Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu ảnh hưởng của nước mưa đến lượng nước dưới đất ở đồng bằng sông Hồng

• Tác giả: Lê Việt Hùng
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Phạm Quý Nhân
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
• Chuyên ngành: Địa chất học
• Đề tài: Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến lượng bổ cấp từ nước mưa cho nước dưới đất các trầm tích đá tảng vùng đồng bằng sông Hồng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT, ĐỊA MỎ, ĐỊA CHẤT THẨY VẬN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT
• 1.2. Các thành tạo trước Đệ tứ
• 1.3. Các quá trình địa chất ĐBSH
• 1.4. Đặc điểm kiến tạo và các đới kiến trúc
• 1.5. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THẨY VẬN
• 1.5.1. Các tầng chứa nước lỗ hổng
• 1.5.2. Các trầm tích thấm nước yếu
• 1.5.3. Đặc điểm động thái nước dưới đất đồng bằng sông Hồng
• 2. CHƯƠNG 2: DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Dữ liệu thu thập phục vụ phân vùng tiềm năng bổ cập nước dưới đất
• 2.2. Dữ liệu kết quả phân tích mẫu đồng vị
• 2.3. Dữ liệu cân bằng tính bổ cập từ nước mưa cho nước dưới đất
• 2.4. Dữ liệu đầu vào cho mô hình MODFLOW xác định vai trò cung cấp thấm
• 2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.5.1. Phương pháp viễn thám
• 2.5.2. Phương pháp phân tích không gian trong GIS
• 2.5.3. Phương pháp chuyên gia
• 2.5.4. Phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process - AHP)
• 2.5.5. Phương pháp thủy văn đồng vị
• 2.5.6. Phương pháp xác định giá trị cung cấp thấm từ nước mưa cho nước dưới đất bằng phương trình sai phân hữu hạn của Kamenxki
• 2.5.7. Phương pháp mô hình
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG, PHÂN VÙNG TIỀM NĂNG VÀ KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH LƯỢNG BÙ CẤP TẦNG MƯA CHO NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẦNG CHỨA NƯỚC HOLOCEN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
• 3.1. CƠ SỞ XÁC ĐỊNH YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG BÙ CẤP TẦNG MƯA CHO NƯỚC DƯỚI ĐẤT
• 3.1.1. Đặc tính thấm của đất
• 3.1.2. Các nghiên cứu về tính thấm của đất
• 3.1.3. Tham khảo ý kiến các chuyên gia
• 3.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BÙ CẤP TẦNG MƯA CHO NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẦNG CHỨA NƯỚC HOLOCEN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
• 3.2.1. Lớp phủ mặt đất, sử dụng đất
• 3.2.2. Trầm tích Đệ tứ và đá gốc
• 3.2.3. Mực nước dưới đất
• 3.2.4. Độ dốc địa hình
• 3.2.5. Mật độ sông suối
• 3.3. PHÂN VÙNG TIỀM NĂNG BÙ CẤP TẦNG MƯA CHO NƯỚC DƯỚI ĐẤT
• 3.4. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH LƯỢNG BÙ CẤP TẦNG MƯA CHO NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẦNG CHỨA NƯỚC HOLOCEN VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
• 3.4.1. Sử dụng phương pháp thủy văn đồng vị
• 3.4.2. Sử dụng phương pháp xác định giá trị cung cấp thấm từ nước mưa cho nước dưới đất bằng phương trình sai phân hữu hạn của Kamenxki
• 3.4.3. Đánh giá chung
• 4. CHƯƠNG 4: VAI TRÒ CỦA NƯỚC MƯA ĐỐI VỚI SỰ HÌNH THÀNH TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRẦM TÍCH ĐÁ TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
• 4.1. XÂY DỰNG CÁC THÔNG SỐ CHO MÔ HÌNH
• 4.1.1. Xây dựng lưới cho mô hình
• 4.1.2. Xây dựng mặt cắt địa chất thủy văn
• 4.1.3. Cập nhật và chỉnh lý thông số Địa chất thủy văn
• 4.1.4. Biến động các nguồn cung cấp thấm theo thời gian
• 4.1.5. Kết đánh giá sai số chỉnh lý mô hình
• 4.2. VAI TRÒ LƯỢNG BÙ CẤP TẦNG MƯA ĐỐI VỚI SỰ HÌNH THÀNH TRỮ LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TRẦM TÍCH ĐÁ TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
• 4.2.1. Tầng chứa nước Holocen
• 4.2.2. Tầng chứa nước Pleistocen
• 4.2.3. Tầng chứa nước trầm tích Đệ tứ
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu

Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của nước mưa đến nguồn nước dưới đất tại đồng bằng sông Hồng (ĐBSH). ĐBSH là một trong những khu vực có mật độ dân số cao và nguồn nước ngầm đóng vai trò quan trọng trong sinh hoạt và sản xuất. Tuy nhiên, việc khai thác quá mức đã dẫn đến nguy cơ suy thoái và ô nhiễm nguồn nước. Nghiên cứu này nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến lượng bổ cập từ nước mưa và đánh giá vai trò của nước mưa trong việc hình thành trữ lượng nước ngầm.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định các yếu tố ảnh hưởng đến lượng bổ cập từ nước mưa cho nước dưới đất tại ĐBSH. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc phân vùng tiềm năng bổ cập và đánh giá vai trò của nước mưa trong cân bằng nước ngầm.

1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm nước mưa, nước dưới đất trong các tầng chứa nước Holocen và Pleistocen tại ĐBSH. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các khu vực có mật độ khai thác nước ngầm cao và nguy cơ ô nhiễm.

II. Tổng quan khu vực nghiên cứu

ĐBSH là một khu vực có địa hình bằng phẳng, khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1.500-2.000 mm. Khu vực này có hệ thống sông ngòi dày đặc, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bổ cập nước ngầm. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu và hoạt động của con người đã làm thay đổi đáng kể chế độ thủy văn và chất lượng nước.

2.1. Đặc điểm địa chất và thủy văn

ĐBSH được hình thành từ các trầm tích Đệ tứ, với các tầng chứa nước chính là Holocen và Pleistocen. Các tầng này có khả năng thấm và trữ nước cao, nhưng cũng dễ bị ảnh hưởng bởi sự xâm nhập mặn và ô nhiễm.

2.2. Biến đổi khí hậu và tác động

Biến đổi khí hậu đã làm thay đổi chế độ mưa và dòng chảy, ảnh hưởng trực tiếp đến lượng bổ cập nước ngầm. Sự gia tăng nhiệt độ và thay đổi lượng mưa có thể làm giảm khả năng thấm và trữ nước của các tầng chứa nước.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp như viễn thám, phân tích không gian trong GIS, và mô hình thủy văn để đánh giá lượng bổ cập từ nước mưa. Các phương pháp này giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng và phân vùng tiềm năng bổ cập nước ngầm.

3.1. Phương pháp viễn thám và GIS

Phương pháp viễn thám được sử dụng để thu thập dữ liệu về lượng mưa và đặc điểm địa hình. GIS được áp dụng để phân tích không gian và xác định các khu vực có tiềm năng bổ cập cao.

3.2. Mô hình thủy văn

Mô hình MODFLOW được sử dụng để mô phỏng dòng chảy ngầm và xác định vai trò của nước mưa trong việc bổ cập nước ngầm. Mô hình này giúp đánh giá sự biến động của nguồn cung cấp nước theo thời gian.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy, nước mưa đóng góp đáng kể vào lượng bổ cập cho nước dưới đất tại ĐBSH. Các yếu tố như lượng mưa, đặc điểm địa hình, và loại đất có ảnh hưởng lớn đến khả năng thấm và trữ nước. Phân vùng tiềm năng bổ cập đã xác định được các khu vực có khả năng bổ cập cao, tập trung chủ yếu ở các vùng có địa hình thấp và mật độ sông ngòi dày đặc.

4.1. Ảnh hưởng của lượng mưa

Lượng mưa là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến lượng bổ cập nước ngầm. Các khu vực có lượng mưa cao và phân bố đều trong năm có khả năng bổ cập lớn hơn.

4.2. Phân vùng tiềm năng bổ cập

Kết quả phân vùng cho thấy, các khu vực có địa hình thấp và mật độ sông ngòi cao có tiềm năng bổ cập lớn. Các khu vực này cần được ưu tiên trong quản lý và bảo vệ nguồn nước ngầm.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến lượng bổ cập từ nước mưa cho nước dưới đất tại ĐBSH. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý và bảo vệ nguồn nước ngầm, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và gia tăng áp lực khai thác nước.

5.1. Kiến nghị quản lý

Cần có các biện pháp quản lý hiệu quả để bảo vệ các khu vực có tiềm năng bổ cập cao. Đồng thời, cần tăng cường giám sát chất lượng nước và hạn chế khai thác quá mức.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nguồn nước ngầm và phát triển các mô hình dự báo lượng bổ cập trong tương lai.