Thăm dò 02 giếng khoan Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài phục vụ xây dựng 01 giếng khoan khai thác

MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 4 Chương I : SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC THĂM DÒ 6 1. Vị trí địa lý 6 2. Địa hình, địa mạo 6 3. Khí tượng thuỷ văn 6 4. Dân sinh, kinh tế 7 Chương II : PHƯƠNG PHÁP VÀ KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC THĂM DÒ 8 1. Công tác thu thập tài liệu 9 2. Công tác địa vật lý 9 3. Công tác khoan địa chất thủy văn 14 4. Công tác hút nước thí nghiệm 17 5. Công tác lấy mẫu phân tích chất lượng nước 19 6. Công tác quan trắc mực nước 19 7. Trắc địa 19 Chương III : ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC THĂN DÒ 20 1. Các tầng chứa nước lỗ hổng 20 2. Tầng chứa nước khe nứt 22 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 nước thí nghiệm 24 2. Dự kiến sơ đồ khai thác và tính trữ lượng khai thác 25 Chương V : ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 29 1. Đánh giá chất lượng nước 29 2. Quá trình khai thác tác động đến môi trường xung quanh 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 CÁC PHỤ LỤC KÈM THEO 36 MỞ ĐẦU 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 và tinh thần của cán bộ công nhân viên chức và hành khách. Muốn phát triển du lịch, xây dựng nền tảng vật chất - kĩ thuật và xã hội của Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài để tiến tới hội nhập, đặc biệt là các cơ sở hạ tầng, trong đó nước là một trong những điều kiện đầu tiên đảm bảo cuộc sống của cán bộ công nhân viên 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 nay giếng G7 của cảng bị suy thoái nên thực tế lượng nước khai thác vẫn chưa đủ cấp nước cho ăn uống, sinh hoạt phục vụ cán bộ công nhân viên và hành khách. Ngày 16/3/2005 Trung Tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không đã làm việc với trung tâm ứng dụng khoa học và công nghệ Liên ĐCTV-ĐCCT miền Bắc khoan 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.

doc34 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 04/02/2013 | Lượt xem: 2198 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thăm dò 02 giếng khoan Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài phục vụ xây dựng 01 giếng khoan khai thác, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Côc hµng kh«ng viÖt nam CôM C¶NG HµNG KH¤NG MIÒN B¾C th¨m dß n­íc d­íi ®Êt Dù ¸n : X©y dùng 01 giÕng khoan thay thÕ cho giÕng khoan sè 07 - C¶ng hµng kh«ng Quèc tÕ Néi Bµi CôM C¶NG HµNG KH¤NG MIÒN B¾C LI£N §OµN §CTV-§CCT MIÒN B¾C MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 4 Chương I : SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN - KINH TẾ Xà HỘI KHU VỰC THĂM DÒ 6 1. Vị trí địa lý 6 2. Địa hình, địa mạo 6 3. Khí tượng thuỷ văn 6 4. Dân sinh, kinh tế 7 Chương II : PHƯƠNG PHÁP VÀ KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC THĂM DÒ 8 1. Công tác thu thập tài liệu 9 2. Công tác địa vật lý 9 3. Công tác khoan địa chất thủy văn 14 4. Công tác hút nước thí nghiệm 17 5. Công tác lấy mẫu phân tích chất lượng nước 19 6. Công tác quan trắc mực nước 19 7. Trắc địa 19 Chương III : ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC THĂN DÒ 20 1. Các tầng chứa nước lỗ hổng 20 2. Tầng chứa nước khe nứt 22 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 nước thí nghiệm 24 2. Dự kiến sơ đồ khai thác và tính trữ lượng khai thác 25 Chương V : ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 29 1. Đánh giá chất lượng nước 29 2. Quá trình khai thác tác động đến môi trường xung quanh 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 CÁC PHỤ LỤC KÈM THEO 36 MỞ ĐẦU 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 và tinh thần của cán bộ công nhân viên chức và hành khách. Muốn phát triển du lịch, xây dựng nền tảng vật chất - kĩ thuật và xã hội của Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài để tiến tới hội nhập, đặc biệt là các cơ sở hạ tầng, trong đó nước là một trong những điều kiện đầu tiên đảm bảo cuộc sống của cán bộ công nhân viên 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 nay giếng G7 của cảng bị suy thoái nên thực tế lượng nước khai thác vẫn chưa đủ cấp nước cho ăn uống, sinh hoạt phục vụ cán bộ công nhân viên và hành khách. Ngày 16/3/2005 Trung Tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không đã làm việc với trung tâm ứng dụng khoa học và công nghệ Liên ĐCTV-ĐCCT miền Bắc khoan 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 các kết quả khảo sát, khoan, bơm, lấy và phân tích mẫu các loại đến nay báo cáo đã hoàn 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 hiện Chương 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 chất lượng 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 và công nghệ Liên ĐCTV-ĐCCT miền Bắc luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của quí lãnh đạo Trung Tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không - Cụm Cảng hàng không miền Bắc, ban lãnh đạo Liên đoàn cùng các chuyên viên Liên đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình miền Bắc và các chuyên gia trong và ngoài ngành địa chất đã giúp đỡ tác giả hoàn thành báo cáo này. Xin chân thành cảm ơn.! CHƯƠNG I SƠ LƯỢC ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN - KINH TẾ Xà HỘI KHU VỰC THĂM DÒ 1. Vị trí địa lý Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài thuộc hai xã Phú Cường và Phú Minh thuộc huyện Sóc Sơn thành phố Hà Nội. Cách trung tâm Hà Nội 32 km; vùng nghiên cứu được giới hạn toạ độ địa lý như sau : 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, địa hình hơi nghiêng về phía sông. Độ cao tuyệt đối từ 7 đến 10m. Cấu thành bởi các lớp cát bột sét màu xám, xám vàng. + Địa hình đồi núi: ở phía Bắc độ cao tuyệt đối từ 308m (núi Sóc). Được cấu 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 đá cấu 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 hai mùa rõ rệt : mùa nóng ẩm mưa nhiều thường bắt đầu từ tháng 5 kết thúc vào tháng 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 dãy Thằn 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 công nghiệp 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 Tài nguyên 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 trạm sông Cà Lồ). - Về mùa mưa: Mực nước sông dâng cao, lòng sông chảy xiết. Mực nước cao nhất 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 åFe = 0,50mg/l; NH4+ = 0,1 mg/l, NO-3 = 0,1 mg/l, NO-2 = 0,03 mg/l; PO43= 0,20 mg/l. Nước sông Cà Lồ thuộc loại hình: Bicacbonat Can xi. Công thức Kurlov có dạng: 4. Dân sinh, kinh tế - Khu vực nghiên cứu có mạng giao thông rất thuận lợi với các đường Cao 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 hàng không 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 đai đang bị đô thị hoá mạnh đa phần dân cư ở đây làm nông nghiệp trồng lúa hoa màu, 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 nhiều khó khăn . Tại đây đã xây dựng khu chế xuất, xây dựng các nhà máy sản xuất các hàng kỹ thuật công nghệ cao phục vụ xuất khẩu, du lịch phát triển, giao lưu thương mại với thế giới qua Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài. CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP VÀ KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC THĂM DÒ Mục tiêu của đề án: Thăm dò 02 giếng khoan vùng Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài tiến hành nhằm đạt được mục tiêu chính sau : Tìm vị trí 1 lỗ khoan khai thác đáp ứng cung lượng 80 -120 m3/h và 01 giếng khoan thăm dò. Nhiệm vụ của đề án: - Làm sáng tỏ điều kiện thế nằm, chiều sâu, thành phần thạch học, chiều dày của trầm tích Đệ tứ trong khu vực nghiên cứu. - 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 không Quốc Tế Nội Bài. Bảng 1 : Khối lượng các dạng công tác khảo sát TT Hạng mục Đơn vị Khối lượng Tăng (+) 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 3 Xin giấy phép thăm dò Giấy 1 1 4 Công tác đo địa vật lý Đo sâu điện AB/2=480 Điểm 180 180 5 Công tác khoan ĐCTV Khoan thăm dò m/LK m/LK 104 104 6 Công tác hút nước - Thổi rửa lỗ khoan thăm dò m/ống lọc 32 27,18 -4,82 - Thí nghiệm Ca/LK 18/2 18/2 7 Công tác lấy, phân tích mẫu nước Mẫu 30 29 -1 Toàn diện “ 4 4 Vi lượng “ 4 4 Sắt “ 4 4 Vi trùng “ 4 3 -1 Nhiễm bẩn “ 4 4 Fenol Cyanul “ 4 4 Độ ô xy hoá “ 4 4 Hoá chất bảo vệ thực vật “ 2 2 8 Công tác quan trắc trong bơm Lần 950 950 9 Công tác trắc địa (đo toạ độ lỗ khoan bằng máy GPS) Lần 02 02 10 Gia công ống chống, ống lọc, ống lắng m 104 102,84 -1,16 11 Lập báo cáo hoàn công và can in lưu trữ BC 05 05 Để đạt được mục tiêu và nhiệm vụ trên chúng tôi đã thực hiện các dạng công việc: 1. Công tác thu thập tài liệu Để cập nhật những thông tin mới phục vụ lập báo cáo chúng tôi đã tiến hành 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 địa bao gồm công tác thu thập tài liệu địa chất, địa chất thuỷ văn đồng thời tiến hành 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 lý truyền thống để tìm ra nước ngầm rất có hiệu quả dựa trên sự thay đổi giá trị điện 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 sự biến đổi của điện trở suất của các lớp đất đá theo chiều sâu nhằm xác định độ sâu và chiều dày của các lớp đất đá. Hình 1 Hệ thiết bị đo đạc được thiết kế là hệ đo đối xứng 4 cực kiểu Slumbeger như hình vẽ dưới đây A M N B O A V Ampemeter Voltmeter 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 giữa cực M và N. Điện trở suất biểu kiến được xác định theo công thức : ρk = k.ΔU/I Trong đó : ρk : Điện trở suất biểu kiến của đất đá (Ωm); 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). Khi càng mở rộng kích thước thiết bị AB ta càng nghiên cứu được các tầng 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 4 cực đối xứng nhưng được áp dụng cho những địa bàn không có điều kiện dải dây và đặt cực phát về 2 cánh đối xứng. Khi sử dụng phương pháp này, chỉ thay đổi chiều dài 1 cực phát, cực còn lại được đặt ở phía vuông góc với phương pháp dải dây thu phát chung và phải đảm bảo khoảng xa tối thiểu là gấp 3 lần chiều dài lớn nhất của cực phát di chuyển. Điện trở suất biểu kiến được xác định theo công thức : ρk = k.ΔU/I b. Máy móc thiết bị Máy móc sử dụng cho công tác khảo sát địa vật lý tại khu vực nghiên cứu là máy thăm dò điện 1 chiều GESKA với nguồn phát là nguồn ắc quy 12V được kích lên điện thế 700V. Các thiết bị đi kèm gồm 4 cuộn tời thu và phát, 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 phương kéo dài là 3100 - 1300, khoảng cách giữa các tuyến là 10m, khoảng cách giữa các điểm đo trên tuyến là 5m. Bảng 2: Số tuyến và số điểm đo TT Tuyến đo Chiều dài tuyến đo (m) Số điểm đo Đo sâu Đo kiểm tra 1 TI 50 11 1 2 TII 40 9 1 3 TIII 35 8 1 4 TIV 30 7 1 5 TV 5 2 0 6 TVI 15 4 0 Tổng cộng 180 41 4 b.Trạm sửa chữa 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: Số tuyến và số điểm đo TT Tuyến đo Chiều dài tuyến đo (m) Số điểm đo Đo sâu Đo kiểm tra 1 TI 85 18 2 2 TII 15 4 0 Tổng cộng 100 22 2 c.Trạm phát Các tuyến khu vực này được bố trí gần song song với nhau, dựa vào các tường rào hay các bờ ruộng và dàn trải trên toàn bộ diện tích khu vực. Khoảng cách giữa các tuyến đo từ 20 - 40m, khoảng các giữa các điểm đo trên tuyến là 10m. Riêng tuyến T-III các điểm đo có khoảng cách là 20m. Bảng 4: Số tuyến và số điểm đo TT Tuyến đo Chiều dài tuyến đo (m) Số điểm đo Đo sâu Đo kiểm tra 1 T-III 180 10 0 2 T-II 190 20 0 3 T-I 190 20 2 4 T0 190 20 2 5 TI 110 12 1 6 TII 110 12 1 7 TIII 110 12 1 Tổng cộng 1080 106 7 2.2. Tổng hợp và phân tích số liệu Sau khi khảo sát, đo đạc thực địa, xử lý phân tích tài liệu. Chúng tôi có một số nhận định sau: Khu vực cảng hàng không quốc tế Nội Bài nằm ở phần rìa vùng trũng Hà Nội với phần móng sâu là các thành tạo có tuổi Triat nên việc tìm kiếm nước ngầm bằng phương pháp đo sâu điện tại đây nhằm đánh giá chiều sâu, chiều dày của lớp cuội sỏi sạn nằm ở phần đáy các thành tạo Đệ tứ. Việc xác định vị trí đặt lỗ khoan thăm dò là xác định các vị trí có chiều dày lớp cuội sỏi lớn và nằm ở dưới sâu hơn so với những vị trí xung quanh. Ngoài ra còn phải tính đến khoảng xa giữa các giếng khoan để đảm bảo các giếng khai thác không chịu ảnh hưởng lẫn nhau trong quá trình sử dụng về sau. Chúng tôi chia đất đá khu vực Cảng Hàng không Quốc tế Nội Bài thành 5 lớp với chiều dày và điện trở suất khác nhau, các lớp từ trên xuống dưới dự đoán gồm: Lớp đất trên mặt, lớp sét bột, lớp cát, lớp cuội sỏi và tầng móng là sét kết. 2.2.1. Khu An ninh: Lớp đất trên mặt có chiều dày từ 2¸3m với điện trở suất từ 50¸110Wmm. Lớp sét bột có chiều dày từ 10¸15m với điện trở suất từ 150¸250Wmm. Lớp cát có chiều dày từ 10¸18m với điện trở suất từ 70¸130Wmm Lớp cuội có chiều dày từ 20¸29m với điện trở suất từ 160¸300Wmm Phần móng sét kết có điện trở suất từ 30¸80Wmm. Từ các lát cắt địa điện xây dựng trên cơ sở phân tích định lượng các điểm 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 Wmm; Lớp sét bột có chiều dày từ 5¸10m với điện trở suất từ 260¸350 Wmm; Lớp cát có chiều dày từ 10¸20m với điện trở suất từ 20¸30Wmm; Lớp cuội có điện trở suất từ 100¸200Wmm. Toàn bộ khu vực này có phần đáy lớp cát (cũng là phần mái của lớp cuội sỏi) nằm ở độ sâu không lớn và ít biến đổi, chỉ khoảng 20¸22m, với đặc điểm chung của khu vực nghiên cứu thì tầng cuội sỏi chứa nước tại địa điểm trạm sửa chữa là không dày và nằm khá nông, ít có sự thay đổi. Chính vì vậy chúng tôi 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 nhiều cát min trắng, khả năng giữ ẩm kém nên điện trở suất lớp trên mặt này thay đổi rất 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 từ 50¸150Wmm, một số vị trí có điện trở suất 500¸600 Wmm. Lớp sét bột có chiều dày từ 2¸8m với điện trở suất từ 1000¸1600Wmm, một số vị trí có điện trở suất 400¸500Wmm. Lớp cát có chiều dày từ 10¸20m với điện trở suất từ 250¸600 Wmm; Lớp cuội có chiều dày từ 20¸30m với điện trở suất từ 400¸900 Wmm; Phần móng sét kết có điện trở suất từ 30¸70 Wmm. Từ các lát cắt địa điện chúng tôi xác định vị trí đặt lỗ khoan thăm dò TD7 tại điểm đo sâu 20/TI. Đây là vị trí được xác định là có chiều dày và chiều sâu của 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 lọc phù 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 УРБ- 3A3-01, УРБ- ZAM. * 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 đến các công trình xây dựng có trước ở xung quanh giếng khoan; tháp khoan được cân 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 đạt được 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 g = 1,15-1,3 g/cm3 cho khoan ở phần 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 và chủng loại theo đúng thiết kế. Việc kết cấu ống chống, ống lọc tại mỗi lỗ khoan phù hợp với cột địa tầng 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 m khoan. Bảng 5 : Khối lượng công tác khoan SHLK Chiều sâu (m) Khoan lấy mẫu Kết cấu F141 Ghi chú ống chống từ…đến…m ống lọc từ…đến…m Ống lắng từ…đến…m LKTD7 52,00 52,00 +0,72-34,0 34,0-48,0 48,0-51,5 LKTD LKTD8 52,00 52,00 +0,4-32,32 32,32-45,5 45,5-50,22 LKTD Tổng 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 F141 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 đạt chiều 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 chất lượng công tác hút nước thí nghiệm. 