Thursday, May 2, 2019

DÙNG NƯỚC BIỂN ĐỂ “CỨU” ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG THOÁT NGẬP?


Nguyễn Minh Quang

15 tháng 4 năm 2019

Ngập nước ở thành phố Cần Thơ [Ảnh: Vietnamnet]

PHẦN DẪN NHẬP

“Dùng nước biển ‘cứu’ ĐBSCL [Đồng bằng sông Cửu Long] thoát ngập” là tựa đề của một bài báo đăng trên tờ Thanh Niên [1] để trình bày một giải pháp nhằm mục đích ngăn chận hiện tượng sụt lún mặt đất ở ĐBSCL, mà theo kết quả nghiên cứu gần đây của trường Đại học Utrecht ở Hòa Lan, là do việc khai thác nước ngầm quá mức trong vài thập niên vừa qua [2], khiến ĐBSCL có thể chìm xuống biển vào năm 2100 [3].  Giải pháp nầy do Giáo sư Tiến sĩ (GS TS) Nguyễn Văn Đạt, nguyên Trưởng khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh (Trường Cao đẳng Công chánh, Trung tâm Quốc gia Kỹ thuật Phú Thọ, Sài Gòn trước năm 1975), đề nghị.  Tại sao nước biển có thể dùng để cứu ĐBSCL thoát ngập?  Giải pháp do GS TS Nguyễn Văn Đạt đề nghị có khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế hay không?  Bài viết nầy có mục đích trả lời hai câu hỏi vừa nêu và đề nghị các biện pháp giúp ngăn chận sự sụt lún của ĐBSCL mà không cần phải dùng đến nước biển.

SỤT LÚN MẶT ĐẤT DO KHAI THÁC NƯỚC NGẦM

Hình 1: Sụt lún mặt đất ở thung lũng San Joaquin, California [4]

Hiện tượng sụt lún mặt đất do khai thác nước ngầm thiếu kiểm soát xảy ra từ thành thị đến nông thôn ở nhiều nơi trên thế giới: thí dụ như ở thung lũng San Joaquin, California; thành phố Long Beach, California; thành phố News Orleans, Louisiana; thành phố Mexico, Mexico; thành phố Jakarta, Indonesia và thành phố Bangkok, Thái Lan.  Nhưng nổi tiếng nhất có lẽ là thung lũng San Joaquin (xem Hình 1) với bức ảnh chụp cây cột đèn đánh dấu cao độ của mặt đất trong các năm 1925, 1955 và 1977 [4,5].

Nước ngầm là nước nằm trong khoảng trống (pore spaces) giữa các hạt sạn hoặc cát ở trong lòng đất.  Nước nằm trong các lớp sạn hoặc cát, che phủ bên trên lẫn bên dưới bởi các lớp cát mịn hoặc đất sét, được gọi là tầng nước ngầm kín (unconfined aquifer) và thường có áp suất rất cao.  Nếu tầng nước ngầm không có lớp che phủ bên trên, nó được gọi là tầng nước ngầm hở (unconfined aquifer) và chịu áp suất của khí quyển cộng với cột nước ở bên trên.

Hình 2: Lớp cát mịn hay đất sét bị nén khiến mặt đất sụt lún [Ảnh: USGS]

Ngoài sạn và cát, các tầng nước ngầm còn có những lớp cát mịn hoặc đất sét nằm ở giữa và chúng chính là nguyên nhân khiến cho mặt đất bị sụt lún khi các tầng nước ngầm bị khai thác quá mức.  Những lớp cát mịn và đất sét được cấu tạo bởi các hạt dài và dẹp, được sắp xếp một cách “lộn xộn” khi lắng đọng nên còn nhiều khoảng trống để chứa nước (xem Hình 2).  Khi nước được bơm ra khỏi các tầng nước ngầm, áp suất của tầng nước ngầm kín hoặc cột nước bên trên tầng nước ngầm hở sẽ giảm, các lớp cát mịn hoặc đất sét bị nén xuống vì các hạt sắp xếp lại một cách “có lớp lang” khiến cho mặt đất bị sụt lún [6].  Sự sụt lún mặt đất do khai thác nước ngầm quá mức thì vĩnh viễn và không thể đảo ngược, cao độ mặt đất không thể phục hồi như xưa cho dù các tầng nước ngầm có được làm đầy trở lại [5].  Cho đến nay, giải pháp có hiệu quả duy nhất có thể ngăn chận hiện tượng sụt lún mặt đất do khai thác nước ngầm là giảm việc khai thác [4].

DÙNG NƯỚC BIỂN CỨU ĐBSCL THOÁT NGẬP

Để cứu ĐBSCL thoát ngập, đúng ra là ngăn chận hiện tượng sụt lún mặt đất do khai thác nước ngầm gây ra, GS TS Nguyễn Văn Đạt đã đề xuất hai giải pháp “rất mới” [?], đó là tận dụng nguồn nước biển để làm đầy các kho nước ngầm tự nhiên (trả nước biển cho các tầng ngầm) và ngọt hóa nước biển để làm nguồn nước thay thế cho nước ngầm.

Giải pháp 1: Trả nước biển cho các tầng ngầm

Hình 3: Trả nước biển cho tầng nước ngầm [1]

Các tầng nước ngầm đầy nước, dù là nước mặn cũng sẽ là chỗ dựa cơ học vững chắc chống sụt lún mặt đất do sức nặng của các công trình đô thị nằm trên đó gây ra.  Do đó, ĐBSCL có thể tận dụng nguồn nước biển dồi dào để làm đầy các tầng ngầm, hồi sinh các con sông cổ đã bị khai thác quá nhiều qua 2 con đường: dẫn nước theo phương ngang và phương đứng [Xem Hình 3].  Cụ thể, ở phương thẳng đứng, nước biển sẽ được chặn lại bởi hệ thống đê biển bằng bê tông than xỉ có xử lý, sau đó dẫn tự nhiên qua một mạng lưới các đường ống composit hoặc nhựa mềm (độ dài khoảng 60-150 m tùy độ sâu của tầng ngầm, được nối từ nhiều đoạn), chạy thẳng xuống tầng ngầm.  Theo phương ngang, lắp đặt những tấm lưới hình chữ nhật 100x200 mm, cách nhau 200 mm ngăn mặn, độ dài trùng độ sâu trong nước. Nước biển vào sẽ gặp lưới chặn lại, ngấm dần xuống tầng nước ngầm.” [1]

GS TS Nguyễn Văn Đạt đánh giá:  Rõ ràng hai giải pháp thu nước biển theo phương đứng và ngang cùng chảy vào tầng ngầm là khá quan trọng, không những giảm thiểu tốc độ xâm nhập mặn mà còn giảm cả chiều sâu vào đất liền của nó. Đương nhiên độ sụt lún sẽ giảm theo."

Giải pháp trả nước biển lại cho các tầng nước ngầm của GS TS Nguyễn Văn Đạt không khả thi về mặt kỹ thuật vì các điều kiện địa chất và địa thủy học ở ĐBSCL.  Thứ nhất, các tầng nước ngầm được khai thác thường là các tầng nước ngầm kín ở rất sâu, có áp suất nước rất cao, và được che phủ bởi các lớp đất sét rất dày; do đó, nước biển ở trên mặt đất không thể tự chảy hay ngấm xuống các tầng nước ngầm ở dưới sâu mà phải dùng bơm có công suất cao để đẩy nước biển xuống các tầng nước ngầm.  Thứ nhì, dùng nước biển trả cho các tầng nước ngầm sẽ làm nhiễm mặn và giúp cho nước mặn xâm nhập sâu hơn vào các tầng nước ngầm nầy.

Giải pháp 2: Ngọt hóa nước biển

“Ngoài con đường dẫn nước biển chảy vào các tầng ngầm, GS Nguyễn Văn Đạt hiến kế còn con đường thứ 2 ‘cứu’ ĐBSCL thoát khỏi ngập lụt, đó là ngọt hóa nước biển.  Theo ông, lưu lượng khai thác nước ngầm ngày càng tăng cao là do ô nhiễm nguồn nước, cạn kiệt nguồn nước, khiến người dân không đủ lượng nước ngọt cần thiết để phục vụ sinh hoạt, canh tác.  Nếu có thể áp dụng các biện pháp ngọt hóa nước biển đủ cung cấp cho người dân thì sẽ chẳng còn ai khai thác nước ngầm nữa.  ‘Nguồn nước biển sau khi được ngọt hóa sẽ được dẫn vào hệ thống sông ngòi khắp ĐBSCL, vừa cung cấp cho người dân sinh hoạt, phục vụ canh tác, vừa có thể cung ứng thêm sản phẩm cho ngành du lịch khi có thêm các du thuyền được trang bị tiện nghi phục vụ du lịch sinh thái.’" [1]

Lý thuyết là như thế.  Nhưng thực hành là một chuyện khác, vì GS TS Nguyễn Văn Đạt không cho biết “ngọt hóa nước biển” bằng cách nào và ngọt hóa bao nhiêu để “dẫn vào hệ thống sông ngòi khắp ĐBSCL.”

Hiện nay, kỹ thuật để “ngọt hóa nước biển” thông dụng nhất trên thế giới là kỹ thuật thẩm thấu ngược (reverse osmosis), trong đó áp suất được dùng để đẩy chất lỏng qua một màn bán thấm (semipermeable membrane) theo hướng ngược lại với hiện tượng thẩm thấu tự nhiên (chất lỏng di chuyển từ nơi có nồng độ thấp đến nơi có nồng độ cao).  Kết quả là chất hòa tan (muối) bị giữ lại bên phía có nồng độ cao và chất lỏng nguyên chất (nước) di chuyển qua phía có nồng độ thấp ở bên kia màn bán thấm (Hình 4).

Hình 4: Thẩm thấu và thẩm thấu ngược [Ảnh: www.kandrwaterservice.com]

Nếu dùng kỹ thuật thẩm thấu ngược, giải pháp “ngọt hóa nước biển” có lẽ không khả thi về mặt kinh tế vì chi phí xây cất và điều hành một nhà máy lọc nước biển bằng kỹ thuật thẩm thấu ngược rất cao.  Thí dụ như nhà máy lọc nước biển có công suất 50 triệu gallons/ngày (190.000 m3/ngày) ở thành phố Carlsbad, California, hoàn tất vào tháng 12 năm 2015 với chi phí tổng cộng khoảng 1 tỉ USD (Hình 5).  Giá thành của nước thành phẩm thay đổi từ 1,63 đến 1,83 USD/m3 (2.014 đến 2.257 USD/acre-foot) theo thời giá năm 2012 [7].  Để so sánh, giá thành của nước mặt trong hồ chứa thay đổi từ 0,82 đến 0,85 USD/m3 (1.014 đến 1.057 USD/acre-foot) [8] và giá thành trung bình của việc khai thác nước ngầm là 0,02 USD/m3 [9].


Hình 5: Nhà máy lọc nước biển ở Carlsbad, California [Ảnh: ES&E]

KHÔNG DÙNG NƯỚC BIỂN MÀ ĐBSCL VẪN THOÁT NGẬP

Như đã trình bày ở trên, mặt đất sụt lún là do việc khai thác nước ngầm quá mức.  Hiện tượng sụt lún nầy thì vĩnh viễn và không thể đảo ngược vì cao độ của mặt đất không thể phục hồi như xưa cho dù các tầng nước ngầm có được làm đầy trở lại.  Giải pháp có hiệu quả duy nhất có thể ngăn chận mặt đất tiếp tục sụt lún là giảm việc khai thác nước ngầm.

Điểm then chốt ở đây là phải giảm việc khai thác nước ngầm như thế nào để tránh ảnh hưởng tiêu cực đến việc phát triển, vì nước ngầm là một nguồn tài nguyên quan trọng và đáng kể của ĐBSCL.  Tùy theo điều kiện thủy học tự nhiên của từng vùng, việc khai thác nước ngầm ở ĐBSCL có thể được ấn định như sau:

1.      Nước ngầm không được khai thác để canh tác lúa trong toàn thể ĐBSCL.
2.      Ở vùng không bị nước mặn xâm nhập, việc khai thác nước ngầm phải được giới hạn tối đa.  Tận dụng nguồn nước mặt để cung cấp nước gia dụng và canh tác.
3.      Ở vùng bị nước mặn xâm nhập theo mùa, tận dụng nguồn nước mặt trong mùa mưa.  Chỉ sử dụng nước ngầm để cung cấp nước gia dụng và canh tác hoa màu cần ít nước trong mùa khô.
4.      Ở vùng bị nước mặn xâm nhập quanh năm, chỉ khai thác nước ngầm để cung cấp nước gia dụng cho các thành phố và đô thị.
5.      Thiết lập một hệ thống quan trắc để theo dõi tình trạng sụt lún và mức độ khai thác nước ngầm trong toàn thể ĐBSCL.

PHẦN KẾT LUẬN

Trong tháng 3 vừa qua, tờ Thanh Niên ở trong nước có đăng một bài báo trình bày một giải pháp của GS TS Nguyễn Văn Đạt - nguyên Trưởng khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh - để “cứu” ĐBSCL thoát ngập, vì theo kết quả nghiên cứu gần đây của trường Đại học Utrecht ở Hòa Lan, ĐBSCL có thể sụt lún và chìm xuống biển vào năm 2100 do việc khai thác nước ngầm quá mức trong vài thập niên vừa qua.

GS TS Nguyễn Văn Đạt đã đề xuất hai giải pháp mà ông cho là rất mới: đó là tận dụng nguồn nước biển để làm đầy các kho nước ngầm tự nhiên (trả nước biển cho các tầng ngầm) và ngọt hóa nước biển để làm nguồn nước thay thế cho nước ngầm.  Giải pháp trả nước biển lại cho các tầng nước ngầm không khả thi về mặt kỹ thuật vì nước biển ở trên mặt đất không thể tự chảy hay ngấm xuống các tầng nước ngầm ở dưới sâu.  Hơn nữa, việc dùng nước biển trả cho các tầng nước ngầm sẽ làm nhiễm mặn và giúp cho nước mặn xâm nhập sâu hơn vào các tầng nước ngầm nầy.  Còn giải pháp ngọt hóa nước biển cũng không khả thi về mặt kinh tế vì giá thành rất cao nếu dùng kỹ thuật thẩm thấu ngược đang thông dụng hiện nay.

Giải pháp có hiệu quả duy nhất có thể ngăn chận mặt đất tiếp tục sụt lún là giảm việc khai thác nước ngầm.  Điểm then chốt ở đây là phải giảm việc khai thác nước ngầm như thế nào để tránh ảnh hưởng tiêu cực đến việc phát triển vì nước ngầm là một nguồn tài nguyên quan trọng và đáng kể của ĐBSCL.  Trước hết, không được khai thác nước ngầm để trồng lúa.  Tùy theo điều kiện thủy học tự nhiên của từng vùng, việc khai thác nước ngầm ở ĐBSCL có thể được giới hạn tối đa để cung cấp nước gia dụng và canh tác hoa màu cần ít nước cho các vùng bị nước mặn xâm nhập trong mùa khô và chỉ được dùng để cung cấp nước gia dụng cho các vùng bị nước mặn xâm nhập quanh năm.  Một hệ thống quan trắc cần được thiết lập để theo dõi tình trạng sụt lún và mức độ khai thác nước ngầm để tối ưu hóa việc khai thác nước ngầm trong toàn thể ĐBSCL.

Sơ lược về tác giả

Tác giả nguyên là Kỹ sư Công chánh Chuyên nghiệp (Professional Civil Engineer) của tiểu bang Florida và California.  Tốt nghiệp Kỹ sư Công chánh tại Trường Cao đẳng Công chánh, Trung tâm Quốc gia Kỹ Thuật Phú Thọ, Sài Gòn năm 1972.  Trưởng ty Kế hoạch, Ủy ban Quốc gia Thủy lợi, Bộ Công chánh và Giao thông, Sài Gòn đến tháng 4 năm 1975.  Tốt nghiệp Kỹ sư Công chánh (1983) và Cao học Thủy lợi (1985) tại Đại học Nebraska, Hoa Kỳ.  Chuyên viên Thủy học (Hydrlogist) của Sở Quản trị Thủy lợi, Broward County, Florida đến năm 1989.  Từ năm 1990 đến 2015, Kỹ sư Giám sát Trưởng (Senior Supervising Engineer) của Stetson Engineers Inc., một công ty cố vấn về thủy lợi và ô nhiễm nguồn nước, thành lập năm 1957 ở Los Angeles.  Về hưu từ năm 2016.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]       Hà Mai. 26 tháng 3 năm 2019. “Dùng nước biển ‘cứu’ ĐBSCL thoát ngập.”  Thanh Niên. https://thanhnien.vn/tai-chinh-kinh-doanh/dung-nuoc-bien-cuu-dbscl-thoat-ngap-1064457.html
[2]       Minderhoud, P.S.J. et al. April 2018. “The relation between land use and subsidence in the Vietnamese Mekong Delta.” Science of the Total Environment. 634:715-726. https://www.researchgate.net/publication/324504841_The_relation_between_land_use_and_subsidence_in_the_Vietnamese_Mekong_delta
[3]       David Boyle. 17 tháng 2 năm 2019. “Nghiên cứu: Đến năm 2100 đồng bằng sông Cửu Long có thể chìm dưới nước.”  VOA.  https://www.voatiengviet.com/a/nghien-cuu-den-nam-2100-dong-bang-song-cuu-long-co-the-chim-duoi-nuoc/4790006.html
[4]       Wikipedia. Accessed April 14, 2019. “Groundwater-related subsidence.” Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Groundwater-related_subsidence
[5]       Leake, S.A. December 9, 2016. “Land Subsidence from Ground-Water Pumping.” U.S. Geological Survey. https://geochange.er.usgs.gov/sw/changes/anthropogenic/subside/
[6]       USGS. October 16, 2017. “Land Subsidence: Cause & Effect. California Water Science Center. https://ca.water.usgs.gov/land_subsidence/california-subsidence-cause-effect.html
[7]       San Diego County Water Authority. July 2015. “Seawater Desalination/ The Carlsbad Desalination Project.”  San Diego County Water Authority. https://web.archive.org/web/20150722044401/http://www.sdcwa.org/sites/default/files/desal-carlsbad-fs-single_1.pdf
[8]       Wikipedia. 28 February 2019. “Claude ‘Bud’ Lewis Carlsbad Desalination Plant.” Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Claude_%22Bud%22_Lewis_Carlsbad_Desalination_Plant
[9]       Dennis Wichelns. 2010. Agricultural Water Pricing: United States. Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD). http://www.oecd.org/unitedstates/45016437.pdf


1 comment:

  1. Như các bạn đã biết, ngày nay nhu cầu dịch thuật hồ sơ là rất thiết thực. Giải “Top 3 Thương hiệu dịch thuật uy tín nhất năm 2019” là một chương trình có ý nghĩa thiết thực, Công ty dịch thuật miền trung, một đơn vị chuyên cung cấp dịch vụ dịch thuật công chứng, dịch thuật chuyên ngành đã vinh dự được tôn vinh. Hệ thống thương hiệu và các Công ty dịch thuật con trực thuộc: dịch thuật hải dương - dịch thuật miền trung tại 100 Trần Hưng Đạo, Hải Dương là địa chỉ chuyên cung cấp dịch vụ dịch thuật chuyên nghiệp tại Hải Dương và các khu vực lân cận ; dịch thuật tiếng hà lan tại sài gòn địa chỉ 47 Điện Biên Phủ, Phường Đakao, Quận 1 TP HCM, dịch thuật sóc trăng : địa số 449 Quang Trung, TP sóc trăng là nhà cung ứng dịch vụ dịch thuật uy tín hàng đầu tại sóc trăng; Công ty dịch thuật Viettrans và dịc vụ hung yen translation: dịch vụ dịch thuật tại Hưng Yên cho người nước ngoài có nhu cầu, giao diện tiếng Anh dễ sử dụng; dịch thuật tiếng malaysia tại sài gòn: nhà cung ứng dịch vụ dịch vụ dịch thuật phiên dịch hàng đầu tại TP Hồ Chí Minh; dịch thuật phan thiết, bình thuận : Địa chỉ 123 Lê Trọng Tấn, TP phan thiết chuyên cung cấp dịch vụ dịch thuật công chứng, dịch thuật đa ngôn ngữ, đa chuyên ngành tại Bình Thuận; dịch thuật tại bắc ninh 43 Điện Biên Phủ, TP bắc ninh chuyên cung cấp dịch vụ dịch thuật đa chuyên ngành tại cà mau; Công ty dịch thuật Hà Nội MIDtrans chuyên cung cấp dịch vụ dịch thuật tại pleiku, gia lai : địa chỉ 261 Bùi Văn Hòa, TP pleiku là nhà cung ứng dịch vụ biên dịch, phiên dịch chuyên nghiệp tại địa bàn gia lai. Ngoài ra, Chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ biên dịch và phiên dịch, dịch thuật công chứng chất lượng cao hơn 50 ngôn ngữ khác nhau như tiếng Anh, Nhật, Hàn, Trung, Pháp, Đức, Nga, .vv... Nhận dịch thuật công chứng đa chuyên ngành: Hợp đồng Kinh tế; Giấy xác nhận tài chính; Giấy chứng nhận độc thân; Dịch thuật Hồ sơ cá nhân; Dịch Hồ sơ đi du học; Dịch thuật Hồ sơ xuất khẩu lao động; Hộ khẩu; chứng minh nhân dân, thẻ căn cước công dângiấy kết hôn; hợp đồng kinh tế; đồng xuất nhập, báo cáo tài chính; Dịch thuật hồ sơ mời thầu; Dịch hồ sơ dự thầu; hồ sơ thầu; Dịch thuật công chứng giấy xác minh tình hình tài chính để đi nước ngoài; giấy ủy quyền; Giấy xác nhận hôn nhân, giấy xác nhận độc thân; Giấy chứng nhận quyền sở hữu nhà ở; giấy chứng nhận quyền sử dụng đất; giấy ủy quyền;. Các dự án đã triên khai đều nhận được phản hồi hài long của khách hàng.Đó là kết quả của một hệ thống quản lý chất lượng dịch thuật chuyên nghiệp, những tâm huyết và kinh nghiệm của đội ngũ biên dịch viên dịch thuật tiếng nhật của chúng tôi. email: info@dichthuatmientrung.com.vn . Ngoài ra chúng tôi cũng cung cấp địa chỉ mua khoai deo quảng bình tại bạc liêu . Gọi ngay 0947.688.883 để có giá tốt nhất.

    ReplyDelete