Giạo trçnh Thy Näng 2 CHỈÅNG 11

31 CHỈÅNG 11: BIÃÛN PHẠP KHAI THẠC NỈÅÏC NGÁƯM ÂÃØ TỈÅÏI

Hiãûn nay u cáưu nỉåïc ca cạc ngnh cäng nghiãûp, näng nghiãûp ngy cng tàng. Do âọ viãûc
sỉí dủng nỉåïc màût åí mäüt säú vng ngàûp nhiãưu khọ khàn. Vç váûy viãûc khai thạc nỉåïc ngáưm âãø âạp ỉïng
nhu cáưu trãn l hãút sỉïc cáúp thiãút.
*Dng nỉåïc ngáưm âãø tỉåïi khi:
- Ngưn nỉåïc màût thiãúu.
- Khäng cọ âiãưu kiãûn âãø chuøn ngưn nỉåïc màût tỉì nåi khạc âãún.
*
Ỉu âiãøm:
- Láúy nỉåïc tải chäù, âỉåìng kãnh ngàõn, täøn tháút nỉåïc êt, hiãu qu låüi dủng nỉåïc cao.
- Cäng trçnh láúy nỉåïc ngáưm âån gin, väún âáưu tỉ êt, hiãûu qu cao.
- Lỉåüng ngáûm bn cạt trong nỉåïc ngáưm bẹ, khäng gáy bäưi làõng kãnh mỉång.
- Dng nỉåïc ngáưm âãø tỉåïi gọp pháưn ci tảo âáút màûn
*
Nhỉåüc âiãøm:
- Lỉu lỉåüng êt, diãûn têch tỉåïi nh v khạ phán tạn.
- Âäü khoạng hoạ cao khäng thêch håüp âäúi våïi u cáưu cháút lỉåüng nỉåïc tỉåïi.
- Nhiãût âäü nỉåïc ngáưm tháúp ( Nhiãưu khi khäng ph håüp våïi u cáưu ca cáy träưng ) nh hỉåíng
âãún sỉû sinh trỉåíng ca cáy träưng.
- Khi màût nỉåïc ngáưm nàòm sáu viãûc khai thạc khọ khàn, giạ thnh âàõt.
11-1 KHẠI NIÃÛM NỈÅÏC NGÁƯM
I. Phán loải nỉåïc ngáưm:

cung cáúp nỉåïc cho säng, ao häư.
2.Nỉåïc ngáưm táưng sáu:
- Nàòm åí phêa dỉåïi táưng khäng tháúm thỉï nháút, thỉåìng nàòm kẻp giỉỵa cạc táưng khäng tháúm nãn
cọ ạp. Do nàòm dỉåïi táưng khäng tháúm nãn nỉåïc ngáưm táưng sáu khäng trỉûc tiãúp nháûn ngưn cung cáúp
ca nỉåïc mỉa. Nåi tiãúp nháûn ngưn nỉåïc l nhỉỵng chäù tỉìng tháúm nỉåïc chảy läü ra màût âáút. Cháút
lỉåüng nỉåïc täút v trỉỵ lỉåüng äøn âënh.
3. Nỉåïc ngáưm trong khe nỉït: Nỉåïc nàòm trong khe nỉït ca nham thảch, trỉỵ lỉåüng ráút êt khäng
âạng kãø.
4. Nỉåï
c trong hang âäüng: Nỉåïc trong hang âäüng cn gi l nỉåïc Kartå, nàòm trong cạc hang
âäüng do nỉåïc xám thỉûc nham thảch tảo thnh, thỉåìng cọ åí cạc vng âạ väi.
II .u cáưu cháút lỉåüng nỉåïc ngáưm âãø tỉåïi cho cáy träưng:
1. u cáưu vãư nhiãût âäü ca nỉåïc:
Nỉåïc tỉåïi âỉa vo rüng phi cọ nhiãût âäü thêch håüp thç cáy träưng måïi phạt triãøn täút.
2. u cáưu vãư hm lỉåüng múi åí trong nỉåïc:
Täøng säú múi tan trong nỉåïc ngáưm < 1,0 g/l khäng nh hỉåíng âãún sỉû sinh trỉåíng ca cáy.
Täøng säú múi tan trong nỉïåc ngáưm 1,0÷4 g/l khi tỉåïi cáưn phi cọ biãûn phạp xỉí lê thêch håüp.

11.2. CÄNG TRÇNH LÁÚY NỈÅÏC NGÁƯM
Cọ hai loải cäng trçnh láúy nỉåï
c ngáưm theo chiãưu âỉïng v cäng trçnh láúy nỉåïc ngáưm theo chiãưu
ngang. Tu theo âäüng thại nỉåïc ngáưm nàòm näng hay sáu m lỉûa chn phỉång ạn láúy nỉåïc cọ låüi
nháút.
A. Cäng trçnh láúy nỉåïc ngáưm theo chiãưu âỉïng:
L loải giãúng âo sáu vo táưng tháúm nỉåïc, dng båm âãø båm nỉåïc lãn hãû thäúng kãnh mỉång
âỉa nỉåïc âãún màût rüng.
* Dỉûa vo vë trê âạy giãúng våïi táưng khäng tháúm ta chia lm hai loải:
- Giãúng hon chènh: âạy giãúng âo sáu xúng táưng khäng tháúm (Dãù tênh toạn)
- Giãúng khäng hon chènh: Âạy ca nọ khäng tiãúp xục våïi táưng khäng tháúm.


Kióứu chổớ V

Giaùo trỗnh Thuớy Nọng 2 CHặNG 11

34

Ngoaỡi ra coù thóứ duỡng bó tọng rọựng õóứ loỹc nổồùc vaỡo gióỳng. Bó tọng rọựng coù thóứ laỡm thaỡnh tổỡng
õai hoỷc tổỡng ọ cổớa bó tọng õuùc sụn.
2. Baùn kờnh aớnh hổồớng cuớa gióỳng:
Khi bồm nổồùc trong gióỳng ra, mổỷc nổồùc trong gióỳng seợ haỷ thỏỳp xuọỳng mọỹt õọỹ sỏu S, mỷt nổồùc
ngỏửm trong õỏỳt seợ laỡm thaỡnh mọỹi hỗnh phóứu maỡ gióỳng laỡ trung tỏm. Hỗnh phóứu õoù laỡ khu vổỷc aớnh
hổồớng cuớa nổồùc ngỏửm khi bồm nổồùc. Baùn kờnh hỗnh phóứu chờnh laỡ baùn kờnh aớnh hổồớng cuớa gióỳng R.
Baùn kờnh aớnh hổồớng R coù quan hóỷ õóỳn vióỷc bọỳ trờ caùc gióỳng vỗ baùn kờnh R lồùn thỗ khoaớng caùch lồùn vaỡ
ngổồỹc laỷi.
óứ xaùc õởnh baùn kờnh aớnh hổồớ
ng cuớa gióỳng ta thổồỡng duỡng caùc phổồng phaùp sau:
a/ Bồm nổồùc thờ nghióỷm: aỡo caùc họỳ quan trừc õóứ õo mổỷc nổồùc ngỏửm ồớ caùc vở trờ khaùc nhau,
tổỡ õoù ta coù thóứ tờnh õổồỹc baùn kờnh aớnh hổồớng R cuớa gióỳng.

- Nóỳu coù 2 họỳ quan trừc:
+ Gióỳng coù aùp: logR =
21
1221
SS

Giaùo trỗnh Thuớy Nọng 2 CHặNG 11

35

+ Gióỳng khọng coù aùp: logR =
2
1
2
1
2
1
hh
)xlog
r
(log
h
)xlog
r
(logH



- Nóỳu khọng coù họỳ quan trừc:
+ Gióỳng coù aùp: logR =
rlog
Q
)
h
H(KM
73,2 +

K: Hóỷ sọỳ thỏỳm (m/s)
M: ọỹ daỡy cuớa tỏửng thỏỳm nổồùc cuớa gióỳng coù aùp (m)
Q: Lổu lổồỹng bồm nổồùc ra khoới gióỳng (m
3
/s)
b/ Duỡng cọng thổùc kinh nghióỷm:
- Khi bióỳt trổồùc H vaỡ S
Cọng thổùc Ku sa kin: R = 575 S
KH
R,S (m)
K: Hóỷ sọỳ thỏỳm (m/s)
H: ọỹ daỡy cuớa tỏửng thỏỳm nổồùc (m)
Nóỳu K (m/ngaỡy): R = 1,95S
SKH 2
)(mKH
- Nóỳu khọng bióỳt trổồùc H thỗ
Duỡng cọng thổùc Sichardt :
R = 3000S
K (m) Vồùi k (m/s)
R = 10S
K (m) Vồùi k (m/ngaỡy õóm)
Giaùo trỗnh Thuớy Nọng 2 CHặNG 11

36

c/ Duỡng nhổợng sọỳ kinh nghióỷm:
Nóỳu bồm nổồùc haỷ thỏỳp mổỷc nổồùc trong gióỳng xuọỳng 1m thỗ R õổồỹc xaùc õởnh theo loaỷi õỏỳt
nhổ sau:
ỏỳt caùt nhoớ R = 50ữ100 m
ỏỳt caùt vổỡa R = 100ữ200 m


2

Q(LnR - Lnr) = K

(H
2
- h
2
)

Q =
r
R
hHK
r
R
Ln
hHK
log3,2
)()(
2222

=


Q =
r
R
log

37

K: Hóỷ sọỳ thỏỳm (m/s) (m/ngaỡy)
H: ọỹ daỡy tỏng thỏỳm nổồùc (m)
h: ọỹ sỏu nổồùc trong gióỳng (m)
S: ọỹ sỏu haỷ thỏỳp cuớa nổồùc trong gióỳng (m)
R,r (m)
b/ Gióỳng khọng hoaỡn chốnh:
Duỡng cọng thổùc kinh nghióỷm Damarin
- Khi õaùy gióỳng bởt kờn: Q = 1,365K
4
22
h
Lh2
h
L
r
R
log
hH

- Khi õaùy gióỳng khọng bởt kờn: Q = 1,365K
4
22
h
Lh2
h
r5,0L
r
R

nổồùc ngỏửm tỏửng sỏu. Gióỳng ọỳng thổồỡng sỏu 30ữ150m, coù khi sỏu õóỳn 200m. Lổu lổồỹng khai thaùc cuớa
gióỳng lồùn nón dióỷn tờch tổồùi nhióửu so vồùi gióỳng thuỡng.
1/ Cỏỳu taỷo:

Gióỳng ọỳng gọửm coù 3 bọỹ phỏỷn:
ỳng thỏn gióỳng
ỳng loỹc nổồùc
Tỏửng thỏỳm nổồùc
Tỏửng thỏỳm nổồùc
Tỏửng khọng thỏỳm
Tỏửng khọng thỏỳm
Lổồùi theùp baớo vóỷ
Lọứ thoaùt nổồùc
Bp vaỡo nổồùc
Thỏn gióỳng
Mióỷng gióỳng
- Mióỷng gióỳng: Laỡ phỏửn gỏửn mỷt õỏỳt, gọửm: Họỳ gióỳng + Mióỷng gióỳng.
- Thỏn gióỳng: oaỷn tổỡ mióỷng gióỳng õóỳn tỏửng lỏỳy nổồùc. Vỏỷt lióỷu thỏng gióỳng bũng: Gọự, saỡnh
nóỳu gióỳng sỏu duỡng ọỳng gang, ọỳng theùp
- Bọỹ phỏửn vaỡo nổồùc: Phỏửn ọỳng loỹc nổồùc nũ
m trong tỏửng loỹc nổồùc. Bọỹ phỏỷn naỡy rỏỳt quan
troỹng vỗ aớnh hổồớng õóỳn chỏỳt lổồỹng nổồùc vaỡ lổu lổồỹng nổồùc õổồỹc khai thaùc. Yóu cỏửu õọỳi vồùi bọỹ phỏỷn
vaỡo nổồùc:
- Phaới kión cọỳ
- Coù tỏửng loỹc õóứ chọỳng õổồỹc haỷt buỡn caùt vaỡo gióỳng
- Nổồùc vaỡo gióỳng dóự daỡng
Ngoaỡi bọỹ phỏỷn vaỡo nổồùc nón coù lổồùi loỹc nổồùc bao ngoaỡi ọỳng. Lổồùi loỹc nổồùc coù thóứ laỡm bũng
lổồùi sừt, lổồùi bũng coùi, bũng aùo dổỡa.
2/ Tờnh toaùn lổu lổồỹng cuớa gióỳng ọỳng:
Gióỳng ọỳng lỏỳy nổồùc tỏửng dổồùi thổồỡng coù aùp.


39

Q =
r
R
log3,2
)
h
H(MK2
r
R
Ln
)
h
H(MK2
=


Q =
r
R
KMS
r
R
hHKM
log
73.2
log
)(

MNN
S
Tỏửng khọng thỏỳm
H

h M
Giaùo trỗnh Thuớy Nọng 2 CHặNG 11

40

- Nổồùc vaỡo gióỳng chố qua õaùy maỡ khọng qua thỏn gióỳng

Q =








+






IV. Gióỳng lión hồỹp:
Laỡ gióỳng coù bọỹ phỏỷn trón laỡ gióỳng thuỡng, bọỹ phỏỷn dổồùi laỡ gióỳng ọỳng. Gióỳng lión hồỹp õổồỹc
duỡ
ng khi:
- Tỏửng thỏỳm rỏỳt sỏu, tổỡ gióỳng thuỡng õaỡo thaỡnh gióỳng lión hồỹp õóứ giaớm khọỳi lổồỹng õaỡo
- óứ lỏỳy nổồùc ồớ caùc tỏửng thỏỳm nổồùc phờa dổồùi
- Duỡng gióỳng ọỳng õóứ lỏỳy nổồùc, gióỳng thuỡng õóứ chổùa nổồùc (Lỏỳy nổồùc tổỷ chaớy hay baùn tổỷ chaớy)
- Gióỳng sỏu, cọỹt nổồùc bồm cuớa maùy bồm coù haỷn, maùy õổồỹc õỷt ồớ õaùy phỏửn gióỳng thuỡng.
Giaùo trỗnh Thuớy Nọng 2 CHặNG 11

41

B. Cọng trỗnh lỏỳy nổồùc ngỏửm theo chióửu ngang:
I/ Cỏỳu taỷo:
nhổợng nồi nổồùc nũm nọng (<5 m), tỏửng thỏỳm nổồùc nhoớ ta coù thóứ õaỡo caùc haỡo tỏỷp trung nổồùc

- Nóỳu lổu lổồỹng lồùn, õởa chỏỳt tọỳt coù thóứ õaỡo tuy nen.
2/ Bọỹ phỏỷn dỏựn nổồùc:
Laỡ õoaỷn nọỳi tióỳp tổỡ bọỹ phỏỷn vaỡo nổồùc õóỳn bóứ tỏỷp trung nổồùc. ỏy laỡ õổồỡng hỏửm kờn, khọng coù
nhióỷm vuỷ lỏỳy nổồùc ngỏửm trong õỏỳt nón khọng coù tỏửng loỹc vaỡ lọự vaỡo nổồùc.
3/ Gióỳng kióứm tra:
Duỡng õóứ kióứm tra, tu sổớa nhổợng bọỹ phỏỷn nũm dổồùi õỏỳt, õọửng thồỡi laỡ õổồỡng vỏỷn chuyóứn õỏỳt khi
thi cọng õổồỡng hỏửm.
4/ Bóứ tỏỷp trung nổồùc:
Coù taùc duỷng õióửu tióỳt lổồỹng nổồù
c duỡng, duỡng bồm õóứ õổa nổồùc tổỡ bóứ tỏỷp trung lón hay duỡng
õổồỡng ọỳng õóứ dỏựn nổồùc õi.
II. Xaùc õởnh lổu lổồỹng lỏỳy vaỡo cuớa cọng trỗnh lỏỳy nổồùc ngỏửm theo chióửu ngang:
Cọng trỗnh lỏỳy nổồùc theo chióửu ngang coù thóứ lỏỳy nổồùc tổỡ hai bón hay mọỹt bón Giạo trçnh Thy Näng 2 CHỈÅNG 11

42

1/ Trỉåìng håüp láúy nỉåïc mäüt bãn:
Lỉu lỉåüng tải màût càõt x no âọ:
Q = ω
x
V

3
/s)
H: Âäü sáu nỉåïc ngáưm khi khäng bë nh hỉåíng ca cäng trçnh láúy nỉåïc (m)
h: Âäü sáu nỉåïc trong âỉåìng háưm (m)
L: Chiãưu di ca cäng trçnh láúy nỉåïc (m)
R: Chiãưu räüng nh hỉåíng ca âỉåìng háưm (m)
K: Hãû säú ngáúm (m/s)
2/ Trỉåìng håüp láúy nỉåïc tỉì hai bãn:
Lỉu lỉåüng láúy nỉåïc vo hai bãn âỉåìng háưm âỉåüc tênh theo cäng thỉïc:
Q =
)bR(
)hH(KL
22
−
−

12.3. HÃÛ THÄÚNG TỈÅÏI BÀỊNG NỈÅÏC NGÁƯM:
I. Ngun tàõc låüi dủng täøng håüp ngưn nỉåïc ngáưm:
1/ Phi phäúi håüp chàût ch giỉỵa viãûc låüi dủng ngưn nỉåïc màût âáút v nỉåïc ngáưm:
- Táûn dủng ngưn nỉåïc màût âáút trỉåïc nãúu thiãúu måïi dng nỉåïc ngáưm.
- Dng nỉåïc trong khu vỉûc tỉåïi (Nỉåïc màût v nỉåïc ngáưm) nãúu thiãúu måïi âiãưu phäúi
nỉåïc khu vỉûc khạc âãún.
- Cäng trçnh khai thạc ngưn nỉåïc ngáưm phi táûn dủng täúi âa kãnh mỉång sàơn cọ.
2/ Phi phäúi håüp chàût ch giỉỵa thỉåüng v hả lỉu khu vỉûc:
- ÅÍ nhỉỵng vng cọ ngưn nỉåïc ngáưm tỉång âäú
i phong phụ (Vng âáút bàòng sạt nụi)
nãn táûn dủng ngưn nỉåïc ngáưm, cn nỉåïc màût (Nỉåïc ca säng súi) âỉa vãư nhỉỵng vng
thiãúu nỉåïc ngáưm åí hả lỉu.
3/ Phi täøng håüp ngưn nỉåïc ngáưm:
Ngoi viãûc tho mn nhu cáưu nỉåïc tỉåïi cn phi xẹt âãún nhu cáưu dng nỉåïc ca cạc

2/ Cäng trçnh trỉỵ nỉåïc
Khi lỉu lỉåüng nỉåïc ngáưm cọ thãø khai thạc âỉåüc quạ bẹ, hồûc kh nàng ca mạy båm
khäng båm âỉåüc nhiãưu cáưn phi xáy dỉûng cäng trçnh trỉỵ nỉåïc.(Kho nỉåïc ca giãúng) båm nỉåïc
vo âãø trỉỵ lải. Cäng trçnh trỉỵ nỉåïc cọ nhiãûm vủ trỉỵ lỉåüng nỉåïc cạc giãúng khi khäng tỉåïi âãø dng
v
o nhỉỵng lục cáưn tỉåïi. Nhỉ thãú cäng trçnh trỉỵ nỉåïc cọ nhiãûm vủ nhỉ sau:
- Tàng cỉåìng låüi dủng ngưn nỉåïc.
- Tàng säú giåì hoảt âäüng ca mạy båm.
- Måí räüng diãûn têch tỉåïi.
- Lm tàng nhiãût âäü ca nỉåïc ngáưm ph håüp theo u cáưu ca nỉåïc tỉåïi.
- Ni cạ.
Cäng trçnh trỉỵ nỉåïc cọ thãø phán theo ba loải âiãưu tiãút: Âiãưu tiãút ngy, âiãưu tiãút theo láưn tỉåïi
v âiãưu tiãút nàm.

Giaùo trỗnh Thuớy Nọng 2 CHặNG 11

44

a/ Cọng trỗnh trổợ nổồùc õióửu tióỳt ngaỡy:
Nhổợng ngaỡy khọng tổồùi vỏựn bồm õóứ trổợ nổồùc cho ngaỡy sau.
Dung tờch cuớa cọng trỗnh õióửu tióỳt ngaỡy õổồỹc tờnh theo cọng thổùc sau:
W
0
= Q
0
(24 -t
1
)3,6 (m
3
)

c/ Cọng trỗnh trổợ nổồùc õióửu tióỳt nm:
Nóỳu õaợ coù , M, t toaỡn nm duỡng phổồng phaùp tờnh toaùn õióửu tióỳt họử chổùa õóứ xaùc õởnh dung
tờch cuớa cọng trỗnh trổợ nổồùc.
3/ Cọng trỗnh dỏựn nổồùc:
Laỡ õổồỡng kónh dỏựn, hỗnh thổùc bọỳ trờ giọỳng nhổ kónh mổồng duỡng nổồùc mỷt õỏỳt. Nhổng do
nguọửn nổồùc ồớ gỏửn mỷt ruọỹng nón kónh dỏựn khọng cỏửn lồùn. Coù hai phổồng aùn bọỳ trờ:
- Gióỳng ồớ giổợa khọỳng chóỳ dióỷn tờch tổồùi xung quanh, thờch hồỹp vuỡng coù õởa hinh bũng phúng.
- Gióỳng bọỳ trờ ồớ cao khọỳng chóỳ tổồùi phờa thỏỳp, thờch hồỹp vuỡng coù õởa hỗnh dọỳc mọỹt phờa.