Tue10172017

Last update02:00:00 PM GMT

PHƯƠNG PHÁP PHÂN CHIA VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÁC PHÂN VỊ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN P3

4. Đánh giá đặc điểm vật lý của các thành tạo chứa nước, các đặc trưng về lượng và chất của nước dưới đất

 Các thông số vật lý của các thành tạo chứa nước bao gồm: chiều dày tầng chứa nước, chiều sâu đáy và mái tầng chứa nước, hệ số thấm (hoặc hệ số dẫn ), hệ số nhả nước của đất đá chứa nước... Chúng có ý nghĩa rất quan trọng, là những điều kiện quyết định mức độ giầu nước, xác định điều kiện khai thác nước dưới đất…

 Các  đặc trưng về lượng nước dưới đất gồm có: Chiều sâu mực nước cách mặt đất, chiều cao áp lực đối với tầng chứa nước có áp, lưu lượng hoặc tỷ lưu lượng của các xuất lộ nước tự nhiên và nhân tạo...

 Các đặc trưng về chất nước dưới đất gồm có: Độ tổng khoáng hóa, các ion cơ bản gồm: Na+, Ca+2,Mg+2, Cl-, HCO3-,CO3-2,SO4-2… các nguyên tố vi lượng và các thành phần đặc trưng khác như : pH, Eh, COD…

 Đánh giá mỗi một đặc trưng kể trên được thực hiện bằng cách thống kê đơn giản  với trình tự như sau: sắp xếp các giá trị của mỗi một đặc trưng thành chỗi theo thứ tự giảm dần, loại bỏ các sai số thô (quá nhỏ hoặc quá lớn ), tính toán các giá trị: trung bình số học, khoảng biến thiên, số trung vị.

 Giá trị trung bình số học đơn giản xác định bằng cách chia tổng các lượng biến (theo một tiêu thức nào đó) cho số đơn vị tổng thể theo công thức sau :

DL3

Số trung vị được xác định theo các cách sau đây:

- Nếu số đơn vị tổng thể là số lẻ thì số trung vị sẽ chính là trị số của số quan sát ở vị trí chính giữa. Khi đó dãy số lượng biến được chia thành 2 phần (phần trên và phần dưới số trung vị) và mỗi phần có số đơn vị tổng thể bằng nhau.

- Nếu số đơn vị tổng thể là số chẵn thì số trung vị sẽ là trung bình cộng của 2 số quan sát ở vị trí chính giữa .

DL4Phút nghỉ ngơi giữa tuyến lộ trình

5. Lời kết.

Điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất thường phải thực hiện khối lượng công tác tại thực địa rất lớn với chi phí rất cao. Các công trình khảo sát thực địa có thể bị mất hoặc lãng quên, song chỉ còn báo cáo là tồn tại để sử dụng cho muôn đời. Trong đó, việc phân chia đúng đắn lãnh thổ nghiên cứu ra các đơn vị chứa nước và không chứa nước, đánh giá chính xác mức độ giầu nước và các đặc trưng của chúng là các vấn đề cốt lõi.

Người viết bày này hy vọng nó sẽ được quan tâm chú ý đúng mức để mồ hôi của những người khảo sát không bị đổ xuống một cách lãng phí mà tạo nên được các báo cáo, các bản đồ tài nguyên nước dưới đất  có chất lượng, có ý nghĩa sử dụng cho muôn đời./.

(PGS.TS. Nguyễn Văn Đản)


PHƯƠNG PHÁP PHÂN CHIA VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÁC PHÂN VỊ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN P2

Phức hệ chứa nước được xem tương đương với tầng chứa nước, nhưng do mức độ phức tạp của điều kiện địa chất thủy văn hoặc mức độ nghiên cứu còn yếu chưa đủ điều kiện xếp thành tầng chứa nước.

Trong tầng chứa nước có thể chia ra các thấu kính chứa nước, lớp chứa nước (đối với các thành tạo bở rời) hoặc dải chứa nước (đối với các thành tạo cố kết).

Tên gọi của phân vị chứa nước phân chia được thống nhất theo trình tự: Tên phân vị ( tầng, phức hệ chứa nước), tên thành tạo chứa nước, địa tầng địa chất, thành phần đất đá chứa nước chủ yếu và kí hiệu của phân vị (để trong ngoặc ). Kí hiệu của phân vị địa chất thủy văn cần được thể hiện gọn, dễ hiểu, đảm bảo tính kế thừa kí hiệu địa tầng địa chất như các ví dụ sau đây:

- Phức hệ chứa nước các thành tạo lục nguyên, lục nguyên-các bonat Cacbon-Pecmi. Đá phiến, đá vôi, cát kết (c-p);

- Tầng chứa nước các thành tạo bở rời pleistocen. Cát, cuội, sỏi (qp);

- Lớp chứa nước các thành tạo bở rời pleistocen trên. Cát, sỏi, sạn (qp2);

- Dải chứa nước các thành tạo lục nguyên Trias trung, bậc Ladini. Dăm kết ( t2l).

Các đơn vị không chứa nước được chia ra: rất nghèo nước và không chứa nước. Các thành tạo rất nghèo nước là các thành tạo địa chất có tính thấm nước kém, lưu lượng các xuất lộ nước tự nhiên hoặc nhân tạo rất nhỏ không có ý nghĩa trong việc khai thác sử dụng tập trung. Các thành tạo không chứa nước có thể là các thành tạo địa chất có tính thấm nước rất kém, rất ít các xuất lộ tự nhiên hoặc. Các thành tạo rất nghèo nước và không chứa nước không tiến hành phân chia mà để nguyên các địa tầng địa chất.

2. Cách thể hiện kết quả phân chia các đơn vị chứa nước và không chứa nước

Kết quả phân chia ra các đơn vị chứa nước và không chứa nước được thể hiện bằng nhiều cách khác nhau. Trong đó bảng tổng hợp và đồ thị là những phương pháp chính.

Bảng tổng hợp thể hiện các nội dung: số thứ tự, tên phân vị phân chia, diện tích phân bố ( km2), diện tích chiếm tỷ lệ,%. Hàng ngang liệt kê các phân vị phân chia theo thứ tự  các tầng chứa nước lỗ hổng -> các tầng chứa nước khe nứt -> các thành tạo rất nghèo nước và không chứa nước theo trình tự từ “trẻ” đến “ già”.

Đồ thị hình tròn thể hiện diện tích phân bố của các phân vị chứa nước và không chứa nước. Diện tích của cả hình tròn ( 100% ) là diện tích của vùng nghiên cứu, diện tích phân bố các phân vị địa chất thủy văn phần lộ trên mặt đất được tính tỷ lệ % so với cả vùng và thể hiện trên đồ thị theo thứ tự của bảng thống kê bằng màu xắc: xanh da trời cho các tầng chứa nước lỗ hổng, xanh lá cây cho các tầng chứa nước khe nứt, màu nâu nhạt cho các thành tạo rất nghèo nước, màu nâu đậm cho các thành tạo không chứa nước. Nếu vùng nghiên cứu có các tầng chứa nước bị phủ dưới mặt đất thì phải lập biểu đồ riêng. Nếu có các tầng chứa nước bị phủ thứ 2, thứ 3… thì mỗi tầng chứa nước bị phủ lập một  đồ thị.

Ví dụ minh họa. Các phân vị chứa nước và không chứa nước vùng Vĩnh Phúc, diện tích 1320 km2 có kết quả phân chia thể hiện ở bảng 2 và hình vẽ dưới đây.

DL1

3.Đánh giá mức độ giầu nước của các đơn vị  chứa nước

Để đánh giá mức độ giầu nước khi lập bản đồ địa chất thủy văn có thể sử dụng 1 hoặc tổ hợp 1-2 chỉ tiêu sau: Lưu lượng các mạch nước hoặc giếng đào (Q), l/s; tỷ lưu lượng (q), l/sm hoặc lưu lượng lỗ khoan (Q), l/s. Ngoài ra còn có thể xem xét đến hệ số thấm (k, m/ng) hoặc hệ số dẫn (km, m2/ng) của đất đá chứa nước; môđuyn dòng chảy dưới đất, môđuyn khai thác; diện phân bố, chiều dày và ý nghĩa thực tế của phân vị chứa nước…

Việc phân chia tầng chứa nước theo mức độ giầu nước thường áp dụng phương pháp 3 thang hoặc 5 thang. Phương pháp 5 thang gồm các mức độ: rất giầu nước, giầu nước, giầu nước trung bình, nghèo nước và rất nghèo nước. Phương pháp 3 thang gồm các mức độ: giầu nước, giầu nước trung bình và nghèo nước.

Việc phân chia tầng chứa nước theo mức độ giầu nước đang áp dụng ở nước ta hiện nay là phương pháp 3 thang: giầu nước, giầu nước trung bình, nghèo nước. Năng suất các điểm nước dùng để xếp vào thang giầu nước như bảng 3.

Bảng 3. Phân chia mức độ giầu nước theo năng suất các điểm nước

Mức độ giầu nước

Lỗ khoan

Lưu lượng mạch lộ hoặc giếng đào, l/s

Lưu lượng, l/s

Tỷ lưu lượng, l/s.m

Giầu nước

>5

> 0,5

> 1

Giầu nước trung bình

1-5

0,2-0,5

0,2- 1

Nghèo nước

< 1

< 0,2

>0,2


Các chỉ tiêu khác như tính thấm của đất đá chứa nước, diện phân bố và chiều dày tầng chứa nước, ý nghĩa khai thác của tầng chứa nước…hiện nay chưa được nghiên cứu định lượng

Tổng hợp đánh giá mức độ giầu nước chung cho cả tầng chứa nước thực hiện như sau:

Trường hợp thứ nhất, lưu lượng các điểm nước nghiên cứu phân bố không có quy luật, phải tổng hợp kết quả đánh giá các suất lộ nước riêng biệt, sau đó sắp xếp tính toán thống kê xác định các giá trị nhỏ nhất, lớn nhất, giá trị trung bình số học và số trung vị để xếp chung tầng chứa nước vào 1 thang giầu nước.

Đối với các tầng chứa nước khe nứt, thang giầu nước của cả tầng được tính theo sự trội hơn của lưu lượng các điểm nước nghiên cứu, giá trị trung bình số học và số trung vị cũng nằm ở thang lựa chọn. Ví dụ, tầng chứa nước khe nứt karst trong đá vôi c-p được nghiên cứu ở 20 nguồn lộ, trong đó lưu lượng <0,2 l/s có 5 nguồn lộ chiếm 25%, lưu lượng 0,2-1 l/s có 7 nguồn lộ, chiếm 35%, lưu lượng >1 l/s có 8 chiếm 40%, giá trị  trung bình số học là 1,8 l/s, số trung vị là 1,95 l/s. Như vậy có thể xếp tầng chứa nước c-p vào loại giầu nước.

Đối với các tầng chứa nước lỗ hổng, thang giầu nước của cả tầng được tính theo tỷ lưu lượng hoặc lưu lượng của các điểm nước đạt trên 50% tổng số điểm nước nghiên cứu, giá trị trung bình số học và số trung vị nằm ở thang lựa chọn. Ví dụ, tầng chứa nước lỗ hổng các trầm tích holocen có 20 lỗ khoan nghiên cứu, trong đó tỷ lưu lượng <0,2 l/s.m có 3 lỗ khoan chiếm 15%, tỷ lưu lượng 0,2-0,5l/s.m có 11 lỗ khoan chiếm 55%, tỷ lưu lượng >0,5l/s.m có 6 lỗ khoan chiếm 30%, giá trị trung bình số học là 0,35 và số trung vị là 0,38 l/s.m. Như vậy có thể xếp tầng chứa nước vào loại giầu nước trung bình.

Trường hợp thứ 2, lưu lượng các điểm nước nghiên cứu biến đổi một cách có quy luật theo diện tích thì phải phân chia tầng chứa nước ra các khu có độ giầu nước khác nhau, việc tổng hợp đánh giá độ giầu nước cho mỗi khu thực hiện tương tự như trên.

Để đánh giá các thành tạo rất nghèo nước và không chứa nước thường dựa vào kết quả phân tích thành phần hạt của đất đá bở rời, quan sát mức độ nứt nẻ của đất đá cố kết hoặc kết quả xác định hệ số thấm của đất đá, năng xuất các xuất lộ tự nhiên và nhân tạo nước dưới đất. Các thành tạo rất nghèo nước là các thành tạo địa chất có tính hấp thụ và khả năng thấm nước rất nhỏ, không có ý nghĩa để khai thác tập trung, tuy nhiên ở các vùng khan hiếm nước cũng có thể tận dụng khai thác cung cấp với yêu cầu rất nhỏ, phân tán. Các thành tạo không chứa nước là các thành tạo địa chất không có khả năng hấp thụ hay thấm nước với hệ số thấm rất nhỏ, chúng đóng vai trò tầng cách nước. (còn nữa)

(PGS.TS. Nguyễn Văn Đản)


PHƯƠNG PHÁP PHÂN CHIA VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM CÁC PHÂN VỊ ĐỊA CHẤT THỦY VĂN P1

DL2Khảo sát mạch nướcLTS. Hiện nay công tác điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất đang được triển khai mạnh mẽ, bao gồm: Điều tra đánh giá ở các mức độ tổng quan, sơ bộ và chi tiết và nhiều điều tra, đánh giá chuyên môn khác. Kết quả là phải thành lập báo cáo kèm theo bộ bản đồ về tài nguyên nước dưới đất các tỷ lệ khác nhau, phục vụ cho công tác quản lý và các yêu cầu khác nhau của nền kinh tế quốc dân có liên quan đến nước dưới đất. Để làm báo cáo có kết quả tốt cần phân chia một cách hợp lý lãnh thổ nghiên cứu ra các phân vị địa tầng địa chất thủy văn và đánh giá đúng đắn các đặc trưng của chúng như: độ giầu nước, các thông số của đất đá chứa nước, các đặc trưng của nước dưới đất về lượng và chất.

1. Phân tầng địa chất thủy văn

Phân tầng địa chất thủy văn là sự phân chia mặt cắt của lãnh thổ nghiên cứu ra các đơn vị chứa nước và không chứa  nước có khối lượng và sự phân bố địa lý khác nhau, dễ dàng phân biệt nhau bởi các đặc điểm của chúng.

Cho đến nay vẫn chưa có một nguyên tắc phân tầng thống nhất cũng như một chú giải của bản đồ địa chất thủy văn nào được thừa nhận. Bởi vì điều tra đánh giá và vẽ bản đồ nước dưới đất là vẫn đề khó - vẽ một thực thể luôn luôn vận động, không trực tiếp quan sát được. Nước dưới đất không những liên quan với các quá trình địa chất xảy ra trong lòng đất mà còn liên quan chặt chẽ với những quá trình diễn ra trên mặt đất cũng như trong khí quyển. Do đó, việc phân tầng địa chất thủy văn đang tồn tại những nguyên tắc khác nhau.

Ở Liên Xô (cũ) thời kì đầu, do quan niệm nước dưới đất là một khoáng sản, do đó địa chất thủy văn là một lĩnh vực của khoa học địa chất. Bản đồ địa chất thủy văn được xem như một bản đồ khoáng sản, như vậy không cần phải phân tầng nữa mà chỉ cần đánh giá đặc điểm địa chất thủy văn  của mỗi một phân vị địa tầng địa chất. Bản đồ địa chất thủy văn thực chất là bản đồ địa chất, trên đó biểu diễn các điểm nước.

Tiếp theo, xuất hiện quan niệm về thành hệ địa chất thủy văn, đó là tập hợp các đất đá có tính chất địa chất thủy văn tương tự nhau. Theo nguyên tắc này thì không cần chú ý đến lịch sử phát triển địa chất, mà chỉ cần chia ra các thành tạo như: bở rời, carbonat, lục nguyên, biến chất, xâm nhập, phun trào… Đặc điểm chứa nước trong các thành tạo khác nhau sẽ khác nhau, đó là các thành hệ địa chất thủy văn. Khi mô tả các đặc điểm của chúng thường dùng thuật ngữ “nước trong các thành tạo…”. Nguyên tắc này chỉ thích hợp khi lập bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ rất nhỏ, ví dụ như bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ 1/3.000.000 trong bộ Atlas của nước ta.

Tiếp theo, xuất hiện và thịnh hành ở Liên Xô và Đông Âu, việc phân tầng địa chất thủy văn theo trật tự địa tầng nên còn gọi là nguyên tắc địa tầng địa chất thủy văn. Địa tầng địa chất thủy văn được hiểu là tập hợp các đất đá có các tính chất địa chất thủy văn  tương tự nhau nằm kế tiếp liên tục trong  mặt cắt của một cấu trúc địa chất thủy văn nhất định. Cơ sở để phân chia ra các phân vị địa chất thủy văn khác nhau là các đặc điểm địa chất thủy văn, tuổi địa chất, mức độ nghiên cứu và ý nghĩa cung cấp nước của các thành tạo chứa nước. Theo nguyên tắc này, phân vị địa chất thủy văn chủ yếu được phân chia là tầng chứa nước. Trong tầng chứa nước có thể tồn tại các thấu kính chứa nước, , lớp chứa nước ( trong các thành tạo bở rời), dải chứa nước ( trong các thành tạo cố kết), … Các tầng chứa nước gộp lại, nhiều nhà khoa học dùng các thuật ngữ như phức hệ chứa nước, loạt chứa nước. Một số nhà khoa học còn dùng thuật ngữ phức hệ chứa nước để chỉ các tầng chứa nước phức tạp về điều kiện địa chất thủy văn hoặc có mức độ nghiên cứu yếu, không thể tách ra thành các tầng chứa nước riêng biệt. Nguyên tắc phân tầng này thích hợp khi vẽ lập bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ trung bình và được thịnh hành ở nước ta cho đến nay.

