Курсовой проект по дисциплине «Наука о Земле»
по теме:
«Оценка воздействия подземного стока на поверхностные водотоки»
Вариант 4
Выполнил: студент гр.2440 Афанасьев С.С.
Проверила: преподаватель Бродская Н.А.
Санкт-Петербург, 2012
Содержание
Исходные данные........................................................................................................................................3
1 Гидрогеологический разрез..................................................................................................................... 5
1.1 Условные обозначения, используемые на разрезе.............................................................................. 6
1.2 Пояснительная записка к разрезу........................................................................................................ 7
2 Карта пьезоизогипс.................................................................................................................................. 8
2.1 Определение расхода потока для напорных вод................................................................................ 9
3 Карта гидроизогипс............................................................................................................................... 10
3.1 Определение расхода потока для безнапорных вод......................................................................... 11
4 Химический состав подземных вод..................................................................................................... 12
4.1 Методика расчета и анализа............................................................................................................... 12
4.2 Данные для расчета и анализа химического состава природных вод.......................................... 15
4.3 Анализ химического состава природных вод.................................................................................. 16
4.4 Оценка пригодности воды для питья……………………………………………………………….17
5 Оценка агрессивности подземных вод................................................................................................ 19
5.1 Методика оценки агрессивности подземных вод............................................................................ 19
|
5.2 Расчет и оценка агрессивности подземных вод............................................................................... 21
6 Расчет ионного стока (для сетки тока)................................................................................................. 23
7 Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока)..................................................... 24
Вывод.......................................................................................................................................................... 25
Список используемой литературы.......................................................................................................... 27
Исходные данные
Таблица 1 Данные для построения карты пьезоизогипс
Скважина | Абсолютная отметка устья, м | Глубина залегания статического (пьезометрического) уровня, м |
88,3 | 11,0 | |
92,1 | 11,8 | |
90,8 | 11,3 | |
83,0 | 7,2 | |
76,1 | 4,6 | |
70,0 | 2,1 | |
68,5 | 3,7 | |
91,5 | 17,6 | |
91,0 | 15,6 | |
84,9 | 10,3 | |
74,6 | 3,8 | |
67,8 | 1,7 | |
65,0 | 1,4 | |
68,0 | 4,3 | |
90,8 | 16,1 | |
88,2 | 11,9 | |
83,1 | 9,1 | |
74,7 | 3,9 | |
68,0 | 1,3 | |
67,3 | 2,5 |
Таблица 2 - Данные для построения карты гидроизогипс
Номер скважины или шурфа | Абсолютная отметка устья, м | Глубина залегания статического уровня от устья, м |
Скважины | ||
88,3 | 3,0 | |
92,1 | 4,8 | |
90,8 | 4,0 | |
83,0 | 0,9 | |
91,5 | 4,3 | |
91,0 | 3,7 | |
84,9 | 2,1 | |
88,2 | 1,0 | |
83,1 | 0,8 | |
Шурфы | ||
87,3 | 2,5 | |
92,4 | 4,7 | |
87,0 | 3,7 | |
91,6 | 4,3 |
Таблица 3 Данные для построения гидрогеологического разреза по линии скважин 8-14
Породы | Мощность пород по скважинам, м | ||||||
Песок мелко-зернистый | 11,7 | 10,5 | 4,7 | - | - | - | - |
Суглинок | 19,3 | 21,8 | 16,5 | 17,1 | 8,2 | - | 7,5 |
Песок крупно-зернистый | 4,7 | 5,0 | 4,5 | 4,6 | 4,8 | - | 4,7 |
Разнозернистые пески с гравием и галькой | - | - | - | - | - | 12,3 | - |
Глина (вскрытая мощность) | 2,5 | 3,0 | 4,5 | 2,0 | 3,5 | 5,0 | 2,5 |
|
1.1 Условные обозначения, используемые на разрезе
- Q IV песок мелкозернистый
- Q IV суглинок
2 - Q IV разнозернистые пески с гравием и галькой
3 - Q IV песок крупнозернистый
4 - Q IV глина
- граница слоя 1) установленная, 2) предполагаемая
- урез воды в реке
5 - направление движения грунтовых вод
6 - атмосферные осадки
7 - поверхностный сток
9 - нисходящая разгрузка
- накопитель сточных вод
- скважина, появившийся и установившийся уровень
1.2 Пояснительная записка к разрезу
На данном гидрогеологическом разрезе выделяются 2 водоносных горизонта.
