Nghiên cứu sự hình thành và định hướng khai thác hợp lý nước nhạt dưới đất vùng Nam Định : Luận văn Thạc sĩ Địa chất: 60 44 02 05

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

TRẦN VĂN HUY

NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH VÀ ĐỊNH HƢỚNG KHAI THÁC
HỢP LÝ NƢỚC NHẠT DƢỚI ĐẤT VÙNG NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2013

1


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

TRẦN VĂN HUY

NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH VÀ ĐỊNH HƢỚNG KHAI THÁC
HỢP LÝ NƢỚC NHẠT DƢỚI ĐẤT VÙNG NAM ĐỊNH
Chuyên ngành: Khoáng vật học và địa hóa học
Mã số: 60 44 02 05
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. Phạm Qúy Nhân
PGS.TS. Flemming Larsen

Hà Nội – 2013

2


Mục lục…………………………………………………..………………………….1
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................. 3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ......................................................................................... 4
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .................................................................................... 6
MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 7
1.1. Tính cấp thiết của đề tài...................................................................................... 7
1.2. Mục tiêu .............................................................................................................. 7
1.3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 7
1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 8
1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................ 8
1.6. Cơ sở tài liệu ....................................................................................................... 8
1.7. Cấu trúc luận văn ................................................................................................ 9
1.8. Lời cảm ơn .......................................................................................................... 9
CHƢƠNG 1 ................................................................................................................... 11
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH NƢỚC DƢỚI ĐẤT .............. 11
1.1. Tổng quan về nghiên cứu về sự hình thành nƣớc nhạt dƣới đất ......................... 11
1.1.1. Trên thế giới ................................................................................................. 11
1.1.2. Ở Việt Nam .................................................................................................. 14
1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................................... 17
1.2.1. Phƣơng pháp thu thập và tổng hợp tài liệu .................................................. 17
1.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thành phần hóa học NDĐ .................................... 17
1.2.3. Phƣơng pháp đồng vị ................................................................................... 17
1.2.4. Phƣơng pháp mô hình số .............................................................................. 18
CHƢƠNG 2 ................................................................................................................... 20

KHÁI QUÁT VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU ..................................................................... 20
2.1. Điều kiện địa lý tự nhiên ..................................................................................... 20
2.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................... 20
2.1.2. Đặc điểm địa hình ........................................................................................ 20
2.1.3. Đặc điểm khí hậu ......................................................................................... 21
2.1.4. Đặc điểm thuỷ văn ....................................................................................... 21
2.1.5. Biển với các hiện tƣợng thuỷ triều ............................................................... 21
2.2. Đặc điểm dân cƣ và kinh tế ................................................................................. 25
2.2.1. Dân số........................................................................................................... 25
2.2.2. Kinh tế .......................................................................................................... 25
2.3. Đặc điểm địa chất ................................................................................................ 27
2.3.1. Địa tầng ........................................................................................................ 27
2.3.2. Đặc điểm kiến tạo......................................................................................... 32
2.4. Đặc điểm địa chất thuỷ văn ................................................................................. 34
2.4.1. Tầng chứa nƣớc các trầm tích Holocen trên (qh2) ....................................... 35
2.4.2. Tầng chứa nƣớc các trầm tích Holocen dƣới (qh1) ...................................... 37

1


2.4.3. Tầng chứa nƣớc Pleistocen (qp).................................................................. 38
2.4.4. Tầng chứa nƣớc Pliocen (n2) ........................................................................ 42
2.4.5. Tầng chứa nƣớc các trầm tích cacbonat trias giữa (t2) ................................. 43
2.4.6. Các thành tạo địa chất rất nghèo nƣớc ......................................................... 44
CHƢƠNG 3 ................................................................................................................... 45
NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH THẤU KÍNH NƢỚC NHẠT DƢỚI ĐẤT .......... 45
3.1. Cơ sở lý thuyết xác định nguồn gốc của nƣớc bằng phƣơng pháp đồng vị ........ 45
3.1.1. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................. 45
3.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu nguồn gốc nƣớc dƣới đất dựa trên mối tƣơng
quan giữa thành phần đồng vị bền của nƣớc (2H,18O) ........................................... 46

3.1.3. Nghiên cứu nguồn gốc của nƣớc dựa trên việc xác định tuổi của nƣớc
dƣới đất................................................................................................................... 48
3.2. Các kết quả nghiên cứu đã đạt đƣợc ................................................................... 51
3.2.1. Thành phần đồng vị bền của các mẫu nƣớc nghiên cứu .............................. 51
3.2.2. Thành phần đồng vị phóng xạ của các mẫu nƣớc nghiên cứu ..................... 58
CHƢƠNG 4 ................................................................................................................... 64
ĐỊNH HƢỚNG KHAI THÁC SỬ DỤNG HỢP LÝ NƢỚC DƢỚI ĐẤT .................... 64
VÙNG NAM ĐỊNH ....................................................................................................... 64
4.1. Hiện trạng khai thác và sử dụng nƣớc dƣới đất vùng Nam Định ....................... 64
4.1.1. Khai thác công nghiệp .................................................................................. 64
4.1.2. Khai thác cung cấp nƣớc vùng nông thôn .................................................... 64
4.2. Kết quả xây dựng mô hình nƣớc dƣới đất vùng Nam Định ................................ 66
4.2.1. Xây dựng mô hình dự báo ............................................................................ 66
4.2.2. Kết quả dự báo ............................................................................................. 71
4.3. Định hƣớng khai thác và sử dụng hợp lý ............................................................ 75
Kết luận ...................................................................................................................... 78
Kiế n nghi ....................................................................................................................
78
̣
Tài liệu tham khảo…………………………………………………………….....78

