Đánh giá tác động môi trường khai thác nước dưới đất đến vấn đề sụt lún đất khu vực thành phố hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

NGUYỄN TRỌNG TUẤN

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG KHAI THÁC NƯỚC
DƯỚI ĐẤT ĐẾN VẤN ĐỀ SỤT LÚN ĐẤT KHU VỰC
THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

HÀ NỘI - Năm 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

NGUYỄN TRỌNG TUẤN

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG KHAI THÁC
NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐẾN VẤN ĐỀ SỤT LÚN ĐẤT KHU VỰC
THÀNH PHỐ HÀ NỘI
Chuyên ngành: Môi trường và phát triển bền vững
(Chương trình đào tạo thí điểm)
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐẶNG ĐÌNH PHÚC

HÀ NỘI - 2016


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Đặng Đình Phúc nguyên trưởng
phòng Quản lý khai thác nước dưới đất, Cục Quản lý tài nguyên nước, Bộ Tài
nguyên và Môi trường, người đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường
(CRESS), Khoa Sau đại học của Đại học Quốc gia Hà Nội cùng các thầy, cô đã
giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên
cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ các phòng ban của Cục
Quản lý tài nguyên nước – Bộ Tài nguyên và Môi trường, Sở Tài nguyên và Môi
trường Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi, cung cấp số liệu cho tôi để
thực hiện luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn sự động viên to lớn về thời gian, vật chất và tinh
thần mà gia đình và bạn bè đã dành cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Xin chân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

NGUYỄN TRỌNG TUẤN

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu nêu
trong luận văn là trung thực, không sử dụng số liệu của tác giả khác khi chưa được

công bố hoặc chưa được sự đồng ý. Những kết quả nghiên cứu của các tác giả khác
được trích dẫn nguồn trong luận văn khi sử dụng. Tên và nội dụng luận văn không
trùng và kết quả của luận văn chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

NGUYỄN TRỌNG TUẤN

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. I
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... II
DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... VI
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ VII
BẢNG CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................................... IX
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI
ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI ......................................................6
1.1. Tổng quan nghiên cứu ảnh hưởng của việc khai thác nước dưới đất đến sự sụt
lún mặt đất ...................................................................................................................6
1.1.1. Khai thác nước dưới đất quá mức .........................................................6
1.1.2. Xác định ngưỡng khai thác nước dưới đất ............................................8
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của việc khai thác nước dưới đất

đến sụt lún đất trên thế giới và ở Việt Nam.................................................................9
1.2.1. Trên thế giới ..........................................................................................9
1.2.2. Ở Việt Nam..........................................................................................10
CHƯƠNG 2: ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, CÁCH TIẾP CẬN .................................18
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................18
2.1. Địa điểm nghiên cứu ..........................................................................................18
2.2. Thời gian nghiên cứu .........................................................................................18
2.3. Cách tiếp cận ......................................................................................................18
2.3.1. Tiếp cận hệ thống ................................................................................18
2.3.2. Tiếp cận liên ngành .............................................................................19
2.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................21
2.4.1. Hồi cố tài liệu nguồn thứ cấp ..............................................................21
2.4.2. Điều tra thực địa và nghiên cứu hiện trường ......................................21
2.4.3. Phương pháp công cụ GIS để xử lý, số hóa dữ liệu, chuẩn bị số liệu
cho mô hình số nước dưới đất, sử dụng phần mềm ArcGIS 10.1, Mapinfor

v


10.1, mô hình số địa chất thủy văn Vsual Modflow. ....................................21
2.4.4. Phương pháp chuyên gia .....................................................................21
2.4.5. Xử lý số liệu ........................................................................................22
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..............................................................23
3.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu .....................................................................23
3.2. Hiện trạng khai thác sử dụng nước dưới đất khu vực thành phố Hà Nội ..........30
3.2.1. Hiện trạng khai thác, sử dụng nước dưới đất cấp nước kiểu công
nghiệp ............................................................................................................30
3.2.2. Hiện trạng khai thác, sử dụng nước dưới đất kiểu giếng UNICEP hộ
gia đình ..........................................................................................................31
3.3. Kết quả xây dựng mô hình số 3D phân lớp địa chất công trình và địa tầng địa

chất thủy văn .............................................................................................................32
3.3.1. Mô hình số 3D phân lớp địa chất công trình.......................................32
3.3.2. Mô hình 3D địa tầng địa chất thủy văn ...............................................35
3.4. Kết quả xây dựng, cân hiệu chỉnh mô hình dòng chảy nước dưới đất Modflow ở
trạng thái dòng chảy ổn định .....................................................................................39
3.4.1. Các thiết lập xây dựng mô hình ..........................................................39
3.4.2. Chạy, cân hiệu chỉnh mô hình MODFLOW ở trạng thái dòng chảy ổn
định ................................................................................................................44
3.5. Kết quả xác định co ngót tầng chứa nước do hạ thấp mực nước dưới đất bằng
mô hình số Modflow + Sub ở trạng thái dòng chảy không ổn định .........................46
3.5.1. Chạy mô hình Modflow với trạng thái dòng chảy không ổn định ......46
3.5.2. Chạy mô hình Modflow tích hợp module Sub ở trạng thái dòng chảy
không ổn định để tính co ngót tầng chứa ......................................................49
3.6. Kết quả phân vùng và xác định ngưỡng khai thác nước dưới đất......................57
3.6.1. Bãi giếng Cáo Đỉnh .............................................................................58
3.6.2. Bãi giếng Yên Phụ...............................................................................60
3.6.3. Bãi giếng Mai Dịch .............................................................................61
3.7. Đề xuất xây dựng các kịch bản khai thác nước dưới đất ...................................66

v


3.7.1. Kịch bản khai thác hiện tại ..................................................................66
3.7.2. Kịch bản khai thác theo quy hoạch nêu trong Quyết định 499/QĐ-TTg
.......................................................................................................................67
3.7.3. Kịch bản khai thác giả định.................................................................67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................69
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................72
PHỤ LỤC ..................................................................................................................75

