5.3. Свойства и состав подземных вод

К свойствам подземных вод относят: вкус, запах, цвет прозрачность, температуру и др., т.е. так называемые органолептические свойства (определяемые при помощи органов чувств). Они могут ухудшаться за счет различных примесей (минеральных и органических веществ, химических элементов).

Вязкость воды характеризует внутреннее сопротивление частиц ее движению. При нагреве вязкость подземных вод уменьшается.

Электропроводность воды определяется растворенными солями и выражается удельным сопротивлением 0,02 …1,00 Ом-м.

Радиоактивность подземных вод вызвана присутствием элементов урана, стронция, цезия, радия-радона и др. Даже ничтожно малые их концентрации могут быть вредными для человека.

Химический состав подземных вод. Все подземные воды содержат различное количество растворенных солей, газов (О, СО₂, СН₄, Н₂S и др.) и органических соединений.

Соли. По общему содержанию хлоридов, сульфатов и карбонатов подземные воды разделяются на пресные (до I г/л растворенных солей), солоноватые (от 1 до 10 г/л), соленые (10 – 50 г/л) и рассолы (более 50 г/л). Результаты химического анализа воды выражают в виде состава катионов и анионов (в мг/л или мг-экв/л).

Суммарное содержание растворенных в воде минеральных веществ называют общей минерализацией. Её устанавливают по сухому остатку (в мг/л или г/л) после выпаривания воды при температуре 105 – 110С. Наилучшими питьевыми качествами обладают воды при рН = 6,5 – 8,5. Количество растворенных солей не должно превышать 1,0 г/л. Вода для питьевых целей должна быть бесцветна, прозрачна, не иметь запаха, быть приятной на вкус.

Агрессивность подземных вод выражается в разрушении солями строительных материалов, в частности, портландцемента. При строительстве фундаментов и подземных сооружений надо оценивать степень агрессивности подземных вод и определять меры борьбы с ней. Степень агрессивности вод по отношению к бетону зависит от коэффициента фильтрации грунтов. Чем выше скорость движения воды, тем сильнее проявляется агрессивность.

По отношению к бетону агрессивность подземных вод бывает:

• общекислотная – оценивается по величине рН, в песках вода считается агрессивной, если рН < 7, а в глинах – рН < 5;

• сульфатная – по содержанию иона SО^2-; при его содержании более 200 мг/л вода становится агрессивной;

• магнезиальная – устанавливается по содержанию иона Мg²⁺;

• карбонатная – по воздействию агрессивной углекислоты, этот вид агрессивности возможен только в песчаных грунтах.

В качестве меры борьбы с агрессивностью подземных вод используют специальные цементы, производят гидроизоляцию подземных частей зданий и сооружений, понижают грунтовые воды устройством дренажей и т.д.

Агрессивное действие подземных вод на металлы (коррозия металлов) проявляется в виде окисления (разъедания) их поверхностей с образованием ржавчины под действием кислорода, агрессивной углекислоты, минеральных и органических кислот, солей тяжелых металлов, сероводорода, хлористых и некоторых других солей. С учетом коррозионной активности вод по отношению к металлам выбирают меры по предотвращению возможной коррозии.

Классификации подземных вод. Подземные воды подразделяют: по характеру их использования - хозяйственно-питьевые, технические, промышленные, минеральные, термальные; по условиям залегания в земной коре (рис. 52) - верховодки, грунтовые, межпластовые, трещинные, карстовые, вечной мерзлоты. В инженерно-геологических целях подземные воды классифицируют по гидравлическому признаку – безнапорные и напорные.

Рис. 52. Классификация подземных вод по условиям