6.3 Методика выполнения лабораторной работы

1. Нарисовать в тетради для лабораторных работ фрагменты карт гидроизогипс (рис. 6) и дать их анализ (определить направление потока грунтовых вод, установить связь подземных вод с поверхностными водоемами).

2. Самостоятельно по индивидуальным карточкам с данными для расчета построить на миллиметровой бумаге схематическую колонку одной скважины и план-схему по определению направления потока. Определить скорость фильтрации, действительную скорость потока грунтовых вод и единичный расход грунтового потока (см. раздел 6.2).

Правильность выполнения заданий проверить у преподавателя.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АГРЕССИВНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НА ОСНОВАНИИ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Цель работы: познакомиться с различными формами записи химических анализов подземных вод, научиться их интерпретировать, научиться определять виды агрессивности подземных вод по химическому анализу и согласно СНиП 2.03.11–85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

7.1. Общие сведения

Вода, несмотря на кажущуюся простоту, является сложным соединением. В природе не существует воды, тем более подземной, которая не содержала бы в своем составе солей и газов. Часть из них присутствует в виде элементарных и сложных ионов (катионов и анионов), а часть в виде молекул и сложных веществ.

Важнейшими ионами, определяющими минерализацию (химический состав) воды, являются: анионы – Сl^-, SO₄^2- и НСО₃^-, катионы – Na⁺, Са²⁺, Мg²⁺. Общая сумма ионов есть общая минерализация.

Рудничные воды часто обогащены ионами Zn, Cu, Pb, Mn, Al и т. д.

В молекулярном и коллоидальном состоянии в подземных водах содержатся органические вещества и кремнекислота – SiO₂·Н₂О. В коллоидальном состоянии могут находиться гидроокись железа [Fe(OН)₃] и окись железа (Fe₂O₃ ·4Н₂О), окись алюминия (Al₂O₃·Н₂О).

В молекулярном виде в подземных водах содержатся газы: двуокись углерода (СО₂), сероводород (Н₂S), азот (N₂), метан (СН₄), кислород (О₂), иногда повышенные содержания радиоактивных веществ.

Формирование химического состава природных вод происходит в результате выщелачивания, испарения, конденсации, ионного обмена, поглощения и выделения газов, органической жизни и продуктов ее деятельности и других физико-химических процессов взаимодействия вод с породами, почвами и газами. Растворяющая способность воды делает ее важнейшим агентом в геохимических процессах перераспределения элементов в земной коре.

В практике гидрогеологических работ исследование химического состава природных вод решает следующие задачи:

1. Изучение закономерностей формирования и распространения природных вод различного состава.

2. Исследование природных вод как поискового критерия на месторождения полезных ископаемых.

3. Оценка природных вод как химического сырья для получения йода, брома, бора, меди и др. веществ.

4. Оценка состава и свойств природных вод для питьевого, технического, сельскохозяйственного, лечебного и других видов использования.

5. Оценка загрязненности природных вод под воздействием антропогенных

факторов.

6. Оценка разрушительного воздействия растворенных в воде солей (агрессивности) на строительные материалы.