Nguồn n-ớc mặt có khả năng cung cấp về trữ l-ợng nh-ng về chất l-ợng nguồn n-ớc thì không đạt yêu cầu.. Căn cứ vào kết quả khoan thăm dò của liên đoàn 8 địa chất công trình , địa chất th
Trang 1Chương 11 lựa chọn nguồn n-ớc thiết kế giếng - Trạm bơm giếng
v.1 - Khảo sát nguồn n-ớc và đánh giá
V.1.1 - N-ớc mặt.
Gồm n-ớc sông , kênh rạch bị ảnh h-ởng theo chế độ bán nhật chiều ,nguồn n-ớc này có tính mặnhoặc nợ chỉ phục vụ cho nuôI trồng thuỷ sản Ngoài ra tính chất nhiễm mặn còn bị ô nhiễm n-ớc thảI sinh hoạt ( Không qua xử lý mà đổ thẳng ra sông , kênh rạch ) Bị ô nhiễm bởi chất thảI công nghiệp , phân bón hoá học thuốc trừ sâu
Căn cứ vào bảng phân tích các thông số lý hoá và vi sinh của n-ớc mặn do trung tâm bảo vệ môI tr-ờng ( EPC ) phân tích
Nguồn n-ớc mặt có khả năng cung cấp về trữ l-ợng nh-ng về chất l-ợng nguồn n-ớc thì không đạt yêu cầu Muốn sử dụng phảI qua xử lý nh-ng rất tốn kém
Kết luận : Nguồn n-ớc mặt không thể dùng để cấp n-ớc phục
vụ sinh hoạt
V.1.2 - N-ớc ngầm
Căn cứ vào kết quả khoan thăm dò của liên đoàn 8 địa chất công trình , địa chất thuỷ văn Miên Nam đánh giá và dựa vào cấu trúc
địa chất ,thành phần thanh lọc hoặc đIúm thuỷ lực l-u thông
huyện Hồng Dân có các phân vị địa tầng dịa chất nh- sau
+ Nguồn n-ớc ngầm
Trang 2- Tầng chứa n-ớc Holocen ( QIV )
- Tầng chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( QII – III )
- Tầng chứa n-ớc Pleitocen sớm ( QI )
- Tầng chứa n-ớc Plitocen ( N2 )
+ Tầng chứa n-ớc Holocen ( QIV )
Tầng này phân bố rộng trên toàn bộ diện tích của huyện Chiều sâu đáy từ 25 - 32 m Thành phần chủ yếu là bùn sét , bột sét , bột lẫn cát mịn mùn thực vật Đây là tầng n-ớc không áp , mực n-ớc phân bố nông 0.56 – 2.1 m
+ Tầng chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( QII – III )
Trong phạm vi vùng nghiên cứu tầng này có diện tích phân bố rộng trên toàn bộ diện tích vùng này Tầng này nằm d-ới tầng Holocen ( QIV )
Chiều sâu mái chúa n-ớc th-ờng gặp từ 26 - 32 m ,chiều sâu đáy
từ 65 - 90m Chiều sâu trung bình của tầng này là 70m
Kết quả nghiên cứu thuỷ hoá cho thấy n-ớc thuộc loại nhạt hàm l-ợng sắt tổng cộng cao hơn tiêu chuẩn Đây là tầng chứa n-ớc có
áp , mức n-ớc tĩnh th-ờng gặp từ 2.1 - 3.8 m Động tháI của n-ớc dao động theo mùa N-ớc trong tầng này ít có quan hệ thuỷ lực với n-ớc của tầng trên và do giữa chúng có lớp sét ,bột ngăn cách + Tầng chứa n-ớc Pleitocen sớm ( QI )
Tầng này nằm d-ới tầng ( QII – III ) Qua nghiên c-u svà thăm dò cho thấy tầng này có thành phần gần giống tầng ( QII – III ) Chiều sâu máI th-ờng gặp 120 - 140 m > Chiều sâu đáy từ 200 - 220 m
Trang 3chứa có áp N-ớc trong tầng này cũng có ít khả năng quan hệ thuỷ lực với n-ớc ở tầng trên và do giữa chúng có lớp sét ngăn cách
+ Tầng chứa n-ớc Plitocen ( N2 )
Đối với tầng chứa n-ớc này đã tiến hành thăm dò , khảo sát nh-ng ch-a có công trình nghiên cứu cụ thể
IV 1 3 - Thiết kế giếng.
Trạm bơm giếng đóng vai trò là trạm bơm cấp I, bơm điều hoà trong ngày, cung cấp cho trạm xử lý của hệ thống cấp n-ớc đ-ợc thiết kế Theo nh- tính toán đã dựa vào tài liệu quy hoạch thực tế thì khu vực nghiên cứu cần công suất là 21696m3/ng.đêm
Số giếng khai thác là 10 giếng ở xung quanh trạm xử lý Số l-ợng giếng làm việc đồng thời là 8 giếng và 2 giếng dự phòng, tổng cộng là 10giếng Ph-ơng án đặt vị trí bãi giếng là hợp lý, nếu
để bố chí giếng trong khu vực đô thị thì sẽ ảnh h-ởng đến việc qui hoach xây dựng Mặt khác, vị trí của bãi giếng đ-ợc đặt là cửa sổ
địa chất thuỷ văn nguồn bổ cập cho bãi giếng là kênh Xáng Phụng Hiệp với l-u l-ợng đủ đảm bảo an toàn về mặt l-u l-ợng cho nguồn khai thác
V.2 - Lựa Chọn Tầng Khai Thác
Nh- ta đã có số liệu về địa chất thuỷ văn thì có 4 tầng Tầng chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( QII – III ) là tầng chứa n-ớc chính Đây là tầng chứa n-ớc có áp , chất l-ợng n-ớc tốt, ổn định
Trang 4nên đuợc chọn là tầng khai thác n-ớc, để xử lý cung cấp cho sinh hoạt
V 3- Tính toán công trình thu trạm bơm cấp i
V 3.1 - Tính toán chọn giếng - Bố trí giếng các thông số tính
toán.
- Công suất :21696 m3 / ngày đêm
- Tầng chứa n-ớc 30 m
- Độ sâu đến cách đáy ngầm 80 m
- Độ sâu mực n-ớc ngầm 8 m
- Hệ số thấm K = 52 m/ng
- Kth = 1 6102 = 0.06 cm /s = 52 m / ng
Bán kính ảnh h-ởng :R = 500m (cát thô pha sỏi )
Ta chọn loại giếng khoan hoàn chỉnh có áp ,loại giếng này có -u điểm là khai thác ở độ sâu khá lớn , nên chất l-ợng đảm bảo ,chọn sơ bộ 8 giếng khai thác và 2 giếng dự phòng
Q1 giếng =
n
Q ng. d
=
8
21696= 2712 m3 / ng.đ/giếng
v.3.2 - Tính toán công suất và tổn thất giếng khoan
+ Tính toán giếng khoan làm việc riêng lẻ
- Chiều dài ống lọc
Llọc = 0.9 * m
m : chiều dày tầng chứa n-ớc = 30m
Trang 5Theo 20 TCN 33 – 85 đối với giếng khai thác có áp loại hoàn chỉnh chiều dài công tác của ống lọc lấy bằng 0.7 – 0.9 , chiều dầy tầng chứa n-ớc lấy bằng 0.9 m
- Đ-ờng kính ống lọc : Dlọc
Dlọc =
V L
Q loc
gieng
*
*
1
Trong đó : + V - Vận tốc n-ớc chảy qua ống lọc m/ ng.
V = 60 3 K = 60 3 52 = 224m /ng
+ K - Hệ số thấm ( K = 52 m/ng )
Dlọc =
224
* 27
* 14 3
Lấy tròn Dlọc = 150mm
Vậy bán kính ống lọc R0 = 75mm
Từ đ-ờng kính ống lọc ta chọn đ-ờng kính ống vách ,
Dống vách = 300mm
Dbơm = 250mm
Nh- vậy Dống vách > Dbơm là 50mm
- Diện tích xung quanh cửa ống lọc phần công tác
= *Dlọc * Llọc = 3.14 * 0.15 *27 = 12.76 m2
- Độ hạ thấp mực n-ớc khi bơm :
S =
m K r
R
Q gieng
*
* 73 2
lg
*
0
Trong đó : + Qgiếng - L-u l-ợng n-ớc 1 giếng ( m3/ng đêm ) + R - Bán kính ảnh h-ởng ,R = 500 m.
+ r0 - Bán kính ống lọc ,r0 = 0.075 m
+ K - Hệ số thấm K = 52 m/ng.
Trang 6+ Chiều dày tầng chứa n-ớc m = 30 m.
S =
30
* 52
* 73 2
075 0
500 lg
* 2712
= 2.43m
S = 2.43m
- Tổn thất qua ống lọc :
S = a*
K
S
Q gi
*
*
Trong đó : + S - Tổn thất mực n-ớc qua ống lọc ( m )
+ Qgi - L-u l-ợng khai thác của giếng = 2712 m3
/ng.đêm
+ S - Độ hạ thấp mực n-ớc trong giếng khi bơm ,S =
2.43 m
+ K - Hệ số thấm của tầng chứa n-ớc ,K = 52 m/ ng.
+ a - Hệ số phụ thuộc vào kết cấu ống lọc với loại
khoan lỗ cuốn dây a = 0.15 0.2 cm , lấy a = 0.15 cm
+ - Diện tích xung quanh của ống lọc , = 12.76 m2
S = 0.15 *
52
* 76 12
43 2
*
- Độ hạ mực n-ớc ngầm giới hạn :
Sgh = H - ( 0.3 0.5 ) m - Hb - S
Trong đó : + H - Chiều sâu mực n-ớc tĩnh tại điểm đặt giếng khoan đến đáy cách n-ớc
H = cốt ĐCN - cốt MNT
cốt MNT = 2.1 - 3.8 = - 5.9 m
cốt MNĐ = - 5.9 - 4 = 9.9 m
Trang 7+ m - Chiều dày tầng chứa n-ớc có áp m = 30 m
+ S - Tổn thất mực n-ớc qua ống lọc ,S = 0.47 m
Sgh = 70.1 - ( 0.5 * 30 ) - 2 - 0.47 = 52.63m
+ Tính toán giếng khoan làm việc đồng thời
Bố trí giếng khoan theo đ-ơng thẳng bố trí so le nhau từ giếng
1 đến giếng 8 là giếng khai thác còn giếng 9 và 10 là giếng dự
phòng
Ta xét độ hạ thấp mực n-ớc tại 2 giếng 4 và ( S 4 và S 5 )
S5 =
m
K *
37
0 * qgiếng
0
lg
r
R +
4 5
lg
r
R+
3 5
lg
r
R +
2 5
lg
r
R+
1 5
lg
r
R+
6 5
lg
r
R +
7
5
lg
r
R+
8
5
lg
r
R
Trong đó : + qgiếng =2712 m3 /ng.đêm
+ K- Hệ số thấm ,K = 52 m/ ng.
+ m - Bán kính ảnh h-ởng ,R = 500m
+ r0- Bán kính ống lọc ,r0 = 0.1 m
S5=
30
*
52
2712
*
37
.
0
075 0
500
400
500
lg +
750
500
lg +
1050
500
1450
500
300
500
lg +
650
500
lg +
1050
500
lg = 0.64 * 3 82 0 097 0 176 0 322 0 462 0 222 0 113 0 322
= 0.64*2.3 = 1.472m
Vậy : S5 = S4 = 1.472 < Sgh = 52.63m
IV.1.3 -Tính toán và chọn bơm giếng
- Tính cốt MNĐ trong giếng số 5
Cốt MNĐ = cốt MNT - ( S + S )
Trang 8= - 5.9 - ( 2.43 + 0.47 ) =7.86 m
Tính toán và chon bơm giếng khoan
Cốt áp máy bơm :
Trong đó: + Cốt MNCNTXL - Cốt mực n-ớc cao nhất trên trạm
xử lý ( ống phân phối giàn m-a ) đ-ợc tính nh- sau :
- Cốt mực n-ớc cao nhất trong bể lọc
Cốt MNCNBL = Cốt mặt đất + Chiều cao lớp n-ớc trong bể lọc
= 3.6 + 2 = 5.6 m
- Cốt mực n-ớc cao nhất trong bể lắng tiếp xúc
Trong đó : + hđ- Tổn thất áp lực trên đ-ờng ống dẫn từ bể lắng tới
bể lọc,lấy L = 2m
hđ = 0.1m
+ hm - Tổn thất áp lực qua máng thu = 0.58m
Vậy Cốt MNCNBLTX = 5.6 + 0.1 + 0.58 =6.28m
= 6.28 + 3.5 = 9.78m
- Cốt MNĐ = 7.86m
h
: - Tổng tổn thất trên đ-ờng dẫn của ống đẩy từ trạm bơm về trạm xử lý
h = hdâng + h1-2 + h2-3 + h3-4 + h4-5 + h5-TXL + hcb
hdâng : - Tổn thất trong đ-ờng ống dâng của giếng khoan
Q = 2712 m3 / ng.đêm = 113m3 /h = 31.38 l/s
Trang 9hdâng = i * L = 0.016 * 16 = 0.256 m
Đoạn
ống
Q(l/s) D(mm
)
V(m/s )
l(m)
2
5
-TXL
hd = 12.69 m
hcb lấy bằng 10% h =1.27m
Vậy : h = hdâng + hd + hcb
= 0.256 + 12.69 + 1.27 = 14.22m
Hbơm = 9.78 + 7.86 + 14.22 = 31.86 m 32 m
Qbơm = 31.38 l/s ; Hbơm = 32 m
Từ l-u l-ợng khai thác của giếng và áp lực toàn phần của bơm đã tính đ-ợc ở trên:
Q = 2712 m3/ng = 113 m3/h
Trang 10HTP = 32 m Tra sổ tay máy bơm chọn đ-ợc máy bơm của trạm bơm giếng ở đây là loại máy bơm giếng khoan kiểu chìm (Bơm li tâm nhiều cấp, trục đứng, bánh xe công tác kiểu dẫn n-ớc vào một phía) cỡ 8’’ (Đ-ờng kính ngoài phần lớn nhất của vỏ bơm là 8 inch = 203,2 mm):
Số
hiệu
đặc
tính
Mã
bơm Bơm và động cơ 380V kwPN kwPM mmL mmA Max
mm
Bơ
m +
đ/c kg
lắp
đặt
K86-2 +
2 54112
K86-2 +
192