I. Giới thiệu
Đánh giá an toàn nguồn nước ngầm tại Đồng Bằng Sông Hồng là một vấn đề cấp bách, đặc biệt trong bối cảnh gia tăng dân số và phát triển kinh tế. Nguồn nước ngầm đã trở thành nguồn cung cấp nước chính cho nhiều khu vực, đặc biệt là ở tỉnh Nam Định. Luận văn này tập trung vào việc xác định khả năng khai thác an toàn của nguồn nước ngầm thông qua mô phỏng số. Việc sử dụng mô hình Visual MODFLOW cho phép xây dựng mô hình 3D của cấu trúc địa chất thủy văn, từ đó đánh giá chính xác hơn về tình trạng nguồn nước ngầm. Mô hình này được xây dựng dựa trên dữ liệu từ 83 giếng khoan, cho thấy sự phức tạp trong việc quản lý nguồn nước ngầm tại khu vực này.
1.1. Tình hình chung
Đồng Bằng Sông Hồng là một trong những khu vực có mật độ dân số cao và phát triển kinh tế mạnh mẽ. Tuy nhiên, sự khai thác quá mức nguồn nước ngầm đã dẫn đến nhiều vấn đề nghiêm trọng như hạ thấp mực nước ngầm và ô nhiễm. Luận văn chỉ ra rằng, trong bối cảnh nguồn nước mặt ngày càng khan hiếm, nước ngầm trở thành nguồn nước chính cho sinh hoạt và sản xuất. Việc đánh giá an toàn nguồn nước ngầm là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực này.
II. Đặc điểm tỉnh Nam Định
Nam Định là tỉnh có nhiều đặc điểm địa lý và khí hậu thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp. Tuy nhiên, tỉnh cũng đối mặt với nhiều thách thức trong việc quản lý nguồn nước. Luận văn đã chỉ ra rằng, việc khai thác nước ngầm tại Nam Định chủ yếu tập trung vào các tầng chứa nước sâu, trong khi tầng chứa nước nông bị ô nhiễm nặng nề. Điều này dẫn đến việc sử dụng nước mặt làm nguồn chính cho sinh hoạt tại các khu vực phía Bắc tỉnh. Sự gia tăng khai thác nước ngầm đã tạo ra áp lực lớn lên các tầng chứa nước, đặc biệt là tầng chứa nước Pleistocene, nơi có lượng nước ngọt lớn.
2.1. Đặc điểm địa lý
Tỉnh Nam Định nằm ở phía Nam của đồng bằng sông Hồng, có vị trí địa lý thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp. Tuy nhiên, sự gia tăng dân số và nhu cầu nước đã dẫn đến việc khai thác nước ngầm quá mức. Luận văn đã chỉ ra rằng, việc quản lý nguồn nước ngầm tại Nam Định cần được cải thiện để đảm bảo an toàn cho nguồn nước trong tương lai.
III. Xây dựng mô hình số
Mô hình số được xây dựng bằng phần mềm Visual MODFLOW, cho phép mô phỏng cấu trúc địa chất thủy văn 3D của tỉnh Nam Định. Mô hình này bao gồm 5 lớp, đại diện cho 4 tầng chứa nước và 1 lớp cách nước. Việc sử dụng phương pháp lân cận tự nhiên để nội suy độ cao của các lớp đã giúp tạo ra mô hình chính xác hơn. Kết quả từ mô hình cho thấy, khả năng khai thác an toàn của nguồn nước ngầm tại Nam Định là 70300 m³/ngày, một con số quan trọng cho việc quản lý nguồn nước trong tương lai.
3.1. Phương pháp mô phỏng
Phương pháp mô phỏng số đã được áp dụng để đánh giá khả năng khai thác an toàn của nguồn nước ngầm. Mô hình được hiệu chỉnh dựa trên dữ liệu từ 19 giếng quan trắc, cho thấy độ chính xác cao trong việc dự đoán mực nước ngầm. Kết quả mô phỏng cho thấy, việc khai thác nước ngầm cần được quản lý chặt chẽ để tránh tình trạng cạn kiệt và ô nhiễm nguồn nước.
IV. Kết quả mô phỏng và khuyến nghị
Kết quả mô phỏng cho thấy ba kịch bản khai thác nước ngầm khác nhau cho đến năm 2050. Kịch bản đầu tiên là khai thác tăng liên tục, kịch bản thứ hai là giữ nguyên mức khai thác hiện tại, và kịch bản thứ ba là giảm dần khai thác đến 0. Những kịch bản này giúp đánh giá tác động của việc khai thác nước ngầm đến tầng chứa nước Pleistocene. Luận văn đã đưa ra những khuyến nghị quan trọng cho việc quản lý nguồn nước ngầm, bao gồm việc áp dụng các biện pháp bảo vệ và quản lý bền vững.
4.1. Đánh giá tác động
Việc đánh giá tác động của các kịch bản khai thác nước ngầm cho thấy, nếu không có biện pháp quản lý hợp lý, nguồn nước ngầm sẽ bị cạn kiệt và ô nhiễm nghiêm trọng. Luận văn khuyến nghị cần có các chính sách quản lý nước ngầm hiệu quả, bao gồm việc giám sát chặt chẽ và áp dụng các công nghệ mới trong khai thác và sử dụng nước.
