Ứng dụng kỹ thuật đồng vị xác định lượng bổ cập cho nước dưới đất tại vùng Gio Linh, Quảng Trị

Tóm tắt Nghiên cứu áp dụng phương pháp xác định lượng bổ cập cho nước dưới đất trên cơ sở lý thuyết của Toth (1995) dựa vào tuổi của các mẫu nước dưới đất kết hợp với đặc điểm địa chất, thành phần thạch học và cấu trúc địa chất thủy văn. Tuổi hay thời gian lưu nước dưới đất phụ thuộc vào chiều sâu, thế nằm, đặc điểm thủy lực, tính chất chứa, nhả nước của tầng chứa nước. Tuổi nước dưới đất được xác định bằng kỹ thuật đồng vị đồng vị phóng xạ triti (3H), các thông số địa chất thủy văn lỗ khoan được quan trắc bằng thực nghiệm ngay tại hiện trường. Trong nghiên cứu này, vùng nghiên cứu được lựa chọn là vùng đồng bằng ven biển thuộc huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị. Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng bổ cấp trung bình cho tầng chứa nước Holocen trên khu vực nghiên cứu là 126 mm/năm với khoảng dao động từ 79 mm/năm đến 229 mm/năm. Kết quả tính toán lượng bổ cập sẽ góp phần vào việc xác định nguồn hình thành trữ lượng động tự nhiên của tầng chứa nước trong khu vực.

pdf11 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 381 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ứng dụng kỹ thuật đồng vị xác định lượng bổ cập cho nước dưới đất tại vùng Gio Linh, Quảng Trị, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 2017 33 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐỒNG VỊ XÁC ĐỊNH LƯỢNG BỔ CẬP CHO NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI VÙNG GIO LINH, QUẢNG TRỊ Trần Thành Lê, Phạm Quý Nhân Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội Tóm tắt Nghiên cứu áp dụng phương pháp xác định lượng bổ cập cho nước dưới đất trên cơ sở lý thuyết của Toth (1995) dựa vào tuổi của các mẫu nước dưới đất kết hợp với đặc điểm địa chất, thành phần thạch học và cấu trúc địa chất thủy văn. Tuổi hay thời gian lưu nước dưới đất phụ thuộc vào chiều sâu, thế nằm, đặc điểm thủy lực, tính chất chứa, nhả nước của tầng chứa nước. Tuổi nước dưới đất được xác định bằng kỹ thuật đồng vị đồng vị phóng xạ triti (3H), các thông số địa chất thủy văn lỗ khoan được quan trắc bằng thực nghiệm ngay tại hiện trường. Trong nghiên cứu này, vùng nghiên cứu được lựa chọn là vùng đồng bằng ven biển thuộc huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị. Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng bổ cấp trung bình cho tầng chứa nước Holocen trên khu vực nghiên cứu là 126 mm/năm với khoảng dao động từ 79 mm/năm đến 229 mm/năm. Kết quả tính toán lượng bổ cập sẽ góp phần vào việc xác định nguồn hình thành trữ lượng động tự nhiên của tầng chứa nước trong khu vực. Từ khóa: Kỹ thuật đồng vị, bổ cập, nước dưới đất, trữ lượng động. Application of isotope technique to estimate groundwater recharge amount in Gio Linh, Quang Tri Abstract This study applied the groundwater recharge estimation method based on Thoth’s theory that uses groundwater