Báo cáo: Các công nghệ thu gom nước mưa

Chia sẻ: Phan Van Toan | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

122
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong các vùng đo thị, nước mưa từ mái nhà, vỉa hè thường bị lãng phí. Nước này có thể bổ sung cho tầng nước khi cần thiết...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo: Các công nghệ thu gom nước mưa

Phần chuyên đề I) Phương pháp ứng dụng Đây là quá trình vận động không ổn định của nước dưới đất tầng có áp.Ở đây, chúng tôi xin áp dụng phần mềm Aquifer Test để xác định các thông số T (Độ dẫn nước), K (Hệ số thấm) và S (Hệ số nhả nước). II) Các công nghệ thu gom nước mưa Bảng: Hệ số mưa (theo Pacey, Arnold and Cullis, Adrian 1989, Rainwater Harvesting: The collection of rainfall and run0ff in rural areas, Intermediate Technology Publications, London, pg. 55 Hệ số dòng Kiểu mái thu nước mưa STT chảy do mưa 1 Mái ngói 0,8 – 0,9 2 Tôn múi 0,7 – 0,9 Thu trên mặt đất 3 Mặt bê - tông 4 0,6 – 0,8 Lát gạch 5 0,5 – 0,6 Mặt đất tự nhiên 6 Mặt đất có độ dốc nhỏ hơn 10% 7 0 – 0,30 Mặt đất rải đá tự nhiên 8 0,2 – 0,3 Mặt cỏ 9 0,05 – 0,1
Trong các vùng ở đô thị, nước mưa từ mái nhà, vỉa hè thường bị lãng phí. Nước này có thể bổ sung cho tầng chứa nước khi cần thiết. Hệ thống thu gom nước mưa cần được thiết kế theo cách không chiếm dụng nhiều không gian. Một vài công nghệ thu gom nước mưa từ mái nhà trong các vùng đô thị được giới thiệu sau đây: Hố bổ sung : Trong các vùng trầm tích sông nơi các đá trầm tích có độ thấm cao lộ trên mặt hoặc nằm nông thì thu gom nước mưa có thể bằng các hố bổ sung. Các hố này có hình dạng và kích thước bất kỳ thướng có chiều rộng 1-2m và chiều sâu 2-3m được lấp bằng cuội (5-20cm, sỏi (5- 10mm), và cát thô (1,5-2mm) dưới dạng chọn lọc. Cuội ở đáy, sỏi ở giữa và cát ở trên để lắng đọng bột trong dòng chảy mặt. Đối với các nhà có mái nhỏ thì hố này có thể lấp bằng gạch. Các lỗ khoan có sẵn: Trong vùng có tầng chứa nước nằm nông và có những lỗ khoan có sẵn khoan vào những tầng chứa nước sâu hơn, có thể thu gom nước mưa từ mái nhà qua các lỗ khoan hiện hữu. Ống dẫn PVC nối từ máng tới mái nhà để thu gom nước mưa. Nước mưa được gom qua một ống chữ T tới một thiết bị lọc PVC trên đường dẫn. Đường kính thiết bị lọc thay đổi tùy thuộc vào
diện tích mái nhà (từ 15cm trở xuống nếu diện tích mái nhỏ hơn 150m2 và hơn 20cm nếu diện tích mái lớn hơn). Các thành phần của một hệ thống thu gom nước mưa bằng mái nhà
1. Bề mặt hứng nước mưa 2. Lưới che máng xối 3. Máng xối và ống xối: để dẫn nước từ mái tới bể chứa 4. Bộ phận lọc lá cây, loại bỏ nước từ cơn mưa đầu tiên và rửa mái: loại bỏ vụn lá, bụi, lá cây trước khi vào bể chứa. 5. Thiết bị chuyển đđổi hướng dòng chảy 6. Bộ phận lọc trước khi vào bể chứa 7. Một hoặc nhiều bể chứa 8. Lưới chống côn trùng và ống xả tràn bể chứa 9. Hệ thống van kiểm soát tự động mực nước trong bể chứa 10. Hệ thống bơm III) Kết quả phân tích Bảng số liệu kết quả thu thập độ hạ thấp mực nước tại các lỗ khoan (lấy bề mặt địa hình tại khu vực khảo sát là 0m làm bề mặt chuẩn) và đáy cách nước cách bề mặt chuẩn là 44m.
Số liệu tại Hooc-Môn Độ hạ thấp mực Độ hạ thấp mực Độ hạ thấp mực Thời gian Độ hạ thấp mực nước nước giếng bổ nước giếng quan sát nước giếng quan bơm (s) giếng bơm 1 (m) cập 4 (m) 2 (m) sát 3 (m) 0 3.22 0.3 3.28 3.54 90 8.15 3.29 3.54 180 8.19 3.3 3.55 300 8.24 0.48 3.31 3.56 600 8.28 0.485 3.32 3.57 900 8.31 0.49 3.32 3.56 1200 8.35 0.49 3.32 3.54 1800 8.35 0.495 3.335 3.55 2400 8.35 0.49 3.34 3.575 3000 8.445 0.5 3.335 3.55 3600 8.34 0.49 3.345 3.55 4800 8.45 0.5 3.345 3.55 6000 8.54 0.5 3.35 3.545 7200 8.53 0.5 3.35 3.545 9000 8.515 0.505 3.35 3.555 10800 8.51 0.52 3.35 3.545 12600 8.5 0.52 3.36 3.55 14400 8.51 0.53 3.36 3.575 16200 8.51 0.53 3.36 3.575 18000 8.54 0.53 3.36 3.575 19800 8.52 0.53 3.38 3.57 Giếng 1 có đường kính d1 = 120mm Giếng 2 và giếng 3 có đường kính lần lượt là : d2 = 60mm và d3 = 60mm Nhập dữ liệu và tiến hành phân tích trên aquifer test Số liệu hạ thấp mực nước được quan sát theo thời gian trong giếng quan sát (2)
Phân tích dữ liệu bằng phương pháp Theis (Drawdown vs Time)
Bằng phương pháp phân tích này xác định các thông số: K (hệ số thấm – m/s) : 3.73*10-4 T (độ dẫn nước m2/s) : 1.23*10-2 S (hệ số nhã nước) : 4*10-3 Phân tích dữ liệu bằng phương pháp Cooper – Jacob (Drawdown vs Time)
Bằng phương pháp phân tích này xác định các thông số K = 4.08*10-4 (m/s) T = 1.35 * 10 -2 (m2/s) S= 2,85 * 10-3 II) Phần tính toán : Tiến hành bơm hút thí nghiệm với lưu lượng ổn định là Q = 8.5m3/h Ta có : T = K.m
Với m: là bề dày tầng chứa nước, suy ra m ≈ 33 (m) Khoảng cách từ giếng bơm đến giếng quan sát 1 và 2 lần lượt là: 22 (m) và 25.2 (m) Gradient áp lực từ giếng bơm so với giếng quan sát 1 và 2 lần lượt là I1 = (3.28 – 3.22) / 22 = 2.73 * 10-3 I2 = (3.54 – 3.22) / 25.2 = 0.0127 Vậy gradient áp lực trung bình ITB = 7.72 * 10-3 *) Tính toán bán kính ảnh hưởng hiệu dụng : là khoảng cách từ giếng bơm đến vị trí X sao cho phương trình đường cong hạ thấp có hx ≈ chiều sâu của mực nước tĩnh của giếng bơm.Ở đây, chúng em xin xét tới trường hợp vận động trong tầng chứa nước có áp có bề dày không thay đổi (m = 33m) và có sự thay đổi về bề rộng (b). Ơ đây gồm hai sơ đồ là bổ cập và khai thác +) Khai thác :(dòng nước ngầm hội tụ) Lưu lượng ở mặt cắt bất kỳ: (1) Sử dụng công thức của Bindeman cho trường hợp bề rộng dòng ngầm thay đổi (2) Với: b1, b2, bx : Bề rộng dòng ngầm ở mặt cắt 1 , 2 và x Thay (2) vào (1) ta được (3) Tách biến số (3) với tích phân các cận với x thay đổi từ 0 – L h thay đổi từ h1 – h2 Ta được : Phương trình đường cong hạ thấp :
Từ (4) ta có: Phương trình đường cong hạ thấp lần lượt tại 2 giếng quan sát (2) và (3) Ở đây cần xác định giá trị L (bán kính ảnh hưởng hiệu dụng của giếng bơm) Với chiều sâu khoan tới đáy tầng chứa nước là 44m X2 : khoảng cách từ giếng 2 đến giếng 1 (22m) X3 : khoảng cách từ giếng 3 đến giếng 1 (25.2) b 1 : bề rộng tới giếng 1 (ð*d1), với d1 = 120mm b 2 : bề rộng tới giếng 2 (ð*X2) b 3 : bề rộng tới giếng 3 (ð*X3) b x : bề rộng tới giếng X (ð*L) h1 : độ cao mực nước hạ thấp trong giếng bơm (1) = 44 – 8.52 = 35.48 (m) h2 : độ cao mực nước hạ thấp trong giếng quan sát (2) = 44 – 3.38 = 40.62 (m) h3 : độ cao mực nước hạ thấp trong giếng quan sát (3) = 44 – 3.57 = 40.43 (m) hx : độ cao mực nước hạ thấp trong giếng (X). Ở đây, cần tìm bán kính ảnh hưởng hiệu dụng của giếng bơm nên do đó giả sử hx chính là cao độ của mực nước cao nhất trong 3 giếng. hx = 44 - h01 = 44 – 3.22 = 40.78 (m) Thế các giá trị trên vào hai phương trình (5) và (6), giải phương trình tìm được giá trị L nằm trong khoảng 26 - 30 (m). Vậy, với lưu lượng bơm là Q = 8.5m3/h
+) Bổ cập : (dòng nước ngầm phân kỳ) Lưu lượng ở mặt cắt bất kỳ: Sử dụng công thức của Bindeman cho trường hợp bề rộng dòng ngầm thay đổi Với: b1, b2, bx : Bề rộng dòng ngầm ở mặt cắt 1 , 2 và x Thay (8) vào (7) ta được: Tách tích phân với các cận : x thay đổi từ 0 – L và h thay đổi từ H1 – H2 Ta được : Biến đổi biểu thức trên ta có: Phương trình đường cong hạ thấp : (12)
Từ phương trình (12) ta có: tính bán kính ảnh hưởng hiệu dụng của giếng bổ cập trong điều kiện có bơm tới khu vực xung quanh. Sử dụng độ hạ thấp mực nước trong các giếng quan sát (2) và (3). Ở đây, giả sử sẽ có giếng (Y) có độ hạ thấp là hy tại vị trí sẽ có mực nước tĩnh bằng với mực nước tĩnh ban đầu trong giếng bơm lúc chưa bơm và với độ sâu đáy cách n ước là 44m, hy = 44 – 3.22 = 40.78 (m). Phương trình đường cong hạ thấp tại giếng quan sát (2) và (3) lần lượt là : Với chiều sâu khoan tới đáy tầng chứa nước là 44m Y2 : khoảng cách từ giếng 2 đến giếng 1 (31.4m) Y3 : khoảng cách từ giếng 3 đến giếng 1 (39.2) b 1 : bề rộng tới giếng 4 (ð*d4), với d4 = 60mm b 2 : bề rộng tới giếng 2 (ð*Y2) b 3 : bề rộng tới giếng 3 (ð*Y3) b y : bề rộng tới giếng Y (ð*L) h1 : độ cao mực nước hạ thấp trong giếng bổ cập (4) = 44 – 0.3 = 43.70 (m) h2 : độ cao mực nước hạ thấp trong giếng quan sát (2) = 44 – 3.38 = 40.62 (m) h3 : độ cao mực nước hạ thấp trong giếng quan sát (3) = 44 – 3.57 = 40.43 (m) hy : độ cao mực nước hạ thấp trong giếng (Y). Ở đây, cần tìm bán kính ảnh hưởng hiệu dụng của giếng bổ cập nên do đó giả sử hy chính là cao độ của mực nước cao nhất trong 3 giếng. hy = 44 - h01 = 44 – 3.22 = 40.78 (m) Thế các giá trị trên vào hai phương trình (13) và (14), giải phương trình tìm được giá trị L nằm trong khoảng 22 - 32 (m). Vậy,