Tue10262021

Last update12:17:51 AM GMT

Nghiên cứu đề xuất bộ tiêu chí lựa chọn nguồn và điểm phân bổ nguồn nước phục vụ quy hoạch tài nguyên nước lưu vực sông liên tỉnh, những mục tiêu và nội dung cần nghiên cứu của đề tài

Khi tiến hành lập quy hoạch tài nguyên nước thì điều đầu tiên là cần xác định cụ thể những nguồn nước nào đã, đang và sẽ được sử dụng - đối tượng của quy hoạch tài nguyên nước. Tiếp đến, với mỗi nguồn nước đó cần phải được xác định cụ thể phạm vi về không gian để có thể xem xét và đánh giá toàn diện. Thực tế hiện nay, trong triển khai các quy hoạch tài nguyên nước, cả hai vấn đề trên thường chưa rõ ràng và chưa được quan tâm xem xét, mặc dù đây là những bước đầu tiên, quan trọng của mỗi nhiệm vụ quy hoạch tài nguyên nước. Rõ ràng, để chọn lựa được nguồn nước và phạm vi sẽ cần đến các tiêu chí, chỉ số cũng như những chỉ dẫn cần thiết cho ứng dụng thực tế.

Những tồn tại của việc nghiên cứu xâm nhập mặn ở nước ta và đặt ra những nội dung cần nghiên cứu của đề tài nghiên cứu các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất đồng bằng sông Cửu Long

Trước đây và hiện nay vấn đề ô nhiễm nước dưới đất đã và đang được các nhà khoa học ở Việt Nam đặc biệt quan tâm, đã có rất nhiều đề tài khoa học, công trình nghiên cứu về vấn đề này. Nhiễm mặn, xâm nhập mặn là trường hợp riêng của ô nhiễm nước dưới đất, trong đó muối là chất gây ô nhiễm. Xâm nhập mặn nước dưới đất xảy ra ở các vùng đồng bằng ven biển, dải cồn cát ven biển và các hải đảo… do tác động của con người và các yếu tố biến đổi tự nhiên của môi trường. Những năm 60 của thế kỷ trước, khi tăng công suất khai thác nước dưới đất từ 80.000m3/ng lên 160.000m3/ng ở TP. Hồ Chí Minh thì nước mặn đã xâm nhập vào đến gần 20km, sau đó đã phải chuyển sang khai thác nước mặt. Sau gần 20 năm ngừng khai thác nước dưới đất, ranh giới mặn-nhạt mới chỉ dịch chuyển ra khoảng 2km.
Hiện tượng xâm nhập mặn của Đồng bằng sông Cửu Long vào mùa khô, ảnh hưởng không chỉ đến sản xuất nông nghiệp mà còn cấp nước sinh hoạt và đời sống cho hàng triệu người dân ven biển. Trong điều kiện phát triển cả ở thượng lưu và nội tại Đồng bằng sông Cửu Long hiện nay, cộng với tác động của biến đổi khí hậu-nước biển dâng, xâm nhập mặn ngày càng trở nên phức tạp hơn, khó giải quyết hơn, nên rất cần xem xét kỹ nguyên nhân để tìm ra một giải pháp cơ bản cho vấn đề này.
Qua các công bố khoa học, rõ ràng bài toán xâm nhập mặn nước dưới đất không thể giải quyết tốt bằng một phương pháp đơn lẻ mà cần phải sử dụng kết hợp các phương pháp khác nhau để nghiên cứu.
Ở Việt Nam, các nghiên cứu xâm nhập mặn thường được kết hợp trong các báo cáo đánh giá tài nguyên nước dưới đất, chủ yếu là điều tra, khảo sát xác định ranh giới mặn-nhạt với ranh giới là tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (TDS) = 1g/l và tính toán thời gian, tốc độ dịch chuyển ranh giới trên cơ sở điều kiện địa chất thủy văn của vùng nghiên cứu với lưu lượng khai thác yêu cầu. Mặt khác, các nghiên cứu cũng đưa ra cảnh báo về khả năng xâm nhập mặn vào các công trình khai thác. Tổng hợp các công trình nghiên cứu có thể phân thành 4 nhóm phương pháp nghiên cứu chính được các nhà khoa học trong nước áp dụng bao gồm:
+ Nhóm phương pháp thủy địa hóa/thủy động lực;
+ Nhóm phương pháp đồng vị;
+ Nhóm phương pháp địa vật lý;
+ Nhóm phương pháp mô hình số.
Mục tiêu các công trình nghiên cứu hiện trạng mặn-nhạt, xâm nhập mặn nước dưới đất ở Việt Nam đã giải quyết được có đặc điểm như sau:
- Việc xác định ranh giới mặn-nhạt chủ yếu được xác định từ các kết quả xác định TDS của mẫu nước được lấy trong quá trình khảo sát và ở những nơi không có các lỗ khoan khảo sát thì được xác định theo kết quả khảo sát địa vật lý.
- Việc dự báo sự dịch chuyển của ranh giới mặn-nhạt thường được tiến hành theo các kịch bản tùy theo các tác giả đề xuất mà không chú ý toàn diện đến các biến đổi của các yếu tố do tác động của phát triển kinh tế xã hội như: ý đồ quy hoạch mạng lưới khai thác nước, khai thác khoáng sản, xây dựng các công trình ngầm, các công trình thủy lợi, chế độ tưới, quá trình đô thị hóa v.v. Chính vì vậy, các dự báo đó mang tính tham khảo nhiều và không hấp dẫn các nhà quản lý.
- Xâm nhập mặn các thể chứa nước, tầng chứa nước, các thấu kính nước nhạt là những quá trình hóa - lý - sinh trong khoảng thời gian khá dài và chịu tác động của nhiều yếu tố tự nhiên, nhân tạo nhưng lại không được chú ý và có các lý giải khoa học một cách sâu sắc, nên các nghiên cứu còn thiếu tính định lượng. Bên cạnh đó, áp dụng phương pháp đồng vị trong nghiên cứu mặn nhạt ở nước ta hiện nay đang còn mới mẻ do điều kiện áp dụng cũng như khả năng phân tích và áp dụng còn chưa được phổ biến, có rất ít công trình nghiên cứu áp dụng.
Từ đó xác định được các nội dung chính cần nghiên cứu trong đề tài bao gồm:
Tổng quan các kết quả nghiên cứu xâm nhập mặn và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất trên thế giới và Việt Nam;
Nghiên cứu phân tích các đặc điểm tự nhiên, địa chất, địa chất thuỷ văn, hiện trạng nhiễm mặn các tầng chứa nước và các vấn đề liên quan đến xâm nhập mặn nước nước đất vùng đồng bằng sông Cửu Long;
Nghiên cứu phân tích, đánh giá xác định các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất vùng đồng bằng sông Cửu Long;
Nghiên cứu, phân tích, lựa chọn các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất vùng bán đảo Cà Mau;
Nghiên cứu lựa chọn và đề xuất các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất và giải pháp khai thác hạn chế xâm nhập mặn nước dưới đất vùng đồng bằng Sông Cửu Long;

Xây dựng mô hình thí điểm công nghệ lưu trữ nước ngọt trong tầng chứa nước mặn vùng Đồng bằng Sông Hồng

Trên cơ sở nghiên cứu cấu trúc địa chất thủy văn và đặc điểm phân bố nước mặn trong các tầng chứa nước ở vùng đồng bằng sông Hồng. Đề tài lựa chọn 1 khu vực thuận lợi nhất có các điều kiện sau:
+ Thuận lợi về nguồn nước mặt để bổ sung tích trữ trong tầng chứa nước;
+ Khu vực phân bố tầng chứa nước mặn và có độ tổng khoáng hóa phù hợp với công nghệ lựa chọn;
+ Thuận lợi về vị trí bố trí công trình thử nghiệm (có diện tích mặt bằng đất để thi công công trình thử nghiệm)
+ Khu vực có nhu cầu cao sử dụng nước dưới đất trong khi nước dưới đất đang bị mặn.
Kết quả điều tra khảo sát sơ bộ cho thấy toàn bộ nước dưới đất ở khu vực dự kiến áp dụng thử nghiệm đều bị mặn, không thể khai thác sử dụng. Nhu cầu sử dụng nước sạch để ăn uống sinh hoạt và sản xuất của người dân ở đây hết sức cấp thiết. Chính vì vậy để giải quyết nhu cầu này, chính quyền địa phương đã nhất trí tạo điều kiện thuận lợi về nguồn nước mặt trên hệ thống kênh mương nội đồng thuộc địa phận xã Chính Đức, huyện Kim Động tỉnh Hưng Yên để triển khai thực hiện xây dựng thí điểm mô hình thử nghiệm. Đơn vị doanh nghiệp Công ty TNHH nước sạch Ngọc Tuấn NAGAOKA đã nhất trí tạo điều kiện để triển khai xây dựng thí điểm mô hình lưu trữ nước ngọt trong tầng chứa nước mặn trong khuôn viên đất rộng 16.000m2 do Công ty quản lý.
- Nghiên cứu khảo sát, đo địa vật lý để có bộ số liệu nền về cấu trúc địa chất - địa chất thủy văn, ranh giới mặn nhạt của khu vực thử nghiệm và thông số đầu vào về nhiễm mặn nước dưới đất.
- Xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất và mô hình lan truyền vật chất để dự báo khả năng hòa trộn nước mặt với nước dưới đất với các kịch bản nước dưới đất có độ tổng khoáng hóa khác nhau để thiết kế xây dựng mô hình công nghệ tích trữ nước ngọt trong các tầng chứa nước mặn một cách hiệu quả.
- Thiết kế và mô hình thí điểm công nghệ lưu trữ nước ngọt trong tầng chứa nước mặn.
+ Thiết kế và xây dựng hệ thống công trình bổ sung nước ngọt tích trữ trong tầng chứa nước mặn. Sơ đồ công nghệ như sau:
2a-11Hình. 1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ bổ sung nước ngọt tích trữ trong tầng chứa nước mặn
2a-11-2Hình. 2. Sơ đồ hệ thống công nghệ bổ sung tích trữ nước dưới đất
Hệ thống công trình bổ sung nước ngọt tích trữ trong tầng chứa nước mặn gồm:
+ Bể lắng sơ bộ có vách ngăn kích thước: dài 6m, rộng 3m và sâu 2,5m. Nước sau khi được lắng sơ bộ sẽ chảy sang bể lọc nhanh trọng lực.
+ Bể lọc nhanh trọng lực có kích thước: dài 6m, rộng 3m và sâu 2m. Ở đây nước mặt được lọc qua hệ thống lọc ngược rồi chảy vào hệ thống kênh dẫn vào 3 bồn thấm có các lỗ khoan hấp phụ nước.
+ 3 bồn thấm chứa các vật liệu lọc và 3 lỗ khoan hấp phụ nước đường kính 219mm đặt trong bồn thấm; mỗi lỗ khoan hấp phụ nước sâu 50m. Bồn thấm có kích thước: dài 1m, rộng 1m và sâu 2,5m. Nước từ bể lọc nhanh trọng lực qua hệ thống kênh dẫn tự chảy vào bồn thấm lọc và qua 3 lỗ khoan hấp phụ nước chảy xuống tầng chứa nước.
+ 1 lỗ khoan khai thác nước đường kính 219mm, chiều sâu 50m, kết cấu ống chống, ống lọc đục lỗ quấn lưới, ống lắng bằng thép. Lỗ khoan này ngoài mục đích dùng để khai thác nước, trong giai đoạn đầu bổ sung tích trữ nước sẽ bơm hút nước mặn để thau rửa nước của tầng chứa nước.
+ Hệ thống kênh dẫn nước từ bể lắng nhanh trọng lực đến  bồn thấm chứa lỗ khoan hấp phụ nước chiều dài kênh kênh 20m, rộng 1m và sâu 1,5m.
+ 2 máy bơm (một máy bơm hút nươc và một máy bơm ép nước) công suất lớn phù hợp với lưu lượng nước ngầm và hệ thống dây điện, tủ điện, ống dẫn nước để bơm nước về khu xử lý cấp nước sạch.
- Thí nghiệm hút nước thí nghiệm nhằm xác định độ lỗ rỗng hữu hiệu và hệ số đặc tính phân tán thuỷ lực của tầng chứa nước phục vụ các tính toán và mô hình thuỷ động lực và lan truyền mặn trong tầng chứa nước mặn;
- Thí nghiệm ép nước nhằm mục đích xác định khả năng hấp thu của lỗ khoan hấp thụ của tầng chứa nước. phục vụ các tính toán và mô hình thuỷ động lực và lan truyền mặn trong tầng chứa nước mặn.
- Sử dụng phương pháp địa vật lý để quan trắc, giám sát phạm vi và quy mô của kho nước nhạt được lưu theo thời gian.
- Ứng dụng kỹ thuật đồng vị để nghiên cứu con đường di chuyển của nước được bổ sung trong kho lưu trữ nước ngọt để có chế độ khai thác phù hợp đảm bảo phát triển bền vững, lâu dài nguồn nước ngọt này.
- Đánh giá hiệu quả mô hình công nghệ lưu trữ nước ngọt trong các tầng chứa nước mặn tại vùng thử nghiệm.

Mục tiêu và những vấn đề cần nghiên cứu quy trình công nghệ tích nước ngọt trong các tầng chứa nước mặn vùng Đồng bằng Sông Hồng

Nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới, vùng đồng bằng có những điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế. Vùng Đồng bằng sông Hồng đang được xem là vùng quan trọng tiềm ẩn nhiều triển vọng phát triển các ngành kinh tế tiến tới xây dựng nền kinh tế biển vững mạnh. Chính vì các lý do trên mà nhu cầu về nước cho dân sinh và cho phát triển kinh tế rất lớn. Song thực tế lại đang tồn tại trữ lượng nước nhạt vùng Đồng bằng sông Hồng lại đang có nguy cơ giảm sút do sự xâm nhập mặn. Nhiều nước trên thế giới đã phải nghiên cứu công nghệ điều chế nước biển thành nước nhạt để ăn uống mặc dù giá thành rất cao.

Cần phải có một bộ công cụ hỗ trợ hữu hiệu gồm cơ sở dữ liệu chứa đựng các số liệu liên quan tích hợp với các công cụ đánh giá tài nguyên nước, đất

Trong nhiều năm trở lại đây, Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đã và đang phải chịu những ảnh hưởng ngày càng nặng nề của các hiện tượng cực đoan như hạn hán, xâm nhập mặn, biến đổi khí hậu, El Nino, nước biển dâng… Các hiện tượng này tác động mạnh mẽ đến cuộc sống cũng như các hoạt động sản suất và sinh hoạt của người dân nơi đây. Biểu hiện rõ rệt nhất của các tác động này là sự gia tăng (cả về cường độ, diện tích xảy ra và thời gian xuất hiện) hạn hán, lũ lụt, xâm nhập mặn gây nên các khó khăn trong việc cấp nước sinh hoạt – sản xuất, làm sụt giảm sản lượng sản lượng lúa nước, nuôi trồng thủy sản tài và cũng tác động tới tài nguyên nước, tài nguyên đất trong vùng.

Tình hình nghiên cứu xây dựng bộ công cụ tích hợp đánh giá tài nguyên nước và đất phục vụ Quy hoạch tổng thể ở trong nước và trên thế giới

Đánh giá hiện trạng và biến động tài nguyên là một trong những nội dung quan trọng, cần thiết trong công tác quy hoạch khai thác sử dụng tài nguyên (nước, đất) và trong các quy hoạch tổng thể phát triển một khu vực. Trong lĩnh vực tài nguyên nước, việc đánh giá này thường được thực hiện bằng các mô hình số thủy văn, thủy lực (đối với nước mặt) và nước dưới đất.