- Máy móc và thiết bị đo:
CÔNG TÁC HÚT NƯỚC THÍ NGHIỆM 4.1 Mục đích nhiệm vụ
4.1. Mục đích nhiệm vụ
Hút nước là một công việc bắt buộc của công tác thí nghiệm thí nghiệm thấm nhằm nghiên cứu điều kiện địa chất thủy văn của các tầng chứa nước, là phương pháp lấy nước lên một cách cưỡng bức từ lỗ khoan gây lên sự biến dạng trường thấm tự nhiên.
Trong giai đoạn này công tác hút nước thí nghiệm có các nhiệm vụ sau:
- Xác định quan hệ giữa lưu lượng và trị số hạ thấp mực nước, xác định phương trình đường cong lưu lượng Q = f(S) và độ giàu nghèo của tầng chứa nước.
- Xác định chính xác thông số địa chất thủy văn của tầng chứa nước nghiên cứu tại khu vực bố trí công trình và mối quan hệ thủy lực giữa tầng chứa nước nghiên cứu với các tầng chứa nước bên trên, bên dưới và nước mặt.
- Hút nhóm khai thác thử với lưu lượng ≥50% lưu lượng yêu cầu của phương án nhằm xác định mức độ ảnh hưởng, can nhiễu lẫn nhau giữa các lỗ khoan trong quá trinh khai thác tập trung.
- Tiến hành bơm giật cấp với nhiều lần hạ thấp mực nước xác định hiệu suất giếng khoan, từ đó chọn được lưu lượng khai thác tối ưu.
- Lấy mẫu nước để phân tích thành phần hóa học, tính chất vật lý, vi sinh và đánh giá chất lượng nước các tầng.
4.2. Khối lượng công tác
Căn cứ vào điều kiện địa chất thuỷ văn vùng nghiên cứu, giai đoạn điều tra và để giải quyết nhiệm vụ nêu trên mà trong phương án này sẽ tổ chức các dạng thí nghiệm hút nước sau:
4.2.1. Hút nước thí nghiệm đơn
Hút nước thí nghịêm đơn được tiến hành để xác định quan hệ giữa lưu lượng và trị số hạ thấp mực nước, đồng thời cũng để xác định hệ số thấm của đất đá chứa nước và lấy mẫu nước nghiên cứu chất lượng nước. Trong phương án này chúng tôi tiến hành hút nước thí nghiệm đơn với ba lần hạ thấp mực nước Smax, Stb, Smin tương ứng với ba cấp lưu lượng Qmax = 100%QKT, Qtb = 75%QKT, Qmin = 50%QKT. Các mức lưu lượng được lựa chọn sao cho độ chênh lệch giữa Smax với Stb và Stb với Smin không nhỏ hơn 1m, cố gắng để đạt được Stb = 2/3Smax và Smin = 1/3Smax. Một đợt bơm chỉ ngừng khi độ hạ thấp đạt trạng thái ổn định kéo dài 16 giờ trở lên ( ≥ 2 ca máy).
Hút nước thí nghiệm đơn tiến hành tại lỗ khoan KT2 với lưu lượng cho mỗi đợt bơm như sau:
- Đợt hạ thấp lớn nhất Smax là 9 ca máy/1lỗ khoan. - Đợt hạ thấp trung bình Stb là 7 ca máy/1lỗ khoan. - Đợt hạ thấp nhỏ nhất Smin là 6 ca máy/1lỗ khoan.
Như vậy thời lượng hút cho tất cả các đợt tại lỗ khoan 9 + 7 + 6 = 22 ca máy. Kết thúc mỗi đợt hút nước phải tiến hành đo mực nước ngay ở lỗ khoan hút nước và các lỗ khoan có ảnh hưởng cho đến khi đạt trạng thái ổn định (mực nước hồi phục tại vị trí ban đầu) rồi mới chuyển sang đợt tiếp theo.
4.2.2. Hút giật cấp
Mục đích của hút giập cấp nhằm lựa chọn lưu lượng tối ưu khi khai thác, xác định hiệu suất giếng khoan. Trong phương án này chúng tôi dự kiến thiết kế với 4 cấp lưu lượng 125%QKT, 100%QKT, 75%QKT, 50%QKT. Mỗi cấp tiến hành trong 2h.
4.2.3. Hút nước thí nghiệm chùm
Để xác định chính xác các thông số địa chất thuỷ văn (hệ số thấm, hệ số nhả nước, hệ số dẫn nước..) và quan hệ thuỷ lực giữa các tầng chứa nước với nhau. Như đã trình bày ở chương 4, trong phương án này sẽ tiến hành hút nước thí nghiệm chùm tại lỗ khoan thăm dò KT1. Chùm thí nghiệm có lỗ khoan trung tâm LKTT = KT1 có kết cấu trình bày ở chương khoan. Chùm thí nghiệm này gồm hai tia:
- Tia thứ nhất gồm hai lỗ khoan quan sát kí hiệu là LKQS1a, 1b, nằm vuông góc với hành lang khai thác (vuông góc theo phương của đứt gãy F1).
- Tia thứ hai gồm hai lỗ khoan quan sát kí hiệu là LKQS2a, 2b nằm song song với hành lang khai thác.
Trong đó nhiệm vụ của từng lỗ khoan quan sát như sau:
- Lỗ khoan quan sát LKQS1a, 2a dung để xác định mối quan hệ thuỷ lực giữa tầng chứa nước khe nứt hệ tầng Bắc Sơn (c – p1bs) với tầng chứa nước khe nứt hệ tầng Sông Hiến (t1sh).
- Lỗ khoan quan sát LKQS1b, 2b dùng để xác định chính xác thông số địa chất thuỷ văn của tầng chứa nước khe nứt hệ tầng Bắc Sơn (c – p1bs).
- Lỗ khoan vách b dùng để xác định chính xác trị số hạ thấp mực nước tại lỗ khoan trung tâm KT1 trong quá trình hút nước thí nghiệm.
Khoảng cách từ lỗ khoan quan sát đến lỗ khoan trung tâm phải đảm bảo sao cho trị số hạ thấp mực nước trong lỗ khoan quan sát thứ nhất đo được không nhỏ hơn 20% và lỗ khoan quan sát thứ hai không nhỏ hơn 10% trị số hạ thấp mực nước tại lỗ khoan trung tâm. Đồng thời để làm giảm đến mức độ ít nhất ảnh hưởng sự không hoàn chỉnh của lỗ khoan hút nước đến hạ thấp mực nước trong lỗ khoan quan sát thứ nhất, người ta thường lấy khoảng cách từ lỗ khoan trung tâm đến khoảng cách lỗ khoan quan sát gần nhất bằng 0,7 đến 1 lần chiều dày tầng chứa nước: r = (0,7÷1)m (m là chiều dày trung
bình tầng chứa nước nghiên cứu, m = 50m). Do đó trong phương án này sẽ lựa chọn khoảng cách từ lỗ khoan trung tâm đến lỗ khoan quan sát gần nhất: r = 0,7.50 = 35 (m).
Hình II.4.1. Sơ đồ bố trí chùm thí nghiệm Tỷ lệ ngang: 1:500 Đứng: 1:1.500 2a 2b 1m 1m r =35m
Tia song song với hành lang khai thác
Tia vuông góc với hành lang khai thác
150 0 15 30 45 60 65 75 80 65 60 45 30 15 0 15 Chỉ dẫn:
Tầng chứa nước lỗ hổng trong các trầm tích bở rời hệ Đệ tứ không phân chia (q).
Tầng chứa nước khe nứt trong các trầm tích lục nguyên, lục nguyên phun trào hệ tầng Sông Hiến (t1sh)
Tầng chứa nước khe nứt, khe nứt – karst trong các thành tạo cacbonat hệ tầng Bắc Sơn (c – p1bs). ĐN TB 15 0 15 30 45 60 65 75 80 65 60 45 30 15 0 15 T1sh q c – p1bs KT1, b QS1a, 1b KT1, b QS2a, 2b ĐB TN c- p1bs t1sh q