Đề cương luận án Thạc sỹ: Địa chất Thuỷ văn mô hình dòng chảy -mối quan hệ nước mặt nước ngầm MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Dự án VietAs ra đời từ sự hợp tác nghiên cứu giữa hai chính phủ Việt Nam và Đan Mạch, được triển khai từ năm 2004 với đề tài: “Nghiên cứu Tài nguyên nước tại Việt Nam – Cơ chế giải phóng Asen vào tầng chứa nước trong mối quan hệ giữa nước dưới đất và nước mặt vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng”. Mục tiêu nghiên cứu chính của dự án là nhằm hiểu biết cơ bản về các quá trình biến đổi hàm lượng Asen trong nước ngầm của các tầng chứa nước thuộc lưu vực sông Hồng, thông qua nghiên cứu các quá trình địa hoá và đặc điểm địa chất thuỷ văn. Mục tiêu cuối cùng của dự án là nhằm nâng cao sự hiểu biết ở quy mô khu vực về hiện tượng ô nhiễm Asen, từ đó góp phần vào việc quản lý tài nguyên nước ngầm cho toàn bộ đồng bằng châu thổ nơi mà việc cung cấp nước cho sinh hoạt tại nhiều khu vực đang bị đe dọa nghiêm trọng bởi nhiễm bẩn Asen. Để hiểu cơ chế giải phóng Asen từ trong các tầng đất đá vào nước ngầm, ngoài việc xác định các vi nguyên tố, khoáng vật, điều kiện môi trường, thành phần hoá học của đất đá chứa nước, còn phải hiểu biết quy luật vận động và mối quan hệ qua lại giữa nước mặt và nước dưới đất. Chính vì vậy đề tài này là cơ sở để giải quyết một phần nhiệm vụ của dự án. Chính vì những lý do nêu trên, sau khi hoàn thành chương trình đào tạo thạc sỹ Địa chất thuỷ văn của Trường Đại học Mỏ - Địa chất tôi được giao viết luận văn với đề tài: "Xây dựng mô hình dòng chảy nghiên cứu mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới đất vùng Đan Phượng - Hà Tây" theo Quyết định số 557/QĐ/MĐC - ĐH & SĐH ngày 29 tháng 10 năm 2007 của Hiệu trưởng trường Đại học Mỏ - Địa chất. 2. Mục đích Xây dựng mô hình dòng chảy nghiên cứu mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới đất vùng Đan Phượng – Hà Tây (Nay là Hà Nội - toanDF). 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là tầng chứa nước Holocen và Pleistocen với nước mặt sông Hồng. Phạm vi nghiên cứu của luận văn là vùng Đan Phượng Hà Tây. Trong đó trọng tâm là bãi thí nghiệm ven sông Hồng đoạn chảy qua vùng Đan Phượng. 4. Nội dung nghiên cứu Đề tài gồm 4 nội dung nghiên cứu: - Thu thập tài liệu về điều kiện địa lý tự nhiên, điều kiện địa chất thuỷ văn, tài liệu quan trắc động thái nước dưới đất khu vực bãi giếng quan trắc, tài liệu phân tích mẫu nước theo thời gian, tài liệu phân tích mẫu nước theo quan điểm ĐCTV đồng vị xác định thời gian lưu và di chuyển của nước mặt và nước dưới đất. - Thiết lập các mặt cắt xác định chi tiết cấu trúc địa chất thủy văn đới ven sông và mô phỏng hình thái của sông. - Xây dựng mô hình dòng chảy nghiên cứu mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới đất. - Xác định các thành phần tham gia vào cân bằng nước và mối quan hệ thủy lực giữa nước sông và nước dưới đất vùng Sơn Tây. 5. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được những mục đích nghiên cứu, luận văn đã sử dụng tổ hợp các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp phân tích, tổng hợp tài liệu: Thu thập các tài liệu liện quan đến vùng nghiên cứu, sau đó phân tích, tổng hợp, đánh giá nước dưới đất vùng Đan Phượng. - Áp dụng phương pháp xác suất thống kê để xác định mối quan hệ giữa các nhân tố nước mặt với nước ngầm. - Áp dụng phương pháp mô hình số để sơ đồ hoá dòng chảy nước dưới đất. - Phương pháp chuyên gia: Xin ý kiến góp ý của giáo viên hướng dẫn, các nhà khoa học, các đồng nghiệp về các vấn đề trong nội dung luận văn. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn + Ý nghĩa khoa học Thực tiễn đã chứng minh phương pháp mô hình có thể mô phỏng dòng chảy nước dưới đất có độ chính xác và tin cậy cao. Vùng nghiên cứu có nhiều đề án, dự án nghiên cứu, tìm kiếm thăm dò phục vụ cho các mục đích khác nhau. Các nghiên cứu này là những tài liệu quan trọng để xây dựng mô hình phục vụ cho việc nghiên cứu về qui luật dòng chảy và các thành phần tham gia vào cân bằng nước. + Ý nghĩa thực tiễn Đề tài đã giải quyết được mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới đất về mặt định lượng. Mô phỏng được dòng chảy nước dưới đất chính xác làm tiền đề cho việc giải các bài toán thủy địa hoá. Có ý nghĩa quan trọng cho việc giải các bài toán thuỷ lợi, tính toán sự ổn định nền đê và giới hạn bùng nền đê bằng tính toán đặc trưng dao động mực nước. 7. Cấu trúc của luận văn Luận văn gồm 3 chương với 100 trang đánh máy, 38 hình vẽ và 18 bảng biểu. Cấu trúc của luận văn gồm 3 chương không kể mở đầu và kết luận. Chương 1. Khái quát vùng nghiên cứu Chương 2. Tổng quan về nghiên cứu quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới đất đồng bằng sông Hồng Chương 3. Mô hình dòng chảy xác định mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt và nước dưới đất 8. Cơ sở tài liệu của luận văn Các tài liệu quan trắc mực nước dưới đất tại các lỗ khoan và nước mặt sông Hồng từ mạng quan trắc Quốc gia, các tài liệu tại bãi thí nghiệm (xã Trung Châu, Đan Phượng, Hà Tây) của Dự án VietAs từ 6/2005 đến nay; số liệu quan trắc khí tượng khu vực Hà Tây tại trạm quan trắc khí tượng Sơn Tây; số liệu quan trắc mực nước mặt theo ngày tại trạm quan trắc Sơn Tây và Thượng Cát; Các tài liệu nghiên cứu của dự án VietAs như số liệu phân tích thành phần hạt các mẫu đất theo diện và theo chiều sâu; số liệu bơm hút nước thí nghiệm chùm (chùm T1, T2); số liệu hệ số thấm K bằng thí nghiệm slug test tại hơn 100 lỗ khoan H và K trong tầng chứa nước Holocen; tài liệu địa vật lý lỗ khoan; số liệu xác định tính thấm ở đáy sông bằng thí nghiệm seepage, là cơ sở nghiên cứu quy luật vận động của nước dưới đất. Các tài liệu nghiên cứu về tìm kiếm thăm dò, quan trắc như sân cân bằng Đan Phượng, đề án thăm dò sơ bộ nước dưới đất vùng Sơn Tây… trong khu vực nghiên cứu của các tổ chức khác nhau là cơ sở làm sáng tỏ điều kiện địa chất thuỷ văn của khu vực. Các tài liệu hướng dẫn xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất, các nghiên cứu trước đây của các nhà khoa học trong nước và trên thế giới về ứng dụng phần mềm Visual Modflow trong tính toán địa chất thủy văn [17]. 9. Lời cảm ơn Trong quá trình thực hiện luận văn tác giả đã được sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Phạm Quý Nhân, PGS. TS Flemming Larsen (Cục địa chất Đan Mạch), các chuyên gia nước ngoài cùng ý kiến đóng góp bổ ích của các thầy cô trong Bộ môn Địa chất thuỷ văn, dự án VietAs – Danida, Trường Đại học Mỏ - Địa chất. Đồng thời tác giả cũng đã được sự quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện của Lãnh đạo cơ quan hiện đang công tác là Liên đoàn quy hoạch và điều tra tài nguyên nước miền Bắc, đặc biệt là các cán bộ của Phòng kỹ thuật Liên đoàn. Qua đây tác giả xin gửi tới các thầy cô, các bạn bè đồng nghiệp lòng biết ơn sâu sắc. Xin chân thành cám ơn. . Đề cương luận án Thạc sỹ: Địa chất Thuỷ văn mô hình dòng chảy -mối quan hệ nước mặt nước ngầm MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Dự án VietAs ra đời từ sự hợp. vụ của dự án. Chính vì những lý do nêu trên, sau khi hoàn thành chương trình đào tạo thạc sỹ Địa chất thuỷ văn của Trường Đại học Mỏ - Địa chất tôi được giao viết luận văn với đề tài: "Xây. - Thiết lập các mặt cắt xác định chi tiết cấu trúc địa chất thủy văn đới ven sông và mô phỏng hình thái của sông. - Xây dựng mô hình dòng chảy nghiên cứu mối quan hệ thủy lực giữa nước mặt