Wed11222017

Last update02:00:00 PM GMT

Kết quả thực hiện đề án “Bảo vệ nước dưới đất ở các đô thị lớn” tại 05 đô thị lớn

Trong năm 2016, Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia tiếp tục tiến hành thi công một số hạng mục công việc của đề án "Bảo vệ nước dưới đất ở các đô thị lớn" theo dự toán được duyệt tại 05 đô thị lớn: Thành phố Hà Nội, Buôn Mê Thuột, Hải Dương, Thái Nguyên và Thành phố Hồ Chí Minh. Đến cuối năm, công tác thu thập, điều tra, phân tích tổng hợp dữ liệu để phục vụ xây dựng các phương án cũng như giải pháp bảo vệ nguồn tài nguyên nước dưới đất cơ bản đã hoàn thành ở các đô thị Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Buôn Mê Thuột và Hải Dương với các kết quả chính đạt được như sau:

Điều tra nguồn nước dưới đất vùng sâu Nam Bộ - Pha 3

Thực hiện chỉ thị 200-TTg ngày 29/4/1994 của Thủ tướng Chính phủ về “Đảm bảo nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn”, Pha 1 và Pha 2 của đề án “Điều tra nguồn nước dưới đất vùng sâu Nam Bộ” đã đạt được những kết quả vô cùng có ý nghĩa trong việc mang đến cho nhân dân và bộ đội ở các vùng sâu, vùng xa, vùng đồng bào dân tộc, vùng biên giới nước sạch để ăn uống và sinh hoạt, nâng cao đời sống vật chất, tinh thần, góp phần phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ an ninh biên giới.

Đánh giá nguồn nước dưới đất vùng Đức Hòa, tỉnh Long An

Vùng Đức Hoà, tỉnh Long An nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía nam và nằm tiếp giáp với TP. Hồ Chí Minh. Trong vùng đang có sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế, tỷ trọng các ngành công nghiệp và dịch vụ đang chiếm ưu thế trong nền kinh tế. Do lợi thế về địa lý và đất đai, vùng Đức Hoà đang đầu tư cơ sở hạ tầng cho nhiều khu công nghiệp để đón các nhà đầu tư trong và ngoài nước. Ngoài ra, để thực hiện Chương trình mục tiêu Quốc gia về xây dựng nông thôn mới, đặc biệt là người dân vùng lũ thì việc điều tra nguồn NDĐ, phục vụ cấp nước cho sinh hoạt  của vùng là thực sự cấp thiết.

Các phương pháp thành lập bản đồ phân vùng mô hình mặt cắt địa điện vùng đồng bằng Sông Cửu Long

Vùng nghiên cứu ĐBSCL có diện tích rộng (khoảng 39.700 km2), gồm nhiều TCN phân bố tới độ sâu lớn (>500m) và NDĐ có tính phân đới thủy hóa phức tạp, vì vậy về tính chất địa điện, dự đoán có nhiều kiểu MH mặt cắt khác nhau. Chỉ theo dõi một đoạn mặt cắt của tuyến XIX (Mục I.1.2) đã thấy có mặt 3 kiểu MH mặt cắt địa điện khác nhau.

Mặt khác, việc thành lập bản đồ này còn phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau, như số lượng (mật độ) tài liệu hiện có, tỷ lệ bản đồ thể hiện và quy mô đề tài, cho nên cần thiết đưa ra một số quy tắc định hướng thực hiện công việc như sau:

(1) Tính phù hợp: số lượng các (kiểu) MH mặt cắt phù hợp với khối lượng tài liệu hiện có và tỷ lệ bản đồ thể hiện;

(2) Tính định hướng: việc phân chia các MH chú trọng đến yếu tố quan hệ (trên dưới) giữa các tầng nước nhạt và nước mặn; định hướng cho công tác nghiên cứu phân chia MH chi tiết hơn cho mỗi vùng nghiên cứu trong tương lai.

