LTS. Nước dưới đất ở hầu hết các vùng đô thị ở nước ta đã và đang bị suy thoái nghiêm trọng: nhiễm bẩn, nhiễm mặn và cạn kiệt. Để góp phần đảm bảo phát triển các đô thị một cách bền vững, cần có chiến lược và đề án cụ thể bảo vệ nguồn tài nguyên nước dưới đất. Thủ tướng Chính phủ và Bộ Tài nguyên môi trường đã phê duyệt dự án “Bảo vệ nước dưới đất ở các đô thị lớn” để thực hiện trong giai đoạn 2013-2018. Nay đề án cơ bản đã hoàn thành, đã đề suất ra một loạt các giải pháp kỹ thuật bảo vệ sẽ từng bước khắc phục tình trạng suy thoái tài nguyên nước dưới đất.
Đặt vấn đề. Thủ đô Hà Nội có nhu cầu về nước rất lớn. Theo Quyết định số 499/QĐ-TTg, ngày21 tháng 3 năm 2013, nhu cầu về nước cho toàn thành phố đến các năm 2020, 2030, 2050 tương ứng là 1,6; 2,4 và 3,1 triệu m3/ng. Nước dưới đất, do có những ưu việt nhất định đã được khai thác phục vụ cho các nhu cầu ăn uống, sinh hoạt và cả một số nghành sản xuất công nghiệp. Bổ sung nhân tạo là một trong những giải pháp làm tăng công suất khai thác. Xây dựng các công trình khai thác thấm là một trong các giải pháp bổ sung nhân tạo đơn giản nhưng lại rất hữu hiệu làm tăng đáng kể trữ lượng khai thác. Khai thác ở các cồn nổi trên sông Hồng ở vùng tồn tại các cửa sổ địa chất thủy văn có thể làm tăng đáng kể trữ lượng nước khai thác mà không có các tác động đáng kể đến môi trường.
Cơ sở khoa học. Trữ lượng khai thác nước dưới đất của một vùng nào đó bao gồm nhiều thành phần, trong đó, trữ lượng cuốn theo (Qct) chỉ xẩy ra trong điều kiện khai thác, đôi khi chiếm tỷ trọng rất lớn. Trữ lượng cuốn theo do thấm từ sông Hồng đã được nhiều nhà nghiên cứu cho thấy: vùng Hà Nội, đã xác định được trữ lượng cuốn theo từ sông Hồng vào tầng chứa nước qp trong điều kiện khai thác là 37.000 m3/ng/km đường bờ bằng phương pháp giải tích và 44.000 m3/ng/km đường bờ khi bố trí công trình khai thác cách mép nước sông 200 m bằng phương pháp mô hình số; vùng Bãi Bằng-Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ, bằng phương pháp giải tích đã xác định được trữ lượng cuốn theo từ sông Lô vào tầng chứa nước qp trong điều kiện khai thác là 36.000 m3/ng/km đường bờ; vùng Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ, bằng phương pháp giải tích đã xác định được trữ lượng cuồn theo từ sông Thao vào tầng chứa nước qp trong điều kiện khai thác là 14.400 m3/ng/km đường bờ. Khi đánh giá trữ lượng khai thác cuốn theo do thấm từ sông Hồng vào công trình khai thác ở vùng Cáo Đỉnh bằng phương pháp mô hình số cho thấy trữ lượng cuốn theo phụ thuộc vào mực nước hạ thấp, tính thấm của đất đá chứa nước và vị trí của công trình khai thác so với mép nước sông. Tính thấm của đất đá chứa nước ở một vùng không thay đổi, nếu cố định mực nước hạ thấp cho phép ở mức hợp lý, trữ lượng cuốn theo sẽ tăng dần theo hướng dịch chuyển công trình khai thác gần đến mép nước sông, do đó đưa bãi giếng khai thác ra phía bờ sông Hồng (phía ngoài đê), càng gần mép nước sông càng có lưu lượng lớn. Theo cách này, lưu lượng khai thác có thể đạt 5.000-10.000 m3/ng/giếng
Bố trí công trình khai thác ở các cồn nổi giữa sông. Lưu lượng khai thác có thể đạt > 10.000 m3/ng/giếng.
Các cồn nổi trên sông có diện tích tương đối lớn từ 0,5 đến 3,4 km2 có phương kéo dài theo hướng dòng chảy, là nơi được phù xa bồi đắp nhiều nhất. Đó là nơi nhân dân sinh sống, sản xuất trồng trọt, hình thành các khu du lịch, vui chơi. Tuy nhiên hiện nay, do các hoạt động khai thác cát sỏi trên sông Hồng, diện tích một số cồn nổi có xu hướng giảm.
Mô hình khai thác. Công suất khai thác nước dưới đất tại mỗi điểm trên các cồn nổi có thể đạt đến trên 10.000 m3/ng. Do kĩ thuật khai thác và khoan giếng hiện nay ở nước ta nói chung và Hà Nội nói riêng chỉ đạt đến 5.000-7.000 m3/ng, do đó cần thiết kế thành cụm gồm 2-3 giếng tại mỗi điểm. Các giếng khai thác trong mỗi cụm bố trí theo phương vuông góc với phương của bãi giếng, tức là vuông góc với phương dòng chảy của sông Hồng, khoảng cách các giếng trong cụm khoảng 3-5 m. Mỗi bãi giếng có thể có trên dưới 10 cụm giếng khai thác cách nhau 50-100 m bố trí dạng đường thẳng theo hướng kéo dài của cồn sao cho công suất của cả bãi giếng khoảng trên dưới 100.000 m3/ng để tiện lợi cho công tác vận hành và quản lý.
Thay lời kết
Xây dựng các công trình khai thác thấm là một trong các giải pháp bổ sung nhân tạo cho nước dưới đất một cách hữu hiệu nhất, nước mặt được đưa xuống một cách tự nhiên mà không nhờ bất kỳ công trình khoan-khai đào nào, có thể áp dụng ở nhiều đô thì ở nước ta. Xây dựng công trình khai thác ở cồn nổi giữa sông càng tốt hơn vì được cung cấp từ tất cả các phía. Bên cạnh các thuận tiện như số lượng giếng khai thác ít nhưng có công suất lớn, chất lượng nước tốt hơn so với nước sông, khoảng cách giữa các giếng nhỏ, thuận tiện cho việc quản lý và xây dựng mạng lưới truyền dẫn, tuy nhiên để xây dựng được các công trình khai thác, ngoài việc thăm dò đánh giá trữ lượng, cần nghiên cứu các vấn đề về điều kiện thủy động lực của dòng chảy, tính ổn định của các cồn nổi, các điều kiện an toàn cho giếng khoan nhất là vào các mùa lũ. Người viết bài này hy vọng giải pháp này sẽ đóng vai trò đáng kể để bảo vệ cho nước dưới đất các đô thị khỏi bị cạn kiệt.
(PGS.TS. Nguyễn Văn Đản)
LTS. Nước dưới đất ở hầu hết các vùng đô thị ở nước ta đã và đang bị suy thoái nghiêm trọng: nhiễm bẩn, nhiễm mặn và cạn kiệt. Để góp phần đảm bảo phát triển các đô thị một cách bền vững, cần có chiến lược và đề án cụ thể bảo vệ nguồn tài nguyên nước dưới đất. Thủ tướng Chính phủ và Bộ Tài nguyên môi trường đã phê duyệt dự án “ Bảo vệ nước dưới đất ở các đô thị lớn” để thực hiện trong giai đoạn 2013-2018. Nay đề án cơ bản đã hoàn thành, đã đề suất ra một loạt các giải pháp kỹ thuật bảo vệ sẽ từng bước khắc phục tình trạng suy thoái tài nguyên nước dưới đất.
