Đề tài Nghiên cứu, ứng dụng mô hình dòng ngầm ba chiều để xác định lượng cung cấp và trữ lượng có thể khai thác của nước dưới đất khu vực các tỉnh phía tây sông Hậu

iện biên của các tầng chứa nước bằng việc khôi phục lại mực nước trong điều kiện tự nhiên. Bài toán ngược ổn định được giải bằng phương pháp lặp, ban đầu đưa các số liệu đầu vào mô hình bao gồm các thông số ĐCTV, biên và các thông số trên biên sau đó tiến hành chạy mô hình và lấy ra kết quả mực nước tại các ô lưới trên toàn bộ mô hình. So sánh mực nước trên mô hình với mực nước quan trắc thực tế, nếu mực nước tính toán trên mô hình đạt được sai số cho phép thì quá trình lặp kết thúc. Bài toán ngược ổn định không khai thác nhằm khôi phục mực nước trung bình thấp nhất vào tháng 4 năm 1990 (giả thiết là thời điểm trước năm 1990 lượng khai thác nước dưới đất không đáng kể và lấy bằng 0, khai thác nước được tính từ năm 1990 trở về sau). Kết quả sai số đạt được khi chỉnh lý bài toán ngược ổn định không khai thác được thu được kết quả là cao độ mực nước các tầng chứa nước để làm số liệu đầu vào cho bài toán ngược có khai thác. + Kết quả bài toán ngược ổn định có khai thác Bài toán chỉnh lý ổn định có khai thác được thực hiện sau bài toán ổn định không khai thác. Đầu vào của bài toán ổn định có khai thác là nghiệm từ bài toán ổn định không khai thác. Mực nước các tầng chứa nước ngày 15 tháng 4 năm 1994 được chọn làm tài liệu mực nước để chỉnh lý (tham khảo tài liệu trong chuyên khảo nước dưới đất Đồng bằng Nam Bộ). Lưu lượng khai thác toàn vùng Tây sông Hậu tính đến năm 1994 khoảng 278,010 m3/ng gồm các hình thức khai thác tập trung (các nhà máy nước, các lỗ khoan công nghiệp) là 149,370 m3/ng (chiếm 54% tổng lượng khai thác); khai thác đơn lẻ (các giếng UNICEF) là 128,640 m3/ng. Trên mô hình các lỗ khoan UNICEF trong 1 xã được gộp trung thành 1 số lỗ khoan khai thác tập trung đặt ở trung tâm xã. Tổng lưu lượng các lỗ khoan tập trung này bằng tổng lưu lượng của các lỗ khoan UNICEF trong xã đó, tổng lượng khai thác từ các giếng khoan UNICEF là . Sơ đồ các lỗ khoan khai thác được trình bày trong hình 3.23. 77 Bản đồ mực nước trên mô hình các tầng chứa nước trong vùng nghiên cứu tương đối phù hợp với mực nước quan trắc thực tế. Sai số giữa mực nước quan trắc và mực nước tính toán đều nhỏ hơn giá trị cho phép. Hình 3.23. Sơ đồ các lỗ khoan khai thác nước trên mô hình đến năm 1994 Sai số giữa mực nước quan trắc và tính toán lớp 3 (xem hình 3.24). - Standard Error: 0.12 m. - Root Mean Squared: 0.442 m. - RMS : 7.37 %. Sai số giữa mực nước quan trắc và tính toán lớp 5 (xem hình 3.25) - Standard Error: 0.14 m. - Root Mean Squared: 0.49 m. - RMS : 9.88 %. Sai số giữa mực nước quan trắc và tính toán lớp 7 (xem hình 3.26) - Standard Error: 0.13 m. - Root Mean Squared: 0.32 m. - RMS : 8.08 %. 78 Hình 3.24. Đồ thị sai số giữa mực nước trên mô hình và mực nước lớp 3 Hình 3.25. Đồ thị sai số giữa mực nước trên mô hình và mực nước lớp 5 Hình 3.26. Đồ thị sai số giữa mực nước trên mô hình và mực nước lớp 7 79 + Bài toán ngược không ổn định Tài liệu sử dụng để chỉnh lý mô hình bằng bài toán ngược không ổn định là số liệu quan trắc mực nước tại các lỗ khoan quan trắc trong mạng quan trắc động thái quốc gia. Sơ đồ vị trí các lỗ khoan quan trắc chỉ ra trong hình 3.27. Hình 3.27. Sơ đồ vị trí các lỗ khoan quan trắc Số liệu quan trắc mực nước được sử dụng để chỉnh lý mô hình là chuỗi số liệu quan trắc từ năm 1990 đến năm 2005. Số hiệu lỗ khoan và thời gian quan trắc được trình bày trong bảng 3.3. Bảng 3.3. Bảng thống kê lỗ khoan và thời gian quan trắc Vị trí Tầng chứa nước Số hiệu LK Huyện Tỉnh C.độ mực nước năm 2007, m (max-min) Thời gian quan trắc (từ - đến) Q211010 Long Mỹ Cần Thơ 1.08 ∼ 0.79 1995 - 2007 Q17701T TX.Cà Mau Cà Mau 1.09 ∼ -0.42 1995 – 2007 Q17701Z TX.Cà Mau Cà Mau -1.75 ∼ -2.31 1995 - 2007 Q199010 Ngọc Hiển Cà Mau 1.64 ∼1.41 1995 - 2007 Q204010 Châu Thành An Giang 1.64 ∼ 0.41 1991 - 2007 Q59801T TX.Sóc Trăng Sóc Trăng -6.37 ∼ -6.76 1994 - 2007 Q59801Z TX.Sóc Trăng Sóc Trăng -8.31 ∼ -8.86 1994 - 2007 Q80401T TX.Rạch Giá Kiên Giang -1.17 ∼ -1.51 1993 - 1997 Holocen Q80401Z TX.Rạch Giá Kiên Giang 5.4 ∼ -3.60 1993 - 1997 Q177020 TX.Cà Mau Cà Mau -11.96 ∼ -13.47 1995 - 2007 Pleistocen giữa - Q188020 TX.Cà Mau Cà Mau -16.05 ∼ -17.19 1991 - 2007 80 Q199020 Ngọc Hiển Cà Mau -8.39 ∼ -9.75 1995 - 2007 Q20402T Châu Thành An Giang 2.33 ∼ 0.89 1998 - 2007 Q20402Z Châu Thành An Giang 2.35 ∼ 0.96 1998 - 2007 Q597020 TX.Bạc Liêu Bạc Liêu -3.78 ∼ -4.68 1995 - 2007 trên Q598020 TX.Sóc Trăng Sóc Trăng -5.43 ∼ -5.85 1994 – 2007 Q188030 TX.Cà Mau Cà Mau -16.90 ∼ -17.96 1991 – 2007 Q597030 TX.Bạc Liêu Bạc Liêu -4.85 ∼ -6.40 1995 – 2007 Q598030 TX.Sóc Trăng Sóc Trăng -5.91 ∼ -6.43 1994 – 2007 Q804030 TX.Rạch Giá Kiên Giang 0.73 ∼ -0.1 1993 - 1997 Q17704T TX.Cà Mau Cà Mau -13.85 ∼ -17.10 1995 - 2007 Q17704Z TX.Cà Mau Cà Mau -12.93 ∼ -13.81 1995 - 2007 Q19904T Ngọc Hiển Cà Mau -8.10 ∼ -9.53 1995 - 2007 Q19904Z Ngọc Hiển Cà Mau -3.29 ∼ -4.02 1995 - 2007 Q204040 Châu Thành An Giang 2.35 ∼ 0.88 1991 - 2007 Q22104T Long Mỹ Cần Thơ 2.7 ∼ 1.76 1991 – 2007 Q22104Z Long Mỹ Cần Thơ 3.27 ∼ 2.26 1991 - 2007 Q59704T TX.Bạc Liêu Bạc Liêu -4.93 ∼ -6.21 1995 - 2007 Q59704Z TX.Bạc Liêu Bạc Liêu -2.34 ∼ -2.75 1995 - 2007 Q59804T TX.Sóc Trăng Sóc Trăng 1.69 ∼ -0.32 1994 – 2007 Q59804Z TX.Sóc Trăng Sóc Trăng -1.62 ∼ -2.41 1994 - 2007 Pleistocen dưới Q804040 TX.Rạch Sỏi Kiên Giang -1.59 ∼ -2.11 1993 – 1997 Miocen Q017050 Châu Thành Hậu Giang -3.80 ∼ -4.22 1995 - 2007 Để chỉnh lý các số liệu đầu vào của mô hình ngoài các tài liệu quan trắc động thái mực nước tại các lỗ khoan trong mạng lưới quan trắc quốc gia chúng tôi còn sử dụng tài liệu hiện trạng khai thác nước dưới đất trong khu vực từ năm 1990 đến năm 2005. Các hình thức khai thác nước dưới đất trong khu vực bao gồm: các giếng khoan khai thác nước phục vụ cấp nước đô thị (các nhà máy nước, các trạm cấp nước tập trung), các giếng khoan đơn lẻ cung cấp nước cho các nhà máy, xí nghiệp, cụm dân cư và các giếng khoan UNICEF. Trên mô hình các giếng khoan UNICEF trong 1 xã được gộp thành 1 giếng khoan đặt tại trung tâm xã, lưu lượng của lỗ khoan bằng tổng lưu lượng của các giếng khoan UNICEF trong xã đó. Lưu lượng khai thác theo thời gian được xác định theo các tài liệu thu thập và tính toán dựa trên tốc độ tăng dân số, tốc độ phát triển kinh tế. Bảng 3.4 là bảng tổng hợp hiện trạng khai thác nước dưới đất trong khu vực nghiên cứu khi đưa vào mô hình. Bảng 3.4. Bảng tổng hợp hiện trạng khai thác nước dưới đất Lưu lượng khai thác (m3/ng) STT Tên tỉnh Hình thức khai thác 1990 1995 2000 2005 Cấp nước đô thi 1000 3000 5000 10020 GK khai thác lẻ 2000 5000 10000 21762 1 An Giang Giếng UNICEF 972 4863 9726 15562 81 Cấp nước đô thi 1800 1800 5131 9810 GK khai thác lẻ 2500 6500 30000 52495 2 Kiên Giang Giếng UNICEF 4468 22342 44685 71496 Cấp nước đô thi 0 0 0 0 GK khai thác lẻ 0 10000 25000 30638 3 Cần Thơ Giếng UNICEF 3900 19500 39000 62400 Cấp nước đô thi 0 0 0 0 GK khai thác lẻ 0 25000 40000 66479 4 Hậu Giang Giếng UNICEF 3974 19872 39744 63591 Cấp nước đô thi 14000 14000 35000 41800 GK khai thác lẻ 2500 8600 20000 25660 5 Cà Mau Giếng UNICEF 5900 29500 59000 94400 Cấp nước đô thi 12200 12200 14700 26700 GK khai thác lẻ 0 0 0 0 6 Sóc Trăng Giếng UNICEF 2870 14300 28700 45900 Cấp nước đô thi 6000 10500 13500 17650 GK khai thác lẻ 10000 15000 40000 54960 7 Bạc Liêu Giếng UNICEF 5750 28700 57500 92100 Sơ đồ các lỗ khoan khai thác được thể hiện trong hình 3.28. Hình 3.28. Sơ đồ các lỗ khoan khai thác nước trên mô hình Bài toán ngược không ổn định nhằm khôi phục mực nước trên mô hình từ năm 1994 đến 2005. Trong quá trình giải bài toán ngược, các thông số của tầng 82 chứa nước, điều kiện biên được thay đổi đến khi mực nước tính toán trên mô hình tương đối phù hợp với mực nước quan trắc thì kết thúc việc chỉnh lý. Hình 3.29. Đồ thị sai số mực nước quan trắc và mực nước lớp 3 Hình 3.30. Đồ thị sai số mực nước quan trắc và mực nước tính toán lớp 5 Hình 3.31. Đồ thị sai số mực nước quan trắc và mực nước tính toán lớp 7 83 Hình 3.32. Đồ thị sai số mực nước quan trắc và mực nước lớp 9 Hình 3.33. Đồ thị sai số mực nước quan trắc và tính toán tất cả các lớp Sai số của bài toán ngược không ổn định cho toàn mô hình đều đạt giá trị sai số cho phép (hình 3.33): - Standard Error: 0,051 m. - Root Mean Squared: 1,79 m. - RMS : 8,53 %. Đồ thị so sánh dao động mực nước quan trắc và mực nước tính toán trên mô hình theo thời gian tại một số điểm quan trắc được trình bày trong các hình 3.34 đến hình 3.42. Kết quả so sánh mực nước tính toán trên mô hình và mực nước quan trắc được trình bày trong bảng 3.5. 84 Hình 3.35. Đồ thị dao động mực nước tính toán và quan trắc tại lỗ khoan Q598010 (Sóc Trăng), lớp 1 Hình 3.36. Đồ thị dao động mực nước tính toán và quan trắc tại lỗ khoan Q177020 (TX. Cà Mau), lớp 3 Hình 3.37. Đồ thị dao động mực nước tính toán và quan trắc tại lỗ khoan Q211030 (Hậu Giang), lớp 5 85 Hình 3.38. Đồ thị dao động mực nước tính toán và quan trắc tại lỗ khoan Q17704T (TX. Cà Mau), lớp 7 Hình 3.39. Đồ thị dao động mực nước tính toán và quan trắc tại lỗ khoan