I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
1
Chng 11
lựa chọn nguồn n-ớc
thiết kế giếng - Trạm bơm giếng
v.1 - Khảo sát nguồn n-ớc và đánh giá .
V.1.1 - N-ớc mặt.
Gồm n-ớc sông , kênh rạch bị ảnh h-ởng theo chế độ bán nhật
chiều ,nguồn n-ớc này có tính mặnhoặc nợ chỉ phục vụ cho nuôI
trồng thuỷ sản. Ngoài ra tính chất nhiễm mặn còn bị ô nhiễm n-ớc
thảI sinh hoạt ( Không qua xử lý mà đổ thẳng ra sông , kênh rạch
). Bị ô nhiễm bởi chất thảI công nghiệp , phân bón hoá học thuốc
trừ sâu .
Căn cứ vào bảng phân tích các thông số lý hoá và vi sinh của
n-ớc mặn do trung tâm bảo vệ môI tr-ờng ( EPC ) phân tích.
Nguồn n-ớc mặt có khả năng cung cấp về trữ l-ợng nh-ng về
chất l-ợng nguồn n-ớc thì không đạt yêu cầu . Muốn sử dụng phảI
qua xử lý nh-ng rất tốn kém .
Kết luận : Nguồn n-ớc mặt không thể dùng để cấp n-ớc phục
vụ sinh hoạt .
V.1.2 - N-ớc ngầm .
Căn cứ vào kết quả khoan thăm dò của liên đoàn 8 địa chất công
trình , địa chất thuỷ văn Miên Nam đánh giá và dựa vào cấu trúc
địa chất ,thành phần thanh lọc hoặc đIúm thuỷ lực l-u thông
huyện Hồng Dân có các phân vị địa tầng dịa chất nh- sau .
+ Nguồn n-ớc ngầm .
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
2
- Tầng chứa n-ớc Holocen ( Q
IV
)
- Tầng chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( Q
II III
)
- Tầng chứa n-ớc Pleitocen sớm ( Q
I
)
- Tầng chứa n-ớc Plitocen ( N
2
)
+ Tầng chứa n-ớc Holocen ( Q
IV
)
Tầng này phân bố rộng trên toàn bộ diện tích của huyện . Chiều
sâu đáy từ 25 - 32 m .Thành phần chủ yếu là bùn sét , bột sét , bột
lẫn cát mịn mùn thực vật . Đây là tầng n-ớc không áp , mực n-ớc
phân bố nông 0.56 2.1 m.
+ Tầng chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( Q
II III
)
Trong phạm vi vùng nghiên cứu tầng này có diện tích phân bố
rộng trên toàn bộ diện tích vùng này . Tầng này nằm d-ới tầng
Holocen ( Q
IV
).
Chiều sâu mái chúa n-ớc th-ờng gặp từ 26 - 32 m ,chiều sâu đáy
từ 65 - 90m. Chiều sâu trung bình của tầng này là 70m.
Kết quả nghiên cứu thuỷ hoá cho thấy n-ớc thuộc loại nhạt hàm
l-ợng sắt tổng cộng cao hơn tiêu chuẩn . Đây là tầng chứa n-ớc có
áp , mức n-ớc tĩnh th-ờng gặp từ 2.1 - 3.8 m. Động tháI của n-ớc
dao động theo mùa . N-ớc trong tầng này ít có quan hệ thuỷ lực
với n-ớc của tầng trên và do giữa chúng có lớp sét ,bột ngăn cách .
+ Tầng chứa n-ớc Pleitocen sớm ( Q
I
)
Tầng này nằm d-ới tầng ( Q
II III
) Qua nghiên c-u svà thăm dò
cho thấy tầng này có thành phần gần giống tầng ( Q
II III
) Chiều
sâu máI th-ờng gặp 120 - 140 m > Chiều sâu đáy từ 200 - 220 m .
Tầng này có khả năng khai thác lớn . Chiều dày trung bình toàn
bộ của tầng này là 80 m . N-ớc thuộc loại nhạt , đây cũng là tầng
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
3
chứa có áp . N-ớc trong tầng này cũng có ít khả năng quan hệ
thuỷ lực với n-ớc ở tầng trên và do giữa chúng có lớp sét ngăn
cách.
+ Tầng chứa n-ớc Plitocen ( N
2
) .
Đối với tầng chứa n-ớc này đã tiến hành thăm dò , khảo sát
nh-ng ch-a có công trình nghiên cứu cụ thể .
IV. 1. 3 - Thiết kế giếng.
Trạm bơm giếng đóng vai trò là trạm bơm cấp I, bơm điều hoà
trong ngày, cung cấp cho trạm xử lý của hệ thống cấp n-ớc đ-ợc
thiết kế. Theo nh- tính toán đã dựa vào tài liệu quy hoạch thực tế
thì khu vực nghiên cứu cần công suất là 21696m
3
/ng.đêm .
Số giếng khai thác là 10 giếng ở xung quanh trạm xử lý. Số
l-ợng giếng làm việc đồng thời là 8 giếng và 2 giếng dự phòng,
tổng cộng là 10giếng. Ph-ơng án đặt vị trí bãi giếng là hợp lý, nếu
để bố chí giếng trong khu vực đô thị thì sẽ ảnh h-ởng đến việc qui
hoach xây dựng. Mặt khác, vị trí của bãi giếng đ-ợc đặt là cửa sổ
địa chất thuỷ văn nguồn bổ cập cho bãi giếng là kênh Xáng Phụng
Hiệp với l-u l-ợng đủ đảm bảo an toàn về mặt l-u l-ợng cho
nguồn khai thác.
V.2 - Lựa Chọn Tầng Khai Thác.
Nh- ta đã có số liệu về địa chất thuỷ văn thì có 4 tầng. Tầng
chứa n-ớc Pleistocen giữa muộn ( Q
II III
) là tầng chứa n-ớc
chính. Đây là tầng chứa n-ớc có áp , chất l-ợng n-ớc tốt, ổn định
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
4
nên đuợc chọn là tầng khai thác n-ớc, để xử lý cung cấp cho
sinh hoạt.
V. 3- Tính toán công trình thu trạm bơm cấp i .
V. 3.1 - Tính toán chọn giếng - Bố trí giếng các thông số tính
toán.
- Công suất :21696 m
3
/ ngày đêm.
- Tầng chứa n-ớc 30 m
- Độ sâu đến cách đáy ngầm 80 m .
- Độ sâu mực n-ớc ngầm 8 m.
- Hệ số thấm K = 52 m/ng.
- K
th
=
2
10
61
= 0.06 cm /s = 52 m / ng.
Bán kính ảnh h-ởng :R = 500m (cát thô pha sỏi ).
Ta chọn loại giếng khoan hoàn chỉnh có áp ,loại giếng này có
-u điểm là khai thác ở độ sâu khá lớn , nên chất l-ợng đảm bảo
,chọn sơ bộ 8 giếng khai thác và 2 giếng dự phòng .
Q
1 giếng
=
n
Q
dng.
=
8
21696
= 2712 m
3
/ ng.đ/giếng .
v.3.2 - Tính toán công suất và tổn thất giếng khoan .
+. Tính toán giếng khoan làm việc riêng lẻ .
- Chiều dài ống lọc .
L
lọc
= 0.9 * m
m : chiều dày tầng chứa n-ớc = 30m .
L
lọc
= 0.9 *30 = 27 m.
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
5
Theo 20 TCN 33 85 đối với giếng khai thác có áp loại hoàn
chỉnh chiều dài công tác của ống lọc lấy bằng 0.7 0.9 , chiều
dầy tầng chứa n-ớc lấy bằng 0.9 m.
- Đ-ờng kính ống lọc : D
lọc
D
lọc
=
VL
Q
loc
gieng
**
1
(m)
Trong đó : + V - Vận tốc n-ớc chảy qua ống lọc m/ ng.
V = 60
3
K = 60
3
52 = 224m /ng.
+ K - Hệ số thấm ( K = 52 m/ng )
D
lọc
=
224
*
27
*
14
.
3
2712
= 0.1428 m.
Lấy tròn D
lọc
= 150mm
Vậy bán kính ống lọc R
0
= 75mm .
Từ đ-ờng kính ống lọc ta chọn đ-ờng kính ống vách ,
D
ống vách
= 300mm
D
bơm
= 250mm
Nh- vậy D
ống vách
> D
bơm
là 50mm
- Diện tích xung quanh cửa ống lọc phần công tác .
= *
D
lọc
* L
lọc
= 3.14 * 0.15 *27 = 12.76 m
2
- Độ hạ thấp mực n-ớc khi bơm :
S =
m
K
r
R
Q
gieng
*
*
73
.
2
lg
*
0
Trong đó : + Q
giếng
- L-u l-ợng n-ớc 1 giếng ( m
3
/ng. đêm )
+ R - Bán kính ảnh h-ởng ,R = 500 m.
+ r
0
- Bán kính ống lọc ,r
0
= 0.075 m.
+ K - Hệ số thấm K = 52 m/ng.
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
6
+ Chiều dày tầng chứa n-ớc m = 30 m.
S =
30
*
52
*
73
.
2
075.0
500lg
*2712
= 2.43m.
S = 2.43m
- Tổn thất qua ống lọc :
S
= a*
K
SQ
gi
*
*
( m )
Trong đó : +
S
- Tổn thất mực n-ớc qua ống lọc ( m )
+ Q
gi
- L-u l-ợng khai thác của giếng = 2712 m
3
/ng.đêm.
+ S - Độ hạ thấp mực n-ớc trong giếng khi bơm ,S =
2.43 m.
+ K - Hệ số thấm của tầng chứa n-ớc ,K = 52 m/ ng.
+ a - Hệ số phụ thuộc vào kết cấu ống lọc với loại
khoan lỗ cuốn dây a = 0.15
0.2 cm , lấy a = 0.15 cm.
+
- Diện tích xung quanh của ống lọc ,
= 12.76 m
2
S
= 0.15 *
52*76.12
43.2*2712
= 0.47 m
- Độ hạ mực n-ớc ngầm giới hạn :
S
gh
= H - ( 0.3
0.5 ) m -
H
b
- S
Trong đó : + H - Chiều sâu mực n-ớc tĩnh tại điểm đặt giếng
khoan đến đáy cách n-ớc .
H = cốt ĐCN - cốt MNT
cốt MNT = 2.1 - 3.8 = - 5.9 m
cốt MNĐ = - 5.9 - 4 = 9.9 m
Vậy H = 80 - 9.9 = 70.1 m
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
7
+ m - Chiều dày tầng chứa n-ớc có áp m = 30 m
+
S
- Tổn thất mực n-ớc qua ống lọc ,
S
= 0.47 m
S
gh
= 70.1 - ( 0.5 * 30 ) - 2 - 0.47 = 52.63m.
+. Tính toán giếng khoan làm việc đồng thời .
Bố trí giếng khoan theo đ-ơng thẳng bố trí so le nhau từ giếng
1 đến giếng 8 là giếng khai thác còn giếng 9 và 10 là giếng dự
phòng .
Ta xét độ hạ thấp mực n-ớc tại 2 giếng 4 và ( S
4
và S
5
)
S
5
=
m
K
*
37.0
* q
giếng
0
lg
r
R
+
45
lg
r
R
+
35
lg
r
R
+
25
lg
r
R
+
15
lg
r
R
+
65
lg
r
R
+
75
lg
r
R
+
85
lg
r
R
Trong đó : + q
giếng
=2712 m
3
/ng.đêm.
+ K- Hệ số thấm ,K = 52 m/ ng.
+ m - Bán kính ảnh h-ởng ,R = 500m
+ r
0
- Bán kính ống lọc ,r
0
= 0.1 m
S
5
=
30
*
52
2712*37.0
075.0
500
lg
+
400
500
lg
+
750
500
lg
+
1050
500
lg
+
1450
500
lg
+
300
500
lg
+
650
500
lg
+
1050
500
lg
= 0.64 *
322.0113.0222.0462.0322.0176.0097.082.3
= 0.64*2.3 = 1.472m
Vậy : S
5
= S
4
= 1.472 < S
gh
= 52.63m.
IV.1.3 -Tính toán và chọn bơm giếng .
- Tính cốt MNĐ trong giếng số 5 .
Cốt MNĐ = cốt MNT - ( S + S
)
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
8
= - 5.9 - ( 2.43 + 0.47 ) =7.86 m
Tính toán và chon bơm giếng khoan.
Cốt áp máy bơm :
H
b
= Cốt MNCNTXL+ Cốt MNĐ +
h
Trong đó: + Cốt MNCNTXL - Cốt mực n-ớc cao nhất trên trạm
xử lý ( ống phân phối giàn m-a ) đ-ợc tính nh- sau :
- Cốt mực n-ớc cao nhất trong bể lọc .
Cốt MNCNBL = Cốt mặt đất + Chiều cao lớp n-ớc trong bể
lọc
= 3.6 + 2 = 5.6 m
- Cốt mực n-ớc cao nhất trong bể lắng tiếp xúc.
Cốt MNCNBLTX = Cốt MNCNBL + h
đ
+ h
m
Trong đó : + h
đ
- Tổn thất áp lực trên đ-ờng ống dẫn từ bể lắng tới
bể lọc,lấy L = 2m
h
đ
= 0.1m
+ h
m
- Tổn thất áp lực qua máng thu = 0.58m
Vậy Cốt MNCNBLTX = 5.6 + 0.1 + 0.58 =6.28m.
- Cốt MNCNTXL = Cốt MNCNBLTX + H
XD dàn m-a
= 6.28 + 3.5 = 9.78m
- Cốt MNĐ = 7.86m
h
: - Tổng tổn thất trên đ-ờng dẫn của ống đẩy từ trạm bơm về
trạm xử lý.
h
= h
dâng
+ h
1-2
+ h
2-3
+ h
3-4
+ h
4-5
+ h
5-TXL
+ h
cb
h
dâng
: - Tổn thất trong đ-ờng ống dâng của giếng khoan .
Q
giếng
= 2712 m
3
/ ng.đêm = 113m
3
/h = 31.38 l/s.
D = 175mm : V = 1.2 m/s : 1000i = 16 : L = 16 m
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
9
h
dâng
= i * L = 0.016 * 16 = 0.256 m
Đoạn
ống
Q(l/s) D(mm
)
V(m/s
)
1000i L(m) h = i x
l(m)
1 - 2 31.38 200 0.91 7.1 400 2.84
2 - 3 62.76 250 1.18 8.64 300 2.592
3 - 4 94.14 300 1.24 7.48 350 2.618
4 - 5 125.5
2
350 1.21 5.84 400 2.336
5 -
TXL
156.9 400 1.17 4.61 500 2.305
h
d
=
12.69 m
h
cb
lấy bằng 10%
h =1.27m
Vậy :
h = h
dâng
+
h
d
+ h
cb
= 0.256 + 12.69 + 1.27 = 14.22m
H
bơm
= 9.78 + 7.86 + 14.22 = 31.86 m
32 m.
Q
bơm
= 31.38 l/s ; H
bơm
= 32 m.
Từ l-u l-ợng khai thác của giếng và áp lực toàn phần của
bơm đã tính đ-ợc ở trên:
Q = 2712 m
3
/ng = 113 m
3
/h
I . Khu vục dự án và nhu cầu cần có dự án
Dự án cảI tạo hệ thống cấp n-ớc thị trấn ph-ớc long
10
H
TP
= 32 m
Tra sổ tay máy bơm chọn đ-ợc máy bơm của trạm bơm
giếng ở đây là loại máy bơm giếng khoan kiểu chìm (Bơm li tâm
nhiều cấp, trục đứng, bánh xe công tác kiểu dẫn n-ớc vào một
phía) cỡ 8 (Đ-ờng kính ngoài phần lớn nhất của vỏ bơm là 8
inch = 203,2 mm):
Số
hiệu
đặc
tính
Mã
bơm
Bơm và động
cơ 380V
P
N
kw
P
M
kw
L
mm
A
mm
Max
mm
Bơ
m +
đ/c
kg
lắp
đặt
K86-2 +
NU60-2/28
18 22
146
5
112
5
113 Đ
2
5411
2
K86-2 + U86-
2/24
18 22
141
3
107
3
192
136 Đ