sample age, geological characteristics, lithologic components, and hydrogeological structure as parameters. Age or storage time of groundwater depends on the depth, geological structure, hydraulic characteristic, storativity and dischargeability of the aquifer. The age of groundwater is estimated by Isotope technique using 3H isotope; hydraulic parameters of the borehole are determined by fi eld tests. This study focused on groundwater of Gio Linh coastal area plain, Quang Tri province. The results showed that the average amount of groundwater recharge to Holocen aquifer is 126 mm/year, ranging from 79 to 229 mm/year. The groundwater recharge estimation contributes to the determination of the dynamic groundwater storage origin in this area. Keywords: isotope techniques, investigation, water resources, recharge, groundwater. 1. Tổng quan ứng dụng kỹ thuật đồng vị trong điều tra đánh giá tài nguyên nước dưới đất Kỹ thuật đồng vị được coi là tiên tiến và cũng chỉ mới được áp dụng trong vài thập niên gần đây. Tính toán bổ cập nước đã được giải quyết thành công (IAEA, 1983) bằng sử dụng đồng vị tự nhiên của nước như oxy 18 (18O) hoặc deuterium (2H), hoặc tritium (T) làm chỉ thị vì chúng là thành phần của phân tử nước có tính “bảo thủ” (conservative) tức là điều kiện môi trường rất ít ảnh hưởng đến thành phần của chúng trong suốt quá trình thấm (De Vries and Von Hoyer, 1988; Allison Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 201734 vcs, 1994; Clark I. D. and Fritz P., 1997; Russell and Minor, 2002; Thomas and Albright, 2003; Zhu et al., 2003; Subyani A. M, 2004). Nước mưa không chỉ dừng lại ở bổ cấp nước cho nước ngầm, mà thông qua bổ cấp hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp nó tạo ra các quá trình biến đổi hóa lý, hóa học, sinh hóa,v.v... tạo nên các cân bằng vật chất mới, các dị thường hóa học, đặc biệt là có tiềm năng tăng cườ ng các vấn đề ô nhiễm cho tầng chứa nước được bổ cấp. Áp dụng kỹ thuật đồng vị để xác định nguyên nhân và cơ chế nhiễm mặn nước trong tầng chứa nước ngầm đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm giải quyết như G. Conrad và J. Ch. Fonte ( 1970) ở vùng nghiên cứu tây bắc Sahara; Gat (1975): Vùng duyên hải Israel; Payne và nnk (1979) nghiên cứu cơ chế nhiễm mặn nước ngầm vùng thung lũng Mexicali (Mexico). Kỹ thuật đồng vị trong nghiên cứu bài toán thấm của nước mưa xuống nước ngầm, cơ chế xâm nhập mặn, thấm mất nước qua thân và vai đập các công trình thủy công,... đã được triển khai thành công ở nước ngoài và trở thành một phương pháp nghiên cứu hiệu quả để định lượng mức nước bổ cấp của nước mưa cho các tầng nước ngầm; xác định tuổi từ đó biết rõ cơ chế xâm nhập mặn, nguồn gốc xâm nhập mặn; định lượng nước thấm mất nước của lòng hồ, thân, vai đập các công trình thủy công Ở Việt Nam kỹ thuật đồng vị đã được áp dụng để xác định tuổi, nguồn gốc nước dưới đất, nước khoáng, nước nóng vùng đồng bằng Bắc Bộ (Bùi Học, Nguyễn Thượng