Một số nhận định về đặc trưng của dòng thấm qua đập đất dựa trên phương pháp thủy hóa và đồng vị bền

Tóm tắt: Đập là công trình được xây dựng để ngăn nước cho hồ chứa thủy điện/thủy lợi. Nước từ

hồ thấm qua thân/nền đập sẽ mang theo thông tin về dòng thấm. Việc hiểu rõ đặc trưng của dòng

thấm thông qua các chỉ tiêu vật lý, hóa học giúp đưa ra hình dung cơ bản nhất về chế độ thấm, từ

đó giúp kiểm soát dòng thấm hiệu quả. Báo cáo này trình bày một số kết quả ứng dụng phương

pháp thủy hóa và đồng vị bền nghiên cứu đặc trưng của dòng thấm qua đập đất đồng chất. Các

mẫu nước hồ, nước thấm thân/nền đập, và hai vị trí thấm tập trung tại hạ lưu đập đã được phân

tích các chỉ tiêu độ dẫn, pH, TDS, thành phần ion và đồng vị bền. Kết quả cho thấy nước từ hồ thấm

qua thân đập bị chi phối bởi quá trình hòa tan khoáng và trao đổi ion. Nước nền đập được bổ cập

từ nước hồ và nước ngầm địa phương giàu CO2. Bên cạnh đó, nước thấm qua nền đóng góp đáng

kể vào nguồn gốc của các điểm thấm tập trung hạ lưu đập.

Từ khoá: Đồng vị bền, thủy hóa, dòng thấm, đập đất.

pdf 8 trang Bích Ngọc 08/01/2024 340
Bạn đang xem tài liệu "Một số nhận định về đặc trưng của dòng thấm qua đập đất dựa trên phương pháp thủy hóa và đồng vị bền", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Một số nhận định về đặc trưng của dòng thấm qua đập đất dựa trên phương pháp thủy hóa và đồng vị bền

