Công trình thu nước ngầm Hà Tây

Các cơ sở công nghiệp độc hại, không phù hợp về vị trí trong nội thành sẽ từng bớc đợc di chuyển vào các cụm công nghiệp tập trung.. Các cơ sở trờng đại học, trung học chuyên nghiệp của

Phần I: Thuyết minh chung.

I Giới thiệu chung về thành phố Hà Đông Tỉnh Hà Tây.–

Thành phố Hà Đông là tỉnh lỵ của tỉnh Hà Tây, có vị trí cửa ngõ phía Tây Nam thủ đô Hà Nội Đây là trung tâm kinh tế- chính trị- văn hoá- khoa học kỹ thuật, dịch vụthơng mại, du lịch của tỉnh Với dân số là 96094 ngời trên diện tích 1660.8ha(theo tài liệu của phòng thống kê thành phố Hà Đông tính đến năm 1999)

Cơ sở kinh tế kỹ thuật chủ yếu hình thành và phát triển dựa vào các cụm công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ thơng mại và đào tạo

Các cơ sở hạ tầng xã hội nhìn chung còn thấp so với tiêu chuẩn đô thị loại III, cơ

sở vật chất thiếu thốn, phạm vi phân bố tập trung trong khu phố cũ Chất lợng công trình hầu hết toàn là nhà ở cấp 4 cha đáp ứng đợc nhu cầu sống và phát triển của thànhphố

Thành phố Hà Đông có 2 sông chính là sông Nhuệ và sông La Khê, dọc 2 bên sông có các di tích đợc xếp hạng nh bia Bà, Chùa Đỏ…Song nớc mặt sông Nhuệ bị ô nhiễm do nớc thải đô thị, nớc đục và cha đợc xử lý Các công trình di tích vờn hoa cây xanh đang từng bớc đợc cải tạo, chỉnh trang góp phần vào cảnh quan chung của đô thị

Mục tiêu của thành phố Hà Đông đến năm 2020 là trở thành một đô thị loại III, xứng đáng với tầm vóc của đô thị tỉnh lỵ của tỉnh trên 1,5 triệu dân vào năm 2020

II Khái quát chung về thành phố Hà Đông.

A Điều kiện tự nhiên

1 Vị trí địa lý

Thành phố Hà Đông nằm dọc theo quốc lộ số 6 từ Hà Nội đi Hoà Bình và nằmdọc theo ngã ba sông Nhuệ và sông La Khê và đợc giới hạn bởi:

- Phía Bắc giáp xã Đại Mỗ , Trung Văn huyện Từ Liêm , Hà Nội

- Phía Tây giáp huyện Hoài Đức , Hà Tây

- Phía Đông giáp huyện Thanh Trì , Hà Nội

- Phía Nam giáp xã Phú Lơng Thanh Oai , Hà Tây

2 Địa hình, địa mạo.

Nhìn chung khu vực có địa hình tơng đối bằng phẳng ,độ chênh lệch địa hình không lớn

Do thành phố Hà Đông nằm dọc trục Quốc lộ 6 và sông Nhuệ, sông La Khê chảy qua nên thành phố bị chia ra làm 3 khu vực chính:

- Bắc và Đông sông nhuệ đất đai cao thấp không đều

- Phía Bắc sông La Khê: Cao trình ruộng trung bình từ (+5,0m) đến (+6,0m) và cao nhất từ(+7,0m) đến (+7,5m)

Đất đai phía Nam Sông La Khê có xu thế dốc dần từ Bắc xuống Nam, từ Đông sang Tây.Cao độ trung bình 4m - 4,8 m và cao nhất (+6,0m)

3 Địa chất thủy văn.

đất để mở rộng đô thị Khu vực còn lại là 4 xã ngoại thành giáp 2 huyện Hoài Đức và Thanh Oai thuộc phía Nam và Tây Nam của thành phố Song khu vực phía Nam thuộc vùng đất trũng gần nghĩa trang Văn Điển, vì vậy không thuận lợi cho việc phát triển đôthị

Do đó khả năng mở rộng đô thị trong tơng lai chủ yếu theo hớng Tây Nam, dọc trục quốc lộ 6A đến cầu Mai Lĩnh và dọc hai bên đờng quốc lộ 22 Phạm vi mở rộng đô thị phụ thuộc vào từng giai đoạn:

- Giai đoạn từ nay đến năm 2005: ngoài các phờng hiện có trong nội thành, sẽ đôthị hoá 4 xã ngoại thành

- Giai đoạn từ 2005- 2020: mở rộng đô thị ra các xã Phú Lơng – Phú Lãm thuộchuyện Thanh Oai và xã Yên Nghĩa thuộc huyện Hoài Đức

- Sau 2020 đô thị sẽ phát triển ra các xã Dơng Nội, Đồng Mai

2 Tổ chức phân vùng chức năng đô thị.

a Các khu Công nghiệp- tiểu thủ công nghiệp : Quy mô 137ha.

Các cơ sở công nghiệp độc hại, không phù hợp về vị trí trong nội thành sẽ từng bớc đợc di chuyển vào các cụm công nghiệp tập trung Toàn thành phố có 4 cụm công nghiệp đợc bố trí tại các khu vực gần đờng giao thông, đờng đối ngoại, liên hệ thuận tiện với các khu ở Vị trí các cụm công nghiệp đợc phân bố nh sau :

+ Khu công nghiệp chính tại La Khê : 89ha, sản xuất xe máy, đại tu ô tô, sản xuất thuốc, cơ khí, in, …

+ Khu công nghiệp cũ dọc trục 70 : Cải tạo và mở rộng, có quy mô 22ha, sản xuất máy kéo nông nghiệp, may, vật t nông nghiệp, đá ốp lát, thực phẩm…

+ Khu công nghiệp dọc đờng đi Văn Điển hiện có 16,3ha : Công ty kỹ thuật nền móng, nội thất, điện, cơ khí…

+ Khu công nghiệp ven sông Nhụê : 3,5ha, từng bớc chuyển đổi loại hình công nghiệp không gây ô nhiễm môi trờng

Ngoài các cụm công nghiệp trên, còn có các cơ sở công nghiệp nhỏ và tiểuTTCNnằm rải rác trong nội thành chiếm khoảng6,2ha Khôi phục và phát triển các làng thủ công truyền thống, thay đổi cơ cấu cây trồng sang cây cảnh kết hợp phục vụ du lịch tạicác khu vực Vạn Phúc, Văn Khê, La Khê…

b Các khu vực cơ quan trờng đại học và trung học chuyên nghiệp

Khu vực cơ quan tập trung chủ yếu trong khu phố cũ thuộc phờng Văn Mỗ, Nguyễn Trãi, Quang Trung, quy mô 13ha, không mở rộng

Các cơ sở trờng đại học, trung học chuyên nghiệp của Trung ơng, đặt tại Văn Quán quy mô 20ha, khu vực này từng bớc sẽ đợc hoàn chỉnh tạo thành một trung tâm đào tạo

đại học và trung học chuyên nghiệp

Ngoài các cơ sở đào tạo hiện có trên, sẽ hình thành một trung tâm đào tạo, dạy nghề của tỉnh Hà Tây và thành phố Hà Đông tại khu vực Yên Nghĩa quy mô 25ha

- Khu trung tâm chính trị của thành phố: vị trí hiện có ở phía Nam sông Nhuệ, quy mô 0,5ha(Uỷ ban nhân dân thành phố và thị uỷ), khối các cơ quan trụ sở của thànhphố 12.8ha, dự kiến 15ha vào năm 2020.

- Trung tâm văn hoá cấp thành phố : giữ nguyên vị trí hiện có ở phía Nam sông Nhuệ diện tích gần 3ha

- Hình thành một trung tâm tổng hợp tại khu vực xã Kiến Hng, bao gồm trung tâm văn hóa, thể dục thể thao, du lịch, thơng mại…

- Trung tâm khu ở mới tại Văn Quán, dịch vụ thơng mại, trung tâm văn hoá

- Trung tâm khu ở mới tại khu vực dọc quốc lộ 22

- Trung tâm dịch vụ du lịch hiện có 2,1ha( khách sạn sông Nhuệ)

- Trung tâm thể dục thể thao cấp thành phố hiện có 13,5ha, bổ sung 13.65ha trong các khu ở

e) Các khu công viên cây xanh: quy mô 105ha

- Cây xanh dọc 2 bên bờ sông Nhuệ và sông La Khê : 22ha

- Công viên vui chơi giải trí Văn Quán 16ha

- Công viên vui chơi giải trí 50ha

- Công viên thiếu nhi, công viên Nguyễn Trãi 2,2ha

- Cây xanh cách ly 15ha

- Thành phố Hà Đông có hai con sông chính là sông Nhuệ và sông La Khê, nhng

điều nhiễm bẩn Các chỉ tiêu BOD, COD… đều không đạt yêu cầu Không thể lấy nớc

từ hai con sông này cấp cho sinh hoạt và sản xuất đợc

2 Lu lợng nớc.

a Mùa ma

- Do cấu tạo địa chất mặt bằng khu vực thành phố không đợc bằng phẳng Hiệnnay cốt mặt nớc sông Nhuệ mùa lũ thờng ở cốt ≥ 5,6m luôn cao hơn cốt tự nhiên5,0m5,6m Vì vậy về mùa ma nơi nào cha san lấp tôn cao thờng bị úng ngập nặng

b Mùa khô

- Về mùa khô cốt mặt nớc sông lại xuống rất thấp, bên cạnh đó lại bị nhiễm bẩnnặng do các chất thải sinh hoạt và công nghiệp của thành phố

-> Lu lợng nớc thay đổi rất lớn theo mùa, chất lợng nớc không đảm bảo.

3 Vị trí so với đối tợng dùng nớc.

- Thành phố Hà Đông có hai con sông chính là Sông Nhuệ và Sông La Khê Haicon sông này đều chảy qua thành phố và các khu dân c Vì thế nếu có thể sử dụng đểcấp nớc thì rất tốt

b Nguồn n ớc ngầm

a Chất lợng và trữ lợng nguồn nớc.

Theo tài liệu thăm dò địa chất thủy văn của đoàn địa chất thuỷ văn cũng nh trờng

đại học mỏ địa chất đã đợc nhà nớc phê duyệt đã đi đến kết luận: Trong phạm vi

nghiên cứu có 2 tầng chứa nớc có khả năng khai thác để cung cấp cho ăn uống sinh hoạt

Tầng chứa Haloxen có chất lợng không tốt về thành phần vi trùng( Tổng colifosms trung bình 1000ml là 4600con) Vì vậy chỉ nên bố trí các lỗ khoan khai thác trong tầngchứa nớc plostoxen, nớc ngầm có quan hệ trực tiếp với sông Hồng, sông Đáy, sông Nhuệ

c Hiện trạng cấp n ớc

- Hiện nay thành phố Hà Đông có hai nhà máy nớc là nhà máy nớc:

+ Nhà máy nớc Hà Đông với công suất 16000(m3/ng.đ) Nớc thô đợc khai thác

từ 8 giếng khoan, trong đó có 1 giếng dự phòng

+ Nhà máy nớc La Khê với công suất thiết kế thiết kế là 20000(m3/ngđ) Hiện tại công suất khai thác của nhà máy là 10000(m3/ngđ) Nớc thô phục vụ cho nhà máy

đợc lấy từ bãi giếng gồm 11 giếng khoan, công suất mỗi giếng khoan là 1715m3/ngđ Hiện nay chỉ có 8 giếng khoan hoạt động

Vậy tổng công suất hiện tại của 2 nhà máy nớc Hà Đông và La Khê là

nớc thô cấp cho nhà máy là nguồn nớc ngầm, đợc khai thác ở những khu vực thuậntiện xung quanh nhà máy.

d tàI liệu thiết kế

1 tàI liệu thiết kế trạm bơm cấp I – n ớc ngầm

6 Cấu tạo địa chất giếng khoan:

+ Nớc chuyển động vào giếng là ổn định

+ Chiều dày tầng chứa nớc m = 14 (m)+ Cấu tạo tầng chứa nớc: Cát thô pha sỏi d = 0,01 – 0,7 (mm)

3 áp lực cần thiết tại điểm đầu mạng lới: HCT = 37 (m)

4 Chiều dài tuyến từ trạm bơm cấp II đến đầu mạng lới:

L = 240 (m)

5 Cốt mặt đất tại điểm đầu mạng lới: Zm = 22,5 (m)

6 Cốt mặt đất tại trạm bơm cấp II ZT = 22,0 (m)

7 Cốt mực nớc thấp nhất trong bể chứa: Zb = 18 (m)

8 Bơm rửa lọc: 2 máy (1 làm việc, một dự phòng)

Qr = 460 (m)

Hr = 16 (m)

9 Khoảng cách giữa Bể chứa - Trạm bơm cấp II L = 14 (m)

ii thiết kế ctt & trạm bơm giếng

- Độ sâu khoan giếng H

- Chiều dày tầng chứa nớc m

- Chất lợng nớc

*Ta có mặt cắt địa tầng khu vực thiết kế:

tuổi địa chất

bề dầy tầng(m) 0.4

cốt địa tầng

aqiiivp1

aqi i- iiih n2

n

mô tả thạch học Sét pha

aqiiivp2

aqi i- iiih n1

12.0

0.4 2.6

14

địa tầng và cấu trúc lỗ khoan

*Tìm hiểu mặt cắt địa chất của đề bài thì ta thấy:

+)Chiều dày tầng chứa nớc : m = 2,3 (m)

+)Độ sâu khoan giếng khoảng : H = 19 (m)

+)Bề dày tầng chứa nớc nhỏ, không đủ để cung cấp nớc

- Tầng “cát thô pha sỏi” :

+)Có hệ số thấm : K = 50 ữ100 (m/ng.đ)

+)Bán kính ảnh hởng tơng ứng là : R = 300 ữ500 (m)

+)Chất lợng nớc khai thác sạch

+)Chiều dày tầng chứa nớc : m = 14 (m)

+)Độ sâu khoan giếng khoảng : H = 50 (m)

*Để chọn đợc tầng chứa nớc hợp lý thì tầng chứa nớc đó phải có :

- Chiều dày chứa nớc lớn

- Hệ số thấm lớn

- Chất lợng nớc khai thác tốt

- Nằm không sâu lắm

*Kết luận:

Qua so sánh 2 tầng chứa nớc ta thấy: tầng “cát thô pha sỏi” có chất lợng nớc tốt , hệ

số thấm K lớn , chiều dày tầng chứa nớc lớn và có chiều sâu khoan giếng không sâulắm

Do đó ta chọn tầng khai thác nớc là “cát thô pha sỏi” Với các thông số:

- Chiều dày tầng chứa nớc : m = 14 (m)

- Độ sâu khoan giếng khoảng : H = 50 (m)

- Hệ số thấm : K = 90 (m/ng.đ)

- Bán kính ảnh hởng tơng ứng là : R = 500 (m)

Ngoài ra : Theo phân tích địa tầng và cấu trúc lỗ khoan thì ta thấy nớc khai thác là

n-ớc có áp vì tầng chứa nn-ớc bị kẹp giữa 2 tầng cản nn-ớc ( tầng sét và tầng cát kết) và giếngkhoan là giếng hoàn chỉnh

2.Cấu tạo giếng khoan.

5

4

3

2 1

Khi thiết kế:

*Miệng giếng:

- Đặt cao hơn sàn trạm một koảng từ (0,3ữ0,5) m Lấy 0,4 m khi tính toán.

- Chiều dày thành ống trong khoảng (7ữ12) mm Lấy bằng 12mm khi tính TK

- Do chiều sâu khoan giếng H= 50 m nên ta dùng một cỡ đờng kính

- Đợc làm bằng một đoạn thép trơn đầu dới bịt kín bằng thép mặt bích đặc

- Chiều dài ống lắng từ (2 ữ10 )m Do giếng khoan không sâu lắm nên khi tínhtoán ta lấy Llắng = 4,8 m

*ống lọc:

- Đặt ở tầng chứa nớc Do khai thác nớc ở tầng “cát thô pha sỏi”

có d = 0,01 – 0,7 nên theo TCCN 33-06 khi thiết kế ta chọn ống lọc là ống lọc có bềmặt thu nớc là lới đan nhẵn (sợi kim tuyến), ống lọc bọc một lớp sỏi (ống lọc sỏi)

+)ống lọc đợc làm bằng thép ,xung quanh khoan lỗ, bọc lới

+)Mặt ngoài đợc bọc một lớp sỏi, sỏi đợc bọc từ trên mặt đất, chiều dày là 50mm

- Phía trên nối với ống vách và phía dới nối với ống lắng

- Chiều dài tính toán của ống lọc nằm trong tầng chứa nớc và phải đảm bảo 2 điềukiện:

*Tính toán số lợng giếng khoan:

- Ta sơ bộ tính lu lợng một giếng khoan làm việc tối đa

:

) / ( 56 , 4052 88

, 268 12 4 , 0 14 ,

I d

- Số lợng giếng khoan cần tính :

17 43 , 17 8 , 2836

49450

1 = = ≈

= CT

gieng

I d ng

Q

Q

Nh vậy ta có 17 giếng làm việc và theo TCCN 33-06 ta có 3 giếng dự phòng

- Lu lợng khai thác của mỗi giếng cần tính là :

Qgiếng = 2908 , 8 ( / )

17

d ng m

=

*Sơ đồ bố trí giếng khoan:

Ta bố trí giếng bất kì thành 1 bãi giếng

Khoảng cách 2 giếng liền kề đợc xác định dựa vào bán kính ảnh hởng R và cũngphải chú ý tới các yếu tố sau:

- Khoảng cách giữa các giếng phải đợc lựa chọn sao cho khi các giếng làm việc

đồng thời thì độ hạ mực nớc trong mỗi giếng không ảnh hởng tới lu lợng tại mỗi giếng

là Qgiếng = 2908,8 ( m3/ng) Nh vậy ta nhận thấy rằng:

+)Nếu khoảng cách 2 giếng liền kề quá gần thì do khi làm việc song song thìcác giếng sẽ gây ảnh hởng lẫn nhau làm cho nhóm giếng làm việc không ổn định dẫntới độ hạ mực nớc quá giới hạn cho phép

+)Ngợc lại, nếu khoảng cách các giếng quá xa sẽ dẫn tới chi phí quản lý và chiphí xây dựng tăng Mặt khác, tổn thất khi các giếng đặt xa nhau sẽ rất lớn

- Để giảm bớt chi phí xây dựng và quản lý thì khoảng cách giữa các giếng phải

đ-ợc đặt gần lại nhng phải đảm bảo độ hạ mực nớc các giếng khi làm việc không vợt quá

độ hạ mực nớc giới hạn cho phép Nếu các điều kiện trên đợc thoả mãn thì giếng sẽ ổn

định trong thời gian khai thác

Nh vậy, chọn sơ bộ khoảng cách giữa 2 giếng liền kề là 200 m

4 5

6 7

8 9

g

V L

Q

π

8 , 2908

g L

V D

Q L

π

88 , 268 325 , 0 14 , 3

8 , 2908

) / ( 9 , 268 6 , 10 325 , 0 14 , 3

8 , 2908

Q V

L L

g

90 60

9 , 268

3 3

- Chọn ống vách theo tiêu chuẩn:

+)Đờng kính trong của ống vách: trong =

5.Tính toán khả năng cung cấp nớc của giếng khoan.

a.Nhóm giếng làm việc độc lập

*Xác định độ hạ mực nớc trong giếng khi bơm:

Độ hạ mực nớc trong giếng khi bơm đợc tính theo công thức:

S =

r

R lg

37 , 0

Km

Q gieng

Trong đó:

+)Q _ lu lợng khai thác của giếng (m3/ng)

+)K _ Hệ số thấm của tầng chứa nớc (m/ng) K = 90 (m/ng)

+)m _ Chiều dày tầng chứa nớc (m)

S Q a

S = gieng

∆

Trong đó:

+)ω _ Diện tích xung quanh ống lọc, ω=π.DL.LL

+) a _ Hệ số phụ thuộc vào kết cấu của ống lọc

Đối với ống lọc bọc sỏi thì a = 20 ữ 25 Chọn a = 22

+)Ht _ Chiều sâu mực nớc tĩnh tính đến đáy cách thuỷ khi cha bơm (m)

Chọn chiều sâu mực nớc tĩnh so với mặt đất là 5 (m)

=> Ht = 50 – 5 = 45 (m)+)∆Hb _ Độ sâu đặt bơm dới mực nớc động

Độ sâu này có thể lấy từ (2ữ 5) mét Chọn ∆Hb = 4 (mét)

Thay số:

Sgh = Ht - 0,5 m - ∆S - ∆Hb

Sgh = 45 - 0,5.14 – 0,66 – 4 = 33,34 (m)Vậy, độ hạ mực nớc giới hạn là 33,34 (m)

*Kiểm tra khả năng cung cấp nớc của giếng:

Độ hạ mực nớc trong giếng phải thoả mãn điều kiện: S ≤ Sgh

Có S = 2,98(m) < Sgh = 33,34(m) ⇒Thoả mãn điều kiện

b.Tính nhóm giếng khoan làm việc đồng thời:

*Tính chất làm việc:

- Khi có nhiều giếng làm việc song song trong tầng chứa nớc, sự làm việc của mỗigiếng đều gây ảnh hởng đến sự làm việc của giếng khác trong nhóm Mức độ ảnh h-ởng lẫn nhau giữa các giếng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh :

+)Đặc trng của tầng chứa nớc

+)Lu lợng khai thác

+)Khoảng cách giữa các giếng

- Khi làm việc đồng thời, do có sự ảnh hởng lẫn nhau nên độ hạ mực nớc S củacác giếng sẽ tăng lên là S’

+)Nếu S’ < Sgh thì việc bố trí giếng, tính chọn các điều kiện là đã đảm bảo.+)Nếu S’ > Sgh thì ta phải tăng khoảng cách của các bơm

*áp dụng công thức Abramốp cho nhóm giếng hoàn chỉnh có áp bố trí bất kỳ:

Công thức Abramốp sử dụng nguyên lý cộng thế trong nghiên cứu nhóm giếng ảnhhởng làm việc đồng thời Theo phơng pháp này, độ hạ mực nớc tại giếng khảo sát

khi nhóm giếng làm việc đồng thời sẽ bằng tổng độ hạ mực nớc tại giếng đó khi làmviệc riêng lẻ và độ hạ mực nớc gây ra đối với giếng đó khi bơm nớc từ các giếng kháctrong nhóm

200 200

200 200

200 200

200 200

200

2 3

4 5

6 7

8 9

+ +

=

3 2 - A

2 1

1 0 A

r

R lg

r

R lg r

R lg

R lg

R lg

37 , 0

Q m K

+)rA-1, rA-2, ,rA-20: khoảng cách từ giếng số A tới các giếng 1,2, ,20

Thay số , với lu lợng khai thác tại các giếng là nh nhau thì ta đợc:

- Giếng số 1 là Giếng dự phòng

- Giếng số 2

Nên các giếng làm việc ổn định khi làm việc đồng thời.

*Xác định cao trình mực nớc động khi giếng làm việc đồng thời:

Xét tại giếng số 16:

∇ MNĐ = ∇ MNT – S16 - ∆S16

Trong đó: +)∇MNĐ _ Độ sâu mực nớc động trong giếng khai thác

+)∇MNT _ Độ sâu mực nớc tĩnh (∇MNT = -5 m so với cốt mặt đất)

+)∆S16 _ tổn thất mực nớc qua ống lọc của giếng số 16 khi nhóm giếnglàm việc đồng thời: ∆S16 = a Q gieng.S16

Kω

Trong đó:

+)ω _ Diện tích xung quanh ống lọc, ω=π.Dl.LL

+) a _ Hệ số phụ thuộc vào kết cấu của ống lọc

Đối với ống lọc bọc sỏi thì a = 20 ữ 25 Chọn a = 22

+)∆S16 _ Tổn thất mực nớc qua ống lọc (cm).

Thay số: ∆S8 = 22 2908,8.3,381

90.3,14.0,325.10, 6= 69,9 (cm) Vậy: ∇MNĐ = -5 - 3,381 - 0,699 = - 9,08 (m) So với mặt đất

a.Xác đinh l u l ợng của bơm:

Lu lợng của bơm bằng lu lợng của giếng vì các bơm làm việc ổn định:

Qb = Qg = 2908,8 (m3/ng.đ) = 121,2 (m3/h) = 33,67 (l/s)

b.Xác định cột áp toàn phần của máy bơm: