TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN SINH VIÊN: LÊ THỊ HÒA ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT MIỀN ĐỒNG BẰNG TỈNH QUẢNG TRỊ Hà Nội – 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN SINH VIÊN: LÊ THỊ HÒA ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT MIỀN ĐỒNG BẰNG TỈNH QUẢNG TRỊ Chuyên ngành: Thủy văn Mã ngành: D440224 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TH.S NGUYỄN THU HIỀN Hà Nội - 2015 SV: Lê Thị Hòa Lớp: ĐH1T LỜI CẢM ƠN Dưới hướng dẫn bảo tận tình ThS Nguyễn Thu Hiền, đồ án “ Đánh giá tài nguyên nước đất miền đồng tỉnh Quảng Trị” hoàn thành vào tháng năm 2015 Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc em xin bày tỏ cảm ơn chân thành tới ThS Nguyễn Thu Hiền Cô tận tình bảo, hướng dẫn em suốt trình thực đồ án Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo khoa Khí tượng Thủy văn khoa Tài nguyên nước tạo điều kiện thuận lợi cho e suốt trình học tập hoàn thành đồ án Em xin cảm ơn thầy cô hội đồng chấm đồ án cho em lời nhận xét ý kiến đóng góp quý báu Đồ án hoàn thành khoảng thời gian 10 tuần Do không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy, cô giáo bạn lớp để kiến thức em ngày hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hòa SV: Lê Thị Hòa Lớp: ĐH1T MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Nước nguồn tài nguyên quý giá định đến tồn phát triển sống trái đất Tài nguyên thành phần gắn với phát triển xã hội loài người Trong nước đất thành phần quan trọng Nước đất biết đến nguồn nước có chất lượng cao Tuy mang đặc tính vĩnh cửu nước vô tận, sức tái tạo dòng chảy nằm giới hạn không phụ thuộc vào mong muốn người Việc khai thác, thăm dò nước đất không theo quy hoạch mức gây nên tượng suy giảm số lượng lẫn chất lượng nước đất, gây hạ thấp mực nước, nhiễm bẩn làm ảnh hưởng đến việc cấp nước nhiều vùng Tại Quảng Trị, việc khai thác nước đất tự phát vấn đề cộm Do vậy, đánh giá tài nguyên nước đất mang ý nghĩa quan trọng việc định hướng quy hoạch phát triển tương lai Địa bàn tiến hành nghiên cứu: Miền đồng tỉnh Quảng Trị, gồm 91 phường, xã thị trấn Mục tiêu đồ án Xác định đặc điểm địa chất thủy văn tầng chứa nước Ứng dụng mô hình vào đánh giá trữ lượng tiềm nước đất Đánh giá chất lượng nước, mức độ chứa nước phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra, khảo sát phân tích tổng hợp Phương pháp tiếp cận thu thập tài liệu, nghiên cứu liên quan Phương pháp đánh giá, tổng hợp kế thừa nội dung phù hợp phục vụ cho nghiên cứu đề tài Phương pháp tham khảo ý kiến từ chuyên gia Nội dung nghiên cứu đồ án Ngoài phần mở đầu kết luận, đồ án gồm có nội dung sau: Chương Tổng quan khu vực nghiên cứu Chương Đặc điểm địa chất thủy văn tài nguyên nước khu vực nghiên cứu Chương Hiện trạng khai thác, sử dụng theo tiêu chí phát triển bền vững Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội SV: Lê Thị Hòa Lớp: ĐH1T CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 1.1.1 Vị trí địa lý tự nhiên Tỉnh Quảng Trị giới hạn toạ độ địa lý: 16°18’ đến 17°10’ vĩ độ bắc 106°32’ đến 107°34’ kinh độ đông, phía Bắc giáp huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình, phía Nam giáp huyện