Một số nhận định về đặc trưng của dòng thấm qua đập đất dựa trên phương pháp thủy hóa và đồng vị bền
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 65 (6/2019) 109 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
MỘT SỐ NHẬN ĐỊNH VỀ ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG THẤM QUA ĐẬP ĐẤT 
DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP THỦY HÓA VÀ ĐỒNG VỊ BỀN 
Huỳnh Thị Thu Hương1, Lê Văn Sơn1, Lê Thanh Tài1, Phan Thị Luân1 
Tóm tắt: Đập là công trình được xây dựng để ngăn nước cho hồ chứa thủy điện/thủy lợi. Nước từ 
hồ thấm qua thân/nền đập sẽ mang theo thông tin về dòng thấm. Việc hiểu rõ đặc trưng của dòng 
thấm thông qua các chỉ tiêu vật lý, hóa học giúp đưa ra hình dung cơ bản nhất về chế độ thấm, từ 
đó giúp kiểm soát dòng thấm hiệu quả. Báo cáo này trình bày một số kết quả ứng dụng phương 
pháp thủy hóa và đồng vị bền nghiên cứu đặc trưng của dòng thấm qua đập đất đồng chất. Các 
mẫu nước hồ, nước thấm thân/nền đập, và hai vị trí thấm tập trung tại hạ lưu đập đã được phân 
tích các chỉ tiêu độ dẫn, pH, TDS, thành phần ion và đồng vị bền. Kết quả cho thấy nước từ hồ thấm 
qua thân đập bị chi phối bởi quá trình hòa tan khoáng và trao đổi ion. Nước nền đập được bổ cập 
từ nước hồ và nước ngầm địa phương giàu CO2. Bên cạnh đó, nước thấm qua nền đóng góp đáng 
kể vào nguồn gốc của các điểm thấm tập trung hạ lưu đập. 
Từ khoá: Đồng vị bền, thủy hóa, dòng thấm, đập đất. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Thuật ngữ “đồng vị” chỉ các nguyên tử của 
cùng một nguyên tố có số neutron khác nhau, 
được đưa ra đầu tiên bởi Soddy (1913) (Gat, 
1981). Sự kết hợp giữa các đồng vị bền 
Hydrogen (Protium 1H, Deuterium 2H) và 
Oxygen (16O, 17O, 18O) tạo thành các phân tử 
nước bền. Thành phần đồng vị bền Deuterium 
và Oxygen-18 trong nước bị chi phối mạnh mẽ 
bởi sự phân tách đồng vị xảy ra đan xen giữa hai 
quá trình hóa hơi và ngưng tụ, trong đó, phân tử 
nước chứa đồng vị nhẹ dễ bốc hơi hơn trong khi 
phân tử chứa đồng vị nặng dễ ngưng tụ hơn. Với 
từng lưu vực xác định, tỷ số D/H và 18O/16O sẽ 
thay đổi dựa trên điều kiện địa chất, nguồn gốc 
nước, khí hậu cũng như các quá trình địa 
phương khác. Lợi dụng tích chất đó, Deuterium 
và Oxygen-18 được dùng như chỉ dấu tự nhiên 
cung cấp thông tin về đặc điểm địa chất thủy 
văn của tầng nước ngầm, mối liên kết giữa nước 
ngầm, nước mặt và khí quyển (Mook, 2001), 
đánh giá ô nhiễm nước ngầm (Gomaah, 2016), 
và nghiên cứu nguồn gốc nước thấm qua các 
công trình thủy điện, thủy lợi (Lynn, 2005; 
1 Trung tâm Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp 
Kumar, 2013). Bên cạnh đó, thành phần hóa học 
nước được điều chỉnh theo suốt quá trình di 
chuyển của nước bởi sự làm giàu do bay hơi, sự 
pha loãng do mưa và sự tương tác giữa nước và 
đất đá như hòa tan khoáng, trao đổi cation, oxi 
hóa – khử. Vì vậy, phân tích các thành phần hóa 
học nước, cho phép củng cố các thông tin về sự 
pha trộn các nguồn nước và các quá trình hóa 
