Nghiên cứu đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất vùng duyên hải tỉnh ninh thuận, đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng hợp lý
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.6 MB, 108 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
------------------------------------
NGUYỄN TIẾN BÁCH
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC
DƯỚI ĐẤT VÙNG DUYÊN HẢI TỈNH NINH THUẬN. ĐỀ XUẤT CÁC
GIẢI PHÁP KHAI THÁC SỬ DỤNG HỢP LÝ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
------------------------------------
NGUYỄN TIẾN BÁCH
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC
DƯỚI ĐẤT VÙNG DUYÊN HẢI TỈNH NINH THUẬN. ĐỀ XUẤT CÁC
GIẢI PHÁP KHAI THÁC SỬ DỤNG HỢP LÝ
Ngành: Kỹ thuật địa chất
Mã số: 60520501
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. Nguyễn Văn Lâm
Hà Nội – Năm 2014
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là Luận văn của riêng tơi với đề tài “Nghiên cứu
đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất vùng Duyên Hải tỉnh Ninh
Thuận.Đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng hợp lý”.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất cứ cơng trình nào khác.
Hà Nội, ngày tháng 4 năm 2014
Tác giả luận văn
Nguyễn Tiến Bách
MỤC LỤC
CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................................................. i
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU ........................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH MÌNH HỌA ...................................................................... iv
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... - 1 1. Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................... - 1 2. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu ........................................................................... - 1 3. Mục đích của đề tài .................................................................................................. - 2 4. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài.................................................................... - 2 4.1. Cở sở khoa học ............................................................................................. - 2 4.2. Cơ sở thực tiễn ............................................................................................. - 4 5. Nội dung nghiên cứu của đề tài ............................................................................... - 4 6. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... - 5 7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................. - 6 8. Cấu trúc luận văn ..................................................................................................... - 6 9. Lời cảm ơn ............................................................................................................... - 6 CHƯƠNG 1............................................................................................................... - 8 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH BỀN VỮNG
TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT ........................................................................ - 8 1.1. Trên thế giới .......................................................................................................... - 8 1.2. Ở Việt Nam ......................................................................................................... - 17 CHƯƠNG 2............................................................................................................. - 21 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÙNG NGHIÊN CỨU ................................................ - 21 2.1. Vị trí, phạm vi nghiên cứu.................................................................................. - 21 2.2. Đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng .......................................................................... - 22 -
2.2.1. Đặc điểm địa hình ................................................................................... - 22 2.2.2. Đặc điểm đất trồng và thảm thực vật ...................................................... - 22 2.3. Đặc điểm khí tượng, khí hậu .............................................................................. - 23 2.4. Đặc điểm thủy văn .............................................................................................. - 25 2.4.1. Hệ thống sông Cái Phan Rang ................................................................ - 26 2.4.2. Hệ thống các sông độc lập ...................................................................... - 27 2.4.3. Hệ thống thuỷ lợi..................................................................................... - 27 2.4.4. Các hồ ...................................................................................................... - 28 2.5. Đặc điểm giao thông, kinh tế, dân cư ................................................................ - 28 CHƯƠNG 3............................................................................................................. - 31 ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÙNG NGHIÊN CỨU .............................. - 31 3.1. Đặc điểm địa chất – địa chất thủy văn ............................................................... - 31 3.1.1. Đặc điểm địa chất .................................................................................... - 31 a. Thành tạo Jura - hệ tầng La Ngà (J2ln) ................................................... - 31 b. Thành tạo Jura - hệ tầng đèo Bảo Lộc (J3đbl) ......................................... - 32 c. Thành tạo Kreta - hệ tầng Nha Trang (Knt) ............................................ - 32 d. Thành tạo Kreta - hệ tầng Đơn Dương (K2đd) ....................................... - 32 đ. Thành tạo Neogen - hệ tầng Maviek (N 22mv) ....................................... - 33 e. Thành tạo Đệ tứ ....................................................................................... - 33 f) Hệ Đệ tứ không phân chia ....................................................................... - 38 g) Kiến tạo ................................................................................................... - 38 3.1.2. Đặc điểm địa chất thủy văn ..................................................................... - 40 a. Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Đệ tứ không phân chia (q) ......... - 41 b. Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Holocen (qh) ............................. - 43 c. Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen (qp) ........................... - 45 -
3.1.2. Hiện trạng khai thác nước dưới đất ................................................................. - 47 3.1.2.1. Cơng trình cấp nước cho đơ thị ............................................................ - 47 3.1.2.2. Cơng trình cấp nước tập trung nơng thôn ............................................ - 48 3.1.2.3. Hiện trạng khai thác nước dưới đất của các cơ sở sản xuất ................. - 48 3.1.2.4. Hiện trạng khai thác nước dưới đất bằng các giếng khoan, giếng đào
nhỏ lẻ ................................................................................................................. - 51 3.1.2.5. Tổng hợp trữ lượng nước dưới đất từ các công trình khai thác ........... - 54 3.1.2. Trữ lượng khai thác tiềm năng ........................................................................ - 55 3.1.3. Chất lượng nước dưới đất................................................................................ - 61 3.1.3.1. Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Đệ tứ khơng phân chia (q) ...... - 61 3.1.3.2. Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Holocen (qh) ........................... - 62 3.1.3.3. Tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen (qp) ........................ - 64 CHƯƠNG 4............................................................................................................. - 67 ĐÁNH GIÁ TÍNH BỀN VỮNG TRONG VIỆC KHAI THÁC TÀI NGUYÊN
NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG NGHIÊN CỨU ........................................................ - 67 4.1.Nguyên tắc lựa chọn các chỉ số đánh giá tính bền vững trong việc khai thác tài
nguyên nước dưới đất ................................................................................................ - 67 4.1.1. Nguyên tắc lựa chọn các chỉ số ............................................................... - 67 4.1.2. Chọn lựa các chỉ số nước dưới đất để đánh giá ...................................... - 67 4.1.2.1. Nhóm các chỉ số về tình trạng tài nguyên NDĐ so với xã hội và
phát triển ..................................................................................................... - 69 4.1.2.2. Nhóm các chỉ số NDĐ về tình trạng NDĐ .................................... - 69 4.1.2.3. Chỉ số về chất lượng NDĐ ............................................................. - 70 4.2. Phân tích, tổng hợp số liệu phục vụ tính tốn các chỉ số................................... - 71 4.2.1. Chỉ số nước dưới đất cho sinh hoạt................................................................. - 71 -
4.2.2. Chỉ số trữ lượng so với nhu cầu .............................................................. - 73 4.2.3. Chỉ số sử dụng NDĐ so với tiềm năng ................................................... - 74 4.2.4. Chỉ số về chất lượng nước dưới đất ........................................................ - 76 4.3. Đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất theo các chỉ số ................... - 76 4.3.1. Chỉ số nước dưới đất cho sinh hoạt ......................................................... - 76 4.3.3. Chỉ số trữ lượng nước dưới đất so với nhu cầu ....................................... - 78 4.3.4. Chỉ số sử dụng NDĐ so với tiềm năng ................................................... - 79 4.3.5. Chỉ số về chất lượng nước dưới đất. ....................................................... - 81 4.4. Đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất theo tổng hợp các chỉ số.... - 82 4.4.1. Điểm số đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất .................... - 82 4.4.2. Đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất vùng nghiên cứu ...... - 83 CHƯƠNG 5............................................................................................................. - 87 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHAI THÁC SỬ DỤNG HỢP LÝ .............................. - 87 5.1. Nguyên tắc bảo vệ tài nguyên nước dưới đất .................................................... - 87 5.2. Giải pháp chung .................................................................................................. - 87 5.3. Đề xuất các giải pháp chung bảo vệ tài nguyên nước dưới đất......................... - 88 5.4. Giải pháp cụ thể cho vùng nghiên cứu............................................................... - 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... - 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... - 96 -
i
CHỮ VIẾT TẮT
CHXHCN
Cộng hịa xã hội chủ nghĩa
ĐCCT
Địa chất cơng trình
ĐCTV
Địa chất thủy văn
LVS
Lưu vực sơng
NDĐ
Nước dưới đất
nnk
Những người khác
NXB
Nhà xuất bản
PGS
Phó Giáo sư
TS
Tiến sỹ
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU
Bảng 1.1. Thang đánh giá các chỉ số nước dưới đất ................................................ - 17 Bảng 2.1. Nhiệt độ trung bình tháng nhiều năm tại một số trạm khí tượng (oC) ..... - 23 Bảng 2.2. Số giờ nắng trung bình tháng nhiều năm tại trạm Nha Hố (giờ) ............. - 23 Bảng 2.3. Độ ẩm trung bình tháng nhiều năm một số trạm tỉnh Ninh Thuận (%).. - 24 Bảng 2.4. Tốc độ gió tại một số trạm tỉnh Ninh Thuận (m/s) .................................. - 24 Bảng 2.5. Lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm trong lưu vực (mm) ......... - 25 Bảng 2.6. Phân phối lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm đo mưa ............. - 25 tỉnh Ninh Thuận ....................................................................................................... - 25 Bảng 3.1. Kết quả hút nước thí nghiệm ................................................................... - 41 Bảng 3.2. Kết quả hút nước thí nghiệm trong khu vực có mức độ chứa nước giàu - 43 Bảng 3.3. Kết quả hút nước thí nghiệm trong khu vực có mức độ chứa nước nghèo- 43 Bảng 3.4. Kết quả hút nước có mức độ chứa nước tương đối giàu của tầng chứa
nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen ..................................................................... - 46 Bảng 3.5. Kết quả hút nước khu vực có mức độ chứa nước nghèo của tầng chứa
nước lỗ hổng các trầm tích Pleistocen ..................................................................... - 46 Bảng 3.6. Tổng hợp các cơng trình cấp nước tập trung khai thác nước ngầm phục
vụ cấp nước đô thị .................................................................................................... - 47 Bảng 3.7. Tổng hợp một số cơng trình cấp nước tập trung phục vụ cấp nước nông
thôn…………….. ..................................................................................................... - 48 Bảng 3.8. Các cơ sở sản xuất khai thác nước ngầm tỉnh Ninh Thuận ..................... - 48 Bảng 3.9. Tổng hợp khai thác nước ngầm nông thôn từ các giếng khoan, giếng đào- 52 Bảng 3.10. Tình hình thực hiện loại hình cấp nước từ năm 1992 đến năm 2012 .... - 54 Bảng 3.11. Tổng lượng khai thác nước dưới đất từ các công trình khai thác nước
dưới đất……………. ............................................................................................... - 54 Bảng 3.12. Kết quả tính tốn và lựa chọn các thơng số ĐCTV ............................... - 58 -
iii
Bảng 3.13. Kết quả tính trữ lượng động tự nhiên nước dưới đất ............................. - 60 Bảng 3.14. Kết quả tính trữ lượng tĩnh tự nhiên nước dưới đất ............................... - 60 Bảng 3.15. Kết quả tính trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất .................... - 60 Bảng 3.16. Tổng hợp trữ lượng tiềm năng NDĐ ..................................................... - 61 Bảng 3.17. Giá trị một số thành phần hóa học trong nước dưới đất thuộc các trầm
tích chứa nước Holocen ........................................................................................... - 62 Bảng 3.18. Giá trị một số thành phần hóa học trong nước dưới đất thuộc .............. - 63 tầng chứa nước Holocen........................................................................................... - 63 Bảng 3.19. Sự phân bố nước mặn và nước nhạt trong tầng chứa nước Pleistocen .. - 65 Bảng 3.20. Chất lượng nước trong tầng chứa nước Pleistocen ................................ - 65 Bảng 4.1. Bộ chỉ số nước dưới đất và thang phân cấp từng chỉ số .......................... - 70 Bảng 4.2. Thống kê nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt theo quận huyện, thị xã, thành
phố………………. ................................................................................................... - 71 Bảng 4.3. Tổng lượng nước dưới đất dùng cho sinh hoạt ........................................ - 72 Bảng 4.4. Tổng hợp trữ lượng tiềm năng NDĐ ....................................................... - 73 Bảng 4.5. Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước ............................................................. - 74 Bảng 4.6. Tổng hợp trữ lượng tiềm năng NDĐ ....................................................... - 75 Bảng 4.7. Tổng lượng khai thác nước dưới đất từ các cơng trình khai thác NDĐ .. - 75 Bảng 4.8. Tổng diện tích có vấn đề về chất lượng nước dưới đất ........................... - 76 Bảng 4.9. Tổng hợp chỉ số nước dưới đất cho sinh hoạt.......................................... - 77 Bảng 4.10. Tổng hợp chỉ số trữ lượng nước dưới đất so với nhu cầu ..................... - 78 Bảng 4.11. Tổng hợp chỉ số trữ lượng nước dưới đất so với tiềm năng .................. - 80 Bảng 4.12. Tổng hợp chi tiết chỉ số chất lượng NDĐ cho các vùng ....................... - 81 Bảng 4.13. Điểm và trọng số đánh giá tính bền vững tài nguyên NDĐ .................. - 83 Bảng 4.14. Tổng hợp các chỉ số NDĐ theo đơn vị hành chính ............................... - 84 Bảng 4.15. Tổng hợp tính tốn đánh giá tính bền vững nước dưới đất theo các chỉ số- 85 -
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH MÌNH HỌA
Hình 1.1. Bản đồ chỉ số thứ 1 (tỉ lệ cung cấp NDĐ cho cộng đồng) ở Bang São
Paulo……………. .................................................................................................... - 16 Hình 2.1. Sơ đồ vị trí vùng nghiên cứu .................................................................... - 21 Hình 4.1. Bản đồ phân vùng bền vững chỉ số nước dưới đất cho sinh hoạt ............ - 77 Hình 4.2. Bản đồ phân vùng bền vững chỉ số trữ lượng NDĐ so với nhu cầu ........ - 79 Hình 4.3. Bản đồ chỉ số sử dụng NDĐ so với tiềm năng ......................................... - 80 Hình 4.4. Bản đồ phân vùng bền vững chỉ số về chất lượng nước .......................... - 82 Hình 4.5. Bản đồ tổng hợp đánh giá tính bền vững vùng nghiên cứu ..................... - 86 -
-1-
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, trước những tình trạng tác động của phát triển KT – XH cộng
với tác động BĐKH, nguồn nước nói chung và nước nước đất nói riêng đã có
nhiều biến động và có xu thế ngày càng bị cạn kiệt, ơ nhiễm, xâm nhập mặn,
hạ thấp mực nước xảy ra ở nhiều nơi dẫn đến nguồn nước dưới bị suy thoái
nặng nề. Trước tình hình đó nhiều nước trên thế giới đã quan tâm, đầu tư
nghiên cứu xây dựng các Bộ chỉ số đánh giá Tài nguyên nước nhằm mục đích
phục vụ công tác Quản lý và Bảo vệ Tài nguyên nước một cách hiệu quả và
lâu bền điển hình như các nước Tây Ban Nha, Phần Lan, Nam Phi, Brazil…Ở
Việt Nam cũng đã có các cơng trình cụ thể nghiên cứu, đánh giá tính bền
vững của Tài ngun nước thơng qua các Bộ chỉ số.
Vùng Duyên Hải tỉnh Ninh Thuận là một trong những vùng khô hạn ở
nước ta hiện nay. Các sông, suối thường cạn kiệt về mùa khô và gây lũ lụt về
mùa mưa, do các sông trong vùng thường dốc và ngắn. Nước dưới đất tồn tại
trong các thành tạo bở rời được phân bố dọc theo các đồng bằng hẹp theo các
lưu vực sông và các cồn cát ven biển. Hiện nay, do khai thác chưa hợp lý nên
nguồn nước dưới đất đang bị suy thoái nặng nề, đặc biệt là hiện tượng xâm
nhập mặn vào các tầng chứa nước. Do đó, tác giả xin đề xuất đề tài “Nghiên
cứu đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất vùng Duyên Hải tỉnh
Ninh Thuận. Đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng hợp lý”là cần thiết và
cấp bách cho việc quản lý khai thác, sử dụng và bảo vệ Tài nguyên nước dưới
đất vùng Duyên Hải tỉnh Ninh Thuận nhằm phát triển bền vững kinh tế xã
hội.
2. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các tầng chứa nước trong trầm tích hệ Đệ tứ.
-2-
Phạm vi nghiên cứu là vùng Duyên Hải tỉnh Ninh Thuận.
3. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất vùng
Duyên Hải tỉnh Ninh Thuận nhằm mục đích đảm bảo hợp lý về quy hoạch,
thiết kế và khai thác sử dụng đáp ứng ổn định nhu cầu sử dụng của con người,
xã hội hiện tại và trong tương lai, đồng thời duy trì được nguồn tài nguyên,
môi trường và sinh thái.
Từ việc nghiên cứu đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất
vùng Duyên Hải tỉnh Ninh Thuận đưa ra các đề xuất các giải pháp khai thác
sử dụng hợp lý. Phòng ngừa, hạn chế và giảm thiểu tình trạng cạn kiệt, ô
nhiễm và nhiễm mặn nước dưới đất vùng Duyên Hải tỉnh Ninh Thuận.
4. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài
4.1. Cở sở khoa học
Từ những năm đầu của thập kỷ 1960, người ta đã có những nỗ lực tiến
hành để phát triển một bộ chỉ số và chỉ dẫn đối với các nguồn tài nguyên
nước. Sau đó là các tổ chức IHP, FAO, IAEA và UNEP đã cho ra đời một số
hướng dẫn quan trọng về phương pháp luận phát triển chỉ số. Trong bối cảnh
đó, WWAP đã được giao nhiệm vụ để lựa chọn các chỉ số thông qua một
phương pháp luận đầy mạnh việc phát triển chỉ số bằng cách học hỏi từ các
sáng kiến trước đây. Đến nay, UNESCO đã đúc kết được một danh sách
khoảng 100 chỉ số có liên quan đến NDĐ, trong đó mỗi chỉ số sẽ mơ tả một
khía cạnh hay một quá trình của hệ thống NDĐ liên quan cả về số lượng và
chất lượng. Các chỉ số NDĐ có thể được kết hợp thành bộ chỉ số, nhằm cung
cấp những thông tin đơn giản cho mục tiêu lập kế hoạch và quản lý tài nguyên
NDĐ với những khía cạnh liên quan đến chính sách và quản lý tài nguyên
NDĐ. Các chỉ số này được xác định dựa trên dữ liệu đo lường và quan sát
được về hệ thống NDĐ. Các chỉ số NDĐ cung cấp thông tin về số lượng, chất
-3-
lượng NDĐ (hiện trạng và xu hướng), xã hội (những vấn đề ảnh hưởng, khai
thác và sử dụng NDĐ), kinh tế (các yêu cầu về khai thác, bảo vệ và xử lý
NDĐ) và môi trường (dễ bị tổn thương, cạn kiệt, ô nhiễm nguồn NDĐ). Đây
là một hướng nghiên cứu mới về tài nguyên NDĐ nhằm hỗ trợ cho công tác
quản lý và khai thác bền vững NDĐ. Việc nghiên cứu, lựa chọn và áp dụng
những chỉ số phù hợp với vùng nghiên cứu, sau này nhân rộng là phương
pháp ít tốn kém và hiệu quả cao. Có thể xem đây là phương pháp tốt nhất và
mất thời gian ít nhất để có những hiệu quả tốt nhất.
Các chỉ số NDĐ để đánh giá tính bền vững khai thác tài nguyên NDĐ
hiện đang được áp dụng nhiều nơi trên thế giới. Căn cứ trên mục tiêu nghiên
cứu mà các chỉ số này được đánh giá theo các phạm vi khác nhau:
- Cấp độ thế giới: thường được các tổ chức Quốc tế như UNESCO,
IHA... thực hiện trên quy mơ tồn thế giới hoặc châu lục nhằm xác định tình
trạng nguồn NDĐ, xây dựng các chương trình hành động, xác định các nơi có
áp lực đối với nguồn NDĐ và đề xuất các giải pháp khắc phục.
- Cấp độ quốc gia hoặc vùng lãnh thổ, lưu vực sông: được các quốc gia
thực hiện riêng lẻ như ở Nam Phi, Tây Ban Nha, Brazil... Tùy mục tiêu
nghiên cứu và mức độ đầu tư, người ta sẽ chọn lựa phạm vi đánh giá các chỉ
số NDĐ được đánh giá theo 22 khu vực liên quan đến các đơn vị quản lý
NDĐ (HRMU).
Trong đó đề tài đã chọn ra được 4 chỉ số thích hợp phù hợp điều kiện tự
nhiên và xã hội vùng nghiên cứu cũng như nguồn tài liệu hiện có trong vùng
chia làm ba nhóm, bao gồm: nhóm các chỉ số về tình trạng tài nguyên NDĐ
so với xã hội và phát triển, nhóm các chỉ số NDĐ về tình trạng NDĐ, nhóm
chỉ số về chất lượng NDĐ.
-4-
4.2. Cơ sở thực tiễn
Đề tài có đầy đủ các tài liệu thống kê để đánh giá được tính bền vững
tài nguyên nước dưới đất vùng Duyên Hải tỉnh Ninh Thuận bao gồm:
Tài liệu về điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu (bao gồm: dân cư, kinh
tế, văn hóa, xã hội);
Tài liệu về khí tượng thủy văn vùng nghiên cứu (bao gồm: lượng mưa,
bốc hơi, nhiệt độ, độ ẩm);
Tài liệu địa chất, địa chất thủy văn vùng nghiên cứu;
Bản đồ ĐC-ĐCTV vùng nghiên cứu, mặt cắt ĐCTV vùng nghiên cứu;
Bản đồ chất lượng nước, bản đồ địa vật lý, bản đồ thực tế và hiện trạng
khai thác vùng nghiên cứu;
Tài liệu quan trắc mực nước vùng nghiên cứu;
Tài liệu chất lượng nước dưới đất vùng nghiên cứu;
Tài liệu về trữ lượng khai thác vùng nghiên cứu.
5. Nội dung nghiên cứu của đề tài
Đánh giá đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu;
Đánh giá đặc điểm tài nguyên nước dưới đất vùng nghiên cứu;
Tổng quan các phương pháp nghiên cứu tính bền vững trong việc khai
thác tài nguyên nước dưới đất trên thế giới và ở Việt Nam;
Phân tích, lựa chọn các chỉ số đánh giá tính bền vững trong việc khai
thác tài nguyên nước dưới đất;
Đánh giá tính bền vững trong việc khai thác tài nguyên nước dưới đất
theo các chỉ số và theo tổng hợp các chỉ số;
-5-
Từ việc nghiên cứu đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất
vùng Duyên Hải tỉnh Ninh Thuận đưa ra đề xuất các giải pháp khai thác sử
dụng hợp lý.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa truyền thống. Tác giả đã kế thừa các phương
pháp luận từ các cơng trình nghiên cứu trước đây, các bài giảng và giáo trình
trong nước cũng như ngồi nước liên quan đến các vấn đề cần giải quyết
trong luận văn.
- Phương pháp thu thập, thống kê: là phương pháp luôn được thực hiện
trong suốt quá trình thực hiện đề tài, Đề tài đã áp dụng thu thập một khối
lượng lớn các tài liệu về: điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu, khí tượng thủy
văn vùng nghiên cứu, bản đồ ĐC-ĐCTV vùng nghiên cứu, mặt cắt ĐCTV
vùng nghiên cứu, bản đồ chất lượng nước, bản đồ địa vật lý, bản đồ thực tế và
hiện trạng khai thác vùng nghiên cứu, quan trắc mực nước, chất lượng nước
dưới đất,trữ lượng khai thác nước dưới đất.
- Phương pháp sử dụng thông tin địa lý GIS: Tác giả đã dùng phương
pháp này để lập các bản đồ trong luận văn, bao gồm: bản đồ ĐC, bản đồ
ĐCTV, bản đồ phạm vi vùng nghiên cứu và các bản đồ chỉ số đánh giá tính
bền vững tài nguyên nước dưới đất vùng nghiên cứu.
- Phương pháp chồng chập bản đồ: Từ các bản đồ đánh giá chỉ số nước
dưới đất của khu vực tác giả đã sử dụng phương pháp chồng chập bản đồ để
lập bản đồ đánh giá tính bền vững cho tồn vùng nghiên cứu.
- Phương pháp địa chất thủy văn: Tác giả đã dử dụng phương pháp này
để nghiên cứu đặt điểm ĐCTV của vùng thông qua các tài liệu ĐCTV, bản đồ
ĐCTV và các mặt cắt ĐCTV đã thu thập.
-6-
- Phương pháp chuyên gia: Trong quá trình làm luận văn tác giả luôn
luôn tham khảo ý kiến của các chuyên gia địa chất thủy văn, Bộ môn ĐCTV
và các bạn bè, đồng nghiệp.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Góp phần hồn thiện thêm phương pháp luận trong việc lựa chọn các
chỉ số Đánh giá tính bền vững Tài nguyên nước dưới đất ở Việt Nam.
Là tài liệu có thể tham khảo phục vụ cho công tác Quản lý, Quy hoạch,
Khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên nước dưới đất ở tỉnh Ninh Thuận đảm
bảo sự bền vững Tài nguyên nước phục vụ phát triển KT-XH.
8. Cấu trúc luận văn
Cấu trúc của luận văn bao gồm 5 chương khơng kể mở đầu và kết
luận. Luận văn được trình bày trong 97 trang A4, với 42 bảng và 7 hình.
Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu đánh giá tính bền vững Tài
nguyên nước dưới đất;
Chương 2: Đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu;
Chương 3: Đánh giá tài nguyên nước dưới đất vùng nghiên cứu;
Chương 4: Đánh giá tính bền vững trong việc khai thác Tài nguyên
nước dưới đất vùng nghiên cứu;
Chương 5: Đề xuất giải pháp khai thác sử dụng hợp lý.
9. Lời cảm ơn
Luận văn tốt nghiệp cao học của tác giả được hoàn thành tại Bộ môn
Địa chất thủy văn, Khoa Địa chất, trường Đại học Mỏ - Địa chất dưới sự
hướng dẫn khoa học của PGS.TS.NGƯT. Nguyễn Văn Lâm, người đã đóng
góp quan trọng trong sự thành công của luận văn.
-7-
Trong suốt thời gian nghiên cứu, viết luận văn, tác giả đã nhận được
sự động viên, hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn. Tác giả cũng luôn
nhận được sự giúp đỡ, góp ý của các thầy cơ giáo trong Bộ môn Địa chất thủy
văn, Cán bộ môn thuộc Khoa Địa chất, phòng Đào tạo sau đại học, Trường
đại học Mỏ - Địa chất. Sự đóng góp những ý kiến quý báu của các thầy, cô
giáo và các bạn bè đồng nghiệp đã giúp tác giả hoàn thành luận văn đúng thời
hạn. Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS.NGƯT. Nguyễn
Văn Lâm đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tác giả trong suốt quá trình
thực hiện và viết luận văn. Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô
giáo trong bộ mơn Địa chất thủy văn, Khoa Địa chất, phịng Đào tạo sau đại
học - Trường đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, các bạn bè, đồng nghiệp và gia
đình đã động viên, giúp đỡ tác giả để hồn thành bản luận văn này.
-8-
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÍNH BỀN
VỮNG TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT
1.1. Trên thế giới
Theo chương trình Thủy văn Quốc tế (IHP) và chương trình đánh giá
Nước Thế giới (WWAP) thì tài ngun NDĐ đóng vai trị quan trọng trong
đánh gía tổng hợp tài ngun nước trên thế giới. Do đó, phạm vi nghiên cứu
phải được xem xét mở rộng như sau:
- NDĐ cần được nghiên cứu trong khơng gian rộng hơn bao trùm cả
chu trình thủy văn và các tầng chứa nước. Lúc đó NDĐ sẽ là một thành phần
có ý nghĩa quan trọng của lưu vực sông và các bồn chứa;
- NDĐ cần được nghiên cứu trong bối cảnh rộng lớn hơn bao hàm các
điều kiện kinh tế, xã hội và sinh thái. Đặc biệt là các nhân tố liên quan đến
việc sử dụng và chịu những hậu quả của việc sử dụng NDĐ.
Trong tự nhiên, NDĐ là một yếu tố quan trọng trong nhiều q trình
địa chất và thủy địa hóa.NDĐ cũng có một chức năng sinh thái, thốt nước để
duy trì dịng chảy cho các suối, sông, hồ và các vùng đất ngập nước. Sử dụng
NDĐ đã tăng đáng kể trong những thập kỷ gần đây do xuất hiện rộng rãi của
nó, chủ yếu là chất lượng tốt, độ tin cậy cao trong thời gian hạn hán và giá
thành thấp.
Các chuyên gia UNESCO, IAEA và IAH đã thành lập một nhóm xây
dựng một bộ chỉ số NDĐ sau khi cân nhắc kỹ lưỡng các vấn đề được nêu
trong Báo cáo Phát triển nước Thế giới (WWDR) xuất bản trong lần đầu tiên.
Các chỉ số đề xuất trong báo cáo này đã được sự đồng thuận của nhiều người
vì tính tốn đơn giản nhưng có cơ sở khoa học và phù hợp với các chính sách
phát triển xã hội. Các Hội nghị mở rộng của Liên hợp quốc về phát triển chỉ
-9-
số tại Rome (FAO-2002). Paris (UNESCO-2004) và Hội nghị WG về chỉ số
NDĐ tại (UNESCO-2002), Vienna (IAEA-2003), Paris (UNESCO-2004) và
Utrecht (IGRAC-2004) đã thống nhất cách tiếp cận là phải có sự cân bằng
giữa khoa học và chính sách trong việc phát triển chỉ số NDĐ.
Từ những năm đầu của thập kỷ 1960, người ta đã có những nỗ lực tiến
hành để phát triển một bộ chỉ số và chú dẫn đối với các nguồn tài nguyên
nước.Sau đó là các tổ chức IHP, FAO, IAEA và UNEP đã cho ra đời một số
hướng dẫn quan trọng về phương pháp luận phát triển chỉ số. Trong bối cảnh
đó, WWAP đã được giao nhiệm vụ để lựa chọn các chỉ số thông qua một
phương pháp luận đẩy mạnh việc phát triển chỉ số bằng cách học hỏi từ các
sáng kiến trước đây.
Đến nay, UNESCO đã đúc kết được một danh sách khoảng 100 chỉ số
có liên quan đến NDĐ, trong đó mỗi chỉ số sẽ mơ tả một khía cạnh hay một
q trình của hệ thống NDĐ liên quan cả về số lượng và chất lượng.
Các chỉ số NDĐ có thể được kết hợp thành bộ chỉ số, nhằm cung cấp
những thông tin đơn giản cho mục tiêu lập kế hoạch và quản lý tài nguyên
NDĐ với những khía cạnh liên quan đến chính sách và quản lý tài nguyên
NDĐ. Các chỉ số này được xác định dựa trên dữ liệu đo lường và quan sát
được về hệ thống NDĐ. Các chỉ số NDĐ sẽ cung cấp thông tin về số lượng,
chất lượng NDĐ (hiện trạng và xu hướng), xã hội (những vấn đề ảnh hưởng,
khai thác và sử dụng NDĐ), kinh tế (các yêu cầu về khai thác, bảo vệ và xử lý
NDĐ) và môi trường (dễ bị tổn thương, cạn kiệt, ô nhiễm nguồn NDĐ).
Đây là một hướng nghiên cứu mới về tài nguyên NDĐ nhằm hỗ trợ cho
công tác quản lý và khai thác bền vững NDĐ.Việc khai cứu, lựa chọn và áp
dụng những chỉ số phù hợp với vùng nghiên cứu, sau này nhân rộng là
phương pháp ít tốn kém và hiệu quả cao. Có thể xem đây là phương pháp tốt
nhất và mất thờigian ít nhất để có những hiệu quả tốt nhất.
- 10 -
Một số nghiên cứu áp dụng chỉ số NDĐ ở các nước:
Tại Tây Ban Nha: Vùng Sierrs de Estepa nằm về phía nam của Tây
Ban Nha (trung tâm của Andalusia- tỉnh Seville) thuộc lưu vực sông
Guadalquivir đã được thực hiện nghiên cứu và tính tốn các chỉ số NDĐ trong
diện tích khoảng 30km2 ở độ cao từ 500 đến 845m. Dân số tại đây khoảng là
500.000 người, sống bằng nông trại và trồng ôliu.
Tầng chứa nước nghiên cứu được cấu tạo bởi đá vơi có diện tích lộ trên
mặt đất là 24km2, thường được bổ cập bởi lượng mưa hàng năm thốt ra các
sơng suối chung quanh. Nước có hàm lượng bicarbonat và canxi khá cao, hiện
đang được sử dụng cho cả cấp nước đô thị và nông nghiệp.Hệ thống quan trắc
động thái NDĐ đã được thực hiện từ những năm 1970. Các chỉ số bền vững
được đánh giá như sau:
- Chỉ số lượng bổ cập/tổng lượng khai thác có giá trị dao động từ 52
(mùa khơ) đến 208 (mùa mưa), với giá trị trung bình là 114;
- Chỉ số tổng số khai thác/trữ lượng tĩnh cho thấy chỉ đảm bảo tính bền
vững khi khai thác 0,017km3 nước trong thời gian không quá 3,3 năm, (trong
trường hợp này chỉ số này có giá trị là 100);
- Chỉ số sự thay đổi trữ lượng tĩnh; các số liệu quan trắc cho thấy khơng
có dấu hiệu nảo chỉ ra của sự suy giảm tài nguyên nước ngầm;
- Chỉ số mức độ bị tổn thương: chỉ số này được đánh gía theo phương
pháp DRASTIC và GOD. Kết quả cho thấy mức độ tổn thương tầng chứa
nước khá cao;
- Chỉ số chất lượng NDĐ: chỉ số này cho thấy NDĐ có chất lượng đáp
ứng được các tiêu chuẩn nước uống. Tuy nhiên, các chỉ số cũng cho thấy
nguy cơ tiềm ẩn của ô nhiễm nitrat và ô nhiễm nhẹ đối với clorua, natri.
Tích hợp của tất cả các chỉ số cho thấy NDĐ ở Tây Ban Nha đã được
sử dụng bền vững về cả chất lượng lẫn số lượng. Tình trạng khơng bền vững
- 11 -
chỉ xảy ra trong giai đoạn mùa khô (khi lượng mưa bổ cập nhỏ hơn 20%)
hoặc khi trữ lượng tĩnh bị khai thác trong thời gian kéo dài 3 năm. Về chất
lượng, có xu hướng tăng mức độ nhiễm nitrate, do đó cần được kiểm sốt.
Bên cạnh đó, một vấn đề quan trọng khác là khi gia tăng lượng khai thác
NDĐ sẽ dẫn tới mối nguy hiểm ô nhiễm clorua natri trong khu vực ven biển
Keuper (xâm nhập mặn).
Việc nghiên cứu các chỉ số khá đầy đủ và phù hợp với điều kiện tự
nhiên của hệ thống NDĐ nên có tính thuyết phục cao.Thành cơng đáng kể của
nghiên cứu này là được đầu tư hồn chỉnh nên có bộ số liệu tốt.Đây là hướng
nghiên cứu khá phù hợp mục tiêu nghiên cứu của đề tài và sẽ là tài liệu tham
khảo có giá trị.
Tại Phần Lan: Lượng NDĐ đóng góp 60% lượng nước sử dụng trong
cộng đồng vì vậy chất lượng nước được quan tâm hàng đầu. Phương pháp xử
lý được bắt buộc sử dụng tại các nhà máy xử lý NDĐ ở Bắc Ostrobothnia,
Kainuu và trung tâm Phần Lan. Việc phân loại các phương pháp trở thành đơn
giản với việc chỉ ra được các yêu cầu xử lý. Kết quả phân loại phương pháp
xử lý cho thấy 28,9% lượng nước khơng địi hỏi bất kỳ biện pháp xử lý nào,
63,3% lượng nước- bằng các phương pháp xử lý đơn giản, 7,5% lượng nước
địi hỏi có phương pháp xử lý cụ thể và 0,2% chưa đề xuất được phương pháp
xử lý.
Để có được các quyết định trên, ở Phần Lan đã tiến hành đánh giá các
chỉ số NDĐ như sau:
- Chỉ số 1:
- Chỉ số 2:
- Chỉ số 3:
à
ê
ư
ư
đ
ó
â
ư
á
ư
ư
ư
ư
á
ư
ư
ư
ư
ư
ư
đ
ư
đ
đ
đ
x100%
x100%
- 12 ư
- Chỉ số 4:
- Chỉ số 5:
á
ư
Đ
ư
ă
x100%
ă
Chỉ số về tổn thương nước dưới đất
- Chỉ số 6:
í
ó
í
ù
đ ơ
ê
x100%
Chỉ số thứ 2 có giá trị 1,2% và thứ 3 có giá trị 10,3%, điều này cho thấy
tính bền vững cao của tài nguyên nước dưới đất và có khả năng gia tăng
lượng khai thác nhiều nơi.
Chỉ số cạn kiệt nước dưới đất được thực hiện theo cách xây dựng bản
đồ DRASTIC nhưng chỉ xét đến 4 thành phần là: Môi trường lớp phủ, chiều
sâu tới mực nước ngầm, thành phần thạch học của đới chứa bão hịa và mơi
trường chứa nước. Khu vực dễ bị tổn thương nhất là sườn núi Eske có độ sâu
mực nước ngầm lớn nhất nhưng mơi trường lớp phủ thuận lợi cho q trình ô
nhiễm xảy ra.
Chỉ số thứ 6 được xem là độ pH, độ dẫn điện và nồng độ sắt, mangan,
florua, clorua và nitrat. Nồng độ Asen, Selen và Magie sulfat do khơng
thường xun phân tích nên nó khơng được coi là chỉ số chất lượng này. Giá
trị của chỉ số này là 74%.
