Các Ô Lưới Hoạt Động Của Mô Hình Khu Vực Nghiên Cứu.

.

107058’23”

108012’22”

108026’23”

108040’22”

Ô lưới hoạt động của

tầng chứa kém bên dưới qp.

Ô lưới hoạt động của

tầng chứa nước qh.

Ô lưới hoạt động của

Có thể bạn quan tâm!

• 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
• 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
• 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.

tầng chứa nước qp.

107058’23”

108012’22”

108026’23”

108040’22”

Hình 5.2. Các ô lưới hoạt động của mô hình khu vực nghiên cứu.

16002’01”

15048’25”

15034’53”

15021’17”

16002’01”

15048’25”

15034’53”

15021’17”

Hình 5.1. Bề mặt địa hình đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam được mô hình hóa bằng phần mềm Surfer.

TCN lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Holocen – qh TCN lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Pleistocen – qp TCN kém bên dưới tầng chứa nước Pleistocen (đá gốc)

Hình 5.3. Mô hình không gian khu vực nghiên cứu, gồm 2 TCN lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Holocen (qh), Pleistocen (qp) và TCN kém bên dưới tầng chứa nước Pleistocen.

TCN lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Holocen – qh TCN lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Pleistocen – qp TCN kém bên dưới tầng chứa nước Pleistocen (đá gốc)

Hình 5.4. Sơ đồ lưới mặt cắt không gian của các tầng chứa nước qh – qp tại đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam.

- 152 -

- Tầng chứa nước lỗ hổng trong các thành tạo trầm tích Pleistocen – qp có 4.859 ô lưới hoạt động.

- Tầng chứa nước kém bên dưới tầng chứa nước Pleistocen (đá gốc) có 7.697 ô lưới hoạt động.

Căn cứ vào dữ liệu cao độ địa hình, dữ liệu hố khoan, NCS đã xây dựng mô hình không gian của các tầng chứa nước như Hình 5.3a, b.

5.2.2. Các điều kiện biên

Vùng lập mô hình tính toán gồm có 3 tầng chứa nước với các điều kiện biên cụ thể như sau:

5.2.2.1. Biên không dòng chảy - Biên loại II (biên Neuman)

107058’23”

108012’22”

108026’23”

108040’22”

Biên tổng hợp

Biên không dòng chảy

107058’23”

108012’22”

108026’23”

108040’22”

15048’25”

16002’01”

15048’25”

16002’01”

Biên không dòng chảy (No flow boundary) là biên mà tại đó không có nước chảy vào – ra vùng nghiên cứu (lưu lượng Q = 0), được dùng để mô phỏng các ranh giới không thấm nước giữa đá gốc và các trầm tích Đệ tứ. Biên này nằm ở phía Tây các tầng chứa nước, tại vị trí trầm tích Đệ tứ gặp đá gốc hoặc phạm vi giới hạn của lớp chứa nước (chiều dày tầng chứa nước tại vị trí này bằng 0), xem Hình 5.3, 5.5.

15021’17”

15034’53”

15021’17”

15034’53”

Hình 5.5. Sơ đồ biên không dòng chảy và biên tổng hợp của tầng chứa nước kém nằm dưới tầng chứa nước qp.

- 153 -

107058’23” 108012’22”

108026’23”

108040’22”

107058’23” 108012’22”

108026’23”

108040’22”

15048’25”

16002’01”

15048’25”

16002’01”

15048’25”

16002’01”

15048’25”

16002’01”

Biên tổng hợp Biên tổng hợp

15034’53”

15034’53”

15034’53”

15034’53”

Biên không dòng chảy Biên không dòng chảy

15021’17”

107058’23” 108012’22”

108026’23”

108040’22”

107058’23” 108012’22”

108026’23”

108040’22”

15021’17”

15021’17”

15021’17”

Hình 5.7. Sơ đồ biên không dòng chảy và biên tổng hợp của tầng chứa nước Holocen - qh.

Hình 5.6. Sơ đồ biên không dòng chảy và biên tổng hợp của tầng chứa nước Pleistocen - qp.

5.2.2.2. Biên tổng hợp - Biên loại III (biên Cauchy)

Biên tổng hợp (General Head) dùng để mô tả ranh giới giữa một vùng nước mặt, có trao đổi với nước dưới đất. Loại biên này được dùng mô tả cho các hồ lớn, đầm phá hoặc biển. Trong mô hình tại vùng Quảng Nam, chúng được dùng mô tả cho biên biển nằm ở phía Đông khu vực nghiên cứu (Hình 5.6, 5.7).

5.2.2.3. Biên sông - Biên loại I (biên Dirichle)

107058’23

108012’22

108026’23

108040’22

Mạng lưới sông suối khu vực nghiên cứu được mô hình hóa

theo GMS

107058’23

108012’22

108026’23

108040’22

15048’25”

16002’01”

15048’25”

16002’01”

Biên sông (River Head) được dùng để mô tả hệ thống sông trong khu vực nghiên cứu (Hình 5.8).

15021’17”

15034’53”

15021’17”

15034’53”

Hình 5.8. Sơ đồ biên sông (River Head) mô phỏng hệ thống sông vùng nghiên cứu.

5.2.3. Các dữ liệu đầu vào của mô hình

5.2.3.1. Hệ số thấm, hệ số nhả nước

Hệ số thấm của các trầm tích chứa nước sẽ được tính toán căn cứ vào dữ liệu bơm hút nước thí nghiệm, dữ liệu tính toán thấm từ độ hạt trầm tích đã có ở phần trước. Các tầng chứa nước tổng hợp gồm nhiều lớp trầm tích có hệ số thấm là giá trị hệ số thấm trung bình của các lớp trong tầng chứa (Hình 4.11, 12).

Hệ số nhả nước trọng lực được tính toán từ hệ số thấm theo công thức kinh nghiệm như sau: 𝜇 = 0,117 7√𝐾

Hệ số nhả nước đàn hồi (µ*) lấy theo các kết quả hút nước thí nghiệm. Trong

khu vực nghiên cứu có một vùng chứa nước áp lực do có lớp sét ngăn cách giữa Holocen và Pleistocen.

5.2.3.2. Dữ liệu bổ cập lượng mưa

Lượng mưa bổ cập cho nước ngầm được tính toán dựa vào bản đồ phân vùng mưa trung bình trong khu vực nghiên cứu, kết hợp với hệ số thấm của các lớp trầm tích trên mặt để điều chỉnh lượng mưa cung cấp cho nước ngầm. Thông thường lượng mưa cung cấp cho nước ngầm thường chỉ từ 20% đến 30% lượng mưa rơi trên mặt đất. Bên cạnh đó, do có sự bốc hơi diễn ra ngược lại với quá trình mưa nên thông số này còn nhỏ hơn, trong khu vực nghiên cứu chỉ chiếm 10% đến 15% lượng mưa trung bình (Hình 5.9).

107058’23”

108012’22”

108026’23”

108040’22”

Phân vùng bổ cập lượng mưa, mỗi vùng là một chuỗi số liệu 12 tháng

107058’23”

108012’22”

108026’23”

108040’22”

15048’25”

16002’01”

15048’25”

16002’01”

Ngoài ra, lượng mưa thay đổi theo hàng tháng nên dữ liệu này được nhập theo chuỗi thời gian. Trong mô hình nghiên cứu, NCS lấy lượng mưa năm 2014 làm cơ sở cho đánh giá tài nguyên nước dưới đất trong vùng Quảng Nam.

15021’17”

15034’53”

15021’17”

15034’53”

Hình 5.9. Sơ đồ phân vùng lượng bổ cập nước mưa cho nước dưới đất.

5.2.4. Chạy và chỉnh lý mô hình bằng phương pháp giải bài toán ngược ổn định

5.2.4.1. Chạy và chỉnh lý mô hình bằng bài toán ngược ổn định

Sau khi xây dựng được lưới mô hình và nhập các điều kiện biên phù hợp, tiến hành chạy mô hình ở trạng thái ổn định để khôi phục lại mực nước ban đầu và so sánh với mực nước quan trắc trong thực tế. Quá trình giải được thử lặp nhiều lần để điều chỉnh

các điều kiện biên cho đến khi sai số giữa mực nước trên mô hình và mực nước quan trắc thực tế nằm trong giới hạn cho phép (Hình 5.10). Sai số trung bình là -0,6; sai số trung bình tuyệt đối là 0,71; sai số trung bình quân phương là 0,79; với các kết quả sai số trên thì mực nước tính toán của mô hình khá phù hợp với thực tế.

5.2.4.2. Chạy và chỉnh lý mô hình bằng bài toán ngược không ổn định

Trên cơ sở các kết quả đã có từ bài toán ngược ổn định, NCS đã tiến hành chạy mô hình cho bài toán ngược không ổn định dựa vào các thông số lượng mưa, mực nước sông, mực nước biển theo số liệu năm 2014. Bài toán không ổn định được chia làm 12 bước theo tháng, bắt đầu từ ngày 1 - 1 - 2014 đến ngày 1 - 1- 2015. Quá trình giải được thử lặp nhiều lần để điều chỉnh các các thông số địa chất thuỷ văn của tầng chứa nước như hệ số thấm, hệ số nhả nước…

Kết quả giải bài toán ngược đã đạt yêu cầu với các sai số trung bình là 0,035; sai số trung bình tuyệt đối là 0,49; sai số trung bình quân phương là 0,81. Mực nước tính toán từ mô hình lệch trong giới hạn cho phép so với mực nước quan trắc thực tế (Hình 5.11). Như vậy, các thông số điều kiện biên, đặc tính địa chất thủy văn của tầng chứa nước đã được điều chỉnh hợp lý để các kết quả mô phỏng từ mô hình phù hợp với kết quả đo đạc thực tế. Lúc này có thể sử dụng mô hình để thiết kế cho các kịch bản nghiên cứu khác nhau, đánh giá các nguồn hình thành trữ lượng nước dưới đất tại khu vực nghiên cứu, đánh giá động thái nước dưới đất ở các thời điểm tương lai…

Hình 5.10. Biểu đồ biểu diễn kết quả sai số giữa mực nước mô hình và thực tế trong bài toán ngược ổn định.