7 Полевые гидрогеологические наблюдения и исследования

Целью гидрогеологических исследований являются: документация искусственных водопунктов; определение установившегося уровня в шурфах и скважинах; определение дебита водопунктов и расчет коэффициента фильтрации; определение физических свойств подземных вод и их сухого остатка; обработка химических анализов подземных вод; оценка жесткости, агрессивности и пригодности их для различных целей.

7.1.Полевые гидрогеологические наблюдения и исследования

Подземные воды в районе ирактики изучаются в искусственных выработках – шурфах и мелких (до 1.5 м) скважинах. Для гидрогеологических наблюдений используются шурфы, заложенные для почвенно-грунтового обследования и бурятся дополнительные скважины ручным буром. При необходимости скважины бурятся на дне шурфов. Документация водопунктов заключается в их описании по следующему плану: устанавливается точное его место нахождения; его нахождение в рельефе местности (склон, долина, водораздел и пр.); относительная высота над меженным уровнем реки; выясняется приуроченность водопункта к стратиграфическому горизонту; определяется с каким водоносным горизонтом он связан (с верховодкой, грунтовыми, межпластовыми ненапорными или артезианскими водами); указывается наличие и состав водоупорного слоя.

Установившийся уровень воды в шурфах и скважинах в метрах замеряют от поверхности земли рулеткой. Замер дебита производится с помощью мерной посуды. Пробы воды на определение физических свойств (1.0 л) и сухого остатка (0.5 л) отбираются после отстоя воды.

Коэффициент фильтрации (в м/сут) водосодержащих пород определяются по формуле Дюпюи для одиночной откачки

, где

H – мощность водоносного пласта, равная высоте столба воды в скважине от водоупора до статического уровня, м;

S – понижение воды в скважине, м;

R – радиус влияния (в м) при откачке из одиночный скважины (находится приблизительно, по справочным данным, в зависимости от литологического состава пород слагающих водоносный горизонт);

r – приведенный радиус скважины, м.

Далее определяют физические свойства подземных вод: температуру; прозрачность; цвет; вкус; запах.

Температура определяется с помощью ртутного термометра, который опускается в скважину (шурф). По этому признаку воды подразделяются (по О.А.Алекику, 1953): на исключительно холодные (ниже 0^оС); весьма холодные (4-20^оС); теплые (20-37^оС); горячие (37-42^оС); весьма горячие (42-100^оС); исключительно горячие (>100^оС). Последние наблюдаются лишь в гейзерах.

Прозрачность, цвет, вкус и запах воды можно определять как в полевых, так и лабораторных условиях.

Прозрачность воды – способность ее пропускать световые лучи – зависти от присутствия в ней взвешенных тонкодисперсных и коллоидных частиц минерального и органического происхождения. Подземные воды в большинстве случаев прозрачны благодаря фильтрации воды через коры породы, однако они могут обладать мутностью, иногда довольно большой.

Качественно прозрачность находят, наливая в пробирку 10 мл исследуемой воды и наблюдая степень прозрачности сбоку или сверху вниз на темном фоне. По степени прозрачности различают воды: прозрачные слабо опалесцирующие; опалесцирующие; слегка мутные; мутные; сильно мутные.

Количественно прозрачность можно определить в цилиндре Генера. Цилиндр наполняют водой и закрепляют над печатным текстов так, чтобы шрифт находился на расстоянии 4 см от дна. Добавляя или отливая воду из цилиндра, находят высоту столба воды, при которой чтение шрифта еще возможно. Прозрачность выражается в сантиметрах высоты столба с точностью 0.5 см.

Цвет подземных вод зависит от растворенных в них веществ и взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Вода бывает бесцветная, бурая, желтоватая, голубоватая, зеленоватая и др. Желтоватая или буроватая окраска часто вызывается наличием растворенных в воде гуминовых кислот (болотные воды), желтая окраска – коллоидной гидроокисью железа, зеленовато-голубоватая окраска – солями закисного железа, голубая – солями меди. Качественно определение цвета проводят в пробирки, которую наливают почти доверху, ставят на белую бумагу и ,глядя сверху вниз, устанавливают цвет.

Вкус подземных вод зависит от содержащихся в них растворенных минеральных и органических соединений. Для определения вкуса воду подогревают до температуры 25-30^оС, набирают в рот и держат несколько секунд. Различают горький, соленый, сладкий и кислый вкус; все прочие вкусовые ощущения являются привкусами- металлический привкус, хлорный, рыбный и прочие.

Запах подземных вод обусловлен присутствием таких соединений, как сероводород, гуминовые кислоты, сероокись углерода и прочими. Подземные воды большей частью лишены запаха, однако известны воды с запахом болотным, землистым, сероводородным, кислым, затхлым и др. По интенсивности различают запахи очень слабые, слабые, заметные, отчетливые и очень сильные. Запах определяется при температуре 50-60^оС. Воду наливают в пробирку и нагревают до нужной температуры, затем закрывают корковой пробкой, взбалтывают, открывают пробирку и сразу нюхают.

Результаты гидродинамических наблюдений и расчетов представляются в табличной форме (табл. 7.1, 7.2).

Таблица 7.1

№ шурфа	Глубина шурфа	Мощность водоносного горизонта	Литологический состав водоносного горизонта	Уровень воды от поверхности земли, м	Дебит, м3/сут	, м	Понижение воды в скважине	Кф, м/сут
1	5.40	4	Супеси, глины, пески	1.40	1.107	1600	0.17	1.952
2	5.71	4	Супеси, глины, пески	1.71	0.951	1400	0.12	2.131
3

Таблица 7.2

№ шурфа	Глубина шурфа, м	Мощность водоносного горизонта	Т, оС	Прозрачность, см	Цвет	Вкус	Запах	Пригодность воды
1
2
3