Quan trắc nước ngầm là quá trình theo dõi, đo đạc và ghi nhận các thông số như mực nước, lưu lượng và chất lượng của nguồn nước dưới đất nhằm đánh giá hiện trạng, biến động và khả năng khai thác bền vững của tài nguyên nước. Trong bài viết này, cùng Nhất Tín khám phá các thiết bị quan trắc mực nước ngầm – cấu phần đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp dữ liệu chính xác, liên tục phục vụ quản lý và cảnh báo sớm nguy cơ suy giảm nguồn nước.
1. Các yêu cầu cơ bản về thiết bị quan trắc mực nước ngầm theo thông tư 17/2021 BTNMT
Theo Thông tư số 17/2021/BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về giám sát khai thác, sử dụng tài nguyên nước, mọi công trình khai thác nước ngầm đều phải được trang bị hệ thống thiết bị quan trắc nước ngầm nhằm ghi nhận chính xác, liên tục và truyền dữ liệu về cơ quan quản lý. Việc này giúp đảm bảo hoạt động khai thác diễn ra minh bạch, đúng giấy phép, đồng thời hỗ trợ cơ quan chức năng theo dõi biến động mực nước và chất lượng nguồn nước ngầm trên thực tế.
Ba loại thiết bị tối thiểu cần có trong một hệ thống quan trắc nước ngầm gồm:
- Thiết bị đo mực nước: Xác định độ sâu của mực nước trong giếng, phục vụ đánh giá khả năng hạ thấp hay phục hồi của tầng chứa nước.
- Thiết bị đo lưu lượng: Ghi nhận khối lượng nước khai thác thực tế theo thời gian, giúp đối chiếu với công suất được cấp phép.
- Thiết bị ghi và truyền dữ liệu (Datalogger): Thu thập, lưu trữ và truyền dữ liệu tự động đến cơ quan quản lý, bảo đảm tính liên tục và chính xác của thông tin quan trắc.
Lưu ý, tùy theo quy mô công trình, Thông tư 17 yêu cầu mức độ đầu tư thiết bị khác nhau để phù hợp với tần suất và phạm vi quan trắc:
- Với công suất từ 3.000 m³/ngày đêm trở lên, giếng khai thác phải lắp đầy đủ cả thiết bị đo mực nước, lưu lượng và datalogger. Đồng thời, giếng quan trắc đi kèm cũng cần có thiết bị đo mực nước để theo dõi biến động mực nước trong khu vực.
- Với công suất từ 1.000 đến dưới 3.000 m³/ngày đêm, yêu cầu tương tự nhưng chỉ áp dụng cho giếng khai thác.
- Với công suất từ 200 đến dưới 1.000 m³/ngày đêm, mức yêu cầu được giản lược, chủ yếu là thiết bị đo mực nước và datalogger, phù hợp với quy mô nhỏ hơn.
Ngoài ra, để đảm bảo việc theo dõi biến động mực nước và phạm vi ảnh hưởng của hoạt động khai thác, đặc biệt tại các khu vực có nguy cơ sụt giảm mực nước hoặc xâm nhập mặn, số lượng giếng quan trắc được quy định tăng dần theo quy mô công suất:
- Công trình 3.000 – < 5.000 m³/ngày đêm: Tối thiểu 1 giếng quan trắc.
- Công trình 5.000 – < 10.000 m³/ngày đêm: Tối thiểu 2 giếng quan trắc.
- Công trình ≥ 10.000 m³/ngày đêm: Tối thiểu 3 giếng quan trắc.
Cuối cùng, tùy theo quy mô khai thác, việc quan trắc được chia thành tự động hoặc định kỳ như sau:
| Lưu lượng khai thác (m³/ngày.đêm) | Giếng khai thác | Giếng quan trắc |
| ≥ 3.000 | Quan trắc tự động (mực nước, lưu lượng) | Quan trắc tự động (mực nước) + Quan trắc định kỳ (chất lượng nước) |
| 200 – 3.000 | Quan trắc tự động (mực nước, lưu lượng) | Quan trắc định kỳ (chất lượng nước) |
| 10 – 200 | Quan trắc định kỳ (mực nước, lưu lượng) | Quan trắc định kỳ (chất lượng nước) |
Cách phân loại này nhằm đảm bảo các công trình có quy mô lớn phải giám sát liên tục, trong khi công trình nhỏ vẫn duy trì kiểm soát định kỳ mà không tốn kém quá mức
→ Đọc bài viết liên quan: Các loại đồng hồ đo lưu lượng nước thải công nghiệp | Nên chọn loại nào?
