Bai giai bai tap chuong 4 dec10

BK
TPHCM

BÀI TẬP
MÔN HỌC
MÔ HÌNH HÓA MÔI TRƯỜNG
CHƯƠNG 4


BK
TPHCM

BÀI TẬP 4.1

4.1.Tính tốn lượng nước rỉ rác lớn nhất rỉ
ra từ đáy bãi chơn lấp chất thải rắn có lớp lót
đất sét dày 0,2 m. Giả sử rằng mực nước
ngầm trùng với đáy của lớp lót đất sét và
chiều sâu của lớp nước rỉ rác trong bãi chôn
lấp là 0,5 m tính từ lớp lót. Độ thấm thủy lực
của đất sét là 5x10-8 m/s. (17,5x10-8m/s=15,12
mm/ngày)
2

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM


BK
TPHCM

 

BÀI GIẢI BÀI TẬP 4.1
Mặt
 đất
 

BÃI
 CHƠN
 LẤP
 
RÁC
 
Mực
 
nước
 rỉ
 rác
 
K=5x10-­‐8
 m/s
 
Mực
 nước
 ngầm
 

0,5
 M
 

Lớp
 đất
 sét
 

0,7
 M
 

0,2
 M
 

dL = 0,2 m; dh = - (0,2+0,5) m; K = 5x10-8 m/s; Q (hay q) = ??

3

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM


BK
TPHCM

BÀI GIẢI BÀI TẬP 4.1

Áp dụng cơng thức (4.3’) ta có:

Q
dh
−8 − 0,7

q = = −K
= −5 ×10
A
dL
0,2
−8

q = 17,5 × 10 m / s = 12,15mm / ngày

4

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM


BK
TPHCM

BÀI TẬP 4.2

4.2. Tính tốn chiều dày của lớp đất sét cần
thiết cho bãi chôn lấp chất thải rắn để hạn chế
lượng nước rỉ rác thấm ra ngoài với giá trị cho
phép là 1,0 mm/ngày. Biết rằng độ thấm thủy lực
của đất sét sử dụng làm lớp lót là 5x10-8 m/s và
mực nước ngầm thấp hơn mực nước rỉ rác trong
đáy bãi chôn lấp một khoảng là 0,68 m. (ĐS: 2,94
m)
5

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM

BK
TPHCM


 

BÀI GIẢI BÀI TẬP 4.2 (1)
Mặt
 đất
 


 

BÃI
 CHÔN
 LẤP
 
RÁC
 
Mực
 
nước
 rỉ
 rác
 
K=5x10-­‐8
 m/s

 
Mực
 nước
 ngầm
 

Lớp
 đất
 sét
 

?
 M
  dh
 =
 -­‐0,68
 M
 

q=
 1mm/ngày
 

dh = - 0,68 m; K = 5x10-8 m/s; q = 1 mm/ngày; dL = ? m;
6

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM


BK

TPHCM

BÀI GIẢI BÀI TẬP 4.2 (2)

Áp dụng cơng thức (4.3’) ta có:

Q
dh
dh
q = = −K
⇒ dL = − K
A
dL
q
(−0,68m)
dL = −5 ×10 (m / s ) ×
1m
1ngày
1(mm / ngày ) *
*
100mm 86400 s
dL = 2,94 m
−8

7

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM


BK

TPHCM

BÀI TẬP 4.3

4.3. Một bãi chơn lấp chất thải rắn nguy hại (hazardous
waste lanfill) đặt ngay trên mặt tầng chứa nước ngầm
(confined aquifer), Một giếng nước cấp cho khu dân cư
đặt cách bãi chôn lấp 500 m được bơm với lưu lượng là
10000 m3/ngày. Trong trường hợp có động đất xảy ra lớp
lót đáy có khả năng bị phá hủy và làm ô nhiễm tầng nước
ngầm bên dưới. Xác định trong thời gian bao lâu sau
sự cố cần phải đóng giếng để tránh không sử dụng
nước ngầm ô nhiễm cho khu dân cư này. Biết rằng Độ
dẫn thủy lực là 50 m/ngày, độ rỗng là 0,2, chiều dày tầng
chứa nước là 5 m, và chiều rộng tầng chứa nước là 50 m.
(ĐS: 2,5 ngày)
8

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM


BK
TPHCM


 

Q=10000
 m3/ngày
 

Mặt
 đất
 

Mực
 nước
 ngầm
 

BÃI
 CHÔN
 LẤP
 
Mực
 nước
 rỉ
 rác
 
RÁC
 

Giếng
 nước
 
khu
 dân
 cư
 

 

BÀI GIẢI BÀI TẬP 4.3 (1)

Lớp
 đất
 sét
 

5
 m
 

K=50
 m/ngày
 
α
 =
 0,2
 

L
 =
 500
 m
 

v =?; → vp =? → t = L/vp = ???
9

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM


BK
TPHCM

BÀI GIẢI BÀI TẬP 4.3 (2)

Áp dụng cơng thức (4.3) ta có:

dh
QdL
Q = Av = − AK
⇒ dh = −
dL
AK
10000(m 3 / ngày ) × 500(m)
dh = −
= −400m
50(m) × 5(m) × 50(m / ngày )
dh
− 400(m)
(4.1) ⇒ v = − K
= −50(m / ngày )
= 40 m / ngày
dL
500(m)
(4.4) ⇒ v p = v / α = 40 / 0,2 = 200m / ngày
t = L / v p = 500(m) / 200(m / ngày ) = 2,5ngày

10

TS.LÊ HOÀNG NGHIÊM


BÀI TẬP 4.4

BK
TPHCM

Co

C

11

TS.LÊ HỒNG NGHIÊM


BK
TPHCM

BÀI TẬP 4.4

4.4. Cho bãi chơn lấp chất thải đặt trên tầng thấm nước bổ cập
cho hồ chứa bên dưới như trên hình vẽ. Trong trường hợp sự cố
(lớp lót đáy bãi chơn lấp bị rị rỉ) nồng độ tổng phốt pho đo được
ở đáy bãi chôn lấp Co = 40 g/m3. Các thơng số khác cho trên hình
vẽ.
• Diện tích mặt cắt ngang của dòng chảy ngầm là A = 50 m2.

• Tổn thất áp lực ∆h = 25 m.
• Chiều dài đường dịng chảy L = 1700 m.
• Tính thấm thủy lực K = 10-3 m/s.
• Độ rỗng của thấm nước rỗng α = 0,4.
• Nồng độ ban đầu của chất ơ nhiễm Co = 40 g/m3.
• Hằng số phân hủy bậc 1 k = 0,001/ngày (cơ số e).
• Thể tích hồ chứa V = 5x105 m3
• Chiều sâu hồ chứa H = 6m.
12

TS.LÊ HỒNG NGHIÊM


BK
TPHCM

BÀI TẬP 4.4

a. Xác định thời gian chất ơ nhiễm đi đến hồ chứa và lưu lượng
dịng ngầm ơ nhiễm đi vào hồ chứa.
b. Giả sử phốt pho phân hủy theo phản ứng bậc 1 theo thời gian
(rc = -kC), tính tốn nồng độ phốt pho trong dịng ngầm đi vào hồ
chứa (nồng độ phốt pho C trong dòng ngầm tại vị trí đáy hồ).
c. Xác định nồng độ phốt pho tổng cộng Tp (µg/L) trong hồ. Giả
sử vận tốc lắng vs của phốt pho trong hồ là 12,5 m/năm.
d. Xác định trạng thái dinh dưỡng của hồ chứa này áp dụng biểu
đồ quan hệ giữa tải trọng dinh dưỡng (Lp hay W’) và điều kiện
dinh dưỡng của Vollenweider.
e. Xác định tải trọng phốt pho cho phép tác dụng lên hồ chứa để
trạng thái dinh dưỡng của hồ nằm trong phạm vi giữa trạng thái

nghèo dinh dưỡng và trạng thái dinh dưỡng trung bình.
13

TS.LÊ HỒNG NGHIÊM