Tổng quan nghiên cứu

Tỉnh Gia Lai, thuộc vùng Bắc Tây Nguyên, có diện tích tự nhiên khoảng 15.537 km² với dân số năm 2016 là gần 1,7 triệu người, mật độ dân số trung bình 87,53 người/km². Đây là khu vực có tài nguyên nước mặt và nước dưới đất phong phú, trong đó tổng trữ lượng nước mặt ước tính khoảng 23 tỷ m³, chủ yếu phân bố trên các hệ thống sông Ba, Sê San và Srépok. Tuy nhiên, đợt hạn hán kỷ lục năm 2014-2015 đã gây thiệt hại nghiêm trọng cho nông nghiệp và sinh hoạt, với hơn 22.000 ha cây trồng bị thiệt hại và hơn 22.000 hộ dân thiếu nước sinh hoạt, gây thiệt hại kinh tế ước tính gần 373 tỷ đồng.

Nước dưới đất tại Gia Lai chủ yếu nằm trong các thành tạo bazan, có trữ lượng khoảng 950 triệu m³/năm, chất lượng nước khá tốt, phù hợp cho cấp nước sinh hoạt và sản xuất. Tuy nhiên, việc khai thác nước ngầm hiện nay còn tự phát, thiếu kiểm soát, dẫn đến suy giảm mực nước ngầm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước bền vững. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá trữ lượng và chất lượng nước dưới đất trong thành tạo bazan tỉnh Gia Lai, từ đó đề xuất các giải pháp khai thác bền vững nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên nước dưới đất, phục vụ cấp nước sinh hoạt và phát triển kinh tế xã hội địa phương.

Phạm vi nghiên cứu tập trung trên toàn tỉnh Gia Lai, với dữ liệu thu thập trong giai đoạn 2005-2016, bao gồm các số liệu về trữ lượng, chất lượng nước, hiện trạng khai thác và sử dụng nước dưới đất. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực khai thác nước ngày càng tăng, góp phần định hướng quản lý và sử dụng nguồn nước hiệu quả, bền vững tại khu vực Tây Nguyên.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý tài nguyên nước bền vững, bao gồm:

  • Lý thuyết về tài nguyên nước dưới đất: Nghiên cứu đặc điểm địa chất thủy văn, thành tạo bazan và các tầng chứa nước, phân tích trữ lượng và chất lượng nước dưới đất.
  • Mô hình khai thác và bổ cập nước ngầm: Áp dụng các kỹ thuật bổ sung nhân tạo trực tiếp và gián tiếp nhằm duy trì mực nước ngầm, giảm thiểu suy giảm trữ lượng.
  • Khái niệm quản lý bền vững tài nguyên nước: Tập trung vào cân bằng giữa khai thác và bổ sung, bảo vệ chất lượng nước, và phát triển kinh tế xã hội phù hợp với điều kiện tự nhiên.

Các khái niệm chính bao gồm: trữ lượng nước dưới đất, chất lượng nước, thành tạo bazan, bổ cập nhân tạo, khai thác bền vững.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các báo cáo điều tra tài nguyên nước, số liệu quan trắc mưa, dòng chảy, mực nước ngầm, chất lượng nước, cùng với khảo sát thực địa và phỏng vấn các cơ quan quản lý, cộng đồng dân cư. Cỡ mẫu gồm hơn 80 điểm lấy mẫu nước dưới đất và hơn 2.000 giếng khoan khảo sát trên toàn tỉnh.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phân tích thống kê và thủy lực: Đánh giá trữ lượng nước dưới đất dựa trên kết quả hút nước thí nghiệm, phân tích biến động mực nước theo mùa.
  • Phân vùng bản đồ số (ArcGIS): Phân vùng trữ lượng và chất lượng nước dưới đất theo lưu vực sông và địa giới hành chính.
  • Phân tích chất lượng nước: Xác định các chỉ tiêu hóa lý như pH, độ khoáng hóa, hàm lượng các ion, so sánh với tiêu chuẩn QCVN về nước sinh hoạt.
  • Phương pháp điều tra và tham vấn: Thu thập thông tin hiện trạng khai thác, quản lý và sử dụng nước dưới đất từ các cấp chính quyền và cộng đồng.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2015 đến 2018, đảm bảo thu thập dữ liệu đầy đủ cho các mùa mưa và khô, nhằm phản ánh chính xác biến động tài nguyên nước dưới đất tại Gia Lai.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Trữ lượng nước dưới đất trong thành tạo bazan: Tổng trữ lượng nước dưới đất ước tính khoảng 950 triệu m³/năm, trong đó tầng chứa nước bazan Pleistocen trung bình có khả năng chứa nước từ nghèo đến rất giàu, với lưu lượng hút nước thí nghiệm dao động từ 0,38 đến 10,38 l/s. Phân bố trữ lượng không đồng đều, tập trung chủ yếu tại khu vực thành phố Pleiku và các huyện lân cận.

  2. Chất lượng nước dưới đất: Nước dưới đất chủ yếu thuộc loại bicarbonat natri và bicarbonat magiê-natri, độ khoáng hóa từ 0,05 đến 0,46 g/l, pH dao động từ 6,5 đến 8,0, đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt theo QCVN. Tuy nhiên, một số khu vực như TP. Pleiku và các huyện Chư Sê, Chư Prông có dấu hiệu ô nhiễm nhẹ với các chỉ tiêu như sắt, nitrat và phèn.

  3. Hiện trạng khai thác và sử dụng nước dưới đất: Tổng lượng nước khai thác phục vụ sinh hoạt và sản xuất khoảng 12.000 m³/ngày, trong đó nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn với 1,15 triệu m³/năm (khoảng 95% tổng lượng nước sử dụng). Việc khai thác nước ngầm tự phát, đặc biệt là khoan giếng tưới cà phê, hồ tiêu, đã làm mực nước ngầm giảm sâu, gây ảnh hưởng đến khả năng khai thác lâu dài.

  4. Biến động mưa và dòng chảy: Lượng mưa trung bình năm tại Gia Lai dao động từ 2.200 đến 2.400 mm, phân bố không đều theo mùa với 85-95% lượng mưa tập trung vào mùa mưa (tháng 5-10). Dòng chảy sông suối cũng biến động mạnh theo mùa, với lưu lượng mùa lũ chiếm khoảng 70% tổng dòng chảy năm, gây khó khăn trong việc trữ nước và bổ cập nước ngầm.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân suy giảm mực nước ngầm chủ yếu do khai thác quá mức, thiếu kiểm soát và quản lý chưa hiệu quả, đặc biệt là ở các vùng nông thôn và khu vực trồng cây công nghiệp. So với các nghiên cứu trong khu vực Tây Nguyên, Gia Lai có tiềm năng nước dưới đất lớn nhưng đang bị khai thác không bền vững, dẫn đến nguy cơ cạn kiệt nguồn nước trong tương lai gần.

Chất lượng nước dưới đất nhìn chung tốt, phù hợp cho cấp nước sinh hoạt, tuy nhiên cần chú ý kiểm soát ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố trữ lượng nước theo lưu vực sông và bản đồ phân vùng chất lượng nước dưới đất, giúp minh họa rõ ràng sự phân bố không đồng đều và các khu vực cần ưu tiên bảo vệ.

Việc phân tích biến động mưa và dòng chảy cho thấy cần có các giải pháp tích trữ nước mùa mưa để bổ cập cho tầng chứa nước bazan, giảm áp lực khai thác trong mùa khô. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc xây dựng các chính sách quản lý tài nguyên nước dưới đất bền vững tại Gia Lai.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống giám sát và quản lý khai thác nước ngầm: Thiết lập mạng lưới quan trắc mực nước và chất lượng nước dưới đất, kiểm soát chặt chẽ việc khoan giếng mới, đặc biệt tại các vùng có nguy cơ suy giảm mực nước cao. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường Gia Lai, trong vòng 1-2 năm.

  2. Phát triển các công trình bổ cập nhân tạo nước ngầm: Áp dụng kỹ thuật bổ sung trực tiếp và gián tiếp như giếng khoan bổ cập, hồ chứa kết hợp giếng bổ cập, đập ngầm để tăng trữ lượng nước dưới đất, giảm thiểu suy giảm mực nước trong mùa khô. Thời gian triển khai: 3-5 năm, chủ thể: UBND tỉnh, các đơn vị tư vấn kỹ thuật.

  3. Khuyến khích sử dụng nước tiết kiệm và công nghệ tưới tiên tiến trong nông nghiệp: Áp dụng tưới nhỏ giọt, tưới phun nhằm giảm lượng nước sử dụng, đồng thời hạn chế khai thác nước ngầm tự phát. Chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, các hợp tác xã nông nghiệp, trong 2-3 năm tới.

  4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước dưới đất: Tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo, truyền thông về khai thác bền vững, bảo vệ chất lượng nước, hạn chế ô nhiễm nguồn nước. Chủ thể: Sở Giáo dục và Đào tạo, các tổ chức xã hội, liên tục trong dài hạn.

  5. Hoàn thiện chính sách pháp luật và quy hoạch khai thác nước dưới đất: Rà soát, bổ sung các quy định về cấp phép khai thác, xử lý vi phạm, đồng thời xây dựng quy hoạch sử dụng nước dưới đất phù hợp với điều kiện tự nhiên và phát triển kinh tế xã hội tỉnh Gia Lai. Chủ thể: UBND tỉnh, Sở Tài nguyên và Môi trường, trong 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên nước: Sở Tài nguyên và Môi trường, các phòng ban liên quan có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch và giám sát khai thác nước dưới đất hiệu quả.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành Khoa học Môi trường, Thủy văn: Luận văn cung cấp dữ liệu thực nghiệm, phương pháp đánh giá trữ lượng và chất lượng nước dưới đất trong thành tạo bazan, làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo.

  3. Doanh nghiệp và hợp tác xã nông nghiệp: Các đơn vị khai thác nước ngầm phục vụ sản xuất nông nghiệp có thể áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý bền vững được đề xuất nhằm tối ưu hóa sử dụng nguồn nước.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về bảo vệ nguồn nước dưới đất, tham gia giám sát và thực hiện các biện pháp tiết kiệm nước, bảo vệ môi trường nước sinh hoạt.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nước dưới đất ở Gia Lai lại quan trọng cho sinh hoạt và sản xuất?
    Nước dưới đất là nguồn nước chủ yếu cung cấp cho sinh hoạt và nông nghiệp tại Gia Lai, đặc biệt trong mùa khô khi nước mặt khan hiếm. Trữ lượng nước dưới đất khoảng 950 triệu m³/năm, chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu cấp nước bền vững.

  2. Hiện trạng khai thác nước ngầm tại Gia Lai như thế nào?
    Hiện nay, khai thác nước ngầm diễn ra phổ biến, nhiều giếng khoan tự phát không có phép, dẫn đến suy giảm mực nước ngầm nghiêm trọng, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước lâu dài.

  3. Các giải pháp bổ cập nước ngầm nào được đề xuất?
    Luận văn đề xuất các kỹ thuật bổ sung nhân tạo như giếng khoan bổ cập, hồ chứa kết hợp giếng bổ cập, đập ngầm nhằm tăng trữ lượng nước dưới đất, giảm áp lực khai thác trong mùa khô.

  4. Chất lượng nước dưới đất có đảm bảo an toàn không?
    Chất lượng nước dưới đất tại Gia Lai nhìn chung đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt, tuy nhiên một số khu vực có dấu hiệu ô nhiễm nhẹ cần được kiểm soát và xử lý kịp thời.

  5. Làm thế nào để quản lý khai thác nước ngầm hiệu quả?
    Cần xây dựng hệ thống giám sát, cấp phép khai thác nghiêm ngặt, tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng, áp dụng công nghệ tiết kiệm nước và hoàn thiện chính sách pháp luật liên quan.

Kết luận

  • Tỉnh Gia Lai có trữ lượng nước dưới đất lớn, chủ yếu trong thành tạo bazan, với chất lượng nước phù hợp cho sinh hoạt và sản xuất.
  • Hiện trạng khai thác nước ngầm tự phát và thiếu kiểm soát đã gây suy giảm mực nước ngầm nghiêm trọng, đe dọa nguồn nước bền vững.
  • Biến động lượng mưa và dòng chảy theo mùa tạo áp lực lớn lên việc trữ và bổ cập nước dưới đất, cần có các giải pháp kỹ thuật phù hợp.
  • Đề xuất các giải pháp bổ cập nhân tạo, quản lý khai thác, sử dụng tiết kiệm và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm bảo vệ và khai thác bền vững nguồn nước dưới đất.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc hoạch định chính sách và quy hoạch tài nguyên nước tỉnh Gia Lai trong giai đoạn tiếp theo.

Hành động tiếp theo: Triển khai các giải pháp bổ cập nhân tạo và xây dựng hệ thống giám sát khai thác nước ngầm trong vòng 1-3 năm tới, đồng thời hoàn thiện chính sách quản lý tài nguyên nước dưới đất. Các cơ quan quản lý và cộng đồng dân cư cần phối hợp chặt chẽ để bảo vệ nguồn nước quý giá này.