2


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

TT

Nghĩa đầy đủ

1

ĐCTV

: Địa chất thủy văn

2

NDĐ

: Nƣớc dƣới đất

3

TCN

: Tầng chứa nƣớc

4

LCN

: Lớp cách nƣớc

5

GS

: Giáo sƣ

6

TS

: Tiến sỹ

7

qh

: Tầng chứa nƣớc Holocen

8

qp

: Tầng chứa nƣớc Pleistocen

9

D

: Deutrium (2H)

10

T

: Tritium (3H)

: Mẫu nƣớc đại dƣơng tiêu chuẩn đƣợc trộn lại với nhau

11

VSMOW

lƣu trữ ở Viên- Áo (Viene Stander Mean Ocean Water)

12

GMWL

: Đƣờng nƣớc khí tƣợng toàn cầu

13

MHS

: Mô hình số

14

IAEA

: Cơ quan năng lƣơ ̣ng nguyên tƣ̉ quố c tế
: Dự án tăng cƣờng năng lực bảo vệ Tài nguyên nƣớc

15

IGPVN

dƣới đất ở Việt Nam

3


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Tên hình vẽ

TT
1
2

3

4

5

6
7
8

9

10

Hình 2.1. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu
Hình 2.2. Đồ thị dao động ngày và nửa tháng của thủy triều Q109a (Hải
Hậu, Nam Định)

Hình 2,3. Đồ thị dao động mực nước tại công trình Q109a tầng chứa nước
Pleistocen ở Hải Hậu tháng 12 năm 2008
Hình 2.4. Đồ thị dao động mực nước tại công trình quan trắc Q108a tầng
qp2, Q108b tầng qp1 vùng Liễu Đề
Hình 2.5. Đồ thị dao động mực nước tại các công trình quan trắc Q109 tầng qp;
Q109a tầng qp; Q109b tầng qp2 vùng Hải Hậu
Hình 2.6. Đồ thị dao động mực nước tại các công trình quan trắc Q110 tầng qh và
Q110a tầng qp vùng Hải Tây-Hải Hậu

Hình 3.1: Sơ đồ vị trí lấy mẫu vùng nghiên cứu
Hình 3.2: Mối tương quan thành phần đồng vị bền của nước lấy từ các tầng
chứa nước khác nhau trong vùng nghiên cứu
Hình 3.3: Mức độ biển đổi của δ18O theo chiều sâu các tầng chứa nước
Holocen trên, Pleistocen và Neogen
Hình 3.4: Sự thay đổi theo mùa thành phần đồng vị bền trong các mẫu nước
lấy từ độ sâu khác nhau

Trang
20
23

40

41

41

42
51
55

56

57

11

Hình 3.5: Sự biến đổi theo mùa của các tầng chứa nước

58

12

Hình 3.6: Sơ đồ đẳng tuổi tầng chứa nước Pleistocen vùng nghiên cứu

60

13

Hình 3.7: Sơ đồ đẳng tuổi tầng chứa nước Neogen và Trias vùng nghiên cứu

61

14

Hình 3.8: Mô hình khái niệm hướng dòng vận động của nước dưới đất theo

61

4

mặt cắt địa chất thủy văn
15

Hình 4.1. Quá trình biến đổi của ranh giới mặn nhạt tại Nam Định

66

16

Hình 4.2.Tuyến mặt cắt trên mô hình GSI 3D

67

17

Hình 4.3. Cầu trúc các lớp trong mô khu vực Nam Định

67

18

Hình 4.4. Điều kiện biên bên ngoài mô hình tính

68

19

Hình 4.5. Độ cao mực nước tại công trình Q.109 tầng Holocene

69

20

Hình 4.6. Xây dựng ô lưới trên mô hình GMS

70

21

Hình 4.7. Đồ thị mực nước tại công trình Q.109a tầng chứa nước qp năm
2020

71

22

Hình 4.8: Diện tích phễu hạ thấp mực nước tầng chứa nước qp tỉnh Nam
Định trên GMS tới năm 2020

72

23

Hình 4.9. Kết quả tính cân bằng nước năm 2020 theo kịch bản 1

72

24

Hình 4.10. Gán biên H=Hcp tại Q.109a của mô hình

73

25

Hình 4.11. Đường đẳng mực nước trên mô hình theo 2 phương án

26

Hình 4.12. Đồ thị độ sâu mực nước Q.109a và Dân số tỉnh Nam Định

5

74-75
76


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Tên bảng biểu

TT

Trang

1

Bảng 2.1: Giao động biên độ triều ở các cửa sông vùng Nam Định

24

2

Bảng 3.1: Thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) của nước trong các tầng

