Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại tỉnh An Giang, miền Tây Nam Bộ, với diện tích 3.536,76 km² và địa hình chủ yếu là đồng bằng phẳng Tỉnh An Giang có hai con sông lớn, sông Tiền và sông Hậu, cung cấp nguồn nước quan trọng cho sinh hoạt và sản xuất của người dân Ngoài nước mặt, nước ngầm cũng đóng vai trò thiết yếu cho sự phát triển của tỉnh, với sáu tầng nước ngầm gồm Holocen, Pleistocen thượng, Pleistocen trung-thượng, Pleistocen hạ, Pliocen trung và Pliocen hạ Tuy nhiên, việc khai thác nước ngầm quá mức đã dẫn đến sự sụt giảm nhanh chóng trữ lượng nước ngầm trong những năm gần đây.
Bộ Tài nguyên và Môi trường đã thực hiện việc tính toán trữ lượng nước ngầm tại tỉnh, tuy nhiên chỉ sử dụng phương pháp tính toán trữ lượng tĩnh Để đảm bảo phát triển bền vững, cần thiết phải xây dựng một mô hình toán học để mô phỏng và đánh giá chính xác trữ lượng nước ngầm của tỉnh.
Thời gian nghiên cứu
- Thời gian thực hiện đề tài: từ tháng 12/2015 đến tháng 10/2016;
- Thời gian thu thập số liệu: tháng 12/ 2015, tháng 1/2016.
Đối tượng nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu tập trung vào tài nguyên nước ngầm tỉnh An Giang, bao gồm các yếu tố như điều kiện thủy văn và khí tượng, tình hình sử dụng và khai thác nước ngầm, cũng như đặc điểm địa chất thủy văn của các tầng nước ngầm.
Nội dung nghiên cứu
- Điều kiện tự nhiên tỉnh An Giang;
- Tình hình sử dụng đất tỉnh An Giang;
- Nhu cầu sử dụng nước tỉnh An Giang
- Lịch sử thành tạo địa chất tỉnh An Giang;
- Lỗ khoan thăm dò trên địa bàn tỉnh An Giang;
- Mô tả địa chất tỉnh An Giang
Phân tầng địa chất thủy văn bao gồm 6 tầng nước ngầm và 6 tầng cách nước, cụ thể là: tầng cách nước Holocen, tầng nước ngầm Holocen, tầng cách nước Pleistocen thượng, tầng nước ngầm Pleistocen thượng, tầng cách nước Pleistocen trung-thượng, tầng nước ngầm Pleistocen trung-thượng, tầng cách nước Pleistocen hạ, tầng nước ngầm Pleistocen hạ, tầng cách nước Pliocen trung, tầng nước ngầm Pliocen trung, tầng cách nước Pliocen hạ và tầng nước ngầm Pliocen hạ.
- Tình hình khai thác nước ngầm tỉnh An Giang
Sử dụng phần mềm Visual MODFLOW 4.2 với phương trình Darcy và phương sai phân hữu hạn, mô hình dòng chảy nước ngầm ba chiều đã được thiết lập tại An Giang Mô-đun MODFLOW đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán cân bằng nước trong mô hình này.
Trong đó Kxx, Kyy, Kzz là hệ số dẫn nước; S là hệ số nhả nước trọng lực và
W là lượng nước khai thác hoặc bổ sung Ý nghĩa các đại lượng trong phương trình trên cũng đã được trình bày ở mục 2.2.1
Cấu trúc mô hình địa chất được xác định dựa trên điểm địa tầng liên quan đến lịch sử kiến tạo, chủ yếu bao gồm các đơn vị tầng đá gốc trước Cenozoic Các tầng nước ngầm như Holocen, Pleistocen và Pliocen có giá trị phân bố độ dày và các thông số địa chất thủy văn quan trọng Đồng thời, đặc điểm của các vùng bổ cập nước ngầm cũng được xem xét để hiểu rõ hơn về hệ thống nước ngầm trong khu vực.
Điều kiện biên liên quan đến sự không có dòng chảy tại biên giới giữa tầng đá mẹ và ranh giới vùng núi, đồng thời áp lực nước ngầm được xác định từ các giếng khoan quan trắc ở các tỉnh lân cận.
- Dữ liệu các giếng khoan khai thác trong địa bàn tỉnh
- Bản đồ số độ cao (DEM), bản đồ mạng lưới sông ngòi và giao động mực nước
- Số liệu khí tượng về mưa, bốc hơi nước
3.4.4.3 Thiết lập mô hình cấu trúc 3D
Tiến hành thiết lập một mô hình cấu trúc 3D bằng công cụ ArcHydro
Groundwater trong ArcMap trước khi thiết lập mô hình nước ngầm MODFLOW
Mô hình 3D cung cấp cái nhìn trực quan về cấu trúc địa tầng trong khu vực nghiên cứu, cho phép kiểm tra dữ liệu về cấu trúc địa chất thủy một cách dễ dàng Nhờ đó, chúng ta có thể phân tích và xác định ranh giới các tầng nước ngầm với độ tin cậy cao hơn.
3.4.4.4 Thiết lập mô hình nước ngầm MODFLOW
Sử dụng phần mềm Visual MODFLOW phiên bản 4.2, chúng tôi thiết lập mô hình số tại An Giang dựa trên mô hình cấu trúc 3D Quá trình này bao gồm việc kiểm tra ranh giới các địa tầng, xác định các biên và thông số đặc trưng cho từng địa tầng Ngoài ra, chúng tôi cũng nhập dữ liệu từ các giếng quan trắc và giếng bơm trong khu vực tỉnh An Giang.
3.4.4.5 Hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình
Điều chỉnh các giá trị thông số của từng tầng địa chất nhằm giảm thiểu sự chênh lệch giữa kết quả mô phỏng và số đo quan trắc là rất quan trọng.
3.4.5 Tính toán cân bằng nước tỉnh An Giang
Tính toán cân bằng nước tại tỉnh An Giang là cần thiết để xây dựng các kịch bản khai thác nước ngầm Điều này giúp đánh giá và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước ngầm, từ đó mang lại lợi ích lâu dài và bền vững cho khu vực.
3.4.6 Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản phát triển nguồn nước
Từ kết quả mô hình, thực hiện các kịch bản khai thác nước ngầm để đảm bảo tính ổn định của nguồn tài nguyên.
Phương pháp nghiên cứu
3.5.1 Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu, số liệu
• Thu thập các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh
• Kế thừa bản đồ, bản vẽ địa chất thủy văn khu vực nghiên cứu
• Kế thừa số liệu độ cao của các tầng nước ngầm và các tầng cản nước khu vực nghiên cứu
• Kế thừa giá trị các thông số địa chất thủy văn của các tầng nước ngầm
• Thu thập các thông tin, thừa kế số liệu về hệ thống các lỗ khoan khu vực nghiên cứu
3.5.2 Phương pháp xử lý số liệu với GIS và Excel
1) Trên cơ sở dữ liệu điều tra thu thập được, nghiên cứu này sử dụng Arc Map và Map Info để:
Sử dụng ứng dụng Arc Map 10.2.2 để thiết lập các điều kiện biên cho mô hình, bao gồm việc xác định giới hạn mô hình, ranh giới khu vực nghiên cứu, cũng như ranh giới tỉnh và quốc gia.
• Sử dụng ứng dụng MapInfor Professional 9.0 xuất dữ liệu các lỗ khoan từ các bản vẽ đuôi *.TAB và * WOR
2) Dùng Excel xử lý dữ liệu giếng khai thác
3.5.3 Phương pháp xây dựng mô hình cấu trúc 3D
Sử dụng công cụ ArcHydro Groundwater của ESRI, mô hình 3D được thiết lập để thể hiện ranh giới các địa tầng trong khu vực nghiên cứu, giúp kiểm tra trực quan cấu trúc địa tầng qua các nguồn tài liệu khác nhau Mô hình này cung cấp cái nhìn trực quan về cấu trúc địa tầng và cho phép kiểm tra độ tin cậy của dữ liệu từ các giếng khai thác và quan trắc nước ngầm, bao gồm độ sâu giếng và độ sâu tầng khai thác.
Việc thành lập mô hình 3D trực quan là xu hướng mới trên thế giới về nghiên cứu mô phỏng nước ngầm trong thập kỷ qua
3.5.4 Phương pháp xây dựng mô hình bằng phần mềm Visual MODFLOW
Nghiên cứu này áp dụng mô hình Visual MODFLOW để xây dựng mô hình nước ngầm cho tỉnh An Giang Phần mềm Visual MODFLOW, do công ty Waterloo Hydrogeologic, Canada phát triển và ra mắt vào năm 1994, đã được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu Thông tin chi tiết về phần mềm này được trình bày trong phần Tổng quan, trang 13.
Quá trình lập mô hình số bao gồm nhiều giai đoạn quan trọng, mỗi giai đoạn đều ảnh hưởng đến độ tin cậy của kết quả cuối cùng Việc tham khảo tài liệu là cần thiết để thực hiện các bước và lựa chọn trong quá trình mô hình hóa Đặc biệt, việc xử lý dữ liệu cần được chú trọng để đảm bảo tính chính xác Dưới đây là danh sách các bước đã được thực hiện trong quy trình thiết lập mô hình.
- Thảo luận về mục tiêu của mô hình và quyết định giải pháp số phù hợp nhất với dữ liệu sẵn có, chất lượng và mục tiêu;
- Kiểm tra ban đầu các nguồn dữ liệu thu thập;
- Hiểu rõ được tình trạng địa chất và thiết lập một mô hình cấu trúc địa chất thủy văn;
Tổng hợp các thông số cần thiết và xác định điều kiện biên là bước quan trọng trong quá trình chuẩn bị dữ liệu đầu vào cho mô hình số Việc này giúp đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của mô hình khi áp dụng trong các nghiên cứu và phân tích.
- Tìm kiếm hoặc yêu cầu thông tin bổ sung và xử lý nếu có thể;
- Kiểm chứng mô hình và kiểm tra về độ nhạy các thông số;
- Xử lý dữ liệu và kết quả
3.5.5 Phương pháp đánh giá tiềm năng nước ngầm
Mô hình đã được kiểm định cho nhiều kịch bản sử dụng nước khác nhau, cho thấy rằng các kịch bản này không ảnh hưởng đáng kể đến áp suất của các tầng nước ngầm.
Nguyên lý bền vững trong khai thác nước ngầm yêu cầu tổng lượng nước khai thác phải tương đương với tổng lượng nước bổ sung cho các tầng nước ngầm Để đạt được điều này, phương pháp sử dụng mô hình được áp dụng nhằm xác định các kịch bản khai thác với lượng nước khác nhau, cũng như phân bố theo thời gian và không gian Sau đó, mô hình sẽ được chạy để tìm ra kịch bản nào không làm giảm sút áp lực nước trong các tầng chứa nước ngầm.
Phương pháp xây dựng kịch bản:
- Điều tra khảo sát tình hình khai thác nước ngầm
- Tính toán nhu cầu nước để tính nhu cầu nước trong tương lai theo kế hoạch phát triển kinh tế, xã hội
- Xây dựng kịch bản khai thác nước ngầm.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Khu vực nghiên cứu
An Giang là một tỉnh thuộc miền Tây Nam Bộ, nằm trong đồng bằng sông Cửu Long và một phần của vùng Tứ giác Long Xuyên Tỉnh này có đường biên giới với Campuchia, đa dạng về dân tộc và tôn giáo.
An Giang có diện tích tự nhiên 3.537,40km 2 , dân số 2.155.800 người (số liệu thống kê đến 21/7/2014)
Hình 4.1 Bản đồ địa giới hành chính tỉnh An Giang
Tỉnh An Giang, nằm ở phía bắc và tây bắc giáp Campuchia với chiều dài 104 km theo Hiệp ước biên giới VN-CPC ký ngày 27/12/1985, tây nam giáp tỉnh Kiên Giang dài 69,78 km, nam giáp TP Cần Thơ dài 44,73 km, và đông giáp tỉnh An Giang dài 107,63 km Điểm cực bắc của tỉnh nằm tại xã Khánh An, huyện An Phú với vĩ độ 10°57, cực nam tại xã Thoại Giang, huyện Thoại Sơn với vĩ độ 10°12, cực tây tại xã Vĩnh Gia, huyện Tri Tôn với kinh độ 104°46, và cực đông tại xã Bình Phước Xuân, huyện Chợ Mới với kinh độ 105°35.
Chiều dài nhất theo hướng bắc nam 86km và đông tây 87,2km Giới hạn tọa độ địa lý như sau:
Từ 10 o 10’40” đến 10 o 58’00” Vĩ độ bắc
Từ 104 o 46’00” đến 105 o 35’00” Kinh độ đông
Theo Sở Tài nguyên tỉnh An Giang (2010), khu vực này có khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
Các yếu tố khi tượng thủy văn của vùng nghiên cứu:
Mưa tại tỉnh An Giang chủ yếu do ảnh hưởng của áp thấp nhiệt đới và gió mùa Tây Nam từ vịnh Beigan, mang theo lượng hơi nước lớn.
Mặt đất bị đốt nóng tạo ra các dòng đối lưu, khiến buổi chiều mưa thường chỉ đạt từ 15-20 mm trên diện hẹp, nhưng vẫn có nhiều trận mưa giông vượt quá 100 mm Một nguyên nhân quan trọng khác là sự di chuyển của dải hội tụ nhiệt đới trên đồng bằng Nam Bộ, gây ra mưa lớn và kéo dài.
An Giang có lượng mưa trung bình hàng năm dao động từ 1200-1600 mm, với khu vực đồi núi nhận lượng mưa nhiều nhất Mỗi năm, nơi đây trải qua khoảng 140-180 ngày mưa, bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10.
11 Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm 80-85% tổng lượng mưa năm Lượng mưa mùa mưa lớn lại trùng vào mùa nước lũ của sông Mê Công dồn về hạ lưu nên đã gây ra tình trạng úng tổ hợp với ngập lụt, chi phối đến nhiều hoạt động sản xuất và đời sống
Bảng 4.1 Tổng lượng mưa tại An Giang qua một số năm
Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh An Giang (2014)
Trong mùa khô, với nắng nhiều và độ ẩm không khí thấp, lượng bốc hơi trung bình đạt 110mm/tháng, đặc biệt vào tháng 3 có thể lên tới 160mm Ngược lại, trong mùa mưa, lượng bốc hơi giảm xuống còn 85mm/tháng, với mức thấp nhất khoảng 52mm/tháng vào tháng 9 hoặc tháng 10, thời điểm có mưa nhiều và độ ẩm cao.
4.1.2.3 Độ ẩm Ở An Giang, mùa có độ ẩm thấp (nhỏ hơn 80%) thường bắt đầu từ tháng
Mùa khô tại khu vực này kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, với độ ẩm thấp, bắt đầu ở mức 82%, giảm xuống 78% giữa mùa và còn 72% vào cuối mùa Ngược lại, mùa mưa mang đến độ ẩm cao, với mức trung bình đạt 84% trong suốt các tháng, có tháng đặc biệt lên tới gần 90%.
