Kiểm tra giữa kì môn Cơ sở thủy địa cơ học

Trường Đại học Bách Khoa Kiểm tra giữa kì: HK157 Khoa Kĩ thuật Địa chất và Dầu khí Môn: Cơ sở thủy địa cơ học Bộ môn Địa kĩ thuật MSMH: GE2021 Giáo viên giảng dạy: Đào Hồng Hải Họ và tên sinh viên làm bài: Huỳnh Văn Thạo MSSV: 1513107 Bài tập 1: Tóm tắt: D = 168mm = 0.168m S = 10m K1 = 15mngđ, K2 = 30mngđ Z = 3m h1 = 18 – 3 = 15m h2 = 20m Tính Q? Giải: 2r = 0.168 => Bán kính giếng r = 0.084 m h0 = h1 – Z – S = 18 3 10= 5m Chiều dày trung bình của lớp trên cùng h_1tb = (h_1+h_0)2 Hệ số thấm trung bình: K_tb=(h_1tbk_1+h_2k_2)(h_tb1+h_2 )= (〖2k〗_2 h_2+(h_1+h_0 )k_1)(h_1+h_0+〖2h〗_2 )= (23020+(18+5)15)(15+5+220) Ktb = 25mngđ Bán kính ảnh hưởng: R=2S√(K_tb (h_1+h_2 ) )=210√(25(15+20) )=591.61(m) Tầng chứa nước gồm 2 lớp, phễu hạ thấp nằm ở tầng trên cùng nên ta xem: Lớp 1: Tầng chứa nước không áp + không hoàn chỉnh Lớp 2: Tầng chứa nước có áp + hoàn chỉnh Dòng chảy 2 giếng là độc lập Tầng 1: Q_1=(1.366k_1 (2h_1S)S)(log⁡(Rr)+0.217ε) l_01=h_0+S=5+10=15 (m) l_01m=(l_010.5S)(h_10.5S)=(150.510)(150.510)=1 mr=100.084=119.05 ≈100 Tra đồ thị ta thấy ε→0 nên 0.217ε→0 Q_1=(1.366k_1 (2h_1S)S)log⁡(Rr) =(1.36615(21510)10)(log⁡(591.610.084))=1065.03 (m3ngđ) Tầng 2: Q_1=(2.73k_2 h_2 S)log⁡(Rr) =(2.73302010)(log⁡(591.610.084))=4257.03 (m3ngđ) Lưu lượng cần tìm: Q_T=Q_1+Q_2= 1065.03+ 4257.03= 5322.05 (m3ngđ) Bài tập 2: Tóm tắt: m = 30m k = 30mngđ d = 0.22m S = 6m R = 500m Tìm Q? Nếu Q = 20ls thì S = ? Bài giải: Tìm Q? 2r = 0.22 => Bán kính giếng r = 0.11 m Độ cao mực áp lực tính từ đáy cách nước: H=m+7.5=37.5(m) Ta có: l_0m=830=0.267 mr=300.11=272.7 Nội suy từ biểu đồ hình 9.379 sách hướng dẫn thực hành địa chất thủy văn ε=12.5 Áp dụng công thức tính lưu lượng cho giếng có áp, không hoàn chỉnh: Q=2.73kmSlog⁡〖(Rr)+0.217ε〗 =(2.7330306)(log⁡(5000.11)+0.21712.5)=2314.26(m3ngđ) Nếu Q = 20ls thì S = ? Q=20ls=(20〖10〗(3) m3)(1(243600) ngđ)=1728(m3ngđ) Vì lưu lượng giảm nên độ hạ thấp mực nước S giảm. Vì thế ε không đổi Q=2.73kmSlog⁡〖(Rr)+0.217ε〗 =(2.733030S)(log⁡(5000.11)+0.21712.5)=1728 S = 4.48 (m) Vậy khi Q = 20ls thì độ hạ thấp mực nước S = 4.48 m Bài 3: Tóm tắt: H = 28.5m l0 = 12m D = 0.22m Q = 20 ls = 1728 m3ngđ r=0.11m,r_1=5m,r_2=15m K =? F = 30mx50m. Hầm sâu: 10m. Q=? Qw = 25ls. Tìm S tại góc và trung điểm vách công trình Giải: K =? Vận động ổn định của nước ngầm đến lỗ khoan không hoàn chỉnh Theo công thức tính gần đúng R theo tài liệu thí nghiệm bơm nước tại hiện trường: lg⁡(R)=(S_1 (2HS_1 ) log⁡(r_2 )S_2 (2HS_2 )lg⁡(r_1))((S_1S_2)(2HS_1S_2)) =(5(228.55)log⁡(15)2(228.52)lg⁡(5))((52)(228.552))=1.53 R=33.57 m Áp dụng phương pháp của K.I.Dovlopski cho công thức tính lưu lượng nước chảy vào giếng không hoàn chỉnh qua ống lọc đặt tới đáy tầng chứa nước: Q=1.366kS (H+l_0)(log⁡(Rr) ) k=Qlog(Rr)(1.366S(H+l_0))=(1728log⁡(33.570.11))(1.36612(28.5+12))=6.467mngđ b) F = 30mx50m. Hầm sâu: 10m. Q=? Mực nước ngầm cách mặt đất: 3028.5=1.5(m) Hầm sâu 10 m. Để đặt công trình lên suy ra độ hạ thấp mực nước S≥101.5=8.5(m) Dùng phương pháp giếng lớn r_0=√(Fπ)=√((5030)π)≈21.85(m) R=2S√kH=28.5√(6.46728.5)≈230.8(m) R_0=R+r_0=230.8+21.85=252.65(m) Lưu lượng cần bơm hút tháo khô công trình: Áp dụng phương pháp của K.I.Dovlopski cho công thức tính lưu lượng nước chảy vào giếng không hoàn chỉnh qua ống lọc đặt tới đáy tầng chứa nước ngầm: Q=1.366kS (H+l_0)(log⁡(R_0r_0 ) )=(1.3666.4678.5(28.5+12))(log⁡(252.6521.85)) )=2860.67〖(m〗3ngđ) c) Qw = 25ls. Tìm S tại góc và trung điểm vách công trình Q_w=25ls=2160m3ngđ Tính sơ bộ số giếng cần bơm hút: Q=nQ_w=> n≈1.32 Chọn số giếng n = 2 với tổng lưu lượng bơm hút là: Q_T=nQ_w=22160=4320m3ngđ Sơ đồ bố trí giếng như hình dưới: x_1=√(〖15〗2+〖20〗2 )=25m x_2=√(〖15〗2+〖30〗2 )=15√5 m 〖x_1〗=〖x_2〗=√(〖15〗2+52 )=5√10 m 〖x_1〗=20+10=30m 〖x_2〗=20m Theo công thức tính độ cao mực nước của Poocgeimer: Độ cao mực nước tại các góc A, B, C, D H_A=H_B=H_C=H_D=√(H2Q_T1.366klog⁡(R_0 )1n log⁡(x_1 x_2 ) ) =√(〖28.5〗24320(1.3666.467)log⁡(252.65)12 log⁡(2515√5) )≈18.77m S_A=S_B=S_C=S_D=28.518.77=9.73m>8.5m Độ hạ thấp mực nước tại A, B, C, D đạt yêu cầu Độ cao mực nước tại các trung điểm của vách: M, N, P, Q H_Q=H_N=√(H2Q_T1.366klog⁡(R_0 )1n log⁡(〖x_1〗〖x_2〗 ) ) =√(〖28.5〗24320(1.3666.467)log⁡(252.65)12 log⁡(3020) )≈17.79m S_Q=S_N=28.517.79=10.71m>8.5m Độ hạ thấp mực nước tại Q, N đạt yêu cầu H_M=H_P=√(H2Q_T1.366klog⁡(R_0 )1n log⁡(〖x_1〗〖x_2〗 ) ) =√(〖28.5〗24320(1.3666.467)log⁡(252.65)12 log⁡(5√105√10) )≈13.4m S_M=S_P=28.514.96=13.54m>8.5m Độ hạ thấp mực nước tại M, P đạt yêu cầu

Trường Đại học Bách Khoa Kiểm tra giữa kì: HK157 Khoa Kĩ thuật Địa chất và Dầu khí Môn: Cơ sở thủy địa cơ học

Giáo viên giảng dạy: Đào Hồng Hải

Họ và tên sinh viên làm bài: Huỳnh Văn Thạo

MSSV: 1513107

Bài tập 1:

Tóm tắt:

D = 168mm = 0.168m

S = 10m

K1 = 15m/ngđ, K2 = 30m/ngđ

Z = 3m

h1 = 18 – 3 = 15m

h2 = 20m

Tính Q?

2r = 0.168 => Bán kính giếng r = 0.084 m

h0 = h1 – Z – S = 18 -3 -10= 5m

Chiều dày trung bình của lớp trên cùng

Hệ số thấm trung bình:

Ktb = 25m/ngđ

Bán kính ảnh hưởng:

Tầng chứa nước gồm 2 lớp, phễu hạ thấp nằm ở tầng trên cùng nên ta xem: Lớp 1: Tầng chứa nước không áp + không hoàn chỉnh

Lớp 2: Tầng chứa nước có áp + hoàn chỉnh

Dòng chảy 2 giếng là độc lập

Tầng 1:

Tra đồ thị ta thấy nên

Tầng 2:

Lưu lượng cần tìm:

Bài tập 2:

Tóm tắt:

m = 30m

k = 30m/ngđ

d = 0.22m

S = 6m

R = 500m

a) Tìm Q?

b) Nếu Q = 20l/s thì S = ?

Bài giải:

a) Tìm Q?

2r = 0.22 => Bán kính giếng r = 0.11 m

Độ cao mực áp lực tính từ đáy cách nước:

Ta có:

Nội suy từ biểu đồ hình 9.3/79 sách hướng dẫn thực hành địa chất thủy văn



Áp dụng công thức tính lưu lượng cho giếng có áp, không hoàn chỉnh:

b) Nếu Q = 20l/s thì S = ?

Vì lưu lượng giảm nên độ hạ thấp mực nước S giảm Vì thế không đổi

 S = 4.48 (m)

Vậy khi Q = 20l/s thì độ hạ thấp mực nước S = 4.48 m

Bài 3:

Tóm tắt:

H = 28.5m

l0 = 12m

D = 0.22m

Q = 20 l/s = 1728 m3/ngđ

a) K =?

b) F = 30mx50m Hầm sâu: 10m Q=?

c) Qw = 25l/s Tìm S tại góc và trung điểm vách công trình

Giải:

a) K =?

Vận động ổn định của nước ngầm đến lỗ khoan không hoàn chỉnh

Theo công thức tính gần đúng R theo tài liệu thí nghiệm bơm nước tại hiện trường:

Áp dụng phương pháp của K.I.Dovlopski cho công thức tính lưu lượng nước chảy vào giếng không hoàn chỉnh qua ống lọc đặt tới đáy tầng chứa nước:

b) F = 30mx50m Hầm sâu: 10m Q=?

Mực nước ngầm cách mặt đất:

Hầm sâu 10 m Để đặt công trình lên suy ra độ hạ thấp mực nước

Dùng phương pháp giếng lớn

Lưu lượng cần bơm hút tháo khô công trình:

Áp dụng phương pháp của K.I.Dovlopski cho công thức tính lưu lượng nước chảy vào giếng không hoàn chỉnh qua ống lọc đặt tới đáy tầng chứa nước ngầm:

c) Qw = 25l/s Tìm S tại góc và trung điểm vách công trình

Tính sơ bộ số giếng cần bơm hút:

Chọn số giếng n = 2 với tổng lưu lượng bơm hút là:

Sơ đồ bố trí giếng như hình dưới:

Theo công thức tính độ cao mực nước của Poocgeimer:

Độ cao mực nước tại các góc A, B, C, D

 Độ hạ thấp mực nước tại A, B, C, D đạt yêu cầu

Độ cao mực nước tại các trung điểm của vách: M, N, P, Q

 Độ hạ thấp mực nước tại Q, N đạt yêu cầu

 Độ hạ thấp mực nước tại M, P đạt yêu cầu