52

chứa nước và nước mặt trong vùng nghiên cứu (tháng 5/2010)
3

Bảng 3.2: Thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) của các mẫu nước lấy

53

từ các tầng chứa nước khác nhau vào mưa (tháng 8/2011) và mùa khô
(tháng 3/2012)
4

Bảng 3.3: Thành phần đồng vị bền (δ2H và δ18O) trong nước biển và

54

nước mưa khu vực nghiên cứu lấy vào năm 2011
5

Bảng 3.4: Tỷ số hoạt độ phóng xạ của 14C trong DIC của các mẫu nước

58

lấy từ các tầng chứa nước khác nhau
6

Bảng 3.5: Kết quả phân tích thành phần đồng vị bền và các đồng vị khí

59

trơ và Triti trong các mẫu nước lấy ở độ sâu khác nhau theo mặt cắt AB
7

Bảng 4.1: Số lượng giếng khoan kiểu UNICEF vùng Nam Định

6

65


MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam có hơn 3260 km bờ biển với điều kiện địa chất, địa chất thủy văn khác
nhau đã hình thành và tồn tại nhiều khối nƣớc nhạt đa dạng về cấu trúc cũng nhƣ
nguồn bổ cập. Tại Nam Định, tồn tại một thấu kính nƣớc nhạt lớn trong tầng chứa
nƣớc Pleistocen và Neogen dọc dải ven biển từ Giao Thủy đến Nghĩa Hƣng. Đới
thấu kính nƣớc nhạt này đƣợc đánh giá có trữ lƣợng khai thác tiềm năng lớn lên tới
203.445 m3/ng.đ. Tuy có nhiều nghiên cứu về sự hình thành đới thấu kính nƣớc
nhạt này phục vụ khai thác bền vững nhƣng chƣa có nghiên cứu nào sử dụng tổ hợp
các phƣơng pháp trong đó có áp dụng phƣơng pháp đồng vị để nghiên cứu sự hình
thành về thấu kính nƣớc nhạt này.
Chính vì vậy, đề tài ”Nghiên cứu sự hình thành và định hướng khai thác
hợp lý thấu kính nước nhạt dưới đất vùng Nam Định” mang tính cấp thiết và có ý

nghĩa khoa học và thực tiễn.
1.2. Mục tiêu
Làm sáng tỏ nguồn gốc hình thành thấu kính nƣớc nhạt trên cơ sở ứng dụng
phƣơng pháp thủy văn đồng vị bền và phóng xạ, từ đó định hƣớng khai thác hợp lý
thấu kính nƣớc nhạt dƣới đất, có xét đến ảnh hƣởng của hiện tƣợng nhiễm mặn và
mực nƣớc hạ thấp.
1.3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu là nghiên cứu sự tƣơng tác giữa các tầng chứa nƣớc chính
Holocen và Pleistoce, Neogen với nƣớc mƣa và sông Hồng đoạn chảy qua vùng
bằng phƣơng pháp đồng vị. Khu vực nghiên cứu tập trung là vùng ven biển tỉnh
Nam Định gồm các huyện Xuân Trƣờng, Giao Thủy, Nghĩa Hƣng, Hải Hậu.
Phạm vi nghiên cứu của luận văn là khu vực tỉnh Nam Định.

7


1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
-

Phƣơng pháp thu thập và tổng hợp tài liệu: Thu thập các tài liệu liện quan
đến vùng nghiên cứu, sau đó phân tích, tổng hợp, đánh giá.

-

Phƣơng pháp nghiên cứu thành phần hóa học nƣớc dƣới đất: phân tích thành
phần hóa học các mẫu nƣớc để đánh giá đƣợc chất lƣợng nƣớc khu vực
nghiên cứu.

-

Phƣơng pháp đồng vị: phân tích các mẫu đồng vị từ đó làm cơ sở nghiên cứu
nguồn gốc của các tầng chứa nƣớc.

-

Phƣơng pháp mô hình số: để sơ đồ hóa dòng chảy nƣớc dƣới đất và tính cân
bằng nƣớc

1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: Khái quát lại đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn vùng từ
những tài liệu nghiên cứu riêng lẻ, góp phần làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, cấu trúc
và tiềm năng khai thác các nguồn tài nguyên trong khu vực nghiên cứu.
Giá trị thực tiễn: Là cơ sở để các cơ quan quản lý tài nguyên nƣớc và đƣa ra
các chính sách sử dụng hợp lý. Là cơ sở khoa học định hƣớng cho các dự án nghiên
cứu và thăm dò chi tiết sau này.
1.6. Cơ sở tài liệu
Luận văn đƣợc hoàn thiện trên cơ sở các tài liệu chính sau:
- Các kết quả nghiên cứu về NDĐ vùng Nam Định của Trung tâm nghiên
cứu Asen trong nƣớc ngầm (VietAs – Danida) từ năm 2005 đến năm 2012.
- Báo cáo “Assessment of Groundwater Resources in Nam Dinh Province”
của dự án Tăng cƣờng năng lực bảo vệ Tài nguyên nƣớc dƣới đất ở Việt Nam
(IGPVN) do Chính phủ Cộng hòa Liên bang Đức tài trợ.
- Báo cáo đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng tổ hợp các phương pháp địa chất
thuỷ văn, địa vật lý, mô hình số đề tài điều tra, đánh giá nhiễm mặn và tìm kiếm

8


các thấu kính hoặc tầng chứa nước nhạt dải ven biển Nam Định”, do PGS.TS.
Nguyễn Văn Đản chủ trì.