học diễn ra trong lưu vực, thường được xem như 
phương pháp tích hợp với xác định thành phần 
đồng vị bền Deuterium và Oxygen-18. 
Báo cáo này trình bày một số kết quả nghiên 
cứu đặc trưng của dòng thấm qua đập đất đồng 
chất dựa trên phân tích các chỉ tiêu độ dẫn (EC), 
pH, TDS, thành phần hóa học (Na+, K+, Ca2+, 
Mg2+, Cl-, SO4
2-, HCO3
-, NO3
-, PO4
3-), đồng vị 
bền (δD, δ18O) trong các mẫu nước thấm qua 
thân đập (thu được từ các piezometer thân), 
nước thấm qua nền đập (thu được từ các 
piezometer nền và từ các giếng giảm áp), nước 
hồ và hai vị trí thấm tập trung tại hạ lưu đập. 
2. GIỚI THIỆU VỀ ĐỐI TƯỢNG 
NGHIÊN CỨU 
Đập nghiên cứu thuộc loại đập đất đồng 
chất với chiều dài 1460 m và cao 38 m. Hệ số 
thấm đất đắp vào khoảng 10-7 cm/s. Nền đập 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 65 (6/2019) 110 
được tạo thành theo thứ tự từ trên xuống gồm 
lớp đất á sét dày 4 m, lớp cuội - sỏi - cát dày 7 
m, lớp đá granite phong hóa nứt nẻ dày từ 2 
đến 14 m và lớp đá granite nguyên vẹn rắn 
chắc, với hệ số thấm thay đổi từ 10-7 đến 10-2 
cm/s. Đập được chia thành 6 mặt cắt, mỗi mặt 
cắt được bố trí các thiết bị piezometer quan 
trắc nước thấm qua thân (ĐDA) và thấm qua 
nền (ĐD). Ngoài ra, một hệ thống giếng giảm 
áp (W) gồm 26 giếng chính và 14 giếng phụ 
được đặt ở chân đập nhằm giảm áp lực dòng 
thấm qua nền đập. Nhiệt độ trung bình của 
khu vực khoảng từ 200C đến 220C. Độ ẩm 
tương đối cao, trung bình 80%. Theo thống 
kê, lượng mưa trung bình trong năm khoảng 
1327 mm. 
Hình 1. Bản đồ mặt bằng đập gồm vị trí piezometer (ĐDA, ĐD) ứng với từng mặt cắt (MC), 
 vị trí 26 giếng giảm áp (W) và vị trí thấm tập trung (RNT, RCC) 
Đối tượng phân tích là nước thấm qua thân 
đập (thu được từ các piezometer thân), nước 
thấm qua nền đập (thu được từ các piezometer 
nền và từ các giếng giảm áp), nước hồ và hai vị 
trí thấm tập trung tại hạ lưu đập. Trong đó, 
điểm thấm nước trong (RNT) xuất hiện từ 
nhiều năm qua, lưu lượng ổn định 2 L/s kể cả 
khi cao trình mực nước hồ thấp nhất 1023 m. 
Điểm thấm còn lại (RCC) được phát hiện gần 
đây khi mực nước hồ đạt cao trình cực đại 
1040 - 1042 m lưu lượng trung bình 0,1 L/s, 
dòng chảy tải theo cát mịn. 
3. CÔNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP 
NGHIÊN CỨU 
Tổng cộng có 321 mẫu nước gồm nước hồ, 
nước ngầm, nước mưa, nước thấm qua đập được 
thu thập trong khoảng thời gian từ tháng 10 năm 
2016 đến tháng 3 năm 2019 để phân tích thành 
phần đồng vị bền và thành phần hóa học nước 
trong nghiên cứu này. Mẫu nước được lấy đầy 
và lưu trữ trong chai polyethylene 300 ml đã 
đậy nắp kín tại hiện trường để tránh bốc hơi. 
Mẫu sau khi thu thập được bảo quản ở nhiệt độ 
phòng trong bóng tối và hầu hết các mẫu được 
phân tích trong khoảng 2 tuần sau khi thu thập. 
Nồng độ của các ion chính (Na+, K+, Ca2+, 
Mg2+, Cl-, SO4
2-, NO3
-, PO4
3-) được phân tích 
bằng kỹ thuật sắc ký ion tại phòng Thí nghiệm 
Hóa lý (VILAS-609) của Trung tâm Ứng dụng 
kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp với độ 
