Đề án khai thác nước dưới đất “Xí nghiệp chăn nuôi bò Bãi Vàng” công suất 120m3/ngày

Xí nghiệp chăn nuôi bò Bãi Vàng hiện nay thuộc Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Giống gia súc Hà Nội hoạt động theo giấy phép kinh doanh số 0104000492 do Sở kế hoạch và đầu tư thành phố Hà Nội cấp lần đầu ngày 05 tháng 10 năm 2006

MỤC LỤC

MỞ DẦU 2

I ĐẶC ĐIỂM CÁC TẦNG CHỨA NƯỚC TRONG KHU VỰC 4

1.1 Tầng chứa nước lỗ hổng, không áp trầm tích Holocen (qh) 6

1.2 Tầng chứa nước lỗ hổng, áp lực yếu trầm tích Pleixtocen trên (qp2) 7

1.3 Tầng chứa nước lỗ hổng, áp lực trầm tích Pleixtocen dưới - giữa (qp1) 9

1.4 Lớp thấm nước yếu Pleixtocen - Holocen 10

1.5 Lớp thấm nước yếu không liên tục Pleixtocen giữa trên 10

II HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÀ CÁC NGUỒN NHIỄM BẨN TRONG KHU VỰC 11

2.1 Vị trí giếng khai thác 11

2.2 Cấu trúc giếng khai thác 12

2.3 Lưu lượng và thời gian khai thác khai thác 13

III DỰ BÁO MỰC NƯỚC HẠ THẤP VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 15

3.1 Tính dự báo mực nước hạ thấp do công trình dự kiến khai thác gây ra cho các công trình đang khai thác xung quanh 15

3.2 Đánh giá khả năng nhiễm bẩn và xác định đới phòng hộ vệ sinh 17

3.3 Đánh giá tác động của các giếng khoan khai thác tới môi trường xung quanh 17 IV.THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT 19

4.1 Yêu cầu về nước và chế độ dùng nước 19

4 2 Lựa chọn tầng chứa nước và sơ đồ hệ thống khai thác nước 20

4 3 Thiết kế công tác quan trắc động thái nước dưới đất 22

V LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC 23

5.1.Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước 24

5.2 Thuyết minh qui trình công nghệ vận hành trạm xử lý nước 25

KẾT LUẬN 28

MỞ DẦU

Xí nghiệp chăn nuôi bò Bãi Vàng hiện nay thuộc Công ty trách nhiệm hữu hạnmột thành viên Giống gia súc Hà Nội hoạt động theo giấy phép kinh doanh số

0104000492 do Sở kế hoạch và đầu tư thành phố Hà Nội cấp lần đầu ngày 05 tháng

10 năm 2006; “Chuyển đổi từ DNNN, Công ty giống gia súc, Giấy chứng nhậnĐKKD số 105944 cấp ngày 23/3/1993 tại Hà Nội” Từ khi đổi tên thành Công tytrách nhiệm hữu hạn một thành viên giống gia súc Hà Nội, Công ty đã đi vào hoạtđộng được gần 4 năm Tuy nhiên, khu vực Công ty chưa có hệ thống cấp nước sạch

Vì vậy, Công ty đã khai thác nguồn nước ngầm để phục vụ chủ yếu cho mục đích sảnxuất, sinh hoạt của gần 50 nhân viên trong công ty

Tổng lượng nước yêu cầu tối đa là 3600m3/tháng; lưu lượng trung bình khoảng100m3/ngày; lưu lượng lớn nhất đạt 120m3/ngày Công trình khai thác nước được lắpđặt tự động bơm hút nên mỗi khi nước trên bể giảm xuống, máy hút nước từ giếngkhoan sẽ tự động mở, sau khi hút nước lên bể đầy thì máy hút nước tự động đóngnguồn điện, thông thường, mỗi ngày máy bơm hoạt động từ 6 – 8tiếng

Hiện tại, Xí nghiệp có 2 giếng khoan khai thác, một giếng đã đi vào hoạt động

và là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho Xí nghiệp từ trước tới nay, Giếng khoan khaithác còn lại chưa được khai thác nhưng nằm trong kế hoạch sử dụng của Công tytrong thời gian tới

 Giếng khoan khai thác nước ngầm số 1 có vị trí tọa độ: X : 2330218

Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên (TNHH MTV) giống gia súc HàNội lập hồ sơ báo cáo Ủy ban nhân dân huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội Kính đề

nghị Ủy ban nhân dân huyện Gia Lâm xem xét cấp giấy phép khai thác nước dưới đấtcho Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên giống gia súc Hà Nội.

