Tài liệu Nghiên cứu đề xuất các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước karst phục vụ cấp nước sinh hoạt cho cư dân khu vực huyện đồng văn, tỉnh hà giang trong bối cảnh biến đổi khí hậu

  • Số trang: 62 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 294 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Tham gia: 02/08/2015

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN VĂN TRÃI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC MÔ HÌNH, GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KHAI THÁC NGUỒN NƢỚC KARST PHỤC VỤ CẤP NƢỚC SINH HOẠT HIỆU QUẢ, BỀN VỮNG CHO CỘNG ĐỒNG DÂN CƢ KHU VỰC HUYỆN ĐỒNG VĂN, TỈNH HÀ GIANG TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Hà Nội – 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÁC KHOA HỌC LIÊN NGÀNH NGUYỄN VĂN TRÃI NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC MÔ HÌNH, GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KHAI THÁC NGUỒN NƢỚC KARST PHỤC VỤ CẤP NƢỚC SINH HOẠT HIỆU QUẢ, BỀN VỮNG CHO CỘNG ĐỒNG DÂN CƢ KHU VỰC HUYỆN ĐỒNG VĂN, TỈNH HÀ GIANG TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Vũ Văn Tích Hà Nội – 2017 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn thạc sĩ Biến đổi khí hậu, học viên xin cảm ơn chân thành tới PGS.TS.Vũ Văn Tích, người đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ học viên trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này. Tác giả cũng chân thành cám ơn các Thầy, Cô đã tham gia giảng dạy, truyền đạt những kiến thức khoa học về Biến đổi khí hậu và các kiến thức khoa học khác liên quan và cám ơn các thầy, cô ở Khoa Các khoa học liên ngành Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện tốt cho học viên trong quá trình học tập, thực hiện và hoàn thiện luận văn này. Trong khuôn khổ của một luận văn, do thời gian còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, vậy tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các Thầy, Cô và các đồng nghiệp. Hà Nội, tháng 9 năm 2017 Tác giả Nguyễn Văn Trãi MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT ................................................................ i DANH SÁCH CÁC BẢNG .................................................................................... ii DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................ iii MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 Chƣơng 1 ...................................................................................................................... 4 TỔNG QUAN NGHIÊN CƢ́U NGUỒN NƢỚC KARST ...................................... 4 1.1. Nghiên cứu trong nước ................................................................................... 4 1.2. Nghiên cứu ngoài nước .................................................................................. 7 Chƣơng 2 ............................................................................................................ 10 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ..................... 10 2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên của huyện Đồng Văn ........................................... 10 2.2. Đặc điểm khí hậu của huyện Đồng Văn ...................................................... 11 2.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội của huyện Đồng Văn .......................................... 21 Chƣơng 3 ............................................................................................................ 22 PHƢƠNG PHÁP NGHÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT KHẢO SÁ T, ĐIỀU TRA TẠI THƢ̣C ĐIA ̣ .......................................................................................................... 22 3.1. Phương pháp tiếp cận ................................................................................... 22 3.2. Các phương pháp nghiên cứu....................................................................... 24 3.3. Phương pháp kỹ thuật khảo sát, điều tra ta ̣i thực điạ ................................... 25 Chƣơng 4 ............................................................................................................ 27 ĐIỀU TRA, ĐÁNH GIÁ THƢ̣C TRẠNG HOA ̣T ĐỘNG CỦ A CÁC MÔ HÌNH KHAI THÁC NGUỒN NƢỚC, NHU CẦU SƢ̉ DỤNG NƢỚC CỦ A NGƢỜI DÂN VÀ TIỀM NĂNG NGUỒN NƢỚC KARST KVNC ............................................ 27 4.1. Thực trạng hoa ̣t đô ̣ng của các mô hình khai thác nguồ n nước KVNC ........ 27 4.1.1. Mô hình khai thác nguồn nước karst từ lỗ khoan (giếng khoan) .............. 28 4.1.2. Mô hình khai thác nguồn nước karst từ giếng đào.................................... 30 4.1.3. Mô hình khai thác nguồn nước karst từ mạch lộ ...................................... 31 4.1.4. Mô hình khai thác nguồn nước karst từ hang karst ................................... 32 3.1.5. Mô hình khai thác nguồn nước mưa bằng Hồ Treo .................................. 33 4.1.6. Mô hình khai thác nguồn nước suối bằng hệ thống đường ống tự chảy... 34 4.1.7. Mô hình khai thác nước mưa từ mái nhà .................................................. 35 4.2. Nhu cầu sử dụng nước của người dân KVNC .............................................. 37 4.3. Đánh giá tiềm năng và chấ t lươ ̣ng nguồ n nước karst KVNC ...................... 38 4.3.1. Tiềm năng nguồn nước KVNC ................................................................. 38 4.3.2. Đánh giá chấ t lươ ̣ng nguồn nước KVNC .................................................. 38 Chƣơng 5 ............................................................................................................ 43 ĐỀ XUẤT CÁC MÔ HÌNH, GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ KHAI THÁC NGUỒN NƢỚC KARST Ở KHU VỰC HUYỆN ĐỒNG VĂN .......................................... 43 5.1. Các điều kiện đảm bảo của mô hình, giải pháp đề xuất............................... 43 5.2. Đề xuất mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước karst và cung cấp nước sạch cho sinh hoạt ................................................................................ 44 5.2.1. Mô hình thu gom, khai thác nguồn nước karst mạch lộ dựa vào công nghệ tự động ................................................................................................................. 44 5.2.2. Giải pháp khai thác nước karst bằng thu gom nước karst từ giếng khoan 47 5.2.3. Công nghệ xử lý nước sạch ....................................................................... 48 5.3. Các giải pháp tổng thể, ổn định nguồn nước sạch cho KVNC .................... 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 53 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT - BC : Báo cáo; - CNSH : Cấp nước sinh hoạt; - ĐC : Địa chất; - ĐCCT : Địa chất công trình; - ĐCTV : Địa chất thủy văn; - KT : Khí tượng; - TV : Thủy văn; - BĐKH : Biến đổi khí hậu; - KVNC : Khu vực nghiên cứu; - UBND : Ủy ban nhân dân; - XD : Xây dựng; i DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1. Nhiệt độ không khí trung bình tháng – Trạm Phó Bảng .................... 12 Bảng 2.2. Nhiệt động không khí trung bình tháng – Trạm Đồng Văn ................ 12 Bảng 2.3. Độ ẩm không khí trung bình tháng – Trạm Phó Bảng ....................... 13 Bảng 2.4. Độ ẩm không khí trung bình tháng – Trạm Đồng Văn ....................... 13 Bảng 2.5. Lượng mưa trung bình tháng – Trạm Phó Bảng ................................ 14 Bảng 2.6. Lượng mưa trung bình tháng – Trạm Đồng Văn................................ 14 Bảng 4.1. Nhu cầu dùng nước của người dân trong vùng nghiên cứu ............... 38 Bảng 4.2. Đánh giá chất lượng mẫu nước karst – Xã Phó Bảng theo tiêu chuẩn 329/2002/BYT (của Bộ Y Tế)............................................................................... 41 Bảng 4.3. Đánh giá chất lượng mẫu nước karst – xã Phố Cáo theo tiêu chuẩn 329/2002/BYT (của Bộ Y Tế).............................................................................. 41 ii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1. Vị trí khu vực nghiên cứu tỉnh Hà Giang trong vùng Tây – Đông Bắc ............................................................................................................................. 10 Hình 2.2. Vị trí khu vực nghiên cứu gồm: xã Phó Bảng, xã Phố Cáo và xã Sủng Là - huyện Đồng Văn - tỉnh Hà Giang ................................................................ 11 Hình 2.3. Đường diễn biến nhiều năm (1), trung bình trượt 11 năm (2) và trung bình (3) của nhiệt độ tháng I trạm Hà Giang. ..................................................... 17 Hình 2.4. Đường diễn biến nhiều năm (1), trung bình trượt 11 năm (2) và trung bình (3) của nhiệt độ tháng VII trạm Hà Giang. ................................................. 18 Hình 2.5. Đường diễn biến nhiều năm (1), trung bình trượt 11 năm (2) và trung bình (3) của nhiệt độ trung bình năm trạm Hà Giang ......................................... 18 Hình 2.6. Đường diễn biến nhiều năm (1), trung bình trượt 11 năm (2) và trung bình (3) của lượng mưa kỳ tháng V - X trạm Hà Giang. .................................... 18 Hình 2.7. Đường diễn biến nhiều năm (1), trung bình trượt 11 năm (2) và trung bình (3) của lượng mưa kỳ tháng XI - IV trạm Hà Giang. ................................. 19 Hình 2.8. Đường diễn biến nhiều năm (1), trung bình trượt 11 năm (2) và trung bình (3) của lượng mưa năm trạm Hà Giang. ..................................................... 19 Hình 2.9. Hình ảnh lấy nước của dân xã Sủng Là .............................................. 20 Hình 4.1. Hình ảnh người dân xã Sủng Là dẫn nước từ khe suối về sử dụng .... 27 Hình 4.2. Bể chứa nước của người dân xã Phố Cáo ........................................... 28 Hình 4.3. Lỗ khoan khai thác nguồn nước karst, xã Phố Cáo ............................ 28 Hình 4.4. Mô hình khai thác nguồn nước bằng giếng đào, xã Phố Cáo. ............ 30 Hình 4.5. Mô hình khai thác nước karst mạch lộ, xã Phó Bảng. ........................ 31 Hình 4.6. Mô hình khai thác nước karst hang động, xã Phó Bảng ..................... 32 Hình 4.7. Mô hình khai thác nước Hồ treo, xã Sủng Là ..................................... 33 Hình 4.8. Mô hình khai thác nguồn nước karst khe suối, xã Sủng Là ............... 35 Hình 4.9. Mô hình khai thác nước mưa, xã Sủng Là .......................................... 36 Hình 5.1. Mạch lộ nước karst, xã Sủng Là ......................................................... 43 iii Hình 5.2. Mô hình thu gom, khai thác nguồn nước karst mạch lộ bằng bơm, sử dụng năng lượng mặt trời .................................................................................... 