Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng đập ngầm ở các hải đảo phục vụ khai thác và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất, ứng dụng cho đảo Phú Quý tỉnh Bình Thuận

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG ĐẬP NGẦM Ở CÁC HẢI ĐẢO PHỤC VỤ KHAI THÁC VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT, ỨNG DỤNG CHO ĐẢO PHÚ QUÝ TỈNH BÌNH THUẬN

Ngành:

Phát triển nguồn nước (Mã số chuyên ngành: 62-44-92-01)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng đập ngầm ở các hải đảo phục vụ khai thác và bảo vệ tài nguyên nước dưới đất, ứng dụng cho đảo Phú Quý tỉnh Bình Thuận" giải quyết vấn đề cấp thiết về khan hiếm nước ngọt và xâm nhập mặn tại các hải đảo Việt Nam, đặc biệt là đảo Phú Quý, nơi nước ngầm là nguồn cung cấp chính. Nghiên cứu chỉ ra khoảng trống trong các nghiên cứu chuyên sâu về đập ngầm ở Việt Nam, đặc biệt là việc định lượng hiệu quả và đánh giá tích hợp các nguồn nước.

Mục tiêu chính của luận án là xây dựng cơ sở khoa học cho việc xây dựng đập ngầm trên các đảo và ứng dụng cho đảo Phú Quý. Luận án đã sử dụng phương pháp nghiên cứu đa dạng, bao gồm kế thừa sản phẩm khoa học hiện có, thí nghiệm trong phòng để kiểm chứng định tính khả năng ngăn mặn, giữ ngọt và nâng cao mực nước của đập ngầm. Đồng thời, luận án phát triển mô hình toán tổng hợp tích hợp nước mặt – nước ngầm, sử dụng các mô hình SWAT, MODFLOW và WTFM, được hiệu chỉnh và kiểm định bằng dữ liệu thực tế từ đảo Phú Quý giai đoạn 1995-2011.

Kết quả nghiên cứu đã khẳng định tính đúng đắn và hiệu quả của giải pháp đập ngầm. Luận án đã xây dựng ba tiêu chí đánh giá hiệu quả của đập ngầm, bao gồm khả năng dâng cao mực nước dưới đất, gia tăng trữ lượng nước dưới đất và tăng thể tích nước nhạt. Ứng dụng mô hình cho đảo Phú Quý cho thấy việc xây dựng đập ngầm sâu 5m có thể làm tăng cao mực nước dưới đất (ví dụ, cao hơn 2m vào mùa mưa) và gia tăng thể tích nước nhạt lên đến 5,9 triệu m³/năm cho một đập dài 6km. Luận án cũng xác định các điều kiện cần thiết về địa chất, địa chất thủy văn và môi trường nước để lựa chọn vị trí xây dựng đập ngầm tối ưu.

Những đóng góp mới của luận án bao gồm hoàn thiện cơ sở khoa học xây dựng đập ngầm ở hải đảo và đề xuất phương pháp tính toán, lượng hóa tác động của đập ngầm đến tài nguyên nước dưới đất và xâm nhập mặn. Luận án kết luận đập ngầm là giải pháp khả thi và có ý nghĩa khoa học, thực tiễn cao cho công tác quản lý tài nguyên nước ở các hải đảo.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của luận án

  • 2. Mục tiêu nghiên cứu

  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • 4. Phương pháp nghiên cứu

  • 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu

  • 6. Những đóng góp mới của luận án

  • 7. Bố cục của luận án

• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ XÂY DỰNG ĐẬP DÂNG NƯỚC NGẦM

  • 1.1 Khái niệm

  • 1.2 Tổng quan về giải pháp đập ngầm trên thế giới

  • 1.3 Tổng quan về các giải pháp bổ cập nước dưới đất ở Việt Nam

  • 1.4 Những khoảng trống trong nghiên cứu đập ngầm ở Việt Nam

  • 1.5 Kết luận chương 1

• CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC XÂY DỰNG ĐẬP NGẦM TRÊN ĐẢO

  • 2.1 Một số đặc điểm về tài nguyên nước trên các đảo

  • 2.2 Thí nghiệm trong phòng để đánh giá trực quan hiệu quả của đập ngầm

    • 2.2.1 Nhận xét

  • 2.3 Điều kiện cần thiết để chọn vị trí xây dựng đập ngầm

  • 2.4 Mô hình tích hợp nước mặt – nước ngầm để lượng hóa hiệu quả của đập ngầm

    • 2.4.1 Ba tiêu chí để đánh giá hiệu quả của đập ngầm, bao gồm

    • 2.4.2 Phát triển mô hình tích hợp nước mặt – nước ngầm

      • 2.4.2.1 Các phương pháp xác định lượng nước bổ cập

      • 2.4.2.2 Sự vận động của nước ngầm

      • 2.4.2.3 Lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường rỗng

      • 2.4.2.4 Tóm tắt phương pháp giải

  • 2.5 Các bước tiến hành tính toán mô phỏng dòng chảy ngầm trước và sau khi có đập ngầm

    • 2.5.1 Xây dựng mô hình số

    • 2.5.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

    • 2.5.3 Phân tích kết quả và mô phỏng các kịch bản

  • 2.6 Kết luận Chương 2

• CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN TỔNG HỢP ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC CHO ĐẢO PHÚ QUÝ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẬP NGẦM

  • 3.1 Giới thiệu vùng nghiên cứu

  • 3.2 Sự phù hợp của giải pháp đập ngầm với đảo Phú Quý

    • 3.2.1 Điều kiện về địa chất

    • 3.2.2 Điều kiện về địa chất thủy văn

    • 3.2.3 Lựa chọn sơ bộ vị trí dự kiến xây dựng đập ngầm

  • 3.3 Thiết lập mô hình số tính toán hiệu quả của đập ngầm đảo Phú Quý

    • 3.3.1 Tài liệu cơ bản

    • 3.3.2 Thiết lập mô hình

    • 3.3.3 Điều kiện biên

    • 3.3.4 Điều kiện ban đầu và thời đoạn tính toán

  • 3.4 Xác định lượng nước bổ cập

    • 3.4.1 Kết quả tính toán lượng nước bổ cập

  • 3.4.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

  • 3.5 Tính toán mô phỏng kịch bản khi chưa có đập

  • 3.6 Tính toán mô phỏng kịch bản khi có đập ngầm

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

  • 1. Những nội dung chính đã được thực hiện trong luận án

  • 2. Hướng phát triển và kiến nghị