Phong Điền A Lưới, tỉnh Thừa Thiên huế, phía Tây biên giới Việt – Lào phía Đông Biển Đông với chiều dài bãi biển 75km Đảo cồn cỏ đảo tỉnh Quảng Trị có diện tích 4km² Hình 1.1 Bản đồ Vị trí khu vực nghiên cứu Miền đồng tỉnh Quảng Trị bao gồm 91 phường, xã thị trấn thuộc huyện, thị : Vĩnh Linh, Gio Linh, Cam Lộ, Đông Hà, Quảng Trị, Triệu phong Hải Lăng, phía Đông giáp với biển Đông, phía Bắc giáp Quảng Bình, phía Nam giáp Thừa Thiên Huế, phía Tây giáp vùng đồi núi tỉnh Quảng Trị [4] 1.1.2 Địa hình Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội SV: Lê Thị Hòa Lớp: ĐH1T Nhìn cách tổng thể, hình thái địa hình miền đồng tỉnh Quảng Trị chạy dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, trùng với đường kéo dài đoạn bờ biển phía Đông Theo độ cao hình thái phân làm dạng địa sau: a Địa hình đồng Là vùng đất bồi đắp phù sa từ hệ thống sông, địa hình tương đối phẳng, có độ cao tuyệt đối từ 25-30m Bao gồm đồng Triệu Phong bồi tụ từ phù sa sông Thạch Hãn màu mỡ; đồng Hải Lăng, đồng sông Bến Hải tương đối phì nhiêu Đây vùng trọng điểm sản xuất lương thực, sản xuất lúa huyện Hải Lăng, Triệu Phong, Gio Linh, Vĩnh Linh b Địa hình cồn cát đụn cát Phát triển dọc ven biển từ nam Cửa Tùng đến giáp Thừa Thiên Huế với bề rộng trung bình – km, độ cao từ 5m đến 15m, cục đến 30m Toàn đụn cát cấu thành từ loại cát trắng bở rời 1.1.3 Thổ nhưỡng Vùng đồng ven biển: bao gồm xã nằm phía Đông quốc lộ 1A kéo dài từ Vĩnh Linh đến Hải Lăng Vỏ phong hoá chủ yếu phát triển đất đá Bazan (Vĩnh Linh) vùng trầm tích biển phù sa sông, gồm tiểu vùng: + Tiểu vùng cồn cát, bãi cát phân bố dọc bờ biển, địa hình đụn cát có dạng lượn sóng, độ dốc nghiêng biển Các đụn cát có độ cao từ 1m đến vài chục mét Cát trắng chiếm ưu thế, tầng bước đầu có tích tụ sắt, chuyển sang màu nâu đỏ Lớp vỏ phong hoá dày, thành phần giới 97% cát Đất nghèo nguyên tố vi lượng + Tiểu vùng đất nhiễm mặn cửa Tùng tạo thành tác động thuỷ triều phân bố địa hình thấp, bậc thềm phù sa ven sông mực nước ngầm nông Diện tích đất chiếm Vùng gò đồi: Hầu hết có dạng địa hình đồi thấp, số dạng thung lũng sông thuộc địa phận huyện Vĩnh Linh, Gio Linh, Cam Lộ vỏ phong hoá Mazma Thực vật chủ yếu dạng lùm bụi, có gai Đất đai nơi bị rửa trôi mạnh + Tiểu vùng Bazan Vĩnh Linh, vùng thích hợp cho trồng hồ tiêu + Tiểu vùng đất đỏ Bazan: thuộc khu vực Cồn Tiên, Dốc Miếu Tân Lâm, Cùa Diện tích khoảng 10.200 Đất có tầng dày 1,2 m, có tới 6.300 Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội SV: Lê Thị Hòa Lớp: ĐH1T Đây hai khối Bazan lớn tỉnh có nhiều tiềm phát triển công nghi + Tiểu vùng đồi thấp sa phiến thạch giáp đồng hình thành đá mẹ sa phiến thạch, tầng mỏng, bị bào mòn mạnh, thực vật nghèo nàn 1.1.4 Thảm thực vật Toàn tỉnh Quảng Trị có 118713 đất rừng tự nhiên Theo kết điều tra nghiên cứu rừng Quảng Trị có khoảng 1053 loại thực vật thuộc 528 chi, 130 họ, có 175 loài gỗ Rừng trồng có 50556 ha, chất lượng tốt, thông nhựa chiếm khoảng 20000 1.1.5 Khí hậu – Khí tượng Khu vực nghiên cứu nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa tương đối điển hình Trong năm có hai mùa rõ rệt, mùa khô mùa mưa Mùa khô từ tháng XII tới tháng VIII, mùa mưa từ tháng IX tới tháng XI Từ tháng III đến tháng VIII chịu ảnh hưởng gió Tây Nam khô nóng Từ tháng IX đến tháng II năm sau chịu ảnh hưởng gió Đông Bắc liền với mưa phùn rét đậm a Lượng mưa Lượng mưa hàng năm nằm khoảng 2.000 - 2.700 mm, cao mức trung bình nước Lượng mưa tháng mùa mưa chiếm tới 68 - 70% lượng mưa năm Tổng lượng mưa tháng mùa khô chiếm 30% tổng lượng mưa năm Giữa mùa khô có thời kỳ mưa lớn tháng V tháng VI gọi mưa tiểu mãn Lượng mưa năm Quảng Trị phân bố không không gian lẫn thời gian (bảng1.1) Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội SV: Lê Thị Hòa Lớp: ĐH1T MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 1.1.1 Vị trí địa lý tự nhiên 1.1.2 Địa hình 1.1.3 Thổ nhưỡng 1.1.4 Thảm thực vật 1.1.5 Khí hậu – Khí tượng 1.1.6 Thuỷ văn 1.2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI 1.2.1 Dân số 1.2.2 Kinh Tế - Xã hội 1.2.3 Nông – lâm nghiệp 1.2.4.Công nghiệp 1.2.5 Y tế - Giáo dục 1.2.6 Mạng lưới giao thông CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN VÀ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 10 2.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11 2.2 TIỀM NĂNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 20 2.2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT 20 2.2.2 Ứng dụng mô hình Modflow vào đánh giá trữ lượng nước đất khu vực nghiên cứu 31 2.2.3 Đánh giá trữ lượng khai thác tiềm phương pháp cân 50 Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội SV: Lê Thị Hòa Lớp: ĐH1T 2.3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 56 2.3.1 Chất lượng nước đất tầng chứa nước thứ miền đồng tỉnh Quảng Trị 58 3.2.2 Chất lượng nước đất tầng chứa nước thứ hai miền đồng tỉnh Quảng Trị 60 CHƯƠNG : HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG THEO TIÊU CHÍ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG 63 3.1 HIỆN TRẠNG KHAI THÁC, SỬ DỤNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT 63 3.1.1 Phục vụ cho sinh hoạt 64 3.1.2 Phục vụ cho đô thị công nghiệp 66 3.1.3 – Phục vụ cho tưới tiêu 67 4.1.4 Phục vụ cho nuôi trồng thủy sản 67 3.2 CÁC TỒN TẠI TRONG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT 69 3.3 KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT THEO TIÊU CHÍ BỀN VỮNG 70 3.3.1 Nguyên tắc khai thác nước đất 70 3.3.2 Khai thác nước đất theo tiêu chí bền vững 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 KẾT LUẬN 72 KIẾN NGHỊ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Lớp: ĐH1T SV: Lê Thị Hòa DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Đặc trưng lượng mưa bình quân nhiều năm (Theo tài liệu quan trắc từ 2000 đến 2013) Bảng 1.2 Độ ẩm tương đối trạm Đông Hà Bảng1.3 Một số đặc trưng dòng chảy năm lưu vực sông Bảng 1.4: Các khu công nghiệp, thương mại tỉnh Quảng Trị Bảng 2.1 Một số dự án điều tra nước đất Quảng Trị 10 Bảng 2.2 Bảng tổng hợp kết hút nước thí nghiệm tầng chứa nước Holocen 14 Bảng 2.3 Kết hút nước thí nghiệm tầng chứa nước Pleistocen 16 Bảng 2.4 Kết hút nước thí nghiệm tầng chứa nước Bazan 17 Bảng 2.5 Kết hút nước thí nghiệm tầng chứa nước Neogen (m) vùng Gio Linh – Hải Lăng 18 Bảng 2.6 Kết hút nước thí nghiệm tầng chứa nước Neogen vùng Hồ Xá 19 Bảng 2.7 Kết hút nước thí nghiệm đới chứa nướcOclovic –Silua 19 Bảng 2.8 Cốt cao mực nước động tính toán tầng chứa nước Pleistocen điểm kiểm tra 41 Bảng 2.9 Kết tính trữ lượng tĩnh miền đồng tỉnh Quảng Trị 54 Bảng 2.10 Trữ lượng động thiên nhiên tiểu vùng sử dụng nước đất 55 Bảng 2.11 Trữ lượng khai thác tiềm miền đồng Quảng Trị 56 Bảng 2.12 Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước ngầm theo tiêu chuẩn QCVN09:2008/BTNMT 57 Bảng 2.13 Hàm lượng tiêu đánh giá chất lượng nước tầng chứa nước thứ 1theo tiêu chuẩn QCVN09/2008-BTNMT 60 Bảng 2.14 Hàm lượng tiêu đánh giá chất lượng nước tầng chứa nước thứ theo tiêu chuẩn QCVN09/2008-BTNMT 61 Bảng 3.1 Kết điều tra tình hình sử dụng nước đất miền đồng tỉnh Quảng Trị 66 Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Lớp: ĐH1T SV: Lê Thị Hòa DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bản đồ Vị trí khu vực nghiên cứu Hình 1.2 Biểu đồ nhiệt độ bình quân tháng trạm Hình 2.1 Địa hình vùng đồng tỉnh Quảng Trị 35 Hình 2.2 Cốt cao đáy tầng chứa nước trầm tích Holocen 35 Hình 2.3 Cốt cao đáy tầng cách nước trầm tích Holocen 36 Hình 2.4 Cốt cao đáy tầng chứa nước trầm tích Pleistocen 36 Hình 2.5 Cốt cao đáy tầng chứa nước trầm tích Neogen 37 Hình 2.6 Mạng sông suối 37 Hình 2.7 Sơ đồ điều kiện biên mô hình đồng tỉnh Quảng Trị 38 Hình 2.8 Mặt cắt dọc mô hình theo giá tri K vùng đồng tỉnh Quảng Trị 38 Hình 2.9 Mặt cắt ngang mô hình theo giá trị K vùng đồng tỉnh Quảng Trị 39 Hình 2.10 Mực nước tĩnh khôi phục mô hình giải toán ngược ổn định 39 Hình 2.11 Đồ thị kết sai số mô hình thực tế giải toán ngược ổn định 40 Hình 2.12 Sơ đồ bố trí ô lưới lỗ khoan khai thác nước 43 Hình 2.13 Cốt cao mực nước động dự báo sau năm tính toán 43 Hình 2.14 Cốt cao mực nước động dự báo sau12 năm tính toán 44 (trường hợp biên Q = const) 44 Hình 2.15 Cốt cao mực nước động dự báo sau 18 năm tính toán 44 (trường hợp biên Q = const) 44 Hình 2.16 Cốt cao mực nước hạ thấp dự báo sau 24 năm tính toán 45 (trường hợp biên Q = const) 45 Hình 2.17 Cốt cao mực nước động dự báo sau 27 năm tính toán 45 (trường hợp biên Q = const) 45 Hình 2.18 Đồ thị so sánh cốt cao mực nước tính toán cuối thời kỳ khai thác với cốt cao mực nước hạ thấp cho phép (trường hợp Q =const) 46 Hình 2.19 Đồ thị tính toán cân nước bước thời gian 46 (trường hợp Q =const) 46 Hình 2.20 Cốt cao mực nước động tính toán sau năm khai thác 47 Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội SV: Lê Thị Hòa Lớp: ĐH1T (trường hợp biên Q = 0) 47 Hình 2.21 Cốt cao mực nước động tính toán sau 12 năm khai thác 47 (trường hợp biên Q = 0) 47 Hình 2.22 Cốt cao mực nước động tính toán sau 18 năm khai thác 48 (trường hợp biên Q = 0) 48 Hình 6.23 Cốt cao mực nước động tính toán sau 24 năm khai thác 48 (trường hợp biên Q = 0) 48 Hình 2.24 Cốt cao mực nước động tính toán sau 27 năm khai thác 49 Hình 2.25 Đồ thị so sánh cốt cao mực nước động tính toán cuối thời kỳ khai thác với cốt cao mực động cho phép (trường hợp Q = 0) 49 Hình 2.26 Đồ thị tính toán cân nước bước thời gian 50 (trường hợp Q =0) 50 Hình 3.1: Khai thác nước dất giếng khoan 69 Hình 3.2: Ao nuôi tôm cát 69 Đồ án tốt nghiệp Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội