xây dựng cơ sở dữ liệu phát triển mô hình trữ lượng nước dưới đất (imod) tại huyện phong điền – tp.cần thơ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.66 MB, 85 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
NGUYỄN VĂN GIÀU
XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH
TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT (IMOD) TẠI HUYỆN
PHONG ĐIỀN – TP.CẦN THƠ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
Cần Thơ, 2012
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
NGUYỄN VĂN GIÀU
XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH
TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT (IMOD) TẠI HUYỆN
PHONG ĐIỀN – TP.CẦN THƠ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Th.s NGUYỄN ĐÌNH GIANG NAM
Cần Thơ, 2012
LỜI CẢM TẠ
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Đình Giang Nam đã
tận tình chỉ dạy, hướng dẫn, giúp đỡ và cho tôi những lời khuyên quý báu trong quá
trình thực hiện đề tài này.
Đồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy cô Trường Đại học
Cần Thơ, đặc biệt là quý thầy cô của Khoa Môi Trường & Tài nguyên Thiên nhiên đã
tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức trong suốt khoá học, làm nền tảng giúp tôi
hoàn thành đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Kim Hồng – Cố vấn Học tập lớp Quản
lý Môi trường Khóa 34 đã quan tâm và giúp đỡ chúng tôi trong suốt khóa học.
Tôi xin trân trọng cảm ơn ban lãnh đạo và các cán bộ của Cục Thống Kê
Tp.Cần Thơ, Trung tâm khí tượng thủy văn Tp.Cần Thơ đã tạo điều kiện cho tôi thu
thập số liệu cần thiết cho đề tài.
Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến ba, mẹ và người thân đã luôn ủng hộ,
tạo điều kiện và động viên tôi rất nhiều trong suốt thời gian học tập.
Xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện
Nguyễn Văn Giàu
Nguyễn Văn Giàu
i
TÓM TẮT
Đề tài “Xây dựng cơ sở dữ liệu phát triển mô hình trữ lượng nước dưới đất (IMOD) tại
huyện Phong Điền – TP.Cần Thơ” là mục tiêu cấp thiết của các tỉnh thành, đặc biệt
Cần Thơ là một trong 5 thành phố trực thuộc Trung Ương, trung tâm phát triển kinh tế
của vùng đồng bằng sông Cửu Long. Mô hình được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá
động thái nước dưới đất, xác định mực nước và mực nước hạ thấp tại các giếng khoan
khai thác của hộ gia đình và tình hình sử dụng nước tại huyện Phong Điền.
Để thực hiện được mục tiêu trên cần điều tra khảo sát chi tiết thông tin giếng khoan tại
các hộ như: chiều sâu giếng, vật chứa nước, số ngày sử dụng hết, từ đó tính toán lượng
nước khai thác/ngày, kết hợp với số liệu thực đo về lượng mưa, bốc hơi của năm 2010
và 2011 cập nhật vào chương trình IMOD để mô phỏng xác định mực nước dưới đất
với chuỗi thời gian từ năm 2000 đến 2011. Ngoài ra các số liệu thống kê về nguồn
nước sử dụng tại các hộ gia đình, chất lượng nước, lượng nước dùng/ngày cũng được
đưa vào nghiên cứu này nhằm làm rõ tình hình sử dụng nước tại địa phương.
Nguyễn Văn Giàu
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ............................................................................................................... i
TÓM TẮT ................................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... viii
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ...................................................................... 2
2.1 Hiện trạng sử dụng nước dưới đất ở ĐBSCL ...................................................... 2
2.2 Một số vấn đề nước dưới đất cần quan tâm ........................................................ 5
2.3 Một số kết quả nghiên cứu nước dưới đất ........................................................... 6
2.3.1 Mô hình động thái nước dưới đất của Tp.Cần Thơ ...................................... 6
2.3.2 Chất lượng nước dưới đất ở huyện Phong Điền ........................................... 8
2.3.3 Ảnh hưởng của thủy triều sông Hậu đến mực nước dưới đất ..................... 14
2.4 Tổng quan mô hình dòng chảy nước dưới đất MODFLOW .............................. 15
2.5 Tóm lược vùng nghiên cứu .............................................................................. 17
2.5.1 Đặc điểm tự nhiên ..................................................................................... 17
2.5.2 Điều kiện Kinh tế - Xã hội......................................................................... 22
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................ 24
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu .................................................................... 24
3.2 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 24
3.2.1 Điều tra khảo sát........................................................................................ 24
3.2.2 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp ........................................................ 25
3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................... 26
3.3.4 Phương pháp thể hiện kết quả .................................................................... 26
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN .................................................................... 27
4.1 Hiện trạng sử dụng nước .................................................................................. 27
4.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu bổ cập các tầng chứa nước .......................................... 39
4.3 Mô phỏng và đánh giá động thái nước dưới đất ................................................ 41
4.4 Giải pháp quản lý tài nguyên nước dưới đất ..................................................... 46
Nguyễn Văn Giàu
iii
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 47
5.1 Kết luận ........................................................................................................... 47
5.2 Kiến nghị ......................................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 48
Phụ lục 1: Phiếu điều tra thông tin giếng khoan tại các hộ gia đình
Phụ lục 2: Thông tin giếng khoan tại các hộ gia đình
Phụ lục 3: Dữ liệu giếng khoan trong chương trình IMOD
Phụ lục 4: Danh sách các hộ được phỏng vấn tại huyện Phong Điền
Nguyễn Văn Giàu
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Mục đích sử dụng nước dưới đất tại Tp.Cần Thơ, 1998-2002 ...................... 4
Bảng 2.2: Hiện trạng khai thác tầng qp2-3 KCN Trà Nóc............................................. 5
Bảng 2.3: Kết quả quan trắc Cl- trong nước dưới đất tại huyện Phong Điền ................. 9
Bảng 2.4: Kết quả quan trắc hàm lượng sắt có trong nước dưới đất tại huyện Phong
Điền 1999 - 2009 ....................................................................................................... 10
Bảng 2.5: Độ cứng có trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền ................................ 11
Bảng 2.6: Hàm lượng SO42- có trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền .................. 12
Bảng 2.7: Hàm lượng NO3- có trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền ................... 13
Bảng 2.8: Diễn biến Coliform trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền ................... 13
Bảng 2.9: Sự thay đổi nhiệt độ không khí trung bình từ năm 2008 - 2010 .................. 19
Bảng 2.10: Độ ẩm tương đối trong không khí (%) từ năm 2008 - 2010 ...................... 20
Bảng 2.11: Sự thay đổi lượng mưa (mm) ở Tp.Cần Thơ từ năm 2008 - 2010 ............. 21
Bảng 2.12: Cơ cấu GDP năm 2003 - 2008 huyện Phong Điền .................................... 23
Bảng 2.13: Hiện trạng dân số 2000 - 2008 ................................................................. 23
Bảng 2.14: Phân bố dân số năm 2008 của huyện Phong Điền .................................... 24
Bảng 4.1: Kết quả mực nước tính toán tại huyện Phong Điền năm 2010 - 2011 ......... 46
Nguyễn Văn Giàu
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Số lượng giếng và lượng nước khai thác ở ĐBSCL ...................................... 2
Hình 2.2: Mặt cắt ngang của ĐBSCL dọc theo hướng sông Hậu .................................. 3
Hình 2.4: Dự báo mực nước dưới đất thay đổi qua các năm, quan trắc ở giếng QT09b.7
Hình 2.5: Đường cong phân phối trữ lượng nước dưới đất ở Tp.Cần Thơ .................... 8
Hình 2.8: Diễn biến CaCO3 có trong nước dưới đất 1999 - 2009................................ 11
Hình 2.9: Diễn biến SO42- có trong nước dưới đất 2005 - 2009 .................................. 12
Hình 2.10: Diễn biến NO3- có trong nước dưới đất 2005-2009 ................................... 13
Hình 2.11: Diễn biến Coliform trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền .................. 14
Hình 2.12: Ảnh hưởng thủy triều sông Hậu tới các giếng quan trắc tầng Pleistocene . 15
Hình 3.1: Các điểm phỏng vấn tại huyện Phong Điền ................................................ 25
Hình 3.3: Các giếng khoan thể hiện trên bản đồ số IMOD ......................................... 27
Hình 4.1: Mục đích sử dụng nước cấp tại các hộ gia đình .......................................... 28
Hình 4.2: Lượng nước sử dụng của các hộ (m3/tháng)................................................ 29
Hình 4.3: Dụng cụ chứa nước trong gia đình .............................................................. 29
Hình 4.5: Kết quả phỏng vấn chất lượng nước cấp ..................................................... 30
Hình 4.7: Sinh hoạt bằng nước sông ở nông thôn ....................................................... 32
Hình 4.8: Ý kiến người dân về chất lượng nước sông gần đây ................................... 32
Hình 4.9: Lượng nước sử dụng tại các hộ gia đình ..................................................... 33
Hình 4.10: Giếng khoan sử dụng moter để lấy nước dưới đất ..................................... 34
Hình 4.11: Mục đích sử dụng nước dưới đất tại các hộ gia đình ................................. 34
Hình 4.12: Ý kiến người dân về chất lượng nước dưới đất ......................................... 35
Hình 4.13: Sử dụng nước dưới đất cho sinh hoạt tại hộ gia đình ................................ 35
Hình 4.14: Lượng nước sử dụng hàng ngày của các hộ .............................................. 36
Hình 4.15: Mục đích sử dụng nước mưa tại các hộ gia đình ....................................... 37
Hình 4.16: Ý kiến người dân về chất lượng nước mưa ............................................... 37
Hình 4.17: Lượng nước mưa sử dụng trong ngày ....................................................... 38
Hình 4.18: Tình hình sử dụng nước tại huyện Phong Điền ......................................... 38
Hình 4.19: Thông tin giếng khoan trong chương trình IMOD .................................... 39
Hình 4.20: Bản đồ tuyến tính các giếng khoan ........................................................... 40
Nguyễn Văn Giàu
vi
Hình 4.21: Dữ liệu lượng mưa và bốc hơi trong chương trình .................................... 41
Hình 4.22: Bản đồ vùng điều kiện biên ...................................................................... 42
Hình 4.23: Chọn khu vực nghiên cứu ......................................................................... 43
Hình 4.24: Sự chênh lệch giữa mực nước tính toán và mực nước thực đo .................. 43
Hình 4.25: Giá trị thực đo tại các giếng quan trắc ...................................................... 44
Hình 4.26: Sự chênh lệch giữa mực nước tính toán và mực nước thực đo sau hiệu
chỉnh mô hình ............................................................................................................ 44
Nguyễn Văn Giàu
vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BTNMT
Bộ Tài nguyên và Môi trường
ĐBSCL
Đồng bằng sông Cửu Long
GDP
Gross Domestic Product
GPS
Global Positioning System
HĐND
Hội Đồng Nhân Dân
Hp
Horsepower
ID
Identification
IMOD
Interactive MODeling
KCN
Khu công nghiệp
MODFLOW
Model flow
NĐ-CP
Nghị định chính phủ
NN & PT NN
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
QH & ĐT TNN
Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước
TN & MT
Tài nguyên và Môi trường
Tp
Thành phố
TT
Thị trấn
UNESCO
United Nation Education, Scientific Cultural Organization
UNFPA
United Nations Population Fund
UTM
Universal Transverse Mercator
Nguyễn Văn Giàu
viii
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
Nước dưới đất là nguồn tài nguyên cần được quản lý tốt trong khai thác, sử
dụng nếu không sẽ bị cạn kiệt và ô nhiễm, ảnh hưởng đến sản xuất và đời sống - nhất
là sức khỏe con người.
Thành phố Cần Thơ (Tp.Cần Thơ) nằm bên bờ Nam sông Hậu, thuộc khu vực
trung tâm Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL), có tổng diện tích 1401.6 km2 với mật
độ dân số là 854 người/km2 (Niên giám thống kê 2010). Cần Thơ từ năm 2005 đến
năm 2010 dân số trung bình tăng 48100 người (Niên giám thống kê 2010), cùng với
việc đẩy mạnh quá trình đô thị hóa, phát triển công nghiệp… đang gây ra áp lực lên
nguồn tài nguyên nước. Do nhiều nguyên nhân khác nhau làm cho chỉ số DO (35mg/l), COD (8-25mg/l), total Coliform (50.000-150.000MPN/100ml) nguồn nước
mặt bị ô nhiễm vượt mức quy chuẩn cho phép nhiều lần (Kỷ Quang Vinh, 2009).
Huyện Phong Điền – Tp.Cần Thơ được thành lập 2004, với 11.948,24 ha diện tích tự
nhiên và 100.710 nhân khẩu, có 07 đơn vị hành chính trực thuộc gồm các xã Mỹ
Khánh, Giai Xuân, Tân Thới, Nhơn ái, Nhơn Nghĩa, Trường Long và TT.Phong Điền
(Nghị định 05/2004/NĐ-CP). Tuy nhiên, dịch vụ cung cấp nước sạch cho hộ dân nơi
đây còn gặp nhiều khó khăn chưa đáp ứng được nhu cầu hiện tại.
Phong Điền là huyện ngoại thành của thành phố Cần Thơ nên dân cư phân tán,
các nhà máy cấp nước mới bước đầu xây dựng hoặc thiếu kinh phí đầu tư hệ thống ống
dẫn nước đến từng hộ trong địa bàn. Từ đó, các hộ gia đình tự khoan giếng lấy nước sử
dụng cho nhiều mục đích khác nhau, không theo quy hoạch phát triển làm cho mực
nước ngầm tụt giảm mạnh và cạn kiệt trong tương lai (Dương Văn Viện, 2009).
Từ những vấn đề vừa nêu, đề tài: “Xây dựng cơ sở dữ liệu phát triển mô hình
trữ lượng nước dưới đất (IMOD) tại huyện Phong Điền – Tp.Cần Thơ” là hết sức
cần thiết, cần khẩn trương xây dựng biện pháp đánh giá động thái, xác định mực nước
dưới đất nhằm có cơ sở hoạch định kế hoạch khai thác và sử dụng hợp lý, có hiệu quả
đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững. Đề tài thực hiện nhằm đạt các mục tiêu:
Nhập cơ sở dữ liệu các giếng khoan khai thác theo các mục đích vào chương
trình IMOD.
Xây dựng cơ sở dữ liệu từ số liệu khí tượng của Tp.Cần Thơ đưa vào chương
trình IMOD.
Chuyển các dạng cơ sỡ dữ liệu trên thành số liệu đầu vào cho mô hình.
Đánh giá trữ lượng tầng chứa nước bằng mô hình dựa vào dữ liệu đầu vào được
cập nhật.
Nguyễn Văn Giàu
1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Hiện trạng sử dụng nước dưới đất ở ĐBSCL
Theo tài liệu nghiên cứu của Võ Thành Danh (2008), nước dưới đất ở đồng
bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) cung cấp nước cho sinh hoạt, cung cấp nước thành
phố, thủy lợi, nuôi trồng thủy sản, và các khu công nghiệp. Khoảng 4,5 triệu người
phụ thuộc vào nước dưới đất để uống (Ghassemi và Brennan, 2000). Một cuộc khảo
sát được Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Cần Thơ tiến hành trong năm 2002,
kết quả cho thấy 24% dân số của Cần Thơ sử dụng nước dưới đất để dùng trong sinh
hoạt. Tỷ lệ này cao hơn nhiều trong nông thôn và vùng ven biển nơi mà cư dân gặp
khó khăn trong việc khai thác nước ngọt trong mùa khô do xâm nhập hoặc nước kênh
bị ô nhiễm (Võ Thành Danh, 2008).
Nước mặt tìm thấy ở sông, hồ, đập, là nguồn nước chính cho tưới tiêu. Tuy
nhiên, vào mùa khô việc tưới tiêu sử dụng nước dưới đất đã tăng lên (Eastham et al.,
2008). Nước dưới đất được khai thác thông qua giếng đào, giếng khoan có quy mô nhỏ
ở hộ gia đình, hoặc giếng khoan có quy mô vừa và lớn ở các trung tâm cung cấp nước
là một phần của chương trình cấp nước sạch nông thôn (Stolpe, 2008; UNICEF, 1996).
Trong năm 2007, ở ĐBSCL ước tính có 465.000 giếng khoan tổng lượng khai thác
khoảng 1.229.000 m3/ngày (Liên đoàn QH & ĐT TNN, 2009).
Hình 2.1: Số lượng giếng và lượng nước khai thác ở ĐBSCL (nguồn: Liên
đoàn QH & ĐT TNN, 2009)
Theo Liên đoàn QH & ĐT TNN (2009) tìm thấy rằng 60% giếng khai thác ở
tầng chứa nước Pleistocene của đồng bằng (qp2-3 và qp1 trong Hình 2.2) và tầng nước
này cung cấp nước hầu hết cho các dự án cung cấp nước sinh hoạt và công nghiệp.
Nguyễn Văn Giàu
2
ĐBSCL được mô tả có 5 tầng chứa nước chính được đặt tên như sau: Holocen
(qh); Pleistocen trung-thượng (qp2-3) ; Pleistocene hạ (qp1); Pliocene (m4); Miocen
thượng (m3).
Hình 2.2: Mặt cắt ngang của ĐBSCL dọc theo hướng sông Hậu (nguồn:
Ghassemi & Brennan, 2000)
Ở vùng ĐBSCL, nước dưới đất thường được dùng cho nhiều mục đích khác
(chẳng hạn nước uống, nước cung cấp công nghiệp,...). tại Tp.Cần Thơ nơi có hơn
32.000 giếng khoan có quy mô nhỏ, hơn 400 trạm cung cấp nước sử dụng nước dưới
đất cỡ trung bình với công suất lên đến 20 m3/h và 20 giếng có quy mô lớn chúng
được dùng để cung cấp nước uống hoặc các mục đích công nghiệp. Trong vài năm tới
việc sử dụng nước dưới đất sẽ tăng lên bởi vì kinh tế và dân số phát triển nhanh chóng
của Tp.Cần Thơ. Chẳng hạn như, trung tâm nước sạch và vệ sinh môi trường nông
thôn của Cần Thơ đang có kế hoạch xây dựng gần 170 trạm cung cấp nước dưới đất
đến năm 2020, nhằm đảm bảo cung cấp đủ nước cho các khu vực nông thôn của Cần
Thơ. Thời gian qua, có nhiều người sử dụng nước dưới đất cho cuộc sống, nhưng do
điều kiện địa chất của địa phương (thí dụ: lớp sét bao phủ có bề dày lớn khoảng
60m…) làm cho lưu lượng nước ngầm được bổ sung rất ít không đủ bù vào nhu cầu sử
dụng nói trên. Ngoài ra, tình trạng khai thác quá mức nguồn nước dưới đất ở một số
vùng của Cần Thơ làm cho mực nước dưới đất tụt xuống còn xấp xỉ 0,7 m/năm
(Thomas Nuber, et al., 2008).
Do đó, tìm hiểu tình hình khai thác nước dưới đất tại Tp.Cần Thơ để xây dựng
kế hoạch quản lý trữ lượng nguồn tài nguyên nước dưới dưới đất cần được quan tâm
thực hiện.
Theo nghiên cứu Võ Thành Danh, 2008 cho thấy: Hiện nay, nước dưới đất chủ
yếu được khai từ tầng Pleistocene vì tầng này có trữ lượng nước khá dồi dào. Các
Nguyễn Văn Giàu
3
giếng khoan tư nhân được tìm thấy trong khu vực chủ yếu có độ sâu từ 70 - 120m
trong khi các giếng khoan của các nhà máy cung cấp nước sâu từ 100 - 250m.
Bảng 2.1: Mục đích sử dụng nước dưới đất tại Tp.Cần Thơ, 1998-2002
Đơn vị: số lượng giếng
Mục đích sử dụng
Sinh hoạt
Tưới tiêu trong sản xuất nông nghiệp
Công nghiệp
Dịch vụ
Tổng
1998
2002
28.779 53.015
1569
829
94
114
285
292
30.727 54.250
Nguồn: Sở NN & PT NN Cần Thơ, 2002
Trong năm 1998, đã có 31.216 giếng. Hầu hết chúng được sử dụng cho mục
đích sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp. Năm 2002, có khoảng 54.250 giếng với tổng
lượng khai thác 114.000 m3/ngày bao gồm cả 52.814 giếng khoan và 201 giếng cấp
nước dùng cho sinh hoạt, 829 giếng nước dùng cho tưới tiêu và sản xuất chăn nuôi,
114 giếng nước cho các mục đích công nghiệp, và 292 cho các mục đích dịch vụ.
Trong giai đoạn 1998 - 2002, số giếng được sử dụng cho mục đích sinh hoạt hầu hết
gia tăng gần gấp đôi trong khi số lượng giếng được sử dụng cho sản xuất nông nghiệp
đã giảm gần một nửa. Các giếng được sử dụng cho mục đích công nghiệp chủ yếu nằm
ở các khu công nghiệp. Công suất khai thác của giếng công nghiệp tương đối lớn trong
khoảng 20-40 m3/giờ. Tổng lượng khai thác sử dụng chung cho cả công nghiệp và dịch
vụ ước tính 71.600 m3/ngày. Tuy nhiên, từ 406 giếng khoan của công nghiệp và dịch
vụ, chỉ có 33 giếng (8,13%) có giấy phép khai thác. Trong số 201 giếng cấp nước, 18
giếng có công suất 20 m3/giờ và 183 giếng có công suất 4 - 6 m3/giờ. Các giếng cấp
nước có quy mô trung bình được đặt tại các huyện trong khi các giếng cấp nước có
quy mô nhỏ nằm ở các ấp. Trong năm 2005, đã có 394 giếng cấp nước có độ sâu từ 60
- 228m. Hiện nay, mô hình tư nhân quản lý các giếng cấp nước đang được mở rộng và
được coi là một mô hình quản lý hiệu quả.
