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.

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
Ý kiến của bạn
Bình luận
Xem thêm bình luận

Đọc thêm

KTS Trần Ngọc Chính: “Đã đến lúc đô thị Việt Nam bước lên bản đồ thế giới bằng trí tuệ và công nghệ của mình"

KTS Trần Ngọc Chính: “Đã đến lúc đô thị Việt Nam bước lên bản đồ thế giới bằng trí tuệ và công nghệ của mình"

Theo KTS. Trần Ngọc Chính, Chủ tịch Hội Quy hoạch phát triển đô thị Việt Nam, nguyên Thứ trưởng Bộ Xây dựng, sự góp mặt của đại đô thị biển Vinhomes Green Paradise Cần Giờ trong cuộc bình chọn toàn cầu “7 Kỳ quan đô thị tương lai” thể hiện sự trưởng thành của tư duy quy hoạch quốc gia và tầm vóc quốc tế của doanh nghiệp Việt.

Sinh viên ngành Kỹ thuật Cấp Thoát nước Trường ĐH Xây Dựng Hà Nội trải nghiệm thực tế ngay từ năm thứ nhất

Sinh viên ngành Kỹ thuật Cấp Thoát nước Trường ĐH Xây Dựng Hà Nội trải nghiệm thực tế ngay từ năm thứ nhất

Đầu tháng 11/2025, các thầy cô Nhóm chuyên môn Cấp thoát nước, Khoa Kỹ thuật Môi trường, Trường ĐH Xây dựng Hà Nội đã tổ chức chuyến tham quan, học tập thực tế cho hơn 150 sinh viên ngành Kỹ thuật Cấp thoát nước (Khóa 66-70) tại Nhà máy Dệt nhuộm Pacific Crystal Hải Dương và Công ty CP Kinh doanh Nước sạch Hải Dương.

Phân tích lợi ích giải pháp Công ty Cấp nước cung cấp dịch vụ sửa chữa hệ thống cấp nước trong nhà

Phân tích lợi ích giải pháp Công ty Cấp nước cung cấp dịch vụ sửa chữa hệ thống cấp nước trong nhà

Giải pháp giúp nâng cao chất lượng dịch vụ, góp phần đảm bảo an toàn cấp nước, tối ưu nguồn nhân lực và tiết kiệm chi phí thời gian khách hàng. Quy trình xử lý khắc phục sự cố trực tuyến gồm 6 bước được đề xuất đảm bảo công khai loại sự cố và chi phí sửa chữa dưới sự theo dõi của khách hàng và công ty.

TP.HCM: Điểm ngập Đường Kinh Dương Vương

TP.HCM: Điểm ngập Đường Kinh Dương Vương

Nghiên cứu được tiến hành trước ngày 01/7/2025 nhằm tìm hiểu nhận thức và các biện pháp thích ứng với tình trạng ngập úng của người dân ở khu vực đường Kinh Dương Vương (TP.HCM).

Vinhomes Cần Giờ sẽ sử dụng công nghệ san lấp biển hiện đại bậc nhất của Nhật Bản

Vinhomes Cần Giờ sẽ sử dụng công nghệ san lấp biển hiện đại bậc nhất của Nhật Bản

Ngày 31/10, Công ty CP Đô thị du lịch Cần Giờ đã ký hợp đồng với liên danh nhà thầu, đại diện là Công ty CP Tư vấn đầu tư công trình hàng hải Việt Nam để ứng dụng công nghệ gia cố bùn san lấp của Nhật Bản cho dự án Vinhomes Green Paradise.

Tổ chức chấm chọn Giải thưởng Đồ án Tốt nghiệp xuất sắc ngành Cấp Thoát nước năm 2025

Tổ chức chấm chọn Giải thưởng Đồ án Tốt nghiệp xuất sắc ngành Cấp Thoát nước năm 2025

Sáng 28/10/2025, Trung tâm đào tạo Bồi dưỡng ngành Nước Việt Nam (thuộc Hội Cấp Thoát nước Việt Nam) đã tổ chức buổi chấm chọn Giải thưởng Đồ án Tốt nghiệp xuất sắc cho sinh viên theo học ngành Cấp Thoát nước.

Nghiên cứu đánh giá sự lan truyền bùn nạo vét từ Cảng Sơn Trà và khả năng ảnh hưởng đến Nhà máy nước Cầu Đỏ

Nghiên cứu đánh giá sự lan truyền bùn nạo vét từ Cảng Sơn Trà và khả năng ảnh hưởng đến Nhà máy nước Cầu Đỏ

Nghiên cứu này đánh giá nồng độ bùn lan truyền nhằm mục đích xem xét so sánh với các tiêu chuẩn môi trường cho phép về độ đục nhằm có các biện pháp thi công thích hợp để giảm thiểu tác động tiêu cực, đồng thời xem xét ảnh hưởng (nếu có) đến sự lan truyền bùn lơ lửng về thượng lưu sông Hàn.

Quản trị, điều hành tại HueWACO trên nền tảng công nghệ 4.0

Quản trị, điều hành tại HueWACO trên nền tảng công nghệ 4.0

Nhận thức rõ chuyển đổi số là xu thế tất yếu, HueWACO đã tích cực ứng dụng công nghệ số, giải pháp số vào tất cả các hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ khách hàng của Công ty.

Nghiên cứu kết hợp lý thuyết đồ thị và thuật toán di truyền

Nghiên cứu kết hợp lý thuyết đồ thị và thuật toán di truyền

Nghiên cứu đề xuất một phương pháp nhằm đưa ra sơ đồ bố trí lắp đặt tối ưu bộ thiết bị tiền định vị, bao gồm các thiết bị noise logger ghi nhận âm thanh rò rỉ trên mạng lưới cấp nước, nhằm tìm kiếm hoặc dự báo rò rỉ tại một khu vực phân vùng tách mạng.

Top