- Báo cáo đề tài “Tổng kết nghiên cứu tổng hợp tài nguyên nước dưới đất
tỉnh Nam Định. Đề xuất một số phương pháp quy hoạch khai thác sử dụng hợp lý và
bền vững”, do GS.TSKH. Bùi Học chủ trì.
- Cột địa tầng và tài liệu quan trắc mực nƣớc dƣới đất mạng quan trắc Quốc
gia vùng đồng bằng Bắc Bộ từ năm 1995 đến nay do Trung tâm Quy hoạch và Điều
tra Tài nguyên nƣớc Quốc gia quản lý.
1.7. Cấu trúc luận văn
Luận văn đƣợc phân chia bố cục gồm 4 chƣơng không kể phần mở đầu và
kết luận.
Mở đầu
Chƣơng 1. Tổng quan về nghiên cứu sự hình thành nƣớc dƣới đất
Chƣơng 2. Khái quát về vùng nghiên cứu
Chƣơng 3. Nghiên cứu sự hình thành thấu kính nƣớc nhạt dƣới đất
Chƣơng 4. Định hƣớng khai thác sử dụng hợp lý nƣớc dƣới đất vùng Nam
Định
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
1.8. Lời cảm ơn
Luận văn đƣợc hoàn thành tại khoa Địa chất trƣờng Đại học Khoa học Tự
nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội trong sự cố gắng nỗ lực cao nhất của bản thân học
viên dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS Phạm Quý Nhân và PGS.TS
Flemming Larsen.

9


Trong suốt quá trình học tập, trao đổi và làm luận văn, học viên luôn đƣợc sự
động viên giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa Địa chất trƣờng Đại học
Khoa học Tự nhiên - nơi học viên học tập từ sinh viên đến nay, Ban quản lý Dự án
Vietas nơi học viên học tập và nghiên cứu.

Qua đây, học viên xin chân thành cảm ơn đến Trƣờng đại học Khoa hoc Tự
nhiên, Khoa Sau đại học, Dự án Vietas.
Đặc biệt, học viên bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Quý Nhân,
PGS.TS Flemming Larsen, NCS. Hoàng Văn Hoan đã tạo điều kiện, giúp đỡ học
viên hoàn thành luận văn này.
Luận văn đƣợc hoàn thành chắc chắn sẽ không thể tránh khỏi những thiếu
sót, rất mong đƣợc sự góp ý, trao đổi và thảo luận của các nhà chuyên môn, các bạn
đồng nghiệp để đạt đƣợc mục đích và ý tƣởng của đề tài đặt ra.

10


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH NƢỚC DƢỚI ĐẤT
1.1. Tổng quan về nghiên cứu về sự hình thành nƣớc nhạt dƣới đất
1.1.1. Trên thế giới
NDĐ đƣợc biết đến và khai thác, sử dụng từ thời cổ xƣa (cách đây khoảng
3.000 năm), ở châu Âu, 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 [2].
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 Mile, 650-548TrCN) 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.)[2]
Tiếp đến, thuyết ngƣng tụ ra đời với nội dung cơ bản khi coi NDĐ đƣợc hình
thành do bề mặt các vật liệ dạng hạt lạnh hơn đã hút hết hơi ấm 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) [2].
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

11


ngành khoa học ĐCTV phải kể đến là Nga, Hà Lan, Pháp, Mỹ, Đức… nổi bật có
Lomonoxov M.V., Becnoulli D., Euler (1750), Jucovxki N.E.
Nhằm phục vụ cho các hoạt động của con ngƣời, sử dụng NDĐ 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.
Yêu tố thủy 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. Để nghiên cứu các tác động của thủy văn đối với NDĐ, ngƣời ta đã sử dụng
phƣơng pháp giải tích, địa hình có các công trình của Jacob (1950), Nielsen (1990),
Li và Chen (1991), Sun (1997), Jiao và Tang (1999) và Li, Jiao (2001),…
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 [13].
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 (1987), Edmunds và nnk (1988), Sukhija và nnk (1988), Cook và nnk
(1989), Scanlon 91991), Edmunds và Gaye (1994), Kennet – Smith và nnk (1994),
de Silva (1996), Sukhija và nnk (1996), và de Silva (1998), Martin (2000).
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

13

C,

14

C, D, T,

18

O,

36

Cl,

226

Ra và

222

Rn,… và đƣợc gọi là

phƣơng pháp đồng vị trong địa chất thủy văn. Phƣơng pháp này đã đƣợc áp dụng
phổ biến từ những năm 70 (thế kỷ XX) đến nay trong nhiều công trình của Hebert

12


D., Bùi Học và Jordan H. (1992), Mazor và George (1992), Wener U. và Doerr H.
(1994), Allison (1994), Moor (1996), Hussian (1999), Burnett (2001),…[13]
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,…[13].
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.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 và 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 [16].
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, 11998; 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

13


việc xác định định lƣợng các quá trình thủy văn và liên kết giữa chúng với NDĐ
bằng phƣơng pháp mô hình dự báo và tính toán (York, 2002) [16].
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 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.
Trên Thế giới, ngày càng có nhiều công trình 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 biển đổi trữ lƣợng và nguồn gốc của chúng.
1.1.2. Ở Việt Nam
NDĐ là đối tƣợng đã đƣợc các tổ chức, cơ quan chuyên ngành trong nƣớc
nghiên cứu và 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; thủy địa hóa, đồng vị NDĐ.

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 thấp 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.
Đề tài “Những nghiên cứu đầu tiên về các đồng vị trong nước ở miền Bắc
Việt Nam” đã đƣợc Bùi Học, Nguyễn Thƣợng Hùng, Vũ Ngọc Kỷ công bố năm
1981 đã nêu các vấn đề tuổi, nguồn gốc của nƣớc dƣới đất ở đồng bằng Bắc Bộ.

14


Năm 1985-1986 Bùi Học, và nnk lấy mẫu xác định tuổi, nguồn gốc NDĐ và
các vấn đề liên quan đến nƣớc nóng, nƣớc khoáng.Năm 1992, Bùi Học, trong luận
án tiến sĩ khoa học ở Cộng Hòa Liên bang Đức với đề tài “Địa chất thủy văn đồng
vị lãnh thổ Việt Nam” đã đƣa ra những kết quả nghiên cứu về nguồn gốc, thời gian
lƣu, tốc độ vân động và mức độ bảo vệ của NDĐ ở 2 đồng bằng Bắc Bộ và Nam
Bộ: (1) nƣớc ngầm ở đồng bằng Bắc Bộ có tuổi từ hàng trăm đến hàng nghìn năm
nguồn gốc ngấm,(2) tốc độ vận động theo hƣớng Tây Bắc- Đông Nam là 910m/năm, (3) nƣớc ngầm ở đồng bằng Nam Bộ có tuổi từ hàng nghìn đến hàng vạn
năm, nguồn gốc chôn vùi, (4) tốc độ vận động từ 1-2 m/năm [8].
Năm 1995 Vũ Kim Tuyến đã bảo vệ luận án tiến sĩ với đề tài “Phương pháp
đồng vị nghiên cứu tuổi và nguồn gốc nước dưới đất trầm tích Đệ tứ đồng bằng Bắc
Bộ” đã nêu lên phƣơng pháp nghiên cứu nguồn gốc nƣớc dƣới đất bằng phƣơng
pháp đồng vị. Kết quả nghiên cứu này đã mở ra một phƣơng pháp mới cho việc
nghiên cứu NDĐ [8].
Năm 2004, Trịnh Văn Giáp, Hoàng Đắc Lực đã triển khai đề tài nghiên cứu
đồng vị C-14 nƣớc ngầm khu vực Hà Nội đã kết luận: vùng Tây Nam thành phố,
nƣớc ngầm có tuổi cao hơn vùn phía Đông Bắc do đó gợi ý nƣớc ngầm ở Hà Nội
đƣợc bổ cấp theo hƣớng Đông Bắc - Tây Nam [6].

Ở Nam Định cũng có những nghiên cứu bƣớc đầu về nguồn gốc thành tạo
NDĐ ở trong khu vực tạo điều kiện để quy hoạch và phát triển kinh tế xã hội.
Năm 2004, Bùi Học đã đƣa ra kết quả nghiên cứu thành phần đồng vị trong
nƣớc ngầm vùng Nam Định trong báo cáo tổng hợp nghiên cứu điều tra tài nguyên
nƣớc dƣới đất tỉnh Nam Định. Báo cáo đã có những nghiên cứu sơ bộ về sự hình
thành các thấu kính nƣớc dƣới đất vùng ven biển Nam Định và đã đƣa ra đƣợc một
số phƣơng pháp quy hoạch khai thác sử dụng hợp lý và bền vững [9]
Năm 2005, Đoàn Văn Cánh, Lê Thị Lài, Hoàng Văn Hƣng, Nguyễn Đức
Rỡi, Nguyễn Văn Nghĩa đã nêu ra lại vấn đề nguồn gốc hình thành nƣớc dƣới đất ở

15


khu vực Nam Định trong báo cáo “Nghiên cứu về tài nguyên nước của tỉnh Nam
Định” [3].
Năm 2010, Nguyễn Văn Đản đã áp dụng tổng hợp các phƣơng pháp địa chất
thủy văn, địa vật lý, mô hình số để điều tra, đánh giá nhiễm mặn, tìm kiếm các thấu
kính nƣớc nhạt hoặc tầng chứa nƣớc nhạt dải ven biển tỉnh Nam Định. Trong báo
cáo cũng có đề cập đến nguồn gốc hình thành nƣớc nhạt dƣới đất tầng chứa nƣớc
Pleistocen. Tác giả cho rằng nƣớc nhạt của tầng chứa nƣớc này đƣợc hình thành do
quá trình vận động theo hƣớng tây bắc – đông nam [4].
Năm 2011, Frank Wagner, Falk Lindenmaier đã có những bƣớc nghiên cứu
cụ thể hơn về tuổi, thành phần hóa học và mối tƣơng quan giữa chúng từ đó có
những bƣớc đầu nhận định có cơ sở khoa học về nguồn gốc hình thành nƣớc dƣới
đất của tầng chứa nƣớc Pleistocen và Neogen ở Nam Định. Kết quả của quá trình
nghiên cứu đƣợc đề cập đến trong báo cáo “Assessment of Groundwater Resources
in Nam Dinh Province” [15].
Từ năm 2005 đến nay, đƣợc sự tài trợ kinh phí từ Cơ quan Hỗ trợ phát triển
của Đan Mạch (DANIDA), một đề tài phối hợp giữa các nhà khoa học Đan Mạch từ
Đại học Tổng hợp Công nghệ (DTU) và Việt Nam từ Đại học Mỏ-Địa chất, Đại học

Khoa học tự nhiên, Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân đã đƣợc triển khai nghiên
cứu cơ chế di chuyển As từ trầm tích Holocen vào nƣớc ngầm và quá trình xâm
nhập mặn từ sông, biển vào các tầng chứa nƣớc vùng châu thổ sông Hồng. Địa điểm
nghiên cứu xâm nhập mặn đƣợc lựa chọn là khu vực cửa sông Hồng thuộc tỉnh
Nam Định, một phần của Thái Bình. Dự án VietAs đã tiến hành lấy mẫu 3H, D, 18O,
4

He, 14C, các khí trơ trong các lỗ khoan của dự án, quan trắc thành phần đồng vị bền

trong nƣớc mƣa khu vựcvà lấy mẫu đồng vị nƣớc mặt của Sông Hồng. Các kết quả
này đƣợc sử dụng làm cơ sở để tác giả nghiên cứu sự hình thành nƣớc nhạt dƣới đất
khu vực tỉnh Nam Định [1].
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

16


kinh tế - xã hội của tỉnh Nam Định, 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. Phƣơng pháp nghiên cứu
1.2.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu
Tác giả đã thu thập các tài liệu nghiên cứu về nguồn gốc nƣớc dƣới đất trên
thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam để làm các tài liệu nghiên cứu. Bên cạnh đó còn thu
thập thêm các tài liệu về địa chất, địa chất thủy văn, đồng vị….trong khu vực
nghiên cứu để phân tích, đánh giá và luận giải các kết quả đạt đƣợc.
1.2.2. Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học NDĐ

Nƣớc là một dung môi đặc biệt chúng có khối lƣợng phân tử nhỏ lại phân
cực manh do đó có khả năng xâm nhập hòa tan rất nhiều các chất vô cơ, hữu cơ
trong dung dịch. Do đó nghiên cứu thành phần hóa học NDĐ là một phƣơng pháp
nghiên cứu đƣợc tính chất, nguồn gốc của các chất trong nƣớc, chất lƣợng nguồn
nƣớc…Từ đó để có những biện pháp và mục đích sử dụng nguồn tài nguyên nƣớc
một cách hợp lý va bền vững.
1.2.3. Phương pháp đồng vị
Khái niệm về đồng vị (Isotope): là hạt nhân của cùng một nguyên tố hóa học,
tức là có chỉ số p nhƣ nhau nhƣng khác nhau về số khối A, hay nói cách khác là
khác nhau về số nơtron n trong hạt nhân. Nhƣ vậy, đồng vị là khái niệm để chỉ hạt
nhân của cùng một nguyên tố hóa học có số nơtron trong hạt nhân khác nhau.
Hydro có ba đồng vị là proti với A= 1, Deuteri với A = 2 và Triti với A=3. Oxy có
17 đồng vị với số khối thay đổi từ 12 đến 28. Tuy nhiên, về mặt ứng dụng thực tiễn,
đặc biệt là trong địa chất thủy văn đồng vị thì chỉ có 16O, 17O và 18O là có ý nghĩa và
chúng luôn có mặt trong cấu trúc của phân tử nƣớc. Nhƣ vậy, trong một cốc nƣớc,
thực tế có 9 loại phân tử nƣớc với những tổ hợp đồng vị của hydro và oxy khác

17


nhau (không tính đến tổ hợp 2H2O và 3H2O). Tƣơng quan thành phần giữa các tổ
hợp đồng vị trong mẫu nƣớc cũng khác nhau.
Trong phạm vi của luận văn, tác giả sẽ sử dụng đồng thời 2 đồng vị bền gồm
D (2H), 18O và các đồng vị phóng xạ 3H, 14C, Ne/He để giải quyết các bài toán đặt
ra. Do vậy, đặc điểm của các đồng vị này trong chu trình thủy sinh địa hóa, các quy
luật đồng vị trong tự nhiên của chúng cũng nhƣ các quá trình làm thay đổi thành
phần đồng vị sẽ đƣợc trình bày cụ thể ở chƣơng 3.
1.2.4. Phương pháp mô hình số
Sự biến đổi độ cao mực nƣớc ngầm đƣợc mô tả bằng một phƣơng trình đạo
hàm riêng duy nhất sau:


h



h
h
( K xx )  ( K yy )  ( K zz )  W  S s
x
x y
y z
z
t

Trong đó:
- Kxx, Kyy, Kzz: Các hệ số thấm theo phƣơng x, y, z. Chiều z là chiều thẳng
đứng.
- h: Cột cao mực nƣớc tại ví trí (x, y, z) ở thời điểm t;
- W: Modul dòng ngầm, hay giá trị bổ cập, thoát đi của nƣớc ngầm tính tại vị
trí (x, y, z) ở thời điểm t. W = W(x, y, z, t) là hàm số phụ thuộc thời gian và không
gian (x, y, z).
- S: Hệ số nhả nƣớc;
Các hàm: Ss = Ss(x, y, z), Kxx = Kxx (x, y, z), Kyy = Kyy (x, y, z), Kzz = Kzz (x,
y, z) phụ thuộc vào vị trí không gian x, y, z.
Phƣơng trình đƣợc giải với các điều kiện biên:
+ Điều kiện biên loại I: Là điều kiện biên mực nƣớc đƣợc xác định trƣớc
(còn gọi là biên Dirichlet) H = h(t). Đó là ô mà mực nƣớc đƣợc xác định trƣớc và
giá trị này không đổi trong suốt thời gian tính toán.

18

+ Điều kiện biên loại II: Là điều kiện biên dòng chảy đƣợc xác định trƣớc
(còn gọi là biên lƣu lƣợng Neuman) Q = q(t). Đó là các ô mà lƣu lƣợng dòng chảy
qua biên đƣợc xác định trƣớc trong suốt bƣớc thời gian tính toán. Trƣờng hợp
không có dòng chảy thì lƣu lƣợng đƣợc xác định bằng không.
+ Điều kiện biên loại III: Là điều kiện biên mà lƣu lƣợng trên biên phụ thuộc
vào mực nƣớc (còn gọi là biên hỗn hợp Cauchy) Q = f(H).
Mô hình dòng chảy khu vực Nam Định tác giả xây dựng trên trên phầm mềm
Visual MODFLOW để tính toán sự hạ thấp mực nƣớc và trữ lƣợng có thể khai thác
thêm đƣợc ở trong khu vực nghiên cứu.

19


CHƢƠNG 2
KHÁI QUÁT VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU
2.1. Điều kiện địa lý tự nhiên
2.1.1. Vị trí địa lý
Tỉnh Nam Định có diện tích 1.637 km2 nằm ở phía nam châu thổ sông Hồng.
Phía bắc giáp tỉnh Hà Nam, phía đông giáp tỉnh Thái Bình, phía tây giáp tỉnh Ninh
Bình, phía nam và đông nằm giáp với biển đông.

Ha Na m
My Loc
TP. Nam Dinh

Tha i B i nh
Vu Ban

Nam Truc

Y Yen

Xuan Truong

Giao Thuy

Truc Ninh

Ni nh B i nh

Nghia Hung

Hai Hau
Bi Ón ® «n g

Hình 2.1. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu
2.1.2. Đặc điểm địa hình
Địa hình nghiên cứu là đồng bằng thấp trũng có địa hình khá bằng phẳng có độ
cao tuyệt đối từ 0,5 đến 1,5m đƣợc cấu tạo bởi trầm tích có tuổi rất trẻ chủ yếu là của

20


hệ tầng Thái Bình đôi nơi xuất lộ của hệ tầng Hải Hƣng. Do có đặc điểm địa hình thấp
nên quanh năm có nƣớc, nhiều nơi lầy lội ít đƣợc canh tác.
2.1.3.Đặc điểm khí hậu
Cũng nhƣ các tỉnh ở đồng bằng Bắc Bộ, Nam Định mang khí hậu nhiệt đới
gió mùa nóng ẩm. Nhiệt độ trung bình năm 23-24oC, tháng lạnh nhất là tháng 12, 1

với nhiệt độ 16-17oC; tháng 7 nóng nhất, nhiệt độ khoảng 29oC.
Lƣợng mƣa trung bình năm từ 1.750-1.800mm chia làm 2 mùa rõ rệt. Mùa
mƣa từ tháng 5 đến tháng 10, với lƣợng mƣa chiếm trên 70% lƣợng mƣa cả năm, ở
thời kỳ này lƣợng mƣa lớn hơn bốc hơi nhiều. Mùa khô hay mùa ít mƣa từ tháng 11
đến tháng 2 năm sau, ở thời kỳ này lƣợng bốc hơi đôi khi lớn hơn lƣợng mƣa. Mặt
khác, do nằm trong vùng vịnh Bắc Bộ nên hàng năm Nam Định thƣờng chịu ảnh
hƣởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới, bình quân 4-6 cơn/năm.
2.1.4. Đặc điểm thuỷ văn
Là bộ phận ven biển đông nam của châu thổ sông Hồng có khí hậu gió mùa
ẩm, nguồn nƣớc của tỉnh Nam Định rất phong phú nhƣng biến đổi theo mùa và chịu
ảnh hƣởng của thuỷ triều. Từ khi con ngƣời đắp đê để khai thác tự nhiên từ sự giao
lƣu giữa 2 nguồn nƣớc là: nguồn nƣớc tại chỗ do mƣa cung cấp và nguồn nƣớc từ
sông Hồng với các chi lƣu bị xáo trộn. Xử lý sự xáo trộn đó bằng 1 hệ thống kênh
rạch rải khắp đồng ruộng với các trạm bơm tƣới tiêu, các cống tƣới tiêu dày đặc ven
sông, điển hình là sông Sắt và sông Ninh Cơ. Toàn tỉnh có 530km sông ngòi, trong
đó có 16 sông dài trên 10km, 4 con sông lớn là sông Hồng, sông Đáy, Nam Định,
Ninh Cơ, sông Sò dài 251km. Mật độ chung của sông ngòi đạt 0,33km/km2. Với địa
hình bãi bồi châu thổ, dòng sông chuyển động liên tục thì hệ thống hồ móng ngựadi tích những khúc uốn cũ rất dày đặc.
2.1.5.Biển với các hiện tượng thuỷ triều
Đặc điểm dao động thuỷ triều

