Ứng dụng gis trong quản lý khai thác nước dưới đất tại tp hồ chí minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ HỒNG CHÂM

ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ KHAI THÁC
NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chun ngành:

QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG

Mã số:

60.85.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp.Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013


ĐẠI HỌC
C QUỐC
QU
GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TR
TRƯỜNG
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUY
NGUYỄN

THỊ HỒNG CHÂM

ỨNG DỤNG
NG GIS TRONG QUẢN
QU N LÝ KHAI THÁC
NƯỚC DƯỚII ĐẤT
Đ
TẠI THÀNH PHỐ HỒ
Ồ CHÍ MINH

Chuyên ngành:

QUẢN LÝ MƠI TRƯỜ
ỜNG

Mã số:

60.85.10

LU
LUẬN
VĂN THẠC SĨ

Tp.H Chí Minh, tháng 09 năm 2013
Tp.Hồ


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG - HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ VĂN TRUNG

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS LÂM ĐẠO NGUYÊN
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS TRẦN THỊ VÂN
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐH Quốc gia
Tp.HCM ngày 27 tháng 08 năm 2013.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS.TS Nguyễn Tấn Phong – Chủ tịch
2. PGS.TS Lê Văn Trung – Cán bộ hướng dẫn
3. TS Lâm Đạo Nguyên – Phản biện 1
4. TS Trần Thị Vân – Phản biện 2
5 .TS Đinh Quốc Túc – Thư ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA MƠI TRƯỜNG


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỌI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: NGUYỄN THỊ HỒNG CHÂM Phái: Nữ
Ngày, tháng, năm sinh: 06/07/1985
Nơi sinh: Hưng Yên
Chuyên ngành: Quản lý môi trường
MSHV: 11260542
I. TÊN ĐỀ TÀI: “Ứng dụng GIS trong quản lý khai thác nước dưới đất tại thành
phố Hồ Chí Minh”
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
−

−
−

−

−

Tổng quan về Tp.HCM: điều kiện tự nhiên (tập trung vào địa chất và ĐCTV
các tầng chứa nước chính), tình hình kinh tế-xã hội;
Cơ sở khoa học GIS và lý thuyết nhiễm bẩn, nhiễm mặn nước dưới đất;
Đánh giá hiện trạng khai thác và quản lý NDĐ tại Tp.HCM: hiện trạng khai
thác, suy giảm mực nước, hiện trạng quản lý…;
Ứng dụng GIS trong quản lý khai thác NDĐ: xây dựng các mơ hình CSDL, quy
trình cập nhật, thành lập bản đồ hiện trạng khai thác NDĐ và bản đồ chất lượng
NDĐ tại Tp.HCM;
Đề xuất một số giải pháp tổng quát và chi tiết trong công tác quản lý tài nguyên
nước dưới đất.

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÊ VĂN TRUNG
Tp. HCM, ngày
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

tháng

năm 2013

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QLMT

PGS.TS LÊ VĂN TRUNG
TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi làm cảm ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Lê Văn Trung, người Thầy
đã trực tiếp hướng dẫn Luận văn, dành thời gian để trao đổi, phân tích và hướng tơi đi
đúng hướng tới mục đích chính của đề tài.
Tơi xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Việt Kỳ - Trưởng khoa Kỹ thuật Địa chất & Dầu khí,
trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM đã cung cấp những kiến thức quý báu về tài nguyên
nước dưới đất và mơ hình dịng chảy nước dưới đất để tơi có nền tảng thực hiện Luận
văn.
Đồng thời, tơi trân trọng cảm ơn đến:
−

−

Quý Thầy Cô khoa Môi trường, trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM đã giảng dạy
tơi trong suốt q trình học Cao học;

Liên đoàn Quy Hoạch & Điều Tra Tài Nguyên Nước Miền Nam và Phòng Tài
nguyên Nước của Sở TNMT Tp.HCM đã cung cấp cho tôi số liệu để hồn thiện
Luận văn.

Cuối cùng, tơi xin gửi lời tri ân tới gia đình, bạn bè, những người đã ln ủng hộ tôi
trong suốt quãng đường sống, học tập và thực hiện Luận văn.
Tp.HCM, ngày

tháng

năm 2013

Nguyễn Thị Hồng Châm


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Hiện nay, nước dưới đất chiếm gần một nửa trong tổng lượng nước khai thác sử dụng
của tồn thành phố Hồ Chí Minh. Lưu lượng khai thác gia tăng nhanh chóng, vượt
khỏi tầm kiểm sốt của các cấp quản lý, dẫn tới suy thối và ơ nhiễm các tầng chứa
nước như nhiễm mặn, nhiễm bẩn, sụp lún… Luận văn thực hiện nhằm xây dựng cơ sở
dữ liệu GIS phục vụ cơng tác phân tích khơng gian và đề xuất quy trình quản lý dựa
trên ứng dụng cơng nghệ GIS đối với tài nguyên nước dưới đất. Luận văn tập trung
vào tầng Pliocen trên của thành phố Hồ Chí Minh với việc xây dựng và cập nhật bản
đồ hiện trạng khai thác và bản đồ chất lượng nước. Phương pháp sử dụng chủ yếu là
tổng hợp, xây dựng cơ sở dữ liệu, sử dụng phần mềm ArcGIS Desktop 10 để xây dựng
các bản đồ và tham vấn ý kiến các chuyên gia về đề tài.
Một số kết quả nghiên cứu đạt được:
−

−

−

−

Đánh giá tổng quan được hiện trạng khai thác và quản lý nước dưới đất: hiện
trạng khai thác, suy giảm mực nước, hiện trạng quản lý…;
Xây dựng mơ hình cơ sở dữ liệu GIS trong quản lý và khai thác nước dưới đất,
bao gồm: quản lý trữ lượng tiềm năng, thể hiện mức độ nhạy cảm nhiễm bẩn
nước dưới đất, bản đồ dịch chuyển ranh mặn, hiện trạng khai thác và chất lượng
nước dưới đất;
Quy trình xây dựng và cập nhật chi tiết bản đồ hiện trạng khai thác, bản đồ chất
lượng nước dưới đất của tầng Pliocen trên của thành phố Hồ Chí Minh;
Đề xuất một số giải pháp tổng quát và chi tiết trong công tác quản lý tài nguyên
nước dưới đất.

Luận văn đã góp phần hệ thống hóa cơ sở khoa học và mơ hình cụ thể trong việc ứng
dụng GIS trong cơng tác quản lý tài nguyên nước dưới đất. Kết quả đạt được cho phép
thực hiện cập nhật thông tin và trao đổi dữ liệu rất hiệu quả, cũng như đơn giản hóa
q trình xây dựng bản đồ. Ngồi ra, luận văn cũng đã góp phần tạo ra quy trình tác
nghiệp linh động để hỗ trợ các đơn vị quản lý có được giải pháp phù hợp và ra quyết
định kịp thời nhằm giảm nhẹ thiệt hại do việc khai thác và sử dụng khơng hợp lý tài
ngun nước dưới đất.
Từ khóa: nước dưới đất, thành phố Hồ Chí Minh, hệ thống thông tin địa lý, tầng
Pliocen, hiện trạng khai thác, chất lượng nước, công tác quản lý.


ABSTRACT
Currently, groundwater accounts for almost half of the total water use of full
exploitation of Ho Chi Minh City. Save catches increased rapidly beyond the control

of management, leading to deterioration and pollution aquifers such as saline,
contamination, subsidence collapse...Thesis is performed to fall building GIS database
for the spatial analysis and offer management process based on the application of GIS
technology toward underground water resources. Thesis focused on the Pliocene floor
of Ho Chi Minh City with the construction and updating existing exploitation map and
groundwater quality map. Methods are used mainly synthetic, building databases,
using ArcGIS Desktop 10 software to build maps and consult with experts on the
subject.
Some research results achieved:
−

−

−

−

Overall rating is the current status of groundwater exploitation: current status
exploitation, declining water levels, current status management...;
Develop model in the GIS databases in management and exploitation of
groundwater, including: potential reserves management, demonstrating
sensitivity of groundwater contamination, shifts boundaries salinity map,
existing exploitation and quality groundwater;
The process of developing and updating the detailed map exploitation, maps of
groundwater quality in the Pliocene layer of Ho Chi Minh City;
Propose some solutions and detailed overview of the groundwater resources
management.

The thesis contributes systematic scientific basis and specific models in GIS
applications in the management of groundwater resources. The results allow

implementation of updates and data exchange is effective, as well as simplify the
mapping process. In addition, the thesis has also contributed to operational procedures
to support mobility management units get suitable solutions and timely decisions to
mitigate damage caused by the extraction and use reasonable ground water resources.
Key words: groundwater, Ho Chi Minh City, GIS, Pliocene layer, exploitation, quality,
management.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên: Nguyễn Thị Hồng Châm, học viên lớp Cao học QLMT11 của trường Đại học
Bách Khoa Tp.HCM. Tôi xin cam đoan đề tài “Ứng dụng GIS trong quản lý khai
thác nước dưới đất tại thành phố Hồ Chí Minh” là nghiên cứu độc lập của bản thân
dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lê Văn Trung. Một phần nội dung, số liệu
trong Luận văn được tham khảo từ kết quả của một số đề tài đáng tin cậy trước đó và
đã được trích dẫn nguồn gốc rõ ràng tại phần Tài liệu tham khảo.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với lời cam đoan trên.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

NGUYỄN THỊ HỒNG CHÂM


~i~

MỤC LỤC
Danh mục các từ viết tắt .............................................................................................. iv
Danh mục bảng ..............................................................................................................v
Danh mục hình............................................................................................................ vii
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.............................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................................2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...................................................................2
4. Phạm vi và nội dung nghiên cứu ...............................................................................3
5. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................................3
6. Cơ sở tài liệu ..............................................................................................................5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước .............................................................6
1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước...................................................................6
1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước ..................................................................9
1.1.3 Nhận xét về các vấn đề nghiên cứu đã tham khảo .......................................10
1.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu ........................................................................11
1.2.1 Điều kiện tự nhiên ........................................................................................11
1.2.1.1 Vị trí địa lý............................................................................................11
1.2.1.2 Địa hình ................................................................................................11
1.2.1.3 Đặc điểm địa chất .................................................................................11
1.2.1.4 Địa chất thủy văn ..................................................................................12
1.2.1.5 Khí tượng – thủy văn ............................................................................14
1.2.2 Tình hình kinh tế - xã hội .............................................................................17
1.2.2.1 Hiện trạng kinh tế .................................................................................17
1.2.2.2 Hiện trạng xã hội ..................................................................................18
1.2.2.3 Định hướng phát triển kinh tế - xã hội .................................................18
CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC
2.1 Cơ sở khoa học về GIS ..........................................................................................20
2.1.1 Mơ hình và cấu trúc dữ liệu khơng gian ......................................................20
2.1.2 Mơ hình dữ liệu thuộc tính...........................................................................21
2.1.3 Các thiết kế khác nhau của cơ sở dữ liệu .....................................................22


~ ii ~

2.1.4 Phân tích GIS .............................................................................................. 23
2.2 Cơ sở lý thuyết về mức độ nhạy cảm nhiễm bẩn và sự nhiễm mặn nước dưới đất
.....................................................................................................................................24
2.2.1 Mức độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất ...............................................24
2.2.2 Sự nhiễm mặn nước dưới đất .......................................................................30
CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC VÀ QUẢN LÝ
NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
3.1 Hiện trạng khai thác...............................................................................................36
3.2 Hiện trạng suy giảm mực nước .............................................................................37
3.3 Hiện trạng quản lý .................................................................................................38
3.3.1 Công cụ pháp lý ...........................................................................................38
3.3.2 Công tác quan trắc .......................................................................................40
3.3.3 Những tồn tại, thách thức chủ yếu ...............................................................43
3.3.4 Ứng dụng GIS trong công tác quản lý .........................................................44
3.4 Sơ lược về tầng nước Pliocen trên .........................................................................44
CHƯƠNG IV: ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ KHAI THÁC
NƯỚC DƯỚI ĐẤT
4.1 Mơ hình CSDL trong quản lý và khai thác nước dưới đất ....................................48
4.1.1 Mơ hình CSDL trong quản lý trữ lượng tiềm năng nước dưới đất ..............48
4.1.2 Mơ hình CSDL trong thể hiện mức độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất49
4.1.3 Mơ hình CSDL trong xây dựng bản đồ dịch chuyển ranh mặn ...................54
4.1.4 Mơ hình CSDL trong quản lý hiện trạng khai thác......................................55
4.1.5 Mơ hình CSDL trong quản lý chất lượng nước dưới đất .............................56
4.2 Quy trình cập nhật CSDL trong quản lý và khai thác nước dưới đất ....................57
4.2.1 Quy trình cập nhật bản đồ về hiện trạng khai thác nước dưới đất ...............57
4.2.2 Quy trình cập nhật bản đồ chất lượng nước dưới đất ..................................57
4.2.3 Thuyết minh quy trình .................................................................................59
4.3 Ứng dụng GIS trong quản lý khai thác nước dưới đất tại Tp.HCM......................60
4.3.1 Quản lý hiện trạng khai thác nước dưới đất .................................................60

