Питание, разгрузка межпластовых подземных вод

Межпластовыми водоносными горизонтами называются водоносные горизонты, залегающие между двумя слабопроницаемыми пластами. В отличие от грунтового водоносного горизонта, верхней границей которого является свободная поверхность подземных вод, межпластовые горизонты всегда имеют относительно слабопроницаемую (водоупорную) кровлю и подошву.

Схемы формирования потока межпластовых подземных вод:

1) "артезианская", 2) схема с перетеканием (схема А.Н. Мятиева), 3) схема с формированием элизионного режима межпластовых вод.

"Артезианская" схема –наклон слоёв,выход слоёв на возвышенных участках,фильтрация воды, разгрузка в пониженных участках(дренах).

Перетекание по схеме Мятева. А)в пределах возвышенных участков с высоким положение УГВ величины напоров уменьшаются с увеличением глубины залегания водоносных горизонтов. Б)На пониженных участках в близи зоны разгрузки, где УГВ имеет мин значения, величины напоров увеличиваются с увеличением глубины залегания водоносных горизонтов. В) В пределах каждого водоносного горизонта величины напоров уменьшаются от центральных частей к дренам.

Схема " элизионного". Осадочные породы под действие давления и тмпературы уплотняются, происходит отжим поровых растворов.

Билет 6
1)Методы полевого химического анализа подземных вод.

6 Основных макрокомпонентов: NO3 NO2 Fe CO2 H2S O2,pH, физические свойства. Возможность определять неустойчивые компоненты, HCO3 CO3 O2 Fe. Предварительная характеристика вод

Методы- Титреметрический, колориметрический, турбидиметрический

Полевые лаборатории: ПЛАВ и МЛАВ

Fe2- образование турнбулевой сини-смеси коллоидных частиц двух соединений, образуются при взаимодействии красной кровяной соли с ионами двухвалентного железа. Во избежании окисления и выпадения гидроокислов Fe3, а также образование гидрооксокомплексов создаётся кислая среда ph~1.

Определение нитратных ионов проводится с реакцией Грисса. Определение ионов аммония при взаимодействии с реактивом Несслера.

(Турбидеметрия) Ионы кальция- в основе осаждение Ca в виде в виде оксалата кальция. Определение сульфат-иона- в основе осаждение SO4 в виде сульфата бария.

(титреметрия) Определение компонентов карбонатного равновесия – определяют CO2 и H2CO3 как один компонент титрованием щелочью, устанавливают значения ph 4 b 8, индикаторы метил оранжевый и фенолфталеин. Для того чтоб карболнаты не выпали добавляют сигнетову соль.

2 )Расходометрия гидрогеологических скважин

Расходометрия скважин- методом определения и анализа профиля расхода вертикального потока по стволу скважины в естественных условиях, а также при производстве откачки или налива с целью изучения вертикальной фильтрационной неоднородности водоносного горизонта. Опыт в необсаженном интервале (скважине) или при сплошной обсадке интервала перфорированной трубой (дырчатый или щелисты фильтр). В естественных условиях формирование вертикального потока в стволе скважины, вскрывающей неоднородный пласт, может быть связано с наличием в разрезе пласта водоносных слоев с различной величиной напора, что характерно для участков интенсивного питания или разгрузки подземных вод.Интенсивность изменения расхода определяется проводимостью конкретного водоносного слоя. В пределах слабопроницаемых слоев разреза изменения расхода вертикального потока практически не происходят. Границы слоев с предполагаемой различной проводимостью определяются по литологическому составу и состоянию (трещиноватость, закарстованность) горных. Оценка расхода вертикального потока в стволе скважины производится расходомером, конструкция которого состоит из крыльчатки (вертушки), регистрирующего устройства, направляющих шин (фонаря) для установки прибора строго по центру скважины, лебедки и троса, на котором расходомер опускается в скважину.

 

Билет7
1)Подземная гидросфера как элемент общего круговорота воды на земле. Процессы взаимодействия поверхностных и подземных вод

Строение подземной части гидросферы, количество воды, содержащееся в горных породах, и ее фазовое состояние определяются термодинамическими условиями разреза земной

коры, строением структурных элементов, составом горных пород и рельефом, климатическими условиями. В гидрогеологическом разрезе земной коры сверху вниз: зона аэрации, криолитозона,

зона насыщения и зона подземных вод в надкритическом состоянии.

Зона аэрации — верхняя не полностью насыщенная (ненасыщенная) водой часть разреза горных пород, мощность до 200—250 м. Верхней границей зоны аэрации является поверхность

земли, нижней — поверхность (уровень) подземных вод

первого водоносного горизонта.

Криолитозона выделяется как самостоятельный элемент подземной гидросферы в области распространения ММП. В условиях криолитозоны основная масса подземных вод находитсяв твердом состоянии (лед, газовые гидраты), а также в виде физически связанной воды.

Зона полного насыщения охватывает верхнюю часть разреза земной коры от уровня первого водоносного горизонта (нижняя граница зоны аэрации) до глубин 8—20 км. В пределах зоны полного насыщения (в соответствии с ее названием) свободное пространство в минеральном скелете горных пород (поры, трещины, крупные пустоты) полностью заполнено свободной гравитационной водой и водой, физически связанной с поверхностью минеральных частиц горной породы.

Движение подземных вод в земной коре является составной частью

общего круговорота воды на планете. рассматриваются два основных вида круговорота воды в земной коре — гидрогеологическийи геологический.

Гидрогеологический круговорот объединяет движение парообразной, просачивающейся и физически связанной воды в зоне аэрации; переходы воды из твердого состояния в жидкое и

обратно в пределах криолитозоны; движение парообразной, физически связанной и свободной гравитационной воды в зоне полного насыщения. Первый этап геологического круговорота воды, связанный с захоронением и отжатием поровых растворов, носит название седиментогенного. Дальнейшее погружение осадочных пород сопровождается процессами их метаморфизации,происходит дальнейшее "обезвоживание" горных пород. С другой стороны, седиментогенные, метаморфогенные и магмогенные воды, переходя в "свободное состояние" путем восходящей фильтрации по зонам повышенной проницаемости вовлекаются в систему потоков подземных вод гидрогеологического круговорота воды в земной коре и далее — в поверхностную гидросферу.

2) построение карт гидроизогипс и глубин залегания подземных вод.

Гидроизогипсы — линии, соединяющие точки с одинаковой абсолютной отметкой поверхности (уровня) грунтовых вод, являются линиями равного напора. Система этих линий, построенная для любого участка территории, характеризует положение (абсолютные отметки) реально существующей поверхности грунтового водоносного горизонта, а также распределение напоров грунтовых вод в пределах рассматриваемого участка. В соответствии с общей закономерностью распределения напоров грунтовых вод эта поверхность, как правило, в сглаженной форме повторяет поверхность земли, снижаясь от возвышенных (междуречных) участков территории к дренирующим понижениям в рельефе. В пределах каждого междуречного пространства, ограниченного дренами, формируются два разнонаправленных потока грунтовых вод, разделенных подземным водоразделом.

 

Билет 8