Химический состав подземных вод и способы его выражения.

Гидрохимические фации.

Хим. анализ проводят в лабораторных условиях. В него входят:

пересчет анализа из весовой (г/л, мг/л) в эквивалентную (г-экв/л, мг-экв/л) и процентно-эквивалентную (%-экв.) формы;

определение погрешности анализа;

определение общей минерализации,

классификация воды по хим.составу, температуре, минерализации, рН, содержанию СО₂, жесткости,

написание формулы Курлова, построение графиков Дурова, Толстихина и Роджерса.

Минерализация (М) – это содержание в воде растворенных неорганических соединений и компонентов; выражается в г/л или г/дм³.

По М природные воды подразделяются на 6 групп: сверхпресные до 0,1 г/л, пресные 0,1-1, слабосолоноватые 1-3, сильносолоноватые 3-10, соленые 10-35, рассолы от 35. По Пиннекеру рассолы бывают: слабые 35-150 г/дм³, крепкие 350-500, предельно насыщенные > 500 г/дм³.

Единой общепринятой классификации природных вод в зависимости от хим. состава нет.

Кл-ция Максимовича: выделены г/г/х фация и формация. Г/х фация - часть гидросферы, характеризующаяся определенным хим.составом воды, определяется по преобладающему весу 2-3 и большему числу ионов. Преобладающими являются анионы и катионы, содержание которых составляет более 10% от общей минерализации. Название фации дается в порядке убывания, сначала анионов, затем катионов. Формация - участок гидросферы, воды которой характеризуются одинаковым хим. составом, определяемым по первому преобладающему компоненту.

Кл-ция Алекина: основана на выделении классов по преобладающим анионам (мг-экв/л), групп по преобладающим катионам и типов по соотношению м/у ионами. По преобл. анионам все воды делятся на гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные. Разделение на классы уточняется делением каждого класса на 3 группы: по преобладанию одного из катионов: Ca, Mg, Na, K. Каждая группа делится на 3 типа по соотношению между мг-экв. ионов. Выделяют 4 типа воды:

1) HCO₃>Ca+Mg (маломинерал.);

2) HCO₃<Ca+Mg<HCO₃+SO₄ (воды малой и средней мин-ции);

3) HCO₃+SO₄<Ca+Mg (высокомин.);

4) отсутствие иона HCO₃ (кислые).

Класс-ция Курлакова-Валяшко: типы хим.состава вод выделяются не по фактическому преобладанию ионов, а по их соотношениям. Так, в континентальных условиях преобладает SO₄ –Na тип вод, реже HCO₃ - Na.

Отраслевой стандарт (по хим.составу) – псевдодробь, в числителе анионы, в знаменателе катионы, содержание к-ых >1%. Эти катионы располагаются в порядке убывания. Название состоит из 2-х частей (1-ая-анионы, 2-ая-катионы), при определении названия учитываются компоненты, содержание которых >25%, перечисление от меньшего к большему. Слева М., справа pH и t. , название Cl-HCO₃-Na.

Формула Курлова представляет собой псевдодробь, в числителе которой представлены анионы в убывающем их содержании, а в знаменателе – катионы. Ионы, присутствующие в кол-ве <10%-экв, в формулу не включаются. Слева от дроби указывается в г/л кол-во растворенных газов и сумма минеральных веществ. Справа +°С и дебит источника в л/с.

Формула ионного состава отличается от формулы Курлова тем, что в ней указываются все основные анионы и катионы независимо от их содержания и не указываются t и дебит воды.

Курумы (каменные реки) – своим движением разрушают сооружения, засыпают полезные с/х площади. Остановить их можно, только преградив к ним доступ воды.

 

Билет № 20

Подземный сток и методы его определения.

Под подземным стоком понимается процесс движения гравитационных подземных вод в зоне полного насыщения земной коры, формирующийся как часть общего круговорота воды на земле. Численно подземный сток может быть охарактеризован расходом п/в (приток п/в к границам рассматриваемого элемента или отток через границы) (м³/сут, км³/год), а также удельными характеристиками (линейны, площадным, или объемным модулем подземного стока).

Модуль подземного стока – представляет собой количество подземной воды, поступившей в реку с 1 км² площади водоносного горизонта, дренируемого рекой.

Мп.с.=КМ₀/100

М₀- среднемноголетний модуль общего стока с поверхности водосбора;

К- модульный коэф-т, показывающий процент подземного стока в общем стоке К=М_min/М₀. Величина К может быть от 0 до 40%;

М_min – мин. модуль стока поверхностного водосборного бассейна по зимнему расходу реки.

Подземный сток также может быть выражен слоем подземного стока и коэффициентом подз.стока. Слой подземного стока представляет собой слой воды (мм) на всю площадь рассматриваемого расчетного элемента (района) за определенный период времени и определяется по формуле:

h_подз.= 0,001* Q_подз./ F

Q_подз.- объем подземного стока в басс., м³/год;

F -площадь басс., м²

h_подз- слой подз.стока, мм/год

Площадной модуль и годовой слой подз.стока связаны между собой простым соотношением: h_подз.=31,5 М_п

Коэффициент подземного стока –это отношение ПС к осадкам, выпавшим на площадь речного водосборного бассейна. Он показывает ту часть атмосферных осадков, которая идет на питание п/в в бассейне.

К_п.с.= h_под/х *100%

К_п.с- коэффициент подземного стока в %;

h_по- годовой слой подземного стока в мм/год;

Х- годовой слой атмосферных осадков, мм/год.

Коэффициент подземного стока – доля атмосферных осадков, расходуемая на инфильтрацию, т.е. питание водоносных горизонтов в зоне активного водообмена, основной г/г показатель.

Данные о режиме подземного стока в бассейне можно получить при гидродинамическом анализе колебания п/в при решении уравнений неустановившегося движения п/в в конечных разностях. Такие расчеты могут быть выполнены при наличии 2-3 скважин, расположенных на створах вдоль по потоку п/в.

Расход определяется

Q= (К₁F₁+ К₂F_2)*J/2.