1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN

1.1. Vị trí địa lý

Hệ thống Kinh thành Huế tọa lạc phía Bắc sông Hương thuộc địa phần thành phố Huế. Vì vậy, công tác thu thập dữ liệu và nghiên cứu chung về các điều kiện tự nhiên và điều kiện địa chất khu vực xung quanh di sản hệ thống Kinh thành Huế có diện tích khoảng 114 km² bao gồm chủ yếu là diện tích đất của thành phố Huế (cũ) và một phần thuộc củac huyện Hương Trà, Hương Thuỷ và huyện Phú Vang với toạ độ địa lý được giới hạn như sau:

• Từ 16⁰ 22’ đến 16⁰ 36’ vĩ độ Bắc.
• Từ 107⁰ 24’ đến 107⁰ 45’ kinh độ Đông.

Hình 1. Sơ đồ hành chính thành phố Huế và vùng lân cận và vị trí di sản hệ thống Kinh thành Huế.

1.2. Đặc điểm địa hình - địa mạo.

Địa hình mang tính phân bậc, gồm đồi núi Đông Trường Sơn và đồng bằng duyên hải kế cận với độ cao giảm dần từ Nam, Tây Nam, sang Bắc, Đông Bắc [1, 2]. Đây là kết quẩ tác động tương hổ giữa quá trình nội sinh va ngoại sinh xảy ra đồng thời trong tiến trình lâu dài. Dựa vào nguồn gôc sinh thành và hình thái địa mạo, thành phố Huế phân thành hai kiểu địa hình: địa hình gò đồi và địa hình đóng băng duyên hải

1.2.1. Kiểu địa hình gò đồi

Các kiểu địa hình gò đồi phát triển trên vùng nâng tân kiến tao hiện đại, phân bố rải rác ở Hương Trà, Hương Thủy, Phú Lộc, ven sông Hữu Trạch, phía Tây Thành phố Huế qua Thủy Phương, thủy Dương, Thủy Châu…. Phần nhiều lãnh thổ vùng gò đồi nằm ở dãi chuyển tiếp giữa khu vực địa hình vúi và đồng bằng duyên hải. Phụ thuộc vào độ cao tuyệt đối địa hình gò đồi được chia làm 3 kiểu: đồi cao (125 – 250 m), đồi trung bình (50 – 125m) và đồi thấp (10 – 50m). Sườn đồi có độ dốc từ 5 - 15° đến > 30°. Ở khu vực đồi cao đến trung bình, sườn đồi bị phân cắt bởi hệ thống khe hẻm, suối cạn và bị xói mòn mạnh nên chỉ thích hợp cho canh tác theo mô hình nông – lâm kết hợp. Trên lãnh thổ gò đồi thấp diện tích đất trồng đồi núi trọc còn nhiều, đất bị xói mòn mạnh nhiều nơi trơ sỏi đá hoặc đá ong hóa. Cấu tạo nên kiểu địa hình này là đất đá có nguồn gốc trầm tích lục nguyên hệ tầng Tân Lâm, trầm tích lục nguyên cacbonat hệ tầng Cò Bai, trầm tích biến chất hệ tầng Long Đại, đôi nơi từ granit bị phong hóa mạnh và một ít trầm tích Đệ Tứ đa nguồn gốc. Ngoại trừ những gò đồi thấp, sườn thoải với bề mặt địa hình có kết cấu vững chắc, nhìn chung kiểu địa hình này không thuận lợi cho công tác xây dựng công trình.

1.2.2. Địa hình đồng bằng duyên hải

Kiểu địa hình đồng bằng duyên hải phát triển trên các vùng sụt lún tân kiến tạo. Địa hình này chủ yếu hình thành từ trầm tích sông, biển, đầm lầy và vật liệu xâm thực từ dãy Trường Sơn được các sông đưa về vào cuối Neogen - đầu Đệ Tứ. Với diện phân bố khá rộng, ít bị chia cắt, chúng có độ cao tuyệt đối từ 15-10m trở xuống. Hướng nghiên của bề mặt địa hình có xu hướng giảm dần và nghiêng từ rìa Tây Nam về Đông Bắc hoặc từ rìa Tây Bắc về Đông Nam, nghĩ là trùng hợp hướng dòng chảy sông Hương và các sông suối khác. Thành phần đất đá cấu tạo nên bề mặt đồng bằng gồm trầm tích sông, biến, bột sét Holocen (hệ tầng Phú Bài, Phú Vang), trầm tích cát biển Pleistocen (hệ tầng Đà Nẵng), ít hơn có trầm tích cuội, cát, bột sét đa nguồn gốc ở ven rìa đồng bằng. Thực vật phát triển chủ yếu là cây lúa, cây hoa màu và cây ăn trái. Dựa vào thành phần, mức độ nén chặt, tuổi của trầm tích và xu thế biến đổi độ cao mặt đất, đồng bằng duyên hải được xếp vào đồng bằng đầm phá được lấp đầy chưa hoàn thiện. Cố đô Huế và các khu dân cư hiện phân bố trên dạng địa hình này. Ngoài trừ địa hình thềm sông, nơi ít bị ngập lụ nhưng chịu hưởng trực tiếp của quá trình xâm thực của sông, còn lại nhìn chung kiểu địa hình này rất thuận lợi và cho xây dựng công trình.

1.3. Đặc điểm khí hậu

Tỉnh Thừa Thiên - Huế nói chung và khu vực nghiên cứu nói riêng nằm ở phía Nam vùng duyên hải Bắc Trung bộ thuộc đới chuyển tiếp giữa khí hậu miền Bắc và khí hậu miền Nam với dãy Bạch Mã là ranh giới tự nhiên khống chế ở phía Nam. Hơn nữa đây còn là nơi diễn ra sự giao tranh giữa các khối không khí xuất phát từ các trung tâm khác nhau làm cho khí hậu Thừa Thiên Huế biến đổi mạnh theo không gian và thời gian. Cùng với sự phát sinh nhiều loại thiên tai như­: bão, lũ lụt, hạn hán, gió khô nóng, rét đậm...

Hàng năm thời tiết khu vực được chia thành hai mùa rõ rệt: mùa khô kéo dài từ tháng 3 đến tháng 8, mùa mư­a kéo dài từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau. Có thể khái quát các yếu tố khí hậu của lãnh thổ đang xét trong bảng 1.

1.3.1. Bức xạ mặt trời

 Như­ đã đề cập ở trên, do nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu nên khu vực nghiên cứu thừa hư­ởng một l­ượng bức xạ dồi dào cụ thể:

+ Tổng l­ượng bức xạ hàng năm: 124 kcal/cm².

+ Tổng cán cân bức xạ hàng năm: 77,4 kcal/cm².

1.3.2. Nhiệt độ

Thay đổi nhiệt độ trung bình năm tại thành phố Huế giai đoạn 2015-2023 được thể hiện trong Hình 1.2. Nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu nên khu vực được thừa hưởng một chế độ bức xạ dồi dào với một nền nhiệt độ cao đặc trưng cho chế độ nhiệt vùng nhiệt đới. Nhiệt độ trung bình trong năm biến đổi từ 20⁰C - 30⁰C trong đó ngày thấp nhất là 13⁰C, cao nhất 39⁰C đôi khi vào những ngày có gió Lào nóng nhiệt độ không khí lên đến 40⁰C - 41⁰C.

1.3.3. Chế độ mư­a

Cũng như­ các tỉnh duyên hải miền Trung khác, khu vực nghiên cứu nằm ở phía Đông  dãy Tr­ường Sơn. Thuộc sư­ờn đón gió nên mùa m­ưa có liên quan mật thiết đến sự tồn tại và vận động của gió mùa Đông Bắc. Nhìn chung, các yếu tố của chế độ mưa thay đổi theo vị trí và cao độ địa hình, l­ượng m­ưa hàng năm trong khu vực nghiên cứu khá lớn và thay đổi từ 2555mm đến 3336mm, có năm lớn hơn 3500mm. Trong đó, riêng 4 tháng mùa m­ưa (từ tháng 9 đến tháng 12) chiếm 70 - 80% tổng lượng mư­a trong năm.

1.3.4. Độ ẩm không khí

Khu vực nghiên cứu có độ ẩm không khí khá cao, thay đổi từ 83 đến 87%, Cũng nh­ư  chế độ m­ưa, độ ẩm thay đổi theo thời gian và độ cao địa hình. Vào mùa mưa độ ẩm không khí đạt 90% thậm chí cao hơn, ng­ược lại vào mùa khô giảm xuống rõ rệt, đặc biệt trong thời kỳ gió Tây Nam khô nóng, độ ẩm có thể xuống dưới 50%, thậm chí d­ưới 30%.  

Hình 2. Nhiệt độ trung bình khu vực thành phố Huế giai đoạn 2015 - 2023 (nguồn: hikersbay.com)

1.3.5. L­ượng bốc hơi

Tổng l­ượng bốc hơi của lãnh thổ nghiên cứu biến đổi từ 900 đến 1009mm. Chiếm 30 - 40% tổng l­ượng mư­a năm. Biến trình năm của l­ượng bốc hơi ng­ược với biến trình năm của l­ượng mưa: tăng vào mùa khô và giảm vào mùa mư­a. Lượng bốc hơi vào mùa m­ưa chiếm 20% tổng l­ượng bốc hơi năm, trong khi đó vào mùa khô lượng bốc hơi chiếm 77 - 82% tổng lượng bốc hơi năm.

1.3.6. Gió bão

Lãnh thổ đang xét có hướng gió biến đổi phức tạp và phụ thuộc vào mùa cũng như­ độ cao địa hình. Song mùa khí hậu vẫn là yếu tố chi phối mạnh nhất đối với hướng gió thịnh hành. Vào mùa Đông hư­ớng gió thịnh hành là Tây Bắc - Đông Nam, ngư­ợc lại vào mùa hạ h­ướng gió thịnh hành phân tán thành 3 h­ướng chính: gió Nam, Tây Nam và Đông Nam. Tốc độ gió trung bình thay đổi từ 2,3 đến 2,7m/s. Hàng năm khu vực nghiên cứu chịu ảnh hư­ởng của 0,84 cơn bão đổ bộ. Tuy nhiên có năm không có cơn bão nào, có năm từ 3 đến 4 cơn bão. Thời gian bão đổ bộ từ tháng 8 đến tháng 11. Tốc độ gió trung bình lớn nhất của bão và áp thấp nhiệt đới dao động từ 15 đến 20m/s (cấp 7-8) gây tác hại rất lớn đến các công trình, đặc biệt là các công trình nhà cao tầng. Chính vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến yếu tố này.

Bảng 1. Giá trị trung bình tháng, năm của một số yếu tố khí hậu tại trạm quan trắc Huế

Hình 3. Giá trị trung bình tháng một số yếu tố khí hậu tại trạm quan trắc Huế

1.4. Đặc điểm thủy văn - hải văn

1.4.1. Sông ngòi

Phần lớn khu vực nghiên cứu nằm trong vùng hạ l­ưu của sông Hương, nên địa hình khá bằng phẳng, độ dốc của các sông nhỏ, lòng sông mở rộng, uốn khúc quanh co và phân thành nhiều nhánh. Vì vậy dễ xảy ra ngập lụt, chậm lũ và phát sinh các quá trình xói lở - bồi tụ phức tạp.

Sông Hương là kết quả hợp l­ưu của hai nhánh sông Tả Trạch và Hửu Trạch. Chúng bắt nguồn từ phía Nam, Tây Nam và chảy theo h­ướng Tây Bắc, Tây Nam cuối cùng gặp nhau tại ngã 3 Tuần. Sau đó, sông tiếp tục chảy theo h­ướng Nam - Bắc qua thành phố Huế và cách Huế khoảng 8km về phía Bắc lại tiếp nhận thêm sông Bồ (ngoài vùng nghiên cứu) trư­ớc khi đổ vào phá Tam Giang, rồi đổ ra biển Đông thông qua hai cửa Thuận An và Tư­ Hiền.

L­ưu vực sông Hương có diện tích là 3000km², n­ước sông trong về mùa khô và đục về mùa m­ưa chứng tỏ th­ượng lư­u đang xảy ra quá trình xâm thực, đặc biệt năm 2002 do việc thi công đư­ờng Hồ Chí Minh nên làm cho n­ước sông đục trầm trọng. Lư­u l­ượng dòng chảy trung bình: 310 - 315m³/s, lớn nhất vào mùa lũ: 1995m³/s và bé nhất vào mùa kiệt: 132m³/s. Mực n­ước thay đổi từ 0,86 (vào mùa kiệt ) đến 4,82m (vào mùa lũ). Độ khoáng hoá thay đổi theo mùa, đặc biệt vào mùa kiệt do ảnh hư­ởng của thuỷ triều n­ước trên sông Hư­ơng bị xâm nhập mặn đến chân cầu Bạch Hổ, có năm đến nhà máy nước Vạn Niên

Ngoài hệ thống sông Hương là sông chính, trong khu vực nghiên cứu còn có khá nhiều các sông nhánh nh­ư: sông Bạch Yến, sông Nh­ư ý, sông Phú Cam...và các nhánh suối nhỏ ở phía Đông Nam. Lư­u l­ượng lớn nhất vào mùa lũ là 110 - 215m³/s hầu hết nư­ớc các sông nhánh đều nhạt, độ tổng khoáng hoá M = 0,12- 0,24g/l.

1.4.2. Biển và đầm phá

Biển: 

Vùng ven biển Thừa Thiên Huế tuy nằm ngoài khu vực đang xét nhưng có ảnh hưởng nhất định đến chế độ hoạt động của các sông trong khu vực. Thật vậy, trước hết đây là vùng biển nông ven bờ vịnh Bắc Bộ và là vùng biển mở nên các điều kiện hải văn ven biển, cửa sông và đầm phá chịu tác động bởi các điều kiện hải văn khu vực và các yếu tố biển khơi. Trong đó, thuỷ triều là yếu tố biến động nhất phức tạp và có ảnh hưởng rất lớn đến đặc điểm thuỷ văn và địa chất thuỷ văn của khu vực nghiên cứu. Nhất là khả năng thoát lũ và gây nhiễm mặn trên các sông. Biên độ dao động ngày mực n­ước tại trạm Thuận An từ 35 - 50cm và n­ước ở cửa sông H­ương có tính chất bán nhật triều với mực nước sông thay đổi từ 19 đến 169cm.

Đầm phá:

Nằm về phía Đông - Đông Bắc đồng bằng Huế, bao gồm hệ thống các đầm phá như­: phá Tam Giang, đầm Thanh Lam, đầm Cầu Hai...Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu chỉ gồm một phần đầm Thanh Lam. Hầu hết các đầm phá đều nằm xen kẹp giữa cồn cát ven biển và đồng bằng. Theo số liệu của dự án đầm phá, phần lớn diện tích có độ sâu từ 1 - 2m, chỗ sâu nhất là cửa Thuận An (13m) chỗ nông nhất gần cửa T­ư Hiền (0,3m) (nằm ngoài khu vực nghiên cứu). Hệ thống đầm phá ở đây thông với biển qua hai cửa hẹp: là Thuận An và T­ư Hiền, tuy nhiên hiện nay cửa T­ư Hiền đang bị bồi lấp dần.

2. CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT

2.1. Địa tầng

Dựa trên kết quả báo cáo đièu tra địa chất đô thị Huế [3], kết quả đo vẽ bản đồ địa chất và khoán sản Viêt Nam tờ Hương Hóa - Huế - Đà Nẵng tỷ lệ 1:200000 [4], báo cáo lập bản đồ Địa chất thủy văn tỷ lệ 1/200000 vùng Huế - Đông Hà [5], Luận văn thạc sĩ của Phạm Thi Thảo (2004) [6] cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu thành các phân vị địa tầng từ cổ đến trẻ như sau:

2.1.1. Giới Paleozoi

a. Hệ Ordovic thượng – Silur hạ, hệ tầng Long Đại (O₃ – S₁tl)

Thành phần chính của hệ tầng bao gồm đá phiến xericit, cả kết dạng quarzit, cát kết xen phiến thạch anh, đôi chỗ gặp bột kết, đá phiến sét, thấu kính sét vôi,…. Hệ tầng nàu phủ bất chỉnh hợp với hệ tầng A Vương, đề dày hệ tầng từ 1600 – 2700 m

b. Hệ Devon, thống hạ, hệ tầng Tân Lâm (D₁tl)

Hệ tầng Tân Lâm gồm các trầm tich lục nguyên phân bố thành một dải dài dọc theo triền núi phía tây Huế. Phần nhiều đẩt đá cảu hệ tầng bị che phủ bởi các trầm tích Deveon trung – thượng hệ tầng Cò Bai, các trầm tích giới Kainozoi, chỉ lộ ra một ít ở phía Tây, Tây Nam thành chỏm có diện tích từ 1 – 8 km² (Thuỷ Biều). Bề dày của hệ tầgn nghiên mạnh về phía Đông Bắc, bề dày trên 1200m. Đa phần trầm tích của hệ tầng Tân Lâm đều bị nứt nẻ, uốn nếp, vò nhàu do ảnh hưởng cảu các tác nhân phong hoá và lực kiến tạo. Phương cấu tạo chung của đá chủ yếu là Tây Bắc – Đôg Nam, góc dốc thay đổi từ 36 - 65°, lớn nhất là 85°. Thành phần mặt cắt của hệ tầng chủ yếu là trầm tích lục nguyên, được chia thành các phân hệ tầng như sau

Cát kết: chủ yếu là thạch anh hạt nhỏ đến trung có màu vàng nhạt, xám vàng, xám đen, xen kẹp lớp mỏng của sét kết, bột kết màu xám xanh, xám tro, đôi nơi vỡ vụn

Đá phiến sét: chủ yếu là sét xerixit tặp hợp vi vảy màu xám đen, phớt tím đôi khi nâu đỏ. Đá khá rắn chắc. đôi chỗ bị phong hoá vỡ vụn

Sét kểt xen bội kết: Thành phần chủ yếu là thạch anh hạt mịn lẫn ít vảy xerixit màu xám xanh, xám vàng, vàng nâu bị phong hoá mạnh, mềm bở, cấu tạo phân lớp mỏng, kiến trúc hạt.

Một vài nơi xen kẹp giữa các đá trên là các thấu kính đá vôi, đá vôi chứa sét màu xám xanh đến xám tro, nứt nẻ.

c. Hệ Devon, thống hạ, hệ tầng Tân Lâm (D₁tl)

Hệ Devon, thống trung – thượng, hệ tầng Cò Bai (D_2-3cb)

Trầm tích hệ tầng Cò Bai là nhân của nếp lỏm có cánh là trầm tích hệ tầng Tân Lâm [7]. Phủ không chỉnh hợp lên trên hệ tầng Tân Lâm và bị các trầm trích Kainozoi phủ lên trên, trầm tích hệ tầng Cò Bai chỉ lộ thành chỏm nhỏ có diện tích khoảng 0,2 – 0,5 km² ở Thuỷ Biều. Từ thành phố Huế về phía Nam trầm tích này hoàn toàn vắng mặt. Dựa vào thành phần thạch học có thể chia hệ tầng này thành hai phân hệ tầng như sau:

+ Phần dưới: chủ yếu là trầm tích lục nguyên như cát kết, bột kết, đá phiến sét xen kẹp với các lớp sét vôi mỏng. Cát kết gồm cát thạch anh lẫn ít vảy xerixit, xi măng gắn kết là sét xerixit màu xám vàng, xám đen hạt trung bình, phân lớp vừa đến dày. Đá phiến sét có màu xám đen, xám tro phân lớp mỏng khôgn rõ ràng, dễ vỡ vụn xen kẹp các lớp set vôi mỏng ở phía trên. Bề dày thay đổi từ 60 – 160 m

+ Phần dưới: chủ yếu là trầm tích cacbonat như đá vôi màu xám nhạt, hạt nhỏ phân lớp dày dạng khối xen ít đá vôi silic, đá vôi sét bên dưới. Phía trên các đá vôi bị nứt nẻ và phát triển một số hang hốc karsto với kích thước nhỏ. Các hang hốc này bị lấp nhép bởi vật liệu sét, cuội nên ảnh hưởng không đáng kể đế việc xây dựng các công trình có tải trọng từ vừa đến nhỏ. Đối với các công trình có tải trọng lớn cần tiến hành khảo sát chi tiết để có giải pháp móng hợp lý nhằm hạn chế được các hiện tượng sụt lún, sập đổ các hang hốc karsto.

2.1.2. Giới KAINOzoi

Các trầm tích Kainozoi chiếm phân lớn diện tích vùng nghiên cứu. Những thành tạo này phân bố trong các trũng đồng bằng, ven các sông suối, dọc theo các đầm phá cũng như toàn bộ nội thị Huế với diệnt tích khoảng 130 km², có tuổi từ Pleistocen đến Holocen muộn và rất đa dạng về nguồn gốc. Đây là các thành tạo có ảnh hưởng trực tiếp đến côg tác thiết kế, thi công và khả năng khai thác các công trình xây dựng

a. Hệ Neogen, hệ tầng Đồng Hới (N đh)

Bị các trầm tích hệ Đệ Tứ phủ không chỉnh hợp lên trên, các thành tạo của hệ tầng Đồng Hới chỉ phân bố ở ven rìa phía Đông của khu vực nghiên cứu. Với độ sâu trên dưới 100m so với mặt đất, tổng chiều dày khoảng 30 – 200m và tăng nhanh ra phía biển có thể chia hệ tầng Đồng Hới thành các phần sau:

+ Phần dưới: gồm 9 tập, phía dưới là các lớp hạt thô cuội, tảng kết. Bên trên là sự xen kẹp của các lớp cát kết, sét kết kaolinit màu xám trăng, vàng nhạt, nâu đỏ loang lổ.

