Tác giả: Đoàn Văn Cánh

Tổng lượng nước có trên trái đất là bao nhiêu? Theo tính toán của các nhà địa chất Mỹ toàn trái đất có khoảng 1357,5 triệu km3 nước, thì chỉ có 3% là nước nhạt (ngọt), phần còn lại (97%) là nước mặn trong các đại dương. Trong số 3% tổng nước ngọt trên trái đất thì có tới 77% nằm ở vùng đóng băng vĩnh cửu (các khối băng vùng bắc cực, nam cực), còn lại chỉ 1% nước chứa trong sông, hồ trên khắp các châu lục và 11% nước dưới đất ở độ sâu từ 800m trở lại có thể khai thác sử dụng được, còn 11% nước dưới đất ở độ sâu từ 800m trở xuống không thể khai thác sử dụng trong điều kiện kỹ thuật hiện nay.
Thế nhưng, thế giới hiện nay khai thác sử dụng nước dưới đất mạnh mẽ như thế nào? Các nước trên thế giới khai thác sử dụng nước dưới đất không đồng đều. Toàn thế giới, hàng năm khai thác khoảng 800 km3 (2.191.781.000,0 m3/ngày) từ nước dưới đất . Trong đó Châu Phi là 35 km3/năm (95.890.411 m3/ngày); Bắc và Trung Mỹ: 150 (410.959.000); Nam Mỹ: 25; Châu Á: 500; Châu Âu: 80; Châu Úc và Châu Đại Dương: 10 km3/năm.
Có 10 nước khai thác nước dưới đất lớn nhất (chiếm 74% trữ lượng nước dưới đất khai thác trên toàn thế giới) là Ấn Độ: 190 km3/năm; Mỹ: 115; Trung Quốc: 97; Pakistan: 55; Iran: 53; Mexico: 25; Arabia Saudi: 21; Nhật Bản: 13,2; Indonesia: 12,5 và Nga: 11,6 (Theo Exploitation and Utilization of Groundwater around the World. Jean Margat. UNESCO. 10/2000 [4]).
Nước dưới đất ở Mỹ được khai thác từ các tầng chứa nước trong 6 thành tạo chứa nước cơ bản là thành tạo bở rời, thành tạo cát-bột kết, thành tạo carbonat, thành tạo lục nguyên-carbonat, thành tạo phun trào-biến chất và nước trong các loại thành tạo khác (US Geological Survey). 
Ở Nga, khai thác sử dụng nước dưới đất gần 15 triệu m3/ngày. Ở các thành phố lớn (hơn 100 ngàn dân) tỷ trọng nước dưới đất chỉ chiếm 29%, thậm chí các thành phố lớn như Matxcova, San Peterburg, Roctop Na Đon, Vladivostok.. hoàn toàn sử dụng nước mặt. Tỷ trọng sử dụng nước dưới đất ở nông thôn chiếm tới 85%. 
Nếu lấy chỉ số là tỷ số giữa tổng lượng khai thác so với tổng lượng bổ cập thì sao? Bản đồ do các nhà ĐCTV Hà Lan thuộc tổ chức IAH thành lập năm 2006 gây cho ta những ấn tượng sâu sắc về số liệu đó trên toàn thế giới [5]. Chỉ số có giá trị < 20% cho biết lãnh thổ đó còn dư dật nước dưới đất và có thể khai thác bền vững. Những nước có chỉ số 100% và lớn hơn nằm ở Trung cận Đông và Bắc Phi, nước dưới đất đang bị cạn kiệt dần. Những nước có chỉ số từ 20% đến 100% là những nước mà ở đấy việc khai thác nước dưới đất chỉ có thể bền vững nếu kiểm soát chặt chẽ việc khai thác nước và có kế hoạch bổ sung nhân tạo nước dưới đất. Việt Nam nằm trong những nước có chỉ số trung bình.
Tuy nhiên, những khu vực có tài nguyên nước dưới đất ổn định trên thế giới đang từng ngày thu nhỏ lại. Có 3 vấn đề chính ảnh hưởng đến việc sử dụng nước dưới đất: nước dưới đất cạn kiệt do sử dụng quá mức, do quy hoạch khai thác không đúng và do bị ngập úng, nước dưới đất bị nhiễm mặn do việc khai thác nước chưa hợp lý và việc sử dụng liên tục không có hiệu quả, và nước dưới đất bị ô nhiễm do các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và các hoạt động khác của con người gây ra. 
Trong các khái niệm, thuật ngữ về tài nguyên và trữ lượng nước dưới đất đang được sử dụng hiện nay ở Việt Nam như đã dẫn chứng ở trên cho thấy nó không phù hợp trong bối cảnh hiện nay, đặc biệt trong việc sử dụng các con số này để đưa vào công thức xác định giá trị các chỉ số phục vụ phân vùng khai thác bền vững. Để xác định chỉ số nước dưới đất chúng ta phải có cách tiếp cận mới, có những khái niệm phù hợp với những khái niệm và con số trên thế giới được quan tâm sử dụng nhiều nhất trong việc khai thác an toàn nước dưới đất. Các khái niệm nên sử dụng là:
+ Khái niệm về Tài nguyên dự báo nước dưới đất (tiềm năng tài nguyên nước dưới đất) bao gồm hai phần: phần tích chứa trong tầng chứa nước và phần bổ cập tự nhiên;
+ Khái niệm về: Trữ lượng khai thác an toàn ( trữ lượng có thể khai thác) nước dưới đất.

Tài nguyên dự báo nước dưới đất (tài nguyên nước dưới đất) là lượng nước có chất lượng và giá trị xác định có thể nhận được trong giới hạn một cấu trúc địa chất thủy văn, một lưu vực sông hay một vùng lãnh thổ có tiềm năng khai thác sử dụng sau này. 
Tài nguyên dự báo nước dưới đất không thể khai thác ngay được mà nó chỉ nói lên tiềm năng về tài nguyên nước dưới đất lãnh thổ nghiên cứu. Nó phải được điều tra đánh giá chi tiết chuyển một phần thành trữ lượng khai thác nước dưới đất.

Tài nguyên dự báo nước dưới đất cho ta biết tiềm năng nước dưới đất một lãnh thổ nghiên cứu (một vùng thăm dò, một cấu trúc địa chất địa chất thủy văn, một lưu vực sông…), nó được cấu thành từ hai nguồn chính là: nguồn tài nguyên tích chứa trong tầng chứa nước bao gồm phần tích chứa (tĩnh) trọng lực, tích chứa (tĩnh) đàn hồi (trước đây thường được gọi là trữ lượng tĩnh); và một nguồn đóng vai trò rất quan trọng là nguồn bổ cập trong điều kiện tự nhiên (trước đây thường gọi là trữ lượng động tự nhiên). Việc đánh giá này không phải thực hiện thường xuyên mà chỉ tiến hành theo đơn đặt hàng của các tổ chức quy hoạch và quản lý lãnh thổ để biết được tiềm năng tài nguyên nước dưới đất lãnh thổ nghiên cứu. 
Đối tượng đánh giá tài nguyên dự báo nước dưới đất là các tầng chứa nước trong giới hạn một cấu trúc địa chất thủy văn, trong giới hạn một thung lũng sông hay vùng lãnh thổ theo kết quả mô hình hóa điều kiện địa chất thủy văn khu vực, bằng phương pháp tính toán cân bằng, tính toán thủy động lực hoặc có thể bằng phương pháp tương tự địa chất thủy văn. (Khái niệm Tài nguyên dự báo nước dưới đất ở đây sử dụng thay cho khái niệm Trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất, bởi vì khái niệm Trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất hiện nay đang sử dụng một cách không phù hợp với những khái niệm về tài nguyên khoáng sản hiện hành).
Tài nguyên dự báo nước dưới đất thể hiện bằng khối lượng (m3, km3) nước trữ trong đất đá, hoặc là bằng tổng lượng nước có thể nhận được bằng các công trình khai thác quy ước trong khoảng thời gian dự báo xác định (km3/năm, m3/ngày).Đây là một con số rất chung chung nên không thể gọi là trữ lương được.

Còn trữ lượng khai thác nước dưới đất là gì? Định nghĩa đầy đủ: Trữ lượng khai thác nước dưới đất là lượng nước có thể nhận được từ mỏ nước hay một phần mỏ nước bởi các công trình khai thác nước hợp lý về mặt địa chất, kinh tế kỹ thuật trong điều kiện và chế độ khai thác đã cho với chất lượng nước thỏa mãn yêu cầu sử dụng trong suốt thời gian khai thác, không gây tác động môi trường.
Trữ lượng khai thác nước dưới đất được tính toán theo kết quả công tác thăm dò địa chất thủy văn (điều tra đánh giá nước dưới đất) cũng như theo tài liệu khai thác nước dưới đất trong diện tích mỏ nước nghiên cứu. Đối tượng tính toán trữ lượng nước dưới đất là mỏ nước dưới đất dùng cho ăn uống sinh hoạt, kỹ thuật và mỏ nước khoáng. Chúng không phải là khối lượng, trọng lượng như khoáng sản rắn, mà là lưu lượng, nghĩa là lượng nước có thể lấy được (hút ra được) theo thời gian bằng các công trình khai thác cụ thể. 
Để tính toán trữ lượng khai thác nước dưới đất, trong quá trình điều tra đánh giá nước dưới đất phải xác định:
• Số lượng giếng khoan khai thác
• Vị trí phân bố giếng khoan khai thác
• Cấu trúc của giếng khoan khai thác
• Kích thước đới phòng hộ vệ sinh
Khi đó cần phải chứng minh được công trình làm việc với :
• Đúng số lượng giếng khoan như thế
• Đúng cấu trúc như thế
• Phân bố với sơ đồ như thế
• Làm việc ổn định trong thời gian tính toán
Trong điều kiện như thế mực nước hạ thấp trong giếng khoan trong quá trình khai thác không được vượt quá giới hạn cho phép (ngưỡng mực nước động), chất lượng đảm bảo theo yêu cầu, không có tác động xấu đến môi trường xung quanh thì trữ lượng khai thác nước dưới đất đã được chứng minh thỏa mãn yêu cầu.
Trong nhiều trường hợp, đặc biệt khi nghiên cứu tài nguyên nước dưới đất khu vực rộng lớn, như đồng bằng Bắc Bộ (ĐBBB) và đồng bằng Nam Bộ (ĐBNB) chúng ta không thể có số liệu để xác định trữ lượng khai thác nước dưới đất theo cách này, đặc biệt khi tìm số liệu về số lượng nước dưới đất để tính toán các chỉ số nước dưới đất phục vụ phân vùng khai thác bền vững lãnh thổ. Chính vì thế, trong quá trình nghiên cứu tiếp cận với tài liệu nước ngoài chúng tôi tìm kiếm một khái niệm có thể xác định được, thể hiện trữ lượng khai thác nước dưới đất trên cơ sở tài liệu nghiên cứu khu vực đã có. Đó là khái niệm trữ lượng khai thác an toàn (hay trữ lượng có thể khai thác). Trữ lượng khai thác an toàn, khai thác bền vững (đồng nghĩa với tiếng Anh là Groundwater Safe yield, Sustainable Groundwater Resource, hoặc trữ lượng có thể khai thác (Anable Grounwater Resource ) là lượng nước có thể nhận được từ tầng chứa nước ổn định trong thời gian dài mà không gây tác động xấu đến môi trường, nghĩa là không gây sụt lún đất, không gây xâm nhập mặn hoặc không gây ô nhiễm nguồn nước dẫn đến không sử dụng được.

Trong Điều 2 quyết định 13 /2007/Qd-BTNMT ngày 4 tháng 9 năm 2007 về điều tra đánh giá tài nguyên nước dưới đất có giải thích "Trữ lượng khai thác tiềm năng hoặc trữ lượng có thể khai thác của một vùng là lượng nước có thể khai thác từ các tầng chứa nước và chứa nước yếu trong vùng đó mà không làm suy thoái, cạn kiệt nguồn nước và biến đổi môi trường vượt quá mức cho phép". Ở đây không sử dụng chữ hoặc được vì hai khái niệm đó rất khác nhau. Thực tế điều tra đánh giá tài nguyên nước dưới đất của các tầng chứa nước ở ĐBNB, con số gọi là trữ lượng khai thác tiềm năng lấy đến hết trữ lượng đàn hồi và một phần 3 trữ lượng tĩnh tầng chứa nước ở độ sâu hàng ba bốn trăm mét thì làm sao gọi là trữ lượng có thể khai thác hay trữ lượng khai thác an toàn được.
Theo tôi thông tư này cần phải điều chỉnh cho phù hợp.

Trữ lượng khai thác an toàn được xác định như thế nào và bằng bao nhiêu phần trăm so với tài nguyên dự báo nước dưới đất. Chúng ta biết rằng, trước đây khi xác định trữ lượng khai thác tiềm năng nước dưới đất, theo truyền thống của Liên Xô cũ người ta kiến nghị có thể lấy hết trữ lượng động tự nhiên, lấy hết trữ lượng tĩnh đàn hồi cộng với từ 30% (nước có áp) đến 70% (nước không áp) trữ lượng tĩnh trọng lực. Thực tế khai thác nước dưới đất cho đến nay đã chứng minh được cách tính toán như thế không phù hợp, bởi vì khi các tầng chứa nước phân bố ở sâu (200 m từ mặt đất trở xuống), không bao giờ lấy hết được cái gọi là trữ lượng tĩnh đàn hồi, cũng có nghĩa là không bao giờ xâm phạm được vào phần trữ lượng tĩnh, và cũng không bao giờ cho phép lấy hết phần bổ cập tự nhiên. Từ những nghiên cứu tài liệu nước ngoài, ở đây chúng tôi kiến nghị trữ lượng khai thác an toàn có thể lấy bằng 30% tài nguyên dự báo nước dưới đất (nghĩa là ngưỡng an toàn ở đây chỉ lấy đến 30% tổng lượng trữ tự nhiên và nguồn bổ cập tự nhiên). Còn trữ lượng khai thác công trình bằng bao nhiêu phải được xác định bằng công trình khai thác cụ thể như đã trình bày ở trên.
Kết quả xác định tài nguyên dự báo nước dưới đất và trữ lượng khai thác an toàn trình bày trong báo cáo tổng hợp đề tài KC.08.06 ở ĐBBB và ĐBNB có thể tương đương với số liệu dự báo trữ lượng khai thác tiềm năng trước đây đã công bố, tuy nhiên chỉ khác ở cách tiếp cận vấn đề cho phù hợp với quan điểm về tài nguyên và trữ lượng khoáng sản rắn cũng như tài nguyên nước dưới đất hiện nay trên thế giới đang sử dụng. 
Một trong những chỉ tiêu để đánh giá sự ổn định của nguồn nước là thời hạn phục hồi nguồn nước, nghĩa là thời gian cần thiết để nước vận động từ miền hình thành đến miền phá hủy. Đối với dòng chảy trên mặt tính trung bình cho toàn địa cầu, thời gian đó cỡ khoảng 16 ngày đêm, còn đối với dòng ngầm - 1,5 ngàn năm. Tất nhiên bạn đọc có thể hoài nghi sự chính xác của con số về dòng ngầm, nhưng con số đó đủ để so sánh với dòng chảy trên mặt. 
Do giới hạn về phục hồi nguồn nước cho nên phải đặc biệt chú ý đến bảo vệ tầng chứa nước khỏi bị cạn kiệt và ô nhiễm.

Nguồn: Hội địa chất thủy văn Việt nam