Mô hình dòng chảy nước dưới đất đảo Côn Sơn - Côn Đảo

Trong bài báo này, phần mềm GMS 10 được lựa chọn sử dụng để mô phỏng dòng chảy nước dưới đất tại đảo Côn Sơn - huyện Côn Đảo. Dựa trên các số liệu quan trắc mực nước, khai thác, bổ cập và bốc hơi theo thời gian kết hợp cùng với lý thuyết về mô hình hóa dòng chảy theo Modflow thì mô hình dòng chảy nước dưới đất tại đảo Côn Sơn được thiết lập.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình dòng chảy nước dưới đất đảo Côn Sơn - Côn Đảo TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 Phần I THUÛY NOÂNG – MOÂI TRÖÔØNGVIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 1 TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 20162 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016MÔ HÌNH DÒNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐẢO CÔN SƠN - CÔN ĐẢO GROUNDWATER MODELLING OF CON SON ISLAND - CON DAO ThS. Nguyễn Thị Minh Trang, TS. Lê Đình Hồng, Trường Đại học Bách Khoa – Tp.HCM PGS. TS. Võ Khắc Trí Viện Khoa học Thủy lợi miền NamTÓM TẮT Để mô phỏng hệ thống nước dưới đất thì phương pháp mô hình toán thường được sử dụng. Bên cạnh chức năng mô phỏng dòng chảy cho chuỗi thời gian hiện tại thì các mô hình mô phỏng nước dưới đất còn có khả năng dự đoán các thay đổi hay tác động đến các tầng chứa nước dưới đất trong tương lai. Trong bài báo này, phần mềm GMS 10. được lựa chọn sử dụng để mô phỏng dòng chảy nước dưới đất tại đảo Côn Sơn - huyện Côn Đảo. Dựa trên các số liệu quan trắc mực nước, khai thác, bổ cập và bốc hơi theo thời gian kết hợp cùng với lý thuyết về mô hình hóa dòng chảy theo Modflow thì mô hình dòng chảy nước dưới đất tại đảo Côn Sơn được thiết lập. Từ khóa: Mô hình nước dưới đất, GMS, Modflow.ABSTRACT To simulate groundwater system, the method using mathematical models is commonly used. Besides flow simulation functionality for existing time series, groundwater models also have the ability to predict the changes or impacts to groundwater aquifers in the future. In this paper, GMS 10. is used to simulate groundwater flow in Con Son Island - Con Dao district. Based on the groundwater level monitoring data, groundwater extraction data, recharge and evapotranspiration over time combined with theory of groundwater flow modelling MODFLOW, groundwater flow of Con Son island is established. Keywords: Groundwater model, GMS, Modflow.1. GIỚI THIỆU Mô hình dòng chảy nước dưới đất được sử dụng để mô phỏng sự thay đổi mựcnước và lưu lượng dòng chảy trong cân bằng với điều kiện địa chất thủy văn được xácđịnh trong mô hình và có thể mô phỏng sự thay đổi này trong tương lai dựa vào sự thayđổi áp lực trong các tầng chứa nước. Trong bài báo này, phần mềm sử dụng để xây dựng mô hình dòng chảy nước dướiđất là Hệ thống mô hình nước dưới đất (Groundwater Modeling System - GMS) phiênbản 10., đây là môi trường đồ họa tổng hợp để mô phỏng dòng chảy nước dưới đất. Có hai cách xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất trong GMS: (1) cáchtiếp cận lưới và (2) cách tiếp cận mô hình khái niệm. Bài báo này dùng cách tiếp cận môVIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 3 TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016hình khái niệm. Các tiếp cận này liên quan đến việc sử dụng module bản đồ (Mapmodule). Vị trí của các nguồn, điểm, thông số của các lớp như hệ số thấm, các biên môhình, lượng bổ cập, bốc hơi và số liệu cần thiết khác cho mô hình được xác định dướidạng các bản đồ trong module này. Mô hình khái niệm là cách thể hiện sơ đồ hóa hệ thống dòng chảy nước dưới đấtdưới dạng các bản đồ, sơ đồ khối, mặt cắt làm cơ sở để xây dựng mô hình số. Thực chấtcủa mô hình khái niệm là mô tả và tổ chức số liệu thực địa một cách thích hợp để môphỏng chính xác nhất hệ thống nước dưới đất. Số liệu trong mô hình khái niệm được tổchức thành các lớp có thuộc tính như sau: - Lớp nguồn/điểm (Sources/Sinks coverages) thể hiện: Biên của các tầng chứanước, hình dạng và tương tác của sông, hồ, giếng khoan và lưu lượng khai thác, diệntích của vùng lập mô hình. - Lớp theo diện tích (Areal coverages) thể hiện: lượng bổ cập và lượng bốc hơi;hệ số thấm (nằm ngang và thẳng đứng), hệ số nhả nước trọng lực, hệ số nhả nước đànhồi của các tầng chứa nước. - Lớp các lỗ khoan quan trắc (Observation coverages) thể hiện: các lỗ khoanquan trắc và cao trình tuyệt đối mực nước của chúng.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH DÒNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT (MODFLOW) Mô hình dòng chảy nước dưới đất được thiết lập từ những hiểu biết mang tínhkhái niệm của các vấn đề vật lý. Sau đó mô hình sẽ chuyển các vấn đề thuộc về vật lýsang dạng toán học. Theo C.W. Fetter (1992), sự thay đổi độ cao mực nước của nướcdưới đất được biểu diễn bằng phương trình vi phân như sau: ∂ ∂h ∂ ∂h ∂ ∂h ∂h (1) ( K xx ) + ( K yy ) + ( K zz ) − W = S s ∂x ...