Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Giải pháp ngăn mặn tạo nguồn nước ngọt cho đảo Cát Bà (07/11/2023)

Đảo Cát Bà có diện tích 300km² với lượng mưa trung bình năm khoảng 1500mm. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, hiện tượng thiếu nước sạch phục vụ sinh hoạt và phát triển kinh tế xã hội diễn ra khá phổ biến. Nguyên nhân của hiện tượng này là do nhu cầu về nước trên đảo tăng mạnh, đặc điểm cấu trúc địa chất, địa chất thủy văn trên đảo và do tác động của hiện tượng xâm nhập mặn. Với cấu trúc địa chất chủ yếu là các thành hệ đá vôi, chiếm khoảng 90% diện tích đảo. Bên cạnh đó, hệ thống đứt gãy trên đảo phát triển mạnh mẽ khiến cho các thành hệ đá vôi này thường bị nứt nẻ, dập vỡ mạnh nên tạo thành các cấu trúc chứa và vận động của nước dưới đất. Các đới nứt nẻ dập vỡ này cũng chính là các vị trí dịch chuyển của khối nước biển vào các tầng chứa nước dưới đất trên đảo Cát Bà gây nên hiện tượng nhiễm mặn nước dưới đất. Đề tài Nghiên cứu giải pháp ngăn mặn tạo nguồn nước ngọt cho đảo Cát Bà được nhóm nghiên cứu thuộcViện Địa chất (Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đề xuất, ThS. Nguyễn Mạnh Tùng làm chủ nhiệm, được triển khai và trình Hội đồng tư vấn, đánh giá nghiệm thu cuối tháng 12/2022 tại Sở Khoa học và Công nghệ.

Thi công thử nghiệm mô hình ngăn mặn bằng đập tại Gia Luận.

Mục đích của đề tài là xác định ảnh hưởng của quá trình xâm nhập mặn tới nguồn nước ngọt trên đảo Cát Bà và đề xuất giải pháp phòng chống, cải tạo nguồn nước bị nhiễm mặn; tạo nguồn nước ngọt trữ lượng lớn trên đảo Cát Bà thông qua mô hình thử nghiệm thực tế.

Ban chủ nhiệm đề tài tập trung nghiên cứu các nội dung chính về: Điều tra đặc điểm cấu trúc địa chất, địa chất thủy văn, hiện trạng mặn ngọt nước dưới đất trên đảo Cát Bà; Điều tra, xác định cơ chế và xu thế nhiễm mặn trên đảo Cát Bà; Nghiên cứu khả năng tạo nguồn nước ngọt trên đảo Cát Bà bằng ngăn mặn và đề xuất giải pháp công nghệ; Thực nghiệm giải pháp ngăn mặn tạo nguồn nước ngọt trong thực tiễn; Xây dựng tài liệu hướng dẫn giải pháp tạo nguồn nước ngọt trữ lượng lớn trên đảo Cát Bà và bàn giao công nghệ.

Theo nghiên cứu, 03 đới xâm nhập mặn chính gây nên hiện tượng nhiễm mặn nước dưới đất trên đảo Cát Bà gồm: đới Đông Nam đảo, đới Gia Luận và đới Phù Long. Các hệ thống nứt nẻ dập vỡ lớn trên đảo theo thứ tự từ lớn đến bé gồm phương Tây Bắc - Đông Nam, Đông Bắc - Tây Nam và phương á kinh tuyến.

Về giải pháp công nghệ ngăn mặn tạo nguồn nước ngọt trên đảo Cát Bà, Ban chủ nhiệm nhận thấy nhóm giải pháp sử dụng đập ứng dụng tại một số vị trí đới nứt nẻ dập vỡ có miền thoát tiếp xúc trực tiếp với biển là phù hợp nhất. Giải pháp lấn biển và giải pháp kết hợp bổ cập - hút mặn cũng có thể ứng dụng tại một số khu vực phía Tây, Tây Nam và Đông Nam đảo Cát Bà. Phương pháp đập có thể được sử dụng để tích trữ lượng nước thất thoát ra biển. Cụ thể, phía Bắc đảo có thể áp dụng tại khu vực Áng Kê, khu vực phà Gia Luận, khu vực hang Tùng Xép, xã Gia Luận, một số khu vực xã Phù Long, xã Hiền Hào. Khu vực trung tâm đảo có thể áp dụng giải pháp này tại thôn Hải Sơn và dọc theo vịnh Lan Hạ, xã Trân Châu, và một phần của xã Việt Hải. Phía Nam của đảo có thể áp dụng giải pháp này tại khu vực Hà Sen, thị trấn Cát Bà, khu vực áng Vẹm.

Nhóm nghiên cứu cũng đã xây dựng mô hình thử nghiệm ngăn mặn bằng đập tại khu vực xã Gia Luận. Trong suốt quá trình thử nghiệm, độ mặn của nước giảm mạnh, còn 0,31-0,74g/l, lưu lượng nước thu được biến động từ 0,5-6,6 m³/s. Kết quả này cho thấy, giải pháp ngăn mặn bằng đập là phù hợp nhất, có thể ứng dụng thực hiện tại nhiều vị trí trên đảo để bảo vệ nước dưới đất và có thể tạo ra nguồn nước ngọt trữ lượng lớn trên đảo Cát Bà. Đề tài cũng xây dựng các bước kỹ thuật thực hiện giải pháp ngăn mặn tạo nguồn nước ngọt cho các tầng chứa nước trên đảo Cát Bà gồm: xây dựng mục tiêu (xác định nhu cầu sử dụng nước, xác định các nguồn nước có khả năng ngăn mặn tạo nguồn nước ngọt, xác định quy mô và giải pháp công trình); khảo sát lựa chọn giải pháp và vị trí ngăn mặn tạo nguồn nước ngọt; quan trắc, đánh giá chất lượng và trữ lượng nước; thiết kế giải pháp thi công (đo vẽ địa hình, khảo sát đặc điểm địa chất công trình, thiết kế bản vẽ thi công); thi công công trình và vận hành công trình.

Kết quả nghiên cứu của đề tài có ý nghĩa về mặt kinh tế đối với việc tìm kiếm, khai thác và vận hành bền vững nguồn nước dưới đất. Việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài giúp nâng cao hiệu quả đầu tư và khai thác nước nguồn nước dưới đất khu vực đảo Cát Bà nói riêng và những khu vực ven biển, hải đảo nói chung đang bị suy kiệt nguồn nước dưới đất do hiện tượng xâm nhập mặn. 

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài tại Trung tâm Thông tin, Thống kê khoa học và công nghệ Hải Phòng./.