Tiềm năng nước dưới đất đảo Lý Sơn và định hướng khai thác sử dụng

134 Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển; Tập 18, Số 2; 2018: 134-140 DOI: 10.15625/1859-3097/18/2/9932 TIỀM NĂNG NƢỚC DƢỚI ĐẤT ĐẢO LÝ SƠN VÀ ĐỊNH HƢỚNG KHAI THÁC SỬ DỤNG Nguyễn Văn Đản1*, Bùi Xuân Thông2, Nguyễn Thị Khánh Hòa3 1Hội Địa chất Thủy văn Việt Nam 2Viện Hải văn và Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường 3Trường Đại học Mỏ-Địa chất * E-mail: nguyenvandan1950@yahoo.com Ngày nhận bài: 6-2-2017 / Ngày chấp nhận đăng: 26-4-2017 TÓM TẮT: Lý Sơn là huyện đảo thuộc tỉnh Quảng Ngãi gồm 2 đảo: Đảo lớn và đảo bé. Với diện tích khoảng 8,7 km2, đảo lớn có 2 tầng chứa nƣớc. Tầng chứa nƣớc các trầm tích bở rời Đệ tứ có diện phân bố hẹp thành dải ven biển với chiều dày không lớn, đa phần diện tích bị mặn, không có ý nghĩa cung cấp nƣớc. Tầng chứa nƣớc các thành tạo phun trào bazan Đệ tứ (βq) phân bố rộng rãi, chiếm 85% diện tích đảo, có mức độ giàu nƣớc trung bình, có khả năng xây dựng các công trình khai thác tập trung quy mô nhỏ. Tiềm năng nƣớc dƣới đất tầng βq là khá phong phú: Trữ lƣợng khai thác tiềm năng là 12.638 m3/ng, trữ lƣợng có thể khai thác là 5.203 m3/ng, trữ lƣợng khai thác đã đƣợc đánh giá xếp cấp C1 là 3.531 m3/ng, đủ đáp ứng nhu cầu về nƣớc hiện nay cũng nhƣ trong tƣơng lai. Việc khai thác nƣớc dƣới đất ở đảo hiện nay chủ yếu là tự phát, dẫn đến nguy cơ nhiễm mặn, nhiễm bẩn. Cần chấn chỉnh tình trạng này bằng cách khai thác tập trung và có các giải pháp bảo vệ, phát triển nguồn nƣớc một cách hợp lý đảm bảo phát triển bền vững tài nguyên nƣớc. Từ khóa: Nhiễm bẩn, nhiễm mặn, tầng chứa nƣớc, tiềm năng nƣớc dƣới đất. GIỚI THIỆU VÙNG NGHIÊN CỨU Lý Sơn là huyện đảo thuộc tỉnh Quảng Ngãi cách đất liền khoảng 30 km, gồm 2 đảo: Đảo lớn hay còn gọi là Cù Lao Ré và đảo bé hay còn gọi là Cù Lao Bờ Bãi. Bài viết này chỉ giới hạn ở đảo lớn (Cù Lao Ré) gồm 2 xã: An Vĩnh và An Hải của huyện đảo Lý Sơn với diện tích khoảng 8,7 km2 (hình 1). Địa hình đảo có nguồn gốc núi lửa. Vùng phân bố các thành tạo có nguồn gốc núi lửa chiếm trên 85% diện tích với bề mặt tƣơng đối bằng phẳng, độ cao trung bình 20 - 35 m với các ngọn đồi dạng bát úp đƣợc hình thành do hoạt động của núi lửa, cao nhất là Thới Lới 169 m. Địa hình nguồn gốc biển, gió có diện phân bố hẹp dạng bãi biển mài mòn tích tụ và thềm tích tụ tạo thành đồng bằng nghiêng thoải, hơi lƣợn sóng bao quanh đảo, độ dốc dƣới 8o là vùng tập trung dân cƣ và địa bàn sản xuất nông nghiệp trọng điểm của huyện. Đảo Lý Sơn chịu tác động chung của khí hậu biển nhiệt đới, gió mùa, nóng, ẩm với lƣợng mƣa khá lớn. Theo tài liệu quan trắc 10 năm 2006-2015, lƣợng mƣa trung bình đạt 2.228 mm/năm, song phân bố không đều trong năm. Mùa mƣa từ tháng XI đến tháng I năm sau với lƣợng mƣa chiếm khoảng 75% lƣợng mƣa cả năm. Mùa khô từ tháng II đến tháng VIII. Lƣợng bốc hơi trung bình hàng năm đạt 964 mm. Địa hình của đảo dốc và ngắn, lƣợng mƣa rơi xuống chảy tràn trên mặt và thoát nhanh ra biển, do vậy toàn đảo không có sông suối chảy thƣờng xuyên. Trên đảo, duy nhất chỉ có 1 hồ chứa nƣớc nhân tạo là hồ Thới Lới. Đảo Lý Sơn đƣợc bao bọc bởi biển Đông thông ra Thái Bình Dƣơng. Biển có chế độ Tiềm năng nước dưới đất đảo Lý Sơn 135 triều với đầy đủ 4 kiểu chu kỳ dao động: Ngày, nửa tháng, năm và nhiều năm. Có ý nghĩa nhất đối với nƣớc dƣới đất là chu kỳ dao động ngày và nửa tháng. Chu kỳ dao động ngày là bán nhật triều không đều với độ lớn triều khoảng 1,8 - 2,0 m trong thời kỳ nƣớc cƣờng. Mỗi tháng có hai kỳ nƣớc cƣờng và hai kỳ nƣớc kém. Mỗi kỳ nƣớc cƣờng từ 11 ngày đến 13 ngày mà đỉnh cao là thời kỳ trăng tròn và trăng khuyết (ngày 15 và 30 âm lịch). ĐẶC ĐIỂM CÁC NGUỒN NƯỚC DƯỚI ĐẤT Đảo Lý Sơn có 2 tầng chứa nƣớc: Tầng chứa nƣớc lỗ hổng các trầm tích bở rời Đệ tứ (q); tầng chứa nƣớc khe nứt trong các phun trào bazan (βq) có diện phân bố nhƣ hình 1 dƣới đây. 0m -40 -20 -80 -60 40 60 20 I' 80 120 100 m -Ö(q)- ( )q- ( )- ( )qq LS15L 15LS15L 15     77° Nói Thíi Líi                                                                                                                                  q Ö(qp)                   Ö(qp) 2000 Tû lÖ 1:50.000 1000 1500 LK2L 2L 2L 2 LK6L 6L 6L 6 th«n T©y (An H¶i) th«n §«ng (An H¶i) -Ö(q)- (q)- (q)- (q) 1cm trªn b¶n ®å b»ng 500m ngoµi thùc tÕ 500 0m 500 th«n §«ng (An VÜnh) LS.1.LS.1..LS.1.LS.1. LK8L 8L 8L 8 Ö(qp)                              MÆt c¾t ®Þa chÊt thñy v¨n                                                                                      89° 104° LK3L 3L 3L 3 q            Ö(qp) 40 20 80 I 60 m                     0m          -40 -20 -60 -80 95 mòi Cån D-íi N. Thíi Líi i è u s Håååå Thíi Líi híi íi híi íi híi íi h n Ý h C CÇu c¶ngc 2,9 1 0 1 00 169 51 15 20 125 20 N.Hßn Vang N. Hßn Sãi N. GiÕng Tiªn mòi Dèc qqqq qqqq qqqq Ö(qp) qqqq B /Q £Ö(qp) qqqq qqqq Ö(qp) Ö(qp) qqqq I' I H3 H4 H1 H6 H5 H2 3 17 3 16 BIÓN ®«ng 02 9998 98 02 01 00 97 96 96 97 99 01 99 00 99 00 00 2 2 16 17 95 94 94 95 §é giµu n-íc NghÌo Bazan lç hæng Mùc n-íc d-íi ®Êt C¸t §-êng ®ång møc ®Þa h×nh Trung b×nh §Êt ®¸ chøa n-íc C¸t th¹ch anh h¹t mÞn ®Õn th« Bazan oliv in, bazan pyroxen,   Ranh giíi mÆn nh¹t (M>=1 g/l) GiÕng ®µo vµ sè hiÖu Ranh giíi tÇng chøa n-íc Lç khoan §CTV vµ sè hiÖu Chó gi¶i N-íc khe nøt §Ö tø Bazan q Öq D¹ng tån t¹i TÇng chøa n-íc Ký hiÖu 1 1 N-íc lç hæng LK6 LSG.07 QS.25 LSG.03 LSG.05 LS16 QS.1 LS15 LSG.01 LSG.08 QS.57 LSG.09 LK06 LS.5.LS.5..LS.5.LS.5. LK05 QS.63 LSG.16 LK2 LS.4.LS.4..LS.4.LS.4. LK04 LK4 LK03 LK07 LK7 LSG.15 LS.3.LS.3..LS.3.LS.3. LK5 LSG.10 QSLS.2 LK02 LS13 LS.6.LS.6..LS.6.LS.6. LK01 30 LS14 LS.2.LS.2..L .2.L .2. LS12 LSG.02 QS.118 LSG.04 LK8 LS11 LSG.11 LK1 LS.1.L .1..L .1.L .1. LSG.12 QS.111 LS10 LSG.13 QS.88 LK3 LSG.06 QS.100 LSG.14 Hình 1. Bản đồ địa chất thủy văn đảo Lý Sơn T ng ch a n ớc h ng các tr m tích Đệ t (q). Bao gồm các thành tạo bởi rời nguồn gốc biển hình thành trong Holocen và Pleistocen phân bố ở địa hình thấp ở phía đông, đông nam xã An Hải; bắc và phía nam xã An Vĩnh với diện tích khoảng 2 km2. Thành phần đất đá chứa nƣớc gồm: Cát hạt mịn đến thô, dày 2 - 13,5 m, trung bình 11,0 m. Nƣớc dƣới đất trong tầng thuộc loại không áp, tồn tại và vận động theo các khoảng trống giữa các hạt đất đá bở rời. Kết quả khảo sát và bơm thí nghiệm các giếng đào thời kỳ 2014- 2016, cho thấy mực nƣớc tĩnh dao động trong khoảng từ 1,5 m đến 4,1 m; lƣu lƣợng thay đổi từ 0,60 l/s đến 5,10 l/s, trung bình 1,82 l/s; hệ số thấm biến đổi từ 2,12 m/ng đến 11,9 m/ng, trung bình 7,42 m/ng. Về lƣu lƣợng, có 8 giếng, chiếm 33%, có lƣu lƣợng 0,2 - 1 l/s và 16 giếng, chiếm 66%, có lƣu lƣợng > 1 l/s. Đánh giá chung tầng chứa nƣớc vào loại giầu nƣớc trung bình. Các giếng thí nghiệm chủ yếu ở vùng nƣớc nhạt phân bố ở phía đông - đông nam xã An Hải và rải rác một vài diện tích nhỏ ở thôn Đông, xã An Vĩnh. Ở đó, độ tổng khoáng hóa (TDS) của nƣớc tầng q thay đổi từ 0,450 g/l đến 1,64 g/l. Nƣớc có loại hình hóa học clorur bicarbonate - calci natri hoặc Clorur - natri. Kết Nguyễn Văn Đản, Bùi Xuân Thông, 136 quả đo TDS ở các giếng đào thời kỳ 2014-2016 đã vẽ đƣợc ranh giới mặn-nhạt của tầng chứa nƣớc. Theo đó, vùng nƣớc mặn phân bố ở phía nam và tây xã An Vĩnh, phía nam - đông nam xã An Hải, với diện tích chiếm 75% tổng diện tích của tầng chứa nƣớc. Vùng nƣớc nhạt có diện tích khoảng 0,8 km2 phân bố ở phía đông - đông nam xã An Hải phần tiếp giáp với núi Thới Lới và rải rác một vài diện tích nhỏ ở thôn Đông, xã An Vĩnh. Các thành tạo chứa nƣớc mô tả tuy có tính thấm cao, lƣu lƣợng các điểm nƣớc tƣơng đối lớn, song do chiều dày không lớn, phần lớn diện tích bị mặn nên không có ý nghĩa cung cấp nƣớc. T ng ch a n ớc khe n t các thành tạo núi ửa bazan (βq). Phân bố rộng rãi lộ ra ở trung tâm đảo ở địa hình cao với diện tích khoảng 7,5 km 2 , chiếm khoảng 85% diện tích của đảo. Thành phần đất đá chứa nƣớc là các lớp bazan olivin, bazan dolerit màu xám đen, xám xanh. Chiều dày tầng chứa nƣớc từ 7,8 m đến 76,2 m, trung bình 25 m. Nƣớc dƣới đất tồn tại và vận động theo các khe nứt là hệ thống các lỗ hổng đƣợc hình thành khi các thành tạo núi lửa nguội lạnh, đôi nơi xuất lộ thành mạch nƣớc nhỏ nhƣng thƣờng bị cạn về mùa khô. Kết quả bơm nƣớc thí nghiệm ở 36 lỗ khoan và giếng đào cho thấy mực nƣớc tĩnh phân bố ở độ sâu từ 3 m đến 29,9 m, hệ số thấm của đất đá chứa nƣớc từ 0,68 m/ng đến 14,71 m/ng. Lƣu lƣợng các lỗ khoan thí nghiệm đạt từ 0,48 l/s đến 6,25 l/s, trong đó có 1 lỗ khoan, chiếm 2,7%, có lƣu lƣợng > 5 l/s; 29 lỗ khoan, chiếm 80,5%, có lƣu lƣợng 1 - 5 l/s và 5 lỗ khoan, chiếm 13,8%, có lƣu lƣợng < 1 l/s. Đánh giá chung tầng chứa nƣớc thuộc loại giầu nƣớc trung bình, có khả năng cung cấp nƣớc tập trung quy mô nhỏ. Độ tổng khoáng hóa của nƣớc tầng βq thay đổi từ 0,160 g/l đến 32,0 g/l. Vùng nƣớc mặn (TDS> 1 g/l) chiếm diện tích không đáng kể ở dải ven bờ biển, ở các địa hình thấp. Loại hình hóa học của nƣớc: Clorur bicarbonate - natri magie, clorur - natri. TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC TIỀM NĂNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT Trữ lƣợng khai thác tiềm năng nƣớc dƣới đất là lƣu lƣợng ổn định có thể khai thác ở tầng chứa nƣớc trong một thời gian nhất định mà không làm thay đổi chất lƣợng, không làm cạn kiệt tầng chứa nƣớc và tác động không đáng kể đến môi trƣờng, đƣợc xác định theo công thức sau: dh tl kt tn ct V V Q Q Q t t      (1) Trong đó: Qkt: Trữ lƣợng khai thác tiềm năng nƣớc dƣới đất (m3/ng); Qtn: Trữ lƣợng động tự nhiên (m 3 /ng); Vdh: Lƣợng nƣớc tĩnh đàn hồi (m 3 ); Vtl: Lƣợng nƣớc tĩnh trọng lực (m 3 ); Qct: Trữ lƣợng cuốn theo (m3/ng); : Hệ số xâm phạm vào trữ lƣợng tĩnh trọng lực (lấy bằng 30% đối với tầng chứa nƣớc không áp); t: Thời gian khai thác (ngày). Trong điều kiện đảo Lý Sơn, do không có tầng chứa nƣớc áp lực nên không có thành phần trữ lƣợng tĩnh đàn hồi. Trữ lƣợng cuốn theo (Qct) chỉ xẩy ra trong điều kiện khai thác khi mực nƣớc dƣới đất bị hạ thấp. Tuy nhiên trong điều kiện đảo Lý Sơn, đại lƣợng này chƣa đủ điều kiện đánh giá. Nhƣ vậy chỉ tính toán 2 thành phần là trữ lƣợng động và trữ lƣợng tĩnh trọng lực. Các thông số sử dụng để tính toán trữ lƣợng tiềm năng nƣớc dƣới đất dựa theo các kết quả điều tra, đánh giá chi tiết nƣớc dƣới đất đảo Lý Sơn do Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nƣớc miền Trung thực hiện 1 đƣợc thu thập tổng hợp khi thực hiện Đề tài cấp Nhà nƣớc: “Đánh giá tiềm năng, biến động tài nguyên nƣớc mặt, nƣớc ngầm và đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên nƣớc phục vụ phát triển kinh tế - xã hội ở một số đảo trọng điểm” mã số KC.09.04/16-20. Trữ ợng tĩnh trọng ực. Trữ lƣợng tĩnh trọng lực là khối lƣợng nƣớc trọng lực nằm trong khối đất đá. Để tính trữ lƣợng tĩnh trọng lực ở đảo Lý sơn, các thông số địa chất thủy văn đƣợc xác định nhƣ sau: Chiều dày tầng chứa nƣớc theo các lỗ khoan địa chất thủy văn căn cứ vào mức độ nứt nẻ của đất đá, hệ số thấm của đất đá chứa nƣớc xác định theo các lỗ khoan bơm thí nghiệm bằng phƣơng pháp đồ thị Jacob, hệ số nhả nƣớc trọng lực xác định theo các công thức kinh nghiệm. Trữ lƣợng tĩnh trọng lực đƣợc tính theo công thức: Tiềm năng nước dưới đất đảo Lý Sơn 137 . . . tl tb V V h F   (2) Trong đó: Vtl: Trữ lƣợng tĩnh trọng lực (m 3 ); : Hệ số nhả nƣớc trọng lực; htb: Chiều dày trung bình tầng chứa nƣớc (m); F: Diện tích phân bố tầng chứa nƣớc (m2). Kết quả tính trữ lƣợng tĩnh trọng lực nêu ở bảng 1. Bảng 1. Tổng hợp kết quả tính trữ lƣợng tĩnh STT Tầng chứa nước Diện tích (km 2 ) Hệ số nhả nước Chiều dày (m) Trữ lượng tĩnh (m 3 ) 1 q 1,20 0,131 11,0 1.700.000 2 βqp 7,50 0,106 23,15 18.453.000 Tổng 8,70 20.153.000 Trữ ợng động tự nhiên. Trữ lƣợng động tự nhiên là lƣu lƣợng dòng ngầm đƣợc đảm bảo bằng sự cung cấp. Nó đƣợc thể hiện bằng 1 trong các đại lƣợng với đơn vị tính thông dụng nhƣ sau: Đại lƣợng cung cấp hay còn gọi là lớp dòng ngầm (W) tính bằng mm/năm, mô đun dòng ngầm (M) tính bằng l/s.km2 và lƣu lƣợng dòng ngầm (Q) tính bằng m3/ng. Mối liên hệ giữa chúng thông qua các công thức (3) và (4) 2. W = 31,5 × Mn (3) Qtn = 86,4 × Mn × F (4) Trong đó: F là diện tích tầng chứa nƣớc (km2). Các tầng chứa nƣớc ở đảo Lý Sơn lộ ra trên mặt, không có áp lực, chủ yếu nhận đƣợc nguồn cung cấp trực tiếp từ nƣớc mƣa. Trữ lƣợng động tự nhiên nƣớc dƣới đất có thể đánh giá bẳng 2 phƣơng pháp: Phƣơng pháp NN. Bideman và phƣơng pháp cân bằng. Phương pháp NN. Bideman. Là phƣơng pháp đánh giá gần đúng lƣợng ngấm của nƣớc mƣa (W) theo tài liệu quan trắc trong lỗ khoan bằng công thức (5) và mô phỏng ở hình 2.   (m/ng) H Z W t      (5) Trong đó: W: Đại lƣợng cung cấp thấm (m/ngày); ∆H: Đại lƣợng dâng cao mực nƣớc trong thời gian t (m); ∆Z: Đại lƣợng ngoại suy theo tốc độ hạ thấp mực nƣớc của thời kỳ trƣớc kề liền (m); t: Thời gian quan trắc (ngày); : Hệ số nhả nƣớc của đất đá. Để tính toán đại lƣợng cung cấp cần tiến hành quan trắc mực nƣớc tại các lỗ khoan với thời gian tối thiểu 1 năm. Theo kết quả quan trắc, vẽ biểu đồ dao động mực nƣớc theo thời gian. Mỗi lần mực nƣớc nâng lên và hạ xuống xác định đƣợc đại lƣợng ∆H và ∆Z nhƣ hình 2. Hình 2. Đồ thị dao động mực nƣớc tại lỗ khoan Bảng 2. Tổng hợp kết quả tính đại lƣợng cung cấp thấm và mô đun dòng ngầm theo tài liệu quan trắc ở các lỗ khoan STT Lỗ khoan Hệ số nhả nước () Thời gian quan trắc (ngày) (ΔH + ΔZ) (m) W (m/ngày) W (mm/năm) Mn (l/s.km 2 ) 1 LS.1 0,131 365 7,94 0,0028 1.022 32,44 2 LS.2 0,168 365 3,61 0,0017 621 19,71 3 LS.3 0,110 365 4,00 0,0012 438 13,9 4 LS.4 0,111 365 7,08 0,0022 803 24,45 5 LS.5 0,150 365 3,87 0,0016 584 18,54 6 LS.6 0,168 365 3,40 0,0016 584 18,54 Trung bình 0,00185 675 21,26 Nguyễn Văn Đản, Bùi Xuân Thông, 138 Kết quả tính đại lƣợng cung cấp và mô đun dòng chảy dƣới đất theo 6 lỗ khoan quan trắc tầng chứa nƣớc βq nêu ở bảng 2 dƣới đây. Phương pháp cân bằng. Trong điều kiện lƣợng mƣa cung cấp hoàn toàn cho nƣớc dƣới đất, đại lƣợng cung cấp cho nƣớc dƣới đất sẽ bằng lƣợng mƣa trừ lƣợng bốc hơi nhƣ công thức (6): W = X - Z ( 6) Trong đó: W là đại lƣợng cung cấp cho nƣớc dƣới đất (mm); X là lƣợng mƣa (mm); Z là lƣợng bốc hơi (mm). Để phù hợp với các mục đích sử dụng nƣớc khác nhau, cần tính toán sự biến đổi của lƣợng mƣa theo các tần suất đảm bảo khác nhau. Tổng hợp tài liệu quan trắc mƣa ở đảo Lý Sơn từ 2005 đến 2015 có thể tính đƣợc các đặc trƣng nhƣ sau: Số năm quan trắc: 10; Tổng lƣợng mƣa 10 năm: 22.858 mm; Lƣợng mƣa trung bình năm của 10 năm: 2.285,8 mm; Hệ số biến thiên (Cv): 0,21; Hệ số bất đối xứng (Cs): 0,38. Lƣợng mƣa năm với các tần suất khác nhau thể hiện ở hình 3. Hình 3. Biểu đồ tần suất mƣa trung bình nhiều năm (Thành lập theo tài liệu của Tổng cục Khí tƣợng và Thủy văn) Hình 3. iểu đồ tần suất mƣa trung bình nhiều năm [Thành lập theo tài liệu của Tổng cục Khí tƣợng và Thủy văn] Để phù hợp với mục đích cung cấp nƣớc, lƣợng mƣa đƣợc tính với tần suất 95%, theo đó W95% xác định đƣợc là 1.551,4 mm. Lƣợng bốc hơi trung bình nhiều năm là 964 mm. Đại lƣợng cung cấp với tần suất đảm bảo 95% cho nƣớc dƣới đất xác định theo công thức (6) là: 1.551,4 – 964 = 587,4 mm Trữ lƣợng động tự nhiên nƣớc dƣới đất theo 2 phƣơng pháp thể hiện ở bảng 3 cho thấy có kết quả xấp xỉ nhau. Để tính toán, chọn theo phƣơng pháp cân bằng do có kết quả thấp hơn. Bảng 3. Tổng hợp kết quả tính trữ lƣợng động tự nhiên nƣớc dƣới đất tầng βq STT Phương pháp Trữ lượng động tự nhiên tầng chứa nước βq W (mm/năm) Mn (l/s.km 2 ) Qe (m 3 /ng) 1 Binđeman 675 21,26 13.776 2 Cân bằng 587,4 18,65 12.085 Chọn 587,4 18,65 12.085 Trữ ợng khai thác tiềm năng. Tầng chứa nƣớc βq với diện tích phân bố 7,5 km2 đƣợc tính theo công thức (1) với 2 thành phần là trữ lƣợng tĩnh trọng lực và trữ lƣợng động tự nhiên có kết quả nhƣ sau: Qkt = 12.085 + 0,3 (18.453.000/10.000) = 12.638 m 3 /ng Trữ ợng có thể khai thác. Nƣớc dƣới đất là lƣu lƣợng ổn định có thể khai thác ở một tầng chứa nƣớc bằng các công trình khai thác đƣợc bố trí hợp lý về mặt kinh tế-kỹ thuật trong một thời gian nhất định mà không làm thay đổi chất lƣợng, không làm cạn kiệt tầng chứa nƣớc và tác động không đáng kể đến môi trƣờng. Trữ lƣợng có thể khai thác đƣợc xác định bằng cách tính toán. Theo kinh nghiệm thực tế ở nƣớc ta, trữ lƣợng có thể khai thác thƣờng bằng khoảng từ 20% đến 60% trữ lƣợng khai thác tiềm năng. Đối với vùng đảo Lý Sơn lấy bằng 40%. Nhƣ vậy trữ lƣợng có thể khai thác là 13.007 × 40% = 5.203 m 3 /ng. Trữ ợng khai thác n ớc d ới đất. Là lƣu lƣợng ổn định có thể khai thác ở một tầng chứa Tiềm năng nước dưới đất đảo Lý Sơn 139 nƣớc bằng các công trình khai thác bố trí hợp lý về mặt kinh tế-kỹ thuật trong một thời gian nhất định mà không làm thay đổi chất lƣợng, không làm cạn kiệt tầng chứa nƣớc và tác động không đáng kể đến môi trƣờng. Trữ lƣợng khai thác nƣớc dƣới đất xác định theo kết quả thăm dò hoặc điều tra, đánh giá. Đảo Lý Sơn đƣợc điều tra, đánh giá nƣớc dƣới đất bởi 3 công trình thực hiện năm 1998, 2014 và 2016 đều vào tầng chứa nƣớc βq. Việc xếp cấp trữ lƣợng đƣợc thống nhất sử dụng kết quả lỗ khoan bơm nƣớc thí nghiệm có lƣu lƣợng đạt từ > 0,5 l/s trở lên, có thời gian bơm vào mùa khô và đạt đến lƣu lƣợng ồn định; chất lƣợng nƣớc đạt QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Lƣu lƣợng thực bơm đƣợc xếp trữ lƣợng khai thác cấp C1 có kết quả thống kê ở bảng 4. Bảng 4. Trữ lƣợng khai thác tầng chứa nƣớc βq STT Đề án Số LK thăm dò Trữ lượng khai thác cấp C1 (m 3 /ng) 1 Điều tra, đánh giá và lập bản đồ địa chất thủy văn, bản đồ địa chất công trình tỉ lệ 1/25.000 năm 1998 5 1.044 2 Thăm dò nước dưới đất khu vực trung tâm huyện năm 2012 2 1.192 3 Điều tra, đánh giá chi tiết tài nguyên nước phục vụ xây dựng công trình cấp nước năm 2016 5 1.295 Cộng 12 3.531 ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC SỬ DỤNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT Ở đảo Lý Sơn, nƣớc dƣới đất là nguồn nƣớc chính đƣợc khai thác sử dụng cho ăn uống, tƣới và các mục đích khác. Theo tài liệu điều tra của Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nƣớc miền Trung, trên đảo có 94 giếng đào và giếng khoan đang khai thác với tổng lƣợng nƣớc khoảng 1.570 m3/ngày, trong đó cả nƣớc lợ cũng đƣợc khai thác để tƣới. Các giếng khai thác nƣớc để tƣới thƣờng có công suất lớn 10 - 50 m3/ngày, thậm chí 200 - 300 m 3 /ngày. Việc khai thác nƣớc dƣới đất ở vùng địa hình thấp, ven biển đang làm cho nƣớc dƣới đất bị nhiễm mặn, nhiễm bẩn (vi sinh và các hợp chất nitơ) với diện tích khá rộng và tốc độ phát triển nhanh. Hình thức khai thác nƣớc dƣới đất ở đây là đơn lẻ, phân tán và tự phát. Tình trạng này cần nhanh chóng chấm dứt và chuyển sang hình thức khai thác cấp nƣớc tập trung. Điều kiện địa chất thủy văn ở đây cho phép xây dựng đƣợc các công trình khai thác nƣớc công suất nhỏ, khoảng từ 200 m3/ng đến 1.000 m 3/ng để phục vụ cho tất cả các nhu cầu cấp nƣớc trên đảo trên cơ sở điều tra, đánh giá nƣớc dƣới đất. Chỉ có nhƣ vậy mới có thể quản lý và bảo vệ tầng chứa nƣớc khỏi bị nhiễm bẩn, nhiễm mặn và cạn kiệt. Huyện đảo Lý Sơn đang trên đà phát triển. Dân cƣ tập trung ngày một đông đúc, kinh tế, du lịch sẽ phát triển ngày càng mạnh mẽ, khách tham quan ngày một nhiều. Vấn đề bảo vệ môi trƣờng nói chung phải đƣợc quan tâm thích đáng. Nếu môi trƣờng đƣợc bảo vệ tốt thì nƣớc dƣới đất cũng đƣợc bảo vệ tốt. Các giải pháp bảo vệ môi trƣờng cũng đồng thời là các giải pháp bảo vệ nƣớc dƣới đất. Mặt khác cần điều tra phân vùng lãnh thổ theo mức độ tự bảo vệ nƣớc dƣới đất, trên cơ sở đó quy hoạch lại việc phân bố nghĩa trang, các bãi thải, điểm xả thải Để phát triển nguồn nƣớc cần bổ sung nhân tạo cho nƣớc dƣới đất bằng cách thu gom nƣớc mƣa lƣu trữ vào lòng đất 3, 4. Thực hiện điều này bằng cách xây dựng các tƣờng chắn ven biển, tƣờng chắn dạng bậc thang trên các sƣờn, xây dựng các hào thu nƣớc... để tích trữ toàn bộ nƣớc mƣa bổ sung cho nƣớc dƣới đất. Thu gom nƣớc mƣa vào mùa mƣa, tích trữ vào lòng đất để sử dụng quanh năm là biện pháp hữu hiệu, có tính khả thi cao đƣợc áp dụng ở nhiều quốc gia khan hiếm nƣớc có trình độ khoa học-công nghệ tiên tiến trên thế giới. Singapore là quốc gia diện tích trên 700 km2, trƣớc đây phải nhập khẩu nƣớc nhạt để ăn uống sinh hoạt, nhƣng từ 2008 đến nay đã chấm dứt đƣợc tình trạng nhập khẩu nƣớc kể trên. Việc bổ sung nhân tạo - lƣu trữ nƣớc mƣa với lòng đất cần đƣợc thực hiện với phƣơng trâm: “Không để cho nƣớc mƣa, dù chỉ một giọt chảy ra biển”. Nguyễn Văn Đản, Bùi Xuân Thông, 140 KẾT LUẬN Vùng đảo Lý Sơn có 2 tầng chứa nƣớc, song chỉ có tầng βq có diện phân bố rộng, có mức độ giàu nƣớc tốt hơn, có ý nghĩa cung cấp nƣớc. Tiềm năng nƣớc dƣới đất tầng βq là khá phong phú: Trữ lƣợng khai thác tiềm năng là 12.638 m 3/ng, trữ lƣợng có thể khai thác là 5.203 m 3/ng, trữ lƣợng khai thác đã đƣợc đánh giá xếp cấp C1 là 3.531 m3/ng, đủ đáp ứng nhu cầu về nƣớc hiện nay cũng nhƣ trong tƣơng lai của đảo. Việc khai thác nƣớc dƣới đất ở đảo hiện nay là tự phát, dẫn đến nguy cơ nhiễm mặn, nhiễm bẩn cao. Cần chấn chỉnh tình trạng này bằng giải pháp khai thác tập trung và có các giải pháp bảo vệ và phát triển nguồn nƣớc một cách hợp lý mới đảm bảo phát triển bền vững. Lời cảm ơn: Bài báo đƣợc hoàn thành trong khuôn khổ thực hiện Đề tài cấp Nhà nƣớc: “Đánh giá tiềm năng, biến động tài nguyên nƣớc mặt, nƣớc ngầm và đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên nƣớc phục vụ phát triển kinh tế - xã hội ở một số đảo trọng điểm” mã số KC.09.04/16-20. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nƣớc miền Trung, 2017. Báo cáo kết quả điều tra, đánh giá chi tiết nƣớc dƣới đất đảo Lý Sơn. Lưu trữ Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước Quốc gia, Hà Nội. 2. Vũ Ngọc Kỷ, Nguyễn Thƣợng Hùng, Tôn Sĩ Kinh và Nguyễn Kim Ngọc, 2008. Địa chất thủy văn đại cƣơng. Nxb. Giao thông Vận tải, Hà Nội. 3. Nguyễn Văn Đản, 2013. Đánh giá tài nguyên nƣớc vùng đảo phục vụ quốc phòng anh ninh và phát triển kinh kế. Tạp chí Tài nguyên và Môi trường, Số 6(164), 25-26. 4. Đoàn Văn Cánh, Nguyễn Thị Thanh Thủy, 2008. Thu gom nƣớc mƣa đƣa vào lòng đất. Nxb. Khoa học và Kỹ thuật. Hà Nội. GROUNDWATER POTENTIAL IN LY SON ISLAND AND ORIENTATION OF EXPLOITATION AND USE Nguyen Van Dan 1 , Bui Xuan Thong 2 , Nguyen Thi Khanh Hoa 3 1 Hydrogeology Association of Vietnam 2 Institute of Oceanography and Environment, Ministry of Natural Resources and Environment 3 Hanoi University of Mining and Geology ABSTRACT: Ly Son is an island district of Quang Ngai province consisting of two islands: Big island and small island. With an area of about 8.7 km 2 , big island has 2 aquifers. The unconsolidated formation aquifer (qh) has a narrow distribution in the coastal strip with a small thickness, most of the area of the groundwater is saline, meaningless for water supply. The basaltic eruption formation aquifer (βq) is widely distributed, occupying 85% of the island’s area and has moderate water potential and there is capability for construction of public wellfields with small scale of water supply. Potential for groundwater reserves in the βq aquifer is quite abundant: Exploitation potential reserves is 12,638 m 3 /day, the exploitable reserve is 5,203 m 3 /day, the exploited reserve classified as class C1 is 3,531 m 3 /day, enough to meet the current and future water demand in the island. Groundwater exploitation in the island is mainly spontaneous, leading to the risk of salinity intrusion, contamination. It is necessary to rectify this situation with public exploitation solutions and have solutions to protect and develop water resources in a rational way to ensure sustainable development. Keywords: Aquifer, groundwater potential, salinity intrusion. Tiềm năng nước dưới đất đảo Lý Sơn Tiềm năng nước dưới đất đảo Lý Sơn