Dap An Bài Tập Hk171.Pdf

Trường Đại Học Bách Khoa Tp HCM ĐỀ THI GIỮA KỲ HK I71 Khoa Kỹ Thuật Địa Chất và Dầu Khí MÔN CƠ SỞ THỦY ĐỊA CƠ HỌC Bộ môn Địa Kỹ Thuật MSMH GE2021 Bài tập 1 (2 điểm) Xác định lưu lượng của một giếng nư[.]

Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM ĐỀ THI: GIỮA KỲ HK I71

Khoa Kỹ Thuật Địa Chất và Dầu Khí MÔN: CƠ SỞ THỦY ĐỊA CƠ HỌC

Bài tập 1: (2 điểm)

Xác định lưu lượng của một giếng nước đường kính 168mm, khoan qua tầng đất không đồng nhất gồm 2 lớp có hệ số thấm khác nhau như trong hình vẽ, khi trị số hạ thấp mực nước S là 10m Ống lọc xuyên suốt toàn bộ bề dày tầng chứa nước Các số liệu khác cho trong hình vẽ

Hình 1: Giếng hoàn chỉnh trong tầng chứa nước không đồng nhất

Đáp án:

Tóm tắt:

r=0.084m

K1=15(m/ng), h=15(m), h0=5(m), S=10(m)

K2=30(m/ng), H=15(m), H0=5(m), S=10(m), m=20(m)

Bán kính ảnh hưởng √ :

√ √ √ √

Do tầng chưa nước không đồng nhất nên ta chia thành 2 lớp để tính lưu lượng bơm hút cho từng lớp, hoặc tính theo phương pháp Ktb

a Phương pháp phân lớp:

- Xét lớp chứa nước có K1=15m/ng (TCN không áp, đối với giếng không hoàn chỉnh):

- Tính hệ số hiệu chỉnh, vì đây là TCN không áp nên khi áp dụng hiệu chỉnh cần tính toán lại bề dày (giảm 50%S)

1 5 , 0

5 , 0







S h

S l

m

l

119 084 , 0

10 5

,





r

S h

r

m

=0,3

2.73

lg 0.217

g

g g

mS

R

  



) / ( 1289 3

, 0 217 , 0 084 , 0

3 , 387 lg

10 10 15

73 ,

x

x x

x



Xét lớp chứa nước có K2=30m/ng:

(0.75 điểm)

Vậy tổng lưu lượng cần tìm là: Q = Q1 + Q2 = 1289 + 4292.4 = 5581.4 (m3/ng) (0.5 điểm)

Bài 2: (3 điểm)

Một tầng cát nằm ngang chứa nước áp lực có bề dày không đổi m = 30m cách mặt đất 10m, mực áp lực cách mặt đất 2.5m, có hệ số thấm k=30m/ngđ Xác định lưu lượng của giếng có đường kính d = 0,22m đào cắt qua toàn bộ tầng chứa nước với trị số hạ thấp mực nước S = 6m Hỏi, với trị số hạ thấp mực nước S nào, lưu lượng của giếng đạt Q = 20l/s Các thông số khác cho trong hình vẽ

Hình 2: Giếng khoan không hoàn chỉnh trong tầng chứa nước có áp

Đáp án:

Tóm tắt:

Bán kính ảnh hưởng R10S k   10 6 30 328.63m

Áp dụng công thức của Verigin tính lưu lượng cho giếng không hoàn chỉnh trong tầng

nước có áp: 2.73

lg 0.217

g

g g

mS

R

  



Để xác định hệ số hiệu chỉnh g tìm tỷ số l0/m và m/rg ta có

0 8

0.267

30

30

272.73 0.11

g

l

m

m

r

  







Tra bảng và nội suy ta có hệ số g = 25.225

Thế số vào công thức ta có:

2.73 30 30 6 1647.31

328.63

lg 0.217 25.225 0.11

3/ngđ) (1.5 điểm)