Nội dung của bản đề án khai thác nước cho Công ty TNHH MTV giống gia súc

Hà Nội được lập theo mẫu Quyết định số 195/2005/QĐ-UB ngày 22/11/2005 củaUBND Thành phố Hà Nội về việc cấp giấy phép thăm dò, khai thác tài nguyên, xảnước thải vào nguồn nước; cấp phép hành nghề khoan nước dưới đất trên địa bànthành phố Hà Nội Bố cục được phân ra làm các hạng mục như sau:

Mở đầu

I Đặc điểm các tầng chứa nước trong khu vực

II Hiện trạng khai thác nước dưới đất và các nguồn nhiễm bẩn trong khu vực III Dự báo mực nước hạ thấp và tác động môi trường

IV Thiết kế công trình khai thác nước dưới đất

V Lựa chọn công nghệ xử lý nước

Kết luận

Bản đề án khai thác nước dưới đất do Công ty trách nhiệm hữu hạn một thànhviên giống gia súc Hà Nội chủ trì phối hợp với các cán bộ khoa học của Công ty cổphần tư vấn thiết kế và đầu tư xây dựng Đông Thịnh thực hiện

I ĐẶC ĐIỂM CÁC TẦNG CHỨA NƯỚC TRONG KHU VỰC

Vùng nghiên cứu là một phần của đồng bằng Sông Hồng, có đặc điểm củathung lũng sông miền đồng bằng, nhưng chịu ảnh hưởng của các quá trình biển tiến,bào xói lục địa Các trầm tích có tướng từ lục địa, hồ đầm lầy đến trầm tích biển.Trầm tích thường có tính phân nhịp với độ hạt thô dần theo chiều sâu

Trong giới hạn diện tích nghiên cứu thuộc khu vực Hà Nội có các tầng chứanước như sau:

Hình 1.1 Bản đồ địa chất thủy văn vùng Hà Nội

Qua khảo sát thực tế từ giếng khoan của Xí nghiệp, đồng thời, chúng tôi cótham khảo một số tài liệu của các nhà khoa học đã từng nghiên cứu về địa chất thủyvăn ở khu vực và các vùng phụ cận thấy rằng, đặc điểm các tầng chứa nước như sau:

1.1 Tầng chứa nước lỗ hổng, không áp trầm tích Holocen (qh)

Phân bố thành một dải hẹp ven bờ bắc sông Hồng phía ngoài đê với chiềurộng từ 0,5 - 2km Thành phần thạch học gồm từ dưới thường là cát thạch anh hạtthô lẫn sỏi, sạn kích thước 0,5- 1cm, chuyển lên trên là cát hạt nhỏ và hạt mịn vàtrên cùng là cát pha, sét pha và sét Chiều dày từ 18 - 20m (G4, G4a) đến 25,6m(QT1a)

Lớp sét và sét pha phân bó không liên tục trên bề mặt bãi bồi cao, nơi địa hìnhcao 10 - 11m Trên các trũng xâm thực và bãi bồi thấp có độ cao dưới 10m, nó bị bàomòn và thay thế một lớp cát, cát pha của bồi tích sông hiện đại

Trong số 230,9m khoan lấy mẫu của Dự án Khu đô thị Bắc Thăng Long VânTrì, khối lượng cát và cát lẫn sạn chiếm tới 57,7%, cát pha 12,35, sét pha 26,6% và sét3,4% tổng khối lượng tính theo chiều dày

Nước trong tầng Holocen thuộc loại không áp, chiều sâu mực nước tĩnh trungbình 6 - 8m Số liệu bơm nước thí nghiệm tại lỗ khoan G4a của Dự án Khu đô thị BắcThăng Long Vân Trì trong lớp cát, sạn ở độ sâu 10 - 20m cho lưu lượng 4,4l/s tươngứng mực nước hạ thấp 2,32m Tỷ lưu lượng 1,913l/ms Hệ số dẫn nước 376m2/ngày.Đất đá tương đối giàu nước

Các số liệu phân tích thành phần hóa học nước, chủ yếu phân tích đơn giản, cho độ

pH 7,3 - 8,5 Hàm lượng Na+ + K+ từ 2,7 - 3,45 đến 73,83mg/l, hàm lượng Ca+ 23,65 116,23mg/l, Mg++ 5,83 - 31,62mg/l Hàm lượng HCO3- 140,35mg/l - 506,47mg/l, Cl- 5,3 -19,5 mg/l, SO4-2 6,16 - 26,8mg/l Độ khoáng hóa thường là 0,33 - 0,486g/l

-Kiểu nước chủ yếu là bicacbonat canxi - magiê (chiếm 75% số lượng mẫu phântích), số ít còn lại là bicacbonat canxi - natri hay bicacbonat natri - canxi Nước trong,không mùi Màu theo thang coban 5 - 10o Tổng độ cứng 1,66 - 8,2mge/l Hàm lượng

SiO2 từ 24 - 26 đến 49mg/l Tổng lượng sắt vào khoảng 2,5 - 6,4mg/l Trong nướckhông chứa các vi nguyên tố độc hại Hàm lượng (tính bằng mg/l) Mn 0,0042, Al 0,7

- 0,96, As 0,0019, Hg 0,00028, Fenol 0,00032, florua 0,056 và xyanua 0,0029 Môitrường nước chưa bị ô nhiễm Hàm lượng ôxy hòa tan 5,9, BDO5 1,3 và COD3,2mg/l Hàm lượng NH4+ 0,35, NO2- 0,018, NO3- 0,38 và PO4-3 0,85mg/l Chất lượngnước tốt, đạt tiêu chuẩn vệ sinh Nhân dân địa phương ở xóm Bãi và thôn Sáp Mai vàven sông (ngoài đê) hiện đang khai thác hàng chục giếng sâu 22 - 25m lấy nước sinhhoạt và tưới cây trồng

Động thái biến đổi theo mùa và dao động đồng pha với mực nước sông Hồng,chứng tỏ nước ngầm có quan hệ thủy lực chặt chẽ với nước sông Vào mùa khô, nướcthoát ra sông theo phương dòng chảy bắc - nam với gradien thủy lực vào khoảng0,0005 - 0,00075 Nhưng vào mùa mưa lũ, hầu như toàn bộ tầng nước bị chìm ngập.Nước sông bổ cập cho nước ngầm, thậm chí không thể xác định được ranh giới bềmặt giữa nước ngầm và nước sông

Tầng này chỉ có ý nghĩa cung cấp nước quy mô nhỏ cho sinh hoạt nông thôn.Không có triển vọng khai thác nước tập trung với quy mô lớn

1.2 Tầng chứa nước lỗ hổng, áp lực yếu trầm tích Pleixtocen trên (qp2)

Tầng có diện phân bố rộng trong vùng Theo tài liệu địa tầng và tài liệu hútnước thí nghiệm của các lỗ khoan lân cận nêu trong bảng 1:

Bảng 1.1 S lơ lược địa tầng của một số lỗ khoan thu thập ược địa tầng của một số lỗ khoan thu thập địa tầng của một số lỗ khoan thu thập ầng của một số lỗ khoan thu thập.c a t ng c a m t s l khoan thu th p.ủa một số lỗ khoan thu thập ột số lỗ khoan thu thập ố lỗ khoan thu thập ỗ khoan thu thập ập

đáy tầng từ 30,5 đến 45m Tầng có chiều dày thay đổi từ 2 đến 18,4m trung bình11,35m Chiều sâu thế nằm mực nước trong trạng thái tự nhiên thay đổi từ 1,6 đến2,52m, do ảnh hưởng khai thác nước dưới đất tầng qp1 bên dưới nên đã dẫn đến hạthấp mực nước trong tầng qp2 làm cho chiều sâu mực nước của tầng ngày càng sâuthêm Động thái mực nước của tầng chứa nước thay đổi theo mùa Mùa mưa mựcnước dâng cao, mùa khô mực nước hạ thấp Tầng thuộc loại tương đối giàu nước, các

lỗ khoan có tỉ lưu lượng thay đổi từ 0,54 l/sm đến 1,17 l/sm, đất đá có tính thấm trungbình, độ dẫn nước toàn vùng thay đổi từ 112 đến 370 m2/ng Hệ số thấm thay đổi từ4,6 đến 35,2 m/ng

Hình 1.2 Trích một phần mặt cắt địa chất thủy văn vùng Hà Nội tuyến Hải Bối – Gia

2 29

3

NaK Mg

Tầng có quan hệ thuỷ lực khá chặt chẽ với các tầng chứa nước kề liền.

Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa, nước mặt, nước tầng trên và nguồn thoát rasông hồ, ngấm xuống tầng dưới

1.3 Tầng chứa nước lỗ hổng, áp lực trầm tích Pleixtocen dưới - giữa (qp 1 )

Tầng phân bố trên toàn diện tích nghiên cứu, là tầng chứa nước sản phẩm

có ý nghĩa cung cấp nước cho dân cư đô thị Qua thu thập tài liệu đã có trongvùng, kết hợp với tài liệu khoan G1, G2 cho thấy tầng có đặc tính phân bố nhưsau:

Bảng 1.2 Một số thông số ĐCTV của lỗ khoan thu thập

STT LK Ch/sâu,m , mm lọc, mỐng t bơm, h Ht, m S, m Lưu lượng Q q, l/sm

Đồ thị quan trắc động thái mực nước của các cặp lỗ khoan P59a,b; P12a,b chothấy giữa tầng chứa nước qp và tầng chứa nước qh có mối quan hệ khá chặt thể hiện ởtính đồng pha của đồ thị mực nước Động thái mực nước của tầng thay đổi theo mùa,giao động mực nước trong năm từ 1 đến 1,2m Tài liệu quan trắc động thái mực nướcnhiều năm cho thấy mực nước của tầng sâu dần theo thời gian và phụ thuộc nhiều vàođộng thái khai thác của các nhà máy nước trong vùng

Nước dưới đất vận động theo hướng từ bắc và đông bắc tới khu vực Hạ Đình.Nhận định trên được thể hiện rõ trên bản đồ thuỷ đẳng áp tháng 8 năm 2002 và trênlát cắt địa chất thuỷ văn

Tỷ lưu lượng thay đổi từ 5,6 đến 11,2l/sm Tầng thuộc loại giầu nước Độ dẫnnước thay đổi từ 800 đến 1.300 m2/ng Hệ số truyền áp a = 3 x 104 m2/ng Nước cóthành phần chủ yếu là bicarbonat clorur- calci magne Nước nhạt, mềm Công thứcKurlov có dạng:

19 2 26 2 41

40 3 60

pHNaMgCa

ClHCO

1.4 Lớp thấm nước yếu Pleixtocen - Holocen

Diện phân bố của lớp không liên tục theo diện Về mặt khối lượng, chúng baogồm các thành tạo sét, sét pha, sét bột của hệ tầng Vĩnh Phúc (amQ12 vp) có màu loang lổ

đặc trưng và phần dưới của trầm tích hệ tầng Hải Hưng (abQ11-2hh) có màu xám, xám

đen Trong khu vực thăm dò, lớp có chiều dày trung bình 17,75m Tài liệu đổ nướcnhanh trong lỗ khoan thuộc báo cáo lập bản đồ ĐCTV - ĐCCT tỉ lệ 1/50.000 vùng HàNội cho thấy lớp có tính chất thấm rất yếu, gần như cách nước Giá trị hệ số thấm thayđổi từ 0,0036 đến 0,065m/ng, trung bình 0,023m/ng

1.5 Lớp thấm nước yếu không liên tục Pleixtocen giữa trên

Trên lát cắt, lớp này nằm ngăn cách giữa tầng chứa nước qp2 và tầng chứa nước

qp1 Thành phần của lớp gồm sét, sét bột, sét pha Chiều dày của lớp không liên tục,nhiều nơi vắng mặt hoàn toàn Về mặt bản chất, chúng là các thấu kính thấm nước

yếu

II HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÀ CÁC NGUỒN

NHIỄM BẨN TRONG KHU VỰC

2.1 Vị trí giếng khai thác

Giếng khoan khai thác nước của Xí nghiệp chăn nuôi bò Bãi Vàng thuộc Công

ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên giống gia súc Hà Nội phục vụ cho hoạt độngchăn nuôi bò sữa, vệ sinh chuồng trại và nước sinh hoạt cho các công nhân viên trongcông ty Công ty có 2 giếng khoan, hiện tại một giếng đang khai thác, phục vụ chohầu hết các nhu cầu dung nước của Xí nghiệp, một giếng hiện nay mới đi vào khaithác

Vị trí giếng khai thác số 1: X:2330218

Y: 0597468

Vị trí giếng khai thác số 2: X:2330160

Y:0597537

Hình 2.1 Bản đồ hiện trạng khai thác nước dưới đất thành phố Hà Nội

(Nguồn: Cục quản lý tài nguyên nước)

2.2 Cấu trúc giếng khai thác

* Cấu trúc giếng khai thác số 1:

Giếng khoan số 1 có độ sâu là 70 mét với kết cấu như sau:

* Cấu trúc giếng khai thác số 2:

Giếng khoan số 2 có độ sâu là 60 mét với kết cấu như sau:

 Xung quanh phần công tác của giếng khoan được đổ lớp sỏi lọc đường kính sỏi 3 8mm.

- Từ mặt đất đến 30m được trám cách ly bằng sét, một mét trên mặt đất được đổ bêtông Mac200

 Máy bơm khai thác nước trong giếng khoan: Máy bơm hãng Pentax – Italy côngsuất 7m3/h

2.3 Lưu lượng và thời gian khai thác khai thác

Công ty TNHH MTV giống gia súc Hà Nội được chuyển đổi từ doanh nghiệpnhà nước, giếng khai thác nước của cơ sở đã có từ những năm mới bắt đầu thành lậpdoanh nghiệp nhà nước 1960 Từ lúc bắt đầu khai thác đến nay, cơ sở không có đồng

hồ đo lưu lượng khai thác Song, dựa vào báo cáo tình hình kinh tế từng quý của Xínghiệp, về số lượng công nhân, số lượng đàn bò, bê những năm gần đây, chúng tôi cóthể ước lượng lưu lượng nước khai thác từ năm 2005 đến nay như trong bảng 3.1 dướiđây

Bảng 3.1 Lưu lượng khai thác của giếng khoan Xí nghiệp chăn nuôi bò Bãi Vàng

Năm 2006

Năm 2007

Năm 2008

Năm 2009

Năm 2010

Riêng năm 2010 thì số liệu chúng tôi đưa ra dựa vào báo cáo kinh tế Quý 1 (6 tháng đầu năm 2010)

Để thấy rõ hơn lượng khai thác nước biến đổi theo từng thời kỳ chúng ta có thể nhìn vào biểu đồ hình 3.1 dưới đây

Hình 3.1 Lưu lượng nước khai từ năm 2005 đến nay

III DỰ BÁO MỰC NƯỚC HẠ THẤP VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG 3.1 Tính dự báo mực nước hạ thấp do công trình dự kiến khai thác gây ra cho các công trình đang khai thác xung quanh

Theo tài liệu địa chất thủy văn của khu vực khai thác và kết hợp với tài liệu đođạc tại hiện trường thì các thông số địa chất thuỷ văn được xác định như sau: (đúngcho cả 2 giếng khoan, do 2 giếng khoan gần nhau nên cấu tạo địa chất, thủy văn, mựcnước tĩnh, mực nước động tương đương nhau, đồng thời lưu lượng khai thác Q0 củatừng giếng là tương đương nhau=75m3/ngày Do đó, có thể tính cho cả hai giếng vớicác thông số tính toán là tương đương cho cả 2 giếng)

Độ dẫn nước Km = 300m2/ng;

Bề dầy trung bình tầng chứa nước m = 14,35m

Hệ số thấm K = 20,9m/ng; a* = 3.106m2/ngày

Tỷ lưu lượng lỗ khoan đạt tới q= 1,95 - 7,7 l/sm

Tại khu vực nghiên cứu có cấu trúc địa chất thuỷ văn đơn giản, điều kiện hìnhthành trữ lượng rõ ràng, cấu trúc tầng chứa nước được mô hình hoá thành dạng tầngchứa nước áp lực, vô hạn, có mái và đáy cách ly Mực nước hiện tại là mực nướctrong miền động thái tự nhiên

Tầng chứa nước khai thác là tầng chứa nước vô hạn áp lực yếu có mái và đáycách nước, vì vậy chúng tôi chọn công thức sau để tính toán trị số hạ thấp mực nướctrong lỗ khoan khai thác :

Trị số hạ thấp S0 trong giếng khoan được xác định theo công thức:

2 0

* 0

0

25 , 2 ln

t a Km

Q S





- Q0 : Lưu lượng khai thác của giếng (m3/ngày) Q0 = 60m3/ngày

- Km : Hệ số dẫn nước (m3/ngày) km= 300 m3/ngày

- a* : Hệ số truyền áp (m2/ngày) a* = 3.106 m2/ngày

- t : Thời gian khai thác tính, 27 năm ( 104 ngày)

- r0 : Bán kính giếng khai thác (m), r01 = 0.084m;

* Đối với giếng khoan khai thác số 1: G1

Thay số vào tính được trị số hạ thấp mực nước tại giếng khoan:

S0 = 0.48mMực nước cho phép Scp được tính như sau:

- Chiều dầy trung bình tầng chứa nước, tính đến hết lỗ khoan tại Xí nghiệp chăn

3

35,14





- Như vậy, Scp = 19,93+4,78 = 24,71m

* Đối với giếng khoan khai thác số 2: G2

- Trị số mực nước hạ thấp tại giếng khoan

Trong đó H: Mái tầng chứa nước của giếng số 2, H = 23,75 – 4,79 = 18,96m

- Chiều dầy trung bình tầng chứa nước, tính đến hết lỗ khoan tại Xí nghiệp chăn

3

35,14





Như vậy, Scp = 18,95 + 4,78 = 23,74m