Q17704Z (TX. Cà Mau), lớp 9 Hình 3.40. Đồ thị dao động mực nước tính toán và quan trắc tại lỗ khoan Q017050 (TX. Cà Mau), lớp 11 86 Hình 3.41. Đồ thị phân bố chuẩn sai số giữa mực nước tính toán và mực nước quan trắc trên mô hình khi chỉnh lý bài toán ngược không ổn định Hình 3.42. Đồ thị sai số trung bình quân phương tại các lỗ khoan quan trắc theo thời gian khi chỉnh lý bài toán ngược không ổn định Bảng 3.6. Bảng so sánh mực nước tính toán trên mô hình và mực nước quan trắc khi chỉnh lý bài toán ngược không ổn định Mực nước tại các lỗ khoan, m Q598010 Q177020 Q211030 Thời gian (ngày) Tính toán Quan trắc Sai số Tính toán Quan trắc Sai số Tính toán Quan trắc Sai số 1127 0.32 0.37 0.05 1158 0.12 87 1186 -0.40 -0.43 -0.03 1217 -0.50 1247 0.11 0.14 0.03 1278 0.77 1308 0.90 0.93 0.03 1339 1.16 1370 1.38 1.34 -0.04 1400 1.39 1431 0.82 0.88 0.06 1461 0.61 1492 0.30 0.29 -0.01 1523 0.03 1551 -0.45 -0.47 -0.02 1582 -0.92 -8.00 -8.06 -0.06 1612 -1.08 -1.16 -0.08 -7.87 -0.10 -0.11 -0.01 1643 0.17 -7.15 -7.13 0.02 -0.09 1673 0.60 0.63 0.03 -6.27 -0.06 -0.08 -0.02 1704 1.00 -6.53 -6.50 0.03 -0.05 1735 1.24 1.26 0.02 -6.31 -0.02 0.00 0.02 1765 1.27 -5.83 -5.91 -0.08 0.05 1826 0.72 0.74 0.02 -6.96 -0.04 -0.06 -0.02 1857 0.35 -7.6 -7.65 -0.05 -0.12 1888 0.12 0.04 -0.08 -8.02 -0.15 -0.14 0.01 1917 -0.45 -8.79 -8.77 0.02 -0.23 1948 -0.76 -0.79 -0.03 -9.01 -0.38 -0.26 0.12 1978 -0.23 -8.48 -8.45 0.03 -0.25 2009 0.62 0.80 0.18 -8.37 -0.30 -0.24 0.06 2039 1.07 -8.26 -8.27 -0.01 -0.23 2070 1.08 1.03 -0.05 -7.62 -0.24 -0.27 -0.03 2101 1.14 -7.65 -7.69 -0.04 2131 1.14 1.16 0.02 -7.37 -0.12 -0.15 -0.03 2162 1.13 -7.35 -7.30 0.05 -0.10 2192 1.08 0.85 -0.23 -7.74 -0.24 -0.26 -0.02 2223 0.51 -8.48 -8.37 0.11 -0.35 2254 0.20 0.21 0.01 -8.89 -0.40 -0.41 -0.01 2282 -0.22 -9.28 -9.26 0.02 -0.50 2313 -0.60 -0.65 -0.05 -9.52 -0.52 -0.55 -0.03 2343 -0.86 -9.42 -9.32 0.10 -0.59 2374 -0.40 -0.43 -0.03 -0.66 -0.61 0.05 2404 0.69 -8.90 -8.94 -0.04 -0.53 2435 1.02 1.00 -0.02 -9.00 -0.52 -0.54 -0.02 2466 1.14 -9.10 -9.14 -0.04 -0.56 2496 1.28 1.26 -0.02 -9.22 -0.51 -0.54 -0.03 2527 1.20 -9.21 -9.22 -0.01 -0.56 2557 0.54 0.58 0.04 -9.97 -0.65 -0.69 -0.04 2588 0.39 -10.53 -10.52 0.01 -0.42 2619 0.06 -0.08 -0.14 -11.00 -0.44 -0.48 -0.04 2647 -0.58 -11.30 -11.30 0.00 -0.59 2678 0.06 -1.09 -1.15 -11.57 -0.69 -0.67 0.02 2708 -0.98 -11.60 -11.67 -0.07 -0.82 2739 0.26 0.28 0.02 -11.21 -0.88 -0.86 0.02 2769 0.80 -11.43 -11.41 0.02 -0.72 2800 0.95 0.96 0.01 -11.60 -0.64 -0.62 0.02 2831 1.19 -11.16 -11.15 0.01 -0.21 2861 1.44 1.46 0.02 -9.74 0.00 0.01 0.01 88 2892 1.37 -9.82 -9.80 0.02 -0.25 2922 1.18 1.17 -0.01 -10.22 -0.22 -0.24 -0.02 2953 0.82 -10.90 -10.93 -0.03 -0.47 2984 0.56 0.58 0.02 -11.07 -0.58 -0.54 0.04 3012 0.21 -11.20 -11.19 0.01 -0.64 3043 0.87 0.89 0.02 -11.10 -0.83 -0.82 0.01 3073 1.21 -10.74 -10.76 -0.02 -0.85 3104 1.43 1.45 0.02 -10.92 -0.93 -0.90 0.03 3134 1.51 -10.75 -10.78 -0.03 -0.92 3165 1.51 1.51 0.00 -10.77 -0.94 -0.96 -0.02 3196 1.45 -10.70 -10.72 -0.02 -1.02 3226 1.53 1.54 0.01 -10.59 -1.02 -1.08 -0.06 3257 1.48 -10.02 -10.08 -0.06 -0.91 3287 1.24 1.28 0.04 -10.33 -0.90 -0.93 -0.03 3318 0.83 -10.65 -10.71 -0.06 -1.08 3349 0.58 0.54 -0.04 -11.05 -1.05 -1.12 -0.07 3378 0.21 -11.06 -11.18 -0.12 -1.19 3409 0.19 0.17 -0.02 -11.16 -1.23 -1.24 -0.01 3439 0.50 -11.12 -11.16 -0.04 -1.25 3470 0.87 0.82 -0.05 -10.95 -1.28 -1.25 0.03 3500 1.16 -10.90 -10.98 -0.08 -1.27 3531 1.35 1.33 -0.02 -11.07 -1.22 -1.28 -0.06 3562 1.36 -11.06 -11.28 -0.22 -1.27 3592 1.62 1.59 -0.03 -11.05 -1.12 -1.18 -0.06 3623 1.32 -10.90 -10.93 -0.03 -1.17 3653 1.34 1.20 -0.14 -11.40 -1.23 -1.28 -0.05 3684 0.79 -11.63 -11.63 0.00 -1.48 3715 0.54 0.51 -0.03 -11.42 -1.40 -1.49 -0.09 3743 0.44 -11.00 -11.04 -0.04 -1.57 3774 0.40 0.40 0.00 -11.31 -1.50 -1.55 -0.05 3804 0.55 -11.52 -11.50 0.02 -1.58 3835 0.69 0.68 -0.01 -11.31 -1.63 -1.59 0.04 3865 0.96 -10.88 -10.92 -0.04 -1.58 3896 1.18 1.16 -0.02 -11.30 -1.48 -1.53 -0.05 3927 1.20 -11.50 -11.55 -0.05 -1.52 3957 1.50 1.49 -0.01 -11.44 -1.48 -1.43 0.05 3988 1.39 -11.60 -11.66 -0.06 -1.47 4018 0.94 0.98 0.04 -12.07 -1.63 -1.61 0.02 4049 0.71 -12.30 -12.34 -0.04 -1.64 4080 0.43 0.42 -0.01 -12.57 -1.58 -1.73 -0.15 4108 0.08 -12.98 -12.93 0.05 -1.79 4139 -0.25 -0.24 0.01 -13.01 -1.83 -1.87 -0.04 4169 -0.09 -12.96 -12.93 0.03 -1.92 4200 0.82 0.83 0.01 -12.57 -1.99 -1.91 0.08 4230 0.66 -12.68 -12.61 0.07 -1.93 4261 0.97 0.94 -0.03 -12.56 -1.82 -1.86 -0.04 4292 1.11 -12.46 -12.39 0.07 -1.89 4322 1.29 1.28 -0.01 -12.31 -1.86 -1.88 -0.02 4353 1.29 -12.34 -12.29 0.05 -1.90 4383 1.02 1.03 0.01 -12.52 -1.94 -1.99 -0.05 4414 0.63 -11.78 -11.72 0.06 -2.03 4445 0.32 0.39 0.07 -12.82 -2.22 -2.12 0.10 4473 0.05 -12.83 -12.79 0.04 -2.22 4504 -0.31 -0.33 -0.02 -13.02 -2.38 -2.36 0.02 4534 -0.15 -13.25 -13.12 0.13 -2.38 89 4565 0.34 0.36 0.02 -12.93 -2.46 -2.45 0.01 4595 0.87 -12.68 -12.63 0.05 -2.40 4626 1.04 1.02 -0.02 -12.45 -2.35 -2.38 -0.03 4657 1.16 -12.38 -12.32 0.06 -2.37 4687 1.68 1.64 -0.04 -12.36 -2.38 -2.34 0.04 4718 1.31 -12.48 -12.43 0.05 -2.47 4748 0.82 0.93 0.11 -12.56 -2.54 -2.51 0.03 4779 0.61 -12.79 -12.77 0.02 -2.58 4810 0.41 0.33 -0.08 -12.98 -2.68 -2.65 0.03 4839 -0.04 -13.30 -13.27 0.03 -2.72 4870 -0.43 -0.42 0.01 -13.04 -2.83 -2.84 -0.01 4900 -0.51 -12.93 -12.88 0.05 -2.82 4931 0.01 0.02 0.01 -12.74 -12.68 0.06 -2.80 -2.78 0.02 Mực nước tại các lỗ khoan, m Q17704T Q17704Z Q017050 Thời gian (ngày) Tính toán Quan trắc Sai số Tính toán Quan trắc Sai số Tính toán Quan trắc Sai số 1492 0.53 0.86 0.33 1523 0.86 1551 0.72 0.82 0.10 1582 -3.60 -3.56 0.04 -3.24 -3.23 0.01 0.80 1612 -3.62 -3.33 0.75 0.79 0.04 1643 -3.48 -3.43 0.05 -3.20 -3.18 0.02 0.78 1673 -3.31 -3.13 1.48 1.44 -0.04 1704 -3.36 -3.31 0.05 -3.12 -3.14 -0.02 1.45 1735 -3.04 -2.89 1.53 1.46 -0.07 1765 -3.20 -2.98 0.22 -2.80 -2.79 0.01 1.55 1826 -3.33 -3.10 1.56 1.46 -0.10 1857 -3.48 -3.57 -0.09 -3.42 -3.33 0.09 1.39 1888 -3.45 1.38 1.27 -0.11 1917 -3.55 -3.55 0.00 1.26 1948 -3.62 -3.92 -0.30 -3.59 1.32 1.24 -0.08 1978 -3.69 1.22 2009 -3.43 -3.53 -0.10 -3.58 -3.57 0.01 1.42 1.21 -0.21 2039 -3.56 -3.58 1.19 2070 -3.36 -3.48 -0.12 -3.48 -3.50 -0.02 1.21 1.17 -0.04 2101 -3.49 -3.49 1.20 2131 -3.38 -3.41 -0.03 -3.42 -3.37 0.05 1.44 1.35 -0.09 2162 -3.65 -3.39 1.35 2192 -3.90 -3.99 -0.09 -3.40 -3.49 -0.09 2223 -4.18 -3.71 1.21 1.16 -0.05 2254 -4.66 -4.52 0.14 -3.68 -3.98 -0.30 1.09 2282 -4.62 -4.10 1.06 1.06 0.00 2313 -4.90 -4.81 0.09 -4.20 -4.21 -0.01 1.03 2343 -4.81 -4.23 1.08 1.03 -0.05 2374 -4.83 -4.60 0.23 -4.12 -4.15 -0.03 1.02 2404 -4.43 -4.05 1.12 1.01 -0.11 2435 -4.48 -4.35 0.13 -4.01 -4.02 -0.01 0.98 2466 -4.53 -4.07 1.02 0.99 -0.03 2496 -4.69 -4.56 0.13 -4.09 -4.11 -0.02 1.04 2527 -4.50 -4.15 1.06 0.99 -0.07 2557 -5.73 -4.90 0.83 -4.43 -4.42 0.01 0.90 2588 -5.55 -4.74 1.72 1.64 -0.08 90 2619 -5.76 -5.73 0.03 -5.18 -5.10 0.08 1.56 2647 -5.91 -5.20 1.88 1.55 -0.33 2678 -6.08 -6.05 0.03 -5.33 -5.31 0.02 1.53 2708 -6.19 -5.43 1.63 1.47 -0.16 2739 -6.26 -6.20 0.06 -5.43 -5.39 0.04 1.44 2769 -6.01 -5.29 1.66 1.44 -0.22 2800 -6.08 -6.01 0.07 -5.49 -5.33 0.16 1.41 2831 -5.78 -5.22 1.67 1.42 -0.25 2861 -5.79 -5.79 0.00 -5.18 -5.14 0.04 1.47 2892 -5.76 -4.98 1.48 1.41 -0.07 2922 -5.82 -5.84 -0.02 -5.32 -5.22 0.10 1.38 2953 -6.95 -5.98 1.49 1.31 -0.18 2984 -6.56 -6.57 -0.01 -5.92 -5.82 0.10 1.25 3012 -6.75 -5.95 1.38 1.25 -0.13 3043 -6.53 -6.55 -0.02 -5.91 -5.91 0.00 1.25 3073 -6.73 -5.92 1.76 1.22 -0.54 3104 -6.43 -6.52 -0.09 -5.88 -5.82 0.06 1.15 3134 -6.58 -5.83 1.29 1.17 -0.12 3165 -6.72 -6.54 0.18 -5.90 -5.80 0.10 1.15 3196 -6.63 -5.86 1.34 1.15 -0.19 3226 -6.67 -6.61 0.06 -5.99 -5.89 0.10 1.26 3257 -6.52 -5.82 1.49 1.27 -0.22 3287 -6.64 -6.61 0.03 -5.75 -5.88 -0.13 1.20 3318 -6.84 -6.09 1.15 1.10 -0.05 3349 -7.01 -7.02 -0.01 -6.39 -6.27 0.12 1.03 3378 -7.24 -6.46 1.06 0.99 -0.07 3409 -7.40 -7.38 0.02 -6.82 -6.59 0.23 0.99 3439 -7.24 -6.50 1.09 0.97 -0.12 3470 -7.02 -7.06 -0.04 -6.52 -6.39 0.13 0.98 3500 -7.01 -6.37 1.02 0.96 -0.06 3531 -7.09 -7.05 0.04 -6.58 -6.42 0.16 0.94 3562 -7.18 -6.51 1.08 1.01 -0.07 3592 -7.01 -7.02 -0.01 -6.42 -6.41 0.01 1.07 3623 -7.31 -6.56 1.05 1.04 -0.01 3653 -7.83 -7.80 0.03 -6.99 -6.94 0.05 0.94 3684 -7.61 -6.83 1.01 0.89 -0.12 3715 -7.83 -7.78 0.05 -6.85 -6.98 -0.13 0.83 3743 -7.87 -7.07 1.02 0.77 -0.25 3774 -7.98 -7.94 0.04 -7.18 -7.13 0.05 0.73 3804 -7.98 -7.20 1.03 0.66 -0.37 3835 -7.99 -7.91 0.08 -7.29 -7.22 0.07 0.66 3865 -8.17 -7.34 0.94 0.69 -0.25 3896 -8.22 -8.22 0.00 -7.43 -7.35 0.08 0.72 3927 -8.35 -7.44 0.96 0.75 -0.21 3957 -8.32 -8.22 0.10 -7.48 -7.36 0.12 0.81 3988 -8.33 -7.51 0.91 0.75 -0.16 4018 -8.50 -8.47 0.03 -7.82 -7.57 0.25 0.61 4049 -8.83 -7.84 0.62 0.56 -0.06 4080 -9.21 -9.12 0.09 -8.05 -8.06 -0.01 0.54 4108 -9.28 -8.19 0.58 0.50 -0.08 4139 -9.48 -9.50 -0.02 -8.52 -8.42 0.10 0.47 4169 -9.15 -8.55 0.72 0.45 -0.27 4200 -9.72 -9.66 0.06 -8.72 -8.68 0.04 0.44 4230 -9.91 -8.80 0.76 0.44 -0.32 4261 -9.78 -9.74 0.04 -8.72 -8.66 0.06 0.45 91 4292 -9.85 -8.71 0.83 0.48 -0.35 4322 -10.21 -10.15 0.06 -8.90 -8.86 0.04 0.52 4353 -9.93 -8.80 0.86 0.47 -0.39 4383 -10.08 -10.15 -0.07 -8.88 -8.83 0.05 0.38 4414 -10.27 -8.97 0.34 0.31 -0.03 4445 -10.52 -10.50 0.02 -9.19 -9.13 0.06 0.25 4473 -10.69 -9.27 0.36 0.22 -0.14 4504 -10.79 -10.77 0.02 -9.60 -9.55 0.05 0.15 4534 -10.71 -9.63 0.16 0.11 -0.05 4565 -10.88 -10.84 0.04 -9.76 -9.78 -0.02 0.08 4595 -10.74 -9.67 0.12 0.07 -0.05 4626 -10.82 -10.78 0.04 -9.82 -9.70 0.12 0.07 4657 -10.68 -9.64 0.03 0.07 0.04 4687 -10.63 -10.60 0.03 -9.68 -9.58 0.10 0.09 4718 -10.67 -9.58 0.06 0.03 -0.03 4748 -10.81 -10.79 0.02 -9.73 -9.67 0.06 -0.05 4779 -11.20 -10.09 -0.11 -0.13 -0.02 4810 -11.60 -11.53 0.07 -10.41 -10.24 0.17 -0.18 4839 -11.84 -10.52 -0.26 -0.22 0.04 4870 -12.05 -12.01 0.04 -10.72 -10.66 0.06 -0.31 4900 -12.09 -10.82 -0.34 -0.34 0.00 4931 -12.14 -12.10 0.04 -10.96 -10.82 0.14 -0.36 -0.35 0.01 Hạn chế lớn nhất của việc chỉnh lý bằng bài toán ngược không ổn định là không có số liệu chính xác về lưu lượng khai thác tại các giếng khoan khai thác nước trong khu vực theo từng năm. Đồng thời mạng lưới các lỗ khoan quan trắc trong vùng nghiên cứu còn khá thưa nên gây khó khăn cho công tác chỉnh lý số liệu đầu vào. Tuy nhiên, mục đích của mô hình chỉ dừng lại ở mức độ đánh giá tổng quan nên những sai số gây ra bởi các nguyên nhân trên không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của mô hình số. Kết quả chỉnh lý, hiệu chỉnh các thông số ĐCTV, điều kiện biên được trình bày trên các hình vẽ trong mục 3.2.2 như đã nêu ở phần trên. Mô hình số sau khi chỉnh lý được sử dụng để chạy các bài toán dự báo để giải quyết các mục tiêu đề ra của đề tài là xác định lượng cung cấp và trữ lượng có thể khai thác các tầng chứa nước vùng đồng bằng các tỉnh phía Tây sông Hậu. 3.4. Kết quả xác định lượng cung cấp cho các tầng chứa nước 3.4.1. Các phương án khai thác Để xác định lượng cung cấp cho các tầng chứa nước chúng tôi thiết kế 2 phương án khai thác: - Phương án I là phương án khai thác với lưu lượng và sơ đồ như thực tế hiện nay. Mục đích của phương án này là kiểm chứng sự tính hợp lý của sơ đồ khai thác như hiện tại, đồng thời xác định lượng cung cấp khi khai thác với sơ đồ này. Nội dung khi chạy mô hình theo phương án I là dự báo sự biến đổi mực nước và quá trình xâm nhâp mặn theo thời gian tại tầng chứa nước, tính toán cân 92 bằng nước và xác định các nguồn cung cấp cho các tầng chứa nước, nguồn hình thành trữ lượng khai thác. - Phương án II là phương án khai thác có lưu lượng khai thác tăng dần theo thời gian tương ứng với nhu cầu sử dụng nước. Các bãi giếng khai thác hiện tại được mở rộng và nâng công suất tương ứng với nhu cầu sử dụng nước, ngoài ra các điểm khai thác lẻ bằng các giếng công nghiệp và số lượng các giếng UNICEF cũng được tính toán phù hợp với nhu cầu sử dụng nước tại các thời điểm trong tương lai. Mục đích của phương án này nhằm đánh giá khả năng tăng lưu lượng khai thác nước ngầm của vùng nghiên cứu trong tương lai để phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế xã hội. Nội dung tiến hành chạy mô hình theo phương án II cũng tương tự như các nội dung như đã trình bày trong phương án I là dự báo biển đổi mực