Основные элементы и расчёты в геологии (стр. 2 из 3)

Классификация природных вод по минерализации.

0-1 г/л – пресные

1-3 г/л – слабосолоноватые

3-10 г/л - сильносолоноватые

10-35 г/л – соленые

>35 г/л - росолы

Классификация природных вод по общей жесткости.

Жесткостью называется свойства воды, которые ей придают присутствующие в ней ионы Ca²⁺, Mg²⁺ и Fe²⁺, и некоторые другие катионы.

Измеряется либо в мг-экв/л, либо в немецких градусах. Переводной коэффициент равен 2,8.

Воды очень мягкие <1,5 мг-экв/л

Воды мягкие 1,5 -3 мг-экв/л

Воды умеренно жесткие 3,0-6,0 мг-экв/л

Воды жесткие 6,0-9,0 мг-экв/л

Воды очень жесткие >9,0 мг-экв/л

Классификация воды по рН.

Вода сильно кислая – до 1,9 pH

Кислая 1,9<=pH<4,1

Слабокислая 4,1<= pH<7

Нейтральная pH=7

Слабощелочная 7<pH<=8,3

Щелочная 8,3<=pH<10,3

Сильнощелочная pH>=10,3

Классификация воды по Алекину.

По этой классификации природные воды делятся на класс по преобладающим анионам, на группы по преобладающим катионам и на виды по соотношениям ионов. Название образуется так же, как и по формуле Курлова. Для определения преобладающего иона сравнивается их содержание в эквивалентной и процентной форме. Каждая группа делится на четыре типа, определяемые следующими неравенствами (мг-экв/л):

Агрессивность воды.

Виды агрессивности	Условия агрессивности	Процессы происходящие в бетоне
Сульфатная		В результате химических реакций происходит накопление в трещинах бетона сульфатных соединений с последующим механическим разрушением бетона.
Магнезиальная		Обменные реакции, формирование в бетоне коллоидных соединений Mg(OH)₂, понижающих прочность бетона.
Выщелачивающая		Частичное растворение Ca(OH)₂ , входящих в состав бетона
Общекислотная		Частичное растворение Ca(OH)₂ , входящих в состав бетона
Углекислая	, гдеX=aCa+в. Коэффициенты а и в берутся из таблицы. Значение Са²⁺ подставляется в мг/л	Частичное растворение CaCO₃, входящих в состав бетона

Требования к качеству воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Показатель	Предельное содержание
Сухой остаток, мг/л	До 1000
Активная реакция, pH	6,5-8,5
Общая жесткость, мг-экв/л	До 7
Хлориды, мг/л	До 350
Сульфаты, мг/л	До 500

4. Основные гидрогеологические параметры и определение коэффициента фильтрации.

Основной закон Дарси для ламинарного движения:

где:

- скорость фильтрации, м/сут

- коэффициент фильтрации, м/сут

- напорный коэффициент

Коэффициент фильтрации (К) характеризует водопроницаемость горных пород и свойства фильтрующей жидкости.

Чем больше скорость, тем больше коэффициент фильтрации.

· Основной закон Шези-Краснопольского для турбулентного движения.

Способы определения коэффициента фильтрации.

1. По эмпирической формуле Хазена для песков.

2. Лабораторный способ.

3. Опытно-полевые работы (откачка и наливы).

Эмпирическая формула Хазена:

, где:

- коэффициент

- эффективный диаметр(

)

- температура, град.⁰С

Формула Хазена применима только в том случае, когда коэффициент неоднородности меньше 5 процентов:

где:

- диаметр частиц песка при суммарном содержании фракций в навеске грунта.

Проводимость:

(для межпластового водоносного горизонта), где:

К – коэффициент фильтрации;

m – мощность межпластового водоносного горизонта.

(для пластового водоносного горизонта), где:

К – коэффициент фильтрации;

Н – мощность пластового водоносного горизонта.

Для оценки скорости гравитационного насыщения или осушения пласта, т.е. скорости и характера изменения положения уровня подземных вод используется коэффициент уровня проводимости:

, где:

- изменение емкости пласта

Т – проводимость

При опускании УГВ

- коэффициент водоотдачи, а при повышении – коэффициент недостатка насыщения.

0,1-0,35

0,05-0,005

0,1-0,05

Кустовая откачка грунтовых вод из совершенной скважины.

Совершенная скважина – это скважина пробуренная и оборудованная фильтром на всю мощность водоносного горизонта.

Уровень грунтовых вод до откачки называется статическим (измеряется до включения насоса), уровень образованный при включении насоса называется динамическим (измеряется после включения насоса).

Фигура образованная статическим и динамическим уровнями называется воронкой депрессии.

Разница между статическим и динамическим уровнями называется понижением и обозначается S.

Расстояние от центральной скважины, до того места, где статический уровень равен динамическому называется радиусом влияния.

· Формула Дюпюи для установившегося режима фильтрации Q=const, для совершенной скважины.

, где:

Q –дебит, м³/сут.

X₁, X₂- расстояния от центральной скважины, м

S, S₁, S₂ – понижения, м

r- радиус скважины, м

Н – мощность водоносного горизонта, м

В результате определяется среднее арифметическое значение коэффициента фильтрации.

Если скважина несовершенная к формуле прибавляется поправка из справочника, которая зависит от мощности водоносного горизонта и длины фильтра.

· Формула Дюпюи для установившегося режима фильтрации Q=const, для совершенной скважины межпластового водоносного горизонта:

, м/сут

Q –дебит, м³/сут.

X₁, X₂- расстояния от центральной скважины, м

S, S₁, S₂ – понижения, м

r- радиус скважины, м

m – мощность межпластового водоносного горизонта, м

В результате определяется среднее арифметическое значение коэффициента фильтрации.

Уровень грунтовых вод до откачки называется пьезометрическим.

5. Инженерно-геологическая классификация горных пород

Грунт – это любые горные породы, почвы и современные осадочные породы, которые могут использоваться, как основание, материал и среда.

1.Известняки доломитизированные трещиноватые среднего отдела Кембрийского периода (Cm₂).

Класс: с жесткими структурными связями.

Подкласс: скальные.

Группа: растворимые.

2.Глины плотные мергелистые желтые верхнего отдела Юрского периода (J₃).

Класс: с мягкими структурными связями.

Подкласс: -

Группа: высокопластичные, влагоемкие, водонепроницаемые.

3.Гравии мелкие с песками разной зернистости флювиогляциальные нижнего отдела Четвертичного периода (fglQ₁).