Типизация подземных вод по Стеблеру

Тип воды	Соотношение между ионами, мг-экв/л	Величина Ка
I	rNa+− rCl−£ 0
II	0 < rNa+− rCl−<
III	> 0

В зависимости от коэффициента К_а, пригодность подземных вод в зависимости от их щелочной характеристики, оценивается следующим образом:

– К_а ³ 18 – вода хорошая;

– К_а = 6…17 – вода удовлетворительная;

– К_а =1, 2…5 – вода неудовлетворительная;

– К_а £ 1,1 – вода плохая.

Метод Департамента сельского хозяйства США, используется для оценки ощелачивания (осолонцевания) почв в результате орошения подземными водами. Для этого определяется коэффициент S, характеризующий степень поглощения ионов натрия из воды:

, (6.1)

где , и – содержание соответствующих катионов в мг-экв/л.

При условии, что коэффициент S < 8 вода считается пригодной для полива, при S ³ 8 – опасной для полива.

Согласно вышеуказанному методу ирригационной оценки вод, вода, химический анализ которой представлен в табл. 6.2, считается пригодной для полива, т.к. S = 0,96 < 8.

6.3.3. Оценка подземных вод при строительстве

Вредное (разрушающее) воздействие подземных вод на материал сооружений (бетон, железобетон, металл и т.д.) называется агрессивностью.

В зависимости от химических соединений, обуславливающих разрушающее воздействие, различают следующие виды агрессивности:

w углекислую;

w выщелачивающую;

w сульфатную;

w магнезиальную;

w общекислотную.

Углекислая агрессивность заключается в разрушении бетона в результате растворения карбонатов кальция (СаСО₃) под действием свободной углекислоты (СО₂). Данный вид агрессивности проявляется при содержании агрессивной СО₂ в концентрациях более 3 мг/л.

Выщелачивающая агрессивность проявляется в виде растворения карбонатов кальция (СаСО₃) и выщелачивания гидрооксида кальция (Са(НО)₂).

Подземные воды считаются агрессивными при содержании менее 1,5 мг-экв/л.

Сульфатная агрессивность проявляется в виде вспучивания и разрушения бетона, под действием солей серной кислоты. Проявляется при содержании в водах ионов в концентрации более 250 мг/л.

Магнезиальная агрессивность отмечается при высоких содержаниях ионов Mg²⁺, более 1000 мг/л. Бетон при этом вспучивается и разрушается.

Общекислотная агрессивность выражается в виде разрушения металлических частей сооружений и установок подземными водами с водородным показателем (рН) менее 7.

Подземная вода, химический анализ которой представлен в табл. 6.2, проявляет углекислую агрессивность, так как содержание СО₂ превышает значение 3 мг/л.

Задание.

В соответствии с указанным вариантом (см. прил. 3, 5):

1. Произведите пересчет результатов анализа химического состава подземных вод из ионной формы в мг-экв/л и % мг-экв/л. Выполните проверку правильности химических анализов;

2. Оцените воду по величине минерализации и водородного показателя (рН);

3. Определите величины общей, временной и постоянной жесткости. Оцените воду по величине общей жесткости;

4. Оцените воду по классификации О.А. Алекина;

5. Выразите результаты химических анализов формулой М.Г. Курлова и дайте название воды;

6. Представьте результаты химического анализа подземных вод в виде диаграммы-прямоугольника, циклограммы и графиков – треугольников;

7. Сделайте заключение о пригодности воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения и орошения;

8. Оцените воду по отношению к бетону по всем видам агрессивности.

7. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ

7.1. Общие понятия

Гидрогеологические карты строятся по данным гидрогеологических исследований, целью которых является изучение, описание и нанесение на карту элементов гидрогеологических условий исследуемой территории. Гидрогеологические исследования – обязательная часть изысканий, проводимых при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений, мелиоративных систем и объектов водохозяйственного водоснабжения. В состав данных исследований входят комплексная гидрогеологическая съемка, стационарные наблюдения, разведочные, опытные полевые, лабораторные и камеральные работы.

Гидрогеологическую съемку проводят на наблюдательной сети, размещение которой производится с учетом геологического строения, литологического состава грунтов, глубины залегания и минерализации грунтовых вод и других условий. Количество наблюдательных точек в среднем составляет 1 скважина на 100 га. Наблюдения за уровнем грунтовых вод по скважинам ведут ежеквартально, за минерализацией и химическим составом – 1-2 раза в год.

Среди гидрогеологических карт выделяют карты гидроизогипс, глубин залегания грунтовых вод (изобат), минерализации и химического состава и др.

7.2. Карта гидроизогипс

По данным одновременных замеров уровня грунтовых вод в скважинах, шурфах и колодцах наблюдательной сети (рис. 7.1) составляется карта поверхности (зеркала) грунтовых вод. Для этого все скважины, в которых замерялись уровни воды, наносятся на топографический план изучаемого участка, а уровни пересчитываются в абсолютные отметки. По полученным отметкам проводятся гидроизогипсы – линии, соединяющие точки с одинаковыми абсолютными отметками уровня грунтовых вод.

Рис. 7.1. Определение глубины залегания уровня воды в шурфе

Уровень грунтовых вод подвержен колебаниям, поэтому и карта гидроизогипс отражает действительное положение зеркала грунтовых вод на определенный момент времени, в который проводились замеры.

Пересчет уровней воды в абсолютные отметки производится по формуле:

Н_угв = Н_пз − а, (7.1)

где Н_угв – абсолютная отметка уровня грунтовых вод, м; Н_пз – абсолютная отметка поверхности земли, м; а – глубина залегания кровли водоносного горизонта, м.

После нанесения на топографический план водопунктов (скважин, колодцев, шурфов, родников), возле каждого из них ставится псевдодробь, в числителе которой указывается номер водопункта, в знаменателе – абсолютная отметка уровня грунтовых вод. Как и горизонтали топографической карты, гидроизогипсы строятся методом интерполяции, с заданным сечением.

На рисунке 7.2 представлена карта гидроизогипс, построенная по данным одновременного замера уровней воды в водопунктах (см. табл. 7.1).

Таблица 7.1