№11
Химический состав подземных вод и их минерализация. Минеральные воды и их распространение на территории СНГ. Минеральные воды Беларуси.
Общую минерализацию подземных вод составляет сумма растворенных в них веществ. Она обычно выражается в г/л или мг/л. Формирование химического состава и общей минерализации подземных вод связано с двумя основными факторами: 1) условиями их происхождения; 2) взаимодействием с горными породами, по которым движется подземная вода, и условиями водообмена. Выделяются четыре группы подземных вод: 1) пресные - с общей минерализацией до 1 г/л; 2) солоноватые - от 1 до 10 г/л; 3) соленые - от 10 до 47 г/л; 4) рассолы - свыше 47 г/л. Основной химический состав подземных вод определяется содержанием наиболее распространенных трех анионов - НСО3-, S042-, Сl- и трех катионов - Са2+, Mg2+, Na+. Соотношение указанных шести элементов определяет основные свойства подземных вод - щелочность, соленость и жесткость. По анионам выделяют три типа воды: 1) гидрокарбонатные; 2) сульфатные; 3) хлоридные. По соотношению c катионами они могут быть кальциевыми или магниевыми, или натриевыми, или смешанными кальциево-магниевыми, кальциево-магниево-натриевыми и др. Мінералные воды – такія воды, якія адрозніваюцца асобным хім-м складам ці фіз-мі уласцівасцямі (радыяактыўнасцю, павышанай тэмпературай, і інш.) і аказвае адпаведнае ўздзеянне на арганізм чалавека. У краінах СНД выдзяляецца некалькі вабласцей і раёнаў прыродных мінеральных вод:. Вобласці вуглякіслых вод прыстасаваны да раёнаў малдых інтрузій (Закарпацце, Каўказ, Памір, Паўднёвы Цянь-Шань, Саяны, Забайкалле, Сіхотэ-Алінь. Найбольш вядомы з іх Каўказскія Мінеральныя воды. Вобласці азотных вод з павышанай тэмпературай знаходзяцца шырокай паласой вакол абласцей вуглякіслых вод і звычайна прыстасаваны да тектанічных разломам і трэшчынам. Вядомыя тэрмальныя крыніцы знаходзяцца на Цянь-Шані і Алтаі. Хларыдна-натрыевыя і хларыдна-кальцыева-натрыевыя воды знаходзяцца ў раёнах глыбокіх артэзіянскім басейнам на платформах. Серавадародныя, азотнаметанавыя і метанавыя воды прыстасаваны да асадкавых парпод і часта звязаны з нафтавымі радовішчасмі (мацесцінскіе воды на Каўказе). Радонавыя і жалезістыя воды знаходзяцца галоўным чынам у раёнах крышталічных і метамарфічных пародаў (Карэлія, Кольскі паўостраў, Данецкі краж, Урал і інш.). Мінеральныя радыёактыўныя воды вядомы ў раёне Цхінвалі (Грузія), Белакурыха (Алтай). У межах тэрыторыі Беларусі шырока распаўсюджаны мінеральные воды рознага хімічнага складу і мінеральные і прыгодныя для выкарыстання ў якасці лекавай пітной і ў бальнеалогіі. Яны прыстасаваны да пагружаных частак Прыпяцкага, Аршанскага, Брэсцкага гідрагеалагічнага басейнаў,
Скорость течения воды и ее распределение по вертикали и живому сечению. Факторы, влияющие на распределение скорости воды по вертикали.
Адной з асаблівасцей турбулентнага руху вады з’яўляецца выпадковыя ваганні хуткасці ва ўсіх кропках па глыбіні і шырыні. Безперапынны хара-р змены напрамку і велічыні хуткасці ў кожнай кропцы турбулентнай плыні носіць назву пульсацый хуткасці. Але за адпаведны прамежак часу пры бесперапынным вымярэнні імгненных яе значэнняў можна вызначыць сярэднюю хуткасць. Пульсуючы хар-р руху вады ў рацэ абумоўлівае бесперапынны абмен масамі вады па ўсёй глыбіні воднай плыні. Гэты працэс называецца турбулентным перамешваннем. Пры гэтым вада плыні неаднародна і ўтрымлівае ў сябе элементарныя масы вады з рознай тэмп-рай, мінералізацыяй, рознай колькасцю наносаў і г.д. У выніку турбулентнага перамешвання адбываецца працэс перанос гэтых мас з месц, дзе іх больш, у месца, дзе іх менш.
У выніку абмену аб’ёмамі вады пры турбулентным перамешванні ўзнікае эффект узаемнага тармажэння. Для ацэнкі такой з’явы выкарыстоўваецца спец тэрмін – каэф турбулентнай (віртуальнай) вязкасці, які адрозніваецца ад фізічнай вязкасці і не з’яўляецца пастаянным для дадзенай вадкасці пры дадзенай тэмп-ры. Ён мяняецца ў залежнасці ад умоў, у якіх назіраецца рух вады. Для турбулентнага руху можна знайсці выражэнне сярэдняй хуткасці па формуле v = с √RI, дзе с = √g / 3 α, а α – каэф прапарцыянальнасці. Гэта ўраўненне наз ўраўнення Шэзі.
Размеркаванне хуткасцяў па вертыкалі і жывому сячэнню
З хар-тыкамі турбулентнага руху выцякае, што імгненная хуткасць у кожнай кропцы бесперапынна пульсуе. Гэта значыць, што яна мяняецца з цягам часу па напрамку і велічыні вакол некаторага сярэдняга значэння. Калі праводзіць вымярэнне хуткасці дастаткова доўга (некалькі хвілін), то можна атрымаць асераднёную хуткасць у дадзенай кропцы.
Размеркаванне хуткасці па вертыкалі ў жывым сячэнні можна выразіць у выглядзе крывой размеркавання хуткасцей у дадзенай вертыкалі (эпюра). Калі плошчу атрыманай фігуры падзяліць яе на глыбіню, то атрымаем сярэднюю хуткасць на вертыкалі.
Звычайна хуткасць у дна мінімальная і павялічваецца спачатку вельмі хутка, а затым з некаторай глыбіні назіраецца параўнальна раўнамернае размеркаванне хуткасцей. Найбольшая хуткасць назіраецца ў паверхні вады. Аднак пры ветры і ледаставу яна тармазіцца.
Супраціўленне руху вады, звязанае з трэннем аб дно рэчышча і берагі, памяншае хуткасць. Практычна найбольшая хуткасць назіраецца на глыбіні 0,2, сярэдняя – прыблізна 0,6 глыбіні ад паверхні вады.
Ледзяное покрыва надае дадатковае трэнне паверхневага слоя вады аб лёд, хуткасці цячэння памяншаюцца, размеркаванне іх па вертыкалі мяняецца: найбольшая хуткасць размяшчаецца глыбей, чым пры адкрытым рэчышчы.
У гідраметрычнай практыцы хуткасць цячэння звычайна вымяраецца гідраметрычнымі вяртушкамі або паверхневымі паплаўкамі. Найбольш дакладны першы метад, які дазваляе вызначыць хуткасць у любой кропцы плыні.
Расчленение гидрографа по типам питания по методу Б.И. Куделина.
метад вызначэння крыніц жыўлення ракі па гідрографе Б. І. Кудзеліна заснаваны на ўліку берагавога рэгулявання, перыяд якога роўны перыяду веснавога разводдзя і часу дабягання грунтавых водаў, якія паступілі раней у рэчышчавую сетку ў верхняй частцы басейна. Пры гэтым улічваецца, што падземнае жыўленне магчыма толькі ў перыяд, калі ўзровень вады ў рацэ ніжэй узроўню грунтавых водаў.
Пры высокіх узроўнях ракі адбываецца фільтрацыя часткі яе вода ў грунт.
Карыстаючыся данымі гадавой табліцы штодзённых расходаў, на поле графіка наносяць у выглядзе пунктаў велічыні расходаў вады за кожныя суткі. Паслядоўна злучыўшы нанесеныя пункты, атрымліваюць гідрограф (рыс. 1.12 а і 1.12 б). На ім падпісваюцца: назва ракі, гідраствор – пункт і год назіранняў; Лядовыя з’явы паказваюцца ўмоўнымі знакамі (у падмалюнкавым подпісе дадзены ўмоўныя знакі лядовых з’яў, адзначаных у табліцах штодзённых расходаў вады).
