Đề thi cơ sở thủy địa cơ học chuyên ngành Địa kĩ thuật Đại học Bách Khoa

BOÄ MOÂN ÑÒA KYÕ THUAÄT ÑEÀ THI MOÂN: CƠ SỞ THỦY ĐỊA CƠ HỌC Ngaøy thi: 13122016 Thôøi gian : 12h30’ – 14h00’ (90’); Phoøng thi: 203B8; 204B8; 303B8; 304B8 (Thí sinh ñöôïc pheùp söû duïng taøi lieäu) CÂU 1: (3 điểm) Sơ đồ hóa điều kiện ĐCTV và chứng minh công thức xác định đường cong hạ thấp mực nước trong khu vực giữa 2 kênh hoàn chỉnh đồng thời làm việc. CÂU 2: (2 điểm) Xác định lưu lượng của mỗi hố khoan hoàn chỉnh có áp trong trường hợp có 2HK, khoảng cách giữa các HK là 2a. Vùng cung cấp có R = 750m, các số liệu trong hình vẽ bên CÂU 3: (2 điểm) Hút nước từ một hố khoan hoàn chỉnh có đường kính 2dm, trong lớp cát có k = 10mngđ chứa nước ngầm có chiều dày tầng chứa nước là 20m. Khi hút mực nước trong hố khoan hạ thấp 5m. Hãy vẽ hình và tính lưu lượng hút được và xác định mực nước hạ thấp ở vị trí cách hố khoan hút nước 25m. (Bán kính ảnh hưởng tính theo ) CÂU 4: (3 điểm) Bố trí hố khoan không hoàn chỉnh hút nước trong tầng chứa nước có áp với H = 32m, bề dày tầng chứa nước m = 24,0m. Hệ số thấm của cát k = 10mngđ. Chiều dài bộ lọc l = 10m, đường kính miệng hố khoan d = 1,6m, đường kính ống lọc d = 1,2m. Bán kính ảnh hưởng R = 200m. Xác định lưu lượng tới hố khoan khi S = 4,0m, S = 6,0m và S = 8m. CHỦ NHIỆM BM NGƯỜI RA ĐỀ ÑAÙP AÙN CƠ SỞ THỦY ĐỊA CƠ HỌC CÂU 1: (3 điểm) Sơ đồ hóa điều kiện ĐCTV và chứng minh công thức xác định đường cong hạ thấp mực nước trong khu vực giữa 2 kênh hoàn chỉnh đồng thời làm việc. ĐÁP ÁN (3 điểm) Phương trình vi phân của dòng thấm trong trường hợp nghiên cứu sẽ có dạng: (0,5 điểm) Ở đây, h chiều dày của dòng nước ngầm ở mặt cắt bất kỳ, cũng bằng áp lực ở mặt cắt đó (vì đáy) cách nước nằm ngang); x khoảng cách từ mặt cắt nghiên cứu đến gốc tọa độ (0,5 điểm) Giả thiết rằng W = const, giải phương trình vi phân ta được (0,5 điểm) Ở đây, C1 và C2 – các hằng số được xác định bằng các điều kiện biên giới (h = h1 khi x = 0; h = h2 khi x = L) (0,5 điểm) Thay các hằng số tìm được vào phương trình (III32) chúng ta tìm được phương trình đường cong hạ thấp: (0,5 điểm) Vì h1 = h2 – 2 kênh đồng thời làm việc, L = 2a, h = hx nên ta có: (0,5 điểm) CÂU 2: (2 điểm) Xác định lưu lượng của mỗi hố khoan hoàn chỉnh có áp trong trường hợp có 2HK, khoảng cách giữa các HK là 2a. Vùng cung cấp có R = 750m, các số liệu trong hình vẽ bên ĐÁP ÁN: Khi có 2 hố khoan tương hỗ nhau, lưu lượng mỗi hố khoan sẽ bằng: (1,0 điểm) Chiều cao cột áp tại điểm giữa 2 hố khoan (1,0 điểm) CÂU 3: (2 điểm) Hút nước từ một hố khoan hoàn chỉnh có đường kính 2dm, trong lớp cát có k = 10mngđ chứa nước ngầm có chiều dày tầng chứa nước là 20m. Khi hút mực nước trong hố khoan hạ thấp 5m. Hãy vẽ hình và tính lưu lượng hút được và xác định mực nước hạ thấp ở vị trí cách hố khoan hút nước 25m. (Bán kính ảnh hưởng tính theo ) ĐÁP ÁN: 1. Với sơ đồ thấm như hình bên, tầng chứa nước không áp đồng nhất, giếng hoàn chỉnh, ta áp dụng công thức: (0,5 điểm) (0,5 điểm) 2. Xác định mực nước hạ thấp ở vị trí cách hố khoan hút nước 25m, áp dụng công thức: h = H – s = 20 – 5 = 15m (0,5 điểm) (0,5 điểm) CÂU 4: (3 điểm) Bố trí hố khoan không hoàn chỉnh hút nước trong tầng chứa nước có áp với H = 32m, bề dày tầng chứa nước m = 24,0m. Hệ số thấm của cát k = 10mngđ. Chiều dài bộ lọc l = 10m, đường kính miệng hố khoan d = 1,6m, đường kính ống lọc d = 1,2m. Bán kính ảnh hưởng R = 200m. Vẽ hình, xác định lưu lượng hố khoan khi S = 4,0m, S = 6,0m và S = 8m. ĐÁP ÁN: Vì giếng không hoàn chỉnh trong tầng chứa nước có áp, sử dụng hệ số hiệu chỉnh theo Verigin: lm = 10 24 = 0,42 ≈ 0,5; mr = 24 0,6 = 40 ≈ 30  Ԑ = 4,21 (0,5 điểm) Ứng dụng công thức: (0,5 điểm) Với S = 4m (0,5 điểm) q = QS = 764,084 = 191.02m2ngđ (0,5 điểm) Với S = 6m Q = 191,02 6 = 1146,12 m3ngđ (0,5 điểm) Với S = 8m Q = 191,02 8 = 1528,16m3ngđ (0,5 điểm)