Luận án tiến sĩ: Phát triển nguồn nước và xây dựng đập ngầm ở đảo Phú Quý, Bình Thuận

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG ĐẬP DẰNG NƯỚC NGẦM VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU

1.1. Một số khái niệm

1.2. Tổng quan về giải pháp đập ngầm trên thế giới

1.3. Tổng quan về các giải pháp bổ nước dưới đất ở Việt Nam

1.4. Lý do, điểm và ý nghĩa thực tiễn của giải pháp đập ngầm

1.5. Những khoảng trống trong nghiên cứu đập ngầm ở Việt Nam

1.6. Định hướng và phương pháp nghiên cứu

1.7. Tổng quan về vùng nghiên cứu

1.8. Vị trí và phạm vi nghiên cứu

1.9. Đặc điểm kinh tế, xã hội

1.10. Đặc điểm địa hình khu vực

1.11. Đặc điểm khí tượng, thủy văn

1.12. Đặc điểm tài nguyên nước

1.13. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC XÂY DỰNG ĐẬP NGẦM TRÊN ĐẢO

2.1. Một số đặc điểm về tài nguyên nước trên các đảo

2.2. Sự hình thành thấu kính nước ngọt trên các đảo

2.3. Nhận xét chung

2.4. Thí nghiệm trong phòng để đánh giá hiệu quả của đập ngầm

2.4.1. Mục đích của thí nghiệm

2.4.2. Mô tả thí nghiệm

2.4.3. Kết quả thí nghiệm và mô phỏng bằng mô hình toán

2.4.4. Nhận xét

2.5. Điều kiện cần thiết để nghiên cứu xây dựng đập ngầm

2.5.1. Cơ sở thực tiễn

2.5.2. Một số yếu tố khác cần xem xét khi lựa chọn vị trí đập

2.5.3. Cường độ chịu lực của đập ngầm

2.5.4. Tính chống thấm của đập ngầm

2.5.5. Độ sâu chân răng

2.6. Mô hình tích hợp nước mặt — nước ngầm để lượng hóa hiệu quả của đập ngầm trên đảo Phú Quý

2.6.1. Các tiêu chí để đánh giá hiệu quả của đập ngầm

2.6.2. Phát triển mô hình tích hợp nước mặt — nước ngầm

2.6.3. Mô phỏng dòng chảy ngầm trước và sau khi có đập ngầm

2.6.4. Thu thập và xử lý số liệu

2.6.5. Xây dựng mô hình số

2.6.6. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

2.6.7. Phân tích kết quả và mô phỏng các kịch bản

2.7. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN TỔNG HỢP ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC CHO ĐẢO PHÚ QUÝ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẬP NGẦM

3.1. Sự phù hợp của giải pháp đập ngầm với đảo Phú Quý

3.1.1. Điều kiện về địa chất

3.1.2. Địa chất thủy văn

3.1.3. Lượng nước

3.2. Lựa chọn vị trí dự kiến xây dựng đập ngầm

3.3. Thiết lập mô hình số để tính toán hiệu quả của đập ngầm đảo Phú Quý

3.3.1. Tài liệu cơ bản

3.3.2. Thiết lập mô hình

3.3.3. Thông số địa chất thủy văn

3.3.4. Hiện trạng khai thác

3.3.5. Điều kiện biên

3.3.6. Điều kiện ban đầu

3.3.7. Thời đoạn tính toán

3.4. Phương pháp xác định lượng nước bổ cập thấm xuống tầng chứa nước dưới đất

3.4.1. Phương pháp sử dụng mô hình SWAT

3.4.2. Phương pháp sử dụng mô đun RCH (Recharge) của mô hình MODFLOW

3.4.3. Phương pháp biến động mực nước cải biên (WTFM)

3.4.4. Kết quả tính toán lượng nước bổ cập

3.4.5. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

3.5. Kết quả mô phỏng mực nước

3.5.1. Tính toán mô phỏng kịch bản khi chưa có đập

3.5.2. Diễn biến quá trình động lực học dòng chảy giai đoạn 1995 - 2015

3.5.3. Diễn biến quá trình động lực học dòng chảy giai đoạn 2015 - 2020

3.5.4. Diễn biến quá trình xâm nhập mặn

3.5.5. Tính toán cân bằng nước

3.5.6. Đề xuất giải pháp làm gia tăng trữ lượng nước dưới đất

3.5.7. Tính toán mô phỏng kịch bản khi có đập ngầm

3.5.8. Ảnh hưởng của hệ số thấm thân đập

3.6. Kết luận chương 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Kết quả tổng quan và số liệu cơ bản

Phụ lục 2. Lượng nước mặt bổ cập xuống nước dưới đất từ tháng 1 đến tháng 12

Phụ lục 3. Bản đồ tầng và kết cấu một số giếng khoan thăm dò, khai thác

Phụ lục 4. Sơ đồ vị trí các giếng quan trắc nước dưới đất hiện đang hoạt động trên địa bàn huyện đảo Phú Quý

Phụ lục 5. Một số hình ảnh lõi khoan địa chất thu thập

Phụ lục 6. Thiết lập mô hình và qui trình

Phụ lục 7. Thiết kế các giếng khoan quan trắc hiện đang hoạt động trên địa bàn đảo Phú Quý

Phụ lục 8. Dữ liệu quan trắc thực đo trên các giếng khoan quan trắc

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Luận án tiến sĩ 'Phát triển nguồn nước và xây dựng đập ngầm ở đảo Phú Quý, Bình Thuận' tập trung vào việc phát triển nguồn nước và xây dựng đập ngầm nhằm bảo vệ và khai thác tài nguyên nước dưới đất. Đảo Phú Quý, với vị trí chiến lược và đặc điểm địa lý đặc thù, đang đối mặt với nhiều thách thức về quản lý nước và xâm nhập mặn. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng đập ngầm mà còn đề xuất các giải pháp bền vững cho việc khai thác và bảo vệ tài nguyên nước. Theo tác giả, việc xây dựng đập ngầm là một giải pháp hiệu quả để ngăn chặn xâm nhập mặn và bảo vệ nguồn nước ngọt cho cư dân trên đảo.

1.1. Tính cấp thiết của nghiên cứu

Việt Nam đang đối mặt với tình trạng khan hiếm nguồn nước do sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế. Đặc biệt, các đảo như Phú Quý có nguồn nước ngọt rất hạn chế. Việc khai thác tài nguyên nước dưới đất không theo quy hoạch đã dẫn đến nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng. Nghiên cứu này nhằm tìm ra giải pháp bền vững cho việc phát triển nguồn nước và bảo vệ môi trường, đồng thời nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân trên đảo.

II. Cơ sở khoa học của việc xây dựng đập ngầm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc xây dựng đập ngầm có thể giúp tăng cường khả năng trữ nước và ngăn chặn xâm nhập mặn. Các thí nghiệm trong phòng đã được thực hiện để đánh giá hiệu quả của đập ngầm trong việc giữ nước ngọt. Kết quả cho thấy, đập ngầm không chỉ giúp bảo vệ tài nguyên nước mà còn tạo ra một môi trường thuận lợi cho việc phát triển kinh tế - xã hội trên đảo. Việc áp dụng các công nghệ hiện đại trong xây dựng đập ngầm sẽ góp phần nâng cao hiệu quả khai thác và bảo vệ tài nguyên nước.

2.1. Đặc điểm tài nguyên nước trên đảo Phú Quý

Đảo Phú Quý có diện tích nhỏ và không có nguồn nước mặt thường xuyên. Nguồn nước chính cho sinh hoạt và sản xuất là nước ngầm. Tuy nhiên, tình trạng xâm nhập mặn đang diễn ra nghiêm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng tài nguyên nước. Việc xây dựng đập ngầm sẽ giúp cải thiện tình hình này, bảo vệ nguồn nước ngọt và đảm bảo cung cấp nước cho người dân. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc xây dựng đập ngầm là cần thiết để phát triển bền vững tài nguyên nước trên đảo.

III. Đề xuất giải pháp và ứng dụng thực tiễn

Luận án đã đề xuất các giải pháp cụ thể cho việc xây dựng đập ngầm trên đảo Phú Quý. Các giải pháp này bao gồm việc lựa chọn vị trí xây dựng, thiết kế kỹ thuật và phương pháp thi công. Đặc biệt, việc áp dụng mô hình tích hợp giữa nước mặt và nước ngầm sẽ giúp đánh giá hiệu quả của đập ngầm trong việc bảo vệ tài nguyên nước. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý tài nguyên nước một cách bền vững, nhằm đảm bảo nguồn nước cho các thế hệ tương lai.

3.1. Kết quả mô phỏng và đánh giá hiệu quả

Kết quả mô phỏng cho thấy, việc xây dựng đập ngầm có thể làm tăng đáng kể trữ lượng nước ngầm và giảm thiểu xâm nhập mặn. Các kịch bản mô phỏng đã được thực hiện để đánh giá tác động của đập ngầm đến tài nguyên nước. Kết quả cho thấy, đập ngầm không chỉ giúp bảo vệ nguồn nước mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội trên đảo. Điều này khẳng định giá trị thực tiễn của nghiên cứu và tính khả thi của việc áp dụng các giải pháp đã đề xuất.

Luận án tiến sĩ về phát triển nguồn nước và xây dựng đập ngầm tại đảo Phú Quý, Bình Thuận