3.8.1 Kịch bản chưa cú nước biển dõng
Mụ hỡnh cho kết quả phõn bố nồng độ muối trong nước sụng trờn toàn bộ miền mụ hỡnh tại bất kỳ thời điểm nào dưới dạng video hỡnh ảnh. Người sử dụng cú thể dựng nú để xỏc định cỏc thời điểm nước sụng nhạt để khai thỏc. Để minh họa, cỏc đồ thị nồng độ muối trong nước theo thời gian tại một số vị trớ trờn sụng.
ái Quốc-Đông Trà-Tiền Hải
Lợi Thành-Đông Quý-Tiền Hải
Lương Phú-Tây Lương-Tiền Hải Vũ Lăng-Tiền Hải
Lê Lợi-Kiến Xương Hồng THái-Kiến Xương Xóm 2-Trà Giang-Kiến Xương Xóm 1-Trà Giang-Kiến Xương
Quốc Tuấn-Kiến Xương Xóm 1-An Bình-Kiến Xương Hồng Hải-Vũ Tây-Kiến Xương
2500 Meters
Hỡnh 3.9. Diễn biến mặn theo thời gian tại một số vị trớ
Từđõy ta cú thể rỳt ra một số nhận xột sau đõy:
- Tại vị trớ thụn Ái Quốc-Đụng Trà-Tiền Hải cỏch cửa sụng khoảng 3km, hầu hết thời gian trong năm nước cú hàm lượng muối cao trờn 1g/l. Tuy nhiờn cú rất nhiều thời điểm (được cho bằng khoảng thời gian ghi kết quả mụ hỡnh là 1h) hàm lượng muối tại đõy dưới 1g/l: tổng số thời điểm nước sụng cú hàm lượng muối dưới 1g/l là 3299, tương đương 137,5ngày (chủ yếu là vào cỏc thỏng mưa lũ);
- Tại vị trớ thụn Lợi Thành-Đụng Quý-Tiền Hải cỏch cửa sụng khoảng 5,2km, hỡnh thỏi dao động hàm lượng muối trong nước sụng tại đõy tương tự như điểm tại thụn Ái Quốc-Đụng Trà-Tiền Hải, với sự khỏc biệt nhỏ là thời gian nước sụng cú hàm lượng muối dưới 1g/l trong cỏc thời điểm kộo dài hơn: tổng số thời điểm nước sụng cú hàm lượng muối dưới 1g/l là 4509, tương đương 187,5ngày,
trung bỡnh mỗi thỏng cú thời gian tương đương 15,6 ngày nước sụng cú hàm lượng muối dưới 1g/l.
Phõn tớch và tớnh toỏn tương tự cho cỏc điểm khỏc đó được tiến hành và kết quả thể hiện trong Bảng 3.5
Bảng 3.5Thời gian nước sụng Trà Lý cú hàm lượng muối dưới 1g/l tại cỏc vị trớ
Vị trớ Số thời
điểm
Tổng thời gian tương đương (ngày)
% thời gian trong năm
Ái Quốc-Đụng Trà-Tiền Hải 3299 137,46 37,7 Lợi Thành-Đụng Quý-Tiền Hải 4509 187,88 51,5 Lương Phỳ-Tõy Lương-Tiền Hải 5471 227,96 62,5 Vũ Lăng-Tiền Hải 6481 270,04 74,0 Lờ Lợi-Kiến Xương 6738 280,75 76,9 Hồng Thỏi-Kiến Xương 7600 316,67 86,8 Xúm 2-Trà Giang-Kiến Xương 7868 327,83 89,8 Xúm 1-Trà Giang-Kiến Xương 8387 349,46 95,7 Quốc Tuấn-Kiến Xương 8545 356,04 97,5
Xúm 1-An Bỡnh-Kiến Xương 8608 358,67 98,3
Hỡnh 3.10. Thời gian nước sụng cú hàm lượng muối nhỏ hơn 1g/l tại cỏc vị trớ
3.8.2 Kịch bản khi nước biển dõng 50cm
Tại cỏc vị trớ như kịch bản nền chưa cú mực nước biển dõng ở kịch bản giả định mực nước biển dõng 50cm này ta cũng cú cỏc đồ thị nồng độ muối trong nước theo thời gian tại một số vị trớ trờn sụng (Hỡnh 3.10).
Hỡnh 3.11. Diễn biến mặn theo thời gian tại một số vị trớ ứng với kịch bản giả định NBD 50cm
Từđõy ta cú thể rỳt ra một số nhận xột
- Do điều kiện giả định nước biển dõng 50cm nờn tỡnh trạng xõm nhập mặn diễn ra mạnh mẽhơn cả về khụng gian lẫn nồng độ.
Phõn tớch và tớnh toỏn tương tự cho cỏc điểm khỏc đó được tiến hành và kết quả thể hiện trong Bảng 3.6
Bảng 3.6Thời gian nước sụng Trà Lý cú hàm lượng muối dưới 1g/l tại cỏc vị trớ
Vị trớ Số thời (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
điểm
Tổng thời gian tương đương (ngày)
% thời gian trong năm
Lợi Thành-Đụng Quý-Tiền Hải 4509 68,58 18,8 Lương Phỳ-Tõy Lương-Tiền Hải 5471 84,25 23,1 Vũ Lăng-Tiền Hải 6481 101,25 27,7 Lờ Lợi-Kiến Xương 6738 109,21 29,9 Hồng Thỏi-Kiến Xương 7600 123,38 33,8 Xúm 2-Trà Giang-Kiến Xương 7868 129,25 35,4 Xúm 1-Trà Giang-Kiến Xương 8387 143 39,2 Quốc Tuấn-Kiến Xương 8545 151,92 41,6
Xúm 1-An Bỡnh-Kiến Xương 8608 157,79 43,2
Hồng Hải-Vũ Tõy-Kiến Xương 8630 163,71 44,9
Nhận xột - Kết luận:
So sỏnh kết quả xõm nhập mặn nước sụng Trà Lý ở điều kiện chế độ thủy văn sụng ứng với tần suất 85% ta thấy khi nước biển dõng lờn 50cm làm ảnh hưởng rất lớn đến xõm nhập mặn tại cỏc vị trớ dọc sụng. Quỏ trỡnh xõm nhập mặn tăng cả về nồng độ và thời gian ảnh hưởng. Thời gian trong năm nước cú nồng độ muối thấp hơn 1g/l (đảm bảo chất lượng sử dụng cho nụng nghiệp) bị giảm xuống từ 2-3 lần. Đỏng chỳ ý là hầu như toàn bộ thời gian mựa khụ nước sụng Trà Lý bị xõm nhập mặn tới tận TP. Thỏi Bỡnh. Thời gian nước sụng Trà Lý khụng bị mặn là vào mựa mưa, khi và lưu lượng dũng chảy lớn và mực nước thượng lưu miền mụ hỡnh lớn hơn nhiều mực nước triều đó tớnh đến NBD.
Bảng 3.7 So sỏnh thời gian nước sụng Trà Lý cú hàm lượng muối dưới 1g/l tại
cỏc vị trớ ở kịch bản hiện tại và NBD 50cm
Tổng thời gian (ngày) % thời gian trong năm Vị trớ Hiện tại NBD 50cm Hiện tại NBD 50cm
Ái Quốc-Đụng Trà-Tiền Hải 137,46 48,92 37,7 13,4 Lợi Thành-Đụng Quý-Tiền Hải 187,88 68,58 51,5 18,8 Lương Phỳ-Tõy Lương-Tiền Hải 227,96 84,25 62,5 23,1 Vũ Lăng-Tiền Hải 270,04 101,25 74,0 27,7 Lờ Lợi-Kiến Xương 280,75 109,21 76,9 29,9 Hồng Thỏi-Kiến Xương 316,67 123,38 86,8 33,8 Xúm 2-Trà Giang-Kiến Xương 327,83 129,25 89,8 35,4 Xúm 1-Trà Giang-Kiến Xương 349,46 143 95,7 39,2 Quốc Tuấn-Kiến Xương 356,04 151,92 97,5 41,6
Xúm 1-An Bỡnh-Kiến Xương 358,67 157,79 98,3 43,2
Hỡnh 3.13.Số ngày trong năm nước sụng cú hàm lượng muối nhỏ hơn 1g/l tại
CHƯƠNG 4. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN XÂM NHẬP MẶN NƯỚC NGẦM
4.1 Hệ thống cỏc tầng chứa nước tỉnh Thỏi Bỡnh
Cỏc tầng chứa nước cú ý nghĩa trờn địa bàn tỉnh Thỏi Bỡnh thuộc cỏc trầm tớch Đệ Tứ và theo thứ tự từ trờn xuống dưới được mụ tả túm tắt theo Lại Đức Hựng và nnk (1996), Chõu Văn Quỳnh và nnk (1999), Cao Sơn Xuyờn (1985) [9] như sau.
a.Tầng chứa nước lỗ hổng Holocen trờn - qh2
Tầng chứa nước Holocen trờn là cỏc trầm tớch thuộc hệ tầng Thỏi Bỡnh (QIV3tb). Diện phõn bố của tầng khỏ rộng, phủ gần kớn toàn bộ diện tớch của tỉnh. Tại phần diện tớch phớa bắc, tõy bắc của tỉnh, cỏc trầm tớch này vắng mặt do bị bào mũn nờn cỏc trầm tớch thuộc hệ tầng Hải Hưng và Vĩnh Phỳc lộ ra thành cỏc chỏm, dải loang lổ. Toàn bộ diện tớch phõn bố tầng chứa nước lỗ hổng Holocen trờn (qh2) khoảng 1200 km2.
Thành phần của đất đỏ chứa nước tầng chứa nước qh2 là cỏc trầm tớch cú nhiều nguồn gốc khỏc nhau: sụng - biển, biển giú, biển, biển - đầm lầy, sụng, hồ đầm lầy. Cỏc trầm tớch cú cỏc kiểu nguồn gốc khỏc nhau đều tạo thành lớp với chiều dày và thành phần đất đỏ, khả năng chứa nước, tớnh thấm nước rất khỏc nhau. Cỏc thành tạo nguồn gốc biển, biển - giú và sụng - biển cú thành phần chủ yếu là cỏt lẫn ớt bột, tạo thành cỏc cồn gần song song với đường bờ biển và cú địa hỡnh cao hơn hai bờn sườn, cú khảnăng thấm nước và lưu thụng nước tốt.
Theo tài liệu khoan thăm dũ cho thấy: chiều sõu gặp đỏy tầng chứa nước qh2 thay đổi từ 3,5m (LK10) đến 25m (LK38). Mực nước tĩnh nằm rất gần mặt đất, chiều sõu mực nước tĩnh thay đổi từ0,84 đến 1,33m, chiều dày tầng chứa nước thay đổi từ2,5 đến 23m, trung bỡnh 10.8m. Kết quả quan trắc động thỏi mực nước tại LK 36 và LK 48 cho thấy biờn độ dao động mực nước từ 0,6m đến 1,08m. Tầng chứa nước này chịu ảnh hưởng trực tiếp của cỏc yếu tố khớ tượng thủy văn. Tầng chứa nước qh2 lộ ra trờn mặt đất và nước ngầm trong tầng này thuộc loại nước khụng ỏp.
Kết quả tớnh toỏn thụng sốđịa chất thuỷvăn của tầng theo tài liệu thớ nghiệm là: hệ số thấm của đất đỏ 1,49m/ngày; hệ số nhảnước trọng lực 0,1238.
Chất lượng nước trong cỏc trầm tớch thuộc tầng chứa nước qh2 khụng đồng đều. Độ tổng khoỏng hoỏ thay đổi với biờn độ lớn từ0,3 g/l đến 18,3 g/l, chia tầng chứa nước theo hai diện: nhạt và mặn đan xen nhau phức tạp. Hai khoảnh mặn tiờu biểu là: khoảnh Quỳnh Phụ - Đụng Hưng với thành phần đất đỏ là cỏt, bột, bựn nguồn gốc hồ - đầm lầy, độ thấm nước kộm, địa hỡnh thấp nờn mức độ thau chua rửa mặn kộm; khoảnh thứ hai là khoảnh mặn phõn bốở khu vực giữa sụng Hồng và sụng Trà Lý thuộc địa phận huyện Tiền Hải, Kiến Xương và một phần huyện Vũ Thư.
Túm lại, tầng chứa nước qh2 là tầng chứa nước khụng ỏp, hầu hết nằm lộ ra trờn mặt với mực nước tĩnh rất gần mặt đất nờn chịu ảnh hưởng trực tiếp của cỏc yếu tố khớ tượng thuỷ văn. Những vựng gần biển, cỏc trầm tớch này cũn chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của yếu tố hải văn tới đặc điểm về mực nước, nhiệt độ và thành phần hoỏ học của nước. Tầng chứa nước này cú chiều dày khụng lớn, thành phần đất đỏ đa nguồn gốc nờn mức độ thấm nước khụng đồng đều và thuộc loại nghốo nước. Tuy vậy, ở những vựng nhạt, mực nước nằm gần mặt đất nờn tiện lợi cho việc khai thỏc sử dụng với quy mụ nhỏ hộ gia đỡnh và cú ý nghĩa nhất định đối với đời sống của nhõn dõn trong vựng.
b. Tầng chứa nước lỗ hổng Holocen dưới qh1
Cỏc trầm tớch thuộc tầng chứa nước qh1 phõn bố trờn hầu hết diện tớch tỉnh Thỏi Bỡnh, nhưng chỳng chỉ lộ ra thành cỏc dải, chỏm nhỏở phần phớa nam và đụng nam của tỉnh.
Tầng chứa nước lỗ hổng Holocen dưới qh1 được tạo thành bởi cỏc trầm tớch bở rời của cỏc trầm tớch hệ tầng Hải Hưng với tuổi địa chất là QIV1-2hh1. Thành phần của đất đỏ chứa nước là cỏt thạch anh hạt nhỏ màu xỏm đen, xỏm vàng chứa mica và dấu tớch động thực vật. Tầng chứa nước này được ngăn cỏch với tầng chứa nước qh2 phớa trờn bởi cỏc trầm tớch tương đối cỏch nước thuộc phần trờn của hệ tầng Hải Hưng QIV
1-2
hh2. Tầng chứa nước qh1 này cũng được ngăn cỏch với tầng chứa nước Pleistocen phớa dưới bằng cỏc lớp sột, sột bột của trầm tớch hệ tầng Vĩnh Phỳc (mQIII2vp và amQIII2vp).
Chiều sõu mỏi của tầng chứa nước được bắt gặp từ 2m (LK1) đến 40m (LK38). Chiều dày của tầng chứa nước thay đổi trong phạm vi lớn, từ 2,9m (LK58- 06) đến 32,5m (LK19). Chiều dày trung bỡnh của tầng chứa nước là 14,22m. Tại một sốnơi, cỏc trầm tớch của tầng chứa nước này bị vỏt mỏng và khụng cú như tại LK58-01. Tuy nhiờn, từ tài liệu khoan kết hợp với tài liệu đo địa vật lý cho thấy những vịtrớ như vậy cú diện phõn bố rất nhỏ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo kết quả hỳt nước thớ nghiệm tại những lỗ khoan trong tầng chứa nước qh1 cho thấy: chiều sõu mực nước tĩnh thay đổi từ0,52m đến 2,2m, hệ số thấm của đất đỏ 0,61 - 1,29m/ng, hệ số nhảnước trọng lực à = 0,1188.
Tầng chứa nước qh1 cú chất lượng kộm, hầu hết cỏc lỗ khoan trong tầng chứa nước này đều gặp nước mặn, cú lỗ khoan độ khoỏng hoỏ tới đạt tới 27,42g/l (LK 34 - Tiền Hải), khụng đảm bảo tiờu chuẩn đối với nước cung cấp cho ăn uống sinh hoạt nờn khụng cú ý nghĩa đối với việc khai thỏc sử dụng trong vựng. Hỡnh 1 thể hiện phõn bốnước theo độ tổng khoỏng húa của tầng.
c. Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen (qp)
Diện tớch phõn bố cỏc trầm tớch của tầng chứa nước qp rộng khắp trong tỉnh và hầu hết bị phủ bởi cỏc trầm tớch trẻhơn, chỉ cú một diện tớch nhỏ bị lộ ra ở vựng thị trấn Quỳnh Cụi - huyện Quỳnh Phụ.
Tầng chứa nước qp được tạo thành bởi đất đỏ bở rời thuộc phần dưới của hệ tầng Vĩnh Phỳc (QIII2vp1), đất đỏ của hệ tầng Hà Nội (QII-IIIhn) và hệ tầng Lệ Chi (QIlc). Thành phần của đất đỏ chứa nước của tầng chứa nước này là cỏt hạt mịn, trung, thụ, cuội sỏi, cuội lẫn sột phõn bố theo thứ tự từ trờn xuống dưới.
Cỏc trầm tớch của tầng chứa nước qp nằm trực tiếp phớa trờn cỏc trầm tớch Neogen và bị cỏc trầm tớch hạt mịn cỏch nước thuộc phần trờn của hệ tầng Vĩnh Phỳc (QIII2vp2) phủ lờn trờn. Tầng chứa nước này được nghiờn cứu khỏ kỹ và hầu hết cỏc lỗ khoan trong phạm vi tỉnh Thỏi Bỡnh đều bắt gặp cỏc trầm tớch thuộc tầng này. Chiều sõu bắt gặp cỏc trầm tớch này từ26,0m đến 143m. Chiều dày tầng chứa nước thay đổi từ29m (LK 1BCN, LK 2B) đến 127m (LK13). Chiều dày trung bỡnh của tầng qp là 56,91m.
