Đặc Điểm Thủy Địa Hóa Nước Dưới Đất Khu Vực Đồng Bằng Ven Biển Tỉnh Quảng Nam Và Mối Quan Hệ Với Trầm Tích Đệ Tứ

- Vùng nước có quan hệ chặt chẽ với nước mưa có tổng diện tích khoảng 189,4km2; phân bố ở Tây Bắc huyện Thăng Bình và phủ gần toàn bộ khu vực thành phố Tam Kỳ.

- Vùng nước có nguồn gốc biển hoặc bị nhiễm mặn có diện tích khoảng 401,4km2; chiếm phần lớn trung tâm huyện Điện Bàn, toàn bộ phần đồng bằng huyện Duy Xuyên, một phần phía Đông Bắc huyện Thăng Bình. Vùng nước nguồn gốc biển có quan hệ chặt chẽ với các vùng nước dưới đất trong TCN Pleistocen bị nhiễm mặn.

4.6.4. Đặc điểm thủy địa hóa nước dưới đất khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam và mối quan hệ với trầm tích Đệ tứ

Từ dữ liệu hóa học các mẫu nước dưới đất lấy từ lỗ khoan, NCS đã thành lập sơ đồ thủy địa hóa của tầng chứa nước Holocen và Pleistocen. Qua đánh giá sự phân bố của các vùng thủy địa hóa cho thấy có mối quan hệ chặt chẽ giữa thành phần hóa học của nước dưới đất với trầm tích Đệ tứ và các yếu tố tự nhiên khác.

4.6.4.1. Đặc điểm thủy địa hóa nước dưới đất tầng chứa nước Holocen

Tầng chứa nước Holocen có 4 loại hình hóa học nước dưới đất cơ bản như (Hình 4.32).

- Nước Bicacbonat – Canxi Magie phân bố ở phía Tây của vùng nghiên cứu, huyện Đại Lộc và kéo dài đến trung tâm huyện Điện Bàn. Các loại trầm tích trong vùng là amQ21, aQ22, aQ23. Ngoài ra nước dưới đất cũng có sự trao đổi chặt chẽ với nước sông Vu Gia – Thu Bồn.

- Nước Clorua – Natri có vùng phân bố trùng với 3 vùng nước dưới đất bị nhiễm mặn như sau:

+ Vùng 1: diện tích khoảng 60,66km2 nằm ở trung tâm huyện Điện Bàn.

Có thể bạn quan tâm!

• Sơ Đồ Phân Bố Các Vùng Giàu Nước Trong Tầng Chứa Nước Pleistocen Liên Quan Đến Của Hệ Thống Đứt Gãy Kiến Tạo Hiện Đại.
• Ảnh Hưởng Của Trầm Tích Đệ Tứ Và Các Yếu Tố Tự Nhiên Khác Đến Thành Phần Hóa Học Của Nước Dưới Đất
• Nguồn Gốc Và Xu Thế Biến Đổi Cơ Bản Của Ndđ Trong Tầng Chứa Nước Pleistocen, Trầm Tích Mq 1 3(2) Đn Hệ Tầng Đà Nẵng
• Các Ô Lưới Hoạt Động Của Mô Hình Khu Vực Nghiên Cứu.
• Đặc điểm địa chất Đệ tứ và tài nguyên nước dưới đất khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam - 22
• Đặc điểm địa chất Đệ tứ và tài nguyên nước dưới đất khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam - 23

Xem toàn bộ 193 trang tài liệu này.

+ Vùng 2: diện tích khoảng 46,21km2 nằm ở phía Nam của thành phố Hội An và phía Đông huyện Duy Xuyên.

+ Vùng 3: diện tích khoảng 104km2 nằm ở phía Nam vùng nghiên cứu, chủ yếu là vùng hạ lưu sông Tam Kỳ, sông Trường Giang đổ ra biển tại cửa Kỳ Hà. Các trầm tích phổ biến trong vùng này là aQ22, aQ23, amQ21, amQ22np, amQ23,

ambQ22, ambQ23ch, mQ21no, mQ22, mQ23. Nước dưới đất tại vùng nhiễm mặn 2 và 3 có thể do sự xâm nhập mặn của nước biển hoặc nước sông, nước đầm phá có độ mặn lớn thấm xuống.

- Nước Clorua Bicacbonat – Natri Canxi tạo thành 1 dải kéo dài từ huyện Duy Xuyên đến phía Bắc thành phố Tam Kỳ. Ngoài ra, còn có 2 vùng nhỏ tập trung ở phía Đông Bắc thành phố Hội An và phía Bắc huyện Núi Thành. Các vùng này cũng phân bố gần đới nước dưới đất bị nhiễm mặn.

Trầm tích phổ biến trong vùng này là amQ22np, amQ23, ambQ22, ambQ23ch, mQ21no, mQ22, mQ23.

Người vẽ: NCS. Hoàng Ngô Tự Do

Người kiểm tra: PGS. TS. Nguyễn Văn Lâm

Hình 4.32. Sơ đồ phân vùng các loại hình hóa học nước dưới đất của TCN Holocen

Người vẽ: NCS. Hoàng Ngô Tự Do

Người kiểm tra: PGS. TS. Nguyễn Văn Lâm

Hình 4.33. Sơ đồ phân vùng các loại hình hóa học nước dưới đất của TCN Pleistocen.

- Nước Bicacbonat Clorua – Canxi Natri chia làm 4 vùng nhỏ ở phía Đông Bắc huyện Điện Bàn, Đông Bắc huyện Thăng Bình. Hai vùng này phân bố gần bờ biển, gần trùng với khu vực có các cồn cát chạy dọc bờ biển, địa hình nổi cao hơn so với lân cận từ 5-20m. Hai vùng nước Bicacbonat Clorua – Canxi Natri còn lại nằm ở phía Tây thành phố Tam Kỳ và huyện Núi Thành.

Trầm tích phổ biến ở vùng này là ambQ21, ambQ22, ambQ23ch, mQ21no, mvQ22, mQ23. Ngoài ra, 2 vùng nước Bicacbonat Clorua – Canxi Natri ở Tam Kỳ, Núi Thành còn có sự trao đổi chất với các đá gốc hệ tầng Khâm Đức, Núi Vú và nước sông ở khu vực thượng lưu hệ thống sông Tam Kỳ, sông Trâu ở Núi Thành.

4.6.4.2. Đặc điểm thủy địa hóa nước dưới đất tầng chứa nước Pleistocen

Tầng chứa nước Pleistocen có 4 loại hình hóa học nước dưới đất tương tự như tầng chứa nước Holocen. Phân bố và đặc điểm của các vùng như sau (Hình 4.33):

- Nước Bicacbonat – Canxi Magie phân bố ở phía Tây của vùng nghiên cứu, huyện Đại Lộc và kéo dài đến trung tâm huyện Điện Bàn. Vùng này phủ lên phần lớn vùng nước Bicacbonat – Canxi Magie của tầng chứa nước Holocen. Ngoài ra, nước Bicacbonat – Canxi Magie cũng phân bố trong toàn bộ diện tích vùng đồi núi huyện Quế Sơn và Tây Bắc huyện Phú Ninh.

Các loại trầm tích trong vùng này là aQ12(3)đt, amQ13(2), mlQ13(2)tb, mQ13(1)lc.

- Nước Clorua – Natri có vùng phân bố trùng với vùng nước trong tầng chứa nước Pleistocen bị nhiễm mặn. Vùng nhiễm mặn này có diện tích khoảng 276,60km2, chiếm phần lớn trung tâm huyện Điện Bàn, toàn bộ phần đồng bằng huyện Duy Xuyên, một phần phía Đông thành phố Hội An.

Các loại trầm tích thường gặp tại đây là mQ13(2)đn, amQ13(1), amQ12mb.

- Nước Clorua Bicacbonat – Natri Canxi có vùng phân bố chiếm hầu hết phần phía Đông huyện Thăng Bình và phủ toàn bộ thành phố Tam Kỳ, phần phía Đông Nam huyện Phú Ninh kéo dài đến hết huyện Núi Thành. Diện phân bố của loại nước này cũng trùng với vùng nước dưới đất tầng Pleistocen bị nhiễm măn.

Trầm tích phổ biến trong vùng này là mQ13(2)đn, mlQ13(2)tb.

- Nước Bicacbonat Clorua – Canxi Natri gồm 2 vùng, một vùng trung gian chuyển tiếp giữa đới nước Bicacbonat – Canxi Magie và nước Clorua – Natri nằm ở trung tâm huyện Điện Bàn. Vùng còn lại nằm ở phía Đông huyện Điện Bàn, kéo dài xuống phía Nam gần hết thành phố Hội An.

Các loại trầm tích thường gặp tại đây là mQ13(2)đn, amQ13(2), amQ13(1), amQ12mb.

* Qua kết quả nghiên cứu ở chương này NCS rút ra một số kết luận như sau:

- Các thành tạo trầm tích Đệ tứ tại khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam được phân chia thành 2 tầng chứa nước lỗ hổng; tầng chứa nước trong các thành tạo

trầm tích Holocen - qh có tổng diện tích là 960km2, chiều dày trung bình từ 10 đến 20m và TCN trong các thành tạo trầm tích Pleistocen – qp có tổng diện tích khoảng 1.372km2, bề dày thay đổi từ 4 đến 35m.

- Tầng chứa nước lỗ hổng của các thành tạo trầm tích Holoce chia thành 2 vùng có mức độ chứa nước khác nhau: vùng chứa nước trung bình phân bố tại các khu vực có trầm tích nguồn gốc sông, biển, sông - biển, biển – gió; vùng nghèo nước phân bố tại các khu vực có trầm tích nguồn gốc biển – vũng vịnh, biển – đầm lầy, sông - biển – đầm lầy.

- Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen chia thành 3 vùng có mức độ chứa nước khác nhau: vùng giàu nước phân bố tại các khu vực có trầm tích nguồn gốc sông, sông - biển; vùng chứa nước trung bình phân bố tại các khu vực có trầm tích nguồn gốc sông, biển, sông - biển; vùng nghèo nước phân bố tại các khu vực có trầm tích nguồn gốc biển, biển – vũng vịnh.

- Mức độ phong phú nước trong trầm tích Đệ tứ vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam ngoài việc phụ thuộc vào thành phần thạch học của đất đá, nguồn gốc trầm tích còn chịu sự chi phối nhất định của các hệ thống đứt gãy kiến tạo hiện đại trong khu vực như sau:

+ Vùng giàu nước nhất trong tầng chứa nước Holocen nằm ở trung tâm huyện Điện Bàn, có mật độ các đứt gãy rất lớn (đứt gãy dẫn) gồm các đứt gãy F1-01, F1-02, F1-04, F2-01, F2-02, F2-03, F2-04, F2-21, F3-01, F3-02 tạo điều kiện tập

trung nước trong khu vực.

+ Vùng giàu nước nhất trong tầng chứa nước Pleistocen nằm ở huyện Điện Bàn, kéo dài theo phương Đông Bắc - Tây Nam từ trung tâm huyện cho đến vị trí giáp với huyện Đại Lộc, bị giới hạn bởi các đứt gãy chắn F1-07, F2-01, F2-09, F3-03. Các đứt gãy dẫn nhỏ hơn cắt qua vùng chứa nước làm tăng mức độ phong phú nước trong khu vực là đứt gãy F1-01, F1-02, F1-04, F1-05, F1-06, F2-02, F2-03, F2-04, F2-06, F2-07, F2-21, F3-01, F3-02

- Mực nước dưới đất tại khu vực đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam cũng chịu sự chi phối của các đứt gãy kiến tạo hiện đại. Mực nước ngầm trong tầng chứa nước Holocen ở phía Nam sông Thu Bồn chịu sự khống chế của các đứt gãy F1-12, F1-11, F1-10. Tầng chứa nước Pleistocen có mực nước cao tập trung chủ yếu ở vùng đồi núi phía Tây khu vực nghiên cứu (Đại Lộc, Quế Sơn, Phú Ninh), chịu sự khống chế của các đứt gãy F1-07, F2-09. Các đứt gãy F2-12; đứt gãy F1-14, F2-18, F4-03 cũng có vai trò khống chế mực nước dưới đất của tầng chứa nước Pleistocen.

- Hệ số thấm là thông số quan trọng để đánh giá đặc tính thủy động lực của tầng chứa nước. Tại vùng nghiên cứu, hệ số thấm của các trầm tích nguồn gốc biển gió hạt thô (mvQ22), biển hiện đại hạt thô (mQ23) là lớn nhất, khoảng từ 63,9 đến 88,1m/ngày;

2

trầm tích nguồn gốc sông là cát hạt thô, rất thô (aQ11đp, aQ13(2)đt, aQ21, aQ22, aQ23) có hệ số thấm khá ổn định, biến đổi trong khoảng 38,9-47,5m/ngày; trầm tích biển hệ tầng Nam Ô và hệ tầng Đà Nẵng có hệ số thấm tương đương nhau, biến đổi trong khoảng 12,1-27,7m/ngày (mQ21no) hoặc 8-24,2m/ngày (mQ13(2)đn). Trầm tích nguồn gốc sông biển thành phần cát hạt thô, hạt trung (amQ12mb, amQ22np, amQ23) hệ số thấm biến đổi từ 13,8 đến 37,6m/ngày. Các trầm tích nguồn gốc biển vũng vịnh (mlQ13(1)ht, mlQ13(2)tb, mlQ22kl), sông - biển - đầm lầy (ambQ21, ambQ 2) và đầm lầy ven biển (mbQ22) có hệ số thấm nhỏ nhất biến đổi từ 3,5 đến 5,9m/ngày.

- Quá trình hình thành các nguồn nước dưới đất chịu sự chi phối của những biến động về địa chất, khí hậu, dao động mực nước biển trong lịch sử. Dưới tác động của quá trình thay đổi mực nước biển làm cho thành phần các ion chủ yếu trong nước dưới đất có sự biến thiên theo chu kỳ rõ rệt.

- Nước dưới đất trong thành tạo trầm tích hệ tầng Nam Ô và các thành tạo trầm tích Đệ tứ tuổi Pleistocen có 3 loại nguồn gốc cơ bản là: nước dưới đất có nguồn gốc rửa lũa chiếm diện tích lớn nhất; vùng nước dưới đất có quan hệ chặt chẽ với nước mưa phân bố không tập trung và vùng nước dưới đất có nguồn gốc biển hoặc bị nhiễm mặn có quan hệ chặt chẽ với các vùng nước dưới đất trong TCN bị nhiễm mặn.

- Tầng chứa nước Holocen có 4 loại hình hóa học nước dưới đất cơ bản là nước Bicacbonat – Canxi Magie phân bố tại khu vực có trầm tích amQ21, aQ22, aQ23; nước Clorua – Natri phân bố tại khu vực có trầm tích aQ22, aQ23, amQ21, amQ22np, amQ23, ambQ22, ambQ23ch, mQ21no, mQ22, mQ23 và trùng với các vùng nước dưới đất bị nhiễm mặn; nước Clorua Bicacbonat – Natri Canxi phân bố tại khu vực có trầm tích amQ22np, amQ23, ambQ22, ambQ23ch, mQ21no, mQ22, mQ23; nước Bicacbonat Clorua

– Canxi Natri phân bố tại khu vực có trầm tích ambQ21, ambQ22, ambQ23ch, mQ21no, mvQ22, mQ23.

- Tầng chứa nước Pleistocen có 4 loại hình hóa học nước dưới đất cơ bản là nước Bicacbonat – Canxi Magie phân bố tại khu vực có trầm tích aQ12(3)đt, amQ13(2), mlQ13(2)tb, mQ13(1)lc; nước Clorua – Natri phân bố tại khu vực có trầm tích mQ13(2)đn, amQ13(1), amQ12mb và trùng với các vùng nước dưới đất bị nhiễm mặn; nước Clorua Bicacbonat – Natri Canxi phân bố tại khu vực có trầm tích mQ13(2)đn, mlQ13(2)tb; nước Bicacbonat Clorua – Canxi Natri phân bố tại khu vực có trầm tích mQ13(2)đn, amQ13(2), amQ13(1), amQ12mb.

*************************************************

CHƯƠNG 5

TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRONG TRẦM TÍCH ĐỆ TỨ ĐỒNG BẰNG VEN BIỂN TỈNH QUẢNG NAM

“Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam” (Luật Tài nguyên nước 2015). Trong đó nước dưới đất tồn tại trong các tầng đất đá chứa nước và có mối quan hệ chặt chẽ với các dạng nước khác nước mặt, nước mưa, nước biển.

Trước đây, việc đánh giá tài nguyên nước dưới đất thường theo tiêu chí trữ lượng khai thác tiềm năng nhưng theo quan điểm mới (Nguyễn Văn Lâm – 2013, Đoàn Văn Cánh – 2016) [3, 23] thì đánh giá TNN dưới đất theo tiêu chí đánh giá tài nguyên dự báo nước dưới đất (TNDBNDĐ) phù hợp với thực tế hơn. Quá trình đánh giá cụ thể đã được trình bày ở mục 1.3.3.3, NCS đã sử dụng kết hợp giữa phương pháp giải tích và mô hình hóa để đánh giá TNDBNDĐ. Ngoài ra, NCS cũng chọn trữ lượng khai thác an toàn chiếm khoảng 30% TNDBNDĐ cho khu vực ĐBVB Quảng Nam [3].

5.1. Đánh giá lượng tích chứa tự nhiên (trữ lượng tĩnh) của tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Đệ tứ vùng ĐBVB tỉnh Quảng Nam

Trữ lượng tích chứa tự nhiên gồm 2 thành phần là trữ lượng tĩnh trọng lực và đàn hồi của TCN lỗ hổng trong thành tạo trầm tích Đệ tứ được thực hiện theo công thức ở mục 1.3.3.3, bảng kết quả xem Phụ lục 10a, b, c, d. Từ các số liệu đã có [8, 14, 39], NCS đã xác định trữ lượng tĩnh của các tầng chứa nước như sau:

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Holocen có trữ lượng tĩnh trọng lực là: 19.845,55 (m3/ngày)

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Holocen và Pleistocen có liên hệ thủy lực chặt chẽ, trữ lượng tĩnh trọng lực là:

60.370,55 (m3/ngày)

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Pleistocen có trữ lượng tĩnh trọng lực là: 3.325,54 (m3/ngày)

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Pleistocen có trữ lượng tĩnh đàn hồi là: 3.965,00 (m3/ngày)

5.2. Đánh giá lượng bổ cập (trữ lượng động và cuốn theo) của tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Đệ tứ vùng ĐBVB tỉnh Quảng Nam

Trong đánh giá tài nguyên nước dưới đất, lượng bổ cập gồm có 2 thành phần như sau:

- Trữ lượng cuốn theo (Qcuốn theo) liên quan đến các công trình khai thác nước. Trong điều kiện số liệu của luận án, phần trữ lượng này xem như bằng không.

- Trữ lượng động tự nhiên (Qđộng) là tổng lượng nước chảy vào tầng chứa nước từ lượng nước mưa thấm, lượng nước sông hồ ngấm vào, lượng thấm xuyên từ các tầng chứa nước lân cận và dòng chảy tự nhiên từ bên sườn. Trong luận án, NCS đã sử dụng phương pháp mô hình số để tính toán trữ lượng động.

Mô hình số được sử dụng trong luận án là chương trình GMS (Groundwater Modeling System) vì các ưu điểm sau:

- Có nhiều môđun hỗ trợ cho việc xây dựng mô hình được dễ dàng như môđun Map, 2D-Scatter point, 2D-Grid và 3D-Grid.

- Phần mềm có giao diện đẹp, dễ sử dụng.

- Có các công cụ xử lý dữ liệu mạnh, sửa lỗi chương trình dễ dàng

- Dữ liệu đầu ra của mô hình phong phú ở dạng hình ảnh, phim..

- Hỗ trợ nhiều định dạng tài liệu xuất ra từ kết quả để viết báo cáo rất trực quan. Các bước thành lập mô hình GMS để tính toán lượng bổ cập như sau:

5.2.1. Xây dựng lưới mô hình

Để xây dựng mô hình không gian cho khu vực nghiên cứu, NCS đã phân tích 88 mặt cắt ngang, 20 mặt cắt dọc của vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam. Từ đó xác định ranh giới của các tầng chứa nước, các điều kiện biên không dòng chảy, biên tổng hợp của mô hình.

Trên bình đồ, khu vực nghiên cứu được chia thành mạng lưới ô vuông gồm 180 hàng và 180 cột tạo thành 32.400 ô lưới, kích thước mỗi ô lưới là 500x500m (Hình 5.2). Việc chọn kích thước các ô lưới phụ thuộc vào diện tích và mức độ yêu cầu của kết quả nghiên cứu, nếu chọn ô lưới quá lớn thì kết quả mô phỏng không chính xác, ngược lại thì có rất nhiều ô lưới sẽ dẫn đến máy tính không thể chạy được chương trình vì khối lượng tính toán quá lớn.

Tại mỗi lớp, căn cứ vào điều kiện biên cụ thể NCS chọn các ô lưới hoạt động sẽ tham gia vào quá trình vận hành của mô hình và các ô lưới không hoạt động nằm ngoài phạm vi nghiên cứu của lớp (Hình 5.2), cụ thể như sau:

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Holocen – qh có 3.677 ô lưới hoạt động.