Gửi nước mùa mưa xuống lòng đất, giữ ngọt cho mùa hạn

Hồ nước ngọt Hậu Giang hoàn thành hơn 2 năm vẫn chưa thể vận hành

Dừa dứa nước ngọt thanh, cơm béo mềm

An ninh nguồn nước ĐBSCL: [Bài 4] Kinh nghiệm ‘biến sông thành hồ nước ngọt’

Thả giống nước ngọt, tăng nguồn lợi thủy lợi ven bờ

Giải quyết nghịch lý thừa - thiếu nước

Theo TS Triệu Đức Huy, Phó Tổng Giám đốc Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia, biến đổi khí hậu đang làm gia tăng tần suất và mức độ cực đoan của các hiện tượng thời tiết. Đồng thời, sự xuất hiện của El Nino cũng khiến nguy cơ thiếu nước tại nhiều khu vực trở nên rõ rệt hơn. Trong bối cảnh đó, nguồn nước ngày càng biến động, khiến bài toán đặt ra không còn đơn thuần là khai thác bao nhiêu nước, mà là làm thế nào để giữ được nước khi nguồn nước còn dồi dào.

Điều đáng chú ý là tình trạng thiếu nước thường xảy ra chỉ vài tháng sau mùa mưa, khi một lượng lớn nước vẫn theo hệ thống sông, kênh rạch đổ ra biển. Chính điều này tạo nên một nghịch lý kéo dài: mùa mưa thừa nước nhưng mùa khô lại thiếu nước ngọt. Nghịch lý này không chỉ đặt ra câu hỏi về cách quản lý tài nguyên nước mà còn cho thấy những hạn chế trong việc tận dụng nguồn nước sẵn có.

Từ góc nhìn này, tư duy quản lý nước cần có sự chuyển đổi. Nếu trước đây việc khai thác được đặt lên hàng đầu, thì hiện nay cần chuyển sang tích trữ và bổ sung nguồn nước. Đây được xem là giải pháp căn cơ nhằm tăng khả năng chống chịu trước hạn hán, đồng thời bảo đảm an ninh nguồn nước trong dài hạn. Việc chỉ tập trung vào khai thác mà không chú trọng đến tích trữ sẽ khiến nguồn nước ngày càng suy giảm và khó phục hồi.

Giải quyết nghịch lý thừa - thiếu nước không chỉ đòi hỏi thêm các công trình dẫn nước hay khai thác, mà quan trọng hơn là tìm được cách giữ nước khi còn dồi dào. Từ yêu cầu đó, các nhà khoa học của Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia đã nghiên cứu giải pháp đưa nước ngọt mùa mưa xuống các tầng chứa nước dưới đất. Cách làm này nhằm tạo ra những “kho dự trữ” tự nhiên, có thể khai thác khi hạn hán và xâm nhập mặn xảy ra.

Một trong những công nghệ được nghiên cứu là bổ cập nước dưới đất có kiểm soát, hay còn gọi là Managed Aquifer Recharge (MAR). Theo nguyên lý của phương pháp này, nước mặt dư thừa trong mùa mưa sẽ được xử lý đạt tiêu chuẩn, sau đó chủ động đưa xuống các tầng chứa nước phù hợp. Khi mùa khô đến hoặc nguồn nước mặt bị nhiễm mặn, lượng nước đã được lưu trữ sẽ được bơm lên phục vụ sinh hoạt và sản xuất.

So với các hồ chứa trên mặt đất, việc lưu trữ nước trong các tầng địa chất có nhiều ưu điểm. Nước không bị bốc hơi nhiều, không cần sử dụng diện tích đất lớn và ít chịu tác động trực tiếp từ ô nhiễm bề mặt. Nhờ đó, các tầng chứa nước có thể trở thành những “hồ chứa ngầm” với quy mô lớn và tính ổn định cao hơn.

Thu hồi tới 80% nước ngọt lưu trữ trong tầng chứa nước mặn

Để kiểm chứng tính khả thi, từ năm 2023, một mô hình thử nghiệm lưu trữ nước ngọt trong tầng chứa nước dưới đất đã được triển khai tại Vị Thanh (Cần Thơ). Nước mặt sau khi được xử lý đạt quy chuẩn sẽ được dẫn xuống tầng chứa nước bằng phương pháp thấm trọng lực. Toàn bộ quá trình này được theo dõi chặt chẽ về lưu lượng, mực nước và chất lượng nước.

Kết quả sau ba đợt thử nghiệm cho thấy nhóm nghiên cứu đã bổ cập khoảng 16.620 m³ nước và thu hồi được 10.440 m³, đạt hiệu quả khoảng 71%.

Con số này chứng minh rằng nước ngọt hoàn toàn có thể được lưu giữ dưới lòng đất và khai thác trở lại khi cần thiết, với điều kiện lựa chọn đúng tầng chứa nước và kiểm soát tốt nguồn nước đầu vào.

Một phát hiện đáng chú ý khác là khả năng tiếp nhận nước của tầng chứa nước cao hơn dự kiến ban đầu. Nhóm nghiên cứu từng tính đến phương án sử dụng áp lực để đưa nước xuống sâu, nhưng thực tế cho thấy nước có thể thấm xuống bằng trọng lực mà vẫn đạt hiệu quả cao. Trong điều kiện nghiên cứu, một giếng có thể tiếp nhận gần 1.000 m³ nước mỗi ngày.

Hiện nay, mô hình thử nghiệm mới vận hành ở mức khoảng 170 m³ mỗi ngày do hạn chế về công suất xử lý nước. Tuy nhiên, theo tính toán, nếu được đầu tư đồng bộ, công suất bổ cập của mỗi giếng có thể đạt từ 730 đến 900 m³ mỗi ngày, thậm chí tiệm cận 1.000 m³ tại những khu vực có điều kiện thuận lợi. Điều này mở ra khả năng mở rộng quy mô trong tương lai.

Trong khuôn khổ hợp tác quốc tế, Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia đã phối hợp với các chuyên gia Đức để đánh giá sâu hơn về khả năng tiếp nhận, lưu trữ và thu hồi nước. Đồng thời, quá trình biến đổi chất lượng nước trong suốt chu kỳ bổ cập, lưu trữ và khai thác cũng được theo dõi chặt chẽ.

Kết quả cho thấy, tại một số tầng chứa nước mặn ở độ sâu khoảng 300- 500 m, sau thời gian lưu trữ từ sáu tháng đến một năm, có thể thu hồi khoảng 70-80% lượng nước ngọt đã bổ cập. Đây là cơ sở quan trọng để xem xét hình thành các “kho dự trữ nước ngọt” dưới lòng đất tại những khu vực thường xuyên chịu tác động của hạn hán và xâm nhập mặn.

Giải pháp này được đánh giá có nhiều tiềm năng tại bán đảo Cà Mau và các khu vực ven biển Đồng bằng sông Cửu Long, nơi nguồn nước mặt thường bị nhiễm mặn kéo dài trong mùa khô, trong khi việc xây dựng các hồ chứa lớn trên mặt đất gặp nhiều hạn chế.

Theo ước tính, toàn vùng hiện có khoảng 377 công trình cấp nước mặt tập trung. Nếu một phần trong số này được kết hợp với công nghệ bổ cập nước dưới đất, khu vực có thể hình thành thêm nguồn dự trữ nước phục vụ trong nhiều tháng mùa khô. Việc tận dụng hệ thống sẵn có cũng giúp giảm chi phí đầu tư và hạn chế phải xây dựng hoàn toàn mới.

Không thể bổ cập nước bằng mọi giá

Trong mô hình này, khi nguồn nước mặt dồi dào và đảm bảo chất lượng, nước sẽ được xử lý và đưa xuống lưu trữ dưới đất. Đến mùa khô, lượng nước này được khai thác trở lại để hỗ trợ các công trình cấp nước hoặc phục vụ những khu vực thiếu nước cục bộ. Đây được xem là hướng đi linh hoạt và phù hợp với điều kiện thực tế của vùng.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng nhấn mạnh rằng không thể áp dụng công nghệ này một cách đại trà. Khả năng bổ cập và thu hồi nước phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấu trúc địa chất, đặc điểm tầng chứa nước, độ sâu, thành phần đất đá và mức độ liên thông giữa các tầng. Không phải khu vực nào cũng có điều kiện phù hợp để triển khai.

Bên cạnh đó, nguồn nước đưa xuống lòng đất phải được xử lý đạt tiêu chuẩn. Nếu không kiểm soát tốt, quá trình bổ cập có thể đưa các chất ô nhiễm vào tầng chứa nước, gây ảnh hưởng lâu dài đến chất lượng nước ngầm. Vì vậy, việc kiểm soát chất lượng nước đầu vào là yêu cầu bắt buộc.

Trước khi triển khai, cần tiến hành khảo sát kỹ lưỡng điều kiện địa chất thủy văn, xác định dung tích lưu trữ, khả năng tiếp nhận và phạm vi lan truyền của nước. Trong quá trình vận hành, hệ thống phải được quan trắc liên tục để kịp thời phát hiện những biến động về mực nước, áp lực cũng như chất lượng nước.

Ngoài ra, Việt Nam cũng cần hoàn thiện các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật và quy trình vận hành liên quan đến bổ cập nước dưới đất. Đồng thời, cần xây dựng cơ chế giám sát rõ ràng, phân định trách nhiệm giữa các đơn vị cung cấp nước, đơn vị vận hành và cơ quan quản lý. Đây là điều kiện cần thiết để công nghệ được triển khai an toàn, hiệu quả và bền vững trong thực tế.