Верхний водоносный горизонт – безнапорный. Залегает в мелкозернистых песках с . Разгрузка водоносного горизонта происходит на абсолютной отметке рельефа 80 м. Разгрузка нисходящая, переходит в поверхностный сток, так как подстилается слабоводопроницаемыми породами.
Воды безнапорные, т.к. имеют свободную поверхность и непосредственную связь с атмосферой. У скважины 9 из-за загрязняющего объекта - накопителя образуется водораздел, который разделяет поток грунтовых вод и меняет направление его течения. Слева от 9 скважины поток направлен влево, а справа от 9 скважины вправо.
Область питания совпадает с областью распространения. Источники питания - это инфильтрация атмосферных осадков, включая талые воды, фильтрация из накопителя сточных вод, конденсация паров воды в зоне аэрации.
|
Второй водоносный горизонт – напорный. Сложен крупнозернистыми песками с . Область питания напорных подземных вод находится за пределами разреза слева. Происходит частичная разгрузка в русло реки, так как русло реки врезается в глины и вскрывает всю мощность водоносного горизонта. Область разгрузки находится за пределами разреза справа.
Гидравлический уклон между 8 и 14 скважинами равен:
J=(73,9-63,7)/1690=0,006
Водоносные горизонты гидравлически не связаны, но в зоне развития речных аллювиальных отложений напорный горизонт может иметь частичную взаимосвязь с первым водоносным горизонтом через аллювиальные отложения. Это обстоятельство свидетельствует о том, что ионный и водный стоки подземных вод, которые содержат загрязняющие вещества, поступают в русловую часть реки, тем самым загрязняя реку. Это обстоятельство подтверждается наблюдаемой фильтрацией из накопителя сточных вод, поскольку пьезометрическая поверхность депрессионной кривой снижается. Напорный горизонт, несмотря на разгрузку в реку, сохраняет напорность при снижении пьезометрической кривой.
Глубина залегания грунтовых вод в точке А: безнапорный горизонт h=4,4 м. В точке В – безнапорный h=3,6 м.
2.1 Определение расхода потока для напорных вод
Рассчитываем расход для ленты тока, обозначенной на карте пьезоизогипс по формуле:
Qi =k*F*I = k*m*B*(H1-H2/L),
где k = 24 м/сут -коэффициент фильтрации для крупнозернистых песков (берем kmax);
m = 1 м, - мощность водонасыщенной части;
В – ширина потока;
L – длина, которую прошел поток от одной пьезоизогипсы к другой;
Н1, H2 – гидростатические напоры на расстоянии L.
Находим расход потока для напорных вод, учитывая масштаб карты 1:10000:
Q1=24*1*90*(66-65/50) = 43,2 м3/сут
3.1 Определение расхода потока для безнапорных вод
Рассчитываем расход для ленты тока, обозначенной на карте гидроизогипс.
Qi = k*F*I = k*h*B*(H1-H2/L),
где k = 3,5 м/сут для мелкозернистых песков;
h = 1 м, - мощность водонасыщенной части;
В – ширина потока;
L – длина, которую прошел поток от одной гидроизогипсы к другой;
Н1, H2 – гидростатические напоры на расстоянии L.
Находим расход, учитывая масштаб карты 1:10000:
Q1 = 3,5*1*20*(81-80/40) = 1,75 м3/сут.
Q2 = 3,5*1*25*(81-80/40) = 2,19 м3/сут.
Испарением на поверхности для расчетов ионного стока пренебрегаем. Тогда можно будет узнать полный сток в реку грунтовых вод по указанному участку карты.
Q = Qi = Q1+Q2 = 1,75+2,19 = 3,94 м3/сут.