v


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Tổng lượng khai thác nước dưới đất của các bãi giếng khai thác nước
dưới đất thuộc Công ty TNHH một thành viên nước sạch Hà Nội quản lý ..............28
Bảng 3.2. Số liệu khai thác nước dưới đất năm 2015 của từng bãi giếng thuộc Công
ty TNHH một thành viên nước sạch Hà Nội quản lý ................................................29
Bảng 3.3. Định hướng khai thác nước dưới đất các nhà máy nước Hà Nội (Trích từ
Quy hoạch cấp nước Thủ đô Hà Nội) .......................................................................30
Bảng 3.4. Bảng code các lớp thạch học cột địa tầng địa chất từ Neogen đến Đệ tứ 37
Bảng 3.5. Bảng So sánh giá trị tính toán tổng co ngót của cả 3 tầng .......................55
Bảng 3.6. Bảng So sánh giá trị tính toán tổng co ngót của cả 3 tầng .......................56
Bảng 3.7. Tổng hợp giá trị co ngót (tính bằng cm) của các tầng chứa nước do mô
hình tính trong giai đoạn 2003 – 2012 ......................................................................57
Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả phân tích đánh giá các kịch bản khai thác nước tại
bãi giếng Cáo Đỉnh theo 2 chỉ tiêu tốc độ sụt giảm mực nước và tốc độ co ngót
tầng chứa – sụt lún đất giai đoạn 2000 – 2030........................................................59
Bảng 3.9. Tổng hợp kết quả phân tích đánh giá các kịch bản khai thác nước tại bãi
giếng Yên Phụ theo 2 chỉ tiêu tốc độ sụt giảm mực nước và tốc độ co ngót tầng
chứa – sụt lún đất giai đoạn 2000 – 2030..................................................................61
Bảng 3.10. Tổng hợp kết quả phân tích đánh giá các kịch bản khai thác nước tại bãi
giếng Mai Dịch theo 2 chỉ tiêu tốc độ sụt giảm mực nước và tốc độ co ngót tầng
chứa – sụt lún đất giai đoạn 2000 – 2030..................................................................62
Bảng 3.11. Ngưỡng khai thác nước dưới đất của từng bãi giếng trong khu vực
nghiên cứu .................................................................................................................64

v

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ hình phễu mực nước dưới đất hạ thấp khi khai thác.........................8
Hình 2.1. Bản đồ Địa chất thủy văn khu vực Thành phố Hà Nội .............................20
Hình 3.1. Sơ họa hình ảnh về giếng khai thác nước dưới đất kiểu Unicef trên địa
bàn thành phố Hà Nội ...............................................................................................31
Hình 3.2. Mô hình 3D phân lớp trầm tích đệ tứ theo các đặc tính ĐCCT trong vùng
nghiên cứu .................................................................................................................35
Hình 3.3. Vị trí các lỗ khoan thu thập và sử dụng để xây dựng mô hình địa chất thủy
văn vùng nghiên cứu .................................................................................................36
Hình 3.4. Mô hình khối đặc 3 chiều địa tầng địa chất thủy văn ...............................38
Hình 3.5. So sánh mặt cắt ĐCTV từ kết quả của 5 lỗ khoan của dự án hợp tác
nghiên cứu VIETAS tại khu vực bãi giếng Nam Dư. Vị trí D của mặt cắt VIETAS
cách bờ trái sông Hồng 120 m ..................................................................................39
Hình 3.6. Phân chia 4 vùng hệ số truyền dẫn thủy lực ngang và thẳng đứng của tầng
chứa nước qh..............................................................................................................40
Hình 3.7. Phân chia 7 vùng hệ số truyền dẫn thủy lực ngang và thẳng đứng của tầng
chứa nước qp. ............................................................................................................40
Hình 3.8. Phân chia 4 vùng hệ số truyền dẫn thủy lực ngang và thẳng đứng của cách
nước. ..........................................................................................................................41
Hình 3.9. Vị trí các điểm khống chế biên thủy lực đối với tầng chứa nước qh và qp.
Dọc theo từng đoạn biên nối giữa các điểm khống chế, giá trị biên được nội suy
thuyến tính theo giá trị biên tại điểm khống chế .......................................................42
Hình 3.10. Phân vùng thấm bổ cập cho nước dưới đất và các hồ thấm bổ cập trong
mô hình dòng chảy nước dưới đất.............................................................................43
Hình 3.11. Vị trí các giếng khoan khai thác nước tập trung và sản lượng khai thác
(Flow rate m3/day) trong mô hình MODFLOW .......................................................44
Hình 3.12. Kết quả chạy mô hình MODFLOW vùng nghiên cứu ở trạng thái dòng
chảy ổn đinh đối với tầng chứa nước qh và kết quả cân chỉnh mô hình tại 15 vị trí
quan trắc ....................................................................................................................45
vii

Hình 3.13. Minh họa về biên áp lực của tầng chứa nước qh thay đổi theo
mực nước sông quan trắc ở chân cầu Long Biên , lượng thấm bổ cập thay
đổi theo lượng mưa ở vùng nội đô và lượng khai thác thay đổi theo mùa và năm
theo kịch bản khai thác 2 tại một giếng khoan thuộc bãi giếng Yên Phụ ................47
Hình 3.14. Toàn cảnh các phễu hạ thấp mực nước dưới đất tầng qh và tầng qp do
khai thác nước dưới đất tại các thời điểm tháng 1/2000 và tháng 12/2012 theo kết
quả tính toán của mô hình dòng chảy nước dưới đất trạng thái không ổn định .........48
Hình 3.15. Diễn biến mực nước dưới đất tầng qh và tầng qp theo kịch bản 2 tại bãi
giếng Ngô Sỹ Liên theo kết quả tính toán của mô hình MODFLOW ......................49
Hình 3.16. Sáu zone tính sụt lún theo thứ tự từ trên xuống: (i) zone Thượng Cát
– Yên Phụ (ii) zone Mai Dịch – Ngọc Hà (iii) zone Thành Công – Ngô Sỹ
Liên (iv) Zone Hạ Đình – Tương Mai – Lương Yên (v) zone Pháp Vân (vi)
Zone Nam Dư ............................................................................................................53
Hình 3.17. Diễn biến mực nước dưới đất ở bãi giếng Mai Dịch ..............................53
Hình 3.18. Co ngót trong tầng chứa nước qh, tầng cách nước, tầng chứa nước qp và
giá trị quan trắc sụt lún ở bãi giếng Mai Dịch...........................................................54
Hình 3.19. Diễn biến mực nước dưới đất ở bãi giếng Ngọc Hà ...............................55
Hình 3.20. Co ngót trong tầng chứa nước qh, tầng cách nước, tầng chứa nước qp và
giá trị quan trắc sụt lún ở bãi giếng Ngọc Hà ...........................................................56
Hình 3.21. Diễn biến mực nước dưới đất tầng qp và Biến động mức co ngót của các
tầng chứa tại trung tâm bãi giếng Cáo Đỉnh theo các kịch bản khai thác nước ........59
Hình 3.22. Diễn biến mực nước dưới đất tầng qp và Biến động mức co ngót của các
tầng chứa tại trung tâm bãi giếng Yên Phụ theo các kịch bản khai thác nước ..........60
Hình 3.23. Diễn biến mực nước dưới đất tầng qp và biến động mức co ngót của các
tầng chứa tại trung tâm bãi giếng Mai Dịch theo các kịch bản khai thác nước ........61
Hình 3.24. Phân bố các phễu hạ thấp mực nước dưới đất tầng qp vào cuối năm 2030
khi khai thác đạt ngưỡng 600.000 m3/ngày..............................................................65

viii


BẢNG CHỮ VIẾT TẮT

BTNMT

Bộ Tài nguyên và Môi trường

CRESS

Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường

ĐTM

Đánh giá tác động môi trường

GWW

Phần mềm tính thông số Địa chất thủy văn nước dưới đất

HĐND

Hội đồng nhân dân

KTNDĐ

Khai thác nước dưới đất, hay nước ngầm

KT-XH

Kinh tế - xã hội

KH&ĐT

Kế hoạch và Đầu tư

Mapifor

Phần mềm biên tập số hóa bản đồ

MODFLOW Phần mềm tính toán Địa chất thủy văn nước dưới đất
MT&PT

Môi trường và phát triển

NDĐ

Nước dưới đất, hay nước ngầm

NMN

Nhà máy nước

NN&PTNT

Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

QHQLTNN

Quy hoạch quản lý tài nguyên nước

QLTH

Quản lý tổng hợp

QLTHLVS

Quản lý tổng hợp lưu vực sông

SPSS 6.0

Phần mềm thống kê và xử lý số liệu SPSS 6.0

STNMT

Sở Tài nguyên và Môi trường

SWOT

Công cụ SWOT (phân tích điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội, thách thức)

