Mon07222019

Last update06:09:01 AM GMT

Tính toán và phân cấp trữ lượng nước dưới đất trong môi trường đá gốc nứt nẻ

Ở Việt Nam, cách tính và quan điểm tính toán trữ lượng đối với đất đá bở rời về trữ lượng khai thác chủ yếu tập trung vào trữ lượng động tự nhiên và có thể sử dụng một phần trữ lượng tĩnh tự nhiên của tầng chứa nước. Tuy nhiên đối với đá cứng, nguồn hình thành trữ lượng chủ yếu là trữ lượng động tự nhiên, phần trữ lượng tĩnh rất nhỏ. Do vậy, khi thiết kế điều tra, tính toán các thông số địa chất thuỷ văn và bơm hút nước thí nghiệm hạn chế tối đa việc xâm phạm vào phần trữ lượng tĩnh tự nhiên này. Khi trữ lượng tĩnh tự nhiên trong đá cứng nứt nẻ bị xâm phạm sẽ ảnh hưởng lớn đến dòng chảy ngầm tối thiểu, làm cạn kiệt, suy thoái tài nguyên nước dưới đất.

Trong những năm gần đây, đã có những chú ý đặc biệt tập trung nghiên cứu địa chất thủy văn của các lớp đá có tính thấm thấp. Điều này được minh chứng bởi số lượng lớn các cuộc hội thảo chuyên đề, các cuộc thảo luận về chủ đề trên đã được tiến hành trên toàn thế giới. Các khía cạnh về địa chất thủy văn của môi trường đá gốc nứt nẻ đá đã thu hút sự chú ý của rất nhiều nhà khoa học và các kỹ sư như một nguồn cung cấp nước, chủ yếu tại các nước đang phát triển, ở các khía cạnh khác nhau như khai thác, phát triển, đánh giá chất lượng nước, vấn đề ô nhiễm, bao gồm việc ứng dụng các công cụ mới của viễn thám và các hệ thống thông tin địa lý. Các công cụ và phương pháp khoa học để nghiên cứu địa chất thủy văn của các tầng đá nứt nẻ bao gồm rất nhiều: ví dụ bản đồ cấu trúc, viễn thám, khám phá các cấu trúc địa tầng, hệ thống thông tin địa lý, kiểm tra thủy lực tại phòng thí nghiệm và tại thực địa, bao gồm: các lỗ khoan, thí nghiệm bơm hút, chạy mô hình, và đánh giá. Hơn một nửa diện tích bề mặt của các lục địa được bao phủ bởi các lớp đá cứng có độ thấm thấp. Các lớp đá này có thể có độ thấm trung bình và tốt với điều kiện nứt nẻ vì vậy được nhóm rộng hơn dưới môi trường đá nứt nẻ, trong lĩnh vực địa chất thủy văn. Tại một số nước đang phát triển ở Châu Á, Châu Phi và Mỹ La tinh, các địa hình đá cứng đã được nhất mạnh như một nguồn cung cấp nước an toàn cho một lượng lớn dân số. Vì vậy các phương pháp để nghiên cứu, đánh giá, và phát triển lượng nước dưới đất của các địa hình này là rất quan trọng và cần thiết. Trong bối cảnh này, các phương pháp địa vật lý, địa chất tổng hợp và viễn thám đã được chứng minh rất hiệu quả. Hơn nữa, công tác xử lý chất thải rắn và lỏng tại các nước đang phát triển đang là vấn đề rất đáng được chú ý bởi sự đe dọa đến chất lượng nguồn nước. Do đó, các lớp đá có độ thấm thấp mang nhiều hứa hẹn hơn (Cook 2003).  

Năm 2015, khuôn khổ chương trình “Nghiên cứu khoa học và công nghệ phục vụ quản lý, khai thác hiệu quả và bền vững tài nguyên nước quốc gia đáp ứng nhu cầu nước trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước giai đoạn 2010 – 2015”, Thạc sỹ Nguyễn Duy Dũng thuộc Trung tâm Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước quốc gia đã tham gia thực hiện đề tài “Nghiên cứu đề xuất các phương pháp tính toán và phân cấp trữ lượng nước dưới đất trong môi trường đá gốc nứt nẻ phù hợp với điều kiện thực tế ở Việt Nam

Trong đánh giá trữ lượng nước dưới đất hiện nay vẫn chủ yếu áp dụng phương pháp tính toán trữ lượng nước dưới đất trong môi trường đất đá bở rời dựa trên định luật thấm cơ bản Darcy. Mặc dù, định luật thấm đường thẳng Darcy đã chỉ ra giới hạn áp dụng và phương pháp áp dụng cho các môi trường đất đá khác nhau. Nhưng trong môi trường đá cứng nứt nẻ việc tính toán các thông số địa chất thủy văn phục vụ tính toán trữ lượng đã được xem như là vấn đề khó khăn. Tuy một thực tế cho thấy rằng, một số yếu tố phức tạp của tầng chứa nước khe nứt dẫn đến áp dụng định luật Darcy rất khó khăn. Sự thay đổi lớn về hệ số dẫn nước làm cho đặc tính giá trị và sự vận động lưu thông trong đứt gãy là bất đẳng hướng. Ngay cả khi xác định được lưu lượng ban đầu, thì hệ số thấm cũng không được xác định. Trong môi trường đã cứng sự biến đổi không gian rất mạnh mẽ, trong đó hệ số dẫn thuỷ lực và hướng vận động sẽ không vuông góc với đường mực nước.  

Đề tài có hai nội dung chính được thực hiện cùng các chuyên đề liên quan:

Nội dung 1: Tổng quan chung về các đối tượng chứa nước trong đá gốc và phương pháp tính toán, đánh giá, phân cấp trữ lượng nước dưới đất trong đá gốc nứt nẻ

Chuyên đề 1: Tổng quan chung về các đối tượng chứa nước trong đá gốc nứt nẻ ở Việt Nam.

Chuyên đề 2: Tổng quan chung về các phương pháp tính toán, đánh giá trữ lượng nước dưới đất trong đá gốc nứt nẻ trên thế giới và Việt Nam.

Chuyên đề 3: Tổng quan chung về các phương pháp phân cấp trữ lượng nước dưới đất trong đá gốc nứt nẻ tại Việt Nam;

Nội dung 2: Nghiên cứu áp dụng phương pháp tính toán, đánh giá và phân cấp trữ lượng nước dưới đất trong đá gốc nứt nẻ phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam cho vùng núi cụ thể

Chuyên đề 4: Luận chứng cơ sở khoa học và thực tiễn lựa chọn vùng nghiên cứu cụ thể;

Chuyên đề 5: Nghiên cứu cơ sở khoa học và chuẩn bị dữ liệu ứng dụng phương pháp phân chia biểu đồ thuỷ văn tính toán trữ lượng động tự nhiên của nước dưới đất trong đá gốc nứt nẻ;

Chuyên đề 6: Ứng dụng công cụ phần mềm tính toán lượng dòng ngầm trong đá gốc theo phương pháp phân chia biểu đồ thuỷ văn;

Chuyên đề 7: Phân tích kết quả đầu ra của phần mềm tính toán phân chia biểu đồ thuỷ văn để xác định trữ lượng động tự nhiên của các đối tượng chứa nước khe nứt trong vùng nghiên cứu;

Chuyên đề 8: Nghiên cứu cơ sở khoa học và chuẩn bị dữ liệu ứng dụng phương pháp tính toán trữ lượng động tự nhiên của nước dưới đất trong đá gốc nứt nẻ qua lượng bổ cập tự nhiên;

Chuyên đề 9: Đánh giá, dự báo trữ lượng động tự nhiên theo lượng bổ cập bằng mô hình WetSpa;

Chuyên đề 10: Tổng hợp tài liệu, kết quả tính toán trữ lượng nước dưới đất, phân chia mức độ giàu nước theo modul trữ lượng động tự nhiên của nước dưới đất bằng các phương pháp đã thực hiện;

Chuyên đề 11: Phân tích, lựa chọn phương pháp phù hợp tính toán trữ lượng nước dưới đất trong môi trường đất đá nứt nẻ;

Chuyên đề 12: Đề xuất áp dụng phương pháp phân cấp trữ lượng và lựa chọn phương pháp tính trữ lượng nước dưới đất trong môi trường đất đá nứt nẻ phù hợp với điều kiện thực tế tại Việt Nam.

Đề tài đã cung cấp mức độ tin cậy về đánh giá tài nguyên nước dưới đất cho sử dụng trong điều tra, khai thác nước dưới đất trong đất đá cứng nứt nẻ bằng phương pháp bán định lượng. Đánh giá xác định trữ lượng ở mức độ tin cậy cao cho một tầng chứa nước cũng tương tự việc xác định đánh giá trữ lượng của một mỏ khoáng sản.


Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: