8.5 Оценка агрессивности подземных вод

При определённом химическом и газовом составе подземная вода

может оказывать разрушительное действие на бетон и металлы.

Агрессивность выщелачивания проявляется в растворении кар-

боната кальция, входящего в состав бетона. Эта агрессивность прояв-

ляется при малом содержании в воде НСО3

-

(0,4 – 1,5 мг-экв/л).

Углекислотная агрессивность обусловлена действием на бетон

СО2. Опасное содержание углекислоты в воде зависит от минерализа-

81

ции воды, напора, коэффициента фильтрации, марки применённого

цемента и др.

Общекислотная агрессивность характерна для кислых вод, дан-

ный вид коррозии наблюдается при рН 5,0 – 6,8.

Сульфатная агрессивность обусловлена взаимодействием суль-

фатов, растворённых в воде, с карбонатом кальция бетона. Образова-

ние в порах СаSО4·2Н2О и СаО·Аl2О3·СаSО4 сопровождается резким

увеличением объёма, что, в конечном счёте приводит к разрушению

бетона.

Магнезиальная агрессивность проявляется в разрушении бетона

водой с повышенным содержанием Мg

2+

, которое устанавливают в

зависимости от содержания SО4

2-

, марки цемента, конструкции соору-

жения.

Кислородная агрессивность свойственна водам, богатым раство-

рённым кислородом. Проявляется на металлических конструкциях,

вызывая коррозию обсадных труб, фильтров и др.

8.6 Понятия о минеральных, промышленных и

термальных водах

К минеральным водам относятся природные воды, которые мо-

гут оказывать на организм человека лечебное действие, обусловленное

повышенным содержанием в них полезных биологически активных

веществ. Основными типами минеральных вод являются железистые,

мышьяковистые, сероводородные, углекислые, радоновые, йодные,

бромные.

Промышленные воды содержат ценные химические компонен-

ты, которые извлекают из них в промышленных масштабах. Таким

путем получают йод, (не менее 18 мг/л), бром (не менее 250 мг/л); воз-

можно извлечение лития, германия, цезия, рубидия, вольфрама, и др.

элементов.

Термальные воды имеют повышенную температуру и часто яв-

ляются минеральными и промышленными, температура может дости-

гать 300 °С. Общие запасы термальных вод в России составляют сотни

миллионов кубометров. Термальные воды широко используются для

теплофикации, лечебных целей, в сельском хозяйстве и для извлечения

химических элементов. В России термальными водами богата Камчат-

ка.

82

9 Грунтовые воды

К грунтовым водам относятся подземные воды первого от по-

верхности постоянно действующего водоносного горизонта, залегаю-

щего на выдержанном водоупоре и имеющего свободную поверхность

(рис. 13). Сверху грунтовые воды обычно не перекрыты водоупорными

отложениями, поэтому имеют тесную связь с атмосферой, давление на

их поверхности равно атмосферному. Часто грунтовые воды называют

безнапорными - в отличие от напорных, имеющих избыточный напор

над перекрывающей их водоупорной кровлей. Основными источника-

ми питания грунтовых вод являются атмосферные, поверхностные и

конденсационные воды.

Грунтовые воды имеют тесную гидравлическую связь с поверх-

ностными водотоками и водоемами и в зависимости от соотношения

их уровней либо разгружаются в них, либо питаются поверхностными

водами. Грунтовые воды разгружаются в виде источников, пластовых

выходов в местные понижения и поверхностные водотоки. При залега-

нии близко к поверхности (0 - 4 м) они могут разгружаться путем ис-

парения через зону капиллярной каймы. Грунтовые воды через литоло-

гические окна и участки размыва водоупоров могут иметь связь с ле-

жащими ниже напорными водами. При этом будет происходить или

питание или разгрузка грунтовых вод.

Грунтовые воды движутся от мест с более высоким их уровнем к

местам с пониженным уровнем. Представление об условиях распро-

странения и движения грунтовых вод дает карта гидроизогипс, на ко-

торой показывают положение поверхности грунтовых вод в изолиниях,

соединяющих точки с одинаковыми отметками уровня подземных вод.

К особому типу грунтовых вод относятся межпластовые нена-

порные воды (рис. 14). Они имеют свободную поверхность, но обычно

залегают между двумя водоупорными пластами. В период интенсивно-

го выпадения осадков и половодий уровни межпластовых вод могут

повышаться вплоть до появления избыточных напоров и тогда меж-

пластовые ненапорные воды могут становиться напорными.

Таким образом, межпластовые ненапорные воды являются как

бы промежуточным типом вод - по гидравлическому характеру они

безнапорные и аналогичны грунтовым водам, а по условиям залегания

близки к напорным водам.

Грунтовые воды широко применяются для целей хозяйственно-

питьевого водоснабжения и орошения. Основными типами грунтовых

83

вод являются грунтовые воды речных долин, ледниковых отложений,

степей, пустынь, горных районов и др.