Đánh giá xâm nhập mặn đối với công trình khai thác nước dưới đất khu vực đồng bằng ven biển Trung bộ đặc trưng bằng phương pháp phần tử hữu hạn

§¸nh gi¸ x©m nhËp mÆn ®èi víi c«ng tr×nh khai th¸c n­íc d­íi ®Êt khu vùc ®ång b»ng ven<br /> biÓn trung bé ®Æc tr­ng b»ng ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n<br /> <br /> <br /> NguyÔn V¨n Hoµng vµ NguyÔn Thµnh C«ng<br /> <br /> Tãm t¾t: Khai th¸c n­íc d­íi ®Êt khu vùc ven biÓn th­êng cã nguy c¬ bÞ nhiÔm mÆn. §iÒu nµy ®Æc<br /> biÖt næi bËt ®èi víi khu vùc ®ång b»ng ven biÓn miÒn Trung cña n­íc ta, n¬i cã d¶i ®ång b»ng ven<br /> biÓn hÑp vµ thêi gian kh« h¹n trong n¨m kÐo dµi. V× vËy ®¸nh gi¸ x©m nhËp mÆn ®èi víi c¸c c«ng<br /> tr×nh khai th¸c n­íc ngÇm hiÖn cã còng nh­ dù kiÕn trªn khu vùc ven biÓn miÒn Trung lµ rÊt cÇn<br /> thiÕt. Mét ®Æc tr­ng kh¸c thuËn lîi cho x©m nhËp mÆn c¸c c«ng tr×nh khai th¸c ven biÓn miÒn<br /> Trung lµ tÇng chøa n­íc nh¹t cã tiÒm n¨ng lµ tÇng chøa n­íc kh«ng ¸p cã kh¶ n¨ng chøa n­íc thÊp<br /> do ®é dµy máng vµ ®é thÊm kh«ng cao nªn muèn khai th¸c tËp trung tõ c¸c tÇng chøa n­íc nµy cÇn<br /> khai th¸c víi ®é h¹ thÊp mùc n­íc lín nªn cµng dÔ nhanh x¶y ra x©m nhËp mÆn. Bµi b¸o giíi thiÖu<br /> ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n trong m« h×nh lan truyÒn mÆn trong n­íc d­íi ®Êt vµ ¸p dông minh<br /> häa. M« h×nh cho phÐp dù b¸o kh¶ n¨ng x©m nhËp trong qu¸ tr×nh khai th¸c gãp phÇn b¶o vÖ vµ<br /> ph¸t triÓn bÒn v÷ng nguån n­íc d­íi ®Êt bÒn v÷ng.<br /> 1.Ph­¬ng ph¸p PTHH trong m« h×nh lan truyÒn mÆn trong n­íc d­íi ®Êt<br /> Xem xÐt ph­¬ng tr×nh lan truyÒn vËt chÊt cña n­íc d­íi ®Êt (ND§) trong kh«ng gian (x, y) [3][4]:<br />  2C  2C C C C<br /> Dx 2<br />  Dy 2<br />  x  y R (1)<br /> x y x y t<br /> ë ®©y: Dx, Dy : c¸c hÖ sè ph©n t¸n thñy ®éng lùc häc theo h­íng x, y (L2/T), C: nång ®é vËt chÊt<br /> trong n­íc (M/L3), x, y: vËn tèc thùc cña dßng n­íc theo h­íng x vµ y (M/T), R: hÖ sè chËm trÔ; t:<br /> thêi gian (T); Dx=aLV;Dy=aTV;(aL,aT ®é ph©n t¸n däc vµ ngang (L))<br /> Ph­¬ng tr×nh (1) chØ cã lêi gi¶i duy nhÊt khi cã ®Çy ®ñ c¸c ®iÒu kiÖn ban ®Çu vµ ®iÒu kiÖn biªn<br /> ®­îc m« t¶ nh­ sau. §iÒu kiÖn ban ®Çu lµ ph©n bè nång ®é cña vËt chÊt ®ang xem xÐt vµo thêi ®iÓm<br /> ban ®Çu tïy ý t=t0 t¹i mäi vÞ trÝ trong miÒn tÝnh to¸n:<br /> C  Co ( x , y) (2)<br /> C¸c ®iÒu kiÖn biªn cã thÓ lµ mét hoÆc ®ång thêi c¸c d¹ng sau:<br />  Biªn cã nång ®é ®· biÕt:<br /> C=Cc trªn c (3)<br />  Biªn Neumann (gradient nång ®é ph¸p tuyÕn víi ®­êng biªn ®· biÕt):<br /> C<br />  q trªn qc (4)<br /> n<br />  Biªn Cauchi (dßng vËt chÊt khuÕch t¸nl«i cuèn ph¸p tuyÕn víi biªn ®· biÕt):<br />  C  0 C<br />  n C  Dn  trªn qc (5)<br /> n n<br /> ë ®©y: 0, C t­¬ng øng lµ dßng chÊt láng vµ nång ®é vËt chÊt cña chÊt láng nµy qua biªn.<br /> <br /> Ph­¬ng tr×nh viÕt cho lan truyÒn vËt chÊt trong ND§ theo ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n (PTHH) [1]:<br />  N m Wl N m Wl <br />    D x Cm  Dy C m dxdy <br /> <br />  x x y y <br /> (6)<br />  N m N m <br />   x x Wl C m   y y Wl C m dxdy  q qcWl N x  qcWl N y d  0<br /> <br /> <br /> ViÖn ®Þa chÊt - TT KHTN & CNQG;  ViÖn khoa häc Thuû lîi- Bé NN&PTNT<br />  KC  F (7)<br /> <br />  N m Wl N m Wl   N m N m <br /> K     D x  Dy dxdy    x Wl   y Wl  dxdy<br /> <br />  x  x  y y  <br />  x y  (8)<br /> F    qcWl N x  qcWl N y d<br /> q<br /> <br /> <br /> <br /> Trong ®ã W vµ N t­¬ng øng lµ hµm träng sè vµ hµm d¸ng trong ph­¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n; q<br /> l­u l­îng cung cÊp trªn biªn ®· biÕt trªn biªn (theo (4) hoÆc (5)).<br /> Qu¸ tr×nh h×nh thµnh PTHH trªn ®­îc thùc hiÖn ®èi víi kho¶nh thêi gian t mµ tr­êng vËn tèc<br /> lµ h»ng sè.<br /> 2. M« h×nh ¸p dông<br /> TÇng chøa n­íc kh«ng ¸p Holocen cã mÆt réng r·i trªn khu vùc ven biÓn MiÒn Trung. TÇng<br /> chøa n­íc máng, cã ®é thÊm kh«ng cao. Tuy nhiªn víi nhu cÇu phôc vô sinh ho¹t vÉn cã thÓ khai<br /> th¸c tËp trung ë quy m« nhá ®Õn trung b×nh víi l­u l­îng vµi tr¨m mÐt khèi ngµy. Khu vùc ®ång<br /> b»ng ven biÓn Qu¶ng TrÞ còng lµ khu vùc ®iÓn h×nh cña miÒn Trung. §iÒu kiÖn tÇngchwsa n­íc nh­<br /> sau: hÖ sè thÊm K=3.14m/ng, hÖ sè nh¶ n­íc träng lùc *=0.11, chiÒu dµy chøa n­íc ban ®Çu<br /> m0=9m (vµ gi¶ thiÕt cèt cao ®¸y tÇng lµ 0.0m) nªn cèt cao mùc n­íc ban ®Çu lµ 9m, c­êng ®é cung<br /> cÊp cho tÇng tõ n­íc m­a lµ 10% l­îng m­a (130 ngµy ®Çu trong n¨m m­a, sè ngµy cßn l¹i kh«ng<br /> m­a), cèt cao mùc n­íc t¹i c¸c lç khoan b¬m hót khèng chÕ b»ng 3m (tøc lµ gi÷ mùc n­íc t¹i c¸c lç<br /> khoan khai th¸c h¹ thÊp 6m). Cã thÓ kh¸i qu¸t ®iÒu kiÖn tÇng chøa n­íc trªn H×nh 1.<br /> S ¬ ® å ® iÒ u k iÖ n m « h ×n h<br /> T©y - B¾c N a m - § «n g N a m<br /> W<br /> B iª n I B iª n II<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 3m<br /> M ùc n­íc ngÇm<br /> <br /> 0 .0 0 (M ù c n ­ í c b iÓ n )<br /> <br /> 1 2 .5 m<br /> K = 3 .1 4 m /n g µ y<br /> 9m     <br /> <br /> <br /> <br /> 0 .0 0<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> L 1= 5 0 0 0 m<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 1. S¬ ®å tÇng chøa n­íc Holocen<br /> <br /> 2.1 X¸c ®Þnh l­u l­îng b¬m hót b»ng ph­¬ng ph¸p PTHH<br /> M« h×nh tÝnh to¸n ®­îc ®Æt ra víi môc ®Ých x¸c ®Þnh sù biÕn ®æi nång ®é muèi trong n­íc ngÇm<br /> theo kh«ng gian vµ thêi gian trong tÇng chøa n­íc khi tiÕn hµnh khai th¸c tËp trung n­íc d­íi ®Êt.<br /> Víi tÇng chøa n­íc réng tíi 5000m vµ dµi tíi vµi chôc km cã thÓ bè trÝ nhiÒu côm khai th¸c tËp<br /> trung. Nh»m ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng khai th¸c b»ng c¸c c«ng tr×nh khai th¸c tËp trung nhá-trung b×nh<br /> theo m« h×nh cung cÊp cho tõng lµng hoÆc x· còng nh­ s¬ bé xem xÐt kh¶ n¨ng cung cÊp cña tÇng,<br /> chóng t«i chän diÖn tÝch tÇng chøa n­íc phôc vô cho tõng côm khai th¸c lµ 1040m1520m ®èi víi<br /> diÖn khai th¸c n»m ven bê biÓn (chiÒu song song víi bê biÓn lµ 1040m) nh»m h¹n chÕ kh¶ n¨ng<br /> nhiÔm mÆn (ViÖc ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng nhiÔm mÆn sÏ ®­îc thùc hiÖn khi ®· cã tr­êng dßng thÊm x¸c<br /> ®Þnh theo m« h×nh)[3]. Mçi côm khai th¸c gåm 4 giÕng n»m trªn bèn ®Ønh h×nh vu«ng 120m120m.<br /> Trong phÇn nµy chØ m« t¶ tr­êng hîp khai th¸c ven biÓn. L­íi phÇn tö h÷u h¹n vµ c¸c ®iÒu kiÖn biªn<br /> cho tõng tr­êng hîp cho trong H×nh 2.<br /> <br /> <br /> <br /> Trong bµi b¸o sö dông dÊu chÊm ®Ó chØ phÇn thËp ph©n.<br />  1 0 40 4 6 6 4 6 7 4 6 8 4 6 9 4 7 0 4 7 1 4 7 2 4 7 3 4 7 4 4 7 5 4 7 6 4 7 7 4 7 8 4 7 9 4 8 0 4 8 1 4 8 2 4 8 3 4 8 4 4 8 5<br /> 1 0 00 5 0 0 5 0 1 5 0 2 5 0 3 5 0 4 5 0 5 5 0 6 5 0 7 5 0 8 5 0 9 5 1 0 5 1 1 5 1 2 5 1 3 5 1 4 5 1 5 5 1 6 5 1 7 5 1 8<br /> 9 60 4 4 6 4 4 7 4 4 8 4 4 9 4 5 0 4 5 1 4 5 2 4 5 3 4 5 4 4 5 5 4 5 6 4 5 7 4 5 8 4 5 9 4 6 0 4 6 1 4 6 2 4 6 3 4 6 4 4 6 5<br /> 9 20 4 8 1 4 8 2 4 8 3 4 8 4 4 8 5 4 8 6 4 8 7 4 8 8 4 8 9 4 9 0 4 9 1 4 9 2 4 9 3 4 9 4 4 9 5 4 9 6 4 9 7 4 9 8 4 9 9<br /> 8 80<br /> 8 40<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Biªn cã mùc n­íc kh«ng ®æi (®­êng bê biÓn)<br /> 8 00<br /> 7 60<br /> 7 20<br /> 6 80<br /> 6 40<br /> Kho¶ng c¸ch (m)<br /> <br /> 6 00 299 305<br /> 5 60<br /> 5 20<br /> 4 80 181 187<br /> 4 40<br /> 4 00<br /> 3 60<br /> 3 20<br /> 2 80<br /> 2 40<br /> 2 00<br /> 1 60<br /> 1 20 2 0 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38<br /> 80 2 1 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40<br /> 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19<br /> 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20<br /> 0<br /> 0 8 0 16 0 24 0 3 20 4 00 4 8 0 5 6 0 64 0 72 0 8 00 8 80 9 6 0 10 4 0 1 12 0 1 20 0 1 2 80 1 3 60 1 4 4 0 15 2 0<br /> S è th ø tù n ót S è th ø tù p h Çn tö K h o¶ n g c ¸ ch (m )<br /> N ó t b¬ m h ó t: 1 81 , 1 87 , 29 9 vµ 30 5<br /> Ba biªn cßn l¹i cã dßng ch¶y vµo b»ng 0<br /> H×nh 2. L­íi phÇn tö h÷u h¹n miÒn m« h×nh 1040m1520m<br /> Nh»m ®¶m b¶o møc ®é sai sè thÊp, kÝch th­íc c¸c phÇn tö h÷u h¹n nhá nhÊt lµ 20m vïng chøa<br /> c¸c giÕng b¬m hót (gradient mùc n­íc lín) vµ t¨ng dÇn lªn 40 vµ tíi 80 xa b·i giÕng, n¬i h¹ thÊp<br /> mùc n­íc Ýt (gradient mùc n­íc bÐ).<br /> Tæng l­u l­îng b¬m Q (m3/ng®)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 700<br /> 650<br /> 600<br /> 550<br /> 500<br /> 450<br /> 400<br /> 350<br /> 300<br /> 250<br /> 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0<br /> Thêi gian T (n¨m) T<br /> H×nh3. BiÕn thiªn tæng l­u l­îng khai th¸c cña 4 lç khoan<br /> <br /> B¶ng 1. KÕt qu¶ x¸c ®Þnh l­u l­îng b¬m hót<br /> Kh«ng kªnh bæ cËp<br /> Nót Täa ®é Thêi gian (n¨m)<br /> X (m) Y (m) 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50<br /> L­u l­îng hót Q (m3/ng®)<br /> 181 460 460 152.6 149.7 121.2 100.9 124.1 129.9 107.4 91.0 115.7 123.3<br /> 187 580 460 152.9 151.2 123.4 103.9 128.6 135.1 112.2 95.7 121.7 129.7<br /> 299 460 580 151.8 148.7 120.6 100.5 123.5 129.2 106.8 90.5 115.1 122.5<br /> 305 580 580 152.0 150.1 122.7 103.5 128.1 134.4 111.6 95.3 121.1 128.9<br /> Tæng Q (m3/ng®) 609.3 599.8 487.9 408.7 504.3 528.5 438.0 372.6 473.5 504.4<br /> Thêi gian (n¨m)<br /> 2.75 3.00 3.25 3.50 3.75 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00<br /> L­u l­îng hót Q (m3/ng®)<br /> 181 460 460 102.7 87.5 112.7 120.9 100.9 86.2 111.5 120.0 100.3 85.7<br /> 187 580 460 108.2 92.8 119.1 127.7 106.7 91.7 118.2 126.9 106.2 91.3<br />  299 460 580 102.0 87.0 112.0 120.1 100.2 85.7 110.8 119.2 99.5 85.2<br /> 305 580 580 107.6 92.3 118.5 126.9 106.1 91.2 117.5 126.1 105.5 90.8<br /> Tæng Q (m3/ng®) 420.5 359.6 462.2 495.6 414.0 354.8 458.0 492.2 411.5 353.0<br /> 2.2. M« h×nh ®¸nh gi¸ lan truyÒn mÆn.<br /> Theo c¸c kÕt qu¶ thÝ nghiÖm trong phßng th× ®¹i l­îng ®é ph©n t¸n b»ng 1 hoÆc vµi cm, nh­ng<br /> ®èi víi c¸c tr­êng hîp lan truyÒn vËt chÊt thùc tÕ th× cµng xa nguån « nhiÔm (nguån tån t¹i hoÆc s¶n<br /> sinh c¸c vËt chÊt) th× ®é ph©n t¸n cµng lín [6] (Ghislain de Marsily, 1978) vµ miÒn lan truyÒn vËt<br /> chÊt cµng lín th× ®é ph©n t¸n còng cµng lín (Gelhar vµ nnk, 1992). Mét c«ng t¸c quyÕt ®Þnh kh«ng<br /> Ýt ®Õn kÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ kÕt qu¶ dù b¸o lan truyÒn c¸c chÊt ®éc h¹i lµ ®iÒu kiÖn ban ®Çu vµ ®iÒu<br /> kiÖn biªn: kÕt qu¶ chØ ®­îc xem lµ phï hîp khi vµ chØ khi c¸c ®iÒu kiÖn biªn vµ ®iÒu kiÖn ban ®Çu<br /> phï hîp víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ.<br /> Do lan truyÒn « nhiÔm theo diÖn (däc theo biªn bê biÓn) vÒ phÝa c¸c c«ng tr×nh b¬m hót vµ<br /> tÇng chøa n­íc máng nªn m« h×nh hai chiÒu theo diÖn sÏ ®¸p øng tèt h¬i viÖc ®¸nh gi¸ « nhiÔm.<br /> Nhê tr­êng thÊm cã tÝnh ®èi xøng nªn cã thÓ chØ lÊy mét phÇn tr­êng thÊm ®Ó m« h×nh lan truyÒn<br /> mÆn. Chóng ta sÏ lÊy miÒn m« h×nh lan truyÒn mÆn lµ h×nh ch÷ nhËt cho nh­ trªn H×nh3 vµ thùc<br /> hiÖn m« h×nh ®èi víi tr­êng hîp kh«ng cã kªnh bæ cËp n­íc.<br /> §Ó ®¬n gi¶n hãa m« h×nh lan truyÒn « nhiÔm chóng ta lÊy tr­êng thÊm vµo n¨m khai th¸c thø<br /> n¨m (lµ n¨m cã tr­êng thÊm thuËn lîi nhÊt cho viÖc lan truyÒn mÆn trong 5 n¨m khai th¸c) vµ tÝnh<br /> to¸n lan truyÒn trong thêi gian 5 n¨m vµ biªn giíi mÆn nh¹t vµo thêi ®iÓm ban ®Çu lµ mÆt ph¼ng<br /> ®øng ng¨n c¸ch hai lo¹i n­íc nh¹t vµ mÆn. Tr­êng vËn tèc ®­îc tÝnh to¸n dùa vµo tr­êng mùc n­íc,<br /> hÖ sè thÊm vµ ®é rçng h÷u hiÖu. §èi víi c¸t h¹t trung ®é lç rçng h÷u hiÖu cã thÓ ®¹t tíi trªn 0.3 vµ<br /> ®é ph©n t¸n cã thÓ dao ®éng trong kho¶ng 2.5m 20m [6]. Nh»m thiªn vÒ ®é an toµn cao, c¸c th«ng<br /> sè cña tÇng dïng m« h×nh nhiÔm mÆn ®­îc chän nh­ sau: ®é lç hæng h÷u hiÖu nhh=0.11 (b»ng hÖ sè<br /> nh¶ n­íc träng lùc); hÖ sè ®Æc tÝnh ph©n t¸n theo hai ph­¬ng X vµ Y lµ ax=ay=10m .<br /> Tr­êng vËn tèc sau 5 n¨m khai th¸c cho trªn H×nh 6. B­íc l­íi ®­îc lÊy b»ng nhau theo c¶<br /> ph­¬ng X vµ Y vµ b»ng 15m (®Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c b­íc l­íi kh«ng nªn lín h¬n 20m). L­íi<br /> phÇn tö h÷u h¹n vµ thø tù nót cho trªn H×nh 5 : 2278 phÇn tö víi 2380 nót. Do thµnh phÇn vËn tèc<br /> theo h­íng vu«ng gãc víi ba biªn kh«ng s¸t bê biÓn rÊt bÐ vµ cã thÓ xem b»ng 0 (tÝnh ®èi xøng cña<br /> tr­êng thÊm) nªn cã thÓ xem ba biªn nµy lµ ba biªn kh«ng cã sù trao ®æi mÆn (tøc lµ gradient nång<br /> ®é theo h­íng vu«ng gãc víi biªn b»ng 0).<br /> §iÒu kiÖn biªn ®­îc thÓ hiÖn trªn H×nh 5. §iÒu kiÖn ban ®Çu lµ nång ®é muèi trong toµn miÒn<br /> m« h×nh b»ng 0. TÝnh to¸n ®­îc thùc hiÖn cho 5 n¨m víi b­íc thêi gian lµ 15 ngµy.<br /> 0 80 160 240 320 400 480 560 640 720 800 880 960 1040 1120 1200 1280 1360 1440 1520<br /> 1040 1040<br /> 960 960<br /> 880 880<br /> 800 800<br /> Biªn cã mùc n­íc kh«ng ®æi (bê biÓn)<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 720 720<br /> 640 640<br /> 299 305<br /> 560 560<br /> 480 181 187 480<br /> K<br /> hu<br /> ng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 400 400<br /> m<br /> iÒ<br /> n<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 320 320<br /> m<br /> «<br /> h×<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 240 240<br /> nh<br /> la<br /> n<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 160 160<br /> tru<br /> yÒ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 80 80<br /> n<br /> m<br /> Æn<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0 0<br /> 0 80 160 240 320 400 480 560 640 720 800 880 960 1040 1120 1200 1280 1360 1440 1520<br /> <br /> <br /> H×nh 4. Mùc n­íc sau 5 n¨m khai th¸c miÒn m« h×nh 1040m1520m<br />  (m) Nót thø 2312 Biªn cã dC/dn =0 Nót thø 2380<br /> 510<br /> 480<br /> 450<br /> 420<br /> 390<br /> 360<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Biªn cã C =const<br /> Biªn cã dC/dn=0<br /> 330<br /> 300<br /> 270<br /> 240<br /> 210<br /> 180<br /> 150<br /> 120<br /> 90<br /> 60<br /> 30<br /> 0<br /> 510<br /> 540<br /> 570<br /> 600<br /> 630<br /> 660<br /> 690<br /> 720<br /> 750<br /> 780<br /> 810<br /> 840<br /> 870<br /> 900<br /> 930<br /> 960<br /> 990<br /> 1020<br /> 1050<br /> 1080<br /> 1110<br /> 1140<br /> 1170<br /> 1200<br /> 1230<br /> 1260<br /> 1290<br /> 1320<br /> 1350<br /> 1380<br /> 1410<br /> 1440<br /> 1470<br /> 1500<br /> . Nót thø 1 2 3 Biªn cã dC/dn =0 Nót thø 67 68<br /> H×nh 5. B­íc l­íi vµ ®iÒu kiÖn biªn miÒn m« h×nh 1040m1520m<br /> (m) Nót thø 2312 Biªn cã dC /dn =0 Nót thø 2380<br /> 510<br /> 480<br /> 450<br /> 420<br /> 390<br /> 360<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Biªn cã C =const<br /> Biªn cã dC/dn=0<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 330<br /> 300<br /> 270<br /> 240<br /> 210<br /> 180<br /> 150<br /> 120<br /> 90<br /> 60<br /> 30<br /> 0<br /> 510<br /> 540<br /> 570<br /> 600<br /> 630<br /> 660<br /> 690<br /> 720<br /> 750<br /> 780<br /> 810<br /> 840<br /> 870<br /> 900<br /> 930<br /> 960<br /> 990<br /> 1020<br /> 1050<br /> 1080<br /> 1110<br /> 1140<br /> 1170<br /> 1200<br /> 1230<br /> 1260<br /> 1290<br /> 1320<br /> 1350<br /> 1380<br /> 1410<br /> 1440<br /> 1470<br /> 1500<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Nót thø 1 2 3 Biªn cã dC /dn =0 Nót thø 67 68<br /> <br /> <br /> H×nh 6. Tr­êng vËn tèc thùc sau 5 n¨m khai th¸c: vËn tèc (m/ng®) vµ h­íng dßng ch¶y (chiÒu<br /> dµi mòi tªn cã tû lÖ víi gi¸ trÞ vËn tèc)<br />  (m) T©m côm khai th¸c<br /> 510<br /> 480<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Biªn cã nång ®é t­¬ng ®èi C =const=1.0<br /> 450<br /> 420<br /> 390<br /> 360<br /> Biªn cã dC/dn=0<br /> <br /> <br /> <br /> 330<br /> 300<br /> 270<br /> 240<br /> 210<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.8<br /> 0.9<br /> 180<br /> 150<br /> 120<br /> 90<br /> 60<br /> 30<br /> 0<br /> 510<br /> 540<br /> 570<br /> 600<br /> 630<br /> 660<br /> 690<br /> 720<br /> 750<br /> 780<br /> 810<br /> 840<br /> 870<br /> 900<br /> 930<br /> 960<br /> 990<br /> 1020<br /> 1050<br /> 1080<br /> 1110<br /> 1140<br /> 1170<br /> 1200<br /> 1230<br /> 1260<br /> 1290<br /> 1320<br /> 1350<br /> 1380<br /> 1410<br /> 1440<br /> 1470<br /> 1500<br /> (m)<br /> H×nh 7. Ph©n bè nång ®é muèi t­¬ng ®èi so víi nång ®é muèi n­íc biÓn sau 5 n¨m<br /> <br /> KÕt qu¶ cho thÊy vµo n¨m thø n¨m n­íc khai th¸c hÇu nh­ kh«ng bÞ nhiÔm mÆn vµ nång ®é<br /> muèi t¹i phÇn ven c«ng tr×nh khai th¸c chØ b»ng kho¶ng 0.11% nång ®é muèi trong n­íc biÓn (H×nh<br /> 7). Xu thÕ t¨ng nång ®é muèi theo thêi gian cã thÓ ®­îc m« t¶ qua biÕn ®æi nång ®é muèi t­¬ng ®èi<br /> t¹i ®iÓm cã to¹ ®é (600;465) (gÇn lç khoan khai th¸c ë nót 187 víi täa ®é (580;460) trªn H×nh 8 vµ<br /> sau 8 n¨m ®¹t nång ®é t­¬ng ®èi kho¶ng 0.3%. Xu thÕ nµy tû lÖ víi b×nh ph­¬ng thêi gian vµ nãi<br /> lªn mét khi kh¶ n¨ng nhiÔm mÆn b¾t ®Çu th× nã sÏ rÊt nhanh chãng lµm mÆn h¼n n­íc khai th¸c.<br /> <br /> 0.0030<br /> T )<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0028<br /> -05<br /> )T+ 44 d)<br /> e =8 2<br /> <br /> <br /> -05 0.99 uare<br /> <br /> 9E<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0026<br /> -16 1: 0 De ints sed e =<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 811<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0024<br /> q<br /> C= ree nt of ta po nts u egre<br /> <br /> 5 + ; De inatio d = 8<br /> 15 ree (R-s<br /> <br /> (4.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0022<br /> De efficie of da ta po ults: D<br /> Nång ®é t­¬ng ®èi C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> n<br /> 36E 2:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0020<br /> .98 .97 term us<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0018<br /> Co mber of da t Res<br /> i<br /> <br /> <br /> g<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0016<br /> Nu mber ial Fi<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> E-0 42<br /> (2.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0014<br /> Nu lynom<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0012<br /> 0.0010<br /> Po<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0008<br /> g<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 0.0006<br /> 0.0004 §iÓm kÕt qu¶ m« h×nh<br /> 0.0002<br /> 0.0000<br /> 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br /> Thêi gianT (n¨m)<br /> H×nh 8. Xu thÕ t¨ng nång ®é muèi sau 8 n¨m khai th¸c<br /> <br /> 3. KÕt luËn: Víi ph­¬ng ph¸p m« h×nh phÇn tö h÷u h¹n ¸p dông cho tÇng Holocen cña khu vùc<br /> B×nh TrÞ Thiªn nªu trªn cho phÐp ta ®¸nh gi¸ ®­îc kh¶ n¨ng x©m nhËp mÆn cña n­íc biÓn trong qu¸<br /> tr×nh khai th¸c hoÆc dù ®Þnh khai th¸c. Nã cung cÊp c¬ së ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng nhiÔm mÆn n­íc khai<br /> th¸c ®Ó tõ ®ã ®­a ra c¸c biÖn ph¸p h¹n chÕ ng¨n ngõa. Ph­¬ng ph¸p nµy gãp phÇn nghiªn cøu gi¶m<br /> thiÓu møc ®é « nhiÔm nguån n­íc trong vÊn ®Ò khai th¸c n­íc sinh ho¹t, phôc vô cho cÊp n­íc sinh<br /> ho¹t n«ng th«n ph¸t triÓn bÒn v÷ng. §©y lµ tÇng chøa n­íc cã liªn quan trùc tiÕp ®Õn n­íc mÆt n­íc<br /> m­a ngÊm xuèng tõ mÆt ®Êt nªn c«ng t¸c b¶o vÖ m«i tr­êng xung quanh tr¸nh nhiÔm bÈn nguån<br /> n­íc ph¶i ®­îc quan t©m ®óng møc.<br /> <br /> Abstract: Groundwater abstraction in the coastal areas is ussually threaten by seawater intrusion.<br /> This is specifically related to the Central coastal area of Vietnam, where the plains are narrow and<br /> dry season is long during the year. Therefore, the seawater intrusion prediction is important for<br /> both existing and designed groundwater abstraction facilities. Another characteristics of<br /> groundwater aquifers that is favorable for seawater intrusion into the aquifers is that the aquifers<br /> are of thin thickness and low permeability and central groundwater abstraction requires greater<br /> water level drawdown what makes the seawater intrusion easier and faster. The authors present the<br /> finite element method in seawater intrusion modelling and its illustration application. The<br /> modelling allows prediction of seawater intrusion in the abstraction that contributes to protection<br /> and sustainable groundwater development.<br /> <br /> Tµi liÖu tham kh¶o:<br /> <br /> 1. Peter S. Huyakorn & George F. Pinder (1983). Computational methods in subsurfaceflow.<br /> Academic Press, Inc. Harcourt Brace Jovanivich, Publishers.<br /> 2. NguyÔn thµnh C«ng (2003), Ph­¬ng ph¸p m« h×nh sè trong ®¸nh gi¸ lan truyÒn mÆn n­íc d­íi<br /> ®Êt vµ ¸p dông thùc tÕ mét khu vùc ®iÓn h×nh ven biÓn Trung bé ViÖt nam. B¸o c¸o chuyªn ®Ò tiÕn<br /> sÜ. ViÖn khoa häc Thuû lîi.<br /> 3. Jacob Bear and Arnold Verruijt, (1987). Modeling groundwater flow and pollution, D. Reidel<br /> Publishing Company, Dordrecht, Holand.<br /> 4. Jacob Bear (1987). Hydraulics Of Groundwater, McGraw-Hill Book Company.<br />