Các thành tạo bở rời trên địa bàn Tây Nguyên có diện
phân bố rộng, chiều dày lớn và tiếp xúc trực tiếp với nước
mưa và nước mặt. Trong các thành tạo đó tồn tại các cấu
trúc có các đặc điểm địa chất thủy văn đảm bảo cho việc
lưu giữ và khai thác nguồn nước này phục sinh hoạt và sản
xuất. Giải pháp công trình gom, lưu trữ nước chân đồi và
giải pháp công trình thu gom, lưu trữ ngầm trên suối được
giới thiệu trong bài báo này là các giải pháp có tính khoa
học và thực tiễn cao.
5 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 693 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giải pháp lưu giữ và khai thác nước trong một số thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
5060(6) 6.2018
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ
Đặt vấn đề
Lưu giữ nước về mùa mưa để sử dụng vào mùa khô là giải
pháp hữu hiệu nhằm chống lại hạn hán, nhất là trong điều kiện
biến đổi khí hậu hiện nay. Đã có nhiều hình thức lưu giữ nước
khác nhau như hồ chứa, bể chứa, hồ treo được nghiên cứu
và áp dụng tại khu vực Tây Nguyên. Tuy nhiên vẫn chưa giải
quyết triệt để được vấn đề thiếu nước sinh hoạt và nước sản
xuất trong mùa khô.
Với đặc điểm thủy văn, lượng mưa và nước mặt trong mùa
mưa có trữ lượng rất lớn, thường chảy tràn và tiêu thoát gây
nên lãng phí tài nguyên, trong khi mùa khô lại thiếu nước trầm
trọng ở nhiều nơi. Mặt khác do ảnh hưởng của điều kiện tự
nhiên như khí hậu, địa chất mà các thành tạo bở rời (edQ) cũng
như các thành tạo bồi tích (aQ) có thành phần đa dạng, diện
phân bố rộng, chiều dày lớn [1-3]. Tùy theo sự tồn tại của các
thành tạo trong không gian cũng như đặc điểm địa chất thủy
văn của các thành tạo đó mà có thể hình thành được các cấu
trúc lưu giữ nước.
Lưu giữ nước trong các thành tạo bở rời là hình thức dùng
các giải pháp công trình để giữ nước lại trong các lỗ rỗng của
các thành tạo bở rời. Trên cơ sở phân tích đặc điểm địa chất
thủy văn của các thành tạo bở rời, bài báo giới thiệu giải pháp
công trình lưu trữ và khai thác nước trong các thành tạo này ở
khu vực Tây Nguyên.
Cơ sở khoa học của giải pháp
Đặc điểm chung của các thành tạo bở rời khu vực Tây
Nguyên
Các thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên được hình thành
chủ yếu do quá trình phong hóa tại chỗ và quá trình rửa trôi, bồi
tích của chính các sản phẩm phong hóa đó. Trên cơ sở sự phân
bố, phân loại các loại đá gốc có thể chia ra các thành tạo bở rời
khu vực Tây Nguyên thành các dạng sau:
- Thành tạo bở rời trên đá phong hóa Bazan: Loại thành tạo
này phủ lên khoảng 25-30% [3] diện tích bề mặt lãnh thổ Tây
Nguyên, chủ yếu phân bố ở các khu vực Pleiku, bắc Buôn Ma
Thuột, Buôn Hồ, Ea H’leo, Đắk Mil, Đức Trọng, Krông Pắk,
Đắk Nông, Di Linh. Thành tạo này có chiều dày từ 10-50 m,
lớn nhất là ở phần vòm cao nguyên Kon Hà Nừng, Đăk Nông
(đạt 32,0-82,5 m).
- Thành tạo bở rời trên đá magma xâm nhập: Trên địa bàn
Tây Nguyên thành tạo này phân bố thành các dải như sau: Dải
ở rìa phía đông, kéo liên tục từ Tu Mơ Rông xuống Krông
Pa, Chư Yang Sin; dải ở phía tây Trường Sơn, từ Đăk Glei
xuống Chư Prông, vòng qua Krông Pa theo hướng đông nam
[2]. Thành tạo này có chiều dày thay đổi từ 10-40 m.
- Thành tạo bở rời trên đá trầm tích lục nguyên: Thành tạo
này phân bố chủ yếu ở phía nam, bao gồm tỉnh Đắc Lắc và Lâm
Đồng [2]. Chiều dày của thành tạo này thường từ 5-10 m.
- Thành tạo bở rời trên đá biến chất: Phân bố chủ yếu ở phía
tây bắc, bắc và đông Tây Nguyên [2]. Thành tạo này phân bố
dưới dạng địa hình núi cao, phân cắt mạnh. Chiều dày khoảng
10-20 m.
- Thành tạo bồi tích (aQ): Phân bố dọc các thung lũng sông
suối, rải rác ở nhiều nơi [2]. Đất đá chứa nước chủ yếu là cát,
sét pha, cuội sỏi với chiều dày thay đổi từ 0,5-46 m (Krông
Pắk), thường gặp 3-5 m.
Giải pháp lưu giữ và khai thác nước
trong một số thành tạo bở rời khu vực Tây Nguyên
Nguyễn Vũ Việt1, Nguyễn Huy Vượng2*, Trần Văn Quang2, Phạm Văn Minh2
1Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam
2Viện Thủy công, Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam
Ngày nhận bài 21/11/2017; ngày chuyển phản biện 24/11/2017; ngày nhận phản biện 2/1/2018; ngày chấp nhận đăng 16/1/2018
Tóm tắt:
Lưu giữ nước trong các thành tạo bở rời là hình thức dùng các giải pháp công trình để giữ nước lại trong các lỗ rỗng
của các thành tạo bở rời. Tây Nguyên với nhiều đặc thù riêng, lượng nước mưa, nước mặt trong mùa mưa có trữ
lượng rất lớn, thường chảy tràn và tiêu thoát gây nên lãng phí tài nguyên, trong khi mùa khô lại thiếu nước trầm
trọng ở nhiều nơi, bên cạnh đó trên khu vực này các thành tạo bở rời phân bố rộng rãi với chiều dày lớn. Trên cơ
sở phân tích đặc điểm địa chất thủy văn của các thành tạo bở rời và sự tồn tại của các thành tạo này trong không
gian địa chất, bài báo giới thiệu giải pháp công trình lưu trữ và khai thác nước trong các thành tạo bở rời khu vực
Tây Nguyên.
