Nội dung và phương pháp nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu
Đề tài thực hiện nghiên cứu trên địa bản tỉnh An Giang nằm ở miền Tây
Nam Bộ có diện tích 3.536,76 km² với địa hình chủ yếu là đồng bằng bằng phẳng Tỉnh có hai con sông lớn, sông Tiền và sông Hậu, cung cấp nguồn nước quan trọng cho sinh hoạt và sản xuất Ngoài nước mặt, nước ngầm cũng đóng vai trò thiết yếu trong phát triển, với sáu tầng nước ngầm được xác định Tuy nhiên, do khai thác quá mức, trữ lượng nước ngầm đang giảm nhanh chóng Trước đây, Liên đoàn Địa chất thủy văn 8 đã ước tính trữ lượng nước ngầm bằng phương pháp tĩnh, do đó cần thiết phải xây dựng mô hình toán để mô phỏng và đánh giá trữ lượng nước ngầm, nhằm đảm bảo phát triển bền vững cho 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, cùng với đặc điểm địa chất thủy văn của các tầng nước ngầm trong khu vực.
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 Các tầng cách nước gồm: Holocen, Pleistocen thượng, Pleistocen trung-thượng, Pleistocen hạ, Pliocen trung và Pliocen hạ Các tầng nước ngầm tương ứng là: Holocen, Pleistocen thượng, Pleistocen trung-thượng, Pleistocen hạ, Pliocen trung và Pliocen hạ.
- Tình hình khai thác nước ngầm tỉnh An Giang.
Phần mềm Visual MODFLOW 4.2 được sử dụng để thiết lập mô hình số tại An Giang, áp dụng phương trình Darcy và phương sai phân hữu hạn cho dòng chảy nước ngầm ba chiều Mô-đun MODFLOW là công cụ chính để 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.
Mô hình địa tầng được cấu trúc dựa trên lịch sử kiến tạo địa chất, với các đơn vị tầng đá gốc chủ yếu là đá trước Cenozoic Ngoài ra, các tầng nước ngầm từ thời Holocen, Pleistocen và Pliocen có giá trị phân bố độ dày và các thông số địa chất thủy văn quan trọng Đặc điểm của các vùng bổ cập nước ngầm cũng được xem xét để hiểu rõ hơn về nguồn nước trong khu vực.
Điều kiện biên được xác định bởi sự không có dòng chảy, liên quan đến sự tiếp giáp giữa tầng đá mẹ và ranh giới vùng núi Ngoài ra, biên áp lực nước ngầm cũng được theo dõi 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 và phân tích dữ liệu về cấu trúc địa chất thủy một cách hiệu quả Nhờ đó, việc xác định ranh giới các tầng nước ngầm trở nên chính xác và đáng tin cậy hơn.
3.4.4.4 Thiết lập mô hình nước ngầm MODFLOW
Sử dụng phần mềm Visual MODFLOW phiên bản 4.2 để thiết lập mô hình số tại An Giang, chúng tôi đã xây dựng mô hình cấu trúc 3D và kiểm tra ranh giới các địa tầng Quá trình này bao gồm việc xác định các biên và thông số đặc trưng cho từng địa tầng, cũng như 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 bước quan trọng để xây dựng các kịch bản khai thác nước ngầm, từ đó đánh giá và sử dụng nguồn tài nguyên nước ngầm một cách hợp lý, nhằm đảm bảo lợi ích lâu dài và bền vững.
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 An Giang.
• 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, chúng ta có thể thiết lập mô hình cấu trúc 3D để thể hiện ranh giới các địa tầng trong khu vực nghiên cứu Mô hình này không chỉ giúp kiểm tra trực quan cấu trúc địa tầng mà còn cho phép phân tích dữ liệu về cấu trúc địa chất thủy văn từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau Thêm vào đó, mô hình 3D còn hỗ trợ xác minh độ tin cậy của dữ liệu từ các giếng khai thác và quan trắc nước ngầm, bao gồm việc kiểm tra 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, được phát triển bởi công ty Waterloo Hydrogeologic, Canada, đã ra mắt vào năm 1994 và hiện đang 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 để đạt được kết quả đáng tin cậy Trong suốt quá trình này, việc tham khảo tài liệu là cần thiết để thực hiện các bước và lựa chọn trong mô hình hóa Đặc biệt, cần chú ý đến việc xử lý dữ liệu Dưới đây là danh sách các bước đã 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 đảm bảo rằng các điều kiện biên được thiết lập chính xác, từ đó tối ưu hóa hiệu quả của mô hình.