chụm lặp lại tương ứng cho anion và cation là 
3 - 6% và 3 - 4%. Nồng độ của HCO3- được đo 
bằng kỹ thuật chuẩn độ với độ chụm lặp lại 
1%. Độ dẫn và pH được đo trên thiết bị chuyên 
dụng của Phòng thí nghiệm với độ chụm lặp lại 
dưới 0.5%. 
Thành phần đồng vị bền Deuterium và 
Oxygen-18 trong các mẫu nước được đo tại 
phòng Thí nghiệm Đánh dấu của Trung tâm 
Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp 
sử dụng thiết bị IWA-35EP (Los Gatos 
Research - LGR). Độ lặp lại của phương pháp 
đo là 0.9% cho δD và 0.8% cho δ18O. 
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
4.1. Kết quả thành phần hóa học 
Thống kê tóm tắt các thông số hóa lý trung 
bình đo được của các mẫu nước được thể hiện 
trong bảng 1. Phân bố pH của các mẫu nước thể 
hiện điều kiện hơi axit đến hơi kiềm. TDS trong 
khoảng dưới 250 mg/L với tất cả các mẫu. Phân 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 65 (6/2019) 111 
bố độ dẫn (EC) của các mẫu theo thứ tự: nước 
hồ < nước thấm qua thân/nền đập < nước tại vị 
trí thấm tập trung. Độ dẫn của nước thấm RNT 
lớn hơn của nước thấm RCC khoảng 1.5 lần. 
Bảng 1. Thống kê tóm tắt các thông số hóa lý trung bình đo được của các mẫu nước 
Nồng độ (mg/L) Mẫu 
nước 
pH 
EC 
(uS/cm) 
TDS 
(mg/L) Na+ K+ Mg2+ Ca2+ Cl- NO3
- PO4
3- SO4
2- HCO3
- 
RNT 6.6 223.4 156.4 5.25 2.83 4.47 20.54 1.39 0.20 2.76 0.34 124.85 
RCC 6.7 145.8 102.0 5.32 2.21 3.12 12.15 1.25 < 0.2 < 0.4 < 0.2 79.25 
GK 6.7 84.5 59.1 4.89 2.10 1.74 13.93 2.89 1.36 < 0.4 2.29 55.49 
NM 7.4 36.3 25.4 0.39 0.38 0.43 5.40 0.61 1.29 < 0.4 2.57 16.10 
NH 7.2 32.3 22.6 2.30 1.34 0.68 2.19 1.62 2.91 < 0.4 1.91 8.81 
DD 6.6 162.5 113.7 4.61 2.83 2.53 15.17 1.32 1.48 1.09 0.96 89.90 
DDA 6.3 139.0 97.3 8.66 2.71 2.86 6.45 2.65 0.31 0.97 0.97 73.39 
W 7.1 194.1 135.9 5.98 2.49 4.49 18.67 1.23 1.28 0.53 0.82 106.97 
Các mẫu nước thấm qua thân đập cho thấy sự 
phân bố thành phần ion chính: Na+ > Ca2+ > Mg2+ 
> K+ và HCO3
- > Cl- > SO4
2-. Nước thấm qua nền 
đập và nước từ hai vị thấm tập trung đặc trưng bởi 
sự phân bố các ion chính: Ca2+ > Na+ > Mg2+ > K+ 
và HCO3
- > Cl- > SO4
2-. NO3
- và PO4
3- trong 
khoảng dưới 3 mg/L với tất cả các mẫu nước. 
Phân loại của các mẫu nước được thể hiện 
qua giản đồ Piper (1944), trong đó thành phần 
cation và anion chính được biểu diễn dưới dạng 
% đương lượng. Giản đồ Piper chỉ ra nước thấm 
qua thân đập (trừ piezometer thân ĐD2A) thuộc 
phân loại nước Na-HCO3, thường đặc trưng cho 
quá trình tương tác nước-đá và/hoặc phong hóa 
khoáng không đồng dư. Nước thấm qua nền đập 
gồm piezometer nền (trừ piezometer nền ĐD5) 
và nước giếng giảm áp thuộc loại nước Ca-
HCO3, thường ứng với nước ngầm tại/gần khu 
vực bổ cấp, liên quan đến cả phong hóa khoáng 
carbonate và/hoặc phong hóa khoáng silicate 
không đồng dư (hình 2) (Hussin, 2016). Nồng 
độ (Na+ + K+) tăng dần và nồng độ (Ca2+ + 
Mg2+) giảm dần từ nước thấm qua nền, nước hồ 
đến nước thấm qua thân. Tại mặt cắt MC3 và 
mặt cắt MC4 (hình 1), piezometer thân ĐD2A 
