Khoản 2. Yêu cầu thiết kế
a) Xác định các thông số của tầng chứa nước cần đạt được qua thí nghiệm phải căn cứ mục tiêu, nhiệm vụ cần giải quyết của dự án;
b) Các dạng thí nghiệm được thiết kế phải phù hợp với mục tiêu, nhiệm vụ của dự án, đặc điểm địa chất thủy văn của tầng chứa nước, điều kiện biên và các yếu tố ảnh hưởng của vùng nghiên cứu, cụ thể: - Bơm nước thí nghiệm đơn một bậc hạ thấp được lựa chọn trong tất cả các trường hợp công trình thí nghiệm đáp ứng được lưu lượng lớn hơn 0,5 lít/giây; - Bơm nước thí nghiệm chùm chỉ được lựa chọn khi phải xác định chính xác hệ số dẫn nước, hệ số nhả nước, tính toán khả năng lan truyền vật chất hay xác định điều kiện biên của tầng chứa nước; - Bơm nước thí nghiệm nhóm chỉ được lựa chọn khi khả năng hạ thấp mực nước từ một công trình không đáp ứng yêu cầu của nhiệm vụ thí nghiệm; - Bơm nước thí nghiệm nhiều bậc hạ thấp chỉ được lựa chọn khi giải quyết nhiệm vụ xác định quy luật hạ thấp mực nước ứng với các lưu lượng khác nhau để phục vụ đánh giá trữ lượng khai thác nước dưới đất có sử dụng phương pháp thủy lực và lưu lượng thí nghiệm lớn hơn 3 lít/giây; - Bơm nước thí nghiệm có thả chất chỉ thị chỉ được lựa chọn khi giải quyết nhiệm vụ nghiên cứu vận động của vật chất hòa tan trong môi trường chứa nước tại khu vực thí nghiệm trong các điều kiện khai thác; - Bơm nước thí nghiệm giật cấp chỉ được lựa chọn khi bắt buộc phải nghiên cứu hiệu suất của công trình thu nước ở các công trình có lưu lượng lớn hơn 5 lít/giây.
c) Sơ đồ bố trí và khối lượng các công trình thí nghiệm phải căn cứ vào đặc điểm của tầng chứa nước, điều kiện biên, mức độ điều tra, khai thác sử dụng nước, cụ thể: - Vị trí công trình thí nghiệm phải nằm trong khoảnh đặc trưng, điển hình của vùng nghiên cứu, không bố trí ở nơi chiều dày chứa nước thay đổi đột ngột. Thiết kế công trình bơm nước gần các biên chỉ được thực hiện khi mục đích thí nghiệm là nghiên cứu điều kiện biên; - Đối với bơm nước thí nghiệm đơn để xác định hệ số thấm, vị trí công trình thí nghiệm phải có thành phần đất đá chứa nước đặc trưng cho đối tượng nghiên cứu; - Đối với bơm nước thí nghiệm chùm, vị trí bố trí các công trình thí nghiệm với mục đích xác định các thông số địa chất thủy văn cơ bản phải đặc trưng cả về thành phần thạch học và chiều dày đất đá chứa nước. Thiết kế sơ đồ, hướng bố trí các tia quan sát trong bơm nước thí nghiệm chùm phải đạt được các yêu cầu sau: + Chỉ thiết kế một tia quan sát trong tầng chứa nước đồng nhất vô hạn; thiết kế hai tia trong tầng chứa nước dị hướng; thiết kế tối thiểu hai tia (song song với biên và vuông góc với biên) khi nghiên cứu điều kiện biên của tầng chứa nước. Khi cần nghiên cứu cân bằng nước, số lượng tia quan sát có thể thiết kế đến bốn; + Thiết kế số lượng công trình quan sát trong bơm nước thí nghiệm chùm căn cứ nhiệm vụ đề ra như sau: Đối với nhiệm vụ xác định thông số địa chất thủy văn cơ bản, khi tầng chứa nước đồng nhất, số lượng công trình quan sát được chọn từ 1 - 2 với tầng chứa nước có áp, từ 2 - 3 với tầng chứa nước không áp. Khi tầng chứa nước không đồng nhất, số lượng công trình quan sát được chọn từ 2 - 3 với tầng chứa nước có áp và 3 - 4 với tầng chứa nước không áp. Khi tầng chứa nước rất không đồng nhất, phải thiết kế tối thiểu 4 công trình quan sát; Đối với nhiệm vụ nghiên cứu quan hệ giữa các tầng chứa nước với nhau, các công trình quan sát thiết kế phải có cả trong tầng chứa nước nằm trên hoặc nằm dưới tầng chứa nước được bơm cũng như trong lớp ngăn cách giữa các tầng chứa nước. Khi nghiên cứu mối quan hệ giữa nước dưới đất với nước mặt, sát mép nước sông phải bố trí một công trình quan sát và nếu sông có chiều rộng không lớn (50 - 70 m), phải bố trí một công trình quan sát ở bờ đối diện; Thiết kế số lượng công trình bơm nước thí nghiệm nhóm phải tính toán được lưu lượng hoặc mực nước hạ thấp dự kiến đạt được từ một công trình bơm nước đơn lẻ, tổng lưu lượng hoặc mực nước hạ thấp, khả năng can nhiễu lẫn nhau của các công trình bơm nước.
d) Thời lượng bơm nước thiết kế phải phù hợp với đặc trưng của đất đá chứa nước và đáp ứng yêu cầu của nhiệm vụ điều tra, đánh giá tài nguyên nước dưới đất như sau: - Thời lượng thiết kế bơm thổi rửa cho mỗi lỗ khoan được quy định tối thiểu 3 - 4 ca máy đối với các lỗ khoan đường kính dưới f 219 mm và 5 - 6 ca máy đối với các lỗ khoan đường kính từ f 219 mm trở lên. Khi đoạn thí nghiệm trong đất đá bở rời, hạt mịn, ống lọc quấn lưới hoặc đoạn thí nghiệm trong đá cứng nứt nẻ - karst, trong hang chứa nhiều trầm tích hạt mịn thì áp dụng giới hạn trên. Khi đoạn thí nghiệm trong đất đá bở rời, hạt thô, ống lọc cuốn dây hoặc đoạn thí nghiệm trong đá cứng nứt nẻ, khoan bằng nước lã thì áp dụng giới hạn dưới. Riêng đối với các lỗ khoan đường kính lớn, nếu không chèn sỏi thì áp dụng giới hạn dưới, nếu có chèn sỏi thì áp dụng giới hạn trên; - Thời lượng bơm nước thí nghiệm thử cho tất cả các trường hợp không quá 3 ca; - Thiết kế phải căn cứ mức độ giàu nước của công trình và mục đích thí nghiệm, cụ thể: + Đối với bơm nước thí nghiệm không có công trình quan sát, thiết kế từ 6 đến 9 ca; + Đối với bơm nước thí nghiệm giật cấp, thiết kế từ 0,25 đến 0,5 ca, tối thiểu mỗi cấp 1 giờ; + Đối với bơm nước thí nghiệm có công trình quan sát, thiết kế từ 15 đến 30 ca trong đất đá lỗ hổng, áp lực, đất đá nứt nẻ - karst và từ 30 đến 45 ca trong đất đá lỗ hổng không áp, trong môi trường hai lớp; khi nghiên cứu điều kiện biên từ 15 đến 30 ca khi nghiên cứu quan hệ nước mặt và nước dưới đất và từ 30 đến 45 ca khi nghiên cứu quan hệ các tầng chứa nước ngăn cách bởi lớp thấm nước yếu; + Đối với bơm nước thí nghiệm trong điều kiện địa chất thủy văn, thủy hóa phức tạp và nghiên cứu nhiễm bẩn nước dưới đất, thời lượng bơm nước thí nghiệm thiết kế không dưới 90 ca. - Thời lượng thiết kế đo mực nước hồi phục quy định ba ca cho mỗi đợt bơm nước thí nghiệm.
đ) Thiết bị bơm nước - Thiết bị bơm được lựa chọn phải có công suất phù hợp với lưu lượng hoặc mực nước thiết kế, khả năng điều chỉnh lưu lượng hoặc mực nước theo yêu cầu thí nghiệm và phải phù hợp với tính chất vật lý, hóa học của nguồn nước; đảm bảo khả năng hoạt động trong điều kiện thời tiết, khí hậu và nguồn cung cấp năng lượng tại khu vực thí nghiệm cũng như khả năng bố trí vào công trình bơm nước. Các thiết bị bơm nước là máy bơm nén khí hoặc máy bơm chìm, máy bơm ly tâm; - Máy bơm điện chìm phải đáp ứng được khả năng lưu lượng bơm đủ lớn với chiều cao đẩy lớn hơn độ sâu mực nước động dự kiến khi thí nghiệm, được lựa chọn đối với các công trình giếng, hố đào, lỗ khoan có đường kính đủ lớn, độ sâu cột nước trong công trình khi bơm đảm bảo mức độ ngập của máy bơm và hoạt động ổn định, nước có hàm lượng cặn nhỏ và khoáng hóa thấp, đặc tính ăn mòn kim loại thấp; - Máy bơm ly tâm không ngập được lựa chọn đối với các công trình giếng đào, hố đào có kích thước đủ lớn hoặc mực nước nông, yêu cầu về mực nước hạ thấp không lớn; - Máy bơm nén khí được lựa chọn đối với các lỗ khoan có đường kính không lớn, mực nước không quá sâu, yêu cầu về mức độ ổn định và khả năng điều chỉnh lưu lượng không lớn và không yêu cầu nghiên cứu hàm lượng khí hòa tan trong nước.