Nghiên cứu sụt lún ở TP.HCM và ĐBSCL: thiếu dữ liệu có thể để lại hậu quả khó lường

Lún có thể gây ra những biến dạng mặt đất rất lớn. Điển hình như trường hợp tại châu thổ Sacramento, bang California (Hoa Kỳ), mặt đất bị hạ thấp tới 3 – 8,5 mét dưới mực nước biển trong thời gian gần 2 thế kỷ. Nguyên nhân là do con người hút nước ngầm để tưới các cánh đồng nho rộng lớn ở đây.

Gần đây, công cụ quan trắc chính xác cho thấy ở đây vẫn có nơi lún khoảng 0,8 mét trong thời gian 10 năm, từ 2008 - 2018.

Lún nông: tốc độ lún cao hơn và khó can thiệp giải quyết hơn

Lún hay nâng nền là chuyển động lên xuống theo chiều thẳng đứng của mặt đất, là kết quả của những quá trình biến dạng địa chất diễn ra bên dưới mặt đất.

Hiện nay người ta quan tâm nhiều tới lún vì nó liên quan tới nguy cơ ngập các vùng đất thấp ven biển như ở các cửa sông, châu thổ. Tác hại của lún rất nhiều, lớn nhất là nguy cơ lớn dẫn đến chìm ngập mất đất ở phạm vi rộng, như cả một châu thổ, nhỏ hơn là làm mất ổn định đê đập, cầu đường...

Hình ảnh lưu trữ cho thấy mức độ mặt đất ở đây bị lún hạ thế nào qua các mốc thời gian 1925 – 1955 - 1977 ở châu thổ Sacramento, California (Hoa Kỳ).

Khác với lún xảy ra cục bộ quanh móng các công trình xây dựng mà ta dễ phát hiện thấy, lún nền diễn ra trên diện rộng ngoài tầm quan sát của con người nên khó nhận biết trực tiếp mà cần quan trắc, đo đạc.

Các cửa sông, châu thổ là những vùng đất khá bằng phẳng và thấp, thường dưới +10 mét so với mực nước biển. Theo lịch sử lập địa, về cơ bản ở đây, từ trên xuống sẽ gồm hai tầng địa chất trầm tích: Tầng trên cùng có vỏ là mặt địa hình hiện tại, là một tầng địa chất mềm yếu do ngậm nước, dễ biến dạng, có bề dày vài mét đến vài chục mét; Bên dưới là tầng địa chất tương đối chặt cứng, dày hàng trăm mét, thường có chứa các vỉa nước ngầm mà chúng ta vẫn đang khai thác.

Do đặc điểm địa chất mà sự biến dạng của hai tầng địa chất này khác biệt ít nhiều theo thời gian với các lý do khác nhau.

Tầng địa chất bên dưới bị xẹp xuống khi ta khai thác nước ngầm vượt quá khả năng bổ cập tự nhiên của vỉa nước. Ta gọi đây là lún sâu, sự lún hạ của tầng kéo theo sự hạ thấp cả tầng bên trên và bề mặt đất. Biến dạng do lún sâu sẽ tắt dần dần khi ta ngừng khai thác nước ngầm, như đã thấy ở thủ đô Băng Cốc (Thái Lan).

Đối với tầng địa chất bên trên, vốn là tầng trầm tích trẻ mềm yếu do ngậm nước thì liên tục xảy ra quá trình tự cố kết, thoát nước, khí một cách tự nhiên, do sự nén ép của tải trọng của chính bản thân khối trầm tích làm giảm thể tích khối và gây hiện tượng lún nông.

Chúng ta có thể thấy tình trạng lún nông trong thực tế như hiện tượng bọt khí “sôi ùng ục” trong hố nước ở xã Thạnh Tân, Thạnh Trị, Sóc Trăng (Theo Thanh Niên Online 31.8.2016), hay người dân khoan giếng lấy khí để đun nấu ở Xuân Thủy (Nam Định)…

Quy mô lún nông phụ thuộc vào tốc độ/thời gian cố kết địa chất và bề dày cũng như tính chất cơ lý của tầng trầm tích này.

Ta không thể can thiệp vào tiến trình lún nông như đối với lún sâu như bằng cách hồi phục tầng chứa nước. Các nghiên cứu về lún ở các châu thổ trên thế giới cho thấy, lún nông thường có tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ lún sâu (!) nên được quan tâm nhiều hơn.

Thiếu dữ liệu, hậu quả khó lường

Ảnh hưởng lún đến nguy cơ chìm ngập ở ĐBSCL được các nhà khoa học quốc tế đề cập tới sớm nhất trong công bố vào 2010, và liên tục cho đến nay. Với chúng ta, nhìn nhận về tác động lún thì có muộn hơn. Nghiên cứu thực tế về lún ở ĐBSCL và TP.HCM cũng chỉ mới được tiến hành trong thời gian khoảng 10 năm gần đây theo hướng khảo sát lún từ không gian và khảo sát lún dưới mặt đất.

Ống thu khí thiên nhiên tầng nông do người dân làm để đun nấu ở Vườn Quốc gia Xuân Thủy, Nam Định. Ảnh tư liệu.

Khảo sát lún từ không gian. Đã có nghiên cứu quốc tế và trong nước về diễn biến nâng hạ bề mặt địa hình bằng ảnh vệ tinh trong những thời đoạn ngắn vài năm. Quan sát từ không gian, như dùng vệ tinh, máy bay hay trắc đạc địa hình định kỳ sẽ cho một số liệu tổng mức độ dịch chuyển nâng hạ mặt đất gây ra bởi cả lún nông và lún sâu, với độ chính xác nhất định. Nhưng khó có thể tách biệt diễn biến từng dạng lún nông, lún sâu để có thể mô phỏng chính xác.

