ЛБ № 1. ТИПИЗАЦИЯ ВОД ПО ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ

Цель работы: провести типизацию природных вод по химическому составу и изучить наиболее распространенные способы сравнения и группирования анализов с целью последующей практической интерпретации гидрогеохимических данных.

Задание:

1. Провести пересчеты химического состава природных вод (согласно Приложения 1);

2. Дать наименование типов вод по различным показателям: минерализации, величине рН, ионно-солевому составу, составу водорастворенных газов (ВРГ), величине газонасыщенности;

3. Записать результаты пересчета анализов в виде формулы М.Г. Курлова и дать название;

4. Расчитать генетические коэффициенты rNa/rCl, Cl/Br, HCO₃/Cl, (rNa-rCl)/rSO₄, (rCl-rNa)/rMg и дать их генетическую принадлежность (седиментационные, инфильтрационные) и назвать тип по классификации В.А. Сулина.

5. Сравнить и сгруппировать подземные воды по составу макрокомпонентов: круг – диаграмма Н.И. Толстихина, комбинация треугольников Ферре и графика – квадрата Толстихина;

6. Систематизировать состав ВРГ при помощи графика – треугольника Толстихина.

Пояснения к работе:

1. Классификация вод по величине общей минерализации:

2. Классификация вод по величине рН:

3. Наименование солевого состава вод по преобладающим компонентам (по С.А. Щукареву) дается с учетом нескольких положений: а) в наименование вод включаются названия только тех ионов, относительные содержания которых превышают 25 % - экв.; б) название состоит из двух самостоятельных сложносоставленных прилагательных, причем первое характеризует анионный, а второе – катионный состав; в) если в название следует включить более одного аниона или катиона, то в составных прилагательных ионы перечисляются в порядке возрастания их относительных содержаний (по принципу «оттенка-цвета»).

Так, если в воде содержится 30% - э Са, 24 – Mg, 46 – Na, 54 – Cl, 28 – SO₄, и 18 % - э HCO₃, то она имеет сульфатно-хлоридный кальциево-натриевый состав.

4. Название состава свободных и водорастворенных газов (по Л.М. Зорькину), дают точно так же, как и солевого состава вод, но в виде одного прилагательного. Так, если газ содержит CH₄ – 45, N₂ – 32 и CO₂ 23 %-об., то он азотно-метановый. Иногда вместо величины 25 %-об., в название состава газа включают все компоненты, содержание которых больше 10 %-об., что следует отмечать в описании. В этом случае тот же газ будет углекисло-азотно-метановым.

5. По общему содержанию газов в л/л раствора выделяют воды с весьма низкой (<0,1), низкой (0,1-0,5), средней (0,5-1), высокой (1-5) и весьма высокой (>5) газонасыщенностью.

6. Для компактного и наглядного изображения состава вод применятся запись результатов анализа в виде формулы М.Г. Курлова, представляющей собой псевдодробь, в числителе которой записываются анионы в порядке убывания их %-эквивалентного содержания, а в знаменателе – в таком же порядке катионы. Ионы, содержания которых меньше 1 %-э в формуле не указываются. Слева от дроби записываются в мг/л содержания газов и наиболее важных для проводимых исследований микрокомпонентов, а также минерализация в г/л. Справа от дроби приводятся значения рН, Еh в мВ, температура и дебит воды в м³/сут., например:

Сокращенный вариант формулы М.Г. Курлова, включающий только минерализацию и псевдодробь называется формулой солевого состава:

Слабосолоноватая, нейтральная, сульфатно-гидрокарбонатная кальциевая

7. Генетическая классификация подземных вод:

rNa/rCl: (Седиментационные) > 0,87 > (Инфильтрационные);

Cl/Br: (Седиментационные) > 300 > (Инфильтрационные);

Классификация подземных вод по В.А. Сулину:

8. В качестве графических способов показа состава вод на гидрогеологических и гидрогеохимических картах и разрезах может быть рекомендовано применение круга – диаграммы Н.И. Толстихина, на котором вместо штриховки может использоваться цветовое изображение ионов. Обычно для основных макрокомпонентов используются следующие цвета: HCO₃ – синий, SO₄ – желтый, Cl – красный, Ca – зеленый, Mg – голубой, Na – фиолетовый. Диаметр диаграммы должен соответствовать в выбранном масштабе величине общей минерализации.

9. Распространенными способами сравнения и группирования подземных вод по составу макрокомпонентов являются графические, среди которых наиболее удобно использование комбинации треугольников Ферре и графика – квадрата Толстихина. После вынесения имеющихся анализов на такой график наглядно видны различия в составе вод и возможно выделение участков, в пределах которых группируются точки со сходными характеристиками. Участки могут рассматриваться в дальнейшем, как классы, а группы точек внутри каждого участка, как подклассы состава вод.

График Ферре-Толстихина (в %-э).

А – вода состава: Na – 50, Ca – 30, Mg – 20, Cl – 20, SO₄ – 20, HCO₃ – 60 %-э.

10. Аналогично при помощи графика – треугольника Толстихина систематизируется состав водорастворенных и свободных газов.

График – треугольник для газов.

Б – газ состава: CH₄ – 80, N₂ – 12, CO₂ – 8 %-об.

Поиск по сайту: