Tài liệu đánh giá tính bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất vùng bắc sông tiền

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẶNG VĂN TÚC ĐÁNH GIÁ TÍNH BỀN VỮNG NGUỒN TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG BẮC SÔNG TIỀN Chuyên ngành : Kỹ thuật địa chất Mã số : 60520501 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2018 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC QUỐC GIA HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Đình Tứ (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Phan Chu Nam (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Bùi Trần Vượng (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày 06 tháng 07 năm 2018. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1. Chủ tịch: PGS. TS. Nguyễn Việt Kỳ 2. Thư ký: TS. Đào Hồng Hải 3. Phản biện 1: TS. Phan Chu Nam 4. Phản biện 2: TS. Bùi Trần Vượng 5. Ủy viên: TS. Tô Viết Nam. Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đặng Văn Túc MSHV: 1570732 Ngày, tháng, năm sinh: 13/08/1983 Nơi sinh: Nam Định Chuyên ngành: Kỹ thuật địa chất Mã số: 60520501 I. TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ TÍNH BỀN VỮNG NGUỒN TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG BẮC SÔNG TIỀN. II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tổng hợp kết quả nghiên cứu đã thực hiện nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn vùng nghiên cứu; - Xây dựng bộ chỉ số bền vững nước dưới đất cho vùng nghiên cứu; - Đánh giá tính bền vững nước dưới đất vùng nghiên cứu theo các chỉ số đã đánh giá, lựa chọn. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/07/2017 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06/2018 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TIẾN SĨ NGUYỄN ĐÌNH TỨ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tp. HCM, ngày tháng năm 2018 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐỊA KỸ THUẬT (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) PGS. TS. Nguyễn Đình Tứ TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ (Họ tên và chữ ký) 2 LỜI CẢM ƠN Trong khoảng thời gian học tập tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP. Hồ Chí Minh và đặc biệt là hơn một năm làm luận văn tốt nghiệp, học viên đã trưởng thành rất nhiều trong việc nghiên cứu. Học viên xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến tất cả các quý thầy cô khoa Kỹ thuật Địa Chất và Dầu Khí trường Đại học Bách Khoa, đặc biệt là thầy Nguyễn Đình Tứ và thầy Nguyễn Việt Kỳ đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và dìu dắt học viên rất nhiều trên con đường trở thành một thạc sĩ. 3 TÓM TẮT LUẬN VĂN Nội dung chính của đề tài là nghiên cứu đặc điểm địa chất thủy văn và hiện trạng khai thác các tầng chứa nước vùng Bắc Sông Tiền; nghiên cứu, lựa chọn những chỉ số phù hợp để đánh giá tính bền vững tài nguyên nước dưới đất vùng nghiên cứu. Từ các kết quả này, đã đề xuất các giải pháp khai thác, bảo vệ nguồn tài nguyên nước cho vùng nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng gần hết chỉ số đều kém bền vững. Nguồn tài nguyên nước dưới đất có thể tái tạo không đủ để đáp ứng nhu cầu của con người trong hiện tại và tương lai. Nguồn nước được sử dụng phục vụ mục đích sinh hoạt chủ yếu là nguồn nước dưới đất. Mức độ cạn kiệt cao tại các tầng chứa nước đang được khai thác chính trong vùng (n22, n21 và n13). ABSTRACT The main content of the research is to study the hydro-geological characteristics and current exploitation status of all aquifers in the North of Tien River area, to study the appropriate indicators to assess the sustainability of groundwater resources of the study area. The received results show that almost all indicators are unstainable and the renewable groundwater sources are inadequate for human demand currently and in the future. Mostly groundwater resources are used for domestic purposes. The high depletion rate in the 3 main aquifers, being n22, n21 and n13. 4 LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN Học viên xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức, số liệu đo đạc thực tiễn và dưới sự hướng dẫn của thầy PGS. TS. Nguyễn Đình Tứ. Các số liệu, mô hình tính toán và những kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực. Nội dung của bản luận văn này hoàn toàn tuân theo nội dung của đề cương luận văn đã được Hội đồng đánh giá đề cương luận văn cao học ngành Kỹ thuật địa chất, Khoa Kỹ thuật Địa Chất và Dầu Khí thông qua. Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam đoan trên. TP. Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 8 năm 2018 Tác giả luận văn Đặng Văn Túc 5 MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................3 TÓM TẮT LUẬN VĂN ..................................................................................................4 LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN ...........................................................5 MỤC LỤC .......................................................................................................................6 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU .....................................................7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .........................................................................8 DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................ 10 MỞ ĐẦU .......................................................................................................................11 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU ...................................................15 1.1. Đặc điểm tự nhiên............................................................................................... 15 1.2. Đặc điểm dân cư, kinh tế - xã hội ....................................................................... 19 1.3. Đặc điểm nguồn tài nguyên NDĐ vùng Bắc Sông Tiền .................................... 20 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÁC CHỈ SỐ BỀN VỮNG NGUỒN TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÙNG BẮC SÔNG TIỀN ..................45 2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu chỉ số bền vững NDĐ..................................... 45 2.2. Luận chứng lựa chọn các chỉ số đánh giá tính bền vững nguồn tài nguyên NDĐ cho vùng Bắc Sông Tiền .................................................................................................. 50 2.3. Phương pháp tính toán các chỉ số ....................................................................... 51 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÁC CHỈ SỐ BỀN VỮNG NGUỒN TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT .....................................................................................60 3.1. Chỉ số nước dưới đất có thể tái tạo trên đầu người ............................................ 60 3.2. Chỉ số tổng lượng khai thác NDĐ/lượng bổ cập ................................................ 67 3.3. Chỉ số khai thác NDĐ /trữ lượng khai thác tiềm năng ....................................... 69 3.4. Chỉ số sử dụng nước cho sinh hoạt ..................................................................... 72 3.5. Chỉ số cạn kiệt nước dưới đất ............................................................................. 76 CHƯƠNG 4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN NGHỊ ............................................................... 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................92 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 95 6 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU NDĐ Nước dưới đất ĐCTV Địa chất thủy văn TP Thành phố TX Thị xã BST Bắc Sông Tiền ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long KT-XH Kinh tế - Xã hội BĐKH Biến đổi khí hậu LV Luận văn [1], [2], … Số hiệu tài liệu tham khảo 7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1-1. Vị trí vùng nghiên cứu .................................................................................... 16 Hình 1-2. Biểu đồ lượng mưa vùng nghiên cứu giai đoạn 2011-2015 ........................... 17 Hình 1-3. Chiều sâu phân bố đáy tầng chứa nước Holocen ............................................ 21 Hình 1-4. Bản đồ phân bố mặn - nhạt tầng chứa nước Holocen ..................................... 22 Hình 1-5. Biểu đồ mực nước tầng Holocen khu vực Long An giai đoạn 2011-2015 ..... 23 Hình 1-6. Biểu đồ mực nước tầng Holocen khu vực Đồng Tháp giai đoạn 2011-2015 . 23 Hình 1-7. Chiều sâu phân bố đáy tầng chứa nước Pleisotcen trên .................................. 24 Hình 1-8. Bản đồ phân bố mặn - nhạt tầng chứa nước Pleistocen trên ........................... 25 Hình 1-9. Biểu đồ quan trắc mực nước tầng Pleistocen trên khu vực Đồng Tháp giai đoạn 2011-2015 ............................................................................................................... 25 Hình 1-10. Biểu đồ mực nước tầng Pleistocen trên khu vực Long An ........................... 26 Hình 1-11. Biểu đồ mực nước tầng Pleistocen trên khu vực Tiền Giang giai đoạn 20132016 ................................................................................................................................. 26 Hình 1-12. Chiều sâu phân bố đáy tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên ..................... 27 Hình 1-13. Bản đồ phân bố mặn - nhạt tầng chứa nước Pleistocen giữa - trên .............. 28 Hình 1-14. Biểu đồ mực nước tầng Pleistocen giữa-trên khu vực Long An ................... 29 Hình 1-15. Biểu đồ mực nước tầng Pleistocen giữa-trên khu vực Đồng Tháp ............... 29 Hình 1-16. Biểu đồ mực nước tầng Pleistocen giữa-trên khu vực Tiền Giang ............... 29 Hình 1-17. Chiều sâu phân bố đáy tầng chứa nước Pleistocen dưới ............................... 30 Hình 1-18. Bản đồ phân bố mặn - nhạt tầng chứa nước Pleistocen dưới ........................ 31 Hình 1-19. Biểu đồ mực nước tầng Pleistocen dưới khu vực Long An giai đoạn 20112015 ................................................................................................................................. 31 Hình 1-20. Biểu đồ mực nước tầng Pleistocen dưới khu vực Đồng Tháp giai đoạn 2011-2015 ........................................................................................................................ 32 Hình 1-21. Biểu đồ mực nước tầng Pleistocen dưới khu vực Tiền Giang giai đoạn 2013-2016 ........................................................................................................................ 32 Hình 1-22. Chiều sâu phân bố đáy tầng chứa nước Pliocen giữa ................................... 33 Hình 1-23. Bản đồ phân bố mặn - nhạt tầng chứa nước Pliocen giữa............................. 34 Hình 1-24. Biểu đồ mực nước tầng Pliocen giữa khu vực Long An giai đoạn 2011-2015 ......................................................................................................................................... 35 Hình 1-25. Biểu đồ mực nước tầng Pliocen giữa khu vực Đồng Tháp giai đoạn 20112015 ................................................................................................................................. 35 Hình 1-26. Biểu đồ mực nước tầng Pliocen giữa khu vực Tiền Giang giai đoạn 20112016 ................................................................................................................................. 35 Hình 1-27. Chiều sâu phân bố đáy tầng chứa nước Pliocen dưới ................................... 36 Hình 1-28. Bản đồ phân bố mặn - nhạt tầng chứa nước Pliocen dưới ............................ 37 Hình 1-29. Biểu đồ mực nước tầng Pliocen dưới khu vực Long An giai đoạn 2011-2015 ......................................................................................................................................... 38 Hình 1-30. Biểu đồ mực nước tầng Pliocen dưới khu vực Đồng Tháp giai đoạn 20112015 ................................................................................................................................. 38 Hình 1-31. Biểu đồ mực nước tầng Pliocen dưới khu vực Tiền Giang giai đoạn 20112016 ................................................................................................................................. 38 Hình 1-32. Chiều sâu phân bố đáy tầng chứa nước Miocen trên .................................... 39 Hình 1-33. Bản đồ phân bố mặn - nhạt tầng chứa nước Miocen trên ............................. 40 8 Hình 1-34. Biểu đồ mực nước tầng Miocen trên khu vực Long An giai đoạn 2011-2015 ......................................................................................................................................... 41 Hình 1-35. Biểu đồ mực nước tầng Miocen trên khu vực Đồng Tháp giai đoạn 20112016 ................................................................................................................................. 