4 Химический состав подземных вод
4.1 Методика расчета и анализа
Анализ химического состава подземных вод открывает пути для изучения генезиса, пригодности для различных потребителей, определения уровня их агрессивности для бетонных и металлических конструкций. Результаты химических анализов воды могут быть выражены в весовой, эквивалентной и процент-эквивалентной формах.
Весовая форма — представление ионно-солевого состава воды в миллиграммах (граммах) в 1 дм3 или 1 кг воды.
В зарубежной литературе результаты анализа могут быть приведены в частях на миллион (ррm), что соответствует концентрации мг/дм3.
Эквивалентная форма записи состава вод позволяет определить соотношение между ионами с точки зрения их способности участвовать в химических реакциях, оценить качество анализа, установить генезис вод.
В расчетах используется форма записи:
[ мг-экв/дм3] = [(мг/дм3)/Э] = [(мг/дм3)*(1/Э)] = [(мг/дм3)*К],
где Э — химический эквивалент иона;
К = 1/Э — переводный коэффициент.
При выражении содержания какого-либо иона в эквивалентной форме перед символом иона ставится знак r, например гСа2+, гНСОз- и т. д. На основе эквивалентной формы выражения состава можно определить погрешность анализа воды. Эта оценка основана на принципе электронейтральности раствора: сумма концентраций катионов (мг-экв/дм3) равна сумме концентраций анионов.
Анализ воды считается удовлетворительным, если погрешность определения менее 5%.
Процент-эквивалентная форма показывает относительную долю участия того или иного иона в формировании ионно-солевого состава воды.
Для вычисления процентного содержания анионов (катионов) их сумму принимают за сто процентов и рассчитывают процент содержания каждого аниона (катиона) по отношению к их сумме. Процент-эквивалентная форма позволяет устанавливать черты сходства вод, различающихся по минерализации.
Таблица 4 Химические эквиваленты и переводные коэффициенты наиболее распространенных ионов природных вод
Ион | Э | К | Ион | Э | К |
Na+ | 23,0 | 0,0435 | Cl- | 35,5 | 0,0282 |
К+ | 39,1 | 0,0256 | Br- | 79,6 | 0,0125 |
NH4+ | 18,0 | 0,0556 | SO42- | 48,0 | 0,0208 |
Са2+ | 21,0 | 0,0499 | HC03- | 61,0 | 0,0184 |
Mg2+ | 12,2 | 0,0822 | CO32- | 30,0 | 0,0328 |
Fe3+ | 18,6 | 0,0537 | N03- | 62,1 | 0,0161 |
Fe2+ | 27,9 | 0,0358 | I- | 126,9 | 0,0079 |
Al3+ | 8,99 | 0,1112 | F- | 18,99 | 0,0526 |
Н+ | 1,0 | 1,0 | HO2- | 46,0 | 0,0217 |
Мn2+ | 27,47 | 0,0364 | OH- | 17,0 | 0,0588 |
Zn2+ | 32,68 | 0,0306 | hs- | 33,07 | 0,0302 |
Cu2+ | 31,77 | 0,0314 | H2B03- | 60,82 | 0,0164 |
pb2+ | 103,59 | 0,0096 | h2po4- | 96,98 | 0,0103 |
Ni2+ | 29,35 | 0,0340 | H2Si04- | 95,10 | 0,0105 |
Co2+ | 29,46 | 0,0339 | HSi03- | 77,09 | 0,0129 |
Fe(OH)2+ | 36,43 | 0,0274 | HPO42- | 47,98 | 0,0208 |
As3+ | 24,97 | 0,0401 |
Минерализация воды (МH20) — это сумма минеральных веществ в граммах или миллиграммах, содержащихся в 1 дм3 воды. Для определения МН20суммируют содержание всех ионов, определенных химическим анализом и выраженных в весовой форме.
Жесткость воды определяется содержанием в ней солей Сa2+ и Мg2+. Различают: общую, карбонатную, временную (устранимую), некарбонатную, неустранимую (постоянную) жесткость.
Общая жесткость Ж0 определяется как сумма мг-экв ионов Са2+ и Mg2+ в 1 дм3 воды и слагается из карбонатной Жк и некарбонатной Жнк жесткости:
Ж0 = Жк + Жнк; Ж0 = Са+2 + Mg2+.
4.2 Данные для расчета и анализа химического состава природных вод
Таблица 5 Результаты химического анализа природных вод, мг/дм3, макрокомпоненты
K+ | Na+ | Ca2+ | Mg2+ | HCO3- | S042- | Cl- |
Таблица 6 Результаты химического анализа природных вод, мг/дм3, микрокомпоненты
As | Fe | Pb | Zn | Hg | Cu | F- | NO3- | Mn |
0,07 | 0,2 | 0,02 | 2,0 | 0,001 | 0,5 | 2,0 | 5,0 | 0,3 |
Таблица 7 Результаты химического анализа природных вод, другие показатели
рН | CO2(cв.), мг/дм3 | T,oC |
7,2 | 2,6 |
4.3 Анализ химического состава природных вод
Таблица 8 Пересчет химических анализов воды из весовой в эквивалентную и процент-эквивалентную форму
Катион | Содержание иона | Анион | Содержание иона | ||||
мг/дм3 | мг-экв/дм3 | %-экв | мг/дм3 | мг-экв/дм3 | %-экв | ||
11,00 | 0,2813 | 3,0996 | 5,1639 | 50,3093 | |||
18,00 | 0,7826 | 8,6234 | 1,5625 | 15,2227 | |||
87,00 | 4,1429 | 45,6503 | 3,3521 | 32,6578 | |||
46,00 | 3,7705 | 41,5468 | 2,0 | 0,1053 | 1,0259 | ||
Fe | 0,20 | 0,0072 | 0,0793 | 5,0 | 0,0805 | 0,7843 | |
0,02 | 0,0002 | 0,0022 | |||||
2,00 | 0,0612 | 0,6744 | |||||
0,50 | 0,0157 | 0,1730 | |||||
As3+ | 0,07 | 0,0028 | 0,0309 | ||||
0,30 | 0,0109 | 0,1201 | |||||
Сумма | 165,09 | 9,0753 | 100,0000 | Сумма | 10,2643 | 100,0000 |
Сумма мг-эквивалентов катионов составила 9,0753 мг-экв/дм3, а мг-эквивалентов анионов 10,2643 мг-экв/дм3.
Вычисляем погрешность анализа по формуле:
Е = ( rk - ra)/( rk + ra) = (9,0753-10,2643)/(9,0753+10,2643) = ±0,0614 = ±6,14%
Анализ воды считается не удовлетворительным, т.к. погрешность составляет более 5%
Минерализация воды составляет = 165,09+516 = 681,09 мг/дм3;
Карбонатная жесткость воды =4,1429 мг-экв/дм3;
Не карбонатная жесткость воды =3,7705 мг-экв/дм3;
Общая жесткость воды =4,1429+3,7705=7,9134 мг-экв/дм3.
Анализ воды показал, что она считается жесткой, т.к. результат превышает 6 мг-экв/дм3.
Оценка пригодности воды для питья
Показатель | ПДК для питьевых нужд(мг/дм3) | ПДК для рыбохозяйственных целей(мг/дм3) | Результаты химического анализа природной воды (мг/дм3) |
К+ | - | ||
Na+ | - | ||
Ca2+ | - | ||
Mg2+ | - | ||
HCO3- | - | - | |
SO42- | не более 500 | ||
Cl- | не более 350 | - | |
As | не более 0,05 | 0,05 | 0,07 |
Fe | не более 0,3 | не более 0,05 | 0,2 |
Pb | не более 0,03 | 0,01 | 0,02 |
Zn | - | 0,05 | 2,0 |
Hg | - | 0,00001 | 0,001 |
Cu | 0,0059 | 0,5 | |
F- | 0,5 | 0,05 | 2,0 |
NO3- | - | 5,0 | |
Mn | не более 0,1 | 0,05 | 0,3 |
pH | 6-9 | 7,2-10 | 7,2 |
Сравнивая результаты химического анализа природной воды со значениями ПДК видно, что пробы воды не пригодны для питьевых нужд, так как не соответствуют по показателям мышьяка (превышение значения ПДК для питьевых нужд в 1,4 раза), марганца (превышение значения ПДК для питьевых нужд в 3 раза), фтора (превышение значения ПДК для питьевых нужд в 4 раза) и не пригодны для рыбохозяйственных целей, так как показатели аниона F-, тяжелых металлов – калия, магния, мышьяка, железа, свинца, цинка, ртути, меди и марганца превышают значения ПДК для рыбохозяйственных целей: показатель F-– в 40 раз, показатель K – в 1,1 раз, показатель Mg – в 1,15 разa, показатель As – в 1,14 раз, показатель Fe – в 4 разa, показатель Pb – в 2 разa, показатель Zn – в 40 раза, показатель Hg – в 100 раз, показатель Cu – в 100 раз, показатель Mn – в 6 раз. Таким образом, происходит фторирование и загрязнение природной воды тяжелыми металлами.
5 Оценка агрессивности подземных вод
5.1 Методика оценки агрессивности подземных вод
Агрессивность воды связана с присутствием в ней ионов водорода, свободного диоксида углерода, сульфатов и магния. Агрессивные свойства воды проявляются по отношению к бетону и металлам.
Агрессивность воды по отношению к бетону выражается в разрушительном воздействии подземных вод определенного состава на бетонные сооружения. Оценка качества воды по отношению к бетону производится по нормам и техническим условиям Н 114-54 «Бетон гидротехнический. Признаки и нормы агрессивности воды-среды». Эти нормы учитывают воздействие на бетон следующих видов агрессивности: выщелачивающую, углекислую, общекислотную, сульфатную и магнезиальную.
1 Выщелачивающая агрессивность связана с выщелачиванием карбонатов, главным образом кальция.
Если вода, контактирующая с бетоном, содержит низкие концентрации Са2+, а также НС03- и СО32-, то карбонат кальция бетона переходит в раствор. В зависимости от типа цемента в составе бетона вода считается агрессивной при карбонатной жесткости, меньшей 0,54—2,14 мг-экв/дм3.
2 Углекислая агрессивность обусловлена высокими концентрациями растворенной в воде углекислоты С02.
Эта агрессивность проявляется как в отношении металла (коррозия), так и бетона. Разрушение бетона, как и при выщелачивающей агрессивности, сводится к растворению карбоната кальция. Воды, обладающие карбонатной жесткостью менее 1,4 мг-экв/дм3, следует считать агрессивными, независимо от всех других показателей.
3 Общекислотная агрессивность воды связана с повышенной концентрацией иона водорода (пониженная величина рН).
При этом бетон разрушается из-за растворения в кислой среде защитной карбонатной корки. Вода считается агрессивной для всех типов цементов: при рН < 7, если карбонатная жесткость меньше 8,6 мг-экв/дм3; при рН < 6,7, если карбонатная жесткость больше 8,6 мг-экв/дм3 (в пластах высокой проводимости). Для слабопроницаемых пластов вода считается агрессивной при рН < 5.
4Сульфатная агрессивность обусловлена присутствием в воде иона SO42-.
По сульфатной агрессии для обычных цементов воду относят к слабоагрессивной при содержании иона SO42- от 250 до 800 мг/дм3 и к агрессивной при содержании более 800 мг/дм3. В породах высокой проводимости для бетона на портландцементе вода считается агрессивной при следующих попарных содержаниях ионов (в мг/дм3):
Таблица 9 Сульфатная агрессивность
С1- | 0—3000 | 3001—5000 | |
SO42- | 250—500 | 501—1000 |
В породах слабой водопроводимости вода считается агрессивной при содержании иона SO42> 1000 мг/дм3, а для бетонов на пуццолановом, шлаковом и песчано-пуццолановом портландцементе - при содержании иона SO42- > 4000 мг/дм3 независимо от содержания С1-.
5 Магнезиальная агрессивность вызывает разрушение и вспучивание бетонных конструкций под воздействием Mg2+.
Для портландцемента, находящегося в сильно проницаемых породах, вода считается агрессивной при содержании иона Mg2+ > 5000 мг/дм3, для других видов цемента — при содержании ионов Mg2+ и SO42-, превышающем следующие попарные соединения ионов (в мг/дм3):
Таблица 10 Магнезиальная агрессивность
SO42- | 0—1000 | 1001—2000 | 2001—3000 | 3001—4000 |
Mg2+ | 3001—5000 | 2001—3000 | 1000—2000 |
Агрессивность воды по отношению к металлу связана с корродирующей способностью вод. Агрессивными по отношению к металлу являются воды: углекислые; сероводородные кислые; обогащенные кислородом.
Корродирующая способность воды может быть определена при помощи коэффициента коррозии:
— для вод с кислой реакцией
Кк = rH+ + rAl3+ + rFe2+ + rMg2+ - rCO32- - rHC03-;
— для щелочных вод
Кк = rMg2+ - гНС03-.
По величине коэффициента коррозии различают следующие группы вод (содержание Са2+ в мг/дм3):
— коррозирующие, Кк > 0;
— полукоррозирующие, Кк < 0, но Кк + 0,05 Са2+ > 0;
— некоррозирующие, Кк + 0,05 Са2+ < 0.
5.2 Расчет и оценка агрессивности подземных вод
Оценка качества воды по отношению к бетону производится по нормам и техническим условиям Н 114-54 «Бетон гидротехнический. Признаки и нормы агрессивности воды-среды».
1 Выщелачивающая агрессивность
= 4,1429 мг-экв/дм3
= 5,1639 мг-экв/дм3
Вода является не агрессивной по отношению к бетону, при карбонатной жесткости больше 0,54-2,144 мг-экв/ дм3, следовательно вода не агресивная;
2 Углекислая агрессивность
Исследуемая вода имеет карбонатную жесткость более 1,4 мг-экв/ дм3, следовательно в ней не проявляется агрессивность в отношении металла (коррозия) и бетона.
3 Общекислотная агрессивность
Показатели исследуемой воды:
pH = 7,2
= 4,1429 мг-экв/дм3
= 5,1639 мг-экв/дм3
Можно сделать вывод, что вода не агрессивная.
4 Сульфатная агрессивность
= 75 мг/ дм3, вода является не агрессивной, т.к. содержание иона меньше 250 мг/ дм3.
5 Магнезиальная агрессивность
= 46 мг/ дм3, вода является не агрессивной, т.к. содержание ионов меньше 5000 мг/ дм3.
Корродирующая способность воды:
r = 3,7705 мг-экв/ дм3
= 5,1639 мг-экв/ дм3
Коэффициент коррозии:
= 3,7705 – 5,1639 = - 1,3934
= -1,3934+0,05*87 = 2,9566
Т.к. >0, следовательно, исследуемая вода относится к полукоррозирующей группе вод.
Исследование пробы по формуле Курлова (в %-экв)
где М – минерализация воды в г/дм3.
Данная вода слабощелочная, гидрокарбонатная, магниево – кальциевая, пресная (т.к. М до 1 г/дм3).
Температура T = 11oC, следовательно вода холодная.
6 Расчет ионного стока (для сетки тока)
Ионный сток для напорных вод рассчитывается по формуле:
Ис = Сi*Qнап.вод ,
где = 43,2
Ионный сток для безнапорных вод рассчитывается по формуле
Ис = Сi*Qбезнап.вод ,
где =3,94
Таблица 11
Показатель | Ис для безнапорных вод, т/год | Ис для напорных вод, т/год | Общий ионный сток, т/год |
0,0158 | 0,1734 | 0,1892 | |
0,0259 | 0,2838 | 0,3097 | |
0,1251 | 1,3718 | 1,4969 | |
Мg2+ | 0,0662 | 0,7253 | 0,7915 |
0,4530 | 4,9669 | 5,4199 | |
0,1079 | 1,1826 | 1,2905 | |
0,1711 | 1,8764 | 2,0475 | |
Сумма | 0,9650 | 10,5802 | 11,5452 |
7 Расчет токсичности потока и токсичной массы (для сетки тока)
Токсичность потока определяется по формуле:
;
Токсичность массы определяется по формуле:
Jтм = Ci*Jтп*Q;
= 43,2
= 3,94
Таблица 12 Расчет токсичности потока и токсичной массы
Пока- затель | ПДК для питьевых нужд, (мг/дм3) | ПДК для рыбохозяйст венных целей, (мг/дм3) | Результаты химического анализа природной воды, (мг/дм3) | (токсичность потока) | (токсичная масса) (мг/дм3*сут) для безнапорных вод | (токсичная масса) (мг/дм3*сут) для напорных вод |
Fe | Не более 0,3 | 0,05 | 0,200 | 15,760 | 172,800 | |
Не более 0,03 | 0,01 | 0,020 | 7,880 | 86,400 | ||
- | 0,05 | 2,000 | 157,600 | |||
0,0059 | 0,500 | 169,49 | 333,895 | 3660,984 | ||
0,5 | 0,05 | 2,000 | 157,600 | |||
As | Не более 0,3 | 0,05 | 0,070 | 5,516 | 60,480 | |
Hg | - | 0,00001 | 0,001 | |||
Сумма | 1072,251 | 11756,664 |
Вывод
В ходе работы были построены схемы гидроизогипс, пьезоизогипс, разрез по скважинам 8 – 14, проведен анализ химического стока подземных вод.
Глубина залегания грунтовых вод в точке А: безнапорный горизонт h=4,4 м. В точке В – безнапорный h=3,6 м.
Определен расход потока безнапорных вод Qi = 3,94 м3/сут, расход потока напорных вод – Qi = =43,2 м3/сут.
Результаты анализа природной воды были переведены из весовой в эквивалентную и процент-эквивалентную форму.
Погрешность анализа составляет более 5 %, Е = ±6,14%
Сумма минеральных веществ воды составляет 681,09 мг/дм3
Жесткость воды определяется содержанием солей Са 2+ и Mg2+ равна 7,9134 мг-экв/дм3.
Анализ воды показал, что она считается жесткой, т.к. результат превышает 6 мг-экв/дм3.
Оценка качества воды по отношению к бетонным и металлическим конструкциям показала, что:
1) исследуемая вода имеет карбонатную жесткость (Жк=4,1429 мг-экв/дм3) более 1,4 мг-экв/дм3, следовательно она агрессивная в отношении металла (коррозия) и бетона;
2) общекислотная агрессивность воды – вода не агрессивная;
3) сульфатная агрессивность и магнезиальная отсутствует, т.к. содержание иона = 75 мг/ дм3 меньше 250 мг/дм3, а содержание ионов = 46 мг/ дм3меньше 5000 мг/ дм3;
4) исследуемая вода относится к полукоррозирующей группе вод, т.к. Kk+0,05 2+ >0;
5) Так как карбонатная жесткость Жк больше, чем 2,14 мг-экв/дм3:
2+ =4,1429 мг-экв/дм3 больше, чем 2,14 мг-экв/дм3;
-= 5,1639 мг-экв/дм3 больше, чем 2,14 мг-экв/дм3,
следовательно вода является не агрессивной.
Исследование пробы по формуле Курлова показало, что данная вода слабощелочная, гидрокарбонатная, магниево – кальциевая, пресная и холодная.
Токсичная масса для безнапорного потока равна = 1072,251 мг/дм3*сут, а для напорного потока =11756,664 мг/дм3*сут.
Сумма ионного стока равна = 11,5452 т/год.
Пробы воды превышают ПДК по показателям аниона F-, и по показателям тяжелых металлов, поэтому вода не пригодна для питьевых нужд и для рыбохозяйственных целей. Происходит фторирование и загрязнение природной воды тяжелыми металлами (Fe, Pb, Zn, Hg, Cu).
Необходимо изолировать накопитель, построив нагорную канаву, тем самым предотвратить негативное влияние на качество воды.
Список используемой литературы
1. Бродская Н.А., Воробьев О.Г., Маковский А.Н. и др., под. Ред. Воробьева О.Г. и Николайкина Н.И.,Экология. Сборник задач, упражнений и примеров, учеб. Пособие для вузов,– 2-е изд., перераб и доп. – М.: Дрофа, 2006. – 508с.
2. Михайлов Л.Е., Бродская Н.А., Гидрогеология, учебник – Спб, изд. РГГМУ, 2003.- 410 с.
3. Конспект лекций