Nhiệt độ
Sử dụng công nghệ vệ tinh để đo đạc và nghiên cứu các nguồn nước ngầm
16/10/2018 00:00
Nguồn tài nguyên thiên nhiên từ các tầng chứa nước ngầm là rất quan trọng đối với nhu cầu cơ bản của hơn 1,5 tỷ người trên toàn thế giới, bao gồm cả những người sống ở miền Tây Hoa Kỳ. Tuy nhiên, trong những thập kỷ gần đây, việc khai thác quá nhiều nước ngầm, kết hợp với hạn hán đã khiến một số tầng chứa nước bị mất vĩnh viễn công suất lưu trữ cần thiết để duy trì tầng chứa nước này.
Nguồn tài nguyên thiên nhiên từ các tầng chứa nước ngầm là rất quan trọng đối với nhu cầu cơ bản của hơn 1,5 tỷ người trên toàn thế giới, bao gồm cả những người sống ở miền Tây Hoa Kỳ. Tuy nhiên, trong những thập kỷ gần đây, việc khai thác quá nhiều nước ngầm, kết hợp với hạn hán đã khiến một số tầng chứa nước bị mất vĩnh viễn công suất lưu trữ cần thiết để duy trì tầng chứa nước này.
Với hy vọng cung cấp cho các nhà quản lý tài nguyên nước các công cụ tốt hơn để giúp duy trì và bảo vệ các tầng chứa nước, một nhóm các nhà khoa học đang sử dụng công nghệ mới nhất để quan sát và đo lường bên dưới bề mặt Trái đất bằng công nghệ không gian hiện đại nhất (ASU) và Phòng thí nghiệm Jet Propulsion (JPL).
Họ đã tập trung nỗ lực vào nghiên cứu một trong những hệ thống tầng chứa nước lớn nhất thế giới, nằm trong Thung lũng Trung tâm của California, Hoa Kỳ bằng việc đo lượng nước ngầm và dung lượng lưu trữ của nó. Kết quả của những phát hiện gần đây nhất đã đưa ra những đột phá mới trong nghiên cứu tài nguyên nước và đã được công bố trên Tạp chí Nghiên cứu tài nguyên nước tháng 7/2018.
Đo đạc nước dưới đất từ trên không gian
Central Valley – Thung lũng trung tâm của California là một trung tâm nông nghiệp lớn có diện tích khoảng hơn 50.000 km2, tạo ra hơn 25% nông nghiệp của Mỹ, với giá trị ước tính 17 tỷ đô la mỗi năm.
Ngoài cây trồng nông nghiệp, hệ thống tầng chứa nước của thung lũng California cung cấp một lượng nước cần thiết cho người dân và vùng đất ngập nước, cung cấp khoảng 20% nhu cầu nước ngầm của Hoa Kỳ. Với sự kết hợp giữa tăng dân số và hạn hán, các tầng chứa nước này được xếp hạng là một trong những hệ thống tầng chứa nước bị áp lực nhất trên thế giới.
Trong khi các nghiên cứu trước đây về tài nguyên nước và hạn hán tập trung chủ yếu vào các phép đo động lực nước ngầm ở độ phân giải thấp hoặc quy mô địa phương, nhóm nghiên cứu bao gồm các nhà khoa học về thăm dò không gian và đất của Đại học Arizona (ASU ) là Chandrakanta Ojha, Manoochehr Shirzaei và Susanna Werth, Donald Argus và Thomas Farr thuộc Phòng thí nghiệm Jet Propulsion (JPL) đã tiến hành nghiên cứu áp dụng một công nghệ không gian cho công trình nghiên cứu của họ.
Họ đã sử dụng các tính năng thu thập dữ liệu của một số công nghệ viễn thám Trái đất dựa trên các vệ tinh hiện có để có được độ phân giải cao hơn và phù hợp hơn về hệ thống tầng chứa nước của Thung lũng Trung tâm California ở các thời điểm đo đạc khác nhau và tiến hành so sánh so với các số liệu trước đây.
Từ phân tích này, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng từ năm 2007 đến năm 2010, đã có sự sụt lún đáng kể bề mặt đất ở khu vực phía nam của Thung lũng Trung tâm. Trong thực tế, trong một khoảng thời gian ba năm, đã có sụt gần 32 inch, một sự suy giảm mà thông thường phải mất hàng thập kỷ. Các phép đo radar từ vệ tinh cho thấy sự biến mất của các lớp đất sét gây ra hiện tượng sụt lún đất ở trên bề mặt của các tầng chứa nước ngầm ở Thung lũng Trung Tâm. Điều đáng ngạc nhiên nhất của nghiên cứu phát hiện ra là trong giai đoạn từ 2007 đến năm 2010 có tới 2% dung lượng nước lưu trữ bị mất hoàn toàn khi các lớp đất sét bị nén chặt lại và không còn khả năng tái lưu trữ. Khả năng lưu trữ đó không thể hồi phục thông qua việc tái bổ sung nguồn nước ngầm một cách tự nhiên, do vậy vào mùa mưa sẽ có ít không gian để lưu trữ nước ngầm và nguồn nước ngầm sẽ trở nên khan hiếm hơn vào mùa khô và những thời điểm hạn hán.
.jpg)
Mực nước ngầm sụt giảm vài mét tại hầu hết 1600 giếng quan sát trên khắp Thung lũng Trung tâm, giai đoạn 2007-2010
Mực nước ngầm sụt giảm vài mét tại hầu hết 1600 giếng quan sát trên khắp Thung lũng Trung tâm, giai đoạn 2007-2010
Vệ tinh mới để đo lường tác động của hạn hán
Các bước tiếp theo cho nhóm sẽ tập trung vào giai đoạn hạn hán ở California thời kì năm 2012 đến năm 2016, thời kì gây áp lực lớn hơn cho tầng chứa nước ở Thung lũng Trung tâm so với giai đoạn hạn hán từ 2007 đến 2010.
Ông Maggie Benoit - Giám đốc chương trình Khoa học Trái đất của Quỹ Khoa học Trái đất, đơn vị tài trợ cho nghiên cứu cho biết: “Thời kỳ hạn hán có ảnh hưởng lâu dài đến nguồn cung cấp nước ngầm và tạo ra những thách thức lớn cho quản lý nước ngầm. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang phát triển các phương pháp mới để theo dõi mực nước ngầm bằng cách sử dụng các phép đo dựa trên vệ tinh bề mặt Trái Đất, cung cấp một bức tranh toàn diện hơn về sức khỏe của nguồn nước ngầm quốc gia."
Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ mở rộng nghiên cứu mà họ đang thực hiện ở California đến Arizona và các khu vực khác ở phía tây nam khô cằn của Hoa Kỳ để có được sự so sánh và kiểm nghiệm tích hiệu quả cũng như phổ biến công nghệ nghiên cứu hiện đại này trước mắt là trên lãnh thổ Hoa Kỳ với nhiều vùng khí hậu, địa lý và điều kiện địa chất thủy văn cũng như phương pháp quản lý tài nguyên nước khác nhau.
Đồng thời, nhóm nghiên cứu cũng hy vọng kết quả nghiên cứu sẽ giúp các nhà chức trách và người ra quyết định quản lý chính xác tài nguyên nước và kế hoạch phân phối nước trong tương lai. “Các nhà quản lý nước cần biết về các quá trình không thể đảo ngược, những hiện tượng đang mất đi và không có khả năng hồi phục đang diễn ra và cách hành động để ngăn chặn một cuộc khủng hoảng trong tương lai” – Đại diện nhóm nghiên cứu cho biết.
Theo Cục quản lý Tài nguyên nước
Đọc thêm
Tư vấn lựa chọn máy ép bùn hiệu quả cho nhà máy cấp nước
Trong hệ thống xử lý nước cấp hiện đại, máy ép bùn được xem là thiết bị không thể thiếu, phát huy hiệu quả trong việc giảm thể tích bùn. Từ đó giúp tối ưu hóa chi phí vận hành và đảm bảo tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường.
Khoa học - Công nghệ
31/01/2026
Tối ưu chi phí xử lý bùn thải cho doanh nghiệp ngành Nước và Môi trường
Trong vận hành hệ thống xử lý nước thải, bùn thải đang là một trong những hợp phần tiêu tốn chi phí, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả vận hành và tính bền vững của các công trình. Việc ứng dụng các giải pháp tối ưu về công nghệ và hiệu quả kinh tế trong xử lý bùn thải trở thành vấn đề cấp thiết.
Khoa học - Công nghệ
20/01/2026
Tăng cường hợp tác đào tạo, nghiên cứu giữa Trường ĐH Xây dựng Hà Nội và Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Nội
Ngày 15/01/2026, tại trụ sở Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Nội, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (HUCE) và Công ty TNHH MTV Nước sạch Hà Nội (HAWACOM) đã tổ chức Lễ ký kết Biên bản ghi nhớ và Thỏa thuận hợp tác.
Tin tức - Sự kiện
16/01/2026
Nghiên cứu giảm thiểu ăn mòn sinh học trong hệ thống thoát nước đô thị bằng bê tông hỗ trợ chất dẫn điện
Nghiên cứu đề xuất lớp lót bê tông có bổ sung vật liệu dẫn điện (magnetite, acetylene black) nhằm thúc đẩy vi khuẩn sinh điện và oxy hóa sinh học H₂S. Thí nghiệm quy mô phòng được thực hiện với các cấu hình lớp lót khác nhau.
Khoa học - Công nghệ
15/01/2026
Ứng dụng mô hình hóa trong thiết kế và vận hành, quản lý nhà máy xử lý nước thải
Bài báo này giới thiệu khái niệm, vai trò, khả năng ứng dụng, một số phần mềm mô phỏng của mô hình hóa (MHH) và quy trình (05) bước cơ bản để triển khai một dự án MHH cho nhà máy xử lý nước thải.
Khoa học - Công nghệ
15/01/2026
Biến bùn thải thành nguồn năng lượng mới
Biến bùn thải thành nguồn năng lượng mới đang trở thành một trong những giải pháp tiên tiến, vừa giải quyết vấn đề môi trường, vừa tái tạo năng lượng phục vụ cho nhu cầu ngày càng tăng của xã hội, góp phần thúc đẩy kinh tế tuần hoàn và phát triển bền vững.
Khoa học - Công nghệ
13/01/2026
Đánh giá khả năng dễ bị tổn thương tài nguyên nước lưu vực sông Ba*
Nghiên cứu đánh giá chỉ số dễ bị tổn thương tài nguyên nước (VI) trên lưu vực sông Ba nhằm đề xuất các giải pháp đảm bảo an ninh nguồn nước, đặc biệt là nước sinh hoạt trong bối cảnh biến đổi khí hậu (BĐKH).
Khoa học - Công nghệ
10/01/2026
Trường Đại học Xây dựng Hà Nội tổ chức Lễ trao bằng tốt nghiệp lớp K60 Cấp Thoát nước Bình Dương
Sáng 03/01/2026, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội (HUCE) tổ chức Lễ trao bằng tốt nghiệp cho sinh viên lớp K60NCBD bậc Kỹ sư ngành Kỹ thuật Cấp thoát nước. Sự kiện không chỉ đánh dấu cột mốc trưởng thành của các tân kỹ sư, mà còn khẳng định hiệu quả mô hình hợp tác đào tạo giữa cơ sở giáo dục và doanh nghiệp ngành Nước.
Tin tức - Sự kiện
03/01/2026
Phát thải khí nhà kính trong hệ thống cấp nước Đồng bằng Sông Cửu Long
Để xác định nguồn phát thải khí nhà kính từ hệ thống cấp nước, nghiên cứu thu thập, tổng hợp, phân tích dữ liệu của các đơn vị cấp nước vùng Đồng bằng sông Cửu Long sau đó tính toán lượng phát thải khí nhà kính và phân tích tiềm năng ứng dụng điện mặt trời cho một trường hợp cụ thể.
Khoa học - Công nghệ
28/12/2025