Методические указания для выполнения лабораторных работ и практических заданий по предмету «Общая гидрогеология и инженерная геология»

Определение объемной массы песков при рыхлом и плотном сложении

Объемную массу песка определяют при наиболее рыхлом и наиболее плотном состоянии.

Для выполнения анализа необходимо иметь:

1. 
   Весы технические с разновесами
   
2. 
   Пикнометр с емкостью 100 см²
   
3. 
   Рабочую тетрадь
   

Ход определения

1. На технических весах взвесить воздушно-сухой пикнометр и записать его вес (g₁) в журнал объемной массы песка.
2. Песчаный грунт воздушно-сухого состояния по листу бумаги, сложенному в виде желоба, тонкой струей насыпать до метки пикнометра, при этом не допускать сотрясения и уплотнения грунта.
3. Взвесить пикнометр с рыхлым грунтом, записать вес (g₂).
4.Пиктометром, наполненным песком, осторожно постучагь по тетради. При этом грунт уплотняется и займет меньший объем, чем был раньше. Таким образом, продолжая уплотнять грунт, добавить песка в пикнометр до метки и взвесить пикнометр с уплотненным грунтом, записать вес (g₃).
5.Определить объемную массу песка в рыхлом и уплоненном состоянии по следующей формуле:
рыхл.= ,
где - объем пикнометра = 100 см

Полученные результаты записать в журнал.
Затем определить коэффициент уплотнения:


уплот.=

Определение повторить три раза и полученные результаты записать в журнал.

6. По полученным результатам определить среднее арифметическое значение объемной массы в рыхлом и уплотненном состоянии, а также коэффициента уплотненности по вышеприведенным формулам.
Журнал естественной объемной массы песков.

№ пп. опыта	Вес пикно-метра g1 в (г)	Вес пикнометра с рыхлым грунтом g2 в (г)	Вес пикнометра с уплотненным грунтом g2 в (г)	Объем пикно- метра в (см^3)	Объемная масса уплот. г/см^3	Объемная масса рыхлен. г/см^3	Коэффи-циент уплотнен- ности К упл.

Задание для контрольных работ.

1. Подсчитайте коэффициент стока и модуль стока для реки, если известно, что атмосферный осадок составляет А мм, сток Б мм, испарение В мм; площадь бассейна равна Г тыс. Км2, расход воды в реке Д м³ / сек.

Определить для участка длиной Е км той же реки подземный сток на 1 км протяженности реки и модуль стока, если площадь подземного водосбора составляет Ж км². Расход реки в верхнем створе 3 м³/сек и в нижнем И м³/сек. Найти соотношение подземного и общего стока, а также соотношение между количеством выпадающих атмосферных осадков и величиной подземного стока.
2. Определить коэффициент фильтрации чистого песка по одной из известных вам формул при напорном градиенте, равном 1, если действующая величина зерна равна А мм, коэффициент неоднородности Б, а температура воды В⁰С.
3. Определите приток к стволу шахты из грунтового потока мощностью А м, коэффициент фильтрации аллювиальных отложений Б м/сек, радиус влияния В м, радиус ствола Г м.
4. Пользуясь топографической основой и данными о глубине залегания грунтовых и напорных вод, построить карту гидроизогипс и пьезогипс, определить и показать стрелками направление движения грунтовых и напорных вод, выяснить характер взаимоотношения напорных, грунтовых и поверхностных вод; построить гидрогеологический разрез по линии: скважина – 4, скважина – 6, колодец – 2, скважина – 7, скважина – 8.
5. Дайте оценку подземных вод с точки зрения возможности применения их для питьевой цели при следующем химическом составе мг/л: сухой остаток А, потеря при прокаливании Б, окисляемость

O₂ -В, С1^- -Г, SO²₃ - Д, N₂ O₃ - E,

N₂ 0₃ – Ж, N H₃ - 3, CaO – И, Mg O – K,

общая жесткость в немецких градусах Л, постоянная жесткость в немецких градусах М. Титр кишечной палочки в воде Н, температура Т., вода – бесцветная.

№ выработок	Абсолют- ная отметка вод	Глубина залегания уровня грунтовых вод, м.	Абсолют- ная отметка уровня грунтовых вод, м.	Глубина залегания пьезометричес-кого уровня напорного водоносного горизонта, м.	Абсолют- ная отметка пьезометри- ческого уровня, м.
скважина 1	136, 3	3, 80	132, 5
------ 2	132, 0	2, 80	129, 2
------ 3	123, 5	2, 80	120, 7
------ 4	125, 4	1, 20	124, 2
------ 5	123, 6	1, 10	122, 5
------ 6	121, 0	0, 60	120, 4
------ 7	124, 0	1, 20	122, 8
------ 8	134, 0	2, 50	134, 0
------ 9	126, 8	2, 30	124, 5
------ 10	133, 3	3, 20	130, 1
------ 11	134, 8	3, 40	131, 4
------ 12	125, 7	1, 20	124, 5
колодец 1	121, 0	0, 30	120, 7
------ 2	119, 0	0, 50	118, 5
родник 1	123, 6	0, 00	123, 6
------ 2	125, 8	0, 00	125, 8

