Nghiên cứu các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất đồng bằng sông Cửu Long

Xâm nhập mặn (saltwater intrusion) nước dưới đất (NDĐ) là quá trình làm tăng nồng độ muối (chủ yếu là NaCl) trong nước nhạt và thu hẹp không gian của các thể chứa nước nhạt. Vấn đề này đã trở thành mục tiêu nghiên cứu của các nhà khoa học Việt Nam và trên thế giới, như ở Hà Lan, Surianam, Tây Ban Nha, Canada, Mỹ, Nga, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Nam Mỹ, v.v… đặc biệt là các quốc gia tiếp giáp với biển, các nước chịu tác động của dao động mực nước biển hiện tại và trong quá khứ. Nhiều hội thảo khoa học được tổ chức định kỳ (2 năm một lần) xoay quanh nội dung nghiên cứu này như: Hội thảo quản lý tầng chứa nước ven biển châu Á – Thái Bình Dương (APCAMM), Hội thảo quản lý tài nguyên tầng chứa nước quốc tế (ISARM), Hội thảo xâm nhập mặn (SWIM)… đều liên quan đến vấn đề xâm nhập mặn NDĐ.

Trong những năm gần đây, thời tiết diễn biến bất thường, nhiều khu vực ở nước ta, không có mưa lớn, lượng dòng chảy trên các sông, suối, kênh rạch đều thiếu hụt so với trung bình nhiều năm, gây ra tình trạng hạn hán, thiếu nước và xâm nhập mặn làm thiệt hại nặng nề đến sản xuất và dân sinh. Tại đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) do tổng lượng dòng chảy sông Mê Kông vào Việt Nam những năm gần đây thiếu hụt so với trung bình nhiều năm từ 20 đến 40% nên trên sông Tiền, sông Hậu, lượng nước đã giảm sút nghiêm trọng khiến nước mặn xâm nhập sâu vào đất liền và ngược dòng lên khu vực thượng lưu đến hơn 90km vào mùa khô gây nên tình trạng các sông, suối, kênh, rạch không đủ khả năng đáp ứng cho các nhu cầu ăn uống, sinh hoạt và sản xuất của nhân dân, nguồn nước dưới đất có vai trò quan trọng trong việc giải quyết tình trạng thiếu nước trong các khu vực khô hạn và xâm nhập mặn, song chất lượng nước ở các tầng chứa nước chính cũng diễn biến rất phức tạp, mặn nhạt đan xen, diễn biến chất lượng nước dưới đất có xu hướng thêm tiêu cực khi các lỗ khoan khai thác nước dưới đất ngày càng gia tăng không kiểm soát để bù đắp lượng nước thiếu hụt do hạn, mặn; chế độ và đối tượng khai thác không phù hợp do chưa có đầy đủ thông tin cần thiết về đặc điểm các tầng chứa nước trong vùng đã và đang gây ô nhiễm, nhiễm mặn và sụt lún mặt đất ngày càng nghiêm trọng. Đặc biệt, việc điều tra, tìm kiếm và đánh giá nguồn nước dưới đất có vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu ăn uống, sinh hoạt và sản xuất của nhân dân.

Trước xu thế diễn biến bất lợi về thời tiết, khí hậu, những khó khăn, thách thức về nguồn nước và môi sinh vẫn chưa có giải pháp khắc phục triệt để, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống kinh, tế của người dân trong vùng, TS. Hoàng Văn Hoan cùng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước quốc gia – Bộ Tài nguyên và Môi trường đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất đồng bằng sông Cửu Long” nhằm nghiên cứu xác định các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất trong các tầng chứa nước lỗ hổng, qua đó đề xuất được quy trình khai thác bền vững, hạn chế được xâm nhập mặn nước dưới đất chiến lược, quan trọng phục vụ phát triển kinh tế – xã hội ở ĐBSCL.

Qua một thời gian triển khai thực hiện, Đề tài đã hoàn thành mục tiêu, nhiệm vụ và khối lượng nghiên cứu đã được phê duyệt, đảm bảo các yêu cầu kinh tế – kỹ thuật. Kết quả nghiên cứu của đề tài đã xác định các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất trong các tầng chứa nước lỗ hổng; đã đề xuất được quy trình, giải pháp khai thác bền vững, hạn chế được xâm nhập mặn nước dưới đất ở đồng bằng sông Cửu Long như sau:

1) Yếu tố khí hậu, nước biển dâng: Yếu tố này ảnh hưởng và chi phối trực tiếp tới tầng chứa nước phân bố trên cùng, yếu tố khí hậu chi phối là các hình thái khí tượng thủy văn đến nước dưới đất tầng chứa nước Holocen. Trên cơ sở kết hợp các nội dung về động thái nước dưới đất, kịch bản nước biển dâng và các số liệu quan trắc xâm nhập mặn của nước biển vào đất liền qua các sông, kênh rạch ở những thời điểm thười tiết cực đoan gây ra cho thấy: Tầng chứa nước Holocen có nguy cơ bị nước mặn xâm nhập vào từ nước biển hiện đại bao gồm các tỉnh: Kiên Giang, Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh, Bến Tre, Tiền Giang và Long An.

2) Yếu tố thấm xuyên: Nước dưới đất trong các tầng chứa nước trong khu vực đồng bằng sông Cửu Long có xảy ra quá trình dịch chuyển vật chất do thấm xuyên gây ra. Các quá trình này do đặc điểm địa chất thủy văn của vùng với các tầng chứa nước nằm xen kẹp và theo thứ tự từ trên xuống. Mực nước, mực áp lực có đủ điều kiện để quá trình thấm xuyên xảy ra. Đặc điểm địa chất của vùng có các cửa sổ địa chất thủy văn, chiều dày của lớp cách nước giữa cách tầng chứa nước. Bằng kết quả chứng minh từ mẫu phân tích đồng vị đã chứng minh được nước dưới đất trong vùng có thấm xuyên diễn ra từ tầng này sang tầng khác. Tầng chứa nước trong vùng có điều kiện địa chất thủy văn bao gồm cả cửa sổ địa chất thủy văn do địa chất, do quá trình kiến tạo liên quan đến hoạt động của các đứt gãy trẻ trong vùng, qua sự phân bố và độ dày, sự có mặt của các lớp cách nước yếu là những con đường của nước dưới đất có thể thấm xuyên từ tầng chứa nước này qua tầng chứa nước khác cả 2 chiều từ tầng trên xuống tầng dưới và từ tầng dưới lên tầng trên. Bên cạnh đó, bằng kết quả nghiên cứu về tuổi của nước dưới đất, đề tài đã chứng minh được quá trình thấm xuyên có xảy ra trong các tầng chứa nước khi khai thác hình thành một nguồn trữ lượng 74 khai thác đáng kể.

3) Yếu tố vận động của dòng ngầm: Kết quả mô hình mô phỏng và dự báo quá trình biến đổi mặn nhạt của các tầng chứa nước dưới đất được thực hiện dựa trên cơ sở của mô hình dòng chảy nước dưới đất vùng ĐBSCL cho thấy xu hướng tăng TDS hay mặn hóa các tầng chứa nước chiếm ưu thế gần như tuyệt đối, cho thấy yếu tố vận động của dòng ngầm gây ra bởi các hoạt động khai thác nước dưới đất đóng vai trò quan trọng và chủ đạo trong các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất đồng bằng sông Cửu Long.

4) Quy trình và giải pháp khai thác bền vững, hạn chế xâm nhập mặn nước dưới đất ở đồng bằng sông Cửu Long: với tiêu chí lấy phòng ngừa làm chính, chú trọng việc bảo vệ nguồn nước dưới đất tại các khu vực bị khai thác quá mức hoặc bị suy thoái nghiêm trọng, các vùng hạn chế khai thác, các khu vực cấp nước sinh hoạt, khu vực đô thị, khu, cụm công nghiệp, khu chế xuất, làng nghề, khu dân cư tập trung, các vùng khan hiếm nước, các khu vực nước dưới đất có nguy cơ xâm nhập mặn, đề tài đã đưa ra các quy định chung, quy định chi tiết về thiết kế, thi công lỗ khoan về quy định trong quá trình khai thác… Thêm vào đó, các giải pháp khai thác bền vững, hạn chế xâm nhập mặn nước dưới đất ở đồng bằng sông Cửu Long cũng đã được đưa ra trên cơ sở các kết quả nghiên cứu và xác định các yếu tố quyết định đến quá trình xâm nhập mặn nước dưới đất trong các tầng chứa nước lỗ hổng ở đồng bằng sông Cửu Long về thay đổi hình thức, quản lý hiệu quả khai thác sử dụng…

Từ những kết quả này, nhóm đề tài kiến nghị các địa phương cần khẩn trương hoàn thiện công tác phân vùng hạn chế khai thác nước dưới đất và nghiêm túc chấp hành các quy định của Chính phủ việc hạn chế khai thác nước dưới đất. Tăng cường công tác quản lý khai thác, quan trắc hạn chế và tiến tới không sử dụng các lỗ khoan khai thác nhỏ lẻ, các lỗ khoan không được kiểm soát, giám sát về lưu lượng về chất lượng… Áp dụng nghiêm khắc chế tài xử lý các vi phạm về quản lý, khai thác và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất, các hình thức khoan tự phát, không đúng quy trình, quy phạm, nhằm tránh ô nhiễm, xâm nhập mặn nguồn nước qua các thành vách lỗ khoan… trám lấp các lỗ khoan thăm dò và các công trình ngầm khác cần thực hiện theo đúng quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường đã quy định, tránh các trường hợp nước mặn xâm nhập xuống bên dưới tầng chứa nước theo đường lỗ khoan khai thác…

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 19009/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.