21


Phía đông nam của tỉnh Nam Định là bờ biển thông ra vịnh Bắc Bộ. Đƣờng
bờ biển thuộc Nam Định dài 72km thẳng đang bị xói lở lấn dần vào lục địa. Biển ở
Nam Định có đặc điểm chung với biển ở vịnh Bắc Bộ.
Thuỷ triều vùng biển Nam Định có chế độ nhật triều đều. Độ lớn chiều đạt đến gần
4m thuỷ triều biến thiên có quy luật theo thời gian: ngày, nửa tháng, mùa, nhiều năm.
Quy luật biến thiên ngày: Trong 1 ngày có 1 lần nƣớc lên và 1 lần nƣớc

xuống thời gian xấp xỉ bằng nhau và bằng 12h24. Đƣờng cong biểu diễn sự biến
thiên thuỷ triều là một hình sin ( hình2.2) khá đều đặn. Hầu hết số ngày trong tháng
chỉ có 1 lần nƣớc lớn và 1 lần nƣớc ròng, trong thời kỳ nƣớc kém quy luật đó có thể
bị phá vỡ khi đó trong 1 ngày có thể có 2 lần nƣớc lớn 2 lần nƣớc ròng gọi là những
ngày nƣớc sinh.
- Quy luật biến thiên theo nửa tháng: Trong vòng nửa tháng thuỷ triều cũng biến
thiên tƣơng tự trong 1 ngày nghĩa là có 1 lần nƣớc lớn 1 lần nƣớc ròng. Thời kỳ nƣớc lớn
biên độ triều thƣờng lớn gấp 5 -12 lần biên độ triều thời kỳ nƣớc kém (xem hình. 2.2).
- Quy luật biến thiên theo mùa: Trong vòng nửa năm thuỷ triều thực hiện 1
chu kỳ dao động ( hình 2.2) với độ lớn triều cực đại vào thời kỳ hạ chí (23-6) và
đông chí (23-12) và cực điểm vào thời kỳ xuân phân (21-3) và thu phân (21-9).
- Quy luật biến thiên theo nhiều năm: Trong quy luật biến thiên nhiều năm
của thuỷ triều thì chỉ có các chu kỳ 9 năm và 19 năm là có ảnh hƣởng đáng kể đến
các đặc trƣng của thuỷ triều.

22


-6.90

Cèt cao mùc n-íc, m

-7.10

-7.30

-7.50

-7.70

-7.90

-8.10
01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Thêi gian

20

21

22

23

24

25

26

27

Q.164a

28

29

30

31

Q.164b

Hình 2.2. Đồ thị dao động ngày và nửa tháng của thuỷ triều Q109a (Hải Hậu, Nam Định)
(Nguồn Trung tâm quy hoạch và điều tra tài nguyên nước quốc gia)

Đặc điểm độ mặn của nước biển
Nƣớc biển ở Nam Định cũng nhƣ nƣớc ở vịnh Bắc Bộ có độ muối tƣơng đối
cao thƣờng trên 30g/kg nhƣng phân bố không đều trong không gian và thời gian.
Ở vùng Vịnh độ muối cao hơn vùng ven bờ, theo độ sâu độ muối tăng dần
Về thời gian, độ mặn của nƣớc biển thƣờng đạt giá trị lớn nhất về mùa đông,
vì mùa này lƣợng mƣa nhỏ, không có dòng chảy lớn từ các sông.
Ảnh hưởng của hiện tượng thuỷ triều ở vùng hạ lưu các sông.
Các dao động thuỷ triều xảy ra ảnh hƣởng lớn đến chế độ thuỷ văn các cửa
sông. Điều này xảy ra ở 2 mặt: Truyền triều theo các cửa sông và xâm nhập của nƣớc
mặn.
Sự truyền triều theo các cửa sông phụ thuộc vào độ lớn của thuỷ triều và độ
cao, độ dốc của dòng chảy trong sông. Khoảng cách tối đa tính từ cửa biển mà triều
đạt tới đƣợc gọi là giới hạn truyền triều. Biên độ dao động triều giảm dần theo
khoảng cách xa cửa biển. Biên độ dao động mực nƣớc sông do ảnh hƣởng của thuỷ
triều ở sông Hồng và sông Đáy đƣợc ghi ở bảng 2.1.

23