NH÷NG NH¢N Tè Tù NHI£N Vµ NH¢N T¹O ¶NH H¦ëNG §ÕN Sù H×NH THµNH TR÷ L¦îNG N¦íC D¦íI §ÊT VïNG R×A B¾C §åNG B»NG B¾C Bé

NGUYÔN V¡N NGHÜA

Liªn ®oµn §CTV- §CCT MiÒn B¾c, NghÜa T©n, CÇu GiÊy, Hµ Néi

Tãm t¾t: Tr÷ l­îng c¸c má n­íc d­íi ®Êt vïng r×a b¾c ®ång b»ng B¾c Bé phô thuéc vµo c¸c nh©n tè nh­: ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt, ®Þa h×nh, khÝ hËu, m¹ng thuû v¨n dßng mÆt vµ c¸c ho¹t ®éng nh©n t¹o. §iÒu kiÖn §CTV cña má ®­îc xem nh­ nh©n tè bªn trong ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn kh¶ n¨ng tiÕp nhËn t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè trªn. VÒ mÆt ®Þnh tÝnh, trong c¸c nh©n tè trªn nh©n tè nµo lµ chÝnh, ¶nh h­ëng Ýt hay nhiÒu ®Õn c¸c nhãm má cô thÓ lµ néi dung cña bµi viÕt.

Vïng r×a b¾c ®ång b»ng B¾c Bé, theo c¸ch hiÓu cña chóng t«i, bao gåm ®íi trung du b¸n s¬n ®Þa phÝa b¾c Hµ Néi vµ ®¹i bé phËn c¸c tØnh VÜnh Phóc, Phó Thä, Tuyªn Quang, Th¸i Nguyªn, B¾c C¹n, B¾c Ninh, B¾c Giang; lµ mét trong nh÷ng vïng kinh tÕ träng ®iÓm cña c¶ n­íc. ë ®©y n­íc d­íi ®Êt ®· ®­îc khai th¸c vµ sö dông phôc vô nhu cÇu d©n sinh vµ ph¸t triÓn kinh tÕ víi cung l­îng ®Õn hµng tr¨m ngµn m3/ ngµy.

Tr÷ l­îng khai th¸c c¸c má n­íc d­íi ®Êt cña vïng phô thuéc vµo nhiÒu nh©n tè nh­ ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt, §CTV, ®Þa h×nh, khÝ hËu, thuû v¨n vµ c¸c ho¹t ®éng nh©n t¹o. §Ó lµm râ vai trß c¸c nh©n tè trªn ¶nh h­ëng nh­ thÕ nµo, víi møc ®é ra sao, ®ãng vai trß chÝnh hay phô trong sù h×nh thµnh tr÷ l­îng khai th¸c n­íc d­íi ®Êt ë tõng má cô thÓ ph¶i tiÕn hµnh c«ng t¸c th¨m dß theo tr×nh tù tõ s¬ bé ®Õn tØ mØ mét c¸ch bµi b¶n míi ®Þnh l­îng ®­îc ¶nh h­ëng cña c¸c nh©n tè trªn ®Õn sù h×nh thµnh tr÷ l­îng khai th¸c cña má. Trong ph¹m vi bµi viÕt nµy, t¸c gi¶ chØ nªu lªn c¸c nh©n tè chÝnh ¶nh h­ëng tíi sù h×nh thµnh tr÷ l­îng khai th¸c cña c¸c má n­íc d­íi ®Êt trong vïng r×a b¾c ®ång b»ng B¾c Bé, lµm c¬ së ®Þnh h­íng cho c«ng t¸c ®iÒu tra, khai th¸c sö dông vµ b¶o vÖ tµi nguyªn n­íc d­íi ®Êt

C¸c nh©n tè t¸c ®éng trùc tiÕp vµ cã ý nghÜa nhÊt lµ ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt, ®Þa h×nh, khÝ hËu, m¹ng thuû v¨n vµ ho¹t ®éng cña con ng­êi. §iÒu kiÖn ®Þa chÊt thuû v¨n cña má ®­îc xem nh­ yÕu tè néi t¹i, lµ ®èi t­îng tiÕp nhËn ¶nh h­ëng cña c¸c nh©n tè trªn. D­íi ®©y xem xÐt tõng nh©n tè mét.

I. NH¢N Tè §ÞA CHÊT

1. YÕu tè ®Þa tÇng th¹ch häc

Vïng nghiªn cøu n»m ë vÞ trÝ tiÕp gi¸p cña 2 miÒn kiÕn t¹o T©y B¾c Bé vµ §«ng B¾c Bé, ranh giíi gi÷a chóng lµ ®øt g·y s©u s«ng Ch¶y. C¸c thµnh t¹o ®Þa chÊt cã tuæi tõ Proterozoi ®Õn Kainozoi, phæ biÕn nhÊt lµ c¸c ®¸ trÇm tÝch cã thµnh phÇn ®a d¹ng. Do ¶nh h­ëng cña c¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o qua nhiÒu giai ®o¹n cña qu¸ tr×nh ph¸t triÓn ®Þa chÊt ®· h×nh thµnh c¸c thÓ ®Þa chÊt kh¸c nhau. Theo ®Æc ®iÓm cña m«i tr­êng chøa n­íc cã thÓ gép c¸c thµnh t¹o ®Þa chÊt vµo 4 d¹ng c¬ b¶n quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh chÊt chøa n­íc cña ®Êt ®¸ lµ: c¸c trÇm tÝch bë rêi, c¸c trÇm tÝch lôc nguyªn, c¸c trÇm tÝch carbonat, c¸c ®¸ cã nguån gèc magma vµ biÕn chÊt.

a. C¸c trÇm tÝch bë rêi

§ã lµ c¸c trÇm tÝch cã tuæi Q1-Q2 vµ c¸c trÇm tÝch §Ö tø kh«ng ph©n chia. DiÖn tÝch ph©n bè chñ yÕu cña chóng ë r×a ®ång b»ng B¾c Bé, däc c¸c thung lòng s«ng, c¸c ®ång b»ng tr­íc nói vµ gi÷a nói, c¸c nãn phãng vËt vµ c¸c thÒm s«ng. Thµnh phÇn th¹ch häc gåm sÐt, sÐt pha, c¸t, cuéi sái, s¹n th­êng s¾p sÕp theo thø tù cña kÝch th­íc ®é h¹t tõ mÞn ®Õn th«, tõ trung t©m ra phÇn r×a, nhê qu¸ tr×nh tù nhiªn d­íi t¸c ®éng cña träng lùc vµ dßng ch¶y trªn mÆt. §©y lµ thµnh t¹o ®Þa chÊt trÎ nhÊt, h×nh thµnh do qu¸ tr×nh bãc mßn, x©m thùc vµ ho¹t ®éng cña dßng mÆt. Trong nh÷ng ®iÒu kiÖn thÝch hîp do yÕu tè ®Þa h×nh, do gi¶m ®é dèc dßng ch¶y hoÆc do c¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o, ®· tÝch tô mét khèi l­îng lín c¸c vËt liÖu tõ h¹t mÞn ®Õn th«, s¾p xÕp cã quy luËt t¹o nªn mét thÓ ®Þa chÊt bë rêi ®Æc tr­ng. TrÇm tÝch nµy lµ m«i tr­êng rÊt thuËn lîi cho sù tµng tr÷ vµ l­u th«ng n­íc d­íi ®Êt. V× thÕ, n­íc d­íi ®Êt trong c¸c trÇm tÝch bë rêi th­êng cã quan hÖ mËt thiÕt víi dßng ch¶y trªn mÆt.

b. C¸c trÇm tÝch lôc nguyªn

C¸c trÇm tÝch lôc nguyªn h×nh thµnh trong m«i tr­êng biÓn tõ vËt liÖu cã nguån gèc lôc ®i¹. Kh¸c víi c¸c trÇm tÝch bë rêi, c¸c thµnh t¹o ®Þa chÊt nµy ®­îc g¾n kÕt chÆt chÏ do qu¸ tr×nh t¹o ®¸. Ho¹t ®éng t©n kiÕn t¹o, sù vËn ®éng cña vá qu¶ ®Êt cïng víi t¸c ®éng cña qu¸ tr×nh phong ho¸ ®· ph¸ vì cÊu tróc ban ®Çu, t¹o nªn c¸c ®íi nøt nÎ ph¸ huû kiÕn t¹o. §ã lµ m«i tr­êng tµng tr÷ vµ l­u th«ng cña n­íc d­íi ®Êt. Quy m« cña c¸c ®øt gÉy chøa n­íc trong vïng nghiªn cøu th­êng kh«ng lín qu¸ 100 m vµ réng kh«ng qu¸ 300 m. V× thÕ, sù tÝch tr÷ n­íc m­a ngÊm th­êng h¹n chÕ. C¸c ®íi ph¸ huû cã liªn quan víi dßng mÆt th­êng cã gi¸ trÞ cung cÊp n­íc lín.

c. C¸c trÇm tÝch carbonat

Trong c¸c trÇm tÝch carbonat, n­íc d­íi ®Êt tån t¹i vµ l­u th«ng trong nh÷ng khe nøt vµ c¸c hang hèc karst. Kh¶ n¨ng chøa n­íc phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ ®é nøt nÎ karst vµ mèi quan hÖ víi dßng mÆt. Nh÷ng n¬i karst ph¸t triÓn m¹nh th­êng t¹o nªn c¸c ®íi karst quy m« lín. ë ®ã, tÝch tr÷ mét l­îng n­íc d­íi ®Êt ®¸ng kÓ, cã gi¸ trÞ thùc tiÔn ®èi víi cung cÊp n­íc, ®Æc biÖt lµ c¸c ®íi karst cã liªn quan víi dßng ch¶y trªn mÆt.

d. C¸c ®¸ cã nguån gèc magma vµ biÕn chÊt

Kh¸c víi ba lo¹i trÇm tÝch trªn, c¸c ®¸ magma vµ biÕn chÊt th­êng cã cÊu tróc bÒn v÷ng, Ýt bÞ ph¸ huû bëi c¸c ho¹t ®éng kiÕn t¹o. N­íc d­íi ®Êt tån t¹i vµ l­u th«ng chñ yÕu trong c¸c khe nøt phong ho¸. V× thÕ kh¶ n¨ng chøa n­íc th­êng kÐm, tr÷ l­îng tÜnh tù nhiªn nhá. Cã ý nghÜa cung cÊp nhÊt lµ c¸c ®íi nøt nÎ phong ho¸ trong c¸c ®¸ magma, biÕn chÊt cã liªn quan víi ho¹t ®éng kiÕn t¹o vµ cã quan hÖ thuû lùc víi dßng mÆt.

2. YÕu tè kiÕn t¹o

Mét trong nh÷ng yÕu tè quan träng t¹o nªn ®íi chøa n­íc trong c¸c thÓ ®Þa chÊt lµ ho¹t ®éng kiÕn t¹o vµ ®íi ph¸ huû cña nã. §íi ph¸ huû kiÕn t¹o lµ yÕu tè ban ®Çu quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng tµng tr÷ vµ l­u th«ng n­íc d­íi ®Êt cña c¸c thÓ ®Þa chÊt.

Vïng nghiªn cøu n»m ë vÞ trÝ tiÕp gi¸p cña hai miÒn kiÕn t¹o T©y B¾c Bé vµ §«ng B¾c Bé, ranh giíi gi÷a chóng lµ ®øt g·y s©u S«ng Ch¶y.

MiÒn kiÕn t¹o T©y B¾c Bé cã ®íi Phan Si Pan lµ mét phøc nÕp låi d¹ng ®Þa luü n»m ë gi÷a hai ®øt g·y S«ng Hång vµ S«ng Ch¶y. MiÒn kiÕn t¹o §«ng B¾c Bé gåm cã ®íi S«ng L« n»m gi÷a hai ®øt g·y S«ng Ch¶y vµ Th¸i Nguyªn – Chî Míi; ®íi S«ng HiÕn lµ vïng tròng ho¹t ho¸; ®íi An Ch©u lµ phøc nÕp lâm. Trong vïng nghiªn cøu cã 2 hÖ thèng ®øt g·y chÝnh kÐo dµi theo ph­¬ng t©y b¾c - ®«ng nam vµ ®«ng b¾c - t©y nam, gi÷ vai trß quan träng trong viÖc ph¸ vì mãng cæ ®Ó h×nh thµnh b×nh ®å kiÕn tróc hiÖn ®¹i cña vïng.

Ngoµi c¸c ®øt g·y kÓ trªn, cßn cã c¸c ®øt g·y cÊp 2, cÊp 3, ph¸t triÓn phøc t¹p, ph©n c¸ch c¸c cÊu tróc nguyªn thuû, t¹o nªn c¸c cÊu tróc khèi t¶ng vµ c¸c thÓ ®Þa chÊt ph©n biÖt víi ®Êt ®¸ xung quanh bëi tÝnh chÊt nøt nÎ, dËp vì cña chóng.

II. NH¢N Tè §ÞA H×NH - §ÞA M¹O

Theo ®Æc ®iÓm h×nh th¸i vµ nguån gèc cã thÓ chia ®Þa h×nh vïng nghiªn cøu ra 3 d¹ng chÝnh lµ: ®Þa h×nh ®åi nói cao bãc mßn, ®åi thÊp bãc mßn, ®ång b»ng tÝch tô tr­íc nói vµ gi÷a nói. Mçi d¹ng ®Þa h×nh do ®Æc ®iÓm h×nh th¸i, hoÆc do sù ph©n c¾t ®Òu cã vai trß nhÊt ®Þnh ®èi víi sù h×nh thµnh c¸c dßng vµ khèi n­íc mÆt, vµ gi¸n tiÕp ¶nh h­ëng ®Õn sù thµnh t¹o c¸c má n­íc d­íi ®Êt trong vïng.

III. NH¢N Tè KHÝ HËU

L­îng m­a lµ mét trong nh÷ng yÕu tè khÝ hËu quyÕt ®Þnh sù h×nh thµnh n­íc d­íi ®Êt ë vïng r×a. L­îng m­a trung b×nh ë mét sè tr¹m quan tr¾c khÝ t­îng trong vïng lµ 1100-2100 mm/n¨m.

Gi¸ trÞ thÊm cña n­íc m­a cung cÊp cho n­íc d­íi ®Êt qua líp phñ trÇm tÝch §Ö tø thay ®æi tõ 8 ®Õn 12%, th­êng lµ 10% l­îng m­a r¬i.

L­îng bèc h¬i vÒ mïa kh« lªn ®Õn 1100-1300 mm/n¨m, vÒ mïa m­a nhá h¬n.

L­îng bèc h¬i ph©n bè ng­îc víi l­îng m­a: ë phÝa t©y vµ ®«ng nhá h¬n ë phÝa nam vµ trung t©m vïng nghiªn cøu. Tµi liÖu quan tr¾c cho thÊy mùc n­íc d­íi ®Êt phô thuéc trùc tiÕp vµo ®iÒu kiÖn khÝ t­îng thuû v¨n, ®Æc biÖt lµ l­îng m­a. Sau thêi gian mét vµi ngµy, thËm chÝ mét vµi giê, mùc n­íc ngÇm ®· d©ng lªn vµ dao ®éng ®ång pha víi mùc n­íc dßng mÆt. §iÒu ®ã cho thÊy n­íc d­íi ®Êt cã quan hÖ trùc tiÕp víi l­îng m­a vµ chøng tá c¸c yÕu tè khÝ hËu ®· ¶nh h­ëng ®Õn sù h×nh thµnh n­íc d­íi ®Êt ë vïng r×a b¾c ®ång b»ng B¾c Bé.

IV. NH¢N Tè THUû V¡N

Mét nh©n tè quan träng ¶nh h­ëng ®Õn sù thµnh t¹o n­íc d­íi ®Êt, ®ã lµ lµ sù tån t¹i c¸c dßng vµ khèi n­íc mÆt víi nh÷ng ®Æc ®iÓm vÒ mËt ®é ph©n bè cña chóng cïng ®é cao mùc n­íc, thêi gian vµ chu kú ngËp lò hµng n¨m.

PhÇn trung t©m vµ phÝa nam vïng nghiªn cøu cã m¹ng l­íi s«ng suèi dµy ®Æc, mËt ®é b×nh qu©n 0,7-1 km/km2. PhÝa ®«ng nam thuéc hÖ thèng s«ng Th¸i B×nh mËt ®é cµng dµy h¬n. §é dèc lßng s«ng th­êng nhá, trung b×nh 0,02-0,005 m/km. §é uèn khóc lín. §a sè c¸c s«ng thuéc hai hÖ thèng s«ng chÝnh lµ s«ng Hång vµ s«ng Th¸i B×nh cã h­íng t©y b¾c - ®«ng nam vµ ®æ vµo ®Ønh ®ång b»ng s«ng hång

V. NH¢N Tè NH¢N T¹O

Ho¹t ®éng cña con ng­êi còng cã t¸c ®éng m¹nh mÏ ®Õn sù h×nh thµnh tr÷ l­îng vµ chÊt l­îng n­íc d­íi ®Êt chøa n­íc. Trong vïng nghiªn cøu tån t¹i nhiÒu hå chøa nh©n t¹o lín víi dung tÝch hµng triÖu m3 nh­ hå §¹i L¶i, hå Nói Cèc, §Çm V¹c cïng víi hÖ thèng kªnh m­¬ng ch»ng chÞt lµ nguån cung cÊp th­êng xuyªn cho tÇng chøa n­íc. Ng­îc l¹i n¹n ph¸ ho¹i rõng ®Çu nguån lµm cho kh¶ n¨ng thÊm cña n­íc m­a gi¶m, qu¸ tr×nh bãc mßn t¨ng, ¶nh h­ëng nghiªm träng ®Õn c¶nh quan vµ m«i tr­êng.

Ho¹t ®éng khai th¸c n­íc d­íi ®Êt cña con ng­êi ngµy cµng t¨ng. Trong vïng nghiªn cøu tæng l­îng khai th¸c n­íc d­íi ®Êt tõ c¸c nhµ m¸y ®¹t kho¶ng 200.000-300.000 m3 /ngµy. Ngoµi ra, cßn cã hµng ngµn c¸c giÕng b¬m thñ c«ng khai th¸c tù do n­íc d­íi ®Êt, hµng tr¨m c¸c giÕng khoan ®¬n lÎ cã l­u l­îng 10-20 m3/ngµy. Do ®ã, nÕu kh«ng qu¶n lÝ chÆt chÏ ho¹t ®éng khai th¸c n­íc d­íi ®Êt nguy c¬ suy tho¸i tÇng chøa n­íc lµ ®iÒu kh«ng tr¸nh khái.

C¸c chÊt th¶i c«ng nghiÖp cña c¸c nhµ m¸y n»m däc bê s«ng, ph©n ho¸ häc dïng trong n«ng nghiÖp ngµy cµng lín, ®­îc x¶ trùc tiÕp vµo s«ng hå kh«ng qua xö lý sÏ dÉn ®Õn nguy c¬ nhiÔm bÈn ho¸ häc c¶ n­íc mÆt lÉn n­íc d­íi ®Êt.

Tãm l¹i:

Trong vïng r×a b¾c ®ång b»ng B¾c Bé tån t¹i 3 nhãm má n­íc d­íi ®Êt lµ: n­íc d­íi ®Êt trong c¸c thung lòng s«ng, trong c¸c ®íi nøt nÎ karst vµ trong c¸c ®íi ph¸ huû kiÕn t¹o. C¸c má ND§ cã ®Æc tr­ng riªng biÖt kh¸c c¸c má kho¸ng s¶n r¾n lµ tÝnh linh ®éng vµ kh¶ n¨ng l«i kÐo dßng mÆt trong qu¸ tr×nh khai th¸c; hay nãi mét c¸ch kh¸c lµ kh¶ n¨ng t¸i t¹o tr÷ l­îng mÊt ®i do khai th¸c. V× vËy muèn khai th¸c vµ sö dông hîp lý tµi nguyªn nµy cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®­îc quy luËt h×nh thµnh tr÷ l­îng khai th¸c , c¸c t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè tù nhiªn vµ nh©n t¹o ¶nh h­ëng ®Õn sù h×nh thµnh tr÷ l­îng má ND§. Trªn c¬ së ®ã ®Ò ra biÖn ph¸p b¶o ®¶m viÖc khai th¸c bÒn v÷ng, hîp lý tµi nguyªn ND§.

Cô thÓ lµ:

- Nghiªm cÊm viÖc chÆt ph¸ rõng ®Çu nguån ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng l­u gi÷ vµ thÊm cña n­íc mÆt.

- T¨ng c­êng c¸c hå chøa nh©n t¹o nh»m bæ sung th­êng xuyªn cho ND§.

- Kh«ng ®­îc th¶i chÊt th¶i c«ng nghiÖp vµo c¸c dßng vµ khèi n­íc mÆt nÕu ch­a qua xö lý. §Æc biÖt lµ c¸c má n­íc cã tr÷ l­îng ®­îc h×nh thµnh chñ yÕu tr÷ l­îng cuèn theo nh­ Tuyªn Quang, B·i B»ng, L©m Thao, B¾c c¹n.

- C¸c giÕng khoan vµo tÇng chøa n­íc nÕu kh«ng cßn sö dông ph¶i ®­îc lÊp ®Ó b¶o vÖ tÇng chøa n­íc.

- C¸c giÕng khoan chØ ®­îc khai th¸c víi tr÷ l­îng cho phÐp cña cÊp cã thÈm quyÒn, kh«ng ®­îc khai th¸c qu¸ tr÷ l­îng cho phÐp.

- H¹n chÕ vµ tiÕn tíi lo¹i trõ ¶nh h­ëng cña viÖc dïng ph©n ho¸ häc trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp ®Õn chÊt l­îng n­íc d­íi ®Êt.

TÊt c¶ nh÷ng vÊn ®Ò trªn nÕu ®­îc chóng ta quan t©m mét c¸ch ®óng møc sÏ gãp phÇn b¶o vÖ c©n b»ng tù nhiªn ND§, ®Ó khai th¸c vµ sö dông hîp lý nguån tµi nguyªn quý gi¸ nµy phôc vô lîi Ých cña céng ®ång.

V¡N LIÖU

1. §oµn V¨n C¸nh & nnk, 1993. C¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu tra §CTV. §H Má §Þa chÊt, Hµ Néi.

2. NguyÔn V¨n NghÜa, 1996. Sù h×nh thµnh tr÷ l­îng khai th¸c c¸c má n­íc d­íi ®Êt vïng phÝa b¾c ®ång b»ng B¾c Bé vµ ý nghÜa sö dông cña chóng trong cung cÊp n­íc cho ®« thÞ vµ n«ng th«n. LuËn ¸n phã tiÕn sü khoa häc §Þa lý - §Þa chÊt. §¹i häc Má - §Þa chÊt, Hµ Néi.