Dự án: Xây dựng 1 giếng khoan thay thế cho giếng khoan số 07 - Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài

Với mục tiêu xây dựng khu Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài ngày càng khang trang, văn minh, hiện đại, nâng cao đời sống vật chất tinh thần của cán bộ công nhân viên chức và hành khách

Cục hàng không việt nam CụM CảNG HàNG KHÔNG MIềN BắC

thăm dò nớc dới đất

Dự án : Xây dựng 01 giếng khoan thay thế cho giếng khoan số 07 - Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài CụM CảNG HàNG KHÔNG MIềN BắC LIÊN ĐOàN ĐCTV-ĐCCT MIềN BắC

MỤC LỤCC

Trang

Chương I : SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ

Chương II : PHƯƠNG PHÁP VÀ KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC THĂM DÒ 8

5 Công tác lấy mẫu phân tích chất lượng nước 19

Chương III : ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN VÀ HIỆN TRẠNG

KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC THĂN DÒ

20

3 Các tầng không chứa nước đến cách nước 22

Chương IV : TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT 24

1 Tính toán thông số địa chất thuỷ văn theo tài liệu hút

2 Dự kiến sơ đồ khai thác và tính trữ lượng khai thác 25

2 Quá trình khai thác tác động đến môi trường xung quanh 32

MỞ ĐẦU

Với mục tiêu xây dựng khu Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài ngàycàng khang trang, văn minh, hiện đại, nâng cao đời sống vật chất và tinh thầncủa cán bộ công nhân viên chức và hành khách Muốn phát triển du lịch, xâydựng nền tảng vật chất - kĩ thuật và xã hội của Cảng hàng không Quốc TếNội Bài để tiến tới hội nhập, đặc biệt là các cơ sở hạ tầng, trong đó nước làmột trong những điều kiện đầu tiên đảm bảo cuộc sống của cán bộ công nhânviên và khách hàng Từ những năm đầu Cảng Hàng không Quốc Tế Nội Bài

đã sử dụng nước dưới đất phục vụ cho ăn uống và sinh hoạt Nhưng đến naygiếng G7 của cảng bị suy thoái nên thực tế lượng nước khai thác vẫn chưa đủcấp nước cho ăn uống, sinh hoạt phục vụ cán bộ công nhân viên và hànhkhách Ngày 16/3/2005 Trung Tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không đã làm việcvới trung tâm ứng dụng khoa học và công nghệ Liên ĐCTV-ĐCCT miền Bắckhoan thăm dò 02 lỗ khoan TD7 - Khu Trạm Phát và LKTD8 - Khu An Ninh

Ngay sau khi Công ty dịch vụ Cảng làm việc với Liên đoàn, tập thể tác

giả đã tiến hành thu thập tài liệu lập đề án “Thăm dò 02 giếng khoan Cảng

hàng không Quốc Tế Nội Bài phục vụ xây dựng 01 giếng khoan khai thác

” đáp ứng yêu cầu nước là 80 - 120m3/h

Sau hơn 2 tháng thi công thực địa, thu thập tài liệu, phân tích, tổng hợp cáckết quả khảo sát, khoan, bơm, lấy và phân tích mẫu các loại đến nay báo cáo đãhoàn thành

Báo cáo gồm 5 chương không kể mở đầu và kết luận

Chương I - Sơ lược điều kiện địa lý tự nhiên khu vực thăm dò

Chương II - Khối lượng các hạng mục công tác thăm dò đã thực hiệnChương III - Đặc điểm địa chất địa chất thuỷ văn khu vực thăm dò

Chương IV- Tính toán trữ lượng khai thác nước dưới đất

Chương V - Đánh giá chất lượng nước dưới đất và dự báo biến đổi chấtlượng nước;

Các phụ lục kèm theo và bản vẽ kèm theo

Quá trình làm báo cáo tập thể tác giả Trung tâm ứng dụng khoa học vàcông nghệ Liên ĐCTV-ĐCCT miền Bắc luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡcủa quí lãnh đạo Trung Tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không - Cụm Cảng hàngkhông miền Bắc, ban lãnh đạo Liên đoàn cùng các chuyên viên Liên đoàn Địachất thuỷ văn - Địa chất công trình miền Bắc và các chuyên gia trong và ngoàingành địa chất đã giúp đỡ tác giả hoàn thành báo cáo này.

Xin chân thành cảm ơn.!

21010’18” đến 21013’21” vĩ độ Bắc;

105046’49” đến 105050’52” kinh độ Đông

2 Địa hình, địa mạo

Vùng nghiên cứu được chia làm 2 kiểu địa hình:

+ Địa hình đồng bằng: chiếm hầu hết diện tích nghiên cứu phân bố, địahình hơi nghiêng về phía sông Độ cao tuyệt đối từ 7 đến 10m Cấu thành bởicác lớp cát bột sét màu xám, xám vàng

+ Địa hình đồi núi: ở phía Bắc độ cao tuyệt đối từ 308m (núi Sóc) Đượccấu thành bởi địa hình chủ yếu là cát bột kết thuộc trầm tích T1nk, địa hình

chuyển tiếp là dạng địa hình xen giữa đồng bằng và đồi gò dạng bát úp, đất đácấu thành là sét tàn, sườn tích,thích hợp trồng cây công nghiệp

3 Khí tượng thuỷ văn

* Khí tượng

Vùng nghiên cứu thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa hàng năm chia haimùa rõ rệt : mùa nóng ẩm mưa nhiều thường bắt đầu từ tháng 5 kết thúc vàotháng 10; và mùa khô bắt đầu từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau

* Thuỷ văn

Sông Cà Lồ là một sông nhánh trong hệ thống sông Cầu, bắt nguồn từ dãyThằn Lằn (nhánh của dãy Tam Đảo), chảy qua các huyện Mê Linh (Vĩnh Phúc),Sóc Sơn (Hà Nội), dòng sông quanh co uốn khúc, lòng sông hẹp, hai bên bờ dốc,

độ dốc lòng sông nhỏ Sông Cà Lồ nhỏ nhưng tiếp nhận nước thải từ khu côngnghiệp Xuân Hoà (Phúc Yên) và các điểm dân cư khá đông đúc dọc hai bờ sông,

do đó nước sông cũng bắt đầu có nguy cơ bị ô nhiễm Theo tài liệu của Sở Tàinguyên môi trường thành phố Hà Nội (2003-2004) cho thấy :

- Về mùa khô: Mực nước cao nhất 2,46m , thấp nhất 1,12 m (đo tại trạmsông Cà Lồ)

- Về mùa mưa: Mực nước sông dâng cao, lòng sông chảy xiết Mực nước caonhất 4,58 m, thấp nhất 1,96 m (đo trạm sông Cà Lồ)

- Thành phần hoá học: Kết quả phân tích thành phần hoá học nước sông

Cà Lồ lấy ngày 19/7/2003: hàm lượng Fe = 0,50mg/l; NH4+ = 0,1 mg/l, NO

12

4 13 73 3 16

,

Ca

Cl SO HCO M

4 Dân sinh, kinh tế

- Khu vực nghiên cứu có mạng giao thông rất thuận lợi với các đườngCao tốc Thăng Long - Nội Bài, đường nội bộ trong cảng, đường quốc lộ số 2,đường liên xã, liên huyện dải nhựa rất thuận lợi cho ô tô đi lại Cảng hàngkhông Quốc Tế Nội Bài là cửa ngõ quan trọng của Việt nam với thế giới

- Dân số : Vùng thăm dò nước có mật độ dân số cao, đây là vành đaiđang bị đô thị hoá mạnh đa phần dân cư ở đây làm nông nghiệp trồng lúa hoamàu, lâm nghiệp, các cây công nghiệp và các nghề thủ công truyền thống Mỗi xã đều có các trường cấp I, II, trạm y tế Dân cư có mức sống còn nhiềukhó khăn

Tại đây đã xây dựng khu chế xuất, xây dựng các nhà máy sản xuất cáchàng kỹ thuật công nghệ cao phục vụ xuất khẩu, du lịch phát triển, giao lưuthương mại với thế giới qua Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài

- Đánh giá chất lượng nước (theo tiêu chuẩn 1329/2002/BYT-QĐ) với

độ tin cậy phục vụ cấp nước ăn, uống, sinh hoạt cho khu Cảng hàng khôngQuốc Tế Nội Bài

Bảng 1 : Khối lư ng các d ng công tác kh o sát ợng các dạng công tác khảo sát ạng công tác khảo sát ảo sát

giảm (-)

Đề án Thực hiện

1 Công tác thu thập tài liệu Báo cáo 3 3

2 Khảo sát, thiết kế, lập đề án Đề án 1 1

4 Công tác đo địa vật lý

TT Hạng mục Đơn vị Khối lượng Tăng (+)

giảm (-)

Đề án Thực hiện

8 Công tác quan trắc trong bơm Lần 950 950

9 Công tác trắc địa (đo toạ độ lỗ

1 Công tác thu thập tài liệu

Để cập nhật những thông tin mới phục vụ lập báo cáo chúng tôi đã tiếnhành thu thập tài liệu các báo cáo giai đoạn trước, tài liệu khí tượng thuỷ văn(sông Cà Lồ) vùng nghiên cứu

2 Công tác địa vật lý

Công tác địa vật lý được áp dụng để giải quyết nhiệm vụ:

- Xác định chiều dày có khả năng chứa nước trong trầm tích Đệ tứ

- Chọn vị trí đặt 02 lỗ khoan với chiều sâu dự kiến 52 m/LK trong đó có

1 lỗ khoan đạt yêu cầu cấp nước

2.1 Phương pháp và khối lượng công tác

2.1.1 Phương pháp và thiết bị đo

a Phương pháp

Với mục tiêu nêu trên, chúng tôi đã tiến hành công tác khảo sát thực địabao gồm công tác thu thập tài liệu địa chất, địa chất thuỷ văn đồng thời tiếnhành công tác đo địa vật lý bằng phương pháp đo sâu điện trở 4 cực đối xứng

và đo sâu điện trở 3 cực liên hợp Đây là hai phương pháp khảo sát địa vật lýtruyền thống để tìm ra nước ngầm rất có hiệu quả dựa trên sự thay đổi giá trịđiện trở suất của các tầng đất đá khác nhau

* Phương pháp đo sâu 4 cực đối xứng

- Nguyên lý của phương pháp đo sâu 4 cực đối xứng là nghiên cứu sựbiến đổi của điện trở suất của các lớp đất đá theo chiều sâu nhằm xác định độsâu và chiều dày của các lớp đất đá

Hệ thiết bị đo đạc được thiết kế là hệ đo đối xứng 4 cực kiểu Slumbegernhư hình vẽ dưới đây

Dòng điện 1 chiều được phát xuống đất thông qua hai cực phát A và B

Đo cường độ dòng điện qua A và B đồng thời đo hiệu điện thế đo được giữacực M và N Điện trở suất biểu kiến được xác định theo công thức :

ρ k = k.ΔU/IU/I

Trong đó :

ρk : Điện trở suất biểu kiến của đất đá (Ωm);m);

k : Hệ số thiết bị;

I : Cường độ dòng điện trong mạch phát A, B (mA);

ΔU : Hiệu điện thế giữa 2 cực thu M, N (mV).U : Hiệu điện thế giữa 2 cực thu M, N (mV)

Khi càng mở rộng kích thước thiết bị AB ta càng nghiên cứu được cáctầng đất đá dưới sâu hơn

* Phương pháp đo sâu 3 cực liên hợp

Về nguyên lý, phương pháp này hoàn toàn giống phương pháp đo sâu 4cực đối xứng nhưng được áp dụng cho những địa bàn không có điều kiện dảidây và đặt cực phát về 2 cánh đối xứng Khi sử dụng phương pháp này, chỉthay đổi chiều dài 1 cực phát, cực còn lại được đặt ở phía vuông góc vớiphương pháp dải dây thu phát chung và phải đảm bảo khoảng xa tối thiểu làgấp 3 lần chiều dài lớn nhất của cực phát di chuyển

Điện trở suất biểu kiến được xác định theo công thức :

12V được kích lên điện thế 700V Các thiết bị đi kèm gồm 4 cuộn tời thu vàphát, bộ cực thu bằng đồng, bộ cực phát bằng sắt và bộ búa đóng cực.

2.1.2 Khối lượng thực hiện

Tổng số đo 182 điểm được phân thành 3 khu như sau:

a Khu an ninh

Các tuyến tại khu vực này được bố trí song song với nhau và có phươngkéo dài là 3100 - 1300, khoảng cách giữa các tuyến là 10m, khoảng cách giữacác điểm đo trên tuyến là 5m

Bảng 2: S tuy n v s i m oố tuyến và số điểm đo ến và số điểm đo à số điểm đo ố tuyến và số điểm đo điểm đo ểm đo điểm đo

TT Tuyến đo Chiều dài

Khu vực này có 02 tuyến với phương tuyến vuông góc với nhau Tuyến

I có phương kéo dài 2950 – 1150, tuyến II có phương kéo dài từ 2050 – 250.Khoảng cách các điểm đo trên tuyến là 5m

Bảng 3: S tuy n v s i m oố tuyến và số điểm đo ến và số điểm đo à số điểm đo ố tuyến và số điểm đo điểm đo ểm đo điểm đo

TT Tuyến đo Chiều dài

là 10m Riêng tuyến T-III các điểm đo có khoảng cách là 20m

Bảng 4: S tuy n v s i m oố tuyến và số điểm đo ến và số điểm đo à số điểm đo ố tuyến và số điểm đo điểm đo ểm đo điểm đo

TT Tuyến đo Chiều dài

Chúng tôi chia đất đá khu vực Cảng Hàng không Quốc tế Nội Bài thành 5lớp với chiều dày và điện trở suất khác nhau, các lớp từ trên xuống dưới dự đoángồm: Lớp đất trên mặt, lớp sét bột, lớp cát, lớp cuội sỏi và tầng móng là sét kết

Từ các lát cắt địa điện xây dựng trên cơ sở phân tích định lượng cácđiểm đo sâu điện chúng tôi xác định vị trí đặt lỗ khoan thăm dò TD8 tại điểm

đo sâu 30/TIII là nơi có chiều dày và chiều sâu lớp cuội sỏi lớn hơn các vị trí

khác trong địa phận khu an ninh, đồng thời điều kiện thi công khoan thăm dò

khá thuận lợi (xem phụ lục kết quả đo địa vật lý).

2.2.2 Khu Trạm sửa chữa:

Lớp đất trên mặt có chiều dày từ 13m với điện trở suất từ 3090

mm;

Lớp sét bột có chiều dày từ 510m với điện trở suất từ 260350 mm;Lớp cát có chiều dày từ 1020m với điện trở suất từ 2030mm;

Lớp cuội có điện trở suất từ 100200mm

Toàn bộ khu vực này có phần đáy lớp cát (cũng là phần mái của lớp cuộisỏi) nằm ở độ sâu không lớn và ít biến đổi, chỉ khoảng 2022m, với đặc điểmchung của khu vực nghiên cứu thì tầng cuội sỏi chứa nước tại địa điểm trạmsửa chữa là không dày và nằm khá nông, ít có sự thay đổi Chính vì vậy chúngtôi không xác định được vị trí nào là tốt hơn để có thể đặt lỗ khoan thăm dò

(xem phụ lục kết quả đo địa vật lý).

2.2.3 Khu Trạm phát:

Khu vực này có đặc điểm là lớp đất trên mặt là các thành tạo có chứa nhiềucát min trắng, khả năng giữ ẩm kém nên điện trở suất lớp trên mặt này thay đổirất nhiều kéo theo sự ảnh hưởng về giá trị điện trở cả ở các lớp phía dưới

Lớp đất trên mặt có chiều dày từ 13m với điện trở suất từ50150mm, một số vị trí có điện trở suất 500600 mm

Lớp sét bột có chiều dày từ 28m với điện trở suất từ 10001600mm,một số vị trí có điện trở suất 400500mm

Lớp cát có chiều dày từ 1020m với điện trở suất từ 250600 mm;Lớp cuội có chiều dày từ 2030m với điện trở suất từ 400900 mm;Phần móng sét kết có điện trở suất từ 3070 mm

Từ các lát cắt địa điện chúng tôi xác định vị trí đặt lỗ khoan thăm dò TD7tại điểm đo sâu 20/TI Đây là vị trí được xác định là có chiều dày và chiều sâucủa lớp cuội sỏi lớn so với các vị trí khác trong khu vực đồng thời điều kiện thi

công khoan thăm dò khá thuận lợi (xem phụ lục kết quả đo địa vật lý).

3 Công tác khoan địa chất thủy văn

Được tiến hành nhằm làm sáng tỏ đặc điểm địa chất thuỷ văn, chiều sâu thế

nằm, thành phần thạch học, mức độ nứt nẻ của đất đá, chiều dày tầng chứa nước

* Phương pháp khoan

Để thi công 2 lỗ khoan thăm dò chọn phương pháp khoan xoay lấy mẫu

và khoan doa mở rộng đường kính lỗ khoan để kết cấu ống chống, ống lọcphù hợp với yêu cầu kỹ thuật khai thác nước

* Máy khoan: Trên cơ sở mục tiêu, nhiệm vụ và các yêu cầu kỹ thuật

của các lỗ khoan thăm dò nước dưới đất đã chọn và sử dụng máy khoan 3A3-01, УРБ- ZAM

УРБ-* Máy trộn dung dịch : Máy trộn dung dịch, sử dụng thùng trộn dung

dịch cơ khí kiểu đứng hoặc ngang loại 0,75m3

* Công tác xây lắp : nền khoan đã được san gạt tương đối bằng phẳng,

rộng, thoáng diện tích tối thiểu nền khoan đạt 120m2, không ảnh hưởng đếncác công trình xây dựng có trước ở xung quanh giếng khoan; tháp khoan đượccân thẳng đứng trong suốt quá trình thi công một lỗ khoan

* Khoan lấy mẫu: Để thi công 02 lỗ khoan thăm dò quá trình thi công đã

tuân thủ đúng các yêu cầu, quy trình, quy phạm kỹ thuật khoan kết quả đã đạtđược các chỉ tiêu, mục đích của đề án đặt ra

* Dung dịch khoan : Để phát huy tối đa hiệu quả của lỗ khoan chúng

tôi sử dụng dung dịch bentonít có tỷ trọng  = 1,15-1,3 g/cm3 cho khoan ởphần đất đá Đệ tứ, trong đá gốc dùng nước lã rửa lỗ khoan

* Công tác chống ống lỗ khoan: Các loại ống chống trước khi đưa vào

để kết cấu lỗ khoan đã được kiểm tra nghiêm ngặt về chất lượng, số lượng vàchủng loại theo đúng thiết kế

Việc kết cấu ống chống, ống lọc tại mỗi lỗ khoan phù hợp với cột địatầng thực tế và các yêu cầu kỹ thuật

3.2 Khối lượng khoan

Toàn đề án là 02 lỗ khoan thăm dò Tổng khối lượng toàn đề án là 104 mkhoan

Bảng 5 : Khối lư ng công tác khoanợng các dạng công tác khảo sát SHLK

Chiều

sâu(m)

Khoanlấymẫu

Kết cấu 141

Ghi chúống chống

từ…đến…m

ống lọctừ…đến…m

Ống lắngtừ…đến…mLKTD7 52,00 52,00 +0,72-34,0 34,0-48,0 48,0-51,5 LKTDLKTD8 52,00 52,00 +0,4-32,32 32,32-45,5 45,5-50,22 LKTDTổng 104,00 104,00

Hình 2 : Công tác khoan lấy mẫu và mô tả mẫu lõi khoan LKTD8

Hình 3 : Khoan lấy mẫu LKTD7 Hình 4 : Công tác chống ống LKTD7

Hình 5 : Công tác kiểm tra và nghiệm thu vật liệu kết cấu giếng

Hình 6 : Công tác kiểm tra, đo đạc và nghiệm thu vật liệu kết cấu giếng

4 Công tác hút nước thí nghiệm

4.1 Hút thổi rửa :

Đề án đã thổi rửa 2 lỗ khoan với tổng số 27,18 m ống lọc 141 mm

Hai lỗ khoan được thổi rửa từ trên xuống, bắn phá sục tia ở phần ống lọc,vừa thổi rửa vừa thả ống dẫn vét đáy lỗ khoan đến khi nước sạch trong và đạtchiều sâu nghiên cứu.

Nhìn chung công tác thổi rửa được tuân thủ theo đúng yêu cầu kĩ thuật,đảm bảo chiều dài ống lọc hoạt động của lỗ khoan, phục vụ hiệu quả và chấtlượng công tác hút nước thí nghiệm

4.2 Hút nước thí nghiệm:

Phương pháp hút với Qmax và được khống chế với lưu lượng ổnđịnh ngay từ đầu Lưu lượng được đo ván hình thang, đảm bảo nướcchảy rót và thoát tốt không chảy lại lỗ khoan Mực nước đo bằng dụng cụ

đo điện, tần số đo theo đúng qui định hút nước thí nghiệm (Bộ Côngnghiệp ban hành năm 2001)

Thời gian hút : Lỗ khoan thăm dò : 9 kíp/lk x 2= 18kíp

Kết quả hút nước thí nghiệm đã xác định được độ giàu nước, tính toánthông số địa chất thuỷ văn và lấy mẫu nghiên cứu chất lượng nước

Bảng 6 : Khối lượng công tác thổi rửa và hút nước thí nghiệm

Thổi rửa Thí

nghiệm(kíp)

Hình 7 : Công tác bơm thí nghiệm LKTD8-Khu An Ninh

Hình 8 : Công tác bơm thí nghiệm LKTD7-Khu Trạm Phát

5 Công tác lấy mẫu phân tích chất lượng nước

Toàn đề án lấy 29 mẫu nước phân tích các loại Trong đó 4 mẫu phântích toàn diện, 4 mẫu phân tích vi lượng, 4 mẫu phân tích nhiễm bẩn, 4 mẫuphân tích sắt, 4 mẫu phân tích độ ô xy hoá, 3 mẫu phân tích vi trùng, 4 mẫu