Ứng dụng mô hình GMS dự tính trữ lượng nước ngầm khu vực đồng bằng tỉnh hà tĩnh theo các kịch bản biến đổi khí hậu

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.71 MB, 80 trang )

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

Đặng Linh Chi

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GMS DỰ TÍNH TRỮ LƯỢNG NƯỚC NGẦM
KHU VỰC ĐỒNG BẰNG TỈNH HÀ TĨNH THEO
CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội –2019

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

Đặng Linh Chi

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GMS DỰ TÍNH TRỮ LƢỢNG NƢỚC NGẦM
KHU VỰC ĐỒNG BẰNG TỈNH HÀ TĨNH THEO
CÁC KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã số: 60440224

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN QUANG HƢNG

Hà Nội –2019

LỜI CẢM ƠN
Luận văn đƣợc thực hiện trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Khoa Khí
tƣợng, Thủy văn và Hải dƣơng học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, khóa học
2015 – 2017. Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã
nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Luận văn đƣợc hoàn thành dƣới sự hƣớng dẫn tận tình của GS.TS. Nguyễn
Quang Hƣng. Tác giả xin chân thành cảm ơn tới thầy hƣớng dẫn đã giúp đỡ, chỉ
bảo, hỗ trợ học viên trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tác giả cũng chân thành cảm ơn tới các anh chị đồng nghiệp, bạn bè tại Viện
Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Biến đổi khí hậu đã hỗ trợ chuyên môn, và thời
gian để luận văn đƣợc hoàn thành.
Do thời gian và kiến thức hạn chế, luận văn chắc không tránh khỏi thiếu sót.
Tác giả rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của quý thầy cô, bạn bè, đồng
nghiệp, các nhà khoa học và độc giả để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Học viên

Đặng Linh Chi

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ 3
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 3
1.1. Tổng quan các nghiên cứu và phƣơng pháp nghiên cứu nƣớc ngầm ........... 3
1.1.1. Các nghiên cứu cũ ............................................................................................. 3
1.1.2. Phương pháp nghiên cứu nước ngầm ............................................................... 6
1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu.................................................................... 9

1.2.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................ 9
1.2.2. Địa hình khu vực Hà Tĩnh ............................................................................... 10
1.2.3. Đặc điểm địa chất thủy văn ............................................................................. 12
1.2.4. Đặc điểm khí tượng ......................................................................................... 14
1.2.5. Mạng lưới sông ngòi và hệ thống trạm thủy văn ............................................ 18
1.3. Tổng quan về biến đổi khí hậu ........................................................................ 21
1.3.1. Tổng quan về biến đổi khí hậu và nước biển dâng trên thế giới .................... 21
1.3.2. Tổng quan về biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở Việt Nam ...................... 23
1.3.3. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến khu vực ven biển tỉnh Hà Tĩnh ............. 25
1.4. Tình hình khai thác, sử dụng tài nguyên nƣớc dƣới đất khu vực ven biển
Hà Tĩnh..................................................................................................................... 25
1.5. Lựa chọn phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................... 27
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH ................................................... 29
2.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình ............................................................................ 29
2.1.1. Mô hình dòng chảy nước dưới đất Modflow ................................................... 29
2.1.2. Mô hình chất lượng nước MT3D .................................................................... 34
2.2. Thiết lập mô hình tính ..................................................................................... 36
2.2.1. Thiết lập miền tính, lưới tính ........................................................................... 36
2.2.2. Sơ đồ hóa các tầng chứa nước khu vực ven biển Hà Tĩnh .............................. 37
2.2.3. Điều kiện biên và điều kiện ban đầu ............................................................... 38
2.2.4. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm ............................................................................. 40

CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GMS MÔ PHỎNG HIỆN TRẠNG VÀ
TÍNH TOÁN TÀI NGUYÊN NƢỚC NGẦM KHU VỰC ĐỒNG BẰNG HÀ
TĨNH THEO KỊCH BẢN BĐKH .......................................................................... 44
3.1. Khôi phục số liệu nƣớc ngầm khu vực ven biển Hà Tĩnh ............................ 44
3.2. Tính toán trữ lƣợng nƣớc ngầm khu vực ven biển Hà Tĩnh ........................ 48
3.3. Kịch bản biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng khu vực nghiên cứu ............ 50
3.4. Đánh giá ảnh hƣởng của BĐKH và NBD đến tài nguyên nƣớc ngầm khu

vực ven biển Hà Tĩnh .............................................................................................. 55
3.4.1. Nhóm kịch bản giai đoạn 2016 – 2035 ........................................................... 55
3.4.2. Nhóm kịch bản giai đoạn 2046 – 2065 ........................................................... 57
3.4.3. Nhóm kịch bản giai đoạn 2080 – 2099 ........................................................... 59
3.4.4. Nhóm kịch bản trung bình giai đoạn ứng với RCP4.5 .................................... 62
3.4.5. Nhóm kịch bản trung bình giai đoạn ứng với RCP8.5 .................................... 64
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 69

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Sơ đồ các tầng chứa nƣớc có áp và không áp ................................................ 7
Hình 2. Bản đồ hành chính tỉnh Hà Tĩnh [5] ............................................................ 10
Hình 3. Bản đồ địa chất khu vực nghiên cứu ............................................................ 12
Hình 4: Mạng lƣới trạm thủy văn tỉnh Hà Tĩnh [5] .................................................. 18
Hình 5. Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình ...................................................... 22
Hình 6. Diễn biến lƣợng mƣa năm ở các vùng khác nhau trên thế giới ................... 23
Hình 7. Xu thế biến động mực nƣớc biển trung bình tại các trạm toàn cầu ............. 23
Hình 8. Sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................... 28
Hình 9: Ô lƣới và các ô trong mô hình. .................................................................... 31
Hình 10: Ô lƣới i, j, k và 6 ô bên cạnh ...................................................................... 31
Hình 11. Điều kiện biên sông (River) ....................................................................... 32
Hình 12. Điều kiện biên kênh thoát (Drain) .............................................................. 33
Hình 13: Điều kiện biên bốc hơi trong mô hình ....................................................... 34
Hình 14: Điều kiện biên tổng hợp trong mô hình ..................................................... 34
Hình 15. Miền tính và lƣới tính khu vực nghiên cứu ................................................ 36
Hình 16. Phân bố địa chất khu vực ven biển Hà Tĩnh .............................................. 37
Hình 17. Biên Biển và biên sông khu vực nghiên cứu.............................................. 38
Hình 18. Số liệu phân bố độ mặn khu vực nghiên cứu ............................................. 39
Hình 19. Bản đồ phân bố giếng khai thác nƣớc ngầm khu vực nghiên cứu ............. 40