nước, xâm nhập mặn và tính toán cân bằng nước xác định lượng cung cấp cho các tầng chứa nước. Cụ thể về sơ đồ, tổng lưu lượng khai thác theo các phương án được trình bày chi tiết trong các phần dưới đây. + Phương án I Trong phương án này chúng tôi tiến hành chạy mô hình dự báo hạ thấp mực nước, xâm nhập mặn và xác định lượng cung cấp với hiện trạng khai thác nước như hiện tại, thời điểm dự báo là năm 2010 và 2020. Hiện trạng khai thác nước dưới đất được chỉ ra trong bảng dưới đây: Bảng 3.6. Hiện trạng khai thác nước theo phương án I Cấp nước đô thị Cấp nước từ các lỗ khoan khai thác đơn lẻ Cấp nước nông thôn Tỉnh Lưu lượng (m3/ng) Công trình /số giếng Lưu lượng (m3/ng) Công trình /số giếng Lưu lượng (m3/ng) Số giếng /số xã Tổng (m3/ng) An Giang 10,020 7/8 37,425 29/30 30,437 7,133/99 77,882 Kiên Giang 9,810 3/8 68,158 41/72 75,494 71,500/36 153,462 Cần Thơ 0 0/0 46,301 55/70 47,295 31,216/35 93,596 Hậu Giang 0 0/0 82,142 60/102 47,698 31,792/33 129,840 Sóc Trăng 26,700 5/16 0 0/0 57,598 45,934/40 84,298 Bạc Liêu 17,650 7/9 70,623 54/60 89,932 92,126/41 178,205 Cà Mau 41,800 2/41 41,323 21/25 91,591 94,496/46 174,714 Tổng 105,980 24/82 345,972 260/359 440,048 374,197/330 892,000 Khi đưa số liệu khai thác vào mô hình số chúng tôi thực hiện như sau: - Các giếng khoan trong hệ thống cấp nước đô thị, cấp nước đơn lẻ được đưa trực tiếp vào mô hình. Các số liệu gồm toạ độ, lưu lượng khai thác từng 93 giếng khoan, tầng chứa nước khai thác, chiều sâu đoạn đặt ống lọc, thời gian khai thác. - Các giếng UNICEF trong 1 xã được gộp chung thành 1 giếng khai thác tập trung đặt tại trung tâm xã, lưu lượng giếng tập trung bằng tổng lưu lượng các giếng UNICEF. Tại những xã có số lượng giếng khoan lớn, tổng lưu lượng khai thác lớn hơn khả năng khai thác thực tế trong vùng thì được tách thành 2 hoặc 3 giếng khai thác. Các số liệu đầu vào gồm toạ độ, lưu lượng khai thác từng giếng khoan, tầng chứa nước khai thác, chiều sâu đoạn đặt ống lọc, thời gian khai thác. Sơ đồ khai thác theo phương án I được trình bày trong hình 3.43 dưới đây. Hình 3.43. Sơ đồ công trình khai thác theo phương án I + Phương án II Phương án II chúng tôi chạy mô hình với hiện trạng khai thác nước dưới đất tăng theo kết quả dự báo nhu cầu sử dụng nước đến năm 2010 và 2020. Lưu lượng khai thác nước dưới đất được chỉ ra trong bảng 3.7. Trên mô hình, hiện trạng khai thác được mô phỏng thành các lỗ khoan khai thác nước tập trung như chỉ ra trong phương án I. Sơ đồ vị trí các lỗ khoan được bổ sung trên cơ sở sơ đồ các lỗ khoan khai thác hiện tại. Lưu lượng các giếng khoan tăng dần theo các bước thời gian tương ứng với các thời điểm năm 2010 và 2020. Sơ đồ các giếng khai thác nước được trình bày trong hình 3.44 dưới đây. 94 Bảng 3.7. Lưu lượng khai thác nước dưới đất theo phương án II Tổng lưu lượng khai thác nước dưới đất (m3/ng) Tên tỉnh 2005 2010 2020 An Giang 77,882 155,187 168,926 Kiên Giang 153,462 213,981 225,868 Cần Thơ 93,596 198,880 215,260 Hậu Giang 100,840 108,979 111,904 Sóc Trăng 113,298 205,602 223,611 Bạc Liê