Từ khóa: Địa chất thủy văn, khai thác, lưu trữ, Tây Nguyên, thành tạo bở rời.
Chỉ số phân loại: 2.1
*Tác giả liên hệ: Email: huyvuongdkt@gmail.com
5160(6) 6.2018
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ
Cấu trúc đặc trưng của thành tạo bở rời
Khả năng lưu giữ được nước của thành tạo ngoài các yếu tố
như thành phần hạt, độ lỗ rỗng, hệ số thấm thì còn phụ thuộc
rất nhiều vào sự tồn tại của chính thành tạo đó trong không gian
địa chất chung, hay nói cách khác là cấu trúc địa chất. Trên cơ
sở kết quả khảo sát và tài liệu thu thập được thì thành tạo bở
rời trên khu vực Tây Nguyên có thể chia thành 2 dạng cấu trúc
chính như sau:
Cấu trúc thành tạo bở rời trên đá bazan (cấu trúc 1): Mặt
cắt đặc trưng của dạng cấu trúc này có dạng như hình 1.
Trên cơ sở phân tích cấu trúc của thành tạo và các thông
số địa chất thủy văn (bảng 1), cho thấy sự vận động của
nước trong cấu trúc này có quy luật như sau: Nước mưa,
nước tưới một phần chảy tràn trên mặt đất, một phần thấm
xuống lớp 1 sau đó thấm vào lớp 2a - đây là lớp có tính lưu
thông nước trung bình có thế nằm dốc về suối, vì vậy nước
sẽ theo lớp này và xuất lộ ra ngoài bề mặt (quy luật này
được thể hiện rõ ở hình 2).
Bảng 1. Thông số địa chất thủy văn các lớp bở rời của cấu trúc dạng 1.
Lớp
Khối lượng thể
tích (g/cm3)
Khối lượng
riêng (g/cm3)
Độ lỗ
rỗng (%)
Hệ số thấm (đổ nước
hố khoan đào)
1a 1,62-1,72 2,69-2,78 40-54 6x10-6-1x10-5
1 1,57-1,69 2,72-2,87 52-65 3x10-5-1x10-4
2a - - - 1,3x10-4-5,2x10-4
2 1,55-1,74 2,70-2,88 51-66 2x10-5-6x10-5
Cấu trúc thành tạo bở rời trên đá magma, biến chất,
trầm tích lục nguyên (cấu trúc 2): Về mặt hình dạng, cấu
trúc 2 và cấu trúc 1 tương tự nhau, tuy nhiên do ảnh hưởng
của thành phần đá gốc mà thành phần cấp phối và tính thấm
nước của các lớp đất cấu tạo nên 2 thành tạo đó có những
đặc điểm khác nhau. Mặt cắt đặc trưng của cấu trúc này
được thể hiện ở hình 3, các thông số địa chất thủy văn của
cấu trúc được trình bày ở bảng 2. Nõn hố khoan đặc trưng cho
cấu trúc dạng 2 khu vực sườn đồi và lòng suối được thể hiện ở
hình 4 và 5. Các thí nghiệm xác định hệ số thấm của cát sỏi và đổ
nước hố khoan, hố đào xác định hệ số thấm của các lớp đất
được thể hiện ở hình 6 và 7.
Vận động của nước trong cấu trúc này có quy luât như
sau: Nước mưa, nước tưới một phần chảy tràn trên mặt đất,
một phần thấm xuống lớp 1, sau đó gặp lớp mặt của lớp 2 là
lớp không thấm nên nước sẽ vận động trên bề mặt tiếp giáp
này và xuất lộ ra bề mặt đất (quy luật này được thể hiện rõ
ở hình 3).
Solutions for water storage
and exploitation in some loose formations
of the Vietnam Central Highlands
Vu Viet Nguyen1, Huy Vuong Nguyen2*,
Van Quang Tran2, Van Minh Pham2
1Vietnam Academy for Water Resources (VAWR)
2Hydraulic Construction Institute, VAWR
Received 21 November 2017; accepted 16 January 2018
Abstract:
Water storage in loose formations is a method using
structure measures to keep water in the formation
pores. The Central Highlands with specific features and
high volume of rainfall and surface runoff that often
drains out, while water scarcity is very critical during
the dry season in many places of the region; in addition,
the loose formations are widely distributed across the
region with high thickness. Based on the analyses of
hydrogeological characteristics of the loose formations
and its existence in a geological space, the paper presents
structure measures for water storage and exploitation in
the loose formations of the Central Highlands.
Keywords: Central Highlands, exploitation,
hydrogeological, loose formation, storage.
Classification number: 2.1
Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 1)
1a
Lớp bồi tích (aQ), thành phần
chủ yếu là sét pha đất có tính
thấm nước yếu, mức độ lưu
thông nước yếu; chiều dày
từ 2-10,0 m, phổ biến nhất là
khoảng 2-3,0 m.
1
Sét pha, sét màu xám nâu,
nâu đỏ, lẫn dăm sạn (edQ).
Đất có tính thấm yếu, chiều
dày từ 3-5,0 m.
2a
Đới laterit thành phần là dăm
mảnh lẫn đất, đới có tính
thấm nước trung bình, chiều
dày từ 0,4-2,0 m.
2
Sét pha, sét màu xám nâu,
nâu đỏ, lẫn dăm sạn (edQ).
Đất có tính thấm yếu, chiều
dày từ 10-20,0 m.
Hình 1. Mặt cắt đặc trưng
thành tạo bở rời trên đá
bazan.
Hình 2. Nõn hố khoan đặc trưng cho cấu trúc 1.
3
Cấu trúc thành tạo bở rời trên đá bazan (cấu trúc 1): Mặt cắt đặc trưng của dạng
cấu trúc này có dạng như hình 1.
Trên cơ sở phân tích cấu trúc của thành tạo và các thông số địa chất thủy văn (bảng
1), cho thấy sự vận động của nước trong cấu trúc này có quy luật như sau: Nước mưa,
nước tưới một phần chảy tràn trên mặt đất, một phần thấm xuống lớp 1 sau đó thấm
vào lớp 2a - đây là lớp có tính lưu thông nước trung bình có thế nằm dốc về suối, vì
vậy nước sẽ t eo lớp này và xuất lộ ra ngoài ra bề mặt (quy luật này được thể hiện rõ ở
hình 2).
Bảng 1. Thông số địa chất thủy văn các lớp bở rời của
cấu trúc dạng 1.
Lớp
Khối lượng
thể tích
(g/cm3)
Khối
lượng
riêng
(g/cm3)
Độ lỗ
rỗng
(%)
Hệ số thấm (đổ
nước hố khoan
đào)
1a 1,62-1,72 2,69-2,78 40-54 6x10-6-1x10-5
1 1,57-1,69 2,72-2,87 52-65 3x10-5-1x10-4
2a - - - 1,3x10-4-5,2x10-4
1 1,55-1,74 2,70-2,88 51-66 2x10-5-6x10-5
Cấu trúc thành tạo bở rời trên đá magma, biến chất, trầm tích lục nguyên (cấu trúc
2): Về mặt hình dạng, cấu trúc 2 và cấu trúc 1 tương tự nhau, tuy nhiên do ảnh hưởng
của thành phần đá gốc mà thành phần cấp phối và tính thấm nước của các lớp đất cấu
tạo nên 2 thành tạo đó có những đặc điểm khác nhau. Mặt cắt đặc trưng của cấu trúc
này được thể hiện ở hình 3, các thông số địa chất thủy văn của cấu trúc được trình bày
Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 1)
1a
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là sét pha đất có tính thấm
nước yếu, mức độ lưu thông nước
yếu; chiều dày từ 2-10,0 m, phổ
biến nhất là khoảng 2-3,0 m.
1
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm yếu, chiều dày từ 3-5,0 m.
2a
Đới laterit thành phầ là dă
mảnh lẫn đất, đới có tính thấm
nước trung bình, chiều dày từ 0,4-
2,0 m.
2
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm yếu, chiều dày từ 10-20,0 m.
3
Cấu trúc thành tạo bở rời trên đá bazan (cấu trúc 1): Mặt cắt đặc trưng của dạng
cấu trúc này có dạng như hình 1.
Trên cơ sở phân tích cấu trúc của thành tạo và các thông số địa chất thủy văn (bảng
1), cho thấy sự vận động của nước trong cấu trúc này có quy luật như sau: Nước mưa,
nước tưới một phần chảy tràn trên mặt đất, một phần thấm xuống lớp 1 sau đó thấm
vào lớp 2a - đây là lớp có tính lưu thông nước trung bình có thế nằm dốc về suối, vì
vậy nước sẽ theo lớp này và xuất lộ ra ngoài ra bề mặt (quy luật này được thể hiện rõ ở
hình 2).
Bảng 1. Thông số địa chất thủy văn các lớp bở rời của
cấu trúc dạng 1.
Lớp
Khối lượng
thể tích
(g/cm3)
Khối
lượng
riêng
(g/cm3)
Độ lỗ
rỗng
(%)
Hệ số thấm (đổ
nước hố khoan
đào)
1a 1,62-1,72 2,69-2,78 40-54 6x10-6-1x10-5
1 1,57-1,69 2,72-2,87 52-65 3x10-5-1x10-4
2a - - - 1,3x10-4-5,2x10-4
1 1,55-1,74 2,70-2,88 51-66 2x10-5-6x10-5
Cấu trúc thành tạo bở rời trên đá magma, biến chất, trầm tích lục nguyên (cấu trúc
2): Về mặt hình dạng, cấu trúc 2 và cấu trúc 1 tương tự nhau, tuy nhiên do ảnh hưởng
của thành phần đá gốc mà thành phần cấp phối và tính thấm nước của các lớp đất cấu
tạo nên 2 thành tạo đó có những đặc điểm khác nhau. Mặt cắt đặc trưng củ cấu trúc
này được thể hiện ở hình 3, các thông số địa chất t ủy văn của cấu trúc được trình bày
Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 1)
1a
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là sét pha đất có tính thấm
nước yếu, mức độ lưu thông nước
yếu; chiều dày từ 2-10,0 m, phổ
iến nhất là khoảng 2-3,0 m.
1
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm yếu, chiều dày từ 3-5,0 m.
2a
Đới laterit thành phần là dăm
mảnh lẫn đất, đới có tính thấm
ước trung bình, chiều dày từ 0,4-
2,0 m.
2
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm yếu, chiều dày từ 10-20,0 m.
5260(6) 6.2018
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ
Bảng 2. Thông số địa chất thủy văn các lớp bở rời của cấu trúc
dạng 2.
Lớp
Khối lượng thể
tích (g/cm3)
Khối lượng
riêng (g/cm3)
Độ lỗ
rỗng (%)
Hệ số thấm (đổ
nước hố khoan,
đào)
1a 2,65-2,69 2,65-2,69 35-40 4x10-1-2x10-2
1b 1,75-1,88 2,70-2,74 30-42 1x10-5-3x10-6
1 1,67-1,78 2,68-2,73 49-61 3,2x10-4-4x10-5
2 1,71-1,88 2,71-2,79 45-51 1x10-5-4x10-6
Các thành tạo bở rời trên địa bàn Tây Nguyên có diện
phân bố rộng, chiều dày lớn và tiếp xúc trực tiếp với nước
mưa và nước mặt. Kết quả khảo sát đánh giá sự tồn tại của các
thành tạo đó trong không gian địa chất cũng như các thông
số địa chất thủy văn của các lớp đất đá cấu tạo nên các thành
tạo bở rời cho thấy có thể lưu giữ nước vào trong lỗ rỗng của
các thành tạo này và khai thác hiệu quả nguồn nước đó nếu có
được các giải pháp khoa học và công nghệ phù hợp.
Đề xuất mô hình lưu giữ và khai thác
Giải pháp lưu trữ và khai thác cho dạng cấu trúc 1
(Công trình gom, lưu trữ nước chân đồi)
a) Sơ đồ công nghệ của giải pháp (hình 8, 9):
Hình 9. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo đường A-A.
Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 2)
1a
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là cát hạt vừa lẫn cuội sỏi. Đất
có tính thấm lớn, mức độ lưu thông
nước cao, chiều dày phổ biến nhất là
khoảng 2-3,0 m.
1b
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là sét pha nhẹ màu xám vàng,
xám nâu. Đất có tính thấm nước yếu,
mức độ lưu thông nước kém.
1
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính thấm
trung bình, chiều dày từ 1,5-3,0 m.
2
Sét pha nặng, nâu đỏ đốm trắng, lẫn
dăm sạn (edQ). Đất có tính thấm
yếu, chiều dày từ 7-25,0 m.
4
ở bảng 2. Nõn hố khoan đặc trưng cho cấu trúc dạng 2 khu vực sườn đồi và lòng suối được
thể hiện ở hình 4 và 5. Các thí nghiệm xác định hệ số thấm của cát sỏi và đổ nước hố khoan,
hố đào xác định hệ số thấm của các lớp đất được thể hiện ở hình 6 và 7.
Vận động của nước trong cấu trúc này có quy luât như sau: Nước mưa, nước tưới
một phần chảy tràn trên mặt ất, một phần thấm xuống lớp 1, sau đó gặp lớp mặt của
lớp 2 là lớp không thấm nên nước sẽ vận động trên bề mặt tiếp giáp này và xuất lộ ra
bề mặt đất (quy luật này được thể hiện rõ ở hình 3).
Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 2)
1a
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là cát hạt vừa lẫn cuội sỏi đất
có tính thấm lớn, mức độ lưu
thông nước cao, chiều dày phổ
biến nhất là khoảng 2-3,0 m.
1b
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là sét pha nhẹ màu xám vàng,
xám nâu. Đất có tính thấm nước
yếu, mức độ lưu thông nước kém.
1
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm trung bình, chiều dày từ 1,5-
3,0 m.
2
Sét pha nặng, nâu đỏ đốm trắng,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm yếu, chiều dày từ 7-25,0 m.
Bảng 2. Thông số địa chất thủy văn các lớp bở
rời của cấu trúc dạng 2.
Lớp
Khối
lượng
thể tích
(g/cm3)
Khối
lượng
riêng
(g/cm3)
Độ lỗ
rỗng
(%)
Hệ số thấm (đổ
nước hố khoan,
đào)
1a 2,65-2,69 2,65-2,69 35-40 4x10-1-2x10-2
1b 1,75-1,88 2,70-2,74 30-42 1x10-5-3x10-6
1 1,67-1,78 2,68-2,73 49-61 3,2x10-4-4x10-5
2 1,71-1,88 2,71-2,79 45-51 1x10-5-4x10-6
4
ở bảng 2. Nõn hố khoan đặc trưng cho cấu trúc dạng 2 khu vực sườn đồi và lòng suối được
thể hiện ở hình 4 và 5. Các thí nghiệm xác định hệ số thấm của cát sỏi và đổ nước hố khoan,
hố đào xác định hệ số thấm của các lớp đất được thể hiện ở hình 6 và 7.
Vận động của nước trong cấu trúc này có quy luât như sau: Nước mưa, nước tưới
một phần chảy tràn trên mặt đất, một phần thấm xuống lớp 1, sau đó gặp lớp mặt của
lớp 2 là lớp không thấm nên nước sẽ vận động trên bề mặt tiếp giáp này và xuất lộ ra
bề mặt đất (quy luật này được thể hiện rõ ở hình 3).
Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 2)
1a
Lớp bồi tích (aQ), thành phầ chủ
yếu là cát hạt vừa lẫn cuội sỏi ất
có tính thấm lớn, mức độ lưu
thông nước cao, chiều dày phổ
biến nhất là khoảng 2-3,0 m.
1b
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là sét pha nhẹ màu xám vàng,
xám nâu. Đất có tính thấm nước
yếu, mức độ lưu thông nước kém.
1
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm trung bình, chiều dày từ 1,5-
3,0 m.
2
Sét pha nặng, nâu đỏ đốm trắng,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm yếu, chiều dày từ 7-25,0 m.
Bảng 2. Thông số địa chất thủy văn các lớp bở
rời của cấu trúc dạng 2.
Lớp
Khối
lượng
thể tích
(g/cm3)
Khối
lượng
riêng
(g/cm3)
Độ lỗ
rỗng
(%)
Hệ số thấm (đổ
nước hố khoan,
đào)
1a 2,65-2,69 2,65-2,69 35-40 4x10-1-2x10-2
1b 1,75-1,88 2,70-2,74 30-42 1x10-5-3x10-6
1 1,67-1,78 2,68-2,73 49-61 3,2x10-4-4x10-5
2 1,71-1,88 2,71-2,79 45-51 1x10-5-4x10-6
4
ở bảng 2. Nõn hố khoan đặc trưng cho cấu trúc dạng 2 khu vực sườn đồi và lòng suối được
thể hiện ở hình 4 và 5. Các thí nghiệm xác định hệ số thấm của cát sỏi và đổ nước hố khoan,
hố đào xác định hệ số thấm của các lớp đất được thể hiện ở hình 6 và 7.
Vận động của nước trong cấu trúc này có quy luât như sau: Nước mưa, nước tưới
một phần chảy tràn trên mặt đất, một phần thấm xuống lớp 1, sau đó gặp lớp mặt của
lớp 2 là lớp không thấm nên nước sẽ vận động trên bề mặt tiếp giáp này và xuất lộ ra
bề mặt đất (quy luật này được thể hiện rõ ở hình 3).
Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 2)
1a
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là cát hạt vừa lẫn cuội sỏi đất
có tính thấm lớn, mức độ lưu
thông nước cao, chiều dày phổ
biến nhất là khoảng 2-3,0 m.
1b
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là sét pha nhẹ màu xám vàng,
xám nâu. Đất có tính thấm nước
yếu, mức độ lưu thông nước kém.
1
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm trung bình, chiều dày từ 1,5-
3,0 m.
2
Sét pha nặng, nâu đỏ đốm trắng,
lẫn dăm sạn (edQ). Đất có tính
thấm yếu, chiều dày từ 7-25,0 m.
Bảng 2. Thông số địa chất thủy văn các lớp bở
rời của cấu trúc dạng 2.
Lớp
Khối
lượng
thể tích
(g/cm3)
Khối
lượng
riêng
(g/cm3)
Độ lỗ
rỗng
(%)
Hệ số thấm (đổ
nước hố khoan,
đào)
1a 2,65-2,69 2,65-2,69 35-40 4x10-1-2x10-2
1b 1,75-1,88 2,70-2,74 30-42 1x10-5-3x10-6
1 1,67-1,78 2,68-2,73 49-61 3,2x10-4-4x10-5
2 1,71-1,88 2,71-2,79 45-51 1x10-5-4x10-6
4
ở bảng 2. Nõn hố khoan đặc trưng cho cấu trúc dạng 2 khu vực sườn đồi và lòng suối được
thể hiện ở hình 4 và 5. Các thí nghiệm xác định hệ số thấm của cát sỏi và đổ nước hố khoan,
hố đào xác định hệ số thấm của các lớp đất được thể hiện ở hình 6 và 7.
Vận động của nước trong cấu trúc này có quy luât hư sau: Nước mưa, nước tưới
một phần chảy tràn trên mặt đất, một phần thấm xuống lớp 1, sau đó gặp lớp mặt của
lớp 2 là lớp không thấm nên nước sẽ vận động trên bề mặt tiếp giáp này và xuất lộ ra
bề mặt đất (quy luật này được thể hiện rõ ở hình 3).
Lớp Mô tả địa tầng (cấu trúc 2)
1a
Lớp bồi tích (aQ), thành phần chủ
yếu là cát hạt vừa lẫn cuội sỏi đất
có tính thấm lớn, mức độ lưu
thông nước cao, chiều dày phổ
biến nhất là khoảng 2-3,0 m.
1b
Lớp bồi tích (aQ), thành p ần chủ
yếu là sét pha nhẹ màu xám vàng,
xám nâu. Đất có tính thấm nước
yếu, mức độ lưu thông nước kém.
1
Sét pha, sét màu xám nâu, nâu đỏ,
lẫn dăm sạn (edQ). Đấ ó ính
thấm trung bình, chiều dày từ 1,5-
3,0 m.
2
Sét pha nặng, nâu đỏ đốm trắng,
lẫ dăm sạ (edQ). Đất có tính
thấm yếu, chiều dày từ 7-25,0 m.
Bảng 2. Thông số địa chất thủy văn các lớp bở
rời của cấu trúc dạng 2.
Lớp
Khối
lượng
thể tích
(g/cm3)
Khối
lượng
riêng
(g/cm3)
Độ lỗ
rỗng
(%)
Hệ số thấm (đổ
nước hố khoan,
đào)
1a 2,65-2,69 2,65-2,69 35-40 4x10-1-2x10-2
1b 1,75-1,88 2,70-2,74 30-42 1x10-5-3x10-6
1 1,67-1,78 2,68-2,73 49-61 3,2x10-4-4x10-5
2 1,71-1,88 2,71-2,79 45-51 1x10-5-4x10-6
Hình 3. Mặt cắt đặc trưng
thành tạo bở rời trên đá
magma, biến chất, trầm
tích lục nguyên.
Hình 7. Thí nghiệm đổ nước hố khoan, hố đào xác định hệ số
thấm của các lớp đất.
Hình 4. Nõn hố khoan
đặc trưng cho cấu trúc
dạng 2 khu vực sườn
đồi.
Hình 5. Nõn hố khoan đặc trưng cho
cấu trúc dạng 2 khu vực lòng suối.
Hình 6. Thí nghiệm trong phòng xác định hệ số thấm của cát sỏi.
5
Các thành tạo bở rời trên địa bàn Tây Nguyên có diện phân bố rộng, chiều dày lớn
và tiếp xúc trực tiếp với nước mưa và nước mặt. Kết quả khảo sát đánh giá sự tồn tại
của các thành tạo đó trong không gian địa chất cũng như các thông số địa chất thủy
văn của các lớp đất đá cấu tạo nên các thành tạo bở rời cho thấy có thể lưu giữ nước
vào trong lỗ rỗng của các thanh tạo này và khai thác hiệu quả nguồn nước đó nếu có
được các giải pháp khoa học và công nghệ phù hợp.
Đề xuất mô hình lưu giữ và khai thác
Giải pháp lưu trữ và ai thác cho dạng cấu trú 1 (Cô g trình gom, lưu trữ
nước chân đồi)
a) Sơ đồ công nghệ của giải pháp (hình 8, 9):
Hình 8. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ.
5
Các thành tạo bở rời trên địa bàn Tây Nguyên có diện p ân bố rộng, chiều dày lớn
và tiếp xúc trực tiếp với nước mưa và nước mặt. Kết quả khảo sát đánh giá sự tồn tại
của các thành tạo đó trong không gian địa chất cũng như các thông số địa chất thủy
văn của các lớp đất đá cấu tạo nên các thành tạo bở rời cho thấy có thể lưu giữ nước
vào trong lỗ rỗng của các thanh tạo này và khai thác hiệu quả nguồn nước đó nếu có
được các giải pháp khoa học và công nghệ phù hợp.
Đề xuất mô ình lưu giữ và khai thác
Giải pháp lưu trữ và khai thác cho dạng cấu trúc 1 (Công trình gom, lưu trữ
nước chân đ i)
a) Sơ đồ công nghệ của giải pháp (hình 8, 9):
Hình 8. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ.
5
Các thành tạo bở rời trên địa bàn Tây Nguyên có diện phân bố rộng, chiều dày lớn
và tiếp xúc trực tiếp với nước mưa và nước mặt. Kết quả khảo sát đánh giá sự tồn tại
của các thành tạo đó trong không gian địa chất cũng như các thông số địa chất thủy
văn của các lớp đất đá cấu tạo nên các thành tạo bở rời cho thấy có thể lưu giữ nước
vào trong lỗ rỗn của các thanh tạo này và khai thác hiệu quả nguồn nước đó nếu có
được các giải pháp khoa học và công nghệ phù hợp.
Đề xuất mô hình lưu giữ và khai thác
Giải pháp lưu trữ và khai thác cho dạng cấu trúc 1 (Công trình gom, lưu trữ
nước chân đồi)
a) Sơ đồ công nghệ của giải pháp (hình 8, 9):
Hình 8. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ.
5
Các thành tạo bở rời trên địa bàn Tây Nguyên có diện phân bố rộng, chiều dày lớn
và tiếp xúc trực tiếp với nước mưa và nước mặt. Kết quả khảo sát đánh giá sự tồn tại
của các thành tạo đó trong không gian địa chất cũng như các thông số địa chất thủy
văn của các lớ t đá cấu tạo nên các thành tạo bở rời cho thấy có thể lưu giữ nước
vào trong lỗ rỗng của các thanh tạo này và khai thác hiệu quả nguồn nước đó nếu có
được các giải pháp kh a học và công nghệ phù hợp.
Đề xuất mô hình lưu giữ và khai thác
Giải pháp lưu trữ và khai thác cho dạng cấu trúc 1 (Công trình gom, lưu trữ
nước chân đồi)
a) Sơ đồ công nghệ của giải pháp (hình 8, 9):
Hình 8. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ.
Hình hối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ.
5360(6) 6.2018
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ
b) Nguyên lý hoạt động của giải pháp (hình 10):
Trong nguyên lý này, hào thu nước có nhiệm vụ lưu giữ và
thu gom nước để chuyển về công trình trữ nước. Ngoài ra một
phần nước mặt, nước mưa sau khi ngấm xuống đất sẽ được
lưu lại trong đới lưu thông nước (đới 2a).
c) Tính toán lượng nước chảy vào hào thu nước:
Lượng nước tích vào hào gồm hai đại lượng chính là lượng
nước thấm trên bề mặt và lượng nước thấm qua tiết diện của
mặt cắt giữa hào thu nước và lớp 2a, được thể hiện qua công
thức sau:
Qthu = Qm + Qn (1)
trong đó: Qm là lượng nước mặt chảy tràn và thấm trực tiếp vào
hào thu nước; Qn là lượng nước ngầm trong thành tạo bở rời thấm
vào hào thu nước.
Lượng nước mặt chảy qua một đơn vị hào thu nước trong
mùa mưa được tính theo công thức [4] :
q
m
= Pe * F
lv
(2)
trong đó: q
m
là lượng nước chảy qua một đơn vị hào thu nước
trong mùa mưa; Pe là tổng độ sâu dòng chảy hiệu dụng trong
mùa mưa; F
lv
là lưu vực cho một đơn vị hào thu nước.
Lượng nước ngấm trực tiếp vào một đơn vị hào thu nước
được tính theo công thức:
Q
mn
= a *q
m
trong đó a là hệ số ngấm, thường lấy từ 0,3 đến 0,35 [5, 6].
Giả sử có hào thu nước có chiều dài là L, ta sẽ có tổng
lượng nước mặt chảy qua hào:
Q
m
=L*Q
mn
(3)
Lượng nước ngầm chảy vào hào thu nước được tính theo
công thức sau:
6
b) Nguyên lý hoạt động của giải pháp (hình 10):
Trong nguyên lý này hào thu nước có nhiệm vụ lưu giữ và thu gom nước để chuyển
về công trình trữ nước. Ngoài ra một phần nước mặt, nước mưa sau khi ngấm xuống
đất sẽ được lưu lại trong đới lưu thông ước (đới 2a).
c) Tính toán lượng nước chảy vào hào thu nước:
Lượng nước tích vào hào gồm hai đại lượng chính là lượng nước thấm trên bề mặt
và lượng nước thấm qua tiết diện của mặt cắt giữa hào thu nước và lớp 2a, được thể
hiện qua công thức sau:
Q��� = �� + �� (1)
trong đó: Qm là lượng nước mặt chảy tràn và thấm trực tiếp vào hào thu nước; Qn là lượng
nước ngầm trong thành tạo bở rời thấm vào hào thu nước.
Lượng nước mặt chảy qua một đơn vị hào thu nước trong mùa mưa được tính theo
công thức [4] :
qm = Pe * Flv (2)
trong đó: qm là lượng nước chảy qua một đơn vị hào thu nước trong mùa mưa; Pe là
tổng độ sâu dòng chảy hiệu dụng trong mùa mưa; Flv là lưu vực cho một đơn vị hào
thu nước.
Lượng nước ngấm trực tiếp vào một đơn vị hào thu nước được tính theo công thức
Qmn = a *qm
trong đó a là hệ số ngấm, thường lấy từ 0.3 đến 0.35 [5, 6].
Giả sử có hào thu nước có chiều dài là L, ta sẽ có tổng lượng nước mặt chảy qua
hào:
Qm=L*Qmn (3)
Lượng nước ngầm chảy vào hào thu nước được tính theo công thức sau:
Q� = � �
�
�
(4)
trong đó: Qn là lượng nước ngầm chảy vào hào thu nước; F là diện tích tiết diện mặt cắt
giữa hào thu nước và lớp thấm nước; K là hệ số thấm của lớp thấm nước; H/L là gradient
thấm.
Giải pháp lưu trữ và khai thác cho dạng cấu trúc 2 (Công trình thu gom, lưu trữ
ngầm trên suối)
a) Sơ đồ công nghệ của giải pháp (hình 11-14):
Hình 9. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo đường A-A.
Hình 10. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giải pháp
(4)
trong đó: Qn là lượng nước ngầm chảy vào hào thu nước; F là
diện tích tiết diện mặt cắt giữa hào thu nước và lớp thấm nước;
K là hệ số thấm của lớp t ấm nước; H/L là gradient thấm.
Giải pháp lưu trữ và khai thác cho dạng cấu trúc 2
(Công trình thu gom, lưu trữ ngầm trên suối)
a) Sơ đồ công nghệ của giải pháp (hình 11-14):
Hình 11. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ của giải pháp.
b) Nguyên lý hoạt động của giải pháp (hình 15):
Nước mặt, nước tưới theo dòng mặt và dòng ngầm được
lưu giữ lại trong hào thu nước và tầng bồi tích cuội sỏi lòng
suối (1a). Hào thu nước (5) được kết nối trực tiếp với bể thu
nước.
Hệ thống lưu giữ và khai thác nước trong tầng cuội sỏi
có các hạng mục công trình như sau:
- Tường ngầm (1) có nhiệm vụ ngăn dòng ngầm và giữ
nước lại trong tầng cuội sỏi lòng suối (1a).
- Ồng gom nước (2) có nhiệm vụ gom nước từ các ống
lọc.
- Ống lọc (3) có nhiệm vụ thu nước trong tầng cuội sỏi.
- Bể thu (4) có nhiệm vụ thu nước từ các ống gom.
- Nước từ bể thu được cấp trực tiếp đến công trình trữ
7
ì h 11. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ của giải pháp.
b) Nguyên lý hoạt động của giải pháp (hình 15):
Hình 12. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường A-A.
Hình 13. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường C-C.
Hình 14. Cắt dọc sơ đồ công nghệ theo đường B-B.
Hình 15. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giải pháp.
7
Hình 11. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ của giải pháp.
b) Nguyên lý hoạt động của giải pháp (hình 15):
Hình 12. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường A-A.
Hình 13. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường C-C.
Hình 14. Cắt dọc sơ đồ công nghệ theo đường B-B.
Hình 15. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giải pháp.
7
Hình 11. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ của giải pháp.
b) Nguyên lý oạt động của giải pháp (hình 15):
Hình 12. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường A-A.
Hình 13. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường C-C.
Hình 14. Cắt dọc sơ đồ công nghệ theo đường B-B.
Hình 15. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giải pháp.
7
Hình 11. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ của giải pháp.
b) Nguyên lý hoạt động của giải pháp (hình 15):
Hình 12. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường A-A.
Hình 13. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường C-C.
Hình 14. Cắt dọc sơ đồ công nghệ theo đường B-B.
Hình 15. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giải pháp.
7
Hình 11. Phối cảnh và mặt bằng sơ đồ công nghệ của giải pháp.
b) N uyên lý hoạt động của giải pháp (hình 15):
Hình 12. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường A-A.
Hình 13. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo
đường C-C.
Hình 14. Cắt dọc sơ đồ công nghệ theo đường B-B.
Hình 15. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giải pháp.
Hình 12. Cắt ngang sơ đồ công
nghệ theo đường A-A.
Hình 13. Cắt ngang sơ đồ
cô nghệ theo đường C-C.
ình 14. Cắt dọc sơ đồ công nghệ t eo đường B-B.
Hình 15. Sơ ồ nguyên lý hoạt động của giải pháp.
Hình 10. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giải pháp.
6
b) Nguyên lý hoạt động của giải pháp (hình 10):
Trong nguyên lý này hào thu nước có nhiệm vụ lưu giữ và thu gom nước để chuyển
về công trình trữ nước. Ngoài ra một phần nước mặt, nước mưa sau khi ngấm xuống
đất sẽ được lưu lại trong đ i lưu thông nước (đới 2a).
c) Tính toán lượng nước chảy vào h o thu nước:
Lượng nước tích vào hào gồm hai đại lượng chính là lượng nước thấm trên bề mặt
và lượng nước thấm qua tiết diện của mặt cắt giữa hào thu nước và lớp 2a, được thể
hiện qua công thức sau:
Q��� = �� + �� (1)
trong đó: Qm là lượng nước mặt chảy tràn và thấm trực tiếp vào hào thu nước; Qn là lượng
nước ngầm trong thành tạo bở rời thấm vào hào thu nước.
Lượng nước mặt chảy qua một đơn vị ào thu nước trong mùa mưa được tính theo
công thức [4] :
qm = Pe * Flv (2
trong đó: qm là lượng nước chảy qua một đơn vị t nước trong mùa mưa; Pe là
tổng độ sâu dòng chảy hiệu dụng trong mùa mưa; Flv là lưu vực cho một đơn vị ào
thu nước.
Lượng nước ngấm trực tiếp vào một đơn vị hào thu nước được tính theo công thức
Qmn = a *qm
trong đó a là hệ số ngấm, thường lấy từ 0.3 đến 0.35 [5, 6].
Giả sử có hào thu nước có chiều dài là L, ta sẽ có tổng lượng nước mặt chảy qua
hào:
Qm=L*Qmn (3)
Lượng nước ngầm chảy vào hào thu nước được tính theo công thức sau:
Q� = � �
�
�
(4)
trong đó: Qn là lượng nước ngầm chảy vào hào thu nước; F là diện tích tiết diện mặt cắt
giữa hào thu nước và lớp thấm nước; K là hệ số thấm của lớp thấm nước; H/L là gradient
thấm.
Giải pháp lưu trữ và khai t ác cho dạng cấu trúc 2 (Công trình thu gom, lư trữ
ngầm trên suối)
a) Sơ đồ công nghệ của giải pháp (hình 11-14):
Hình 9. Cắt ngang sơ đồ công nghệ theo đường A-A.
Hình 10. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của giải pháp
5460(6) 6.2018
Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ
bằng động lực.
c) Tính toán khai thác hợp lý nguồn nước trong tầng
cuội sỏi:
- Lượng nước lưu giữ lại trong hào thu nước được tính
toán theo phương pháp nêu trong các công thức 1-4.
- Lượng nước lưu giữ lại trong trong tầng cuội sỏi được
tính bằng tổng thể tích lỗ rỗng của tầng cuội sỏi trong vùng
khống chế của tường ngầm.
- Lượng nước khai thác.
Quan hệ giữa lưu lượng tưới thường được thể hiện qua
công thức sau đây:
Q
yc
= S x T (5)
trong đó: Q
yc
là lượng nước tối thiểu để tưới cho một diện
tích S (ha); T là hệ số tưới.
Như vậy để đảm bảo nhu cầu tưới thì hệ thống thu nước
phải thu được một lượng nước lớn hơn lưu lượng yêu cầu
Q
thu
= 1,2÷1,4 Q
yc
(m3/s).
Lưu lượng Q
thu
phụ thuộc vào khả năng thu nước của ống
lọc, khả năng cung cấp nước của môi trường thu nước. Quan
hệ giữa khả năng thu nước của ống lọc và lượng nước thu
được biểu thị qua công thức:
Q
thu
= q * L (6)
trong đó: q là tỷ lưu lượng (lượng nước thu được trên mỗi
mét chiều dài ống lọc, m3/s/m); L là tổng chiều dài ống lọc.
Như vậy, thiết kế hệ thống lấy nước ngầm là tìm ra được
q, L phù hợp và bố trí thiết kế phù hợp với đặc điểm địa
hình, cấu trúc địa chất thủy văn hợp nhất.
Theo giáo trình động lực học nước dưới đất [7] thì q lưu
lượng dòng chảy đến 1 m dài ống lọc được tính theo công
thức sau:
(7)
trong đó: q là lưu lượng dòng chảy đến 1 m dài ống lọc
(m3/s/m); K là hệ số thấm của môi trường (m/s); W là lưu
lượng dòng thấm ổn định do nước mặt cung cấp (m3/s); L
kc
là khoảng cách giữa hai ống lọc (m); H là khoảng cách từ
mực nước suối đến tim ống lọc (m); Z
1
là độ sâu đặt ống lọc
(m); r
o
là bán kính ống lọc (m). Các thông số này được minh
họa trong hình 16.
Hình 16. Minh họa các thông số trong công thức 7.
Kết luận
Các thành tạo bở rời trên địa bàn Tây Nguyên có diện
phân bố rộng, chiều dày lớn và tiếp xúc trực tiếp với nước
mưa và nước mặt. Trong các thành tạo đó tồn tại các cấu
trúc có các đặc điểm địa chất thủy văn đảm bảo cho việc
lưu giữ và khai thác nguồn nước này phục sinh hoạt và sản
xuất. Giải pháp công trình gom, lưu trữ nước chân đồi và
giải pháp công trình thu gom, lưu trữ ngầm trên suối được
giới thiệu trong bài báo này là các giải pháp có tính khoa
học và thực tiễn cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Quốc Dũng, Nguyễn Huy Vượng (2013), “Triển vọng
ứng dụng công trình cấp nước sinh hoạt và sản xuất kiểu đập ngầm và
hào thu nước trên địa bàn Tây Nguyên”, Tuyển tập kỷ yếu Hội thảo
quản lý bền vững đất và nước ứng phó với hạn hán, hoang mạc hóa,
lũ lụt và biến đổi khí hậu vùng Tây Nguyên.
[2] Nguyễn Việt Kì, Nguyễn Văn Tuấn (2005), “Các đặc trưng cơ
lý của vỏ phong hóa trên một số loại đá phổ biến ở Tây Nguyên”, Kỷ
yếu Hội nghị khoa học và công nghệ lần thứ 9, Trường Đại học Bách
khoa TP Hồ Chí Minh.
[3] Nguyễn Thanh (1985), “Địa chất công trình lãnh thổ Tây
Nguyên”, Tuyển tập Tây Nguyên - Các điều kiện tự nhiên và tài
nguyên thiên nhiên, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
[4] L. Huisman, T.N. Olsthoorn (1998), Artificial groundwater
recharge, Pitman advanced publishing program, London.
[5] Đoàn Văn Cánh (2010), Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất
giải pháp thu gom nước mưa đưa vào lòng đất phục vụ chống hạn và
bổ sung nhân tạo nước dưới đất vùng Tây Nguyên, Báo cáo kết quả
thực hiện đề tài độc lập cấp nhà nước mã số ĐTĐL.2007G/44.
[6] Nguyễn Huy Vượng và nnk (2014), “Bổ sung nhân tạo nước
dưới đất từ nguồn nước hồ chứa vừa và nhỏ khu vực Tây Nguyên”,
Tuyển tập Hội nghị khoa học địa lý toàn quốc lần thứ 8.
[7] Trường Đại học Mỏ - Địa chất (2012), Giáo trình động lực
học nước dưới đất.
8
Nước mặt, nước tưới theo dòng mặt và dòng ngầm được lưu giữ lại trong hào thu
nước và tầng bồi tích cuội sỏi lòng suối (1a). Hào thu nước (5) được kết nối trực tiếp
với bể thu nước.
Hệ thống lưu giữ và khai thác nước trong tầng cuội sỏi có các hạng mục công trình
như sau:
- Tường ngầm (1) có nhiệm vụ ngăn dòng ngầm và giữ nước lại trong tầng cuội sỏi
lòng suối (1a).
- Ồng gom nước (2) có nhiệm vụ gom nước từ các ống lọc.
- Ống lọc (3) có nhiệm vụ thu nước trong tầng cuội sỏi.
- Bể thu (4) có nhiệm vụ thu nước từ các ống gom.
- Nước từ bể thu được cấp trực tiếp đến công trình trữ bằng động lực.
c) Tính toán khai thác hợp lý nguồn nước trong tầng cuội sỏi:
- Lượng nước lưu giữ lại trong hào thu nước được tính toán theo phương pháp nêu
trong các công thức 1-4.
- Lượng nước lưu giữ lại trong trong tầng cuội sỏi được tính bằng tổng thể tích lỗ
rỗng của tầng cuội sỏi trong vùng khống chế của tường ngầm.
- Lượng nước khai thác
Quan hệ giữa lưu lượng tưới thường được thể hiện qua công thức sau đây:
Q yc = S x T (5)
trong đó: Q yc là lượng nước tối thiểu để tưới cho một diện tích S (ha); T là hệ số tưới.
Như vậy để đảm bảo nhu câu tưới thì hệ thống thu nước phải thu được một lượng
nước lớn hơn lưu lượng yêu cầu Qthu = 1,21,4 Q yc (m
3/s).
Lưu lượng Qthu phụ thuộc vào khả năng thu nước của ống lọc, khả năng cung cấp
nước của môi trường thu nước. Quan hệ giữa khả năng thu nước của ống lọc và lượng
nước thu được biểu thị qua công thức:
Qthu = q * L (6)
trong đó: q là tỷ lưu lượng (lượng nước thu được trên mỗi mét chiều dài ống lọc,
m3/s/m); L là tổng chiều dài ống lọc.
Như vậy, thiết kế hệ thống lấy nước ngầm là tìm ra được q, L phù hợp và bố trí thiết
kế phù hợp với đặc điểm địa hình, cấu trúc địa chất thủy văn hợp nhất.
Theo giáo trình động lực học nước dưới đất [7] thì q lưu lượng dòng chảy đến 1m
dài ống lọc được tính theo công thức sau:
(7)
trong đó: q là lưu lượng dòng chảy
đến 1 m dài ống lọc (m3/s/m); K là hệ
số thấm của môi trường (m/s); W là
lưu lượng dòng thấm ổn định do
nước mặt cu g cấp (m3/s); Lkc là
khoảng cách giữa hai ống lọc (m); H
là khoảng cách từ mực nước uối đến
tim ống lọc (m); Z1 là độ sâu đặt ống
lọc (m); ro là bán kính ống lọc (m).
Các thông số này được minh họa
trong hình 16.
Hình 16. Minh họa các thông số trong công thức 7.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 36254_117161_1_pb_0444_2098519.pdf