Xem mẫu
- NƯỚC DƯỚI ĐẤT
(NDĐ)
Thực hiện
Ths. Haø Quoác Ñoâng
02/2006
- Nghiên cứu nước dưới đất nhằm:
• Tính toán lượng nước khai thác phục
vụ công, nông nghiệp, sinh hoạt;
• Tính toán chọn lựa biện pháp để tháo
khô hố móng;
• Tính toán lượng nước thấm mất của
các công trình dẫn giữ nước và tìm giải
pháp khắc phục
- NỘI DUNG
• Phần I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• Phần II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
GIẢI CÁC BÀI TOÁN - NƯỚC DƯỚI ĐẤT
- Phần I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• I. Các giả thuyết về nguồn gốc ndđ
• II. Các kiểu nguồn gốc chính
• III. Các dạng nước tồn tại trong đất đá
• IV. Tính chất vật lý và thành phần hoá học của
nước dưới đất
• V. Tính chất hoá học của nước dưới đất
• VI. Các quá trình thành tạo thành phần hoá học
nước dưới đất
• VII. Tính chất ăn mòn của nước dưới đất
- I. Các giả thuyết về nguồn gốc
NDĐ
• 1. Thuyết ngấm
• 2. Thuyết ngưng tụ
• 3. Thuyết trầm tích
• 4. Thuyết nguyên sinh
- II. Các kiểu nguồn gốc chính
1. Nguồn gốc khí quyển (nước ngấm,
nước rữa lũa);
2. Nguồn gốc biển (nước trầm tích);
3. Nguồn gốc macma (nước nguyên
sinh);
4. Nguồn gốc biến chất (nước tái sinh,
nước khử hydrat).
- III. Các dạng nước tồn tại trong đất đá
• 1. Nước ở trạng thái hơi
• 2. Nước liên kết vật lý 1,2
• 3. Nước mao dẫn
• 4. Nước trọng lực
• 5. Nước ở trạng thái rắn
• 6. Nước liên kết hoá học
- Nước ở trạng thái hơi
• Lấp đầy các phần lỗ hỗng và khe nứt
rỗng;
• Chúng vận động từ nơi có áp lực cao đến
nơi có áp lực thấp hơn (độ ẩm cao đến độ
ẩm thấp);
• Hơi nước trong các lỗ hổng và hơi nước
trong khí quyển tạo thành một hệ thống
cân bằng động.
- Nước liên kết vật lý
• Đặc trưng cho đất loại sét, gồm:
– Nước liên kết chặt (nước hấp phụ): thành tạo
do sự hấp phụ các phân tử nước trên bề mặt
của các hạt cứng, tạo thành một lớp rất mỏng
sát ngay trên bề mặt các hạt.
• Chỉ dịch chuyển được khi chuyển sang thể hơi;
• Cây không hấp thụ được;
• Đất hạt mịn và sét chiếm 15 – 18%;
• Hạt thô là 5%.
- Nước liên kết vật lý
– Nước liên kết yếu (nước màng mỏng): phân bố ngay
trên lớp nước liên kết chặt bằng mối liên kết phân tử,
• Cây có thể hấp thụ được;
• Nước có thể dịch chuyển từ màng dày sang màng mỏng
hơn;
• Không di chuyển được với tác dụng của trọng lực; và cũng
không truyền được áp lực thuỷ tĩnh do không lắp đầy lỗ rổng
đất đá;
• Đất sét 25-40%; sét pha 15-23%; cát pha 9-13%; cát 1-7%;
• Nước lk yếu trong đất loại sét tạo cho chúng có tính chất
đặc biệt: tính dẻo, tính dính, tính trương nở, lún,…
- Nước mao dẫn
• Nước mao dẫn treo: không liên hệ với mực nước
ngầm; hình thành từ nước mưa;
• Nước mao dẫn dâng: phân bố phía trên mực nước
ngầm, được dâng lên trong các khe lỗ mao dẫn
do tác dụng của sức căng bề mặt;
• Nước mao dẫn góc: tạo thành trong các góc của
các lỗ rỗng gần chỗ tiếp xúc của các hạt đất đá;
• Nước mao dẫn bao quanh, thành tạo chủ yếu
trong đất cát, chiếm giữ tất cả những khoảng
trống nằm sát các hạt, trung tâm lỗ có các bọt khí
- Nước trọng lực
• Vận động chủ yếu dưới tác dụng của trọng lực,
còn gọi là nước tự do, có khả năng truyền áp lực
thuỷ tĩnh;
• Tác dụng phá huỷ đất đá mà nó đi qua;
• Khi vận động trong đất đá mà chỉ một phần các
lỗ rỗng chứa đầy nước và chỉ vận động qua các
lỗ rỗng đó thôi thì gọi là ngấm;
• Thấm xảy ra trên diện rộng, đất ở trạng thái bảo
hoà, nước thấm dưới áp lực mao dẫn và trọng
lực;
- Nước ở trạng thái rắn
• Nước trọng lực và một phần nước liên kết
bị đóng băng trở thành nước ở trạng thái
rắn, khi nhiệt độ nước < 00C;
• Tính chất đất đá bị thay đổi khi đóng băng
- Nước liên kết hoá học
• Nước kết cấu: tham gia vào mạng tinh thể các
khoáng vật ở dạng ion OH-, H3O+, nhiệt độ tách
ra 300 -1.300oC;
– Các khoáng vật : topaz Al2(OH)2SiO2, Al2(OH)3,
Ca(OH)2,…
• Nước kết tinh: nước nằm trong mạng tinh thể
dưới dạng phân tử nước H2O hoặc nhóm phân tử
nước, tách ra ở nhiệt độ 250-300oC,
– Các khoáng vật: thạch cao CaSO4.2H2O, xôda
Na2CO3.10H2O, bisophít MgCl2.6H2O,….
- IV. Tính chất vật lý và thành phần
hoá học của nước dưới đất
• 1. Tính chất vật lý
– Nhiệt độ
– Độ trong suốt
– Màu sắc
– Mùi
– Vị
– Bên cạnh còn có tính đàn hồi, tính nhớt, tính dẫn điện, phóng x ạ
• 2. Thành phần hoá học
– Thành phần muối - ion nước dưới đất (quyết định bởi các ion Cl, SO 42-,
HCO3-, Na+, Mg2+, Ca2+, các hợp chất N và các nguyên tố K, Si, Fe, Al, P)
– Các chất keo (Các phân tử keo Al3+, Fe2+,3+, SiO2)
– Các khí hoà tan trong nước dưới đất (O2, CO2, H2S, H2, CH4, N2,... Các khí
hiếm)
– Các chất hữu cơ
- Nhiệt độ
• Phụ thuộc vào:
– Cấu tạo địa chất
– Điều kiện địa lý tự nhiên
– Động thái cung cấp
• Nước lạnh: 0-20
• Nước ấm: 20-37
• Nước nóng: 37-42
• Rất nóng: 42-100
• Nước quá nhiệt: >100
- Độ trong suốt
• Phụ thuộc vào
– Các khoáng chất hoà tan
– Tạp chất cơ học
– Chất hữu cơ
– Chất keo có trong nước
• Trong suốt
• Hơi đục
• Đục
• Rất đục
- Màu sắc
• Phụ thuộc vào:
– Thành phần hoá học
– Các tạp chất
• Phần lớn nước dưới đất là không màu
– Nước cứng (6-9mgđl/l): màu xanh da trời;
– Nước chứa: H2S và Fe2O3: màu phớt lục;
– Các khoáng chất lơ lững: màu xám nhạt.
(1mg-đl/l độ cứng ~ 20,04mg Ca2+/1l H2O, ~12,6mg-đl Mg2+/1l H2O)
- Mùi
• Nước dưới đất không mùi
• Liên quan đến hoạt động vi khuẩn
phân hủy hữu cơ
- Vị
• Do sự có mặt của hợp chất hoà tan, các
khí và tạp chất
– Nước chứa Ca(HCO3)2, Mg, CO2, có vị dễ
chịu;
– Chất hữu cơ, nước có vị ngọt
– MgSO4, nước có vị đắng;
– NaCl, có vị mặn
nguon tai.lieu . vn