Ngoài ra, từ năm 1990 KCN Trà Nóc đã chính thức đi vào hoạt động. Hiện tại
100% diện tích KCN Trà Nóc 1 (135ha) đã được lấp đầy bởi các nhà máy, xí nghiệp;
KCN Trà Nóc 2 (155ha) có tỉ lệ lấp đầy là 94,8% (Ban quản lý các khu chế xuất và
công nghiệp Cần Thơ, 2011).
Nguồn nước cung cấp cho hoạt động của các nhà máy trong Khu công nghiệp là
nước mặt và nước dưới đất. Tuy nhiên do yêu cầu chất lượng các sản phẩm xuất khẩu,
nên hầu hết các Công ty đều sử dụng nước dưới đất để sản xuất.
Nguồn nước khai thác tại các giếng khoan trong Khu công nghiệp Trà Nóc đều
lấy trong tầng Pleistocen trung – thượng (qp2-3). Chính do việc khai thác nước tập
Nguyễn Văn Giàu
4
trung trong tầng chứa nước này, nên động thái mực nước từ 2000 - 2007 đã cho thấy
có sự thay đổi nhiều so với thời điểm ban đầu (Sở TN & MT Tp.Cần Thơ, 2008).
Theo báo cáo (tháng 5/2008) về hiện trạng khai thác nước dưới đất trong KCN
Trà Nóc của Sở Tài nguyên và Môi trường Tp.Cần Thơ lưu lượng khai thác ở một số
nhà máy, xí nghiệp được thống kê trong Bảng 2.2:
Bảng 2.2: Hiện trạng khai thác tầng qp2-3 KCN Trà Nóc
STT
Vị trí
Số lượng
giếng (cái)
Chiều sâu lỗ
khoan (m)
Q khai thác
m3/h/giếng
Q khai
thác
3
m /ngày
1
Nhà máy hóa chất PaNo
5
90
15
1.800
2
Xí nghiệp may
1
100
15
360
3
Xí nghiệp Meko
3
120
15
1.080
4
Xí nghiệp Sovigas
1
95
50
1.200
5
Xí nghiệp Cataco
2
165
50
2.400
6
Cty Nam Hải
1
165
20
480
7
Nhà máy bia – NGK Tây Đô
1
160
40
960
8
Xí nghiệp rau quả
3
140
20
1.440
9
Cty sửa Việt Nam
1
150
40
960
10
Cty Pataya
2
165
50
2.400
11
Cty TNHH Phương Đông
1
160
50
1.200
12
Cty bia Sài Gòn Miền Tây
2
160
30
1.440
13
Cty thủy sản Bình An
2
160
50
2.400
14
Cty thủy sản Miền Tây
1
155
50
1.200
Tổng:
19.320
Nguồn: Sở TN & MT Tp.Cần Thơ, 2008
2.2 Một số vấn đề nước dưới đất cần quan tâm
Nước dưới đất là nguồn tài nguyên quí giá, nhưng ở ĐBSCL nước dưới đất
đang bị khai thác vô tội vạ, không được các cơ quan chức năng địa phương quan tâm
quản lý đúng mức.
Theo Dương Văn Ni (2009), hiện nhiều người cứ nghĩ nguồn nước dưới đất là
vô tận, nên cứ giếng này không còn sử dụng được là bỏ, khoan giếng khác. Từ những
giếng bỏ không sẽ là nơi dẫn nguồn nước ô nhiễm từ mặt đất xuống, phá nát mạch
nước bên dưới. Các đô thị ở Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh gần như sử dụng
100% nước dưới đất cho sinh hoạt. Không những thế nhiều người dân còn sử dụng
nước dưới đất để tưới hoa màu và bơm nước ngọt từ giếng khoan lên để pha vào
vuông tôm làm giảm độ mặn gây lãng phí. Ước tính tổng lượng nước dưới đất hiện
đang khai thác sử dụng toàn vùng khoảng 1 triệu m3/ngày nhưng hầu hết các địa
Nguyễn Văn Giàu
5
phương trong vùng đều chưa có quy hoạch khai thác, sử dụng, bảo vệ nguồn nước
dưới đất.
Tình trạng khai thác quá mức nguồn nước dưới đất làm cho một số vùng của
Tp.Cần Thơ mực nước dưới đất giảm xuống còn xấp xỉ 0,7 m/năm (Thomas Nuber, et
al., 2008). Nếu không có các biện pháp cấp bách quản lý nguồn tài nguyên này thì
mực nước dưới đất tại Cần Thơ và nhiều tỉnh ĐBSCL sẽ xuống tới mực nước chết vào
năm 2014 (Kỷ Quang Vinh, 2009).
Do khai thác tràn lan với trữ lượng quá lớn khoảng 114.000m3/ngày (Võ Thành
Danh, 2008) nên hiện nguồn nước dưới đất ở Cần Thơ không chỉ có nguy cơ cạn kiệt
gây sụt lún đất mặt mà độ cứng, Cl-, Coliform và COD vượt QCVN 08:2008. Riêng sự
hiện diện của chất hữu cơ (COD) và Coliform trong nước dưới đất, là một dấu hiệu nói
lên hiện tượng thông tầng mà nguyên nhân là việc khoan khai thác và sử dụng nước
dưới đất không đúng qui định. Nếu không có biện pháp giải quyết có hiệu quả thì nước
dưới đất sẽ bị ô nhiễm ngày càng trầm trọng. Trong trường hợp này Tp.Cần Thơ có thể
bị thiếu nước sạch trong mùa khô vì không còn nguồn nước tự nhiên dự (Kỷ Quang
Vinh, 2009).
2.3 Một số kết quả nghiên cứu nước dưới đất
2.3.1 Mô hình động thái nước dưới đất của Tp.Cần Thơ
Động thái nước dưới đất của Tp.Cần Thơ được mô phỏng bằng mô hình
MODFLOW sử dụng phần mềm PMWin 5.0. Theo Thomas Nuber, et al. (2008) diện
tích mô hình đã chọn bao quanh trung tâm Tp.Cần Thơ và cả khu vực bổ cập nước
dưới đất ở phía Tây Bắc của ĐBSCL. Đối với các khu vực có mật độ dữ liệu thấp,
chọn một mạng lưới với kích thước ô lưới 6x6 km, khu vực Tp.Cần Thơ được quan
tâm thực hiện trong mô hình và với mật độ dữ liệu cao nên kích thước ô lưới được
chọn là 0,6x0,6 km.
Hình 2.3: Các điều kiện biên và vùng lưới (nguồn: Thomas Nuber et al., 2008)
Nguyễn Văn Giàu
6
Theo các điều kiện địa chất thuỷ văn của vùng ĐBSCL chỉ có tầng Holocene và
Pleistocene là được mô phỏng trong mô hình. Các đường nằm ngang được thực hiện
với 6 lớp. Lớp đầu tiên đại diện cho tầng Holocene. Các lớp thứ hai, thứ ba và thứ tư
của mô hình bao gồm các tầng chứa nước chính (Pleistocene trung – thượng), trong đó
lớp thứ ba có chức năng như là xả nước ra. Lớp thứ năm của mô hình là bao gồm tầng
chứa nước Pleistocene trung - thượng và Pleistocene hạ, lớp thứ sáu đại diện cho tầng
chứa nước Pleistocene hạ. Nằm dưới tầng chứa nước Pliocene là biên thấp hơn của mô
hình nước dưới đất.
Mực nước (m)
Theo kết quả nghiên cứu của Thomas Nuber, et al. (2008) hướng dòng chảy
nước dưới đất là từ phía Tây Bắc (biên giới Campuchia) về phía Đông Nam (Biển
Đông). Ở phía Tây Bắc của ĐBSCL các tầng chứa nước có độ sâu thấp vì bề dày lớp
cách nước nhỏ, ở một số vùng tầng đá nền gần bề mặt.
Ghi chú:
RS: mùa mưa
DS: mùa khô
Hình 2.4: Dự báo mực nước dưới đất thay đổi qua các năm, quan trắc ở giếng
QT09b (nguồn: Thomas Nuber et al., 2008)
Mô phỏng dòng chảy nước dưới đất với một tập hợp dữ liệu, các điều kiện
trung bình, mực nước dưới đất được thể hiện trong Hình 2.4. Mực nước trong mô
phỏng của mô hình hạ thấp xuống xấp xỉ 70 cm/năm. Mực nước hạ thấp trung bình
khoảng 40 đến 60 cm.
Nguyễn Văn Giàu
7
Hình 2.5: Đường cong phân phối trữ lượng nước dưới đất ở Tp.Cần Thơ (nguồn:
Thomas Nuber et al., 2008)
Hình 2.5 là đường cong phân phối của trữ lượng nước dưới đất tính toán cho
Tp.Cần Thơ. Giá trị trung bình cho trữ lượng nước dưới đất là khoảng 125.000
m3/ngày (độ lệch chuẩn là 39.000 m3/ngày). Trữ lượng khai thác hàng ngày tại Tp.Cần
Thơ ước tính khoảng 44.000 m3/ngày gần 35% trữ lượng nước dưới đất khai thác từ
tầng chứa nước.
Nhận xét: qua mô hình động thái nước dưới đất của Tp.Cần Thơ cho cái nhìn tổng
quan về mực nước thấp nhất có thể xảy ra, đồng thời cho biết được hướng dòng chảy
nước dưới đất cũng như đánh giá được trữ lượng tiềm năng và ước tính trữ lượng khai
thác hàng ngày. Nhưng số liệu nghiên cứu thực hiện từ năm 2000 đến 2005 đã cũ và
nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích đã tăng ở thời điểm hiện tại, cần có nghiên
cứu tiếp theo nhằm đánh giá lại trữ lượng tiềm năng và lượng khai thác ở hiện tại có gì
khác so với các mốc thời gian đã qua.
2.3.2 Chất lượng nước dưới đất ở huyện Phong Điền
Theo báo cáo diễn biến chất lượng môi trường 10 năm (1999 - 2008) và 5 năm
(2005 - 2009) của Trung tâm quan trắc Tài nguyên và Môi trường (2009, 2010), kế
hoạch quan trắc hàng năm nhằm đánh giá chất lượng nước dưới đất được bố trí tại 34
điểm, phân bố trên các quận, huyện. Tần suất quan trắc 2 lần/năm, dựa theo báo cáo
trên các chỉ số quan trắc gồm: Cl-, SO42-, NO3-, Fe, Coliform. Tầng nước quan trắc là
độ sâu từ 80-200 m tương ứng với tầng Pleistocene.
Kết quả quan trắc ở huyện Phong Điền cho thấy:
- Các chỉ tiêu nằm trong mức cho phép của QCVN 09:2008/BTNMT: Độ màu, pH,
Nitrat (NO3-), Sunfat (SO42-), Fe.
Nguyễn Văn Giàu
8
- Chỉ tiêu không nằm trong mức cho phép của QCVN 09:2008/BTNMT: Cl- (2009),
Coliform.
Riêng sự hiện diện của Coliform trong nước dưới đất, là một dấu hiệu nói lên
hiện tượng thông tầng. Nếu không có biện pháp giải quyết có hiệu quả thì nước dưới
đất sẽ bị ô nhiễm ngày càng trầm trọng dẫn đến việc thiếu nước nghiêm trọng trong
mùa khô vì không còn nguồn nước tự nhiên dự trữ.
2.3.2.1 Clorua (Cl-)
Kết quả diễn biến Clorua trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền biến thiên
trong khoảng 7 - 341 mg/L được thể hiện ở Bảng 2.3
Bảng 2.3: Kết quả quan trắc Cl- trong nước dưới đất tại huyện Phong Điền
1999 - 2009 (mg/L).
Đơn vị: mg/L
Năm
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
QCVN 09:2008
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
H.Phong Điền
341
70
209
108
70
178
233
80
69
8
80
Nguồn: Trung tâm quan trắc TN & MT, 2010
Hình 2.6: Diễn biến Cl- trong nước dưới đất 1999 - 2009
Nguyễn Văn Giàu
9
Nước dưới đất ở huyện Phong Điền có độ mặn mà biểu hiện là chỉ số Cl- nằm
trong mức cho phép của QCVN 09:2008/BTNMT (250 mg/L). Giá trị Cl- tăng vọt tại
thời điểm năm 1999 và từ năm 2000 - 2009 thì chỉ số này nằm trong giới hạn cho
phép.
2.3.2.2 Sắt (Fetc)
Sắt trong nước dưới đất cũng khá ổn định và nằm trong mức cho phép của quy
chuẩn kỹ thuật chất lượng nước ngầm QCVN 09:2008/BTNMT (5 mg/L). Hàm lượng
sắt có trong nước đất dưới đất ở huyện Phong Điền được thể hiện ở Bảng 2.4
Bảng 2.4: Kết quả quan trắc hàm lượng sắt có trong nước dưới đất tại huyện
Phong Điền 1999 - 2009 (mg/L).
Đơn vị: mg/L
Năm
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
QCVN 09:2008
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
H.Phong Điền
1.6
1.12
1.77
1.45
0.99
1.19
1.74
2.28
2.85
3.75
0.7
Nguồn: Trung tâm quan trắc TN & MT, 2010
Hình 2.7: Diễn biến hàm lượng sắt trong nước dưới đất 1999 - 2009
Nguyễn Văn Giàu
10
Hàm lượng sắt trong nước dưới đất dao động 1 - 2 mg/L (1999 - 2002). Diễn
biến hàm lượng của chỉ tiêu này có xu hướng tăng từ năm 2003-2008 và tụt giảm ở
năm 2009 (0,7 mg/L).
2.3.2.3 Độ cứng (CaCO3)
Qua kết quả quan trắc ở Bảng 2.5 độ cứng có trong nước dưới đất nằm trong
mức chuẩn quy định QCVN 09:2008/BTNMT (500 mg/L).
Bảng 2.5: Độ cứng có trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền 1999 - 2009
(mg/L).
Năm
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
QCVN 09:2008
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
500
H.Phong Điền
274
192
150
335
198
260
202
228
255
97
146
Nguồn: Trung tâm quan trắc TN & MT, 2010
Hình 2.8: Diễn biến CaCO3 có trong nước dưới đất 1999 - 2009
2.3.2.3 Sunfat (SO42-)
Nhìn chung, tại các điểm quan trắc qua các năm, hàm lượng SO42- nằm trong
mức cho phép của QCVN 09:2008/BTNMT (400 mg/L).
Nguyễn Văn Giàu
11
Bảng 2.6: Hàm lượng SO42- có trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền 2005 2009 (mg/L).
Năm
2005
2006
2007
2008
2009
QCVN 09:2008
400
400
400
400
400
H.Phong Điền
80
53
75
75
63
Nguồn: Trung tâm quan trắc TN & MT, 2010
Hình 2.9: Diễn biến SO42- có trong nước dưới đất 2005 - 2009
2.3.2.4 Nitrat (NO3-)
Giá trị Nitrat có trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền luôn nằm trong mức
cho phép của QCVN 09:2008/BTNMT (15 mg/L) qua các năm. Nhưng có xu hướng
tăng qua từng năm.
Bảng 2.7: Hàm lượng NO3- có trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền 2005 2009 (mg/L).
Đơn vị: mg/l
Năm
2005
2006
2007
2008
2009
QCVN 09:2008
15
15
15
15
15
H.Phong Điền
0.2
0.2
0.3
0.6
0.8
Nguồn: Trung tâm quan trắc TN & MT, 2010
Nguyễn Văn Giàu
12
Hình 2.10: Diễn biến NO3- có trong nước dưới đất 2005-2009
2.3.2.5 Vi sinh (Coliform)
Sự ô nhiễm của nguồn nước dưới đất thể hiện rõ nét nhất tại thông số Coliform
(vi sinh đường ruột). Theo QCVN 09:2008/BTNMT Coliform chỉ được hiện diện
trong nước dưới đất ở mức nhỏ hơn 3 MPN/100mL. Nhưng kết quả quan trắc cho thấy
vi sinh hiện diện vượt giới hạn quy định trên hầu hết các vị trí quan trắc và có khi lên
đến hàng ngàn lần mức cho phép.
Bảng 2.8: Diễn biến Coliform trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền
Đơn vị: MPN/100 mL
Năm
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
QCVN 09:2008
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
H.Phong Điền
17
2
8
5
66
167
582
66
167
582
2924
Nguồn: Trung tâm quan trắc TN & MT, 2010
Nguyễn Văn Giàu
13
Hình 2.11: Diễn biến Coliform trong nước dưới đất ở huyện Phong Điền 1999 2009
Nhận xét: qua kết quả quan trắc nước dưới đất của Trung tâm quan trắc Tài nguyên &
Môi trường cho thấy; nước dưới đất tại huyện Phong Điền đang nhiễm vi sinh trầm
trọng, cần có biện pháp quản lý khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên này hợp lý
nhằm đảm bảo sức khỏe người dân, hạn chế sự ô nhiễm.
2.3.3 Ảnh hưởng của thủy triều sông Hậu đến mực nước dưới đất
Theo kết quả nghiên cứu của Kỷ Quang Vinh, et al. (2009) về động thái nước
dưới đất tại Tp.Cần Thơ để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến mực nước dưới đất.
Mục tiêu của nghiên cứu trên nhằm đánh giá ảnh hưởng của việc gia tăng khai thác
nước dưới đất tới mực nước ngầm và xác định ảnh hưởng thủy triều của sông Hậu tới
động thái của nước dưới đất. Những dữ liệu có sẳn của Sở Tài Nguyên – Môi Trường
Cần Thơ cũng như những số liệu đo được bằng máy đo kỹ thuật số tại một số giếng
quan trắc sẽ được dùng để đánh giá.
- Tại điểm quan trắc QT08, các giếng a,b,c được nghiên cứu liên tục 7 ngày từ
16/03/2006 đến 23/03/2006.
- Tại các giếng quan trắc QT16b, QT08b, BS04b và QT09b nghiên cứu liên tục 14
ngày từ 13/03/2006 đến 06/04/2006.
Qua việc đánh giá số liệu đo mực nước dưới đất trong 5 năm gần đây kết hợp
với việc so sánh các số liệu đo đạc trong thời gian nghiên cứu cho thấy những dấu hiệu
đặc trưng của việc lạm dụng khai thác nguồn nước dưới đất được phát hiện. Sử dụng
máy đo kỹ thuật số với tầng suất ghi nhận chiều cao mực nước cách nhau 10 phút.
Kết quả có thể cho thấy mực nước của tầng Pleistocene thì ảnh hưởng nhiều bởi
chế độ thủy triều sông Hậu. Tại các giếng quan trắc cách sông Hậu khoảng 1 km, mực
nước của tầng Holocene hầu như không bị ảnh hưởng thủy triều. Nhưng tầng
Pleitocene thượng và tầng Pleitocene hạ bị ảnh hưởng mạnh bởi thủy triều sông Hậu.
Nguyễn Văn Giàu
14
Mực nước (m)
Hình 2.12: Ảnh hưởng thủy triều sông Hậu tới các giếng quan trắc tầng
Pleistocene (nguồn: Kỷ Quang Vinh, et al., 2009)
Theo Hình 2.9:
- Các giếng QT16b và QT08b do cách sông Hậu dưới 1km thì bị ảnh hưởng rõ nét
bởi thủy triều sông Hậu.
- Các giếng QT09b và BS04b do cách xa sông Hậu trên 3km nên ảnh hưởng thủy
triều sông Hậu lên mực nước dưới đất là không lớn.
Nhận xét: Có sai số của việc đo mực nước dưới đất theo phương pháp quan trắc trên,
vì mức nước ngầm ở tầng Pleistocene bị ảnh hưởng lên xuống theo dao động của thủy
triều của nước sông Hậu nên kết quả đo tưởng chừng nước dưới đất được bổ sung theo
chu kỳ. Trong khi thực tế là mực nước dưới đất bị suy giảm theo thời gian. Nhìn
chung, kết quả nghiên cứu sơ bộ này cho thấy nguồn nước dưới đất của Tp.Cần Thơ
rất nhạy cảm và tương tác chặc chẽ với các diễn biến thủy triều cách sông Hậu 1 km.
Nghiên cứu chưa nêu lên được mối tương quan giữa lượng nước khai thác hằng ngày
và mực nước dưới đất. Cần xây dựng dữ liệu lưu lượng sử dụng và bổ cập của nước
dưới đất. Phát triển mô hình hóa động thái nước dưới đất (MODFLOW) nhằm quản lý
tốt nguồn tài nguyên này.
2.4 Tổng quan mô hình dòng chảy nước dưới đất MODFLOW
Mô hình Modflow được viết bởi McDonald và Harbaugh (1983), dùng để tính
toán trữ lượng, chất lượng và phân bố dòng chảy ngầm. Và có nhiều chương trình phụ
trợ khác sử dụng kết quả dựa trên Modflow như: chương trình ModPath có chức năng
tính hướng và tốc độ dòng chảy khi nó vận động xuyên qua hệ thống các lớp chứa
nước, chương trình MT3D kết hợp với Modflow có chức năng tính toán sự bình lưu,
Nguyễn Văn Giàu
15
