Chương 3. PHÂN VÙNG VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG THÁI NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG DUYÊN HẢI ĐÀ NẴNG - QUẢNG NGÃI
3.3 Những đặc điểm và quy luật động thái nước dưới đất vùng duyên hải Đà Nẵng - Quảng Ngãi
3.3.1. Tầng chứa nước Holocen (qh)
3.3.1.1 Đặc điểm và quy luật chung của ĐT mực nước Mực nước dao động nhịp nhàng theo chu kỳ năm
Do sự biến đổi của tỷ lệ giữa lƣợng mƣa và bốc hơi, khí hậu ở vùng duyên hải Đà Nẵng - Quảng Ngãi đƣợc phân ra hai mùa. Do đƣợc cung cấp theo mùa, nên mực nước ngầm dâng cao về mùa mưa và hạ thấp về mùa khô. Đặc điểm này có thể nhận thấy trên cả vùng duyên hải Đà Nẵng - Quảng Ngãi. Trong chu kỳ một năm thuỷ văn (T=365 ngày) mực nước đạt cực tiểu vào các tháng 7, 8, 9, phần lớn vào tháng 8, còn cực đại vào tháng 11, 12, 1, phần lớn vào tháng 11. Thời gian dâng cao mực nước khoảng 5 tháng, còn hạ thấp khoảng 7 tháng. Cốt cao mực nước cực tiểu dao động trong khoảng (-0,89 - 13,93)m, cực đại (-0,28 - 14,35)m. Biên độ dao động mực nước thay đổi trong phạm vi (0,25 - 3,88)m. Những đại lƣợng đặc trƣng cho dao động mực nước TCN qh thống kê trong bảng 3.3.
3.3.1.2. Những quy luật riêng của ĐT mực nước 1. Vùng động thái tự nhiên (A).
a. Khu động thái khí tượng (A-I) - Khoảnh ĐT khí tượng (A-I.1):
- Những đặc trƣng ĐT trong năm.
Trong khoảnh có 1công trình quan trắc (QT2a-QN). Theo tài liệu quan trắc ĐT (2011-2012) đã xác định được giá trị trung bình của cốt cao mực nước ngầm (bảng 3.3). Cốt cao mực nước trung bình 1,5m, cực đại 4,06m, cực tiểu 0,23m. Biên độ dao động mực nước 3,83m.
- Dao động cốt cao mực nước ngầm có liên hệ với lượng mưa, bốc hơi
Lượng mưa và bốc hơi có ảnh hưởng rất rõ đến dao động cốt cao mực nước ngầm tại QT2a-QN. Điều đó có thể nhận thấy qua mối tương quan đơn giữa chúng với nhau.
63
Từ tài liệu quan trắc của trạm khí tượng Quảng Ngãi và mực nước dưới đất tại lỗ khoan quan trắc QT2a-QN, tôi đã thành lập đồ thị thể hiện sự tương quan của lượng mưa với mực nước dưới đất được thể hiện trong hình 3.1.
Hình 3.1 Đồ thị tương quan giữa lượng mưa trạm Quảng Ngãi với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT2a-QN
Qua phân tích đồ thị ta thấy: phương trình biểu diễn mối tương quan giữa lượng mưa và cốt cao mực nước ngầm tại QT2a-QN có dạng:
HQT2a-QN = 0,156W + 0,515 với R = 0,9 (3.1) Như vậy, mối quan hệ giữa lượng mưa và mực nước dưới đất tại lỗ khoan QT2a-QN là rất chặt chẽ (hệ số tương quan R = 0,9).
64
Hình 3.2: Đồ thị dao động mực nước dưới đất tầng (qh) tại lỗ khoan quan trắc QT2a-QN và lượng mưa, bốc hơi (vùng Quảng Ngãi)
65
Bảng 3.3: Những giá trị đặc trưng trung bình nhiều năm cốt cao mực nước tầng chứa nước qh (Theo tài liệu quan trắc của Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia 2011-2012)
Ký hiệu các khu
ĐT
Ký hiệu các khoảnh
ĐT
Số hiệu CT quan trắc
Cốt cao mực nước trung bình tháng (m) Mực
nước trung bình (m)
Cốt cao mực nước
cực tiểu Hmin (m)
Cốt cao mực nước cực đại Hmax (m)
Biên độ dao động mực nước
DH (m)
Thời điểm đạt
cực tiểu
Thời điểm đạt cực
đại
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A-I A-I.1 QT2a-QN 0.57 0.48 0.38 0.23 0.74 0.27 0.45 2.15 3.07 4.06 3.63 2.04 1.50 0.23 4.06 3.83 4 10
A-II A-II.1
QT7a-QD 0.36 0.47 0.48 0.24 0.08 0.08 0.08 0.40 0.27 1.66 1.96 1.44 0.63 0.08 1.96 1.88 7 11 QT10a-QD 0.29 0.45 0.46 0.26 0.13 0.10 0.08 0.41 0.27 1.72 2.05 1.50 0.64 0.08 2.05 1.97 7 11 QT11a-QD -0.48 -0.47 -0.64 -0.66 -0.71 -0.68 -0.61 -0.69 -0.51 -0.33 -0.28 -0.29 -0.53 -0.71 -0.28 0.43 5 11 QT13a-QD 14.05 14.05 14.02 14.03 13.96 13.93 14.03 14.02 14.07 14.14 14.18 14.12 14.05 13.93 14.18 0.25 6 11 QT16a-QD 7.11 7.15 7.31 7.02 6.64 6.33 6.33 6.60 6.81 7.58 8.24 8.09 7.10 6.33 8.24 1.91 7 11 QT5a-QD 5.97 5.78 5.68 6.27 5.80 5.72 5.56 5.64 7.80 8.65 8.50 8.13 6.62 5.56 8.65 3.09 7 10 QT8a-QD 1.16 1.09 0.90 0.69 0.44 0.35 0.31 0.33 0.78 1.95 1.92 1.60 0.96 0.31 1.95 1.64 7 10 QT3a-QN 3.93 3.86 3.83 3.47 3.32 3.66 3.65 3.62 3.78 4.09 4.50 4.04 3.81 3.32 4.50 1.19 5 11 QT5a-QN 1.96 2.00 1.87 1.26 0.70 1.11 1.29 1.22 1.22 2.14 2.85 2.32 1.66 0.70 2.85 2.15 5 11 QT6a-QN 3.18 3.15 2.95 2.70 2.37 2.29 2.30 2.33 2.62 3.87 4.49 4.17 3.04 2.29 4.49 2.20 6 11 QT8a-QN 3.54 3.34 3.11 2.61 2.51 2.55 2.20 2.38 2.61 3.55 3.92 3.27 2.97 2.20 3.92 1.72 7 11 QT8c-QN 3.56 3.36 3.12 2.70 2.49 2.52 2.17 2.34 2.47 3.52 4.08 3.22 2.96 2.17 4.08 1.91 7 11
A-III
A-III.1
QT3a-QD 2.14 1.99 1.84 1.66 1.52 1.40 1.35 1.28 2.09 2.88 3.03 2.68 1.99 1.28 3.03 1.75 8 11 QT9a-QN 3.37 2.35 2.33 1.11 1.62 1.43 1.27 1.01 1.96 3.14 2.91 2.50 2.08 1.01 3.37 2.37 8 1 QT12-QD 5.64 5.39 5.15 4.79 4.48 4.13 3.87 3.62 5.01 6.46 5.65 5.73 4.99 3.62 6.46 2.84 8 10
A-III.2
QT1-QD 13.98 13.90 13.78 13.66 13.50 13.34 13.19 13.15 13.70 14.28 14.35 14.16 13.75 13.15 14.35 1.21 8 11 QT4a-QN -0.69 -0.64 -0.24 -0.62 -0.89 -0.83 -0.87 -0.85 -0.68 -0.15 0.63 0.22 -0.47 -0.89 0.63 1.52 5 11 QT6a-QD 3.00 2.93 2.74 2.49 2.30 2.07 1.89 1.74 2.37 3.55 3.70 3.51 2.69 1.74 3.70 1.96 8 11 QT9-QD -0.17 -0.24 -0.28 -0.35 -0.58 -0.44 -0.37 -0.39 -0.06 -0.01 0.04 0.00 -0.24 -0.58 0.04 0.63 5 11 QT15-QD 0.93 1.06 0.84 0.85 0.55 0.45 0.35 0.44 0.84 1.04 1.27 1.04 0.80 0.35 1.27 0.91 7 11
66
b. Khu động thái thuỷ văn (A-II)-Khoảnh ĐT thuỷ văn-khí tượng (A-II.1):
- Những đặc trƣng ĐT trong năm
Trong khoảnh có 12 công trình quan trắc. Theo tài liệu quan trắc ĐT đã xác định được giá trị trung bình nhiều năm của cốt cao mực nước ngầm (bảng 3.3). Cốt cao mực nước trung bình trong khoảng (-0,53 - 14,05)m, cực đại trong khoảng (- 0,28 - 14,18)m, cực tiểu trong khoảng (-0,71 - 13,93)m. Biên độ dao động mực nước trong khoảng (0,25 - 3,09)m.
- Dao động mực nước ngầm có liên hệ rất chặt với hệ thống sông chính và ngoài ra còn bị chi phối bởi các nhân tố khí tƣợng song không đáng kể. Đây chính là cơ sở để ghép chúng vào một khoảnh ĐT. Đặc điểm đó có thể đánh giá định tính qua đồ thị dao động cốt cao mực nước ngầm và nước sông tại các trạm quan trắc.
Từ tài liệu quan trắc của trạm khí tượng - thủy văn Trà Khúc và mực nước dưới đất tại lỗ khoan quan trắc QT5a-QN, tôi đã thành lập đồ thị thể hiện sự dao động của các nhân tố trên đƣợc thể hiện trong hình 3.3.
Hình 3.3 Đồ thị cốt cao mực nước ngầm trung bình tháng trong 2 năm 2011 và 2012 tại lỗ khoan QT5a-QN với mực nước
sông Trà khúc và lượng mưa trạm Trà Khúc.
67
Qua phân tích đồ thị ta thấy: mực nước ngầm dao động đồng pha và cùng chu kỳ với nước sông. Dao động mực nước trong năm rất nhịp nhàng. Thời điểm đạt cực tiểu vào các (tháng 5, 6, 7) thường vào tháng 7, thời điểm đạt cực đại lớn nhất vào tháng 11.
Từ tài liệu quan trắc của các trạm thủy văn Hội An, Tam Kỳ, Giao Thủy…
và mực nước dưới đất tại các lỗ khoan quan trắc QT7a-QD, QT16a-QD, QT8a- QD…tôi đã thành lập đồ thị thể hiện sự tương quan của mực nước sông tương ứng với mực nước dưới đất được thể hiện trong hình 3.4 - 3.9.
Hình 3.4 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Hội An với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT7a-QD
Hình 3.5 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Tam Kỳ với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT16a-QD
68
Hình 3.6 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Thu Bồn với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT8a-QD
Hình 3.7 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Trà Bồng với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT3a-QN
69
Hình 3.8 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Trà Khúc với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT5a-QN
Hình 3.9 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Vệ với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT8a-QN
Qua phân tích đồ thị, tôi đã xác định được phương trình tương quan giữa cốt cao mực nước ngầm với mực nước sông (xem bảng 3.4).
70
Bảng 3.4: Phương trình tương quan giữa cốt cao mực nước ngầm và nước sông trong khoảnh ĐT thuỷ văn - khí tượng (A-II.1)
Sông Trạm thủy
văn Phương trình tương quan Hệ số tương quan R
Số hiệu công thức Hội An Hội An HQT7a-QD = 0,81HS+0,686 0.80 (3.2) Tam Kỳ Tam Kỳ HQT16a-QD = 0,466HS+6,108 0.75 (3.3) Thu Bồn Giao Thủy HQT8a-QD = 0,534HS-0,017 0.83 (3.4) Trà Bồng Bình Đông HQT3a-QN = 0,224HS+3,295 0.75 (3.5) Trà Khúc Trà Khúc HQT5a-QN = 0,626HS+0,717 0.75 (3.6) Vệ An Chỉ HQT8a-QN = 0,689HS+0,001 0.75 (3.7)
Như vậy, mối quan hệ giữa mực nước sông và mực nước dưới đất tại các lỗ khoan tương ứng là rất chặt chẽ (hệ số tương quan R = 0,75 - 0,83).
c. Khu động thái triều (A-III)
- Khoảnh ĐT triều - khí tượng (A-III.1) Những đặc trƣng ĐT trong năm
Trong khoảnh có 3 công trình quan trắc. Theo tài liệu quan trắc ĐT đã xác định được giá trị trung bình nhiều năm của cốt cao mực nước ngầm (bảng 3.3). Cốt cao mực nước trung bình (1,99 - 4,99)m, cực đại (3,03 - 6,46)m, cực tiểu (1,01 - 3,62)m, biên độ dao động mực nước (1,75 - 2,84)m.
Dao động mực nước ngầm có liên hệ với thủy triều biển Đông
Mặc dù hiện nay tại các công trình quan trắc chƣa triển khai theo dõi mực nước theo giờ nên trong qua trình nghiên cứu ta chưa thể xác định được chính xác biên độ dao động mực nước. Nhưng từ phương trình tương quan giữa mực nước triều và mực nước tại các công trình quan trắc, ta thấy chúng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau nên ta có thể kết luận mực nước tại các công trình quan trắc dao động cùng pha với thủy triều.
Từ tài liệu quan trắc của hải văn Sơn Trà và mực nước dưới đất tại các lỗ khoan quan trắc QT3a-QD, QT9a-QD và QT12-QD, tôi đã thành lập đồ thị thể hiện
71
sự tương quan của mực nước thủy triều với mực nước dưới đất được thể hiện trong hình 3.10 - 3.12.
Hình 3.10 Đồ thị tương quan giữa mực nước triều với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT3a-QD
Hình 3.11 Đồ thị tương quan giữa mực nước triều với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT9a-QN
72
Hình 3.12 Đồ thị tương quan giữa mực nước triều với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT12-QD
Qua phân tích đồ thị ta thấy: phương trình biểu diễn mối tương quan giữa cốt cao mực nước triều và cốt cao mực nước ngầm có dạng:
HQT3a-QD = 3,058Ht -0,987 với R = 0.78 (3.8) HQT9a-QN = 5,295Ht -3,048 với R = 0.77 (3.9) HQT12-QD = 4,597Ht +0,537 với R = 0.79 (3.10) Như vậy, mối quan hệ giữa mực nước thủy triều và mực nước dưới đất tại các lỗ khoan trên là rất chặt chẽ (hệ số tương quan R = 0,77 - 0,79).
Do ở vị trí gần biển nên hoạt động của thuỷ triều đã làm biến dạng đường cong dao động mực nước theo thời gian. Ngoài ra chúng còn bị chi phối bởi lượng mƣa và bốc hơi trong năm.
Do tác động của thủy triều nên mực nước ngầm sẽ có chu kỳ dao động nửa ngày, nửa tháng.
73
Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của cốt cao mực nước thủy triều ngày và nửa tháng tại trạm Sơn Trà tháng 2 năm 2013
- Khoảnh ĐT triều - thuỷ văn (A-III.2):
Những đặc trƣng ĐT trong năm
Trong khoảnh có 5 công trình quan trắc. Theo tài liệu quan trắc ĐT đã xác định được giá trị trung bình nhiều năm của cốt cao mực nước ngầm (bảng 3.3). Cốt cao mực nước trung bình (-0,47 - 13,15)m, cực đại (0,04 - 14,35)m, cực tiểu (-0,89 - 13,15)m, biên độ dao động mực nước (0,63 - 1,52)m.
Dao động mực nước ngầm có liên hệ chặt chẽ với nước sông, ngoài ra còn bị chi phối bởi chế độ triều truyền từ biển Đông vào các cửa sông. Do vậy mực nước ngầm vẫn dao động đồng pha và cùng chu kỳ với nước sông. Thời điểm đạt cực tiểu vào các (tháng 7, 8, 9) thường vào tháng 8, thời điểm đạt cực đại lớn nhất vào tháng 11. Sự truyền thuỷ triều từ biển vào theo các cửa sông sẽ phát sinh chu kỳ dao động nửa ngày của mực nước ngầm.
74
Hình 3.14 Đồ thị dao động mực nước dưới đất tầng tại lỗ khoan quan trắc QT1- QD và các yếu tố khí tượng, thủy văn
Từ tài liệu quan trắc của các trạm thủy văn và mực nước dưới đất tại lỗ khoan quan trắc tương ứng, tôi đã thành lập đồ thị thể hiện sự tương quan của mực nước sông Thu Bồn với mực nước dưới đất được thể hiện trong hình 3.15 - 3.18.
Hình 3.15 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Thu Bồn với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT1-QD
75
Hình 3.16 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Trà Khúc với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT4a-QN
Hình 3.17 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Hội An với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT9-QD
76
Hình 3.18 Đồ thị tương quan giữa mực nước sông Tam Kỳ với mực nước tại lỗ khoan quan trắc QT15-QD
Qua phân tích đồ thị, tôi đã xác định được phương trình tương quan giữa cốt cao mực nước ngầm với mực nước sông (xem bảng 3.5).
Bảng 3.5 Phương trình tương quan giữa cốt cao mực nước ngầm và nước sông trong khoảnh ĐT triều-thuỷ văn(A-III.2)
Sông Trạm thủy văn Phương trình tương quan Hệ số tương quan R
Số hiệu công thức Thu Bồn Nông Sơn HQT1-QD = 0,332HS+13,14 0.75 (3.11)
Hội An Hội An HQT9-QD = 0,199HS-0,551 0.83 (3.12) Tam Kỳ Tam Kỳ HQT15-QD = 0,191HS+0,397 0.70 (3.13) Trà Khúc Trà Khúc HQT4a-QN = 0,516HS-1,243 0.81 (3.14)
Như vậy, mối quan hệ giữa mực nước sông và mực nước dưới đất tại các lỗ khoan tương ứng là rất chặt chẽ (hệ số tương quan R = 0,7 - 0,83).
2. Vùng động thái phá hủy (B).
Trong vùng không có công trình quan trắc nào nên chúng ta chƣa thể rút ra đặc điểm và quy luật của ĐT mực nước. Trong các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng tại các khu vực có hoạt động khai thác nước quy mô lớn đã xuất hiện phễu hạ
77
thấp mực nước. Tuy nhiên, mực nước hạ thấp chỉ mang tính cục bộ, không đại diện cho toàn vùng.
Hình 3.19. Vị trí một số điểm khai thác gây động thái phá huỷ tầng qh khu vực Đà Nẵng (Đồng Thị Đào, 2005)