(3) Tính dễ đọc: số lượng kiểu MH vừa đủ để thể hiện rõ ràng, dễ đọc trên bản đồ tỷ lệ 1/1.200.000.

(4) Tính đầy đủ: cố gắng đưa đầy đủ các kiểu MH đặc trưng vùng nghiên cứu.

Các phương pháp thành lập bản đồ

(1) Phương pháp chồng lớp bản đồ:

Các bản đồ phân vùng nước nhạt của các TCN được chồng lớp để phân chia sơ bộ các vùng có các kiểu MH khác nhau; cụ thể, có thể phân biệt được ngay các vùng mặn hoàn toàn, vùng nhạt hoàn toàn, vùng chỉ có nước nhạt trong trầm tích Q, vùng chỉ có nước nhạt trong trầm tích N, …

(2) Thành lập bảng chỉ dẫn bản đồ:

Trên cơ sở phân chia sơ bộ và ước lượng các kiểu MH mặt cắt địa điện có thể có, tiến hành lập bảng chỉ dẫn bản đồ. Công việc này luôn được điều chỉnh trong quá trình thực hiện phân vùng MH. Bảng chỉ dẫn sửa lần cuối để sử dụng trình bày ở Hình như sau:

b10_1_dt2

Chỉ dẫn bản đồ phân vùng mô hình mặt cắt địa điện vùng đồng bằng sông Cửu Long

Bảng chỉ dẫn gồm 2 khối như sau:

- Khối trên, gồm các ký hiệu bản đồ, phân biệt các vùng có kiểu MH mặt cắt địa điện khác nhau:

+ Thang màu phân biệt các vùng: 1/ Có nước nhạt cả trong trầm tích N và Q,  2/ Chỉ có nước nhạt trong trầm tích Q và 3/ Chỉ có nước nhạt trong trầm tích N;

+ Đường kẻ sọc (đứng, ngang, nghiêng trái và nghiên phải) ký hiệu các kiểu quan hệ (trên dưới) của các tầng nước mặn và nước nhạt.

- Khối dưới, gồm các kiểu MH đại diện vùng nghiên cứu:

+ Bên phải MH địa tầng vùng nghiên cứu là mặt cắt địa điện thực tế và biểu đồ điểm ĐSĐ cạnh LK.

(3) Tạo các lớp bản đồ:

+ Các lớp dạng vùng: ký hiệu các vùng có kiểu MH khác nhau;

+ Các lớp dạng đường: ranh giới phân chia các kiểu MH khác nhau;

+ Lớp dạng text (1), (2),…: mã số các kiểu MH để thuận tiện tham chiếu khi đọc và thuyết minh bản đồ.

(4) Bản đồ nền: lược bớt, chỉ mở một số lớp thiết yếu nhất để đọc bản đồ; cụ thể hiển thị các lớp: 1/ Khung lưới tọa độ, 2/ Biên giới Quốc gia và ranh giới hành chính (tỉnh / thành), 3/ Địa danh (tỉnh / thành phố) và 4/ Sông lớn.

Nghiên cứu thành lập bộ bản đồ phân vùng nước nhạt các tầng chứa nước vùng đồng bằng Sông Cửu Long

Bản đồ phân vùng nước nhạt thể hiện các nội dung chủ yếu như sau:

+ Đường đẳng cao đáy tầng trầm tích chứa nước; như vừa nêu trên, đây chính là ranh giới phân chia địa tầng của TCN chứa nước nghiên cứu với thành hệ nằm dưới liền kề;

+ Vị trí RM trong TCN nghiên cứu;

+ Vùng phân bố nước nhạt của TCN nghiên cứu.