TN&MT

Tài nguyên và Môi trường

TW

Trung ương

UBND

Ủy ban nhân dân
ix


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hà Nội là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa - xã hội, khoa học công
nghệ và thương mại của cả nước, là thủ đô yêu dấu của hàng triệu người.
Trong những năm gần đây, thủ đô Hà Nội đã không ngừng đổi thay và phát
triển với tốc độ ngày càng tăng, trong đó phải kể nhất là quá trình đô thị hoá
đang diễn ra với tốc độ rất lớn, nhiều khu đô thị, khu chung cư, khách sạn,
bệnh viện, trường học được xây dựng mới với tiêu chuẩn cao. Cho nên nhu
cầu sử dụng nước là rất lớn, lượng nước khai thác ngày một tăng. Trong đó từ
những năm trước Cách mạng Tháng tám cho tới năm 1960 nguồn nước cung
cấp cho thành phố Hà Nội chủ yếu là nước ngầm, mãi tới năm 2010 hệ thống
cấp nước lấy nguồn nước mặt từ sông Đà với công suất giai đoạn I là 250
nghìn m3/ngày đêm mới đi vào hoạt động. Nước ngầm là nguồn cung cấp quan
trọng cho Thủ đô và vùng xung quanh, lưu ượng khai thác nước ngầm tăng
theo thời gian. Theo số liệu tống kê chưa đầy đủ thì lưu lượng khai thác của
công ty cấp nước Hà Nội tăng từ 164 nghìn m3/ngày đêm vào năm 1978 lên
572 nghìn m3/ngày đêm vào năm 2001 và hiện nay khoảng gần 1 triệu
m3/ngày đêm. Ngoài ra nhiều Nhà máy, xí nghiệp mới ra đời cũng tiến hành
khoan giếng khai thác nước dưới đất với lưu lượng khoảng hai trăm nghìn
m3/ngày đêm.
Thành phố Hà Nội nằm trong vùng đồng bằng Bắc Bộ gồm 3 tầng chứa
nước lỗ hổng trong trầm tích bở rời Đệ tứ (Holocen qh, Pleistocen trên qp2,
Pleistocen dưới qp1) được ngăn cách với nhau bằng các lớp thấm nước yếu cấu
tạo bởi các lớp đất đá hạt mịn (gồm sét, sét pha, sét bột có lẫn thành phần vật

chất hữu cơ được xếp vào loại đất yếu). Các tầng chứa nước lỗ hổng trong
trầm tích Đệ tứ phân bố đến độ sâu khoảng 70-85m cách mặt đất. Nằm dưới
các tầng chứa nước lỗ hổng, bở rời trong trầm tích Đệ tứ là các trầm tích
Neogen (gồm các lớp cuội sạn, cát kết xen bột kết, sét kết có tính phân nhịp
với mức độ gắn kết yếu) hoặc trầm tích Trias (gồm đá vôi xám trắng, xám
hồng có nơi xen đá vôi silic, sét vôi).
Việc khai thác nước ngầm với lưu lượng lớn ngày một tăng đã làm cho
mực nước dưới đất của các tầng chứa bị hạ thấp và ngày một tăng , tới nay ở
một số vùng khai thác tập trung xa sông Hồng mực nước hạ thấp trong tầng
1


chứa nước Pleistocen đã lên tới 30m, và trong tầng chứa nước Holocen tới
10m.
Mực nước dưới đất bị hạ thấp sẽ kéo theo kết quả là các tầng đất yếu bị
nén chặt và gây sụt lún.
Các nghiên cứu của thế giới cho thấy nhiều vùng ở Mỹ, Trung Quốc,
Nhật, Thái Lan do khai thác nước dưới đất quy mô lớn đã gây ra lún khá từ vài
chục cm tới trên 1,0m trên diện rộng, ảnh hưởng tới an toàn của các công trình
xây dựng và tiêu thoát nước bề mặt.
Tại Hà Nội số liệu quan trắc lún ở một số trạm đo lún cho thấy trong
giai đoạn từ 1994-2005 tốc độ hạ thấp mực nước dưới đất biến thiên từ -0,18
m/năm (trạm số 1B Gia Lâm) tới -0,87 m/năm (trạm số 6 Mai Dịch), tốc độ
lún mặt đất biến thiên từ - 1,41mm/năm (trạm 1C Đông Anh và -1,8 mm/năm
(trạm Ngọc Hà) tới -41,42 mm/năm (trạm số 3 Thành Công); từ 2008 tới 2012
tốc độ hạ thấp mực nước biến thiên từ +0,03m/năm trạm số 5 Hạ Đình, tới 0,64 m/năm (trạm 1B Gia Lâm); tốc độ lún biến thiên từ -1,01 mm/năm (Trạm
số 6 Mai Dịch) tới -28,07 mm/năm (trạm Pháp Vân). Trong giai đoạn từ 2008,
ở một số trạm quan trắc mực nước dưới đất không bị hạ thấp mà được hồi
phục dần song lún mặt đất vẫn xảy ra với tốc độ khá lớn như tại trạm số 2
Pháp Vân tốc độ hạ thấp mực nước là +0,01 m/năm, trong khi đó tốc độ lún là

-28,07 mm/năm.
Tuy nhiên lún đất nói chung do nhiều nguyên nhân, do các hoạt động
kiến tạo, cũng như do tải trọng tĩnh của các công trình xây dựng, do tải trọng
động của hệ hố giao thông cũng như hoạt động của các công xưởng do khai
thác nước dưới đất, tháo khô mỏ và các công trình ngầm... Vì vậy để có thể
hạn chế lún mặt đất, bảo đảm an toàn cho các công trình trong vùng Hà Nội là
nơi có rất nhiều công trình xây dựng việc đánh giá lún mặt đất, nói chung và
lún do khai thác nước dưới đất gây ra nói riên là công tác hết sức cần thiết.
Căn cứ các văn bản pháp luật như:
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 được Quốc hội nước
CHXNCN Việt Nam thông qua ngày 21/6/2012,
- Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước
CHXNCN Việt Nam thông qua ngày 23/6/2014.
Đều quy định phải xem xét tác động của khai thác nước ngầm tới lún
mặt đất khi tiến hành khai thác nước dưới đất.
2


Gần đây Chính phủ đã ban hành Công văn gửi các Bộ Tài nguyên và
Môi trường, Bộ Xây dựng và các đơn vị liên quan về việc sụt lún mặt đất, các
văn bản như sau:
- Công văn số 6094/VPCP-KTN ngày 11/8/2014 của Văn phòng Chính
phủ thông báo ý kiến của Phó Thủ tướng Hoàng Trung Hải về vấn đề tình hình
sụt lún nền đất đô thị và giải pháp khắc phục, trong đó giao Bộ Tài nguyên và
Môi trường chủ trì, phối hợp với Bộ Xây dựng, Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn, Ủy ban nhân dân các địa phương và các cơ quan liên quan lập “Đề
án nghiên cứu, đánh giá việc khai thác, sử dụng nước ngầm và tác động đến
vấn đề sụt lún nền đất, trước mắt cần tập trung nghiên cứu ở khu vực thành
phố Hồ Chí Minh, thành phố Hà Nội và Đồng bằng sông Cửu Long, đề xuất
giải pháp khắc phục, giải quyết trước mắt và lâu dài”.

- Công văn số 843/BXD-HTKT ngày 29/4/2014 của Bộ Xây dựng báo
cáo Chính phủ về tình hình sụt lún nền đất đô thị và giải pháp khắc phục;
- Công văn số 2631/BTNMT-TNN ngày 25/6/2014 của Bộ Tài nguyên
và Môi trường về việc có ý kiến đối với báo cáo về tình hình sụt lún nền đất
đô thị và giải pháp khắc phục của Bộ Xây dựng;
- Công văn số 3341/UBND-ĐTMT ngày 12/7/2014 của UBND thành
phố Hà Nội về việc có ý kiến đối với báo cáo về tình hình sụt lún nền đất đô
thị và giải pháp khắc phục của Bộ Xây dựng.
Chính vì vậy, việc chọn đề tài luận văn thạc sĩ:“Đánh giá tác động môi
trường khai thác nước dưới đất đến vấn đề sụt lún đất khu vực thành phố Hà
Nội” vừa có ý nghĩa lý luận vừa có ý nghĩa thực tiễn. Trong khuôn khổ luận
văn này, tác giả chỉ tập trung khai thác vấn đề sụt lún mặt đất nếu khai thác
nước dưới đất quá mức và việc quản lý khai thác nước dưới đất bền vững đem
lại hiệu quả kinh tế và lợi ích cao cho xã hội và con người.
2. Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Quản lý, kiểm soát, hạn chế tác động của khai thác nước dưới đất đến
vấn đề sụt lún nền đất và định hướng việc khai thác, sử dụng hợp lý, bảo vệ tài
nguyên nước dưới đất tại thành phố Hà Nội góp phần thực hiện phát triển bền
vững.
3


2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Phân tích, đánh giá tổng thể, hiện trạng, diễn biến, mức độ khai thác
nước dưới đất và hiện trạng, diễn biến mực nước dưới đất thành phố Hà Nội.
- Phân tích đánh giá được hiện trạng, diễn biến, mức độ sụt lún nền đất
thành phố Hà Nội.
- Đánh giá tác động, đề xuất được một số giải pháp về phân vùng khai

thác và xác định ngưỡng khai thác nước dưới đất trước mắt và lâu dài.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu tác động việc khai thác nước dưới đất đến sụt lún nền đất
vùng nội đô thành phố Hà Nội giới hạn bởi sông Hồng ở phía Bắc, phía Đông
và sông Nhuệ ở phía Tây và sông Tô Lịch ở phía Nam.
2.3. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi địa lý:
Vùng nội đô thành phố Hà Nội giới hạn bởi sông Hồng ở phía Bắc,
phía Đông và sông Nhuệ ở phía Tây và sông Tô Lịch ở phía Nam, nằm trong 2
tờ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 F-48-68-D và F-48-80-B (Hình 1.1).
Phạm vi vấn đề:
- Đánh giá tổng quan hiện trạng khai thác nước dưới đất trong phạm
vi nghiên cứu trên địa bàn thành phố Hà Nội.
- Tổng hợp, phân tích nguồn tài liệu hiện có, bao gồm kết quả nghiên
cứu, điều tra đánh giá tài nguyên nước dưới đất và đo vẽ địa chất thủy văn,
địa chất công trình - địa kỹ thuật, các tài liệu khai thác, quan trắc nước dưới
đất và sụt lún bề mặt đất. Kết quả của nhóm công việc này là đưa ra được
một bức tranh tổng quát và cơ sở dữ liệu về: điều kiện địa chất công trình địa chất thủy văn của vùng nghiên cứu; chuỗi số liệu khai thác nước dưới đất
ở 11 bãi giếng và chuỗi số liệu quan trắc mực nước dưới đất, nước sông
Hồng làm dữ liệu đầu vào cho mô hình số nước dưới đất; chuỗi số liệu quan
trắc sụt lún mặt đất để phục vụ công tác đánh giá sụt lún, xác định giới hạn
khai thác nước dưới đất nhằm phòng chống sụt lún mặt đất.
4


- Đánh giá khả năng nhân rộng của việc đánh giá tác động của việc
khai thác nước dưới đất đến vấn đề sụt lún nền đất ở các khu vực tương tự
khác ở nước ta.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học

Luận văn bước đầu đề cập đến nghiên cứu phương pháp đánh giá và đề
xuất ngưỡng khai thác hợp lý nhằm giảm thiếu nguy cơ sụt lún mặt đất do khai
thác nước dưới đất trong các trầm tích bở rời của vùng Hà Nội.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Luận văn góp phần đưa ra những giải pháp và kiến nghị phù hợp với
tính chất và mục tiêu phát triển của thành phố Hà Nội khai thác sử dụng nước
dưới đất ổn định và bền vững, không gây sụt lún mặt đất.
4. Kết cấu của luận văn
Luận văn “Đánh giá tác động môi trường khai thác nước dưới đất
đến vấn đề sụt lún đất khu vực thành phố Hà Nội” có những phần cơ bản sau
(không kể phụ lục):
- Mở đầu
- Chương I: Tổng quan về hiện trạng khai thác sử dụng nước dưới đất
trên địa bàn thành phố Hà Nội.
- Chương II: Địa điểm, thời gian, phương pháp luận và phương pháp
nghiên cứu
- Chương III: Kết quả nghiên cứu
- Kết luận và Kiến nghị
- Tài liệu tham khảo chính

5


CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC
DƯỚI ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI
1.1. Tổng quan nghiên cứu ảnh hưởng của việc khai thác nước dưới đất
đến sự sụt lún mặt đất
1.1.1. Khai thác nước dưới đất quá mức
Khai thác quá mức làm giảm mực nước ngầm gây nên sụt lún bề mặt đất
làm mất ổn định các nền móng công trình dân dụng, gây biến dạng, nứt nẻ

mặt đất và gây ứng ngập lụt cục bộ. Hiện tượng này đã và đang xảy ra ở
nhiều nơi trên thế giới. Theo số liệu của Cục Địa chất Hoa Kỳ công bố trên
Internet, việc tăng nhanh sản lượng khai thác nước dưới đất từ sau chiến tranh
thế giới lần thứ II đã làm sụt lún bề mặt đất ở nhiều nơi ở các bang miền
Tây Nam nước Mỹ: thành phố Eloy thuộc bang Arizona bị sụt lún 15 feet
(tính đến năm 1997); thành phố Las Vegas bang Nevada sụt 6 feet; thành phố
Lancaster bang California sụt 6 feet; thành phố El Paso bang Texas sụt 1 feet.
Ở thủ đô Bankok của Thailand, theo số liệu công bố của Cục nước ngầm Bộ
TN&MT Thailand trong khoảng thời gian từ năm 1980–2003 đã bị sụt lún
1,25 m do khai thác nước quá mức. Hậu quả là thủ đô này hầu như năm nào
cũng phải hứng chịu các đợt úng lụt, điển hình là trận lụt khủng khiếp
năm 2011 gây thiệt hại nhiều tỷ đô la cho nền kinh tế Thailand.
Hiện tượng nói trên cũng đã và đang xảy ra tại nhiều thành phố, địa
phương trong cả nước ở các mức độ khác nhau, điển hình là ở hai thành phố
lớn là Hà Nội và Hồ Chí Minh. Ở thủ đô Hà Nội, số liệu quan trắc thực
nghiệm hiện tượng lún bề mặt đất từ năm 1991 đến nay do Viện Khoa học
công nghệ và kinh tế xây dựng Hà Nội, trực thuộc Sở Xây dựng Hà Nội tiến
hành tại 10 trạm đo lún bề mặt đất đặt tại các nhà máy nước và trạm tăng áp
thuộc Công ty Kinh doanh nước sạch và Công ty Kinh doanh nước sạch số 2
Hà Nội cho thấy: Tại những trạm có tồn tại lớp đất yếu, tốc độ lún bề mặt đất
tương đối lớn như Thành Công (41,02 mm/năm), Ngô Sĩ Liên (27,14
mm/năm), Pháp Vân (22,02 mm/năm). Những trạm không tồn tại lớp đất yếu
có tốc độ lún bề mặt nhỏ như Ngọc Hà (1,80 mm/năm), Mai Dịch (2,28
mm/năm), Đông Anh (1,41 mm/năm). Những trạm có vị trí gần sông Hồng có
độ lún bề mặt đất nhỏ hơn vì mực nước ngầm được nước sông bù phụ một phần
như Lương Yên (16,85 mm/năm), Gia Lâm (12,99 mm/năm). Kết quả quan trắc
6


tại 10 trạm nói trên có độ chính xác cao và có thể khẳng định rằng quá trình hạ

thấp mực nước ngầm đã gây nên hiện tượng sụt lún bề mặt đất tại những vị
trí khai thác. Vì những trạm đo lún nói trên hầu hết được đặt tại tâm phễu lún
(trong các nhà máy nước) nên nó chỉ phản ánh được độ lún riêng lẻ tại nơi khai
thác nước ngầm mà chưa thể hiện được phạm vi ảnh hưởng (bán kính) của
phễu lún cũng như khả năng ảnh hưởng của các phễu lún. Ở TP. Hồ Chí
Minh, việc xuất hiện ngày càng nhiều ―hố tử thần và gia tăng diện tích úng
ngập cũng được nhiều nhà khoa học và các cơ quan chuyên môn lý giải là
do hiện tượng sụt lún bề mặt do khai thác quá mức nước dưới đất. Do vậy,
việc xác định ngưỡng khai thác nước dưới đất hợp lý là mối quan tâm hàng
đầu của các cơ quan chức năng về quản lý, cấp phép khai thác tài nguyên
nước của các địa phương này.
Luật Tài nguyên nước sửa đổi 17/2012/QH13 đã quy định việc khai
thác nước dưới đất không được vượt quá giới hạn cho phép khai thác nước
dưới đất (gọi là ngưỡng khai thác) nhằm bảo đảm không gây xâm nhập mặn,
suy thoái, cạn kiệt nguồn nước, sụt, lún đất, tác động xấu đến nguồn nước mặt
và môi trường liên quan. Ngưỡng khai thác hợp lý phòng chống sụt, lún đất
có thể xem như là một trong những tiêu chuẩn để dựa vào đó các cơ quan
quản lý xác định ngưỡng khai thác nước dưới đất cho một vùng, địa phương.
Gần đây, đang có các ý kiến khác nhau giữa các nhà khoa học – kỹ
thuật và các nhà quản lý về giải pháp cấp nước và nguồn cấp nước cho thủ
đô Hà Nội. Trong công văn số 212/LHHVN-KHCNMT ký ngày 9/4/2012
của Liên hiệp các Hội Khoa học kỹ thuật Việt Nam gửi Thủ tướng Chính phủ
có kiến nghị nên sử dụng nước dưới đất là nguồn cung cấp chính thay cho
việc xây dựng thêm một số nhà máy khai thác nước sông Hồng như trong
bản thảo quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2030 của TP Hà Nội.
Cơ sở cho kiến nghị này chỉ là trữ lượng tiềm năng tính toán theo số liệu điều
tra đánh giá hiện có lớn hơn nhiều lượng nước dự kiến khai thác phục vụ nhu
cầu sử dụng của thành phố. Tuy nhiên, kiến nghị này vẫn còn thiếu một cơ
sở khoa học, đó là sẽ khai thác được bao nhiêu để đảm bảo sụt lún nền đất do
khai thác nước dưới đất không vượt quá ngưỡng cho phép. (Hình 1.1).

7


Hình 1.1. Sơ đồ hình phễu mực nước dưới đất hạ thấp khi khai thác

1.1.2. Xác định ngưỡng khai thác nước dưới đất
Việc xác định ngưỡng khai thác nước dưới đất để phòng chống sụt, lún
đất thường dựa vào quan hệ lượng khai thác – hạ thấp mực nước – sụt lún đất
do khai thác nước dưới đất. Tuy nhiên, quy trình công nghệ và phương
pháp xác định ngưỡng khai thác để phòng chống sụt, lún đất do khai thác
nước dưới đất tương đối phức tạp và chưa từng được nghiên cứu một cách có
bài bản ở Việt Nam. Do vậy cần thiết phải nghiên cứu phương pháp luận và
quy trình đánh giá sụt lún mặt đất do khai thác nước dưới đất, trên cơ sở đó
đề xuất ngưỡng khai thác nước dưới đất hợp lý nhằm giảm thiểu nguy cơ sụt
lún. Việc xác định ngưỡng khai thác này cũng là cơ sở để các cơ quan quản
lý xây dựng quy hoạch khai thác nước dài hạn và có kế hoạch tìm kiếm
nguồn nước, xây dựng các các công trình khai thác nước hợp lý.
8


1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của việc khai thác nước
dưới đất đến sụt lún đất trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Trên thế giới
Ngưỡng khai thác an toàn (safe yield) là một thuật ngữ chuyên ngành
được
sử dụng rộng rãi để chỉ lượng nước có thể khai thác lớn nhất nhưng không gây
tác động tiêu cực đến môi trường và tài nguyên nước. Ngưỡng khai thác nước
dưới đất định nghĩa trong Luật Tài nguyên nước sửa đổi 17/2012/QH13 về cơ
bản là tương đồng với ngưỡng khai thác an toàn nhưng đã làm chi tiết hơn ý

nghĩa không gây tác động tiêu cực đến môi trường và tài nguyên nước: đó là
không gây xâm nhập mặn, suy thoái, cạn kiệt nguồn nước, sụt, lún đất, tác
động xấu đến nguồn nước mặt và môi trường liên quan. Do tiêu chí không
gây tác động tiêu cực đến môi trường và tài nguyên nước có một nội hàm
rộng lớn nên trong rất nhiều trường hợp người ta không thể xác định chính
xác ngưỡng khai thác thỏa mãn đầy đủ định nghĩa nói trên. Đối với những
vùng diện tích rộng lớn, ngưỡng khai thác hàng năm được tính bằng tổng
lượng đến và bổ cập trừ đi lượng chảy đi và xuất lộ cung cấp cho mạng lưới
nước mặt. Đối với các vùng có diện tích nhỏ hơn, ngưỡng khai thác được đánh
giá tùy thuộc vào vấn đề tiềm năng nhất mà khai thác nước có thể gây ra. Ví
dụ: đối với các tầng chứa nước ven biển thì ngưỡng khai thác có thể được
xác định sao cho không gây nên xâm nhập mặn vượt quá một phần xác
định diện tích phân bố của tầng chứa; hay đối với xác định ngưỡng khai
thác ở những nơi có biểu hiện sụt lún đất lớn thì ngưỡng khai thác phải
được xác định sao cho không gây nên sụt lún vượt quá ngưỡng cho phép.
Nhìn chung, việc xác định ngưỡng khai thác thường được tiến hành dựa trên:
tính cân bằng nước; các phương pháp giải tích, hàm tương quan thực
nghiệm; và các mô hình số trị.
Xác định ngưỡng khai thác phòng chống sụt, lún đất về cơ bản là giải
bài toán xác định lượng khai thác lớn nhất có thể ứng với các kịch bản khai
thác khác nhau sao cho tổng lún gây nên bởi việc khai thác nước dưới đất
không vượt quá một ngưỡng cho phép. Nói một cách khác, vấn đề cốt yếu ở
đây chính là việc nghiên cứu, xác định quan hệ lượng khai thác – mức hạ thấp
– mức sụt, lún đất do khai thác nước dưới đất. Lượng khai thác lớn nhất chỉ
có thể đạt được bằng quá trình lặp: thử - đánh giá sai số (trials-and- erros).
Trên thế giới, các công trình nghiên cứu sụt lún mặt đất liên quan đến khai
thác nước dưới đất rất đa dạng. Đơn giản nhất và phong phú về thể loại nhất
9

là các nghiên cứu dựa trên thống kê–tương quan giữa số liệu quan trắc khai
thác–hạ thấp mực nước dưới đất và sụt lún bề mặt đất tại các trạm quan trắc
đặt ở các trạm khai thác này. Điển hình cho loại nghiên cứu này có thể kể
đến các công trình nghiên cứu [20], [23]. Tuy nhiên, các công trình này ít có ý
nghĩa khoa học, chỉ mang tính thống kê phục vụ công tác quản lý nhà nước.
Ở cấp độ nâng cao hơn, một số nhà nghiên cứu qua các số liệu chứng minh
cụ thể còn chỉ ra được một số hàm thực nghiệm quan hệ giữa lượng nước
dưới đất được khai thác, mực nước hạ thấp và mức độ sụt lún; ví dụ các
nghiên cứu [21], [26]; hay ở mức cao hơn nữa là xác định các hàm quan hệ
thực nghiệm dựa trên nền của các phương trình lý thuyến vận động của
nước dưới đất như công trình [25];
Đặc biệt, thông qua các ứng dụng thực tế, cơ chế và phương pháp
tính lún do ― nén chặt trầm tích hạt mịn trong tầng chứa nước dần được phát
triển đến mức gần hoàn thiện và được máy tính hóa thành các phần mềm
được ứng dụng rộng rãi trong thực tiến. Điển hình là module sụt lún và nén
chặt tầng chứa nước (Subsidence and Aquifer-System Compaction – SUB)
của Cục địa chất Hoa Kỳ (USGS) được tích hợp vào gói phần mềm nước
dưới đất nổi tiếng MODFLOW . Phương pháp tính lún do ― nén chặt trầm
tích hạt mịn trong tầng chứa nước của gói phần mềm này dựa trên nền
tảng của lý thuyết ― nén chặt của các hạt mịn xen kẹp trong các tầng chứa
(interbed compaction theory): Các hạt thô (cát, cuội, sỏi) có thể coi như
không bị nén ép biến dạng → Sụt lún biến dạng tầng chứa phụ thuộc vào
độ lớn, tần suất của lực nén và tính nén ép của bản thân môi trường nước
và biến dạng (cả đàn hồi và không đàn hồi) của các trầm tích hạt mịn (bùn,
sét). Ngoài ra, phương pháp này kết hợp nguyên lý ― ứng suất hiệu dụng
(principle of effective stress) [24] với phương trình động lực học dòng chảy
nước dưới đất.
Dựa trên cơ sở quan hệ lượng khai thác – mực hạ thấp – mực sụt
lún xác định theo một hoặc nhiều phương pháp kể trên, người ta xác định
ngưỡng khai thác tương ứng với mức sụt lún cực đại cho phép theo tiêu chuẩn

của quốc gia hay vùng nghiên cứu.
1.2.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, ngưỡng khai thác nước dưới đất tuy đã được quy định
trong một số văn bản luật của Việt Nam nhưng trên thực tế còn thiếu các văn
bản dưới luật quy định cụ thể về mặt kỹ thuật cách xác định ngưỡng khai thác
này. Cho đến nay, mặc dù chưa thành quy định mang tính pháp lý chính
10


thức nhưng chúng ta vẫn đang áp dụng theo nguyên tắc sau: khai thác nước
dưới đất không được hạ thấp mực nước lớn hơn ½ chiều dày chứa nước của
tầng không áp hay thấp hơn nóc của tầng chứa đối với tầng chứa nước có
áp. Trên thực tế, việc xác định các cấp trữ lượng A và B trong công tác điều
tra đánh giá tài nguyên nước dưới đất đều dựa trên nguyên tắc này. Tuy
nhiên, trữ lượng có thể khai thác được khuyến cáo lớn hơn rất nhiều các cấp
trữ lượng trên, nằm trong khoảng 1/3 trữ lượng tiềm năng ước tính, và đặc biệt
chưa xét đến nguy cơ sụt lún đất do khai thác nước dưới đất.
Có thể nói rằng các công trình đề tài nghiên cứu về sụt lún nói chung,
sụt lún nền đất do khai thác nước dưới đất ở Việt Nam tương đối đa dạng cả về
quy mô và chiều sâu nghiên cứu. Có thể liệt kê ở đây một số công trình sau:
- [18] trong nghiên cứu của mình đã chỉ ra rằng sụt lún đất tại Hà Nội do
hoạt động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại là hiện tượng phổ biến. Số liệu đo
lặp thuỷ chuẩn miền Bắc Việt Nam 1963-1985 cho thấy đường đẳng trị 0
mm/năm bao quanh nội thành Hà Nội, các huyện ngoại thành Hà Nội giáp với
tỉnh Hoà Bình, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh có thể chạm tới đường 1 mm/năm. Tuy
nhiên sự nâng hạ cũng khác nhau ở từng cấu trúc địa chất: vùng nâng ở ven rìa
phía bắc trũng Hà Nội có tốc độ chuyển động 0,3-1,2mm/năm, phía tây vùng
trũng thuộc khu vực Xuân Mai có tốc độ nâng trung bình10-15 mm/năm. Vùng
hạ thấp chiếm đại bộ phận diện tích vùng trũng, trong đó có những điểm
chuyển động mang tính dị thường gần Hà Nội như điểm Gia Lương (Bắc Ninh)

lún chìm với tốc độ -8,8 mm/năm.
- Trong một số các nghiên cứu khác [3], trên địa bàn thành phố Hà Nội
và lân cận đã ghi nhận được trên 70 địa điểm nứt đất. Kết quả phân vùng khe
nứt kiến tạo hiện đại đã xếp khu vực Hà Nội thuộc các phạm vi Đan Phượng,
Từ Liêm, Đống Đa vào vùng có khe nứt phát triển mạnh đới cấp IX (đới Đan
Phượng – Văn Giang). [2] trong giai đoạn 1981-1985 đã tiến hành nghiên cứu
nứt đất chi tiết tại khu vực Tây Bắc Hà Nội. Đề tài tiến hành phân tích các đặc
trưng cơ lý các loại đất có trong khu vực, tiến hành quan trắc biến đổi tính chất
và biến dạng các lớp đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy cấu trúc địa cơ (đặc biệt
là các cấu trúc bùn yếu) có ảnh hưởng rõ nét tới vị trí và hướng phát triển các
khe nứt. Hàm lượng hạt sét cao và sự biến dạng các lớp đất do thay đổi độ ẩm
ảnh hưởng mạnh tới sự hình thành và kích thước các vết nứt. Các yếu tố địa
chất công trình là tác nhân quan trọng trong quá trình thành tạo khe nứt hiện
đại. Tại Hà Nội nứt đất xảy ra mạnh nhất dọc đứt gãy Sông Hồng và Sông
Chảy như ở Bất Bạt (Ba Vì), Tân Hội (Đan Phượng), Sen Chiểu, Linh Chiểu,
11


Vân Cốc (Phúc Thọ). Nứt đất thường phát triển thành dải, kéo dài phương TBĐN hoặc á kinh tuyến. Trong dải nứt đất phát triển các hố sụt thấy rõ trên
mặt đất. Nhiều hố sụt có dạng quả nhót, kích thước từ vài chục centimet
đến hàng chục mét, độ sâu đo được bằng những dụng cụ đơn giản khoảng vài
mét. Các hiện tượng nứt đất được ghi nhận trong những quan sát cụ thể ví dụ
vào tháng 8, 9/1978, khe nứt và sụt đất đã xảy ra trên đê sông Đáy ở Phùng.
Trong một nghiên cứu mới đây của Hà Văn Hải vào năm 2007, tác giả đã chỉ ra
các biểu hiện hoạt động kiến tạo hiện đại vùng Hà Nội trong đó có bằng chứng
về khe nứt tại Ngọc Thuỵ - Gia Lâm, vị trí gần kè Xuân Canh, Tứ Liên [3].
Kiểu nứt đất vừa liệt kê thường gây ra những tai biến thiên nhiên, là mối lo
ngại cho các công trình xây dựng và hệ thống đê ở đồng bằng Bắc Bộ.
- Trong lịch sử tính đến năm 1992, trong phạm vi vùng trũng Hà Nội đã
ghi nhận được 152 trận động đất, trong đó có 2 trận mạnh cấp 7-8, 3 trận cấp 7

và 32 trận cấp 6 (thang MSK-64), còn lại là động đất yếu hơn [4]. Tuy nhiên,
các trận động đất ảnh hưởng tới biến dạng bề mặt đất trong đó có lún như thế
nào chưa được nghiên cứu chi tiết ở Việt Nam và thực tế biến dạng bề mặt đất
do động đất ở Việt Nam gây ra tương đối nhỏ [5].
- Sự cố nứt đất, nứt đê tại Sóc Sơn - Hà Nội trong khoảng thời gian
1995-1997, đặc biệt vào tháng 5 năm 1999 tại khu vực hữu sông Cầu, xã Tân
Hưng, huyện Sóc Sơn được nghiên cứu trên cơ sở phân tích cơ chế nứt, dao
động mực nước ngầm, đặc tính cơ lý đất. Nghiên cứu cho thấy nguyên nhân là
do dao động mực nước ngầm ảnh hưởng bởi chế độ thuỷ văn Sông Cầu [6].
Trong khoảng thời gian nêu trên, chế độ thủy văn sông Cầu diễn biến cực đoan,
mùa lũ ngắn, mùa khô kéo dài, mực nước sông thấp gây ra mực nước ngầm hạ
thấp. Nước ngầm hạ thấp liên tục đã thúc đẩy quá trình nén chặt tự nhiên trong
các lớp đất yếu nói chung, đất sét hữu cơ nói riêng, gây hạ thấp không đều và
nứt đất.
- Vào ngày 30/11/2008 đã xảy ra sự cố lún mặt đất ở thị trấn Quốc Oai.
Nguyên nhận chính là do khu vực huyện Quốc Oai và một số khu vực như tại
huyện Mỹ Đức nằm trong khu vực phân bố đá vôi các-bô-nát, và tồn tại các
hang hốc các-xtơ. Vùng đất yếu này được cộng hưởng bởi việc khoan giếng
khai thác nước tại đây đã làm nước tầng trên chảy xuống các hang hốc các-xtơ
nằm dưới gây ra hiện tượng tụt áp trong đất đá, gây sụt lún đất. Từ năm 2006 2008 trên địa bàn tỉnh Hà Tây cũ đã có ba lần xảy ra sự cố làm nứt, đổ nhà với
nguyên nhân tương tự.
Các nghiên cứu về ảnh hưởng của khai thác nước ngầm tới tình trạng
12


lún bề mặt đất tại Hà Nội đặc biệt là phạm vi Hà Nội trước khi mở rộng khá
nhiều [6]. Ngay từ năm 1995, N.K.Cương đã chỉ ra do mực áp lực hạ thấp
rất lớn do khai thác nước ngầm nên bản thân tầng khai thác cũng bị lún mặc
dù hệ số nén lún của tầng khai thác là nhỏ. Nghiên cứu vừa nêu cũng đã chỉ
ra sự bất hợp lý trong việc bố trí các giếng khai thác nước và đưa ra phương

