Message :
Signature :
Background :
Share | 
 

 Báo cáo về tính lún mặt đất do khai thác nước ngầm

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
Admin



Quản lý diễn đàn

Huy chương : >><<
Tổng số bài gửi : 1659
Điểm : 3420
Được cảm ơn : 776
Ngày tham gia : 24/08/2010
Cơ quan (Trường, lớp) : diachatthuyvan.net

Bài gửi Báo cáo về tính lún mặt đất do khai thác nước ngầm   Fri Sep 24, 2010 11:02 pm Bài viết số 1

Tính toán lún mặtđịa hình do khai thác nước dưới đất
Khu mỏ nước khoángMớ Đá - huyện Kim Bôi - tỉnh Hoà Bình

Nguyễn PhúDuyên, Viện Địa Chất, Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam (Cq: 04 8343068/305; Nr: 04 8550624,0989245373)

Cũng như mọi vật thể khác, đất cũng bịbiến dạng khi chịu tác động của ngoại lực. Khi đó các hạt đất sẽ bị ép chặt vàonhau. Hiện tượng này gọi là sự ép lún của đất. Sự ép lún đất có quan hệ mậtthiết với kết cấu, thể tích, với tải trọng tác dụng và thời gian tác dụng củangoại lực lên lớp đất. Trong khai thác nước ngầm, trạng thái đất (tầng chứanước và tầng cách nước) bị thay đổi, áp lực thuỷ tĩnh bị giảm đi, áp lực hiệu dụngtăng lên, thể tích kẽ hở trong đất thu nhỏ lại, các hạt đất ép chặt vào nhau,gây ra lún. Trong thực tiễn, lún không nở hông và xẩy ra theo phương thẳng đứngđược quan tâm hơn cả.
Trênthế giới, từng biết khá nhiều trường hợp sụt lún mặt đất do khai thác nước ngầmđã được công bố chính thức:
- Osaka:lún tối đa: 3m, diện tích lún: 190 km2, trong 40 năm
- Tokyo:lún tối đa: 4m, diện tích lún: 190 km2, trong 50 năm
- Mexico City:lún tối đa: 9m, diện tích lún: 130 km2, trong 32 năm
- Santaclara (Kalifornia): lún tối đa: 4m, diện tích lún:650 km2, trong 50 năm
- Lasvegas (Nevada):lún tối đa: 1m, diện tích lún: 500 km2, trong 28 năm …
- Lún tại khu vực nhà máy nước Pháp Vân (Hà Nội): 228,6mm từ 1988 đến 1994.

Tại khu vực nghiên cứu, hoạt động bơm hútnước ngầm phục vụ nhu cầu sinh hoạt, chữa bệnh, nghỉ dưỡng…đã được bắt đầu từlâu, nhưng việc tính toán lún đất do khai thác chưa được đặt ra. Trong bài báonày, chúng tôi trình bày tính toán lún đất lầnđầu tiên cho khu vực này.
1.Cơ sở phương pháp luận:
Để giải bàitoán tính lún do hạ thấp mực nước ngầm gây nên, người ta chấp nhận những giảthiết dưới đây:
- Giả thiết độ thấm của môi trường đấttính lún là đẳng hướng và đồng nhất Kx = Ky = Kz.Quá trình này xảy ra đồng thời với sự hạ thấp mực nước và quan hệ tuyến tínhvới ứng suất hiệu quả Phq, khi hệ số nén lún a và hệ số thấm Kz không thay đổi theo thời gian. Giả thiết bỏqua ảnh hưởng lưu biến, nghĩa là coi biến dạng của cốt đất xảy ra đồng thời vớiviệc đặt tải trọng.
- Khôngtính đến tải trọng các công trình xây dựng trên mặt đất. Giá trị mực nước tĩnhban đầu lấy ngoài phạm vi phễu hạ thấp mực nước hiện nay trên khu vực nghiêncứu. Tải trọng phần lớp đất nằm trên mực nước tĩnh được coi là phân bố đồng đềutrên diện tích khu vực nghiên cứu.
- Trị số hạ thấp mực nước được lấy theokết quả dự báo lưu lượng khai thác nước ngầm của Đoàn 47. Giá trị thông số hệthấm các lớp sét dùng cho tính lún cũng được lấy theo tài liệu của Đoàn 47.
Công thức tínhlún trong trường hợp không nở hông the các nhà học giả Xô Viết như [7,8 và 9]được biểu diễn như sau:

)] (1)

với (2)
Trong đó:
Lt - độ lún ở thờiđiểm t
L0 - độ lún cuối cùng
U - mức độ nén chặt
S - trị số hạ thấp mực nước
q0- tải trọng phân bốđều của phần đất phía trên mực nước tĩnh
e = 2,72 cơ số tự nhiên
N - hệ số cố kết
a0- hệ số nén lún banđầu
Nhiều nhà nghiên cứu Việt Nam như LêTrọng Thắng, Trần Minh, Tô Văn Nhụ … trong các công trình khác nhau của mình,cũng đã từng tính lún cho khu vực thành phố Hà Nội, nơi đang diễn ra sự khaithác nước ngầm mãnh liệt, nhằm thoả mãn nhu cầu nước sạch ngày càng tăng củangười dân Hà Nội.
Một cách tiếp cận khác giải bài toán nàyđược Terzaghi đề xuất, trị số lún đất xảy ra theo phương thẳng đứng, được tính bằng công thức sau [6]:

(3)

Trong đó:
c- chỉ số nén lún
DP - Trị số thay đổi củaứng suất hiệu quả
DL - Trị số lún của đất (m)
L - Chiều dày lớp đất tính lún(m)
P - ứng suất hiệu quả ban đầu,tính bằng áp lực của lớp đất nằm trên lớp đang xét, cộng với một nửa áp lực củabản thân lớp đất tính lún, trừ đi áp lực đẩy nổi của nước.
Trong (1.Cool ta có:

Với: rn - tỉ trọngcủa nước (kg/m3)
g - gia tốc trọng trường (m / s2)
S - trị số hạ thấp mực nước (m)
Trị số P được xác định bằng côngthức:
P = P1 + 0,5 P2+ P3
Trong đó:
P1: áp lực của thànhtạo đất nằm trên lớp đất tính lún
P2: áp lực của bảnthân lớp đất tính lún
P3 = rng hn
Trong đó:
hn: Chiều cao cột nướctính từ mặt thoáng gương nước ngầm đến trọng tâm của lớp đất tính lún.
2. Khái quát về địa tầng và hoạt động bơm hút khu vựcnghiên cứu:
Khu mỏ nước khoáng Mớ Đá - huyện Kim Bôinằm ở phía Tây Bắc thị trấn huyện Kim Bôi, kéo dài theo phương TB-ĐN, trên địaphận của 2 xã là Vĩnh Đồng và Hạ Bì. Diện tích của khu mỏ là 9 km2.Theo tài liệu khảo sát của Đoàn 47, trên khu mỏ nước khoáng Mớ Đá - huyện KimBôi - Hoà Bình đã bố trí một mạng lưới các giếng khoan bơm hút nước khoáng nóngphục vụ nhu cầu sinh hoạt, du lịch, chữa bệnh… Phần lớn các giếng khoan tậptrung xung quanh khu vực nhà nghỉ nước Khoáng Kim Bôi, gồm: LK14, LK12, LK13,LK 7, LK 11, LK 8 và LK 5B. Ngoài khu vực trung tâm, còn LK3 và LK6 phân bố ởphía Tây Bắc và LK4 ở phía Bắc khu vực mỏ nước khoáng nóng này. LK4 và LK8 rấtnghèo nước. Đa số các lỗ khoan cho nước khoáng từ phức hệ chứa nước Giốc Cun (P2– T1 gc) từ độ sâu khoảng 140 m đến 150 m. Cột áp lực nước trong cáclỗ khoan này dâng lên 10 m cách mặt đất, riêng LK 5B và LK 3 tự phun. Tại điểmĐL133 và ĐL145 xuất lộ nước khoáng từ phức hệ Mường Hưng (T1 mh). Theo số liệu củaĐ47, chỉ với lưu lượng nhỏ nhất của ĐL 133 (4,86 l/s) hiện cũng đủ đáp ứng tổnglượng nước khoáng khai thác cho tiêu dùng tại chỗ và đóng chai là 110 m3/ngđ(tương ứng 1,27 l/s). Theo Đ47, trữ lượng khai thác cấp công nghiệp bằng bơmhút nước khoáng từ LK7 với các cấp khác nhau được thể hiện như dưới đây:
- Cấp B: bơm hút LK7 với lưulượng 6,09 l/s (tương ứng 526 m3/ngđ), mực nước hạ thấp là 0,69 m.
- Cấp C1: bơm hút LK7với lưu lượng 5,28 l/s (tương ứng 456 m3/ngđ), mực nước hạ thấp là1,74 m.
- Cấp C2: bơm hút LK7 với lưulượng 3,81 l/s (tương ứng 329 m3/ngđ), mực nước hạ thấp là 2,7 m.
Trữ lượng khai thác trên đủ đáp ứng nhucầu cho nhà nghỉ (250 giường) và cả chở đi đóng chai ở Hà Đông.
Hoạt động bơm hút tại LK7 (vị trí này chochất lượng nước tốt nhất vì có màn sét phía trên ngăn được ô nhiễm), chắc chắnsau một thời gian đủ dài sẽ gây lún mặt đất. Sự lún này rõ ràng chỉ xảy ratrong trầm tích Đệ Tứ bở rời trong cộtđịa tầng của lỗ khoan này. Theo [2], chiều dày trầm tích Đệ Tứ tại đây là 25 m,phần trên dày khoảng 5 - 7 m, gồm chủ yếu từ đất thịt, sét pha cát, cát, sạn;phần dưới dày 20 m gồm tảng spilit, cuội, sỏi…
3.Tính toán lún đất tại một số điểm cụthể:
Đối với khu vực nghiên cứu, trị sốlún được tính theo [6], vì cách tính đơn giản, đảm bảo được độ chính xác.
3.1 Tính toán lún đất tại LK7:
Những thông số của lỗ khoan LK7khu vực nghiên cứu được mô phỏng như hình vẽ dưới đây (xem hình 1)


Biên độ lún đất do hoạt động khai thác nước ngầmtại khu vực nghiên cứu được chúng tôitiến hành theo công thức (1.Cool;
- Tính lúncho 7 m sét trên cùng:


Chỉ số nén lún của đất sét khuvực nghiên cứu được phân tích tại Viện Cơ Học có giá trị biến đổi từ 0,017 đến0,08 tuỳ thuộc thành phần hữu cơ. Giá trị trung bình được lấy như đầu vào chobài toán c = 0,035, tỉ trọng sét lấy bằng 1650 kg / m3.
Thay số:

Lún của 7 mét sét trên cùng làxấp xỉ 21 cm.
- Lún của 18 mét đá tảng,cuội, sỏi, sạn, cát…là:
Độ lún của cuội cát trong một sốtính toán có thể bỏ qua, vì chỉ số nén lún của cuội, cát, … rất nhỏ và vì không có số liệu phân tích, nên chúngtôi tham khảo từ các nguồn tài liệu khác nhau và lấy bằng c 0,006. Tương tự như đối với sét, đối với cátsẽ là:

Lún của 18 mét này xấp xỉ 1,6 cm
Tổng độ lún tại LK7 này là 23 cm.
3.2 Tính toánlún đất tại LK3:
Lỗ khoan LK3 cónhững điểm khác biệt với LK7. Trước tiên, theo [2] cột nước áp lực trong LK này cao hơn mặt địahình, nên nước trong lòng lỗ khoan tràn qua miệng. Độ dày các lớp sét và cuộisỏi cũng khác so với độ dày các lớp tương ứng trong LK7. Những thông số của lỗ khoan LK3 khu vực nghiên cứu đượcmô phỏng như trên hình 1.
Chúng ta giảđịnh tại LK3 cũng được bơm hút như LK7 ở mức có độ hạ thấp mực nước lớn nhất là 2,7 m để tính lún. áp dụngcách tính lún tương tự như trong 3.1, thu được biên độ lún tại đây xấp xỉ 0cm. Điều naỳ cho thấy cột áp lực nước trong lỗ khoan cao, nên khi khai tháchiện tượng lún hầu như không xảy ra.

3.3 Tính toán lún đất tại LK9:
Những thông số của lỗ khoanLK9 tại khu vực nghiên cứu tương tự nhưLK7, có lớp sét trên cùng dày 5 m, dưới là cuội, đá tảng, sỏi , cát dày 15 m.Giếng khoan sâu 160 m, cột áp lực nước dâng cao hơn nóc tầng chứa nước trungbình là 10 m [2]. Những thông số này được mô phỏng trên hình 1.
Tươngtự như 3.1, tổng độ lún tại LK9 naỳ là 19 cm.
Sơ đồ phânbố đường đẳng trị số lún đất vùng nghiên cứu được trình bày trên hình 2.
4. Kết luận;
Trị số lún mặt địa hình do khai thác nước dưới đấtkhu vực nghiên cứu phụ thuộc vào điều kiện địa chất và hạ thấp mực nước, tínhtoán được, dao động trong khoảng từ 0 đến 23 cm. Hậu quả của việc lún này khôngảnh hưởng đáng kể đến các công trình xây dựng trong khu vực.









Vănliệu tham khảo
1. Lê Quý An, Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Văn Quý (1997), Cơ học đất,nxb Đại Học và Trung Học chuyên nghiệp.
2. Phạm Văn Công (chủ biên), Đoàn47, Liên Đoàn II, (1989), Báo cáo Thăm dò sơ bộ nước khoáng Mớ Đá - Hà Sơn Bình.
3. Nguyễn Phú Duyên, Trần TrọngHuệ và Nguyễn Văn Hoàng (1996): “Tính toán lún mặt địa hình do khai thác nướcngầm khu vực đê Tứ Liên - Quảng Bá”. Sách "Địa Chất & TàiNguyên", tập hai, Nhà xuất bản Khoa Học & Kỹ Thuật, Hà Nội.
4. V.Đ LÔMTADZE: “Địa chấtcông trình – thạch luận công trình”. Nxb Đại học và Trung học chuyên nghiệp, HàNội, 1978
5. De Smedt, F, Nguyen Phu Duyen,Kapongo F. (1995), Landsubsidence of the Jabotabeek Basin, Indonesia,Intergrated Project Design, Free University of Brrussel, Belgium.
6. Terzaghi, K, and R.B. Peck(1967), Soil mechanics in an Engineering practice. II edition, John Wiley & Sons, New York.



SUMMARY

Calculation oflandsubsidence caused by groundwater exploitation
(Mớ Đỏ mineral source– Kim Bụi district – Hoà Bỡnh province)

Calculation of landsubsidence caused bygroundwater exploitation in Mớ Đỏ mineral source (Kim Bụi district – Hoà Bỡnhprovince) is carried out after Terzaghi’s theory. The value of landsubsidenceis relatively low and evaluated in range of from 0 cm to 23 cm. The value of landsubsidence can not negativelyaffect constructions in the study region.


Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên http://www.diachatthuyvan.net
Admin



Quản lý diễn đàn

Huy chương : >><<
Tổng số bài gửi : 1659
Điểm : 3420
Được cảm ơn : 776
Ngày tham gia : 24/08/2010
Cơ quan (Trường, lớp) : diachatthuyvan.net

Bài gửi Re: Báo cáo về tính lún mặt đất do khai thác nước ngầm   Fri Sep 24, 2010 11:06 pm Bài viết số 2

Hơhơ
Công thức và ảnh không hiển thị kìa.
Lấy file tham khảo nha.
Attachments
tinhlun.doc
You don't have permission to download attachments.
(136 Kb) Downloaded 45 times




Được sửa bởi Admin ngày Tue Mar 22, 2011 7:36 pm; sửa lần 1.
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên http://www.diachatthuyvan.net
Dragon7389



Thành viên tích cực

Tổng số bài gửi : 2
Điểm : 2
Được cảm ơn : 0
Ngày tham gia : 02/03/2011
Cơ quan (Trường, lớp) : Đại học Mỏ Địa Chất

Bài gửi Re: Báo cáo về tính lún mặt đất do khai thác nước ngầm   Fri Mar 04, 2011 1:49 am Bài viết số 3

Rât hay. Cái này mình đang rất cần. Thanks b nhé.
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
ngocluu1023



Thành viên mới

Tổng số bài gửi : 1
Điểm : 1
Được cảm ơn : 0
Ngày tham gia : 24/03/2011
Cơ quan (Trường, lớp) : Đại học Bách Khoa Tp.HCM

Bài gửi Re: Báo cáo về tính lún mặt đất do khai thác nước ngầm   Tue May 03, 2011 2:39 am Bài viết số 4

khong thấy link download!!! up lại nha mình đang cần....
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
loguvorisfren



Thành viên tích cực

Tổng số bài gửi : 13
Điểm : 17
Được cảm ơn : 1
Ngày tham gia : 26/09/2011
Cơ quan (Trường, lớp) : ĐH Khoa học tự nhiên TP HCM

Bài gửi Re: Báo cáo về tính lún mặt đất do khai thác nước ngầm   Mon Sep 26, 2011 8:06 pm Bài viết số 5

thank nhé!
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
Sponsored content





Bài gửi Re: Báo cáo về tính lún mặt đất do khai thác nước ngầm   Today at 9:24 am Bài viết số 6

Về Đầu Trang Go down
 

Báo cáo về tính lún mặt đất do khai thác nước ngầm

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 

 Xem thêm các bài viết khác cùng chuyên mục

-
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
diachatthuyvan.net™ :: THẢO LUẬN TÀI NGUYÊN NƯỚC :: Điều tra, thăm dò và cấp nước dưới đất-
Chuyển đến 
Powered by: phpBB2
Copyright ©2010 - 2015, GNU General Public License.
Skin vBulletin 4.0 Rip By Ligerv
Múi giờ hiện tại GMT. Hôm nay: Mon Dec 05, 2016 9:24 am.
Liên hệ: diachatthuyvan.com@gmail.com | Hiển thị tốt nhất trên trình duyệt Firefox và độ phân giải 1024x768 trở lên.

Website liên hệ-Trung tâm thông tin lưu trữ địa chất - Cục địa chất Việt NamCục quản lý tài nguyên nướcHội ĐCTV VNTrường ĐH Mỏ - Địa chất Hà NộiHợp tác đào tạo nước ngoài ĐH Mỏ - Địa chất Hà NộiKhoa địa chất và dầu khí ĐH Bách Khoa Tp HCMDiễn đàn diachatvietnam.netLiên đoàn QH và ĐT TNN miền NamCông ty Cổ Phần Phát triển bền vững Việt NamCông ty Cổ phần TV ĐT PT CNMT Việt NamCông ty Cổ phần Địa kỹ thuật Đông DươngCông ty VietDeltaCông ty tài nguyên và môi trườngDiễn đàn lớp địa chất B K55Diễn đàn tình thương
Chat ( )
Free forum | © phpBB | Free forum support | Liên hệ | Report an abuse | www.sosblogs.com