Khi Q= 20l/s = 1728 m3/ngđ 2.73 30 30

10 30

lg 0.217 25.225 0.11

S S



Suy ra S = 6.31 m (1.5 điểm)

Bài 3: (5 điểm)

Thực hiện thí nghiệm bơm hút hiện trường trong tầng chứa nước ngầm vơi cụm giếng gồm 1 giếng bơm hút và 2 giếng quan sát như trong hình vẽ, trong đó đường kính giếng bơm hút là 220mm

1 Yêu cầu xác định hệ số thấm cho tầng chứa nước; (1.5điểm)

2 Tính toán lưu lượng cần thiết để bơm hút tháo khô công trình có tiết diện hình chữ

nhật kích thước 30x50m khi đào tầng hầm sâu 10m (1.5điểm)

3 Bố trí giếng bơm hút với lưu lượng Qw = 25l/s trong chu vi công trình, tính toán

kiểm tra độ hạ thấp tại góc và trung điểm của vách công trình.(2 điểm)

Hình 3: Sơ đồ bơm hút thí nghiệm trong tầng chứa nước không áp

Đáp án:

Tóm tắt:

Sg= 12m;

S1= 5m; S2= 2m;

r1 = 5m; r2= 10m; rg=0.11 m;

He= 28.5m; m= 30m Q = 20l/s = 1728 m3/ngđ (0,5 điểm)

a) Vì đây là giếng không hoàn chỉnh không áp nên ta cần phải tìm các hệ số hiệu chỉnh   g, ,1 2 dựa vào hệ số 0

l

m và g

m r

Đối với giếng bơm hút

0.533 0.5 28.5 0.5 12

0.5 28.5 0.5 12

204.55 0.11

m

Đối với giếng quan sát 1

0 0

1

12

0.46 0.5 28.5 0.5 5

0.5 28.5 0.5 5

5.2 5

e

m

Đối với giếng quan sát 2

2 2

12

0.436

1.833 15

e e

m

Dựa vào bảng 9.1 tr.81 (sách hướng dẫn thực hành địa chất thủy văn) hệ số hiệu chỉnh là

1, 2

  giao điểm tọa độ tương ứng:

1

2

0.656

0.0494









Ta có công thức theo Verigin đối với giếng không hoàn chỉnh không áp

Đối với hai giếng quan sát

1

1 2 2

1 2 1 2

log 0.217( - )

0.732

(2 - - )( - ) 15

log 0.217(0.656 - 0.0494) 5

0.723 1728 5.07 ( / )

(2 28.5 - 5 - 2) (5 - 2)

e

r r

h S S S S

m ng

 

 



 

 



  

 

 

Vậy hệ số thấm của tầng nước là 5.07 (m/ngđ) (0,5điểm)

b) Áp dụng phương pháp giếng lớn với F=30×50=1500 m 2

Bán kính giếng theo phương pháp giếng lớn là:

21.85

g

F



(0,5 điểm)

Vì đào hầm sâu 10m nên độ hạ thấp mực nước cần là ít nhất 10-1.5 = 8.5 m Khi đó ta có bán kính ảnh hưởng:

10 10 8.5 5.07 191.4

Khi đó ta áp dụng công thức của J Duypuy tính lưu lượng cho giếng hoàn chình trong tầng nước không áp: 1.336 (2 ) 1.366 5.07 8.5 (2 28.5 8.5) 3029.3

191.4

21.85

g

S H S

R r

Vậy lưu lượng cần bơm hút là 3029.3 (m3/ngđ) (0,5 điểm)

c) Với lưu lượng mỗi giếng là 25l/s = 2160 m 3 /ngđ

Khi đó số giếng mà ta cần bố trí là: hk

Q

Q n

w

2160

3029  



Vậy ta cần bố trí ít nhất 2 giếng trong chu vi công trình như sau: (1,5 điểm)

4.822 8.07 5.04

6.45

C

A