4.3.2 Xây dựng bản đồ chất lượng nước dưới đất ................................................64
4.3.2.1 Quy trình xây dựng bản đồ chất lượng NDĐ ở dạng cơ bản ...............65
4.3.2.2 Quy trình xây dựng bản đồ chất lượng NDĐ thành phần ....................67
4.3.2.3 Quy trình xây dựng bản đồ chất lượng NDĐ tổng hợp ........................72
4.3.3 Đánh giá mức độ tin cậy ..............................................................................75


~ iii ~

CHƯƠNG V: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ
5.1 Các giải pháp tổng quát .........................................................................................76
5.1.1 Đối với công tác quản lý nhà nước ..............................................................76
5.1.2 Đối với tư nhân, xí nghiệp ...........................................................................76
5.1.3 Đối với người dân ........................................................................................77
5.2 Các giải pháp chi tiết .............................................................................................77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận....................................................................................................................80
2. Kiến nghị .................................................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO


~ iv ~

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CCN

: Cụm công nghiệp

CLN

: Chất lượng nước

CNH – HĐH : Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa
CSDL

: Cơ sở dữ liệu

CTNH

: Chất thải nguy hại

DN

: Doanh nghiệp

DRASTIC : Depth – Recharge – Aquifer – Soil – Topography – Impact of vadose
zone - Conductivity
ĐCTV

: Địa chất thủy văn

GDP

: Tổng sản phẩm nội địa

GIS

: Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)

KCX-KCN : Khu chế xuất – Khu công nghiệp

KT-XH

: Kinh tế - xã hội

LK

: Lỗ khoan

MCM

: triệu m3 (Million Cubic Metre)

NDĐ

: Nước dưới đất

Q.2

: Quận 2

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

SLV

: Số lần vượt

TNMT

: Tài ngun mơi trường

Tp.HCM

: Thành phố Hồ Chí Minh

UBND

: Ủy ban nhân dân


~v~

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1: Các phương pháp nghiên cứu sử dụng để thực hiện đề tài ..............................4
Bảng 1.1: Các thông số ĐCTV của các tầng chứa nước .............................................13
Bảng 2.1: Thang điểm của các yếu tố DRASTIC .......................................................25
Bảng 2.2: Bậc điểm đánh giá chiều sâu phân bố tầng chứa nước (D2).......................26
Bảng 2.3: Các bậc điểm đánh giá lượng bổ cấp ròng (R2) .........................................26
Bảng 2.4: Bậc điểm đánh giá môi trường tầng chứa nước (A2) .................................27
Bảng 2.5: Bậc điểm đánh giá vai trò lớp phủ (S2) ......................................................28
Bảng 2.6: Bậc điểm đánh giá yếu tố địa hình (T2)......................................................28
Bảng 2.7: Bậc điểm đánh giá thành phần của đới thơng khí (I2) ................................29
Bảng 2.8: Bậc điểm đánh giá yếu tố thấm nước của tầng chứa nước (C2) .................29
Bảng 3.1: Hiện trạng khai thác các tầng nước tại Tp.HCM ........................................36
Bảng 3.2: Một số văn bản quy phạm pháp luật hiện hành để quản lý NDĐ ...............38
Bảng 3.3: Danh sách các trạm quan trắc Quốc gia tại địa bàn TP. Hồ Chí Minh .......41
Bảng 3.4: Trạm quan trắc trực thuộc Sở Tài Nguyên và Môi Trường Tp.HCM ........42
Bảng 4.1: Các layer tham gia bản đồ trữ lượng tiềm năng NDĐ ................................48
Bảng 4.2: Thuộc tính của lỗ khoan ..............................................................................48

Bảng 4.3: Các layer tham gia bản đồ nhạy cảm nhiễm bẩn NDĐ ...............................50
Bảng 4.4: Thuộc tính của chỉ số D ..............................................................................51
Bảng 4.5: Thuộc tính của chỉ số R ..............................................................................51
Bảng 4.6: Thuộc tính của chỉ số A ..............................................................................52
Bảng 4.7: Thuộc tính của chỉ số S ...............................................................................52
Bảng 4.8: Thuộc tính của chỉ số T ...............................................................................52
Bảng 4.9: Thuộc tính của chỉ số I ................................................................................52
Bảng 4.10: Thuộc tính của chỉ số C ............................................................................53
Bảng 4.11: Thuộc tính của độ nhạy cảm nhiễm bẩn NDĐ..........................................53
Bảng 4.12: Các layer chính tham gia bản đồ dịch chuyển ranh mặn ..........................54
Bảng 4.13: Thông tin layer tham gia bản đồ dịch chuyển ranh mặn ...........................54
Bảng 4.14: Các layer tham gia bản đồ .........................................................................55
Bảng 4.15: Thuộc tính của cơng trình khai thác..........................................................55
Bảng 4.16: Các layer tham gia bản đồ .........................................................................56
Bảng 4.17: Thuộc tính của layer ChatLuongNDD_... .................................................56
Bảng 4.18: Mức độ thay đổi và nhu cầu cần cập nhật CSDL của bản đồ hiện trạng khai
thác NDĐ .....................................................................................................................57


~ vi ~

Bảng 4.19: Mức độ thay đổi và nhu cầu cần cập nhật CSDL của bản đồ chất lượng
NDĐ.............................................................................................................................57
Bảng 4.20: Phân loại ô nhiễm......................................................................................73
Bảng 4.21: Độ tin cậy của quy trình xây dựng các bản đồ ..........................................75


~ vii ~

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Bản đồ DRASTIC cho tầng Pleistocen ở Huế và vùng phụ cận ...................7
Hình 1.2: Bản đồ DRASTIC cho tầng Pleistocen ở Tp.HCM.......................................8
Hình 1.3: Các hệ tầng địa chất Tp.HCM .....................................................................12
Hình 2.1: Quá trình chuyển đổi thế giới thực thành các sản phẩm GIS ......................20
Hình 2.2: Trước khi giếng khoan khai thác và sau khi giếng khoan khai thác ...........31
Hình 2.3: Điều kiện biên bốc hơi trong mơ hình .........................................................34
Hình 4.1: Quy trình xây dựng BĐ hiện trạng khai thác NDĐ Tp.HCM .....................60
Hình 4.2: Bản đồ nền Tp.HCM hệ VN2000, múi chiếu 3 độ ......................................61
Hình 4.3: Bản đồ hiện trạng khai thác NDĐ của Tp.HCM .........................................62
Hình 4.4: Bảng thuộc tính của lỗ khoan 06A ..............................................................63
Hình 4.5: Truy vấn những cơng trình khai thác có Q ≥ 500m3/ngđ ............................64
Hình 4.6: Bảng thuộc tính của layer ChatLuongNDD_TangPliocen ..........................66
Hình 4.7: Bản đồ chất lượng NDĐ ở dạng cơ bản ......................................................66
Hình 4.8: Quy trình xây dựng BĐ chất lượng NDĐ thành phần.................................67
Hình 4.9: Bảng thuộc tính của 38 lỗ khoan .................................................................68
Hình 4.10: Bản đồ ơ nhiễm Fe.....................................................................................69
Hình 4.11: Bản đồ ơ nhiễm NO3- .................................................................................70
Hình 4.12: Bản đồ phân bố độ tổng khống hóa .........................................................71
Hình 4.13: Quy trình xây dựng BĐ chất lượng NDĐ tầng Pliocen trên .....................72
Hình 4.14: Bản đồ chất lượng nước tầng Pliocen trên ................................................74
Hình 5.1: Quy trình quản lý tài nguyên NDĐ dựa trên ứng dụng công nghệ GIS ......79


~1~

MỞ ĐẦU
Trước sự gia tăng “nhảy vọt” về dân số của thành phố Hồ Chí Minh thì nguồn nước
cấp khơng còn đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng. Việc cung cấp nước và nhu cầu sử dụng
nước sạch ở Tp.HCM diễn ra như một cuộc chạy đua quyết liệt giữa việc phát triển
nguồn nước sạch và q trình đơ thị hóa ở khu vực quận mới. Thêm vào đó, tình hình

suy thối nền kinh tế chung của tồn cầu cũng ảnh hưởng không nhỏ tới việc người
dân và doanh nghiệp chuyển hướng sang sử dụng nguồn nước dưới đất vốn sẵn có và
chi phí thấp.
Việc khai thác nước dưới đất quá mức sẽ làm hạ thấp mực nước, kéo ranh mặn vào
gần hơn, gây sụt lún đất, tạo các hố sụp gây nguy hiểm tới người dân, phương tiện đi
lại...Quá trình đơ thị hóa – cơng nghiệp hóa cũng kéo theo những hệ lụy về mơi
trường, bài tốn cung cấp nước sinh hoạt và kiểm sốt tình hình ơ nhiễm nguồn nước
là vấn đề đang được quan tâm hàng đầu tại Tp.HCM.
Công tác quản lý tài nguyên nước dưới đất (NDĐ) đang gặp rất nhiều khó khăn do
việc quản lý các đơn vị khoan giếng và các đối tượng khai thác của Thành phố chưa
chặt chẽ. Việc khai thác NDĐ diễn ra tràn lan và khối lượng nước dưới đất bị khai thác
quá lớn dẫn đến tình trạng mực nước dưới đất của Tp.HCM bị hạ thấp trung bình trên
1m mỗi năm. Để bảo vệ và khai thác nguồn NDĐ hợp lý hơn và hạn chế tình trạng
chất lượng NDĐ đang bị xấu đi nhanh chóng ở khu vực ngoại thành, Thành phố đang
chỉ đạo các ngành chức năng kết hợp với các địa phương tổ chức quản lý chặt chẽ việc
khai thác và sử dụng nguồn nước dưới đất. Bên cạnh đó,Tp.HCM cũng cần có những
giải pháp và biện pháp quản lý hữu hiệu hơn để hướng tới một môi trường sử dụng tài
nguyên NDĐ bền vững.
Luận văn nhằm làm rõ khả năng ứng dụng của GIS trong việc quản lý và khai thác
nước dưới đất tại Tp.HCM. Trong đó, tập trung xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ
cơng tác phân tích khơng gian và đề xuất quy trình quản lý dựa trên ứng dụng cơng
nghệ GIS. Kết quả đạt được nhằm hỗ trợ các đơn vị quản lý có được giải pháp phù hợp
và ra quyết định kịp thời để giảm nhẹ thiệt hại do việc khai thác và sử dụng không hợp
lý tài nguyên nước dưới đất.
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thành phố Hồ Chí Minh với quy mơ dân số khoảng 8 triệu người, là trung tâm kinh tế
thương mại của cả nước. Bên cạnh các vấn đề về khai thác nước dưới đất để phát triển
kinh tế, hầu hết hộ dân ở các quận huyện ngoại thành đều khai thác và sử dụng nguồn
nước dưới đất. Thành phố hiện có trên 120.000 giếng khoan khai thác NDĐ với mật độ
bình quân khoảng 50 giếng/km2. Hiện nay đã có nhiều cơng cụ và biện pháp quản lý

tài nguyên nước được áp dụng, trong đó GIS (hệ thống thơng tin địa lý) là giải pháp
quan trọng nhất cho việc tổng hợp, phân tích và hiển thị thông tin không gian một cách
dễ dàng, nhằm hỗ trợ cho các kế hoạch phát triển nguồn tài nguyên nước, bảo vệ môi
trường và sử dụng hợp lý tài ngun. GIS có nhiều tính năng, cơng cụ phân tích khơng
gian rất hiệu quả, nên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các đề tài
nghiên cứu về NDĐ tại Tp.HCM cịn khá ít và chưa khai thác đầy đủ các chức năng
Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542


~2~

lưu trữ, quản lý và phân tích của GIS nhằm tạo giải pháp hỗ trợ việc ra quyết định phù
hợp với sự phát triển bền vững trong quản lý và khai thác NDĐ của Tp.HCM.
Đề tài “Ứng dụng GIS trong quản lý khai thác nước dưới đất tại thành phố Hồ Chí
Minh” được thực hiện nhằm giải quyết việc xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu phục
vụ công tác quản lý tài nguyên nước dưới đất như: bản đồ hiện trạng khai thác, bản đồ
chất lượng nước…từ đó, đề xuất một số giải pháp tổng quát và chi tiết trong việc quản
lý khai thác NDĐ, nhằm giảm nhẹ thiệt hại do việc khai thác và sử dụng không hợp lý
tài nguyên nước dưới đất.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát:
Đề tài thực hiện để làm rõ khả năng ứng dụng của GIS (xây dựng hệ CSDL, bản đồ và
quy trình cập nhật) trong việc quản lý & khai thác NDĐ bền vững trên địa bàn
Tp.HCM.
−
−
−

−

Mục tiêu chi tiết:
Hệ thống hóa cơ sở khoa học GIS và lý thuyết nhiễm bẩn, nhiễm mặn NDĐ;
Xây dựng hệ CSDL GIS và quy trình cập nhật phục vụ cơng tác quản lý NDĐ;
Thành lập bản đồ theo dõi hiện trạng khai thác và đánh giá chất lượng nước
NDĐ tại Tp.HCM;
Đề xuất một số giải pháp tổng quát và chi tiết trong công tác quản lý tài nguyên
nước dưới đất.

3. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và tính mới của đề tài
a/ Ý nghĩa khoa học:
−

−

−

−

Hệ thống hóa cơ sở khoa học và mơ hình ứng dụng trong quản lý và khai thác
nước dưới đất;
Góp phần xây dựng phương pháp luận, quy trình quản lý tài ngun NDĐ thích
hợp trong điều kiện Tp.HCM, tạo cơ sở cho việc hình thành các quy định, chính
sách quản lý tài ngun nước;
Đề xuất quy trình xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu GIS nhằm tạo ra giải pháp
hiệu quả trong việc hỗ trợ các nhà quản lý có được những thơng tin đầy đủ và
chính xác;
Góp phần cụ thể cho việc phát triển công nghệ GIS để theo dõi hiện trạng khai
thác và đánh giá chất lượng nước.

b/ Ý nghĩa thực tiễn:

−

−

Kết quả đạt được của luận văn đã cung cấp cho các đơn vị quản lý công cụ hỗ
trợ khai thác các dữ liệu nền và chuyên đề liên quan đến việc ứng dụng GIS
trong quản lý khai thác NDĐ theo các tiêu chí được hướng dẫn bởi quyết định
số 15/2008/QĐ-BTNMT;
Giải pháp đề xuất sẽ góp phần hỗ trợ những tác nghiệp hàng ngày thêm linh
động và tiết kiệm chi phí trong việc tổng hợp, phân tích, thống kê và lập báo
cáo tự động về tình hình khai thác, ơ nhiễm và bảo vệ nước dưới đất...

Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542


~3~

c/ Tính mới của đề tài
Đề tài có một số tính mới như sau:
−

−

−

Các nghiên cứu trước đây về NDĐ tại Tp.HCM (theo khảo sát của tác giả tại
Sở KH-CN, Sở TNMT, Liên đoàn 8 và trong các Luận văn Đại học và Sau ĐH
của trường Bách Khoa) chủ yếu tập trung vào tầng Pleistocen. Nguyên nhân do
tầng này nằm khá nông so với mặt đất, trữ lượng dồi dào, thuận tiện cho việc
đầu tư khai thác và sử dụng. Tuy nhiên, hiện nay do việc khai thác quá mức,

nhiễm bẩn và xâm lấn mặn của tầng Pleistocen khiến người dân cùng các doanh
nghiệp đã chuyển hướng qua khai thác và sử dụng nước của tầng Pliocen. Các
nghiên cứu về tầng Pliocen tại Tp.HCM cịn rất hạn chế. Vì vậy tác giả đã lựa
chọn tầng Pliocen trên để nghiên cứu và xây dựng các bản đồ;
Các bản đồ hiện có về NDĐ tại Tp.HCM đa phần được xây dựng trên phần
mềm Mapinfo và MicroStation, dữ liệu thuộc tính ít, được lưu trực tiếp ở dạng
text thể hiện trên bản đồ gây khó khăn cho người xem. Đề tài sẽ xây dựng hệ
CSDL, liên kết thuộc tính trong ArcGis về tầng Pliocen trên, khi người xem
chọn tên 1 đối tượng lỗ khoan hoặc cơng trình khai thác sẽ có các thơng tin cần
thiết, truy vấn hoặc thống kê các đối tượng…;
Đưa ra quy trình xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu GIS.

4. Phạm vi và nội dung nghiên cứu
a/ Phạm vi nghiên cứu:
Về mặt thời gian: Thời gian thực hiện đề tài trong vịng 9 tháng.
Về mặt khơng gian: Nghiên cứu ứng dụng GIS cho các tầng nước dưới đất tại
Tp.HCM.
b/ Nội dung nghiên cứu:
−

−
−

−

−

Tổng quan về Tp.HCM: điều kiện tự nhiên (tập trung vào địa chất và ĐCTV
các tầng chứa nước chính), tình hình kinh tế-xã hội;
Cơ sở khoa học và lý thuyết để thực hiện đề tài;

Đánh giá hiện trạng khai thác và quản lý NDĐ tại Tp.HCM: hiện trạng khai
thác, suy giảm mực nước, hiện trạng quản lý…;
Ứng dụng GIS trong quản lý khai thác NDĐ: xây dựng các mơ hình CSDL, quy
trình cập nhật, thành lập bản đồ hiện trạng khai thác NDĐ và bản đồ chất lượng
NDĐ tại Tp.HCM;
Đề xuất một số giải pháp tổng quát và chi tiết trong công tác quản lý tài nguyên
nước dưới đất.

5. Phương pháp nghiên cứu
a/ Phương pháp thu thập thông tin
Thu thập thông tin ở các dạng như: các cơ sở lý thuyết liên quan đến nội dung và vấn
đề nghiên cứu; Kết quả nghiên cứu ở 1 số đề tài tương tự trong và ngoài nước, tài liệu
thống kê, số liệu…

Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542


~4~

b/ Phương pháp nghiên cứu và tổng hợp tài liệu, số liệu
Dựa trên các dạng thông tin thu thập được, nghiên cứu và tổng hợp tài liệu, số liệu nào
có thể trích dẫn/sử dụng chính/tham khảo cho đề tài.
c/ Phương pháp phân tích và xử lý CSDL
Từ các dữ liệu đã được nghiên cứu, tổng hợp sẽ phân tích, lựa chọn những dữ liệu nào
có thể làm đầu vào cho việc xây dựng mỗi bản đồ riêng biệt. Trong trường hợp một số
giếng khoan quan trắc thiếu dữ liệu, cần nội suy từ các giếng gần đó; Hoặc dữ liệu q
sai khác thì có thể loại bỏ điểm đó.
Sau khi ứng dụng xây dựng 3 bản đồ trong công tác quản lý tài nguyên NDĐ, thực
hiện phân tích các bản đồ để đưa ra các biện pháp đề xuất quy trình quản lý dựa trên
ứng dụng cơng nghệ GIS.

d/ Phương pháp sử dụng hệ thống DRASTIC
Sử dụng 7 yếu tố để đánh giá khả năng nhiễm bẩn nước dưới đất thông qua các thang
và bậc điểm quy đổi trong hệ thống DRASTIC, xây dựng các bản đồ ảnh hưởng,
chồng lớp và tính tốn chỉ số DRASTIC.
e/ Phương pháp sử dụng mơ hình dịng chảy nước dưới đất
Phân tích cơ sở lý thuyết và các điều kiện để xây dựng mô hình dịng chảy nước dưới
đất, hỗ trợ cho cơng tác thành lập bản đồ dịch chuyển ranh mặn.
f/ Phương pháp lập bản đồ
Sử dụng các ứng dụng của GIS trong công tác lập bản đồ như: phần mềm Mapinfo
10.5, ArcGis Desktop 10…xây dựng các bảng cơ sở dữ liệu, thuộc tính của bản đồ.
g/ Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia
Trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện, đề tài được góp ý và chỉnh sửa nhiều lần
thơng qua những chuyên gia trong lĩnh vực quản lý tài nguyên NDĐ, công nghệ thông
tin và quản lý môi trường.
Đối với mỗi chương của đề tài sẽ áp dụng những phương pháp phù hợp để thực hiện,
được trình bày trong bảng sau:
Bảng 1: Các phương pháp nghiên cứu sử dụng để thực hiện đề tài
STT

Phương pháp
áp dụng

Mở
đầu

Chương Chương
I
II

Chương

III

Chương
IV

Chương
V

1

Phương pháp thu
thập thơng tin

x

x

x

x

x

x

2

Phương
pháp
nghiên cứu và

tổng hợp tài liệu,
số liệu

x

x

x

x

x

x

3

Phương
pháp
phân tích và xử
lý CSDL

x

x

x

x

x

4

Phương pháp sử
dụng hệ thống
DRASTIC

Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542

x


~5~

5

Phương pháp sử
dụng mơ hình
dịng chảy nước
dưới đất

6

Phương pháp lập
bản đồ

7

Phương

pháp
tham khảo ý kiến
chuyên gia

x

x
x

x

x

x

x

x

6. Cơ sở tài liệu
Một số tài liệu chủ yếu để thực hiện đề tài:
- Các chuyên đề trong Dự án biên hội lại bản đồ ĐCTV Tp.HCM của Liên đoàn Quy
hoạch và Điều tra Tài ngun nước miền Nam (2010):
• Chun đề số 2: Tính toán nhu cầu nước thành phố năm 2010, 2015 và 2020;
• Chun đề số 5: Xử lý, phân tích số liệu các lỗ khoan địa chất. Thành lập bộ
phiếu các lỗ khoan địa chất;
• Chuyên đề số 7: Sổ tổng hợp thống kê các lỗ khoan ĐCTV theo các tầng chứa
nước;
• Chun đề số 8: Tính tốn và tổng hợp các thơng số ĐCTV của các tầng chứa
nước;

• Chun đề số 9: Tổng hợp, thống kê các kết quả phân tích chất lượng nước theo
từng tầng chứa nước;
• Chun đề số 12: Hiện trạng khai thác nước dưới đất;
• Chuyên đề số 16: Tổng hợp, thống kê tọa độ các cơng trình nghiên cứu;
• Chun đề số 31: Tập phiếu lỗ khoan ĐCTV.
- Kết quả quan trắc chất lượng nước NDĐ tầng Pliocen năm 2011 của Sở TNMT
Tp.HCM;
- Tuyển tập các báo cáo khoa học – Hội nghị khoa học điều tra, đánh giá và quy hoạch
tài nguyên nước phía Nam năm 2011;
- Phần mềm ArcGis Desktop 10.

Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542


~6~

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
1.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Đề tài “Nghiên cứu điều tra bổ sung thành lập loạt bản đồ địa chất thủy văn tỉnh
Đồng Nai tỷ lệ 1/50.000 và quy hoạch quản lý khai thác, bảo vệ bền vững tài nguyên
nước dưới đất”(2004) [1]:
Trong nội dung thực hiện, đề tài đã xây dựng bản đồ độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước
dưới đất trên cơ sở ứng dụng GIS và hệ thống DRASTIC (DI), sử dụng cho công tác
quy hoạch và quản lý tài nguyên nước, phục vụ như một công cụ bảo vệ và quan trắc
nước dưới đất. Kết quả tính toán chỉ ra rằng giá trị chỉ số DI thay đổi từ 43 - 167. Dựa
vào giá trị DI phân chia lãnh thổ thành 5 vùng có độ nhạy cảm nhiễm bẩn của nước
dưới đất khác nhau:
- Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn rất thấp, DI ≤ 80, có diện tích 171,3km2,

chiếm khoảng 2,91% diện tích tồn tỉnh, thường gặp ở những núi cao ở Vĩnh Cửu,
Tân Phú, Xuân Lộc,...
- Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn thấp, 80 < DI ≤ 110, có diện tích 1469,0km2,
chiếm khoảng 24,92% diện tích tồn tỉnh, phân bố ở Vĩnh Cửu, Trị An, Tân Phú,
tây nam Xuân Lộc, nam Long Thành,...
- Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn trung bình, 110 < DI ≤ 130, có diện tích
1216,0km2, chiếm khoảng 20,63% diện tích tồn tỉnh, phân bố trên diện rộng ở
Vĩnh Cửu, Trị An, Tp.Biên Hòa, Long Thành, Nhơn Trạch, một vài khoảnh nhỏ ở
Tân Phú, Xuân Lộc,...
- Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn cao, 130 < DI ≤ 150, có diện tích 747,4km2,
chiếm khoảng 12,68% diện tích tồn tỉnh, phân bố trên diện rộng ở Tân Phú, Long
Thành, Trảng Bom, Xuân Lộc,...
- Vùng có độ nhạy cảm với nhiễm bẩn rất cao, DI > 150, có tổng diện tích
1937,0km2, chiếm khoảng 32,85% diện tích tồn tỉnh, phân bố trên diện rộng ở
Long Thành, Xuân Lộc, Tân Phú, Định Quán,...
Đề tài “Đánh giá độ nhạy cảm nhiễm bẩn nước dưới đất ở thành phố Huế và vùng
phụ cận” (2006) [2]:
Đề tài thông qua ứng dụng GIS đã xác định được chỉ số DRASTIC (DC) cho tầng
Pleistocen biến đổi từ 28 – 69, qua đó phân ra 3 vùng phản ánh độ nhạy cảm nhiễm
bẩn khác nhau của nước dưới đất thành phố Huế và vùng phụ cận là:
- Vùng có độ nhạy cảm nhiễm bẩn thấp (DC < 40): phân bố ở phía Tây Bắc (xã
Hương Sơ) và phía Nam (thơn Dương Xn Thượng 2 và 4, núi Ngự Bình, Tam
Thai);
- Vùng có độ nhạy cảm nhiễm bẩn trung bình (DC = 40 – 60): phân bố chủ yếu ở
phần trung tâm, phía Bắc, Đơng Bắc và các phường Đúc, Trường An, An Cựu;
Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542


~7~

- Vùng có độ nhạy cảm nhiễm bẩn cao (DC > 60): phân bố chủ yếu ở các vùng
Đông Nam và phía Tây (xã Hương Long, phường Kim Long).
Từ kết quả nghiên cứu, đề tài đề xuất các biện pháp hạn chế nhiễm bẩn tầng nước dưới
đất ở vùng có mức độ nhiễm bẩn cao bao gồm: hạn chế chất thải phát sinh ra bề mặt;
bảo vệ môi trường bề mặt trong q trình xây dựng; các cơng trình vệ sinh và nước
thải dân sinh phải xem xét đến mực nước dưới đất và khả năng di chuyển của chất bẩn
vào tầng nước dưới đất.
Kết quả xây dựng bản đồ DRASTIC cho tầng Pleistocen ở Huế và vùng phụ cận được
thể hiện trong hình 1.1.

Hình 1.1: Bản đồ DRASTIC cho tầng Pleistocen ở Huế và vùng phụ cận [2]
Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm thủy địa hóa của thành phố Hồ Chí Minh phục vụ quy
hoạch, quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường bền vững” do Sở Tài nguyên
và Môi trường Tp.HCM thực hiện (2007) [3]:
Đề tài đã ứng dụng GIS trong công tác nghiên cứu đặc điểm thủy địa hóa Tp.HCM và
sử dụng phương pháp DRASTIC xây dựng bản đồ phân vùng mức độ nhạy cảm tầng
chứa nước Pleistocen; Xác định giá trị chỉ số DRASTIC thay đổi từ 64 – 187 và phân
chia khu vực có các chỉ số DRASTIC khác nhau để phục vụ cho việc xem xét quy
hoạch đơ thị tại Tp.Hồ Chí Minh, đặc biệt là liên quan đến các bãi chôn lấp và các khu
công nghiệp. Từ bản đồ này kết hợp với các thông tin về nguồn thải bẩn trên mặt đất
có thể dự báo được nguy cơ xảy ra nhiễm bẩn cao cho môi trường chứa nước từng nơi
cụ thể.
Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542


~8~

- Vùng có khả năng nhiễm bẩn rất thấp (DI <80): Vùng này phân bố chủ yếu ở An
Phú – Củ Chi, Cần Giờ, nam Bình Chánh và một phần phía tây Nhà Bè với diện
tích 862 km2.

- Vùng có khả năng nhiễm bẩn thấp (80 ≤ DI ≤ 110): Vùng này phân bố ở Củ Chi,
Hóc Mơn, An Lạc, Bình Trị Đơng, Tân Tạo – Bình Chánh, Bình Trưng, Bình
Triệu – Thủ Đức và nam Nhà Bè và trung tâm thành phố với diện tích 489 km2.
- Vùng có khả năng nhiễm bẩn trung bình (110 < DI ≤ 130): Vùng này phân bố rộng
khắp từ An Nhơn Tây, Thái Mỹ, An Phú, Phú Hịa Đơng – Củ Chi, Thới Tam
Thơn, Xn Thới Thượng – Hóc Mơn đến trung tâm thành phố, tương ứng với
diện tích 435km2..
- Vùng có khả năng nhiễm bẩn cao (130 < DI ≤ 150): Vùng này phân bố ở trung tâm
thành phố, Củ Chi và Nhà Bè, tương ứng với diện tích 176 km2.
- Vùng có khả năng nhiễm bẩn rất cao (DI > 150): Vùng này phân bố ở Phú Hịa
Đơng – Củ Chi, Linh Xuân – Thủ Đức, Đông Hưng Thuận – quận 12 tương ứng
với diện tích 73 km2.
Kết quả xây dựng bản đồ DRASTIC cho tầng Pleistocen ở Tp.HCM thể hiện trong
hình 1.2.

Hình 1.2: Bản đồ DRASTIC cho tầng Pleistocen ở Tp.HCM [3]

Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542


~9~

Đề tài “ Tính tốn xâm nhập mặn tầng Pliocen trên do ảnh hưởng của khai thác tại
thành phố Hồ Chí Minh ” (2006) [4]
Đề tài sử dụng mơ hình dòng chảy NDĐ bằng phần mềm GMS 3.1 để xác định lượng
nước mặn tham gia vào cân bằng NDĐ. Lượng khai thác nước tổng cộng của tầng
Pliocen trên là 508.443 m3/ngày. Số liệu được lấy tại 54 trạm quan trắc động thái NDĐ
trong tồn vùng. Mơ hình gồm 10 lớp với 5 lớp bán thấm và 5 lớp chứa nước. Sau khi
tính tốn và chạy mơ hình đến cuối thời gian tính tốn (tháng 12/2030) thì cân bằng
NDĐ chung cho cả tầng Pliocen trên đạt yêu cầu: lượng nước chảy vào qua các biên là

51.137 m3/ngày, thấm xuyên từ hai tầng nằm kề là 362.331 m3/ngày và từ chung
quanh chảy đến là 64.540 m3/ngày; Lượng nước từ các thành phần kể trên bao gồm cả
nước mặn và nước nhạt. Quá trình xâm nhập mặn đã diễn ra từ bên sườn và thấm
xuyên từ tầng Pleistocen xuống với lượng nước mặn đã tham gia vào trữ lượng khai
thác là 99.082 m3/ngày, chiếm tỉ lệ gần 19,5% tổng lượng khai thác. Độ tổng khống
hóa có dấu hiệu tăng, đặc biệt là vùng ven các ranh mặn.
1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Đề tài “ Ước tính bổ cấp nước dưới đất khu vực bằng việc sử dụng dữ liệu thủy văn,
ứng dụng cho lưu vực Hemet ở phía tây Riverside County, California ” (2009) [5]:
Ước tính bổ cấp NDĐ khu vực bằng việc sử dụng dữ liệu thủy văn là một thành phần
quan trọng trong việc xác định năng suất bền vững tài nguyên NDĐ ở các vùng khô
hạn và bán khô hạn như miền nam California. Điều này đòi hỏi phải phát triển một dữ
liệu về nước kết hợp các dữ liệu về điều kiện biên, đặc tính thành phần đất đá tầng
chứa nước, mực NDĐ, và sản lượng NDĐ. Phương pháp đơn giản, chi phí hiệu quả và
dễ dàng để áp dụng; Sử dụng các phép đo mực nước NDĐ, dữ liệu khai thác NDĐ và
thông tin sản lượng phân phối cụ thể để ước tính lượng bổ cấp NDĐ.
Trong phương pháp này, ARCGIS 9,0 ứng dụng phân tích địa thống kê và không gian
được sử dụng cho nội suy / ngoại suy và tạo lưới cho các khu vực cụ thể, độ cao nền,
và dữ liệu thô NDĐ. Lượng bổ cấp NDĐ trung bình hàng năm cho lưu vực Hemet ở
phía tây Riverside County, California, từ 1997 đến 2005 được ước tính khoảng 12,5
MCM, với thời gian mưa và mùa khô khác từ 14,9 MCM và 11,7 MCM tương ứng.
Đề tài “Đánh giá chất lượng nước dưới đất ở Dải Gaza, Palestine bằng việc sử dụng
bản đồ GIS” (2010) [6]:
GIS được sử dụng để xây dựng các bản đồ chuyên đề về chất lượng NDĐ ở Dải Gaza
như độ sâu mực nước, tổng chất rắn hòa tan, độ dẫn điện, nồng độ Cl-, F-, độ cứng,
sắt, kẽm… Dữ liệu mơi trường được tích hợp từ kết quả chương trình giám sát tám
năm cho các anion lớn, cation và kim loại nặng. Các tập dữ liệu ban đầu được số hóa
từ bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 20.000; nghiên cứu sử dụng chủ yếu phần mềm AutoCAD
và ArcGIS 9.2. Các bản đồ không gian xác định tổng thể về sự thay đổi không gian
trong chất lượng NDĐ giúp tinh chỉnh thông tin về sử dụng đất, loại đất, điểm nóng về

mơi trường…Khoảng 85% dân số của Dải Gaza sử dụng nguồn NDĐ từ các giếng
khai thác của thành phố nhưng kết quả nghiên cứu cho thấy tất cả các giếng có ít nhất
Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542


~ 10 ~

một thông số vượt quá tiêu chuẩn của WHO và khoảng 90% số giếng có độ mặn vượt
quá tiêu chuẩn của WHO là 250 mgCl/l. Các tầng chứa nước bị ảnh hưởng bởi sự xâm
nhập mặn, nước thải, phân và nguồn gốc tự nhiên. Những bản đồ GIS này không chỉ
thể hiện sự phân bố chất ô nhiễm trong NDĐ tại Dải Gaza mà còn minh họa sự cần
thiết phải cải tiến phương pháp trong quản lý tài nguyên NDĐ.
Đề tài “Phân vùng tiềm năng nước dưới đất ở tiểu lưu vực Thirumanimuttar
Tamilnadu, Ấn Độ bằng GIS và phương pháp viễn thám” (2011) [7]:
Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định khu vực NDĐ tiềm năng tại tiểu lưu vực
Thirumanimuttar Tamilnadu, Ấn Độ bằng cách tiếp cận tích hợp RS & GIS; Sử dụng
ảnh Landsat TM 30 độ phân giải dữ liệu m và bản đồ địa hình để tạo ra các bản đồ
chuyên đề như bản đồ địa chất, địa mạo, đặc trưng và mật độ đặc trưng, thoát nước,
mật độ thoát nước và bản đồ độ dốc của khu vực nghiên cứu. Một bản đồ tiềm năng
NDĐ được xây dựng gồm rất cao, cao, trung bình, thấp và rất thấp. Thượng, trung và
hạ lưu của lưu vực được xác định là khu vực tiềm năng để thăm dò NDĐ. Các vùng
đặc trưng giao nhau cũng là khu vực tiềm năng của NDĐ. Dữ liệu đã được minh
chứng bằng việc kiểm tra thực địa và quan sát thấy.
Đề tài “Điều tra tài nguyên nước mặn dưới đất bằng việc sử dụng GIS – Nghiên
cứu trường hợp: đồng bằng Gotvand Aghili” (2012) [8]
Một nghiên cứu thủy địa hóa tồn diện được tiến hành trong các hệ thống đá trầm tích
Gotvand-Aghili ở tỉnh Khuzestan ở phía tây nam của Iran. Mẫu nước dưới đất đã được
thu thập và phân tích tại 15 điểm. Nghiên cứu xác định các q trình địa hóa học và
các điều kiện địa chất ảnh hưởng tới sự thay đổi trong địa hóa học nước dưới đất (gồm
cả nước lợ và nước mặn) bằng phần mềm GIS. Kết quả phân tích hóa học dựa trên q

trình địa chất giải thích chất lượng nước dưới đất. Sự phân chia các khu vực của nước
dưới đất cho thấy các điều kiện địa chất thủy văn có suy giảm chất lượng nước ở phía
đơng của đồng bằng. Sơ đồ thủy hóa và các bản đồ được thành lập bằng phần mềm
Arc GIS 9.2 như độ dẫn điện, clorua, sulfat và canxi chỉ ra sự tàn phá của chất lượng
nước vì dung dịch nhũ tương và thạch cao trong hình thành Gachsaran, và tiêu thụ
nước quá nhiều cho mục đích nơng nghiệp trong đồng bằng Gottvan Aghili.
1.1.3 Nhận xét về các vấn đề nghiên cứu đã tham khảo
Qua các đề tài tham khảo đã trình bày ở trên, cùng với nhiều đề tài trong, ngoài nước
khác mà tác giả đã tham khảo và việc trao đổi ý kiến với các chuyên gia trong lĩnh vực
quản lý nước dưới đất tại Tp.HCM, tác giả nhận thấy rằng:
Các đề tài về NDĐ trên thế giới đa dạng hơn về mặt sử dụng các dữ liệu và cách thể
hiện kết quả còn các đề tài tại Việt Nam đa phần chỉ tập trung xây dựng bản đồ đánh
giá khả năng nhiễm bẩn NDĐ, ít quan tâm tới các ứng dụng phân tích khơng gian và
thống kê của GIS trong hỗ trợ công tác quản lý NDĐ;

Nguyễn Thị Hồng Châm – MSHV: 11260542