Các quan niệm ở phương tây cho rằng nước dưới đất là một phần của nước thiên nhiên nên được xếp vào đối tượng nghiên của khoa học thủy văn, do đó bản đồ địa chất thủy văn là bản đồ đất đá chứa nước. Trong các môi trường khác nhau, nước sẽ vận động khác nhau do đó bản đồ địa chất thủy văn phải phản ánh được các dạng tồn tại khác nhau của nước dưới đất. Kết quả nghiên cứu theo hướng nay, năm 1977 Hội Thủy văn quốc tế (IAHS) và Hội các nhà địa chất thủy văn quốc tế (IAH) do UNESCO tài trợ đã công bố bản chú giải quốc tế bản đồ địa chất thủy văn, trong đó phân biệt 2 loại tầng chứa nước là lỗ hổng và khe nứt. Nguyên tắc này tuy được thịnh hành ở các nước phát triển nhưng thiên về ý nghĩa thực dụng nên chỉ thích hợp cho bản đồ địa chất thủy văn tỷ lệ lớn.

Để thành lập các bản đồ tài nguyên nước dưới đất tỷ lệ 1: 200.000-1:50.000 khi điều tra đánh giá tổng quan và sơ bộ, hợp lý nhất là áp dụng nguyên tắc địa tầng địa chất thủy văn. Cơ sở để phân chia ra các phân vị khác nhau là đặc điểm địa chất thủy văn, tuổi địa chất, mức độ nghiên cứu và ý nghĩa cung cấp nước của thành tạo chứa nước. Các phân vị chủ yếu phân chia đề nghị như bảng 1 và có khái niệm như sau.

Bảng1. Các phân vị địa chất thủy văn khi lập bản đồ tài nguyên nước dưới đất

Tỷ lệ bản đồ

1: 200.000

1: 100.000

1: 50.000

- Tầng chứa nước

-Phức hệ chứa nước

-Tầng chứa nước

-Tầng chứa nước

-Lớp, thấu kính, dải chứa nước

Tầng chứa nước là một thành tạo, một phần của thành tạo hoặc một nhóm thành tạo địa chất kế tiếp nhau chứa nước trong các lỗ hổng hoặc khe nứt, có các tính chất địa chất thủy văn tương tự nhau, có lưu lượng đủ lớn để có ý nghĩa khai thác sử dụng. (Còn nữa)

(PGS.TS. Nguyễn Văn Đản)

Đặc điểm cấu trúc địa chất, địa chất thủy văn đới ven sông từ thị xã Sơn Tây đến Hưng Yên

Toàn bộ diện tích khu vực nghiên cứu từ thị xã Sơn Tây đến Hưng Yên được phủ bởi các trầm tích Đệ tứ, trong đó 2 dải ven rìa tiếp giáp với phần rìa của đồng bằng Bắc Bộ là đồng bằng aluvi cổ. Vùng ven sông Hồng là đồng bằng aluvi trẻ, trầm tích Đệ tứ vùng nghiên cứu được chia làm 9 phân vị với tuổi và nguồn gốc khác nhau gồm: Hệ tầng Lệ Chi tuổi Pleistocen sớm, hệ tầng Hà Nội tuổi Pleistocen giữa - muộn, hệ tầng Vĩnh Phúc tuổi Pleistocen muộn, hệ tầng Hải Hưng tuổi Holocen sớm - giữa, hệ tầng Thái Bình tuổi Holocen muộn.

Cơ sở lý thuyết của mô hình với tỷ trọng nước thay đổi SEAWAT

Trong nước dưới đất thường có độ mặn nhạt khác nhau. Nước mặn thường có tỷ trọng lớn hơn so với nước nhạt, dẫn đến có áp lực của nước mặn lớn hơn so với nước nhạt. Do đó, đối với những bài toán về mô hình dòng chảy cho hệ thống tầng chứa nước có độ mặn nhạt khác nhau cần nghiên cứu đến tỷ trọng thay đổi trong nước ngầm.

Chuyển giao công nghệ và hướng dẫn sử dụng Máy khoan tự hành YBp - 3A3

lat_25102016_3

Ngày 21/10/2016, Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia đã tổ chức họp chuyển giao công nghệ và hướng dẫn sử dụng máy khoan tự hành nằm trong Gói thầu số 5: Máy khoan thuộc Dự án "Tăng cường năng lực trang thiết bị phục vụ thi công các công trình nghiên cứu, điều tra quy hoạch tài nguyên nước cho lĩnh vực tài nguyên nước".