5.2 Расчет и оценка агрессивности подземных вод

Оценка качества воды по отношению к бетону производится по нормам и техническим условиям Н 114-54 «Бетон гидротехнический. Признаки и нормы агрессивности воды-среды».

1 Выщелачивающая агрессивность

= 4,1429 мг-экв/дм³

= 5,1639 мг-экв/дм³

Вода является не агрессивной по отношению к бетону, при карбонатной жесткости больше 0,54-2,144 мг-экв/ дм³, следовательно вода не агресивная;

2 Углекислая агрессивность

Исследуемая вода имеет карбонатную жесткость более 1,4 мг-экв/ дм³, следовательно в ней не проявляется агрессивность в отношении металла (коррозия) и бетона.

3 Общекислотная агрессивность

Показатели исследуемой воды:

pH = 7,2

= 4,1429 мг-экв/дм³

= 5,1639 мг-экв/дм³

Можно сделать вывод, что вода не агрессивная.

4 Сульфатная агрессивность

= 75 мг/ дм³, вода является не агрессивной, т.к. содержание иона меньше 250 мг/ дм³.

5 Магнезиальная агрессивность

= 46 мг/ дм³, вода является не агрессивной, т.к. содержание ионов меньше 5000 мг/ дм³.

Корродирующая способность воды:

r = 3,7705 мг-экв/ дм³

= 5,1639 мг-экв/ дм³

Коэффициент коррозии:

= 3,7705 – 5,1639 = - 1,3934

= -1,3934+0,05*87 = 2,9566

Т.к. >0, следовательно, исследуемая вода относится к полукоррозирующей группе вод.

Исследование пробы по формуле Курлова (в %-экв)

где М – минерализация воды в г/дм³.

Данная вода слабощелочная, гидрокарбонатная, магниево – кальциевая, пресная (т.к. М до 1 г/дм³).

Температура T = 11^oC, следовательно вода холодная.

6 Расчет ионного стока (для сетки тока)

Ионный сток для напорных вод рассчитывается по формуле:

И_с = С_i*Q_{нап.вод} ,

где = 43,2

Ионный сток для безнапорных вод рассчитывается по формуле

И_с = С_i*Q_{безнап.вод} ,

где =3,94

Таблица 11

Показатель	Ис для безнапорных вод, т/год	Ис для напорных вод, т/год	Общий ионный сток, т/год
	0,0158	0,1734	0,1892
	0,0259	0,2838	0,3097
	0,1251	1,3718	1,4969
Мg2+	0,0662	0,7253	0,7915
	0,4530	4,9669	5,4199
	0,1079	1,1826	1,2905
	0,1711	1,8764	2,0475
Сумма	0,9650	10,5802	11,5452

7 Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока)

Токсичность потока определяется по формуле:

;

Токсичность массы определяется по формуле:

J_тм = C_i*J_тп*Q;

= 43,2

= 3,94

Таблица 12 Расчет токсичности потока и токсичной массы

Пока- затель	ПДК для питьевых нужд, (мг/дм3)	ПДК для рыбохозяйст венных целей, (мг/дм3)	Результаты химического анализа природной воды, (мг/дм3)	(токсичность потока)	(токсичная масса) (мг/дм3*сут) для безнапорных вод	(токсичная масса) (мг/дм3*сут) для напорных вод
Fe	Не более 0,3	0,05	0,200	20	15,760	172,800
	Не более 0,03	0,01	0,020	100	7,880	86,400
	-	0,05	2,000	20	157,600	1728
	1	0,0059	0,500	169,49	333,895	3660,984
	0,5	0,05	2,000	20	157,600	1728
As	Не более 0,3	0,05	0,070	20	5,516	60,480
Hg	-	0,00001	0,001	100000	394	4320
Сумма					1072,251	11756,664

Вывод

В ходе работы были построены схемы гидроизогипс, пьезоизогипс, разрез по скважинам 8 – 14, проведен анализ химического стока подземных вод.

Глубина залегания грунтовых вод в точке А: безнапорный горизонт h=4,4 м. В точке В – безнапорный h=3,6 м.

Определен расход потока безнапорных вод Q_i = 3,94 м³/сут, расход потока напорных вод – Q_i = =43,2 м³/сут.

Результаты анализа природной воды были переведены из весовой в эквивалентную и процент-эквивалентную форму.

Погрешность анализа составляет более 5 %, Е = ±6,14%

Сумма минеральных веществ воды составляет 681,09 мг/дм³

Жесткость воды определяется содержанием солей Са ²⁺ и Mg²⁺ равна 7,9134 мг-экв/дм³.

Анализ воды показал, что она считается жесткой, т.к. результат превышает 6 мг-экв/дм³.

Оценка качества воды по отношению к бетонным и металлическим конструкциям показала, что:

1. исследуемая вода имеет карбонатную жесткость (Ж_к=4,1429 мг-экв/дм³) более 1,4 мг-экв/дм³, следовательно она агрессивная в отношении металла (коррозия) и бетона;

2. общекислотная агрессивность воды – вода не агрессивная;

1. сульфатная агрессивность и магнезиальная отсутствует, т.к. содержание иона = 75 мг/ дм³ меньше 250 мг/дм³, а содержание ионов = 46 мг/ дм³меньше 5000 мг/ дм³;

2. исследуемая вода относится к полукоррозирующей группе вод, т.к. K_k+0,05 ²⁺ >0;

3. Так как карбонатная жесткость Ж_к больше, чем 2,14 мг-экв/дм³:

²⁺ =4,1429 мг-экв/дм³ больше, чем 2,14 мг-экв/дм³;

^-= 5,1639 мг-экв/дм³ больше, чем 2,14 мг-экв/дм³,

следовательно вода является не агрессивной.

Исследование пробы по формуле Курлова показало, что данная вода слабощелочная, гидрокарбонатная, магниево – кальциевая, пресная и холодная.

Токсичная масса для безнапорного потока равна = 1072,251 мг/дм³*сут, а для напорного потока =11756,664 мг/дм³*сут.

Сумма ионного стока равна = 11,5452 т/год.

Пробы воды превышают ПДК по показателям аниона F^-, и по показателям тяжелых металлов, поэтому вода не пригодна для питьевых нужд и для рыбохозяйственных целей. Происходит фторирование и загрязнение природной воды тяжелыми металлами (Fe, Pb, Zn, Hg, Cu).

Необходимо изолировать накопитель, построив нагорную канаву, тем самым предотвратить негативное влияние на качество воды.