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. 
   Богомолов Г.В. Гидрогеология с основами инженерной геологии -М.: Высшая школа, 1975
   

2. 
   Климентов П.П., Богданов Г.Я. Общая гидрогеология -М.: Недра, 1977
   

3. 
   Седенько М.В. Гидрогеология и инженерная геология -М.: Недра, 1971
   

4. 
   http://www.geologu.pu.ru/Books/Shwarts/Svarts.html
   

Дополнительная

1. 
   Кареев А.А. Гидрогеология нефтяных и газовых месторождений, -М.: Недра, 1972
   

2. 
   Скабллонович И. А, Седенько М.В. Гидрогеология, инженерная геология и осушение месторождений М.: Недра, 1973
   

3. Климетов П.П. Динамика подземных вод. М.: Недра, 1985

4. Камзист Ж.С., Коротких И.В. Основа гидрогеологии и инженерной геологии, М.: Недра, 1988

Приложения Варианты заданий контрольной работы
Вариант №	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
Задание 1
Атмосфер- ные осадки А, мм	403	400	420	290	500	400	220	550	630	500	401	410	420	310	450	390	210	540	630	650	430	450	360	260	300
Сток Б, мм	66	100	190	190	270	180	50	130	260	350	65	90	180	190	280	180	60	135	270	350	66	100	180	170	200
Испарение В, мм	337	300	230	100	230	220	170	420	370	150	338	300	240	90	220	230	160	410	360	140	300	270	230	100	150
Площадь бассейна реки Г, тыс. км2	43,0	29,0	61,0	46,0	22,0	27,0	20,0	12,0	6,0	10,0	42,0	29,0	60,0	45,0	34,0	31,0	20,0	15,0	9,0	12,0	46,0	28,0	51,0	45,0	30,0
Расход воды в реке Д, м^3/сек	301	87	732	230	448	270	40	48	60	80	300	86	730	240	450	260	42	50	61	282	82	410	250	430	250
Длина участка реки, Е мм	32	40	25	35	20	30	37	28	31	23	31	45	30	36	25	30	35	30	35	25	32	38	23	30	20
Площадь подземного водосбора данного участка реки, Ж, км2	480	570	470	510	420	490	550	430	500	410	475	580	460	520	450	480	560	420	510	420	480	570	470	500	430
Расход воды в верхнем створе З, м^3/сек	5,25	5,90	4,70	5,95	4,55	5,30	6,05	5,10	5,35	4,80	5,20	5,60	4,70	5,80	4,30	5,30	6,10	5,10	5,30	4,70	5,20	5,80	4,60	5,70	4,50
Расход воды в нижнем створе И, м^3/сек	6,55	6,50	5,4	6,45	5,15	6,00	6,65	5,85	5,90	5,55	5,60	6,30	5,40	6,40	5,20	6,10	6,60	5,80	5,80	5,70	5,50	6,40	5,30	6,40	5,20
Задание 2
Действующая величина зерна песка А, мм	0,10	0,15	0,14	0,21	0,18	0,12	0,13	0,17	0,20	0,19	0,11	0,14	0,15	0,18	0,20	0,21	0,15	0,14	0,13	0,10	0,12	0,13	0,15	0,18	0,20
Коэффици ент неоднородности песка Б	3,1	3,2	4,1	4,5	4,0	3,7	3,0	3,5	2,8	3,4	3,0	3,1	3,2	4,0	4,1	4,3	4,5	3,8	3,5	3,9	3,0	3,5	3,3	3,2	3,7
Температура воды С	10	7	8	6	11	12	4	1	17	14	9	8	7	6	10	11	12	13	14	3	4	6	15	13	15
Задание 3
Мощность грунтового потока, А,	12	15	9	7	12	16	11	13	8	10	10	11	12	13	14	15	16	7	8	9	11	13	14	6	8
Коэффици ент фильтрации аллювиальных отложения Б, м/сек	0,0015	0,0037	0,0087	0,0009	0,0022	0,0031	0,0071	0,0063	0,0052	0,0046	0,0020	0,0015	0,0025	0,0030	0,0035	0,0040	0,0050	0,0060	0,0080	0,0070	0,0090	0,0035	0,0040	0,0050	0,0060
Радиус влияния В.м	300	420	610	180	370	400	580	520	490	470	250	300	350	400	450	500	550	180	200	250	300	350	400	450	500
Радиус ствола Г, м	3,0	3,5	2,9	3,0	3,6	2,1	2,70	4,2	1,5	1,9	2,5	3,0	3,5	2,0	2,6	2,7	3,0	1,2	2,0	2,2	2,3	1,8	1,6	2,0	2,2