Trong cỏc phần trước của chương này mới xem xột ủến cỏc khu mà biờn giới của chỳng cú thể ủưa về sơủồ hỡnh học ủơn giản (dạng gúc, dạng dải, vũng trũn). Tuy nhiờn cỏc ủiều kiện tự
nhiờn trong thực tế thường phức tạp hơn nhiều và khụng thể lập sơủồ húa ủể ỏp dụng cho cỏc kiểu sơủồ hiện cú.
Trong một số trường hợp, hỡnh dạng của biờn giới rất phức tạp, kiểu biờn giới rất khỏc nhau hoặc cú sự khụng ủồng nhất theo ủới phức tạp, trong một số trường hợp khỏc thỡ vị trớ và tớnh chất của biờn giới núi chung khụng thể xỏc ủịnh một cỏch tin cậy trong kết quả cụng tỏc ủo vẽ
và khoan. Những khu như thế rất ủặc trưng cho miền phỏt triển ủỏ nứt nẻ khụng ủồng ủều. Trong cỏc thớ dụ kể trờn, khu vực Sutsin Berơủitsevxki và Poperetsnưi thuộc vào kiểu này. ở ủõy vấn ủề về hỡnh dạng và tớnh chất của biờn giới chủ yếu ủược giải quyết theo số liệu hỳt nước khai thỏc - thớ nghiệm.
Núi chung, thực tế khú cú thể nhận ủược cỏc thụng số thực hoặc thụng số hữu hiệu. Cũn nếu cú xỏc ủịnh ủược thỡ khụng phải khi nào cũng cú thể dựng chỳng ủể tớnh toỏn dự ủoỏn, vỡ khụng xỏc ủịnh ủược sơủồ tớnh toỏn.
Khi ủú, cỏc tớnh toỏn dự toỏn thường ủược tiến hành bằng phương phỏp thủy lực. Số liệu ủể
tớnh toỏn cú thể nhận ủược trong quỏ trỡnh hỳt nước khai thỏc - thớ nghiệm dài ngày, bằng cỏch xỏc lập qui luật thay ủổi mực nước thớ nghiệm theo thời gian. ởủõy, cũng cần núi thờm là khi cú mặt nguồn cung cấp bổ sung, việc ngoại suy tuyến tớnh ủường cong lưu lượng cú thể
dẫn tới những sai lầm nghiờm trọng.
Vỡ vậy, những vấn ủề chủ yếu khi chỉnh lý kết quả hỳt nước khai thỏc - thớ nghiệm trong ủiều kiện ủang xột là :
1. Xỏc lập quy luật thay ủổi mực nước thực nghiệm theo thời gian.
2. Xỏc ủịnh xem ủiều kiện thực tế ủược phản ỏnh trong quy luật thực nghiệm nhận ủược ở
mức ủộ như thế nào.
3. Xỏc ủịnh khả năng sử dụng quy luật thay ủổi mực nước trong ủiều kiện ngoại suy lưu lượng hỳt nước hoặc thay ủổi hệ thống cụng trỡnh lấy nước.
Giải quyết ủược cỏc vấn ủề nờu ra ở trờn sẽ cho phộp sử dụng số liệu thớ nghiệm thấm ủể tiến hành tớnh toỏn ủịa chất thủy văn bằng phương phỏp thủy lực mà những tớnh toỏn này cú thể
tiến hành dưới dạng ủồ thị hay giải tớch.
Những vấn ủề xỏc lập quy luật thay ủổi mực nước theo thời gian ủó ủược trỡnh bày trong cỏc tỏc phẩm [48, 106].
Trong tỏc phẩm về ủỏnh giỏ trữ lượng khai thỏc nước núng radon của mỏ Belocurikhin ở
Antai của N.M.Elmanova và L.X.Iazvin [48] cú ủề nghị lập cỏc ủồ thị S - lgt, S− t và S - t
ủể lựa chọn quy luật thực nghiệm thay ủổi mực nước. Trong tớnh toỏn, tỏc giả ủó chọn quan hệ gần với quan hệ tuyến tớnh nhất. đú là những dạng ủồ thị sau :
t C A
S = + lg ; S = A+C t; S = A+ Ct.
Trong trường hợp ủặc biệt cú thể xảy ra hoặc là A = 0, ủồ thị qua gốc tọa ủộ, hoặc C = 0, mực nước ổn ủịnh.
Cỏch làm như thế hoàn toàn ủỳng, tuy nú chưa tớnh ủến khả năng cú thể ủạt tới những quy luật trung gian. Núi chung, nếu ủồ thị thay ủổi mực nước khụng phải là ủường thẳng trong tọa
ủộ nửa logarit, cần phải chọn quan hệ hàm số mũ dạng ( )C
t f
S = (ởủõy C < 1).
Do ủú, dạng ủồ thị thứ nhất và thứ ba chỉ là dạng ủặc biệt trong cỏc dạng ủồ thịủối với ủiều kiện vỉa vụ hạn hay vỉa khộp kớn. Như vậy, ủể xỏc ủịnh quy luật thay ủổi mực nước thực nghiệm theo thời gian nờn tiến hành bằng cỏch thử dần. đầu tiờn thành lập liờn tiếp cỏc ủồ thị
S - lgt, S− t, S - t, sau ủú trong trường hợp cần thiết thỡ lập quy luật hàm số mũ, ởủõy chỉ
số của hàm số mũủược chọn tuỳ theo tớnh chất của ủồ thị lệch khỏi ủường thẳng trong tọa ủộ t
S− . Nếu ủồ thị lừm thỡ lấy 1 > C > 0,5, nếu ủồ thị lồi thỡ lấy C < 0,5.
Bằng phương phỏp này, về nguyờn tắc cho phộp giải quyết ủược nhiệm vụủặt ra ở trờn. Vấn
ủề vướng mắc ởủõy là cần phải lập bao nhiờu ủồ thị cho ủủ.
Sau khi ủó xỏc ủịnh ủược dạng của ủồ thị S = f(t) là ủường thẳng rồi, thỡ hệ số gúc của ủồ thị
cú thể là thụng số thủy lực tớnh toỏn.
Khi sự thay ủổi mực nước theo thời gian ủược xỏc ủịnh bằng hàm số mũ, sai số lớn nhất ởủõy là do ta cốủưa ủồ thị S - lgt ủường cong chuẩn về dạng ủường thẳng [106]. Làm như thế sẽ dẫn tới giảm trị số hạ thấp mực nước tớnh toỏn.
Do hạn chế của phương phỏp kể trờn nờn ủó thỳc ủẩy việc tỡm một phương phỏp cho phộp xỏc
141 ủồ thị lgS - lgt. Trong trường hợp này hệ số gúc của ủồ thị C là chỉ số hàm số mũ. Trong tỏc ủồ thị lgS - lgt. Trong trường hợp này hệ số gúc của ủồ thị C là chỉ số hàm số mũ. Trong tỏc phẩm ủú cỏc tỏc giả cũng ủưa ra hàng loạt thớ dụ cụ thể.
Phương phỏp này rất thuận tiện. Nhưng sử dụng nú bị hạn chế do hoàn cảnh sau.
Cấu trỳc của cụng thức tớnh toỏn trong cỏc vỉa khộp kớn hay nửa khộp kớn ở ủú cú quan sỏt thấy sự phụ thuộc hàm số mũ giữa mực nước hạ thấp và thời gian, cú dạng :
C
0 At
S
S= + (8.67)
Ởủõy: S0 - trị số hạ thấp khụng ủổi theo thời gian khi lỗ khoan làm việc, ủược xỏc ủịnh bằng hỡnh dạng của biờn giới và vị trớ của lỗ khoan thớ nghiệm và lỗ khoan quan sỏt tớnh toỏn so với biờn giới. Trị số hạ thấp này ủược xỏc ủịnh theo cỏc cụng thức (8.9) và (8.19) ủối với vỉa dạng dải và vỉa khộp kớn hỡnh trũn.
Khi lập ủồ thị trong quan hệ lgS - lgt thỡ S0 bị bỏ qua. Thực ra nếu lấy logarit phương trỡnh (8.67)* ta cú :
(S S ) lgA Clgt
lg − 0 = + (8.68) Như vậy nờn lập ủồ thị trong hệ tọa ủộ lg(S - S0) - lgt.
Tuy nhiờn ủại lượng S0 trong trường hợp ủang xột thường là khụng biết, nếu khụng cho phộp sử
dụng dạng ủồ thịủú. đại lượng S0 chỉ cú thể xỏc ủịnh ủược một cỏch giỏn tiếp. Nếu trị số hạ thấp mực nước ban ủầu trong lỗ khoan quan sỏt tớnh toỏn nhỏ hơn trị số hạ thấp mực nước theo thời gian St, nghĩa là thoả món ủiều kiện S0〈St thỡ hoàn toàn cho phộp lập ủồ thị trong hệ tọa ủộ lgS - lgt. Trong tỏc phẩm [106] ủó dẫn ra rất nhiều thớ dụ chỉnh lý số liệu hỳt nước trong ủiều kiện này.
đụi khi S0 cú thể ủược xỏc ủịnh gần ủỳng và ủược tớnh ủến khi lập ủồ thị trong hệ tọa ủộ
logarit. Trong những trường hợp ngược lại, khụng nờn sử dụng phương phỏp kể trờn.
Khi lập ủồ thị logarit nờn chỳ ý rằng trong hệ tọa ủộ lgS - lgt, do khoảng chia trị số hạ thấp mực nước rất sớt cho nờn ủồ thịủường cong thường cú dạng ủường thẳng. Vỡ thế qui luật ủó
ủược làm sỏng tỏ phải luụn ủược kiểm tra khi lập ủồ thị SữtC tương ứng.
Một trong những dạng biểu diễn cỏc chỉ tiờu thủy lực ủặc trưng cho quy luật thay ủổi mực nước hạ thấp theo logarit thời gian là cỏc phương phỏp cỏc thụng số suy rộng của V.A. Grabovnhicov và B.M. Ziberstein [38,39].
Khi sử dụng phương phỏp này cỏc vỉa khụng ủồng nhất với hỡnh dạng biờn giới phức tạp ủược thay bằng một vỉa ủồng nhất vụ hạn nào ủấy với cỏc thụng số ủược xỏc ủịnh theo ủoạn cuối của ủồ thị S - lgt.
Như vậy, phương phỏp cỏc thụng số suy rộng nờn ủược xem như một phương tiện ủể chỉnh lý số liệu thớ nghiệm trong ủiều kiện ủịa chất thủy văn phức tạp.
Cũng cần núi thờm rằng nếu hệ số dẫn nước suy rộng ủặc trưng cho nhịp ủộ thay ủổi mực nước mà khụng phụ thuộc vào vị trớ của chựm thớ nghiệm thỡ hệ số truyền ỏp suy rộng phụ
thuộc vào vị trớ của lỗ khoan thớ nghiệm và lỗ khoan quan sỏt so với biờn giới và cú thể dựng làm chỉ tiờu tớnh toỏn chỉ trong những trường hợp sơủồ tớnh toỏn phự hợp với sơủồ chựm thớ nghiệm. Vỡ thế, ủể tớnh toỏn nờn sử dụng chỉ tiờu asr/r2 nhưủó trỡnh bày trong tỏc phẩm [39].
Ngược lại, việc ngoại suy thủy lực thụng thường theo bỡnh ủồ cú khả năng dựng cỏc số liệu ủó nhận ủược ở trờn ủể dựủoỏn sự làm việc của cỏc cụng trỡnh lấy nước trong sơủồ khỏc với sơ ủồ thớ nghiệm, cho kết quả khụng tin cậy.
Sau khi xỏc ủịnh quy luật thực nghiệm thay ủổi mực nước và cỏc chỉ tiờu thủy lực phản ỏnh quy luật ủú (hoặc cỏc thụng số suy rộng) theo số liệu hỳt nước khai thỏc - thớ nghiệm, cần giải quyết vấn ủề cỏc ủiều kiện ủịa chất thủy văn (tất cả cỏc ranh giới hiện cú) phản ỏnh trong cỏc chỉ tiờu thủy lực ủến mức ủộ nào và về khả năng ỏp dụng chỳng khi ngoại suy lưu lượng hỳt nước và thay ủổi hệ thống cụng trỡnh lấy nước.
Khi nguồn cung cấp bổ sung cú hạn thỡ việc ngoại suy lưu lượng cần phải ủược tiến hành cú xột ủến sự thay ủổi nhịp ủộ hạ thấp mực nước khi quy luật ủó ủược làm sỏng tỏ, nhưủó trỡnh bày ở chương 8, cú thể lấy vớ dụ cho kiểu này là cỏc số liệu hỳt nước ở khu vực Shusin, Poperetsnưi và ở Berơủitsev.
Vấn ủề vầ ủiều kiện biờn giới ủược giải quyết trờn cơ sở nghiờn cứu tỉ mỉủiều kiện ủịa chất thủy văn của khu vực và phõn tớch sự phỏt triển hỡnh phếu hạ thấp theo diện tớch. Nếu một biờn giới nào ủú khụng ủược phản ỏnh trong quy luật thay ủổi mực nước ủạt ủược thỡ khi sử
dụng cỏc thụng số suy rộng cần phải chỳ ý phõn tớch kỹ càng [38].
Tuy nhiờn, trong ủú cũng cần núi thờm rằng khi cú ảnh hưởng của biờn giới mới cú thể làm thay ủổi quy luật hạ thấp mực nước, thớ dụ như từ quy luật nửa logarit chuyển sang quy luật hàm mũ.
Khi cú nguồn cung cấp bổ sung, vấn ủề cú thểủược giải quyết trờn cơ sở nghiờn cứu cõn bằng chung của mỏ nước dưới ủất và phải tớnh ủến nú khi nội suy lưu lượng nhưủó làm ở khu vực Shutsin và Poperetsnưi.
Núi chung, vấn ủề về khả năng ỏp dụng cỏc quy luật thớ nghiệm thay ủổi mực nước trong ủiều kiện này vào ủiều kiện khỏc của cụng trỡnh khai thỏc mới chỉủược giải quyết một cỏch gần ủỳng.
143
Chương 9