水文地质勘察技术
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1.2.2 岩、土、水样数据整理分析

1.2.2.1 岩土测试分析

1.土样的鉴定、测试和化学分析

(1)钻孔岩芯颗粒分析。

(2)钻孔中的黏性土、黄土含水层,进行薄片鉴定和孔隙(裂隙)率测定。

(3)实验室测定含水层原状土样孔隙度、有效孔隙度、重力给水度和渗透系数等。

(4)实验室测定含水层顶(或底)板隔水层原状土样垂向渗透系数。

(5)在水质异常区或地方病区,分析可溶盐含量、全氟和水溶氟等含量。

(6)进行新生代地层鉴定和年龄测试。

2.岩石实验及化学分析

(1)砂岩、碳酸盐岩、玄武岩等含水层,在钻孔中采取代表性样品,进行薄片鉴定;室内测定岩石的有效孔隙度、重力给水度、渗透系数(或渗透率)等参数。

(2)岩溶地区对各类碳酸盐岩采取代表性样,进行化学分析,分析项目有Ca2+、Mg2+、Na、KimgR2O3、SiO2、S等。

1.2.2.2 水质数据整理分析

1.各种离子浓度单位的换算

(1)离子的毫克当量浓度(meq/L):

离子毫克当量浓度(meq/L)=离子的毫克浓度(mg/L)/离子的毫克当量

(2)离子的毫克当量百分数浓度(meq%):

某阴(阳)离子毫克当量百分数浓度(meq%)=

[该离子的毫克当量浓度(meq/L)/阴(阳)离子毫克当量]×100%

(3)离子的毫摩尔浓度(mmol/L):

离子的毫摩尔浓度(mmol/L)=

离子的毫克浓度(mg/L)/离子的毫摩尔质量(mg/mmol)

(4)离子的毫摩尔百分数浓度(mmol%):

某阴(阳)离子毫摩尔百分数浓度(mmol%)=

[该离子毫摩尔浓度(mmol/L)/阴(阳)离子毫摩尔浓度总和]×100%

(5)离子的毫克当量百分数浓度与离子的毫摩尔百分数浓度的换算:

式中 X-(+)——某种阴(阳)离子;

img——阴(阳)离子总和。

2.水化学分析结果误差检验

根据水中各成分化合当量相等原理,水中阴、阳离子当量总数应当相等。因此,由下面式子就可检验水分析结果的可靠程度:

式中 e——分析误差值;

∑k——阴离子总含量,meq%;

∑a——阳离子总含量,meq%。

一般全分析的允许误差小于2%,简分析小于5%,否则结果不能采用。

3.水的硬度

(1)总硬度(H)。总硬度为水中钙、镁离子含量的总和。可由德国度(H°)或mg/L表示:

H=[Ca2+]+[Mg2+

(2)暂时硬度。根据钙、镁离子与重碳酸根离子的当量关系可知如下两点:

1)当r(Ca2++Mg2+)≤img时,暂时硬度等于总硬度。

2)当r(Ca2++Mg2+)>img时,暂时硬度等于重碳酸根浓度,即img

(3)永久硬度:

永久硬度=总硬度-暂时硬度

4.水化学成分的库尔洛夫式表示方法

库尔洛夫式是以类似数学分式的形式来表示地下水化学成分,其方法如下:

(1)将阴、阳离子分别标示在横线上、下,按毫克当量百分数自大而小的顺序排列,小于10%的离子不予标示。

(2)横线前依次标示气体成分、特殊成分及矿化度(用M表示),单位均为g/L。

(3)横线后以字母t为代号,表示水温,单位为℃。

(4)式中各成分含量一律标于该成分符号的右下角,原子数则移至右上角。即:

5.舒卡列夫的水化学类型分类

(1)根据水中各阴、阳离子含量,将大于25%毫克当量百分数的离子参加分类命名。阴离子在前,阳离子在后,含量大的在前,含量小的在后,中间用短横线相连来对地下水化学类型进行命名。共分49种类型,每种类型用一个阿拉伯数字表示。

(2)根据矿化度大小,将地下水分为四组:A组,矿化度小于1.5g/L;B组,矿化度为1.5~10g/L;C组,矿化度为10~40g/L;D组,矿化度大于40g/L。

(3)水化学类型表示方法:代号在前,矿化度划分的组在后,中间用一短横线相连。