CẤU TRÚC KHOAN GIẾNG – SỬA GIẾNG KHOAN
Phạm vi ứng dụng: Loại ống lọc được lựa chọn phù hợp với cấu tạo của tầng chứa nước. Nham thạch cứng, ổn định, khe nứt bé, không đùn cát: không cần đặt ống lọc. Nham thạch nửa cứng, không ổn định đá dăm cuội sỏi cỡ hạt, chiếm trên 50% khối lượng, có thể dùng các loại ống lọc sau:
Ống khoan lỗ, đường kính lỗ 10 – 25mm. Ống khe lọc, kích thước khe a* b = 150 – 250 * 10 – 15 mm. Ống khung xương, kích thước khe 200 * 12 mm
Sỏi, đá dăm, cát to có cỡ hạt từ 1-10 mm. Các hạt có kích thước từ 1 – 5mm chiếm trên 50% khối lượng dùng 1 trong các loại ống sau. Ống khoan lỗ hoặc khe dọc quấn dây ống khe dọc cuốn dây, kích thước khe 50 – 200* 2.5 – 5mm. Ống lọc có gờ nổi hoặc khe cửa sổ. Cát thô cỡ hạt 1 – 2mm chiếm trên 50% khối lượng dùng 1 trong các loại ống lọc sau. Ống khoan lỗ hoặc khe dọc quấn dây bọc lưới, mắt lưới 1* 1 – 2* 2. Ống khung xương cuốn dây, khoảng cách giữa các vòng dây từ 1 – 1.5mm. Cát trung với độ lớn 0.25 – 0.5mm chiếm trên 50% khối lượng: dùng ống lọc bọc vài lớp sỏi. CẤU TRÚC KHOAN GIẾNG – SỬA GIẾNG KHOAN
Cát mịn có cỡ hạt từ 0.1 – 0.25mm chiếm trên 50% khối lượng: dùng ống lọc bọc 2 lớp sỏi. Tính toán ống lọc. Chọn kiểu loại ống lọc: chọn kiểu loại ống lọc tùy thuộc vào cấu tạo tầng chưa nước. Xác định kích thước ống lọc. Lưu lượng giếng được xác định bằng công thức. Trong đó đường kính ống lọc, chiều dài công tác của ống lọc vận tốc nước chảy qua ống lọc vào giếng. Với K là hệ số thấm của tầng chứa nước, m/ng. Hệ số thấm K được xác định bằng thực nghiệm. Khi tính toán sơ bộ có thể lấy theo bảng 9.2 (SGK)
Khi tính toán thường chọn trước chiều dài công tác của ống lọc và xác định đường kính ống theo công thức. Trong đó lưu lượng thiết kế của giếng khoan, m3/ng chiều dài công tác của ống lọc, vận tốc nước chảy qua ống lọc, m/ng. Dựa vào các giá trị đã tính, chọn đường kính ống lọc theo tiêu chuẩn. Tính toán thiết kế giếng khoan làm việc riêng lẻ. Giếng khoan hoàn chỉnh thu nước có áp. Trước khi tiến hành bơm nước, mực nước trong giếng là mực nước tĩnh, ngang bằng với mặt phẳng áp lực a-a. Gọi độ sâu mực nước tĩnh tính đến đáy cách thủy là
CẤU TRÚC KHOAN GIẾNG – SỬA GIẾNG KHOAN
Bơm làm việc, bơm ra khỏi giếng một lưu lượng Q. Mức nước trong giếng giảm dần. Nước từ tầng chứa bắt đầu chảy vào trong giếng. Lúc đó, trong tầng chứa nước bắt đầu có sự phân bố lại áp lực nước ngầm. Phần xung quanh giếng có sự giảm áp lực, tạo thành mặt đẳng áp có dạng hình phễu, gọi là mặt cong ảnh hưởng. Cắt mặt ảnh hưởng bằng một mặt phẳng vuông góc với mặt đẳng áp và đi qua tâm giếng được đường cong ảnh hưởng. Khoảng cách từ điểm bắt đầu có sự thay đổi áp lực đến tâm giếng gọi là bán kính ảnh hưởng, ký hiệu là. Mực nước trong giếng khi bơm hỏa tiễn làm việc gọi là mực nước động (MNĐ). Hiệu sống giữa mực nước tĩnh và mực nước động gọi là độ hạ mực nước trong giếng khi bơm trên hình 9 – 15 ký hiệu là S. Đây là một đại lượng rất quan trọng khi tính toán giếng khoan. Nếu độ hạ mực nước tính ra
Nhỏ quá là chưa sử dụng hết khả năng cung cấp của tầng chứa nước. Lớn quá sẽ làm tăng áp lực toàn phần của máy bơm, do đó làm tăng chi phí quản lý. Nếu lớn quá mức là đã sử dụng quá khả năng cung cấp của tầng chứa nước. trường hợp này, giếng thường làm việc không ổn định. Khi đó cần tăng số lượng giếng lên. Khi máy bơm pentax bơm giếng khoan làm việc, nếu lưu lượng bơm đi bằng lưu lượng nước từ tầng chứa chảy vào giếng, mực nước động trong giếng sẽ không thay đổi. Chuyển động của nước ngầm vào giếng khi đó là chuyển động ổn định. Độ hạ mực nước S không thay đổi và lưu lượng khai thác cũng không thay đổi theo thời gian khai thác
CẤU TRÚC KHOAN GIẾNG – SỬA GIẾNG KHOAN
Trường hợp ngược lại là chuyển động không ổn định lưu lượng hoặc độ hạ mực nước trong giếng thay đổi theo thời gian khai thác. Việc tính toán giếng khoan ở đây là xác lập mối quan hệ giữa lưu lượng, độ hạ mực nước, bán kính ống lọc với các đặc trưng của tầng chưa nước. Trường hợp chuyển động ổn định. Lưu lượng giếng xác định theo công thức. Trong đó hệ số thấm của tầng nước. Diện tích giới hạn phần thu nước vào giếng. Với giếng khoan hoàn chỉnh thu nước có áp diện tích này bằng diện tích xung quanh của hình trụ, chiều cao bằng chiều dày tầng chưa nước m và bán kính x nào đó
Trường hợp chuyển động không ổn định. Khi không có sự cân bằng giữa lưu lượng bơm đi và lưu lượng chảy vào giếng, giếng khoan sẽ làm việc không ổn định. Trường hợp này có thể sẽ xảy ra một trong hai khả năng. Nếu bơm ra với lưu lượng không đổi thì độ hạ mực nước trong giếng sẽ thay đổi theo thời gian khai thác và được xác định theo công thức là hàm số mũ tích phân, giá trị của nó phụ thuộc vào giá trị của đối số thời gian khai thác nước bán kính ống lọc hệ số truyền áp. Nó đặc trưng cho tốc độ phân bố lại áp lực nước ngầm khi chuyển động của nước ngầm vào giếng là không ổn định là hệ số phóng thích nước hay còn gọi là hệ số nhả nước đàn hồi
CẤU TRÚC KHOAN GIẾNG – SỬA GIẾNG KHOAN
Nếu giữ độ hạ mực nước không đổi theo thời gian khai thác thì lưu lượng bơm sẽ phải thay đổi và được xác định theo công thức. Trong trường hợp thời gian khai thác nước rất lớn (khi λ ≤ 0.1) thì có thể sử dụng công thức của chuyển động ổn định để tính toán cho chuyển động không ổn định. Nhưng ở đây, bán kính ảnh hưởng R không phải là một đại lượng cố định mà nó tăng dần theo thời gian khai thác và tính theo công thức
Giếng không hoàn chỉnh thu nước có áp. Nước ngầm có áp chảy vào giếng không hoàn chỉnh với sức cản lớn hơn so với giếng hoàn chỉnh. Nếu cùng làm việc ở điều kiện thủy văn giống nhau và cùng thu một lưu lượng như nhau thì độ hạ mực nước trong giếng không hoàn chỉnh sẽ lớn hơn so với giếng hoàn chỉnh
Trong đó độ hạ mực nước trong giếng không hoàn chỉnh độ hạ mực nước trong giếng hoàn chỉnh độ hạ mực nước trong giếng do tính không hoàn chỉnh của giếng gây ra. Giá trị ∆S1 được xác định theo công thức. chiều dài công tác của ống lọc hàm số giá trị của nó được tra theo đồ thị hình 9.17 theo tỉ số. Giếng khoan hoàn chỉnh thu nước không áp. Mực nước ngầm trong tầng chứa nước A- A. Khi bơm chưa làm việc, mực nước tĩnh trong giếng, coi như ngang bằng với mức A-A. Khi bơm nước ra khỏi giếng với lưu lượng Q, mực nước trong giếng hạ dần xuống. Nước ngầm từ tầng chưa nước chảy vào trong giếng. Mực nước ở xung quanh giếng cũng hạ dần xuống tạo thành phễu hạ mực nước. Mặt tự do của phễu hạ mực nước này cũng gọi là mặt cong ảnh hưởng. Mực nước gọi là mực nước động
CẤU TRÚC KHOAN GIẾNG – SỬA GIẾNG KHOAN
Độ sâu mực nước động tính đến đáy cách thủy là h0. Đường gọi là đường cong ảnh hưởng. Trường hợp chuyển động ổn định Lưu lượng giếng được xác định theo công thức. CẤU TRÚC KHOAN GIẾNG – SỬA GIẾNG KHOAN Trong đó. Diện tích giới hạn phần thu nước vào giếng. Diện tích này bằng diện tích xung quanh của I hình trụ bán kính x, chiều cao y nào đó chiều cao y này là độ sâu mực nước ngầm phía ngoài giếng. vận tốc trung bình của dòng thấm chảy đến giếng hệ số thấm của tầng chưa nước
Độ dốc thủy lực. Trường hợp chuyển động không ổn định. Nếu giếng khoan được khai thác với lưu lượng không đổi thì độ hạ mực nước trong giếng khi bơm được xác định theo công thức. Nếu giữ cho độ hạ mực nước không đổi theo thời gian khai thác nước thì lưu lượng bơm được xác định theo công thức là hàm số mũ tích phân, đối số. CẤU TRÚC KHOAN GIẾNG – SỬA GIẾNG KHOAN…