ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHƯƠNG VĂN HẢI ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHƯƠNG VĂN HẢI ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ Chuyên ngành: Thủy Văn Mã số: 60 44 90 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN TIỀN GIANG Hà Nội - 2012 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH .6 LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU .9 CHƯƠNG TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 11 1.1.1 Vị trí địa lý 11 1.1.2 Địa hình địa mạo 12 1.1.2.1 Địa hình 12 1.1.2.2 Địa mạo 12 1.1.3 Đặc điểm địa chất 13 1.1.3.1 Khái quát chung đặc điểm địa tầng địa chất 13 1.1.3.2 Đặc điểm tầng địa chất 18 1.1.4 Đặc điểm khí hậu .25 1.1.4.1 Khái quát chung khí hậu đảo Phú Quý 25 1.1.4.2 Chế độ mưa 27 1.1.4.3 Độ ẩm 29 1.1.4.4 Bốc 30 1.1.4.5 Gió – bão áp thấp nhiệt đới 32 1.1.5 Đặc điểm hải văn .34 1.1.5.1 Thủy triều 34 1.1.5.2 Nhiệt độ nước biển 34 1.1.5.3 Độ mặn nước biển .34 1.1.5.4 Sóng 34 1.2 Điều kiện kinh tế xã hội .35 1.2.1 Xã hội 35 1.2.1.1 Dân số lao động 35 1.2.1.2 Y tế 36 1.2.1.3 Giáo dục .37 1.2.1.4 Văn hoá - xã hội 37 1.2.1.5 Hiện trạng kết cấu hạ tầng 38 1.2.2 Kinh tế 41 1.2.2.1 Thuỷ sản .42 1.2.2.2 Nông, lâm nghiệp 42 1.2.2.3 Công nghiệp 43 1.2.2.4 Thương mại, dịch vụ, du lịch 44 CHƯƠNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 2.1 Tổng quan nghiên cứu tài nguyên nước ngầm 46 2.1.1 Trên giới 46 2.1.2 Trong nước 49 2.1.3 Các nghiên cứu tài nguyên nước ngầm huyện đảo Phú Quý 51 2.2 Phương pháp nghiên cứu .52 2.2.1 Những khái niệm nghiên cứu nước ngầm 52 2.2.2 Cơng thức tính trữ lượng tĩnh 53 2.2.3 Phương pháp thực nghiệm 55 2.2.3.1 Xác định lượng nước ngầm từ trạm quan trắc thuỷ văn 55 2.2.3.2 Phương pháp khoan thăm dò 55 2.2.4 Phương pháp tương tự địa chất thuỷ văn 57 2.2.5 Phương pháp mơ hình 60 2.2.6 Phương pháp chuyên gia 61 2.2.7 Phương pháp kế thừa 61 2.3 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 62 2.4 Nội dung nghiên cứu tài nguyên nước ngầm đảo Phú Quý .63 2.4.1 Thu thập xử lý tài liệu có liên quan 63 2.4.1.2 Bản đồ (Base map) 64 2.4.1.3 Nhóm liệu cao độ 64 2.4.1.4 Nhóm liệu khí tượng hải văn 65 2.4.1.5 Nhóm thuộc tính 65 2.4.2 Ứng dụng mơ hình GMS đánh giá trữ lượng nước ngầm đảo Phú Quý 65 2.4.2.1 Thiết lập mô hình tính tốn 65 2.4.2.2 Vận hành mơ hình .65 2.4.2.3 Xác định trữ lượng tài nguyên nước ngầm đảo Phú Quý .66 2.4.3 Đánh giá ảnh hưởng nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên nước ngầm đảo Phú Quý .66 CHƯƠNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH GMS TRONG TÍNH TỐN NƯỚC NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ 68 3.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình 68 3.1.1 Mơ hình dịng chảy nước đất Modflow 68 3.1.1.1 Tổng quan phương pháp giải .68 3.1.1.2 Phương pháp sai phân hữu hạn 70 3.1.1.3 Phương pháp giải phương trình sai phân .75 3.1.1.4 Một số loại biên mơ hình .75 3.1.1.5 Đánh giá mức độ tin cậy mơ hình 81 3.1.2 Mơ hình chất lượng nước MT3D .82 3.2 Thiết lập mơ hình tính tốn cho đảo Phú Quý .84 3.2.1 Miền tính lưới tính .84 3.2.2 Sơ đồ hóa tầng chứa nước đảo Phú Quý 85 3.2.3 Điều kiện biên điều kiện ban đầu 87 3.3 Hiệu chỉnh kiểm nghiệm 89 3.3.1 Hiệu chỉnh kiểm nghiệm với toán ổn định 89 3.3.2 Hiệu chỉnh kiểm nghiệm với tốn khơng ổn định 89 3.4 Khôi phục số liệu nước ngầm đảo 92 3.5 Tính tốn trữ lượng nước ngầm đảo Phú Q 94 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TƯƠNG LAI ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ .97 4.1 Tổng quan nghiên cứu nước biển dâng điều kiện biến đổi khí hậu giới .97 4.2 Tổng quan nghiên cứu nước biển dâng điều kiện biến đổi khí hậu Việt Nam .99 4.3 Kịch nước biển dâng điều kiện biến đổi khí hậu huyện đảo Phú Quý .100 4.4 Ảnh hưởng nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên nước ngầm 101 4.4.1 Nhóm kịch trung bình (B2) 101 4.2.1 Nhóm kịch cao A2 .107 KẾT LUẬN 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 DANH MỤC BẢNG Bảng Bảng tổng hợp địa tầng giếng khoan thăm dò đảo Phú Quý 15 Bảng Tổng hợp yếu tố đặc trưng khí hậu trạm Phú Quý giai đoạn từ 1990 đến 2005 .25 Bảng Phân bố lượng mưa năm đảo Phú Quý (Đơn vị: mm) 28 Bảng Độ ẩm khơng khí trung bình đảo Phú Q (Đơn vị: %) 29 Bảng Lượng bốc đảo Phú Quý (Đơn vị: mm) 31 Bảng Tốc độ gió hướng gió đảo Phú Q 33 Bảng Tổng hợp số bão qua đảo Phú Quý 34 Bảng Tổng hợp diện tích, mật độ dân số 35 Bảng Cơ cấu dân số so với toàn tỉnh (Đơn vị: %) 36 Bảng 10 Diện tích số nơng nghiệp đảo Phú Q 42 Bảng 11 Các kịch tính tốn nước ngầm tương lai huyện đảo Phú Quý ảnh hưởng biến đổi khí hậu nước biển dâng .67 Bảng 12 Phân vùng bốc đảo Phú Quý 87 Bảng 13 Phân bố vùng phục hồi nước đất cho đảo Phú Quý 88 Bảng 14 Vị trí giếng quan trắc mực nước huyện đảo Phú Quý 90 Bảng 15 Sai số kết tính tốn thực đo giếng quan trắc mực nước huyện đảo Phú Quý 92 Bảng 16 Trữ lượng nước ngầm trung bình nhiều năm tháng đảo Phú Quý (103 m3) 96 Bảng 17 Mức tăng số yêu tố so với thời kỳ 1980-1999 101 Bảng 18 Mức thay đổi lượng mưa đảo Phú Quý ứng với kịch cao (A2) so với thời kỳ 1980-1999 102 Bảng 19 Đánh giá mức tăng trữ lượng nước nhiễm mặn tương lai so với trạng trung bình nhiều năm theo kịch B2 105 Bảng 20 Mức tăng số yêu tố so với thời kỳ 1980-1999 107 Bảng 21 Mức thay đổi lượng mưa đảo Phú Quý ứng với kịch cao (A2) so với thời kỳ 1980-1999 107 Bảng 22 Đánh giá mức tăng trữ lượng nước nhiễm mặn tương lai so với trạng trung bình nhiều năm theo kịch cao A2 110 DANH MỤC HÌNH Hình Vị trí đảo Phú Quý 11 Hình Cơ cấu diện lộ tầng/phụ tầng địa chất .14 Hình Sơ đồ phân bố theo diện lộ phân vị địa tầng địa chất 17 Hình Biểu đồ thể giá trị trung bình tháng số yếu tố khí tượng Phú Quý 27 Hình Lượng bốc trung bình tháng giai đoạn 1990-2005 32 Hình Cơ cấu dân số huyện Phú Quý so với toàn tỉnh .35 Hình Sơ đồ tầng chứa nước có áp không áp 54 Hình Bản đồ thủy đẳng cao mặt cắt 56 Hình Ơ lưới loại lưới mơ hình 70 Hình 10 Ơ lưới i,j,k bên cạnh 71 Hình 11 Sơ đồ bước giải theo phương pháp lặp mơ hình 76 Hình 12 Điều kiện biên sơng (River) 77 Hình 13 Điều kiện biên kênh (Drain) 78 Hình 14 Điều kiện biên tổng hợp mơ hình (GHB) .79 Hình 15 Điều kiện biên bốc mơ hình (ET) 79 Hình 16 Các lưới sai phân hai chiều xung quanh có lỗ khoan .80 Hình 17 Miền tính lưới tính khu vực đảo Phú Quý 84 Hình 18 Phân bố địa chất đảo Phú Quý .85 Hình 18 Hệ số thấm tầng địa chất theo phương ngang .86 Hình 19 Bản đồ địa hình đảo Phú Quý .86 Hình 20 Bản đồ phân vùng bốc đảo Phú Quý .87 Hình 21 Bản đồ phân vùng phục hồi nước ngầm từ mưa đảo Phú Quý 88 Hình 23 Sơ đồ vị trí giếng quan trắc mực nước ngầm đưa vào mơ hình GMS 90 Hình 24 Biến trình độ sâu mực nước ngầm tính tốn thực đo đảo Phú Q từ tháng 1/2010 đến tháng 11/2011 91 Hình 25 Trường mực nước ngầm tháng đảo Phú Quý trước sau nhà máy nước vào hoạt động 93 Hình 26 Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình 97 Hình 27 Diễn biến lượng mưa năm vùng khác giới 98 Hình 28 Xu biến động mực nước biển trung bình trạm tồn cầu 99 Hình 29 Biểu đồ trữ lượng nước đất đảo Phú Quý trạng trung bình năm 2011 tương lai theo họ kịch trung bình 103 Hình 30 Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước đất mùa khô đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch trung bình 103 Hình 31 Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước đất mùa mưa đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch trung bình 104 Hình 32 Biểu đồ tổng lượng nước ngầm nhiễm măn đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch trung bình 104 Hình 33 Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước đất đảo Phú Quý trạng trung bình năm 2011 tương lai theo họ kịch trung bình 108 Hình 34 Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước đất mùa khô đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch cao 108 Hình 35 Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước đất mùa mưa đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch cao 109 Hình 36 Biểu đồ tổng lượng nước ngầm nhiễm măn đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch cao 109 LỜI CẢM ƠN Luận văn thực Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hướng nghiên cứu luận văn ‘nghiên cứu ảnh hưởng nước biển dâng đến tài nguyên nước ngầm huyện đảo Phú Quý’ Nó phần công việc nằm khuôn khổ dự án khoa học cấp Quốc gia UNDP (United nations Development Programme) tài trợ, “Tăng cường lực quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu Việt Nam nhằm giảm nhẹ tác động kiểm sốt phát thải khí nhà kính” với chủ trì viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn Mơi trường Để hồn thành đề tài luận văn thạc sĩ cách hoàn chỉnh, bên cạnh nổ lực cố gắng thân cịn có hướng dẫn nhiệt tình q thầy cô, động viên ủng hộ gia đình bạn bè đồng nghiệp suốt thời gian học tập Qua đây, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới tồn thể thầy cơ, người thân gia đình bạn bè đồng nghiệp Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tơi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới PGS TS Nguyễn Tiền Giang, người thầy kính mến hết lịng giúp đỡ, dạy bảo, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp MỞ ĐẦU Việt Nam đánh giá nước có nguồn tài nguyên nước phong phú Trong đó, tài nguyên nước ngầm hầu hết vùng có trữ lượng chất lượng tốt, xem nguồn dự trữ cho nhu cầu sinh hoạt sản xuất nhân dân Tuy nhiên giai đoạn vài thập niên gần với phát triển kinh tế, q trình thị hố, khai thác khơng có quy hoạch… dẫn đến số vùng nguồn nước ngầm bị suy thoái Theo Trung tâm Quan trắc Dự báo