Hùng, Vũ Ngọc Kỷ, 1985 - 1986). Mộ t số kế t luậ n đượ c rú t ra là : (i) nước ngầm ở đồng bằng Bắc Bộ có tuổi từ hàng trăm đến hàng nghìn năm nguồn gốc ngấm, (ii) tốc độ vận động theo hướng Tây Bắc- Đông Nam là 9 - 10 m/năm, (iii) nước ngầm ở đồng bằng Nam Bộ có tuổi từ hàng nghìn đến hàng vạn năm, nguồn gốc chôn vùi, (iiii) tốc độ vận động 1-2 m/năm. Việc đánh giá tiềm năng nước nóng, nước khoáng khu vực miền Trung đã đưa ra kết luận nguyên nhân nhiễm mặn nước dưới đất ở khu vực ven biển này là do hòa tan muối khoáng từ đất. Võ Tiến Tài (1990) nghiên cứu cơ chế nhiễm mặn NDĐ khu vực Nam Bộ sử dụng kỹ thuật đồng vịđã kết luận: (1) - NDĐ nhiễm mặn do rửa lũa. (2) - Hòa trộn với nước biển và một phần do bay hơi. Nguyễn Kiên Chính (2000) đã nghiên cứu khả năng bổ cập từ các sông lớn đồng bằng Nam Bộ kết luận nước ngầm tầng QI- III vùng Cù Lao Long Phước, thành phố Hồ Chí Minh nhiễm mặn do hòa trộn với nước biển hiện đại. Với khu vực đồng bằng Nam Bộ, nghiên cứu của Nguyễn Kiên Chính đã đưa ra kết luận: (i) Nước ngầm tầng QI-III bị nhiễm mặn do hòa trộn với nước biển và do hòa tan muối khoáng, (ii) tầng N2b nước ngầm nhiễm mặn chỉ do hoà trộn với nước biển, (iii ) Số liệu về tuổi cho thấy sự hiện diện của nước biển cổ bị chôn vùi trong tầng chứa từ Pliocen, (iiii) phân bố các tầng nước mặn theo cơ chế nhiễm mặn. Đặng Đức Nhận và nnk (2007, 2013), nghiên cứu về thành phần đồng vị nước mưa và nước mặt sông Hồngqua đó xác định: (i) hoạt độ 3H trong nước mưa tại trạm Hà Nội (3,58 ± 1,51) TU, trong nước từ sông Hồng là (4,14 ± 1,45) TU; (ii) mối quan hệ giữa δ2H và δ18O sông Hồng khu vực Hà Nội là δ2H = 7.65 * δ18O + 7.02 (R2 = 0,79). Qua đó làm cơ sở cho việc tính toán tuổi nước mưa và mối quan hệ giữa nước mưa, nước mặt với nước dưới đất thông qua kết quả quan trắc cơ sở này. Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 2017 35 Như vậy, có thể thấy việc xác định tuổi nước dưới đất thông qua đồng vị phóng xạ đã được nghiên cứu và triển khai.Việc nghiên cứu ứng dụng đồng vị phóng xạ trong điều tra xác định tuổi là cần thiết.Đặc biệt việc xây dựng được quy trình điều tra đánh giá giá trị bổ cập thông qua việc xác định tuổi ngày càng cần thiết. 2. Giới thiệu khu vực nghiên cứu Vùng nghiên cứu là đồng bằng ven biển ở Huyện Gio Linh có diện tích khoảng 200 km2, được giới hạn bởi dòng sông Bến Hải ở phía bắc, sông Thạch Hãn ở phía nam, các dải núi và đồi có độ cao 50 - 145 m ở phía tây và Biển Đông ở phía đông (hình 1). Địa hình vùng đồng bằng nghiên cứu tương đối thoải với độ cao trung bình 0,4 ÷ 4,7 m so với mực nước biển ngoại trừ các đụn cát trắng có độ cao 10,5 ÷ 22,3 m dọc bờ biển đóng vai trò như những bức tường tự nhiên chắn sóng biển tràn vào đất liền bên trong. Về mùa khô, nước mặn theo dòng sông xâm nhập sâu vào đất liền tới 30 km ở sông Bến Hải và 35 km ở sông Thạch Hãn. Trong vùng nghiên cứu, nguồn nước chủ yếu cấp cho sinh hoạt là bãi gồm 11 giếng ở thị trấn Gio Linh khoan lấy nước trong tầng chứa nước Pleistocene với tổng lượng khai thác khoảng 13.500 m3/ngày, 7442 giếng đào và 6384 giếng khoan nông trong tầng chứa nước Holocene nằm rải rác trong vùng nghiên cứu với tổng lượng khai thác khoảng 15.900 m3/ ngày (Nguyễn Thanh Sơn, 2009). Vùng nghiên cứu có đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa rõ rệt: mùa khô kéo dài từ tháng I - VII và mùa mưa từ tháng VIII - XII. Theo tài liệu quan trắc từ năm 1976 – 2011 của trạm Đông Hà, lượng mưa trung bình vùng nghiên cứu là 2288 mm/năm, trong đó tổng lượng mưa các tháng mùa mưa là 1831 mm. Hình 1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu Theo các kết quả của các dự án đo vẽ bản đồ địa chất, thăm dò tìm kiếm nước dưới đất trước đây (Nguyễn Văn Thể, 1984; Nguyễn Văn Long, 1986; và Khổng Văn Bê, 2003), trong vùng nghiên cứu có mặt 2 nhóm thành tạo đá gốc, đó là các thành tạo có tuổi Paleozoi (O 3 -S 1 , D 1-2 , D 2-3 , và P 2 ) lộ ra ở các núi, đồi cao ở phía tây vùng nghiên cứu và thành tạo gắn kết yếu có tuổi Miocene muộn ( 31N ) nằm ẩn dưới bề mặt đồng bằng ở phía đông (Hình 2b); phủ bất chỉnh hợp trực tiếp trên bề mặt san bằng của các thành tạo đá gốc này là các trầm tích Đệ tứ bở rời Pleistocene và Holocene tạo nên bề mặt đồng bằng và các đụn cát ven biển như hiện nay. Ngoài ra còn lộ ra các khối basalt olivine tuổi Holocene sớm ( 12Qβ ) có phần trên và dưới thường bị phong hóa thành sét mềm dẻo xốp màu nâu đỏ, còn phần giữa vẫn rắn chắc nguyên khối lộ ra ở các đồi thấp phía tây và bắc liền kề với đồng bằng. Qua kết quả hút nước thí nghiệm của các đề án (Khổng Văn Bê, 2003; Nguyễn Trường Giang, 1995; Nguyễn Văn Long, 1986) cho thấy các kết quả thông số địa chất thủy văn tầng chứa nước Holocen: hệ số thấm K = 1,9 - 4,58m/ng, trung bình 3,14 m/ng, hệ số nhả nước trọng lực (μ) 0,01-0,5, độ lỗ rỗng (n) 0,34 - 0,41, trung bình 0,37. Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 201736 Hình 2: Bản đồ địa chất và cột địa tầng khu vực nghiên cứu 3. Phương pháp xá c đị nh giá trị cung cấp thấm của nước mưa cho nước dưới đất bằ ng đồ ng vị phóng xạ Triti 3.1 Cơ sở lý thuyết Lượng bổ cập của nước mưa cho nước dưới đất được xác định trên cơ sở tuổi hay còn được gọi là thời gian lưu trung bình của nước trong tầng chứa nước. Thờ i gian lưu trung bì nh củ a nướ c trong tầ ng chứa nước nông, ví dụ như trong tầng Holocen được xác định trên cơ sở hoạ t độ của triti trong nướ c. Tritium (3H) là đồng vị phóng xạ có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo, nhưng các quan trắc hoạt độ 3H trong nước mưa ở Việt Nam trong hai thập kỷ gần đây cho thấy nguồn 3H nhân tạo gần như đã không còn mà chỉ còn nguồn tự nhiên (Đặng Đức Nhận et al., 2013). Trong tự nhiên 3H được tạo ra từ phản ứng hạt nhân giữa nitơ-14 và nơtron trong vũ trụ (phản ứng 1) (Kresic, 2007). 14N + n → 12C + 3H (1) Triti phân rã phóng xạ theo phương trình (2) với chu kỳ bán hủy T 1/2 = 12,43 năm. 1 3H → 2 3He+ β- (2) Hoạ t độ triti thường được đo bằng hai phương phá p: (i) đo trự c tiế p hoạt độ phóng xạ β- bằ ng phương phá p đếm nhấp nháy lỏng sau khi là m già u bằng điệ n phân, (ii) đo giántiếpnồng độ 3H trong mẫu bằ ng phương phá p triti-heli Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 2017 37 (3H-3He, phương trình 2) sử dụng khối phổ kế. Trong định tuổi nước dưới đất, phương pháp 3H-3He có độ chính xác cao hơn phương pháp đo trực tiếp phóng xạ β- vì phương pháp 3H-3He không cần quan tâm đến hoạt độ của 3H trước khi xâm nhập vào tầng bão hòa nước. Nồng độ 3He sinh ra từ phân rã 3H trong mẫu nước được xác định bằng biểu thức (3) (Toth, 1995): ( ) ( )( )3 14 4 44 021 10 1. trit . tot tot atm . eq atmHe . He R R He R β= ⋅ ⋅ − + − (3) Trong đó: 3He trit : là nồng độ 3He có nguồ n gố c từ phân rã 3H (đơn vị cm3 STP/g H 2 O) 4He tot : nồng độ 4He đo được trong mẫu nước (đơn vị cm3 STP/ g H 2 O) R tot : Tỷ số giữa nồng độ 3He/ 4He trong mẫu nước R atm : Tỷ số giữa nồng độ 3He/ 4He trong khí quyển (1.384x10-5). 4He eq : nồng độ 4He của không khí trong nước ở trạng thái cân bằng (đơn vị cm3 STP/ g H 2 O) β: là hệ số mấ t cân bằ ng giữ a 3H và 3He Heli-3 và heli-4 là các đồng vị bền nên nồng độ của chúng trong mẫu nước được xác định bằng phương pháp khối phổ kế sau khi tách hai khí này bằng phương pháp hút chân không mẫu và thu khí vào các bẫy được làm lạnh. Tuổi nước dưới đất được tính như sau: 3 1 2 3 1 2 / . trit _ T Heln ln H τ ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠ (4) Giá trị cung cấp thấm của nước mưa cho nước dưới đất được xác định trên cơ sở tuổi và các thông số chiều sâu lỗ khoan, mực nước trong lỗ khoantheo công thức của Toth [8] như sau: CD ( EL WT )W n A − −≥ (5) Trong đó : W: giá trị cung cấ p thấ m (mm/năm) CD: Chiề u sâu lỗ khoan, vị trí lấ y mẫ u đồ ng vị (m) EL: Cao độ miệ ng lỗ khoan (m) WT: Cao độ mự c nướ c lỗ khoan (m) A: Tuổ i củ a nướ c trong lỗ khoan. n: độ lỗ rỗ ng đấ t đá (%), đượ c tí nh theo cá c tà i liệ u phân tí ch thà nh phầ n hạ t. 3.2. Phương pháp lấy mẫu, xử lý mẫu và phân tích mẫu Các mẫu nước trong khu vựcGio Linh được lấy từ tầng Holocen và các giếng khoan, giếng đào hộ gia đình để phân tích xác định hoạt độphóng xạ của 3H theo các đợt lấy mẫu của năm 2017. Sơ đồ vị trí lấy mẫu được trình bày trên hình 3. Dụng cụ lấy mẫu gồm: GPS định vị vị trí lấy mẫu; máy đo nhanh hiện trường các thông số EC, Eh, T0C, pH, DO; bơm chìm lấy mẫu; chai nhựa HDPE; sổ ghi chép thông tin địa tầng cấu trúc giếng; Etiket ghi nhãn dán nhãn.Lấy mẫu: mẫu được lấy lên từ giếng khoan, phải đảm bảo không có nước lắng động (hay nói cách khác nước là của tầng chứa nước) được quan trắc đến khi nhiệt độ, pH, Ec ổn định thì tiến hành lấy mẫu. Dung tích mẫu được lấy là 500 ml, mẫu được đựng trong chai nhựa HDPE nắp đậy kín tránh trao đổi đồng vị với ẩm không khí. Mẫu đưa về phòng thí nghiệm được xử lý lọc qua phin lọc lỗ 0,45 μm, việc lọc mẫu trước khi cho vào lọ là rất quan trọng vì chỉ phân tích thành phần tan trong nước, phần keo hoặc các hạt lơ lửng phải Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 201738 loại bỏ, chúng không phải là thành phần của nước. Hơn nữa, các hạt lơ lửng có thể là các tâm hấp thụ kim loại nặng hoặc là các hạt khoáng chất, khi axit hóa chúng sẽ tan vào dung dịch làm cho thành phần hóa học của mẫu bị thay đổi. Phân tích mẫu: Mẫu được đo hoạt độ 3H bằngmáy đếm nhấp nháy lỏng, LSC (Liquid Scintillation Counter).Việc đếm nhấp nháy lỏng chính là đểđịnh lượng hoạt độ các đồng vị phát bức xạ beta (β) như Triti (3H). Ngưỡng phát hiện của phương pháp là ±0,15TU. Độ chính xác của phép phân tích được kiểm soát bằng cách đo mẫu nước “chết”, tức là mẫu không có triti. Hình 3. Sơ đồ vị trí lấy mẫu phân tích hàm lượng 3H trong tầng chứa nước Holocen khu vực Gio Linh 3.3. Kết quả Bảng 2 trình bày các kết quả phân tích xác định hoạt độ triti trong các mẫu nước nghiên cứu. Theo đó, hàm lượng (3H) trong nước ngầm tầng chứa Holocen dao động từ 0,2 đến 2,5 TU bằng phương pháp nhấp nháy lỏng LSC, được so sánh với hoạt độ phóng xạ nước mưa của trạm Hà Nội (3,27 ± 1,41) TU 2007-2013 (Đặng Đức Nhận và nnk). Bảng 2. Hàm lượng 3H trong các lỗ khoan của TCN Holocen TT Tên giếng lấy mẫu Độ sâu giếng, CD (m) Hà m lượ ng T (TU) Sai số ± Hà m lượ ng He 1 NDĐ 01 5,1 2,65 0,12 3,570 2 NDĐ08 11,6 0,82 0,16 1,481 3 NDĐ09 13,4 1,57 0,21 25,109 4 NDĐ12 5,7 2,53 0,22 0,722 5 NDĐ13 20,7 0,21 0,20 17,375 6 NDĐ17 10,1 1,27 0,22 5,094 7 NDĐ19 11,2 0,82 0,21 3,154 8 NDĐ20 8,1 1,99 0,11 4,013 9 NDĐ22 7,3 1,37 0,19 0,868 10 NDĐ23 22,5 0,32 0,20 11,551 Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 2017 39 Kết quả đề tài mã số TNMT 2016.02.20, 2017 Kết quả tính toán xác định giá trị cung cấp thấm tầng Holocen trong khu vực được thể hiện ở bảng 3. Trong đó giá trị cung cấp thấm trung bình khu vực Gio Linh, Quảng Trị là 126,49 mm/năm, lớn nhất là 229,67 mm/năm. Bảng 3. Kết quả tính tuổi và lượng bổ cập nước ngầm tại khu vực nghiên cứu TT Tên giếng Độ sâu, CD (m) Cao độ mực nước tĩnh, WT (m) Cao độ miệng giếng, EL (m) Độ lỗ hổng đất đá, n (%) Tuổi, A (năm) Giá trị cung cấp thấm (W) (mm/năm) 1 NDĐ 01 5.1 1.174 2,856 0,39 15.3 94.59 2 NDĐ08 11.6 1.970 3,467 0,39 18.5 186.72 3 NDĐ09 5.7 1.713 2,854 0,41 4.1 229.67 4 NDĐ12 13.4 1.554 2,157 0,38 50.8 78.92 5 NDĐ13 20.7 1.727 3.807 0,35 79.4 86.55 6 NDĐ17 10.1 1.345 2.915 0,36 28.9 121.01 7 NDĐ19 11.2 1.692 3.762 0,38 28.3 112.04 8 NDĐ20 8.1 1.347 2.907 0,42 19.8 135.42 9 NDĐ22 7.3 1.364 2.914 0,38 8.8 113.45 10 NDĐ23 22.5 1.992 2792 0,41 64.8 106.53 Giá trị max 79.4 229.67 Giá trị min 4.1 78.92 Giá trị trung bình 31.87 126.49 3.4. Thảo luận Từ tài liệu cột địa tầng lỗ khoan cũng như bơm hút nước thí nghiệm cho thấy phần giữa của các thành tạo Đệ tứ rất không đồng nhất về mặt thạch học cũng như hệ số thấm (Hình 2).Kết quả phân tích đồng vị AMS các mẫu đất lấy trong trầm tích đáy biển nông ở Bắc Trung Bộ cũng chỉ ra rằng có sự xáo trộn trật tự trầm tích vào cuối Holocene – đầu Pleistocene (Dương Quốc Hùng, 2012). Ngoài ra, dựa trên các kết quả đo vẽ địa vật lý, phân tích mẫu thạch học và nhịp trầm tích, nhiều nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các đồng bằng ven biển Bắc Trung Bộ đã trải qua 6 chu kỳ trầm tích tương ứng với 3 thời kỳ biển tiến – biển thoái (La Thế Phúc, 2002). Như vậy, với các vị trí khác nhau lượng bổ cập nước mưa là khác nhau phụ thuộc vào thành phần thạch học, hệ số thấm của đất đá. Qua nghiên cứu đánh giá được tốc độ bổ cập theo phương thẳng đứng là 0,3m/năm. Việc nghiên cứu bổ cập theo phương ngang trong nghiên cứu này chưa đề cập tới. Dưới đây là mô hình khái niệm về bổ cập và hướng vận động của nước dưới đất khu vực đồng bằng Gio Linh, Quảng Trị. Mô hình này cho thấy, hướng vận động từ Tây Bắc xuống đông nam, mô hình dạng Pitton cho thấy tuổi nước dưới đất tỷ lệ thuận với chiều sâu tầng chứa nước (Hình 4 và Hình 5). Hình 4. Sơ đồ mô phỏng dòng chảy ngầm TCN qp tại Gio Linh Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 201740 Hinh 5. Mặt cắt khối 3D địa tầng địa chất thủy văn toàn vùng nghiên cứu Hình 6. Bản đồ đẳng mực nước TCN qh khu vực nghiên cứu - Theo kết quả nghiên cứu của Trần Thành Lê (2017), lượng bổ cấp tính theo hoạt độ triti có phù hợp với các kết quả nghiên cứu bằng các phương pháp truyền thống. Cụ thể, theo tính toán Kết quả thí nghiệm đổ nước hố đào trên toàn khu vực Gio Linh (Vũ Thanh Tâm và Trần Thành Lê, 2014) thì lượng bổ cập tính trung bình đối với khu vực trầm tích có nguồn gốc gió biển trung bình 204,76 mm/năm, đối với khu vực trầm tích là sét, sét pha lượng bổ cập trung bình 7,48 mm/năm, đối với khu vực đất đá bazan phong hóa lượng bộ cập trung bình Nghiên cứu Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 17 - năm 2017 41 Hình 7. Biểu đồ phân bố tuổi theo độ sâu của nước dưới đất tại Gio Linh, 2017 với tốc độ là 0,3 m/năm Hình 8. Đồ thị quan hệ mực nước TCN qh với nước mưa trạm Cửa Việt 2012-2015 4. Kết luận Bằng việc sử dụng kỹ thuật đồng vị phóng xạ kết hợp với kết quả khảo sát, quan trắc thực địa, nghiên cứu này đã tính toán được giá trị bổ cập tự nhiên cho tầng chứa nước Holocen khu vực Gio Linh, Quảng Trị. Tổng giá trị bổ cập cho tầng chứa nước Holocen khu vực nghiên cứu trung bình là 126 mm/ năm chiếm 11% tổng lượng mưa, trong đó nơi bổ cập nhỏ nhất là 78 mm, nơi bổ cập lớn nhất 229 mm/năm và có xu hướng tăng dần ra phía biển. Tại khu vực gần biển, nước ngầm tầng Holocen có tuổi trẻ hơn phần trong lục địa. Để kiểm chứng kết quả thu được từ phương pháp đồng vị cần tiến hành thêm một số thí nghiệm thấm truyền thống khác như đổ nước hố đào(double ring), tốc độ thấm (seepage) để so sánh. 12,59 mm/năm. Như vậy, trung bình toàn khu vực theo this nghiệm thấm đổ nước hố đào là 106,12 mm/năm so với kết quả tính theo đồng vị bền là 126,49 mm/năm là tương đối tốt. - Qua kết quả quan trắc mực nước với mưa TCN qh cho thấy, mối quan hệ khá chặ