Nhiệt độ trung bình ở An Giang rất cao và ổn định, với chênh lệch giữa các tháng trong mùa khô chỉ khoảng 1,5° đến 3° và trong mùa mưa chỉ khoảng 1° Tháng 4 thường ghi nhận nhiệt độ cao nhất trong năm, dao động từ 36° đến 38°, trong khi tháng 10 thường có nhiệt độ thấp nhất, dưới 18°, như đã ghi nhận vào các năm 1976 và 1998.
Chế độ gió ở An Giang được chia thành hai mùa rõ rệt Từ tháng 5 đến tháng 10, gió mùa Tây Nam mang theo hơi nước, tạo mưa với tốc độ gió trung bình từ 1,5 đến 3,0 m/s Trong khi đó, từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, gió mùa Đông Bắc mang đặc điểm lạnh và khô, với tốc độ gió trung bình từ 1,0 đến 2,5 m/s An Giang ít bị ảnh hưởng trực tiếp bởi bão, mặc dù có hiện tượng lốc xoáy xảy ra trong mùa mưa nhưng tần suất thấp nên mức độ ảnh hưởng không lớn.
Với khí hậu An Giang có nhiệt độ cao ổn định, nhiều nắng và ít bão, điều này tạo điều kiện lý tưởng cho sản xuất nông nghiệp Nhờ vậy, vùng đất này có khả năng thâm canh, tăng vụ và nâng cao năng suất cây trồng một cách hiệu quả trong suốt cả năm.
4.1.3 Thổ nhưỡng và sử dụng đất
Theo Sở Tài nguyên và Môi trường An Giang (2013), khu vực nghiên cứu có ba nhóm đất chính: đất phèn, đất phù sa và đất đồi núi Đất phèn, chứa nhiều gốc sunphat (SO42-) và có độ pH rất thấp (2-3), chủ yếu phân bố ở vùng giáp ranh với tỉnh Kiên Giang, đặc biệt tại huyện Tri Tôn, Tịnh Biên và một phần Châu Phú, với tổng diện tích khoảng 30.136 ha, trong đó Tri Tôn chiếm 67% Nhóm đất này được hình thành từ quá trình biển tiến cách đây 6.000 năm, với sự phát triển mạnh mẽ của rừng ngập mặn như đước, sú, mắm Đất phèn ở An Giang có thể được phân loại thành các loại tầng đất sinh phèn (phèn tiềm tàng), tầng đất than bùn chứa phèn, đất nhiều phèn và đất bị nhiễm phèn.
Nhóm đất phèn tiềm tàng tại An Giang chủ yếu phân bố ở các xã như Vọng Thế, Vọng Đông (Thoại Sơn), Ô Long Vĩ, Thạch Mỹ Tây (Châu Phú), Tân Tuyến, Tà Đảnh (Tri Tôn) và Tân Lợi (Tịnh Biên) Tùy thuộc vào địa hình và độ dày của lớp phủ, tầng sinh phèn có thể xuất hiện ở độ sâu từ 80-100cm tại các xã như Vĩnh Phú, Thoại Giang, Tây Phú, Vọng Thê, và có xu hướng gần mặt đất hơn khi di chuyển về hướng tây nam Đất phèn tiềm tàng chủ yếu được cấu thành từ 40,83% sét, 45,13% bột và 4,15% cát mịn.
Đất phèn nhiều là loại đất chưa phát triển với hoạt động phèn mạnh mẽ, có tầng sinh phèn bên dưới Loại đất này phân bố chủ yếu ở các thung lũng hẹp phía tây và đông của vùng Thất Sơn (Bảy Núi), tạo thành vành đai gần như khép kín xung quanh khu vực đồi núi Đất phèn nhiều bắt đầu từ kênh Vĩnh Tế, qua An Nông, vòng qua thung lũng giữa Lạc Quới và núi Phú Cường, đến kênh mới, chạy dọc theo kênh Tám Ngàn và kết nối với Tri Tôn Thành phần hạt chủ yếu của đất này là sét (41,31%), bột (36,68%) và cát (4,75%).
Địa chất
4.2.1 Lịch sử thành tạo địa chất
Theo Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Nam
Lịch sử phát triển kiến tạo tỉnh An Giang được chia thành hai vĩ kỳ chính: vĩ kỳ tạo vỏ lục địa Tiền Cambri và vĩ kỳ phá hủy vỏ cổ hình thành địa máng Paleozoi Các quá trình này đã kết hợp lại vào Paleozoi muộn – Mesozoi sớm, dẫn đến sự phát triển của các thành tạo núi lửa Mesozoi muộn kiểu rìa lục địa tích cực cùng với lớp phủ Mesozoi muộn – Cenozoi Vĩ kỳ sau được chia thành bốn giai đoạn phát triển kiến tạo chính.
Trong thời kỳ Paleozoi và Mesozoi sớm, khu vực phía tây nam đứt gãy Sông Hậu đã bị ảnh hưởng bởi hoạt động địa máng, dẫn đến sự hình thành vỏ lục địa mới kiểu địa máng tại Châu Đốc.
Vào thời kỳ Mesozoi muộn, khu vực Long Xuyên nằm ở phần tây nam của đới rìa lục địa tích cực kiểu Anđes, nổi bật với các di chỉ từ các thành hệ núi lửa Pluton thuộc dãy kiềm vôi.
Giai đoạn Cenozoi sớm: vùng bị tách giãn, tạo nên các địa hào được lấp đầy bởi các trầm tích Miocen thượng
Giai đoạn Cenozoi muộn, đặc biệt là đầu Pliocen, chứng kiến một đợt biển tiến lớn, dẫn đến sự hình thành trầm tích Pliocen hạ Sau đó, biển dần rút ra, tạo điều kiện cho Long Xuyên phát triển với chế độ vũng vịnh và cửa sông ven biển, từ đó hình thành trầm tích Pliocen Sự kiện này đánh dấu sự kết thúc của thời kỳ đầu trong giai đoạn tân kiến tạo.
Thời kỳ Đệ Tứ chứng kiến sự sụt lún và ba đợt biển tiến vào giữa Pleistocen, cuối Pleistocen muộn và giữa Holocen, tạo ra các trầm tích Pleistocen hạ, trung-thượng, thượng và Holocen hạ-trung Giữa các đợt biển tiến là các pha ngưng nghỉ hoặc biển lùi Sau đợt biển tiến cuối cùng vào giữa Holocen, biển đã rút khỏi Long Xuyên, hình thành đặc điểm địa mạo như hiện nay.
Theo báo cáo của Phòng Tài nguyên và Môi trường An Giang năm 2007, tính đến tháng 6 năm 2008, tỉnh An Giang đã có khoảng 4.746 lỗ khoan khai thác nước ngầm phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất tại 154 phường, xã, thị trấn.
Các lỗ khoan khai thác nước ngầm trên toàn tỉnh phân bố không đồng đều, phụ thuộc vào sự phát triển kinh tế của từng khu vực và khả năng nguồn nước ngầm hiện có.
Mật độ lỗ khoan (lỗ khoan/km 2 ) của toàn tỉnh là 1,34 lỗ khoan/km 2
Kết quả điều tra hiện trạng và thu thập tài liệu cho thấy phần lớn trong số
154 phường, xã trong tỉnh An Giang đều có lỗ khoan khai thác nước ngầm phục vụ cho nhu cầu sinh họat và sản xuất
Theo Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Nam
(2007), đặc điểm các tầng địa chất tỉnh An Giang được mô tả như sau:
4.2.3.1 Trầm tích hình thành trong giới Cổ Sinh (Paleozoic)
Hệ Devon – Carbon hạ, hệ tầng Hòn Chông
Trầm tích không xuất hiện trên bề mặt, nhưng được phát hiện qua các lỗ khoan ở khu vực Tri Tôn với độ sâu từ 75m đến 87,5m Tại khu vực Châu Đốc, độ sâu ghi nhận là từ 136,5m đến 222m, trong khi khu vực Long Xuyên có độ sâu từ 346m đến 406m.
Thành phần trầm tích chủ yếu bao gồm sét kết, sét bột kết và cát kết màu xám xanh, xám xi măng Chúng có độ cứng chắc, ít nứt nẻ, trong khi phần trên của chúng thường bị phong hóa.
Các trầm tích trong khu vực từ Tri Tôn, Châu Đốc đến Long Xuyên có hướng hạ thấp dần, với ranh giới dưới chưa được xác định rõ Cụ thể, khu vực Tri Tôn được phủ bởi các trầm tích Pliocen, khu vực Châu Đốc có các trầm tích Pliocen hạ, và khu vực Long Xuyên được phủ bởi các trầm tích Miocen thượng.
4.2.3.2 Trầm tích hình thành trong giới Trung Sinh (Mesozoic)
• Hệ Trias, Thống Thượng, Hệ tầng Dầu Tiếng
Chúng lộ ra hạn chế ở núi Ta Pả và núi Nam Quy gần Tri Tôn thuộc vùng Bảy Núi Thành phần trầm tích gồm 2 tập:
Tập 1: gồm chủ yếu là cát kết thạch anh màu xám hoặc đỏ phân lớp dày; bột kết màu xám và tím gụ, đôi chỗ chứa sạn-cuội với các lớp kẹp hoặc thấu kính đá silic hoặc sét silic màu đỏ tím
Tập 2: gồm cát kết hạt vừa và thô, thành phần đa khoáng, đôi khi chứa cuội với các thấu kính cuội kết, thường gặp cấu tạo phân lớp xiên Ở khu vực gần Tri Tôn gặp các xâm nhập granitoid của phức hệ Định Quán xuyên cắt qua gây các đới biến chất tiếp xúc với các đá sừng cứng chắc Ở tây bắc Tri Tôn khoảng 4km, chúng bị phủ bởi andesit tuổi Jura muộn, hệ tầng Đèo Bảo Lộc
Các trầm tích Trias muộn có độ nghiêng nhẹ, được xem là hình thành sau quá trình uốn nếp chính vào đầu Trias muộn, và hiện được phân loại tạm thời vào Trias thượng, thuộc hệ tầng Dầu Tiếng.
• Hệ Jura, Thống Thượng, Hệ tầng Đèo Bảo Lộc
Các trầm tích ở núi Vo Bỏ Hong và Đóp Chom Pa thuộc vùng Bảy Núi cho thấy sự hiện diện của đá phun trào anđesit và tuf, cùng với cuội sạn kết tuf màu xám xanh và xám đen Tại lỗ khoan 672, độ sâu 406 ÷ 411,3m, cấu trúc dòng chảy đặc sít và có hạch nhân chứa carbonat và thạch anh thứ sinh Hệ tầng bị xâm nhập bởi phức hệ Định Quán, Đèo Cả, tạo nên các đới đá plagioclas – pyroxen – biotit – felspat Gần Phum Sa Lom, quan sát được cuội kết cơ sở nằm dưới lớp tuf anđesit và cát kết tuổi Trias muộn, trong khi bề mặt bào mòn trên cùng bị phủ bởi trầm tích Miocen thượng.
4.2.3.3 Trầm tích hình thành trong giới Tân Sinh (Cenozoic)
• Hệ Neogen, thống Miocen, phụ thống thượng o Trầm tích hỗn hợp sông biển
Thành phần trầm tích chủ yếu bao gồm cát trung đến thô, chứa nhiều sạn sỏi và bột cát Trong một số khu vực, có sự xuất hiện của bột màu xám trắng và xám xanh, với mức độ gắn kết ở mức trung bình.
Địa chất thủy văn
4.3.1 Phân tầng địa chất thủy văn
Tầng nước ngầm là tầng địa chất chứa nước a Tầng nước ngầm Holocen
Tầng nước ngầm tại tỉnh An Giang được hình thành từ các trầm tích hạt thô của các trầm tích Holocen đa nguồn gốc, phân bố rộng rãi ngoại trừ các khu vực núi cao ở huyện Tri Tôn, Tịnh Biên và Thoại Sơn Đáy tầng nước ngầm nằm ở độ sâu từ 2,80m đến 66,00m, với độ sâu trung bình là 25,85m Lớp cát mịn và bùn cát pha chứa nước có chiều dày từ 0,90m đến 32,00m, trung bình là 12,57m, nằm ở phần dưới của tầng nước ngầm Tầng nước ngầm này có xu hướng vát mỏng về phía tây và tây nam, trong khi dưới nó là các thành tạo Pleistocen thượng rất nghèo nước.
Thành phần đất đá chứa nước chủ yếu là cát mịn đến bùn cát xen các lớp bùn sét, bột sét
Tầng nước ngầm tại tỉnh An Giang có mức độ chứa nước từ trung bình đến nghèo Khu vực giàu nước trung bình chủ yếu tập trung từ sông Tiền Giang hợp lưu với sông Vàm Nao, kéo dài về sông Hậu Giang, chiếm khoảng ẳ diện tích toàn tỉnh Phần còn lại, khu nghèo nước, nằm từ phía bắc đến phía nam của tỉnh An Giang, ở phía tây sông Hậu Giang.
Mực nước tĩnh thay đổi theo mùa với biên độ từ 1,09m đến 2,37m và dao động theo thủy triều của các sông và biển
Tầng nước ngầm có quan hệ với nước sông và biển, được cung cấp bởi nước sông, nước mưa và hướng thoát cũng ra sông và biển
Tầng nước ngầm Holocen có chiều dày hạn chế và chất lượng nước kém, không đủ điều kiện cung cấp nước sinh hoạt và ăn uống cho các hộ gia đình Trong khi đó, tầng nước ngầm Pleistocen thượng lại có tiềm năng hơn trong việc đáp ứng nhu cầu nước.
Tầng nước ngầm tại tỉnh An Giang, chủ yếu được hình thành từ các trầm tích hạt thô của tầng Pleistocen thượng, có mặt rộng rãi ở huyện Tri Tôn và Tịnh Biên Mái của tầng nước ngầm được ghi nhận ở độ sâu từ 0,00m đến 79,00m, với độ sâu trung bình là 43,44m, trong khi đáy tầng nước ngầm nằm ở độ sâu từ 8,70m đến 113,00m, trung bình là 68,14m Chiều dày của tầng nước ngầm dao động từ 4,60m đến 115,50m, với trung bình là 28,16m Tầng nước ngầm có xu hướng chìm dần về phía đông và đông nam, nằm dưới các thành tạo trầm tích Pleistocen rất nghèo nước.
Thành phần của đất đá chứa nước chủ yếu là cát hạt mịn đến trung, với một lượng nhỏ sỏi Tầng nước ngầm ở khu vực này có khả năng chứa nước từ giàu đến trung bình và nghèo.
Nước nhạt, với độ tổng khoáng khóa dưới 1 g/l, được phân bố thành ba khoảnh lớn tại tỉnh An Giang Khoảnh thứ nhất nằm ở phía tây sông Tiền Giang và sông Vàm Nao, kéo dài từ xã Khánh An qua Long Phú, Phú Lâm và Phú Hưng Khoảnh thứ hai xuất hiện ở xã Mỹ Hiệp, Hòa Bình và một phần thị xã Long Xuyên, trong khi khoảnh thứ ba nằm ở phần nổi cao của huyện Tri Tôn, Tịnh Biên Nước nhạt trong các khoảnh này có thể sử dụng cho ăn uống và sinh hoạt Ngược lại, nước mặn tập trung chủ yếu ở phần trung tâm tỉnh An Giang, kéo dài từ phía bắc đến nam, với chất lượng nước không đảm bảo cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
Tầng nước ngầm Pleistocen thượng có diện tích phân bố rộng rãi và chiều dày trung bình, đủ khả năng cung cấp nước sinh hoạt và ăn uống cho các hộ gia đình trong khu vực nước nhạt.
Tầng nước ngầm tại tỉnh An Giang được hình thành từ các trầm tích hạt thô của tầng Pleistocen trung-thượng, không lộ ra trên bề mặt Mái tầng nước ngầm xuất hiện ở độ sâu từ 1,00m đến 165,00m, với độ sâu trung bình là 67,45m, trong khi đáy tầng nước ngầm dao động từ 16,00m đến 171,00m, trung bình là 99,01m Chiều dày của tầng nước ngầm từ 2,50m đến 82,00m, với trung bình là 31,56m Tầng nước ngầm có xu hướng chìm dần về phía đông và đông nam của khu vực nghiên cứu, nằm dưới các thành tạo trầm tích Pleistocen giữa-trên rất nghèo nước và trên các thành tạo Pleistocen dưới cũng nghèo nước.
Thành phần đất đá bao gồm cát mịn đến trung thô, sỏi và bột cát Tầng nước ngầm tại khu vực này có mức độ chứa nước đa dạng, từ giàu, trung bình đến nghèo.
Nước ngầm chủ yếu là nước nhạt, tập trung ở huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, trong khi nước mặn chiếm phần còn lại Chất lượng nước nhạt tại đây đảm bảo đủ tiêu chuẩn phục vụ cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt của người dân.
Mực nước thay đổi theo mùa, biên độ dao động khoảng 2,0m
Mối quan hệ giữa tầng nước ngầm Pleistocen trung-thượng và tầng nước ngầm Pleistocen thượng được thể hiện rõ tại nhiều vị trí, đặc biệt là ở những nơi không có tầng cách nước hoặc chỉ có lớp bột cát mỏng Tuy nhiên, để đánh giá mức độ quan hệ giữa hai tầng nước ngầm này, đặc biệt ở các khu vực có tầng cách nước yếu, cần có tài liệu quan trắc trong nhiều năm.
Tầng nước ngầm Pleistocen trung-thượng có diện tích phân bố hẹp, với độ dày chỉ 29m, khả năng chứa nước từ tốt đến kém, nhưng chất lượng nước đạt tiêu chuẩn cho sinh hoạt và ăn uống Ngược lại, vùng nước mặn có diện tích phân bố rộng rãi, phục vụ cho các mục đích khác.
Tầng nước ngầm tại tỉnh An Giang được hình thành từ các trầm tích hạt thô của tầng Pleistocen hạ, phân bố chủ yếu ở phần trung tâm và kéo dài về phía đông Tầng nước này không xuất hiện trên bề mặt và có mái tầng nằm ở độ sâu từ 81,00m đến 183,40m, với trung bình là 81,00m Đáy của tầng nước ngầm dao động từ 108,00m đến 219,60m, trung bình 174,14m, và chiều dày của tầng này từ 7,00m đến 50,00m, trung bình 26,19m Tầng nước ngầm có xu hướng chìm dần về phía đông và đông nam của khu vực nghiên cứu, nằm dưới các thành tạo nghèo nước Pleistocen dưới và trên các thành tạo nghèo nước Pliocen giữa.
Thành phần đất đá bao gồm cát mịn đến trung thô, có lẫn sỏi và bột cát Tầng nước ngầm trong khu vực này có mức độ chứa nước dao động từ giàu, trung bình đến nghèo.
Nước trong tầng nước ngầm này chủ yếu không đáp ứng được yêu cầu cấp nước cho sinh hoạt và uống, ngoại trừ một số khu vực có nước nhạt.
Mực nước thay đổi theo mùa, mùa mưa độ cao mực nước từ -3,68m đến - 1,16 m, mùa khô từ -4,95m đến -2,53m
Xây dựng mô hình
Bước đầu tiên trong việc thiết lập mô hình là xử lý dữ liệu đã thu thập, được thực hiện sau một khoảng thời gian xác định.
Dữ liệu đã được chuyển đổi và định dạng để tương thích với phần mềm Visual MODFLOW Đặc biệt, việc xem xét các lỗ khoan lịch sử là rất quan trọng trong quá trình diễn giải lại thông tin.
Bảng 4.3 cung cấp ước lượng về chất lượng thông tin được sử dụng cho mô hình, với cột cuối cùng “Mức độ tin cậy” thể hiện đánh giá sơ bộ về các vấn đề cần bổ sung thông tin Việc cải thiện chất lượng dữ liệu sẽ góp phần nâng cao kết quả mô hình hóa.
Bảng 4.3 Tổng hợp thông tin về các thông số
Thông số Thông tin Mức độ tin cậy
Hệ số dẫn nước thủy lực của các tầng nước ngầm
Bài viết "Phân chia địa tầng N-Q và nghiên cứu địa chất đồng bằng Nam Bộ" được thực hiện bởi Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam và Liên đoàn Địa chất Thủy văn - Địa chất công trình miền Nam vào năm 2004, tập trung vào việc phân loại địa tầng N-Q và khám phá các đặc điểm địa chất của khu vực đồng bằng Nam Bộ Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cấu trúc địa chất, từ đó hỗ trợ các hoạt động khai thác tài nguyên và phát triển bền vững trong khu vực.
Hệ số dẫn nước thủy lực của các tầng cách nước Xác định qua quá trình hiệu chỉnh mô hình Trung bình
Hệ số nhả nước trọng lực của các tầng nước ngầm
Bài viết "Phân chia địa tầng N-Q và nghiên cứu địa chất đồng bằng Nam Bộ" được thực hiện bởi Liên đoàn Bản đồ Địa chất miền Nam và Liên đoàn Địa chất Thủy văn-Địa chất công trình miền Nam vào năm 2004, tập trung vào việc phân loại địa tầng N-Q và phân tích cấu trúc địa chất của vùng đồng bằng Nam Bộ Nghiên cứu này đóng góp quan trọng vào việc hiểu biết về địa chất khu vực, hỗ trợ trong các hoạt động khai thác tài nguyên và phát triển bền vững.
Hệ số nhả nước trọng lực của các tầng cách nước Xác định qua quá trình hiệu chỉnh mô hình Trung bình
Tất cả các thông số
Khối lượng số liệu không đủ để có thể xác định giá trị thông số cho các vùng khác nhau của từng tầng nước ngầm
Trung bình a Dữ liệu các tầng địa chất
*) Bản đồ số độ cao biên trên và biên dưới của 12 tầng địa chất thủy văn:
Dữ liệu mô hình số độ cao cho các tầng địa chất được thu thập từ nguồn dữ liệu số miễn phí Khu vực nghiên cứu được cắt ra từ nhiều khối dữ liệu khác nhau và được tích hợp thành một mô hình số độ cao thống nhất.
Các tầng địa chất được phân chia thành 7 tầng nước ngầm và 6 tầng cách nước, bao gồm cả tầng bề mặt Thông tin chi tiết về các tầng này được trình bày trong phần 4.3.1 của nghiên cứu.
Giá trị độ rỗng cho từng tầng địa chất thủy văn trong nghiên cứu này được cung cấp bởi Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước miền Nam (2007).
*) Hệ số nhả nước trọng lực
Phần mềm Visual MODFLOW yêu cầu giá trị hệ số nhả nước trọng lực cho từng ô tính toán trong mô hình, được tính bằng cách chia hệ số không thứ nguyên cho bề dày tầng địa chất thủy văn Để xác định chính xác hệ số nhả nước trọng lực, cần thực hiện thí nghiệm bơm thấm-bơm trùm, nhưng trong một số trường hợp, có thể áp dụng công thức thực nghiệm dựa trên hệ số thấm hoặc tham khảo theo thành phần đất đá (Nguyễn Văn Đản, 2013).
Hệ số nhả nước trọng lực cho các tầng địa chất thủy văn trong nghiên cứu này được cung cấp bởi Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Nam (2007).
*) Hệ số dẫn nước thủy lực
Hệ số dẫn nước thủy lực là yếu tố quan trọng nhất trong việc xây dựng mô hình bằng phần mềm Visual MODFLOW, giúp tính toán giá trị dẫn nước cho từng ô tính toán Thông thường, hệ số này được xác định thông qua các giếng bơm thử nghiệm, nhưng số lượng giếng và hệ số của các tầng nước ngầm thu thập được thường không đủ để thực hiện các phép tính chính xác.
Giá trị hệ số dẫn nước thủy lực cho các tầng địa chất thủy văn trong nghiên cứu này được cung cấp bởi Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Nam (2007) Phương pháp ước tính hệ số này sẽ được trình bày chi tiết trong phần 4.4.4 của nghiên cứu.
*) Nguồn bổ sung nước cho các tầng
Nguồn nước bổ sung cho các tầng địa chất trong khu vực nghiên cứu chủ yếu bao gồm nước mưa và nước từ sông, hồ, ao Lượng nước bổ cập cho từng ô tính toán được xác định dựa trên các biên của từng tầng địa chất thủy văn, với các giới hạn biên được trình bày chi tiết trong phần 4.4.3 của nghiên cứu.
Bản đồ địa chất thủy văn và bản đồ phân bố tầng nước ngầm trong khu vực nghiên cứu được cung cấp bởi Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên Nước miền Nam (2007) và Bộ Tài nguyên và Môi trường (2004).
Bản đồ dưới đây minh họa sự phân bố nguồn gốc nước ngầm của tầng Holocen, cùng với các bản đồ khác về tầng nước ngầm được trình bày chi tiết trong phần Phục lục của nghiên cứu.
Hình 4.2 Sơ đồ phân bố vùng nguồn gốc nước ngầm tầng Holocen
Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường (2004) b Hiện trạng khai thác nước ngầm
Thông tin về khai thác, sử dụng nước ngầm từng huyện được cung cấp bởi Phòng Tài nguyên và môi trường tỉnh An Giang (2007)
- Tên tổ chức, cá nhân sử dụng giếng khoan;
- Hiện trạng sử dụng (còn sử dụng hay không)
4.4.2 Thiết lập mô hình cấu trúc 3D
Tính toán cân bằng nước tỉnh An Giang
Nghiên cứu về cân bằng nước tại tỉnh An Giang nhằm xây dựng các kịch bản khai thác nước ngầm, từ đó đánh giá và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước ngầm Mục tiêu là đảm bảo lợi ích lâu dài và bền vững cho cộng đồng.
4.5.1 Phân vùng tính cân bằng nước
Phân vùng khai thác nước ngầm tại tỉnh An Giang chia lãnh thổ thành các khu vực với mức độ khai thác và sử dụng tài nguyên nước ngầm khác nhau Mục tiêu là tổ chức và quản lý việc khai thác, sử dụng nguồn nước ngầm một cách hợp lý, nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân và đảm bảo sự phát triển bền vững.
Báo cáo này áp dụng các nguyên tắc phân vùng quy hoạch khai thác nước ngầm từ các tác giả Nguyễn Văn Lâm và Nguyễn Kim Ngọc thuộc Bộ môn Địa chất thủy văn, Trường Đại học Mỏ Địa chất, với những điều chỉnh phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn của tỉnh An Giang.
Nguyên tắc và mục tiêu cơ bản của phân vùng khai thác nước ngầm:
- Đảm bảo khai thác hợp lý tài nguyên nước ngầm
- Đảm bảo tính định hướng các hình thức, phương thức và công nghệ khai thác
- Phù hợp với điều kiện thực tế và xu hướng phát triển xã hội của tỉnh
- Đảm bảo tính thuận lợi, khoa học và hiện đại trong công tác tổ chức quản lý và khai thác tài nguyên nước ngầm
Để phân vùng quy hoạch khai thác nước ngầm, cần đánh giá và chấm điểm bốn yếu tố cơ bản với trọng số khác nhau tùy thuộc vào mức độ quan trọng của từng yếu tố Sau khi tổng hợp các điểm số, việc phân chia thành các vùng khác nhau sẽ được thực hiện.
- Tiềm năng nước ngầm (trữ lượng và chất lượng);
- Đặc điểm địa hình và khả năng thi công;
- Mức độ dân số và phương thức phân bố dân cư;
- Mức độ phát triển kinh tế- xã hội, khả năng đầu tư, tiếp cận công nghệ mới
Trên cơ sở những tiêu chí nêu trên nghiên cứu phân tỉnh An Giang thành 3 vùng sau:
Vùng thuận lợi bao gồm thành phố Long Xuyên và huyện Chợ Mới, nổi bật với tiềm năng khai thác nước dưới đất lớn Điều kiện địa hình và giao thông tại đây thuận lợi cho việc thi công, tạo cơ hội quy hoạch các khu công nghiệp và dân cư tập trung.
Vùng trung bình của Tỉnh chiếm phần lớn diện tích, trải dài từ huyện Tân Châu, Phú Tân, Châu Phú, Châu Thành đến Thoại Sơn Khu vực này có tiềm năng khai thác nước ngầm trung bình, với các tầng nước ngầm lỗ hổng dày lên từ bắc xuống nam và từ tây bắc sang đông nam Mức độ chứa nước ở đây dao động từ trung bình đến nghèo, trong khi điều kiện địa hình, giao thông và khả năng thi công đều thuận lợi.
Vùng khó khăn ở phía tây tỉnh An Giang, bao gồm huyện An Phú và kéo dài qua Núi Sam đến huyện Tịnh Biên, Tri Tôn, giáp ranh với tỉnh Kiên Giang Khu vực này có ba tầng nước ngầm có thể khai thác: Pleistocen thượng, Pleistocen trung-thượng và Pleistocen hạ, nhưng bề dày chứa nước của các tầng này khá mỏng và chỉ tập trung ở vùng Tịnh Biên, Tri Tôn, với chất lượng nước tốt Tuy nhiên, điều kiện địa hình và giao thông kém thuận lợi cùng với mật độ dân số thưa đã tạo ra nhiều thách thức cho phát triển khu vực.
4.5.2 Căn cứ tính toán nhu cầu sử dụng nước
Trong luận văn này, lượng nước được khai thác và sử dụng cho các mục đích sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và sản xuất công nghiệp được tính toán dựa trên các tiêu chuẩn cụ thể.
Lượng nước sử dụng trong ngành công nghiệp là 200m³ cho mỗi 1000 USD đầu tư, trong khi các khu công nghiệp tiêu thụ từ 50 đến 100 m³ nước trên mỗi hectare xây dựng Đối với các ngành công nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp, lượng nước sử dụng chỉ chiếm 10% so với nước sinh hoạt hàng năm (theo TCXDVN 33:2006).
- Lượng nước sử dụng cho nông nghiệp: từ mức tưới của các loại cây trồng, cơ cấu sử dụng đất, mùa vụ theo 14TCN 61-92;
- Lượng nước sinh hoạt được tính gần đúng: cấp nước đô thị 120 l/người/ngày (theo Định hướng phát triển cấp nước Đô thị quốc gia đến năm
Theo Chiến lược Quốc gia về Cấp nước và Vệ sinh Môi trường nông thôn (2000), nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt đã được xác định cho các giai đoạn 2015 và 2020 Cụ thể, mức tiêu thụ nước đô thị dự kiến là 150 l/người/ngày vào năm 2015 và 180 l/người/ngày vào năm 2020, trong khi đó, nhu cầu nước sinh hoạt ở nông thôn sẽ là 90 l/người/ngày vào năm 2015 và 100 l/người/ngày vào năm 2020.
- Lượng nước cho nuôi trồng thủy sản được tính từ 10 đến 15 nghìn m 3 /ha/năm (cho ao hồ nhỏ và vùng ruộng trũng dành cho nuôi thủy sản);
- Quyết định số 104/2000/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt chiến lược quốc gia về cấp nước sạch và vệ sinh nông thôn đến năm 2020;
Quyết định số 2891/QĐ-BNN-TL, được ban hành vào ngày 12/10/2009 bởi Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, cung cấp hướng dẫn chi tiết về việc xây dựng định mức kinh tế kỹ thuật trong công tác quản lý, khai thác và bảo vệ các công trình thủy lợi Quyết định này nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước, đồng thời đảm bảo sự phát triển bền vững trong lĩnh vực nông nghiệp và thủy lợi.
- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 33:2006 Cấp nước - Mạng lưới đường ống và công trình - Tiêu chuẩn thiết kế;
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4454:1987 quy định nước dùng trong chăn nuôi tập trung;
- Tiêu chuẩnViệt Nam TCVN 8641-2011 về Công trình thủy lợi - kỹ thuật tưới tiêu cho cây lương thực và thực phẩm
4.5.3 Tổng hợp dự báo nhu cầu sử dụng nước cho các ngành trong các kỳ quy hoạch
Dựa vào Quy hoạch chi tiết phát triển các vùng sản xuất chuyên canh hàng hóa (lúa, rau màu, thủy sản) tỉnh An Giang đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030, cùng với các quy hoạch ngành và tiêu chuẩn sử dụng nước, nhu cầu dùng nước cho các ngành đã được tính toán cho các kỳ quy hoạch 2020 và 2025, như thể hiện trong bảng 4.9 và 4.10.
Các bảng số liệu thể hiện nhu cầu sử dụng nước cho các ngành được tính toán và trình bày trong phần phụ lục của nghiên cứu
Bảng 4.9 Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho các ngành năm 2020 Đơn vị: Triệu m 3 /năm
Bảng 4.10 Dự báo nhu cầu sử dụng nước cho các ngành năm 2025 Đơn vị: Triệu m 3 /năm
4.5.4 Sử dụng nước ngầm trong nông nghiệp
Tại tỉnh An Giang, nguồn nước chủ yếu phục vụ cho nông nghiệp được lấy từ nước mặt như sông, suối, ao hồ, kênh mương và nước mưa Hệ thống sông ngòi và kênh rạch dày đặc giúp cung cấp đủ nước tưới cho đồng ruộng và vườn tược Ngành chăn nuôi hoàn toàn dựa vào nước ao và nước mưa, trong khi ngành thủy sản nuôi các loại cá như cá chình, cá tra, cá lóc và cá điêu hồng trong các ao và bè sử dụng nước mặt Tỉnh cũng phát triển nghề nuôi tôm, góp phần đa dạng hóa sản xuất nông nghiệp.
Tỉnh An Giang hiện đang nuôi trồng hai loại tôm chủ yếu là tôm càng xanh và tôm thẻ chân trắng Tôm càng xanh thường được nuôi ở các vùng nước ngọt thông qua các mô hình như nuôi trên chân ruộng, nuôi trong ao và nuôi luân canh lúa-tôm Ngược lại, tôm thẻ chân trắng lại sống trong môi trường nước mặn Tuy nhiên, một số nông dân vì lợi ích kinh tế trước mắt đã khoan giếng để tìm mạch nước lợ, bơm xuống ao và pha muối loãng nhằm nuôi tôm thẻ chân trắng.
Theo số liệu được cung cấp bởi Sở Tài nguyên và Môi trường An Giang,
Năm 2015, An Giang đã khai thác khoảng 12,83% lượng nước ngầm phục vụ cho nuôi trồng thủy sản, chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng nhu cầu nước của ngành Dưới đây là bảng thể hiện tỷ lệ khai thác nước ngầm theo từng vùng so với tổng nhu cầu nước của ngành.
Bảng 4.11 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm trong nuôi trồng thủy sản tỉnh An
Lượng nước ngầm khai thác (triệu m 3 /năm)
Tổng nhu cầu nước (triệu m 3 /năm) Tỷ lệ (%)
Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản phát triển nguồn nước
Khi khai thác nước ngầm, việc đảm bảo tính bền vững của nguồn tài nguyên là rất quan trọng Cần xem xét liệu có nên tiếp tục khai thác nếu mực nước hạ thấp chưa vượt qua mức cho phép, hoặc dừng khai thác khi mực nước đã giảm xuống dưới mức an toàn.
Sử dụng phần mềm Visual MODFLOW để chạy các kịch bản nhằm xác định mức hạ thấp mực nước ngầm tại tỉnh An Giang khi thay đổi lượng khai thác Mực nước ngầm tại các tầng địa chất biến động dựa trên lượng nước vào (như nước mưa, nước sông, suối thấm và nước bơm thêm) và lượng nước ra (nước bị khai thác) Khi lượng nước vào vượt quá lượng nước ra, mực nước ngầm sẽ tăng lên; ngược lại, nếu lượng nước vào thấp hơn lượng nước ra, mực nước ngầm sẽ giảm.
Trong những năm gần đây, tỉnh An Giang đối mặt với tình trạng gia tăng khai thác nước ngầm do áp lực phát triển kinh tế - xã hội, dẫn đến việc mức nước tại các tầng địa chất giảm sút Trước đây, việc khai thác nước ngọt chỉ yêu cầu đào sâu khoảng 100m, nhưng hiện nay, độ sâu cần thiết đã tăng gấp đôi (Sở Tài nguyên và Môi trường An Giang, 2016) Do đó, việc xác định mức khai thác hợp lý theo từng địa phương và vùng là cần thiết để đảm bảo tính bền vững của nguồn tài nguyên và phát triển bền vững cho kinh tế, xã hội và môi trường.
Dựa vào các quy hoạch tài nguyên nước và phát triển nông nghiệp của tỉnh An Giang đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030, cũng như quy hoạch xây dựng vùng đến năm 2050, bài viết này trình bày các đồ thị thể hiện mức hạ thấp mực nước tại 3 điểm theo 4 kịch bản trong giai đoạn từ năm 2016 đến 2025 Những thông tin này được xây dựng dựa trên nhu cầu sử dụng nước cho các ngành và tính toán cân bằng nước.
- Kịch bản 1: Khai thác mỗi năm giảm liên tục 15% so với năm trước đó
- Kịch bản 2: Ngưng khai thác từ năm 2016
- Kịch bản 3: Khai thác mỗi năm tăng liên tục 5% so với năm trước đó
- Kịch bản 4: Khai thác mỗi năm tăng liên tục 10% so với năm trước đó
Hình 4.13 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi mực nước tại điểm879-III
(tọa độ 532308.6m, 1148918.96m) nằm trong vùng 1
Hình 4.14 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi mực nước tại điểm CD014 (tọa độ
Hình 4.15 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi mực nước tại LK 08
(tọa độ 514927m, 1196463m) nằm trong vùng 3
Từ ba biểu đồ phân tích, luận văn xác định mức khai thác hợp lý cho từng vùng, làm cơ sở cho quy hoạch tài nguyên trong tương lai Các địa phương cần khai thác tài nguyên một cách hợp lý để duy trì mức nước ở trạng thái cân bằng hoặc có xu hướng tăng, đảm bảo sự bền vững cho nguồn nước.
Từ bảng 4.14 đến bảng 4.19 thể hiện tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng lượng nước nhu cầu của các ngành theo 3 kịch bản tới năm 2020 và 2025
Bảng 4.14 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2020 theo kịch bản giảm 15% mỗi năm
STT Huyện/ Thị xã/ Thành phố
Tỷ lệ sử dụng nước ngầm (%)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Bảng 4.15 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2020 theo kịch bản tăng 5% mỗi năm
Huyện/ Thị xã/ Thành phố
Sinh hoạt Công nghiệp Tỷ lệ sử dụng nước ngầm (%)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Bảng 4.16 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2020 theo kịch bản tăng 10% mỗi năm
Huyện/ Thị xã/ Thành phố
Sinh hoạt Công nghiệp Tỷ lệ sử dụng nước ngầm (%)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Bảng 4.17 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2025 theo kịch bản giảm 15% mỗi năm
STT Huyện/ Thị xã/ Thành phố
Sinh hoạt Công nghiệp Tỷ lệ sử dụng nước ngầm (%)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Bảng 4.18 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2025 theo kịch bản tăng 5% mỗi năm
Huyện/ Thị xã/ Thành phố
Sinh hoạt Công nghiệp Tỷ lệ sử dụng nước ngầm (%)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Tổng nhu cầu (triệu m 3 /năm)
Bảng 4.19 Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước cho các ngành đến năm 2025 theo kịch bản tăng 10% mỗi năm
Huyện/ Thị xã/ Thành phố
Sinh hoạt Công nghiệp Tỷ lệ sử dụng nước ngầm (%)
Bảng 4.20 và 4.21 thể hiện khả năng đáp ứng nước ngầm cho các ngành đến năm 2020 và 2025 Việc coi trữ lượng có thể khai thác của các tầng nước ngầm là ổn định giúp đánh giá khả năng cung cấp nguồn tài nguyên cho nhu cầu sử dụng trong sinh hoạt và công nghiệp theo các kỳ quy hoạch Từ đó, các giải pháp phân bổ và lượng khai thác nước ngầm hợp lý cho các ngành có thể được đề xuất.
Bảng 4.20 Khả năng đáp ứng nước ngầm cho các ngành đến năm 2020 Đơn vị: Triệu m 3 /năm
Nhu cầu sử dụng nước ngầm Trữ lượng có thể khai thác
Bảng 4.21 Khả năng đáp ứng nước ngầm cho các ngành đến năm 2025 Đơn vị: Triệu m 3 /năm
Nhu cầu sử dụng nước ngầm Trữ lượng có thể khai thác
Dựa trên các biểu đồ và bảng số liệu, lượng nước ngầm có thể khai thác để phục vụ cho sinh hoạt và công nghiệp theo quy hoạch vẫn đủ đáp ứng nhu cầu của tỉnh Tuy nhiên, cần lưu ý một số yếu tố quan trọng.
Các huyện An Phú, Tân Châu, Phú Tân, Châu Phú và thị xã Châu Đốc đang đối mặt với khó khăn về tiềm năng nước ngầm Các tầng nước ngầm Pleistocen trung- thượng, Pleistocen hạ và Pliocen trung đều bị nhiễm mặn, trong khi tầng nước ngầm Pleistocen thượng chỉ có diện tích nước ngọt hạn chế Nguồn nước ngầm này chỉ có thể khai thác cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt ở quy mô nhỏ Tuy nhiên, nếu tiếp tục khai thác, nguồn nước này sẽ sớm cạn kiệt, đặc biệt tại huyện An Phú, huyện Tân Châu và thị xã Châu Đốc, nơi mà nguồn nước ngầm chỉ đáp ứng được khoảng 50-60% nhu cầu sử dụng vào tương lai.
Năm 2025, nguồn nước mặt trở thành lựa chọn duy nhất cho nhu cầu ăn uống và sản xuất Để cải thiện nguồn nước, cần thực hiện các biện pháp như xây dựng hồ chứa, đầu tư xử lý khu vực bị nhiễm mặn và phát triển hệ thống kênh rạch để lấy nước từ các vùng khác Nhờ đó, mực nước ngầm có thể tăng lên hơn 0,2m so với hiện tại.
Đối với các huyện Tịnh Biên và Tri Tôn, có thể khai thác nước ngầm Pleistocen thượng bằng giếng đào và nước ngầm Pleistocen trung-thượng, Pleistoen hạ bằng giếng khoan tại khu vực chân núi với lưu lượng nhỏ để phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân Lượng khai thác nên duy trì ở mức hiện tại để đảm bảo ổn định mực nước ngầm, chỉ đáp ứng khoảng 5% nhu cầu sử dụng của hai huyện Vì vậy, nước ngầm cần được phân bổ cho sinh hoạt, trong khi nguồn nước mặt từ hồ chứa hoặc sông, kênh đào nên được sử dụng để đáp ứng nhu cầu nước lớn hơn cho sản xuất.
Huyện Châu Thành và Thoại Sơn gặp khó khăn trong việc khai thác nước ngầm do các tầng nước Pleistocen bị nhiễm mặn, chỉ có thể sử dụng cho sinh hoạt hộ gia đình qua giếng khoan nhỏ Để đảm bảo nguồn nước sạch cho ăn uống, cần xây dựng các trạm khai thác nước tập trung từ tầng nước Pliocen trung, sau khi thực hiện thăm dò Lượng khai thác nước ngầm nên duy trì ở mức hiện tại hoặc tăng dưới 5% mỗi năm để không ảnh hưởng đến mực nước ngầm Tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu nước tại huyện Châu Thành năm 2020 là 10,51% và dự kiến giảm xuống 9,61% vào năm 2025; tại huyện Thoại Sơn, tỷ lệ này là 12,97% năm 2020 và 11,88% năm 2025 Ngoài ra, cần khuyến khích sử dụng các nguồn nước khác như nước mặt, nước mưa, và xây dựng hồ chứa, kênh đào dẫn nước.
Huyện Chợ Mới sở hữu trữ lượng nước ngầm dồi dào, cho phép tăng cường khai thác lên khoảng 10% mà vẫn đảm bảo sự ổn định của mực nước ngầm Điều này sẽ giúp tỷ lệ sử dụng nước ngầm đáp ứng tốt hơn tổng nhu cầu nước của ngành trong tương lai.
Đến năm 2025, tỷ lệ sử dụng nước ngầm dự kiến đạt 20,85%, trong đó sinh hoạt chiếm 21,64% và công nghiệp 20,20% Có thể khai thác các tầng nước ngầm Pleistocen thượng, trung-thượng và hạ để phục vụ sinh hoạt qua giếng khoan nhỏ, đặc biệt ở những khu vực có nước nhạt Tuy nhiên, cần tránh khai thác tầng nước ngầm Holocen và Pleistocen trên ở những nơi nhiễm arsen, hoặc sử dụng thiết bị lọc arsen phù hợp Ở phía đông nam, tầng nước ngầm Pliocen trung có thể được khai thác bằng giếng khoan công suất vừa và lớn để cung cấp nước tập trung cho các thị tứ, cụm dân cư và khu công nghiệp.
Thành phố Long Xuyên có trữ lượng nước dưới đất dồi dào, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước trong tương lai Để duy trì sự ổn định của mực nước, chỉ nên tăng lượng khai thác khoảng 7% so với hiện tại Dự kiến, tỷ lệ sử dụng nước ngầm sẽ là 35,57% tổng nhu cầu năm 2020 và 49,88% vào năm 2025 Việc khai thác tập trung sẽ phục vụ cho dân sinh và các doanh nghiệp nhỏ bằng tầng nước ngầm Pleistocen, đồng thời thiết lập các nhà máy nước khai thác tầng nước ngầm Pliocen để cung cấp nước cho các khu công nghiệp.