án quy hoạch lại bãi giếng vòng trong và vòng ngoài. Các công trình [2]
chủ trì vào các năm 1995 và 1996 ngoài việc đánh giá đặc điểm địa động lực
bãi giếng Yên Phụ và Gia Lâm đã sử dụng mô hình tính phễu hạ thấp mực
nước ngầm tại hai bãi giếng vừa nêu. T.M.Liểu trong công trình của mình vào
năm 2005 đã giới thiệu phương pháp đánh giá khả năng lún mặt đất do khai
thác nước ngầm theo chỉ tiêu tích hợp các yếu tố điều kiện địa kỹ thuật trên cơ
sở phân tích định lượng vai trò của từng yếu tố theo các số liệu quan trắc tại
các trạm đo lún khu vực Tây Nam thành phố Hà Nội (diện tích trước
1/8/2008). Hệ số liên hệ giữa quá trình lún với các yếu tố điều kiện địa kỹ
thuật và giữa các yếu tố điều kiện địa kỹ thuật với nhau được xác định từ số
liệu quan trắc tại 7 trạm đo [5]. Phương pháp này có ưu điểm là có thể sử
dụng đánh giá khả năng lún mặt đất do khai thác nước dưới đất với các kịch
bản khác nhau. Nếu số lượng các trạm đo nhiều hơn, chắc chắc kết quả của
công trình sẽ xác thực hơn. Trong đề tài khoa học cấp thành phố năm 2004,
[6] đã tính toán dự báo lún mặt đất với các khu vực Pháp Vân và Thành
Công. Kết quả dự báo và kết quả đo thực tế đã cho thấy độ chính xác cao. Đề
tài cũng kết luận là các trạm quan trắc lún còn thưa về không gian nên chưa
thể tiến hành lập bản đồ đẳng lún và dự báo độ lún bề mặt đất trên phạm vi
toàn thành phố Hà Nôi [6]. Năm 2008 –2009, T.V.Tư khi nghiên cứu biến
dạng bề mặt đất do hoạt động tự nhiên và kinh tế khu vực Hà Đông và lân
cận đã chỉ ra biến dạng lớn mặt đất tại đây là do khai thác nước ngầm. Các
biến dạng mặt đất do xây dựng công trình cũng nên lưu ý tuy rằng không lớn.
Sự biến động nước ngầm khu vực thị xã Hà Đông chủ yếu do hoạt động của
nhà máy nước Hạ Đình. Khai thác nước tại Hà Đông và Ba La chỉ tác động
thêm [4]. Liên quan tới ma sát âm do khai thác nước ngầm tại khu vực Hà
Nội, T.M.Liểu đã sử dụng các phương pháp tính toán ma sát âm và xây dựng
bản đồ dự báo khả năng xuất hiện ma sát âm do khai thác nước ngầm khu
vực Tây Nam Hà Nội [5]. Một điểm cần lưu ý là nguy cơ sụt lún mặt đất
mạnh do hạ thấp mực nước dưới đất ở địa phận Hà Nội chỉ xảy ra ở những
vùng có đặc điểm cấu trúc địa chất với sự tham gia của lớp đất yếu thuộc

phụ hệ tầng Hải Hưng dưới có bề dày lớn, đặc biệt khi lớp đất này phân bố
13


trực tiếp trên đất đá của tầng chứa nước và nằm trong vùng hạ thấp mực nước
dưới đất mạnh [7]. Ở những nơi mà trên cột địa tầng vắng mặt các loại đất
yếu như bùn hữu cơ, bùn cát, bùn sét, sét nhão thì tốc độ lún mặt đất do khai
thác nước không quá 10 mm/năm [4].
- Trong các nghiên cứu [4], dựa trên đặc điểm cấu tạo địa chất, địa
hình, địa mạo, các mặt cắt địa chất-địa kỹ thuật các vùng, quá trình đô thị
hoá, mức độ lún mặt đất đã chia lãnh thổ Hà Nội (trước 1/8/2008) thành ba
phụ vùng có mức độ khác nhau về tính bền vững của môi trường địa chất.
Trong đó, vùng bền vững, có tốc độ sụt lún không đáng kể phân bố ở phía
bắc Sông Hồng, vùng thứ hai gồm phần lớn diện tích huyện Từ Liêm, Gia
Lâm, một phần nội thành. Vùng thứ ba có tính bền vững môi trường địa chất
yếu nhất thuộc địa phận Thanh Trì, Pháp Vân, Thành Công. [6] và công sự
vào năm 2004 đã thực hiện đề tài TC-ĐT/06-02-3 trong đó có nhiệm vụ lập
bản đồ phân bố đất yếu Hà Nội, bản đồ đẳng chiều dày và chiều sâu đất
yếu, bản đồ trường chỉ tiêu cơ lý đặc trưng, bản đồ phân vùng cấu trúc nền
đất yếu Hà Nội tỷ lệ 1:25.000. Dựa trên những nghiên cứu của mình, nhóm
thực hiện đề tài TC-ĐT/06-02-3 đã cung cấp một cái nhìn tổng quan về sự
phân bố của các nền đất yếu tại 14 quận, huyện thông qua bản đồ phân vùng
cấu trúc nền khu vực Hà Nội. Các nghiên cứu trên đã chỉ ra và phân tích mối
tương quan giữa tốc độ sụt lún mặt đất với công suất khai thác, bố trí mạng
lưới giếng khoan khai thác nước ngầm và tăng tải trọng bản thân lên lớp đất
yếu do khai thác nước ngầm và cấu trúc địa chất. Ngoài những vấn đề nêu
trên, lún mặt đất còn xảy ra do tải trọng tĩnh tác động từ công trình xây
dựng, vật liệu san lấp và do tải trọng động từ hệ thống giao thông. Theo [5]
trích dẫn từ các tài liệu chuyên ngành, mức độ rung động của đất nền phụ
thuộc vào khoảng cách từ nguồn tác động theo hàm số mũ. Vùng ảnh hưởng

của tải trọng động (so với phông dao động nền) phụ thuộc vào cấu trúc địa
chất nền và tính chất truyền dẫn rung động của đất đá. Chiều sâu vùng ảnh
hưởng dao động trong khoảng 10-15m. Bán kính ảnh hưởng đối với đường ô
tô 30-40 m, đối với đường sắt và tàu điện mặt đất 150-300 m. Tuy nhiên,
vấn đề này ở Việt Nam chưa được quan tâm nhiều. Tải trọng của công trình
gây lún và mật độ xây dựng dày đặc cũng là nguyên nhân và yếu tố làm gia
tăng tốc độ lún. Ngoài tải trọng của công trình gây lún, tại các khu vực san
lấp với chiều dày san lấp lớn (5-10m), tải trọng của lớp đất san lấp xuống nền
thiên nhiên là rất đáng kể,tương đương với các nhà 2-6 tầng.
- Tình trạng ô nhiễm đất, ô nhiễm nước ngầm ở các khu vực đô thị
14