ґрунтова вода

1. Грунтові води - джерело водопостачання [ правити | правити код ]

Грунто вая вода - вода першого від поверхні Землі постійно існуючого водоносного горизонту, розташованого на першому водотривкому шарі. Має вільну водну поверхню. Зазвичай над нею немає суцільної покрівлі з водонепроникних порід [1] .

Ґрунтова вода укладена в пухких і в слабосцементірованних породах (вода пластового типу) або заповнює тріщини в будь-яких добре зцементованих породах (вода тріщиною типу) [1] . Вона може знаходитися і в порах порід (порові води).

Грунтові води формуються в основному за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і поверхневих вод [2] . Область харчування грунтових вод зазвичай збігається з областю поширення водоносного горизонту [1] . Потужність горизонту непостійна і залежить від властивостей водомістких порід, відстані до області розвантаження, інтенсивності харчування і т. Д.

Головна характерна особливість грунтових вод, що відрізняє їх від більш глибоких артезіанських вод - відсутність напору.

Найбільш істотний вплив на режим ґрунтових вод надають метеорологічні умови ( атмосферні опади , випаровування , температура , атмосферний тиск і т. д.), гідравлічні умови (зміна режиму поверхневих водойм, що живлять або дренуючих П. в.), господарська діяльність людини (будівництво гідротехнічних та гідромеліоративних споруд, відкачка води та нафти з надр, видобуток корисних копалин , Добриво сільськогосподарських земель, промстоки і ін.).

Грунтові води надають руйнівний вплив на бетон та інші будівельні матеріали.

При зведенні споруд грунтові води досліджують на агресивність . Розрізняють такі типи агресивності.

• Общекіслотная. Водневий показник води менше 6. Підвищується розчинність карбонату кальцію . Залежно від марки цементу і значень pH агресивність води різна: при pH <4 найбільша, при pH = 6,5 - найменша.
• Витравлюють. Вода містить понад 0,4-1,5 мг екв. гідрокарбонату. Виявляється в розчиненні карбонату кальцію і винесенні з бетону гідроксиду кальцію . Ступінь агресивності води визначається розчинністю карбонату кальцію. Винос гідроксиду кальцію збільшується в присутності хлориду магнію , Який вступає в обмінну реакцію з гідроксидом кальцію, утворюючи добре розчинний хлорид кальцію .
• Магнезіальних. Вода містить понад 750 мг / л магнію двовалентного. Межа допустимої концентрації іонів магнію залежить від марки цементу, умов, конструкції споруди, змісту сульфатів і змінюється в широких межах: від 1,0 до 2,5%.
• Сульфатна. Вода містить понад 250 мг / л сульфатів. Присутні у воді у великих концентраціях сульфатні іони, проникаючи в бетон, при кристалізації утворюють кристаллогидрат сульфату кальцію , Що є причиною спучування і руйнування бетону.
• Вуглекислотна. Вода містить понад 3-4 мг / л вуглекислоти . Розчинення карбонату кальцію під впливом розчиненого діоксиду вуглецю з утворенням легкорозчинного гідрокарбонату кальцію провокує процес руйнування бетону.

Грунтові води - джерело водопостачання [ правити | правити код ]

Грунтові води щодо легкодоступні, і тому мають велике значення для водопостачання промислових підприємств і різних населених пунктів [2] .

Для видобутку грунтових вод роблять колодязі , свердловини з гравійної відсипання в поєднанні з фільтрами з сітки галуном плетіння .

Грунтові води можна використовувати в якості великого резервуара для запасання води під час повеней і її витрачання під час посух [3] .

У вологому кліматі інтенсивно відбуваються інфільтрація і підземний стік. При цьому гірські породи і грунту вилуговуються, і з них виносяться легко розчинні солі - хлориди і сульфати . Грунтові води в таких умовах прісні; вони містять лише щодо малорозчинні солі (в основному гідрокарбонати кальцію ). У посушливому теплому кліматі (в сухих степах , напівпустелях і пустелях ) Внаслідок короткочасності випадання і малої кількості атмосферних опадів , А також слабкою дренированности місцевості підземний стік грунтових вод не розвивається; замість цього вони випаровуються і засоляются [2] . Поблизу річок, водойм, водосховищ і т. П. Ґрунтові води в значній мірі опріснені і за якістю можуть відповідати нормам питної води .

мінералізація - сума всіх мінеральних речовин, розчинених у воді, виражена в грамах абсолютно сухого залишку, отриманого виправними 1 л води. Класифікація вод за ступенем мінералізації:

• Прісні - до 1 г / л. Переважний хімічний тип вод: гідрокарбонатні кальцієві.
• Слабосолоноватих - 1-3 г / л. Сульфатні, рідше хлоридні.
• Солонуваті - 3-10 г / л. Сульфатні, рідше хлоридні.
• Солоні - 10-15 г / л. Сульфатні, хлоридні.
• Розсоли - більше 50 г / л. Хлоридно-натрієві.

жорсткість води обумовлена ​​присутністю у воді іонів кальцію і магнію. розрізняють:

• загальну жорсткість (сума мг екв. іонів Ca і Mg в літрі води),
• карбонатную (величина розраховується за кількістю гідрокарбонатних і карбонатних іонів) і
• некарбонатную (жорсткість загальна за вирахуванням жорсткості карбонатної).

За загальною жорсткості води поділяються на 5 типів:

• дуже м'яка: <1,5 мг екв. / л,
• м'яка: 1,5-3 мг екв. / л,
• помірно жорстка: 3-6 мг екв. / л,
• жорстка: 6-9 мг екв. / л,
• дуже жорстка:> 9 мг екв. / л.

поблизу звалищ , скотобази , скотомогильників , Різного роду хімічних, радіоактивних захоронень грунтові води заражені. Грунтові води є показником чистоти грунтів, місцевості.

Кількість води, яка просочується через пористі породи, визначається по формулі: Q = k ω 0 I {\ displaystyle Q = k \ omega _ {0} I} , Де I {\ displaystyle I} - падіння напору на одиницю довжини пласта в напрямку фильтрующегося потоку, ω 0 {\ displaystyle \ omega _ {0}} - площа перерізу пласта площиною, перпендикулярної до напрямку потоку, k {\ displaystyle k} - коефіцієнт фільтрації: k = C d e μ {\ displaystyle k = C {\ frac {d_ {e}} {\ mu}}} , Де C = 0, 80 {\ displaystyle C = 0,80} для дуже щільних пісків, C = 1, 55 {\ displaystyle C = 1,55} для пісків середньої пористості, C = 2, 00 {\ displaystyle C = 2,00} для пісків, складених з округлених частинок майже однакового діаметра, d e {\ displaystyle d_ {e}} - ефективний діаметр частинки, визначається на основі даних механічного аналізу зразка грунту, μ {\ displaystyle \ mu} - в'язкість фільтрується рідини [4] .

• Словник з інженерної геології / В. Д. Ломтадзе; Санкт-Петербурзький гірничий ін-т СПб, 1999..
• Пашков Н. Н., Долгачев Ф. М. Гідравліка. Основи гідрології .. - М ,: Енергія, 1977. - 408 с.