Chapter V.ppt

BASIC ON
GEOHYDROMECHANIC
CHƯƠNG V.

VẬN ĐỘNG ỔN ĐỊNH CỦA NDĐ ĐẾN CÁC CƠNG TRÌNH
LẤY NƯỚC
CHAPTER V.
STEADY MOVERMENT OF GROUNDWATER TO WATER
COLLECTING PROJECT










Để lấy nước từ các tầng chứa nước hoặc ép nước vào các
tầng chứa nước, người ta thường dùng các cơng trình tập
trung nước thẳng đứng hoặc nằm ngang.
To collect the water from aquifer or water injection into the
aquifer, people often use the vertical or horizontal water
collecting project.
Nhưng cơng trình tập trung nước thẳng đứng gồm các lỗ
khoan, các giếng thăm dị…; những cơng trình lấy nước
nằm ngang gồm các kênh thoát nước, các hành lang dẫn
nước v.v… Theo mức độ xuyên qua tầng chứa nước, người
ta chia ra các cơng trình tập trung nước hồn chỉnh và
khơng hồn chỉnh.

But vertical water projects includes the borehole, the
exploration well ...; the horizontal water projects includes
drainage channels, water corridors and so on ... depending
on level through the aquifer, it is divided into centralized
complete and incomplete water collecting project
2










Các cơng trình tập trung nước đào xun qua tồn bộ chiều
dày của tầng chứa nước gọi là cơng trình hồn chỉnh, cịn
các cơng trình chỉ đào qua một phần của tầng chứa nước thì
gọi là cơng trình khơng hồn chỉnh.
The water collecting projects excavated across the entire
thickness of the water layer called complete project, and
projects just digging through part of aquifers is called
incomplete projects.
Nước dưới đất chảy vào lỗ khoan qua phần tiếp nhận nước –
trong địa chất thủy văn thường gọi là ống lọc. Đặc điểm vận
động của nước dưới đất đến các cơng trình tập trung phụ
thuộc rất nhiều vào cách bố trí các ống lọc trong lỗ khoan.
Groundwater flows through the borehole to the water
receiving parts - in hydrogeology often called filter (or

screen). Characteristics of groundwater movement to water
projects depends on the layout of pipes in boreholes filter.


3


4


5


6


7


KẾT CẤU GIẾNG – STRUCTURE OF
BOREHOLE

a)

b)

c)

d)

e)

f)

Hình 2.2. Sơ đồ kết cấu giếng khi khoan xoay
a-f – trong các điều kiện ĐCTV khác nhau; 1- ng định hướng, 2ximăng trám, 3- ống chống khai thác, 4- ximăng trám cách tầng,
5- ống chuyển tiếp, 6- nút bít, 7- măng xông răng trái, 8- ống
chống kỹ thuật, 9- ống lọc. Mũi tên chỉ chiều cao nâng nước.
Figure 2.2. Structural diagram when rotary drilling wells
a-f - in the diference hydrogeological conditions; 1. tube orientation,
2. cement fillings, extraction tube 3-, 4- storey cement fillings way, 58 9transition tube, cuff buttons 6-, 7- closure teeth left, 8- technical casing,


KẾT CẤU GIẾNG – STRUCTURE OF
BOREHOLE

Hình 2.3. Sơ đồ kết cấu giếng khi khoan đập cáp
a-f: trong những điều kiện ĐCTV khác nhau; 1- Phần thu
nước; 2- 4- ng khai thác; 5- ng lắng; 6- Ximăng trám
giữa ống; 7- nút bít; 8 – sỏi sạn; 9- ống kỹ thuật
Figure 2.2. Structural diagram when drilling wells cable dam
a-f - in the hydro-geological conditions vary; 1 part water
collection, 2-4- exploitation casing, tubing deposition 5-, 6cement between the pipe sealant, 7. Button bits, grit 8-, 9- 9


KẾT CẤU GIẾNG – STRUCTURE OF
BOREHOLE

Sét
khối

Đá phiến
sét

Vữa
bentonite

ng PVC
cứng

Hố khoan
Lớp
sạn
lọc
ngược

ng lọc
dạng khe

Sét
khối

Sỏi
sạn
và
sét

Vữa
bentonite

Ống
chống
thép

Nút bít
cao su
ng lọc
thép
10


Các dạng ống lọc – Some kind of filters

11


Các dạng ống lọc – Some kind of filters

Flat panels and
curved sieve
screens can be
made by welding
parallel surface
wires to various
arrangements of
support rods, grids
or other structures.

If the cylindrical
screens are used for

flow collection or
distribution, a
perforated pipe liner
may be used.

For enhanced
collapse strength,
internal cross beams
or support rings may
be added.

For inside-out flow,
burst and buckling
resistance can be
increased with external
rings and bars.

12


Các dạng ống lọc – Some kind of filters

13


Sỏi lọc

14

1. Vận động ổn định của nước dưới đất
đến lỗ khoan hoàn chỉnh (Steady
movement of underground water to
complete boreholes)













Các giả thiết cơ bản
Mỗi trường hợp sẽ cịn có các giả thiết phụ thêm
ngồi các giả thiết chính:
Tầng chứa nước được giới hạn bởi đáy cách
nước;
Tất cả các thành hệ địa chất đều nằm ngang và
có phạm vi nằm ngang là vơ hạn;
Hình V.1. Sơ đồ phễu
The basic supposition
hạ thấp khi hút từ LK
Each case will also include additional
a và b- dịng áp lực trong
mặt cắt và bình đồ

suppositions except the main suppositions:
Fig. V.1. Schema of cone
Aquifer is limited by the unfiltrated bottom;
of depression when
pumping from borehole. a
All geological formations are horizontal and
and b pressure flow on
horizontal range is infinite;
15
section and plan


1. Vận động ổn định của nước dưới đất
đến lỗ khoan hoàn chỉnh (Steady
movement of underground water to
complete boreholes)













Các giả thiết cơ bản - The basic supposition

Mặt thế của tầng chứa nước trước khi bắt đầu
bơm hút thì nằm ngang;
Trước khi bắt đầu bơm hút, mặt thế của tầng
chứa nước không thay đổi theo thời gian;
Tất cả các thay đổi vị trí mặt thế chỉ do ảnh
hưởng của giếng bơm hút;
Hình V.1. Sơ đồ phễu
Potentiometric surface of aquifer before
hạ thấp khi hút từ LK
pumping is horizontal;
a và b- dòng áp lực trong
mặt cắt và bình đồ
Before starting the pump, the potentiometric
surface of aquifer did not change with a time;
Fig. V.1. Schema of cone
of depression when
All changes of potentiometric surface just by the pumping from borehole. a
impact of pumping wells;
and b pressure flow on
16
section and plan













1. Vận động ổn định của nước dưới đất
đến lỗ khoan hoàn chỉnh (Steady
movement of underground water to
complete boreholes)
Tầng chứa nước đồng nhất và đẳng
hướng;
Tồn bộ dịng thấm hướng vào tâm giếng;
Dịng nước ngầm thì chảy ngang;
Định luật Darci có hiệu lực;
Aquifer homogeneous and isotropic;
The entire of flow is directed towards the
well’ center;
Groundwater flow is the horizontal flow;
Darci’ law in effect;

Hình V.1. Sơ đồ phễu
hạ thấp khi hút từ LK

a và b- dịng áp lực trong
mặt cắt và bình đồ

Fig. V.1. Schema of cone
of depression when
pumping from borehole. a
and b pressure flow on
17

section and plan














1. Vận động ổn định của nước dưới đất
đến lỗ khoan hoàn chỉnh (Steady
movement of underground water to
complete boreholes)
Nước ngầm có khối lượng riêng và độ nhớt
khơng đổi;
Giếng bơm hút và giếng quan trắc là hồn
chỉnh;
Giếng bơm hút có đường kính rất nhị và
có hiệu suất 100%.
Groundwater has specific weight and
viscosity unchanged;
Pumping wells and monitoring wells is
complete;
Pumping wells with very small diameter

and 100% performance.

Hình V.1. Sơ đồ phễu
hạ thấp khi hút từ LK

a và b- dòng áp lực trong
mặt cắt và bình đồ

Fig. V.1. Schema of cone
of depression when
pumping from borehole. a
and b pressure flow on
18
section and plan


1. Vận động ổn định của nước dưới đất
đến lỗ khoan hoàn chỉnh (Steady
movement of underground water to
complete boreholes)

 Khi

hút nước từ lỗ khoan hoàn chỉnh, bề mặt áp lực
hoặc bề mặt tự do ở gần lỗ khoan có dạng hình
phễu (hình phễu hạ thấp). Chúng ta sẽ nghiên cứu
qui luật hình thành hình phễu hạ thấp trong tầng
chứa nước áp lực có chiều dày khơng đổi, khi
khơng có dịng chảy tự nhiên; khi đó dịng chảy ở
gần lỗ khoan sẽ là dòng hội tụ phẳng. Trong dòng

hội tụ phẳng, trên bình diện các đường dịng sẽ hội
tụ (hình V.1).
 When water pumping from the complete borehole,
the pressure surface or free surface near the well
are cone form (cone of depression). We will study
the rules to form a cone of depression in the
confined aquifer with constant thickness, when
there is no natural flow; meanwhile the flow near the
borehole would be a flat convergent flow. In flat
convergent flow, on the plane lines of flow will
converge (Figure V.1).

Hình V.1. Sơ đồ phễu
hạ thấp khi hút từ LK

a và b- dòng áp lực trong
mặt cắt và bình đồ

Fig. V.1. Schema of cone
of depression when
pumping from borehole. a
and b pressure flow on
19
section and plan


1. Vận động ổn định của nước dưới đất
đến lỗ khoan hồn chỉnh (Steady
movement of underground water to
complete boreholes)





Cịn các mặt đẳng áp sẽ là các mặt trụ có
tâm nằm ở trục lỗ khoan (trên bình diện các
mặt đẳng áp là những hình trịn đồng tâm).
Khoảng cách từ trục lỗ khoan đến điểm
đường cong hạ thấp trùng với mực nước tĩnh
gọi là bán kính ảnh hưởng R.
And the isobaric surfaces will be surface of
cylinder with center on the axis of borehole
Hình V.1. Sơ đồ phễu
(on plane, isobaric surfaces are concentric
circles). The distance from the borehole axis hạ thấp khi hút từ LK
b- dòng áp lực trong
to point lower curve coincides with the static a vàmặt
cắt và bình đồ
water level called effective radius R

Fig. V.1. Schema of cone
of depression when
pumping from borehole. a
and b pressure flow on
20
section and plan