BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU XÁC LẬP TIÊU CHÍ, PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH
ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT.
ÁP DỤNG THỬ NGIỆM CHO MỘT SỐ KHU VỰC
Chủ nhiệm đề tài: VŨ THỊ MINH NGUYỆT
Cơ quan chủ trì: VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
8154
HÀ NỘI- 2009
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
Tập thể tác giả: TS. Vũ Thị Minh Nguyệt, PGS.TS Đoàn Văn Cánh
KS. Nguyễn Thị Thanh Thảo, KS Cao Duy Giang
TS. Đặng Đình Phúc, TS. Lê Cảnh Tuân, Th.S
Nguyễn Văn Dũng
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU XÁC LẬP TIÊU CHÍ, PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH
ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT
ÁP DỤNG THỬ NGIỆM CHO MỘT SỐ KHU VỰC
VIỆN KHOA HỌC ĐỊA CHẤT VÀ
KHOÁNG SẢN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI
Vũ Thị Minh Nguyệt
HÀ NỘI- 2009
i
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 5
Mục tiêu của đề tài 6
Nội dung chính cần nghiên cứu 6
Phương pháp nghiên cứu 6
Các sản phẩm chủ yếu 6
Địa chỉ ứng dụng 7
Kinh phí và thời gian thực hiện 7
Tổ chức thực hiện 7
Lời cảm ơn 8
PHẦN I
Chương 1 10
TỔNG QUAN VỀ TL NDĐ CÓ THỂ KHAI THÁC 10
1.1.Tổng quan về NDĐ và sự cần thiết đánh giá trữ lượng 10
1.2. Khái niệm về TL NDĐ có thể khai thác 12
1.3. Tổng quan về TL NDĐ có thể khai thác trên thế giới 13
1.3.1. Đánh giá TL NDĐ theo quan niệm của Liên Xô (cũ) 14
1.3.2. Đánh giá trữ lượng NDĐ theo quan niệm khác (châu Âu, Úc và Mỹ) 14
1.4. Tổng quan về TL NDĐ có thể khai thác tại Việt Nam 16
Chương 2 18
CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT CÓ THỂ KHAI
THÁC CHO CÔNG TRÌNH, TẦNG CHỨA NƯỚC VÀ VÙNG 18
2.1. Các tiêu chí chung 18
2.1.1. Tiêu chí về độ hạ thấp mực nước cho phép 18
2.1.2. Tiêu chí mức độ phức tạp của điều kiện ĐCTV 19
2.1.3. Tiêu chí về nguồn hình thành trữ lượng 19
2.1.4. Tiêu chí về chất lượng nước và tác động môi trường 20
2.1.5. Tiêu chí về hiện trạng khai thác sử dụng nước 20
ii
2.1.6. Tiêu chí về mức độ điều tra tài nguyên nước 20
2.1.7. Tiêu chí về chính sách quản lý tài nguyên nước dưới đất 21
2.1.8. Tiêu chí về quản lý lưu vực 21
2.2. Tiêu chí đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác cho công trình và nhóm mỏ22
2.3. Tiêu chí đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác cho tầng chứa nước 22
2.4. Tiêu chí đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác cho vùng 23
Chương 3 24
SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÙ HỢP ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI
ĐẤT CÓ THỂ KHAI THÁC 24
3.1. Phương pháp đánh giá trữ lượng khai thác của công trình 24
3.1.1. Trình tự đánh giá 24
3.1.2. Đánh giá trữ lượng khai thác công trình trong điều kiện ĐCTV ít phức tạp
27
3.1.3. Đánh giá trữ lượng khai thác công trình trong điều kiện ĐCTV phức tạp
hoặc rất phức tạp 30
3.2. Phương pháp đánh giá TL NDĐ có thể khai thác cho tầng chứa nước 31
3.2.1. Trình tự đánh giá 31
3.2.2. Phương pháp đánh giá TLNDĐ có thể khai thác cho tầng chứa nước trong
điều kiện ĐCTV ít phức tạp. 32
3.2.3. Phương pháp đánh giá TLNDĐ có thể khai thác cho tầng chứa nước trong
điều kiện ĐCTV phức tạp hoặc rất phức tạp 32
3.3. Phương pháp đánh giá TLNDĐ có thể khai thác khu vực (vùng) 35
3.3.1. Trình tự đánh giá 36
3.3.2. Phương pháp đánh giá 37
3.4. Phương pháp đánh giá TL NDĐ có thể khai thác các dạng mỏ nước 37
3.4. 1. Nguyên tắc phân chia các dạng mỏ nước 37
3.4.2. Đánh giá TL NDĐ có thể khai thác nhóm mỏ có điều kiện ĐCTV ít phức
tạp 38
iii
3.4.3. Đánh giá TL NDĐ có thể khai thác nhóm mỏ có điều kiện ĐCTV phức tạp
và rất phức tạp 38
Chương 4 40
PHÂN CẤP VÀ XÉT DUYỆT TRỮ LƯỢNG 40
4.1. Tiêu chí phân cấp TL NDĐ 40
4.1.1. Tiêu chí về mức độ thăm dò mỏ 40
4.1.2. Tiêu chí về độ tin cậy của con số trữ lượng 43
4.1.3. Tiêu chí về độ chính xác xác định các nguồn hình thành trữ lượng có thể
khai thác 46
4.1.4. Tiêu chí về độ tin cậy xác định chất lượng nước và dự báo biến đổi chất
lượng nước 47
4.1. 5. Tiêu chí về các chỉ tiêu kinh tế - xã hội - môi trường 47
4.2. Phân cấp TL NDĐ 48
PHẦN II
Chương 1 55
ĐÁNH GIÁ TL NDĐ CÓ THỂ KHAI THÁC TRONG CÁC THÀNH TẠO BỞ RỜI
55
1.1. Đặc điểm địa chất, địa mao 55
1.2. Đặc điểm địa chất thủy văn 56
1.3. Hiện trạng khai thác nước dưới đất 59
1.4. Đánh giá TL NDĐ có thể khai thác của tầng chứa nước 60
1.4.1. Cơ sở của phương pháp 60
1.4.2. Kết quả tính toán 60
1.5. Trữ lượng công trình 61
1.5.1.Tính toán thông số địa chất thủy văn 62
1.5.2.Tính trữ lượng khai thác công trình 62
Chương 2 64
ĐÁNH GIÁ TL NDĐ CÓ THỂ KHAI THÁC TRONG CÁC THÀNH TẠO NỨT NẺ
- KARST 64
iv
2.1. Đặc điểm địa chất, địa mạo 64
2.2. Đặc điểm địa chất thủy văn 65
2.3. Hiện trạng khai thác nước 66
2.4. Kết quả đánh giá TL NDĐ có thể khai thác 67
2.4.1.Cơ sở của phương pháp 67
2.4.2. Kết quả tính toán trữ lượng tĩnh tự nhiên 68
2.4.3.Kết quả tính toán trữ lượng động tự nhiên 68
Chương 3 70
ĐÁNH GIÁ TL NDĐ CÓ THỂ KHAI THÁC TRONG CÁC THÀNH TẠO ĐÁ
CỨNG 70
3.1. Đặc điểm địa chất, địa mạo 70
3.2. Đặc điểm địa chất thủy văn 71
3.3. Hiện trạng khai thác nước 71
3.4. Kết quả đánh giá TL NDĐ có thể khai thác 72
3.4.1. Cơ sở của phương pháp 72
3.4.1.Kết quả tính toán 73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76
1. Tổng quan về TL NDĐ có thể khai thác 76
2. Các tiêu chí và phương pháp đánh giá TL NDĐ có thể khai thác 77
3. Đánh giá TL NDĐ tại các vùng thử nghiệm 77
4. Phân cấp và xét duyệt trữ lượng 78
5. Một số kiến nghị 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
5
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Nước dưới đất là một tài nguyên quý giá từ thiên nhiên, là nguồn cung cấp quan
trọng cho ăn uống, sinh hoạt và phát triển kinh tế - xã hội của từng địa phương và của
mọi quốc gia. Việc đánh giá trữ lượng nước dưới đất (TLNDĐ) có thể khai thác là cần
thiết góp phần sử dụng hiệu quả, hợp lý và bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này. Tuy
nhiên, đánh giá trữ lượng nước dưới đất có thể
khai thác là một vấn đề rất phức tạp và
có nhiều quan điểm khác nhau trên thế giới. Ngay khái niệm về TLNDĐ có thể khai
thác đã rất khác nhau giữa các vùng, miền, địa phương và các quốc gia dẫn đến sự
nhầm lẫn, khó phân biết rõ ràng giữa các khái niệm khác nhau đó. Phương pháp đánh
giá TLNDĐ có thể khai thác lại càng phong phú đa dạng, không thống nhất giữa các
quốc gia và thậm chí từng địa phương trong một quố
c gia.
Trữ lượng nước dưới đất có thể khai thác đơn giản chỉ là lượng nước có trong
công trình khai thác có thể sử dụng hoặc khai thác, nhưng việc xác định lượng nước có
là bao nhiêu lại rất phức tạp. Trữ lượng NDĐ có thể khai thác được đánh giá ngoài
việc dựa trên cở sở khoa học của địa chất thủy văn còn phụ thuộc vào các quy định về
chính sách (bảo vệ môi trường) củ
a địa phương và của quốc gia. Chính vì vậy, tại cùng
một tầng chứa nước trữ lượng nước dưới đất có thể khai thác có thể thay đổi từ giá trị
nhỏ nhất đến giá trị lớn nhất.
Ở Việt Nam ngay sau khi hòa bình lập lại ở miền Bắc Việt Nam việc tìm kiếm
thăm dò nước dưới đất được đẩy mạnh để phục vụ nhu cầu nước phát triể
n kinh tế xã
hội, vấn đề đánh giá trữ lượng là nhiệm vụ trọng tâm. Đồng thời với những công tác
điều tra đánh giá NDĐ, công tác nghiên cứu địa chất thuỷ văn, nghiên cứu sự hình
thành trữ lượng, nghiên cứu các phương pháp đánh giá trữ lượng cũng được đẩy mạnh,
đặc biệt sau ngày đất nước hoàn toàn giải phóng. Hàng loạt các công trình nghiên cứu
đã đươc công bố dưới dạng sách tham khảo ho
ặc bài giảng giáo trình. Các đề tài luận
án tiến sỹ, luận văn thạc sỹ liên quan đến TLNDĐ trong các vùng khác nhau, trong các
thành tạo khác nhau đã được nghiên cứu. Mặc dù vậy cho đến nay nhiều vấn đề còn
cần được nghiên cứu, làm sáng tỏ và đi đến thống nhất.
Nhằm sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên NDĐ, hợp đồng nghiên cứu khoa
học và công nghệ số 02-ĐC-08/HĐKHCN ngày 10 tháng 4 năm 2008 giữa Bộ
Tài
nguyên và Môi trường và Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản về việc thực hiện đề
tài nghiên cứu khoa học và công nghệ “Nghiên cứu xác lập tiêu chí, phương pháp và
quy trình đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất. Áp dụng thử nghiệm tại một số
khu vực” đã được triển khai.
6
Mục tiêu của đề tài
• Xác lập tiêu chí, phương pháp đánh giá TL NDĐ có thể khai thác của công
trình, tầng chứa nước và vùng.
• Đề xuất dự thảo quy trình đánh giá TLNDĐ có thể khai thác.
Nội dung chính cần nghiên cứu
• Nghiên cứu tổng quan về khái niệm và phương pháp đánh giá TL NDĐ có
thể khai thác trên thế giới và Việt Nam.
• Đề xuất cơ sở khoa học xác lập các tiêu chí đánh giá TL NDĐ có thể khai
thác cho công trình, tầng chứa nước và vùng.
• Nghiên cứu đề xuất sử dụng phương pháp phù hợp đánh giá TL NDĐ có thể
khai thác cho công trình, tầng chứa nước và vùng.
• Áp dụng thử nghiệm tại một số vùng cụ thể
.
• Xây dựng dự thảo quy trình đánh giá TL NDĐ có thể khai thác.
Phương pháp nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu truyền thống: thu thập, phân tích thống kê, tổng
hợp tài liệu liên quan đến xác định trữ lượng nước dưới đất có thể khai thác
trong nước và trên thế giới. Phân tích, đánh giá tổng quan và nghiên cứu cơ
sở khoa học của các phương phương pháp từ đó lựa chọn phương pháp phù
hợp đánh giá TLNDĐ có thể khai thác cho tầng chứa nước, công trình và
vùng.
• Phương pháp chuyên gia. Mời các cán bộ khoa học có chuyên môn cao, am
hiểu về lĩnh vực đánh giá TLNDĐ có thể khai thác cùng hợp tác tham gia
nghiên cứu và lấy ý kiến góp ý để nâng cao chất lượng của đề tài.
Các sản phẩm chủ yếu
• Báo cáo thuyết minh kết quả nghiên cứu của đề tài.
• Báo cáo áp dụng thử nghiệm tại các khu vực.
• Dự thảo quy trình đánh giá TL NDĐ có thể khai thác cho công trình, tầng
chứa nước và vùng.
7
Địa chỉ ứng dụng
• Kết quả và sản phẩm của đề tài được chuyển giao cho các cơ quan quản lý
Nhà nước về hoạt động Khoa học Công nghệ theo quy định (Bộ Khoa học
Công nghệ và Bộ Tài nguyên và Môi trường).
• Chuyển giao cơ quan quản lý Nhà nước về Tài nguyên nước để tiếp tục
hoàn thiện và ban hành quy trình đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới
đất.
Kinh phí và thời gian thực hiện
Trong đó
Tổng số
(triệu đồng)
Công lao
động
N
guyên vật
liệu, năng
lượng
Thiết bị,
máy móc
Xây
dựng, sửa
chữa nhỏ
Chi khác
Tổng kinh phí 672.5
419.5
26 36 0 191
Năm thứ nhất:
151.4
87.0 10.0 54.4
Năm thứ hai:
521.1
332.5 16.0 36.0 136.6
Thời gian thực hiện: 24 tháng (từ tháng 1/2008 đến hết tháng 12/2009)
Tổ chức thực hiện
Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản
Chủ nhiệm đề tài: TS. Vũ Thị Minh Nguyệt
Cán bộ tham gia nghiên cứu: (Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản)
KS. Nguyễn Thị Thanh Thảo
KS. Cao Duy Giang
ThS. Nguyễn Văn Dũng
KS. Nguyễn Quốc Khánh
TS. Lê Cảnh Tuân
8
Cơ quan phối hợp chính:
• Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội: PGS.TS. Đoàn Văn Cánh
• Hội Địa chất Thủy văn Việt Nam: TS. Đặng Đình Phúc; TS. Trần Minh
Lời cảm ơn
Trong quá trình thực hiện, đề tài luôn nhận được sự hợp tác khoa học tích cực,
thiện chí của các chuyên gia và cộng tác viên có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực
TLNDĐ. Tập thể tác giả cũng đã nhận được sự ủng hộ, động viên khuyến khích của
lãnh đạo, các phòng quản lý của Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, các chuyên
viên Vụ Khoa học và Công nghệ, Bộ Tài nguyên và Môi trường, các chuyên viên Cục
Quản lý Tài nguyên nước. Tậ
p thể tác giả xin cảm ơn chân thành tới quý vị và rất
mong nhận được sự góp ý để báo cáo được hoàn thiện hơn.
9
PHẦN I
NGHIÊN CỨU XÁC LẬP TIÊU CHÍ, PHƯƠNG
PHÁP VÀ QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG
KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT
10
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ TL NDĐ CÓ THỂ KHAI THÁC
1.1.Tổng quan về NDĐ và sự cần thiết đánh giá trữ lượng
Theo tính toán của các nhà địa chất Mỹ toàn trái đất có khoảng 1357,5 triệu km
3
nước, thì chỉ có 3% là nước nhạt (ngọt), phần còn lại (97%) là nước mặn trong các đại
dương. Trong số 3% tổng nước ngọt trên trái đất thì có tới 77% nằm ở vùng đóng băng
vĩnh cửu (các khối băng vùng bắc cực, nam cực), còn lại chỉ 1% nước chứa trong sông, hồ
trên khắp các châu lục và 11%
nước dưới đất ở độ sâu từ 800m
trở lại có thể khai thác sử dụng
được, còn 11% ND
Đ ở độ sâu
từ 800m trở xuống không thể
khai thác sử dụng trong điều
kiện kỹ thuật hiện nay.
Thế nhưng, thế giới hiện
nay khai thác sử dụng nước
dưới đất mạnh mẽ như thế nào?
Các nước trên thế giới khai thác
sử dụng nước dưới đất không đồng đều. Toàn thế giới hàng năm khai thác khoảng 800 km
3
(2.191.781.000,0 m
3
/ngày) từ nước dưới đất. Trong đó Châu Phi -35 km
3
/năm (95.890.411
m
3
/ngày); Bắc và Trung Mỹ -150 km
3
/năm (410.959.000); Nam Mỹ - 25 km
3
/năm; Châu Á
- 500 km
3
/năm; Châu Âu – 80 km
3
/năm; Châu Úc và Châu Đại Dương-10 km
3
/năm.
Có 10 nước khai thác nước dưới đất lớn nhất (chiếm 74% trữ lượng nước dưới đất
khai thác trên toàn thế giới) là Ấn Độ - 190 km
3
/năm; Mỹ - 115 km
3
/năm; Trung Quốc - 97
km
3
/năm; Pakistan - 55 km
3
/năm; Iran - 53 km
3
/năm; Mexico - 25 km
3
/năm; Arabia Saudi
- 21 km
3
/năm; Nhật Bản - 13,2 km
3
/năm; Indonesia - 12,5 km
3
/năm và Nga -11,6 km
3
/năm
(Jean Margat, 2007).
Nước dưới đất ở Mỹ được khai thác từ các tầng chứa nước trong 6 thành tạo chứa
nước cơ bản là thành tạo bở rời, thành tạo cát-bột kết, thành tạo carbonat, thành tạo lục
nguyên-carbonat, thành tạo phun trào-biến chất và nước trong các loại thành tạo khác (US
Geological Survey).
Tại Nga, việc khai thác sử dụng nước dưới đất được ước tính gần 15 triệu m
3
/ngày.
Ở các thành phố lớn (hơn 100 ngàn dân) tỷ trọng nước dưới đất chỉ chiếm 29%, thậm chí
11
các thành phố lớn như Matxcova, San Peterburg, Roctop Na Đon, Vladivostok hoàn toàn
sử dụng nước mặt. Tỷ trọng sử dụng nước dưới đất ở nông thôn chiếm tới 85%.
Nếu lấy chỉ tiêu là tỷ số giữa tổng lượng khai thác với lượng nước dưới đất có thể
được tái sinh (renewal) thì sao? Bản đồ do các nhà ĐCTV Hà Lan thuộc tổ chức IAH thành
lập năm 2006 gây cho ta những ấn tượng sâu sắc về số liệu đ
ó trên toàn thế giới ( hình 1.1).
Chỉ số có giá trị < 20% cho biết lãnh thổ đó còn dư dật nước dưới đất và có thể khai thác
bền vững. Những nước có chỉ số 100% và lớn hơn nằm ở Trung cận Đông và Bắc Phi,
nước dưới đất đang bị cạn kiệt dần. Những nước có chỉ số từ 20% đến 100% là những
nước mà ở đấy việc khai thác nước dưới
đất chỉ có thể bền vững nếu kiểm soát chặt chẽ
việc khai thác nước và có kế hoạch bổ sung nhân tạo nước dưới đất. Việt Nam nằm trong
những nước có chỉ số trung bình.
Hình 1.1: Tỷ lệ giữa trữ lượng khai thác với lượng NDĐ
Tuy nhiên, những khu vực có tài nguyên nước dưới đất ổn định trên thế giới đang
từng ngày thu nhỏ lại. Các đề chính
ảnh hưởng đến việc sử dụng nước dưới đất bao gồm
nước dưới đất cạn kiệt do sử dụng quá mức, do quy hoạch khai thác không đúng và do bị
ngập úng, nước dưới đất bị nhiễm mặn do việc khai thác nước chưa hợp lý và việc sử dụng
liên tục không có hiệu quả, và nước dưới đất bị ô nhiễm do các hoạt động nông nghiệp,
công nghiệp và các hoạt độ
ng khác của con người gây ra.
Ở Việt Nam, tiềm năng nước ngầm trong các thành tạo chứa nước chính (thành tạo
bở rời, đá vôi, lục nguyên, bazan…) ước tính khoảng 130,76 triệu m
3
/ngày, trong đó đồng
bằng Nam Bộ: 26,93 triệu m
3
/ngày, đồng bằng Bắc bộ : 22,49 triệu m
3
/ngày, Tây Nguyên :
18,49 triệu m
3
/ngày.
Trong khi đó tỷ trọng sử dụng nước dưới đất chưa nhiều. Thành phố Hà Nội hàng
ngày khai thác gần 850.000 m
3
, các tỉnh Tây Nguyên 500.000 m
3
, các vùng nông thôn
đồng bằng sông Cửu Long… hoàn toàn từ nước dưới đất. Thành phố Hồ Chí Minh trong
số 1,5 triệu m
3
nước khai thác hàng ngày thì 50% là từ nước dưới đất. Các thành phố khác
12
và các vùng khác tỷ trọng khai thác nước dưới đất không đáng kể. Tổng khai thác sử dụng
nước dưới đất ở Việt Nam chưa vượt quá con số 5 triệu m
3
/ngày.
Một trong những chỉ tiêu để đánh giá sự ổn định của nguồn nước là thời hạn phục
hồi nguồn nước, nghĩa là thời gian cần thiết để nước vận động từ miền hình thành đến
miền phá hủy. Đối với dòng chảy trên mặt tính trung bình cho toàn địa cầu, thời gian đó cỡ
khoảng 16 ngày đêm, còn đối với dòng ngầm khoảng 1,5 ngàn năm. Do giới hạn v
ề phục
hồi nguồn nước cho nên phải đặc biệt chú ý đến bảo vệ tầng chứa nước khỏi bị cạn kiệt và
ô nhiễm. Từ đây nảy sinh một vấn đề quan trọng nhất của ĐCTV khu vực là đánh giá trữ
lượng khai thác nước dưới dất.
1.2. Khái niệm về TL NDĐ có thể khai thác
a) Trữ lượng an toàn và khai thác bền vững
Trữ lượng an toàn (safe yield) là lượng nước có thể khai thác để đạt tới cân bằng và
duy trì lâu dài sự cân bằng giữa lượng nước khai thác và lượng cung cấp hàng năm. Lượng
nước có thể khai thác tại một tầng chứa nước có thể đạt bằng tổng lượng nước cung cấp
của tầng chứa nước đó.
Cuối thập kỷ 80, khái niệm trữ lượng khai thác bề
n vững (sustainable yield) bắt đầu
được sử dụng nhằm khắc phục những nhược điểm của khái niệm trữ lượng an toàn nhưng
không tính đến các tác động môi trường của việc khai thác. Trữ lượng khai thác bền vững
được xem như là một phần của trữ lượng khai thác an toàn mà khi khai thác không ảnh
hưởng tiêu cực đến điều kiện môi trường và kinh tế - xã hội (đảm bảo cho việc khai thác
nướ
c được lâu dài hiệu quả, không làm ô nhiễm, cạn kiệt nước dưới đất, không gây tranh
chấp nguồn nước, bảo vệ nguồn nước mặt và bảo vệ hệ sinh thái nước dưới đất).
Như vậy trữ lượng NDĐ có thể khai thác (theo khái niệm trữ lượng bền vững) được đánh
giá ngoài việc dựa trên cở sở khoa học của địa chất thủy văn còn phụ thuộc vào đ
iều kiện
tự nhiên (khí hậu, thảm thực vật, hệ sinh thái), điều kiện kinh tế- xã hội và các quy định về
chính sách (bảo vệ môi trường) của địa phương và của quốc gia. Đánh giá trữ lượng NDĐ
có thể khai thác tại rất nhiều nước như Mỹ, Úc và Châu Âu không chỉ đơn thuần là nhiệm
vụ của các nhà địa chất thủy văn nước ngầm mà còn có sự tham gia của các nhà khoa h
ọc
thuộc các lĩnh vực khác nhau, các nhà quản lý và cả người sử dụng nước dưới đất.
b) Trữ lượng động tự nhiên
Lượng cung cấp của tầng chứa nước trong điều kiện chưa bị phá huỷ bởi khai thác.
Trữ lượng động tự nhiên bằng tổng các yếu tố cân bằng tự nhiên của tầng chứa nước (thấm
của nước mưa, thấm t
ừ sông và các khối mặt, thấm xuyên từ các tầng chứa nước lân
cận…). Trữ lượng động tự nhiên cũng có thể được xác định bằng lưu lượng của dòng chảy
13
dưới đất, hoặc bằng tổng lượng thoát của các yếu tố cân bằng nước (lượng bốc hơi, lượng
thoát của mạch nước, lượng thấm xuyên vào các tầng chứa nước lân cận, thấm vào sông ).
c) Trữ lượng động bổ xung (trữ lượng cuốn theo) là lượng nước chảy vào tầng
chứa nước do tăng sự cung cấp nhờ hoạt động của các công trình khai thác (sự phát sinh
hay gia tăng quá trình thấ
m từ sông, hồ, thấm xuyên từ các tầng chứa nước lân cận, gia
tăng lượng cung cấp do thấm).
d) Trữ lượng tĩnh tự nhiên là lượng (thể tích) nước trọng lực tồn tại trong lỗ
hổng, khe nứt, hang hốc karst trong đất đá của tầng chứa nước. Trữ lượng tĩnh tự nhiên của
nước ngầm còn gồm cả lượng nước trọng lực của đấ
t đá chứa nước trong đới dao động
mực nước. Phần đó được gọi là "trữ lượng điều tiết".
Trong các lớp chứa nước có áp, trữ lượng tĩnh tự nhiên còn bao gồm cả "trữ lượng đàn
hồi". Trữ lượng đàn hồi là thể tích nước có thể lấy ra từ các lớp chứa nước khi hạ thấp mực
nước dưới đất do tính đàn h
ồi của nước và đất đá gây ra.
e) Trữ lượng tĩnh nhân tạo là thể tích nước dưới đất trong tầng chứa nước được
hình thành nhờ xây dựng những công trình để cung cấp bổ sung cho đất đá chưa bão hoà
nước.
Theo quy định về điều tra, đánh giá tài nguyện NDĐ của Bộ TN và MT năm 2007
(13-2007-QĐ-BTNMT) định nghĩa trữ lượng có thể khai thác và trữ lượng khai thác NDĐ
của công trình nh
ư sau:
g) Trữ lượng khai thác tiềm năng hoặc trữ lượng có thể khai thác của một vùng là
lượng nước có thể khai thác từ các tầng chứa nước và chứa nước yếu trong vùng đó mà
không làm suy thoái, cạn kiệt nguồn nước và biến đổi môi trường vượt quá mức cho phép.
h) Trữ lượng khai thác NDĐ của công trình là lượng nước có thể khai thác được
từ công trình đó với chế độ khai thác xác định, h
ợp lý về kinh tế - kỹ thuật, không gây
tranh chấp nguồn nước, không tác động xấu tới môi trường; chất lượng nước đáp ứng nhu
cầu sử dụng trong suốt thời gian khai thác.
1.3. Tổng quan về TL NDĐ có thể khai thác trên thế giới
Để đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác của một đơn vị chứa nước (lỗ khoan,
tầng chứa nước và vùng) cần xác định được lượng nước cung cấp hay lượng thoát của
nước ngầm từ/tới đơn vị chứa nước đó, nghĩa là phải xét đến cân bằng nước. Trên cơ sở
xác định lượng nước cấp và lượng thoát của nước ngầm, tùy thuộc vào các
điều kiện cụ thể
(nhu cầu sử dụng nước, điều kiện kinh tế - xã hội, các quy định về chính sách bảo vệ môi
trường) từ đó xác định trữ lượng nước có thể khai thác cho một tầng chứa nước theo tỷ lệ
(%) với lượng cung cấp. Có rất nhiều quan niệm và phương pháp khác nhau xác định
14
lượng cung cấp và lượng thoát từ tính toán thủy văn đơn giản đến giải các phương trình
phức tạp hoặc chạy mô hình số trên máy tính.
1.3.1. Đánh giá TL NDĐ theo quan niệm của Liên Xô (cũ)
Theo quan niệm của Liên Xô cũ, đánh giá TLNDĐ có thể khai thác theo các nhóm
phương pháp sau:
• Phương pháp thủy động lực.
• Phương pháp thủy lực.
• Phương pháp cân bằng.
• Phương pháp tương tự địa chất th
ủy văn.
Các phương pháp này đã được trình bày rõ ràng trong nhiều tài liệu tham khảo.
1.3.2. Đánh giá trữ lượng NDĐ theo quan niệm khác (châu Âu, Úc và Mỹ)
Đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác của một đơn vị chứa nước dựa vào việc
xác định lượng (trữ lượng) nước cung cấp cho đơn vị chứa nước đó. Xác định trữ lượng
nước cung cấp cho một đơn vị chứa nước vẫ
n sử dụng các phương pháp tính toán thủy văn
truyền thống. Tuy nhiên, trữ lượng NDĐ có thể khai thác được xác định chủ yếu theo khái
niệm trữ lượng bền vững và là một giá trị động (thậm chí bằng không) nhưng luôn
nhỏ hơn lượng nước cung cấp.
Tuy nhiên, đối với mỗi khu vực hoặc vùng miền khác nhau, phương pháp xác định
trữ lượng lại rất khác nhau cả ở mức độ tính toán chi ti
ết cũng như quan niệm về trữ lượng
bền vững NDĐ (bảng 1.1). Phương pháp xác định trữ lượng bền vững cũng khác nhau
ngay cả cùng một khu vực hoặc vùng miền (bảng 1.2).
Tại Mỹ (bang Texas), để đánh giá TLNDĐ có thể khai thác người ta sử dụng các
nhóm phương pháp sau:
• Trung bình hóa lượng nước cấp tới/cho tầng chứa nước bao gồm các phương pháp:
xác định lưu lượng dòng chả
y ngầm, lưu lượng dòng chảy của sông suối, phân tích
dòng chảy trong mùa kiệt và hệ thống dòng chảy, so sánh lưu lượng bơm hút và xu
thế mực nước hạ thấp, hoặc xác định theo phần trăm lượng mưa trung bình hàng
năm.
• Lượng nước cấp tới tầng chứa nước tương ứng với sự thay đổi lượng nước trữ trong
tầng gồm các nghiên cứu về quỹ nướ
c (phân tích các nguồn cấp nước và lưu lượng
tương ứng trong mối quan hệ của tầng chứa nước cũng như toàn bộ vùng nghiên
cứu).
• Kết hợp hai nhóm phương pháp trên.
15
• Phân tích khả năng cấp nước tối đa của tầng chứa nước. Xác định khả năng chứa
nước bằng chiều dày bão hòa nhân với năng suất riêng.
Bảng 1.1: Ví dụ về các phương pháp khác nhau xác định trữ lượng bền vững
Bang hoặc vùng
miền
Phương pháp xác định trữ lượng bền vững NDĐ
Thủ đô Úc (ACT) Theo phương pháp cân bằng nước.
Phía nam Wale
(NSW)
Theo lượng cung cấp từ nước mưa, lượng cấp từ sông và các thông tin
khác.
Khu vực phía Bắc
(NT)
Theo các tính toán về lượng mưa và lượng cung cấp.
Bang Quensland
(QLD)
Đánh giá trữ lượng bền vững NDĐ trong mối liên quan với hệ sinh
thái. Trữ lượng bền vững được xác định dựa vào lượng cấp từ nước
mưa, lưu lượng cung cấp tới tầng chứa nước và lượng khai thác.
Khu vực phía Nam
(SA)
Trữ lượng bền vững được xác định theo nhu cầu sử dụng nước ngầm,
mực nước ngầm, thông tin về nhiễm mặn và các đánh giá về lượng
cung cấp cho đơn vị chứa nước. Lượng cung cấp cho đơn vị chứa
nước được xác định theo lượng cấp từ nước mưa, dòng chảy mặt, các
phân tích về giá trị clo và sử dụng các mô hình số.
Vùng Tasmania
(TAS)
Theo lượng cấp từ nước mưa và được tính bằng 3% lượng mưa.
Victoria (VIC) Theo lượng mưa, dòng chảy mặt, quan hệ giữa các lỗ khoan, sự xâm
thực của nước biển, lượng cấp và lưu lượng của sông suối và các mô
hình số.
Phía Tây (WA) Dựa vào dòng chảy mặt, phân tích hàm lượng clo, lượng mưa, việc sử
dụng đất cũng như ảnh hưởng của việc sử dụng đất tới lượng nước
cung cấp cho đơn vị chứa nước.
Bảng 1.2: Các phương pháp xác định trữ lượng bền vững NDĐ tại các hạt quản lý nước Úc
(AWRA, 2001).
Bang/Vùng miền
ACT NSW NT QLD SA TAS VIC WA
Toàn
lãnh thổ
Số đơn vị (hạt) quản lý
NDĐ áp dụng TL bền
vững
1
87
53
15
16
17
62
43
294
% lượng 1 71 6 0 1 17 0 17 113
16
cấp
Tính toán
đơn giản
0 9 46 6 8 0 62 10 141
Mô hình
số ở mức
độ chi tiết
0 6 0 9 5 0 0 3 23
Các
phương
pháp xác
định trữ
lượng bền
vững
Phương
pháp khác
0 1 1 0 2 0 0 13 17
1.4. Tổng quan về TL NDĐ có thể khai thác tại Việt Nam
Ở Việt Nam ngay sau khi hòa bình lập lại ở miền Bắc Việt Nam việc tìm kiếm thăm
dò nước dưới đất được đẩy mạnh để phục vụ nhu cầu nước phát triển kinh tế xã hội, vấn đề
đánh giá trữ lượng là nhiệm vụ trọng tâm. Đồng thời với những công tác điều tra đánh giá
nước dưới đất, công tác nghiên cứu địa chất thuỷ văn, nghiên cứu sự
hình thành trữ lượng,
nghiên cứu các phương pháp đánh giá trữ lượng cũng được đẩy mạnh, đặc biệt sau ngày
đất nước hoàn toàn giải phóng. Hàng loạt các công trình nghiên cứu đã đươc công bố dưới
dạng sách tham khảo hoặc bài giảng giáo trình. Các đề tài luận án tiến sỹ, luận văn thạc sỹ
liên quan đến trữ lượng nước dưới đất trong các vùng khác nhau, trong các thành tạo khác
nhau đã được nghiên cứu.
Khái niệm về trữ l
ượng có thể khai thác và trữ lượng khai thác của công trình tại
Việt Nam hiện nay chính thức theo quy định 13-2007-QĐ-BTNMT; ngoài ra hiện vẫn
đang sử dụng các khái niệm trữ lượng động tự nhiên, trữ lượng tĩnh, trữ lượng an toàn và
trữ lượng bền vững (xem chi tiết mục 1.2).
Phương pháp đánh giá TLNDĐ có thể khai thác ở Việt Nam được áp dụng theo các
phương pháp đánh giá TL NDĐ truyền thống của ĐCTV Liên Xô (cũ). Cụ
thể là sử dụng
các nhóm phương pháp như phương pháp thủy động lực, phương pháp thủy lực, phương
pháp cân bằng, phương pháp phối hợp và phương pháp tương tự ĐCTV. Các công thức
tính toán đề cập đến trong từng phương pháp rất cụ thể, trong đó tùy thuộc vào điều kiện
ĐCTV của đơn vị chứa nước mà lựa chọn phương pháp, công thức tính toán phù hợp. Tuy
nhiên do nhu cầu khai thác nước ng
ầm ngày càng tăng do tốc độ phát triển kinh tế nhanh.
Hiện trạng nhiễm mặn NDĐ do khai thác và ô nhiễm nguồn nước ngầm do các hoạt động
của con người khá rõ rệt. Để sử dụng hợp lý và hiệu quả tài nguyên nước dưới đất cần phải
nghiên cứu tác động môi trường cũng như tính bền vững môi trường khi khai thác NDĐ,
chỉ ra ngưỡng khai thác nước ngầm và đới phòng hộ vệ sinh phòng tránh ô nhiễm.
17
Việc đánh giá TL NDĐ hiện nay đã tập trung cả cho công trình khai thác (lỗ khoan),
tầng chứa nước và vùng với mức độ chi tiết khác nhau. Mặc dù vậy, cho đến nay chưa có
một văn bản chính thức nào của nhà nước quy định cho rõ ràng cơ sở khoa học xác lập tiêu
chí và phương pháp phù hợp đánh giá trữ lượng NDĐ, phân cấp trữ lượng NDĐ cụ thể. Vì
vậy ở đây trong khuôn khổ một báo cáo tổng k
ết đề tài nghiên cứu cấp Bộ, chúng tôi mạnh
dạn đưa ra các tiêu chí đánh giá trữ lượng có thể khai thác nước dưới đất. Nội dung các vấn
đề đó sẽ được trình bày trong cụ thể tại chương 2.
18
Chương 2
CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT
CÓ THỂ KHAI THÁC CHO CÔNG TRÌNH, TẦNG CHỨA NƯỚC
VÀ VÙNG
2.1. Các tiêu chí chung
Để đánh giá trữ lượng nước dưới đất có thể khai thác chúng ta có thể dựa vào các
tiêu chí sau:
2.1.1. Tiêu chí về độ hạ thấp mực nước cho phép
Khi khai thác tầng chứa nước ngầm (nước không áp) sẽ diễn ra giảm chiều dày, dẫn
đến làm giảm độ dẫn nước của tầng chứa nước. Để không xảy ra sự xáo trộn mực nước
trong đới gần giếng khoan cần phải bảo đảm độ
dẫn nước không nhỏ hơn 30 - 50% giá trị
độ dẫn ban đầu.
Trong giếng khoan luôn luôn cần cột nước để máy bơm hoạt động. Cột nước ấy
không nhỏ hơn chiều dài máy bơm (thường cột nước trong giếng khoan không nhỏ hơn 3 -
10m).
Độ hạ thấp mực nước khai thác cho phép đến mức nào đấy để không gây những tác
động tiêu cực đến môi trường, như lún mặt đất, gây xâm nhập mặn hoặ
c xâm nhập chất
bẩn từ tầng chứa nước bên cạnh, tầng chứa nước phân bố phía trên, phía dưới đến tầng
chứa nước khai thác.
Do vậy, trong thực tế khi xác định trị số hạ thấp mực nước cho phép (trị số hạ thấp
tới hạn) cần dựa vào các tiêu chí sau:
• Đặc điểm tầng chứa nước có lỗ khoan đang khai thác: có áp hay không có áp.
• Điều kiện kinh t
ế - kỹ thuật khi khai thác.
• Mức độ tương tác của lỗ khoan đang khai thác với các lỗ khoan xung quanh và
các ảnh hưởng tiêu cực (không mong muốn) có thể xảy ra như nhiễm mặn,
nhiễm bẩn, sụn đất…
• Cột nước còn lại (chiều dài ống lọc còn lại) đủ đảm bảo cho máy bơm hoạt động
bình thường với công suất thiết kế.
Trên cơ sở đó trị
số hạ thấp cho phép (Scp) được xác định như sau:
Đối với công trình khai thác trong tầng chứa nước không áp : trị số hạ thấp
mực nước cho phép được xác định làm sao giá trị dẫn nước còn lại không nhỏ hơn (0,3 –
0,5) giá trị dẫn nước ban đầu, có tính đến chiều sâu ngập của máy bơm.
19
Scp ≈ (0, 5- 0,7) m - ∆h
H
- ∆h
φ
Trong đó : m - chiều dày tầng chứa nước.
: ∆h
H
- chiều sâu ngập máy.
: ∆h
φ
- tổn thất do lực cản của ống lọc và đất đá của đới gần lỗ khoan.
Đối với công trình khai thác trong tầng chứa nước có áp, trị số hạ thấp mực
nước cho phép tốt nhất không làm thay đổi dộ dẫn nước, nghĩa là lấy đến hết chiều cao
cột nước áp lực tính từ mái tầng chứa nước (Scp =
∆
h) và tối đa có thể lấy đến :
Scp ≈ (0,5- 0,7) m +
∆
h
Trong đó :
∆
h - chiều cao cột nước kể từ mực nước tĩnh đến mái tầng chứa nước.
: m - chiều dày tầng chứa nước có áp.
2.1.2. Tiêu chí mức độ phức tạp của điều kiện ĐCTV
Đây là một trong những tiêu chí quan trọng khi đánh giá trữ lượng khai thác NDĐ,
nó quyết định việc lựa chọn phương pháp đánh giá trữ lượng cũng như việc thiết kế kh
ối
lượng công tác điều tra-đánh giá trữ lượng. Mức độ phức tạp của điều kiện ĐCTV được
xác định theo mức độ đồng nhất hay không đồng nhất về tính thấm của đơn vị chứa nước ;
cụ thể là dựa vào các chỉ tiêu về thành phần thạch học, tỷ lưu lượng và sự biến thiên hệ số
dẫn nước Trên cơ
sở đó mức độ phức tạp của điều kiện ĐCVT được chia làm 3 cấp độ
như sau: 1) ít phức tạp; 2) phức tạp; 3) rất phức tạp.
2.1.3. Tiêu chí về nguồn hình thành trữ lượng
Đây cũng là một trong những tiêu chí quan trọng khi đánh giá trữ lượng khai thác
nước dưới đất. Việc xác định các nguồn hình thành trữ lượng khai thác NDĐ nhằm mục
đích:
• Hiểu bi
ết một cách đúng đắn về điều kiện ĐCTV, cho phép tránh được những
sai sót có tính logic khi lựa chọn công thức, sơ đồ tính toán.
• Định hướng công tác thăm dò đối với từng mỏ nước cụ thể.
• Định hướng tính toán chất lượng nước.
• Đánh giá tác động môi trường sinh thái do khai thác nước.
Các bước xác định điều kiện hình thành trữ lượng và sơ đồ hình thành trữ lượng NDĐ
của
công trình, tầng chứa nước và vùng bao gồm:
• Phân tích, xác định đặc điểm cấu trúc địa chất, thành phần thạch học, đất đá
vùng nghiên cứu.
• Chiều dày, sự phân bố các lớp chứa nước và lớp cách nước.
20
• Xác định nguồn hình thành trữ lượng NDĐ.
• Xác định các thông số ĐCTV.
• Xác định quy luật thay đổi chất lượng của NDĐ
• Các điều kiện thủy văn và khả năng thay đổi chế độ thủy văn do khai thác NDĐ.
2.1.4. Tiêu chí về chất lượng nước và tác động môi trường
Trong quá trình khai thác nước dưới đất có thể gây ra những tác động như sau:
• Phá hủy b
ề mặt đất (gây lún mặt đất, hình thành các hố sụt, phá hủy thảm thực
vật do thiếu nước…).
• Phá hủy chế độ ẩm của lớp bề mặt vỏ trái đất (tháo khô lớp thổ nhưỡng, gây xâm
thực, bão bụi…).
• Phá hủy cân bằng nước lãnh thổ, đặc biệt trong vùng khai thác nước mạnh (làm
suy giảm hoặc cạn kiệt dòng mặt, tháo khô hồ, đầm lầy…).
Như vậ
y, đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất cần phải thỏa mãn 3 vấn đề:
• Xác lập được mối quan hệ giữa lưu lượng khai thác và hạ thấp mực nước trong
công trình.
• Xác lập được xu hướng biến đổi chất lượng nước trong thời gian tính toán.
• Xác lập được sự thay đổi có thể giữa công trình khai thác và môi trường xung
quanh trong quá trình khai thác.
2.1.5. Tiêu chí về hiện trạng khai thác sử dụng nước
Việc định lượng TL NDĐ có thể khai thác cho một vùng còn phụ thuộc vào hiện
trạng khai thác sử dụng nước. Đánh giá hiện trạng khai thác sử dụng nước (theo quy định
13-2007-QĐ-BTNMT) bao gồm:
• Vị trí, lưu lượng, chế độ khai thác và biến đổi của lưu lượng khi khai thác.
• Mục đính khai thác, sử dụng nước của từng công trình và tổng lượng nước đang
khai thác trong phạm vị từ
ng dự án.
2.1.6. Tiêu chí về mức độ điều tra tài nguyên nước
Tùy thuộc vào mục đích, yêu cầu cấp độ chính xác của con số trữ lượng mà tiến
hành công tác điều tra tài nguyên nước theo từng giai đoạn khác nhau, tránh lãng phí khi
tiến hành công tác tìm kiếm, thăm dò quá mức cần thiết hoặc không đầy đủ. Kết quả điều
tra đánh giá ở mỗi giai đoạn được phân tích đánh giá để thiết kế cho giai đ
oạn sau. Trình tự
giai đoạn điều tra tài nguyên nước như sau: 1) tìm kiếm; 2) thăm dò sơ bộ; 3) thăm dò tỉ
mỉ; 4) thăm dò khai thác (thăm dò bổ sung). Tên gọi giai đoạn điều tra, số lượng giai đoạn
21
có thể được xem xét trong từng trường hợp cụ thể, tuy nhiên tiêu chí giai đoạn là không
thay đổi.
2.1.7. Tiêu chí về chính sách quản lý tài nguyên nước dưới đất
Việc định lượng TL NDĐ có thể khai thác của công trình còn phụ thuộc vào nhu
cầu sử dụng nước, định hướng phát triển kinh tế - xã hội và đặc biệt phụ thuộc vào chính
sách quản lý tài nguyên nước dưới đất của vùng, miền và quốc gia.
2.1.8. Tiêu chí về quản lý lưu vực
Trong các lưu vực, để phát triển toàn diện nguồn nước thì sử dụng luân phiên nguồn
nước là cách sủ dụng nước tối ưu và có lợi nhất. Nó bao gồm cả sử dụng nguồn nước mặt
và nước ngầm nhằm đáp ứng yêu cầu, trong một chừng mực nào đó, nhờ vậy các nguồn
nước sẽ được bảo toàn. Sự khác nhau cơ bản giữa việc mở rộ
ng thường xuyên nguồn nước
mặt hay nguồn nước ngầm với việc kết hợp mở rộng và sử dụng luân phiên cả hai nguồn
này là ở chỗ: những lưu lượng bền vững riêng rẽ sẽ được thay thế bằng lưu lượng chung
rộng lớn hơn và kinh tế hơn. Cơ sở để đảm bảo cho việc sử dụng luân phiên cả hai nguồn
này là ở chỗ: nh
ững lưu lượng bền vững riêng rẽ sẽ được thay thế bằng lưu lượng chung
rộng lớn hơn và kinh tế hơn. Cơ sở để đảm bảo cho việc sử dụng luân phiên nguồn nước
mặt và nguồn nước ngầm là dựa vào các hồ chứa nước mặt, nơi tập chung nước từ các
sông suối để sau đó nước sẽ được chuyển với lưu l
ượng tối đa vào các kho chứa ngầm.
Vào những năm lượng mưa đạt dưới trung bình thì lượng nước trữ trong các hồ chứa là
nguồn cung cấp chính do yêu cầu nước hàng năm, khi đó nước ngầm được giữ lại chỉ phục
vụ cho vòng tuần hoàn của kho nước ngầm mà thôi.
Trong giai đoạn mà lượng nước mưa dưới trung bình hàng năm thì nước mặt được
tận dụng trong phạm vi lớn nh
ất có thể và đó là nguồn bổ sung nhân tạo để cung cấp thêm
vào kho chứa nước ngầm cũng như làm tăng mực nước ngầm. Ngược lại, vào mùa hạn hán
khi nguồn nước mặt bị hạn chế thì nó lại được bổ sung bởi nguồn nước ngầm từ các giếng
khoan và làm cho mực nước ngầm lại hạ thấp xuống. Tính khả thi để sử dụng luân phiên
nguồn nước phụ
thuộc vào sự hoạt động của lưu vực nước ngầm nhiều hơn là vào sự dao
động của mực nước ngầm, nghĩa là cần có thể tích đủ lớn chứa nước khi có bổ sung để có
thể hút khi cần thiết.
Quản lý nước ngầm bằng cách sử dụng luân phiên nguồn nước đòi hỏi có các điều
kiện tự nhiên thuận lợi cho việc phân bổ nước, bổ
sung nhân tạo nguồn nước và hút nước.
Nó đòi hỏi có kế hoạch cẩn thận, chính xác để sử dụng hiệu quả các nguồn nước mặt và
nước ngầm. Ngoài ra cần phải luôn ghi lại lưu lượng nước hút lên và lượng nước bổ sung
vào lưu vực, thường xuyên cập nhật thông tin về mực nước ngầm và chất lượng nước.
22
Để nghiên cứu sử dụng luân phiên nguồn nước cần thu thập đủ các dữ liệu về nguồn
nước mặt và nước ngầm, các điều kiện địa chất, các dữ liệu về hệ thống phân bổ nước và
sử dụng nước, các tài liệu về tiêu thoát nước thải.
Tổng lượng nước cung cấp có thể được tăng lên nếu xác định đúng đặc điểm, kh
ả
năng của các nguồn nước mặt và nước ngầm. Các yêu cầu cơ bản về lưu vực nước ngầm để
có thể quản lý tối ưu nguồn nước gồm có:
• Khả năng chứa nước của các khối nước mặt và các tầng chứa nước ngầm cần
phải kết hợp với nhau để đạt được tính sử dụng kinh tế nhấ
t của nguồn nước tại
chỗ và có được lưu lượng tối ưu đảm bảo cho khả năng bảo tồn nguồn nước.
• Hệ thống phân phối nước mặt cần phải kết hợp được với các đặc tính truyền dẫn
của lưu vực nước ngầm nhằm tạo ra giá rẻ nhất cho hệ thống phân phối.
• Các cơ quan đi
ều hành phải có đầy đủ quyền lực trong việc quản lý các nguồn
nước mặt, các nguồn cấp bổ sung cho nước ngầm, các hệ thống phân phối nước
mặt và khai thác nước ngầm.
2.2. Tiêu chí đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác cho công trình và
nhóm mỏ
Đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác cho công trình và nhóm mỏ dựa vào các
tiêu chí sau:
• Độ hạ thấp mực nước cho phép.
• Mức độ phức tạp của điều kiện địa chất thủy văn.
• Chất lượng nước và tác động môi trường.
• Nguồn hình thành trữ lượng.
• Mức độ điều tra tài nguyên nước.
2.3. Tiêu chí đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác cho tầng chứa
nước
Đánh giá trữ lượng NDĐ cho tầng chứa nước dựa vào các tiêu chí sau:
• Mức độ phức tạp của điều kiện địa chất thủy văn .
• Nguồn hình thành trữ lượng.
• Hiện trạng khai thác sử dụng nước
• Chất lượng nước và tác động môi trường.
• Chính sách quản lý tài nguyên nước.
• Mức độ điều tra tài nguyên nước.
23
2.4. Tiêu chí đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác cho vùng
Đánh giá trữ lượng NDĐ có thể khai thác cho vùng dựa vào các tiêu chí sau:
• Độ hạng thấp mực nước cho phép
• Mức độ phức tạp của điều kiện địa chất thủy văn .
• Hiện trạng khai thác sử dụng nước.
• Nguồn hình thành trữ lượng.
• Chất lượng nước và tác động môi trường.
• Mức độ điều tra tài nguyên nước.
•
Chính sách quản lý lưu vực và quản lý tài nguyên nước.