23
CÁCH TÍNH TOÁN THU ĐƯỢC LƯỢNG NƯỚC NGẦM GIẾNG KHOAN CÔNG TRÌNH THU NƯỚC NGẦM GIẾNG KHOAN I. Khái nhiệm giếng khoan - Giếng khoan là công trình thu nước ngầm mạch sâu. Khi bơm nước ra khỏi giếng với một lưu lượng nào đó, mực nước trong giếng hạ dần. Độ sâu khoan giếng phụ thuộc vào độ sâu tầng chứa nước - Giếng khoan là công trình mỏ hình trụ, có đường kính bé hơn nhiều lần so với chiều sâu II. Phạm vi áp dụng Là công trình thu nước mạch sâu. Độ sâu khoan giếng phụ thuộc vào độ sâu tầng chứa nước, thường nằm trong khoảng từ 20-200m, đôi khi có thể lớn hơn. Đường kính giếng 150-600m. Các giếng khoan tay cỡ nhỏ có đường kính từ 32-49mm III. Phân loại: Có 4 loại giếng khoan thường dùng: • Giếng khoan hoàn chỉnh khai thác nước ngầm không áp, đáy giếng được khoan đến tầng cản nước đầu tiên • Giếng khoan không hoàn chỉnh khai thác nước ngầm không áp, đáy giếng nằm cao hơn tầng cản nước

Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

CÁCH TÍNH TOÁN  THU ĐƯỢC LƯỢNG NƯỚC NGẦM GIẾNG KHOAN

CÔNG TRÌNH THU NƯỚC NGẦM GIẾNG KHOAN

I. Khái nhiệm giếng khoan

- Giếng khoan là công trình thu nước ngầm mạch sâu. Khi bơm nước ra khỏi giếng

với một lưu lượng nào đó, mực nước trong giếng hạ dần. Độ sâu khoan giếng phụ

thuộc vào độ sâu tầng chứa nước

- Giếng khoan là công trình mỏ hình trụ, có đường kính bé hơn nhiều lần so với chiều

sâu

II. Phạm vi áp dụng

Là công trình thu nước mạch sâu. Độ sâu khoan giếng phụ thuộc vào độ sâu tầng

chứa nước, thường nằm trong khoảng từ 20-200m, đôi khi có thể lớn hơn. Đường kính

giếng 150-600m.

Các giếng khoan tay cỡ nhỏ có đường kính từ 32-49mm

III. Phân loại:

Có 4 loại giếng khoan thường dùng:

• Giếng khoan hoàn chỉnh khai thác nước ngầm không áp, đáy giếng được

khoan đến tầng cản nước đầu tiên

• Giếng khoan không hoàn chỉnh khai thác nước ngầm không áp, đáy giếng

nằm cao hơn tầng cản nước

• Giếng khoan hoàn chỉnh khai thác nước ngầm có áp

Page 2: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

• Giếng khoan không hoàn chỉnh khai thác nước ngầm có áp

IV. Sơ đồ cấu tạo:

Một giếng khoan hoàn chỉnh bao gồm những bộ phận sau:

• Ông vách bảo vệ (tram xi măng tại chỗ): để bảo vệ giếng khỏi bị ô nhiễm từ

mặt đất

• Ống vách khai thác: để bảo vệ máy bơm, chống sụt lở giếng và tạo ống dẫn

để dẫn nước lên từ ống lọc. Ở phần này được chèn bằng sét viên sấy khô

• Ống lọc: để thu nước từ tầng chứa vào trong giếng, cấu tạo là ống khoan lỗ,

cắt khe, hoặc cuốn dây,…tùy thuộc cấu tạo tầng chưa nước

• Ống lắng: là một đoạn ống thép đặc ở phía dưới ống lọc đáy được bịt kín để

chứa một phần bùn khoan còn dư sau khi thi công giếng và các vật liệu mịn

lọt vào giếng trong quá trình khai thác

• Sỏi chèn: để ngăn cát vào trong giếng trong quá trình khai thác, chèn bằng

sỏi thạch anh tròn cạnh, trong phạm vi ống lọc

• Máy bơm và các công trình phụ trên mặt đất

1. Ống vách

Vật liệu ống vách phải đảm bảo thắng được độ kéo và độ nén sinh ra trong quá trình

lắp đặt bơm giếng khoan     phát triển giếng khoan và suốt thời gian vận hành. Độ kéo và độ nén của

ống

vách phụ thuộc vào vật liệu làm ống, đường kính ống và chiều dày thành ống. Ống vách

có thể sử dụng các loại như sau:

Page 3: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

• Ống thép đen

• Ống PVC

• Ống vách Acrylonitrile- butadiene- styrene (ABC)

• Ống vách thủy tinh sợi

Các đặc điểm kỹ thuật của ống thép cần phải dựa trên đường kính trong của ống vì

đường kính ngoài còn phụ thuộc vào độ dày của thành ống. Đường kình trong của ống

vách cần phải lớn hơn đường kính ngoài của bơm ít nhất là 50mm. Có thể chọn đường

kính của ống vách và bơm theo bảng 9.1 (SGK)

Các ống có thể nối với nhau theo các phương pháp sau:

• Ren ống và măng sông

• Hàn nối ống

• Nối ống bằng miệng bát có hàn phủ

Có thể dùng các thiết bị phụ để thiết kế và lắp đặt các giếng có hiệu suất thủy lực

cao. Các chi tiết chính là:

• Hướng tâm ống vách

• Nối thu

Thiết bị hướng tâm ống vách làm cho tâm của ống vách thép hàn và ống lọc trùng

nhau

Nối thu là các ống hình côn có các đường kính khác nhau. Để nâng cao hiệu suất

thủy lực, góc côn gần bằng 15

Page 4: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

0

và chiều dài mối nối lớn hơn 10 lần đường kính ống

2.Ống lọc của giếng khoan

2.1.Các yêu cầu đối với ống lọc:

• Có tỉ lệ diện tích lọc lớn

• Ngăn không cho cát từ tầng chứa nước và sỏi chèn trôi lọt vào giếng

• Tổn thất áp lực của dòng chảy vào giếng nhỏ

• Đủ bền về cơ học

• Đủ trống để làm công tác bảo dưỡng định kỳ

• Chống lại sự ăn mòn và bám cặn

2.2. Khi thiết kế ống lọc cần quan tấm đến các vấn đề sau:

• Chiều dài công tác của ống lọc

• Đường kính ống lọc

• Kích cỡ và hình dạng của khe thu nước

• Lưu lượng nước cần thu

• Vấn đề ăn mòn và bám cặn

2.3. Phân loại:

Theo cấu tạo, ống lọc có thể phân ra làm các loại sau:

• Ống khoan lỗ

Là các ống gang, thép hoặc ống thép không rỉ được khoan lỗ. Đường kính lỗ từ 10-

Page 5: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

25mm. Ống thép, tỉ lệ diện tích lọc 35%, ống gang 25%. Ống có thể gồm 1 đoạn hoặc

nhiều đoạn nối lại với nhau

• Ống cắt khe:

Nhóm ống lọc kiểu này bao gồm các loại:

- Ống khe dọc: được chế tạo từ các ống thép, cắt khe hình chữ nhật, gia công trên

các máy khía. Chiều dài khe từ 20- 200mm, chiều rộng 2,5- 15mm. Loại ống này có tổng

diện tích khe trống không lớn nhưng tổn thất thủy lực lại tương đối lớn

- Ống lọc có gờ nổi: được chế tạo từ các tấm thép được dập để đục khe tạo nên gờ

nổi của từng khe trống, sau đó hàn lại. Các khe trống đục theo hàng dọc. Loại ống lọc này

có tổng diện tích các khe lớn nhưng có độ bền không cao

- Ống lọc có khe cửa sổ: loại ống lọc này, các khe có kích thước nhỏ, sắp xếp theo

hàng ngang. Ống có tổng diện tích khe trống lớn, độ bền cơ học cao

• Ống lọc cuốn dây

Là loại ống khoan lỗ hoặc cắt khe, mặt ngoài được cuốn dây liên tục bằng dây đồng

hoặc thép không rỉ. Dây cuốn có tiết diện tròn (d = 1- 2.5mm)hoặc tiết diện hình nêm,

cuốn đỉnh nêm quay vào trong. Khoảng cách giữa các vòng dây từ 1-2.5mm. Giữa lớp

dây và cốt ống có đặt các dây thép d = 1-2.5mm dọc theo chiều dài ống và cách nhau từ

40- 50mm

• Ống lọc bọc lưới:

Là các ống khoan lỗ hoặc khe dọc bọc lưới, tấm lưới được khâu lại ở chỗ nối. Giữa

Page 6: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

tấm lưới và cốt ống có các dây thép hoặc dây đồng đường kính 4- 6mm quấn vòng quanh

ống cốt kiểu lò xo, vòng này cách vòng kia 15- 30mm. Tấm lưới đucợ đan bằng dây đồng

hoặc dây thép không rỉ. Đường kính dây đan lưới 0.25 – 1mm. Kích thước mắt lưới a*a =

1*1 – 3*3

2.4.Phạm vi ứng dụng:

Loại ống lọc được lựa chọn phù hợp với cấu tạo của tầng chứa nước:

Nham thạch cứng, ổn định, khe nứt bé, không đùn cát: không cần đặt ống lọc

Nham thạch nửa cứng, không ổn định; đá dăm cuội sỏi cỡ hạt từ 10 – 50 mm

chiếm trên 50% khối lượng, có thể dùng các loại ống lọc sau:

• Ống khoan lỗ, đường kính lỗ 10 - 25mm

• Ống khe lọc, kích thước khe a* b = 150 – 250 * 10 - 15 mm

• Ống khung xương, kích thước khe 200 * 12 mm

Sỏi, đá dăm, cát to có cỡ hạt từ 1-10 mm. Các hạt có kích thước từ 1 – 5mm chiếm

trên 50% khối lượng dùng 1 trong các loại ống sau:

• Ống khoan lỗ hoặc khe dọc quấn dây

• ống khe dọc cuốn dây, kích thước khe 50 – 200* 2.5 – 5mm

• Ống lọc có gờ nổi hoặc khe cửa sổ

• Cát thô cỡ hạt 1 – 2mm chiếm trên 50% khối lượng dùng 1 trong các loại ống

lọc sau:

• Ống khoan lỗ hoặc khe dọc quấn dây bọc lưới, mắt lưới 1* 1 – 2* 2

Page 7: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

• Ống khung xương cuốn dây, khoảng cách giữa các vòng dây từ 1 – 1.5mm

• Cát trung với độ lớn 0.25 – 0.5mm chiếm trên 50% khối lượng: dùng ống lọc

bọc vài lớp sỏi

• Cát mịn có cỡ hạt từ 0.1 – 0.25mm chiếm trên 50% khối lượng: dùng ống lọc

bọc 2 lớp sỏi

2.5. Tính toán ống lọc:

Chọn kiểu loại ống lọc: chọn kiểu loại ống lọc tùy thuộc vào cấu tạo tầng chưa

nước

Xác định kích thước ống lọc:

Lưu lượng giếng được xác định bằng công thức

Q = πDLV

Trong đó:

D – đường kính ống lọc, m

L – chiều dài công tác của ống lọc, m

V – vận tốc nước chảy qua ống lọc vào giếng

V = 60

Với K là hệ số thấm của tầng chứa nước, m/ng

Hệ số thấm K được xác định bằng thực nghiệm. Khi tính toán sơ bộ có thể lấy theo

bảng 9.2 (SGK)

Khi tính toán thường chọn trước chiều dài công tác của ống lọc và xác định đường

Page 8: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

kính ống theo công thức:

D =

Trong đó:

Q – lưu lượng thiết kế của giếng khoan, m3/ng

L – chiều dài công tác của ống lọc, m

V – vận tốc nước chảy qua ống lọc, m/ng

Dựa vào các giá trị đã tính, chọn đường kính ống lọc theo tiêu chuẩn

V. Tính toán thiết kế giếng khoan làm việc riêng lẻ

1. Giếng khoan hoàn chỉnh thu nước có áp

Trước khi tiến hành bơm nước, mực nước trong giếng là mực nước tĩnh, ngang bằng

với mặt phẳng áp lực a-a. Gọi độ sâu mực nước tĩnh tính đến đáy cách thủy là H

Bơm làm việc, bơm ra khỏi giếng một lưu lượng Q. Mức nước trong giếng giảm

dần. Nước từ tầng chứa bắt đầu chảy vào trong giếng. Lúc đó, trong tầng chứa nước bắt

đầu có sự phân bố lại áp lực nước ngầm. Phần xung quanh giếng có sự giảm áp lực, tạo

thành mặt đẳng áp có dạng hình phễu, gọi là mặt cong ảnh hưởng. Cắt mặt ảnh hưởng

bằng một mặt phẳng vuông góc với mặt đẳng áp và đi qua tâm giếng được đường cong

ảnh hưởng ab. Khoảng cách từ điểm bắt đầu có sự thay đổi áp lực đến tâm giếng gọi là

bán kính ảnh hưởng, ký hiệu là R

Mực nước trong giếng khi bơm hỏa tiễn làm việc gọi là mực nước động (MNĐ). Hiệu số

giữa mực nước tĩnh (MNT) và mực nước động gọi là độ hạ mực nước trong giếng khi

Page 9: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

bơm trên hình 9 – 15 ký hiệu là S. Đây là một đại lượng rất quan trọng khi tính toán

giếng khoan. Nếu độ hạ mực nước tính ra

- Nhỏ quá là chưa sử dụng hết khả năng cung cấp của tầng chứa nước

- Lớn quá sẽ làm tăng áp lực toàn phần của máy bơm, do đó làm tăng chi phí quản

Nếu lớn quá mức là đã sử dụng quá khả năng cung cấp của tầng chứa nước. trường

hợp này, giếng thường làm việc không ổn định. Khi đó cần tăng số lượng giếng lên

Khi máy bơm pentax  bơm giếng khoan làm việc, nếu lưu lượng bơm đi bằng lưu lượng nước từ tầng

chứa chảy

vào giếng, mực nước động trong giếng sẽ không thay đổi. Chuyển động của nước ngầm

vào giếng khi đó là chuyển động ổn định. Độ hạ mực nước S không thay đổi và lưu lượng

khai thác cũng không thay đổi theo thời gian khai thác

Trường hợp ngược lại là chuyển động không ổn định lưu lượng hoặc độ hạ mực

nước trong giếng thay đổi theo thời gian khai thác

Việc tính toán giếng khoan ở đây là xác lập mối quan hệ giữa lưu lượng, độ hạ mực

nước, bán kính ống lọc với các đặc trưng của tầng chưa nước

1.1. Trường hợp chuyển động ổn định

Lưu lượng giếng xác định theo công thức Đuypuy

Q = KωI

Trong đó:

K – hệ số thấm của tầng nước

Page 10: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

Diện tích giới hạn phần thu nước vào giếng. Với giếng khoan hoàn chỉnh thu nước

có áp diện tích này bằng diện tích xung quanh của hình trụ, chiều cao bằng chiều dày

tầng chưa nước m và bán kính x nào đó

ω = 2πxm

I – gradian áp lực

1.2. Trường hợp chuyển động không ổn định

Khi không có sự cân bằng giữa lưu lượng bơm đi và lưu lượng chảy vào giếng,

giếng khoan sẽ làm việc không ổn định. Trường hợp này có thể sẽ xảy ra một trong hai

khả năng

Nếu bơm ra với lưu lượng không đổi thì độ hạ mực nước trong giếng sẽ thay đổi

theo thời gian khai thác và được xác định theo công thức

là hàm số mũ tích phân, giá trị của nó phụ thuộc vào giá trị của đối số λ

λ =

Với

t – thời gian khai thác nước (ngày)

r – bán kính ống lọc (m)

a – hệ số truyền áp. Nó đặc trưng cho tốc độ phân bố lại áp lực nước ngầm khi chuyển

động của nước ngầm vào giếng là không ổn định

a=

µ là hệ số phóng thích nước hay còn gọi là hệ số nhả nước đàn hồi

Page 11: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

Nếu giữ độ hạ mực nước không đổi theo thời gian khai thác thì lưu lượng bơm sẽ

phải thay đổi và được xác định theo công thức:

Q =

Trong trường hợp thời gian khai thác nước rất lớn (khi λ ≤ 0.1) thì có thể sử dụng

công thức của chuyển động ổn định để tính toán cho chuyển động không ổn định. Nhưng

ở đây, bán kính ảnh hưởng R không phải là một đại lượng cố định mà nó tăng dần theo

thời gian khai thác và tính theo công thức

R = 1.5

2. Giếng không hoàn chỉnh thu nước có áp:

Nước ngầm có áp chảy vào giếng không hoàn chỉnh với sức cản lớn hơn so với

giếng hoàn chỉnh. Nếu cùng làm việc ở điều kiện thủy văn giống nhau và cùng thu một

lưu lượng như nhau thì độ hạ mực nước trong giếng không hoàn chỉnh sẽ lớn hơn so với

giếng hoàn chỉnh

Sk = S + ∆S1

Trong đó:

Sk – độ hạ mực nước trong giếng không hoàn chỉnh

S – độ hạ mực nước trong giếng hoàn chỉnh

∆S1 – độ hạ mực nước trong giếng do tính không hoàn chỉnh của giếng gây ra

Giá trị ∆S1 được xác định theo công thức:

∆S1 = 0.16

Page 12: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

Với ξ = 2.3 ( - 1) lg

Với

L – chiều dài công tác của ống lọc

A – hàm số; giá trị của nó được tra theo đồ thị hình 9.17 theo tỉ số L/m

3. Giếng khoan hoàn chỉnh thu nước không áp:

Mực nước ngầm trong tầng chứa nước A- A. Khi bơm chưa làm việc, mực nước tĩnh

trong giếng, coi như ngang bằng với mức A-A. Khi bơm nước ra khỏi giếng với lưu

lượng Q, mực nước trong giếng hạ dần xuống. Nước ngầm từ tầng chưa nước chảy vào

trong giếng. Mực nước ở xung quanh giếng cũng hạ dần xuống tạo thành phễu hạ mực

nước. Mặt tự do của phễu hạ mực nước này cũng gọi là mặt cong ảnh hưởng. Mực nước

B-B gọi là mực nước động. Độ sâu mực nước động tính đến đáy cách thủy là h0. Đường

A-B gọi là đường cong ảnh hưởng

3.1. Trường hợp chuyển động ổn định

Lưu lượng giếng được xác định theo công thức Đuypuy

Q = ωV

Trong đó

ω -Diện tích giới hạn phần thu nước vào giếng. Diện tích này bằng diện tích xung quanh

của I hình trụ bán kính x, chiều cao y nào đó

ω= 2xyπ

chiều cao y này là độ sâu mực nước ngầm phía ngoài giếng

Page 13: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

V- vận tốc trung bình của dòng thấm chảy đến giếng

V = KI

K- hệ số thấm của tầng chưa nước

I- Độ dốc thủy lực

3.2. Trường hợp chuyển động không ổn định

Nếu giếng khoan được khai thác với lưu lượng không đổi thì độ hạ mực nước trong

giếng khi bơm được xác định theo công thức

S0 = H0 –

Nếu giữ cho độ hạ mực nước không đổi theo thời gian khai thác nước thì lưu lượng

bơm được xác định theo công thức:

Q =

Ei(- λ) là hàm số mũ tích phân, đối số λ =

Giá trị của Ei(- λ) tra theo bảng 9.3

Nếu thời gian khai thác nước rất lớn, có thể sử dụng công thức của chuyển động ổn

định ở trên để tính toán cho trường hợp chuyển động không ổn định nhưng bán kính ảnh

hưởng R xác định theo công thức R = 1.5 với:

Với:

K – hệ số thấm của tầng chưa nước (m/ng)

hTB- chiều dày trung bình của tầng chưa nước trong thời gian khai thác (m)

µ - hệ số phóng thích nước

4. Giếng không hoàn chỉnh thu nước không áp:

Tương tự như trường hợp giếng có áp, khi giếng khoan không hoàn chỉnh làm việc

trong tầng chứa nước không áp, độ hạ mực nước trong giếng cũng tăng thêm một lượng

Page 14: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

∆S0 do tính không hoàn chỉnh của giếng gây nên. ∆S0 được tính theo công thức:

∆S

0

K

= h

0

-

ở đây:

H0 – độ sâu mực nước tĩnh tính đến đáy cách thủy của tầng chứa nước trước khi bơm

S0 – độ hạ mực nước trong giếng hoàn chỉnh xác định theo công thức 9-23 và 9-22 ứng

với chuyển động ổn định và không ổn định

ξ – hàm số không thứ nguyên. Giá trị của nó được xác định theo công thức 9-17. Trị số A

trong công thức tra theo đồ thị 9-17 với:

=

Lt – chiều dài phần thu nước thực tế của giếng

S

K

0

– độ hạ mực nước thực tế trong giếng khoan không hoàn chỉnh không áp:

S

K

0

= S

Page 15: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

0

+ ∆S

K

0

VI. Tính toán một số thong số cơ bản của giếng khoan

1. Bán kính ảnh hưởng

Trong điều kiện có thể, nên có các lỗ khoan thăm dò và tiến hành bơm thí nghiệm.

Lúc đó bán kính ảnh hưởng R có thể xác định một cách tương đối đúng theo số liệu của

giếng thí nghiệm hoặc giếng khai thác trong điều kiện địa chất thủy văn tương tự với

giếng thiết kế theo công thức:?

Trong đó:

R, r, s – bán kính ảnh hưởng, bán kính ống lọc, độ hạ mực nước của giếng thiết kế

RT, rT, sT – bán kính ảnh hưởng, bán kính ống lọc, độ hạ mực nước của giếng thí

nghiệm hoặc giếng đang khai thác

Việc tính toán theo công thức trên gặp một khó khăn là giếng thiết kế còn nhiều

thông số chưa được xác định nên phải tính toán theo phương pháp thử dần để có phương

án tốt nhất.

Ngoài ra bán kính ảnh hưởng cũng có thể xác định theo công thức thực nghiệm:

- Trong chuyển động ổn định:

R = 10S

S – độ hạ mực nước trong giếng khi bơm, m

K – hệ số thấm của tầng chứa nước, m/ng

- Trong chuyển động không ổn định:

Page 16: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

R = 1.5

a- Hệ số truyền áp, /ng

t- thời gian khai thác nước, n

2. Độ hạ mực nước giới hạn

Khi thiết kế và quản lý giếng khoan nhất thiết phải đảm bảo điều kiện

S ≤ Sgh

S- độ hạ mực nước của giếng thiết kế

Sgh- độ hạ mực nước giới hạn của giếng thiết kế

- Với giếng khai thác nước ngầm có áp:

Sgh = H – (0.3÷ 0.5)m - ∆S - ∆Hb

- Với giếng không áp:

Sgh = (0.5 ÷0.7)H - ∆S - ∆Hb

H – chiều sâu mực nước tĩnh tính đến đáy cách thủy khi chưa bơm

m- chiều dày tầng chưa nước có áp

∆S- tổn thất mực nước qua ống lọc

∆Hb- độ sâu đặt bơm dưới mực nước động. Độ sâu này có thể lấy từ 2 ÷ 5m

3. Mối quan hệ giữa lưu lượng, độ hạ mực nước và lưu lượng riêng của giếng

- Trường hợp nước ngầm có áp: Mối quan hệ Q = f(S) gần như là bậc nhất. Trường hợp

này, tỉ lệ giữa lưu lượng và độ hạ mực nước là một đại lượng không đổi hoặc gần như

không đổi

Như vậy q chính là lưu lượng tính bình quân trên một đơn vị chiều sâu hạ mực nước

q được gọi là lưu lượng riêng hay lưu lượng đơn vị của giếng.

- Trường hợp nước ngầm không áp: Trong tầng chứa nước không áp, khi độ hạ mực nước

Page 17: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

càng tăng thì chiều dày lớp nước chảy vào giếng càng giảm. Vì vậy lưu lượng thu được

cũng giảm đi, nghĩa là độ hạ mực nước S tăng nhanh hơn so với độ tăng lưu lượng Q và

lưu lượng đơn vị trong trường hợp này là một đại lượng không đổi. Độ hạ mực nước càng

tăng thì lưu lượng riêng càng giảm. Mối quan hệ Q = f(S) là một đường cong. Trong thực

tế tầng chứa nước được cấu tạo bởi các phần tử đất, cát, cuội sỏi có hình dạng và kích

thước rất khác nhau nên hình dạng của các lỗ hổng mà dòng thấm chuyển động qua cũng

muôn hình muôn vẻ. Khi bơm nước, các loại tổn thất thủy lực xuất hiện cả trong và ngoài

giếng đều tương đối lớn. Với cả tầng chứa nước có áp và không áp, mối quan hệ Q = f(S)

luôn luôn khác với lý thuyết. Vì vậy khi tính toán ngưới ta thường sử dụng các công thức

thực nghiệm

Công thức được sử dụng rộng rãi:

α, β- các hệ số được xác định theo số liệu bơm thi nghiệm

Mối quan hệ giữa S và Q có thể đưa được về dạng bậc nhất:

Trong một số trường hợp kết quả tính toán sẽ hợp lý hơn khi sử dụng công thức:

Với p, m là các hệ số được xác định bằng các số liệu thí nghiệm. Các tính toán

tương tự đối với hệ số α và β ở trên.

Ngoài ra cũng có thể sử dụng công thức thực nghiệm của M.E. Antopski

Với a, b là các hệ số được xác định dựa vào các số liệu bơm thí nghiệm như hau

trường hợp trên.

VI.Trình tự thiết kế giếng khoan:

Trình tự thiết kế giếng khoan gồm các bước sau:

• Dựa vào tài liệu khoan thăm dò, xây dựng mặt cắt địa chất với đầy đủ các số

liệu về địa chất và địa chất thủy văn như: cấu tạo địa chất và các đặc trưng

Page 18: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

của lớp đất đá khoan qua, chiều dày và hệ số thấm của tầng chứa nước,

nguồn bổ cập…

• Lựa chọn tầng chứa nước và xác định độ sâu khoan giếng

• Dựa vào lưu lượng yêu cầu, sơ bộ chọn số lượng giếng, sơ đồ bố trí giếng và

khoảng cách giữa các giếng, lưu lượng thiết kế của mỗi giếng

• Tính toán ống lọc: bao gồm chọn kiểu loại và xác định chiều dài, đường kính

ống

• Xác định khả năng cung cấp nước của giếng bằng cách chọn trước lưu lượng

rồi cần kiểm tra lại độ hạ mực nước trong giếng khi bơm

• Xác định đường kính ống vách

• Thiết kế phần cách li và bảo vệ

VII. Quản lý và vận hành giếng khoan

• Giếng khoan có thể sử dụng bơm lắt tay hay bơm điện để bơm hút nước.

• Sân giếng được láng xi măng, có rãnh thoát nước sinh hoạt ra xa khỏi giếng tối

thiểu 10m.

• Miệng giếng cao cách nền giếng tối thiểu 0,3m để chống nước chảy tràng vào

giếng, nếu lắp bơm điện miệng giếng phải có nắp đậy, nếu lắp bơm tay thì phải đổ

trụ bê tông xi măng bao quanh cột trụ giếng.

• Khi sử dụng bơm điện thì phải mắt dây tiếp đất để chống điện rò rỉ, máy bơm phải

có hộp che đậy bảo quản máy bơm tránh nắng mưa.

• Vào mùa khô hạn cột nước hạ thấp, bơm thông thường không thể bơm nước được

thì dùng máy bơm hút sâu để bơm nước.

• Khi bơm nước, nguồn nước giếng không cấp kịp thì bơm chia ra nhiều lần để nước

Page 19: Cách tính toán thu được lượng nước ngầm giếng khoan

phục hồi, hoặc lắp van điều chỉnh lưu lượng ở đầu bơm vòi nước chảy ra, điều

chỉnh sao cho phù hợp lượng nước khai thác đến khi nước chảy ổng định.

• Khi có lũ phải tháo máy bơm bảo quản, thu hồi đường dây điện, bịt kín miệng

giếng. Nếu giếng để ngập lụt, sau cơn lũ phải bơm cảo nước giếng với thời gian

liên tục ít nhất 4 giờ thấy nước trong, không màu, không mùi vị lạ mới đưa vào sử

dụng.

• Nên xét nghiệm nước về vi sinh, về khoáng trước khi sử dụng.

• Nếu nước nhiễm sắt ( phèn) thì dùng bể xử lý sắt để lọc.

• Luôn giữ gìn vệ sinh sạch sẽ khu vực giếng.

• Trong trường hợp giếng bỏ không dùng thì phải bịt kín miệng giếng hoặc nhổ

giếng và lấp hố giếng bằng đất sét, bùn tránh nước chảy vào hố ngây ô nhiễm

nguồn nước.