Đang tải... (xem toàn văn)
Trên cơ sở phân tích đặc điểm địa chất thủy văn của các thành tạo bở rời và sự tồn tại của các thành tạo này trong không gian địa chất, bài báo giới thiệu giải pháp công trình lưu trữ và khai thác nước trong các thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên.
Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Giải pháp lưu giữ khai thác nước số thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên Nguyễn Vũ Việt1, Nguyễn Huy Vượng2*, Trần Văn Quang2, Phạm Văn Minh2 Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam Viện Thủy công, Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam Ngày nhận 21/11/2017; ngày chuyển phản biện 24/11/2017; ngày nhận phản biện 2/1/2018; ngày chấp nhận đăng 16/1/2018 Tóm tắt: Lưu giữ nước thành tạo bở rời hình thức dùng giải pháp cơng trình để giữ nước lại lỗ rỗng thành tạo bở rời Tây Nguyên với nhiều đặc thù riêng, lượng nước mưa, nước mặt mùa mưa có trữ lượng lớn, thường chảy tràn tiêu gây nên lãng phí tài nguyên, mùa khô lại thiếu nước trầm trọng nhiều nơi, bên cạnh khu vực thành tạo bở rời phân bố rộng rãi với chiều dày lớn Trên sở phân tích đặc điểm địa chất thủy văn thành tạo bở rời tồn thành tạo không gian địa chất, báo giới thiệu giải pháp cơng trình lưu trữ khai thác nước thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên Từ khóa: Địa chất thủy văn, khai thác, lưu trữ, Tây Nguyên, thành tạo bở rời Chỉ số phân loại: 2.1 Đặt vấn đề Lưu giữ nước mùa mưa để sử dụng vào mùa khô giải pháp hữu hiệu nhằm chống lại hạn hán, điều kiện biến đổi khí hậu Đã có nhiều hình thức lưu giữ nước khác hồ chứa, bể chứa, hồ treo… nghiên cứu áp dụng khu vực Tây Nguyên Tuy nhiên chưa giải triệt để vấn đề thiếu nước sinh hoạt nước sản xuất mùa khô Với đặc điểm thủy văn, lượng mưa nước mặt mùa mưa có trữ lượng lớn, thường chảy tràn tiêu thoát gây nên lãng phí tài ngun, mùa khơ lại thiếu nước trầm trọng nhiều nơi Mặt khác ảnh hưởng điều kiện tự nhiên khí hậu, địa chất mà thành tạo bở rời (edQ) thành tạo bồi tích (aQ) có thành phần đa dạng, diện phân bố rộng, chiều dày lớn [1-3] Tùy theo tồn thành tạo không gian đặc điểm địa chất thủy văn thành tạo mà hình thành cấu trúc lưu giữ nước Lưu giữ nước thành tạo bở rời hình thức dùng giải pháp cơng trình để giữ nước lại lỗ rỗng thành tạo bở rời Trên sở phân tích đặc điểm địa chất thủy văn thành tạo bở rời, báo giới thiệu giải pháp cơng trình lưu trữ khai thác nước thành tạo khu vực Tây Nguyên Cơ sở khoa học giải pháp Đặc điểm chung thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên Các thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên hình thành chủ yếu q trình phong hóa chỗ q trình rửa trơi, bồi tích sản phẩm phong hóa Trên sở phân bố, phân loại loại đá gốc chia thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên thành dạng sau: - Thành tạo bở rời đá phong hóa Bazan: Loại thành tạo phủ lên khoảng 25-30% [3] diện tích bề mặt lãnh thổ Tây Nguyên, chủ yếu phân bố khu vực Pleiku, bắc Buôn Ma Thuột, Buôn Hồ, Ea H’leo, Đắk Mil, Đức Trọng, Krông Pắk, Đắk Nông, Di Linh Thành tạo có chiều dày từ 10-50 m, lớn phần vòm cao nguyên Kon Hà Nừng, Đăk Nông (đạt 32,0-82,5 m) - Thành tạo bở rời đá magma xâm nhập: Trên địa bàn Tây Nguyên thành tạo phân bố thành dải sau: Dải rìa phía đơng, kéo liên tục từ Tu Mơ Rông xuống Krông Pa, Chư Yang Sin; dải phía tây Trường Sơn, từ Đăk Glei xuống Chư Prơng, vòng qua Krơng Pa theo hướng đơng nam [2] Thành tạo có chiều dày thay đổi từ 10-40 m - Thành tạo bở rời đá trầm tích lục nguyên: Thành tạo phân bố chủ yếu phía nam, bao gồm tỉnh Đắc Lắc Lâm Đồng [2] Chiều dày thành tạo thường từ 5-10 m - Thành tạo bở rời đá biến chất: Phân bố chủ yếu phía tây bắc, bắc đơng Tây Nguyên [2] Thành tạo phân bố dạng địa hình núi cao, phân cắt mạnh Chiều dày khoảng 10-20 m - Thành tạo bồi tích (aQ): Phân bố dọc thung lũng sông suối, rải rác nhiều nơi [2] Đất đá chứa nước chủ yếu cát, sét pha, cuội sỏi với chiều dày thay đổi từ 0,5-46 m (Krông Pắk), thường gặp 3-5 m Tác giả liên hệ: Email: huyvuongdkt@gmail.com * 60(6) 6.2018 50 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Cấu trúc thành tạo bở rời đá bazan (cấu trúc 1): Mặt cắt đặc trưng dạng cấu trúc có dạng hình Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 1) Lớp địa phần tầngchủ (cấu trúc 1) Lớp bồi tíchMơ (aQ),tảthành Solutions for water storage and exploitation in some loose formations of the Vietnam Central Highlands yếu sét Lớp pha đấtbồicótích tính(aQ), thấm thành phần chủđộyếu sét nước pha đất có tính 1a nước yếu, mức lưu làthơng thấm nước yếu, mức độ lưu 1ayếu; chiều dày từ 2-10,0 m, phổ nước yếu; chiều dày biến thông khoảng 2-3,0 m từ 2-10,0 m, phổ biến Sét pha, sét khoảng màu xám 2-3,0 nâu, nâum.đỏ, lẫn dăm sạnSét(edQ) Đất có tính pha, sét màu xám nâu, Cấu trúc thành tạo bở rời đá bazan (cấu trúc 1): Mặt cắt đặc trưngthấm củayếu,dạng chiều m sạn (edQ) nâudày đỏ,từ 3-5,0 lẫn dăm 2* Vu Viet Nguyencấu , Huy Vuong Nguyen , 1 trúc có dạng hình Đới laterit thành dăm yếu, chiều Đất cóphần tínhlàthấm Lớp Mơ tả địa tầng (cấu mảnh trúclẫn1)đất, Van Quang Tran2, Van Minh Pham2 dàyđới từ 3-5,0 có tínhm.thấm 2a phần chủ Lớp bồi tích (aQ), thành nước trung bình, từ 0,4-phần dăm Đới chiều lateritdàythành Vietnam Academy for Water Resources (VAWR) yếu sét pha đất có tính thấm mảnh lẫn đất, đới có tính 2,0 m 2a 1a nước yếu, mức độ lưu thông nước Hydraulic Construction Institute, VAWR thấm nước trung bình, chiều Hình Mặtyếu; cắtchiều đặc dày trưng Sét pha, màu xám nâu, nâu đỏ, từ 2-10,0 m,sétphổ dày từ 0,4-2,0 m Received 21 November 2017; accepted 16 January 2018 lẫnm dăm sạn (edQ) Đất có tính thành tạo bở đá 2-3,0 biến rời khoảng Sét pha, sét màu Sét pha, sét màu xám nâu, đỏ,dày thấm nâu yếu, chiều từ 10-20,0 m xám nâu, bazan Abstract: nâu đỏ, lẫn dăm sạn (edQ) lẫn dăm sạn (edQ) 2Đất có tính Đất có tính thấm yếu, chiều thấm yếu, chiều dày từ 3-5,0 m 10-20,0 m Trên sở phânĐới tích cấulaterit trúc thành tạo thông số địadày chấttừthủy văn (bảng thành phần dăm 1), cho thấy vậnmảnh động củalẫn nước cấu trúc có quy luật sau: Nước mưa, đất, đới có tính thấm 2a nước tưới phầnnước chảyđịa tràn mặt đất, văn phần thấm xuống lớp sau cấu thấm trung bình, chiều dày Bảng Thông số chất thủy lớptừ bở0,4rời trúc dạng m.tính lưu thơng nước trung bình nằm dốc suối, vào lớp 2a - là2,0 lớp có Sét xám đỏ, lượng lượng Độnâu lỗ nước sẽKhối theo lớp nàypha, vàthể xuấtsét lộKhối ramàu bề mặtnâu, (quy luật đượcHệ thể số hiệnthấm rõ (đổ nước Lớp lẫn 3)dăm sạn có (%) tính hố khoan đào) riêng(edQ) (g/cm3) Đấtrỗng hình 2) tích (g/cm thấm yếu, chiều dày từ 10-20,0 m Bảng Thông số địa chất thủy văn 2,69-2,78 lớp bở rời 40-54 1a 1,62-1,72 6x10-6-1x10-5 Water storage in loose formations is a method using structure measures to keep water in the formation pores The Central Highlands with specific features and high volume of rainfall and surface runoff that often drains out, while water scarcity is very critical during the dry season in many places of the region; in addition, dạngcác thông số địa chất thủy văn (bảng the loose formations are Trên widely distributed across thethành 1cấu sở phân tích cấu trúc tạotrúcvà 1,57-1,69 2,72-2,87 52-65 Khốiquy luật sau: Nước mưa, 1), cho Based thấy on vận the độnganalyses nước có region with high thickness of cấu trúc Độ lỗ - Hệ số thấm (đổ Khối lượng 2a nước tưới of mộtthe phần chảyformations tràn mặt đất, phần lượng thấm xuống sau -đó thấm rỗng nướclớp hố khoan Lớpmột thể tích hydrogeological characteristics loose riêng vào lớp 2a - lớp có tính lưu thơng nước trung có(%)thế nằm suối, 1,55-1,74 2,70-2,88 đào)dốc về51-66 ) bình (g/cm and its existence in a geological (g/cm3) luật thể rõ nướcspace, theothe lớp paper presents xuất lộ ra bề mặt (quy structure measures for water 1a 1,62-1,72 2,69-2,78 40-54 6x10-6-1x10-5 hình 2).storage and exploitation in Bảng Thông số địa chất thủy văn lớp bở rời the loose formations of the Central Highlands 1,57-1,69 2,72-2,87 52-65 3x10-5-1x10-4 3x10-5-1x10-4 1,3x10-4-5,2x10-4 2x10-5-6x10-5 cấu trúc dạng Khốiexploitation, Keywords: Central Highlands, 2a - 1,3x10-4-5,2x10-4 Độ lỗ Hệ số thấm (đổ Khối lượng lượng rỗng nước hố khoan Lớp thể tích hydrogeological, loose formation, storage.riêng 1,55-1,74 2,70-2,88 51-66 2x10-5-6x10-5 (%) đào) (g/cm3) (g/cm3) Classification number: 2.1 1a 1,62-1,72 2,69-2,78 40-54 6x10-6-1x10-5 1,57-1,69 2,72-2,87 52-65 2a - - - 1,55-1,74 2,70-2,88 51-66 Cấu trúc đặc trưng thành tạo bở rời Cấu trúc thành tạo bở rời đá magma, biến chất, trầm tích lục ngun (cấu trúc 2): Về mặt hình dạng, cấu trúc cấu trúc tương tự nhau, nhiên ảnh hưởng -4 1,3x10-4-5,2x10 thành phần đá gốc mà thành phần cấp phối tính thấm nước lớp đất cấu -5 tạo-6x10 nên2 -5thành tạo hố cókhoan đặcđặc điểmtrưng khác nhau.cho Mặt cấu cắt đặctrúc trưng 2x10 Hình Nõn cấu trúc thể hình 3, thông số địa chất thủy văn cấu trúc trình bày 3x10-5-1x10-4 Cấucủa trúcthành thànhtạo tạongồi bở rời biến chất, trầm tích lục nguyên (cấu trúc Khả lưu giữ nước yếuđátốmagma, Cấu trúc thành tạo bở rời đá magma, biến chất, 2): Về mặt hình dạng, cấu trúc cấu trúc tương tự nhau, nhiên ảnh hưởng thành phần hạt, độ lỗcủa rỗng, hệ số thấm phụ thuộc trầm tích lụcthấm ngun trúclớp 2):đấtVềcấumặt hình dạng, cấu thành phần đá gốc mà thành phần cấp phối tính nước(cấu nhiều vào tồn củatạo tạotạo trúc cấuMặt trúccắt tương tự nhau, nhiên ảnh hưởng nênthành thành có khơng gian đặc điểm khác đặc trưng cấu trúc nàykhác đượclàthể hìnhchất 3, thơng thủy văn đá củagốc cấumà trúcthành phần trình bày địa chất chung, hay nói cách cấuhiện trúcở địa Trên số địa củachất thành phần cấp phối tính thấm sở kết khảo sát tài liệu thu thập thành tạo bở nước lớp đất cấu tạo nên thành tạo có rời khu vực Tây Nguyên chia thành dạng cấu trúc đặc điểm khác Mặt cắt đặc trưng cấu trúc thể hình 3, thơng số địa chất thủy văn sau: cấu trúc trình bày bảng Nõn hố khoan đặc trưng cho Cấu trúc thành tạo bở rời đá bazan (cấu trúc 1): Mặt cấu trúc dạng khu vực sườn đồi lòng suối thể cắt đặc trưng dạng cấu trúc có dạng hình hình Các thí nghiệm xác định hệ số thấm cát sỏi đổ Trên sở phân tích cấu trúc thành tạo thông nước hố khoan, hố đào xác định hệ số thấm lớp đất số địa chất thủy văn (bảng 1), cho thấy vận động thể hình nước cấu trúc có quy luật sau: Nước mưa, Vận động nước cấu trúc có quy luât nước tưới phần chảy tràn mặt đất, phần thấm sau: Nước mưa, nước tưới phần chảy tràn mặt đất, xuống lớp sau thấm vào lớp 2a - lớp có tính lưu phần thấm xuống lớp 1, sau gặp lớp mặt lớp thông nước trung bình nằm dốc suối, nước lớp không thấm nên nước vận động bề mặt tiếp giáp theo lớp xuất lộ bề mặt (quy luật này xuất lộ bề mặt đất (quy luật thể rõ thể rõ hình 2) hình 3) 60(6) 6.2018 51 ác lớp đất thể hình thể hình Các thí nghiệm xác định hệ số thấm cát sỏi đổ nước hố khoan, hố đào xác định hệ số thấm lớp đất thể hình Lớp Mơ tả địa tầng (cấu trúc 2) Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 2) Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ yếu cát hạt vừa lẫn cuội sỏi đất bảng Nõn hố khoan đặc trưng cho cấu trúc dạng khu vực sườn đồi lòng suối làthí cát hạtđịnh vừa sỏihố khoan, đất thể hìnhyếu Các nghiệm xác hệ số thấmlẫn cát cuội sỏi đổ nước 1a có tính thấm lớn, mức độ lưu hố1a đào xác địnhcó hệ số thấm lớp đất đượclớn, thể ởmức hình 7.độ lưu tínhcủa cácthấm thơng nước cao, chiều dày phổ biến khoảng 2-3,0 m thông nước cao,LớpLớp chiều d phổ tảày địa tầng Mô tảMô địa tầng (cấu trúc 2) (cấu trúc 2) Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ bồi tích phần(aQ), chủ thành phần chủ Lớp(aQ), bồithành tích biến khoảngLớp 2-3,0 m yếu sét pha nhẹ màu xám vàng, yếu cátyếu hạt vừa đất lẫn cuội sỏi đất lẫn cátcuội hạtsỏivừa 1b 1a thành có tính có thấmtính lớn, thấm mức chủ độlớn, lưu mức độ lưu thơng xám nâu Đất có tính thấm nước Lớp bồi tích (aQ), phần 1a thơng nước cao,cao, chiềuchiều dày phổ nước dày phổ biến yếu, mức độ lưu thông nước yếu sét pha nhẹ màu vàng, biến nhấtkhoảng làxám khoảng 2-3,0 m m 2-3,0 Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ, 1b Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ xám nâu Đất có tính thấm nước bồimàutích yếu sétLớp pha nhẹ xám (aQ), vàng, thành phần chủ lẫn dăm sạn (edQ) Đất có tính 1b yếu tính sét thấm phanước nhẹ màu xám vàng, xám nâu.nước Đất có thấm trung bình, chiều dày từ 1,5yếu, mức độ lưu thơng 1byếu, mứcxám có tính thấm nước yếu, độ lưunâu thông Đất nước 3,0 m mức lưu Sét pha,nâu, sét màuđộ xám nâu,thông nâu đỏ, nước Sét pha, sét màu xám nâu đỏ, Sét pha nặng, nâu đỏ đốm trắng, lẫn dăm sạn (edQ) Đất có tính lẫn cắt dămđặcsạn (edQ) Đất có Sét màu thấm trung bình,pha, chiềusét dàytính từ 1,5- xám nâu, nâu đỏ, lẫn dăm sạn (edQ) Đất có tính Hình Mặt trưng 1 3,0 m lẫn dăm sạn (edQ) Đất có tính thấm thấm chiềutạo dày từ Cácyếu, thành bở7-25,0 rời m.trên địa bàn Tây Nguyên có diện phân bố rộng, chiề trung bình, dàynâubình, từ 1,5thành đá chiều trung chiều cho cấu trúc dạng khu vực sườn đồi tạo thấm lòngbở suốirời Sét pha nặng, đỏ đốm trắng,dày từ 1,5-3,0 m ệm xác định hệ số thấm củamagma, cát sỏi đổ nước hố khoan, sạn (edQ) Đất có tính biếnm.chất, trầm lẫn dăm Sét 3,0 tiếp xúc trực tiếp với nước mưa nước mặt Kết khảo sát đánh giá pha nặng, nâu đỏ đốm trắng, lẫn ác lớp đất thể hình thấm yếu, chiều dày từ 7-25,0 m dăm sạn (edQ) Đất có tính thấm tích lục ngun nước cấu trúc có quy luât sau: Nước tạo mưa, nước tưới Sét pha nặng, nâuVậnđỏđộngyếu, đốm trắng, củanhư thành gianhốđịađàochất chiều dày từ 7-25,0 m Hình Thí nghiệmđó đổtrong nước khơng hố khoan, xáccũng định hệ sốcác thông số địa Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 2) phần chảy tràn mặt đất, phần thấm xuống lớp 1, sau gặp lớp mặt động lẫn dăm sạnnày có(edQ) Đất tính Vận nướcphần trongchủ cấu trúc quy luât sau: Nước có mưa, nước tưới Lớp bồi tích (aQ),của thành thấm lớp đất cácgiáp lớprờiđất đáđịacấu tạoNguyên nên thành tạo bở rời cho thấy lưu lớpxuống văn làlớplớp không thấm nên vậntrúc động trênvăn bềCác mặt tiếp vàtrênxuất lộbànra Tây yếuBảng cát phần hạt lẫn sỏi đất thành tạo bởnày có diện phân bố rộng, chiều dày lớn 2.vừa Thông thủy lớp bở rời nước cấu chảy tràncuội trênsố mặt địa đất, mộtchất phần thấm 1, sau gặp lớp mặt thấm yếu, chiều dày từ 7-25,0 m 1a có tínhlớp thấm lớn, mức độ lưu tiếp xúc trực tiếp với nước mưa nước mặt Kết đánh giá tồn lớp không thấm nên nước vận độngbề trênmặt bề mặtđất tiếp(quy giáp xuất lộđược thể rõ hình 3).vào lỗ rỗng tạo nàyquả vàkhảo khaisát thác hiệu quảtại nguồn nước đ luậtvà Khoa học Kỹ thuật Công nghệ dạng thông cao, chiều dày phổ củaCác thành tạo gian địa cũngTây thơng sốcó địa diện chất thủy bềnước mặt2.