thể hiện thành phần ion như nước thấm qua nền 
và piezometer nền ĐD5 thể hiện thành phần ion 
như nước thấm qua thân, ngụ ý có thể có sự liên 
kết thủy lực của thân đập và nền đập trong khu 
vực. Bên cạnh đó, điểm thấm nước trong và 
thấm có cát thuộc phân loại nước giống với 
nước thấm qua nền. 
Hình 2. Giản đồ Piper của các mẫu nước 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 65 (6/2019) 112 
Hình 3. Đồ thị TDS (mg/L) vs Na+/(Na++Ca2+) 
Đồ thị TDS (mg/L) vs Na+/(Na++Ca2+) được 
đề xuất bởi Gibbs (1970) (Hussin, 2016) cung 
cấp thông tin về các quá trình chi phối thành 
phần hóa học nước trong khu vực nghiên cứu. 
Liên hệ giữa TDS và Na+/(Na++Ca2+) cho thấy 
tương tác nước-đá là quá trình chính ảnh hưởng 
đến thành phần hóa học của các mẫu nước (hình 
3). Tỷ số Na+/(Na++Ca2+) của hai điểm thấm tập 
trung khá tương đồng với nước thấm qua nền. 
Hình 4a minh họa tỷ số ion Na+/Cl- của các 
mẫu. Na+/Cl- > 1 với tất cả các mẫu, cho thấy 
Na+ có thể được sinh ra từ phong hóa khoáng 
silicate. Tỷ số nồng độ (mmol/L) (Ca2+ + 
Mg2+)/HCO3
- < 0,5 được thể hiện như hình 4b, 
cho thấy quá trình trao đổi ion giữa Ca và/hoặc 
Mg trong nước với Na và/hoặc K trong đất đá có 
thể là nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm ion Ca2+ 
và Mg2+ so với ion HCO3
- (Hussin, 2016). Tỷ số 
Na+/Cl- và (Ca2+ + Mg2+)/HCO3
- của hai điểm 
thấm tập trung nằm trong khoảng nước thấm qua 
nền. Nước thấm qua thân cho thấy sự suy giảm 
ion Ca2+ và Mg
2+ nhiều nhất trong các mẫu. 
Hình 4. Biểu đồ Na+/Cl-, (Ca2++Mg2+)/HCO3
- của các mẫu nước. 
4.2. Kết quả thành phần đồng vị bền 
Đồ thị tương quan δD – δ18O của các mẫu 
được thể hiện trong hình 5 cùng với Đường 
nước mưa (RL) và Đường nước khí tượng toàn 
cầu - GMWL. Đồ thị là công cụ hữu ích cho 
phép hiểu rõ các quá trình thủy văn liên quan 
trong lưu vực như hóa hơi, ngưng tụ, tương tác 
nước - đá và sự hòa trộn của các nguồn nước 
khác nhau. Phương trình GMWL biểu diễn tương 
quan đồng vị bền của nước mưa trung bình trên 
toàn cầu và được đưa ra bởi Craig (1961): δD = 
8δ18O + 10 (‰). Mối quan hệ giữa δD và δ18O 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 65 (6/2019) 113 
của RL được biểu diễn theo phương trình: δD = 
7.66δ18O + 10.82 (‰). Độ dốc của RL nhỏ hơn 
độ dốc của GMWL (7.66 < 8) và hệ số chặn 
trong khoảng 10% cho thấy nước mưa đã trải qua 
quá trình bay hơi trong điều kiện độ ẩm dưới 
85% trước khi bổ cập vào lưu vực (István, 2005). 
Hình 5. Tương quan δD – δ18O của các mẫu nước trong khu vực nghiên cứu. 
Nước piezometer thân và nền và nước hồ 
nằm dọc theo RL và GMWL cho thấy nguồn 
gốc chủ yếu từ nước khí tượng (hình 5) ít chịu 
ảnh hưởng bay hơi, do sự thay thế liên tục nước 
hồ bởi dòng chảy vào (nước ngầm/nước mưa địa 
phương) và dòng chảy ra (Lesleigh, 2016). 
Nước giếng giảm áp và nước từ hai điểm 
thấm tập trung nằm về bên trái GMWL với δ18O 
suy giảm trong khi δD thay đổi không đáng kể 
(hình 5), có thể là kết quả của sự cân bằng 18O 
giữa CO2 hòa tan và nước ở nhiệt độ thấp, 
thường quan sát được trong các tầng nước ngầm 
giàu CO2 với thời gian tương tác nước - đá - 
CO2 dài (Pauline, 2014). 
Hình 6. Tương quan Deuterium dư thừa (D-excess) và δ18O của các mẫu nước 
Tương quan Deuterium dư thừa và δ18O của 
các mẫu nước được thể hiện như hình 6. 
Deuterium dư thừa được định nghĩa bằng d = 
δD - 8δ18O cung cấp thông tin về nguồn gốc hơi 
nước (Gat, 1983). Hầu hết các mẫu có giá trị 
Deuterium dư thừa trên 10, cho thấy nguồn gốc 
hơi nước có liên quan đến sự đóng góp của hơi 
nước tái tuần hoàn trên bề mặt lục địa. 
Deuterium dư thừa tại hai vị trí thấm tập trung 
khá tương đồng nhau và gần với nước thu tại 
giếng giảm áp cho thấy các mẫu có thể có chung 
nguồn gốc hơi nước. Khi δ18O tăng Deuterium 
dư thừa giảm dần ngụ ý sự pha loãng với nước 
mưa ảnh hưởng không nhỏ đến thành phần nước 
trong khu vực (Obed, 2016). 
Đồ thị tương quan giữa δ18O và độ dẫn, 
HCO3
- của các mẫu nước được biểu diễn như 
hình 7. Độ dẫn và nồng độ HCO3
- tăng dần 
theo thứ tự Nước hồ (NH) > Nước thấm qua 
thân (ĐĐA)> Thấm có cát (RCC) > Thấm 
nước trong (RNT) > Nước giếng giảm áp 
(W) mà không có sự thay đổi nhiều về δ18O, 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 65 (6/2019) 114 
cho thấy quá quá trình khoáng hóa tăng dần 
từ nước hồ đến nước thu tại các giếng giảm 
áp (Obed, 2016). Độ khoáng hóa của RCC 
gần với nước thấm qua thân đập, trong khi 
độ khoáng hóa của RNT gần với nước thấm 
qua nền. 
Hình 7. Đồ thị độ dẫn (EC) vs δ18O và đồ thị δ18O vs HCO3
- của các mẫu nước 
4.3. Nhận xét về chế độ thấm của đập 
Đặc trưng về thành phần ion và đồng vị bền 
của các mẫu nước cung cấp thông tin cơ bản 
nhất về chế độ thấm của đập. Nước hồ được 
bổ cập từ nước mưa trong điều kiện độ ẩm 
dưới 85%, ít chịu ảnh hưởng bởi bay hơi do sự 
thay thế liên tục nước hồ bởi dòng chảy vào 
(nước ngầm/nước mưa địa phương) và dòng 
chảy ra. Dựa trên chênh áp thủy lực, nước hồ 
thấm qua thân đập, hòa tan các thành phần 
khoáng. Bên cạnh đó, quá trình trao đổi ion là 
nguyên nhân chính dẫn dẫn sự suy giảm nồng 
độ (Ca2+ + Mg2+) so với (Na+ + K+) trong 
nước thấm qua thân đập. Nước nền đập 
(piezometer nền và giếng giảm áp) được bổ 
cập từ nước hồ, nước ngầm địa phương với 
quá trình hòa tan khoáng chiếm ưu thế. Kết 
quả phân tích đồng vị bền cho thấy nước thấm 
qua nền tại các giếng giảm áp đặc trưng cho 
nước ngầm giàu CO2 với thời gian tương tác 
nước – đá – CO2 dài. Độ khoáng hóa tăng dần 
từ nước hồ - nước thấm qua thân – nước thấm 
qua nền. Mặt khác, tại mặt cắt MC3 và mặt cắt 
MC4, piezometer thân ĐD2A thể hiện thành 
phần ion như nước thấm qua nền và 
piezometer nền ĐD5 thể hiện thành phần ion 
như nước thấm qua thân, ngụ ý có thể có sự 
liên thông thủy lực giữa thân đập và nền đập 
như minh họa ở hình 8. 
Hình 8. Minh họa cơ chế thấm qua đập tại 
mặt cắt thứ 3 tính từ cửa xả 
Kết quả phân tích ion và đồng vị bền kết hợp 
với quan trắc thủy lực cho thấy nguồn gốc của 
điểm thấm nước trong có thể từ nước thấm qua 
nền chịu ảnh hưởng bởi nước ngầm địa phương. 