- 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 lượng nước bổ sung cho các tầng nước ngầm Để đạt được điều này, cần sử dụng mô hình để xác định các kịch bản với tổng lượng khai thác khác nhau về cả số lượng và phân bố theo thời gian cũng như không gian Qua việc chạy mô hình, chúng ta có thể xác định kịch bản nào không làm giảm áp lực nước ở 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, tỉnh nằm ở miền Tây Nam Bộ thuộc đồng bằng sông Cửu Long, có vị trí giáp ranh với Campuchia và nằm trong vùng Tứ giác Long Xuyên Tỉnh này đa dạng về dân tộc và tôn giáo, tạo nên một bức tranh văn hóa phong phú.
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
Nguồn: www.angiang.gov.vn
Tỉnh An Giang, nằm ở phía bắc-tây bắc, giáp với Campuchia qua chiều dài 104km theo Hiệp ước hoạch định biên giới VN-CPC ký ngày 27/12/1985 Phía tây nam giáp tỉnh Kiên Giang dài 69,78km, phía nam giáp TP Cần Thơ dài 44,73km, và phía đông giáp tỉnh An Giang dài 107,63km Điểm cực bắc của tỉnh nằm ở vĩ độ 10°57 (xã Khánh An, huyện An Phú), cực nam ở vĩ độ 10°12 (xã Thoại Giang, huyện Thoại Sơn), cực tây ở kinh độ 104°46 (xã Vĩnh Gia, huyện Tri Tôn), và cực đông ở kinh độ 105°35 (xã Bình Phước Xuân, huyện Chợ Mới).
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), khí hậu nơi đây có đặc điểm của 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 ở tỉnh An Giang chủ yếu xuất phát từ hoạt động của áp thấp nhiệt đới và gió mùa Tây Nam từ vịnh Beigan, mang theo lượng hơi nước lớn.
Do sự nóng lên của mặt đất tạo ra các dòng đối lưu, lượng mưa vào buổi chiều thường chỉ đạt từ 15-20 mm trên diện hẹp Tuy nhiên, vẫn có những trận mưa giông vượt quá 100 mm Một nguyên nhân khác là sự di chuyển của dải hội tụ nhiệt đới trên đồng bằng Nam Bộ, dẫn đến mưa lớn và kéo dài.
Lượng mưa trung bình hàng năm ở An Giang dao động từ 1200 đến 1600 mm, với khu vực đồi núi là nơi có lượng mưa nhiều nhất Mỗi năm, An Giang trải qua khoảng 140 đến 180 ngày mưa, thường bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 11.
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
Trong mùa khô, với nắng nhiều và độ ẩm không khí thấp, lượng bốc hơi trung bình đạt 110mm/tháng, cao nhất vào tháng 3 với 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 12 và kéo dài đến tháng 4 năm sau Nghĩa là mùa có độ ẩm thấp trùng với mùa khô. Mùa khô độ ẩm ở thời kì đầu là 82% , giữa 78%, và cuối còn 72% Mùa mưa ở đây thật sự là một mùa ẩm ướt Độ ẩm trung bình trong những tháng mùa mưa đều 84%, cá biệt có tháng đạt xấp xỉ 90%.
Nhiệt độ trung bình ở An Giang cao và ổn định, với chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng trong mùa khô chỉ khoảng 1,5° đến 3°, và trong mùa mưa chênh lệch chỉ khoảng 1° Tháng 4 thường ghi nhận nhiệt độ cao nhất trong năm, dao động từ 36° đến 38°, trong khi tháng 10 là tháng có nhiệt độ thấp nhất, thường dưới 18°, như đã ghi nhận vào các năm 1976 và 1998.
Chế độ gió ở An Giang được phân thành hai mùa rõ rệt: từ tháng 5 đến tháng 10 là gió mùa Tây Nam mang theo độ ẩm, gây mưa với tốc độ gió trung bình từ 1,5 đến 3,0m/s; còn từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau là gió mùa Đông Bắc, đặc trưng bởi không khí lạnh và khô, với tốc độ gió trung bình từ 1,0 đến 2,5m/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, do đó mức độ ảnh hưởng không lớn.
An Giang có điều kiện khí hậu lý tưởng với nhiệt độ cao ổn định, nhiều nắng và ít bão, tạo thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp Điều này cho phép thâm canh, tăng vụ và nâng cao năng suất cây trồng một cách hiệu quả và bền vững.
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-) với độ pH rất thấp, chỉ khoảng 2-3, chủ yếu phân bố ở huyện Tri Tôn, Tịnh Biên và một phần Châu Phú, tổng diện tích khoảng 30.136 ha, trong đó Tri Tôn chiếm 67% Nhóm đất này hình thành từ quá trình biển tiến cách đây 6.000 năm, phát triển mạnh mẽ trong môi trường vũng vịnh biển nông với các loại rừng ngập mặn như đước, sú, mắm Đất phèn ở An Giang được chia thành các loại như 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 tập trung 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) Đặc điểm của đất phèn này phụ thuộc vào địa hình và độ dày của lớp phủ, với tầng sinh phèn ở một số xã như Vĩnh Phú, Thoại Giang, Tây Phú, Vọng Thê xuất hiện ở độ sâu 80-100cm Khi di chuyển về hướng tây nam, độ dày lớp phủ giảm, khiến tầng phèn gần bề mặt hơn Thành phần chính của đất phèn tiềm tàng gồm 40,83% sét, 45,13% bột và 4,15% cát mịn.
Đất phèn nhiều là loại đất chưa phát triển với phèn hoạt động mạnh, nằm trên tầng sinh phèn Loại đất này chủ yếu phân bố ở các thung lũng hẹp phía tây và đông của vùng Thất Sơn (Bảy Núi), tạo thành vành đai gần như khép kín quanh khu vực đồi núi Bắt đầu từ kênh Vĩnh Tế qua An Nông, đất phèn nhiều vòng qua thung lũng giữa Lạc Quới và núi Phú Cường đến kênh mới, sau đó chạy dọc theo kênh Tám Ngàn nối thông qua Tri Tôn Thành phần hạt của đất phèn nhiều chủ yếu bao gồm 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 (2007), 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 tạo nên địa máng Paleozoi Vào Paleozoi muộn – Mesozoi sớm, các thành tạo núi lửa Mesozoi muộn kiểu rìa lục địa tích cực đã phát triển, 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 trải qua 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 là thành hệ núi lửa Pluton 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 vào đầu Pliocen, chứng kiến một đợt biển tiến lớn, dẫn đến sự hình thành trầm tích Pliocen hạ Sau đó, biển dần rút, tạo ra chế độ vũng vịnh và cửa sông ven biển tại Long Xuyên, đồng thời 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 quá trình sụt lún và ba đợt biển tiến diễn ra 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 ra khỏi Long Xuyên, để lại 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, điều này phụ thuộc vào mức độ phát triển kinh tế của từng khu vực và khả năng tài nguyên 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
Các trầm tích không xuất hiện trên bề mặt mà được phát hiện qua các lỗ khoan ở khu vực Tri Tôn, với độ sâu từ 75m (TR25) đến 87,5m (TK1) Tại khu vực Châu Đốc, độ sâu ghi nhận từ 222m (204-IV-NB, Châu Thành – An Giang) đến 136,5m (LK 203-II-NB) Ở khu vực Long Xuyên, độ sâu trầm tích dao động từ 346m (LK674) đến 406m (LK672) và sâu hơn.
Thành phần trầm tích chủ yếu bao gồm sét kết, sét bột kết và cát kết với màu sắc xám xanh và xám xi măng Những loại trầm tích này có đặc điểm cứng chắc, ít nứt nẻ và phần trên thường bị phong hóa.
Trầm tích trong khu vực Tri Tôn, Châu Đốc và Long Xuyên có xu hướng hạ thấp dần từ Tri Tôn xuống Long Xuyên Ranh giới dưới của các trầm tích này chưa được xác định rõ, trong khi ranh giới trên ở Tri Tôn bị phủ bởi trầm tích Pliocen, Châu Đốc bị phủ bởi trầm tích Pliocen hạ, và Long Xuyên bị phủ bởi 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 cấu trúc nằm thoải, được xem là hình thành sau quá trình uốn nếp chính vào đầu Trias muộn và tạm thời được phân loại vào Trias thượng, thuộc hệ tầng Dầu Tiếng.
• Hệ Jura, Thống Thượng, Hệ tầng Đèo Bảo Lộc
Các trầm tích tại 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 Trong lỗ khoan 672, độ sâu từ 406 đến 411,3m, cấu trúc dòng chảy đặc sít với các hạch nhân chứa carbonat và thạch anh thứ sinh Hệ tầng này bị xâm nhập bởi phức hệ Định Quán, Đèo Cả, tạo thành các đới đá sừng plagioclas, pyroxen, biotit và felspat Tại một đồi thấp gần Phum Sa Lom, cách Tri Tôn 4km, đã phát hiện vết lộ cuội kết cơ sở nằm dưới các lớp tuf anđesit và trên cát kết tuổi Trias muộn, với bề mặt bào mòn được 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 bao gồm cát trung đến thô, chứa nhiều sạn sỏi và bột cát, cùng với một số vùng có bột màu xám trắng và xám xanh, với mức độ gắn kết 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 Holocen đa nguồn gốc, phân bố rộng rãi, ngoại trừ khu vực núi cao ở các huyện Tri Tôn, Tịnh Biên và Thoại Sơn Độ sâu của đáy tầng nước ngầm dao động từ 2,80m đến 66,00m, với mức 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 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 bên dưới là các thành tạo Pleistocen thượng 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, với khu vực giàu nước trung bình tập trung từ sông Tiền Giang hợp lưu với sông Vàm Nao kéo dài về phía sông Hậu Giang, chiếm khoảng một phần diện tích lớn của tỉnh Phần còn lại, được coi là khu nghèo nước, nằm từ phía bắc đến phía nam của tỉnh, 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 độ dày hạn chế và chất lượng nước kém, không đủ khả năng cung cấp nước sinh hoạt và ăn uống cho hộ gia đình Trong khi đó, tầng nước ngầm Pleistocen thượng có thể có những đặc điểm khác biệt cần được xem xét.
Tầng nước ngầm tại tỉnh An Giang, chủ yếu phân bố ở huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, được hình thành từ trầm tích hạt thô của tầng Pleistocen thượng Mái tầng nước ngầm nằm ở độ sâu từ 0,00m đến 79,00m, với độ sâu trung bình là 43,44m, trong khi đáy tầng nước ngầm dao động từ 8,70m đến 113,00m, trung bình 68,14m Chiều dày của tầng nước ngầm thay đổi từ 4,60m đến 115,50m, với độ dày 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 đất đá chứa nước chủ yếu là cát hạt mịn đến trung, với sự hiện diện ít sỏi nhỏ Tầng nước ngầm trong khu vực này có mức độ 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 vùng cao của huyện Tri Tôn, Tịnh Biên Nguồn nước nhạt này có thể được sử dụng cho mục đích ăn uống và sinh hoạt Ngược lại, nước mặn phân bố ở phần còn lại của tỉnh, tập trung chủ yếu ở trung tâm, kéo dài từ phía bắc đến nam, với chất lượng nước không đảm bảo cho nhu cầu sinh hoạt và tiêu dùng.
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 các khu vực nước nhạt Tầng nước ngầm Pleistocen trung-thượng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nguồn nước cho sinh hoạt.
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 của tầng nước ngầm nằm ở độ sâu từ 1,00m đến 165,00m, với trung bình là 67,45m, trong khi đáy của nó 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, 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-thượng nghèo nước và trên các thành tạo Pleistocen dưới cũng nghèo nước.
Thành phần đất đá bao gồm cát mịn đến trung thô, có lẫn 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 nhạt chủ yếu có mặt ở huyện Tri Tôn và Tịnh Biên, trong khi nước mặn chiếm phần lớn diện tích còn lại Chất lượng nước tại khu vực nước nhạt cơ bản đáp ứng nhu cầu cung cấp nước cho sinh hoạt và uống.
Mực nước thay đổi theo mùa, biên độ dao động khoảng 2,0m.
Mối quan hệ giữa tầng nước ngầm Pleistocen trung-thượng và Pleistocen thượng thể hiện rõ tại nhiều vị trí, đặc biệt là 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 những 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 nước ngọt hạn chế, với bề dày khoảng 29m, khả năng chứa nước từ giàu đến trung bình và nghèo Chất lượng nước ở đây tốt, phù hợp cho mục đích sinh hoạt và ăn uống Trong khi đó, vùng nước mặn có diện tích rộng hơn, có thể phục vụ cho các mục đích khác.
Tầng nước ngầm ở tỉnh An Giang được hình thành từ trầm tích hạt thô của tầng Pleistocen hạ, phân bố chủ yếu ở trung tâm và kéo dài về phía đông Tầng này không lộ ra trên bề mặt và có độ sâu từ 81,00m đến 183,40m, với trung bình 81,00m Đáy tầng nước ngầm nằm trong khoảng từ 108,00m đến 219,60m, trung bình là 174,14m, và chiều dày của nó dao động 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 trầm tích Pleistocen nghèo nước và trên các thành tạo Pliocen giữa cũng nghèo nước.
Thành phần đất đá bao gồm cát mịn đến trung thô, sỏi và bột cát Tầng nước ngầm có khả năng chứa nước từ mức độ giàu đến trung bình và nghèo.
Nước trong tầng nước ngầm này chủ yếu không đáp ứng được nhu cầu cấp nước cho sinh hoạt và uống, ngoại trừ một số khu vực có nước ngọt.
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, thường diễn ra sau một khoảng thời gian nhất định Dữ liệu này cần được số hóa hoặc định dạng lại cho phù hợp với phần mềm Visual MODFLOW, đặc biệt chú trọng đến việc xem xét các lỗ khoan lịch sử.
Cột cuối cùng trong bảng 54 cho mô hình, mang tên “Mức độ tin cậy”, đánh giá sơ bộ các vấn đề cần thông tin bổ sung Việc này nhằm nâng cao chất lượng dữ liệu, từ đó cải thiện kết quả mô hình hóa.
Bảng 4.3 Tổng hợp thông tin về các thông số
Hệ số dẫn nước thủy lực của các tầng nước ngầm
Hệ số dẫn nước thủy lực của các tầng cách nước
Hệ số nhả nước trọng lực của các tầng nước ngầm
Hệ số nhả nước trọng lực của các tầng cách nước
Tất cả các thông số 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 loại thành 7 tầng nước ngầm và 6 tầng cách
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 vào năm 2007.
*) Hệ số nhả nước trọng lực
Phần mềm Visual MODFLOW yêu cầu xác định 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 này, cần thực hiện thí nghiệm bơm thấm- bơm trùm, tuy nhiên 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).
Giá trị 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 năm 2007.
*) Hệ số dẫn nước thủy lực
Hệ số dẫn nước thủy lực là yếu tố thiết yếu trong việc xây dựng mô hình với phần mềm Visual MODFLOW, đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán giá trị dẫn nước cho từng ô tính toán Thông thường, hệ số này được xác định qua các giếng bơm thử nghiệm, tuy nhiên, số lượng giếng bơm và các hệ số của các tầng nước ngầm thu thập thường không đủ để thực hiện các phép tính cần thiết.
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), và 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 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 giới hạn các biên đã được trình bày 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 trong tầng Holocen, trong khi 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
Trước khi xem xét mô hình hệ thống nước ngầm, việc xây dựng mô hình cấu trúc 3D là cần thiết, và công cụ ArcHydro Groundwater trong ArcMap được lựa chọn vì tính dễ sử dụng và khả năng tích hợp thông tin Việc xây dựng cấu trúc 3D mang lại lợi ích trong việc kết hợp nhiều hệ thống phân loại và xử lý tốt hơn các mặt cắt ngang Đã tạo ra biểu đồ địa tầng cho trầm tích tỉnh An Giang, kèm theo chú thích thủy văn địa tầng Quá trình này bao gồm việc thể hiện đồ họa và kiểm tra thủ công số liệu từ các lỗ khoan địa tầng về phân tầng địa chất và cấu trúc giếng Dữ liệu sau đó được mô hình hóa bằng ArcHydro Groundwater, sử dụng thông tin lỗ khoan, các đối tượng bản đồ như raster, shapefile, và mặt cắt ngang ở định dạng pixel.
Hình dưới thể hiện cấu trúc 3D các tầng nước ngầm được xây dựng bằng công cụ ArcHydro Groundwater trong ArcMap.
Hình 4.3 Mô hình cấu trúc 3D các tầng nước ngầm
Lỗ khoan địa chất đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng mô hình cấu trúc 3D, với tất cả tọa độ được chuyển sang hệ WGS 84 UTM Trong một số trường hợp, các lỗ khoan gần nhau có tên khác nhau nhưng tọa độ giống nhau, do đó cần điều chỉnh để đảm bảo mỗi giếng khoan có tọa độ duy nhất Thêm vào đó, khi các lỗ khoan gần nhau và có thành phần đất đá tương tự, các lỗ khoan nông hơn sẽ không được đưa vào mô hình.
Bản đồ địa chất của Việt Nam tỷ lệ 1:500.000 được sử dụng làm nguồn dữ liệu cho mô hìnhđể chi tiết hóa giới hạn của các vỉa lộ thiên.
Bộ Tài nguyên và Môi trường cùng Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam đã cung cấp các mặt cắt ngang và gợi ý vị trí lỗ khoan Những mặt cắt này đã được tích hợp vào mô hình cấu trúc 3D, tuy nhiên, chúng chỉ tương đối phù hợp với các mặt cắt ngang 3D Nguyên nhân chủ yếu là do thông tin trong các mặt cắt ngang 2D thường mang tính khái quát hơn, và việc chuyển đổi vị trí lỗ khoan chỉ được thực hiện ở các mặt cắt ngang 2D.
Quy trình xây dựng mô hình với ArcHydro diễn ra trong một cửa sổ bản đồ 2D và một cửa sổ mặt cắt 2D đồng thời Cửa sổ bản đồ hiển thị dữ liệu dưới dạng vector (shapefile) hoặc pixel (bản đồ), đồng thời xác định phạm vi của các đơn vị địa chất và địa chất thủy văn Một mạng lưới mặt cắt ngang được trình bày song song và vuông góc với bờ biển, kết nối các lỗ khoan hiển thị trong cửa sổ bản đồ Các đường ranh giới của từng đơn vị địa tầng được vẽ dựa trên kiến thức hiện tại về đặc điểm địa tầng dưới mặt đất và được tô màu tự động Phạm vi các đơn vị địa tầng trong mặt cắt ngang cũng được hiển thị và có thể điều chỉnh trong cửa sổ bản đồ.
Hình dưới thể hiện mặt cắt ngang các tầng địa chất thủy văn trong phạm vi nghiên cứu từ mô hình ArcHydro Groundwater.
Hình 4.4 Mặt cắt ngang từ mô hình ArcHydro Groundwater
Tính toán cân bằng nước tỉnh An Giang
Nghiên cứu tính toán cân bằng nước tại tỉnh An Giang nhằm xây dựng các kịch bản khai thác nước ngầm Mục tiêu là 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.
4.5.1 Phân vùng tính cân bằng nước
Phân vùng khai thác nước ngầm tại tỉnh An Giang nhằm chia lãnh thổ thành các khu vực với mức độ khai thác và sử dụng tài nguyên nước ngầm khác nhau Mục tiêu là tối ưu hóa công tác tổ chức và quản lý, đảm bảo việc khai thác và sử dụng nguồn nước ngầm hợp lý, phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân và hỗ trợ sự phát triển bền vững.
Báo cáo này áp dụng các nguyên tắc phân vùng quy hoạch khai thác nước ngầm do Nguyễn Văn Lâm và Nguyễn Kim Ngọc từ Bộ môn Địa chất thủy văn - Trường Đại học Mỏ Địa chất phát triển, với những điều chỉnh phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn đặc thù 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 cho điểm từng yếu tố cơ bản với trọng số khác nhau, tùy thuộc vào mức độ quan trọng của chúng Sau đó, tổng hợp các điểm số để phân chia thành các vùng khác nhau.
-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, nơi có tiềm năng lớn về khai thác nước dưới đất Với điều kiện địa hình và giao thông thuận lợi, khu vực này rất phù hợp cho việc quy hoạch các khu công nghiệp và dân cư tập trung.
Vùng trung bình tại tỉnh chiếm phần lớn diện tích, trải dài từ các huyện Tân Châu, Phú Tân, Châu Phú, Châu Thành đến Thoại Sơn, với tiềm năng khai thác nước ngầm trung bình Các tầng nước ngầm lỗ hổng có độ dày tăng dần từ bắc xuống nam và từ tây bắc sang đông nam, tuy nhiên, mức độ chứa nước chỉ ở mức trung bình đến nghèo Địa hình và giao thông trong khu vực thuận lợi cho việc thi công.
Vùng khó khăn (3) nằm ở phía tây tỉnh An Giang, bao gồm huyện An Phú, kéo dài qua Núi Sam và huyện Tịnh Biên, Tri Tôn, giáp ranh tỉnh Kiên Giang Khu vực đồng bằng ven núi có ba tầng nước ngầm có thể khai thác là Pleistocen thượng, Pleistocen trung-thượng và Pleistocen hạ, tuy nhiên bề dày chứa nước của các tầng này khá mỏng và chỉ tập trung chủ yếu ở Tịnh Biên, Tri Tôn Chất lượng nước tại đây được đánh giá là tốt, nhưng điều kiện địa hình, giao thông và khả năng thi công còn nhiều khó khăn, dẫn đến mật độ dân số thưa thớt.
4.5.2 Căn cứ tính toán nhu cầu sử dụng nước
Trong bài viết 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 sẽ được tính toán dựa trên các tiêu chuẩn cụ thể.
Lượng nước sử dụng trong công nghiệp đạt 200m³ cho mỗi 1000 USD đầu tư, trong khi khu công nghiệp tiêu tốn từ 50 đến 100 m³ nước cho 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;
Theo Định hướng phát triển cấp nước đô thị quốc gia, lượng nước sinh hoạt được khuyến nghị là 120 lít/người/ngày, trong khi đó, cấp nước nông thôn được tính là 80 lít/người/ngày theo Chiến lược Quốc gia về Cấp nước.
Theo báo cáo Vệ sinh Môi trường nông thôn (2000), nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt tại đô thị trong giai đoạn 2015 và 2020 dự kiến đạt 150 l/người/ngày và 180 l/người/ngày, trong khi đó, nhu cầu nước sinh hoạt tại nông thôn lần lượt là 90 l/người/ngày và 100 l/người/ngày.
- 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 ngày 12/10/2009 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn quy định hướng dẫn xây dựng định mức kinh tế kỹ thuật cho 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 trì hệ thống thủy lợi, góp phần phát triển bền vững ngành nông nghiệp.
- 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 trên Quy hoạch chi tiết phát triển các vùng sản xuất chuyên canh hàng hóa tại 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 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 phục vụ nông nghiệp chủ yếu được lấy từ nước mặt như sông, suối, ao hồ, kênh mương và nước mưa, đảm bảo cung cấp đầy đủ cho đồng ruộng và vườn tược nhờ vào hệ thống sông ngòi dày đặc Ngành chăn nuôi sử dụng hoàn toàn 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 ao bè lấy từ nguồn nước mặt Bên cạnh đó, tỉnh còn phát triển nghề nuôi tôm.
Tại tỉnh An Giang, hai loại tôm chủ yếu được nuôi trồng là tôm càng xanh và tôm thẻ chân trắng Tôm càng xanh thường được nuôi ở vùng nước ngọt thông qua các mô hình như nuôi trên chân ruộng, trong ao hoặc nuôi luân canh lúa-tôm Ngược lại, tôm thẻ chân trắng là loại thủy sản sống trong môi trường nước mặn Tuy nhiên, để đạt được lợi nhuận nhanh chóng, một số nông dân đã khoan giếng để tìm nguồn nước lợ, sau đó pha muối loãng để nuôi tôm thẻ chân trắng.
Tính toán cân bằng nước theo các kịch bản phát triển nguồn nước
Khi khai thác nước ngầm, cần xem xét tính bền vững của nguồn tài nguyên Nếu mực nước hạ thấp chưa vượt qua mức cho phép, có thể tiếp tục khai thác Ngược lại, nếu mực nước hạ thấp đã vượt quá mức cho phép, việc dừng khai thác là cần thiết.
Sử dụng phần mềm Visual MODFLOW để chạy các kịch bản nhằm xác định mức hạ thấp mực nước ngầm khi thay đổi lượng khai thác tại tỉnh An Giang Mực nước ngầm trong các tầng địa chất biến động tùy thuộc vào lượng nước vào (như nước mưa, nước từ sông, suối thấm vào) và lượng nước ra (nước ngầm bị khai thác) Khi lượng nước vào cao hơn lượng nước ra, mực nước ngầm sẽ gia tăng; ngược lại, nếu lượng nước vào thấp hơn, mực nước ngầm sẽ giảm xuống.
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 mức nước trong các tầng địa chất giảm mạnh Điều này gây khó khăn cho việc khai thác và sử dụng nguồn nước Trước đây, chỉ cần đào sâu khoảng 100m là có thể tìm thấy nước ngọt, nhưng hiện nay, độ sâu cần thiết đã tăng gấp đôi.
Cần xác định mức khai thác hợp lý cho từng địa phương và vùng nhằm bảo đảm tính bền vững của nguồn tài nguyên, đồng thời hỗ trợ sự phát triển bền vững về kinh tế, xã hội và môi trường.
Dựa vào Quy hoạch tài nguyên nước tỉnh An Giang đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030, cùng với Quy hoạch tổng thể phát triển ngành nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh An Giang đến năm 2020, định hướng đến năm 2030, cũng như Quy hoạch xây dựng vùng tỉnh An Giang đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050, bài viết trình bày nhu cầu sử dụng nước cho các ngành dựa trên tính toán cân bằng nước Các đồ thị dưới đây thể hiện mức hạ thấp mực nước tại 3 điểm theo 4 kịch bản trong thời đoạn tính toán.
-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
Luận văn xác định mức khai thác hợp lý cho từng vùng dựa trên ba biểu đồ, tạo cơ sở cho quy hoạch tài nguyên sau này Các địa phương cần thực hiện khai thác để duy trì đường mực nước ở mức cân bằng hoặc có xu hướng tăng lên.
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
Huyện/ Thị STT xã/ Thành phố
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
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
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
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
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
Bảng 4.20 và 4.21 thể hiện khả năng đáp ứng nước ngầm cho các ngành đến năm 2020 và 2025 Coi trữ lượng có thể khai thác của các tầng nước ngầm là
Bảng 4.20 Khả năng đáp ứng nước ngầm cho các ngành đến năm 2020 Đơn vị: Triệu m 3 /năm
Bảng 4.21 Khả năng đáp ứng nước ngầm cho các ngành đến năm 2025 Đơn vị: Triệu m 3 /năm
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, với các tầng nước ngầm Pleistocen trung-thượng, Pleistocen hạ và Pliocen trung đều bị mặn Tầng nước ngầm Pleistocen thượng chỉ có thể cung cấp nước ngọt cho nhu cầu sinh hoạt ở quy mô nhỏ, nhưng nếu tiếp tục khai thác, nguồn nước này sẽ sớm cạn kiệt, đặc biệt ở An Phú, Tân Châu và Châu Đốc, khi mà vào năm 2025, nó chỉ đáp ứng được khoảng 50-60% nhu cầu sử dụng Do đó, nguồn nước mặt trở thành lựa chọn duy nhất cho nhu cầu ăn uống và sản xuất Cần thực hiện các biện pháp cải thiện nguồn nước như xây dựng hồ chứa, đầu tư xử lý khu vực nhiễm mặn và phát triển hệ thống kênh rạch để lấy nước từ các vùng khác, nhằm tăng mực nước ngầm 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 qua giếng đào và nước ngầm Pleistocen trung-thượng, Pleistocen hạ qua giếng khoan tại khu vực chân núi với lưu lượng nhỏ phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người dân Việc khai thác nên duy trì ở mức hiện tại để đảm bảo ổn định mực nước ngầm, chỉ đáp ứng khoảng 5% nhu cầu của hai huyện Do đó, nước ngầm cần được phân bổ chủ yếu cho sinh hoạt, trong khi nhu cầu nước lớn hơn cho sản xuất nên được đáp ứng từ nguồn nước mặt như hồ chứa, sông và kênh đào.
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 qua giếng khoan nhỏ Để đảm bảo nguồn nước sạch cho ăn uống, cần thiết lập các trạm khai thác nước tập trung từ tầng nước Pliocen trung, sau khi thực hiện thăm dò Mức khai thác nước ngầm nên duy trì tương đương hiện tại hoặc tăng dưới 5% mỗi năm, nhằm bảo vệ mực nước ngầm địa phương Tỷ lệ sử dụng nước ngầm trong tổng nhu cầu nước của huyện Châu Thành năm 2020 là 10,51% và dự kiến giảm xuống 9,61% vào năm 2025; trong khi đó, huyện Thoại Sơn có tỷ lệ 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 khoảng 10% để duy trì ổn định mực nước ngầm Điều này sẽ ảnh hưởng tích cực đến tỷ lệ sử dụng nước ngầm so với tổng nhu cầu của ngành trong tương lai.
Năm 2020, tỷ lệ sử dụng nước là 16,55% (sinh hoạt 17,20%, công nghiệp 16,01%), dự kiến năm 2025 sẽ tăng lên 20,85% (sinh hoạt 21,64%, công nghiệp 20,20%) Có thể khai thác tầng nước ngầm Pleistocen thượng, trung-thượng và hạ để phục vụ sinh hoạt qua các giếng khoan nhỏ, đồng thời cung cấp nước uống ở những khu vực có nước nhạt Cần tránh khai thác tầng nước ngầm Holocen và Pleistocen trên ở các khu vực nhiễm arsen, hoặc sử dụng thiết bị lọc arsen phù hợp Tại khu vực 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 thị tứ, cụm dân cư và khu công nghiệp.
Thành phố Long Xuyên sở hữu trữ lượng nước dưới đất dồi dào, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước trong tương lai theo quy hoạch Để duy trì ổn định mực nước, lượng khai thác chỉ nên tăng khoảng 7% so với hiện tại, với tỷ lệ sử dụng nước ngầm dự kiến đạt 35,57% vào năm 2020 và 49,88% vào năm 2025 Khai thác nước ngầm chủ yếu phục vụ cho dân sinh và các doanh nghiệp nhỏ thông qua tầng nước Pleistocen, đồng thời cần xây dựng các nhà máy nước tập trung khai thác tầng nước ngầm Pliocen để cung cấp nước cho các khu công nghiệp.