+ Phần trên: Gồm 18 tập trong đó có sự phân nhịp của các trầm tích hạt mịn cát, bột, sét kết màu xám xanh, xám vàng, xám lục. Hầu hết các trầm tích hệ tầng Đồng Hới có độ gắn kết yếu và thể hiện rõ tính phân nhịp với qui luật các nhịp dưới thô, các nhịp trên mịn. Do hệ tầng phân bố ở độ sâu lớn ( > 100m) nên đất đá của hệ tầng này không ảnh hưởng đến công trình xây dựng.

b. Hệ đệ tứ, thống Pleistocen

+ Trầm tích sông (aQ₁), Nằm ở phần thấp nhất của mặt cắt và được xếp vào phần dưới của hệ tầng Tân Mỹ, trầm tích aQ_{I tm} thường phân bố ở độ sâu từ 63,7 đến 163m, chiều dày thay đổi từ 5,3 đến 64m và không có qui luật. Thành phần thạch học chủ yếu là trầm tích hạt thô như cuội, sỏi lẫn cát, bột màu xám đen xen các lớp mỏng bột, sét lẫn cát.

Thành tạo này phủ không chỉnh hợp lên trên bề mặt hệ tầng Đồng Hới (Ndh) và phân bố sâu nên không ảnh hưởng đến công trình xây dựng. Vì vậy chúng tôi không đi sâu nghiên cứu các tính chất cơ lý cảu thành tạo này.

+ Trầm tích hỗn hợp sông biển (amQ_II-III qđ). Trầm tích hỗn hợp sông – biển Pleistocen trung -thượng thuộc phần trên của hệ tầng Quảng Điền, chúng phân bố rộng khắp, chỉ vằng mặt một số nơi có ở phía Tây khu vực nghiên cứu. Các thành tạo này không lộ ra trên mặt mà chỉ gặp trong các lỗ khoan với độ sâu từ 4 đến 73,4m, bề dày thay đổi từ 3 – 18m. Thành phần thạch học chủ yếu là trầm tích hạt mịn đến trung, có lẫn ít thành phần hạt thô gồm: sét, bột lẫn ít cát màu xám xanh, xám đen.

+ Trầm tích biển Pleistocen thượng, hệ tầng Đà Nẵng (mQ_III đn)

Trầm tích biến Pleistocen thượng, hệ tầng Đà Nẵng tương đương với hệ tầng Phú Xuân. Các trầm tích này phân bố không liên tục ở ven rìa đồng bằng. Tại vùng lộ chúng phân bố đến độ sâu 142m theo dạng dải hẹp, độ cao 8-12m, bị phong hoá laterit nên có màu vàng nghệ điển hình. Tại vùng phủ chúng bị các trầm tích Holocen phủ lên trên và phủ không chỉnh hợp lên trên trầm tích cổ lơn.

Thành phần thạch học của trầm tích này gồm cát hạt trung lần ít sét, bột, trong cát thường chứa Inmenit, Zircon, Monazit. Thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh tướng bãi cát, đê cát ven bờ. Ở khu vực Đàn Nam Giao – Huế ở độ sâu 0 – 9m gồm cát lẫn bột sét ít sạn mau vàng sẫm nâu đỏ. Trong lớp cát bột này tìm thấy vi cổ sinh tuổi Pleistocen muộn. Các thành tạo mQ­_IIIdn thường là các lớp đất có tính chất xây dựng khá tốt, đất có khả năng biến dạng nhở, sức mang tải khá tốt (R = 2,0 – 2,8 kG/cm²). Đây là lớp đất thích hợp sử dụng để đặt móng cho các công trình có tải trọng vừa.

c. Hệ Đệ Tứ, thống Holocen (Q_IV)

- Trầm tích sông, sông biển, sông biển đầm lầy Holocen hạ - trung, hệ tầng Phú Bài (a,am,ambQ_IV^1-2 pb)

+ Trầm tích sông aQ_IV^1-2pb phân bố hạn chế, phần nhiều gặp ở các lỗ khoan sâu. Tại thượng nguồn sông Hương, trầm tích sông lộ ra với diện tích nhỏ dọc theo bờ sôg với thành phần chính gồm cát, sạn, sỏi, cuội đa khoáng có mức độ mài tròn, chọn lọc kém. Bề dày thay đổi từ 0-10m. Trầm tích sông Holocen hạ - trung phủ không chỉnh hợp lên trên trầm tích Deven hệ tầng Tần Lâm, granit thuộc phức hệ Bà Nà và các sản phẩm tàn sườn tích. Thành phần thạch học bao gồm 2 tập:

• Tập 1: sạn, sỏi, cuộ lẫn cát bột màu xám, xám đen. Thành phần hạt hô chủ yếu là thạch anh
• Tập 2: cát, sạn, sỏi, cuội lẫn bột sét màu xám, xám đen. Cuội chủ yếu là thạch anh

Đây là lớp đất có kết cấu xốp và khả năng chịu tải thay đổi từ trung bình đến thấp.

- Trầm tích hỗn hợp sông – biển amQ_IV^1-2pb có diện phân bố rộng thuộc phạm vi vùng trung tâm và vùng ven biển của các đồng bằng ở Việt Nam. Tại đồng bằng ven biển miền Trung nó tương ứng với hệ tầng Phú Bài amQ_IV^1-3pb, diện phân bố khá rộng và chìm dần về phía Đông. Trong vùng nghiên cứu thành tạo này lộ ra một phần nhỏ phía Tây Nam, phần còn lại chúng bị phủ bởi các trầm tích sông biển đầm lầy cùng tuổi. Mặt cắt tạo vùng lộ gồm 3 tập như sau:

• Tập 1: 9,0 – 7,5m gồm bột, sét, cát lẫn nhiều dăm sạn thạch anh phủ trực tiếp lên hệ tầng Tân Lâm
• Tập 2: 7,5- 2.0m gồm bột sét cát hạt mịn màu xám xanh, xám đen lẫn ít sạn thạch anh nhỏ
• Tập 3: 2,0 – 0,0 m gồm sét bột lẫn ít sạn màu xám vàng, xám nâu.

Đất có tính chất xây dựng tương đối khá, đất có khả năng biến dạng nhỏ, độ bền kháng cắt khá cao, sức mang tải của đất thay đổi từ trung bình đến khá (1,5-2,3 kG/cm²).

- Trầm tích sông biển đầm lầy Holocen hạ trung (ambQ_IV^1-2 pb) không lộ ra trên mặt mà chỉ được bắt gặp ở các hố khoan khắp đồng bằng Huế với thành phần thạch học chủ yếu là: bùn thành phần cát pha, sét pha và sét lẫn sỏi, vỏ sò, than bùn và vật chất hữu cơ mày xám đen, nâu đen. Bề dày trầm tích thay đổi từ 3 đến 25m. Trầm tích ambQ_IV^1-2 pb phủ lên trên các trầm tích sông, sông – biển cùng tuổi và bị các trầm tích Holocen trung thượng phủ lên trên. Đây là lớp đất có tính nén lún lớn, độ bền thấp, khả năng chịu tải kém, nền móng cần được xử lý khi thiết kế thi công công trình trên lớp đất này.

- Trầm tích sông biển Holocen trung, thượng (amQ_IV^2-3pv)

Thành tạo có diện phân bố rộng tạo nên những cánh đồng bằng phẳng với độ cao 2-3m nghiêng thoải dần về phía biển. Thành phần chủ yếu cát pha, sét pha và đất hữu cơ màu xám xanh – xám vàng, dày 3 – 14m. Hai bên đầm Thanh Lam thành phần trầm tích là cát sạn lẫn bột mày xám đến xám vàng. Tại vùng nghiên cứu trầm tích này thượng lộ ra trên mặt ở các đồng bằng Phú Vang, Phú Thượng, Hương Sơ và phủ lên bề mặt trầm tích sông – biển, sông – biển – đầm lầy Holocen sớm – giữa (am, ambQ_IV^1-2 pb). Thành tạo này thường nằm trực tiếp dưới móng công trình nên rất có ý nghĩa đối với côgn tác xây dựng, chúng có khả năng chịu tải thay đổi từ trung bình đến yếu.

- Trầm tích sông Holocen thượng (aQ_IV³)

Trầm tích sông aQ_IV³ chủ yếu thuộc tướng bãi bồi thấp, tướng lòng sông hiện đại phân bố rộng rãi dọc theo các hệ thống sông, suối lớn. Trong khu vực nghiên cứu chúng phân bố thành các bãi bồi giữa lòng sông Hương với thành phần thạch học chủ yếu là cát, cuội, tảng (ở thượng lưu) và bột, sét, cát màu xám nâu đến xám vàng (ở hạ lưu). Trong đó cuội, sỏi có thành phần đa khoáng, độ mài mòn, chọn lọc kém. Cát có độ mài mòn, chọn lọc tương đối tốt. Trầm tích sông aQ_IV³ lộ hoàn toàn trên mặt và phủ lên các trầm tích khác cổ hơn. Mặt cắt từ dưới lên gồm 2 lớp:

+ Lớp 1: Cát bột lẫn sét, cát bột lẫn sạn xám nâu, xám vàng, dày 1-2m

+ Lớp 2: Sét bột, cát bột lẫn ít sạn xám nâu, dày 2 – 3m

- Trầm tích biển Holocen thượng (mQ_IV³)

Các thành tạo của trầm tích này phân bố dọc theo bờ đầm Thanh Lam thuộc góc Đông Bắc khu vực nghiên cứu với diện tích khoảng 2,5 km². Thành phần chủ yếu là cát thạch anh hạt nhỏ màu trắng có độ mài tròn và chọn lọc tốt xen lẫn ít vảy mica. Trầ tích mQ_IV³ dày 5-12m, lộ hoàn toàn trên mặt và phủ lên trên các trầm tích amQ_IV^2-3

- Trầm tích Đệ Tứ không phân chia (edQ)

Các thành tạo Đệ Tứ không phân chia phân bố rải rác trên các sườn đồi thoải ở phía Tây, Tây Nam của khu vực nghiên cứu với diện rộng khoảng 8 km². Được thành tạo bởi các sản phẩm tàn – sườn tích (edQ) và sông – sườn tích (adQ), thành phần chủ yếu của chúng là sét cát sạn sỏi (laterit, cát kết, bột kết, phiến sét) tảng, cuội, dăm, cát, cát pha gần kết yếu. Bề dày từ 1-5m. Nhìn chung các loại đất này có khả năng chịu tải khá (> 1.5 kG/cm²), có thể sử dụng làm nền tự nhiên cho các công trình có tải trọng vừa đến lớn

Ngoài các thành tạo được mô tả ở trên, nhiều nơi đặc biệt là trung tâm thành phố còn gặp lớn đất nhân sinh (anQ) phủ trên mặt với thành phần khá phức tạp gồm sét, cát lẫn dăm sạn, gạch vỡ, vụn bê tông và các chất thải công nghiệp, sinh hoạt khác… bề dày biến đổi từ 0,5 – 2,5m. Tuy bề dày không lớn nhưng đây là lớp đất nâng cao nền giúp cải tạo khả năng chịu tải của nền đất rất thông dụng. Tại khu vực nghiên cứu, rất nhiều công trình được đặt trực tiếp trên lớp đất này.

2.2. Thành tạo xâm nhập

Trong khu vực nghiên cứu chỉ thấy lộ ra một khối granit thuộc phức hệ Bà Nà (gK₂bn) có diện tích khoảng 2km² ở góc Tây Nam gần Phà Tuần, đá granit thuộc phức hệ này có màu xám trắng, hồng, nâu đen, hạt trung bình đến lớn. Thành phần chủ yếu là : granit biotit, granit 2 mica hạt lớn, granit 2 mica hạt vừa với các khoáng vật chính gồm: thạch anh, fensfat, biotit và một ít muscovit, đá có cấu tạo khối, rắn chắc và ít  nứt nẻ. Về quan hệ với đá vây quanh, đá của phức hệ Bà Nà xuyên cắt và gây song hoá, Muscovit hoá đá vây quanh thuộc hệ tầng Long Đại, Tân Lâm [8].

Tuổi của phức hệ được giả định là Paleogen, theo tài liệu mới của đoàn Địa chất 207 thì tuổi của phức hệ được giả định là Creta muộn (K2), với tuổi tuyệt đối là 136 6 triệu năm.

2.3. Đặc điểm kiến tạo khu vực

Theo đa số các nhà địa chất Việt Nam đều nhận định khu vực Thừa Thiên Huế đang chịu tác động kiến tạo hiện đại nâng yếu và là đới chuyển tiếp giữa đới nâng trung bình Tây Huế - Bạch Mã với đới sụt võng thềm lục địa biển Đông. Trong đó, khu vực nghiên cứu thuộc hai đới: đới sụt lún tương đối hạ lưu sông Hương và đới nâng ổn định sông Đại Giang- đầm Thuỷ Tú.

Với sự có mặt của trầm tích cổ nhất tuổi Devon đến trầm tích trẻ Kainozoi. Dựa vào mức độ biến chất của đá, các hoạt động kiến tạo, tuổi của trầm tích và các mặt bất chỉnh hợp địa tầng có thể chia lãnh thổ nghiên cứu thành hai tầng kiến trúc.

2.3.1. Tầng kiến trúc dưới Paleozoi dưới - trên

Tầng kiến trúc này phân bố ở phía Tây, Tây Nam vùng nghiên cứu với thành phần gồm các sản phẩm trầm tích lục nguyên, lục nguyên cacbonat thuộc hệ tầng Tân Lâm và CoBai. Đất đá có phương cấu tạo chung theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, một số nơi khác có phương á kinh tuyến. Do ảnh hưởng của quá trình xâm nhập cộng với lực kiến tạo đã làm cho các trầm tích Devon bị biến chất, vò nhàu, uốn nếp và vỡ vụn mạnh mẽ, góc dốc thay đổi từ 35 đến 75⁰ có nơi đến 85⁰, phía Tây, Tây Nam Huế phát triển nhiều nếp lồi, nếp lõm với qui mô không lớn có chiều dài từ 1 đến 2km, rộng 0,5 đến 1,5km. Hai cánh của uốn nếp có góc cắm từ 40 đến 80⁰ trục uốn nếp kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Chiều dày tầng kiến trúc này khoảng trên dưới 1400m.

2.3.2. Tầng kiến trúc trên Kainozoi

Tầng này được cấu tạo bởi các trầm tích kỷ thứ Tư và được hình thành trong quá trình sụt lún biển Đông trong khi móng uốn nếp Devon bị sụt sâu dần và nghiêng ra phía biển theo hướng Đông Bắc thì các trầm tích hệ Đệ Tứ, Neogen được lắng đọng dần dần lấp đầy trũng và tạo thành tầng trầm tích khá dày có thành phần và nguồn gốc rất phong phú từ cuội, sỏi, cát, sạn đến bột, sét... Phương cấu tạo chủ yếu của đất đá theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Bề dày tầng này thay đổi từ 89 đến 250 m [8].

2.3.3. Đặc điểm các đứt gãy

Tương tự như nhiều khu vực khác, vỏ quả đất thuộc lãnh thổ nghiên cứu cũng bị các đứt gãy có phương, cấp và tuổi khác nhau chia thành nhiều khối tảng. Qua tham khảo tài liệu [8] có thể phân chia các đứt gãy thuộc khu vực nghiên cứu như sau:

a. Đứt gãy F1: Đứt gãy F1 xuất phát từ ấp Lại Bằng theo hướng Tây Nam đến phía Bắc núi Tam Thai sau đó chìm xuống dưới lớp phủ trầm tích Kainozoi nó có hướng chạy gần trùng với ranh giới tiếp xúc của trầm tích Devon hệ tầng Tân Lâm và tầng CoBai cũng như hướng chảy của sông Hương và sông Tả Tạch, chiều dài đứt gãy khoảng 20km. Dọc theo đứt gãy ở sườn núi phía Bắc và các sườn núi phía Đông Nam thấy rải rác các tảng lăn thạch anh bị nứt nẻ mạnh, đá gốc cũng bị nứt nẻ và tồn tại nhiều mạch thạch anh xuyên cắt. Do lớp phủ dày nên đến nay chiều dày đới cà nát chưa xác định được. Theo dự đoán thì mặt trượt của đứt gãy nghiêng về phía Đông Bắc, với cấu tạo  của hai cánh đứt gãy như sau:

Cánh Đông Bắc nằm sụt xuống trùng với trũng dọc đứt gãy, thành phần gồm: trầm tích đá vôi, sét và trầm tích lục nguyên của hệ Devon cánh đứt gãy này bị che phủ bởi các trầm tích của hệ thứ Tư.

Cánh Tây Nam được nâng lên và nằm trùng với các sườn núi, được cấu tạo bởi các trầm tích lục nguyên của hệ tầng Tân Lâm. Dựa cấu tạo của hai sườn đây có thể là đứt gãy thuận có mặt trượt nghiêng về phía cánh sụt.

b. Đứt gãy F2: Đứt gãy này nằm ở phía Tây Nam thành phố Huế, đứt gãy F2 xuất phát từ thôn Hải Cát (ngoài vùng nghiên cứu) theo hướng Tây Bắc đến ấp Lưu Bảo (chùa Thiên Mụ) và chìm sâu dưới lớp phủ trầm tích Kainozoi. đứt gãy F2 cắt qua các trầm tích của hệ tầng Tân Lâm và hệ tầng CoBai, do ảnh hưởng của đứt gãy đất đá các hệ tầng này bị vò nhàu, uốn nếp phức tạp. Theo quan điểm của một số tác giả [8] thì đứt gãy này phát sinh do quá trình xâm nhập của phức hệ Bà Nà, có khả năng cánh nâng ở phía Đông Nam bao trùm lên khối xâm nhập thuộc phức hệ này, các yếu tố của đứt gãy như : hướng cắm, góc dốc, mặt trượt cũng như qui mô của đứt gãy chỉ mới dừng lại ở mức độ dự đoán.

c. Đứt gãy F3: Đứt gãy F3 nằm ở phía Bắc thành phố Huế, và nằm chìm dưới lớp phủ trầm tích kainozoi, xuất phát từ phía Bắc xã Hương Việt kéo dài theo hướng Đông - Đông Nam. Theo nhiều nhà ĐCTVcho rằng, đứt gãy F3 là kênh dẫn nước nóng vào tầng cuội, sỏi kết Neogen mà các lỗ khoan sâu khi khoan vào tầng này đã gặp nước khoáng nóng phun lên. Theo dự đoán mặt trượt của đứt gãy cắm về hướng Bắc, cánh phía Bắc sụt xuống, cánh phía Nam nâng lên.

2.3.4. Hoạt động nâng sụt cục bộ của các hố võng và vòm nâng

Bên cạnh các đặc điểm kiến trúc mô tả ở trên, trong khu vực nghiên cứu còn tồn tại hoạt động nâng sụt cục bộ trên nền tảng nâng tân kiến tạo yếu, do tác động của vận động phân dị khối tảng, trong khu vực nghiên cứu nói chung còn có một số hố võng (Hương Hồ) và vòm nâng cục bộ (Phú Vang, Thuỷ Thanh và An Hoà). Các vòm nâng này được xác định trên cơ sở phân tích dị thường mạng lưới thuỷ văn khu vực, do ảnh hưởng của vòm nâng nên mạng lưới thuỷ văn chảy theo dạng toả tia. Riêng vòm nâng Thuỷ Thanh cắt đôi sông Đại Giang, làm cho hai nửa sông này chảy về hai phía khác nhau. Ngoài ra, các khúc uốn cong của sông Hương đều liên quan đến sự xuất hiện và lớn dần của vòm nâng Phú Vang và An Hoà. Các vòm nâng Phú Vang, An Hoà, Thuỷ Thanh đều liên quan mật thiết đến hiệu ứng nâng trồi, xiếc ép dọc theo đới phá huỷ của các đứt gãy.

3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN

Trên cơ sở tổng hợp nguồn tài liệu lưu trữ của Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam “Nước dưới đất đồng bằng ven biển trung Trung bộ” [9] và “Báo cáo lập bản đồ Địa chất thủy văn tỷ lệ 1/200000 vùng Huế - Đông Hà” [5], các thành tạo địa chất trong vùng nghiên cứu có thể được phân chia thành các tầng chứa nước và các thành tạo địa chất rất nghèo hoặc không chứa nước.

3.1. Các tầng chứa nước lổ rỗng

Nước lỗ rỗng tồn tại trong các thành tạo Kainozoi, bao gồm các tầng chưa nước Holocen, tầng chứa nước lỗ hỗng các trầm tích Pleistocen và tầng chứa nước lỗ hỗng trong các trầm tích Neogen

3.1.1. Tầng chứa nước Holocen

Các trầm tích Holocen tuy có bề dày và thành phần thạch học thay đổi khá lớn do được tạo thành bằng nhiều nguồn gốc nhưng vẫn có tính chứa nước tương đối tốt. Tầng chứa nước này phân bố rộng khắp trong vùng, chỉ vắng mặt một số nơi ở phía Tây, Tây Nam. Tổng chiều dày chung của tầng chứa nước này biến đổi từ 3 đến 32 m. Với chất lượng tương đối đảm bảo, nước trong tầng này hiện đang đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của nhân dân trong vùng. Dựa vào tài liệu về kết quả hút nước thí nghiệm các lỗ khoan, giếng và đặc điểm thạch học có thể phân tầng chứa nước Holocen thành các khu vực có mức độ chứa nước khác nhau như sau:

Bảng 2. Các đặc trưng địa chất thủy văn chủ yếu của tầng chứa nước Holocen

- Khu vực giàu nước: khu vực này bao gồm các trầm tích nguồn gốc sông, biển, biến gió phân bố dọc bờ biển và dọc theo thung lũng các sông lớn. Trong đó các trầm tíc sông Holocen thượng aQ_IV³ đặc trung bởi cuội, sạn, sỏi và cát bộ dày 2-3m, các thành tạo Holocen nguồn gốc biển, biển gió đặc trưng là cát hạt mịn đến hạt thô màu xám trắng, xám vàng dày 15-20 m, có khi đạt 50m tạo thành dải ven bờ biển với chiều dài hàng trăm cây số, rộng 5-10km có nơi đạt 15km.

Đối với vùng cát chiều dày tầng chứa nước là 20-30m, ở trầm tích sống biển là 10-30m. Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ rỗng của đất đá. Lưu lượng nước các lỗ khoan trong cát thường là Q = 1,76 – 4,791 l/s, trong các lớp cát pha, sét pha là Q = 2,0 – 5,06 l/s, tỷ lưu lượng q = 0,70 – 1,78 l/sm, hệ số thấm K = 4,76 – 18m/ngđ, hệ số nhả nước m = 0,15 – 0,18.

Nước trong khu vực này thuộc loại nước siêu nhạt đến nhạt, độ tổng khoáng hoá M = 0,05 – 0,198 g/l, độ pH = 7 – 8,5. Loại hình hoá học chủ yếu là clorua – natri. Về tính chất thuỷ lực nước thuộc loại không áp, mực nước tĩnh thay đổi từ 0,2 đế 3,6m và phụ thuộc vào bề mặt địa hình, điều kiện thế năm và mùa khí hậu. Nước vận động chủ yếu theo hướng Tây – Đông và gần trùng với phương của dòng mặt.

 Nguồn cung cấp cho các thành tạo biển gió chủ yếu là nước mưa, ngấm trực tiếp trên bề mặt phân bố của tầng chứa nước. Đối với các lớp cát, cuội, sỏi còn được bổ sung bởi sự thấm xuyên của nước sông. Do vậy ở ven sông Hương (vùng Thuỷ Biều) tồn tại các mỏ nước thung lũng sông có ý nghĩa khai thác tập trug phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất. Nguồn thoát chủ yếu là cung cấp cho dòng mặt và bốc hơi trên diện lộ, đôi nơi còn cung cấp cho các tầng chứa nước nằm bên dưới khi chúng có quan hệ thuỷ lực với nhau và mực nước của tầng này nằm cao hơn mực nước của tầng bên dưới. Nước trogn trầm tích biển gió thường tiêu thoát ở chân các đụn cát, gò cát ở dạng điểm lộ và chảy vào các cùng trũng thấp ở đồng bằng ven biển.

- Khu vực có mức độ chứa nước trung bình

Khu vực này gồm các trầm tích nguồn gốc sông biển, sông biển đầm lây phân bố rộng rãi khắp các đồng bằng. Với thành phần thạch học chủ yếu là cát, sét, bột sét lẫn vỏ sò, ốc dày 20-25m, riêng trầm tích Holocen trung – thượng chứa nhiều vật chất hữu cơ. Chiều dày của tầng thay đổi từ 3 đến 29m. Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ hổng của đất đá. Mực độ phong phú nước thuộc loại trung bình. Lưu lượng nước tại các lỗ khoan Q = 2,01 – 7,61. Vùng nội đồng, đặc biệt là các vùng ngập lũ do trong nước có hàm lượng sắt cao hoặc độ cứng lớn nên khi sử dụng, người dân thường phải lọc mới dùng cho sinh hoạt. Loại hình hoá học chủ yếu của nước là clorua bicacbonatnatri hoặc bicacbonat-clorua-natri. Đây là loại nước không áp, mực nước tĩnh thay đổi từ 1,0 – 1,5m và phụ thuộc vào bề mặt địa hình, điều kiện thế nằm.

Qua các tài liệu quan trắc mực nước trong các giếng, lỗ khoan cho thấy rằng động thái nước biến đổi từ 2-3m và phát triển có chu kỳ (có 1 cực đại và 1 cực tiểu). Cực đại dao động từ tháng 10 đến 11 hằng năm, cực tiểu dao động từ tháng 6 đến 8 và cùng pha với chu kỳ dao động của nước mưa.

3.1.2. Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocen

Trầm tích Pleistocen xuất lộ thành những dải hẹp ven theo gò đồi và bị phủ bởi trầm tích Holocen ở vùng đồng bằng. Thường thì đáy của chúng phủ lên trầm tích Neogen, riêng ở phía Tây – Tây Bắc Huế chúng phủ trực tiếp lên các đá Cacbonat hệ tầng Cò Bai. Tầng chứa nước được cấu tạo bởi các trầm tích sông, biển, trầm tích hỗn hợp sông – biển. Thành phần thạch học của chúng khá đa dạng và phụ thuộc vào nguồn gốc, thay đổi từ hạt thô đến mịn, chủ yếu là cuội, sỏi, cát sạn, cát pha sét bột lẫn cuội sỏi màu xám, xám trắng, xám vàng loang lỗ.

Bảng 3. Các thông số địa chất thủy văn của tầng chứa nước Pleistocen

- Khu vực giàu nước

Khu vực này chỉ gồm trầm tích hỗn hợp sông, sông – biển (a, amQ_III), các trầm tích này không lộ ra trên mặt mà bị các trầm tích biển cùng tuổi che phủ. Thành phần thạch học chủ yếu là cuội, sỏi, sạn, cát lẫn ít sét. Chiều dày tầng thay đổi từ 3 – 33.1m. Nước dưới đất tồn tại và vận động trong lỗ hổng của đất đá, mức độ phong phú nước thuộc loại giàu nước đến rất giàu. Một vài nơi có mực độ chứa nước trung bình do tồn tại hai tập có thành phần thạch học khác nhau và trong trầm tích sông – biển sét xuất hiện cục bộ với hàm lượng khá lớn. Lưu luọng các lỗ khoan Q = 8,53 – 26 l/s, tỷ lưu lượng q = 1,48 – 13,525 l/sm, hệ số thấm K = 1,1 – 79,77 m/ngđ, hệ số nhã nước m = 0,13 – 0,22. Về tính chất thuỷ lực nước thuộc loại nước có áp lực, mực nước tĩnh thay đổi từ 0,1 – 5,8m, phụ thuộc vào bề mặt địa hình và độ sâu phân bố.

Nguồn cung cấp chủ yếu là các tầng chưa nước phía trên thông qua lớp thấm nước yếu và các cửa số địa chất thuỷ văn khi mực áp lực của tầng này năm thấp hơn tầng trên. Nước trong tầng chứa nước này thuộc loại nước nhạt, tuy nhiên một số nơi độ khoáng hoá tăng lên và chuyển sang dạng nước lợ, nước mặn. Độ tổng khoáng hoá M = 0,145 – 2.15g/l, phổ biến từ 0,3 – 0,6 g/l, độ pH = 6,88 – 7,95, phổ biến từ 7,0 – 7,4. Loại hình hoá học chủ yếu là clorua – natri hoặc clorua-bicacbonat-natri.

- Khu vực có mức độ chưa nước trung bình

Khu vực này bao gồm các trầm tích có nguồn gốc biển (mQ_III) và sông – biển (amQ_II-III), phân bố khá rộng. Tuy nhiên, chỉ lộ hạn chế ở phía Nam, Tây Nam. Trầm tích biển có thành phần thạch học chủ yếu là cát, cát bột, chiều dày thay đổi từ 2 đến 22,5m. Trần trầm tích sông – biển (amQ_II-III) có thành phần thạch học chủ yếu là trầm tích hạt mịn đến trung có lẫn ít hạt thô, bề dày biến đổi từ 1 đến 63,3m. Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ hổng của đất đá. Mức độ phong phú nước thuộc loại trung bình.

Một số nơi do thành phần thạch học không đồng nhất nên mức độ chứa nước thay đổi từ giàu đến nghèo. Lưu lượng các lỗ khoan Q = 0,211 – 15,48 l/s, tỷ lưu lượng q = 0,1 – 9,245 l/sm, trung bình q = 0,1 – 0,5 l/sm, hệ số thấm K = 0,21 – 5,5 m/ngđ, hệ số nhả nước m = 0,09 – 0,20.

Về tính chất thuỷ lực nước tầng này thuộc loại nước có áp. Mực nước tĩnh thay đổi từ 0,16 đến 2,93m, phụ thuộc vào bề mặt địa hình. Nguồn cung cấp cho nước dưới đất là nước mưa ngấm trực tiếp trên bề mặt diện lộ và nước tầng trên.

3.2. Các tầng chứa nước khe nứt

3.2.1. Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Devon trung – thượng, hệ tầng Cô Bai (D_2-3cb)

Trong khu vực nghiên cứu hệ tầng Cò Bai chỉ xuất lộ một diện hẹp, phần lớn chúng bị phủ trần bởi trầm tích trẻ hơn. Với thành phần thạch học chủ yếu là lục nguyên cacbonat như đá vôi, sét vôi, vôi sét,… màu xám đen, xám sáng và trầm tích lục nguyên phía dưới như cát kết, bột kết phân lớp dày hoặc dạng khối, mức độ nứt nẻ trung bình, không đồng nhất. Chiều dày tầng chứa nước thay đổi từ 10,7 đến 58,5m.

Nước trong các đá hệ tầng Cò Bai thuộc loại giàu nước, nhưng không đồng nhất theo diện. Lưu lượng các lỗ khoan Q = 0,111 – 14,79 l/s, tỷ lưu lượng q = 0,003 – 3,6651 l/sm, hệ số thấm K = 0,008 – 14,9 lm/ngđ, hệ số nhã nước m = 0,06 – 0,17.

Về tính chất thủy lực nước thuộc loại có áp, mực nước tỉnh thay đổi từ 1,05 – 3.4m. Nước trong tầng thuộc loại nước nhạt, một số nơi độ khoáng hóa của nước tăng lên và chuyển sang nước lợ, nước mặn. Tất cả các lỗ khoan gặp nước mặn đều phân bố ven cửa sông bị nước mặn từ biển xâm nhập và thẩm thấu qua các tầng chứa nước Pleistocen xuống. Độ khoáng hóa của vùng nước nhạt M = 0,173 – 0,603g/l, riêng vùng bị nhiễm mặn độ khoáng hóa tăng lên, có nơi đến 6,931 g/l, độ pH = 7 – 8,5. Loại hình hóa hoặc chủ yếu là bicacbonat – natri và clorua – natri.

Nguồn cung caaso nước cho tầng này là nước mưa và nước thấm xuyên từ các trầm tích Pleistocen. Một số nơi như Thủy Biều, hay tầng này hoàn toàn có quan hệ thủy lực với nhau. Nước trong tầng này chỉ có ý nghĩa trong khai thác nước tập trung qui mô nhỏ, việc khai thác cần chú ý khảo sát và đánh giá ỹ để có qui trình khai thác hợp lý nhằm hạn chế vùng nhiễm mặn, đảm bảo khai thác lâu dài cho tầng chứa nước.

3.2.2. Tầng chứa nước khe nứt trầm tích Devon hạ, hệ tầng Tân Lâm (D₁tl)

Trầm tích Devon hạ, hệ tầng Tân Lâm có diện phân bố tương đối rộng với thành phần thạch học chủ yếu đá phiến, sạn kết, cát kết, bột kết màu tím gụ, xám tím, xám lục. Đá có cấu tạo khối, rắn chắc, mức độ nứt nẻ hạn chế, không đồng nhất, chiều dày tầng chứa nước biến đổi từ 5 – 45,5m. Nước dưới đất tồn tại trong các khe nứt với mực độ nghèo đến rất nghèo, không đồng nhất theo diện. Lưu lượng các lỗ khoan Q = 0,24 – 2,66l/s, tỷ lưu lượng q = 0,009 – 0,2271 l/sm, hệ số thấm K = 0,026 – 0,28 lm/ngđ, hệ số nhã nước m = 0,07 – 0,10.

Về tính chất thủy lực nước thuộc loại có áp lực, một số nơi lộ trên mặt thuộc loại không áp. Mực nước tĩnh thay đổi từ 0,5 – 2, 8m. Nguồn cung cấp là nước mưa, một số nơi thấm xuyên từ trầm tích Pleistocen.

Nước trong tầng chứa nước thuộc loại nước nhạt. Tuy nhiên, một số nới độ khoáng hóa tăng lên và chuyển sang dạng nước lợ hoặc nước mặn. Độ tổng khoáng hóa tại các lỗ khoan M = 0,167 – 0,364 g/l, độ pH = 7-8. Loại hình hóa học chủ yếu là bicacbonat - natri hoặc lorua – natri.

Nhìn chung, tầng chứa nước khe nứt Devon hạ, hệ tầng Tân Lâm có diện phân bố tương đối rộng, bề dày tầng chứa nước khá lớn, mức độ chứa nước thuộc loại nghèo đến rất nghèo và không đồng nhất nên chúng không có ý nghĩa cung cấp nước.

Bảng 4. Kết quả phân tích các mẫu nước ở vị trí trung tâm thành phố Huế

3.3. Các thành tạo rất nghèo nước hoặc không chứa nước

3.3.1. Các đá xâm nhập (g)

Trong khu vực nghiên cứu chỉ có mặt một khối granit thuộc hai phức hệ Đại Lộc và Bà Nà với diện lộ khoảng 2 km² ở góc Tây Nam gần phà Tuần, chúng có cấu tạo khối, rắn chắc, nứt nẻ rất ít đến không nứt nẻ, phía trên mặt thường có lớp phong hóa mỏng gồm sạn, cát lẫn bột sét. Thành tạo xâm nhập này không chứa nước, một số nơi phía trên mặt chứa nước rất nghèo. Vì vậy chúng không có ý nghĩa khai thác.

3.3.2. Các đá thuộc hệ tầng Long Đại (O₃-S₁lđ)

Với thành phần thạch học gồm cát kết, cát kết dạng quarzit, đá phiến sét – sericite thành tạo này phân bố phía Tây Nam khu vực Thành phố Huế. Các đá này mực độ chứa nước rất kém.

3.3.3. Trầm tích Pleistocen trên, hệ tầng Đà Nẵng (mQ_IIIđn)

Phân bố ở Đàn Nam Giao với diện tích khoảng 10 km², thành tạo này gồm cát sạn sỏi, sét pha, sét màu vàn, nâu đỏ dày 3 – 10m. Các giếng đào của dân ở đây thường có độ sâu từ 3 – 8m, vào mùa khô các giếng này đều cạn kiệt.