Физические и химические свойства подземных вод, их жесткость, агрессивность.
Физические и химические свойства подземных вод, их жесткость, агрессивность. - раздел Геология, Геология и ее разделы При Оценке Свойств Подземных Вод Исследуют Вкус, Запах, Цвет, Прозрачность, Т...
При оценке свойств подземных вод исследуют вкус, запах, цвет, прозрачность, температуру и другие физические свойства подземной воды, которые характеризуют так называемые органолептические свойства воды. Органолептические свойства могут резко ухудшаться при попадании в воду естественным или искусственным путем различных примесей.
Температура подземных вод колеблется в широких пределах в зависимости от глубины залегания водоносных слоев, особенностей геологического строения, климатических условий и т. д. Различают воды холодные (температура от 0 до 20 °С), теплые, или субтермальные, воды (20—37 °С), термальные (37—100 °С), перегретые (свыше 100 °С). Очень холодные подземные воды циркулируют в зоне многолетней мерзлоты, в высокогорных районах; перегретые воды характерны для районов молодой вулканической деятельности. На участках водозаборов чаще всего температура воды 7—11 °С.
Химически чистая вода бесцветна. Окраску воде придают механические примеси. Прозрачность воды зависит от цвета и наличия мути. Вкус связан с составом растворенных веществ: соленый — от хлористого натрия, горький — от сульфата магния и т. д. Запах зависит от наличия газов биохимического происхождения (сероводород и др.) или гниющих органических веществ.
Плотность воды — масса воды, находящаяся в единице ее объема. Максимальная она при температуре 4 °С. При повышении температуры до 250 °С плотность воды уменьшается до 0,799 г/см3, а при увеличении количества растворенных в ней солей повышается до 1,4 г/см3. Сжимаемость подземных вод характеризуется коэффициентом сжимаемости, показывающим, на какую долю первоначального объема жидкости уменьшается объем при увеличении давления на 105 Па. Коэффициент сжимаемости подземных вод составляет 2,5 • 10~5...5 • 10-5 Па, т. е. вода в некоторой степени обладает упругими свойствами, что важно при изучении напорных подземных вод.
Вязкость воды характеризует внутреннее сопротивление частиц ее движению. С повышением температуры вязкость подземных вод уменьшается.
Электропроводность подземных вод зависит от количества растворенных в них солей и выражается величинами удельных сопротивлений от 0,02 до 1,00 Ом м.
Радиоактивность подземных вод вызвана присутствием в ней радиоактивных элементов (урана, стронция, цезия, радия, газообразной эманации радия-радона и др.). Даже ничтожно малые концентрации — сотые и тысячные доли (мг/л) некоторых радиоактивных элементов — могут быть вредными для здоровья человека.
Жесткость и агрессивность подземных вод связаны с присутствием солей. Жесткость воды — это свойство, обусловленное содержанием ионов кальция и магния, т. е. связанная с карбонатами, и вычисляется расчетным путем по общему содержанию в воде гидрокарбонатных и карбонатных ионов. Жесткая вода дает большую накипь в паровых котлах, плохо мылится и т. д. В настоящее время жесткость принято выражать количеством миллиграмм-эквивален-тов кальция и магния.В других странах жесткость измеряют в градусах (1 мг-экв = 28°). По жесткости воду разделяют на мягкую (менее 3 мг-экв или 8,4°), средней жесткости (3—6 мг-экв или 8,4°), жесткую (6—9 мг-экв или 16,8—25,2°) и очень жесткую (более 9 мг-экв или 25,2°). Наилучшим качеством обладает вода с жесткостью не более 7 мг-экв. Жесткость бывает постоянной и временной. Временная жесткость связана с присутствием бикарбонатов и может быть устранена кипячением. Постоянная жесткость, обусловленная серно-кислыми и хлористыми солями, кипячением не устраняется. Сумму временной и постоянной жесткости называют общей жесткостью.
Агрессивность подземных вод выражается в разрушительном воздействии растворенных в воде солей на строительные материалы, в частности, на портландцемент. Поэтому при строительстве фундаментов и различных подземных сооружений необходимо уметь оценивать степень агрессивности подземных вод и определять меры борьбы с ней. В существующих нормах, оценивающих степень агрессивности вод по отношению к бетону, кроме химического состава воды, учитывается коэффициент фильтрации пород.
По отношению к бетону различают следующие виды агрессивности подземных вод:
• общекислотная — оценивается величиной pH, в песках вода считается агрессивной, если pH < 7, а в глинах — рН< 5;
• сульфатная — определяется по содержанию иона SO^-; при содержании SO2- в количестве более 200 мг/л вода становится агрессивной;
• магнезиальная — устанавливается по содержанию иона Mg2+;
• карбонатная — связанная с воздействием на бетоны агрессивной углекислоты, этот вид агрессивности возможен только в песчаных породах.
Агрессивное действие подземных вод на металлы (коррозия металлов). Подземная вода с растворенными в ней солями и газами может обладать интенсивной коррозионной активностью по отношению к железу и другим металлам. Примером может служить окисление (разъедание) металлических поверхностей с образованием ржавчины под действием кислорода, растворенного в воде: 2Fe + 02 = 2FeO
4FeO + 02 = 2Fe203 Fe203 + 3H20 = 2Fe(OH)3
45. Лёсс. Его состав, структура, текстура и свойства. Распространение лёссовых отложений
Лессовые породы относятся к числу очень распространенных пород, которые встречаются на всех континентах, но особенно широко в Европе, Азии и Америке.Они лежат почти сплошным покровом на большей части Украины, на юге Европейской части России, широко распространены в Средней Азии, Закавказье, Западной Сибири, слагают значительные массивы в Беларуси, Якутии и многих других районах
Лессовые породы представлены суглинками, реже — супесями. Среди них различают лесс (первичное образование) и лессовидные суглинки (переотложенные первичные образования). Для лессов типична однородность. Лессовидные суглинки обычно слоисты и могут содержать обломки различных пород
Лессовые породы — это полиминеральные образования. В состав крупных фракций входит до 50 наименований минералов. Главная роль отведена кварцу и полевым шпатам, затем следуют карбонаты, слюды, гипс и другие минералы.
По гранулометрическому составу лессовые породы характеризуются значительным разнообразием. Они включают различные разности по крупности, начиная от пылеватых песков до лессовидных глин.
Лессовые грунты бывают палевой, палево-желтой или желто-бурой окраски. Для них характерны следующие особенности: способность сохранять вертикальные откосы в сухом состоянии, быстро размокать в воде, высокая пылеватость, невысокая природная влажность пористая структура с сетью крупных и мелких пор, высокая карбонатность, засоление легководорастворимыми солями
В лессовых толщах природная влажность распределяется довольно закономерно. У поверхности располагается зона сезонных колебаний влажности, ниже — зона относительно постоянной влажности и далее влажность изменяется в сторону увеличения или уменьшения, что зависит от характера подстилающих пород. При водоупорах природная влажность нарастает и переходит в грунтовую воду. При водопроницаемых породах природная влажность изменяется мало или даже с глубиной понижается
Изменение влажности лессовых грунтов по сезонам года серьезно сказывается на основных строительных свойствах — сжимаемости, просадочности и сопротивлении сдвигу
Среди лессовых пород по характеру влияния на них увлажнения различают: набухающие, непросадочные, просадочные
Набухающие лессовые породы встречаются редко. Обычно эти плотные и наиболее глинистые разновидности с содержанием в составе фракции менее 0,005 мм гидрофильных минералов типа монтмориллонита.
Непросадочные лессовые породы при замачивании и приложении нагрузок просадочных свойств не проявляют. Такие породы свойственны пониженным частям рельефа и наиболее северным районам распространения лессовых отложений. Непросадочными также являются нижние части лессовых толщ и участки, ранее претерпевшие значительное обводнение
Геология и ее разделы... Геология комплекс наук о составе строении истории развития Земли... В настоящее время геология является типичной естественной наукой обладающей комплексным характером и состоящей более...
Вечная мерзлота.
Вечная мерзлота – близкая к поверхности подземная зона с отрицательной температурой, сохраняющейся в течение веков и тысячелетий; мощность зоны от 1 до сотен метров.
Многолетняя — явление
Происхождение, форма и строение планеты Земля. Геосферы.
Вопрос о происхождении Земли – важнейший вопрос естествознания. Более 100 лет пользовалась признанием гипотеза Канта-Лапласа, согласно которой солнечная система образовалась из огромной раскаленной
Оползни. Геологические условия. Методы борьбы.
Оползни — это скользящее смещение горных пород на склонах под действием гравитации и при участии поверхностных или подземных вод.
Деформации в результате оползания подвергаются насыпи шос
Температурный режим верхней поверхности Земли.
Земная кора имеет два источника тепла: от солнца и от распада радиоактивных веществ в своей нижней части на границе с верхней мантией. В недрах же Земли температура увеличивается с глубины от 1300
Борьба с эрозией рек.
С боковой эрозией борются укреплением берегов с регулированием течения реки. В зависимости от геологического строения берега, характера и места размыва укрепление проводят устройством набережных,
Билет 4.
1. Что называется минералом? Химический состав и физические свойства минералов.
Минерал – это природное химическое соединение, обладающее определенным постоянством состава
Билет 5.
1. Что называется минералом? Происхождение минералов. Минералы магматических горных пород.
Минерал – это природное химическое соединение, обладающее определенным постоянст
Коэффициент фильтрации. Методы определения.
Коэффициент фильтрации — это скорость фильтрации при напорном градиенте I= 1. Коэффициент фильтрации грунтов в основном определяется геометрией пор, т. е. их размерами и формой. На значение коэффиц
Минералы осадочные горных пород. Искусственные минералы.
Минерал – это природное химическое соединение, обладающее определенным постоянством состава, строения и свойства. Условия, в которых образуются минералы в природе, отличаются большим разнообразием
Геологические процессы в зоне мерзлых пород.
Происходящие в зоне многолетней мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих подземных вод. В свою очередь, это действие зависит о
Билет 7.
1. Что называется горной породой? Магматические горные породы, их происхождение и классификация.
Горные породы – это естественные агрегатные соединения минералов одного ил
Напорные воды. Их изображения на картах.
Межпластовые подземные воды. Эти воды располагаются в водоносных горизонтах между водоупорами. Они бывают ненапорными и напорными (артезианскими).
Напорные (артезианские) воды связаны с за
Билет 9.
1. Осадочные горные породы: происхождение, классификация, формы залегания в земной коре. Общие особенности минерального состава и текстуры осадочных горных пород.
Осадочны
Закон Дарси. Скорость фильтрации.
Подземные воды могут передвигаться в горных породах как путем инфильтрации, так и фильтрации. При инфильтрации передвижение воды происходит при частичном заполнении пор воздухом или водяными парами
Билет 10.
1. Что называется грунтом? Классификация грунтов по ГОСТ 25100-95.
Грунты – это любые горные породы и твердые отходы производства, залегающие на поверхности земной коры и
Подземные воды.
Современные представления геоэкологической науки определяют гидросферу как одну из главных жизнеобеспечивающих геосфер; гидросфера — неотъемлемая часть окружающей природной среды, неразрывно связан
Безнапорные грунтовые воды.
Грунтовыми называют постоянные во времени и значительные по площади распространения горизонты подземных вод, залегающие на первом от поверхности водоупоре. Они характеризуются рядом признаков:
Осадочные горные породы хемогенные и органогенные.
Хемогенные породы образуются в результате выпадения из водных растворов химических осадков. К этим породам относят различные известняки, известковый туф, доломит, ангидрит, гипс, каменную соль и др
Снежные лавины
Снежные лавины - это обрушение больших масс снега с крутых склонов гор. На высоких горных хребтах постоянно накапливается снег, образуя нависающие над склонами большие карнизы. Под действием соб
Сезоная мерзлота. Пучение.
По длительности существования мерзлого состояния пород принято подразделять «родовое» понятие «мерзлые породы» на три видовых понятия:
кратковременномерзлые породы (часы, сутки),
Геологические карты и разрезы.
Геологические карты и разрезы являются важнейшей и обязательной геологической документацией при решении вопросов строительства. Карты составляются для больших площадей, где намечается крупное строи
Билет 17
15. Сейсмические явления: землетрясения и цунами. Магнитуда и бальность землетрясения. Сейсмическое районирование и микрорайонирование.
Сейсмические явления проявляются в
Селевые потоки. Пролювий (с. 317-320 и с.314).
Пролювий,пролювиальные отложения — продукты разрушения горных пород, выносимые временными водными потоками (сели и др.) к подножию возвышенности или на пологие участки склонов и межгорных равнин. П
Билет 18
15. Сейсмические явления: землетрясения и цунами. Магнитуда и бальность землетрясения. Сейсмическое районирование и микрорайонирование.
Сейсмические явления проявляются в
Геологическая деятельность ледников
В настоящее время льды занимают 10 % поверхности суши, 98,5 % ледниковой поверхности приходится на полярные области и лишь 1,5 % — на высокие горы. Различают три типа ледников: горн
Билет 19
16. Рельеф поверхности суши.
Рельеф – это совокупность всех форм земной поверхности – возвышений, равнин и углублений. Эти «неровности» на поверхности Земли весьма динамич
Плывуны
Плывунами называют водонасыщенные рыхлые породы, обычно пески, которые при вскрытии различными горными выработками разжижаются, приходят в движение и ведут себя подобно тяжел
Билет 21
27.Что такое подтопление? Подтопленные, подтопляемые и не подтопляемые территории (Задачник с.238).
Подтопление - подъём уровня грунтовых вод, обусловленный повышением гор
Аккумулятивная деятельность моря
В прибрежной зоне морские осадки (обломочные горные породы) формируются как за счет продуктов разрушения берегов, так и за счет привноса материала ветром и особенно реками. В морях обитают многочи
Инженерно-геологические изыскания для строительства.
Инженерно-геологические изыскания для строительства – это технологический процесс получения, накопления, обработки и обобщения информации об инженерно-геологических условиях участка строительства о
Состав инженерно-геологических изысканий
1. Сбор и обработка материалов изысканий и исследований прошлых лет
2. Дешифрирование аэро- и космоматериалов, аэровизуальные наблюдения
3. Рекогносцировочное обследование, включа
Билет 25
25. Основной закон фильтрации – закон Дарси. Скорость фильтрации и действительная скорость подземных вод (с. 266-267).
Подземные воды могут передвигаться в горных породах
Осыпи и обвалы на склонах
Осыпи.На крутых склонах, особенно в горных районах, где развиты скальные породы, активно действует процесс физического выветривания. Породы растрескиваются и обломки скатываются
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов