CÔNG TÁC THU THẬP TÀI LIỆU VÀ KHẢO SÁT THỰC ĐỊA 1.1. Mục đích, nhiệm vụ
Làm cơ sở để đánh giá đặc điểm của khu vực thăm dò về điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế, xã hội cũng như đặc điểm về địa chất, địa chất thủy văn phục vụ cho xây dựng phương án thăm dò khai thác nước dưới đất .
Công tác thu thập tài liệu là mộtcông tác quan trọng trong giai đoạn này. Đó là những tài liệu đã được nghiên cứu từ các phương án trước và các số liệu liên quan, từ đó làm cơ sở cho việc thiết kế sau này.
Thu thập các tài liệu về điều kiện địa lý tự nhiên, khí tượng thuỷ văn, địa chất, địa chất thuỷ văn khu vực nghiên cứu… phục vụ cho việc viết đồ án.
- Phát hiện và chính xác hoá ranh giới các tầng chứa nước, làm rõ sự phân bố địa tầng, đặc điểm địa chất - địa chất thuỷ văn của tầng chứa nước triển vọng.
- Nghiên cứu tính chất vật lý, thành phần hoá học của nước tại các điểm lộ địa chất thuỷ văn, lấy mẫu nước về nghiên cứu.
- Nghiên cứu đặc điểm địa hình, địa mạo để chọn vị trí các lỗ khoan thăm dò, vị trí các giếng khoan khai thác đơn lẻ, các ao hồ, sông suối để đặt các trạm quan trắc nước mặt và nước dưới đất.
- Khảo sát để xác định các tuyến đo địa vật lý, xác định vị trí các lỗ khoan thăm dò khai thác trong giai đoạn này.
1.2. Yêu cầu
Yêu cầu của công tác này là thu thập các tài liệu phải đầy đủ, chính xác, tin cậy, có cơ sở pháp lý.
1.3. Phương pháp tiến hành
Trong công tác này việc thu thập tài liệu được thực hiện bằng phương pháp photo copy, ghi chép số liệu, thu thập dữ liệu từ máy tính.
1.4. Khối lượng
Để hoàn thành tốt phương án đề ra, trong giai đoạn này cần thu thập các tài liệu sau:
- Tài liệu địa chất thu thập gồm:
+ 01 tờ bản đồ địa chất kèm theo mặt cắt địa chất vùng Con Cuông tỷ lệ 1:25.000 và các báo cáo địa chất của vùng.
- Tài liệu địa chất thủy văn thu thập gồm bản đồ địa chất thủy văn và báo cáo, kết quả tìm kiếm – thăm dò nước dưới đất ở giai đoạn trước trong vùng nghiên cứu và vùng phụ cận. Tài liệu thu thập là:
+ 01 tờ bản đồ địa chất thủy văn thu thập gồm bản đồ địa chất thủy văn kèm theo mặt cắt địa chất thủy văn vùng Con Cuông – Nghệ An tỷ lệ 1:25.000 và các báo cáo địa chất thủy văn của vùng.
+ Các phiếu lỗ khoan, nhật ký khoan địa chất thuỷ văn, tài liệu bơm hút nước thí nghiệm và kết quả phân tích thành phần hoá học mẫu nước ở giai đoạn trước của vùng.
- Tài liệu thực tế bao gồm:
+ 01 sơ đồ bố trí công trình tỷ lệ 1:25.000 của vùng.
+ 01 tờ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000 vùng nghiên cứu. Bản đồ địa hình sẽ làm nền để lập sơ đồ tài liệu thực tế, sơ đồ bố trí công trình.
+ 01 tờ bản đồ hành chính vùng Con Cuông – Nghệ An và tài liệu về tình hình khai thác và sử dụng bảo vệ tài nguyên nước dưới đất ở địa phương.
+ Tài liệu khí tượng thuỷ văn làm cơ sở để nghiên cứu mối quan hệ giữa nước dưới đất và nước mặt, tính toán cân bằng nước, xác định các quy luật cũng như điều kiện tàng trữ biến đổi nước dưới đất. Các thông tin về khí tượng thuỷ văn được thu thập từ các trạm khí tượng địa phương trong những năm gần đây.
1.5. Chỉnh lý tài liệu
Sau khi tiến hành thu thập tài liệu cần phải tiến hành tổng hợp xà xử lý tất cả các tài liệu thu thập được và thể hiện chúng dưới dạng sơ đồ, bảng biểu:
- Tài liệu khí tượng: lập biểu đồ về lượng mưa, lượng bốc hơi, nhiệt độ và độ ẩm.
- Tài liệu khoan: lập cột địa tầng lỗ khoan từ đó xác định vị trí bề dày của TCN
- Tài liệu bơm: xác định đươc các thông số địa chất thủy văn.
Từ đó ta có thể nhận định một cách khá chính xác về mức độ nghiên cứu địa chất, địa chất thủy văn cũng như các vấn đề để giải quyết được trong vùng nghiên cứu ở giai đoạn trước. Trên cơ sở tài liệu thu thập được sẽ giúp bổ sung cho các công tác sau.
CHƯƠNG 2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CÔNG TÁC ĐỊA VẬT LÝ
Công tác địa vật lý sẽ được tiến hành tại những nơi triển vọng chứa nước mà công tác khảo sát thực địa mang lại với những các nội dung thiết kế như sau:
2.1. Mục đích, nhiệm vụ
-Xác định chiều dày lớp phủ, ranh giới, chiều sâu phân bố của hệ tầng Bắc Sơn (c-p bs).
-Xác định vị trí các đứt gãy, các đới dập vỡ, nứt nẻ có khả năng chứa nước dọc đứt gãy, xác định vị trí có dị thường địa chất thủy văn, khoanh vùng có triển vọng chứa nước, từ đó lựa chọn các điểm bố trí lỗ khoan khai thác.
-Đánh giá, dự đoán mức độ chứa sét trong các khe nứt, đới dập vỡ liên quan đến khả năng chứa nước của đất đá hệ tầng Bắc Sơn (c-p bs).
-Làm sáng tỏ các đặc điểm cấu trúc địa chất của vùng, xác định chiều sâu thế nằm của các tầng chứa nước, nghiên cứu thành phần thạch học của đất đá, phát hiện các cấu tạo uốn nếp, các đứt gãy.
-Chính xác hóa cột địa tầng lỗ khoan thăm dò – khai thác, phục vụ công tác kết cấu ống chống và ống lọc.
2.2. Phương pháp tiến hành
2.2.1. Phương pháp đo sâu điện 4 cực đối xứng
Căn cứ theo mục đích của đề án, hiệu quả của phương pháp, chúng tôi lựa chọn phương pháp đo sâu điện trở (đo sâu điện dòng một chiều đối xứng). Kỹ thuật đo địa vật lý tuân theo QCVN 57:2014/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phương pháp thăm dò điện và tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9432: 2012 điều tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản - phương pháp điện.
2.2.1.1. Yêu cầu kỹ thuật chung của phương pháp đo sâu điện trở
Phương pháp đo sâu điện trở (ĐSĐT) nghiên cứu sự thay đổi của điện trở suất biểu kiến theo chiều sâu tại một điểm đo trên mặt đất bằng việc mở rộng dần kích thước của hệ điện cực để tăng dần chiều sâu nghiên cứu.
Đo sâu điện đối xứng tâm của các điểm đo phải được bố trí trên các tuyến thẳng có phương trùng với phương của các đường dây phát và thu (trừ trường hợp đo đạc theo các lộ trình).
Đo sâu điện thẳng đứng tiến hành theo hệ thiết bị đối xứng AMNB. Việc chọn độ dài của các khoảng cách của hệ thiết bị thực hiện theo nguyên tắc: vị trí biểu diễn các chiều dài thiết bị AB/2 cách nhau tương đối đều trên giấy logarit kép; khoảng cách
thiết bị đầu tiên phải thể hiện được lớp địa điện thứ nhất; tỷ số chiều dài của thiết bị sau so với thiết bị trước không quá 1,5; tỷ lệ chiều dài AB và MN không nhỏ hơn 3,0; tỷ số lớn nhất của AB và MN không quá 20. Khi tỷ số AB/MN lớn hơn 20 phải mở rộng chiều dài MN và đo gối ít nhất ở 2 khoảng cách thiết bị chuyển tiếp của hai đường thu MN.
Khi đo sâu điện trở ba cực bằng hệ thiết bị AMN, B thì có thể sử dụng các bảng tính sẵn chiều dài hệ điện cực như trên, nhưng hệ số thiết bị KĐSĐX phải tăng gấp đôi.
Trong trường hợp môi trường có điện trở suất thấp, khó đo hiệu điện thế giữa hai điện cực thu, thì áp dụng đo sâu điện thẳng đứng hệ thiết bị Wenner với IAB = 3IMN.
Việc rải dây dẫn trong đo sâu điện trở đối xứng phải được thực hiện theo tuyến đã phát trước hoặc định hướng bằng địa bàn, sao cho đường dây không trệch khỏi phương của tuyến một góc lớn hơn 10o.
Sai lệch xác định khoảng cách giữa các cực tiếp đất không quá 1%. Với các khoảng cách giữa các cực tiếp đất liền kề nhau không vượt quá 3 m thì sai lệch được phép tới 3%.
Khi đo đạc với các chiều dài thiết bị AB lớn, đường dây thu phải rải cách xa đường dây phát để giảm nhiễu cảm ứng lên đường dây thu MN.
2.2.1.2. Máy móc và thiết bị đo
Thiết bị đo được sử dụng trong phương án này là thiết bị Vener (hình 3.1).
Trong đó: A, B: hai cực máy phát; MN: hai cực thu;
(1) - nguồn phát;
(2) - đồng hồ đo cường đọ dòng điện qua hai cực phát; (3) - đồng hồ đo hiệu điện thế giữa hai cực thu.
Với mỗi khoảng cách AB và MN sẽ đo hiệu điện thế ∆U (mV) giữa hai cực thu MN và cường độ dòng điện một chiều I (mA) giữa hai cực phát AB. Từ đó tính được điện trở suất biểu kiến ρk (Ωm).
, (Ωm) Trong đó:
I: Cường độ phát qua hai cực A, B. ∆U: Hiệu điện thế đo qua hai cực MN. K: Hệ số thiết bị, được tính theo công thức:
Chiều sâu của phương pháp phụ thuộc vào khoảng cách r = AB/2 và được tính theo công thức: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
, m
Với α - hệ số điều chỉnh theo kết quả khoan thường lấy bằng 0,72.
Sau khi tính được ρk ta sẽ biết được loại đất đá nào có mặt trong lát cắt nghiên cứu. Giá trị ρk càng lớn thì đất đá đó dẫn điện càng kém, từ đó ta có thể phát hiện các lớp cách nước như vật chất lấp nhét, đá vôi nứt nẻ kém... Giá trị ρk càng nhỏ thì đất đá đó dẫn điện càng tốt từ đó xác định được tầng chứa nước phong phú.
Để đảm bảo tính chính xác cho phương pháp đo cần lưu ý, trước khi đo máy móc thiết bị phải được kiểm tra theo quy chế hiện hành để đảm bảo sai số nhỏ nhất, cho kết quả tin cậy.
2.2.2. Các phương pháp địa vật lý lỗ khoan
Trong phương án này tôi tiến hành đo bằng phương pháp Gama tự nhiên và phương pháp độ dẫn điện.Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm đo Karota
Trong đó: Error: Reference source not found 1. Trạm ghi (nguồn);
2. Tời và cuộn cáp có đánh dấu độ sâu; 3. Ròng rọc định vị;
4. Cáp (dùng để treo bộ nhạy, truyền tín hiệu); 5. Đầu dò.
2.3. Khối lượng công tác
Phương pháp địa vật lý sử dụng trong công tác điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất thực hiện theo các tuyến được lựa chọn phù hợp với nhiệm vụ điều tra và đặc điểm địa chất, địa chất thuỷ văn. Việc tiến hành công tác địa vật lý phải bảo đảm tuân thủ các quy định hiện hành về đo địa vật lý.
Khoảng cách giữa các tuyến và điểm khảo sát địa vật lý được xác định theo tỷ lệ khảo sát, điều tra thực địa và nhiệm vụ của công tác điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất.
Tỷ lệ khảo sát địa vật lý đo sâu điện tương ứng với tỷ lệ điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất 1/25.000 được quy định. Thông tư số 13/2014/TT-BTNMT ngày 17/02/2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định kỹ thuật điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất là khoảng các tuyến với tuyến là 250 m, khoảng cách các điểm đo là 15-50m.
Đối với đo Karota lỗ khoan, số mét đo karota sẽ thuộc vào chiều sâu khoan thăm dò khai thác dự kiến, đảm bảo nghiên cứu tới TCN có triển vọng nằm sâu nhất,
hoặc đảm bảo nghiên cứu hết chiều sâu phân bố TCN dự định khai thác.
Tuy nhiên, căn cứ vào đặc điểm địa hình, địa chất thủy văn của khu vực; mục đích yêu cầu của đồ án, kinh phí thực hiện và kết quả điều tra. Chúng tôi dự kiến bố trí công tác địa vật lý như sau:
Hình 2.3. Sơ đồ vị trí tuyến đo địa vật lý
* Phương pháp Karota lỗ khoan
Đối với Karota lỗ khoan, số mét đo karota sẽ thuộc vào chiều sâu khoan thăm dò khai thác dự kiến, đảm bảo nghiên cứu tới TCN có triển vọng nằm sâu nhất hoặc đảm bảo nghiên cứu hết chiều sâu phân bố TCN dự định khai thác.
Để chính xác hóa cột địa tầng địa chất thủy văn, xác định chính xác chiều sâu, bề dày đới nứt nẻ dập vỡ có khả năng chứa nước và xác định vị trí đặt ống lọc trong các lỗ khoan thiết kế. Chúng tôi dự kiến tiến hành đo Karota tất cả các lỗ khoan thăm dò - khai thác. Theo tài liệu của các lỗ khoan giai đoạn điều tra sơ bộ, chiều sâu phân bố nứt nẻ và chiều sâu lỗ khoan thiết kế là 75m. Vì vậy chúng tôi dự kiến khối lượng công tác đo Karota như sau (bảng 3.2):
Bảng 2.1. Bảng khối lượng công tác đo Karota
STT Ký hiệu lỗ khoan Chiều sâu đo (m) Nghiệm vụ
1 LK1 100 Xác định chính
xác địa tầng lỗ khoan và chiều sâu
đặt ống lọc tại các lỗ khoan thăm dò
– khai thác
2.4. Công tác văn phòng thực địa
Hàng ngày khi kết thúc đo đạc ngoài thực địa phải kiểm tra, bổ sung hoàn chỉnh sổ ghi chép thực địa, các số liệu đo đạc ở sổ hoặc các bản ghi số liệu (khi đo đạc bằng máy ghi số tự động), nhập số liệu hoặc chuyển bản ghi số liệu vào máy tính. Xây dựng các đồ thị, phân tích tài liệu, nhận định sơ bộ bản chất dị thường để định hướng cho công việc của ngày hôm sau.
Hoàn chỉnh đầy đủ các tài liệu, lập báo cáo về cách thức, tiến độ thi công, đánh giá chất lượng tài liệu, hiệu quả kinh tế địa chất và các văn bản liên quan để trình cấp có thẩm quyền kiểm tra, nghiệm thu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.5. Chỉnh lý tài liệu
2.5.1. Phương pháp đo sâu điện đối xứng
Tài liệu đo đạc ngoài thực địa phải được chỉnh lý kịp thời, tính toán, đánh giá sai số của phép đo. Sai số đo kiểm tra phải đạt như sau:
+ Thành phần điện trở suất sai số: ρk 7% + Thành phần cực sai số: ρk 10%
- Xử lý kết quả đo sâu điện: Kết quả đo sâu điện được biểu diễn dưới dạng lát cắt đẳng âm. Do đường cong ρp(z) có độ phân giải cao hơn đường cong ρk(r) chiều sâu lát cắt ρp(z) gần với lát cắt thật của môi trường. Do xây dựng lát cắt đẳng ρp(z) ta tiến hành tính chuyển toàn bộ đường cong đo ρk(r) sang đường cong phân tích ρp(z) theo công thức:
khi ρk(ri + 1) <ρk(r) khi ρk(ri + 1) >ρk(r)
Ở đây: Thứ tự chiều sâu khảo sát sau khi tính chuyển từ đường cong ρk(r) sang đường cong ρp(z), ta tiến hành xây dựng lát cắt đẳng ôm ρp(z). Từ lát cắt này cho phép ta xác định được các vùng có điện trở cao thấp khác nhau, các vùng có đường đẳng trị, đặc biệt để xác định các đứt gãy, các nứt nẻ…
Đường cong đo sâu của phương pháp được phân tích định tính và định lượng nhằm xác định các lớp địa điện từ trên xuống dưới. Thành lập các dạng tài liệu phục vụ cho phân tích định tính, định lượng và lập được lát cắt địa vật lý qua các lỗ khoan dự kiến. Kết quả nghiên cứu được thể hiện đầy đủ trên lát cắt địa – điện làm cơ sở xác định vị trí lỗ khoan thăm dò và lập thiết đồ dự kiến các lỗ khoan khai thác.
2.5.2. Phương pháp địa vật lý lỗ khoan.
Chỉnh lý, phân tích tài liệu và lưu giữ tài liệu đo địa vật lý lỗ khoan. Trước khi thành lập biểu đồ địa vật lý lỗ khoan, đối với máy đo ghi số phải chuẩn bị số liệu dạng
tập tin Excel; đối với máy đo ghi tương tự: số hóa biểu đồ đo ghi.
Tính toán sai số phương pháp địa vật lý lỗ khoan, phân tích biểu đồ địa vật lý lỗ khoan.
Kết xuất số liệu đo Karota từ cơ sở dữ liệu sang các phần mềm đồ họa thích hợp để vẽ biểu đồ địa vật lý lỗ khoan. Trên mỗi biểu đồ trình bày tất cả các đồ thị tham số đo, địa tầng lỗ khoan theo tài liệu địa vật lý và các tham số địa chất thủy văn liên quan khác như kết quả phân tích hóa... theo biểu mẫu qui định.
Biểu đồ địa vật lý lỗ khoan là cơ sở để phân tích hiệu chỉnh địa tầng địa chất các lỗ khoan và xác định chiều sâu đặt ống chống, ống lọc phục vụ công tác nghiên