Kỹ thuật và quản lý hệ thống nguồn nước ( Đại học Quốc gia Hà Nội ) - Chương 8

Các hệ thống Nước ngầm8.1. Những nguyên lý cơ bản của Các hệ thống nước ngầm Chương này giới thiệu những công cụ khác nhau có thể sử dụng trong quản lý nước ngầm. Sử dụng định nghĩa của van der Heijde và những người khác (1985), quản lý nước ngầm có thể được xác định là bao gồm “lập kế hoạch, thực hiện, và quản lý phù hợp với các chính sách và quy hoạch có liên quan đến sự khảo sát, đánh giá, phát triển, và vận hành của tài nguyên nước bao gồm cả nước ngầm.”...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật và quản lý hệ thống nguồn nước ( Đại học Quốc gia Hà Nội ) - Chương 8 CH¦¥NG 8 C¸c hÖ thèng Níc ngÇm8.1. Nh÷ng nguyªn lý c¬ b¶n cña C¸c hÖ thèng níc ngÇm Ch¬ng nµy giíi thiÖu nh÷ng c«ng cô kh¸c nhau cã thÓ sö dông trong qu¶nlý níc ngÇm. Sö dông ®Þnh nghÜa cña van der Heijde vµ nh÷ng ngêi kh¸c(1985), qu¶n lý níc ngÇm cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh lµ bao gåm “lËp kÕ ho¹ch,thùc hiÖn, vµ qu¶n lý phï hîp víi c¸c chÝnh s¸ch vµ quy ho¹ch cã liªn quan®Õn sù kh¶o s¸t, ®¸nh gi¸, ph¸t triÓn, vµ vËn hµnh cña tµi nguyªn níc baogåm c¶ níc ngÇm.” C¸c m« h×nh sè vÒ níc ngÇm lµ t¬ng ®èi míi vµ ®·kh«ng ®îc nghiªn cøu réng r·i cho tíi tËn gi÷a nh÷ng n¨m 1960, Tõ ®ã ®· cãbíc tiÕn ®¸ng kÓ trong ph¸t triÓn vµ øng dông c¸c m« h×nh sè cho qu¶n lýníc ngÇm. C¸c m« h×nh sè – m« pháng ®· ®îc sö dông réng r·i ®Ó ®¸nh gi¸ tµinguyªn níc ngÇm vµ ®Ó hiÓu râ h¬n c¸c ®Æc tÝnh dßng ch¶y cña tÇng ngËmníc. C¸c m« h×nh m« pháng ®· ®îc sö dông ®Ó ph¸t hiÖn c¸c vÊn ®Ò cña ®Þalý thñy v¨n vµ dù b¸o nh÷ng t¸c ®éng gi÷a c¸c kiÓu qu¶n lý níc ngÇm kh¸cnhau, vÝ dô nh c¸c t¸c ®éng gi÷a c«ng suÊt lÊy níc vµ lîng níc bæ sung,c¸c t¸c ®éng qua l¹i gi÷a níc mÆt – níc ngÇm, sù ph¸t t¸n cña chÊt g©y «nhiÔm, sù x©m nhËp mÆn, v©n v©n… C¸c m« h×nh sè – m« pháng thêng ®îcsö dông lÆp ®i lÆp l¹i cho c¸c bµi to¸n qu¶n lý níc ngÇm b»ng viÖc xem xÐtnh÷ng kÞch b¶n kh¸c nhau ®Ó t×m ®îc mét kÞch b¶n ®¹t ®îc môc tiªu tètnhÊt. Tr¸i ngîc víi c¸c m« h×nh m« pháng, c¸c m« h×nh tèi u xem xÐt trùctiÕp môc tiªu cña sù qu¶n lý, thªm vµo ®ã lµ nhiÒu kiÓu rµng buéc ®îc ®Æt radùa trªn nh÷ng chÝnh s¸ch qu¶n lý kh¸c nhau. Tham kh¶o Willis vµ Yeh(1987) ®Ó xem xÐt kü lìng h¬n vÒ nh÷ng m« h×nh tèi u níc ngÇm kh¸cnhau.339 8.1.1. Thñy v¨n níc ngÇm Thñy v¨n níc ngÇm lµ “ngµnh khoa häc vÒ c¸c sù kiÖn, sù ph©n phèi, vµvËn ®éng cña níc díi bÒ mÆt cña tr¸i ®Êt.” Nguån gèc cña níc ngÇm lµth«ng qua qu¸ tr×nh thÊm, c¸c dßng ch¶y thÊm, tæn thÊt do thÊm tõ c¸c håchøa, lîng níc bæ sung nh©n t¹o, ngng tô, níc thÊm tõ c¸c ®¹i d¬ng,níc n»m trong ®¸ trÇm tÝch (níc kho¸ng vËt), vµ níc nguyªn sinh. TÊt c¶nh÷ng lîng níc ngÇm ®¸ng kÓ ®îc tr÷ trong nh÷ng cÊu tróc ®Êt ®¸ ®îcgäi lµ tÇng ngËm níc. TÇng ngËm níc nµy bao gåm ®Êt ®¸ bë rêi, chñ yÕulµ sái vµ c¸t, chóng thêng cã quy m« lín vµ vÒ c¬ b¶n lµ c¸c miÒn cung cÊpvµ tÝch tr÷ níc ngÇm. TÇng ngËm níc cã thÓ ®îc ph©n chia thµnh tÇngngËm níc kh«ng ¸p vµ tÇng ngËm níc cã ¸p tïy thuéc vµo viÖc cã haykh«ng cã ®êng mÆt níc (h×nh 8.1.1). TÇng ngËm níc kh«ng ¸p lµ tÇng ngËm níc cã ®êng mÆt níc nh lµ bÒmÆt phÝa trªn cña vïng tËp trung níc, nã cßn ®îc biÕt ®Õn nh lµ tÇng ngËmníc tù do, tÇng ngËm níc giÕng khoan, hoÆc tÇng ngËm níc non-artesian.Sù thay ®æi cña ®êng mÆt níc (cao lªn hoÆc h¹ xuèng) lµm thay ®æi lîngtr÷ t¬ng øng cña tÇng ngËm níc. TÇng ngËm níc cã ¸p lµ níc ngÇm bÞnÐn bëi mét ¸p suÊt lín h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn do cã mét tÇng c¸ch níct¬ng ®èi v÷ng ch¾c phÝa trªn nã. TÇng ngËm níc cã ¸p cßn ®îc biÕt ®Õnnh lµ tÇng ngËm níc actezi (artesian) hoÆc tÇng ngËm níc ¸p suÊt. Nícgia nhËp tÇng ngËm níc ë mét khu vùc n¬i mµ tÇng c¸ch níc nh« lªn mÆt®Êt hoÆc kÕt thóc ngay díi mÆt ®Êt, vµ nã ®îc biÕt ®Õn nh lµ miÒn cung cÊpníc (xem h×nh 8.1.1). Sù thay ®æi mùc níc trong c¸c giÕng xuyªn ®Õn tÇngngËm níc cã ¸p chñ yÕu lµ kÕt qu¶ tõ sù thay ®æi cña ¸p suÊt h¬n lµ do thay®æi lîng tr÷. TÇng ngËm níc cã ¸p trë thµnh tÇng ngËm níc kh«ng ¸p khimÆt ¸p lùc (mùc ¸p suÊt thñy tÜnh hoÆc chiÒu cao cét níc) tôt xuèng thÊp h¬n®¸y cña tÇng c¸ch níc phÝa trªn. 340 H×nh 8.1.1 Sù ph©n bè níc díi mÆt ®Êt (Gehm vµ Bregman, 1976). C¸c tÇng ngËm níc thùc hiÖn hai chøc n¨ng quan träng – chøc n¨ng tr÷níc vµ chøc n¨ng vËn chuyÓn níc. Nãi c¸ch kh¸c, c¸c tÇng ngËm níc tr÷níc nh mét hå chøa, vµ còng vËn chuyÓn níc nh mét ®êng èng dÉnníc. Mét ®Æc tÝnh quan träng cña tÇng ngËm níc liªn quan ®Õn chøc n¨ngtr÷ níc lµ ®é lç hæng, . §é lç hæng lµ thíc ®o khe hë hay lµ thÓ tÝch rçngchia cho tæng thÓ tÝch. §é lç hæng tîng trng cho lîng níc mµ tÇng ngËmníc cã thÓ gi÷ nhng nã kh«ng cho biÕt lîng níc mµ m«i trêng lç hæng®ã sÏ sinh ra. Khi níc ch¶y tõ chÊt b·o hßa níc díi t¸c ®éng cña träng lùc, th× chØ cãmét phÇn trong tæng thÓ tÝch b·o hßa cña c¸c lç hæng ®îc gi¶i phãng. PhÇnníc bÞ gi÷ l¹i trong c¸c khe hë lµ do lùc hót ph©n tö, sù dÝnh, vµ lùc cè kÕt.§é nh¶ níc, Sy, lµ thÓ tÝch níc ch¶y ra tõ mét ®¬n vÞ thÓ tÝch cña mÉu b·ohßa. §é chøa níc, Sr, lµ lîng níc ®îc gi÷ l¹i trong mét ®¬n vÞ thÓ tÝchmµ kh«ng bÞ ch¶y ®i bëi träng lùc. Tæng cña ®é nh¶ níc vµ ® ...