Tác động của khai thác cát đến tương tác nước ngầm - nước mặt tại Đồng bằng sông Cửu Long

Khai thác cát là vấn đề xã hội - môi trường cấp bách tại Đồng bằng sông Cửu Long (VMD), làm thay đổi sâu sắc hình thái sông, vận chuyển trầm tích và các quá trình thủy văn. Mặc dù các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra những tác động bất lợi của hoạt động khai thác cát đến nước mặt và hình thái lòng dẫn, tác động đến nước ngầm chưa từng được xem xét. Nghiên cứu này giải quyết mối quan hệ chưa được khám phá đó bằng khảo sát đầu tiên về cách khai thác cát ảnh hưởng đến trữ lượng nước ngầm và tương tác nước mặt - nước ngầm (SW–GW), sử dụng cách tiếp cận tích hợp giữa quan trắc thực địa dài hạn, dữ liệu viễn thám và số liệu thủy văn. Các phân tích không gian - thời gian cho thấy xu hướng suy giảm của dị thường trữ lượng nước ngầm (GWSA) và mực nước ngầm (GWL), đặc biệt tại những khu vực có hoạt động khai thác cường độ cao. Tốc độ suy giảm GWL trong các tầng chứa nước không áp giai đoạn 1995–2017 biến thiên theo không gian, với mức suy giảm trung bình 0,03 m/năm. Tốc độ suy giảm GWL lớn nhất là 0,09 m/năm, ghi nhận ở phía đông bắc, và nhỏ nhất là 0,01 m/năm, ghi nhận ở vùng đồng bằng ven biển. GWSA đã suy giảm trong suốt 20 năm theo ba giai đoạn: giảm mạnh (2002–2006, 3,2 × 10⁷ m³/năm), phục hồi một phần (2006–2015, 8 × 10⁶ m³/năm) và suy giảm chậm hơn (từ 2015, 4 × 10⁶ m³/năm). Kết quả cho thấy tình trạng xói sâu lòng sông trên diện rộng do khai thác cát làm lòng dẫn sâu thêm, phá vỡ quá trình tái phân bố trầm tích và đẩy nhanh suy kiệt nước ngầm, đồng thời làm giảm khả năng bổ cập cho tầng chứa nước. Hệ quả là kết nối thủy lực của lòng sông bị suy yếu, dẫn đến trao đổi SW–GW giảm sút. Một mô hình khái niệm được đề xuất để minh họa các cơ chế chi phối những thay đổi này. Những hiểu biết này gợi ý rằng việc điều tiết cường độ khai thác cát, giám sát các điểm nóng xói sâu và lồng ghép quản lý trầm tích với quản trị nước ngầm có thể góp phần giảm thiểu suy thoái thủy văn dài hạn tại VMD và các đồng bằng lớn tương tự.