Khảo sát lún dưới mặt đất. Phần lớn đây là những khảo sát lún ngắn hạn, như sau chuyến công tác vài tháng ở Cà Mau vào năm 2013 chuyên gia của viện địa chất Hoàng gia Na Uy đã đưa ra (!) nhận định về tốc độ lún của khu vực. Đại học Utrecht (Hà Lan) cũng chủ trì một dự án nghiên cứu trong khoảng 4 năm đánh giá lún ở ĐBSCL liên quan việc khai thác nước ngầm. Trước đó, một dự án khảo sát lún ở ĐBSCL do Liên đoàn địa chất bản đồ Miền Nam đã tiến hành trong 3 năm.

Ngoài ra còn có một số nghiên cứu và công bố về lún dựa trên việc khai thác dữ liệu có được từ nhiều nguồn.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM với sự trợ giúp kỹ thuật từ Cục địa chất Hoa Kỳ đã lắp đặt quan trắc lún dài hạn đầu tiên vào 6.2010 ở rừng ngập mặn Cần Giờ. Đến nay, bằng nguồn lực tự vận động nên nhóm mới lập được mạng quan trắc lún nông gồm 14 điểm ở ĐBSCL.

Kinh nghiệm chung cho thấy quan trắc lún phải tiến hành với thời gian đủ dài, nhiều năm, vì đây là là biến dạng chậm, để từ đó có được bộ dữ liệu tin cậy để sử dụng. Quan trắc biến dạng lún dưới đất theo điểm cho những số liệu thực đáng tin cậy, nếu có mật độ điểm đủ dày với công cụ tính toán sẽ khái quát diễn biến lún trên phạm vi rộng.

Như vậy, những kết quả đã công bố đối với vấn đề lún ở ĐBSCL hay TP.HCM chỉ là những thông tin ban đầu phản ánh một thực tế có nguy cơ lún với tốc lớn ở đây.

Tuy vậy, từ đây khó có thể đưa ra nhận định chính xác và cụ thể về tốc độ lún ở mỗi địa bàn, bởi dữ liệu có thời gian quan trắc quá ngắn (dưới 5 năm theo chu kỳ hoạt động của các dự án), mạng lưới điểm đo thưa và nhiều số liệu thì được trích ra từ các mô hình mô phỏng (!). Vì vậy chúng ta cần ưu tiên lấp lỗ hổng nguồn dữ liệu là sớm tổ chức mạng quan trắc lún.

Ngoài ra, ở đây còn tiềm ẩn một nguy cơ lớn liên quan tới lún, là số liệu quan trắc tại các trạm đo đạc thủy hải văn - nguồn cung dữ liệu hàng ngày chính thức về diễn biến mực nước sông, biển theo code thủy chuẩn của mỗi trạm.

Nếu code bị lún cùng theo lún nền địa hình khu vực, và chúng ta không biết lún mức độ nào thì sẽ là câu hỏi lớn về bộ dữ liệu mực nước có phản ánh đúng thực tế không? Và xa hơn, kết quả bao nhiêu dự án, đề tài nghiên cứu với tiền bạc và công sức của bao nhiêu tập thể khoa học đã sử dụng số liệu gốc này từ hàng chục năm qua sẽ là gì? Không lẽ phải kiểm tra, lật lại hết hay sao? Và những ứng dụng từ các kết quả nghiên cứu liên quan thì sẽ thế nào? Thật khó lường hết hậu quả!

Chuỗi số liệu diễn biến biến mực nước từ các trạm đo là cơ sở chính để tính toán thiết kết các công trình thủy lợi. Nếu số liệu không chính xác, việc lên thiết kế các công trình sẽ ra sao, các công trình dự án thủy lợi lớn có thời gian vận hành vài chục năm đang và sẽ triển khai, như: dự án Dự án thủy lợi Cái Lớn - Cái Bé, chống ngập ở TP.HCM, Cần Thơ... và xa hơn nữa là những dự án lớn về hạ tầng, quy hoạch không gian phát triển vùng ĐBSCL và TP.HCM trong tương lai sẽ gặp vấn về hiệu quả sử dụng lâu dài.

Thực tế, chúng ta có hàng chục trạm quan trắc mực nước ven bờ, nhưng các nhà nghiên cứu quốc tế chỉ lựa chọn sử dụng số liệu từ vài trạm của ta trong các tính toán nước biển dâng ở phạm vi rộng của họ, với lý do chỉ những trạm này có dữ liệu đo đủ dài và đủ độ tin cậy (!).

Lê Xuân Thuyên

__________

Tài liệu tham khảo:

Törnqvist T. E., Davin J. Wallace, Joep E. A. Storms, Jakob Wallinga, Remke L. van Dam, Martijn Blaauw, Mayke S. Derksen, Cornelis J. W. Klerks, Camiel Meijneken, Els M. A. Snijders, 2008. Mississippi Delta subsidence primarily caused by compaction of Holocene strata. Nature Geoscience, 1, 173 – 176.

https://www.usgs.gov/centers/ca-water-ls/science/subsidence-sacramento-san-joaquin-delta?qt-science_center_objects=0#qt-science_center_objects.

https://water.ca.gov/News/News-Releases/2019/January/Survey-Shows-Areas-of-Land-Subsidence.

Đôi điều về cảnh báo 'xóa sổ' Đồng bằng Sông Cửu Long
Khoa học và chính trị xung quanh thông tin ĐBSCL, TP.HCM sẽ "biến mất"
Bộ TNMT phản ứng trước thông tin TP.HCM và ĐBSCL bị "xóa sổ" vào năm 2050