Hướng nghiên cứu khá phù hợp với đề tài, tuy nhiên phương pháp tính
tốn khơng phù hợp với điều kiện Việt Nam, nên đây chỉ là tài liệu tham
khảo.
Ở Nam Phi: Bộ trưởng Bộ tài nguyên nước và Lâm nghiệp đã yêu cầu
tiến hành phân loại tất cả các nguồn nước ý nghĩa. Phân loại này cho phép đề
xuất được các biện pháp phù hợp nhằm bảo vệ hiệu quả các nguồn tài nguyên
và thiết lập các hướng dẫn về mục tiêu chất lượng nước của từng nguồn nước.
Bước đầu tiên trong việc thực hiện biện pháp phát triển nguồn nước là
thiết lập hệ thống phân loại.
- 13 -
Chỉ số NDĐ được coi là một công cụ hữu ích trong việc hình dung về
nhiều khía cạnh khác nhau của quản lý tài nguyên nước. Các chỉ số này đã
nhấn mạnh tình trạng phát triển, mức độ căng thẳng và khía cạnh khác nhau
liên quan đến tình trạng của hệ thống NDĐ và hộ trợ đáng kể cho các giải
pháp cung cấp nước bền vững. Chỉ số NDĐ tại Nam Phi được nghiên cứu dựa
trên cơ sở bộ bản đồ liên quan tài nguyên NDĐ tỉ lệ 1: 50.000 bao gồm:
-
Chỉ số 1:
-
Chỉ số 2:
-
Chỉ số 3:
ư
ư
ư
đ
ó
â
ư
á
ư
ư
ư
x100%
Đ
ư
ư
đ
á
á
ư
ư
ă
đ
Đ
x100%
Kết quả tính tốn cho thấy chỉ số 1 có giá trị 261m3/ngày/người, điều
này chỉ ra rằng tiền năng nước dưới đất không cao. Tuy nhiên do nhiều nơi
một lượng đáng kể thốt ra sơng suối để duy trì dịng chảy và thoát ra các
quốc gia chung quanh.
Chỉ số 2 được xác định trung bình cho cả nước là 5,8%, điều này có
nghĩa là so với tổng lượng bổ cập cho NDĐ thì tổng lượng khai thác hiện nay
cịn rất thấp. Như vậy, có thể tiếp tục phát triển khai thác sử dụng ở nhiều nơi
với mức độ cao hơn.
Chỉ số 3 được xác định trung bình cho cả nước là 17,1% điều này có
nghĩa là so với trữ lượng tiềm năng của NDĐ thì tổng lượng khai thác nước
dưới đất cịn rất thấp và có thể phát triển khai thác thêm nhiều nơi.
Kết quả đã giúp các nhà quản lý, quy hoạch và khai thác hợp lý nguồn
tài nguyên NDĐ phục vụ phát triển kinh tế xã hội của đất nước.
- 14 -
Nghiên cứu đánh giá chỉ số nước dưới đất hiện đang được quan tâm
nhiều nước trên thế giới, đặc biệt trong vùng bán khơ hạn.Các chỉ số ngày
ngồi việc giúp cho việc xác định lượng tiềm năng nguồn nước (các chỉ số
quan trọng) mà còn chỉ ra được tình trạng khai thác sử dụng nguồn NDĐ (các
chỉ số khai thác NDĐ) và các khu vực có đang bị suy thoái, cạn kiệt nguồn
nước (các chỉ số chất lượng).Đây là những thông tin cân thiết trong việc thiết
lập quy hoạch khai thác sử dụng và đề ra những quyết định phù hợp trong
quản lý tổng hợp nguồn nước.
Tóm lại qua các nghiên cứu trên cho thấy hướng nghiên cứu của đề tài
khá phù hợp với một số nước trên thế giới đang áp dụng.Mặc dù bộ chỉ số
NDĐ không hoàn toàn giống nhau đối với từng quốc gia nhưng có thể tham
khảo thêm ở các nước khác nhau. Cơ sở để xác định các thơng số phụ thuộc
cho tính toán các chỉ số NDĐ là các nghiên cứu ĐCTV và số liệu điều tra
hiện có khá đầy đủ nên đảm bảo cho việc thực hiện không khác các nước trên
thế giới.
Tại Brazil: Bang São Paulo được cấu tạo bởi hai vùng ĐCTV gồm:
+ Vùng ĐCTV các trầm tích sơng Volcano Parana, trong đó bao gồm
các hệ tầng Bauru, serra Geral và Guarani
+ Vùng ĐCTV Tubaraox Massif ở phía Đơng và Đơng Nam, trong đó
bao gồm các hệ tầng Shoreline, Taubates, São Paulo và các tầng chứa nước
tiền Cambri
Bang São Paulo có diện tích 248,209 km2 có dân số đơng nhất Brazil
(Khoảng 37 triệu người). Trong 645 khu vực khác nhau đã được NDĐ cung
cấp từ 70-100% nhu cầu sử dụng.Mặc dù tài nguyên nước dưới đất đảm
nhiệm một vai trị quan trọng như vậy nhưng lại rất ít được quan tâm bảo vệ.
Do hạn chế hiểu biết về bổ cập của các tầng chứa nước, trữ lượng khai
thác và thực tế khai thác đã ngăn cản tiến trình xây dựng các chính sách phù
hợp cho việc quản lý bền vững nguồn tài nguyên này. Một số địa phương
