3/ Giai đoạn điều tra tỷ mỷ
5.3.2. Những yêu cầu về cấu trúc lỗ khoan địa chất thủy văn:
Cấu trúc lỗ khoan địa chất thủy văn yêu cầu phải đơn giản, rẻ tiền nhưng vẫn đảm bảo về khai thác, vệ sinh và đúng yêu cầu kỹ thuật.
* Đường kính hố khoan:
Đường kính hố khoan phải đủ lớn để dễ dàng bố trí các thiết bị thí nghiệm thu thập tài liệu địa chất thủy văn.
Thường hố khoan quan sát địa chất thủy văn thì đường kính nhỏ, hố khoan thí nghiệm thì lớn hơn.
Khi chọn đường kính cuối cùng của lỗ khoan phải xuất phát từ đường kính ống lọc, ống chống và máy bơm hiện có.
* Độ sâu hố khoan:
Chiều sâu hỗ khoan phụ thuộc vào chiều sâu, thế nằm của tầng chứa nước cần nghiên cứu, phụ thuộc vào loại máy bơm.
Đối với tầng chứa nước lỗ hổng thì chiều sâu hố khoan phải tới đáy của tầng chứa nước có ý nghĩa kinh tế hay tầng chứa nước dự định nghiên cứu.
Đối với tầng chứa nước khe nứt và khe nứt karst thì phải khoan sâu vào đới nứt nẻ hay đới phat triển hang động karst ít nhất 40m
Đối với các lỗ khoan quan trắc nghiên cứu quan hệ thủy lực, chiều sâu hố khoan phải nằm dưới mực nước dưới đất có thể hạ thấp sâu nhất.
* Công tác cách ly:
Chất lượng nước lấy ra sau khi khoan phải phù hợp với thành phần hóa học của tầng chứa nước khai thác. Để đảm bảo vấn đề chất lượng nước khi khoan phải cách ly nước của tầng chứa nước có quan hệ thủy lực với tầng chứa nước khai thác sử dụng.
Sau khi cách ly phải đánh giá kết quả cách ly dựa trên kết quả phân tích mẫu nước. Nếu tính chất ở tầng khai thác giống với tính chất của nước ở tầng bên trên thì công tác cách ly không tốt và phải cách ly lại. Trước khi lấy mẫu nước thí nghiệm thì cần thụt rữa, hút nước mạnh, tiến hành cách ly sau đó để mực nước ổn định rồi tiến hành lấy mẫu và so sánh.
* Bố trí ống chống và ống lọc
Để đảm bảo thành lỗ khoan khỏi bị sập lở khi khoan thì người ta đặt ống chống, đường kính ống chống cũng như ống lọc phải đủ lớn để có thể dễ dàng bố trí các thiết bị hút nước thí nghiệm trong chúng.
Ống lọc phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Ố ng lọc phải có kết cấu phù hợp với thành phần đất đá của tầng chứa nước.
- Trong quá trình khai thác không cho các hạt sét hay cát đi qua phần công tác của ống lọc.
- Bề mặt ống lọc phải đảm bảo lượng nước yêu cầu chảy vào hố khoan với tốc độ vận động của dòng chảy không lớn và với sức kháng thủy lực nhỏ nhất.
- ống lọc phải không bị phá hủy do ăn mòn khung dây hay mạng lưới, cũng không bị lắp kín bởi những hạt của đất đá xung quanh. Ố ng lọc phải có khả năng sử dụng trong thời gian dài nhất. Trong điều kiện bố trí ống lọc ở trong những nước ăn mòn thì phải dùng những vật liệu chống ăn mòn hay lớp phủ chống ăn mòn.
- Phần ống lọc của lỗ khoan phải không làm xấu chất lượng nước trong lỗ khoan do sự phá hủy vật liệu chế tạo ống lọc.
Khi chọn cấu trúc ống lọc chú ý điều kiện sau: f > Q f: khả năng thu nước của ống lọc (l/s)
Q: lưu lượng cần thiết của hố khoan (l/s)
f= Vf F Vf : Tốc độ nước chảy vào ống lọc (m/s)
F: diện tích bề mặt ống lọc (m2)
Vf được tính theo công thức của S.K. Sbranôp: Vf : 653 K
K: Hệ số thấm của đất đá chứa nước (m/ngày)
Đối với những ống lọc đục lỗ tròn, khe, mạng lưới thì diện tích phần công tác của ống lọc tính theo công thức:
F= πDl D: Đường kính ngoài của ống lọc (mm)
l: chiều dài phần công tác của ống lọc (mm)
Tùy theo đặc điểm thành phần đất đá chứa nước mà bố trí những dạng ống lọc khác nhau:
Đất đá chứa nước Kiểu và cấu trúc ống lọc
Đá nứt nẻ, đá nửa cứng không ổn định, cuội có Ú =30-100 mm chiếm trên 50% trọng lượng.
Những ống lọc trần đục lỗ tròn hay khe
Sỏi, cát thô có Ú= 2-5mm chiếm trên 50% trọng lượng
Những ống lọc quấn dây
Cát thô với hạt có Ú=1-2mm chiếm trên
50% trọng lượng Những ống lọc quấn dây hay ống lọc mạng lưới hình vuông
Cát vừa có Ú=0,25-0,51mm chiếm trên 50% trọng lượng.
Những ống lọc mạng lưới đan lóng đôi hay đan kiểu đan rá.
Cát nhỏ có Ú=0,1-0,25 mm chiếm trên
50% trọng lượng. Những ống lọc mạng lưới đan kiểu đan rá hay những ống lọc cuội sỏi.