Thạc Sĩ Ảnh hưởng của nước biển dâng đến tài nguyên nước ngầm huyện đảo Phú Quý

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2012

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG 5
DANH MỤC HÌNH .6
LỜI CẢM ƠN 8
MỞ ĐẦU .9
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 11
1.1.1. Vị trí địa lý 11
1.1.2. Địa hình địa mạo .12
1.1.2.1. Địa hình 12
1.1.2.2. Địa mạo 12
1.1.3. Đặc điểm địa chất 13
1.1.3.1. Khái quát chung đặc điểm địa tầng địa chất .13
1.1.3.2. Đặc điểm các tầng địa chất 18
1.1.4. Đặc điểm khí hậu .25
1.1.4.1. Khái quát chung khí hậu đảo Phú Quý 25
1.1.4.2. Chế độ mưa .27
1.1.4.3 Độ ẩm 29
1.1.4.4 Bốc hơi 30
1.1.4.5 Gió – bão và áp thấp nhiệt đới 32
1.1.5. Đặc điểm hải văn .34
1.1.5.1. Thủy triều. 34
1.1.5.2. Nhiệt độ nước biển 34
1.1.5.3. Độ mặn nước biển .34
1.1.5.4. Sóng. 34
1.2. Điều kiện kinh tế xã hội .35
1.2.1. Xã hội .35
1.2.1.1. Dân số và lao động 35
1.2.1.2 Y tế 36
1.2.1.3. Giáo dục .37
1.2.1.4. Văn hoá - xã hội 37
1.2.1.5 Hiện trạng kết cấu hạ tầng 38
1.2.2. Kinh tế 41
1.2.2.1. Thuỷ sản .42
1.2.2.2. Nông, lâm nghiệp 42
1.2.2.3. Công nghiệp 43
1.2.2.4. Thương mại, dịch vụ, du lịch 44
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46
2.1. Tổng quan các nghiên cứu về tài nguyên nước ngầm 46
2.1.1. Trên thế giới 46
2.1.2. Trong nước 49
2.1.3. Các nghiên cứu về tài nguyên nước ngầm ở huyện đảo Phú Quý .51
2.2. Phương pháp nghiên cứu .52
2.2.1. Những khái niệm cơ bản trong nghiên cứu nước ngầm 52
2.2.2. Công thức tính trữ lượng tĩnh 53
2.2.3. Phương pháp thực nghiệm .55
2.2.3.1. Xác định lượng nước ngầm từ trạm quan trắc thuỷ văn 55
2.2.3.2. Phương pháp khoan thăm dò .55
2.2.4. Phương pháp tương tự địa chất thuỷ văn 57
2.2.5. Phương pháp mô hình 60
2.2.6. Phương pháp chuyên gia 61
2.2.7. Phương pháp kế thừa .61
2.3. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 62
2.4. Nội dung nghiên cứu tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý .63
2.4.1. Thu thập và xử lý các tài liệu có liên quan .63
2.4.1.2. Bản đồ nền (Base map) .64
2.4.1.3. Nhóm dữ liệu cao độ .64
2.4.1.4. Nhóm dữ liệu khí tượng hải văn .65
2.4.1.5 Nhóm thuộc tính .65
2.4.2. Ứng dụng mô hình GMS đánh giá trữ lượng nước ngầm trên đảo Phú Quý 65
2.4.2.1. Thiết lập mô hình tính toán .65
2.4.2.2. Vận hành mô hình .65
2.4.2.3. Xác định trữ lượng tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý .66
2.4.3. Đánh giá ảnh hưởng của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến
tài nguyên nước ngầm trên đảo Phú Quý .66

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH GMS TRONG TÍNH TOÁN NƯỚC NGẦM TRÊN
HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ 68
3.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình 68
3.1.1. Mô hình dòng chảy nước dưới đất Modflow 68
3.1.1.1. Tổng quan phương pháp giải .68
3.1.1.2. Phương pháp sai phân hữu hạn .70
3.1.1.3. Phương pháp giải phương trình sai phân .75
3.1.1.4. Một số loại biên trong mô hình .75
3.1.1.5. Đánh giá mức độ tin cậy của mô hình .81
3.1.2. Mô hình chất lượng nước MT3D .82
3.2. Thiết lập mô hình tính toán cho đảo Phú Quý .84
3.2.1. Miền tính lưới tính .84
3.2.2. Sơ đồ hóa các tầng chứa nước trên đảo Phú Quý 85
3.2.3. Điều kiện biên và điều kiện ban đầu 87
3.3. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm .89
3.3.1. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm với bài toán ổn định 89
3.3.2. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm với bài toán không ổn định 89
3.4. Khôi phục số liệu nước ngầm trên đảo .92
3.5. Tính toán trữ lượng nước ngầm trên đảo Phú Quý .94

CHƯƠNG 4 ẢNH HƯỞNG NƯỚC BIỂN DÂNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU
TƯƠNG LAI ĐẾN TÀI NGUYÊN NƯỚC NGẦM TRÊN HUYỆN ĐẢO PHÚ QUÝ .97
4.1. Tổng quan nghiên cứu nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu trên thế giới .97
4.2. Tổng quan nghiên cứu nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu ở Việt Nam .99
4.3. Kịch bản nước biển dâng trong điều kiện biến đổi khí hậu trên huyện đảo Phú Quý .100
4.4. Ảnh hưởng của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên nước
ngầm .101
4.4.1. Nhóm kịch bản trung bình (B2) .101
4.2.1. Nhóm kịch bản cao A2 .107
KẾT LUẬN 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO 115

MỞ ĐẦU
Việt Nam được đánh giá là nước có nguồn tài nguyên nước khá phong phú.
Trong đó, tài nguyên nước ngầm ở hầu hết các vùng đều có trữ lượng và chất lượng
khá tốt, được xem là nguồn dự trữ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của nhân dân.
Tuy nhiên trong giai đoạn vài thập niên gần đây cùng với sự phát triển kinh tế, quá
trình đô thị hoá, sự khai thác không có quy hoạch dẫn đến một số vùng nguồn
nước ngầm bị suy thoái. Theo Trung tâm Quan trắc và Dự báo Tài nguyên nước vừa
công bố kết quả quan trắc tài nguyên nước dưới đất năm 2011 trên báo Khoa học số
ra ngày 18-05-2012 khu vực Đồng bằng Bắc Bộ, Đồng bằng Nam Bộ nguồn nước
ngầm đã bị suy giảm cả về trữ lượng và chất lượng.
Nước biển dâng kết hợp với các thay đổi khí hậu đã và đang diễn ra trên
phạm vi toàn cầu, và là một thác thức lớn đối với thế giới trong đó có Việt Nam.
Nước biển dâng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực ven biển, có thể làm ngập,
nhiễm nặm nguồn nước, mất diện tích đất nông nghiệp, tăng chi phí cho việc tu bổ
cầu cảng, đô thị ven biển Nghiên cứu các tác động của của nước biển dâng đến
các ngành, các lĩnh vực cả tự nhiên và xã hội là một yêu cầu bức thiết của xã hội.
Các nghiên cứu nước ngầm trước đây ở nước ta chủ yếu đi vào nghiên cứu
đánh giá khả năng khai thác của nước dưới đất. Những nghiên cứu này tập chung
vào sự biên động của nguồn nước ngầm theo các năm, chưa có nhiêu nghiên cứu
động thái của nước ngầm theo mùa, theo các tháng trong năm. Để đáp ứng yêu cầu
của thực tiễn, khi nhu cầu sử dụng nước ngầm ngày một gia tăng, cùng hiện tượng
nước biển dâng trong tương lai, trong luận văn này học viên tập trung nghiên cứu
các tác động của nước biển dâng trong điều kiện khí hậu tương lai đến tài nguyên
nước ngầm.
Để kết quả nghiên cứu phục vụ thiết thực cho xã hội, trong nghiên cứu này
tôi chọn đảo Phú Quý làm khu vực nghiên cứu. Với đặc điểm đảo Phú Quý hiện nay
đang được xác định là một trong những đảo trọng điểm của nước ta về phát triển
các lĩnh vực như kinh tế - xã hội, an ninh - quốc phòng. Đảo Phú Quý đang có
những bước chuyển biến mạnh mẽ về cơ cấu kinh tế, chuyển dịch theo hướng tăng
tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ và du lịch. Đảo nằm trên tuyến đường biển nối đất
liền và quần đảo Trường Sa nên có vị trí đặc biệt quan trọng trong nhiệm vụ phòng
thủ quốc gia. Ngoài ra, do đặc điểm tự nhiên trên đảo gồm diện tích đảo bé, độ dốc
lớn, cách xa đất liền, không tồn tại hoặc tồn tại dòng chảy mặt trong thời gian ngắn.
Do đó, nước ngầm có ý nghĩa rất lớn đối với cuộc sống của nhân dân trên đảo.