BÀI GIẢNG - NƯỚC DƯỚI ĐẤT potx

CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT Các dạng tồn tại nước dưới đất 1 Một số tính chất hóa học nước dưới đất 2 1. Nước dạng hơi 2. Nước dạng lỏng 3. Nước dạng rắn 1. Độ PH 2. Độ cứng 3. Độ khoáng hóa 4. Tính ăn mòn Nội dung Phân loại nước dưới đất theo điều kiện thế nằm 3 1. Nước trong đới thông khí 2. Nước ngầm 3. Nước áp lực Biểu diễn kết quả phân tích nước dưới đất 4 1. Dưới dạng trọng lượng Ion 2. Dưới dạng đương lượng Ion 3. Dưới dạng công thức Kurlov Nội dung CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.1. Các dạng tồn tại nước dưới đất. Căn cứ vào trạng thái tồn tại mà chia nước trong đất thành 3 loại: Nước thể hơi, nước thể lỏng và nước thể rắn. 5.1.1. Nước dạng hơi.  Nước thể hơi nằm ở phần trên cùng của vỏ quả đất.  Nó di chuyển từ chỗ có áp suất hơi nước cao đến chỗ có áp suất hơi nước thấp.  Nó phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất không khí ở trong đất. CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.1.2. Nước dạng lỏng. Các phân tử nước ở thể lỏng có thể hoàn toàn tự do hoặc chịu tác dụng lực hút của hạt đất. Vì vậy ta có thể chia nước ở thể lỏng thành 2 loại: Nước kết hợp và nước tự do. 5.1.2.1. Nước kết hợp. 1) Nước kết hợp bên trong khoáng vật. a) Nước kết cấu. (Còn gọi là nước kết hợp) Tồn tại ở những vị trí nhất định trong mạng tinh thể của khoáng vật (OH - và H + ) CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT  Ví dụ như khoáng vật Mika trắng KAl 2 [AlSi 3 O 10 ][OH] 2 .  Nung nóng 400÷500 0 C thì nước thoát ra và mạng tinh thể của khoáng vật bị phá hủy và khoáng vật đó sẽ biến thành khoáng vật khác. b) Nước kết tinh. Ở dạng phân tử tham gia vào mạng tinh thể của khoáng vật ở những vị trí cố định và một số lượng nhất định. Nhiệt độ gần 400 0 C nó bị tách ra và mạng tinh thể của khoáng vật bị phá hủy và biến thành khoáng vật mới. Ví dụ như Thạch cao CaSO 4 .2H 2 O. CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT c) Nước Zeolit.  Nước Zeolit nằm giữa các mạng tinh thể của khoáng vật dưới dạng phân tử, lượng nước tham gia không cố định, phụ thuộc vào độ ẩm của không khí, lực liên kết yếu.  Nhiệt độ từ 80÷120 0 C chúng có thể bị tách ra và không làm thay đổi thành phần khoáng vật.  Ví dụ như khoáng vật Monmorilonit, Kaolin… 2) Nước kết hợp mặt ngoài. Nước kết hợp mặt ngoài ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của đất đặc biệt đối với đất loại sét. Màng nước kết hợp càng dày thì sức ma sát, sức chống cắt của đất giảm. CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT Hạt keo Yếu Mạnh a) Nước kết hợp mạnh. Nước kết hợp mạnh là nước nằm gần ngay trên mặt hạt, nó bị hút mạnh nhất vào mặt khoáng vật, muốn tách nước này ra phải nung nóng từ 105 0 -110 0 C. Nó không chịu tác dụng của trọng lực và đóng băng ở -78 0 C. b) Nước kết hợp yếu. Nằm ngoài nước kết hợp mạnh, nó là phần chủ yếu trong màng nước kết hợp. Càng xa hạt thì mật độ các phân tử nước càng ít và các phân tử nước