45 Hình 5.3. Mô hình bơm tích hợp với pin mặt trời............................................... 46 Hình 5.4. Bản vẽ thiết kế rãnh thu nước karst ở các mạch lộ ............................. 46 Hình 5.5. Mô hình khai thác nguồn nước karst từ giếng khoan bằng bơm năng lượng mặt trời ...................................................................................................... 47 Hình 5.6. Hình ảnh lỗ khoan dự kiến khai thác, xã Phố Cáo .............................. 47 Hình 5.7. Hình ảnh bản vẽ thiết kế trạm bơm khai thác nước karst từ giếng khoan ................................................................................................................... 48 Hình 5.8. Công nghệ lọc nước sinh hoạt cho vùng nước karst theo công nghệ ozon ..................................................................................................................... 49 iv MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu Huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang là huyện thuộc vùng núi cao, phần lớn diện tích của huyện nằm chủ yếu trong khu vực được cấu tạo địa chất là đá vôi, nơi khan hiếm nước nhất khu vực Bắc Bộ. Nhưng, vùng này thường có phong cảnh đẹp, hữu tình, truyền thống văn hóa dân tộc giàu bản sắc, tài nguyên du lịch phong phú, hệ sinh thái, môi trường cũng như các đặc điểm địa chất - địa mạo đa dạng...vv. Hiện nay trước bối cảnh biến đổi khí hậu, nguồn nước mặt, nước ngầm ở khu vực này đã ngày càng khan hiếm, không đủ nước sinh hoạt và sản xuất cho nhân dân trong vùng. Đứng trước thực trạng trên, để đảm bảo ổn định và phát triển bền vững cho cộng đồng các dân tộc trong khu vực. Luận văn nghiên cứu đề xuất các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước karst phục vụ cấp nước sinh hoạt hiệu quả bền vững cho cộng đồng dân cư khu vực huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang trong bối cảnh biến đổi khí hậu là việc làm cần thiết, quan trọng nhằm đề xuất ra các mô hình, giải pháp khai thác nguồn nước karst trong bối cảnh BĐKH là việc làm rất cần thiết hiện nay. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá được thực trạng nguồn nước karst ở 03 xã: xã Phó Bảng, Phố Cáo và Sủng Là của huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang trong bối cảnh biến đổi khí hậu. - Đánh giá được nhu cầu dùng nước sinh hoạt của cộng đồng dân cư ở 03 xã: xã Phó Bảng, Phố Cáo, Sủng Là của huyện Đồng Văn. - Đánh giá được thực trạng và hiệu quả hoạt động của các mô hình, giải pháp khai thác nguồn nước karst ở 03 xã: xã Phó Bảng, Phố Cáo và Sủng Là của huyện Đồng Văn. - Đề xuất được các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác hợp lý các nguồn nước karst phục vụ cấp nước sinh hoạt hiệu quả và bền vững cho cộng đồng dân cư ở 03 xã: xã Phó Bảng, Phố Cáo và Sủng Là của huyện Đồng Văn. 1 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Tiềm năng nguồn nước karst ở các xã: Phó Bảng, Phố Cáo và Sủng Là của huyện Đồng Văn trong bối cảnh biến đổi khí hậu. - Nhu cầu dùng nước sinh hoạt của cộng đồng dân ở các xã: Phó Bảng, Phố Cáo và Sủng Là. - Lựa chọn, đề xuất các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác hợp lý, phù hợp với thực trạng tiềm năng nguồn nước karst ở các xã: Phó Bảng, Phố Cáo, Sủng Là. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của luận văn là 03 xã: xã Phó Bảng, Phố Cáo và Sủng Là, huyện Đồng Văn, tỉnh Hà Giang. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Kết quả nghiên cứu của Luận văn sẽ có những lợi ích như sau: - Tạo bộ cơ sở dữ liệu để xã Phó Bảng, Phố Cáo, Sủng Là và huyện Đồng Văn quản lý nguồn tài nguyên nước ngầm karst. - Giúp cho địa phương có được những mô hình, giải pháp khai thác nguồn nước karst hợp lý, hiệu quả trong bối cảnh BĐKH góp phần ổn định đời sống và phát triển bền vững cho cộng đồng dân cư. - Giúp địa phương biết được về tiềm năng nguồn nước ngầm karst của địa phương để từ đó có những quy hoạch cụ thể cho phát triển kinh tế, xã hội đặc biệt là phát triển du lịch (nghành công nghiệp không khói) trên Cao nguyên đá Đồng Văn trong bối cảnh BĐKH. - Nhân rộng các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước ngầm karst sang các địa phương khác trên cả nước. 5. Cấu trúc của luận văn - Mở đầu. - Chương 1: Tổ ng quan nghiên cứu nguồ n nước karst. - Chương 2: Điề u kiê ̣n tự nhiên KVNC - Chương 3: Phương pháp nghiên cứu và Kỹ thuâ ̣t khảo sát, điề u tra ta ̣i thực đia.̣ 2 - Chương 4: Điề u tra, đánh giá thực tra ̣ng hoa ̣t đô ̣ng của các mô hiǹ h khai thác nguồ n nước , nhu cầ u sử du ̣ng nước của người dân và tiề m nguồ n nước karst KVNC - Chương 5: Đề xuất các mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nguồn nước karst trong khu vực huyện Đồng Văn. - Kết luận và Kiến nghị. 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CƢ́U NGUỒN NƢỚC KARST 1.1. Nghiên cƣ́u trong nƣớc Ở Việt Nam, việc nghiên cứu hiện tượng karst cũng mới chỉ bắt đầu vào những năm 30 của thế kỷ 20 để phục vụ cho khai thác khoáng sản. Địa chất thuỷ văn karst bắt đầu được nghiêm cứu từ sau khi hoà bình lập lại năm 1954, vào cuối thập kỷ 50 của thể kỷ trước nhằm phục hồi phát triển kinh tế ở miền Bắc, Bộ Nông Trường mà trực tiếp là xí nghiệp khai thác nước ngầm (nay là công ty cổ phần Đầu tư phát triển ngành nước - Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn) đã tiến hành khoan thăm dò và khai thác nước ngầm nhiều lỗ khoan trong đó phần lớn các lỗ khoan được tiến hành ở các vùng phát triển đá vôi (đá karst hoá) tại các nông trường Tô Hiệu, Mộc Châu (Sơn La), nông trường Cao Phong, Kim Bôi (Hoà Bình), nông trường Đồng Giao (Ninh Bình), nông trường Phúc Do, Sao Vàng (Thanh Hoá),… Ngành Địa chất trong những năm 60 đến 90 của thế kỷ trước cũng đã tiến hành nhiều phương án tìm kiếm nước ngầm trong các vùng karst như các phương án: Kiện Khê - Phủ Lý (Hà Nam); Đồng Bẩm, La Hiên, Trại Cau (Thái Nguyên); Đồng Bành, Bắc Sơn (Lạng Sơn), Dương Huy - Quảng La, nước khoáng Tam Hợp, Đèo Bụt- Đá Chồng (Quảng Ninh), Tam Điệp, Cúc Phương, Đính - Rịa (Ninh Bình), Đồng Giao, Bỉm Sơn (Thanh Hoá), Cát Bà (Hải Phòng). Để thực hiện các phương án tìm kiếm nước ngầm đó, ngành Địa chất đã phải tiến hành các đợt lộ trình khảo sát hàng trăm km2 với hàng nghìn km lộ trình, đo hàng vạn mét tuyến địa vật lý, khoan hàng nghìn mét khoan và thí nghiệm hút nước ở hàng trăm lỗ khoan. Ngoài ra còn khoan hàng trăm lỗ khoan và thí nghiệm địa chất thuỷ văn vào các thành tạo carbonat thuộc các phương án tìm kiếm, thăm dò nước ngầm khác và khi tiến hành điều tra ĐCTV phục vụ việc xây dựng các công trình thuỷ điện, thuỷ lợi, công trình khai thác mỏ khác ở Lạng Sơn, Hà Giang, Cao Bằng,Tuyên Quang, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Sơn La, Hoà Bình, Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh Thừa Thiên - Huế và các tỉnh khác,.