề mới, chưa cú những nghiờn cứu hoàn thiện.
- Việc lựa chọn giá trị điện trở suất đo sâu điện để giải đốn ranh mặn nhạt của cỏc tầng chứa nước dưới ủất trờn ủịa bàn nghiờn cứu, chỉ ủược thực hiện bằng phương phỏp so sỏnh tham số giữa ủộ tổng khoỏng hoỏ nước dưới ủất của cỏc tầng ðCTV với giỏ trị ủiện trở suất phõn tớch tại vị trớ ủiểm ủo sõu ủiện gần giếng khoan ðCTV, nên tính thuyết phục chưa cao.
1.3.2. Những nội dung cần nghiên cứu:
Dựa trờn nền tảng của sự phỏt triển lý thuyết về phương phỏp ủo sõu ủiện và cụng nghệ GIS, nhằm khắc phục những tồn tại của cỏc nghiờn cứu trước ủõy, luận án này sẽ tập trung thực hiện các nội dung sau:
- Xõy dựng quy trỡnh tớch hợp phương phỏp ủo sõu ủiện và phương phỏp phõn tớch GIS ủể xõy dựng bản ủồ ủiện trở suất của ủất ủỏ trầm tớch tỉnh Tiền Giang.
- Xõy dựng CSDL ủiện trở suất: Luận ỏn nghiờn cứu xõy dựng CSDL khụng gian (geodatabase) ủể lưu trữ giỏ trị ủiện trở suất của 1000 ủiểm ủo sõu ủiện trờn ủịa bàn tỉnh Tiền Giang.
28
- Xây dựng chương trình máy tính nhằm thêm mới, cập nhật thường xuyên dữ liệu khụng gian và thuộc tớnh ủiểm ủo sõu ủiện, ủồng thời thực hiện cỏc tỏc vụ phõn tớch, nội suy thành lập bản ủồ ủiện trở suất phục vụ cho cỏc bài toỏn ứng dụng.
- Xõy dựng bản ủồ ủiện trở suất của ủất ủỏ bảy tầng ủịa chất trầm tớch gúp phần minh giải quỏ trỡnh hỡnh thành cấu trỳc ủịa chất vựng nghiờn cứu dựa trờn sự biến ủổi của tham số vật lý ủiện trở suất của từng lớp dữ liệu bản ủồ.
- Ứng dụng bản ủồ ủiện trở suất ủể thực hiện hai bài toỏn ứng dụng mang tớnh cấp thiết trờn ủịa bàn tỉnh Tiền Giang gồm:
1. Phõn vựng mặn nhạt nước dưới ủất
+ Xõy dựng hàm tương quan giữa ủộ tổng khoỏng húa nước dưới ủất và ủiện trở suất ủo sõu ủiện. Xỏc ủịnh tiờu chuẩn giỏ trị ủiện trở suất tương quan với ủộ tổng khoỏng hoỏ nước dưới ủất M≈1000 mg/l theo cỏc vựng ủặc trưng.
+ Xỏc ủịnh vựng phõn bố mặn - nhạt của cỏc tầng chứa nước pliocen trờn n21
, pliocen dưới n22 và miocen trên n13
2. Xõy dựng mụ hỡnh cấu trỳc phõn lớp ủịa chất phục vụ xõy dựng cụng trỡnh + Hỡnh thành cỏc mặt cắt ủịa ủiện, minh giải sự phõn bố của tầng ủất ủỏ phục vụ xây dựng công trình.
29 Chương 2