3.4.2 .Khoan xoay lấy mẫu
4.7. Chỉnh lý tài liệu hút nước
4.7.1. Chỉnh lý tài liệu trong quá trình bơm
- Kiểm tra các điều kiện cần tuân thủ khi bơm nước thí nghiệm
Kiểm tra tần số đo lưu lượng, mực nước, nhiệt độ, tốc độ hạ thấp mực nước theo thời gian tại công trình bơm nước (khi bơm nước với lưu lượng không đổi) hay tốc độ thay đổi lưu lượng (khi bơm nước với mực nước hạ thấp không đổi), độ ổn định về chất lượng nước để đề xuất biện pháp đảm bảo chất lượng bơm nước thí nghiệm nếu thấy cần thiết.
- Phân tích các biểu đồ, đồ thị chuyên môn, đánh giá sự phù hợp giữa kết quả nhận được với mô hình lý thuyết; quyết định việc kéo dài hoặc dừng thí nghiệm theo kết quả thực tế để đảm bảo bơm nước thí nghiệm đạt yêu cầu kỹ thuật.
4.7.2. Chỉnh lý tài liệu sau khi bơm
- Nhập số liệu vào máy tính, kiểm tra, đồng bộ hóa thông tin, dữ liệu; - Thành lập các biểu bảng, đồ thị chuyên môn;
+ Đối với hút nước thí nghiệm đơn với 3 lần hạ thấp mực nước: Từ kết quả hút nước lập đồ thị Q = f(S)
Nếu đồ thị Q = f(S) là đường thẳng thì phương trình đường cong lưu lượng có dạng: Q = q. S
Nếu đồ thị Q = f(S) là đường cong thì lưu lượng và trị số hạ thấp mực nước có thể tuân theo các quan hệ sau:
+ Parabol (phương trình Keller): S = aQ + bQ2
+ Hàm mũ (phương trình Smoreker): Q = q ; 1< m < 2 + Hàm logarit (phương trình Antovski): Q = a + b. lgS
- Đánh giá mức độ tin cậy và lựa chọn các số liệu phục vụ tính toán;
- Tính toán xử lý số liệu phù hợp với mô hình thí nghiệm để giải quyết các nhiệm vụ chuyên môn đề ra;
CHƯƠNG 5
CÔNG TÁC QUAN TRẮC 5.1. Mục đích nhiệm vụ
Công tác quan trắc động thái nước dưới đất có mục đích nghiên cứu tác động của các nhân tố tự nhiên cũng như nhân tố nhân tạo đến chất lượng, trữ lượng nước của tầng chứa nước khe nứt hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs). Do vậy, công tác quan trắc giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu quy luật biến đổi của các yếu tố động thái (mực nước, lưu lượng, nhiệt độ, thành phần hóa học) của các tầng chứa nước trong điều kiện tự nhiên cũng như các điều kiện đặc biệt khác.
- Nghiên cứu mối quan hệ giữa các yếu tố động thái nước dưới đất với các nhân tố tự nhiên và nhân tạo hình thành nên động thái nước dưới đất.
- Xác định điều kiện và đặc tính quan hệ thủy lực giữa nước dưới đất và các nguồn nước mặt (sông Qùy Hợp).
- Xác định các điều kiện, tính chất và mức độ cung cấp cho nước dưới đất của các tầng chứa nước khác nhau ở các điều kiện khác nhau do thấm từ nước mưa, ngưng tụ, thấm từ nước mặt; xác định yếu tố và dữ liệu để tính toán dự báo trữ lượng nước dưới đất.
Khi tiến hành công tác quan trắc cần chú ý những yêu cầu sau: - Thu thập tài liệu quan trắc phải chính xác về thời gian và số lượng. - Thời gian quan trắc 12 tháng.
5.2. Khối lượng công tác quan trắc
Để giải quyết các nhiệm vụ đặt ra đồng thời dựa trên điều kiện tự nhiên của vùng mà trong giai đoạn này sẽ tiến hành quan trắc như sau:
5.2.1. Quan trắc nước dưới đất
Dự kiến quan trắc động thái nước dưới đất tại các lỗ khoan thăm dò – khai thác. Trong phương án này có tổng số 2 trạm quan trắc nước dưới đất. Đó là 2 lỗ khoan thăm dò – khai thác gồm: LK1, LK2.
Các chỉ tiêu quan trắc là: mực nước, nhiệt độ và lấy mẫu. Tại mỗi trạm quan trắc tiến hành chế độ quan trắc theo mùa. + Mùa mưa: 5 ngày quan trắc 1 lần.
+ Mùa khô: 10 ngày quan trắc 1 lần. Vậy số lần đo mực nước và nhiệt độ là:
2 lỗ khoan(6 lần/tháng4 tháng + 3 lần/tháng8 tháng) = 96 (lần)
Quan trắc chất lượng nước cứ 03 tháng lấy mẫu một lần để phân tích toàn phần, vi lượng và vi sinh tại tất cả các lỗ khoan quan trắc.
Vậy số lần lấy mẫu là: 2 x 4 = 8 (lần)
5.2.2. Quan trắc nước mặt
Tôi bố trí 2 trạm quan trắc nước mặt tại sông Dinh (QT01,QT02) ở địa phận xã Thọ Hợp. Dự kiến quan trắc các trạm này ngay từ khi thu thập tài liệu, thời gian quan trắc dự kiến là 12 tháng. Chế độ quan trắc và số lần lấy mẫu cũng tương tự như quan trắc nước dưới đất.
Vậy số lần đo mực nước và nhiệt độ là:
1 trạm (6 lần/tháng4 tháng + 3 lần/tháng8 tháng) = 48(lần) Vậy số lần lấy mẫu là:
Khối lượng công tác quan trắc được tổng hợp trong bảng 5.1.
Bảng 5.1. Khối lượng và vị trí các điểm quan trắc nước dưới đất
Đối tượng quan
trắc Vị trí quan trắc
Nhiệm vụ quan trắc Mực nước, nhiệt
độ ( lần) Lấy mẫu phântích ( lần ) Nước dưới đất
LK1 48 4
LK2 48 4
Tổng 96 8
5.3. Phương pháp tiến hành
- Quan trắc mực nước, nhiệt độ nước với tần số quan trắc như sau:
+ Mùa khô (từ tháng 12 đến hết tháng 4 năm sau, tháng 6, 7): Đo 5 lần/tháng. + Mùa mưa (từ tháng 5, 8 đến hết tháng 10): Đo 10 lần/tháng.
- Quan trắc chất lượng nước
Quan trắc thành phần hóa học của nước và nguyên cứu nhiễm bẩn chất lượng nước. Tần số quan trắc như sau:
+ Mùa khô: mỗi công trình quan trắc 01 mẫu hóa toàn phần; 01 mẫu nhiễm bẩn. + Mùa mưa: mỗi công trình quan trắc 01 mẫu hóa toàn phần; 01 mẫu nhiễm bẩn.
- Dụng cụ và thiết bị đo mực nước
+ Dụng cụ đo mực nước thủ công bằng quả dọi cần được chế tạo thống nhất theo một mẫu, phù hợp với yêu cầu của “Quy trình công nghệ quan trắc” hiện hành.
+ Dụng cụ đo mực nước bằng điện do Việt Nam chế tạo và mua của nước ngoài. Kiểu Data Sheet có đặc tính là thiết kế chế tạo gọn nhẹ, dây đo điện dẹt khắc vạch mét và centimet có độ bền cao, quả dọi dạng thỏi bọt bằng đồng bọc niken kích thước 1.5 x 21.0cm với chiều dài thích hợp cho các độ sâu đo khác nhau.
Hình 5.1. Dụng cụ đo mực nước - Dụng cụ và thiết bị đo nhiệt độ nước
Nhiệt kế chậm do Nga, Trung Quốc và Việt Nam sản xuất, trang bị để đo nhiệt độ ở tất cả các công trình là lỗ khoan, nước mặt.
Hình 5.2. Nhiệt kế đo nhiệt độ nước - Dụng cụ lấy mẫu nước trong lỗ khoan
Ống múc kiểu Ximonop do Việt Nam sản xuất.
- Đo lưu lượng tại sông
Sử dụng thiết bị đo lưu tốc kế GP – 42.
Hình 5.3. Máy lưu tốc kế
5.4. Nội dung thực hiện
Nội dung quan trắc được thực hiện Thông tư số 19/2013/TT-BTNMT ngày 18 tháng 7 năm 2013 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Kỹ thuật quan trắc lưu lượng, mực nước, lấy mẫu nước thực hiện theo các quy định kỹ thuật về quan trắc thuỷ văn.
Căn cứ vào nhiệm vụ cần giải quyết, công tác quan trắc sẽ tiến hành đo mực nước, đo nhiệt độ, lấy mẫu nước để phân tích thành phần hoá học, vi sinh, vi lượng tại các trạm quan trắc.
- Đo mực nước và lấy mẫu trong lỗ khoan được tiến hành như hút nước thí nghiệm.
- Đo nhiệt độ của nước
Tại các lỗ khoan và giếng đào, nhiệt độ nước được đo ngay ở vòi xả hoặc ngay khi múc nước từ giếng lên, đối với các mạch lộ, nhiệt độ được nơi dòng nước thoát ra. Trong quá trình đo phải ngăn ngừa tác động của nhiệt độ không khí, đặc biệt đối với nước ngầm và khi nhiệt độ không khí chênh lớn so với phông bình thường.
Nhiệt độ nước được đo bằng nhiệt kế chậm bách phân với thang chia 0,1 - 0,2oC và có bao kim loại, nhiệt độ không khí được đo bằng nhiệt kế bách phân bình thường với độ chính xác 0,1oC. Đọc nhiệt độ với độ chính xác 0,1oC.
- Đo lưu lượng của sông + Chọn đoạn sông
Yêu cầu tối thiểu như chọn đoạn sông có tuyến đo mực nước, ngoài ra còn yêu cầu bổ sung như sau:
Có dòng nước chuyển động ổn định; Có chung một hướng dòng chảy;
Vận tốc về mùa kiệt 0,15 - 0,25 m/s để có thể đo bằng lưu tốc kế có độ chính xác cao;
Về mùa lũ có vận tốc không quá 3 - 4 m/s; Không có nước tù và dòng chảy ngược. + Xác định hướng tuyến đo
Tuyến đo thuỷ văn gọi là đường cắt ngang sông mà ở đó tiến hành đo lưu lượng;
Yêu cầu: Tuyến đo vuông góc với dòng chảy; nếu ước lượng bằng mắt có thể lấy tuyến đo vuông góc với cả hai bờ.
Để xác định lưu lượng của sông ta tiến hành đo tiết diện mặt cắt ướt bằng thước đo và vận tốc dòng chảy của sông bằng thiết bị lưu tốc kế. Lưu lượng sông được tính bằng:
Q = F. v Trong đó:
Q: Lưu lượng của sông, m3/s; F: Tiết diện mặt cắt ướt, m2;
v: Vận tốc dòng chảy của sông, m/s
Quy trình kỹ thuật quan trắc động thái nước dưới đất được tiến hành theo đùng quy trình quy phạm địa chất thuỷ văn đã ban hành. Lộ trình quan trắc được tiến hành nhất quán, các điểm quan trắc trong cùng một thời gian trong ngày đề quan trắc đồng bộ vào cùng một thời điểm.
5.5. Công tác chỉnh lý tài liệu quan trắc
Các tài liệu quan trắc đều nghi vào sổ nhật ký quan trắc bằng bút chì, sau đó ghi vào sổ lưu giữ bằng bút đen. Từ tài liệu thu thập hàng tháng phải lập đồ thị mối quan hệ giữa mực nước theo thời gian và lập đồ thị theo dõi sự biến đổi của chất lượng nước.
Sau khi kết thúc công tác quan trắc ngoài thực địa, cần tiến hành chỉnh lý tài liệu quan trắc, lập các bảng tổng hợp sự thay đổi mực nước, nhiệt độ và chất lượng nước… nhằm theo dõi sự thay đổi về trữ lượng cũng như chất lượng nước dưới đất. Xác định và làm rõ nguyên nhân gây biến đổi để có biện pháp khắc phục và xử lý kịp thời.
CHƯƠNG 6
CÔNG TÁC LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH MẪU 6.1. Mục đích, nhiệm vụ
Công tác lấy mẫu trong điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất phải đảm bảo giải quyết một số nhiệm vụ sau:
- Xác định đặc điểm cơ - lý, thạch học, hoá học, tính thấm của các lớp đất đá, đới thông khí, lớp phủ được lựa chọn theo yêu cầu của nhiệm vụ điều tra;
- Xác định mức độ nứt nẻ của đất đá phục vụ công tác đánh giá mức độ giàu nước và khả năng lưu thông của nước trong đất đá;
- Xác định thành phần hoá học, vi lượng, vi trùng của nước. Đánh giá sự thay đổi chất lượng theo thời gian, xác định khả năng nhiễm bẩn của tầng chứa nước trong quá trình khai thác.
- Là cơ sở để xác định nguồn gốc nước dưới đất đồng thời nghiên cứu mức độ trao đổi giữa nước mặt và nước dưới đất hoặc giữa các thành tạo chứa nước với nhau.
6.2. Yêu cầu
Việc lấy mẫu đất đá và mẫu nước phải được thực hiện theo thiết kế, phù hợp với mục đích nghiên cứu và điều kiện thực tế khu vực điều tra theo nguyên tắc:
- Các mẫu được lấy phải phù hợp với diện phân bố các đối tượng điều tra và tính đại diện cho các đối tượng cần nghiên cứu;
- Thời gian và địa điểm lấy mẫu phải đảm bảo tính tiêu biểu;
- Các mẫu phải được lấy và bảo quản theo phương pháp phù hợp với từng loại mẫu, loại chỉ tiêu và phương pháp dự kiến phân tích, thí nghiệm, không làm lẫn lộn và thay đổi tính chất của mẫu;
- Các mẫu kiểm tra được lấy đồng thời với mẫu đối sánh và được mã hoá theo quy định của dự án.
6.3. Khối lượng công tác
Theo quy định tại Thông tư số 13/2014/TT-BTNMT ngày 17/02/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, trong công tác khảo sát, điều tra thực địa tài nguyên nước dưới đất, số lượng mẫu đất đá không nguyên trạng được lấy từ 5 - 10 % tổng số điểm khảo sát thạch học, khảo sát tính chất cơ lý của đất đá; số mẫu nước được phép lấy từ 10 - 20% tổng số điểm nước được khảo sát. Các điểm lấy mẫu phải phân bố đều theo diện tích phân bố của các tầng chứa nước, các đối tượng cách nước hoặc thấm nước yếu được nghiên cứu.
Tuy nhiên căn cứ đặc điểm địa tầng, địa chất của khu vực và kết quả khảo sát trong quá trình lập dự án, số lượng lấy và phân tích mẫu chúng tôi dự kiến lấy như sau:
6.3.1. Mẫu đất đá
Mẫu xác định địa tầng được lấy ở các lỗ khoan sau: LK1, LK2.
Trong tất cả các lỗ khoan thăm dò chúng tôi tiến hành lấy mẫu cứ 3m lấy 1 mẫu. Như vậy số mẫu được lấy từ 1 lỗ khoan là: 85m/3m = 28 mẫu.
Số mẫu được lấy từ 3 lỗ khoan là: 3 lỗ khoan 28 mẫu = 84 (mẫu). Khối lượng mẫu thí nghiệm được trình bày trong bảng 6.1.
Bảng 6.1. Khối lượng tổng hợp mẫu đất thí nghiệm
STT Lỗ khoan Số mẫu lấy ( mẫu)
1 LK1 28
2 LK2 28
6.3.2. Mẫu nước
6.3.2.1. Lẫy mẫu trong quá trình hút thí nghiệm đơn
Theo Quyết định số 46/2000/ QĐ – BCN ban hành ngày 07/08/2000 của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp về Quy phạm hút nức thí nghiệm trong điều tra ĐCTV. Tại mỗi lỗ khoan thăm dò lấy mẫu 1 lần vào đầu và 1 lần vào cuối đợt bơm thí nghiệm. Mỗi đợt lấy mẫu dự kiến lấy 1 mẫu toàn phần, 1 mẫu vi lượng và 1 mẫu vi sinh. Vậy số lượng mẫu được lấy khi hút đơn là:
+ Mẫu toàn phần: 2 lỗ khoan 2 mẫu/đợt bơm 3 lần hạ thấp = 12 (mẫu); + Mẫu vi lượng: 12 (mẫu);
+ Mẫu vi sinh: 12 (mẫu).
6.3.2.2. Lấy mẫu trong quá trình hút khai thác thử
Theo Quyết định số 46/2000/ QĐ - BCN ban hành ngày 07/08/2000 của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp về Quy phạm hút nước thí nghiệm trong điều tra ĐCTV. Tại lỗ khoan điển hình LK1 tiến hành khai thác thử lấy mẫu 1 lần vào đầu và 1 lần vào cuối đợt bơm thí nghiệm. Mỗi lần dự kiến lấy 1 mẫu toàn phần, 1 mẫu vi lượng và 1 mẫu vi sinh. Vậy số lượng mẫu được lấy khi hút khai thác thử là:
+ Mẫu toàn phần: 1 lỗ khoan 2 mẫu/đợt bơm = 2 (mẫu); + Mẫu vi lượng: 2 (mẫu);
+ Mẫu vi sinh: 2 (mẫu).
6.3.2.3. Lấy mẫu trong công tác quan trắc
Theo Thông tư số 19/2013/TT-BTNMT ngày 18 tháng 7 năm 2013 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Mỗi lần lấy mẫu, lấy 1 mẫu toàn phần, 1 mẫu nhiễm bẩn và 1 mẫu vi lượng. Vậy số lượng mẫu được lấy khi quan trắc động thái là:
+ Mẫu toàn phần: 3 lỗ khoan4 lần + 2 trạm4 lần = 20(mẫu); + Mẫu nhiễm bẩn: 20 (mẫu);
+ Mẫu vi lượng: 20 (mẫu).
Bảng 6.2. Khối lượng dự kiến mẫu nước phân tích
Loại mẫu Hút nước thí nghiệm đơn Hút khai thác thử Quan trắc động thái Tổng Mẫu toàn phần 12 2 20 94 Mẫu nhiễm bẩn - - 20 20 Mẫu vi sinh 12 2 - 14
6.4. Nội dung tiến hành
6.4.1. Mẫu đất đá
Mẫu đất đá được lấy trong quá trình khoan và lấy bằng ống mẫu nòng đơn Ф110mm để xác định địa tầng của vùng nghiên cứu. Mẫu đất đá được lấy bằng cách sau khi khoan đến chiều sâu lấy mẫu, trước tiên phải làm sạch lỗ khoan, sau đó đưa dụng cụ lấy mẫu xuống đến chiều sâu cần lấy mẫu. Các mẫu phải có etiket ghi rõ vị trí, độ sâu, thời điểm lấy mẫu, số lượng mẫu, yêu cầu phân tích và người lấy mẫu. Các mẫu phải bảo quản trong thùng đựng mẫu theo quy định và vận chuyển cẩn thận đến
nơi phân tích. Riêng các mẫu đất để xác định hệ số thấm thì phải đảm bảo tính nguyên dạng và đặc trưng của lớp.
- Mẫu phân tích: Cứ 3m lấy một mẫu, mẫu lấy lên được bảo quản trong ống