Hình 20. Sơ đồ vị trí các giếng quan trắc mực nƣớc ngầm khi đƣa vào mô hình
GMS .......................................................................................................................... 41
Hình 21. Cấu trúc giếng trong mô hình .................................................................... 42
Hình 22. Trƣờng mực nƣớc ngầm và phân bố nhiễm mặn ....................................... 46
Hình 23. Trƣờng mực nƣớc ngầm và phân bố nhiễm mặn ....................................... 47
Hình 24. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP giai đoạn 2016 – 2035
theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu ....................................... 55
Hình 25. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP giai đoạn 2016 –
2035 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu .............................. 56

Hình 26. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP giai đoạn 2046 – 2065
theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu ....................................... 58
Hình 27. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP giai đoạn 2046 –
2065 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu .............................. 58
Hình 28. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP giai đoạn 2080 – 2099
theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu ....................................... 60
Hình 29. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP giai đoạn 2080 –
2099 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu .............................. 61
Hình 30. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP theo nhóm kịch bản
RCP4.5 tại khu vực nghiên cứu ................................................................................ 62
Hình 31. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP theo nhóm kịch
bản RCP4.5 tại khu vực nghiên cứu.......................................................................... 63
Hình 32. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP theo nhóm kịch bản
RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu ................................................................................ 65
Hình 33. Biểu đồ trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP theo nhóm kịch
bản RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu.......................................................................... 65

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Nhiệt độ trung bình tháng năm tại trạm Hà Tĩnh (1960-2014) ................... 14
Bảng 2: Độ ẩm trung bình tháng năm tại trạm Hà Tĩnh (1960 – 2014) .................... 15
Bảng 3: Tổng lƣợng bốc hơi tháng tại trạm Hà Tĩnh (1959 – 2014) ........................ 15
Bảng 4: Tốc độ gió trung bình tháng năm trạm Hà Tĩnh (1971 – 2014) .................. 15
Bảng 5: Lƣợng mƣa tháng năm trung bình nhiều năm tại các trạm ......................... 16
Bảng 6: Bảng tổng hợp các đặc trƣng lƣu vực sông ................................................. 21
Bảng 7. Phân bố vùng phục hồi nƣớc dƣới đất khu vực ven biển Hà Tĩnh .............. 39
Bảng 8. Vị trí các giếng quan trắc mực nƣớc ngầm tại khu vực nghiên cứu ............ 41
Bảng 9. Bảng so sánh mực nƣớc tính toán và thực đo tầng chứa nƣớc Holocen,
Pleistocen và Neogen ................................................................................................ 42
Bảng 10. Trữ lƣợng nƣớc ngầm trung bình nhiều năm của từng tháng khu vực ven
biển Hà Tĩnh (103 m3) ............................................................................................... 49
Bảng 11. Biến đổi của nhiệt độ (oC) so với thời kỳ cơ sở 1986-2005 theo các kịch
bản biến đổi khí hậu tỉnh Hà Tĩnh ............................................................................. 50
Bảng 12. Biến đổi của lƣợng mƣa (%) so với thời kỳ cơ sở 1986-2005 theo các kịch
bản biến đổi khí hậu tỉnh Hà Tĩnh ............................................................................. 52
Bảng 13. Kịch bản nƣớc biển dâng ứng với nhóm kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 ..... 54
Bảng 14. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP thời kì theo
kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu ............................................... 56
Bảng 15. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP giai
đoạn 2016 – 2035 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu.......... 56
Bảng 16. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP thời kì theo
kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu ............................................... 58
Bảng 17. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP năm
2020 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu .............................. 59
Bảng 18. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP thời kì theo
kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu ............................................... 60

Bảng 19. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP năm

2020 theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu .............................. 61
Bảng 20. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP theo nhóm
kịch bản RCP4.5 tại khu vực nghiên cứu .................................................................. 63
Bảng 21. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP theo
nhóm kịch bản RCP4.5 tại khu vực nghiên cứu........................................................ 63
Bảng 22. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc ngọt tại 2 tầng QH và QP theo nhóm
kịch bản RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu .................................................................. 65
Bảng 23. Bảng tỷ lệ thay đổi trữ lƣợng nƣớc nhiễm mặn tại 2 tầng QH và QP theo
nhóm kịch bản RCP8.5 tại khu vực nghiên cứu........................................................ 65

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam đƣợc đánh giá là nƣớc có nguồn tài nguyên nƣớc khá phong phú.
Trong đó, tài nguyên nƣớc ngầm ở hầu hết các vùng đều có trữ lƣợng và chất lƣợng
khá tốt, đƣợc xem là nguồn dự trữ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của nhân dân.
Tuy nhiên trong giai đoạn 3 thập niên gần đây cùng với sự phát triển kinh tế, quá
trình đô thị hoá, sự khai thác không có quy hoạch… dẫn đến nguồn nƣớc ngầm ở
một số vùng bị suy thoái. Bên cạnh đó, biến đổi khí hậu khiến cho quá trình xâm
nhập mặn diễn biến phức tạp cũng là một trong những nguyên nhân khiến nƣớc
ngầm suy thoái nghiêm trọng. Do đó, việc xác định trữ lƣợng nƣớc ngầm có ý nghĩa
quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội.
Hà Tĩnh là một trong những địa phƣơng chịu ảnh hƣởng nhất của BĐKH và
nƣớc biển dâng. Vùng ven biển Hà Tĩnh với trên 114km2 diện tích đất bị nhiễm
mặn, vào mùa khô hạn, diện tích trên còn gia tăng gây ảnh hƣởng không nhỏ đến
các hoạt động dân sinh và phát triển kinh tế của khu vực [10]. Vùng ven biển tỉnh
Hà Tĩnh là nơi tập trung đông dân cƣ và phát triển các hoạt động KT – XH kéo theo
nhu cầu dùng nƣớc ngày càng tăng, trong khi, nƣớc sử dụng chủ yếu đƣợc khai thác
tại chỗ từ nguồn nƣớc ngầm và nƣớc mặt đang dần bị hạn chế về cả chất lƣợng và
trữ lƣợng. Do vậy, việc khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nƣớc nói chung và

nƣớc ngầm nói riêng đang là vấn đề cần quan tâm. Hiện nay, khai thác và sử dụng
nƣớc ngầm của nhân dân trong vùng còn mang tính tự phát, thiếu sự quy hoạch,
quản lý, các giải pháp bảo vệ tài nguyên nƣớc ngầm chƣa thích hợp ở 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, nghiên cứu này
sử dụng mô hình GMS để đánh giá sự thay đổi của trữ lƣợng nguồn nƣớc ngầm
trong tƣơng lai dƣới tác động của biến đổi khí hậu và mực nƣớc biển dâng.
2. Mục tiêu đề tài
- Ứng dụng mô hình GMS trong tính toán tài nguyên nƣớc ngầm Hà Tĩnh

1

- Dự tính trữ lƣợng nƣớc ngầm khu vực đồng bằng Hà Tĩnh theo các kịch
bản BĐKH
3. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan, thu thập số liệu (số liệu địa hình, số liệu khí tƣợng thủy văn, số
liệu lỗ khoan địa chất).
- Tìm hiểu cơ sở lí thuyết mô hình GMS
- Tìm hiểu kịch bản Biến đổi khí hậu và nƣớc biển dâng
- Ứng dụng mô hình GMS trong mô phỏng hiện trạng và dự tính trữ lƣợng
nƣớc ngầm khu vực đồng bằng Hà Tĩnh theo kịch bản BĐKH.
4. Giới hạn nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu: Nƣớc dƣới đất tầng Đệ Tứ
Khu vực nghiên cứu: Khu vực đồng bằng đồng bằng ven biển Hà Tĩnh, bao
gồm 10 huyện, thị xã: Nghi Xuân, Đức Thọ, Can Lộc, TX. Hồng Lĩnh, Lộc Hà,
Thạch Hà, TP. Hà Tĩnh, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh, TX. Kỳ Anh.
Công cụ nghiên cứu: Mô hình GMS
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phƣơng pháp mô hình hóa

Phƣơng pháp chuyên gia
6. Cấu trúc luận văn
Bài khóa luận này gồm các phần:
Mở đầu
Chƣơng 1: TỔNG QUAN
Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH
Chƣơng 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GMS ĐỂ DỰ TÍNH TRỮ LƢỢNG
NƢỚC NGẦM KHU VỰC ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN HÀ TĨNH THEO CÁC
KỊCH BẢN BĐKH
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo

2

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan các nghiên cứu và phƣơng pháp nghiên cứu nƣớc ngầm
1.1.1. Các nghiên cứu cũ
Ở Việt Nam, giai đoạn cuối thập niên 90, MHDCNDĐ bắt đầu phát triển và
ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất. Một trong những tiêu chí quan trọng mà
Cục Quản lý Tài nguyên nƣớc yêu cầu để làm cơ sở cho việc xét duyệt các báo cáo
thăm dò đánh giá trữ lƣợng khai thác các mỏ nƣớc là phải có lời giải của bài toán
MHDCNDĐ về bảo toàn trữ lƣợng. Và các đơn vị nhƣ: Cục Quản lý Tài nguyên
nƣớc, Trƣờng Đại học Mỏ Địa chất, Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Bắc và Liên
đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Nam... đã đi đầu trong việc nhanh chóng tiếp cận và
cũng từ đó xuất hiện khá phổ biến các báo cáo MHDCNDĐ. Các báo cáo đƣợc sử
dụng làm tài liệu tham khảo nhƣ:
1.Báo cáo “Mô hình quản lý nƣớc dƣới đất tỉnh Cần Thơ” do TS. Trần Minh
chủ trì thực hiện năm 2000. Mô hình này dùng phần mềm Visual MODFLOW 2.1,
mô phỏng cho 3 tầng chứa nƣớc trên cùng là QIII, QII-III và QI. Do có ít về số liệu

quan trắc nên phần hiệu chỉnh mô hình còn tồn tại một số mặt hạn chế.
2. “Modeling Report” (do Dr. Wim Boehmer và KS. Ngô Đức Chân thực
hiện)- là báo cáo kết quả xây dựng MHDCNDĐ cho Đồng bằng Nam bộ đƣợc thực
hiện năm 2000 của dự án MILIEV (Công ty Haskoning - Hà Lan và Liên đoàn
ĐCTV-ĐCCT miền Nam). Mô hình này là phần mềm GMS 3.0, mô phỏng 4 tầng
chứa nƣớc: QI-III, N22, N21và N13. Đây là mô hình quy mô khu vực với khối lƣợng dữ
liệu rất lớn bao gồm các nghiên cứu đã có và toàn bộ dữ liệu mực nƣớc của mạng
quan trắc quốc gia (1992 - 1997). Mô hình đƣợc thực hiện trên máy tính và phần
mềm mạnh nên cho kết quả khá tốt, nhƣng do diện tích thực hiện rộng nên kích
thƣớc ô lƣới lớn ảnh hƣởng phần nào đến độ chính xác và một số vấn đề về điều
kiện biên.
3. Mô hình dòng chảy nƣớc dƣới đất tỉnh Bình Dƣơng do TS. Đặng Đình
Phúc (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) năm 2000. Mô hình này sử dụng
phần mềm Visual MODFLOW nhằm mô phỏng 3 tầng chứa nƣớc: QI-III, N22 và N21.

3

Kết quả đạt đƣợc là mực nƣớc hiện trạng của khu vực cùng với đó là các nguồn
hình thành trữ lƣợng NDĐ chủ yếu trong vùng. Nhƣng do số liệu quan trắc cung
cấp cho việc hiệu chỉnh mô hình còn ít nên có ảnh hƣởng tới độ chính xác của mô
hình.
4. Mô hình dòng chảy nƣớc dƣới đất thành phố Hồ Chí Minh do KS. Ngô
Đức Chân (Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT miền Nam) năm 2001 (thuộc báo cáo “Quy
hoạch khai thác và sử dụng NDĐ vùng thành phố Hồ Chí Minh). Tác giả đã sử dụng
phần mềm GMS 3.0 để mô phỏng 3 tầng chứa nƣớc là: QI-III, N22 và N21.
5. Mô hình dòng chảy nƣớc dƣới đất thành phố Hồ Chí Minh do Trung tâm
kỹ thuật hạt nhân TP. Hồ Chí Minh (KS. Nguyễn Thị Sinh) phối hợp với Liên đoàn
ĐCTV-ĐCCT miền Nam (KS. Ngô Đức Chân) năm 2001. Tác giả sử dụng phần
mềm Visual MODFLOW 2.8 để mô phỏng cho 3 tầng chứa nƣớc: QI-III, N22 và N21.

Cùng mô phỏng cho một khu vực, kết quả của hai mô hình đƣa ra không có sự sai
khác nhiều. Đây là những mô hình có số lƣợng lỗ khoan quan trắc nhiều (Mạng
quan trắc quốc gia, mạng quan trắc thành phố Hồ Chí Minh) nên việc hiệu chỉnh
cho kết quả có độ tin cậy cao. Tuy nhiên hai mô hình này cũng có hạn chế là thực
hiện trên diện tích khá hẹp nên phễu hạ thấp đã lan đến biên vì thế nghiệm bài toán
ở vị trí gần biên cuối thời gian tính toán kém thuyết phục do đó cần thiết phải điều
chỉnh điều kiện biên của mô hình.
6. Mô hình dòng nƣớc dƣới đất tỉnh Đồng Nai do TS. Đỗ Tiến Hùng và ThS.
Bùi Trần Vƣợng (Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT miền Nam) năm 2004. Hai tác giả sử
dụng phần mềm Visual MODFLOW 2.8 để giải quyêt bài toán mô phỏng cho 2 tầng
chứa nƣớc: QI-III và N2. Tuy nhiên, thực tế cho thấy các mô hình đƣợc nêu ở trên mô
phỏng các tầng chứa nƣớc theo phân chia cũ không có tính phù hợp với kết quả mới
nghiên cứu của báo cáo "Phân chia địa tầng N - Q và nghiên cứu cấu trúc địa chất
đồng bằng Nam Bộ". Nhƣng hƣớng nghiên cứu và phƣơng pháp tiếp cận của các
báo cáo là tài liệu cần cho tác giả tham khảo và tìm hiểu áp dụng đúng đắn cho bài
toán của mình.

4

7. Năm 2009, ông Trần Ngọc Anh và các cộng sự đã công bố kết quả nghiên
cứu về khả năng áp dụng của mô hình Modflow trong tính toán và dự báo trữ lƣợng
nƣớc dƣới đất miền đồng bằng tỉnh Quảng Trị. Nhằm mục đích dự báo sự biến động
nƣớc dƣới đất, nhóm tác giả đã sử dụng mô hình Modflow với chuỗi số liệu về mƣa,
bốc hơi và mực nƣớc trên các sông 24 năm từ 1/1977 – 12/2000 để đánh giá (hiệu
chỉnh và kiểm định). Khu vực nghiên cứu đƣợc chia thành mạng lƣới các ô gồm
3808 ô (56 cột và 68 hàng) chuỗi số liệu quan trắc động thái của nƣớc dƣới đất từ
1/9/1983 - 31/8/1984 đƣợc dùng để hiệu chỉnh và kiểm định.
Kết quả đã khẳng định đƣợc tính ứng dụng cao của mô hình trong khu vực
nghiên cứu hay các khu vực tƣơng tự, tạo điều kiện thuận lợi để xây dựng các bản

đồ mô dun dòng ngầm ứng với các thời kỳ khác nhau. Bên cạnh đó nghiên cứu đã
thành công mô tả cốt cao mực nƣớc và động thái của nƣớc dƣới đất, điều này đã tạo
tiền đề cho việc ứng dụng các mô dun còn lại của Modflow để tính toán và dự báo
nhiễm mặn, nhiễm bẩn của các tầng chứa nƣớc dƣới đất.
8. Năm 2012, Huỳnh Văn Hiệp và Trần Văn Tỷ đã công bố kết quả nghiên
cứu về đánh giá và dự báo tài nguyên nƣớc ngầm cho tỉnh Trà Vinh. Nhóm tác giả
đã sử dụng mô hình Modflow với chuỗi số liệu thu thập từ nhiều nguồn trong
khoảng thời gian từ năm 1997 – 2006 để đánh giá (hiệu chỉnh và kiểm định). Nhóm
tác giả đã chia khu vực nghiên cứu thành mạng lƣới các ô gồm 2025 ô lƣới (45 hàng
và 45 cột gồm 7 lớp) chuỗi số liệu dùng để hiệu chỉnh và kiểm định trong khoảng từ
01/04/2004 – 01/04/2006 đƣợc chia thành 24 bƣớc thời gian.
Kết quả cho thấy lƣu lƣợng nƣớc ở giếng khoan chảy ra bao giờ cũng ít hơn
lƣu lƣợng nƣớc chảy vào. Điều này có thể thấy đƣợc nếu tăng lƣu lƣợng lên đến
2015 thì lƣợng nƣớc dƣới đất ở tỉnh Trà Vinh vẫn đủ để cung cấp cho các khu công
nghiệp và khu dân cƣ. Kết quả nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ đặc điểm thủy
động lực của các tầng chứa nƣớc, làm cơ sở cho việc thiết lập mạng quan trắc động
thái nƣớc dƣới đất trong tƣơng lai.
9. Năm 2011 tác giả Nguyễn Thị Nguyệt đã hoàn thành luận văn Thạc sĩ
khoa học về Đánh giá mức độ xâm nhập mặn do sử dụng quá mức nƣớc ngầm trong

5

vùng ven biển Nam Định. Tác giả đã sử dụng mô hình Modflow với chuỗi số liệu
thu thập từ nhiều nguồn trong khoảng thời gian từ năm 1995 đến năm 2008 để đánh
giá (hiệu chỉnh và kiểm định). Tác giả đã chia khu vực nghiên cứu thành các ô lƣới
với kích thƣớc mỗi ô là 500x500m với chuỗi số liệu từ năm 2000 đến năm 2008
dùng để hiệu chỉnh và kiểm định đƣợc chia thành 132 bƣớc thời gian.
Kết quả cho thấy trong vùng tồn tại 2 tầng chứa nƣớc có trữ lƣợng lớn là
tầng chứa nƣớc Holocen (qh) và tầng chứa nƣớc Pleistocen và cả 2 tầng này đều bị

nhiễm mặn, tiến hành xây dựng mô hình dự báo, từ kết quả dự báo tác giả đã đƣa ra
đƣợc các giải pháp phù hợp với điều kiện vùng nghiên cứu trong khai thác hợp lý và
bền vững tài nguyên nƣớc: khi khai thác nƣớc ở tầng chứa nƣớc qp nên chú ý đến
các công trình khai thác gần ranh giới mặn và nhạt của nƣớc dƣới đất; sử dụng nƣớc
ngầm hợp lý để giảm thiểu lƣợng khai thác; quy hoạch vùng khai thác nƣớc ngầm
an toàn.
1.1.2. Phương pháp nghiên cứu nước ngầm
Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam sử dụng rất nhiều phƣơng pháp nghiên
cứu nƣớc ngầm.
a. Công thức tính trữ lượng tĩnh tự nhiên
Trữ lƣợng tĩnh gồm trữ lƣợng tĩnh trọng lực và trữ lƣợng tĩnh đàn hồi. Trữ
lƣợng tĩnh trọng lực là lƣợng nƣớc chứa trong các lỗ hổng, khe nứt, hang hốc Kasrt
của đất đá chứa nƣớc và có khả năng thoát ra dƣới tác dụng của trọng lực. Trữ
lƣợng tĩnh trọng lực đƣợc đặc trƣng bởi hệ số nhả nƣớc trọng lực. Trữ lƣợng tĩnh
đàn hồi là lƣợng nƣớc sinh ra do khả năng đàn hồi của nƣớc và của đất đá chứa
nƣớc khi hạ thấp mực áp lực trong những tầng chứa có áp. Trữ lƣợng tĩnh đàn hồi
đƣợc đặc trƣng bởi hệ số nhả nƣớc đàn hồi.
Trữ lƣợng tĩnh đƣợc xác định bằng công thức:
Vtl =  *V =  tb*htb*F (đối với tầng chứa nƣớc không áp)
Vtl =  *V =  tb*mtb*F (đối với tầng chứa nƣớc có áp).
Trong đó :  -hệ số nhả nƣớc trọng lực (có giá trị dao động từ 0 – 1 đơn vị),
V-thể tích đất đá chứa nƣớc (m3), htb-chiều dày trung bình của tầng chứa nƣớc

6

không áp (m), mtb-chiều dày trung bình tầng chứa nƣớc có áp (m), F-diện tích phân
bố của tầng chứa nƣớc (m2).

a) Tầng chứa nƣớc không áp

b) Tầng chứa nƣớc có áp

Hình 1. Sơ đồ các tầng chứa nước có áp và không áp
Trong thực tế, các đơn vị chứa nƣớc thƣờng có diện phân bố phức tạp theo
không gian (mặt bằng và mặt cắt) nên việc xác định thể tích đất đá chứa nƣớc là rất
khó khăn. Đất đá cấu tạo nên các tầng chứa nƣớc là không đồng nhất dẫn đến hệ số
nhả nƣớc của đơn vị chứa nƣớc cũng biến đổi theo không gian. Trong thực tế, khi
tính trữ lƣợng tĩnh của nƣớc dƣới đất thƣờng trung bình hóa hệ số nhả nƣớc và thể
tích đất đá chứa nƣớc đƣợc xác định bằng giá trị trung bình của chiều dày tầng chứa
nƣớc và diện tích phân bố của chúng. Trong một số trƣờng hợp, khi có đầy đủ số
liệu thì trữ lƣợng tĩnh có thể đƣợc xác định chính xác hơn bằng phƣơng pháp sai
phân.
b. Phương pháp thực nghiệm
Xác định lượng nước ngầm từ trạm quan trắc thuỷ văn
Thực chất của phƣơng pháp này là coi lƣu lƣợng quan trắc đƣợc tại trạm thuỷ
văn là lƣợng nƣớc do nƣớc ngầm cung cấp. Khi trên lƣu vực mà trạm thuỷ văn
khống chế trải qua một thời gian không mƣa đủ dài. Cùng với một số điều kiện sau:
+ Lƣu vực trên mặt và lƣu vực dƣới đất trùng nhau
+ Sự tham gia của nƣớc ở các lƣu vực khác không có hoặc không đáng kể.
+ Không có sự mất mát sang các lƣu vực ngầm khác.
Ƣu điểm của phƣơng pháp là dễ làm, không cần đầu tƣ thêm mà có thể tận
dụng đƣợc các trạm thuỷ văn hiện có.

7

Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là chỉ có thể tính toán cho các lƣu vực
sông về cuối mùa kiệt, khí coi lƣợng mua trên lƣu vực bằng không. Phƣơng pháp
này khô thể hiện đƣợc sự phân bố nƣớc ngầm theo không gian.

Phương pháp khoan thăm dò
Phƣơng pháp này có thể áp dụng đƣợc trong mọi trƣờng hợp phân bố của
tầng chứa nƣớc, cho cả tầng chứa nƣớc có áp và không áp. Để xác định đƣợc trữ
lƣợng nƣớc dƣới đất trong trƣờng hợp này cần phải thành lập đƣợc bản đồ thủy
đẳng cao hoặc thủy đẳng áp của nƣớc dƣới đất (bản đồ mực nƣớc dƣới đất) và phải
xác định đƣợc hệ số thấm của tầng chứa nƣớc.
Tuy nhiên việc thành lập đƣợc các bản đồ này và xác định hệ số thấm thì đòi
hỏi khổi lƣợng lớn lỗ khoan hút nƣớc, đo mực nƣớc, thƣờng rất tốn kém. Đồng thời
bản đồ thủy đẳng cao, thủy đẳng áp thƣờng chỉ xác định trong 1 thời điểm nhất
định, do đó lƣu lƣợng dòng ngầm xác định đƣợc cũng chỉ là giá trị tại thời điểm đó,
không đại diện cho cả thời kỳ.
c. Phương pháp tương tự địa chất thuỷ văn
Do tính phức tạp về điều kiện địa chất thuỷ văn và khả năng thực tế không
thể đánh giá định lƣợng các nguồn hình thành trữ lƣợng khai thác nƣớc dƣới
đất, trong nhiều trƣờng hợp ngƣời ta áp dụng phƣơng pháp tƣơng tự địa chất
thuỷ văn trên cơ sở dựa vào những tài liệu về chế độ khai thác nƣớc dƣới đất ở
những khu có các công trình khai thác đang hoạt động (kể cả những tài liệu của các
khu đã thăm dò ti mỉ) áp dụng cho những khu nghiên cứu có các điều kiện tƣơng
tự.
Phƣơng pháp tƣơng tự địa chất thuỷ văn có thể đƣợc sử dụng:
- Để đánh giá trữ lƣợng khai thác nƣớc dƣới đất theo thông số tổng hợp đặc
trƣng cho toàn bộ qúa trình hình thành trữ lƣợng. Thông số đó có thể là môdun trữ
lƣơng khai thác đƣợc xác định theo tài liệu của các công trình lấy nƣớc tƣơng tự
đang hoạt động.
- Để xác định các thông số mà không thể xác định chính xác đƣợc theo tài
liệu thăm dò (hệ số nhả nƣớc trọng lực của đất đá nứt nẻ, hệ số thấm của các lớp
thấm nƣớc yếu ngăn cách).

8

- Để điều chỉnh và chọn sơ đồ tính toán.
Để đánh giá trữ lƣợng khai thác bằng phƣơng pháp tƣơng tự thì vấn đề quan
trọng bậc nhất là điều kiện địa chất thuỷ văn và các nguồn hình thành trữ lƣợng khai
thác nƣớc dƣới đất trên diện tích nghiên cứu và diện tích chuẩn phải giống nhau.
d. Phương pháp mô hình
Trong địa chất thuỷ văn, phƣơng pháp mô hình đƣợc ứng dụng để giải quyết
những nhiệm vụ cụ thể nhƣ: nghiên cứu địa chất thuỷ văn khu vực, nghiên cứu lý
thuyết, đánh giá trữ lƣợng nƣớc dƣới đất, nghiên cứu dịch chuyển khối lƣợng của
các chất nhiễm bẩn trong môi trƣờng nƣớc dƣới đất, quá trình truyền nhiệt trong
môi trƣờng nƣớc dƣới đất, các quá trình thấm mất nƣớc hồ đập, nghiên cứu đánh
giá lƣợng nƣớc chảy vào các khu mỏ...
Ƣu điểm quan trọng nhất của phƣơng pháp mô hình là thay vì nghiên cứu
trực tiếp đối tƣợng, chúng ta có thể phục hồi đƣợc trên các mô hình chuyên môn
những quá trình và hiện tƣợng khác nhau. Khi mô hình hóa, quá trình nghiên cứu
đƣợc thay bằng quá trình khác thiết lập đơn giản và rõ ràng hơn trong phòng thí
nghiệm hoặc trên máy tính. Sự thay thế đó có thể thực hiện đƣợc bởi vì có rất nhiều
quá trình đặc trƣng bởi cùng một phƣơng trình toán học. Sự tƣơng tự của các quá
trình là do sự thống nhất của thế giới vật chất và có cùng quy luật của chuyển động
vật chất.
e. Phương pháp chuyên gia
Phƣơng pháp này chính là các ý kiến của các chuyên gia giàu kình nghiệm
trong lĩnh vực thuỷ văn nƣớc dƣới đất. Các kinh nhiệm đƣợc lấy là những trao đổi
trong suốt quá trình nghiên cứu và tại buổi hội thảo.
f. Phương pháp kế thừa
Trong vùng đã đƣợc thực hiện nhiều các nghiên cứu chuyên môn về địa chất,
địa chất thuỷ văn do Cục Địa Chất và Khảo Sát Việt Nam và nhiều cơ quan khác.
1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
1.2.1. Vị trí địa lý
Hà Tĩnh thuộc vùng duyên hải Bắc Trung Bộ, có tọa độ địa lý từ

17°53'50’’N đến 18°45'40’N và từ 105°05'50’’E đến 106°30’20’’E. Phía Bắc giáp

9

tỉnh Nghệ An, phía Nam giáp tỉnh Quảng Bình, phía Tây giáp tỉnh Bôlikhămxay và
Khăm Muộn của Lào, phía Đông giáp biển Đông, có cụm cảng nƣớc sâu Vũng Áng
- Sơn Dƣơng, khu kinh tế Vũng Áng. Đặc biệt, Hà Tĩnh có đƣờng bờ biển dài hơn
137 km với diện tích thềm lục địa khoảng 18.400 km2 và có 04 cửa sông là Cửa Hội,
Cửa Sót, Cửa Nhƣợng và Cửa Khẩu (Hình 2).

Hình 2. Bản đồ hành chính tỉnh Hà Tĩnh [5]
Hà Tĩnh có 12 đơn vị hành chính cấp huyện, gồm: thành phố Hà Tĩnh, thị xã
Hồng Lĩnh và 10 huyện: Nghi Xuân, Đức Thọ, Hƣơng Sơn, Hƣơng Khê, Vũ Quang,
Lộc Hà, Can Lộc, Thạch Hà, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh, có 262 đơn vị hành chính cấp xã
gồm 235 xã, 15 phƣờng và 12 thị trấn [12].
Theo số liệu kiểm kê đất đai năm 2010 thì diện tích đất tự nhiên của tỉnh Hà
Tĩnh là 5,997.18 km2, chiếm 1.81% diện tích cả nƣớc, là tỉnh có diện tích đứng thứ
23/63 tỉnh, thành phố. Dân số hơn 1.2 triệu ngƣời.
1.2.2. Địa hình khu vực Hà Tĩnh
Nằm ở phía đông dãy Trƣờng Sơn, Hà Tĩnh có địa hình hẹp và dốc, nghiêng
từ tây sang đông (độ dốc trung bình 1,2% có nơi 1,8%) và bị chia cắt mạnh bởi các
sông suối nhỏ của dãy Trƣờng Sơn, có nhiều dạng địa hình chuyển tiếp, xen kẽ lẫn

10

nhau, mật độ sông suối vào khoảng 0.87¸0.9 km/km2. Địa hình đồi núi chiếm 80%
diện tích của tỉnh, phía Tây là núi cao kế tiếp là miền đồi bát úp, rồi đến dải đồng
bằng nhỏ hẹp (độ cao trung bình 5m) và cuối cùng là các bãi cát ven biển.

Địa hình núi cao chiếm 45% diện tích tự nhiên, phân bố ở Hƣơng Sơn,
Hƣơng Khê, Kỳ Anh, Vũ Quang độ cao trung bình 1.500m), phân hóa phức tạp và
bị chia cắt mạnh, hình thành các vùng sinh thái khác nhau. Ở phía Tây có đỉnh Rào
Cỏ cao 2,235m, là sự kéo dài của dãy Pu Lai Leng. Sƣờn Đông của Rào Cỏ bao
trùm diện tích khá rộng của Nghệ An và Hà Tĩnh, kéo dài tới thung lũng Hƣơng
Khê. Dãy Rào Cỏ đƣợc cấu tạo bởi đá granit, có lớp vỏ phong hóa khá dày.
Vùng đồi, trung du: là dạng địa hình chuyển tiếp giữa núi cao và đồng bằng,
chạy dọc theo đƣờng QL15, đƣờng Hồ Chí Minh bao gồm các xã vùng thấp của
huyện Hƣơng Sơn và các xã phía Tây huyện Đức Thọ, Can Lộc, Lộc Hà, Thạch Hà,
Cẩm Xuyên và Kỳ Anh, chiếm 25% diện tích tự nhiên. Địa hình vùng này có dạng
xen lẫn giữa các đồi có độ cao trung bình và thấp với đất ruộng, bãi không bằng
phẳng. Thành phần thạch học chủ yếu là đá trầm tích biến chất, đá macma xâm
nhập, các đá phun trào từ axít đến bazơ bị phong hoá mạnh.
Vùng đồng bằng: là vùng tiếp giáp giữa đồi núi và dải ven biển, nằm hai bên
QL 8A và QL 1A, bao gồm các xã giữa các huyện Đức Thọ, Can Lộc, Lộc Hà, TX
Hồng Lĩnh, Thạch Hà, TP Hà Tĩnh, Cẩm Xuyên và Kỳ Anh, chiếm 17.3% diện tích
đất tự nhiên. Vùng này có địa hình tƣơng đối bằng phẳng do quá trình tích tụ phù sa
của các sông và các sản phẩm của vỏ phong hoá trên các thành hệ trầm tích và đá
xâm nhập, phun trào có tuổi Pecmi Triat (P-T).
Vùng ven biển: nằm phía Đông QL 1A và chạy dọc theo bờ biển hơn 100km
là các bãi cát, trong đó có một số bãi có giá trị về du lịch (Thiên Cầm, Xuân
Thành…) và có 4 cửa sông đổ ra biển. Dạng địa hình này chiếm 12.7% diện tích đất
tự nhiên, phân bố ở các xã phía Đông huyện Cẩm Xuyên, Thạch Hà, Kỳ Anh, Nghi
Xuân, Lộc Hà đƣợc hình thành bởi các trầm tích có nguồn gốc lục địa dọc ven biển
có các dãy đụn cát có độ cao khác nhau. Thành phần trầm tích chủ yếu là cát, cát sét
có chứa hàm lƣợng Ilmenite khá giàu có nơi tạo thành mỏ công nghiệp.

11

1.2.3. Đặc điểm địa chất thủy văn
Bản đồ địa chất thủy văn tỉ lệ 1:200.000 tỉnh Hà Tĩnh năm 2014 đƣợc thu
thập từ Trung tâm Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nƣớc Quốc gia

Hình 3. Bản đồ địa chất khu vực nghiên cứu

12

Vùng ven biển Hà Tĩnh tồn tại ba tầng chứa nƣớc chính thuộc các trầm tích
Đệ tứ là tầng Holocen thƣợng (qh2), Holocen hạ (qh1) và tầng Pleistocen (qp). [5]
- Tầng chứa nƣớc qh2: phân bố thành dải kéo dài theo bờ biển từ huyện Nghi
Xuân đến huyện Kỳ Anh, có chiều rộng từ 1 - 2km đến 5 - 6km, diện phân bố
khoảng trên 500km2. Thành phần đất đá chứa nƣớc là cát hạt mịn (nhỏ) đến thô
(lớn), chiều dày tầng này tăng dần về phía biển đến độ sâu 25m, trung bình 13m.
Đây là tầng chứa nƣớc không áp, mức độ chứa nƣớc từ trung bình đến nghèo (lƣu
lƣợng trong khoảng 5 – 0.5l/s), gƣơng nƣớc có xu hƣớng lặp lại bề mặt địa hình.
Mực nƣớc ngầm thƣờng gặp ở độ sâu 4 - 5m, nƣớc vận động ra hai phía, phía Đông
thoát ra biển và phía Tây chảy ra hệ thống sông suối địa phƣơng. Động thái nƣớc
dƣới đất chịu tác động của thủy triều, biên độ có thể đạt tới 0.5m, ngoài ra, chúng
còn biến đổi theo mùa, chênh lệch mực nƣớc giữa mùa mƣa và mùa khô từ 0.3 –
5.2m.
- Tầng chứa nƣớc qh1: đất đá chứa nƣớc gồm các trầm tích hạt thô có nguồn
gốc sông (aQ21-2), biển - đầm - lầy (mbQ21-2), sông - biển (amQ21-2) và biển
(mQ21-2), thành phần đa dạng: cát hạt mịn, hạt trung, hạt thô có chứa nhiều di tích
hữu cơ, có nơi phần đáy lớp gặp sạn, sỏi. Thƣờng trong các lỗ khoan ở vùng đồng
bằng bắt gặp các lớp cát, bùn cát, bùn sét nằm xen kẽ nhau với chiều dày một vài
mét đến 5 - 6m. Tuy nhiên, tại phía Đông đƣờng 1A thuộc địa phận các xã Thạch
Hội (Thạch Hà), Cẩm Hòa, Cẩm Yên, Cẩm Nam, Cẩm Long, Cẩm Phúc (Cẩm
Xuyên) đã phát hiện lớp cát khá dày đạt tới 20m. Tầng chứa nƣớc không lộ trên

mặt, bị phủ hoàn toàn bởi các thành phần hạt mịn hơn nhƣ sét, sét pha phía trên và
nằm trực tiếp trên tầng sét loang lổ bị laterit hoá rất mạnh của hệ tầng Yên Mỹ.
Tầng chứa nƣớc phân bố rộng rãi, bắt gặp ở nhiều nơi nhƣng phát triển không liên
tục mà tạo thành những thấu kính hoặc những dải riêng biệt, có diện tích khác nhau.
Vùng trung tâm đồng bằng ở Cẩm Xuyên, Thạch Hà là nơi có có tầng chứa nƣớc
qp1 lớn hơn cả và bề dày cũng lớn hơn, phân bố ở độ sâu từ 0.5 – 9.0m, chiều dày
trung bình khoảng 20m. Lƣu lƣợng các lỗ khoan trong tầng chứa nƣớc đạt từ dƣới
0.5l/s đến 5l/s, đƣợc xếp vào loại nghèo nƣớc. Nguồn cung cấp cho tầng là nƣớc

13

mƣa (đƣợc thấm xuyên qua các lớp cách nƣớc yếu và qua các giếng dân đào) và từ
các sông suối, các tầng chứa nƣớc có quan hệ, các nơi tiếp xúc của tầng với các tầng
chứa nƣớc khe nứt đá gốc ở vùng ven rìa. Miền thoát là các sông suối, các tầng
chứa nƣớc liền kề và các tầng chứa nƣớc nằm dƣới. [10]
- Tầng chứa nƣớc qp: đất đá chứa nƣớc gồm các tập hợp hạt thô có nguồn
gốc sông (aQ12-3), sông - biển (amQ11-2). Thành phần gồm các hạt nhỏ, trung thô
(lớp trên) và cuội, sỏi, sạn (lớp dƣới). Phần lớn diện phân bố bị phủ bởi các trầm
tích trẻ hơn. Nhiều nơi nằm trực tiếp lên nền đá gốc. Nó phân bố khá rộng rãi trong
vùng nhƣng không liên tục mà tạo thành những khu, những dải riêng có diện tích
khác nhau. Tầng qp đƣợc tạo thành trong những lòng chảo, những thung lũng rộng
ở vùng đồng bằng và dọc theo các sông, suối cổ ở địa bàn Hà Tĩnh. Độ sâu bắt gặp
tầng chứa nƣớc nhỏ nhất 6,0m tại lỗ khoan BV207 (vùng Bãi Vọt), lớn nhất 55.20m
ở lỗ khoan V121 và 61,70m ở lỗ khoan V122 (vùng Xuân Viên). Chiều dày nhỏ
nhất 3.0m ở lỗ khoan HK30 (thành phố Hà Tĩnh); lớn nhất 33.5m ở lỗ khoan HK28
(Thạch Long). Lƣu lƣợng các lỗ khoan từ dƣới 0.5l/s đến 13.73l/s, trung bình đạt
5l/s. Tầng qp đƣợc xếp vào loại chứa nƣớc trung bình. Nguồn cung cấp cho tầng là
nƣớc mƣa, sông suối, các tầng chứa nƣớc đá gốc tiếp xúc ở bên sƣờn, các tầng chứa
nƣớc nằm trên thông qua các “cửa sổ” ĐCTV. Miền thoát là sông, biển. [10]

1.2.4. Đặc điểm khí tượng
a. Nhiệt độ
Nhiệt độ năm trung bình 240C tại trạm Hà Tĩnh. Các tháng chịu ảnh hƣởng
của gió Tây khô nóng, nhiệt độ trung bình tháng VII tại trạm Hà Tĩnh là 29.70C và
tại trạm Kỳ Anh là 28.70C. [5]
Nhiệt độ thấp nhất đo đƣợc là 6.80C tại Hà Tĩnh và 6.90C tại Kỳ Anh (ngày
2/1/1974).
Bảng 1: Nhiệt độ trung bình tháng năm tại trạm Hà Tĩnh (1960-2014)
I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XI

17.6 18.5 20.8 24.8 27.9 29.6 29.7 28.7 26.9 24.5 21.7 18.7

14

Năm
24

b. Độ ẩm
Độ ẩm tƣơng đối trung bình năm đạt 85% tại trạm Hà Tĩnh. Độ ẩm thấp nhất
xảy ra vào các tháng có gió Tây khô nóng - tháng VII và đạt 70% ở Kỳ Anh, 74% ở
Hà Tĩnh. Độ ẩm cao nhất xảy ra vào các tháng cuối mùa đông. Khi có mƣa phùn
hoặc các tháng mùa mƣa và đạt 90  92%. [521]
Bảng 2: Độ ẩm trung bình tháng năm tại trạm Hà Tĩnh (1960 – 2014)
I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XI

90.1 91.6 90.7 85.9 80.7 74.9 73.7 79.4 85.9 88.2 87.9 88.2

Năm
85

c. Bốc hơi
Bốc hơi Piche trung bình năm đạt 842mm tại Hà Tĩnh, 1.007mm tại Kim
Cƣơng, 1.161mm tại Kỳ Anh. Lƣợng bốc hơi lớn xảy ra vào tháng VII với lƣợng
bốc hơi trung bình tháng đạt từ 120140mm. Tháng II có lƣợng bốc hơi nhỏ nhất từ
27  34mm. [5]
Bảng 3: Tổng lượng bốc hơi tháng tại trạm Hà Tĩnh (1959 – 2014)
I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XI

Năm

36.6 29.7 36.9 56.8 99.7 127.3 139.2 100.2 64.3 56.6 48.8 46.1 842.1
d. Gió, bão
Tốc độ gió trung bình năm 2.3 m/s tại Kỳ Anh, 1.5 m/s tại Hà Tĩnh, 1.6 m/s
tại Hƣơng Khê. Tốc độ gió lớn nhất khi có bão đạt 48 m/s ngày 8/X/1964, 40m/s tại
Hà Tĩnh. Vùng núi cao ảnh hƣởng của bão giảm đi tốc độ gió lớn nhất đạt từ 25 
30 m/s. Hƣớng gió mùa đông là hƣớng Đông Bắc, mùa hè thịnh hành gió Tây Nam
hoặc gió Đông Nam. Gió mùa Tây Nam với đặc trƣng khô nóng hoạt động chủ yếu
vào tháng 4 đến tháng 8, hai tháng nóng là tháng 6, 7. Tốc độ gió bình quân đạt (2 3) m/s. Gió mùa Đông Bắc với đặc trƣng ẩm, lạnh hoạt động chủ yếu vào tháng 11
đến tháng 3. Tốc độ gió thƣờng đạt mức 10m/s đến 15m/s. [5]
Bảng 4: Tốc độ gió trung bình tháng năm trạm Hà Tĩnh (1971 – 2014)
I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XI

Năm

1.4

1.3

1.2

1.3

1.5

1.6

1.7

1.4

1.4

1.8

1.7

1.6

1.5

15

e. Mưa
Hà Tĩnh có lƣợng mƣa năm khá phong phú, lƣợng mƣa trung bình năm đạt
từ 2,300  3,000mm. Những vùng mƣa lớn nhƣ Kỳ Lạc, Kỳ Anh lƣợng mƣa đạt
3,220mm. Những tâm mƣa lớn thƣợng nguồn sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu, Rào Trổ,
Hoành Sơn có năm lƣợng mƣa năm đạt 4,586 mm năm 1978 ở Bàu Nƣớc, 4,386mm
tại Kỳ Anh năm 1990, 4,450 mm năm 1990 tại Kỳ Lạc. [5]
Mùa mƣa bắt đầu từ tháng VIII tới tháng XI. Tuy nhiên tháng V, VI có mƣa
Tiểu mãn gây ra lũ tiểu mãn. Lƣợng mƣa mùa mƣa đạt 65 - 70% lƣợng mƣa năm,

còn lại là mùa khô.
Bảng 5: Lượng mưa tháng năm trung bình nhiều năm tại các trạm

Trạm
Đại Lộc
(1959-

Yếu
tố
X
(mm)

2014)

K%

Thạch

X

Đồng

(mm)

(1981 –
2014)
Hà Tĩnh
(1958 –

K%