Tài nguyên nước vừa công bố kết quan trắc tài nguyên nước đất năm 2011 báo Khoa học số ngày 18-05-2012 khu vực Đồng Bắc Bộ, Đồng Nam Bộ nguồn nước ngầm bị suy giảm trữ lượng chất lượng Nước biển dâng kết hợp với thay đổi khí hậu diễn phạm vi toàn cầu, thác thức lớn giới có Việt Nam Nước biển dâng ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực ven biển, làm ngập, nhiễm nặm nguồn nước, diện tích đất nơng nghiệp, tăng chi phí cho việc tu bổ cầu cảng, đô thị ven biển… Nghiên cứu tác động của nước biển dâng đến ngành, lĩnh vực tự nhiên xã hội yêu cầu thiết xã hội Các nghiên cứu nước ngầm trước nước ta chủ yếu vào nghiên cứu đánh giá khả khai thác nước đất Những nghiên cứu tập chung vào biên động nguồn nước ngầm theo năm, chưa có nhiêu nghiên cứu động thái nước ngầm theo mùa, theo tháng năm Để đáp ứng yêu cầu thực tiễn, nhu cầu sử dụng nước ngầm ngày gia tăng, tượng nước biển dâng tương lai, luận văn học viên tập trung nghiên cứu tác động nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên nước ngầm Để kết nghiên cứu phục vụ thiết thực cho xã hội, nghiên cứu chọn đảo Phú Quý làm khu vực nghiên cứu Với đặc điểm đảo Phú Quý xác định đảo trọng điểm nước ta phát triển phức tạp diễn biến nước ngầm thể qua giai đoạn từ đến cuối kỷ Giai đoạn từ đến năm 2020, nhà máy nước đảo hoạt động khai thác với 100% công xuất, nước biển dâng nhỏ, lượng mưa thay đổi dẫn đến trữ lượng nước ngầm giảm, giảm mạnh vào tháng Giai đoạn từ năm 2020 đến 2100 không tăng thêm lượng khai thác, mực nước biển tăng khác lớn (0,68m vào năm 2100), lượng mưa tăng vào mùa mưa, giảm vào mùa khô dẫn đến trữ lượng nước lai tăng lên so với năm 2020 Qua phân tích cho thấy nước ngầm đảo tăng nên tác động nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai, sụt giảm giai đoạn trước năm 2020 chủ yếu tăng lượng khai thác Sự tác động nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai thể kết thay đổi cán cân trữ lượng nước hai mùa hình 30 hình 31 Dưới tác động tổng hợp yếu tố khí hậu tương lai cuối kỷ tỷ lệ trữ lượng nước mùa mưa tăng từ 59,67% năm 2020 đến 59,75% năm 2100 Ngược lại, tỷ lệ trữ lượng nước mùa khô tương lai lại giảm liên tục đến cuối kỷ từ 40,33% năm 2020, 40,28% năm 2050 đến 40, 25 năm 2100 Hình 32 thể kết nhiễm mặn nước ngầm đảo: giai đoạn đầu từ đến 2020 mức độ xâm nhập mặn diễn mạnh đảo, với mức tăng 4,87% đến 6,68% so với năm 2011 (bảng 19) Sự tăng đột biết vòng năm hai nhà máy khai thác nước ngầm đảo đạt 100% công suất Nhưng từ sau giai đoạn 2020 đến 2050, sau 30 năm mức độ xâm nhập thay đổi theo chiều ngược lại, giảm 1,1% đến 2,12% so với năm 2020 Hiện tượng giả thuyết tốn khơng thay đổi lượng khai thác nước ngầm so với năm 2020, thay đổi chủ yếu biến đổi lượng mưa mực nước biển dâng từ 0,08m đến 0,26m Tuy nhiên, đến giai đoạn 2050 đến 2100 mức nước biển tăng nhanh từ 0,26 mét nên 0,68 mét, lượng mưa thay đổi lớn, lượng nước nhiễm mặn tiếp tục giảm xuống 1,73% đến 2,92% sau 50 năm 106 4.2.1 Nhóm kịch cao A2 Kịch phát thải cao A2 mô tả giới không đồng quy mô tồn cầu, có tốc độ tăng dân số cao, sử dụng tối đa lượng hóa thạch Đây kịch xấu mà nhân loại cần phải nghĩ đến Theo kịch thay đổi nhiệt độ, lượng mưa, mực nước biển diễn biến sau: Bảng 20 Mức tăng số yêu tố so với thời kỳ 1980-1999 Mức tăng theo năm Kịch Nhiệt độ (oC) Mực nước biển Lượng mưa (%) (cm) 2020 2100 2020 2050 2100 2020 2050 2100 0,6 A2 2050 1,3 3,1 0,7 1,6 3,7 30 102 (Nguồn: Viện khoa học Khí tượng thuỷ văn Môi trường 2012) Bảng 21 Mức thay đổi lượng mưa đảo Phú Quý ứng với kịch cao (A2) so với thời kỳ 1980-1999 Tháng Năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Đơn vị (%) 2020 -2,6 -2,3 -5,9 -1,6 -0,7 0,8 -0,2 0,5 0,6 3,2 4,1 -3,5 2050 -7,0 -6,6 -15,2 -4,2 -1,8 1,9 -0,6 1,4 1,4 8,0 10,2 -8,8 2100 -16,0 -15,8 -35,4 -9,8 -4,3 4,4 -1,3 3,1 3,2 18,4 23,4 -20,5 (Nguồn: Viện khoa học Khí tượng thuỷ văn Môi trường 2012) Tương tự, sử dụng mơ hình GMS để tính tốn mức độ xâm nhập mặn đảo Phú Quý ứng với họ kịch A2 Việc đánh giá tác động nước biển dâng điều kiện tương lai đến xâm nhập mặn nước ngầm đảo với số liệu thông số sau: 107 + Các thông số mơ hình giữ ngun theo q trình hiệu chỉnh kiểm nghiệm; + Sử dụng số liệu mưa, bốc trung bình tháng nhiều năm thay đổi theo kịch nước biển dâng kết hợp với yếu tố khí hậu tương lai; + Số liệu lưu lượng khai thác theo năm 2005 có cập nhật thêm lưu lượng khai thác với 100% công suất thiết kế hai nhà máy nước xã Ngũ Phụng (1500 m3/ngày đêm) Long Hải (500 m3/ngày đêm); + Biên biển mực nước trung bình tương lai theo họ kịch A2; + Biên mặn giá trị trung bình giếng ven biển (S=1.6o/oo); Kết tính tốn ảnh hưởng nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai đến trình nhiễm mặn đảo Phú Quý ứng với họ kịch A2: Hình 33 Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước đất đảo Phú Quý trạng trung bình năm 2011 tương lai theo họ kịch trung bình BIỂU ĐỒ TỶ LỆ TRỮ LƯỢNG NƯỚC NGỌT MÙA KHÔ TRÊN ĐẢO PHÚ QUÝ THEO HỌ KỊCH BẢN CAO Tỷ lệ nước (%) 41.00 40.75 40.50 40.33 40.30 40.21 40.25 40.00 2020 2050 2100 Thời gian Hình 34 Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước đất mùa khô đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch cao 108 BIỂU ĐỒ TỶ LỆ TRỮ LƯỢNG NƯỚC NGỌT MÙA MƯA TRÊN ĐẢO PHÚ QUÝ THEO HỌ KỊCH BẢN CAO Tỷ lệ nước (%) 61.00 60.50 60.00 59.67 2020 59.79 59.70 2050 59.50 59.00 2100 Thời gian Hình 35 Biểu đồ tỷ lệ trữ lượng nước đất mùa mưa đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch cao BIỂU ĐỒ TRỮ LƯỢNG NƯỚC BỊ NHIỄM MẶN THEO HỌ KỊCH BẢN CAO Trữ lượng (10^3m^3) 690.0 HT 2011 năm 2020 năm 2050 năm 2100 670.0 650.0 630.0 610.0 590.0 I II III IV V VI VII VIII Thời gian IX X XI XII Hình 36 Biểu đồ tổng lượng nước ngầm nhiễm măn đảo Phú Quý tương lai theo họ kịch cao 109 Bảng 22 Đánh giá mức tăng trữ lượng nước nhiễm mặn tương lai so với trạng trung bình nhiều năm theo kịch cao A2 Mức tăng so kịch (%) Thời gian 2020 2050 2100 Tháng 4,76 4,01 3,59 Tháng 5,16 4,28 3,86 Tháng 6,10 5,36 4,81 Tháng 6,05 5,71 4,64 Tháng 6,43 5,95 5,29 Tháng 6,45 6,11 5,44 Tháng 6,16 5,82 5,15 Tháng 6,16 5,82 5,15 Tháng 6,45 6,11 5,44 Tháng 10 5,92 5,71 4,51 Tháng 11 5,69 5,08 4,26 Tháng 12 4,75 3,86 3,72 Kết tính tốn ứng với kịch phát thải cao A2 phân phối trữ lượng nguồn nước đảo biến động phức tạp theo tháng năm theo năm (hình 33) Phân phối trữ lượng nước năm diễn biến phức tạp, với trữ lượng nước lớn vào hai tháng 10 11, nhỏ vào tháng tháng Từ tháng - trữ lượng nước tăng nên sau giảm nhẹ vào tháng tháng 9, sau tăng nhanh vào tháng 10 Sự phân phối có quan hệ 110 chặt với biến trình mưa đảo khơng có thay đổi xu nước ngầm tương lai Sự phức tạp diễn biến nước ngầm thể qua giai đoạn từ đến cuối kỷ Giai đoạn từ đến năm 2020, nhà máy nước đảo hoạt động khai thác với 100% công xuất, nước biển dâng nhỏ khoảng 0,09m, lượng mưa thay đổi (giảm 0,2 đến 5,9% vào tháng mùa khô, tăng 0,5 đến 4,1% vào tháng mùa mưa) dẫn đến trữ lượng nước ngầm giảm mạnh, giảm mạnh vào tháng Giai đoạn từ năm 2020 đến 2100 không tăng thêm lượng khai thác, mực nước biển tăng khác lớn (1,02m vào năm 2100), lượng mưa tăng từ 3,1 đến 23,4% vào tháng mùa mưa, giảm từ 1,3 đến 20,5% vào tháng mùa khô dẫn đến trữ lượng nước lai tăng lên so với năm 2020 Qua phân tích cho thấy nước ngầm đảo tăng nên tác động nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai, sụt giảm giai đoạn trước năm 2020 chủ yếu tăng lượng khai thác Sự tác động nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai cịn thể kết thay đổi cán cân trữ lượng nước hai mùa hình 34 hình 35 Dưới tác động tổng hợp yếu tố khí hậu tương lai cuối kỷ tỷ lệ trữ lượng nước mùa mưa tăng từ 59,67% năm 2020 đến 59,79% năm 2100 Ngược lại, tỷ lệ trữ lượng nước mùa khô tương lai lại giảm liên tục đến cuối kỷ từ 40,33% năm 2020, 40,30% năm 2050 đến 40, 21 năm 2100 Hình 36 thể kết nhiễm mặn nước ngầm đảo: giai đoạn đầu, từ đến 2020 mức độ xâm nhập mặn diễn mạnh đảo, với mức tăng 4,75% đến 6,45% so với năm 2011 (bảng 22) Sự tăng đột biết vòng năm hai nhà máy khai thác nước ngầm đảo đạt 100% công suất Nhưng từ sau giai đoạn 2020 đến 2050, sau 30 năm mức độ xâm nhập thay đổi theo chiều ngược lại, giảm 0,2% đến 0,85% so với năm 2020 Hiện tượng giả thuyết tốn khơng thay đổi lượng khai thác nước ngầm so với năm 2020, thay đổi chủ yếu biến đổi lượng mưa mực nước biển dâng từ 0,09m đến 0,3m Tuy nhiên, đến giai đoạn 2050 đến 2100 mức nước biển tăng nhanh từ 111 0,3 mét nên 1,02 mét, lượng mưa thay đổi lớn, lượng nước nhiễm mặn tiếp tục giảm xuống 0,14% đến 1,14% sau 50 năm 112 KẾT LUẬN Đặc điểm tự nhiên bật đảo cách xa đất liền (cách Phan Thiết 120 km), diện tích nhỏ, độ dốc lớn, đảo khơng tồn tồn thời gian ngắn dòng chảy mặt Do đó, nước ngầm có vai trị lớn sinh hoạt sản xuất người dân đảo Nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai không làm thay đổi đáng kể phân bố nước ngầm năm Trong tương lai trữ lượng nước đảo tăng nên tác động nước biển dâng kết hợp với điều kiện khí hậu tương lai Sự sụt giảm nước năm 2020 tăng lượng khai thác Sự suy giảm lượng nước giai đoan chứng tỏ lượng nước ngầm nhạy với khai thác đảo Cho thấy vai trò quan trọng việc quản lý, qui hoạch khai thác bên vững nước ngầm tương lai Nghiên cứu tính tốn nước ngầm đảo cho thấy nước ngầm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt sản xuất người dân đảo, trữ lượng nước đảo vào khoảng đến triệu m3 Hiện tượng nhiễm mặn xảy chủ yếu phần phía bắc phía nam (bãi biển Triều Dương) đảo Ngồi cịn có vài khu vực có mức độ khai thác nước ngầm lớn phía tây nam đảo thuộc xã Tam Thanh, khu vực hai nhà máy nước xuất nêm mặn tiên sâu vào đảo Do hạn chế thời gian nghiên cứu, thực tế số liệu hạn chế mơ hình nên luận văn cịn tồn số nhược điểm như: chưa đánh giá tác động của yếu tố cực đoan tương lai như: hạn hán, nước biển dâng gió mùa, nước biển dâng sóng, nước biển dâng bão; chưa đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy triều đến nguồn nước ngầm đảo 113 Với đặc điểm tài nguyên nước ngầm đảo hạn chế nghiên cứu, tác giả kiên nghị: + Do nước ngầm đảo nhạy với thay đổi lượng khai thác nên nhà quan lý cần có giám sát chặt chẽ việc khai thác nước ngầm đảo; + Cần có nghiên cứu bổ sung nước ngầm đảo, đặc biệt nghiên cứu tác động cực đoan khí tương, hải văn đến nước ngầm đảo 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ tài ngun mơi trường (2009), Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam Bộ tài ngun mơi trường (2011), Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam ThS Hoàng Văn Bẩy nnk (2006), Báo cáo tổng kết Dự án Điều tra tài nguyên nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội khu vực đảo Phú Quý Đoàn Văn Cánh, Phạm Quý Nhân 2001 Tin học ứng dụng địa chất thủy văn (Giáo trình Cao học Nghiên cứu sinh).; Trường Đại Học Mỏ Địa chất.; Hà Nội Ngô Đức Chân Lê Văn Hải, 2005, báo cáo chun đề “Mơ hình NDĐ vùng Bạc Liêu - tỉnh Bạc Liêu” (kèm theo Báo cáo kết thăm dò khai thác với mục tiêu trữ lượng 24.000m3/ngày); Lưu trữ Ban quản lý Dự án cấp nước vệ sinh mơi trường Cơng ty tư vấn GHD - Chính phủ Úc - Gutterdge Haskin & Davey Pty Ltd Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT miền Nam Ngô Đức Chân, 2006, báo cáo chuyên đề “Mô hình NDĐ vùng Cơn Đảo”; Lưu trữ Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh BR - VT Liên đồn ĐCTV-ĐCCT miền Nam Ngơ Đức Chân, 2006, báo cáo chun đề “Mơ hình NDĐ vùngTân Hương - Long An” Ngô Đức Chân Nguyễn Thị Sinh, 2002; báo cáo khoa học đề tài cấp Viện “Mơ hình dịng nước đất thành phố Hồ Chí Minh”; Lưu trữ Trung tâm kỹ thuật hạt nhân TP Hồ Chí Minh Đỗ Tiến Hùng nnk, 2001; Báo cáo kết đề tài: "Quy hoạch khai thác sử dụng nước ngầm TPHCM"; Lưu Thư viện Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Nam 10 12.000m3/ngày); Lưu trữ Cục Quản lý Tài nguyên nước Liên đoàn ĐCTVĐCCT miền Nam 11 Trần Minh nnk, 2000; Báo cáo “Mô hình quản lý nước đất tỉnh Cần Thơ”, Lưu trữ Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Cần Thơ 12 Jaroon Rungamornrat, Mary F.Wheeler (1990) Weakly-singular Integral Equations for Steady-State Flow in Isotropic Porous Media 13 Paul M Barlow, Allen F Moench (2002) A Computer Program for Calculating Drawdowns and Estimating Hydraulic Properties for Confined and Water-Table Aquifers 115 PHỤ LỤC 116 Bảng Trữ lượng nước ngầm khôi phục khứ tháng đảo Phú Quý (103 m3) Nă m Loại trữ lượng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng lượng đất 7551,0 7535,6 7613,2 Tổng lượng nhiễm mặn 660,4 672,0 689,8 700,3 718,1 695,1 6961,9 6912,7 6871,8 6850,7 6817,5 6918,0 6949,3 6942,5 6929,1 6988,2 7042,9 7037,9 7671,7 7619,3 7584,9 7559,4 7545,0 7583,0 7600,0 7578,7 7590,0 7601,4 7584,0 7572,6 Tổng lượng nhiễm mặn 669,9 680,4 690,9 703,5 720,2 710,9 Tổng lượng nước 200 7561,6 Tổng lượng đất 200 7584,7 Tổng lượng nước 200 7622,3 7001,8 6938,9 6894,0 6856,0 6824,8 6872,1 6896,4 6871,0 6884,4 6897,9 6878,4 6859,7 Tổng lượng đất 7550,4 7535,1 7524,9 7517,5 7512,3 7557,1 7548,5 7563,1 7566,2 7566,5 7572,7 7563,5 117 7632,8 7624,0 7613,7 7666,5 7709,7 7702,6 683,6 703,5 681,4 707,7 684,6 705,6 678,3 703,5 666,8 705,6 664,7 712,9 Nă m Loại trữ lượng IV V VI VII VIII IX X XI XII 729,7 747,5 771,6 793,6 818,8 785,4 785,3 776,9 770,7 766,4 758,1 763,3 6820,7 6787,6 6753,3 6723,8 6693,6 6771,7 6763,3 6786,2 6795,6 6800,1 6814,6 6800,2 Tổng lượng đất 7604,5 7573,3 7553,9 7548,3 7547,9 7560,9 7572,4 7573,4 7577,7 7596,0 7618,6 7584,6 Tổng lượng nhiễm mặn 739,3 746,5 758,0 762,2 767,5 769,6 Tổng lượng nước 6865,3 6826,8 6795,9 6786,1 6780,5 6791,3 6810,1 6816,4 6822,8 6853,6 6894,1 6856,0 Tổng lượng đất 7620,9 7582,9 7559,1 7540,9 7562,7 7619,0 7638,4 7650,9 7662,8 7636,2 7658,8 7642,0 Tổng lượng nhiễm mặn 715,1 724,5 742,3 759,1 758,1 729,8 Tổng lượng nước 200 III Tổng lượng nước 200 II Tổng lượng nhiễm mặn 200 I 6905,8 6858,5 6816,8 6781,9 6804,7 6889,1 6926,5 6950,5 6973,9 6943,2 6973,1 6955,3 Tổng lượng 7602,1 7572,4 7553,2 7537,0 7538,8 7568,1 7603,3 7593,3 7587,0 7648,9 7657,2 7707,9 118 762,3 712,0 757,0 700,4 754,9 688,8 742,4 693,0 724,5 685,7 728,7 686,7 Nă m Loại trữ lượng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng lượng nhiễm mặn 695,1 707,7 725,5 745,4 758,0 747,6 728,7 724,5 724,5 702,5 692,0 680,5 Tổng lượng nước 6907,0 6864,7 6827,7 6791,5 6780,8 6820,5 6874,6 6868,8 6862,5 6946,4 6965,2 7027,5 Tổng lượng đất 7666,8 7616,5 7585,9 7566,2 7591,5 7623,5 7601,2 7591,3 7575,2 7592,4 7596,0 7607,5 Tổng lượng nhiễm mặn 680,4 693,0 701,4 721,3 715,1 700,4 Tổng lượng nước 6986,4 6923,5 6884,5 6844,9 6876,4 6923,1 6899,8 6885,7 6858,1 6880,5 6886,2 6903,0 Tổng lượng đất 7584,9 7595,5 7567,4 7546,4 7549,1 7545,7 7556,3 7563,1 7588,2 7654,7 7815,9 7773,5 Tổng lượng nhiễm mặn 711,9 711,9 723,4 741,2 755,9 761,1 Tổng lượng nước 6873,0 6883,6 6844,0 6805,1 6793,2 6784,5 đất 200 201 119 701,4 762,2 705,6 765,4 717,1 752,9 711,9 713,0 709,8 671,1 704,6 667,9 6794,1 6797,7 6835,3 6941,7 7144,8 7105,7 Nă m Loại trữ lượng I II III IV V VI Tổng lượng đất 201 7713,6 7653,1 7609,4 7665,6 7617,9 7632,4 Tổng lượng nhiễm mặn 672,0 682,5 693,0 684,6 691,9 689,9 Tổng lượng nước 7041,6 6970,6 6916,4 6981,0 6926,0 6942,5 120 VII VIII IX X XI XII 7614,4 7606,1 7601,1 7601,2 7599,3 7575,0 693,0 695,1 696,1 697,2 698,2 709,8 6921,4 6911,0 6905,0 6904,0 6901,1 6865,2 ... liệu nước ngầm đảo 92 3.5 Tính toán trữ lượng nước ngầm đảo Phú Quý 94 CHƯƠNG ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TƯƠNG LAI ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ... 2.4.2.3 Xác định trữ lượng tài nguyên nước ngầm đảo Phú Quý .66 2.4.3 Đánh giá ảnh hưởng nước biển dâng điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên nước ngầm đảo Phú Quý .66 CHƯƠNG ỨNG... HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHƯƠNG VĂN HẢI ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ Chuyên ngành: Thủy Văn Mã số: 60 44 90 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA