水文地质学水化学分析计算题.ppt

水文地质学水文地质学水化学分析水化学分析计算题计算题下面用具体例子来说明水化学分析资料的整理过程。下面用具体例子来说明水化学分析资料的整理过程。某水样化学分析结果具有下列成分：某水样化学分析结果具有下列成分：Na+K+39.55mglCa2+557.49mg1Mg2+115.22mglCl-29.26mglS042-1648.50mg1HC03-176.90mgl110时的千涸残余物2700.00mg1游离C0217.80mg1H2S1.48mgl水温41.5流量L/S现在，对该水分析资料整理如下：(1)换算毫克升为毫克当量升及毫克当量百分数按照化学原理，毫克数与毫克当量数的关系如下式：离子的毫克当量数=因此，知道了水中离子的毫克数，即可由上式换算成毫克当量数。例如，所给资料中Ca2+为：557.49mgl，换算为毫克当量升，则为：=27.82meql式中，20.04为Ca2+的当量用毫克升、毫克当量升及毫克当量表示水分析结果用毫克升、毫克当量升及毫克当量表示水分析结果离子mglmeqlmeq阳离子Na+K+Ca2Mg2+39.55657.49115.221.7227.829.484.4171.3024.29总计716.2639.02100.00阴离子Cl-S042-HC03-29,261648.50176.900.8334.322.902.1890.207.62总计1854.6638.05100.00用同样方法可以把其它离子含量换算为毫克当量升。换算结果见表。知道了离子在水中的毫克当量数以后，则可根据下式计算其毫克当量百分数(通常将阴阳离子毫克当量总数各作为100来计)：某阴离子的毫克当量百分数=100例如，水中Cl-为0.83meql，则其毫克当量百分数为：1002.18式中，38.05为水阴离子毫克当量总量升。用同样的方法换算其他粒子，换算结果见表(2)计算分析误差分析误差用下式计算：100式中k:阳离子总含量，meql；式中a:阳离子总含量，meql。将表的分析数据代入上式，则得：1001.26按要求，全分析时容许分析误差不超过2，简分析不超过5。上述分析误差小于2%,分析结果所得资料是可用的。(3)计算水的各种硬度总硬度总硬度：水的总硬度为：HCa2+Mg2+=27.82+9.48=37.30 meql式中，Ca2+和Mg2+Ca2+、+Mg2+的含量，meql。如以德国度表示，则总硬度为：H37.302.8104.44H按水的硬度分类，这种水属极硬水。暂暂时时硬硬度度：计算水的暂时硬度时，需要考虑Ca2+和Mg2+的毫克当量总数与HC03-毫克当量之间的两种可能关系：如Ca2+和Mg2+毫克当量之和等于或小于HC03-毫克当量，即当Ca2+Mg2+HC03-时，则暂时硬度即等于总硬度，因为它不可能大干总硬度；如 果 Ca2+和 Mg2+毫 克 当 量 之 和 大 干 HC03-毫 克 当 量，即Ca2+Mg2+HC03-时，则水的暂时硬度小于总硬度，并等于以毫克当量所表示的HC03-的含量。因为，本水样分析结果属第二种关系，即27.82+9.482.90，所以，水的暂时硬度小于总硬度，并等于2.90meql或8.12 H。永久硬度永久硬度：水的永久硬度为37.30-2.90=34.40meql或96.32 H。(4)用库尔洛夫式表示水分析结果，并根据库尔洛夫表示式确定水的类型地下水化学成分的库尔洛夫表示式，乃是用数学假分数的形式表示水的化学成分，其表示方法如下：离子的含量以毫克当量百分数表示，主要的阴离子按渐减的顺序排列于表示式横线之上，主要的阳离子排列于横线之下，离子含量的毫克当量百分数小于10的在式中不表示出来。表示式的前端，表示水的矿化度(M)及各种气体成分和特殊成分(Br-、I-等)，单位为gl，表示式的后端则表示水的温度(t)，单位为摄氏度。表示式中各成分的含量一律标于该成分符号的右下角，如C120等。至于HC03-等成分，其右下角已有原子数时，则表示式中将原子数移至右上角，如HCO379.7等等。按照上述表示方法，本实例的库尔洛夫表示式为：CO20.0178H2S0.0015M2.7根据库尔洛夫表示式确定水的类型时，只考虑毫克当量百分数含量超过25的离子，如果不只一种离子超过25，则命名时将含量小的放在前面。按此规则本实例为硫酸钙型水。型：HCO-3Ca2+Mg2+，在S类与Cl类的Ca及Mg组中均无此型；型：HCO-3Ca2+Mg2+HCO3-+SO42-，多数浅层地下水属于此型；型：HCO3-+SO42-Ca2+Mg2+，或Cl-Na+，此型为高矿化水；型：HCO3-0。此型为酸性水，C类各组及S和Cl类的Na组中无此型。第型水：HCO3-Ca2+Mg2+。这一型水是含有大量Na+与K+的火成岩地区形成的。水中主要含HCO3-并且含较多Na+，这一型水多半是低矿化度的硬度小、水质好。第型水：HCO3-Ca2+Mg2+HCO3-+SO42-，硬度大于碱度。从成因上讲，本型水与各种沉积岩有关，主要是混合水。大多属低矿化度和中矿化度的河水。湖水和地下水属于这一类型（有SO42-硬度）。第型水：HCO3-+SO42-Ca2+Mg2+或者为Cl-Na+。从成因上讲，这型水也是混合水，由于离子交换使水的成分激烈地变化。成因是天然水中的Na+被土壤底泥或含水层中的Ca2+或Mg2+所交换。大洋水、海水、海湾水，残留水和许多高矿化度的地下水水属于此种类型（有氯化物硬度）。第型水：HCO3-=0，即本型水为酸性水。在重碳酸类水中不包括此型，只有硫酸盐与氯化物类水中的Ca2+组与Mg2+组中才有这一型水。天然水中一般无此类型（pH4.0）。