… 4 Cũng trong thời gian này, trường Đại Học Mỏ - Địa Chất, mà trực tiếp là Bộ môn Địa Chất Thuỷ Văn, Bộ môn Khoan, bộ môn Địa chất Công Trình cũng đã thực hiện nhiều dự án khảo sát, khoan thăm dò và khai thác nước ngầm trong các thành tạo cacbonat vùng Đông Bắc Việt Nam, như dự án Núi Hồng - Trại Cau, Thái Nguyên năm 1976; Dự án cấp nước cho Lạng Sơn năm 1985 - 1987; Quy hoạch khai thác nước Thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh năm 1993 1995. Việc điều tra nước ngầm trong các đá karst hoá còn được triển khai khi tiến hành xây dựng các công trình thuỷ lợi nói chung và thuỷ điện nói riêng như khi điều tra ĐCTV để xây dựng hồ chứa nước Hoà Bình cho nhà máy thuỷ điện Hoà Bình trên sông Đà, người ta đã phải khảo sát hàng trăm hang động và đã phải khoan rất nhiều lỗ khoan với hàng nghìn mét khoan để nghiên cứu khả năng thấm mất nước của chúng kết quả đã xác nhận được đến độ sâu 500m ở khu vực này vẫn còn phát hiện những hang hốc, khe nứt karst. Mặc dù chúng ta đã tìm kiếm, thăm dò, khai thác và điều tra nước ngầm trong các hang hốc, khe nứt karst khá nhiều song các công trình nghiên cứu tổng hợp còn hạn chế, đáng kể có các công trình sau: - Năm 1984, Lộc Ngọc Ly và Vũ Thu Đạt đã nghiên cứu nước ngầm Karst vùng Đồng Giao và một vài vùng khác, tuy nhiên nghiên cứu này chủ yếu thực hiện bằng khảo sát thực địa và cũng chỉ rất khái quát về khả năng chứa nước của đá vôi ở các vùng khảo sát. - Năm 1985 trong báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Nhà nước “ Nước dưới đất Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam” mang mã số 44-04-01-01 do cố GS.TSKH Vũ Ngọc Kỷ chủ trì có một mục riêng là nước dưới đất trong các thành tạo carbonat. Trên cơ sở tổng hợp các tài liệu các tác giả của báo cáo này đã thống kê khá đầy đủ trữ lượng nước ngầm đã được đánh giá trong các thành tạo carbonat và tính toán trữ lượng tự nhiên của nước ngầm trong các thành tạo đó, đồng thời đã phân chia nước trong các thành tạo carbonat thành các vùng nước nước karst khác nhau. Báo cáo cũng sơ bộ đánh giá chất lượng nước ngầm karst ở các vùng đã phân chia. 5 - Cũng trên cơ sở tổng hợp các tài liệu và kế thừa kết quả của đề tài trên, trong giáo trình Địa chất thuỷ văn và tài nguyên nước ngầm lãnh thổ Việt Nam do Nhà xuất bản Giao thông Vận tải phát hành năm 2003 do Nguyễn Kim Ngọc chủ biên, có đề cập đến các đặc điểm chung nước ngầm trong các thành tạo carbonat ở Việt Nam. Theo đó nước ngầm karst ở Việt Nam mà điển hình là Đông Bắc, Tây Bắc ngoài các đặc điểm chung của nước ngầm karst còn có các đặc điểm cơ bản sau: * Mức độ chứa nước của đá vôi tăng dần theo hướng TB xuống ĐN cụ thể là tỷ lệ các lỗ khoan gặp nước tăng từ TB xuống ĐN; chiều sâu các lỗ khoan gặp nước giảm dần theo hướng đó đồng thời tỷ lưu lượng các lỗ khoan cũng tăng lên theo hướng TB-ĐN; * Chiều sâu mực nước giảm theo hướng TB-ĐN; * Tổng khoáng hoá của nước cũng tăng lên theo hướng TB-ĐN. Ở các khu vực gần biển tổng khoáng hoá của nước tăng lên trên 1000mg/l. Nước chuyển từ loại hình bicarbonat khi tổng khoáng hoá nhỏ hơn 1000mg/l, sang clorur khi tổng khoáng hoá lơn hơn 1000mg/l; * Nước ngầm karst rất dễ bị ô nhiễm do các hoạt động kinh tế trên mặt. - Giai đoạn 2001 - 2005, Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Kim Ngọc - Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất và NNK đã áp tổ hợp các phương pháp truyền thống với các phương pháp hiện đại (phân tích ảnh viễn thám, đo địa vật lý) tìm kiếm, thăm dò khai thác nước trong đá Cacbonat vùng Đồng Hỷ, Thái Nguyên; Nà Phặc, Bắc Kạn; Hoàng Văn Hưng - Bộ môn Địa chất Thuỷ Văn - Tư vấn thăm dò khai thác nước cho thị xã Tuyên Quang... - Năm 1998, một số nhà khoa học người Pháp và Việt Nam (Drogue C, Fenart, Đoàn Văn Cánh, Ngô Ngọc Cát) đã khảo sát và nghiên cứu đặc điểm về cấu trúc và đặc điểm nước ngầm vùng karst Quảng Ninh. Thành công của dự án này là đào tạo được 2 tiến sĩ 1 người Pháp và 1 người Việt. - Mới đây Phan Văn Quýnh đã hoàn thành báo cáo khoa học cấp Nhà nước về nghiên cứu cấu trúc địa chất và các bẫy chứa nước trong vùng karst Hà Giang. Ngoài công tác khảo sát thực địa, phân tích cấu trúc địa chất để tìm hiểu 6 quy luật phát triển Karst, Phan Văn Quýnh còn sử dụng phương pháp địa vật lý điện đo sâu để xác định độ sâu phát triển karst ở Mèo Vạc và sau đó đã khoan hai lỗ khoan nhưng cả 2 lỗ khoan đều không gặp nước. - Ngoài ra nghiên cứu nước ngầm trong vùng karst còn được đề cập trong một vài bài báo đăng trong Tạp chí Địa chất hoặc Nội san của một vài cơ quan như trường Đại học Mỏ Địa chất. Đoàn Văn Tuyên cũng đã giới thiệu công nghệ mới trong địa vật lý là các phương pháp phân tích phổ quá trình hình thành xung ngắn của trường điện từ viết tắt ESPEF (method of the formation of short-pulsed electromagnetic field) và phương pháp đo sâu điện cộng hưởng viết tắt VERS (method of vertical eletrical resonant sounding) nhằm xác định các cấu trúc chứa nước ở sâu cho kết quả tốt ở nước ngoài và đã được thử nghiệm ở Việt Nam. Tuy nhiên sau công bố này cũng chưa thấy cơ sở nào áp dụng công nghệ đó để tìm nước cho kết quả. Tuy nhiên cho đến nay, ở Việt Nam, các phương pháp áp dụng để nghiên cứu nước ngầm karst chưa có hệ phương pháp hoàn chỉnh. Các phương pháp ứng dụng thường rất riêng lẻ cho từng điểm, từng phương pháp độc lập, đặc biệt việc liên kết để có các đánh giá tổng quát nước ngầm karst, xác lập các điều kiện hình thành, biến đổi nước ngầm trong các thành tạo carbonat trong khu vực rộng giúp cho việc khai thác, bảo vệ chúng nên vẫn chưa có các kết quả tốt. 1.2. Nghiên cƣ́u ngoài nƣớc Thuật ngữ „„Karst” là bắt nguồn từ tiếng Đức để chỉ một hiện tượng ăn mòn phổ biến của Carbonat ở phía tây Slovenie và cũng là nơi có những nghiên cứu về địa hình karst đầu tiên trên thế giới vào thế kỷ 19 (Jening, 1985). Diện tích các thành tạo Carbonat trên thế giới chiếm khoảng 12% (Ford và William, 2007) và có tới 58 quốc gia có các thành tạo Carbonat. Tuy nhiên, không giống hầu hết các loại đá khác, Carbonat có thể bị nước hòa tan, rửa lũa và vì thế, các vùng kast có đặc điểm độc đáo là có hệ thống không gian ngầm hay hệ thống hang động ngầm và đây chính là môi trường chứa nước ngầm karst. Những nghiên cứu về karst và nước karst cũng đã có lịch sử phát triển lâu dài và rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới như Liên Xô (cũ), Pháp, Ý, Áo… 7 Những nghiên cứu được công bố sớm nhất vào những năm cuối thế kỷ 19. Một trong những công trình nghiên cứu về karst và nước ngầm ở vùng karst đầu tiên là nhà khoa học Martel. E.A người Pháp, năm 1894. Nhà khoa học này đã đưa ra hàng loạt những nghiên cứu về hang động, hố sụt karst và về nước ngầm karst và sự vận động của nước karst trong các thành tạo karst. Cũng trong thời gian này, nhà khoa học người Đức Cvijic. J cũng đưa ra những nghiên cứu của mình về nước ngầm karst và sự vận động của nước karst. Năm 1903, nhà Khoa học người Đức đã có các công trình nghiên cứu về nước karst ở vùng Westbonien. Bắt đầu từ những năm đầu và giữa thế kỷ 20 đến nay đã xuất hiện nhiều các công trình nghiên cứu về nước karst nói chung và nước ngầm karst nói riêng. Các công trình nghiên cứu này đã đưa ra các phương pháp nghiên cứu về tài nguyên nước ngầm trong các thành tạo Carbonat phục vụ có hiệu quả việc tìm kiếm và thăm dò nước. Một trong các công trình nghiên cứu đó là các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trường đại học Montpellier (Pháp) về các quy luật phân bố, vận động và tài nguyên nước karst. Từ các kết quả nghiên cứu này các tác giả đã đưa vào khai thác chỉ duy nhất một mạch lộ nước karst với lưu lượng 1.500 l/s phục vụ cho mọi hoạt động của thành phố,… Trên thế giới hiện nay, mô hình, giải pháp công nghệ khai thác và bảo vệ phát triển bền vững nguồn nước Karst phục vụ cấp nước sinh hoạt rất đa dạng về hình thức, công nghệ và qui mô. Tùy thuộc vào điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, cũng như khả năng đầu tư thực tế của từng Quốc gia mà giải pháp công nghệ khai thác và bảo vệ phát triển bền vững nguồn nước Karst cũng khác nhau. Ở Slovenie, nước karst được khai thác và lưu trữ dưới dạng mạch lộ và bể chứa, nước mạch lộ được khơi dẫn và đưa tới vị trí địa hình thuận lợi để xây dựng bể chứa phục vụ việc ăn uống sinh hoạt cũng như canh tác của nhân dân ở vùng phía tây nam nước này (hình 4). Đây là vùng đặc biệt khan hiếm nước, chính quyền địa phương ở đây đã quản lý rất chặt chẽ việc sử dụng nước, nước được phân chia cho các hộ gia đình theo số lượng các thành viên trong từng gia đình và diện tích canh tác của họ. Một mô hình khai thác tương đối phổ biến ở các nước Đông Nam Á đối với các mạch lộ nước karst có lưu lượng nhỏ, có địa 8 hình phức tạp, không cho phép xây dựng hồ chứa hay bể chứa phục vụ cấp nước quy mô vừa và lớn. Nhân dân và chính quyền ở đây đã xây dựng tại vị trí xuất lộ bể chứa nhỏ để gom nước cho máy bơm nước cấp cho các hộ dân tiêu thụ nước hoặc bể chứa nước tập trung cho cụm dân cư. Bên cạnh những mô hình, giải pháp công nghệ hiện đại được áp dụng ở những nước phát triển, thì tại các nước đang phát triển và chậm phát triển thì mô hình, giải pháp công nghệ khai thác nước karst còn rất thô sơ, thậm chí là con số không. Ở Banglades, nguồn nước cung cấp người dân ở vùng cao phía Đông Nam là các mạch nước thấm rỉ, lưu lượng rất nhỏ, chất lượng nước không đảm bảo. Người dân ở đây phải lấy nước từ mạch thấm rỉ bằng các bình, thùng nhỏ, sau đó đưa về nhà chứa vào các loại chum, vại và để cho bùn, cặn trong nước lắng xuống sau đó mới có thể sử dụng được. Việc sử dụng nước ở đây hoàn toàn không đáp ứng được cho người dan cả về số lượng và chất lượng. 9 Chƣơng 2 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên của huyện Đồng Văn Huyện Đồng Văn là một huyện vùng núi cao, biên giới của tỉnh Hà Giang, đồng thời cũng là huyện cực Bắc của Việt Nam, phía Tây Bắc, Bắc và Đông Bắc của huyện giáp Trung Quốc, phía Nam của huyện giáp các huyện Yên Minh và Mèo Vạc (hình 2.1). Hình 2.1. Vị trí khu vực nghiên cứu tỉnh Hà Giang trong vùng Tây – Đông Bắc 10 Hình 2.2. Vị trí khu vực nghiên cứu gồm: xã Phó Bảng, xã Phố Cáo và xã Sủng Là - huyện Đồng Văn - tỉnh Hà Giang Huyện Đồng Văn có diện tích 447 km², gồm 2 thị trấn và 17 xóm. Huyện lỵ trước đây là thị trấn Phó Bảng, nay chuyển về khu phố cổ thuộc xóm Đồng Văn và gọi là thị trấn Đồng Văn. Đây cũng là một trong những trọng điểm của các cuộc tấn công từ phía Trung Quốc sang Việt Nam năm 1979 và cả trong những năm 1984-1986. Khu vực nghiên cứu có đặc điểm địa hình, địa mạo rất phức tạp, bề mặt địa hình bị phân cắt mạnh. Độ cao tuyệt đối của khu vực thay đổi từ 200m đến hơn 2000m. Các dãy núi trong khu vực có phương chủ yếu là Tây Bắc - Đông Nam. 2.2. Đặc điểm khí hậu của huyện Đồng Văn 2.2.1. Đặc điểm nhiệt độ Tiềm năng nước phục thuộc vào sự bay hơi của nước trong khu vực, do đó nhiệt độ trong khu vực có ý nghĩa quyết định đến mô hình, do đó các số liệu về nhiệt độ được khảo sát, đánh giá trong khu vực nghiên cứu để có bức tranh về xây dựng mô hình khai thác hiệu quả. Kết quả thu thập số liệu về nhiệt độ tại trạm Phó Bảng và trạm Đồng Văn cho số liệu được thống kê trong các bảng sau: 11
- Xem thêm -