4 Cỏc cao trỡnh chớnh
2.3.1. Bố trớ hệ thống giếng hạ MNN cho hố múng
Hạ mực nước ngầm là làm cho mức nước ngầm bị hạ thấp cục bộ ở vị trớ nào đú một cỏch nhõn tạo bằng cỏch bơm nước từ giếng thường hoặc giếng kim.
Hạ thấp MNN được thực hiện chủ yếu nhờ thiết bị kim lọc kiểu chõn khụng, kim lọc kiểu dũng phun và cỏc giếng tập trung nước (giếng ống) cú mỏy bơm sõu.
a) Phương phỏp hạ MNN bằng giếng thường
- Cấu tạo: Gồm ống thành giếng và ống lọc nước, mỏy bơm hỳt nước ở mỗi giếng, ống tập trung nước, trạm bơm và ụng dẫn xả nước. Ống thành giếng cú thể dựng loại ống gang đỳc, ống bờ tụng cốt thộp, ống nhựa cú đường kớnh từ 200 -:- 350mm. Ống lọc cú thể dựng cốt thộp hàn thành khung, bờn ngoài bọc lưới lọc (mắt lưới 1-:-2mm), dài 2-:-3m (hỡnh 2.4), cũng cú thể dựng ống liền đục lỗ, bờn ngoài bọc lưới thộp mạ kẽm (hỡnh 2.5) hoặc dựng ống bờ tụng cốt thộp.
Hỡnh 2.4. Giếng thường cỡ lớn Hỡnh 2.5. Ống lọc nước bằng gang đỳc
- Bố trớ giếng: Trước tiờn phải xỏc định tổng lượng nước chảy vào hố múng, kiểm tra khả năng hỳt nước giới hạn của một giếng, từ đú xỏc định được số lượng giếng. Thường bố trớ giếng phõn bố đều ở mộp hố múng theo số lượng đó xỏc định. Đối với hố múng rộng và sõu thỡ cú thể bố trớ trờn cỏc cơ của mỏi hố múng. Cũng cú những trường hợp bố trớ ngay cả bờn trong hố múng.
Khoan lỗ cú thể bằng phương phỏp ống lồng, giũe thành bằng dung dịch sột, cũng cú thể dựng khoan xoắn ốc, nhưng đường kớnh lỗ phải lớn hơn đường kớnh ngoài của ống giếng 15-:-250 mm, rỳt hết bựn ở đỏy ống ra, hạ giếng ống hỳt xuống, dựng ống chớnh để nối cỏc ống giếng lại. Giữa thành lỗ và giếng ống thộp lấp kớn bằng sỏi đường kớnh 3ữ15mm để làm tầng lọc nước. Ống hỳt nước dựng loại ống cao su, ống nhựa PVC hoặc ống thộp đường kớnh 50ữ100mm. Đỏy ống phải ở bờn dưới MNN thấp nhất khi rỳt nước.
- Rửa giếng: Ống gang đỳc cú thể rửa bằng pittụng và mỏy nộn khớ. Ống bằng cỏc loại vật liệu khỏc rửa bằng mỏy nộn khớ, rửa đến khi nước trong mới thụi. Trong khi hỳt nước phải thường xuyờn kiểm tra, quan sỏt động cơ điện và cỏc thiết bị khỏc, đo MNN, ghi lại lưu lượng của nước bơm ra.
Giếng thường thớch hợp với tầng cuội sỏi cú hệ số thấm lớn, lớp đất cú lượng nước ngầm phong phỳ (lượng nước xả của mỗi giếng ống cú thể đến 50ữ100m3/h), hệ số thấm của đất đến 20ữ200m/ngày đờm thỡ độ sõu HMNN cú thể đạt đến khoảng 3ữ5m. Phương phỏp này thường dựng khi HMNN khụng ỏp cú lực.
b) Phương phỏp hạ MNN bằng giếng thường với mỏy bơm sõu
Giếng thường với mỏy bơm sõu do bơm hỳt sõu đặt trờn đỉnh giếng hoặc bơm đặt chỡm sõu trong giếng và ống lọc tạo thành.
Thiết bị cấu thành giếng loại này bao gồm: cỏc ống giếng lọc, cỏc tổ mỏy bơm sõu đặt ở mỗi giếng, ống tập trung nước và ống xả nước.
- Thiết bị hỳt: Bơm đặt chỡm trong nước, dõy dẫn của bơm chỡm phải thật bảo đảm, động cơ điện của bơm phải cú bộ phận cỏch điện tốt, chống nước tốt, khi đổi bơm phải rửa sạch giếng lọc. Cũng cú thể đặt cỏc mỏy bơm ở trờn đỉnh giếng rồi dẫn ống hỳt cú gắn chừ bơm xuống đỏy giếng.
Nước bơm từ cỏc ống giếng chảy vào ống tập trung nước, rồi được xả trực tiếp qua đờ quai hoặc dựng mỏy bơm trung gian và ống dẫn riờng.
- Bố trớ giếng: Ống giếng phải đặt thẳng đứng, ống lọc phải được đặt trong phạm vi thớch hợp của tầng chứa nước, đường kớnh trong của ống giếng phải lớn hơn đường kớnh ngoài của bơm nước 50mm, giữa thành lỗ khoan và ống giếng lấp bằng cỏc vật
liệu lớn hơn đường kớnh lỗ lưới lọc.
- Khoan lỗ: Khoan lỗ giếng cú thể dựng mỏy khoan lỗ hoặc xúi bằng nước ỏp lực, đường kớnh lỗ phải lớn hơn đường kớnh ống giếng 200mm, độ sõu của lỗ phải tớnh đến độ sõu tăng thờm do khi hỳt nước cặn lắng sẽ cú một độ dày lắng đọng nhất định.
c) Phương phỏp hạ MNN bằng giếng kim dạng chõn khụng
Trường hợp hố múng lớn, hệ số thấm của đất nhỏ (Kt=4ữ10cm/s) nếu dựng giếng thường thỡ khụng kinh tế và khụng hiệu quả, mà phải dựng hệ thống giếng kim để HMNN.
Bố trớ hệ thống giếng kim tương tự như hệ thống giếng thường ở xung quanh hố múng rồi tiến hành bơm liờn tục làm cho MNN trong phạm vi hố múng dần dần được hạ thấp đến một cao trỡnh ổn định nào đú thấp hơn đỏy múng cụng trỡnh.
Hệ thống giếng kim gồm những ống lọc nhỏ, cắm xung quanh hố múng. Cỏc giếng kim này nối liền với nhau bằng cỏc ống chớnh tập trung nước và nối với mỏy bơm.
Khi xõy dựng cụng trỡnh Thủy lợi trờn nền đất cỏt sỏi và ỏ sột cú hệ số thấm K = (1-:-100)m/ngđ thường dựng thiết bị kim lọc vỡ lắp rỏp và sử dụng đơn giản. Thiết bị kim lọc cú hiệu quả cao khi K = (4-:- 40)m/ngđ.
Hinh 2.6. Bố trớ hệ thống giếng kim * Cỏc thiết bị chớnh của hệ thống giếng kim:
- Ống giếng kim:gồm thõn ống và đoạn ống lọc. Thõn ống gồm những đoạn ống thộp F50mm dài 1,5á2,0m nối với nhau tuỳ theo chiều sõu của giếng. Đầu ống là đoạn ống lọc dài 1á2m, thường là ống thộp F50mm cú đục cỏc lỗ F10á15mm bố trớ như 2 hỡnh hoa mai, cự ly giữa cỏc lỗ 30á40mm. Bờn ngoài lỗ quấn dõy thộp dạng lũ xo. Trước tiờn bọc một lớp lưới lọc tinh mắt f40, rồi bọc lớp lưới lọc thụ (bằng đồng hoặc nilon). Bờn ngoài lưới lọc lại quấn một lớp dõy thộp thụ kiểu lũ xo để bảo vệ lưới lọc khụng bị hư hỏng khi hạ kim lọc xuống đất hoặc khi rỳt nú lờn sau khi đó kết thỳc cụng việc HMNN.
Cuối đoạn lọc là ống hỡnh cụn với cỏc van bi và cuối cựng là một đoạn mũi bịt bằng gang hỡnh nún, mũi khoan xoắn ốc hoặc răng cưa giỳp việc hạ kim lọc xuống đất được dễ dàng hơn. Ở phần trờn của đoạn đầu ống lọc cú hàn một cỏi vừng lừm hỡnh yờn ngựa dựng cho van bi. Khi kim lọc làm việc, van bi nổi lờn và bớt lỗ ở phớa dưới của ống kim lọc, cũn khi hạ ống kim lọc vào trong đất, van bi bị đẩy xuống bởi nước bơm vào kim lọc để xúi đất.
Hạ giếng bằng cỏch khoan lỗ (khoan xung kớch, khoan xoay) hoặc bằng phương phỏp xúi thuỷ lực (xúi lỗ trực tiếp hạ giếng hoặc ống lồng). Khoan sõu hơn chiều sõu hạ ống lọc của giếng 0,5m để thuận lợi cho cỏt lắng. Hạ ống lọc và rỳt ống lồng đến đõu đổ cỏt thụ đến đú. Phần cỏch mặt đất 0,5á1m lấp kỹ bằng đất sột để chống rũ khớ vào ống lọc. Sau khi hạ xong phải bơm nước xúi rửa ống giếng cho đến khi khụng cũn nước đục.
- Ống thu nước chớnh: Dựng ống thộp φ102-:-127mm gồm nhiều đoạn nối với
nhau bằng ren, cỏc ống này cứ cỏch 1á2m đặt một đầu nối măng xụng để nối với giếng kim lọc bằng những ống mềm hoặc ống cứng. Nờn đặt ống thu nước ở cỏc cao độ trờn MNN nhưng càng thấp càng tốt.
Ống nối: Dựng ống cao su hoặc ống nhựa F40ữ50mm, trờn ống nối nờn cú van và cỏc thiết bị đo ỏp lực để kiểm tra.
Dựng ống nối để nối tiếp giữa ống giếng kim với ống chớnh thu nước và mỏy bơm, hỡnh thành một hệ thống hoàn chỉnh. Khi hỳt nước đầu tiờn phải cho chạy bơm chõn khụng, hỳt khụng khớ trong đường ống ra tạo thành chõn khụng. Khi đú, nước ngầm và khụng khớ trong đất chịu tỏc động của chõn khụng bị hỳt vào giếng, khụng
khớ và nước bị hỳt qua bơm chõn khụng và đẩy vào ống thu nước. Khi trong ống thu nước đó cú khỏ nhiều nước mới mở mỏy bơm ly tầm để hỳt nước.
Thiết bị hỳt nước: Thiết bị hỳt nước được tạo thành bởi bơm hỳt nước, đồng hồ đo lưu lượng, đồng hồ đo chõn khụng và kột nước tuần hoàn. Người ta đặt một hoặc 2 trạm mỏy bơm cho một hệ thống giếng kim, đụi khi cho 2 hệ thống nếu chiều dài cỏc ống thu nước khụng lớn lắm. Tại mỗi trạm bơm kốm theo cỏc mỏy bơm làm việc và phải đặt thờm một mỏy bơm dự phũng, mỏy bơm này cũng nằm trong cựng cỏc thiết bị của giếng.
Trong cỏc trường hợp đặc biệt khi MNN dõng cao như: để tăng cường mức độ HMNN lỳc ban đầu hoặc trong mựa mưa lũ, … trong một thời gian ngắn cú thể cho vận hành cả cỏc mỏy bơm cụng tỏc lẫn mỏy bơm dự phũng.
Hỡnh 2.7. Cấu tạo giếng kim và khớp nối bản lề * Bố trớ hệ thống giếng kim
Để bố trớ giếng kim phải căn cứ vào yờu cầu về độ sõu phải HMNN, độ lớn và kớch thước mặt bằng hố múng, tớnh năng thấm của tầng chứa nước và hướng chảy của nước ngầm,…. Nếu chiều sõu yờu cầu HMNN ở 4á5m thỡ bố trớ giếng 1 tầng, nếu chiều sõu yờu cầu HMNN lớn hơn 6m thỡ cú thể bố trớ giếng 2 tầng hoặc nhiều hơn.
Nếu bề rộng hố múng <10m thỡ cú thể đún đầu nguồn nước ngầm để bố trớ một hàng giếng kim. Khi bề rộng hố múng lớn thỡ cú thể bố trớ giếng xung quanh khộp kớn hoặc khụng khộp kớn.
Hỡnh 2.8. Hai tầng giếng kim để hạ thấp mực nước ngầm * Nối vào ống chớnh
Dựng ống nối để nối tiếp giữa ống giếng kim với ống chớnh thu nước và mỏy bơm, hỡnh thành một hệ thống hoàn chỉnh.
Khi hỳt nước đầu tiờn phải cho chạy bơm chõn khụng, hỳt khụng khớ trong đường ống tạo thành chõn khụng. Khi đú, nước ngầm và khụng khớ trong đất chịu tỏc động của chõn khụng bị hỳt vào giếng, khụng khớ và nước bị hỳt qua bơm chõn khụng và đẩy vào ống thu nước. Khi trong ống thu nước đó cú khỏ nhiều nước mới mở mỏy bơm ly tõm để hỳt nước ra.
* Những chỳ ý khi vận hành
Sau khi nối khộp kớn hệ thống giếng kim mới tiến hành hỳt thử. Nếu thấy khụng rũ khớ, mới chớnh thức cho hoạt động. Luụn luụn theo dừi đồng hồ chõn khụng lắp sẵn trờn hệ thống để kiểm tra, thường độ chõn khụng 55,3á66,7Kpa (1Pa=1,02.10-5 KG/cmP 2 P =1,02.10P -5 P
daN/cm2). Khi đường ống giếng bị rũ khớ thỡ sẽ khụng bảo đảm độ chõn khụng.
Để giếng hoạt động liờn tục, luụn luụn phải cú thờm nguồn điện dự phũng và cỏc thiết bị thay thế bổ sung kịp thời.
Hệ thống chỉ ngừng hoạt động sau khi đó thi cụng xong phần dưới của cụng trỡnh và hố múng đó được lấp trả.
4~
5m
3~