41 Hình 1-36. Biểu đồ mực nước tầng Miocen trên khu vực Tiền Giang giai đoạn 20112016 ................................................................................................................................. 41 Hình 3-1. Diện tích vùng lập mô hình và các biên sông ................................................. 60 Hình 3-2. Sơ đồ hàng rào thể hiện các lớp mô hình ........................................................ 61 Hình 3-3. Bản đồ chỉ số khai thác NDĐ/trữ lượng khai thác tiềm năng ......................... 72 Hình 3-4. Bản đồ chỉ số sử dụng NDĐ cho sinh hoạt ..................................................... 76 Hình 3-5. Bản đồ phân vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước qp3 .............................. 78 Hình 3-6. Bản đồ phân vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước qp2-3 ........................... 79 Hình 3-7. Bản đồ phân vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước qp1 .............................. 81 Hình 3-8. Bản đồ phân vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước n22 .............................. 82 Hình 3-9. Bản đồ phân vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước n21 .............................. 84 Hình 3-10. Bản đồ phân vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước n13 ............................ 85 9 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1-1. Bảng tổng hợp dân số vùng nghiên cứu ......................................................... 19 Bảng 1-2. Tổng hợp hiện trạng khai thác NDĐ theo đơn vị hành chính ........................ 42 Bảng 1-3. Tổng hợp hiện trạng khai thác NDĐ theo mục đích sử dụng ......................... 43 Bảng 2-1. Bảng thống kê 10 chỉ số đề xuất bởi UNESCO.............................................. 45 Bảng 2-2. Các chỉ số lựa chọn tính toán cho vùng Bắc Sông Tiền ................................. 51 Bảng 2-3. Thang đánh giá NDĐ có thể tái tạo trên đầu người ........................................ 52 Bảng 2-4. . Định mức sử dụng nước sinh hoạt và các nhu cầu khác............................... 58 Bảng 3-1. Kết quả tính toán trữ lượng NDĐ có thể tái tạo vùng Bắc Sông Tiền ........... 63 Bảng 3-2. Thống kê dân số vùng Bắc Sông Tiền ............................................................ 65 Bảng 3-3. Kết quả tính toán chỉ số nguồn nước có thể tái tạo trên đầu người ................ 66 Bảng 3-4. Tổng hợp kết quả tính lượng bổ cập cho NDĐ .............................................. 67 Bảng 3-5. Kết quả tính chỉ số tổng lượng khai thác NDĐ/lượng bổ cập ........................ 68 Bảng 3-6. Kết quả tính trữ lượng tiềm năng khai thác NDĐ .......................................... 70 Bảng 3-7. Kết quả tính chỉ số khai thác NDĐ/trữ lượng khai thác tiềm năng ................ 71 Bảng 3-8. Kết quả tính nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt .......................................... 73 Bảng 3-9. Kết quả tính chỉ số sử dụng NDĐ cho sinh hoạt ............................................ 75 Bảng 3-10. Tốc độ hạ thấp mực nước tại các trạm quan trắc vùng nghiên cứu .............. 76 Bảng 3-11. Tổng hợp diện tích vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước qp3 ................. 78 Bảng 3-12. Tổng hợp diện tích vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước qp2-3 ............... 79 Bảng 3-13. Tổng hợp diện tích vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước qp1 ................. 81 Bảng 3-14. Tổng hợp diện tích vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước n22.................. 82 Bảng 3-15. Tổng hợp diện tích vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước n21.................. 84 Bảng 3-16. Tổng hợp diện tích vùng hạ thấp mực nước tầng chứa nước n13.................. 85 Bảng 3-17. Kết quả tính chỉ số cạn kiệt nước dưới đất ................................................... 87 10 MỞ ĐẦU I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Cùng với nhịp độ phát triển kinh tế - xã hội chung của ĐBSCL, khu vực Bắc Sông Tiền (gồm các tỉnh Tiền Giang, Long An và Đồng Tháp) trong những năm gần đây có sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế - xã hội. Việc cung cấp đủ nguồn nước sạch cho ăn uống, sinh hoạt và sản xuất ngày càng trở lên cấp bách, đặc biệt trong bối cảnh biến đối khí hậu và xâm nhập mặn. Do đó việc khai thác nước dưới đất ngày càng tăng cao để phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất là điều không tránh khỏi. Tuy vậy, nguồn nước dưới đất không phải là vô tận, việc khai thác quá mức sẽ gây ra những tác động không nhỏ đến các tầng chứa nước như xâm nhập mặn, cạn kiệt tầng chứa nước… Theo kết quả quan trắc mực nước dưới đất trong vùng cho thấy, mực nước có xu hướng giảm nhanh trong những năm gần đây, cụ thể như sau: Kết quả quan trắc mực nước dưới đất trên địa bàn tỉnh Tiền Giang từ năm 2009 đến nay cho mực nước các tầng Pliocen giữa, Pliocen dưới và Miocen trên có xu hướng giảm từ 0,50m/năm đến 1,02m/năm [1]; Đối với tỉnh Long An, kết quả quan trắc từ các trạm quan trắc Quốc gia cho mực nước các tầng chứa nước Pliocen giữa, Pliocen dưới và Miocen giai đoạn 2005 - 2010 có mức độ suy giảm từ 0,17 - 0,76m/năm [2]; Đối với tỉnh Đồng Tháp, kết quả quan trắc tại các trạm Lai Vung và Thanh Bình cho tốc độ hạ thấp mực nước trung bình giai đoạn 2005 - 2010 trong tầng Pliocen giữa và Pliocen dưới từ 0,40 - 0,42m/năm [2]. Do đó, việc đánh giá tính bền vững của tài nguyên NDĐ để có những định hướng khai thác bền vững, phục vụ quy hoạch, định hướng phát triển kinh tế xã hội là một yêu cầu cấp thiết được đặt ra. Hiện này có nhiều cách tiếp cận khác nhau để đánh giá tính bền vững của nước dưới đất. Một trong những hướng nghiên cứu được giới chuyên môn đánh giá cao đó là sử dụng các chỉ số bền vững NDĐ. Đánh giá tính bền vững tài nguyên NDĐ bằng các chỉ số bền vững mang tính tổng hợp cao vì đã xem xét rất toàn diện dựa trên 3 vấn đề: i) tiềm năng của nguồn NDĐ, ii) các nhân tố tự nhiên (khả năng tái tạo) và iii) các yếu tố nhân 11 tạo (hoạt động khai thác NDĐ). Đây là những tiêu chí để đánh giá tính bền vững của tài nguyên NDĐ ở một vùng lãnh thổ đã được nhiều nơi trên thế giới áp dụng. Đề tài: “Đánh giá tính bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất vùng Bắc Sông Tiền” sẽ tiếp cận các khái niệm bền vững định lượng thông qua việc nghiên cứu các chỉ số NDĐ theo như thông lệ chung của cộng đồng quốc tế (Các chỉ số NDĐ đánh giá dựa vào sách hướng dẫn “Groundwater resources sustainability indicators” do UNESCO, IAEA, IAH xuất bản). Ngoài ra còn căn cứ vào đặc điểm địa chất thủy văn của khu vực nghiên cứu, là vùng chuyển tiếp giữa miền Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ, các giá trị thu thập thực tế qua các trạm quan trắc Quốc gia để để lựa chọn bộ chỉ số phù hợp nhất nhằm định lượng tính bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất của khu vực nghiên cứu. II. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI a. Mục tiêu - Đánh giá tính bền vững nguồn tài nguyên NDĐ vùng Bắc Sông Tiền; - Đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất khu vực nghiên cứu. b. Nhiệm vụ - Thu thập các tài liệu liên quan đến đề tài; - Tổng hợp, phân tích, đánh giá tài liệu theo các nội dung đánh giá; - Xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất phục vụ cho tính toán các chỉ số; - Đánh giá, xây dựng các bản đồ chỉ số bền vững nước dưới đất; - Đề xuất các giải pháp khai thác bền vững nước dưới đất. III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU a. Đối tượng nghiên cứu: 7 tầng chứa nước vùng Bắc Sông Tiền. b. Phạm vi nghiên cứu: Vùng phía bắc Sông Tiền, gồm các tỉnh Tiền Giang, Long An và Đồng Tháp. IV. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nội dung 1: Tổng hợp kết quả nghiên cứu đã thực hiện nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn vùng nghiên cứu; Nội dung 2: Xây dựng bộ chỉ số bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất cho vùng nghiên cứu; 12 Nội dung 3: Đánh giá tính bền vững nguồn nước dưới đất vùng nghiên cứu theo các chỉ số đã đánh giá, lựa chọn - Xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất; - Tính toán các chỉ số bền vững nước dưới đất; - Lập các bản đồ cho từng chỉ số bền vững nguồn tài nguyên NDĐ vùng nghiên cứu trên cơ sở kết quả tính toán và các bản đồ phụ trợ khác. Nội dung 4: Rút ra các kết luận và đề xuất các kiến nghị. V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đề tài sử dụng kết hợp các phương pháp nghiên cứu sau: a. Phương pháp thu thập số liệu: đây là phương pháp truyền thống luôn được thực hiện ở bất cứ nhiệm vụ nghiên cứu nào và được tiến hành trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Mục tiêu của việc thu thập tài liệu nhằm đảm bảo có được đầy đủ các tài liệu nghiên cứu có liên quan đã thực hiện trong vùng; b. Phương pháp kế thừa: dựa trên các đề tài, các bài báo đã nghiên cứu về vấn đề này trên thế giới, trong nước và ngay tại phạm vi khu vực nghiên cứu; c. Phương pháp mô hình số: Căn cứ yêu cầu tính toán các chỉ số NDĐ, nhiều thông số được xác định bằng phương pháp mô hình; d. Phương pháp phân tích, thống kê, tổng hợp, xử lý số liệu - Thu thập các tài liệu liên quan đến Địa chất, Địa chất thuỷ văn, hiện trạng khai thác sử dụng nước dưới đất, tài liệu khí tượng thuỷ văn, tài liệu hiện trạng sử dụng đất, tổng hợp cột địa tầng các lỗ khoan nghiên cứu và khai thác nước, số liệu quan trắc mực nước tại các trạm quan trắc Quốc gia và mạng quan trắc trên địa bàn tỉnh Tiền Giang. - Tính toán xử lý các thông tin dữ liệu, chọn lọc các thông tin phù hợp, cần thiết cho Luận văn và chuyển thành các file lưu trữ bằng các phần mềm chuyên dụng như Microsolf Excel, MapInfor, Surfer… - Số hóa các bản đồ, đồ thị để minh họa trong luận văn. VI. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN a. Ý nghĩa khoa học Chỉ số NDĐ có thể giúp đơn giản hóa thông tin về quản lý tổng hợp tài nguyên NDĐ và thiết lập giao tiếp hiệu quả giữa các nhóm người sử dụng nước khác nhau. 13 Lần đầu tiên chọn lựa các chỉ số phù hợp của UNESCO nhằm định lượng tính bền vững nguồn nước dưới đất khu vực Bắc Sông Tiền. b. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả đánh giá tính bền vững nước dưới đất là cơ sở khoa học để đề xuất phương hướng khai thác hợp lý tài nguyên nước dưới đất cho vùng Bắc Sông Tiền. Các chỉ số NDĐ được dùng để so sánh, đối chiếu giữa các khu vực khác nhau, từ đó nhận diện các vấn đề quan trọng, nổi cộm của từng khu vực và nguyên nhân. Đây là cơ sở giúp cho việc định hướng nhiều mục tiêu chính sách liên quan đến tài nguyên nước. Các chỉ số bền vững nước dưới đất thể hiện quan hệ NDĐ - sinh thái - con người và đặc biệt các chỉ số là công cụ giao tiếp hữu hiệu của các nhà khoa học, các cơ quan quản lý và người dân. Giúp các cấp quản lý tài nguyên NDĐ và cộng đồng tiếp cận thông tin về tài nguyên NDĐ dễ dàng hơn, từ đó góp phần nâng cao nhận thức về tài nguyên nước dưới đất. 14 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1. Đặc điểm tự nhiên 1.1.1. Vị trí địa lý Vùng nghiên cứu được lựa chọn dựa trên quan điểm liên vùng, liên tỉnh, nằm trọn vẹn trong lưu vực hai sông lớn là sông Tiền và sông Vàm Cỏ Đông và một diện tích nhỏ khu vực Cần Giuộc, Cần Giờ. Theo quan điểm trên, phạm vi vùng dự án có ranh giới phía tây nam là sông Tiền, ranh giới phía bắc là biên giới Việt Nam - Campuchia, sông Vàm Cỏ Đông, phía bắc huyện Nhà Bè - TP. Hồ Chí Minh, ranh giới phía đông là biển Đông, với tổng diện tích nghiên cứu là 9.596km2, bao gồm: - Toàn bộ diện tích tỉnh Tiền Giang. - Các huyện Vĩnh Hưng, Tân Hưng, Mộc Hoá, Tân Thạnh, Châu Thành, Thạnh Hoá, Tân Trụ, Cần Đước, Cần Giuộc và TP. Tân An, một phần diện tích các huyện Thủ Thừa, Đức Hoà, Đức Huệ, Bến Lức tỉnh Long An. - Phần lớn diện tích huyện Hồng Ngự, toàn bộ diện tích các huyện Tam Nông, Tân Hồng, Tháp Mười, Cao Lãnh và TP. Cao Lãnh - tỉnh Đồng Tháp. 15 1 0 1 4 0 °4 °°2 5 2 '5 '' 0 '' ""0 11 1 0 10 0 4 04 4 4°°°2 2 5 25 5 50 0 0"""""" 1 10 1 04 0 4°°4 2 °2 25 2 5''5 0 '0 0 ' "0 1 12 1 2°°2 °° 1 1 11 12 2 12 2°2 2°°°° 22 20 0 20 0'0 00 0 '0 0 ' "0 0"""" 2 2 2 20 2 0''0 0 '' 0 '' ""0 "" 11 10 0 10 06 6 06 6°6 6°°0 0 °0 0''0 00 0 '0 0 ' "0 0"""" 1 1 0 1 10 1 06 0 6°°6 °0 °°0 '00 '' 0 '' ""0 "" 11 10 0 10 06 6 06 6°6 6°°0 0 °0 0''0 00 0 ' '0 0""0 0"" 1 1 0 1 10 1 06 0 6°°6 °0 °°0 '00 '' ''0 "0"""" 11 11 1 00 00 0 77 77 7 °°°0 00 00 0 ' '0 0''0 00 0 """ 1 0 7 1 11 0 00 7 77 °°°°°°0 00 '' ''0 '00 """""" 11 10 0 10 07 7 07 7°7 7°°3 3 °3 30 0 30 0'0 00 0 ' '0 0""0 0"" 1 1 0 3 1 10 1 07 0 7°°7 °3 °°3 0 3 0''0 0 '' ''0 "0"""" 11 12 2 12 2°2 2°°°° 1 1 1 12 1 2°°2 °° 2 0 2 '0 '' ''0 "0 22 2 0 20 0 00 0 0"""""" 2 20 2 0''0 0 ' '0 0""0 chØ dÉn 1 12 1 2°°2 °° 1 1 11 12 2 12 2°2 2°°°° 00 00 0 ' '0 0''0 00 0 """ 0 0 00 '' ''0 '00 """""" 1 12 1 2°°2 °° 1 1 11 12 2 12 2°2 2°°°° 00 0'0 00 0 '0 0 ' "0 0"""" 0 0 0''0 0 '' 0 '' ""0 "" vïng nghiªn cøu B×nh Ph-íc Pu C C a hi am t©y ninh §ång Nai 1 11 1°°1 °° 1 11 11 11 1°1 1°°°° 00 0'0 00 0 '0 0 ' "0 0"""" 0 0 0''0 0 '' 0 '' ""0 "" B×nh ThuËn B×nh D-¬ng 1 11 1°°1 °° 1 11 11 11 1°1 1°°°° 00 0'0 0''0 00 0 ' "0 0"""" 0 0 0''0 '00 '' ""0 "" t.p.hå chÝ minh Long Long LongAn An An An Long Long Long An An ®ång ®ång ®ångTh¸p Th¸p Th¸p Th¸p ®ång ®ång ®ång Th¸p Th¸p bµ rÞa vòng tµu An Giang TiÒn TiÒn TiÒnGiang Giang Giang Giang TiÒn TiÒn TiÒn Giang Giang bÕn tre vÜnh long cÇn th¬ 11 10 0 10 0°0 0°°°° 1 1 1 10 1 0°°0 °° 00 0'0 00 0 '0 0 ' "0 0"""" 0 0 0''0 0 '' 0 '' ""0 "" VÞnh R¹ch Gi¸ 1 10 1 0°°0 °° 1 1 11 10 0 10 0°0 0°°°° 00 0'0 0''0 00 0 ' "0 0"""" 0 0 0''0 '00 '' ""0 "" Kiªn Giang trµ vinh HËu Giang sãc tr¨ng b¹c liªu BiÓn §¤ng Cµ mau 9 9°°9 °° 9 99 9°9 9°°°° 00 0'0 0''0 00 0 ' "0 0"""" 0 0 0''0 '00 '' ""0 "" 9 9°°9 °° 9 99 9°9 9°°°° 00 0'0 00 0 '0 0 ' "0 0"""" 0 0 0''0 0 '' 0 '' ""0 "" 0 00 00 0 88 8°8 8°°°° 8 8 8°°8 °° 33 30 0 30 0'0 00 0 '0 0 ' ""0 0"""" 3 3 3 30 3 0''0 10 ''1 10 ''0 1"0 "4 4 0"4 4°4 4°°2 2 °25 5 25 5'5 50 0 0 ' "0 0"""" 1 1 0 0 2 ''' 0 1 10 1 04 0 4°°4 °2 °°2 25 2 5''5 0 0 '' ""0 "" 20 20 20 20 20 20 11 10 0 10 05 5 05 5°5 5°°0 0 °0 0''0 00 0 '0 0 ' "0 0"""" 1 1 0 1 10 1 05 0 5°°5 °0 °°0 '00 '' 0 '' ""0 "" 50Km 50Km 50Km 50Km 50Km 50Km 11 10 0 10 06 6 06 6°6 6°°0 0 °0 0''0 0'0 00 0 ' "0 0"""" 1 1 0 1 10 1 06 0 6°°6 °0 °°0 '0''0 0 '' ""0 "" 11 10 0 10 07 7 07 7°7 7°°0 0 °0 0''0 0'0 00 0 ' "0 0"""" 1 1 0 1 10 1 07 0 7°°7 °0 °°0 '0''0 0 '' ""0 "" 8 8°°8 °° 8 88 8°8 8°°°° 33 33 3 00 00 ' '0 '00 '00 """"" 11 11 1 00 00 0 77 77 7 °°°3 3 0 '0 "0 1 0 7 33 3 0 00 0 0'''0 00 0 1 11 0 00 7 77 °°°°°°3 3 0 0 '' ''0 """""" Tû Tû TûLÖ LÖ LÖ LÖ1:1.000.000 1:1.000.000 1:1.000.000 1:1.000.000 Tû Tû Tû LÖ LÖ LÖ 1:1.000.000 1:1.000.000 1:1.000.000 Tû Tû Tû LÖ LÖ 1:1.000.000 1:1.000.000 Hình 1-1. Vị trí vùng nghiên cứu 1.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo Vùng nghiên cứu có dạng địa hình đồng bằng thấp của châu thổ sông Cửu Long, độ cao trung bình đa phần chỉ bằng hoặc cao hơn mực nước biển trung bình 0,3-1,4m, có xu hướng thấp dần về phía trung tâm Đồng Tháp Mười, được bao quanh bởi các giồng đất cao ven biên giới Việt Nam - Campuchia, đê tự nhiên dọc sông Tiền và giồng cát thuộc bờ biển cổ dọc theo Quốc lộ 1A (Tân Hiệp - Nhị Quý). Địa hình được chia thành 3 xu thế chính: thấp dần từ thượng lưu xuống hạ lưu, thấp dần từ bờ sông vào vùng trũng nội đồng, thấp dần từ bờ biển vào các vùng trũng ven biển. Địa hình bị phân cắt bởi hệ thống sông rạch chằng chịt rất thuận lợi cho việc lưu thông bằng đường thủy nhưng lại gây trở ngại cho việc đi lại bằng đường bộ. 16 1.1.3. Đặc điểm khí tượng Vùng Bắc Sông Tiền có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa trên nền nhiệt độ cao, nắng lắm, mưa nhiều. Có 2 mùa trong năm: mùa mưa tháng 5 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. - Nhiệt độ trung bình năm 27,00C, biên độ biến thiên nhiệt độ năm nhỏ 26,427,50C; nhiệt độ trung bình tháng cao nhất 28,50C (tháng 4), tháng thấp nhất 25,30C (tháng 1). Biên độ nhiệt độ ngày đối với thời kỳ tháng 1 đến tháng 5 là 8,1-9,50C, đối với thời kỳ tháng từ tháng 7 đến tháng 10 là 5,7 - 6,30C. - Số giờ nắng trung bình năm khoảng 8 giờ/ngày, cao nhất tháng thường xuất hiện vào tháng III biến thiên trong khoảng 7,5 - 9,6 giờ, thấp nhất thường xuất hiện vào tháng VIII, IX biến thiên trong khoảng 4,7-5,8 giờ. - Độ ẩm trung bình ngày trong các tháng mùa mưa 83 - 86%, trong các tháng mùa nắng khoảng 80%. Độ ẩm cao nhất đạt 100%, thấp nhất khoảng 30%. - Tổng lượng bốc hơi năm (trên ống Piche) khoảng 1000 -1200mm, bốc hơi ngày trong các tháng mùa khô 3,2-5,0mm, trong các tháng mùa mưa 1,6-2,3mm. - Lượng mưa năm biến thiên trong khoảng 1.300-2.500mm, số ngày mưa biến đổi trong khoảng 113-167 ngày trong năm. Tổng lượng mưa trong mùa mưa chiếm khoảng 85%, mùa khô khoảng 15% tổng lượng mưa năm. - Hướng gió thịnh hành là hướng tây nam trong mùa mưa và đông bắc trong mùa khô. Tốc độ gió trung bình năm biến đổi trong khoảng 2,0 - 2,5m/s. Trong vùng xuất hiện nhiều dông, rất hiếm xảy ra bão (ngoài trừ cơn bão LINDA 1997). 420 Lượng mưa (mm) 360 300 240 180 120 60 0 1/2011 7/2011 1/2012 7/2012 Đồng Tháp 1/2013 7/2013 1/2014 Long An (Tân An) 7/2014 Mỹ Tho 1/2015 7/2015 Tháng Hình 1-2. Biểu đồ lượng mưa vùng nghiên cứu giai đoạn 2011-2015 17 1.1.4. Đặc điểm thủy văn Vùng nghiên cứu có hai hệ thống sông chi phối là [9]: sông Mê Kông và sông Vàm Cỏ. Ngoài hai hệ thống sông chính này, vùng Bắc Sông Tiền còn có một hệ thống kênh rạch dày đặc đóng vai trò quan trọng trong việc tạo khả năng dẫn nước từ Sông Tiền, tiêu mưa nội đồng, rửa phèn cho Đồng Tháp Mười và thoát một phần nước từ biên giới Campuchia và từ Sông Tiền tràn qua. Sông Vàm Cỏ Tây có độ uốn khúc cao, độ rộng lòng sông trung bình từ 120 - 150m và độ sâu từ 10 - 20m. Mùa kiệt sông Vàm Cỏ Tây chỉ có nguồn bổ sung từ Sông Tiền. Dưới Tân An khoảng 20km, sông Vàm Cỏ Tây hợp lưu với sông Vàm Cỏ Đông cùng chảy ra biển ở cửa Xoài Rạp. Hệ thống kênh, mương nhân tạo được liên tục hình thành trong vòng hơn một trăm năm nối thông với nhau từ nhiều hướng đã mang lại cho vùng BST một đặc trưng riêng, trong đó việc sử dụng và khai thác lòng kênh trở thành nhu cầu không thể thiếu được đối với hàng triệu cư dân. Chế độ thủy văn ở vùng BST chịu tác động trực tiếp của dòng chảy thượng nguồn, thủy triều biển Đông và mưa tại chỗ. Tổng lượng dòng chảy hàng năm sông Mê Kông chảy vào Việt Nam khoảng hơn 300 tỉ m3. Chế độ dòng chảy được phân chia thành 2 mùa có tổng lượng dòng chảy khác biệt nhau khá sâu sắc. Mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 11 tổng lượng dòng chảy chiếm 90% tổng lượng dòng chảy năm, tháng có dòng chảy lớn nhất thường là tháng 9, 10. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 5, tổng lượng dòng chảy chỉ chiếm khoảng 10% tổng lượng dòng chảy năm, tháng có dòng chảy nhỏ nhất thường là tháng 4, 5. Triều biển Đông đều theo quy luật chung có chu kỳ ngày, chu kỳ tháng, chu kỳ năm và chu kỳ nhiều năm. Mỗi tháng (âm lịch) có kỳ triều cường và kỳ triều kém. Vào những ngày triều cường, biên độ triều ngày cao hơn so với ngày triều kém. Thời kỳ triều cường nhất thường xuất hiện vào tháng 12, 1 và kỳ triều kém nhất thường xuất hiện vào tháng 4, 5. Chu kỳ triều nhiều năm theo chu kỳ vết đen của mặt trời. Triều biển Đông có chế độ bán nhật triều không đều một ngày 2 lần nước lên, hai lần nước xuống. Mực nước chân triều ngày dao động nhiều hơn mực nước đỉnh triều, do đó thời gian duy trì mực nước cao lâu hơn mực nước thấp, đường mực nước bình quân gần với mực nước đỉnh triều. Biên độ triều ngày lớn nhất có thể đạt 3,5 - 4,0m. Về mùa cạn triều biển Đông ảnh hưởng đến tận Phnôm Pênh cách cửa biển 400km. Về mùa lũ 18 triều cường tăng khả năng ngập lụt, về mùa cạn tăng khả năng đẩy mặn xâm nhập sâu hơn, gây mặn hoá các tầng nước dưới đất ven biển đồng bằng Nam Bộ. 1.2. Đặc điểm dân cư, kinh tế - xã hội 1.2.1. Đặc điểm dân cư Vùng nghiên cứu có dân số 4.907.622 người, chiếm 3,8% dân số cả nước (theo Niên giám thống kê năm 2015). Tuy nhiên mật độ phân bố không đều, chủ yếu tập trung tại các thị xã, trung tâm huyện, thị trấn, thị tứ và dọc theo các đường lộ, ven sông và các giồng đất cao. Mật độ trung bình dân số vùng nghiên cứu là 473 người/km2, trong đó tỉnh Tiền Giang có mật độ dân số cao nhất là 689 người/km2. Tỉnh Long An có mật độ dân số thấp nhất là 333 người/km3. Thành phần dân tộc chủ yếu là người Kinh ngoài ra còn có dân tộc Hoa, Khơme…, chiếm tỉ lệ nhỏ. Bảng 1-1. Bảng tổng hợp dân số vùng nghiên cứu Mật độ dân số (người/km2) 1 Đồng Tháp 3378 499 1.684.261 2 Long An 4.495 1.494.655 333 3 Tiền Giang 2.511 1.728.706 689 (Nguồn: Niên giám thống kê năm 2015 các tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp). TT Tỉnh Diện tích (km2) Dân số (người) 1.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội Đặc điểm kinh tế Vùng nghiên cứu nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam nhưng nền kinh tế nông nghiệp trong vùng đóng vai trò lớn, chủ yếu là cây lúa. Ngoài ra thủy sản, nông sản thực phẩm chế biến phát triển mạnh. Vùng đang đẩy mạnh việc xây dựng các dự án du lịch, dịch vụ và các khu công nghiệp để thu hút vốn đầu tư nhằm kích thích nền kinh tế địa phương và trong cả vùng phát triển. Bên cạnh đó sản xuất nông nghiệp, chế biến thực phẩm, thủy sản v.v... cũng được đầu tư phát triển để phục vụ cho chiến lược công nghiệp hóa của địa phương. Đặc điểm giao thông Đường không: Vùng BST nằm gần hai sân bay quốc tế lớn là sân bay Trà Nóc (Cần Thơ) và sân bay Tân Sơn Nhất (thành phố Hồ Chí Minh), là cửa ngõ giao thương quan trọng của vùng với cả nước và thế giới. 19