- •Ен.Ф.08 Геология и гидрогеология
- •000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000Раздел I
- •Составление карты гидроизогипс, глубин залегания
- •И оценка защищённости подземных вод
- •Введение
- •1.1 Основные термины и понятия
- •1.2 Построение карты гидроизогипс
- •1.3 Построение карты глубин залегания подземных вод
- •1.4 Оценка гидрологических условий по карте
- •1.4.4 Напорный градиент (гидравлический уклон)
- •1.4.5 Расход потока грунтовых вод в заданном сечении карты
- •1.5 Оценка защищенности подземных вод
- •1.5.1 Оценка защищенности грунтовых вод
- •1.5.2 Оценка защищенности межпластовых вод
- •1.6 Ход выполнения работы
- •Заключение
- •Раздел II
- •2.1 Формы выражения результатов химического анализа
- •2.1.1 Массовая или весовая форма
- •2.1.2 Молярная (эквивалентная) форма
- •2.1.3 Процент – мольная (эквивалентная) форма
- •2.2 Определение состава природных вод
- •2.2.1 Жёсткость воды
- •2.2.2 Минерализация воды
- •2.2.3 Содержание растворенных газов, температура, дебит
- •2.3 Химическая классификация природных вод
- •2.3.1 Классификация о.А. Алекина
- •2.3.2 Формула м.Г. Курлова
- •2.3.3 Пересчет из ионной формы в солевую
- •2.4 Графические методы изображения результатов анализов воды
- •2.4.1 Треугольники анионно-катионного состава в сочетании с двумя квадратами
- •2.4.2 Колонки – диаграммы н.И. Толстихина
- •2.4.3 Гидрохимический профиль а.А. Бродского
- •2.5 Оценка качества воды для различных целей
- •Оценка качества воды для питья
- •2.5.2 Оценка ирригационных свойств вод
- •2.5.3. Оценка агрессивных свойств вод
- •2.6 Ход выполнения работы
- •Заключение
- •Библиографический список а) основной
- •Б) дополнительный
2.1.3 Процент – мольная (эквивалентная) форма
Для вычисления содержания каждого иона в процентах (% - моль), сумму эквивалентов анионов (∑ r А) и сумма эквивалентов катионов (∑ r К) принимают в отдельности за 100%,после чего рассчитывают процентное содержание каждого иона по отношению к этой сумме.
Пересчёт в процент – мольную (эквивалентную) форму осуществляется для выявления ионов, преобладающих в исследуемой воде, для сопоставления химического состава подземных вод различной минерализации, с целью классификации этих вод и графического изображения результатов анализа.
2.2 Определение состава природных вод
2.2.1 Жёсткость воды
Жёсткость воды определяется содержанием растворённых солей, кальция и магния. Различают общую, устранимую и постоянную жёсткости воды. Общая жёсткость обусловлена суммарным содержанием ионов Ca2+ и Mg2+, устранимая представляет собой ту часть жёсткости, которая вызывается бикарбонатами Ca2+ и Mg2+ и устраняется кипячением воды, постоянная равно общей жёсткости минус устранимая. Общая жёсткость принято выражать в миллиграмм – моль (эквивалент) на дм3 (ммоль/дм3) и в немецких градусах (оН). Миллиграмм – моль жёсткости соответствует раздельному содержанию в дм3 воды эквивалентных количеств Ca2+ , Mg2+ и CaО, а именно 20,04 мг Ca2+ , 12,16 мг Mg2+ или 28 мг CaО. Немецкий градус жесткости эквиваленте содержанию 10 мг CaО в литре воды. Сопоставляя названные показатели жесткости по величине CaО устанавливаем, что один ммоль жесткости равен 2,8 немецких градусов.
Значение общей жесткости воды в ммоль/дм3 находится суммированием содержания иона Ca2+ и Mg2+ в молярной форме. Умножая полученную величину на 2,8 находим общую жесткость в немецких градусах.
2.2.2 Минерализация воды
Минерализация воды определяется содержанием растворенных минеральных веществ и рассчитывается как арифметическая сумма весовых количеств всех ионов в дм3 воды. При подсчете минерализации суммарное содержание ионов, выраженное в миллиграммах на дм3 переводится в граммы, с округлением до первого знака после запятой.
Пример: сумма ионов составляет 14176 миллиграмм, минерализация воды 14,2 г/ дм3.
2.2.3 Содержание растворенных газов, температура, дебит
Полный химический анализ воды предусматривает определение растворенных газов (СО2, Н2S и др.) содержание которых выражается миллиграммами на дм3 (мг/ дм3). При полевых исследованиях устанавливается температура природных вод (Т) и определяется дебит источников или скважин путем замера вытекающей или откачиваемой из них воды.
Дебит (Д) выражается литрами в секунду (л/с) или кубометрами в сутки (м3/сутки).
2.3 Химическая классификация природных вод
2.3.1 Классификация о.А. Алекина
Классификация О.А. Алекина (рисунок 8) сочетает принцип деления подземных вод по преобладающим ионам и по соотношению между ними. По преобладающему аниону О.А. Алекиным /4/ выделяются три класса вод: гидрокарбонатная, сульфатная и хлоридная. По ведущему катиону различают группы кальциевых, магниевых и натриевых вод. Соотношение ионов позволяет установить различные типы вод. При выделении которых содержание ионов выражается в молярной форме (r)
тип r > r Ca2+ + r Mg2+ (гидрокарбонатный натриевый),
тип r < r Ca2+ + r Mg2+ (сульфатный натриевый),
тип r +<r Ca2+ + r Mg2+ или r Сl- >r Na+
тип r +=0
3 тип подразделяется: 3а rCl- < r Na++ r Mg2+ (хлормагниевый),
3б rCl- < r Na++ r Mg2+(хлоркальциевый).
Рисунок 8 Классификация природных вод по О.А. Алекину
Типы гидрокарбонатных: Ca - I,II,III; Mg – I,II,III; Na – I,II,III
Типы сульфатных: Ca - IV,II,III; Mg – IV,II,III; Na – I,II,III
Типы хлоридных: Ca - IV,II,III; Mg – IV,II,III; Na – I,II,III
Эти гидрохимические оценки можно записать и в более сжатой форме. Если классы вод обозначить условными индексами (С-гидрокарбонатные воды, S-сульфатные, Cl-хлоридные), а типы римскими выделить символами ведущих катионов (Ca,Mg, Na), а типы римскими цифрами (I-IV), то химическая характеристика вод указанного состава запишется так: .
Эту краткую форму записи следует использовать, указывая класс воды по Алекину в таблице результатов химических анализов природных вод (таблица 5).