2. Các loại thiết bị quan trắc mực nước ngầm phổ biến nhất hiện nay
Một trạm quan trắc đạt chuẩn theo Thông tư 17/2021/BTNMT thường gồm 3 nhóm chính: thiết bị đo, thiết bị thu thập – truyền dữ liệu và hệ thống phụ trợ bảo vệ kết cấu. Các thiết bị này tạo nên chu trình khép kín từ đo – ghi – truyền – giám sát, giúp doanh nghiệp tuân thủ pháp luật và cơ quan quản lý có dữ liệu kịp thời, tin cậy:
- Thiết bị đo mực nước trong giếng: Dùng để xác định độ sâu mực nước ngầm, theo dõi biến động mực nước, đánh giá khả năng phục hồi tầng chứa và phát hiện sụt giảm bất thường trong giếng khai thác hoặc giếng quan trắc. Hoạt động theo nguyên lý dẫn điện – khi đầu dò chạm nước sẽ phát tín hiệu đèn và âm thanh báo vị trí mực nước. Số đo được đọc trực tiếp trên dây chia vạch.
- Thiết bị đo lưu lượng khai thác: Là cảm biến điện từ hoặc turbine được lắp trên tuyến ống ra của bơm, dùng để đo vận tốc và lưu lượng dòng nước khai thác, giúp kiểm soát lượng nước khai thác thực tế so với công suất cho phép, ngăn ngừa khai thác vượt mức. Thiết bị hiển thị trực tiếp giá trị tức thời (m³/h) và tổng lượng khai thác (m³/ngày đêm), đồng thời xuất tín hiệu 4-20mA hoặc RS485/Modbus để truyền về datalogger/
- Thiết bị thu thập và truyền dữ liệu (Datalogger): Là bộ điều khiển trung tâm có nhiệm vụ thu thập tín hiệu từ các thiết bị đo mực nước, lưu lượng; lưu trữ, xử lý và tự động truyền dữ liệu về Sở TN&MT qua giao thức FTP hoặc TCP/IP; có khả năng kết nối song song router và máy chủ nội bộ; tín hiệu đầu vào được chuẩn hóa 4-20mA hoặc RS485 để hạn chế sai số; dữ liệu sau khi ghi nhận được xuất thành file .TXT định kỳ và truyền về hệ thống quản lý nhà nước để giám sát tập trung.
- Ống lọc Standpipe: Là dạng ống quan trắc có đầu lọc bằng polyethylene hoặc đá xốp (độ rỗ 60-70 micron) gắn với ống nối PVC, dùng để tạo môi trường thông thủy cho đầu dò mực nước và phản ánh đúng áp lực thủy lực của tầng chứa. Được đặt tại độ sâu xác định trong giếng quan trắc, giúp bảo vệ cảm biến khỏi bùn cát, đảm bảo độ chính xác và ổn định lâu dài cho phép đo.
- Ống lọc khe (Slotted PVC Pipe): Là ống PVC có các khe rãnh đều trên thân, được lắp bao quanh cảm biến mực nước hoặc đầu lọc của giếng. Đây là cấu phần quan trọng trong giếng quan trắc, giúp giữ ổn định dòng chảy nước ngầm, ngăn cát, sỏi xâm nhập vào vùng đo, đồng thời cho phép nước ra vào tự nhiên, duy trì độ chính xác lâu dài và bảo vệ thiết bị.
- Tủ điện và phụ kiện: Là trung tâm điều khiển và bảo vệ hệ thống, chứa nguồn DC, CB, contactor, relay, terminal, đèn báo, nút ấn và bộ định thời đồng thời có các phụ kiện đấu nối như cáp tín hiệu, cáp nguồn, ống bảo vệ đi dây, mặt bích lắp đặt và nắp che bảo vệ cảm biến lưu lượng. Thường được đặt trong nhà trạm gần giếng khai thác, đảm bảo an toàn điện, chống ẩm, thuận tiện bảo trì và kết nối dữ liệu.
- Phần mềm quản lý dữ liệu quan trắc: Là nền tảng quản lý và hiển thị dữ liệu đo từ datalogger; cho phép theo dõi trực quan mực nước, lưu lượng, chất lượng nước theo thời gian thực. Có thể cảnh báo vượt ngưỡng khai thác, xuất báo cáo định kỳ và truyền dữ liệu đồng bộ tới Sở TN&MT; hỗ trợ quản lý tập trung nhiều trạm cùng lúc, lưu trữ lịch sử vận hành và tích hợp phân tích xu hướng dài hạn của nguồn nước ngầm.
→ Đọc thêm về: Trạm quan trắc nước thải tự động là gì? Đối tượng, ứng dụng
3. Như thế nào là lắp đặt các thiết bị quan trắc nước ngầm chuẩn?
Một hệ thống quan trắc nước ngầm chỉ hoạt động hiệu quả khi được thi công, lắp đặt đúng quy cách kỹ thuật và tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế. Việc lắp đặt giếng và các thiết bị phải đảm bảo các yếu tố sau:
- Giếng quan trắc: Được khoan đúng vị trí thiết kế, sử dụng ống PVC đường kính khoảng 60mm, thân ống được đục lỗ nhỏ 4-6mm ở đoạn gần đáy để nước có thể thấm tự nhiên vào giếng.
- Xử lý hố khoan: Sau khi khoan, giếng cần được rửa sạch bằng nước sạch để loại bỏ đất, bùn và cặn khoan, đảm bảo môi trường đo chính xác.
- Lắp đặt ống lọc: Các đoạn ống lọc D60mm được thả và nối liên tục theo đúng độ sâu trong bản vẽ thiết kế, đảm bảo khớp kín, không rò rỉ và đúng tầng chứa nước cần quan trắc.
- Bảo vệ cảm biến: Khu vực quanh ống lọc phải được đổ đầy sỏi lọc để tránh bùn đất bít tắc các lỗ thông nước, đồng thời giúp dòng nước thấm đều qua đầu đo.
- Hoàn thiện miệng giếng: Phần ống thừa được cắt gọn, xây bảo vệ miệng giếng và lắp nắp đậy kín, tránh xâm nhập của nước mặt hoặc vật thể lạ, giúp thiết bị đo hoạt động ổn định và an toàn trong suốt quá trình vận hành.
→ Đọc thêm về: Tiêu chuẩn nước thải công nghiệp 2025: Thay đổi chính cần biết
4. Các máy đo mực nước ngầm được ứng dụng trong quy trình quan trắc nước ngầm như thế nào?
Trong quy trình quan trắc nước ngầm, máy đo mực nước là thiết bị quan trọng hàng đầu giúp xác định độ sâu và biến động của mực nước dưới đất theo thời gian. Dữ liệu này là cơ sở để đánh giá trữ lượng, xu hướng sụt giảm, khả năng phục hồi tầng chứa và mức độ ảnh hưởng của khai thác hoặc biến đổi khí hậu đến nguồn nước ngầm.
Cụ thể, máy đo mực nước được ứng dụng trong các bước của quy trình quan trắc như sau:
- Tại hiện trường: Máy đo mực nước được sử dụng trong giai đoạn đầu để xác định mực nước tĩnh trong giếng trước khi tiến hành bơm hoặc lấy mẫu. Việc đo được thực hiện định kỳ hoặc tự động (đối với hệ thống có cảm biến kết nối datalogger), giúp đảm bảo dữ liệu mực nước luôn chính xác, liên tục.
- Trong quá trình lấy mẫu: Mực nước ngầm được đo song song với các thông số vật lý khác như pH, nhiệt độ, độ dẫn điện (EC) và thế oxy hóa khử (Eh) để xác định điều kiện ổn định của nguồn nước trước khi thu mẫu phân tích.
- Sau khi thu thập dữ liệu: Kết quả đo mực nước được lưu trữ trong hệ thống datalogger hoặc ghi nhận thủ công trên nhật ký quan trắc, sau đó truyền về Sở Tài nguyên và Môi trường để phục vụ công tác tổng hợp, thống kê và đánh giá diễn biến nguồn nước dưới đất.
Nhờ có máy đo mực nước ngầm, quy trình quan trắc đạt được tính chính xác, định lượng và khả năng theo dõi dài hạn, giúp cơ quan quản lý và doanh nghiệp:
- Phát hiện sớm dấu hiệu suy giảm mực nước hoặc ô nhiễm tầng chứa,
- Đề xuất kịp thời các biện pháp điều chỉnh khai thác,
- Hỗ trợ quản lý bền vững tài nguyên nước dưới đất.
→ Đọc thêm về: Cảm biến TDS là gì? Cách hoạt động, vai trò của cảm biến TDS
5. Các thiết bị quan trắc mực nước ngầm chất lượng tại Nhất Tín
Nhất Tín là đơn vị phân phối độc quyền và chính hãng nhiều dòng thiết bị quan trắc mực nước ngầm tại Việt Nam, nhập khẩu trực tiếp từ các thương hiệu hàng đầu như Keller (Thụy Sĩ), Delta-Phase (Hoa Kỳ), Advantech (Đài Loan), ABB (Thụy Sĩ).
Tất cả sản phẩm đều có nguồn gốc rõ ràng, tài liệu kỹ thuật đầy đủ, được kiểm định và hiệu chuẩn theo đúng tiêu chuẩn của Bộ TN&MT. Hai model cảm biến nổi bật hiện đang được Nhất Tín sử dụng phổ biến trong các hệ thống quan trắc nước ngầm:
- Cảm biến PG7 – Delta Phase (Hoa Kỳ): Thiết bị đo mực nước và áp suất thủy tĩnh trong giếng quan trắc, dải đo 0-50 mH₂O, độ chính xác 0,02%, xuất tín hiệu Modbus RS485. Kết cấu thép không gỉ 316L, chuẩn IP68, hoạt động ổn định trong môi trường giếng sâu, ẩm hoặc có áp lực cao.
- Lưu Lượng Kế Điện Từ – ZY EMFM KFD9000 (ZuoYeal – Trung Quốc): Thiết bị đo lưu lượng chất lỏng theo nguyên lý cảm ứng điện từ Faraday, cho độ chính xác cao, tổn thất áp suất nhỏ, đo được cả dung dịch ăn mòn, bùn, hồ có độ dẫn điện ≥ 5 μS/cm. Bộ hiển thị dùng vi xử lý 16-bit, màn hình LCD 2×16, đo hai chiều, hiển thị tổng lưu lượng thuận/ngược, hỗ trợ đầu ra analog, xung, HART, RS-485, kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt, bảo trì.
Không chỉ cung cấp thiết bị, công ty quan trắc môi trường tại TPHCM Nhất Tín còn mang đến giải pháp trọn gói gồm:
- Tư vấn thiết kế hệ thống quan trắc phù hợp từng công trình, nhà máy, khu công nghiệp.
- Thi công – lắp đặt giếng và thiết bị theo đúng quy định kỹ thuật.
- Tích hợp phần mềm giám sát dữ liệu tự động và kết nối với Sở NN&MT.
- Đào tạo vận hành, bảo trì – hiệu chuẩn định kỳ giúp duy trì hệ thống ổn định lâu dài.
Liên hệ ngay Nhất Tín để được tư vấn miễn phí, báo giá nhanh và hỗ trợ kỹ thuật tận nơi qua Hotline/Zalo: 0975 191 409.
Tóm lại, việc trang bị thiết bị quan trắc mực nước ngầm đạt chuẩn không chỉ là yêu cầu pháp lý mà còn là giải pháp tối ưu giúp doanh nghiệp chủ động kiểm soát hoạt động khai thác, bảo vệ nguồn nước và đáp ứng yêu cầu quản lý từ cơ quan chức năng. Với năng lực kỹ thuật và hệ sinh thái giải pháp toàn diện, Nhất Tín cam kết đồng hành cùng doanh nghiệp trong mọi giai đoạn – từ tư vấn, lắp đặt đến vận hành và bảo trì – nhằm đảm bảo hệ thống quan trắc hoạt động ổn định, chính xác và bền vững lâu dài.
