Реферат: Движение подземных вод

5-20

_таб.1

Указанные красящие вещества в виде раствора в щелочи или в слабой кислоте (2-4см³ на 1г. вещества) запускаются в пусковую скважину так же, как и при химическом методе. Взятие пробы воды из наблюдательной скважины производится так же как и при химическом методе. Перед взятием пробы вода должна быть перемешана. Первая проба берётся до запуска красящего вещества.

Наличие красящего вещества в пробе воды и степень концетрации его устанавливается при помощи специального прибора – флюроскопа, в котором находится 10 стеклянных трубок, наполненных стандартными растворами, концентрация которых колеблется от 0 до 5 %. Принимается за 100% окраска, полученная в результате растворения 0,1кг красящего вещества в 1 л воды. При этом производится сравнение окраски пробы воды со стандартами флюроскопа. Если вода пробы содержат взвешанные частицы, пробу необходимо профильтровать.

Документация и обработка материалов.

Все наблюдаеме во время опыта величины следует фиксировать в специальном журнале определение скорости, в котором должны быть приведены следующие сведения:

1. абсолютные отметки кровли и подошвы водоносного горизонта и поверхности земли;

2. абсолютные отметки верха трубы забоя, уровня воды, глубины скважины;

3. разрез по главному створу с показанием состава пород, зеркала воды и конструкции скважины;

4. план расположения скважины с показанием расстояния между ними;

5. данные непосредственных ответов концентрации раствора (если применяется химический метод) или силы тока (если применяется электролитический метод) и время, соответствующее этим отсчётам.

Обработка материалов заключается в построении кривой концентрации, показанной на рис.7

рис.5

На вертикальной оси откладывается в зависимости от применяемого метода либо концентрации раствора в миллилитрах на литр (или израсходованного AgNO₃), либо значения силы тока в амперах (или сопротивления в Омах), либо данные, характеризующие степень окраски воды, ,выраженные в процентах.

На горизонтальной оси откладывается время в часах. Скорость рассчитывается по формуле: , в которой величина t определяется из графика рис.5.

Поскольку появление раствора в наблюдательной скважине происходит постепенно и нарастание концентрации занимает некоторый период времени, иногда представляется затруднительным выбор той точки на кривой в пределах от N₁ до N₂, до которой надлежит отсчитывать значение времени t. При этом N₁ соответствует появлению индикатора в скважине, а N₂- моменту наибольшей концентрации.

При этом руководствуются следующими собраниями. Если скорость движения подземных вод определяется для целей составления проекта водоснабжения, следует брать время t, соответствующее точке N₂; это определяет наименьшее значение скорости. Если скорость движения подземных вод определяется для установления водопротока в горные выработки или под гидросооружениями, следует брать время t, соответствующее точке N₁, это определит наибольшее значение скорости . В ряде случаев применяют в место индикаторов радиоактивные изотопы некоторых элементов (геофизические методы).

Для изучения движения подземных вод наряду с индикаторными методами широко применяются полевые и скважинные геофизические методы. К подовым следует отнести методы электропрофилирования, вертикального электрического, кругового и частотных зондирований, естественного электрического поля, с помощью этих методов иногда удаётся установить направление движения потока, обнаружить скрытые под наносами родники и места утечек поверхностных вод из русел рек, озёр и водохранилищ.

Другую группу составляют скважинные способы исследования: резистивиметрия и термометрия, метод заряженного тела и др. Они применяются для определения мест притоков подземных вод в скважину и выделения зоны активного водообмена, определения направления и действительной скорости движения подземных вод по группам и одиночным скважинам.

Наиболее высокая эффективность достигается при комплексном использовании полевых и скважинных методов.

Определение скоростей фильтрации по одиночным скважинам. Для определения скоростей фильтрации применяют электрический метод , метод радиоактивных изотопов и термометрический.

Электролитический метод основан на изучении убывания электролита в искусственно засоленной скважине. Он применяется для изучения движения пресных или слабоминерализованных подземных вод, в зоне активного водосмена. Для наблюдения используют любую одиночную скважину, не обсаженную трубами или оборудованную фильтрами в интервале водоносного горизонта. В качестве электролита применяют поваренную соль. Измерения производятся с помощью резистивиметра по обычной схеме каротажа.

Предварительно в скважине выполняют комплекс каротажных работ, в том числе и измерения удельного электрического сопротивления воды резистивометром. По кривой сопротивления оценивают естественную минерализацию поземных вод и её изменение с глубиной. Затем в скважине растворяют электролит. С этой целью на кабель в нише прибора крепко привязывают узкие мешки с поваренной солью. Количество соли берут с таким расчётом, чтобы концентрация электролита после его растворения не превышало 2^г/_л. Мешки прогоняют по стволу скважины несколько раз, а затем снимают с кабеля.

Сразу же после засоления воды делают первое контрольное измерение резистивиметром. По полученной кривой сопротивления судят о равномерности концентрации электролита и качества подготовки скважины. Последующие измерения выполняют периодически, через каждые 15-20 минут или через 1 час, в зависимости от скорости вымывания соли. Длительность интервалов определяется в процессе опыта. Наблюдения продолжаются в течении нескольких часов , а иногда и нескольких суток, до полного опреснения электролита в интервале исследования. Для надёжной интерпретации необходимо иметь не менее пяти кривых сопротивления, последовательно нарастающими максимумами показаний.

По совокупности кривых сопротивления снятых в разное время, выделяют места притоков воды и зону активной циркуляции, а также прослеживается изменение концентрации с течением времени.

Скорость концентрации вычисляется по формуле :

,

где d-диаметр скважин;

С₀-естественная минерализация подземных вод в эквиваленте NaCI;