Контрольная работа по "Геологии"

Наблюдательные  скважины для прослеживания передвижения индикаторов закладываются ниже по потоку на расстоянии от 0,5 до 2 м в суглинистых и супесчаных породах, от 2 до 8ь в песчаных зернистых породах, от 3 до 15  в гравийно–галечных породах, от 15 до 30 в закарстованных породах. Количество наблюдательных скважин (односкважинные методы)  если для таких определений используются данные  наблюдений за изменением концентрации индикатора во времени или за его распространением непосредственно в пусковой скважине(фотографирование конусов распространения красителей).

Появление индикатора в наблюдательных скважинах устанавливается химически, электролитическим и колориметрическим способами, при этом первые два дают наиболее надежные результаты.

При химическом способе появления индикатор  устанавливается по изменению его  концентрации в периодически отбираемых из наблюдательных скважин конусах воды. Для более точного и обоснованного установления момента появления индикатора в наблюдательной  скважине  результаты определения изображаются в виде графика изменения концентрации индикаторов  во времени С=F(t)/ время прохождения индикатора от пусковой скважины tмакс исчисляется с момента его запуска в пусковую скважину до момента максимальной концентрации индикатора в наблюдательной скважине (Рис. 7).

 

Рис.7  График изменения концентрации индикаторов во времени.

 

Изменение концентрации индикатора  С в наблюдаемой скважине во времени t :

1-точка появления  индикатора в наблюдательной  скважине,

2-точка максимальной  концентрации индикатора.

Действительная  скорость движения подземных вод Vδ  определяется  как частное от деления пройденного индикатором расстояния L на время :

Vδ=L/ tмакс

 

 

Радиоиндикаторные методы.

 

В последние  годы все более широкое применение для определения направления  в скорости движения подземных вод, а также для решения многих других практических задач приобретают  радиоиндикаторные методы. В качестве индикаторов для мечения воды используются различные радиоизотопы. Контрольным перемещением изотопов ведется по замерам интенсивности излучения их концентрации. Возможность использования радиоактивных  индикаторов  низких концентрацией, их сравнительно незначительная сорбционная способность и высокая точность определений предопределяют большие перспективы применения радиоиндикаторных методов для решения гидрогеологических задач и , в частности, для определения направления и скорости движения подземных вод. Наибольшее применение в качестве  индикаторов находят  различные соединения.

Радиоиндикаторные методы применяются в различных  вариантах и модификациях.

Суть односкважинного  радиоиндикаторного  метода заключается  в проведении наблюдений  за изменением во времени концентрации введенного в скважину радиоактивного индикатора. Изменения концентрации индикатора во времени и эпюры распределения его активности , получаемые с помощью зонда, опускаемого в скважину, являются основанием для определения расхода, скорости и направления движения потока подземных вод. Особенно эффективным является этот метод при импульсном поведении радиоиндикаторов.

Измеряя в  разменые моменты времени силу тока в цепи, можно определить электропроводимость  воды в наблюдательной скважине и тем самым установить момент появления в ней соли.

Колометрический метод заключается в определении  времени прохождения раствора краски между пусковой и наблюдательной скважинами.

Чаще всего  принимают следующие красящие вещества, причём количество их зависит от длины пути движения подземных вод между пусковой и наблюдательной скважинами.

 

Таблица 7

Красящее вещество	Количество в гаммах сухой навески на каждые 5м пути для горных пород
	рыхлых		Трещиновых и закарстованных
Флюресцин	1-5		1-10
Флюорантрон	1-5		1-10
Эозин	5-1		1-10
Эринтрозин	5-15		5-20
Красное бонго	10-30		10-40
Метиленовая синька	10-30		10-40
Анилиновая голубая	10-30		10-40
Понсо красная 2К	5-15	5-20

 

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.

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

абсолютные  отметки кровли и подошвы водоносного  горизонта и поверхности земли;

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

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

план расположения скважины с показанием расстояния между  ними;

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.8.

Рис.8 График построения кривой концентрации. 

 

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Список использованных источников

1. Ананьев В.П.. Коробкин В.И. Инженерная геология.-М.: Высшая школа, I973.
2. Короновский Н.В., Ясаманов Н.А. Геология- М.:Издательский центр “Академия”, 2007.-448c.
3. Белый Л.Д. Инженерная геология-М.: Высшая школа, 1985.-231с.
4. Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология.-М.: Стройиздат, 1971.