này có thể di chuyển từ hạt này sang hạt kia (mà không qua trạng thái bốc hơi). Không chịu tác dụng của trọng lực và đóng băng ở 0 0 C. CHƯƠNG 5 - NƯỚC DƯỚI ĐẤT Sự có mặt của loại nước liên kết vật lý (mặt ngoài) là cho đất (đất dính) có các tính chất đặc biệt : trương nở, dính, dẻo, khả năng thấm kém . . . Trương nở Giảm kích thước hiệu quả của lổ hổng nên làm giảm khả năng thấm của đất 5.1.2.2. Nước tự do. Nước tự do cũng tùy theo vị trí của chúng mà có thể chịu ảnh hưởng lực hút của hạt đất và của các phân tử nước trong màng kết hợp trong những điều kiện nhất định. 1) Nước mao dẫn. Nước mao dẫn là nước quá độ từ nước kết hợp sang nước trọng lực. Chúng chịu tác dụng của trọng lực đồng thời vừa chịu lực hút của hạt đất. Nước mao dẫn di chuyển dưới tác dụng của lực mao dẫn, tốc độ và chiều cao của cột nước mao dẫn phụ thuộc và độ lỗ rỗng, kích thước hạt đất đá và thành phần khoáng vật của đất đá. Trong địa chất công trình nó làm cho mặt nước ngầm bị dâng cao. Đất dưới nền công trình bị ướt làm giảm tính ổn định của nền móng công trình hoặc mặt đường bị biến dạng. CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 2) Nước trọng lực. Nước trọng lực là nước vận động dưới tác dụng của trọng lực. Nước trọng lực có một số đặc điểm: Có khả năng hòa tan nhưng nó phụ thuộc vào thành phần hóa học trong nước. Do hiện tượng hòa tan và phân giải mà gây ra hiện tượng xâm thực ăn mòn đá và các vật liệu xây dựng. Có khả năng truyền áp lực thủy tĩnh ngay trong điều kiện thông thường. Áp lực thủy tĩnh làm giảm trọng lượng của đá theo định luật Archimet. Nó gây ra lực đẩy nổi dưới công trình nhất là công trình thủy công. Có khả năng tác dụng cơ học khi nước vận động (Áp lực thủy động). 5.1.3. Nước dạng rắn. Nước thể rắn được hình thành khi nhiệt độ giảm xuống 0 0 C. Nước trong đất bị đóng băng. CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT [...]... CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.3 Phân loại nước dưới đất theo điều kiện thế nằm 5.3.1 .Nước trong đới thông khí 5.3.1.1 Nước thổ nhưỡng Nước thổ nhưỡng Nước thượng tầng Đới thông khí Nước không áp Tầng cách nước Nước có áp Nước thổ nhưỡng : Nước tồn tại trong đới thổ nhưỡng do sinh vật giữ lại, nước mao dẫn treo Chất lượng thường nhiễm bẩn, trữ lượng không ổn định CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.3.2.2 Nước thượng... H+ trong nước (PH = -lg[H+]) CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT Căn cứ vào trị số PH có thể chia nước dưới đất thành 5 loại: PH < 5 : Nước có tính axit mạnh PH = 5÷7 : Nước có tính axit PH = 7 : Nước trung tính PH = 7÷9 : Nước có tính Bazơ PH > 9 : Nước có tính Bazơ mạnh Nước dưới đất có PH thường từ 4÷11, nước có độ PH nhỏ thường nằm ở gần vùng công nghiệp, nhà máy luyện kim…Việc xác định độ PH của nước có ý... thượng tầng Nước thượng tầng là loại nước chủ yếu có ý nghĩa quan trọng trong đới thông khí Nó nằm trên thấu kính cách nước trong đới thông khí 1 3 2 4 Hình 5.1 Nước thượng tầng và nước ngầm 1: Nước thượng tầng; 2: Thấu kính cách nước 3: Mực nước ngầm; 4: Tầng cách nước CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.3.2 Nước ngầm Nước ngầm là loại nước trọng lực của tầng bão hòa nước thứ nhất tính từ mặt đất Nước ngầm thường... nước ngầm, lớp cách nước ở phía trên gọi là đỉnh cách nước và lớp cách nước ở phía dưới gọi là đáy cách nước Khoảng cách giữa đỉnh và đáy cách nước được gọi là bề dày tầng chứa nước b a c 1 Säng 2 a: Miền cung cấp; b: Miền phân bố áp lực; c: Miền thoát nước 1: Mặt áp lực; 2: Đất đá cách nước; 3: Đất đá chứa nước m: Bề dày tầng chứa nước; m 3 H1 : Chỉ hướng vận động của nước H2 CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT... Dựa vào độ cứng người ta phân ra: Phân loại nước dựa vào tổng độ cứng (Alenkin) Loại nước Độ Đức Mgđl/l < 4.2 < 1.5 Nước mềm 4.2÷8.4 1.5÷3.0 Nước hơi mềm 8.4÷16.8 3.0÷6.0 Nước cứng 16.8÷25.2 6.0÷9.0 > 25.2 > 9.0 Nước rất mềm Nước rất cứng CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.2.3 Độ khoáng hóa Độ khoáng hóa của nước dưới đất là tổng các lượng khoáng chất tìm thấy trong nước (M) Để xác định độ tổng khoáng hóa, có... lượng cặn khô sau khi cho nước bốc hơi ở nhiệt độ 105÷1100C Tùy theo độ khoáng hóa, có thể phân nước dưới đất thành các loại sau: Nước siêu nhạt Nước nhạt Nước lợ Nước hơi mặn Nước mặn Nước muối Độ khoáng hóa Độ khoáng hóa Độ khoáng hóa Độ khoáng hóa Độ khoáng hóa Độ khoáng hóa < 0.2g/l =(0.2÷1.0)g/l =(1.0÷3.0)g/l =(3.0÷10.0)g/l (10.0÷35.0)g/l > 35.0 g/l CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.2.4 Tính ăn mòn 5.2.4.1... CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.4 Biểu diễn kết quả phân tích nước dưới đất 5.4.1 Dưới dạng trọng lượng Ion  Biểu thị hàm lượng Ion có thật trong nước theo trọng lượng Ion gam hoặc Ion miligam trong một lít nước Đơn vị là g/l hay mg/ l  Cách biểu thị này có ưu điểm là cho ta biết trọng lượng tuyệt đối các Ion trong nước nhưng không thấy được tác dụng giữa các thành phần hóa học xảy ra trong nước 5.4.2 Dưới. .. CaCO3 + H2O + CO2  Ca2+ + 2HCO 3- CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT Trong thực tế người ta dùng cường độ ăn mòn CO2 để đánh giá mức độ ăn mòn của nước và được tính theo công thức sau: 2 a I 0.36b  a Trong đó: a là hàm lượng khí CO2 ăn mòn tính bằng mg/l b là hàm lượng HCO 3- có trong nước tính bằng mg/l Khi I>1 Ăn mòn mạnh, phải xử lý; I . Ion 3. Dưới dạng công thức Kurlov Nội dung CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.1. Các dạng tồn tại nước dưới đất. Căn cứ vào trạng thái tồn tại mà chia nước trong đất thành 3 loại: Nước. CaSO4.2H 2 O CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT 5.3. Phân loại nước dưới đất theo điều kiện thế nằm. 5.3.1 .Nước trong đới thông khí. 5.3.1.1. Nước thổ nhưỡng. Đới thông khí Tầng cách nước Nước. CHƯƠNG 5- NƯỚC DƯỚI ĐẤT Các dạng tồn tại nước dưới đất 1 Một số tính chất hóa học nước dưới đất 2 1. Nước dạng hơi 2. Nước dạng lỏng 3. Nước dạng rắn 1. Độ PH 2. Độ cứng 3.