Đổi mới phương pháp đánh giá trữ lượng nước dưới đất ở Việt Nam

Đánh giá trữ lượng nước dưới đất là công tác hết sức quan trọng trong quản

lý, khai thác và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất. Bài báo đưa ra một số tồn

tại trong công tác đánh giá trữ lượng động, trữ lượng khai thác của nước

dưới đất hiện nay ở Viêt Nam và kiến nghị các biện pháp khắc phục nhằm

nâng cao độ chính xác và tính hợp lý trong việc đánh giá trữ lượng nước

dưới đất. Trữ lượng động nước dưới đất khu vực miền núi đánh giá theo

phương pháp phân chia biểu đồ thủy văn trên sông hoặc tổng lưu lượng các

mạch nước, đối với vùng đồng bằng cần áp dụng theo phương pháp mô hình

số. Trong tính toán trữ lượng khai thác của vùng, chỉ nên lấy 0,3 đến 0,7 trữ

lượng động cộng với trữ lượng cuốn theo. Trường hợp tính toán trữ lượng

khai thác công trình cần áp dụng phương pháp thủy lực kết hợp với thủy

động lực có xét đến thời gian biến đổi lưu lượng của các công trình đang

khai thác.

pdf 5 trang kimcuc 5500
Bạn đang xem tài liệu "Đổi mới phương pháp đánh giá trữ lượng nước dưới đất ở Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Đổi mới phương pháp đánh giá trữ lượng nước dưới đất ở Việt Nam

Đổi mới phương pháp đánh giá trữ lượng nước dưới đất ở Việt Nam
84 Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất Tập 59, Kỳ 3 (2018) 84-88 
Đổi mới phương pháp đánh giá trữ lượng nước dưới đất ở 
Việt Nam 
Đặng Đình Phúc1, Nguyễn Bách Thảo 2,3, Đặng Hữu Nghị 4 
1 Hội địa chất thủy văn Việt Nam, Việt Nam 
2 Khoa Khoa học và Kỹ thuật Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
3 Trung tâm Phân tích Thí nghiệm chất lượng cao, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
4 Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam 
THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT 
Quá trình: 
Nhận bài 15/1/2017 
Chấp nhận 25/2/2018 
Đăng online 30/4/2018 
 Đánh giá trữ lượng nước dưới đất là công tác hết sức quan trọng trong quản 
lý, khai thác và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất. Bài báo đưa ra một số tồn 
tại trong công tác đánh giá trữ lượng động, trữ lượng khai thác của nước 
dưới đất hiện nay ở Viêt Nam và kiến nghị các biện pháp khắc phục nhằm 
nâng cao độ chính xác và tính hợp lý trong việc đánh giá trữ lượng nước 
dưới đất. Trữ lượng động nước dưới đất khu vực miền núi đánh giá theo 
phương pháp phân chia biểu đồ thủy văn trên sông hoặc tổng lưu lượng các 
mạch nước, đối với vùng đồng bằng cần áp dụng theo phương pháp mô hình 
số. Trong tính toán trữ lượng khai thác của vùng, chỉ nên lấy 0,3 đến 0,7 trữ 
lượng động cộng với trữ lượng cuốn theo. Trường hợp tính toán trữ lượng 
khai thác công trình cần áp dụng phương pháp thủy lực kết hợp với thủy 
động lực có xét đến thời gian biến đổi lưu lượng của các công trình đang 
khai thác. 
© 2018 Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Tất cả các quyền được bảo đảm. 
Từ khóa: 
Trữ lượng nước dưới đất 
1. Mở đầu 
Số lượng nước dưới đất được biểu thị qua 
trữ lượng của chúng. Trữ lượng nước dưới đất 
bao gồm: trữ lượng động , trữ lượng tĩnh và trữ 
lượng khai thác. Đánh giá trữ lượng nước dưới 
đất là công việc quan trọng trong quản lý, bảo 
vệ, khai thác nước dưới đất, nhằm khai thác hiệu 
quả vững bền tài nguyên nước, tuy nhiên là công 
tác phức tạp. Hiện nay ở nước ta việc đánh giá 
trữ lượng nước dưới đất đã và đang được tiến 
hành ở nhiều dự án thăm dò đánh giá trữ lượng 
khai thác nước dưới đất và ở một số dự án đánh 
giá tài nguyên nước lưu vực sông, vùng, tỉnh . 
Tuy nhiên phương pháp đánh giá trữ lượng 
nước dưới đất ở nước ta hiện nay còn một số 
hạn chế cần được đổi mới. 
2. Các tồn tại và các vấn đề cần đổi mới trong 
đánh giá trữ lượng động 
Trữ lượng động của một tầng chứa nước 
hay một vùng là lưu lượng thoát của tầng chứa 
nước hoặc vùng. Trữ lượng động cũng được xác 
_____________________ 
*Tác giả liên hệ 
E-mail: dangdinhphuc@gmail.com 
 Đặng Đình Phúc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (3), 84-88 85 
định bằng lượng cung cấp hiệu quả cho nước 
dưới đất. Trong nhiều trường hợp có thể đánh 
giá gần đúng trữ lượng động bằng lượng cung 
cấp của nước mưa cho nước dưới đất (recharg). 
Trữ lượng động là thông số rất quan trọng chỉ ra 
mức độ phong phú và tiềm năng nước dưới đất, 
là cơ sở cho việc xác định trữ lượng có thể khai 
thác của vùng, hoặc tầng chứa nước 
Có rất nhiều phương pháp đánh giá trữ 
lượng động (Botreve et al.,1969; Todd, 1959; 
Karanth, 1987; Đặng Đình Phúc, 2013) song phổ 
biến và hiệu quả là phương pháp thủy văn, trong 
đó có phương pháp phân chia biểu đồ thủy văn 
đối với miền núi, còn với vùng đồng bằng 
phương pháp phổ biến là thủy động lực và đánh 
giá lượng cung cấp thấm qua tài liệu quan trắc 
động thái . 
Công tác đánh giá trữ lượng động nước 
dưới đất ở nước ta còn ít được quan tâm, tới nay 
chúng ta chưa biết được một cách tương đối 
chính xác trữ lượng động của các tầng chứa 
nước, của các vùng. 
Trữ lượng động biến đổi theo thời gian phụ 
thuộc vào sự biến đổi của điều kiện khí tượng, 
thủy văn. Trong đánh giá trữ lượng động phải 
đánh giá được: điều kiện cung cấp và thoát của 
nước dưới đất, sự biến đổi theo năm, mùa và 
tháng, sự đóng góp của trữ lượng động vào dòng 
chảy sông ngòi, để từ đó quyết định lượng nước 
dưới đất có thể khai thác và phương thức khai 
thác hợp lý vững bền nước dưới đất. 
Tuy nhiên ở nước ta trong một số dự án , đề 
tài khi đánh giá trữ lượng động ở miền núi chưa 
đánh giá được sự biến đổi của trữ lượng động 
theo thời gian mà chỉ đưa ra một con số trữ 
lượng động nước dưới đất tương ứng với tần 
xuất 95% của dòng chảy kiệt của sông. Con số 
này nhỏ hơn nhiều trữ lượng động trung bình 
năm của nước dưới đất. Phương pháp rất có 
hiệu quả và phù hợp để đánh giá trữ lượng động 
ở miền núi là phương pháp phân chia biểu đồ 
thủy văn trên sông, và phương pháp tổng lưu 
lượng các mạch nước còn ít được áp dụng. Đối 
với vùng đồng bằng từ trước tới nay ở nước ta 
trữ lượng động chủ yếu được xác định bằng 
lượng nước thấm lấy theo kinh nghiệm bằng % 
nào đó của lượng mưa năm. Ở một số dự án để 
đánh giá trữ lượng động đã tính toán xác định 
lượng cung cấp thấm cho nước dưới đất theo tài 
liệu quan trắc động thái từ một giếng theo 
phương Binđenman, song việc áp dụng phương 
pháp này ở một số dự án còn hạn chế, phương 
pháp xác định lượng cung cấp theo tài liệu quan 
trắc mực nước từ một giếng chỉ áp dụng cho 
tầng chứa nước không áp, song có dự án lại áp 
dụng cho tầng chứa nước có áp, mặt khác để xác 
định trị số nhả nước khi áp dụng phương pháp 
này phải hút nước vào mùa mưa để xác định hệ 
số nhả nước của đới biến thiên mực nước theo 
mùa , song trong phần lớn tính toán lại áp dụng 
hệ số nhả nước của đới bão hòa thường xuyên, 
được xác định theo tài liệu hút nước vào mùa 
khô mà không có hiệu chỉnh. 
Việc đánh giá trữ lượng nước dưới đất nói 
chung và trữ lượng động nói riêng cho các vùng 
đồng bằng cần được tiến hành bằng phương 
pháp mô hình, trong đó mô hình khái niệm được 
làm chính xác qua việc chạy chỉnh lý trên cơ sở 
tài liệu quan trắc động thái nước dưới đất. 
3. Các tồn tại và các vấn đề cần đổi mới trong 
đánh giá trữ lượng khai thác 
Trữ lượng khai thác bao gồm trữ lượng khai 
thác khu vực và trữ lượng khai thác của công 
trình. 
3.1. Tồn tại và sự cần thiết đổi mới trong đánh 
giá trữ lượng khai thác của vùng 
Trữ lượng có thể khai thác của vùng là 
lượng nước có thể khai thác từ vùng một cách 
bền vững, không làm suy thoái cạn kiệt nguồn 
nước, không gây các tác động không mong muốn 
tới môi trường: sụt lún mặt đất, ảnh hưởng tới 
hệ sinh thái phụ thuộc vào nước dưới đất, ảnh 
hưởng tới sử dụng nước trên dòng mặt, gây trị 
số hạ thấp mực nước quá mức bơm kinh tế của 
các hộ khai thác không thể chấp nhận, gây tranh 
chấp nguồn nước. 
Hiện tại ở nước ta hầu như chưa đánh giá 
được trữ lượng có thể khai thác khu vực. Một số 
dự án điều tra đánh giá tài nguyên nước dưới 
đất vùng núi và trung du đã tiến hành đánh giá 
trữ lượng có thể khai thác được bằng phần trăm 
của trữ lượng động được xác định tương ứng 
với tần xuất 95 % lưu lượng kiệt của sông. Như 
trên chúng tôi đã trình bày, trữ lượng động xác 
định theo phương pháp này chưa phù hợp. 
Còn đối với vùng đồng bằng các tầng chứa 
nước có diện tích phân bố rộng và gần như liên 
86 Đặng Đình Phúc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (3), 84-88 
tục trên toàn vùng, song trong đánh giá trữ 
lượng có thể khai thác cho một số tỉnh lại sơ đồ 
hóa các tầng chứa nước là vô hạn và tính toán trị 
số hạ thấp mực nước dự báo với sơ đồ khai thác 
chỉ bao gồm hệ thống giếng khai thác trong tỉnh, 
không tính tới sự khai thác của các tỉnh lân cận, 
như vậy là không hợp lý 
Ở một số dự án đã áp dụng phương pháp 
mô hình số để đánh giá trữ lượng nước dưới đất, 
song còn nhiều hạn chế trong thiết lập mô hình 
khái niệm , đặc biệt trong xác lập các biên và 
điều kiện trên biên, đặc biệt chưa phản ánh 
được hiện trạng khai thác. Ở nhiều vùng việc 
khai thác đã diễn ra từ lâu và lưu lượng khai thác 
ngày một tăng, song trong tính toán bằng 
phương pháp giải tích cũng như mô hình chưa 
xét đến một cách đầy đủ sự biến thiên này. 
Trong đánh giá trữ lượng bằng phương 
pháp cân bằng thường áp dụng công thức (1): 
ct
dht
dkkt Q
t
V
t
V
aQQ )(
Trong đó: Qkkt, Qd, Qct lần lượt là lưu lượng 
khai thác, lưu lượng động và lưu lượng cuốn 
theo; Vt, Vdh lần lượt là (thể tích) trữ lượng tĩnh 
trọng lực và trữ lượng tĩnh đàn hồi; t là thời gian 
khai thác. Trong nhiều dự án ở nước ta hiện nay 
trong tính toán thường lấy thời gian t bằng 
10000 ngày 
Việc chọn thời gian t = 10000 ngày trong 
tính trữ lượng khu vực là không hợp lý, chỉ đúng 
khi quy hoạch tài nguyên nước xác định thời 
gian khai thác nước dưới đất trong vùng chỉ là 
10000 ngày, sau đó ngừng khai thác nước dưới 
đất chuyển sang sử dụng nguồn nước khác. 
Thực tế ở nước ta nhiều vùng nước dưới đất là 
nguồn tài nguyên được khai thác lâu dài không 
chỉ cho thế hệ hiện tại mà còn cho mai sau. 
Viêc khai thác hết trữ lượng đàn hồi và một 
phần trữ lượng tĩnh là không an toàn, làm cạn 
kiệt nguồn nước không tính tới sụt lún, xâm 
nhập mặn, ô nhiễm, đồng thời khi trị số hạ thấp 
mực nước lớn sẽ không có khả năng khai thác 
khi xét tới phương diện kỹ thuật, kinh tế. 
Để đảm bảo khai thác vững bền tài nguyên 
nước dưới đất trong tính toán bằng phương 
pháp cân bằng, trữ lượng động chỉ có thể được 
lấy bằng một phần trữ lượng động cộng trữ 
lượng cuốn theo (Đặng Đình Phúc, 2013), trong 
tính toán thực tế thường lấy bằng 0,3 tới 0,7 trữ 
lượng động tùy thuộc vào điều kiện địa chất 
thủy văn cũng như nhu cầu nước dưới đất cho 
duy trì dòng chảy tối thiểu của sông ngòi và hệ 
sinh thái phụ thuộc vào nước dưới đất. 
3.2. Tồn tại và sự cần thiết đổi mới trong đánh 
giá trữ lượng khai thác của công trình 
Trong nhiều năm qua ở nước ta nhiều dự án 
thăm dò đánh giá trữ lượng khai thác phục vụ 
thiết kế, xây dựng các công trình khai thác nước 
dưới đất đã được tiến hành, trong tính toán 
thường áp dụng công thức cộng dòng đối với 
tầng chứa nước có áp phân bố vô hạn , cách ly 
với các tầng chứa nước trên và dưới và áp dụng 
công thức (2): 
)
25,2
ln(
.4
25,2
ln
4 2
1
1
2
0
0
0
i
i
n
r
at
km
Q
r
at
Km
Q
S

Trong đó: Qo là lưu lượng tại giếng tính toán, 
Qi là lưu lượng giếng thứ i; r0 và ri lần lượt là bán 
kính giếng tính toán và khoảng cách từ giếng 
tính toán tới giếng can nhiễu thứ i, t là thời gian 
tính toán. 
Tính toán trên chỉ phù hợp cho trường hợp 
tầng chứa nước có áp phân bố vô hạn, không có 
thấm xuyên, trên vùng bố trí công trình khai 
thác nước tính toán không bị hoặc chưa bị ảnh 
hưởng của công trình khai thác khác. Trong 
trường hợp khu vực bố trí công trình khai thác 
nước tính toán mực nước dưới đất đã bị hạ thấp 
do các công trình khai thác đang hoạt động gây 
ra, tính toán phải áp dụng công thức cho vùng 
đang có công trình khai thác hoạt động (Đặng 
Đình Phúc, 2013). 
Trong phương pháp này trị số hạ thấp mực 
nước tại thời điểm dự báo t, tính từ thời điểm 
đưa công trình mới vào hoạt động bằng trị số hạ 
thấp mực nước tại thời điểm đưa công trình mới 
vào hoạt động (t = 0) cộng với trị số hạ thấp mực 
nước bổ sung do các giếng đang khai thác tiếp 
tục khai thác và các giếng mới gây ra. 
Trị số hạ thấp mực nước bổ sung tại giếng ở 
thời điểm tính toán dự báo được xác định theo 
công thức (3): 

1n
1
io SbsSbsSbs
Trong đó: Sbs là tổng trị số hạ thấp mực 
nước bổ sung tại giếng tính toán; Sbso là trị số hạ 
thấp mực nước bổ sung do chính giếng tính toán 
tiếp tục khai thác gây ra; Sbsi là trị số hạ thấp 
mực nước bổ sung tại các giếng can nhiễu cho
(1) 
(2) 
(3) 
 Đặng Đình Phúc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (3), 84-88 87 
 giếng tính toán khi các giếng này tiếp tục hoạt 
động. Đối với các giếng đang hoạt động trị số hạ 
thấp mực nước bổ sung được xác định theo công 
thức (4). 
)
t
tt
ln(
T..4
Q
Sbs
ko
kodo
o
Trong đó: Qo là lưu lượng tại giếng tính 
toán; td là thời gian tính toán dự báo tính từ thời 
điểm hiện nay; tko là thời gian đã khai thác tại 
giếng tính toán. 
Trị số hạ thấp mực nước bổ sung do giếng 
can nhiễu bất kỳ nào đó gây ra được xác định 
theo công thức (5): 
)ln(
..4 ki
kidi
i
t
tt
T
Q
Sbs
Trong đó: Qi là lưu lượng của giếng can 
nhiễu bất kỳ thứ i; td là thời gian tính toán dự 
báo; tki là thời gian đã khai thác tại giếng can 
nhiễu thứ i, (tính từ thời điểm bắt đầu khai thác 
tới thời điểm hiện tại). 
Đối với các giếng mới chưa khai thác trị số 
hạ thấp mực nước bổ sung do bản thân giếng 
tính toán gây ra chính bằng trị số hạ thấp mực 
nước do chính giếng gây ra và được xác định 
theo công thức (6). 
2
0
d0
0
r
at25,2
ln
Km4
Q
S
Trị số hạ thấp mực nước do giếng tính toán 
gây ra cho các giếng can nhiễu khác được xác 
định theo công thức (7). 
2
i0
d0
CN
r
at25,2
ln
T4
Q
S
Tính toán theo phương pháp này chính là áp 
dụng phương pháp thủy lực kết hợp thủy động 
lực, trong đó trị số hạ thấp mực nước bổ sung 
được xác định bằng tính toán theo phương pháp 
thủy động lực, còn trị số hạ thấp mực nước hay 
chiều sâu mực nước động tại thời điểm đưa 
công trình khai thác mới vào hoạt động được xác 
định bằng đo thực tế. Kết quả tính toán sẽ gần 
với thực tế. Để áp dụng công thức này phải biết 
được thời gian biến đổi lưu lượng của các công 
trình đang khai thác. 
4. Kết luận 
Từ phân tích ở trên cho thấy các phương 
pháp đánh giá trữ lượng nước dưới đất đã và 
đang áp dụng ở nhiều dự án đánh giá tài nguyên 
nước ở Việt Nam hiện nay còn có hạn chế, không 
phù hợp với quan điểm khai thác hợp lý, vững 
bền tài nguyên nước. Việc đổi mới hoàn thiện 
phương pháp đánh gíá trữ lượng nước dưới đất 
cho phù hợp với điều kiện thực tế ở nước ta hiện 
nay là cần thiết. 
Tài liệu tham khảo 
Botreve, Ph. M., Garmonob, I.V., Lebedep, A. B., 
Xectakob B. M., 1969. Cơ sở tính toán địa chất 
thủy văn. Lòng Đất. (Bản tiếng Nga). 
Đặng Đình Phúc, 2013. Cơ sở thủy động lực và 
phương pháp đánh giá trữ lượng nước dưới 
đất. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia. Hà Nội. 
Karanth, K. R., 1987. Ground water assessment, 
development and management. Tata 
McGraw-Hill publishing company Limited. 
New Delhi. 
Todd, D. K., 1959. Ground Water Hydrology. 
John Wiley and Sons. Inc, 277-294. New 
York.
(4) 
(5) 
(6) 
(7) 
88 Đặng Đình Phúc và nnk./Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Mỏ - Địa chất 59 (3), 84-88 
ABSTRACT 
Innovating of groundwater reserve assessment in Vietnam 
Phuc Dinh Dang1, Bach Thao Nguyen 2,3, Nghi Huu Dang 4 
1Vietnam Association of Hydrogeology, Viet Nam 
2 Faculty of Geosciences and Geo-engineering, Hanoi University of Mining and Geology 
3 Centre for Excellence in Analysis and Experiment, Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam 
4 Faculty of Infomatics, Hanoi University of Mining and Geology 
Assessment of groundwater reserves plays an very important role in groundwater resources 
management, exploitation and protection. This paper presents some limittations of dynamical 
groundwater reserves and exploitation groundwater reserves assessment in Vietnam and proposed 
some methods for improving the accuracy of calculation of groundwater reserves. Dynamic reserves in 
mountain areas are better estimate by using hydrograpth or sum of outflows, meanwhile for porous 
aquifer in delta areas, numerical modeling is the best choice to estimate dynamic reserves. In case of 
exploitation reserve estimation of areas, sum of entrainment reserve and 0.3 to 0.7 of dynamic reserve 
should be calculated. Finaly, for exploitation of wells, a coupled of hydraulics and hydrodynamic method 
should be applied with related time and pumping rate of wells. 

File đính kèm:

  • pdfdoi_moi_phuong_phap_danh_gia_tru_luong_nuoc_duoi_dat_o_viet.pdf