Nước trong tầng chứa nước thuộc loại nước cú ỏp lực, mực nước tĩnh nằm rất gần mặt đất (0,1 - 2.3m), trong khi chiều sõu mỏi tầng chứa nước nằm sõu (26 - 143m). Một số lỗ khoan khoan vào tầng qp cũn cú mực nước dõng cao hơn mặt đất (7LK). Cột nước ỏp lực trờn mỏi tầng chứa nước qp trung bỡnh đạt 46,8m.
Cỏc kết quả thớ nghiệm địa chất thủy văn trong tầng chứa nước qp cho cỏc thụng số địa chất thủy văn của tầng như sau: hệ số thấm trung bỡnh của đất đỏ 22m/ngày; hệ số dẫn nước trung bỡnh 1476m2/ngày; hệ số nhảnước trọng lực trung bỡnh 0,182; hệ số nhảnước đàn hồi 0,0069.
Chất lượng nước ngầm trong tầng qp cú sự thay đổi khỏ phức tạp. Với ranh giới mặn nhạt là đường đẳng độ tổng khoỏng hoỏ 1g/l thỡ tầng chứa nước qp trong phạm vi tỉnh Thỏi Bỡnh được chia thành 2 khoảnh mặn và nhạt như sau:
- Khoảnh nhạt (nước cú độ tổng khoỏng hoỏ <1g/l) phõn bố ở phần phớa bắc của tỉnh là một dải kộo dài liờn tục trong phạm vi cỏc huyện Hưng Hà, Đụng Hưng, Quỳnh Phụ và một phần huyện Thỏi Thuỵ. Độ tổng khoỏng hoỏ của nước trong vựng này cú giỏ trị từ 0,3g/l đến 1g/l (ranh giới là lỗ khoan LK 158A). Loại hỡnh hoỏ học của nước thuộc loại hỗn hợp, anion chiếm ưu thế là clorua, tiếp đến là bicacbonat, sulfat chiếm vị trớ khụng đỏng kể, cation chớnh là natri, tiếp đến là canxi và magie.
Trong khoảnh nhạt, đó tiến hành hỳt nước thớ nghiệm tại một số lỗ khoan trong tầng qp và tổng lưu lượng thực hỳt trong cỏc lỗkhoan này đạt 273,7/s tương đương với 23,2m3/ngày. Diện tớch khoảnh chứa nước nhạt của tầng này khoảng 610km2.
- Khoảnh mặn (nước cú độ tổng khoỏng hoỏ >1g/l) phõn bốở phần phớa nam của tỉnh bao gồm diện tớch huyện Kiến Xương, Tiền Hải, Vũ Thư và một phần diện tớch huyện Thỏi Thuỵ. Nước trong vựng này cú độ tổng khoỏng hoỏ > 1g/l, cao nhất là nước trong lỗ khoan LK30 đạt 21,12g/l. Loại hỡnh hoỏ học của nước trong khoảnh mặn thường là clorua natri. Hỡnh 0.12 thể hiện phõn bố nước theo độ tổng khoỏng húa của tầng.
Trờn cơ sở tài liệu quan trắc lõu dài động thỏi nước nước đất tại cỏc lỗ khoan thuộc mạng quan trắc quốc gia bố trớ trong phạm vi tỉnh Thỏi Bỡnh cho thấy tầng chứa nước qp cú hướng dũng ngầm chủ yếu là hướng bắc tõy bắc xuống nam đụng nam. Nước dưới đất trong tầng cú sự biến đổi mực nước theo mựa, mực nước đạt cao nhất vào thỏng 8, thỏng 9, thấp nhất đạt vào thỏng 1, thỏng 2, biờn độdao động khụng lớn từ0,1 m đến 0,6 m, trung bỡnh 0,32m. Tuy nhiờn, theo kết quả quan trắc lõu dài động thỏi nước ngầm cho thấy mực nước ngầm trong tầng qp càng ngày càng hạ thấp, nguy cơ dịch chuyển ranh giới mặn nhạt cao, thu hẹp diện tớch phõn bốnước nhạt và gõy nhiễm mặn cho tầng chứa nước này.
Túm lại, tầng chứa nước qp trong phạm vi tỉnh Thỏi Bỡnh là tầng chứa nước lỗ hổng cú trữ lượng phong phỳ nhất trong vựng, nhiều lỗkhoan cú lưu lượng lớn,