4.2. Hút nước thí nghiệm: Phương pháp hút với Qmax và được khống chế với lưu lượng ổn định ngay từ đầu. Lưu lượng được đo ván hình thang, đảm bảo nước chảy 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 Công nghiệp 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 toán thông 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 TT Số hiệu lỗ khoan Phê duyệt Thực hiện Ghi chú Thổi rửa Thí nghiệm (kíp) Thổi rửa Thí nghiệm (kíp) m ống lọc m ống lọc 1 LKTD7 16 9 14,0 9 Xác định độ giàu nước tính TSĐCTV 2 LKTD8 16 9 13,18 9 Xác định độ giàu nước Tính toán TSĐCTV Tổng 32 18 27,18 18 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 phân tích toàn diện, 4 mẫu phân tích vi lượng, 4 mẫu phân tích nhiễm bẩn, 4 mẫu phân tích sắt, 4 mẫu phân tích độ ô xy hoá, 3 mẫu phân tích vi trùng, 4 mẫu phân tích cyanua phenol và 2 mẫu phân tích thuốc bảo vệ thực vật. Cách lấy mẫu và vận chuyển mẫu tuân theo đúng qui định. Mẫu vi trùng , nhiễm bẩn và mẫu sắt gửi ngay trong ngày. Riêng mẫu sắt được axit hoá (H2SO4-0,1M). - Mẫu hoá toàn diện, mẫu vi lượng 17 chỉ tiêu (Al, As, Ba, Bo, Ca, Cr, Cu, F, Pb, Mn, Hg, Mo, Ni, Se, Zn, Br, I, Sb). - Cyanua phenol được gửi ở Viện Hoá học - Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia. - Mẫu vi trùng : gửi Viện Vệ sinh dịch tễ Hà Nội. - Mẫu sắt, nhiễm bẩn (NO3-, NO2-, NH4+) ; mẫu phân tích thuốc bảo vệ thực vật gửi tại Viện Hoá học - Trung tâm khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia. Bảng 7 : Khối lượng mẫu TT Số hiệu lỗ khoan Toàn diện Vi lượng Nhiễm bẩn Sắt Vi trùng CN- Fenol Độ ôxy hoá BVTV Tổng 1 TD7 1 1 1 1 1 1 1 1 8 2 TD8 1 1 1 1 1 1 1 7 3 Trạm nước 2 2 2 2 1 2 2 1 14 Phê duyệt 4 4 4 4 4 4 4 2 30 Thực hiện 4 4 4 4 3 4 4 2 29 Các mẫu được lấy cuối đợt bơm thí nghiệm. (Cuối đợt lấy mỗi loại 1 mẫu tại trạm bơm nước thô). 6. Công tác quan trắc mực nước Khi bơm thí nghiệm các lỗ khoan TD7, TD8, đều tiến hành quan trắc mực nước và lưu lượng của tất cả các lỗ khoan Cảng hàng không với tần số 8 giờ 1 lần riêng lỗ khoan G7 cũ quan trắc với tần số như lỗ khoan hút nước thí nghiệm. Tổng cộng số lần quan trắc mực nước: 950 lần. 7. Trắc địa Toạ độ lỗ khoan được đo trước khi máy vào vị trí khoan và sau khi máy ra khỏi vị trí. Xác định toạ độ lỗ khoan bằng máy GPS với khối lượng 04 lần tại 02 lỗ khoan. CHƯƠNG III ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN VÀ HIỆN TRẠNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT KHU VỰC THĂN DÒ Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài nằm ở rìa thung lũng, cách thành đá gốc về phía Bắc khoảng 3 ¸4 km. Căn cứ vào thành phần thạch học, tướng đá, các đặc điểm địa chất thuỷ văn như tính thấm, độ giàu nước, đặc điểm thuỷ động lực. Tác giả chia thành các phân vị địa chất thuỷ văn sau: 1. Các tầng chứa nước lỗ hổng 1.1. Tầng chưa nước lỗ hổng áp yếu pleistocen trên (qp2) Tầng có diện phân bố khá rộng trong vùng nghiên cứu. Thành phần chủ yếu là cát trung thô, phần dưới đôi nơi có sạn. Chiều dày của tầng thay đổi từ 3,5m (LKM14) đến 22,0m (LK43-PY)m, trung bình toàn vùng là 13,38 m. Trong vùng nghiên cứu chúng tôi đã tiến hành khoan thăm dò 02 lỗ khoan có chiều sâu nóc tầng thay đổi từ 6,0 (LKTD8) đến 6,5m (LKTD7), chiều sâu đáy tầng thay đổi từ 19,0 (LKTD8) đến 23,0 (LKTD7), chiều dày của tầng thay đổi từ 13,0 (LKTD8) đến 16,5 (LKTD7), chiều dày trung bình của vùng nghiên cứu là 16,25m. Toàn vùng nghiên cứu chỉ có 1 lỗ khoan được tiến hành thí nghiệm là lỗ khoan M14. Kết quả cho thấy tầng có độ giàu nước trung bình lưu lượng từ 1,19m (LKM14) đến 4,17m (LK43-PY). Chiều sâu thế nằm mực nước từ 1,15m (LKM14) đến 4,67m (LK43-PY). Nước tàng trữ trong tầng thuộc nước nhạt, mềm kiểu Bicacbonat - Natri. Công thức KurLov : M0,13 Hàm lượng sắt trong nước rất cao lên tới 9 mg/l. Nguồn cung cấp cho tầng là nước mưa, nước mặt, nước tưới, nguồn thoát ra sông và nhân dân dùng nước ăn uống sinh hoạt. Tầng chứa nước qp2 thường được ngăn cách với tầng chứa nước qp1 bởi tầng sét cách nước. 1.2. Tầng chứa nước lỗ hổng, áp lực pleistocen dưới - giữa ( qp1) Tầng phân bố hầu hết vùng nghiên cứu. Đây là tầng chứa nước chính được dùng để cung cấp cho dân cư Hà Nội nói chung và Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài nói riêng. Đất đá chủ yếu gồm cát, sạn, sỏi, cuội tướng lòng sông. Vì vùng nghiên cứu là vùng ven rìa của đồng bằng nên chiều dày tầng thay đổi từ 2,50m (LK608-62) đến 27,0m (LK607-62), trung bình là 16,64m; chiều sâu nóc đáy thay đổi từ 12,5m (LK20HN) đến 27m (LK608-62): chiều sâu đáy tầng từ 22,4m (LK 20HN) đến 59m (LK14HN). Trong 8 lỗ khoan thí nghiệm thì 7 lỗ khoan đều có lưu lượng > 5 l/s và 1 lỗ khoan có lưu lượng < 5 l/s, tỷ lưu lượng từ 0,58 đến 6,77 l/sm tầng được xếp vào loại giàu đến rất giàu nước. Tại vùng nghiên cứu chúng tôi đã tiến hành khoan thăm dò 02 lỗ khoan có chiều sâu nóc tầng thay đổi từ 23,0m (LKTD7) đến 28,0m (LKTD7); chiều sâu đáy tầng thay đổi từ 45,5m (LKTD8) đến 48,0m (LKTD7); chiều dày tầng chứa nước thay đổi từ 17,5m (LKTD7) đến 25,0m (LKTD8). Chiều sâu thế nằm mực nước tĩnh thay đổi từ 5,21 (LKTD7) đến 5,61m (LKTD8), lưu lượng thay thay đổi từ 14,4 (LKTD8) đến 18,5 l/s (LKTD7); tỷ lưu lượng từ 2,12 (LKTD8) đến 3,45 l/sm (LKTD7). Bảng 8 : Kết quả hút nước thí nghiệm trong tầng chứa nước (qp1) TT SHLK Chiều sâu (m) Ht (m) Q (l/s) S (m) q (l/sm) Km (m2/ng) C.dày C.N (m) 1 2-54 72,20 4,35 5,66 9,67 0,58 360 12,80 2 607-62 70,00 5,18 21,12 3,13 6,77 1200 27,00 3 608-62 55,00 4,85 9,90 10,48 3,94 2,50 4 612-62 80,0 2,60 23,30 6,13 3,83 800 21,00 5 613-62 80,00 4,86 19,38 6,15 3,15 700 16,40 6 14-HN 60,00 26,90 7 20-HN 25,00 1,33 4,54 1,90 2,39 140 9,90 8 LKTD7 52,0 5,21 18,5 5,37 3,45 1044 14,8 9 LKTD8 52,0 5,61 14,4 7,10 2,03 615 14,9 Trung bình 16,64 Nước tầng chứa qp1 tại tại khu vực thăm dò là nước siêu nhạt (tổng cặn sấy thay đổi từ 0,0987 - LKTD7 đến 0,110 g/l - nước thô lấy ngày 6/12/2005), nước rất mềm (tổng độ cứng từ 0,24 mge/l tại LKTD7 đến 0,44 mge/l mẫu nước thô lấy ngày 06/12/2005), nước trung tính (độ pH thay đổi từ 6,6 ở LKTD7 đến 7,2 ở LKTD8), nước trong, vị nhạt, thuộc kiểu Bicarbonat magne hoặc Bicarbonat. Hàm lượng sắt trong nước từ 8,9 mg/l (LK14HN) đến 12 mg/l (LK 20HN) hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều cần xử lí trước khi sử dụng. Công thức KurLôv : LK 20-HN : LKTD8 : (mẫu lấy ngày 6/12/2005) LKTD7 : (mẫu lấy ngày 12/12/2005) Nguồn cung cấp cho tầng là nước mưa, nước mặt, nước từ tầng trên và dưới nó. Nguồn thoát ra mạng xâm thực địa phương và do dân khai thác. 2. Tầng chứa nước khe nứt Tầng chứa nước khe nứt áp lực trong trầm tích Neogen hệ tầng Vĩnh Bảo ( n2) Bị phủ hoàn toàn chỉ phát hiện tại các lỗ khoan ven sông Hồng. Tại khu vực nghiên cứu không có lỗ khoan nào nghiên cứu Neogen. Theo tài liệu nghiên cứu một số nơi thì nước trong tầng Neogen dải ven sông Hồng tương đối giàu. Tại khu vực khoan thăm dò chiều sâu nóc tầng thay đổi từ 45,5 (LKTD8) đến 48,0 m (LKTD7). Còn lại là nghèo đến rất nghèo. Trong hai lỗ khoan hút nước thì 1 lỗ khoan có lưu lượng > 1,0 l/s và 1 lỗ khoan có lưu lượng < 1,0 l/s, tỷ lưu lượng từ 0,035 đến 0,04 l/sm tầng được xếp vào loại nghèo nước. Chiều sâu thế nằm mực nước thay đổi từ 2,02m đến 3,46 m. Nước nhạt có tổng khoáng hoá thay đổi từ 0, 242 đến 0,290 g/l. 3. Các tầng không chứa nước đến cách nước 3.1. Tầng cách nước Pleistocen trên (aQ13 vp) Được phân bố hầu hết diện tích vùng nghiên cứu, đất đá cấu thành gồm sét, sét pha màu nâu, đa phần có màu loang lỗ, đôi nơi là sét pha bột, sét bùn lẫn tàn tích thực vật màu đen, xám đen. Tầng có tính thấm yếu gần như cách nước. 3.2. Tầng cách nước Pleistocen giữa trên (aQ12-3 hn) Tầng có vị trí nằm dưới tầng qp2 và trên tầng qp1, đất đá cấu thành gồm sét, sét bột đôi nơi lẫn cát nhỏ. Tại (LKTD8) nóc tầng thay đổi từ 19m đến 28m; tầng có chiều dày từ 7m (LK608-62 và LKTD8) đến 18,1m (LK14HN). Các kết quả nghiên cứu trước đây tại các lỗ khoan cho thấy tầng được xếp vào loại chứa nước yếu đến cách nước. CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN TRỮ LƯỢNG KHAI THÁC NƯỚC DƯỚI ĐẤT 1. Tính toán thông số địa chất thuỷ văn theo tài liệu hút nước thí nghiệm Các nghiên cứu của các nhà khoa học Xô viết (Liên xô trước đây) đã chỉ ra rằng để xác định thông số địa chất thuỷ văn của các tầng chứa nước lỗ hổng thích hợp hơn cả là dùng phương pháp Jacov Bảng 9: Công thức tính toán thông số địa chất thuỷ văn S – lgt S - lgr S - lgt/r2 Km = Km = km = lga = 2lgr – 0,35 + lga = – 0,35 - lgt lga = - 0,35 Ở đây : Km - độ dẫn nước của tầng chứa, m2/ng; a - hệ số truyền áp (hay truyền mực nước), m2/ng; Q- lưu lượng hút nước, m3/ng; A, C - tung độ ban đầu và hệ số góc của đồ thị. Bảng 10 : Kết quả xác định thông số địa chất thủy văn dùng tính toán trữ lượng SHLK Thông số Đơn vị S-lg (t) S-lg (t/r2) Theo GWW Thông số chọn LKTD7 km m2/ng 1044 1037 1044 LKTD8 km m2/ng 615 615 631 615 a m2/ng 104 Trung bình Kmtb m2/ng 829,5 834 829,5 2. Dự kiến sơ đồ khai thác và tính trữ lượng khai thác 2.1. Hiện trạng khai thác nước Hiện tại Cảng Hàng không sân bay Quốc tế Nội Bài đã khoan 06 giếng trong đó sử dụng được 05 giếng với tổng lưu lượng là 3744 m3/ngày cụ thể được thống kê ở bảng sau : Bảng 11 : Vị trí, cấu trúc và hiện trạng khai thác nước của các giếng trong khu vực SHG N¨m khai th¸c ChiÒu s©u (m) To¹ ®é CÊu tróc Ht (m) H® (m) S (m) Q (l/s) q (l/sm) C«ng suÊt m¸y (m3/h) Thêi gian khai th¸c (h) Ghi chó X Y Chèng f (mm) chiÒu s©u (m) Läc f (mm) ChiÒu s©u (m) G2 1999 50,20 2345664,0 584087,0 f 375 24,30 f215 30,0-45,7 5,70 16,50 10,80 23,45 2,17 80,00 16 Ho¹t ®éng G3 1990 21,65 2345541,0 584250,0 f325 14,5 f325 14,5-21,5 6,40 10,40 4,00 8,00 2,00 30,00 16 Ho¹t ®éng G4 1991 25,00 2345503,8 583503,6 f325 15,0 f325 15,0-22,0 6,00 8,70 2,70 11,34 4,20 30,00 16 Ho¹t ®éng G5 1999 49,00 2345567,0 583865,1 f375 27,90 f215 30,5-35,2 37,8-45,0 5,70 9,08 3,38 13,66 4,04 40,00 16 Ho¹t ®éng G6 1993 45,00 2345509,0 584388,1 f325 24,0 f325 24,0-32,0 6,10 9,10 3,00 22,20 7,40 48,00 18 Ho¹t ®éng f215 32,0-42,0 G7 48,00 2345544,2 584570,4 f273 25,0 f219 34,2-44,2 6,20 10,23 4,03 12,00 2,98 60,00 BÞ háng 2.2. Lựa chọn lưu lượng giếng khai thác Qua kết quả khoan thăm dò 02 lỗ khoan. Chúng tôi chọn lỗ khoan TDG7 - Khu Trạm Phát để xây dựng 01 giếng khoan khai thác đáp ứng yêu cầu nước là 80 - 120m3/h. 2.3. Bố trí công trình khai thác Dựa vào đặc điểm địa chất địa chất thuỷ văn và công suất yêu cầu, tác giả bố trí lỗ khoan khai thác là LKTD7 - Khu Trạm phát để xây dựng 01 giếng khoan khai thác trên diện tích khuôn viên của Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài. Để tính toán mạng hợp lý cần thiết phải lựa chọn các thông số, sơ đồ bố trí các lỗ khoan khai thác trên diện tích mặt bằng cho trước của Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài sao cho mạng đó phù hợp nhất với điều kiện địa chất thuỷ văn. Tác giả bố trí lỗ khoan dạng diện tích, khoảng cách giữa các lỗ khoan từ 300-500m. 2.4. Tính toán dự báo mực nước hạ thấp tại các giếng khai thác dự kiến 2.4.1. Nguyên tắc chung Trữ lượng khai thác nước dưới đất là khối lượng nước dưới đất có thể nhận được bởi công trình lấy nước hợp lí về phương diện kinh tế, kĩ thuật ứng với động thái cho trước và có chất lượng nước thỏa mãn đòi hỏi của bên yêu cầu suốt trong thời hạn tính toán. Thực tế thời hạn tính toán thường lấy bằng thời hạn khấu hao của công trình lấy nước 27 năm. Nhiệm vụ này được giải quyết trên cơ sở tính toán địa chất thủy văn đối với công trình lấy nước và bao gồm : xác định lưu lượng và mực nước hạ thấp công trình lấy nước trong hoàn cảnh thiên nhiên cụ thể có tính đến sự can nhiễu của các công trình lân cận nằm trong diện tích nghiên cứu của tầng chứa nước; dự đoán khả năng thay đổi chất lượng nước theo thời gian do tác động của môi trường bao quanh. Ở đây tác giả chọn phương pháp thuỷ động lực để tính toán trữ lượng nước dưới đất với vỉa áp lực vô hạn. S = S0 + Trong đó : S0 : mực nước hạ thấp do chính cụm giếng DSi : mực nước hạ thấp do hoạt động của cụm giếng lân cận thứ i gây ra S0 = ; DSi = Trong đó: Q0, Qkti - lưu lượng hút nước thí nghiệm của lỗ khoan tính toán và lưu lượng khai thác của lỗ khoan can nhiễu thứ i, m3/ng; Km - độ dẫn nước, m2/ng; a - hệ số truyền áp, m2/ng ; r0 - bán kính lỗ khoan tính toán (m); ri - khoảng cách từ lỗ khoan can nhiễu thứ i đến lỗ khoan tính toán, m; tkt- thời hạn khai thác tính toán, ngày ; 2.4.2- Tính toán trữ lượng khai thác nước dưới đất Để tính toán trữ lượng khai thác nước dưới đất tại lỗ khoan TDG7, tác giả đã tuân theo các nguyên tắc sau: - Lưu lượng dùng tính khai thác lỗ khoan được lấy bằng lưu lượng thực hút nước thí nghiệm và lưu lượng dự kiến khai thác; - Thời hạn dùng để tính toán trữ lượng (tkt) được sử dụng là 27 năm Khoảng cách và lưu lượng các lỗ khoan trong khu vực đến lỗ khoan tính toán từ lỗ khoan tính toán đến các lỗ khoan can nhiễu trong khu vực 2.4.3. Tính toán mực nước hạ thấp tại 2 lỗ khoan thăm dò với lưu lượng thực hút thí nghiệm Bảng 12 : Khoảng cách (ri) từ lỗ khoan tính toán đến lỗ khoan can nhiễu (m) Số hiệu LK G2 G3 G4 G5 G6 LKTD7 LKTD8 LKTD7 671,24 452,37 955,48 681,06 370,74 0,00 469,09 LKTD8 472,31 340,48 949,18 528,74 223,65 469,09 0,00 Bảng 13 : Kết quả tính toán chiều sâu mực nước hạ thấp của 2 lỗ khoan thăm do theo phương pháp thuỷ động lực (m) SHLK S0 DS Ht Chiều sâu mực nước hạ thấp TT STT MNHT cho phép đến nóc tầng chứa nước Scp G2 G3 G4 G5 G6 TDG7 TDG8 LKTD7 2,99 1,21 0,46 0,49 0,67 1,37 1,12 5,21 13,52 33,2 LKTD8 3,95 1,34 0,51 0,50 0,69 1,55 0,85 5,61 14,99 30,6 2.4.4. Dự báo mực nước hạ thấp tại 1 lỗ khoan khai thác dự kiến (LKTD7) với lưu lượng 1920 m3/ng. a. Thiết kế giếng khoan khai thác dự kiến Giếng khoan sâu 52,5m; đường kính khoan f500; chống ống f273 và f 219, ống lọc Johnson f219 có khe hở 2,0-2,5mm. Chiều dài hoạt động nhỏ nhất của ống lọc tương ứng 12m. (xem phụ lục 4) b. Tính lưu lượng khai thác dự kiến được xác định theo công thức ; ; Trong đó : Q - Lưu lượng lỗ khoan (m3/ng); l - Chiều dài ống lọc (m); r0 - Bán kính lỗ khoan (m); vnp - Vận tốc nước chảy vào lỗ khoan (m/ng); K - Hệ số thấm của đất đá (m2/ng). Tại lỗ khoan TDG7 biết : vnp = 233 m2/ng; l =12m, r0 = 0,1095m, Þ Q = 1923 m3/ng c. Dự báo mực nước hạ thấp tại giếng khai thác dự kiến và các giếng đang khai thác trong khu vực. Bảng 14 : Kết quả tính toán chiều sâu mực nước hạ thấp theo phương pháp thuỷ động lực (m) SHLK S0 DS Ht Chiều sâu mực nước hạ thấp TT STT MNHT cho phép đến nóc tầng chứa nước Scp G2 G3 G4 G5 G6 LKKTG7 4,36 1,21 0,46 0,49 0,67 1,37 5,21 13,77 33,2 Từ bảng 14 ta thấy chiều sâu mực hạ thấp tính toán STT<< Scp chiều sâu mực nước hạ thấp cho phép đến nóc tầng chứa nước. Điều đó khẳng định lỗ khoan khai thác dự kiến (LKKTG7) khu Trạm phát - Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài hoàn toàn thoả mãn khai thác với Q = 1923 m3/ng (ứng với Q = 80 m3/h). CHƯƠNG V ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 1. Đánh giá chất lượng nước Nước tầng chứa qp tại tại khu vực thăm dò là nước nhạt (tổng cặn sấy thay đổi từ 0,0987 - LKTD7 đến 0,109 g/l - LKTD8), nước rất mềm (tổng độ cứng từ 0,24 mge/l tại LKTD7 đến 0,36 mge/l tại LKTD8), nước trung tính (độ pH thay đổi từ 6,6 ở LKTD7 đến 7,2 ở LKTD8), nước trong, vị nhạt, thuộc kiểu bicarbonat magne hoặc bicarbonat. Công thức KurLôv của nước ở 2 lỗ khoan thăm dò: LKTD8 : (mẫu lấy ngày 6/12/2005) LKTD7 : (mẫu lấy ngày 12/12/2005) 1.1. Về phương diện vi sinh : Bảng 15 : Kết quả phân tích mẫu vi sinh STT Số hiệu mẫu Đơn vị tính Chỉ tiêu phân tích Ghi chú Coliforms E.Coli 1 LKTD7 Con/100ml 0 0 12/12/2005 2 LKTD8 Con/100ml 5 0 07/12/2005 3 Mẫu nước thô Con/100ml 0 0 12/12/2005 TCCP 1329/2002/QĐ-BYT Con/100ml 0 0 Các chỉ tiêu phân tích Coliforms và Ecoli tại LKTD7 và mẫu nước thô của trạm nước đều nằm trong giới hạn cho phép. Riêng với LKTD8 thì mẫu nước phân tích có Coliforms vượt chỉ tiêu cho phép cần phải xử lý trước khi sử dụng, còn chỉ tiêu Ecoli thì vẫn nằm trong giới hạn cho phép (theo tiêu chuẩn 1329/2002/QĐ-BYT) 1.2. Về phương diện đại nguyên tố : Hầu hết các chỉ tiêu đại nguyên tố đều thoả mãn TCCP nước dùng cho ăn uống sinh hoạt. Hàm lượng các nguyên tố trong 4 mẫu nước cho kết quả như sau: K+ biến đổi từ 1,84 (LKTD8) đến 2,15 mg/l (mẫu nước thô lấy ngày 6/12/2005); Na+ biến đổi từ 2,33 (mẫu nước thô lấy ngày 12/12/2005) đến 4,86 mg/l (LKTD7); hàm lượng Ca+2 biến đổi từ 4,8 (LKTD7) đến 9,6 mg/l (mẫu nước thô lấy ngày 6/12/2005); Mg+2 biến đổi từ 2,88 (LKTD7) đến 4,8mg/l (LKTD8); Cl- biến đổi từ 15,98 (mẫu nước thô lấy ngày 12/12/2005) đến 10,65 mg/l (LKTD8); HCO3- biến đổi từ 48,8 (mẫu nước thô lấy ngày 12/12/2005) đến 73,2 mg/l (LKTD8); SO4-2 biến đổi từ 1,248 (LKTD8) đến 2,942 mg/l (mẫu nước thô lấy ngày 6/12/2005). Riêng hàm lượng Fe trong nước cao hơn TCCP nhiều lẫn: 9,78 (mẫu nước thô lấy ngày 12/12/2005) đến 10,69 mg/l rất cần có biện pháp xử lí trước khi đưa vào sử dụng (phụ lục 3). 1.3. Về phương diện nhiễm bẩn : Kết quả phân tích 4 mẫu nước cho thấy tất các chỉ tiêu đều nhỏ hơn giới hạn cho phép (theo tiêu chuẩn 1329/2002/QĐ-BYT). Bảng 16 : Kết quả phân tích mẫu nhiễm bẩn STT Số hiệu mẫu Đơn vị tính Chỉ tiêu phân tích Ghi chú NO2- NO3- NH4+ 1 LKTD8 mg/l 0,007 2,011 0,368 06/12/2005 2 LKTD7 mg/l 0,007 1,442 0,258 12/12/2005 3 Mẫu nước thô mg/l 0,006 1,553 0,181 06/12/2005 4 Mẫu nước thô mg/l 0,006 1,562 0,182 12/12/2005 TCCP 1329/2002/QĐ-BYT mg/l 3,0 50 1,5 1.4. Về phương diện sắt Bảng 17 : Kết quả phân tích mẫu sắt chuyên môn STT Số hiệu mẫu Đơn vị tính Chỉ tiêu phân tích Ghi chú Fe2+ Fe3+ SFe 1 LKTD8 mg/l 2,882 14,759 17,641 06/12/2005 2 LKTD7 mg/l 7,102 8,144 15,256 12/12/2005 3 Mẫu nước thô mg/l 14,527 1,519 16,046 06/12/2005 4 Mẫu nước thô mg/l 6,606 8,181 14,787 12/12/2005 TCCP 1329/2002/QĐ-BYT mg/l 0,5 Kết quả phân tích 4 mẫu nước cho thấy hàm lượng Fe2+ biến đổi từ 2,882 (LKTD8) đến 14,527 mg/l (mẫu nước thô lấy ngày 6/12/2005); Fe+3 biến đổi từ 1,519 (mẫu nước thô lấy ngày 6/12/2005) đến 14,759 mg/l (LKTD8) và ΣFe biến đổi từ 14,787 (mẫu nước thô lấy ngày 12/12/2005) đến 17,641 mg/l (LKTD8) cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép. Cần phải xử lý trước khi đưa vào sử dụng. 1.5. Về phương diện độ ôxy hoá và phênol cyanua Bảng 18 : Kết quả phân tích độc hại và độ ô xy hoá STT Số hiệu mẫu Chỉ tiêu phân tích (mg/l) CN Phenol Độ ô xy hoá 1 LKTD8 0,0056 0,114x10-3 3,2 2 LKTD7 0,0059 0,110x10-3 2,8 3 Nước thô trạm nước (6/12/2005) 0,0059 0,106x10-3 3,6 4 Nước thô trạm nước (12/12/2005) 0,0056 0,104x10-3 3,2 Tiêu chuẩn 1329/2002/BYT/QĐ 0,07 2,0 Hàm lượng Phenol và Cyanua của 4 mẫu lấy đều nhỏ hơn giới cho phép. Riêng độ ô xy hoá của tất cả các mẫu lớn hơn giới hạn cho phép nên cần phải xử lý trước khi đưa vào sử dụng. 1.6. Về phương diện vi nguyên tố Để đánh giá hàm lượng các vi nguyên tố trong nước, tác giả đã tiến hành phân tích 17 chỉ tiêu của 4 mẫu nước. Kết quả cho toàn bộ các chỉ tiêu đều thoả mãn TCCP - 1329/2002/BYT/QĐ. Bảng 19 : Kết quả phân tích mẫu vi lượng STT Chỉ tiêu PT Đơn vị TCCP LKTD8 (6/12/2005) LKTD7 (12/12/2005) Nước thô (6/12/2005) Nước thô (12/12/2005) 1 Cu mg/l 2,0 0,005117 0,00406 0,008895 0,00981 2 Pb mg/l 0,01 0,002075 0,001977 0,004686 0,005399 3 Zn mg/l 3,0 0,045677 0,011349 0,007428 0,012707 4 As mg/l 0,01 1,513.10-3 1,016.10-3 1,523.10-3 1,273.10-3 5 Hg mg/l 0,001 0,00023.10-3 0,000207 0,00019 0,00016 6 Se mg/l 0,01 0,428.10-3 0,216.10-3 0,382.10-3 0,357.10-3 7 Cr mg/l 0,05 0,0017 0,0018 0,0019 0,0019 8 Ba mg/l 0,7 0,0974 0,0674 0,0680 0,0677 9 Ni mg/l 0,02 0,00183 0,0018 0,00149 0,0021 10 Mn mg/l 0,5 0,308 0,288 0,324 0,286 11 I mg/l 0,00123 0,00108 0,00108 0,00096 12 Br mg/l 11,57.10-3 10,94.10-3 10,6.10-3 9,42.10-3 13 F mg/l 0,093 0,097 0,106 0,088 14 Sb mg/l 0,00136 0,00144 0,00117 0,00128 15 Mo mg/l 0,00097 0,00097 0,00103 0,00083 16 Al mg/l 0,2 0,088 0,065 0,075 0,067 17 B mg/l 0,0014 0,0014 0,0010 0,0016 1.7. Về phương diện bảo vệ thực vật Để đánh giá về phương diện thuốc bảo vệ thực vật trong nước, tác giả đã tiến hành lấy 2 mẫu nước. Kết quả cho thấy tất cả các chi tiêu đều nhỏ hơn giới hạn cho phép. Bảng 20 : Kết quả phân tích mẫu dư lượng thuốc bảo vệ thực vật STT Tên chỉ tiêu phân tích Phương pháp thử Đơn vị Số hiệu mẫu (lấy ngày 12/12/2005) LKTD7 Nước thô 1 Anpha-HCB EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 2 Gama-BHC EPA 508 ng/l 0,4 0,3 3 Beta-BHC EPA 508 ng/l 0,6 0,5 4 Denta-BHC EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 5 Hetacholor EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 6 Aldrin EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 7 Hetachrorepoxide EPA 508 ng/l 0,2 0,2 8 Gama-chloran EPA 508 ng/l 2,6 2,5 9 Alpha-chloran EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 10 4,4’-DDE EPA 508 ng/l 1,0 1,0 11 Endosulfan 1 EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 12 Dienrin EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 13 Endrin EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 14 4,4’-ĐE EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 15 Endosulfan 2 EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 16 4,4’-DDT EPA 508 ng/l 2,2 2,1 17 Endrin aldehyde EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 18 Methoxychlor EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 19 Endosulfan sulface EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 20 Endrin ketone EPA 508 ng/l <0,1 <0,1 2. Quá trình khai thác tác động đến môi trường xung quanh - Sự khai thác mãnh liệt nước dưới đất sẽ làm cho thể tích lỗ rỗng giảm, trạng thái của đất đá bị thay đổi, áp lực thuỷ tĩnh bị giảm đi, đất đá bị nén chặt xít lại sẽ gây ra lún mặt đất. - Hạn chế các hoạt động nhân sinh làm hỏng lớp sét bảo vệ bề mặt các tầng chứa nước. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Sau hơn 2 tháng thi công, đề án đã hoàn thành các hạng mục, đạt được mục tiêu với một số thành quả chính sau: 1. Trên diện tích được nghiên cứu đã xác định được chiều sâu thế nằm nóc và đáy, chiều dày các tầng chứa nước qp1; chiều dày và vị trí các lớp cách nước hoặc thấm nước yếu; chiều sâu thế nằm mực nước dưới đất, đã nghiên cứu tính chất thấm của đất đá chứa nước tại LKTD7 và LKTD8 xác định chính xác mực nước hạ thấp cho phép tại từng vị trí lỗ khoan thăm dò. 2. Xác định được hệ số thấm, độ dẫn nước theo tài liệu hút nước. 3. Chất lượng nước dưới đất đã được nghiên cứu theo diện (các lỗ khoan thăm dò và mẫu nước thô), theo thời gian (cuối đợt thí nghiệm), theo toàn bộ các chỉ tiêu tương ứng với yêu cầu nước dùng cho ăn uống sinh hoạt (vi trùng, đa nguyên tố, vi nguyên tố, nhiễm bẩn, độc hại, sắt chuyên môn, bảo vệ thực vật), đối với một số chỉ tiêu vượt TCCP như hàm lượng Fe, vi sinh cần phải xử lí trước khi đưa vào sử dụng. 4. Trữ lượng khai thác nước dưới đất cấp B : 1598 m3/ng; cấp C1 : 1566 m3/ng. Tuy nhiên, trên đây là những nhận định về việc thăm dò sơ bộ. Để tiến hành khoan khai thác nâng công suất khai thác nước của Cụm Cảng hàng không Quốc tế Nội Bài thêm từ 1920 m3/ng cần phải thực hiện các bước sau : 1. Chọn lỗ khoan TD7 làm lỗ khoan khai thác là hoàn toàn đáp ứng được lưu lượng nước 1920m3/ng. 2. Lỗ khoan khai thác có đường kính ống lọc từ f219 trở lên, có chiều dài nhỏ nhất là 12m, dùng ống có độ xốp > 25%. Thích hợp nhất là dùng ống lọc Jonhson có khe hở ³ 2mm. 3. Quá trình khoan và hút nước phải chấp hành theo đúng quy định đã đề ra. 4. Trong quá trình hút nước thí nghiệm phải lấy mẫu để kiểm tra. 5. Xây dựng đới phòng hộ vệ sinh, 6. Các lỗ khoan khai thác được tổ chức quan trắc thường xuyên động thái: lưu lượng khai thác, mực nước tĩnh, mực nước động và chất lượng nước, thời lượng hoạt động trong ngày, thời gian ngừng nghỉ và lí do, các diễn biến địa chất thuỷ văn của lỗ khoan để điều chỉnh lỗ khoan khai thác hợp lý. Quá trình làm báo cáo tập thể tác giả Trung tâm ứng dụng khoa học và công nghệ Liên ĐCTV-ĐCCT miền Bắc luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ của quí lãnh đạo Trung Tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không - Cụm Cảng hàng không miền Bắc, ban lãnh đạo Liên đoàn cùng các chuyên viên Liên đoàn Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình miền Bắc và các chuyên gia trong và ngoài ngành địa chất đã giúp đỡ tác giả hoàn thành báo cáo này. Xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới quí vị lãnh đạo, quí chuyên gia và các bạn bè đồng nghiệp. Hà Nội, ngày 24 tháng 12 năm 2004 Thay mặt tập thể tác giả TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Trần Minh- Lê Huy Hoàng : Báo cáo thăm dò tỷ mỉ nước dưới đất vùng Hà Nội - Lưu trữ địa chất 1982. 2. Tạ Ngọc Hiến : Báo cáo thăm dò sơ bộ nước dưới đất vùng Đông Anh - Đa Phúc - Lưu trữ địa chất 1984. 3. Phạm Văn Vấn : Báo cáo tìm kiếm nước dưới đất vùng Kim Anh - Chèm - Lưu trữ địa chất 1984 4. Trần Minh và nnk : Báo cáo thăm dò tỷ mỉ nước dưới đất vùng Hà nội mở rộng - Lưu trữ địa chất 1992. 5. Trần Minh - Phạm Tường Vy : Báo cáo lập bản đồ địa chất thuỷ văn- địa chất công trình thành phố Hà Nội - Lưu trữ địa chất 1989. 6. Ngô Quang Toàn và nnk : Báo cáo lập bản đồ địa chất thành phố Hà Nội 1/50.000 - lưu trữ địa chất 1990 7. Trần Minh và nnk : Qui phạm hút nước - Lưu trữ địa chất 2001

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThăm dò 02 giếng khoan Cảng hàng không Quốc Tế Nội Bài phục vụ xây dựng 01 giếng khoan khai thác.doc
Luận văn liên quan