Bên cạnh đó, tỷ số ion, phân loại nước, thành 
phần đồng vị của điểm thấm cát rất tương đồng 
với nước thấm qua nền, tuy nhiên, độ khoáng 
hóa lại gần với nước thấm qua thân đập, ngụ ý 
nguồn gốc nước có thể từ sự hòa trộn của nước 
thấm qua thân và nền. 
5. KẾT LUẬN 
Thành phần đồng vị bền Deuterium và 
Oxygen-18 cùng với các chỉ tiêu vật lý, hóa 
học được ứng dụng để xác định đặc trưng của 
nước thấm qua đập đất ĐN, từ đó đưa ra thông 
tin cơ bản nhất về chế độ thấm của đập. Đối 
tượng phân tích gồm các mẫu nước hồ, nước 
thấm qua thân/nền đập và hai vị trí thấm tập 
trung tại hạ lưu đập. Kết quả cho thấy nước hồ 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 65 (6/2019) 115 
có nguồn gốc khí tượng, ít chịu ảnh hưởng bởi 
bay hơi. Nước từ hồ thấm qua thân đập bị chi 
phối bởi quá trình hòa tan khoáng và trao đổi 
ion. Nước nền đập được bổ cập từ nước hồ và 
nước ngầm địa phương giàu CO2. Độ khoáng 
hóa tăng dần từ nước hồ - nước thấm qua thân 
– nước thấm qua nền. Mặt khác, tại mặt cắt 
MC3 và mặt cắt MC4, piezometer thân ĐD2A 
thể hiện thành phần ion như nước thấm qua 
nền và piezometer nền ĐD5 thể hiện thành 
phần ion như nước thấm qua thân, ngụ ý có 
thể có sự liên thông thủy lực giữa thân đập và 
nền đập. Kêt quả phân tích ion và đồng vị bền 
kết hợp với quan trắc thủy lực cho thấy 
nguồn gốc của điểm thấm nước trong có thể 
từ nước thấm qua nền chịu ảnh hưởng bởi 
nước ngầm địa phương và điểm thấm có cát 
có thể xuất phát từ sự hòa trộn của nước 
thấm qua thân và nền. 
Lời cảm ơn 
Công trình được thực hiện tại Phòng thí 
nghiệm đánh dấu của Trung tâm Ứng dụng kỹ 
thuật hạt nhân trong công nghiệp với kinh phí 
do Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam cấp 
thông qua đề tài mã số CS/18/06-01. Các tác 
giả xin trân trọng cảm ơn. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
J.R. Gat, R.E. Gonfiantini (1981), “Stable Isotope Hydrology: Deuterium and Oxygen-18 in the 
Water Cycle”, IAEA Technical Report Series #210. 
W.G. Mook (2001), “Environmental isotopes in the hydrological cycle, principles and 
applications”, International Atomic Energy Agency (IAEA) and United Nations Educational, 
Scientifc and Cultural Organization (UNESCO). 
M. Gomaah, T. Meixner, E.A. Korany, H. Garamoon, M.A. Gomaa (2016), “Identifying the sources 
and geochemical evolution of groundwater using stable isotopes and hydrogeochemistry in the 
Quaternary aquifer in the area between Ismailia and el Kassara canals, Northeastern Egypt”, 
Arab J Geosci, 9(6), pp. 437. 
J.T. Lynn, M.C. Dianna, A.P. Jaime (2005), “Physical and Hydrochemical Evidence of Lake 
Leakage near Jim Woodruff Lock and Dam and of Ground-Water Inflow to Lake Seminole, and 
an Assessment of Karst Features in and near the Lake, Southwestern Georgia and Northwestern 
Florida”, Scientific Investigations Report 2005–5084 (USGS). 
C. P. Kumar (2013), “Hydrological Studies Using Isotopes”, International Journal of Innovative 
Research & Development, 2(13), pp.8-15. 
N. H. Hussin, I. Yusoff (2016), “Multivariate statistical analysis for identifying water quality and 
hydrogeochemical evolution of shallow groundwater in Quaternary deposits in the Lower 
Kelantan River Basin, Malaysian Peninsula”, Springer, 75(14), pp.1081. 
F. István, (2005), “Processes behind the isotopic water line: water cycle and climate”, Studia 
universitatis bases-bolyai, Physica. 
A. Lesleigh, B. Max, A.B. John, A.S. Byron, P.F. Bruce, A.B. Mark, (2016), “Lake oxygen isotopes as 
recorders of North American Rocky Mountain hydroclimate: Holocene patterns and variability at 
multi-decadal to millennial time scales”, Global and Planetary Change, 137, pp.131–148. 
H. Pauline, L. Julie, N. Philippe, L. Vincent, (2014), “CO2 intrusion in freshwater aquifers: Review 
of geochemical tracers and monitoring tools, classical uses and innovative approaches”, 
Applied Geochemistry, 46, pp.95 – 108. 
J.R. Gat, (1983), “Palaeoclimates and Palaeowaters: A Collection of Environmental Isotope 
Studies: Proceedings of an Advisory Group Meeting on the Variations of the Isotopic 
Composition of Precipitation and of Groundwater During the Quaternary as a Consequence of 
Climatic Changes”, IAEA. 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 65 (6/2019) 116 
F.F. Obed, M.Y. Sandow, P.C. Larry, B.Y. Gerald, (2016), “Evaluating groundwater recharge 
processes using stable isotope signatures-the Nabogo catchment of the White Volta, Ghana”, 
Arab J Geosci, 9(4), pp.1 - 15. 
Abstract: 
ASSESSMENT OF THE CHARACTERISTICS OF SEEPAGE WATER THROUGH 
EARTH DAM BASED ON HYDROCHEMICAL AND STABLE ISOTOPE METHOD 
The dam is a construction built to prevent water for hydropower/irrigation reservoirs. Water from 
the reservoir seeps through the dam body/foundation will give information about seepage flow. 
Understanding the characteristics of seepage flow through physical, chemical indicators helps to 
give the most basic visualization of the permeability regime, thereby helping to control the seepage 
effectively. The report presents some results of the application of hydrochemical and stable isotope 
method to study the characteristics of seepage water through the homogeneous earth dam. Samples 
of reservoir water, dam body water, dam foundation water, and two concentrated seepage points in 
the downstream of the dam were analyzed for conductivity, pH, TDS, ionic components, stable 
isotopes. The results showed that water from the lake seeps through the dam body is dominated by 
the dissolution and ion exchange process. The dam foundation water is recharged by reservoir 
water and local CO2 - rich groundwater. In addition, the results show that the dam foundation 
water significantly contributes to the origin of the downstream concentrated seepage points. 
Keywords: Stable isotope, hydrochemistry, seepage flow, earth dam. 
Ngày nhận bài: 15/5/2019 
Ngày chấp nhận đăng: 31/5/2019 

File đính kèm:

  • pdfmot_so_nhan_dinh_ve_dac_trung_cua_dong_tham_qua_dap_dat_dua.pdf