đất (quy luật thể rõ hình 3) thành tạotrong bởkhơng rời địachấtbàn Nguyên biến khoảng 2-3,0 m văn lớp đất đá cấu tạo nên thành tạo bở rời cho thấy lưu giữ nước Bảng Thông số địa chất thủy văn lớp bở Bảng Thông địa chấtphần thủy chủ văn lớp bở Lớp bồi tích (aQ),sốthành vào rỗng nàyvà khai nguồn nước nước có phân bố lỗrộng, chiều dàytạo lớn tiếpthác xúchiệutrực tiếp với rời cấu trúc dạng Hệ số thấm (đổ yếu rời sétcủa pha nhẹ cấuKhối trúc màu dạng 2.xám vàng, lượng thể Khối lượng Độ lỗ giải pháp khoa học công nghệ phù hợp nước hố khoan, xámLớp nâu ĐấtKhối có tínhKhối thấm Khối nước Khối nước mặt Kết khảo sát đánh giá tồn tích (g/cm ) Độ lỗ riêng (g/cm rỗng (%) Hệ số thấm (đổ ) Độ lỗ Hệ số thấm (đổmưa Đề xuất mơ hình lưu giữ khai thác yếu, mức độ lưu nước lượngthônglượng lượng đào) lượng Lớpsét màu xám nâu, nâu rỗng nước hố khoan, Sét pha, đỏ, rỗng nước hố khoan,thành Lớp thể tích riêng địa cấu chấttrúccũng nhưtrình cácgom, thơng Giảitạo phápđó lưutrong trữ không khai thácgian cho dạng (Công lưu trữ (%) 2,65-2,69 đào) riêng 4x10-1-2x10-2 thể tích lẫn 1a dăm sạn(g/cm (edQ) Đất 3)có tính 2,65-2,69 35-40 ) (g/cm nước chân đồi) (%) đào) 3 thấm trung bình, chiều dày từ 1,5-1 -2 ) (g/cm ) (g/cm số địa chất thủy văn lớp đất đá cấu tạo nên thành a) Sơ đồ công nghệ giải pháp (hình 8, 9): 4x10 -2x10 3,0 m 1a 2,65-2,69 2,65-2,69 35-40 -1 -2 -5 -6 1,75-1,88 30-42 2,65-2,691x1035-40 -3x10-6 4x10 -2x10 tạo bở rời cho thấy lưu giữ nước vào lỗ rỗng 2,65-2,69 1,75-1,88 30-42 2,70-2,74 1x10-5-3x101a Sét 1b pha1bnặng, nâu đỏ2,70-2,74 đốm trắng, -5 lẫn dăm1 sạn1,67-1,78 (edQ) 2,68-2,73 Đất có tính 49-61 3,2x10-4-4x10 1b 1,75-1,88 2,70-2,74 30-42 1x10-5-3x10-6 thấm1 yếu, dày từ2,71-2,79 7-25,0 m 1,67-1,78 49-61 3,2x10-4-4x10-5 chiều 1,71-1,88 45-51 2,68-2,73 1x10-5-4x10-6 -4 -5các thành tạo khai thác hiệu nguồn nước có giải pháp khoa học cơng nghệ phù hợp trúc này1bcó quy lt sau: Nước mưa, nước tưới phần thấm xuống lớp 1, sau gặp lớp mặt ớc vận 1động bề mặt tiếp giáp xuất lộ ể rõ ở2 hình 3) lớp bở 1,71-1,88 trúc có quy luât như2 sau: Nước mưa, nước tưới phần thấm xuống lớp 1, sau gặp lớp mặt c vận động bề mặt tiếp giáp xuất lộ rõ hình 3) 2,71-2,792 tiếp xúc trực tiếp với nước mưa nước mặt Kết khảo sát đánh giá tồn thành tạo khơng gian địa chất thơng số địa chất thủy Đề xuất mơ hình lưu giữ khai thác văn lớp đất đá cấu tạo nên thành tạo bở rời cho thấy lưu giữ nước Hệ số thấm (đổ nước hố khoan, lớp bở đào) Hệ số thấm (đổ vào lỗ rỗng tạo khai thác hiệu nguồn nước có Giải pháp trữvàvà thác giải pháp lưu khoa học côngkhai nghệ phù hợp.cho dạng cấu trúc Các thành tạo bở rời địa bàn Tây Nguyên có diện phân bố rộng, chiều dày lớn (Công lưu nước đồi) Đề xuấttrình mơ hình khai thácmưa chân gom, tiếplưu xúcgiữ trực tiếptrữ với nước nước mặt Kết khảo sát đánh giá tồn thành gian địacấu chấttrúc cũng1như thông địa chấtlưu thủytrữ Giải pháp lưucáctrữ tạo khai thác không cho dạng (Cơng trìnhsố gom, a)chân Sơ đồ giải 9): văncơng cácnghệ lớp đất đá cấu tạo nên pháp thành(hình tạo bở rời8,cho thấy lưu giữ nước nước đồi) Hình Phối cảnh mặt sơ đồ công nghệ vào rỗnggiải củapháp tạo8,này a) Sơ đồ cơng nghệlỗcủa (hình 9):và khai thác hiệu nguồn nước có giải pháp khoa học công nghệ phù hợp nước hố khoan, -1 đào) 4x10 -2x10-2 4x10 -2x10 -5 -3x10-6 1x10 1x10 -3x10 3,2x10 -4x10 -4 3,2x10 -4x10-5 1x10 -4x10 1x10-5-4x10-6 -1 -2 -5 -6 -4 -5 Giải pháp lưu trữ khai thác cho dạng cấu trúc (Cơng trình gom nước chân đồi) a) Sơ đồ công nghệ giải pháp (hình 8, 9): 1,67-1,78 2,68-2,73 49-61 3,2x10 -4x10 -5 -6được giải pháp khoa vàNguyên công nghệ Cáccác thành tạo bở rời địa học bàn Tây có diệnphù phân hợp bố rộng, chiều dày lớn -5 1,71-1,88 45-51 2,71-2,791x1045-51 -4x10-6 1x10 -4x10 ỗ 0 22 111 Đề xuất mơ hình lưu giữ khai thác Đề xuất mơ hình lưu giữ khai thác -5 -6 Hình Nõn hố khoan đặc trưng cho cấu trúc dạng khu vực sườn đồi Giải pháp lưu trữ khai thác cho dạng cấu trúc (Cơng trình gom, lưu trữ nước chân đồi) a) Sơ đồ cơng nghệ giải pháp (hình 8, 9): Hình Nõn hố khoan đặc trưng cho cấu trúc dạng khu vực lòng suối Hình 8 Phối và mặtmặt bằngbằng sơ đồ sơ cơng Hình Phốicảnh cảnh đồnghệ cơng nghệ Hình Phối cảnh mặt sơ đồ cơng nghệ Hình Phối cảnh mặt sơ đồ cơng nghệ 5 Hình Thí nghiệm phòng xác định hệ số thấm cát sỏi 60(6) 6.2018 Hình Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo đường A-A 52 Khoa học Kỹ thuật Công nghệ b) Nguyên lý hoạt động giải pháp (hình 10): Trong nguyên lý này, hào thu nước có nhiệm vụ lưu giữ thu gom nước để chuyển cơng trình trữ nước Ngồi Hình Cắt ngang đồ cơng theo đường phầnsơnước mặt,nghệ nước mưa sauA-A ngấm xuống đất lưu lại đới lưu thông nước b) Nguyên lý hoạt động giải pháp (hình (đới 10): 2a) Hình 11 Phối cảnh mặt đồ công nghệ giải pháp Hình 11 Phối cảnh mặt sơ sơ đồ cơng nghệ giải pháp Hình11 11.Phối Phốicảnh cảnhvà vàmặt mặtbằng bằngsơ sơđồ đồcông côngnghệ nghệcủa củagiải giảipháp pháp Hình Hình 11 Phối cảnh mặt sơ đồ cơng nghệ giải pháp Hình 11 Phối cảnh mặt sơ đồ cơng nghệ giải pháp Hình Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo đường A-A 10 Sơlýđồhoạt nguyên lýcủa hoạt pháp Hình 10 SơHình đồ nguyên độngđộng giải pháp b) Nguyên lý hoạt củađộng giải phápgiải (hình 10): Hình 12 Cắt ngang sơ đồ cơng nghệ theo đường A-A Hình 13 Cắt ngang sơ đồ cơng nghệ theo đường C-C Trong ngun nàytốn hào thu nước có nhiệm vụ lưu thu gom nước để chuyển c)lýTính lượng nước chảy vào hàogiữ thuvànước: cơng trình trữ nước Ngồi phần nước mặt, nước mưa sau ngấmHình xuống 12 13 Cắt sơ Hình 12 Cắt sơ ngang sơnghệ đồ theo cơng Hình Hình Cắt ngang sơ nghệ đồ theo Hình 12 Cắt Cắtngang ngang sơđồ đồ cơng cơng nghệ theo Hình 13.13 Cắtngang ngang sơđồ đồ cơng cơng nghệ theo tíchthơng vào hào gồm đại lượng lượng đường A-A C-C Hình 12 Cắt ngang sơ đồ cơng nghệ theo đường Hình 13 Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo đất lưu Lượng lại trongnước đới lưu nước (đớihai 2a) đường A-A đường C-C nghệ theo đường A-A công nghệ theo đường C-C đường C-C nước thấmnước trênchảy bề mặt nước thấm qua tiết diện đường A-A c) Tính tốn lượng vào hàolượng thu nước: Hình 12.trên Cắt bề ngang Lượng nước vào hào đạivàlượng lượng nước thấm mặtsơ đồ cơng nghệ theo Hình 13 Cắt ngang sơ đồ cơng nghệ theo mặt tích cắt hàogồm thu hai nước lớp 2a, thể qua cơng đường A-A Hình 14 Cắt dọc sơ đồ cơng nghệđường C-C theo đường B-B lượng nước thể thứcthấm sau:qua tiết diện mặt cắt hào thu nước lớp 2a, b) Nguyên lý hoạt động giải pháp (hình 15): qua cơng thức sau: (1) �� = Qm + Qn (1) Q ��� = �� +Qthu đó: Qm lượng nước mặt chảy tràn thấm trực tiếp vào hào thu nước; Qn lượng 14 Cắt dọc sơ đồ công nghệ theo đường B-B đó: Qmđồlànguyên lượng nước mặt chảy tràn thấm trực tiếp vào Hình Hình 10 Sơ hoạt động giảivà pháp Hình 14 Cắt dọc sơ đồ cơng nghệ theo đường B-B nước ngầm thành tạo bở rời thấmlývào hào thucủa nước 14 CắtCắt dọc sơ đồ công nghệ đường B-B Hình 14 dọc sơ đồ cơng nghệ theo b) Nguyên lý hoạt động giảitheo pháp (hình 15):đường B-B hào thu nước; Qn lượng nước ngầm thành tạo bở rời thấm Hình b)nước Nguyên hoạt động giải pháp (hình 15): Lượng nước Trong mặt chảy qua đơnhào vị thu hàonước thu nước trongvụ mùa ngun lý có nhiệm lưumưa giữ thutính gomtheo đểlýchuyển b) Nguyên lý hoạt động giải pháp (hình 15): vào hào thu nước cơng thức [4]về : cơng trình trữ nước Ngồi phần nước mặt, nước Hình mưa 14 Cắtsau dọckhi sơ đồngấm cơng nghệ theo đường B-B xuống b) động Nguyên lý hoạt động15): giải pháp (hình 15): (2) qm = Pe * Fđất đượcnước lưu lại lưumột thông (đớithu 2a).nước lvLượng mặttrong chảyđới qua đơnnước vị hào b) Nguyên lý hoạt giải pháp (hình đó: qmmùa c) lượng nước chảy qua đơn vị hào thu nước mùa mưa; Pe Tính tốn lượng nước chảy vào hào thu nước: mưa tính theo cơng thức [4] : Hình 15 Sơtrên đồ nguyên lý hoạt động giải pháp lưu vực cho đơn vị thấm hào tổng độ sâu dòng chảynước hiệu tích dụngvào Flv lượng Lượng hàomùa gồmmưa; hai đại lượng nước bề mặt = Pe * F (2) thu nước qlượng nướclvthấm qua tiết diện mặt cắt hào thu nước lớp 2a, thể m Lượng nước ngấm đơn vị hào thu nước tính theo cơng thức qua trực cơngtiếp thứcvào sau: lượng nước chảy qua đơn vị hào thu nước đó: q Qmn = a *qm Q ��� = m�� + �� (1) mùa mưa; Pelấylàtừtổng độ sâu chảy hiệu trong a hệ số ngấm, thường 0.3 đến [5,tràn 6].và đó: Qm lượng nước mặt0.35 chảydòng thấm trựcdụng tiếp vào hào thu nước; Qn lượng Ftrong lưu vực cho đơn vị thu nước Giả sử cómùa hàomưa; thu nước chiều dài L,thấm ta sẽvào cóhào tổng lượng nước mặt chảy qua nước ngầm tạo bởlàrời hào thu nước lv cóthành Hình 15 Sơ đồ ngun lý hoạt động giải pháp hào: Lượng nước mặt chảy qua đơn vị hào thu nước mùaHình mưa15.được theo Sơ đồtính nguyên lý hoạt động giải pháp Lượng nước ngấm trực tiếp vào đơn vị hào thu nước Hình(3) 15 Sơ đồ nguyên lý hoạt động giải pháp Qm=L*Qmncơng thức [4] : tính theo cơng thức: Lượng nước ngầm chảy hào thu nước tính theo công thức sau: qm = Pe * Fvào (2) lv Hình 15 Sơ đồHình nguyên15 lý hoạt động giải pháp � Sơ đồPenguyên lý hoạt động giải pháp lượng nước chảy qua đơn vị hào thu nước (4) mùa mưa; = aq*q Q�mnđó: Q� = � � m m tổng độ sâu dòng chảy hiệu dụng mùa mưa; F lưu vực cho đơn vị hào đó: Qntrong lượng chảy thường vào hào lấy thu từ nước; F 0,35 diệnlvtích tiết diện mặt cắt anước hệngầm số ngấm, 0,3 đến [5, 6] thu nước Nước mặt, nước tưới theo dòng mặt dòng ngầm hào thu nước lớp thấm nước; K hệ số thấm lớp thấm nước; H/L gradient Lượng ngấm tiếpcóvào đơn vị hào tính thức hào thu nước tầng bồi tích cuội sỏi lòng lưutheo giữcơng lại Giả sử nước có hào thutrực nước chiều dài L, tathusẽnước có tổng thấm Q = a *q mn m suối (1a) Hào thu nước (5) kết nối trực tiếp với bể thu Giải pháplượng lưu trữ mặt khaichảy thác qua cho hào: dạng cấu trúc (Cơng trình thu gom, lưu trữ nước a hệ số ngấm, thường lấy từ 0.3 đến 0.35 [5, 6] ngầm suối) nước Giả sử cómn hào nước có 11-14): chiều dài L, ta có tổng lượng =L*Q (3) nước mặt chảy qua Q mnghệ a) Sơ đồ cơng giảithu pháp (hình hào: Hệ thống lưu giữ khai thác nước tầng cuội sỏi Lượng nước ngầm chảy vào hào thu nước tính theo (3) cơng trình sau: Qm=L*Q mn có hạng mục côngLượng thức sau: nước ngầm chảy vào hào thu nước tính theo cơng thức sau: � - Tường ngầm Q� = � � (4) (1) có nhiệm vụ ngăn dòng ngầm giữ (4) � nước lại tầng đó: Qn lượng nước ngầm chảy vào hào thu nước; F diện tích tiết diện mặt cắt cuội sỏi lòng suối (1a) đó: thu Qn lượng nước ngầm thucủa nước; F nước; H/L gradient hào nước lớp thấm nước;chảy K vào hệ sốhào thấm lớp thấm - Ồng gom nước (2) có nhiệm vụ gom nước từ ống diện tích tiết diện mặt cắt hào thu nước lớp thấm nước; thấm lọc K làGiải hệ số thấm thấmthác nước; cấu gradient pháp lưucủa trữlớp khai choH/L dạng trúc 2thấm (Cơng trình thu gom, lưu trữ ngầm suối) - Ống lọc (3) có nhiệm vụ thu nước tầng cuội sỏi Giải lưunghệ trữcủa giải khaipháp thác(hình cho11-14): dạng cấu trúc a) Sơpháp đồ cơng (Cơng trình thu gom, lưu trữ ngầm suối) - Bể thu (4) có nhiệm vụ thu nước từ ống gom a) Sơ đồ công nghệ giải pháp (hình 11-14): 60(6) 6.2018 - Nước từ bể6thu cấp trực tiếp đến cơng trình trữ 53 Theo giáo trình động lực học nước đất [7] q lưu lượng dòng chảy đến 1m dài ống lọc tính theo cơng thức sau: Khoa học Kỹ thuật Cơng nghệ (7) đó: q lưu lượng dòng chảy đến m dài ống lọc (m3/s/m); K hệ c) Tính tốnsố khai tháccủa hợp mơi lý nguồn nước(m/s); tầng thấm trường W cuội sỏi: lưu lượng dòng thấm ổn định - Lượng nước lưu giữ lại thu (m nước tínhlà /s); Lkc nước mặt cunghào cấp tốn theo phương pháp nêu công thức 1-4 khoảng cách hai ống lọc (m); H khoảng mực suốiđược đến - Lượng nước lưu giữ lại cách từ tầngnước cuội sỏi độsỏisâu đặtvùng ống timtích ống lọc (m); Z1 cuội tính tổng thể lỗ rỗng tầng khống chế tường ngầm.ro bán kính ống lọc (m) lọc (m); - Lượng nướcCác khai thông thác số minh họa hình 16 Hình 16 Minh họa thông số công thức Quan hệ lưu lượng tưới thường thể qua Hình 16 Minh họa thơng số cơng thức công thức sau đây: động lực Q yc = S x T (5) đó: Q yc lượng nước tối thiểu để tưới cho diện tích S (ha); T hệ số tưới Như để đảm bảo nhu cầu tưới hệ thống thu nước phải thu lượng nước lớn lưu lượng yêu cầu Qthu = 1,2÷1,4 Q yc (m3/s) Lưu lượng Qthu phụ thuộc vào khả thu nước ống lọc, khả cung cấp nước môi trường thu nước Quan hệ khả thu nước ống lọc lượng nước thu biểu thị qua công thức: Qthu = q * L (6) đó: q tỷ lưu lượng (lượng nước thu mét chiều dài ống lọc, m3/s/m); L tổng chiều dài ống lọc Như vậy, thiết kế hệ thống lấy nước ngầm tìm q, L phù hợp bố trí thiết kế phù hợp với đặc điểm địa hình, cấu trúc địa chất thủy văn hợp Theo giáo trình động lực học nước đất [7] q lưu lượng dòng chảy đến m dài ống lọc tính theo cơng thức sau: (7) đó: q lưu lượng dòng chảy đến m dài ống lọc (m3/s/m); K hệ số thấm môi trường (m/s); W lưu lượng dòng thấm ổn định nước mặt cung cấp (m3/s); Lkc khoảng cách hai ống lọc (m); H khoảng cách từ mực nước suối đến tim ống lọc (m); Z1 độ sâu đặt ống lọc (m); ro bán kính ống lọc (m) Các thơng số minh họa hình 16 60(6) 6.2018 Kết luận Các thành tạo bở rời địa bàn Tây Nguyên có diện phân bố rộng, chiều dày lớn tiếp xúc trực tiếp với nước mưa nước mặt Trong thành tạo tồn cấu trúc có đặc điểm địa chất thủy văn đảm bảo cho việc lưu giữ khai thác nguồn nước phục sinh hoạt sản xuất Giải pháp cơng trình gom, lưu trữ nước chân đồi giải pháp cơng trình thu gom, lưu trữ ngầm suối giới thiệu báo giải pháp có tính khoa học thực tiễn cao TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Quốc Dũng, Nguyễn Huy Vượng (2013), “Triển vọng ứng dụng cơng trình cấp nước sinh hoạt sản xuất kiểu đập ngầm hào thu nước địa bàn Tây Nguyên”, Tuyển tập kỷ yếu Hội thảo quản lý bền vững đất nước ứng phó với hạn hán, hoang mạc hóa, lũ lụt biến đổi khí hậu vùng Tây Nguyên [2] Nguyễn Việt Kì, Nguyễn Văn Tuấn (2005), “Các đặc trưng lý vỏ phong hóa số loại đá phổ biến Tây Nguyên”, Kỷ yếu Hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 9, Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh [3] Nguyễn Thanh (1985), “Địa chất cơng trình lãnh thổ Tây Ngun”, Tuyển tập Tây Nguyên - Các điều kiện tự nhiên tài nguyên thiên nhiên, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] L Huisman, T.N Olsthoorn (1998), Artificial groundwater recharge, Pitman advanced publishing program, London [5] Đoàn Văn Cánh (2010), Nghiên cứu sở khoa học đề xuất giải pháp thu gom nước mưa đưa vào lòng đất phục vụ chống hạn bổ sung nhân tạo nước đất vùng Tây Nguyên, Báo cáo kết thực đề tài độc lập cấp nhà nước mã số ĐTĐL.2007G/44 [6] Nguyễn Huy Vượng nnk (2014), “Bổ sung nhân tạo nước đất từ nguồn nước hồ chứa vừa nhỏ khu vực Tây Nguyên”, Tuyển tập Hội nghị khoa học địa lý toàn quốc lần thứ [7] Trường Đại học Mỏ - Địa chất (2012), Giáo trình động lực học nước đất 54 ... đào) Hệ số thấm (đổ vào lỗ rỗng tạo khai thác hiệu nguồn nước có Giải pháp trữv và thác giải pháp lưu khoa học côngkhai nghệ phù hợp.cho dạng cấu trúc Các thành tạo bở rời địa bàn Tây Nguyên có... tồn thành tạo khơng gian địa chất thơng số địa chất thủy Đề xuất mơ hình lưu giữ khai thác văn lớp đất đá cấu tạo nên thành tạo bở rời cho thấy lưu giữ nước Hệ số thấm (đổ nước hố khoan, lớp bở. .. thủytrữ Giải pháp lưucáctrữ tạo khai thác không cho dạng (Cơng trìnhsố gom, a)chân Sơ đồ giải 9): văncông cácnghệ lớp đất đá cấu tạo nên pháp thành( hình tạo bở rời8 ,cho thấy lưu giữ nước nước đồi)