Xây dựng mô hình 3D dự báo nước ngầm ở Nam Định: Không khó để quản lý nước ngầm

vv213Áp dụng phương pháp mô hình 3D để dự báo mực nước dưới đất khu vực Nam Định, đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc cảnh báo những vùng đang có nguy cơ cạn kiệt, giúp nhà quản lý đề ra các biện pháp quy hoạch và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước quý giá.

 Mô hình 3D đã được thực hiện thành công ở Nam Định với sự phối hợp của các chuyên gia Viện Khoa học Địa chất và Tài nguyên Liên bang Đức và Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước (Bộ TN&MT) trong dự án Tăng cường Bảo vệ nước ngầm tại Việt Nam(IGPVN) (Dự án ODA về Hợp tác Kỹ thuật Việt Đức do Chính phủ CHPLB Đức tài trợ không hoàn lại cho Chính phủ Việt Nam). Đến nay, các chuyên gia dự án vẫn đang tiến hành đào tạo, nâng cao trình độ cho các cán bộ quản lý tài nguyên nước Nam Định để chuẩn bị cho lộ trình chuyển giao mô hình áp dụng tại địa phương.

Khoảng 80% số dân sống nhờ nước ngầm

Khi những cơn mưa mùa hạ thưa dần, báo hiệu một mùa khô đang đến cũng là lúc những người dân Nam Định chuẩn bị tinh thần dùng nước giếng khoan. Ở Nam Định, nước ngầm là nguồn cung cấp chính cho người dân các huyện Nam Trực, Hải Hậu, Nghĩa Hưng, Giao Thủy, Nam Trực, Trực Ninh, Ý Yên, Mỹ Lộc… Trong đó, đáng chú ý có đến 80 – 90% người dân huyện Hải Hậu sống phụ thuộc vào nguồn nước ngầm. Nước ngầm ở đây quý giá vô cùng. Tuy nhiên, nguồn nước ấy đang đứng trước nguy cơ tiềm ẩn các yếu tố không bền vững.

Là huyện được biết đến với đặc sản gạo tám lừng danh cả nước, Hải Hậu được đánh giá là nơi có chất lượng nguồn nước ngầm tương đối tốt. Do đó, hầu hết dân ở đây sử dụng trực tiếp nước ngầm cho sinh hoạt và sản xuất. Nước ngầm trở thành nguồn cung cấp chính cho dân trong vùng. Nước mưa chỉ được dùng để nấu ăn và uống. Bất cứ gia đình nào ở đây cũng sở hữu ít nhất một chiếc giếng khoan. Nhu cầu sử dụng gia tăng đồng nghĩa với việc khai thác một cách tràn lan, bừa bãi, không theo quy hoạch cụ thể và cũng không ai quản lý. Cũng chính vì lẽ đó mà tầng chứa nước đang có dấu hiệu sụt giảm. Khảo sát của các chuyên gia dự án IGPVN cho thấy, ở xã Hải Giang (huyện Hải Hậu) mực nước ngầm đang bị hạ thấp một cách rõ nét. Bằng chứng là trước đây để có nước dùng người dân chỉ cần dùng máy bơm tay nhưng thời gian gần đây họ đã phải chuyển sang sử dụng máy bơm điện mới hút được nước lên.

