10 - Hidrológiai mint tudomány
Tárgy: hidrológia, mint tudomány. Víz jellegű.
1. Hydrogeology. Fejlettségű hidrogeológiai.
2. A víz a természetben. A víz körforgása a természetben.
3. típusai víz ásványok és kőzetek.
4. A koncepció teljesítmény aránnyal és a porozitás.
1. Hydrogeology. Fejlettségű hidrogeológiai.
Emlékezzünk a meghatározása a tudomány hidrogeológia. Hidrológia - a tudomány talajvíz, tanul azok eredete, előfordulása és terjedése törvények a mozgás, kölcsönhatásban vízadó kőzetek, stb, és megalakult a kémiai összetétel.
Nézzük röviden megvizsgálni a történelem e tudomány.
1.1 A fejlődés szakaszai A hidrogeológiai
A történelem tanulmányozása talajvíz a Szovjetunióban megkülönböztetni 2 időszakok:
A forradalom előtti időszak osztható 3 lépcsőben a tanuló a talajvíz:
1. A felhalmozódása tapasztalat a felszín alatti vizek (X -. XVII-in)
2. Az első tudományos általános tájékoztatás a talajvíz (XVII - közepén a XIX század)
3. hidrogeológiai kialakulását, mint tudomány (második felében a XIX század elején a század XX)
1914-ben a Mérnöki Kar a moszkvai Mezőgazdasági Intézet (ma Moszkva Intézet öntözés), Oroszország első osztályának hidrogeológiai szerveztek.
A forradalom utáni időszak osztható 2 fázisból áll:
1. A háború előtti (1917- 1941).
A vonat a mérnökök hidrogeológus 1920 hidrogeológiai specialitás ben alakult a Moszkvai Bányászati Akadémia: később bevezették a más intézmények és egyetemek. Az intézetek tanítani lett a legkiemelkedőbb tudósok hidrogeológus FP Savarensky, NF Pincék, AN Semikhatov, B. C. Ilin et al.
Az elején az első ötéves terv (1928), valamint a következő öt éves hidrogeológiai vizsgálatokat végeztünk a Donbass kelet Kaukázuson, Közép-Ázsia, az észak-Ukrajna, Kazahsztán, Türkmenisztán, és sok más területen az országban.
További fejlesztése a hidrogeológiai nagy jelentőségű volt az első All-Union Congress hidrogeológiai tartott 1931-ben. Leningrádban.
A 30-as években az összefoglaló kártya (víz-, ásványvizek, hidrogeológiai rendezési) először elkészíteni, melyek nagy jelentőséggel bír a tervezés további hidrogeológiai vizsgálatokat. Ugyanakkor, szerkesztésében NI Tolstikhina tettek közzé térfogat „Hydrogeology a Szovjetunióban.” 12 kérdés e többkötetes mű megjelent a második világháború előtt.
A háború utáni fázis jellemzi a felhalmozási anyagok mélyen fekvő vizeken.
2. A víz a természetben. A víz körforgása a természetben.
A világon a víz a légkörben, a felszíni és a héja. A légkörben, a víz az alsó réteg - troposzféra - a különböző állapotok:
Felszíni víz van a folyékony és szilárd állapotban. A kéreg fordul elő vízgőz, folyékony, szilárd, és abban a formában a vizet abszorbeáló és vízben film. Együttesen a felszíni és felszín alatti vizekben tartalmaznak vizes Shell - hidroszférában.
Underground hidroszféra tetején a talajfelszín korlátozódik, az alsó határa meglehetősen ismeretlen.
Megkülönböztetni a nagy és kis belső ciklus. A nagy forgalomban, a nedvesség elpárolgását a felszínen óceánok, átadásra a vízgőz formájában a légáramlatok földön, ott esik rá a felületre formájában csapadék, majd vissza a tengerbe, és óceánok felszíni és felszín alatti lefolyó.
Alacsony ciklusban a nedvesség elpárolgását a felület és óceánok. Azt is esik a csapadék.
A folyamat körforgása a természetben mennyiségileg jellemzi vízháztartási egyenlet, amelyek osztják a medence zárva, hogy egy több éves időszak:
X = Y + Z-W (by Velikanova)
ahol x - csapadék a vízgyűjtőn, mm
y - folyó lefolyás, mm
Z - párolgás nettó kondenzáció, mm
W - Mean élelmiszer mély víztartó rétegek miatt a csapadék vagy a Bejövő talajvíz a felszínre a medencében.
A belső cirkulációt biztosítja, hogy része a víz párolog földrészenkénti - a víz felszínén a folyók és tavak szárazföldi és a növényzet és ibid esik, mint az eső.
3. típusai víz ásványok és kőzetek.
Az egyik legkorábbi osztályozási víz faj kergeti kőzetek javasolta 1936-ban AF Lebedev. Az ezt követő években javasoltuk számos más besorolást. Az osztályozás alapján Lebedev legtöbb tudós a következő típusú vízben:
1. A vízgőz
Van a vízgőz formájában a levegőben jelen lévő pórusok és repedések a kőzetekben és a talajban, együtt mozdul légáramlatok. lehet átmenet egy folyékony formában bizonyos körülmények között kondenzációval.
A vízgőz - az egyetlen ilyen, hogy lehet mozgatni a pórusokat alacsony a nedvességtartalma.
2. Bound víz
Van jelen főként agyagos képződmények megmarad a részecskék felületi erők, hogy jelentősen meghaladja a gravitációs erő.
Megkülönböztetni prochno- és lazán megkötött vizet.
a) erősen kötött vizet (gidroskapicheskaya) ez formájában molekulák az abszorbeált állapotban megmarad a részecske felületén molekuláris és elektrosztatikus erők. Ez egy nagy sűrűségű, viszkozitást és elaszticitást, azzal jellemezve, hogy finoman diszpergált fajok, nem képes feloldani a só, nem áll rendelkezésre a növényeket.
b) lazán kötött (Film) felett található a szorosan kötött víz által visszatartott molekuláris erők, több mobil, a sűrűség közel a víz sűrűsége szabad, képes utazni a részecskéknél hatása alatt a szorpciós ereje csökkent képessége, hogy feloldódjon sók.
3. A kapilláris víz
Található, a kapilláris pórusok a szikla, ahol tartott és mozgatni hatása alatt kapilláris (meniszkusz) ható erőket az interfész a víz és a levegő található a pórusokat. Meg van osztva 3 típusa van:
a) a tényleges kapilláris pórusok a víz formájában van jelen a kapilláris nedvesség árvíz fölött GWL. Attól függően, hogy a szemcseméret eloszlását teljesítménye függ a kapilláris árterületen. Ez változik nullától a kavics akár 4-5 méter agyag kőzetek. Tulajdonképpen kapilláris víz áll rendelkezésre a növények számára.
b) a szuszpendált kapilláris víz található főleg a felső réteget a kőzet vagy a talaj, és nincs közvetlen érintkezésben a talajvízszint. Nedvességtartalma növekszik fajta mező kapacitása meghaladja a víz csatornába a mögöttes rétegek. Ez a víz áll rendelkezésre a növények számára.
c) szögek pórusvíz által megtartott kapilláris erők a pórusokat a homok és agyag szikla érintkezési felületet a részecskék. Ez a víz nem használható a növények, a növekedés a nedvesség átjut vagy szuszpendáljuk a kapilláris önmagában.
4. Gravitációs víz
Ez vonatkozik a gravitációs erő. A víz mozgása zajlik hatása alatt ez az erő és továbbítja a hidrosztatikus. Meg van osztva 2 típusa van:
a) áztatás - gravitációs szabad víz az állam egy lefelé irányuló mozgása külön áramokban a vadose zónában. A víz mozgása mellett zajlik a gravitáció hatására.
b) Nedvesség víztartó rétegek. ebből telített víztartó MF. A nedvesség megmarad következtében vízálló áteresztő réteg (további nyilatkozat utal, hogy a „Gravitációs víz” téma).
5. kristályvizet
Tartalmazza a kristályrácsba az ásványi, mint például a gipsz (CaS04 2H2 O), megtartja a molekuláris formájában.
6. A víz a szilárd állapotban a jég formájában
A fentiek mellett a hatféle a kémiailag kötött vizet izoláljuk. amely részt vesz a kristályrács szerkezetének ásványok formájában H + ionok. OH”, azaz nem tartja meg a molekuláris formájában.
4. A koncepció teljesítmény aránnyal és a porozitás.
Az egyik legfontosabb hidrogeológiai paraméterek kőzetek porozitásukat. A homokos kőzetek vízgőz porozitás és erős - crack.
Földalatti vízzel töltött pórusok és repedések a sziklák. A kötet az összes üregek a rock úgynevezett terhelhetőség. Természetesen minél nagyobb a porozitás, annál több víz a szikla fér.
A felszín alatti vizek mozgását a kőzetek fontos pórusok méretei. A finom pórusok és repedések a víz érintkezési felület a falak, a pórusok több. Ezek a falak jelentős ellenállás a víz mozgását, így a mozgás a finom homokban még jelentős fejjel nehéz.
Megkülönböztetni porozitás kőzetek: kapilláris (porozitás) és noncapillary.
Kapilláris porozitás közé tartozik a kis üregek, ahol a víz mozog elsősorban hatása alatt a felületi feszültség és az elektromos erők.
Ahhoz, hogy végezze a nagy porozitású noncapillary mentes kapilláris tulajdonságai üregeket, amelyekben a víz mozog csak a gravitáció és a nyomáskülönbség.
Kis üregek kőzetek úgynevezett porozitás.
Vannak 3 típusú porozitás:
A teljes porozitás mennyiségileg opredelyaetsya_otnosheniem obemavseh kis void (beleértve noncommunicating egymással), hogy a teljes minta térfogatának. Értékben kifejezve vagy százalékos.
ahol Vn - térfogata pórusok a kőzetminták
V - a minta térfogata
A teljes porozitás jellemzi együttható porozitás e.
A hézagtényezö e fejeződik ki a térfogati aránya az összes pórusok a szikla, hogy a hangerőt a szilárd része a kőzet (csontváz) Vc. értékben kifejezve.
Ez a tényező különösen széles körben használják a nyomozás
agyagos talaj. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy agyagos talajon megduzzad, ha nedves. Ezért, a porozitás agyag előnyösen kifejezett e.
void arány a következőképpen fejezhető ki:
, elosztjuk a számláló és a nevező, így Vc
A nagyságát a teljes porozitás mindig kisebb, mint 1 (100%), és az értéke e értéke 1 vagy nagyobb, mint 1. A műanyag agyagok E tartományok 0,4-16.
A porozitás természetétől függ a részecskék hozzáadását (szemcsék).
By noncapillary porozitás nagy pórusok durva törmelékes kőzetek, repedések, csatornák, barlangok és más nagy üregek. Repedések és pórusok tájékoztatták egymást, vagy szakadt.
A nyitott porozitás jellemzi térfogati aránya összekapcsolt nyitott pórusok az egész minta térfogata.
A szemcsés konszolidált kőzetek nyitott pórusok közel nagyságrendű teljes.
Dinamikus porozitása arányában fejezzük ki, hogy a teljes minta térfogatának csak azt a részét a pórus térfogata, amelyen keresztül a folyadék (víz) lehet mozgatni.
Tanulmányok kimutatták, hogy ez nem a teljes mennyiség és a nyílt pórusok fordul mozgását a vízben. Rész a nyitott pórusok (különösen találkozásánál a részecskék) nem ritkán elfoglalt vékony víz, amely szilárdan, határozottan birtokában kapilláris erők, és a molekuláris és nem vesz részt a mozgásban.
Dinamikus porozitás ellentétben nem veszi figyelembe a nyitott pórusú által elfoglalt térfogat kapilláris kötött víz. Általában legnagyobb dinamikus porozitás kevésbé nyitott.
Így az alapvető különbség a porozitás jellemzett faj (mennyiségi), hogy a cementes kőzetek teljes porozitása nagyobb nyitottság és nyitott - dinamikusabb.
1. Mi tanul tudomány hydrogeology?
2. Miként a víz körforgását?
3. Milyen típusú víz, előforduló ásványok és kőzetek.
4. Mi az úgynevezett porozitás? Mik a fajta? Által meghatározott porozitás?
5. Mit jelent a terhelhetőség? Név és leírni a faj.