Nghiên cứu đặc điểm hình thành và đề xuất hướng sử dụng hợp lý tài nguyên nước dưới đất vùng cát ven biển quảng bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
-------------------------------------------TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Phan Văn Trƣờng

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÀNH VÀ ĐỀ XUẤT
HƢỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN NƢỚC DƢỚI ĐẤT
VÙNG CÁT VEN BIỂN QUẢNG BÌNH

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ

Chuyên ngành: Sử dụng và bảo vệ tài nguyên môi trƣờng
Mã số: 62 85 15 01.

Hà Nội - 2012

1


CÁC TỪ VIẾT TẮT
BSNT
BTNMT
ĐCTV
GIS

Bổ sung nhân tạo
Bộ Tài nguyên - Môi trƣờng
Địa chất thủy văn
Hệ thống thông tin địa lý

HDPE

Vải địa kỹ thuật chống thấm

KHCN

Khoa học công nghệ

KHKT

Khoa học kỹ thuật

KT - XH

Kinh tế - xã hội

KTST

Kỹ thuật sinh thái

KTTN

Khai thác tiềm năng

KT-TV

Khí tƣợng - thủy văn

LK
LKQT
MT

Lỗ khoan
Lỗ khoan quan trắc
Môi trƣờng

NDĐ

Nƣớc dƣới đất

NXB

Nhà xuất bản

PET

Lƣợng bốc hơi tiềm năng

nnk

Những ngƣời khác

PTBV

Phát triển bền vững

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TM - DV

TrCN
UNICEF
USEPA

Thƣơng mại - Dịch vụ
Trƣớc Công nguyên
Quỹ nhi đồng Liên hiệp quốc
Cơ quan Bảo vệ môi trƣờng Hoa kỳ

2


MỤC LỤC
Các từ viết tắt ..................................................................................................................1
Mục lục............................................................................................................................3
Danh mục các bảng ........................................................................................................5
Danh mục các hình .........................................................................................................6
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................7
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NƢỚC
DƢỚI ĐẤT VÙNG CÁT VEN BIỂN ...................................................................... 12
1.1. Tổng quan nghiên cứu về sự hình thành nƣớc dƣới đất vùng cát ven biển.... 12
1.1.1. Trên thế giới....................................................................................................... 12
1.1.2 Ở Việt Nam......................................................................................................... 18
1.2 Các cơ sở khoa học về nghiên cứu nƣớc dƣới đất ............................................. 21
1.2.1 Khái niệm và phân loại nƣớc dƣới đất .............................................................. 21
1.2.2 Nguồn gốc và sự hình thành trữ lƣợng ............................................................. 24
1.3 Quan điểm tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu .............................................. 29
1.3.1 Quan điểm tiếp cận............................................................................................. 29
1.3.2. Quy trình nghiên cứu......................................................................................... 31
1.3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu nƣớc dƣới đất vùng cát ven biển ........................... 32

CHƢƠNG 2: ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG
ĐẾN NƢỚC DƢỚI ĐẤT VÙNG CÁT VEN BIỂN QUẢNG BÌNH ................... 36
2.1 Vị trí địa lý và tính đặc thù vùng nghiên cứu ..................................................... 36
2.2. Điều kiện hình thành nƣớc dƣới đất................................................................... 38
2.2.1. Cơ chế hình thành nƣớc nhạt ven biển............................................................. 38
2.2.2. Tính toán độ sâu lý thuyết phân bố ranh giới “mặn - nhạt”............................ 39
2.3. Các yếu tố quyết định đến sự hình thành nƣớc dƣới đất .................................. 40
2.3.1. Địa chất .............................................................................................................. 40
2.3.2. Đặc điểm địa mạo.............................................................................................. 51
2.3.3. Khí hậu ............................................................................................................... 58
2.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến nƣớc dƣới đất .......................................................... 62
2.4.1. Chế độ thủy văn, hải văn................................................................................... 62
2.4.2 Thổ nhƣỡng......................................................................................................... 67
2.4.3. Thảm thực vật .................................................................................................... 68
2.4.4. Các yếu tố nhân sinh ......................................................................................... 69
CHƢƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM NƢỚC DƢỚI ĐẤT VÙNG CÁT VEN BIỂN
QUẢNG BÌNH ........................................................................................................... 72
3.1. Đặc điểm phân bố nƣớc dƣới đất ....................................................................... 72
3.1.1. Tầng chứa nƣớc lỗ hổng trong các trầm tích Holocen.................................... 72
3.1.2. Tầng chứa nƣớc lỗ hổng trong các trầm tích Pleistocen ................................. 73

3


3.2. Đặc điểm động thái nƣớc dƣới đất ..................................................................... 79
3.2.1. Khu vực động thái khí tƣợng ............................................................................ 79
3.2.2. Khu vực động thái triều..................................................................................... 80
3.2.3. Khu vực động thái thủy văn.............................................................................. 80
3.3. Sự hình thành trữ lƣợng nƣớc dƣới đất.............................................................. 81
3.3.1. Cơ sở lý thuyết................................................................................................... 81

3.3.2. Các nguồn hình thành trữ lƣợng nƣớc dƣới đất .............................................. 83
3.4. Nguồn gốc và sự hình thành chất lƣợng nƣớc dƣới đất ................................... 87
3.4.1. Nguồn gốc nƣớc dƣới đất ................................................................................. 87
3.4.2. Sự hình thành và biến đổi của các thành phần chủ yếu trong nƣớc dƣới đất 88
3.4.3. Sự hình thành một số thành phần khác trong nƣớc dƣới đất .......................... 92
3.4.4. Loại hình hóa học nƣớc dƣới đất...................................................................... 96
3.5. Quá trình xâm nhập mặn và nhiễm bẩn nƣớc dƣới đất .................................... 97
3.5.1. Quá trình xâm nhập mặn................................................................................... 97
3.5.2. Quá trình nhiễm bẩn .......................................................................................... 98
3.6. Phân vùng nƣớc dƣới đất .................................................................................. 101
3.6.1. Bản chất và nguyên tắc phân vùng................................................................. 101
3.6.2. Tính chất đặc thù và ý nghĩa của phân vùng nƣớc dƣới đất ......................... 102
3.6.3. Tiêu chí phân vùng .......................................................................................... 102
3.6.4. Kết quả phân vùng........................................................................................... 106
CHƢƠNG 4: ĐỊNH HƢỚNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG NƢỚC DƢỚI ĐẤT
VÙNG CÁT VEN BIỂN QUẢNG BÌNH ............................................................. 113
4.1. Hiện trạng khai thác, sử dụng nƣớc ................................................................. 113
4.2. Định hƣớng phát triển kinh tế - xã hội và nhu cầu sử dụng nƣớc ................. 114
4.2.1. Định hƣớng phát triển kinh tế - xã hội ........................................................... 114
4.2.2. Dự báo nhu cầu sử dụng nƣớc ........................................................................ 116
4.3. Xác định không gian và định hƣớng khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên
nƣớc dƣới đất ............................................................................................................. 119
4.3.1. Xác định không gian khai thác, sử dụng nƣớc dƣới đất ............................... 119
4.3.2. Định hƣớng khai thác, sử dụng nƣớc dƣới đất .............................................. 119
4.3.3. Các giải pháp khai thác, sử dụng và bảo vệ nƣớc dƣới đất .......................... 125
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 138
Danh mục các công bố của tác giả liên quan đến luận án ..................................... 140
Tài liệu tham khảo..................................................................................................... 141

4

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Sự phân bố nƣớc phần lục địa vỏ Trái đất .............................................................23
Bảng 1.2: Phân loại nƣớc dƣới đất theo điều kiện chiều sâu, thế nằm................................24
Bảng 2.1: Thành phần độ hạt của đất đá và mức độ chứa nƣớc ..........................................43
Bảng 2.2: Lƣợng mƣa trung bình tháng và năm.....................................................................59
Bảng 2.3: Lƣợng bốc thoát hơi tiềm năng................................................................................60
Bảng 2.4: Nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm........................................................61
Bảng 2.5: Chế độ gió vùng cát ven biển Quảng Bình............................................................62
Bảng 2.6: Tốc độ gió mạnh nhất trung bình tháng .................................................................62
Bảng 2.7: Đặc trƣng hình thái lƣu vực các sông ở Quảng Bình...........................................63
Bảng 2.8: Chất lƣợng nƣớc mặt trong vùng nghiên cứu .......................................................66
Bảng 2.9: Các ảnh hƣởng của hoạt động nhân sinh đến nƣớc dƣới đất..............................71
Bảng 3.1: Các thông số Địa chất thủy văn tầng chứa nƣớc ..................................................78
Bảng 3.2: Lƣợng cung cấp ngấm của nƣớc mƣa cho nƣớc dƣới đất ..................................84
Bảng 3.3: Các thành phần tham gia hình thành trữ lƣợng tiềm năng nƣớc dƣới đất........86
Bảng 3.4: Các tỷ số xác định nguồn gốc nƣớc dƣới đất ........................................................87
Bảng 3.5: Hàm lƣợng các ion chủ yếu trong NDĐ................................................................87
Bảng 3.6: Nguồn gốc NDĐ vùng cát ven biển Quảng Bình ................................................88
Bảng 3.7: Tỷ lệ tham gia của nƣớc mƣa vào nƣớc dƣới đất.................................................91
Bảng 3.8: Hàm lƣợng nhóm hợp chất nitơ trong nƣớc dƣới đất..........................................93
Bảng 3.9: Phân bố hàm lƣợng sắt trong nƣớc dƣới đất .........................................................94
Bảng 3.10: Hàm lƣợng một số kim loại trong NDĐ .............................................................94
Bảng 3.11: Hàm lƣợng các chỉ tiêu vi sinh trong NDĐ ........................................................95
Bảng 3.12: Hàm lƣợng một số thành phần khác của NDĐ..................................................96
Bảng 3.13: Phân vùng nƣớc dƣới đất theo sự phân hóa địa hình.......................................105
Bảng 3.14: Phân vùng nƣớc dƣới đất theo tiềm năng..........................................................106
Bảng 3.15: Phân vùng nƣớc dƣới đất vùng cát ven biển Quảng Bình..............................106
Bảng 3.16: Trữ lƣợng khai thác tiềm năng NDĐ theo vùng và tiểu vùng .......................107

Bảng 4.1: Quy mô phát triển kinh tế - xã hội vùng cát ven biển Quảng Bình.................116
Bảng 4.2: Nhu cầu sử dụng nƣớc nhạt phục vụ phát triển kinh tế - xã hội.......................117
Bảng 4.3: Quy hoạch khai thác, sử dụng nƣớc sông............................................................118
Bảng 4.4: Quy hoạch khai thác sử dụng nƣớc ao hồ............................................................118
Bảng 4.5: Kết quả thí nghiệm của một số công trình thu nƣớc trong vùng nghiên cứu 126
Bảng 4.6: Xác định thời gian xâm nhập mặn của nƣớc biển..............................................128
Bảng 4.7: Xác định giá trị TDS theo thời gian khai thác.....................................................129
Bảng 4.8: Các công trình kỹ thuật sinh thái và khả năng ứng dụng ..................................132
Bảng 4.9: Khả năng xử lý ô nhiễm của các công trình kỹ thuật sinh thái.........................133
5


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Tính bền vững trong khai thác, sử dụng nƣớc dƣới đất .......................................30
Hình 1.2: Những tác động chính đối với nƣớc dƣới đất vùng cát ven biển .......................31
Hình 1.3: Quy trình nghiên cứu nƣớc dƣới đất vùng cát ven biển Quảng Bình ...............32
Hình 2.1: Vị trí địa lý vùng nghiên cứu ....................................................................................36
Hình 2.2: Cơ chế hình thành nƣớc nhạt vùng cát ven biển ...................................................38
Hình 2.3: Sơ đồ quan hệ giữa nƣớc nhạt dƣới đất và nƣớc mặn vùng ven biển ...............39
Hình 2.4: Bản đồ Địa chất vùng cát ven biển Quảng Bình...................................................44
Hình 2.5: Mặt cắt địa chất dọc vùng cát ven biển Quảng Bình............................................45
Hình 2.6: Sơ đồ địa mạo vùng cát ven biển Quảng Bình......................................................56
Hình 2.7: Sơ đồ địa hình vùng cát ven biển Quảng Bình......................................................57
Hình 2.8: Mối quan hệ giữa mực NDĐ và các yếu tố khí hậu.............................................65
Hình 2.9: Mối quan hệ giữa mực triều và mực NDĐ............................................................67
Hình 3.1: Bản đồ phân bố các tầng chứa nƣớc vùng nghiên cứu ........................................76
Hình 3.2: Phân bố NDĐ theo mặt cắt ngang vùng nghiên cứu............................................77
Hình 3.3: Phân tích biểu đồ dao động mực nƣớc dƣới đất....................................................82
Hình 3.4: Biểu đồ xác định lƣợng cung cấp ngấm tại lỗ khoan TR1..................................85
Hình 3.5: Biểu đồ xác định lƣợng cung cấp ngấm tại lỗ khoan TR3..................................85

Hình 3.6: Bản đồ chất lƣợng NDĐ vùng cát ven biển Quảng Bình..................................100
Hình 3.7: Bản đồ phân vùng nƣớc dƣới đất vùng cát ven biển Quảng Bình...................111
Hình 4.1: Bản đồ đinh
̣ h ƣớng khai thác, sử dụng nƣớc dƣới đất vùng cát ven
biển Quảng Bình............................................................................................ 127
Hình 4.2: Khai thác nƣớc dƣới đất bằng giếng tia ................................................................131
Hình 4.3: Khai thác nƣớc dƣới đất bằng hành lang thu nƣớc nằm ngang........................131

6


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Vùng cát ven biển Quảng Bình nằm trong miền đồng bằng chịu tác động
bởi các yếu tố tự nhiên khắc nghiệt nhƣ nền nhiệt cao, bão, lốc, cát bay, cát
chảy, thảm thực vật kém phát triển v.v... tạo nên một đơn vị lãnh thổ địa lý có
nhiều đặc điểm riêng biệt trong cả dải ven biển miền Trung.
Với thành phần chủ yếu là đất cát, vùng nghiên cứu phân bố dƣới dạng dải
hẹp về chiều ngang nhƣng trải dài suốt phần phía đông của tỉnh. Tuy vùng
nghiên cứu có ít lợi thế về tài nguyên thiên nhiên, nhƣng nƣớc nhạt dƣới đất
đƣợc xem nhƣ nguồn tài nguyên đặc biệt, có vai trò quan trọng trong phát triển
kinh tế - xã hội (KT - XH) của địa phƣơng.
Kết quả điều tra, đánh giá về nguồn nƣớc nói chung tại khu vực chƣa
nhiều, trong đó mức độ tìm kiếm, thăm dò nƣớc dƣới đất (NDĐ) chỉ mới
đƣợc thực hiện ở những phạm vi hẹp và phân tán với mức độ chi tiết khác
nhau, nguồn thông tin, số liệu về các đơn vị chứa NDĐ trong khu vực còn
nhiều hạn chế.
Việc khai thác và sử dụng NDĐ của nhân dân trong vùng còn mang tính tự
phát, thiếu sự quy hoạch và quản lý cụ thể, mặt khác chƣa có các giải pháp bảo
vệ thích hợp, nên đã xảy ra các hiện tƣợng suy thoái nguồn nƣớc bởi sự xâm

nhập mặn, nhiễm bẩn và thất thoát, nhiều nơi đã có dấu hiệu thiếu hụt nguồn
nƣớc cấp, nhất là vào mùa khô hạn.
Nhằm góp phần giải quyết những vấn đề cấp thiết nêu trên, nội dung luận
án “Nghiên cứu đặc điểm hình thành và đề xuất hướng sử dụng hợp lý tài
nguyên nước dưới đất vùng cát ven biển Quảng Bình” sẽ tập trung nghiên cứu
một cách toàn diện về điều kiện phân bố, đặc điểm hình thành trữ lƣợng và chất
lƣợng cũng nhƣ các giải pháp khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn tài nguyên
NDĐ trong vùng cát ven biển Quảng Bình.

7


2. Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu: Làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, nguồn gốc, điều kiện hình thành
trữ lƣợng, chất lƣợng NDĐ vùng cát ven biển Quảng Bình, từ đó đề xuất
hƣớng khai thác, sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên.
Nhiệm vụ:
- Xác định các vấn đề lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu NDĐ trong vùng
cát ven biển.
- Nghiên cứu sự ảnh hƣởng của các yếu tố tự nhiên và nhân sinh đến sự hình
thành NDĐ vùng cát ven biển Quảng Bình.
- Nghiên cứu đặc điểm phân bố, nguồn gốc, sự hình thành trữ lƣợng và chất
lƣợng NDĐ vùng nghiên cứu.
- Đánh giá hiện trạng khai thác, sử dụng và dự báo nhu cầu sử dụng NDĐ
vùng nghiên cứu.
- Đề xuất không gian khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên NDĐ và các giải
pháp bảo vệ môi trƣờng vùng cát ven biển Quảng Bình.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi không gian nghiên cứu là vùng cát ven biển Quảng Bình: phía
ngoài giáp với mực nƣớc biển, phía trong đất liền đến mức địa hình +25m.

- Đối tƣợng nghiên cứu là NDĐ trong các trầm tích Đệ tứ.
4. Điểm mới của đề tài
- Lần đầu tiên nƣớc nhạt dƣới đất trong vùng cát ven biển Quảng Bình
đƣợc đánh giá một cách tổng hợp, có hệ thống và tƣơng đối định lƣợng bằng
việc xử lý khối lƣợng tài liệu phong phú và tiến hành điều tra, nghiên cứu bổ
sung về điều kiện hình thành các tầng chứa nƣớc, trữ lƣợng khai thác tiềm
năng và chất lƣợng nƣớc dƣới đất.
- Đã xây dựng đƣợc định hƣớng khai thác, sử dụng nƣớc nhạt dƣới đất
trong vùng nghiên cứu, đó là kết hợp giữa quy hoạch với việc áp dụng các kỹ
thuật công nghệ khai thác và quản lý nguồn nƣớc hợp lý.
5. Các luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Vùng cát ven biển Quảng Bình với cấu trúc địa chất khá
phức tạp, các hoạt động tân kiến tạo tƣơng đối mạnh, thành phần thạch học
của trầm tích Đệ tứ đa nguồn gốc, địa hình có hƣớng nghiêng thoải dần từ lục
địa ra biển và sự phân hóa điều kiện khí hậu với nền nhiệt cao, lƣợng bốc hơi
8


và lƣợng mƣa lớn là những yếu tố đóng vai trò quyết định đến sự hình thành
hai tầng chứa nƣớc lỗ hổng Holocen (ký hiệu qh) và Pleistocen (ký hiệu qp)
trong trầm tích Đệ tứ. Chế độ thủy văn, hải văn, đặc điểm thổ nhƣỡng, thảm
thực vật và các hoạt động nhân sinh là những yếu tố ảnh hƣởng đến sự hình
thành trữ lƣợng và chất lƣợng NDĐ trong vùng.
Luận điểm 2: Nƣớc nhạt dƣới đất trong trầm tích Đệ tứ vùng nghiên cứu
đƣợc hình thành chủ yếu từ nƣớc mƣa với hệ số cung cấp ngấm đạt 15 - 16%,
trữ lƣợng tiềm năng không lớn khoảng trên 1.850.000m3/ngày, đƣợc hình
thành chủ yếu từ trữ lƣợng động tự nhiên (95%) và một phần từ trữ lƣợng tĩnh
tự nhiên (5%). Tuy nhiên, nƣớc có chất lƣợng tốt, có thể khai thác đáp ứng
đƣợc nhu cầu về sinh hoạt và phát triển các ngành kinh tế bằng các giải pháp
kết hợp quy hoạch với kỹ thuật công nghệ khai thác và bảo vệ, quản lý.

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học: Làm sáng tỏ điều kiện hình thành, quy luật phân bố, đặc
điểm trữ lƣợng, chất lƣợng nƣớc nhạt dƣới đất trong trầm tích Đệ tứ vùng cát ven
biển Quảng Bình; Đề xuất các giải pháp mang tính khoa học nhằm bảo vệ nƣớc
dƣới đất khỏi bị hao hụt trữ lƣợng và suy giảm về chất lƣợng.
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu là tài liệu có thể sử dụng để định
hƣớng khai thác, sử dụng nƣớc dƣới đất và hỗ trợ công tác quy hoạch cấp
nƣớc cho vùng cát ven biển Quảng Bình cũng nhƣ các vùng khác có điều kiện
tƣơng tự.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
Trong quá trình thực hiện luận án, tác giả đã sử dụng tổng hợp các
phƣơng pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp kế thừa
Bằng việc kế thừa, sử dụng có chọn lọc những số liệu, kết quả đã nghiên
cứu của các đề tài nghiên cứu khoa học, các dự án điều tra chuyên ngành đã
đƣợc công bố từ trƣớc có liên quan đến khu vực để phục vụ mục tiêu của đề
tài luận án.
- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
Quá trình điều tra khảo sát ngoài thực địa nhằm đánh giá điều kiện tự nhiên
gồm đặc điểm địa mạo, khí hậu, chế độ thủy văn, hải văn, thảm thực vật, lớp phủ
thổ nhƣỡng và các hoạt động nhân sinh ảnh hƣởng đến NDĐ trong vùng.
9


Tiến hành đo vẽ các mặt cắt địa chất, địa chất thủy văn, chính xác hóa
cột địa tầng các lỗ khoan, các thông số tầng chứa nƣớc, đo đạc thu thập các số
liệu về động thái NDĐ, lấy mẫu phân tích thành phần hóa học và đánh giá
chất lƣợng NDĐ tại khu vực.
- Phương pháp xử lý và tổng hợp tài liệu
Bằng các phƣơng pháp tổng hợp và xử lý có chọn lọc các tài liệu, tác giả

tiến hành phân tích, so sánh, đánh giá để xác định những đặc điểm, tính đặc
trƣng phù hợp theo từng mục tiêu nghiên cứu.
Áp dụng phƣơng pháp toán (giải tích, xác suất thống kê,...) trong tính toán
thủy động lực nhằm xác định sự hình thành trữ lƣợng và chất lƣợng NDĐ.
- Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS)
GIS là phƣơng pháp phù hợp trong nghiên cứu điều tra đánh giá tài nguyên
thiên nhiên, gồm tập hợp các công cụ nhằm mô phỏng, phân tích và thể hiện các
dữ liệu không gian địa lý và chuyển đổi chúng nhằm tạo khả năng giao diện các
thuộc tính của các nguồn dữ liệu thông qua bản đồ. Từ bản đồ có thể nhận thức
các hiện tƣợng tự nhiên và xã hội tác động đến đối tƣợng nghiên cứu, từ đó có
định hƣớng khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên.
8. Cơ sở tài liệu và cấu trúc luận án
- Cơ sở tài liệu
Luận án đƣợc hoàn thành trên cơ sở các nguồn tài liệu chính nhƣ sau:
+ Các báo cáo điều tra về NDĐ; Các đề tài, dự án nghiên cứu đánh giá tài
nguyên NDĐ liên quan đến vùng nghiên cứu, gồm các tài liệu của Khoa Địa lý
- Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên; Viện Khoa học vật liệu, Viện Địa lý
thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất;
Viện Khí tƣợng Thủy văn; Trung tâm dự báo khí tƣợng thủy văn, Chi cục Đo
lƣờng - Tiêu chuẩn - Chất lƣợng và Trung tâm Nƣớc sạch và Vệ sinh môi
trƣờng nông thôn tỉnh Quảng Bình; Các báo cáo điều tra tài nguyên nƣớc của
Liên đoàn Quy hoạch & Điều tra Tài nguyên nƣớc miền Bắc và Cục Quản lý
tài nguyên nƣớc thuộc Bộ Tài nguyên Môi trƣờng;
- Các công trình nghiên cứu khoa học trong nƣớc và nƣớc ngoài dƣới dạng
tạp chí, báo cáo hội thảo, hội nghị chuyên ngành tài nguyên nƣớc, địa lý,
địa chất, địa chất thủy văn (ĐCTV), địa mạo, môi trƣờng;
- Các công trình nghiên cứu khoa học của tác giả có liên quan đã công bố
10

trên các tạp chí, báo cáo hội nghị - hội thảo khoa học trong nƣớc trong
thời gian từ năm 2005 đến nay.
- Các tài liệu về động thái NDĐ, kết quả thí nghiệm thấm, kết quả phân tích
mẫu nƣớc, các tài liệu về điều kiện tự nhiên, KT - XH của vùng nghiên
cứu đƣợc công bố trong các công trình sau:
+ Đề tài cấp Nhà nƣớc, mã số KC.09.08/06.10 năm 2010: Luận chứng
khoa học về mô hình quản lý và phát triển bền vững đới bờ biển các tỉnh
Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, do Nguyễn Cao Huần chủ trì.
+ Đề tài cấp Nhà nƣớc, mã số KC.08.21 năm 2005: Nghiên cứu xây dựng
giải pháp tổng thể sử dụng hợp lý các giải cát ven biển miền Trung từ
Quảng Bình đến Bình Thuận, do Trần Văn Ý chủ trì.
+ Đề tài KHCN cấp tỉnh năm 2007: Nghiên cứu đề xuất giải pháp sử
dụng hợp lý tài nguyên nước dưới đất ở vùng cát ven biển bắc Quảng
Bình nhằm phát triển kinh tế - xã hội bền vững, do Lại Vĩnh Cẩm và
Nguyễn Xuân Tặng đồng chủ trì.
+ Đề tài KHCN cấp tỉnh năm 2005: Nghiên cứu các yếu tố tự nhiên ảnh
hưởng đến nuôi tôm trên cát và giải pháp khắc phục, do Trần Văn Ý
và Nguyễn Xuân Tặng đồng chủ trì.
- Cấu trúc của luận án
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, luận án gồm 4 chƣơng nhƣ sau:
Chương 1: Cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu nƣớc dƣới đất
vùng cát ven biển.
Chương 2: Điều kiện hình thành và các nhân tố ảnh hƣởng đến nƣớc
dƣới đất vùng cát ven biển Quảng Bình
Chương 3: Đặc điểm nƣớc dƣới đất vùng cát ven biển Quảng Bình
Chương 4: Định hƣớng khai thác, sử dụng nƣớc dƣới đất vùng cát ven
biển Quảng Bình.

11

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
NƢỚC DƢỚI ĐẤT VÙNG CÁT VEN BIỂN
1.1. Tổng quan nghiên cứu về sự hình thành nƣớc dƣới đất vùng cát ven biển

1.1.1. Trên thế giới

1) Nghiên cứu sự hình thành trữ lượng nước dưới đất
NDĐ đƣợc biết đến và khai thác, sử dụng từ thời cổ xƣa (cách đây
khoảng 3.000 năm), ở Châu Á, Bắc Phi và kéo dài từ Afghanistan đến
Moroco, ngƣời ta đã đào các giếng nằm ngang để lấy nƣớc ở những vùng có
địa hình cao cấp nƣớc cho các nông trại [8].
Song song với quá trình sử dụng nƣớc đã xuất hiện những giả thiết và
những ý niệm đầu tiên về NDĐ, đó là: NDĐ bắt nguồn từ nƣớc đại dƣơng đi
lên theo các khe nứt của đá dƣới áp lực bề mặt (Thales ở Mille, 650 - 548
TrCN) hay ngƣời ta cho rằng nƣớc trong các con sông, trong các mạch nƣớc,
hơi nƣớc xuất hiện có liên quan đến hoạt động núi lửa và từ sâu trong lòng đất
đi lên (Platon, 427 - 347 TrCN), hoặc NDĐ hình thành do sự ngƣng đọng của
hơi nƣớc từ khí quyển (Aristotel, 384 - 322 TrCN). Muộn hơn nữa, Lucrexius
Carus (98 - 53 TCN) lại chỉ ra rằng NDĐ do nƣớc biển đi lên và nhạt hóa hay
do nƣớc mƣa ngấm xuống mà thành (Mareus Vitrucius Pollio, thế kỷ I, TrCN).
Thuyết ngấm là học thuyết đầu tiên về quá trình hình thành NDĐ, với bản
chất đáng tin cậy của nó khi khẳng định sự cung cấp của NDĐ bằng con đƣờng
ngấm sâu vào lòng đất của nƣớc mƣa, nƣớc tuyết tan và các loại nƣớc trên mặt
đất (Mark Vitruvi Polio, Perrp P.V., Mariolt E., Lomonoxov M.V.) [8,44].
Tiếp đến, thuyết ngƣng tụ ra đời với nội dung cơ bản khi coi NDĐ đƣợc
hình thành do bề mặt các vật liệu dạng hạt lạnh hơn đã hút hết hơi ẩm từ
không khí và ngƣng tụ hơi nƣớc trong trong nhiều lỗ hổng nguội lạnh của lớp
thổ nhƣỡng và đất đá nằm phía dƣới (Aristot, thế kỷ IV, TrCN).

Từ những năm đầu của thế kỷ 17, khoa học nghiên cứu NDĐ đã có chiều
hƣớng phát triển nhiều hơn. Các nƣớc đi đầu nghiên cứu và đặt nền móng cho
ngành khoa học ĐCTV phải kể đến là Nga, Hà Lan, Pháp, Mỹ, Đức, v.v... nổi
bật có Lomonoxov M.V, Becnoulli D., Euler (1750), Jucovxki N.E [100].

12


Nhằm phục vụ cho các hoạt động của con ngƣời, sử dụng NDĐ vùng ven
biển đã đƣợc nhiều nƣớc trên Thế giới tiến hành với hình thức khai thác bằng
các lỗ khoan nông, lấy nƣớc phục vụ cho dân sinh và trồng trọt. Qua đó, đã tiến
hành mô tả và đánh giá cơ bản về NDĐ tồn tại trong các tầng chứa nƣớc vùng
khô hạn và bán khô hạn, đồng thời đƣa ra những thông số đặc trƣng phục vụ cho
công tác khai thác thuận lợi (Alex du Toit, 1906) [44].
Khái niệm về các tầng chứa nƣớc vùng cát ven biển còn đƣợc coi nhƣ
mỏ nƣớc nhạt: “Mỏ NDĐ là không gian được giới hạn bởi đường phân thủy,
trong phạm vi đó dưới ảnh hưởng của các nhân tố tự nhiên và nhân tạo đã
hình thành điều kiện thuận lợi hơn so với xung quanh để khai thác và sử dụng
hợp lý theo mục đích đề ra. Một phần của mỏ nước được tiến hành khai thác
gọi là khu khai thác” (Ovtchinikov A.M., Plotnikov N.J. (1930) [55].
Yếu tố hải văn với đặc trƣng là chế độ triều ảnh hƣởng rất lớn đến động
thái NDĐ, đó là tác động của sóng làm thay đổi mực NDĐ trong các tầng
chứa nƣớc ven biển. Để nghiên cứu các tác động của thủy triều đối với NDĐ
vùng ven biển, ngƣời ta đã sử dụng phƣơng pháp giải tích, điển hình có các
công trình của Jacob (1950), Nielsen (1990), Li và Chen (1991), Sun (1997),
Jiao và Tang (1999) và Li, Jiao (2001),...với kết quả xác nhận đƣợc sự ảnh
hƣởng giữa triều vào mực NDĐ là đồng pha và đã nhận diện đƣợc mức độ ảnh
hƣởng của thủy triều đến chất lƣợng NDĐ thông qua các đặc trƣng về độ pH,
EC và DO (Nielsen, 1990; Ataie - Ashtiani và nnk, 1999; Raubenheimer, 1999;
Singh và Gupta, 1997) [107,109].

Một phƣơng pháp nhằm đánh giá lƣợng cung cấp thấm từ nƣớc mƣa đã
đƣợc Bindeman N.N (1963), Stamm (1967) tính toán dƣới dạng giá trị phần
trăm lƣợng nƣớc mƣa thấm theo chiều sâu của lớp chứa nƣớc thông qua chuỗi
số liệu quan trắc thủy văn trong các lỗ khoan thí nghiệm [17].
Những kết quả nghiên cứu có tính ƣu việt và đƣợc sử dụng nhiều nhất là
tính thực nghiệm khi tính toán khối lƣợng cung cấp của nƣớc mƣa cho NDĐ
dựa trên đặc tính trơ của nguyên tố clorua (Cl -) giữa hàm lƣợng Cl- có trong
NDĐ và nƣớc mƣa và gọi là phƣơng pháp cân bằng clorua. Phƣơng pháp này
đƣợc đề xuất bởi Allison và Hughes (1978), sau đó, nó đƣợc ứng dụng nhiều
trong các công trình của Allison và Hughes (1978), Edmunds và Walton
(1980), Kitching (1980), Sharma và Hughes (1985), Edmunds và nnk (1988),
Sukhija và nnk (1988), Cook và nnk (1989), Scanlon (1991), Edmunds và

13


Gaye (1994), Kennet - Smith và nnk (1994), de Silva (1996), Sukhija và nnk
(1996), và de Silva (1998), Martin (2000) [103,106,108,111].
Việc xác định cấu trúc chứa nƣớc, nguồn gốc hình thành, tuổi và sự cung
cấp hay tiêu thoát của NDĐ cũng nhƣ bảo vệ chúng dựa trên quá trình phân rã
của các đồng vị phóng xạ nhƣ 13C, 14C, D, T, 18O, 36Cl, 226Ra và 222Rn,... và
đƣợc gọi là phƣơng pháp đồng vị. Phƣơng pháp này đã đƣợc áp dụng phổ
biến từ những năm 70 (thế kỷ XX) đến nay trong nhiều công trình của Hebert
D., Bui Hoc và Jordan H. (1992), Mazor và George (1992), Wener U. và
Doerr H. (1994), Allison (1994), Moor (1996), Hussian (1999), Burnett
(2001), v.v...
Một trong những phƣơng pháp xác định nguồn gốc và điều kiện thành
tạo NDĐ đã đƣợc Vinogradov A.P., Xulin V.A., Buneev A.N.,...đề xuất trên
cơ sở xác lập các tỷ số đặc trƣng giữa hàm lƣợng các nguyên tố có mặt trong
nƣớc của các đại lƣợng thuộc chu trình thủy văn, sau đó so sánh với nƣớc

biển. Các tỷ số này có dạng rNa/rCl, Cl/Br, Br/I,...[44].
Nghiên cứu sự vận động của nƣớc nhạt ven biển đã đƣợc Girinxki N.N
(1948) xác lập nhiều phƣơng trình tính toán lƣu lƣợng dòng nƣớc ngầm trên
bờ biển và trong các đảo cát ở biển khi giả thuyết rằng giữa nƣớc nhạt và
nƣớc mặn đƣợc ngăn cách bởi đƣờng cong thoải (không tính đến đới hỗn hợp
do khuếch tán tạo thành) và coi dòng NDĐ là dòng phẳng một chiều trong
tầng chứa nƣớc đồng nhất. Nghiên cứu lƣợng NDĐ tiêu thoát ra biển là một
vấn đề phức tạp, đòi hỏi có chuỗi quan trắc lâu dài cũng nhƣ khối lƣợng thông
tin đa dạng, việc tính toán thông thƣờng dựa trên các nguyên lý thủy động lực
NDĐ (Smiles và Stokes, 1976; Nielsen,1989; Gourlay, 1992; Turner, 1997; Li,
2004). Sau đó đã đƣợc đơn giản hóa bằng phƣơng pháp mô hình số
(Buddemeier, 1996; Wiliam Burnett C., 2001) hoặc dựa trên lý thuyết phân
tán và vận chuyển khối (Bredehoeft và Pinder, 1973; Segol, Pinder và Grey,
1975) [86,96,110,111].
Mức độ ảnh hƣởng của thảm thực vật đến quá trình hình thành NDĐ cũng
đƣợc đề cập đến từ đầu thế kỷ XX. Bằng phƣơng pháp cân bằng nƣớc, cân bằng
lƣợng clorua và các phƣơng pháp tỷ lƣu lƣợng có thể xác định đƣợc lƣu lƣợng
cung cấp và thoát NDĐ ở điều kiện tự nhiên và canh tác nông nghiệp của thảm
thực vật từ trạng thái ổn định cũng nhƣ khi bị xáo trộn. Trên cơ sở đó, kết quả
nghiên cứu này đã đƣa ra đƣợc những phƣơng pháp luận đúng đắn cho khai thác,

14


sử dụng NDĐ trong vùng cát ven biển bằng các giải pháp tăng cƣờng nguồn
nƣớc nhạt cung cấp cho tầng chứa nƣớc nhằm sử dụng lâu dài và có hiệu quả
(George P.J., 1985) [108].
Đến nay các nƣớc tiên tiến trên Thế giới đã tiến hành nghiên cứu và đạt
đƣợc nhiều kết quả quan trọng về sự tác động của việc thay đổi khí hậu đến
tài nguyên nƣớc nói chung. Trong yếu tố khí hậu đƣợc chú trọng nhiều nhất là

lƣợng mƣa bổ cập cho nƣớc ngầm và quá trình tăng nhiệt độ kèm theo sự
dâng cao mực nƣớc biển xâm nhập vào đất liền. Các dự án điều tra đánh giá
tài nguyên nƣớc đƣợc kết hợp với nhiều lĩnh vực khác và đƣợc đánh giá một
cách tổng thể về giá trị tiềm năng và độ ô nhiễm [81,89].
Hầu hết những nghiên cứu về tác động tiềm tàng của sự thay đổi khí hậu
tới chu trình thủy văn đƣợc dự báo trực tiếp đối với nƣớc mặt, có liên hệ giữa
dòng chảy ngầm và thoát của sông (Whitfield và Taylor, 1998; Leith và
Whitfield, 1998). Một số ít những nghiên cứu đã chính xác hóa độ nhạy cảm
của các tầng chứa nƣớc khi có sự thay đổi của lƣợng mƣa và nhiệt độ. Trên
bình diện quốc tế, chỉ một vài nghiên cứu thể hiện dƣới dạng các báo cáo
thƣờng năm về tác động của sự thay đổi khí hậu (cơ bản là dự báo) tới tài
nguyên NDĐ (Vaccaro, 1992; McLaren, Sudicky 1993 và Rosenberg, 1999).
Một trong những nghiên cứu quan trọng nữa là việc xác định định lƣợng các
quá trình thủy văn và liên kết giữa chúng với NDĐ bằng phƣơng mô hình dự
báo và tính toán (York, 2002) [81-84,89].
Nghiên cứu đặc điểm hình thành NDĐ đến nay đã đạt đƣợc nhiều kết
quả nhất định, đặc biệt bằng phƣơng pháp mô hình (mô hình vật lý, mô hình
toán, mô hình tỷ lệ,...), nhiều công trình đã đi sâu đánh giá định lƣợng quá
trình hình thành trữ lƣợng động tự nhiên, trữ lƣợng khai thác tiềm năng, trong
đó, việc xác định trữ lƣợng thấm xuyên từ tầng chứa nƣớc này sang tầng chứa
nƣớc khác hay trữ lƣợng cuốn theo khi có các hoạt động khai thác, sử dụng
NDĐ, xác định quá trình lan truyền vật chất trong nƣớc cho kết quả tính toán
khá chính xác [86,92,96,104,110,112,113].
2) Nghiên cứu sự hình thành thành phần hóa học nước dưới đất
Đặt nền móng cho việc giải thích sự hình thành thành phần hóa học của
NDĐ là Lomonoxov M.V. (1711 - 1765) trên cơ sở nghiên cứu quá trình hóa
lý của NDĐ với đất đá hình thành nên tổng khoáng hóa trong nƣớc. Ông cũng
đã nêu lên bản chất và tính đa dạng của thành phần hóa học bởi sự hòa tan và

15

rửa lũa của đất đá. Tiếp theo đó, nhiều nhà khoa học đã đi sâu giải quyết vấn
đề này nhƣ Bunsen R. (1871), Fresenius, Clusius (1857), Than K. (1864) và
Arrhenius S. (1887) [79,85,91,95,99,107].
Chất lƣợng NDĐ đƣợc hình thành từ tổng hợp của nhiều quá trình thành tạo
của tầng chứa nƣớc. Chúng luôn ở trạng thái biến đổi liên tục và phụ thuộc vào
điều kiện hình thành, quá trình vận động, thành phần và đặc tính hóa lý của môi
trƣờng thạch học cũng nhƣ các chất mà nó tiếp xúc. Vernatxki V.I. cho rằng sự
hình thành thành phần hóa học NDĐ là kết quả của sự phá hủy trạng thái cân
bằng của hệ thống đất đá - nƣớc - khí - vật chất sống.
Chất lƣợng nƣớc đối với đời sống con ngƣời và phát triển kinh tế luôn là
vấn đề đƣợc quan tâm hàng đầu của nhiều quốc gia, trong khi, những vùng
đồng bằng kể cả vùng ven biển là địa thế thuận lợi cho dân cƣ tập trung đông
đúc và có nhu cầu sử dụng nƣớc rất lớn. Khởi đầu nghiên cứu thành phần
nƣớc nhạt trong cát ven biển phải kể đến các nƣớc Scotland, Hà Lan,
Australia, Trung Quốc, Slilanka,...tiêu điểm là nghiên cứu chất lƣợng nƣớc
trong các tầng nông, có ảnh hƣởng mạnh mẽ của nƣớc biển, đối tƣợng chính
là hàm lƣợng sắt, độ kiềm, canci (Ranwell, 1972; Gibble và Hall, 1985;
Pettijohn, 1987; Paterson, 1997) [90,93,97,98].
Nghiên cứu sự hình thành và biến đổi thành phần hoá học của NDĐ là
một trong những vấn đề đƣợc các nhà khoa học địa chất thuỷ văn, đặc biệt là
các nhà thủy địa hoá quan tâm nhƣ Picheva K.E., Poxokhop E.V, Beluxova
A.P., Karxep A.A., Pinheker E.V., Xamarina V.X., Appelo A.J., Postma D.,
Fetter C.W. [85]. Các tác giả đã tiếp cận vấn đề biến đổi chất lƣợng NDĐ
theo nhiều cách khác nhau nhƣng mục đích cuối cùng là đánh giá mức độ biến
đổi thành phần hoá học nhằm bảo vệ NDĐ khỏi bị nhiễm mặn bởi nƣớc biển
và nhiễm bẩn từ các yếu tố gây bẩn. Có những tác giả đi sâu nghiên cứu điều
kiện, yếu tố hình thành thành phần hoá học của NDĐ hay nghiên cứu chi tiết
về điều kiện môi trƣờng địa hoá ảnh hƣởng đến sự biến đổi các nguyên tố.

Beluxova A.P. đã đề cập đến nguyên tắc và phƣơng pháp nghiên cứu các quá
trình hình thành chất lƣợng NDĐ, phân tích tiến trình phát triển của thành
phần hoá học NDĐ dƣới ảnh hƣởng của quá trình kỹ sinh và đánh giá đƣợc
mức độ tổn thƣơng của NDĐ bằng cách sử dụng các chỉ số, chỉ thị đặc trƣng
cho sự chống lại nhiễm bẩn. Picheva K.E đã xác nhận quy luật biến đổi thành
phần hoá học của nƣớc thiên nhiên và đánh giá sự bền vững của các nguyên

16


tố phổ biến trong vỏ Trái đất là sắt, canci, magie, natri, kali, silic, phốt pho,
cacbon, lƣu huỳnh, clorua,...Sự bền vững của các thành phần trong nƣớc đƣợc
xác định bằng độ hoà tan của các hợp chất tạo thành từ các nguyên tố đó,
đánh giá đƣợc vai trò của các yếu tố trong sự hình thành thành phần hoá học
của nƣớc ở mức độ khác nhau, thông thƣờng chúng phụ thuộc vào độ tổng
khoáng hoá, điều kiện thế nằm của tầng chứa nƣớc, điều kiện trầm tích và
hoàn cảnh nhiệt động, v.v...
Các tác giả nhƣ Appelo A.J., Postma D., Fetter C.W. (1993), David
K.Todd [85] nghiên cứu chi tiết hơn về địa hoá và các quá trình nhiễm bẩn
NDĐ, sự tƣơng tác chặt chẽ giữa đất đá và nƣớc cùng với sự tham gia của vi
sinh vật đã gây nên sự biến đổi về thành phần cũng nhƣ hàm lƣợng của các
nguyên tố trong NDĐ. Các tác giả này cũng nhấn mạnh vai trò của quá trình
thuỷ động lực, quá trình hóa lý xảy ra trong môi trƣờng nƣớc đến sự hình
thành và biến đổi thành phần hoá học của NDĐ. Trên cơ sở nghiên cứu sự phát
triển của các loài thực vật sống trong môi trƣờng đất cát ven biển đã xác định
đƣợc khả năng hấp thu nƣớc và tác động đến chất lƣợng NDĐ (Oosting và
Billings, 1982; Asprey và Loveless, 1958; Martin, 1959; Sauer, 1976) [99,107].
Quá trình thành phần hóa học NDĐ từ trƣớc đến nay có thể đƣợc tổng hợp
thành các nhóm chính gồm các quá trình thủy phân và rữa lũa các đất đá; hấp
phụ và trao đổi ion; khuếch tán; pha trộn; bốc hơi và quá trình sinh vật [44].

Trong Thế kỷ XX, nghiên cứu NDĐ nói chung và nƣớc vùng cát ven biển
nói riêng đã bƣớc vào thời kỳ phát triển cao, các tác giả nổi tiếng nhƣ Dachler
R., Imbeause E., Keilhak K., Koehne W., Them G.,...đã không những đóng góp
về mặt lý thuyết, mà còn tìm ra các giải pháp bảo vệ, sử dụng hợp lý hơn tài
nguyên NDĐ từ phạm vi và quy mô nghiên cứu riêng lẻ sang nghiên cứu và
quản lý tổng hợp. Các công trình nghiên cứu góp phần đảm bảo tính bền vững
trong sử dụng tài nguyên, tránh bị cạn kiệt và ô nhiễm môi trƣờng NDĐ.
Kết quả nghiên cứu sự phân tán của nƣớc mặn vào NDĐ cho thấy có sự gia
tăng tuyến tính với vận tốc dòng chảy, quyết định bởi hệ số thấm cao hay thấp;
độ lỗ hổng và độ dốc thủy lực (Fetter, 1993) và sự dao động tạo áp lực của thủy
triều cũng gây nên quá trình pha lẫn của chúng (Cooper, 1959) [85,112].
Vùng cát có diện tích rộng lớn nhất phải kể đến sa mạc Sahara (Angeria),
chiếm diện tích trên 15.000 km2. Phần lớn, các dải cát ở đây có nguồn gốc hiện
đại thuộc các trầm tích biển gió và sông biển. Những khảo sát đầu tiên đƣợc

17


Dervieux bắt đầu từ thời kỳ năm 1953 đến 1956, tiếp đến là nghiên cứu thành
phần hóa học NDĐ bằng phƣơng pháp thủy văn đồng vị, điển hình có công trình
của Guendouz (1985), Guendouz (1992, 1993); Anrh (1993); Bneder (1992);
Moulla (1992, 1995, 1996). Ngoài ra, các khảo sát khác về mặt thủy động lực
nhƣ mô hình hóa có công trình của Levassor (1978), Cote (1993), Bonard và
Gardel (1998) [101].
Từ việc nghiên cứu mặt ranh giới mặn - nhạt trong các tầng chứa nƣớc
ven biển đã tạo tiền đề cho các công trình khoa học sau này về nghiên cứu
quá trình pha trộn giữa nƣớc biển và NDĐ hay sự xâm nhập mặn của nƣớc
biển vào tầng chứa nƣớc, quá trình tiêu thoát NDĐ ra biển dƣới dạng dòng
thấm liên tục của đới chứa nƣớc ven biển cho thấy dòng thấm xảy ra trong cả
vùng nƣớc nhạt và nƣớc mặn, nƣớc nhạt thấm ngƣợc lên để tiêu thoát ở gần

bờ biển và có một dòng tuần hoàn trong nƣớc mặn gần mặt ranh giới, kết quả
nghiên cứu này đƣợc trích dẫn rộng rãi và đã đƣợc nâng lên thành nguyên lý
Ghyben - Herzberg (DuCommun J., 1828; Cooper,1959). Kết quả nghiên cứu
quá trình phân tán thấm và vận chuyển khối của nƣớc nhạt ven biển với nƣớc
biển cho thấy vùng phân tán thƣờng mỏng so với toàn bộ chiều dày của các
thấu kính nƣớc nhạt, mặt khác chúng hình thành và vận chuyển theo nhiều
quá trình phức tạp (Bredehoeft và Pinder, 1973; Segol, Pinder và Grey, 1975).
Sự phân tán của nƣớc mặn gia tăng tuyến tính với việc tăng vận tốc dòng
chảy, quyết định bởi hệ số thấm, độ lỗ hổng và độ chênh thủy lực (Fetter,
1993). Sự dao động và tạo áp lực của thủy triều cũng gây nên quá trình pha
lẫn của chúng và dấu hiệu nổi bật của triều dễ nhận biết hơn qua hệ số thấm
cao hay thấp (Cooper, 1959) [85-87,90,94,102,112,105,113].
Trên Thế giới, ngày càng có nhiều công trình khoa học đƣợc thực hiện
trên nhiều khu vực ven biển nhằm nghiên cứu nguồn gốc hình thành NDĐ,
xác định diện thay đổi mực nƣớc, xác định nguồn gốc và đánh giá mức độ
nhiễm mặn NDĐ, xác định mối quan hệ tuổi của NDĐ và khảo sát về mặt thời
gian của quá trình biến đổi trữ lƣợng và nguồn gốc của chúng.

1.1.2 Ở Việt Nam
Vấn đề địa chất khu vực miền Trung nói chung và vùng Quảng Bình nói
riêng đã đƣợc tiến hành điều tra từ những năm đầu thế kỷ 20, thể hiện trên tờ
bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 (Jacob C., 1921 và Fromaget J., 1927). Thời
kỳ Pháp thuộc, trong tờ bản đồ địa chất Huế - tỷ lệ 1/500.000 (Hoffet J.H.,

18


1935) đã nghiên cứu và đánh giá quá trình thành tạo đụn cát và thành phần
của chúng. Các thành tạo cát màu vàng ven biển từ Quảng Bình đến Thừa
Thiên - Huế đƣợc gọi là phù sa mới thuộc trầm tích Đệ tứ [11-13,23].

Sau năm 1954, quá trình thành tạo cát ven biển miền Trung đã đƣợc đầu
tƣ nghiên cứu nhiều hơn, trong đó, Tổng Cục Địa chất đã tiến hành chỉnh lý
và khảo sát thực địa trên toàn miền Bắc Việt Nam. Đặc điểm địa tầng địa chất
vùng nghiên cứu trong đó có các trầm tích Đệ tứ đa nguồn gốc đƣợc thể hiện
trên tờ bản đồ Mahaxay - Đồng Hới, tỷ lệ 1:200.000 thành lập trong những
năm 1979 - 1983 và đƣợc hiệu đính năm 1992-1993; Bản đồ địa chất Đệ tứ
Việt Nam, tỷ lệ 1/500.000 (Nguyễn Đức Tâm và Đỗ Tuyết, 1994),.... Ngoài
ra, một số hợp phần tự nhiên cũng đã đƣợc tiến hành nghiên cứu ở nhiều mức
độ khác nhau nhƣ về sử dụng đất cát biển (Lê Đức An, 1982, 1996; Phan
Liêu, 1987); về địa mạo bờ biển, lịch sử phát triển đồng bằng (Đặng Văn Bào,
Nguyễn Vi Dân, Bùi Văn Nghĩa, 1977, 1996; Nguyễn Đức Tâm, 1982); về
trầm tích cát (Trần Nghi, 1996); về phân loại cát bề mặt (Nguyễn Tiến Hải,
2001), về địa mạo, xói lở bờ biển miền Trung trong mối tƣơng quan đến sự
vận động các dải cồn cát (Vũ Văn Phái, 1996 - 2006)...[11-13,17-19,2123,25,26,50].
Những năm gần đây, việc nghiên cứu và đánh giá tài nguyên trong khu vực
nhằm phục vụ phát triển KT - XH đã đƣợc tiến hành khá tỷ mỷ. Điển hình về
đánh giá tổng thể sử dụng hợp lý dải cát ven biển miền Trung và bảo vệ môi
trƣờng đã đƣợc thể hiện trong nội dung của Đề tài cấp Nhà nƣớc, mã số
KC.08.07 (Trƣơng Quang Học, 2003) và KC08-21 (Trần Văn Ý, 2005) [36,77].
Vấn đề nghiên cứu cân bằng bảo vệ, sử dụng có hiệu quả nguồn nƣớc
phục vụ phát triển kinh tế xã hội ven biển miền Trung đã đƣợc thực hiện trong
Đề tài cấp Nhà nƣớc, mã số KC-12-03 (Ngô Đình Tuấn, Lê Văn Nghinh,
Nguyễn Văn Lai, Nguyễn Trọng Sinh,…,1995).
Đới bờ biển Quảng Bình - Quảng Trị - Thừa Thiên Huế đã đƣợc nghiên cứu
xác lập luận chứng khoa học về điều kiện tự nhiên, tài nguyên, KT - XH, môi
trƣờng và tai biến thiên nhiên, mâu thuẫn trong khai thác và sử dụng tài nguyên
làm căn cứ đầu vào cho phân vùng chức năng để xác lập mô hình quản lý tổng
hợp và phát triển bền vững (PTBV) (Nguyễn Cao Huần, 2010) [39,40].
NDĐ là đối tƣợng đã đƣợc các tổ chức, cơ quan chuyên ngành trong
19

nƣớc nghiên cứu và đã đạt đƣợc những kết quả nhất định. Các công trình
đƣợc triển khai trên hầu khắp lãnh thổ Việt Nam với nhiều vấn đề khác nhau,
gồm có ĐCTV khu vực (Nguyễn Thƣợng Hùng, 1967; Nguyễn Văn Túc,
1974; Nguyễn Kim Cƣơng, 1988 - 1995; Đặng Hữu Ơn, 1995,...); thủy địa
hóa (Vũ Ngọc Kỷ, 1975,1988,1992; Nguyễn Kim Ngọc, 1983 - 1988), đồng
vị NDĐ (Vũ Kim Tuyến, 1996; Bùi Học, 2006),...[34,35,58,59,61].
Giai đoạn 1976 - 1980 có nhiều chƣơng trình cấp Nhà nƣớc và đề tài nghiên
cứu tổng hợp ĐCTV lãnh thổ ra đời. Đề tài “NDĐ Cộng hòa xã hội chủ nghĩa
Việt Nam”, mã số 44-04-01-01 do Vũ Ngọc Kỷ chủ biên tổng hợp đƣợc hầu hết
các tài liệu ĐCTV và NDĐ từ trƣớc đến những năm đầu của thập kỷ 80. Đây là
công trình đã phản ánh khách quan điều kiện ĐCTV của đất nƣớc và đã đánh giá
đầy đủ các khía cạnh của lĩnh vực ĐCTV và NDĐ trong mấy chục năm qua.
Khu vực ven biển miền Trung đã có hàng loạt các công trình điều tra về
ĐCTV - ĐCCT phục vụ cho công tác thành lập bản đồ chuyên đề, đó là NDĐ các
đồng bằng ven biển miền Trung và Nam Trung Bộ (Nguyễn Trƣờng Giang, 1992),
Báo cáo lập bản đồ ĐCTV Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 (Trần Hồng Phú, 1988) [37].
Công tác điều tra cơ bản về tài nguyên, môi trƣờng, đánh giá tổng hợp
hiện trạng chất lƣợng nƣớc và khả năng cung cấp nƣớc ở dải ven biển miền
Trung, trong đó có vùng cát ven biển Quảng Bình đã đƣợc tiến hành bởi Ngô
Ngọc Cát (1999), Đoàn Văn Cánh (2003), Nguyễn Xuân Tặng (2008), Phạm
Văn Thanh (2005), Lê Thị Thanh Tâm (2009) [7,72,73].
Kết quả tìm kiếm NDĐ vùng Đồng Hới - Bình Trị Thiên (Nguyễn Trƣờng
Đỉu, 1978) và vùng Quảng Trạch - Quảng Bình (Nguyễn Trƣờng Giang, 1995)
đã xác lập và phân chia ra các phân vị địa tầng trầm tích Kainozoi theo nguồn
gốc, thành phần thạch học và tuổi, phân chia các tầng chứa nƣớc và tính toán trữ
lƣợng khai thác dự báo cũng nhƣ chất lƣợng NDĐ. Những năm đầu thế kỳ XXI,
việc đánh giá tiềm năng NDĐ một số vùng thuộc đồng bằng ven biển miền
Trung, trong đó vùng cát ven biển Quảng Bình đƣợc Bộ Tài nguyên - Môi

trƣờng giao cho Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nƣớc miền Bắc
thực hiện trong năm 2008. Kết quả đạt đƣợc còn mang tính chất suy luận một
cách định tính, chƣa có số liệu thực tế minh chứng đầy đủ nhƣ: nguồn gốc NDĐ,
tính chất và quy luật nhiễm mặn (hoặc rửa mặn), mức độ và nguyên nhân nhiễm
bẩn, những tác động tiêu cực hoặc tích cực của đối với môi trƣờng sinh thái,...
20


Ngoài ra, một số kết quả điều tra nghiên cứu cấp nƣớc phạm vi nhỏ thuộc
các vùng ven biển Quảng Bình đã xác định đƣợc trữ lƣợng khai thác tiềm năng
cũng nhƣ chất lƣợng NDĐ trong dải cát ven biển tuổi mvQ23 và đã định hƣớng
khai thác, sử dụng NDĐ phục vụ phát triển các mục đích KT - XH trên một số
diện tích thuộc vùng nghiên cứu, điển hình có các công trình của Trần Văn Ý
(2004), Lại Vĩnh Cẩm, Nguyễn Xuân Tặng (2007), Nguyễn Văn Canh (2009)
[5,9,21-27,48,77,78].
Tầm quan trọng của NDĐ vùng cát ven biển Quảng Bình đã đƣợc khẳng
định rằng, nó có thể góp phần cải tạo và ổn định môi trƣờng sinh thái khi khai
thác, sử dụng một cách hợp lý. Nhằm tránh suy thoái và lãng phí nguồn NDĐ
tại khu vực cần phải kết hợp các giải pháp khoa học kỹ thuật, công tác quản lý
và bảo vệ môi trƣờng NDĐ (Phan Văn Trƣờng, 2005 - 2010).
Một vấn đề quan trọng đối với vùng ven biển nói chung là sự xâm nhập
mặn của nƣớc biển. Nằm cân bằng động với nƣớc biển, NDĐ bị chi phối về
động thái, trữ lƣợng và chất lƣợng do tác động của chế độ triều. Nghiên cứu
nhiễm mặn đã đƣợc Nguyễn Văn Hoàng, Nguyễn Thành Công, Đặng Tiến
Dũng (2003) tính toán tối ƣu khai thác nƣớc nhạt dƣới đất vùng ven biển miền
Trung trên cơ sở xác lập mô hình lan truyền mặn và dự báo xâm nhập mặn.
Những kết quả nghiên cứu ĐCTV tại một số diện tích thuộc vùng ven
biển Quảng Bình phần nào đã xác định đƣợc mặt cấu trúc, điều kiện phân bố
tầng chứa nƣớc trong các trầm tích Đệ tứ trên cơ sở thăm dò, tìm kiếm và
đánh giá sơ bộ tài nguyên nƣớc.

Nghiên cứu NDĐ trong khu vực đóng vai trò hết sức quan trọng nhằm
góp phần nâng cao tính hiệu quả trong khai thác sử dụng tài nguyên phục vụ
phát triển KT - XH của khu vực, chính vì vậy, nhất thiết cần phải nghiên cứu
sâu hơn, toàn diện hơn về điều kiện phân bố, nguồn gốc, điều kiện hình thành
trữ lƣợng và chất lƣợng cũng nhƣ mức độ ảnh hƣởng của các hợp phần tự
nhiên và nhân sinh đối với NDĐ, từ đó định hƣớng khai thác, sử dụng hợp lý
và bảo vệ tài nguyên môi trƣờng.
1.2 Các cơ sở khoa học về nghiên cứu nƣớc dƣới đất

1.2.1 Khái niệm và phân loại nước dưới đất

1) Khái niệm
Tài nguyên nƣớc bao gồm nƣớc mƣa, nƣớc mặt (nƣớc sông, ao hồ, hồ
21


chứa,...), NDĐ và nƣớc biển. Chúng đƣợc coi là các nguồn tài nguyên thiên
nhiên đặc biệt, tính linh động cao và có khả năng tái tạo. Nƣớc phân bố rất rộng
trên Trái đất và có mặt ở tất cả các quyển (khí quyển, thủy quyển, địa quyển và
sinh quyển) và có vai trò vô cùng quan trọng trong sự phát triển tự nhiên, đời
sống loài ngƣời và sinh vật.
NDĐ đƣợc xem là toàn bộ nƣớc thiên nhiên ở tất cả các dạng lỏng, hơi, rắn
tồn tại trong lòng đất, bao gồm cả nƣớc trong đới bão hòa (có áp và không áp) và
đới thông khí (hơi nƣớc, nƣớc ngƣng tụ, nƣớc thổ nhƣỡng, nƣớc thƣợng tầng,
nƣớc đóng băng).
Phần nƣớc trọng lực ở trong tầng chứa nƣớc thứ nhất tính từ trên mặt
thƣờng đƣợc gọi là “nƣớc ngầm”. Phía trên tầng nƣớc ngầm thƣờng không có
lớp cách nƣớc che phủ và nƣớc trọng lực không chiếm toàn bộ bề dày của đất đá
chứa nƣớc, nên bề mặt gƣơng nƣớc ngầm là mặt thoáng tự do. Trong một số
trƣờng hợp, đới thông khí có lớp cách nƣớc hoặc thấu kính cách nƣớc, sẽ làm

nƣớc ngầm có áp lực cục bộ.
NDĐ tham gia vào vòng tuần hoàn của nƣớc trong thiên nhiên và chiếm
tỷ trọng không lớn so với nƣớc trên vỏ Trái đất. Khối lƣợng NDĐ phần lục
địa đƣợc đánh giá từ nhiều nguồn tài liệu [44] là rất khác nhau: theo Lvovic
M.I. có khoảng 64 triệu km3 (chiếm 72,41% tổng lƣợng nƣớc trong khí
quyển); theo Plotnikov N.I.: 23.700 triệu km3 (chiếm 49,43%), còn theo Cục
Khảo sát địa chất Hoa kỳ chỉ có 4,0 triệu km3 (chiếm 14,16 %) (bảng 1.1).
Cũng nhƣ các loại khoáng sản rắn khác, NDĐ tồn tại trong lòng đất với các
tầng chứa nƣớc đƣợc đánh giá dƣới 3 dạng trữ lƣợng khác nhau nhƣ sau:
- Trữ lượng tĩnh tự nhiên: Tầng chứa nƣớc luôn luôn có một lƣợng nƣớc
nhất định, đó là trữ lƣợng tĩnh tự nhiên (gọi tắt là trữ lƣợng tĩnh) và đƣợc thể
hiện ở hai dạng: đối với nƣớc có áp là trữ lƣợng tĩnh đàn hồi và đối với nƣớc
không áp là trữ lƣợng tĩnh trọng lực.
- Trữ lượng động tự nhiên: là lƣợng nƣớc lƣu thông trong tầng chứa nƣớc
do có nguồn cung cấp và nguồn thoát. Sự hình thành trữ lƣợng động tự nhiên
trong các thành tạo chứa nƣớc Đệ tứ vùng cát ven biển chủ yếu do cơ chế thấm
từ nƣớc mƣa qua đới thông khí, miền cấp trùng với miền phân bố.
- Trữ lượng khai thác tiềm năng: là lƣợng nƣớc có thể khai thác đƣợc với
điều kiện kỹ thuật cho phép và chất lƣợng nƣớc đảm bảo yêu cầu trong suốt thời
22


gian khai thác, đồng thời không làm nhiễm bẩn và cạn kiệt tầng chứa nƣớc,
không gây tác động xấu đến môi trƣờng sống. Các nguồn tham gia hình thành
trữ lƣợng khai thác tiềm năng gồm có trữ lƣợng động tự nhiên và một phần trữ
lƣợng tĩnh tự nhiên.
Bảng 1.1: Sự phân bố nước phần lục địa vỏ Trái đất
Các thành
phần thủy
quyển

Theo Lvovic M.I.
Thể tích
nƣớc
(103km3)

Tỷ lệ
(%)

Theo Plotnikov
Theo Cục khảo sát Địa
N.I.
chất Mỹ
Thể tích
Thể tích
Tỷ lệ
nƣớc
nƣớc
Tỷ lệ (%)
(%)
3
3
3
3
(10 km )
(10 km )

Nƣớc dƣới đất

64.000 72,41

23.700

49,43

4.000

14.16

Băng tuyết

24.000 27,15

24.064

50,18

24.000

84.95

280 0,317

167,40

0,35

155

0.55

Nƣớc hồ
Hơi nƣớc trong
thổ nhƣỡng
Hơi nƣớc trong
khí quyển
Nƣớc sông
Tổng

85

0,096

16,50

0,034

83

0.294

14

0,016

1,12

0,002

14

0.050

1,2

0,001

2,12

0,004

1,20

0.004

88.380,2

100

47.951,14

100

28.253,2

100

Nguồn tham khảo: [44]

2) Phân loại nước dưới đất

Phân loại NDĐ có ý nghĩa to lớn, nó phản ảnh các quy luật phân bố, tồn
tại và vận động NDĐ, đồng thời, tạo luận cứ sử dụng hợp lý tài nguyên nƣớc
phục vụ cho các mục đích khác nhau của nền kinh tế quốc dân. Điển hình có
cách phân loại NDĐ của Liscov, Xavarenxki F.P (1939), Ovtsinnicov A.M.
(1948) và Ovtsinnicov A.M. - Klimentov P.P (1967).
Trong khi đó, cách phân loại NDĐ ở Mỹ và một số nƣớc Châu Âu
thƣờng dựa vào lƣu lƣợng khai thác và tổng chất rắn hòa tan (Freeze and
Cherry, 1979) hoặc dựa vào đặc điểm áp lực và điều kiện phân bố và hoặc
dựa vào các tiêu chuẩn sử dụng nƣớc.
Trên cơ sở điều kiện thế nằm, đặc điểm áp lực, đặc điểm động thái,
nguồn gốc và khả năng sử dụng nƣớc trong mục đích phát triển KT - XH tại
23


vùng nghiên cứu, NDĐ đƣợc phân thành nƣớc trong đới thông khí, nƣớc
ngầm và nƣớc acterzi - phù hợp với cách phân loại của Ovtsinnicov A.M. Klimentov P.P (1967). (bảng 1.2) [44,46].
Bảng 1.2: Phân loại nước dưới đất theo điều kiện chiều sâu, thế nằm
Tƣơng quan
Các
Đặc
giữa miền
kiểu trƣng Các loại NDĐ chính
cấp và miền
chính áp lực
phân bố
Nƣớc
Nƣớc lầy, nƣớc thổ
trong
nhƣỡng, nƣớc thƣợng
Không

đới
tầng, nƣớc trong các
áp
thông
loại đất mặn, nƣớc
khí
vùng băng vĩnh cửu.
Trầm tích aluvi trong
các thung lũng sông, Trùng nhau
trầm tích băng, đồng
Nƣớc Không cỏ, hoang mạc, bán
ngầm
áp hoang mạc, deluvi,
proluvi vùng núi và
vùng cát ven biển

Đặc điểm
động thái

Nguồn
gốc

Không
thƣờng
xuyên

Mực
nƣớc
dao
động

phụ
thuộc
nguồn
cấp
trên mặt, sự
bốc hơi và
mức truyền
áp lực
Mực
nƣớc
dao động do
Không
sự truyền áp
trùng nhau
lực

Đối tƣợng
sử dụng
nƣớc

Nông
nghiệp
Ngấm,
ngƣng
tụ

Sinh hoạt,
nông
nghiệp,
lâm nghiệp,

công nghiệp

Nƣớc áp lực giữa
Ngấm Nƣớc nhạt để
tầng (nƣớc mỏ dầu,
từ biển cấp
nƣớc,
Nƣớc
Có áp nƣớc dƣới băng,
và nƣớc khoáng
acterzi
nƣớc nóng, nƣớc
nguyên hóa để chữa
khoáng,...)
sinh bệnh
Nguồn: theo Ovtsinnicov A.M. - Klimentov P.P (1967) [44]

1.2.2 Nguồn gốc và sự hình thành trữ lượng
1) Nguồn gốc
Căn cứ vào điều kiện địa chất, kiến tạo, thành phần thạch học, đặc điểm
địa hình và mối quan hệ của nó với các yếu tố tự nhiên mà NDĐ có nguồn
gốc khác nhau. Trong môi trƣờng địa chất là các trầm tích Đệ tứ, nguồn gốc
NDĐ có thể tồn tại các dạng sau:
a. Nguồn gốc ngấm: NDĐ do nƣớc mƣa ngấm xuống mà thành, nằm ở
phần ngoài cùng của vỏ Trái đất, là kiểu nguồn gốc phổ biến có mực nƣớc
dao động phù hợp với sự biến đổi của lƣợng mƣa và đặc điểm của địa hình,
24


cho nên nó cũng tạo ra những lƣu vực giống nhƣ lƣu vực sông, nƣớc di

chuyển từ nơi địa hình cao đến nơi địa hình thấp dƣới dạng các dòng ngầm.
Các quá trình cơ bản quyết định thành phần hóa học của nƣớc ngấm là sự hòa
tan và rửa lũa đất đá, hỗn hợp với nƣớc biển, trầm đọng chất khoáng, vi sinh
vật và các quá trình hóa lý.
b. Nguồn gốc ngưng tụ: Trong đới thông khí tồn tại hơi nƣớc, chúng có thể
ngƣng tụ và bám vào các hạt vật chất hình thành nên các giọt nƣớc sau đó có
thể ngấm xuống phía dƣới sâu. Những khu vực có lƣợng mƣa lớn và thƣờng
xuyên ít tạo nên nƣớc ngƣng tụ, còn những vùng khô hạn ít mƣa, lƣợng bốc
hơi lớn sẽ xuất hiện sự ngƣng tụ hơi nƣớc trong đất đá.
c. Nguồn gốc khoáng vật: Một khối lƣợng nhỏ nƣớc đƣợc hình thành từ quá
trình tách thoát nƣớc dạng kết tinh của một số khoáng vật tồn tại trong đới nhiệt
độ cao. Tuy nhiên, loại nƣớc này không đáng kể và ít có điều hiện hình thành.
d. Nguồn gốc trầm tích: Nƣớc tồn tại cùng với quá trình trầm tích biển, sau
một quá trình biến đổi các trầm tích đó không chịu ảnh hƣởng trực tiếp của
biển và nằm ở lục địa, so với xung quanh, nƣớc ở đây có độ khoáng hóa cao.
Đôi nơi, nƣớc bị ảnh hƣởng của các yếu tố tự nhiên nhƣ nƣớc mƣa, nhiệt độ,
vi khuẩn,...có thể đƣợc rửa nhạt hoặc bị biến đổi về chất lƣợng. Trong những
đồng bằng bị chôn vùi mà trƣớc đây chịu tác động của nƣớc biển thƣờng tồn
tại nƣớc trầm tích.
e. Nguồn gốc chôn vùi: Sau khi đƣợc hình thành, do điều kiện thay đổi của
vỏ Trái đất, chúng bị chôn vùi cùng với các đất đá chứa nƣớc. Nƣớc chôn vùi
đƣợc hình thành ở lục địa, có sau quá trình trầm tích đất đá và không còn tiếp
xúc với khí quyển.
2) Sự hình thành trữ lượng
Theo tính toán chung thì lƣợng hơi nƣớc có trong khí quyển khoảng
12.900 km3, bằng 1/41 tổng lƣợng mƣa rơi hàng năm trên toàn bộ Trái đất, có
nghĩa là trong một năm diễn ra 41 vòng tuần hoàn hay 9 ngày là một vòng
khép kín. Chính vì vậy, sự hình thành và phân bố của NDĐ trong tầng chứa
nƣớc cũng rất đa dạng, trong đó quá trình vận động đóng vai trò quan trọng
hơn cả và đƣợc quyết định bởi các yếu tố khí tƣợng (quá trình cung cấp ngấm

của nƣớc mƣa, lƣợng bốc hơi), cấu trúc của tầng chứa nƣớc (đồng nhất hay
không đồng nhất), tính đẳng hƣớng hay dị hƣớng, tính phân lớp của đất đá và
25