Trường Đại Học Bách Khoa Tp HCM ĐỀ THI GIỮA KỲ HK I71 Khoa Kỹ Thuật Địa Chất và Dầu Khí MÔN CƠ SỞ THỦY ĐỊA CƠ HỌC Bộ môn Địa Kỹ Thuật MSMH GE2021 Bài tập 1 (2 điểm) Xác định lưu lượng của một giếng nư[.]
Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Khoa Kỹ Thuật Địa Chất Dầu Khí Bộ mơn Địa Kỹ Thuật ĐỀ THI: GIỮA KỲ HK I71 MÔN: CƠ SỞ THỦY ĐỊA CƠ HỌC MSMH: GE2021 Bài tập 1: (2 điểm) Xác định lưu lượng giếng nước đường kính 168mm, khoan qua tầng đất không đồng gồm lớp có hệ số thấm khác hình vẽ, trị số hạ thấp mực nước S 10m Ống lọc xuyên suốt toàn bề dày tầng chứa nước Các số liệu khác cho hình vẽ Hình 1: Giếng hồn chỉnh tầng chứa nước khơng đồng Đáp án: Tóm tắt: r=0.084m K1=15(m/ng), h=15(m), h0=5(m), S=10(m) K2=30(m/ng), H=15(m), H0=5(m), S=10(m), m=20(m) √ : Bán kính ảnh hưởng √ √ √ √ Do tầng chưa nước không đồng nên ta chia thành lớp để tính lưu lượng bơm hút cho lớp, tính theo phương pháp Ktb a Phương pháp phân lớp: - Xét lớp chứa nước có K1=15m/ng (TCN khơng áp, giếng khơng hồn chỉnh): - Tính hệ số hiệu chỉnh, TCN khơng áp nên áp dụng hiệu chỉnh cần tính tốn lại bề dày (giảm 50%S) l l 0,5S 1 m h 0,5S m h 0,5S 10 119 r r 0,084 =0,3 mS g Q 2.73 k lg Q1 2,73x15 x R 0.217 g rg 10 x10 1289 (m / ng ) (0.75 điểm) 387,3 lg 0,217 x0,3 0,084 Xét lớp chứa nước có K2=30m/ng: (0.75 điểm) Vậy tổng lưu lượng cần tìm là: Q = Q1 + Q2 = 1289 + 4292.4 = 5581.4 (m3/ng) (0.5 điểm) Bài 2: (3 điểm) Một tầng cát nằm ngang chứa nước áp lực có bề dày khơng đổi m = 30m cách mặt đất 10m, mực áp lực cách mặt đất 2.5m, có hệ số thấm k=30m/ngđ Xác định lưu lượng giếng có đường kính d = 0,22m đào cắt qua toàn tầng chứa nước với trị số hạ thấp mực nước S = 6m Hỏi, với trị số hạ thấp mực nước S nào, lưu lượng giếng đạt Q = 20l/s Các thơng số khác cho hình vẽ Hình 2: Giếng khoan khơng hồn chỉnh tầng chứa nước có áp Đáp án: Tóm tắt: Bán kính ảnh hưởng R 10S k 10 30 328.63m Áp dụng công thức Verigin tính lưu lượng cho giếng khơng hồn chỉnh tầng mS g Q 2.73 k nước có áp: R lg 0.217 g rg Để xác định hệ số hiệu chỉnh g tìm tỷ số l0/m m/rg ta có l0 m 30 0.267 m 30 272.73 rg 0.11 Tra bảng nội suy ta có hệ số g = 25.225 Thế số vào công thức ta có: Q 2.73 30 30 328.63 lg 0.217 25.225 0.11 1647.31 (m3/ngđ) (1.5 điểm) 30 S Khi Q= 20l/s = 1728 m3/ngđ 2.73 30 lg 10S 30 0.217 25.225 0.11 Suy S = 6.31 m (1.5 điểm) Bài 3: (5 điểm) Thực thí nghiệm bơm hút trường tầng chứa nước ngầm vơi cụm giếng gồm giếng bơm hút giếng quan sát hình vẽ, đường kính giếng bơm hút 220mm Yêu cầu xác định hệ số thấm cho tầng chứa nước; (1.5điểm) Tính tốn lưu lượng cần thiết để bơm hút tháo khơ cơng trình có tiết diện hình chữ nhật kích thước 30x50m đào tầng hầm sâu 10m (1.5điểm) Bố trí giếng bơm hút với lưu lượng Qw = 25l/s chu vi cơng trình, tính tốn kiểm tra độ hạ thấp góc trung điểm vách cơng trình.(2 điểm) Hình 3: Sơ đồ bơm hút thí nghiệm tầng chứa nước khơng áp Đáp án: Tóm tắt: Sg= 12m; S1= 5m; S2= 2m; r1 = 5m; r2= 10m; rg=0.11 m; He= 28.5m; m= 30m Q = 20l/s = 1728 m3/ngđ (0,5 điểm) a) Vì giếng khơng hồn chỉnh khơng áp nên ta cần phải tìm hệ số hiệu chỉnh g , 1 , dựa vào hệ số m l0 rg m Đối với giếng bơm hút l0 l0 12 0.533 m he 0.5S g 28.5 0.5 12 m he 0.5S g 28.5 0.5 12 204.55 rg rg 0.11 Đối với giếng quan sát l0 l0 12 0.46 m he 0.5S1 28.5 0.5 m he 0.5S g 28.5 0.5 5.2 r1 r1 Đối với giếng quan sát l0 l0 12 0.436 m he 0.5S 28.5 0.5 m he 0.5S2 28.5 0.5 1.833 r2 r2 15 Dựa vào bảng 9.1 tr.81 (sách hướng dẫn thực hành địa chất thủy văn) hệ số hiệu chỉnh 1 , giao điểm tọa độ tương ứng: 0.656 0.0494 (0,5 điểm) Ta có cơng thức theo Verigin giếng khơng hồn chỉnh không áp Đối với hai giếng quan sát r log 0.217(1 - ) r K12 0.732Q0 (2he - S1 - S2 )( S1 - S2 ) 15 log 0.217(0.656 - 0.0494) 0.723 1728 5.07 (m / ng ) (2 28.5 - - 2) (5 - 2) Vậy hệ số thấm tầng nước 5.07 (m/ngđ) (0,5điểm) b) Áp dụng phương pháp giếng lớn với F=30×50=1500 m2 Bán kính giếng theo phương pháp giếng lớn là: rg F 30 50 21.85m (0,5 điểm) Vì đào hầm sâu 10m nên độ hạ thấp mực nước cần 10-1.5 = 8.5 m Khi ta có bán kính ảnh hưởng: R 10S K 10 8.5 5.07 191.4m (0,5 điểm) Khi ta áp dụng cơng thức J Duypuy tính lưu lượng cho giếng hồn chình tầng nước khơng áp: Q 1.336k S g (2 H e S g ) 8.5 (2 28.5 8.5) 1.366 5.07 3029.3 (m3/ngđ) R 191.4 log log( ) rg 21.85 Vậy lưu lượng cần bơm hút 3029.3 (m3/ngđ) (0,5 điểm) c) Với lưu lượng giếng 25l/s = 2160 m3/ngđ Khi số giếng mà ta cần bố trí là: n Qt 3029 1,4 hk (0,5 điểm) Qw 2160 Vậy ta cần bố trí giếng chu vi cơng trình sau: (1,5 điểm) S M S N 4.822m S S 8.07m B D SC 5.04m S A 6.45m