MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài - Hiện nay ở khu vực các tỉnh miền Đông Nam Bộ, nguồn nước để cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất của các hộ gia đình bao gồm nước mưa, nước mặt: sông, suối và nguồn nước ngầm. Hầu như mỗi gia đình đều có một công trình khai thác nước ngầm (giếng đào hoặc giếng khoan) để phục vụ sinh hoạt. Đặc biệt trên địa bàn một số nơi ở tỉnh Bình Phước, nhu cầu nước cho phục vụ sản xuất cây công nghiệp như hồ tiêu, cà phê là rất lớn đặc biệt là trong mùa khô.
Một số hộ dân do nhu cầu đã khoan nhiều giếng khoan trên một đơn vị diện tích để tưới cho cây trồng vào mùa khô khi nguồn nước ngầm bị suy kiệt. Bên cạnh đó, với tâm lý cho rằng nguồn nước ngầm là vô tận đã dẫn đến không ít người có thói quen sử dụng nguồn nước này một cách lãng phí và thiếu kiểm soát. Do vậy đã tạo ra một áp lực về nước sinh hoạt trong mùa khô. Các giếng khoan khi bị hư hỏng, xuống cấp thường được thay thế bằng một giếng khoan mới dẫn đến sự lãng phí và nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm nếu như không được trám lấp cẩn thận.
- Để khắc phục tình trạng này và sử dụng tầng nước ngầm hiệu quả, bền vững, các nhà khoa học đã kiến nghị các tỉnh khu vực Nam Bộ cần tiến hành ngay việc khảo sát, đánh giá có hệ thống hiện trạng nước ngầm toàn vùng và đưa ra chính sách quản lý hợp lý. Phải tính toán giữa lượng nước bổ sung vào và lượng nước khai thác để có đáp án cho bài toán cân bằng sử dụng nguồn tài nguyên nước ngầm. Đồng thời, phải ngăn chặn ngay tình khai thác quá mức làm sụt giảm tầng nước ngầm, lún mặt đất và tình trạng gây ô nhiễm tại các giếng nước ngầm. Phải đưa ra được danh sách những vùng được phép khai thác nước dưới đất, những khu vực hạn chế khai thác và những khu vực không được phép khai thác nhằm hạn chế tối đa những tác động xấu đến môi trường nước ngầm ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống sinh hoạt của người dân.
- Ngoài ra, cần phải công bố rộng rãi hiện trạng khai thác nước ngầm ở từng cấp địa phương. Việc làm này phải được thực hiện một cách đồng bộ và cụ thể. Hiện nay, bộ số liệu và thông tin về nước ngầm được các bộ ngành trung ương quản lý nhưng các địa phương thì thiếu thông tin trầm trọng dẫn đến việc quản lý khai thác chưa thực sự hiệu quả. Hơn thế nữa cần cải thiện năng lực của cơ quan chức năng, chính quyền địa Học viên: Cao Văn Hiếu 7 Lớp: 24CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận văn Thạc sĩ phương để quản lý tài nguyên nước ngầm; nâng cao ý thức người dân trong sử dụng, bảo vệ tầng nước ngầm hiệu quả.
Cần tập trung nghiên cứu hiện trạng suy thoái cũng như xác định được các nguyên nhân gây suy thoái năng suất các giếng khoan có nguồn gốc từ địa tầng khai thác trong các tầng đá cứng nứt nẻ nhằm đưa ra được các giải pháp kỹ thuật đối với các giếng khoan để hồi phục và thậm chí nâng cao năng suất khai thác, đem lại hiệu quả cao nhất cả về mặt lưu lượng khai thác và lợi ích kinh tế cho người sử dụng. - Do đặc điểm cấu tạo địa chất và địa chất thủy văn của các giếng khoan trong vùng đá cứng nứt nẻ nên việc suy thoái năng suất khai thác nước là một hiện tượng rất phổ biến. Trước hết, sụt giảm nguồn nước ngầm hay còn được gọi là suy thoái trữ lượng nước ngầm là một nguyên nhân khá phổ biến được biểu hiện bởi việc giảm năng suất khai thác, hạ thấp mực nước, làm tăng chi phí khai thác và sụt lún nền đất xung quanh giếng. Xét về các nguyên nhân có thể gây ra suy thoái năng suất các giếng khoan có nguồn gốc từ địa tầng khai thác trong đá cứng nứt nẻ, có thể chia ra các nguyên nhân do nội tại tầng chứa nước như suy giảm trữ lượng do khai thác quá mức trong khi lượng nước bổ cập không có hoặc có mà lượng bổ cập không đủ để bù lại lượng nước đã hao hụt; hoặc các nguyên nhân có liên quan đến sự suy thoái các kết cấu của giếng khai thác bao gồm sự đóng cặn do mảng bám, sự ăn mòn các kết cấu bơm, mảng bám vi sinh vật.
- Để phục hồi và nâng cao hiệu suất giếng khoan có nguồn gốc từ địa tầng khai thác trong đá cứng nứt nẻ, hiện nay có một số giải pháp chính đang được thực hiện như: bổ sung nhân tạo nước dưới đất, xúc rửa giếng khoan, nổ mìn định hướng tạo xung lượng, sử dụng sóng siêu âm và giải pháp sử dụng khí CO2 lạnh… Từng giải pháp sẽ có hiệu quả khác nhau tùy thuộc vào việc lựa chọn giải pháp sao cho phù hợp với nguyên nhân gây suy thoái giếng khoan, điều kiện địa chất, địa chất thủy văn, chất lượng máy móc và trình độ kỹ thuật thi công xử lý. - Nhìn chung có rất nhiều giải pháp có thể xử lý các giếng khoan có hiệu suất thấp trong vùng đá cứng nứt nẻ. Điều quan trọng là phải tìm được nguyên nhân gây ra sự suy giảm bằng cách khảo sát hiện trạng thành giếng khoan, xác định các thông số của tầng địa chất và địa chất thủy văn, từ đó có thể đưa ra phương pháp xử lý một cách phù Học viên: Cao Văn Hiếu 8 Lớp: 24CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận văn Thạc sĩ hợp, cho hiệu quả khôi phục và cải thiện năng suất khai thác nước dưới đất của các giếng khoan trong vùng đá cứng nứt nẻ. - Từ những thực trạng nêu trên, nhằm nâng cao và tăng tỷ lệ người dân tiếp cận nguồn nước, đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai… Việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu nguyên nhân gây suy thoái các giếng khoan khai thác nước ngầm trong vùng đá cứng nứt nẻ phục vụ cấp nước sinh hoạt địa bàn tỉnh Bình Phước và đề xuất các giải pháp phục hồi” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
Mục tiêu của đề tài - Xác định được nguyên nhân chính gây suy thoái giếng khoan khai thác nước ngầm trong vùng đá cứng nứt nẻ và đề xuất các giải pháp xử lý phục hồi. - Đề xuất ứng dụng cho một mô hình xử lý phục hồi lưu lượng cho 1 giếng khoan bị suy thoái đại diện cho vùng nghiên cứu. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Xử lý, phục hồi giếng khoan khai thác nước ngầm trong vùng đá cứng nứt nẻ bị suy thoái phục vụ cấp nước sinh hoạt. - Phạm vi nghiên cứu: Huyện Lộc Ninh – Tỉnh Bình Phước.
Cách tiếp cận - Tiếp cận lý thuyết: Tổng hợp nghiên cứu về phương pháp xử lý phục hồi lưu lượng cho 1 giếng khoan trong vùng đá cứng nứt nẻ bị suy thoái. - Tiếp cận thực tế: Khảo sát, thu thập, điều tra trong phòng và ngoài hiện trường các số liệu. Nội dung nghiên cứu - Khảo sát, tổng hợp hiện trạng các giếng khoan khai thác nước ngầm trong vùng đá cứng nứt nẻ khu vực Bình Phước phục vụ cho cấp nước sinh hoạt của vùng nghiên cứu. - Nghiên cứu xác định nguyên nhân chính gây suy thoái giếng khoan khai thác và đề xuất các giải pháp xử lý phục hồi.
Học viên: Cao Văn Hiếu 9 Lớp: 24CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận văn Thạc sĩ - Đề xuất ứng dụng cho một mô hình xử lý phục hồi lưu lượng cho 1 giếng khoan bị suy thoái đại diện cho vùng nghiên cứu. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra, phân tích, thống kê, đánh giá, so sánh. - Phương pháp thí nghiệm hiện trường. - Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
- Phương pháp chuyên gia. Dự kiến kết quả đạt đƣợc - Thông qua kết quả khảo sát, đánh giá tình hình khai thác nguồn nước ngầm trong vùng đá cứng nứt nẻ khu vực Bình Phước đã bị suy thoái không cung cấp đủ lượng nước theo như thiết kế ban đầu gây nhiều khó khăn cho các cụm cấp nước tập trung. - Để xác định các giải pháp phục hồi khả năng khai thác của các giếng khoan này cần phải có các khảo sát, nghiên cứu để tìm ra nguyên nhân chính gây suy thoái làm giảm lưu lượng khai thác. - Giúp nhà quản lý nhằm từng bước khai thác hiệu quả và bảo vệ được nguồn tài nguyên nước ngầm quý hiếm của những vùng có khó khăn về nguồn nước để nâng cao mức sống cho người dân.
- Đề xuất kiến nghị. Học viên: Cao Văn Hiếu 10 Lớp: 24CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận văn Thạc sĩ CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ ĐIỂM HUYỆN LỘC NINH, TỈNH BÌNH PHƢỚC 1. Khái quát chung về tỉnh Bình Phƣớc 1. Điều kiện tự nhiên 1.
Vị trí địa lý - Tỉnh Bình Phước nằm về phía Tây của vùng Đông Nam Bộ, có diện tích tự nhiên là 6.876,76 km2; dân số tính đến ngày 31/12/2015 là 950.416 người với mật độ trung bình là 138 người/km2. Tọa độ địa lý của tỉnh Bình Phước nằm trong khoảng: từ 1117’ đến 1219’ vĩ độ Bắc, từ 10624’ đến 10725’ kinh độ Đông. - Tỉnh có ranh giới hành chính như sau: phía Đông giáp tỉnh Lâm Đồng và Đồng Nai, phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và Campuchia, phía Nam giáp tỉnh Bình Dương và phía Bắc giáp tỉnh Đăk Nông và biên giới Campuchia. Chi tiết trên Hình 1.
Hình 1: Bản đồ hành chính tỉnh Bình Phước. Học viên: Cao Văn Hiếu 11 Lớp: 24CTN11 - CS2 Trường Đại Học Thủy Lợi Luận văn Thạc sĩ - Toàn tỉnh có 11 đơn vị hành chính bao gồm: thị xã Đồng Xoài, thị xã Phước Long, thị xã Bình Long, huyện Bù Gia Mập, huyện Phú Riềng, huyện Đồng Phú, huyện Hớn Quản, huyện Bù Đăng, huyện Lộc Ninh, huyện Bù Đốp, huyện Chơn Thành với tổng cộng 111 xã, phường và thị trấn. Đặc điểm địa hình - Tỉnh Bình Phước có địa hình rất đa dạng và phức tạp, trong tỉnh vừa có địa hình đồi núi thấp lại vừa có địa hình trung du xen lẫn với đồng bằng nhỏ hẹp và bàu trũng.