Phương pháp đánh giá trữ lượng trong điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất P2

2. Đo thủy văn và tính toán biến đổi lưu lượng mùa kiệt các sông suối

Phương pháp này được áp dụng có hiệu quả ở vùng núi uốn nếp, nơi dòng chảy dưới đất thoát hoàn toàn ra sông suối với cơ sở khoa học là: về mùa khô, khi không có mưa các dòng chảy mặt được cung cấp hoàn toàn bởi các nguồn nước dưới đất. Việc đo đạc các sông suối vào mùa khô kết hợp với sự tính toán sự biến đổi lưu lượng mùa kiệt có thể xác định lưu lượng dòng chảy dưới đất với các tần suất đảm bảo cần thiết khác nhau.

Khi có chuỗi thời gian quan trắc dài, tiến hành lựa chọn các giá trị tuyệt đối tối thiểu, trung bình tháng tối thiểu, 3 tháng kề liền tối thiểu… của các năm quan trắc sau đo tính toán giá trị tối thiểu có tần suất cần thiết ( 85, 90 hoặc 95%) theo yêu cầu đánh giá tài nguyên nước dưới đất.

Khi có thời gian quan trắc ngắn, có thể kéo dài thời gian quan trắc bằng cách lập đồ thị so sánh lưu lượng giữa sông nghiên cứu với sông tương tự để xác định lưu lượng tối thiểu có tần suất tương ứng.

Khi biết lưu lượng dòng chảy dưới đất có thể dễ ràng chuyển đổi sang các giá trị môđuyn hoặc đại lượng cung cấp theo các công thức 5 dưới đây:

Mmin95% = Qmin95% / F x 103 ( 5 )

Trong đó:

– Q% là lưu lượng dòng chảy tối thiểu có tần suất 95%, m3/ng.

– Mmin95% là môđuyn dòng chảy dưới đất tối thiểu có tần suất 95%, l/s.km2

– F là diện tích lưu vực, ở vùng núi uốn nếp có thể chấp nhận lưu vực dòng chảy trên mặt bằng lưu vực của dòng chảy dưới dất, km2

Phương pháp mô tả rất thích hợp áp dụng ở vùng núi uốn nếp, cho hiệu quả cao. Vùng bán sơn địa cũng có thể áp dụng. Vùng đồng bằng không nên áp dụng.

Mật độ các trạm đo thủy văn phụ thuộc vào mức độ chi tiết (tỷ lệ bản đồ) của công tác điều tra, đánh giá, đề suất như sau. Khi lập bản đồ tỷ lệ 1:200.000, đo đạc tất cả các sông cấp I và II khi cần thiết cả các sông cấp III với mật độ trạm đo khoảng 1000-2000 km2/1 trạm; đối với tỷ lệ 1:100.000- đo đạc ở tất cả các sông cấp I; II và III khi cần thiết cả sông cấp IV với mật độ khoảng 500-1000 km2/trạm; đối vơi tỷ lệ 1: 50.000- đo đạc ở tất cả các loại sông suối với mật độ khoảng 50-500 km2 có 1 trạm.

3. Xác định gần đúng lượng mưa ngấm

Đại lượng cung cấp được xác định gần đúng theo công thức (6)

W = α X/365     (6)

Trong đó :

W là đại lượng cung cấp, m/ng

X là lượng mưa trung bình nhiều năm trong khu vực, mm/năm

α là hệ số phụ thuộc vào thành phần thạch học của lớp đất đá trên cùng, thảm thực vật, độ rốc của địa hình… được định theo các sách hướng dẫn chuyên môn

Gía trị mô đun và trữ lượng động tự nhiên xác định theo các công thức (3) và (4).

Phương pháp này có thể áp dụng đối với tất các các tầng chứa nước lộ trên mặt, nó chỉ cho kết quả gần đúng nên chỉ áp dụng khi không có các phương pháp khác.

4. Các phương pháp thủy động lực

Các phương pháp thủy động lực dựa trên tính toán các giá trị lưu lượng dòng chảy dưới đất theo các công thức thủy động lực trong một số điều kiện cụ thể.

Đối với dòng chảy nước dưới đất có áp lực cũng như không có áp lực, nếu lập được bản đồ thủy đẳng cao hoặc thủy đẳng áp, có thể tính được lưu lượng dòng chảy dưới đất theo công thức (7):

Qtn = K x F x I                           ( 7 )

Trong đó:

Qtn là lưu lượng dòng chảy dưới đất, m3/ng

K là hệ số thấm trung bình của đất đá, m/ng.

F là tiết diện ngang của dòng chảy dưới đất, m2

I  là Gradien thủy lực xác định theo bản đồ thủy đẳng cao hoặc đảng áp.

Trong trường hợp hệ số thấm thay đổi theo diện tích thì xác định bằng công thức (8):

DL11

Ở đây: K1, K2 là hệ số thấm trung bình ở các tiết diện có diện tích tương ứng F1, F2

Đối với nước có áp lực, có thể xác định đại lượng cung cấp theo các công thức do Averianov và Kicelov đề xướng tương ứng theo tài liệu quan trắc của 5 lỗ khoan bố trí theo dạng phong bì đối với dòng chảy 2 chiều công thức (9) và 3 lỗ khoan bố trí theo chiều dòng chảy đối với dòng chảy 1 chiều công thức (10):

DL12

Trong đó:

Q là lưu lượng dòng chảy dưới đất, m3/ng.

qi là lưu lượng của mạch lộ riêng lẻ, m3/ng.

n là số lượng mạch lộ

Phương pháp này chỉ thích hợp ở vùng núi uốn nếp, nơi nước dưới đất thoát nhiều dưới dạng các mạch lộ. Trong quá trình khảo sát cần điều tra đo đạc tất cả các suất lộ tự nhiên nước dưới đất trong vùng nên chỉ thích hợp khi điều tra, đánh giá sơ bộ hoặc chi tiết nước dưới đất (bản đồ tỷ lệ lớn) mới có thể làm được. (Còn nữa)

(PGS.TS. Nguyễn Văn Đản)