Ngoài ra, còn lập bản đồ cấu trúc đáy trầm tích Neogen-Đệ tứ, trên đó thể hiện vùng phân bố trầm tích Miocen giữa-trên, đường đẳng cao đáy trầm tích N-Q và các đứt gãy [4]. Tầng Miocen giữa-trên là trầm tích lót đáy địa tầng N-Q ở vùng ĐBSCL

Qua nghiên cứu, đề tài đã thành lập được các bộ bản đồ phân vùng nước nhạt cho các tầng chứa nước của cùng ĐBSCL:

- Bản đồ phân vùng nước nhạt tầng chứa nước Holocen (qh)

- Bản đồ phân vùng nước nhạt tầng chứa nước Pleistocen trên (qp3)

- Bản đồ phân vùng nước nhạt tầng chứa nước Pleistocen giữa-trên (qp2-3)

- Bản đồ phân vùng nước nhạt tầng chứa nước Pleistocen dưới (qp1)

- Bản đồ phân vùng nước nhạt tầng chứa nước Pliocen giữa (n22)

- Bản đồ phân vùng nước nhạt tầng chứa nước Pliocen dưới (n21)

- Bản đồ phân vùng nước nhạt tầng chứa nước Miocen trên (n13)

b9_1_dt2

Mô hình cấu trúc đáy trầm tích (hình trái) và bản đồ phân vùng nước nhạt tầng chứa nước Holocen 

Khảo sát các bản đồ phân vùng nước nhạt và mô hình cấu trúc đáy các tầng trầm tích, có thể đưa ra các nhận xét như sau:

+ Hình thái cấu trúc bề mặt các ranh giới trong trầm tích tuổi N đơn giản hơn so với các bề mặt ranh giới trong trầm tích tuổi Q, mức độ lồi lõm mang tính khu vực, phản ánh các xu thế thay đổi chính về độ sâu ranh giới trong toàn vùng nghiên cứu; còn các bề mặt ranh giới trong trầm tích có độ sâu biến động mạnh. Điều này phù hợp với nhận định của các nghiên cứu trước đây [4], [14], …Tuy nhiên, thực tế này có thể cũng phản ánh về lượng và chất của các tài liệu sử dụng!

+ TCN Plesitocen giữa-trên (trong trầm tích Q) và Pliocen dưới (trong trầm tích N) có diện tích phân bố nước nhạt lớn nhất; trong đó TCN Pleistocen giữa-trên với ưu điểm nằm nông và Pliocen dưới thường có chất lượng nước tốt (ít sắt). Hai TCN này cũng là những đối tượng được quan tâm khai thác nhiều


Cơ sở lý thuyết chương trình giải bài toán thuận / ngược phân tích tài liệu đo sâu điện / ảnh điện

Mục đích sử dụng các phương pháp ĐSĐ / AĐ là xác định phân bố của tham số ĐTS dưới bề mặt đất bằng cách bố trí hệ cực và đo ghi giá trị tham số ĐTS trên mặt đất. Từ các số liệu đo trên mặt đất tính toán giá trị ĐTS các đối tượng dưới mặt đất. Phương pháp ĐSĐ / AĐ đã được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu ĐCTV, ĐCCT,… và gần đây còn được sử dụng trong nghiên cứu môi trường.

Nhờ mật độ điểm đo dày và khả năng xử lý hai chiều (2-D) đối với tập hợp dữ liệu ĐTS phân bố trên toàn bộ mặt cắt, phương pháp AĐ không những phân chia được các lớp địa điện theo chiều sâu mà còn theo dõi được sự thay đổi của tham số ĐTS theo chiều ngang, tức là sự thay đổi theo chiều ngang của ĐTS bên trong mỗi lớp địa điện. Như vậy, về mặt lý thuyết, phương pháp AĐ cho phép định vị được RM theo chiều sâu (giống như phương pháp ĐSĐ) cũng như theo chiều ngang trong môi trường dưới đất.

Có thể thấy rằng cấu hình hệ cực và kỹ thuật đo ghi mỗi điểm dữ liệu (ĐTS biểu kiến) hoàn toàn giống phương pháp ĐSĐ. Điểm khác là ở chỗ, nhờ sự phát triển công nghệ hiện đại trong việc chế tạo các hệ cực đo ngoài trời, người ta có thể tiến hành phương pháp AĐ với bước đo dày và năng suất cao, đảm bảo hài hòa các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Hiện nay, trên thế giới, để đáp ứng nhiều mục tiêu nghiên cứu khác nhau, các hệ cực thương mại hiện có thường được chế tạo với các bước đo (a) từ 1,0m-20,0m.

Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều chương trình thương mại được phát triển, như Res2D [6], [7] hay RINVERT (do C Vision phát triển). Đây là những chương trình tốt, chạy trên nền tảng Windows và tích hợp các thuật toán giải thuận và ngược tài liệu ĐSĐ / AĐ và hội tụ nhanh (< 10 lần tính lặp),…Chương trình Rinvert còn có khả năng phân tích tương đương, cho phép đánh giá tính không chắc chắn của mô hình phân tích; báo cáo kết quả kết xuất từ chương trình có hình thức đẹp. Hình 1 minh họa báo cáo mô hình kết xuất từ Rinvert 2.1: Hình bên trái mô tả kết quả lập mô hình thuận; hình bên phải là bảng số liệu kết quả phân tích mô hình giải ngược

b6_1_dt2

Hình 1. Báo cáo kết quả phân tích mô hình đo sâu điện - Chương trình Rinvert 2.1

Hình 2 minh họa 1 mô hình mặt cắt tuyến AĐ phân tích bằng chương trình Res2Dinv 3.54.

Đồng thời với việc mở rộng ứng dụng của các phương pháp AĐ, các phương pháp ĐSĐ truyền thống (1-D) vẫn được sử dụng phổ biến và không thể thay thế được trong thực tế sản xuất do tính linh hoạt và phạm vi áp dụng rộng của chúng. Khi tiến hành ĐSĐ, các điểm ĐSĐ được đo riêng rẽ, độc lập với nhau và người ta sử dụng các phương pháp xử lý 1-D để xác định bề dày và giá trị của các lớp ĐTS ở  mỗi điểm một cách riêng biệt. Cuối cùng chúng được liên kết với nhau trong quá trình giải đoán tài liệu để thành lập các mặt cắt địa điện.

Ở các vùng bề dày trầm tích không lớn (trên dưới 100m) đã có những nghiên cứu và áp dụng thành công chương trình phân tích mô hình 2-D để xử lý tài liệu ĐSĐ (1-D); để có thể áp dụng đúng đắn và hiệu quả phương pháp xử lý 2-D đối với tài liệu ĐSĐ, cần có hai điều kiện cơ bản có tính nguyên tắc sau đây đối với các dữ liệu ĐTS đầu vào [1]:

+ Thứ nhất, đảm bảo tính liên kết được của tham số (ĐTS) đo ghi bằng phương pháp ĐSĐ dọc theo các tuyến nghiên cứu.

+ Thứ hai, đảm bảo dữ liệu không vi phạm thuật toán (phép tính sai phân / phần tử hữu hạn) của chương trình xử lý sử dụng (RES2DINV).

Các chương trình Rinvert 2.1, Res1D, Res2DMod, Res2Dinv 3.54,… được sử dụng rộng rãi để phân tích tài liệu ĐSĐ ở ĐBSCL và AĐ (chủ yếu ở vùng Đông Nam Bộ và hải đảo).

b6_2_dt2

Hình 2. Mô hình kết quả giải ngược số liệu điện trở suất tuyến ảnh điện ở khu vực lớp đất phủ mỏng ở Phú Quốc, Kiên Giang (hình dưới cùng là mặt cắt ĐTS thực)

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

ĐC

Địa chất

ĐCTV

Địa chất thủy văn

ĐSĐ

Đo sâu điện

ĐTS

Điện trở suất

ĐVL

Địa vật lý

ĐVLLK

Địa vật lý lỗ khoan

LK

Lỗ khoan

M

Độ tổng khoáng hóa

NDĐ

Nước dưới đất

RM

Ranh giới mặn

TCN

Tầng chứa nước

Ánh điện