Khác với Hải Hậu, ở xã Nam Hoa (huyện Nam Trực), tỷ lệ người dùng nước ngầm ít hơn. Nguyên nhân chất lượng nguồn nước ngầm ở khu vực này không cao, hầu hết phải xử lý kỹ trước khi đưa vào sử dụng. Trong số các hộ sử dụng nước ngầm có 80% sử dụng nước ở tầng Pleistocene (tầng sâu) còn 20% dùng nước ở tầng Holocene trên (tầng nông – từ 7 đến 11m). Tương tự vậy, ở xã Giao Yến (huyện Giao Thủy), hầu hết người dân cũng trong tình trạng phải sử dụng nước ngầm ở tầng nông vì không còn sự lựa chọn nào khác. Trong mùa mưa, nước mưa là nguồn cung cấp chính cho ăn uống nhưng vào mùa khô hầu hết các gia đình phải chuyển sang dùng nước dưới đất. Ông Nguyễn Thế Vân (xã Giao Yến, huyện Giao Thủy), người đã có trên 15 năm kinh nghiệm, gắn bó với nghề khoan giếng cho biết, hầu hết các giếng khoan trên địa bàn huyện Giao Thủy đều có độ sâu ở tầng nông từ 7 – 8 m. Theo nhận định của các chuyên gia là đây là tầng mà nguồn nước dễ bị nhiễm bẩn và có nhiều tạp chất. Những người làm nghề như ông Vân cũng hiểu điều đó nhưng nếu khoan ở độ sâu hơn thì vừa tốn công, tốn sức mà lại không có nước. Mới đây thôi, ông cũng đã thử khoan một giếng với độ sâu trên 100m liền phải trám lấp ngay vì tỷ lệ sắt và nhiễm mặn quá cao.

Khi được hỏi về công tác quản lý nước dưới đất trên địa bàn, ông Vân cho biết hiện chưa có đơn vị nào đứng ra quản lý. Nhu cầu sử dụng nước ngầm mang tính tự phát chứ không theo quy hoạch, kế hoạch nào. Ông Vân thường “bắt” mạch nước theo kinh nghiệm. Nếu chẳng may đặt lỗ khoan không đúng vị trí có nước đành lấp đi, tìm vị trí khoan khác.

Mô hình 3D – công cụ quản lý nguồn nước ngầm hiệu quả

Khi triển khai dự án Tăng cường năng lực bảo vệ nước ngầm (từ năm 2009), sau khi cân nhắc, lựa chọn, các chuyên gia đã nghĩ đến việc chọn Nam Định để xây dựng mô hình điểm 3D để dự báo nguồn nước đến năm 2020, sau đó sẽ nhân rộng ở các tỉnh, thành phố khác. Lý do được đưa ra lúc ấy thật đơn giản vì đây là tỉnh ven biển chịu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu sau khi xem xét tầng Pleistocene (qp) vùng Hải Hậu nằm ở độ sâu 90m, trên nó lại có lớp sét, xốp, bờ biển kéo dài cắt tầng chứa nước được kéo dài xa biển khoảng 20 km2 nên khả năng xâm nhập mặn từ biển vào là gần như không có. Một lý do cũng không kém phần quan trọng khác, Nam Định là tỉnh có mực nước ngầm đang bị hạ thấp do sự khai thác một cách tràn lan nên các chuyên gia kỳ vọng khi triển khai sẽ “cứu” được nguồn nước ngầm của tỉnh.

vv215

Theo các chuyên gia, việc xây dựng mô hình 3D có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc dự báo, quy hoạch và quản lý nguồn nước trên địa bàn tỉnh Nam Định. Từ đó, giúp các nhà quản lý đề xuất các giải pháp phù hợp để quản lý nguồn nước có hiệu quả nhất, đảm bảo nhu cầu dùng nước của người dân phục vụ phát triển kinh tế xã hội.

Mô hình 3D được các chuyên gia Đức (Tiến sĩ Falk Lindenmaier) khởi động xây dựng ngay sau khi có dữ liệu khoan từ 10 trạm quan trắc của Dự án cuối năm 2009. Một loạt các khóa tập huấn về Mô hình và phần mềm chạy mô hình đã được các chuyên gia Đức tổ chức cho cán bộ của Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước. Gần đây, Dự án đã tài trợ cho 2 cán bộ của Trung tâm đi đào tạo ngắn hạn tại Hà Lan về mô hình này.

Ông Đặng Trần Trung (chuyên gia Dự án) cho biết, phương pháp mô hình 3D sẽ mô phỏng được 3 chiều không gian chính xác nhất, có thể dự báo dài hạn nguồn tài nguyên nước ngầm theo nhiều kịch bản khác nhau nhưng trong quá trình xây dựng sẽ đòi hỏi mất nhiều thời gian và công sức.

Để xây dựng thành công mô hình này, các chuyên gia phải tiến hành 6 bước cơ bản trong đó quan trọng nhất thu thập số là số liệu đầu vào để phục vụ cho việc xây dựng mô hình khái niệm.
Ông Trung kể, những ngày đầu bắt tay vào công việc, các chuyên gia như ông gặp không ít khó khăn trong việc thu thập số liệu. Bởi lẽ, khác với Hà Nội, việc khai thác nước ngầm ở Nam Định chủ yếu ở nông thôn, mang tính chất nhỏ lẻ, chưa được quản lý nên việc ước lượng số liệu thật khó. Ở nhiều nơi, UBND xã cũng không nắm được số liệu. Chưa kể, nhiều gia đình khi được hỏi dùng bao nhiêu nước một ngày cũng không biết, những lúc ấy ông Trung cùng cộng sự lại phải căn cứ vào mực nước trong bể dùng hàng ngày để tính toán lượng nước tiêu thụ. 23 giếng khoan tại 10 xã thuộc 7 huyện của tỉnh Nam Định đã được các chuyên gia của Trung tâm Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước lần lượt đến tận nơi khảo sát, thu thập thông tin, thống kê mức tiêu thụ cụ thể của người dân để có được số liệu chính xác nhất. Cuối cùng, những nỗ lực của họ cũng đã được đền bù xứng đáng. Số liệu khảo sát nhu cầu sử dụng được thống nhất đưa vào mô hình là 200 lít nước/người/ngày làm tiêu chuẩn để dự báo.

vv214

Sau khi có số liệu cụ thể, dựa trên địa tầng các giếng khoan khảo sát ở địa phương, địa tầng các công trình quan trắc Quốc gia, kết quả xây dựng cấu trúc 3D về cấu trúc địa chất thủy văn khu vực Nam Định được chia thành 6 lớp chính như sau. Đó là tầng chứa nước Holocene trên (qh2) (lớp 1), lớp cách nước thuộc hệ tầng Hải Hưng (0hh2) (lớp 2), tầng chứa nước Holocene dưới (qh1) (lớp 3), lớp cách nước thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc (0vp) (lớp 4), tầng chứa nước Pleistocene (qp) (lớp 5) và tầng chứa nước đá gốc Neogene (m4) và Proterozoi (0PR) (lớp 6).

Theo ông Đặng Trần Trung, ở Nam Định nguồn nước ngầm hiện đang được khai thác chủ yếu ở lớp thứ 1 và lớp thứ 5. Tuy nhiên, giữa tầng Pleistocene và Holocene trên, dưới có lớp sét dày ngăn cách do đó mối quan hệ thủy lực giữa các tầng chứa nước này có mối quan hệ ít. Vì thế, do ảnh hưởng của quá trình khai thác nên mực nước tầng Pleistocene giảm do khai thác nước nhưng mực nước tầng Holocene hầu như không giảm.

Trải qua các bước của mô hình, kết quả cho thấy, mực nước được dự báo cụ thể đến năm 2020. Dựa trên các kịch bản gia tăng dân số, tính toán mức tiêu thụ trên đầu người, khi ấy mực nước ngầm ở Nam Định được dự báo sẽ hạ thấp khoảng hơn 4,09m so với hiện nay.

Hiện tại, mô hình này đã được Trung tâm Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước áp dụng để dự báo quan trắc tài nguyên nước ngầm ở Nam Định bước đầu đem lại hiệu quả. Hy vọng, tới đây khi đã hoàn thành việc đào tạo, tập huấn cho cán bộ chuyên môn, Sở TN&MT Nam Định sẽ đủ khả năng để tiếp nhận và sử dụng mô hình có hiệu quả để những chuyên gia như ông Đặng Trần Trung không cảm thấy nuối tiếc với những công sức mình đã bỏ ra khi đặt nền móng xây dựng. 

(Theo DWRM)