Топырақ суы және топырақ ылғалдылығы

М. Х. Дулати атындағы Тараз өңірлік университеті

Ұстаз факультеті/институты

Химия биология кафедрасы

КУРСТЫҚ Жұмыс

Қолданбалы биология және топырақтану

пәні бойынша

Тақырыбы:Топырақ суының формалары

Білімгер ШәмілИнабат Тобы___Б 19-1

/аты-жөні/ /қолы/

Жетекші __А-ш. ғ. д. Тулеубаев Жақсыбай

/қызметі/ /аты-жөні/

Қорғауға жіберілді «»20ж.

/қолы/

Жұмыс қорғалды «»20__ж. бағасы

/жазбаша/

Комиссия мүшелері:

/аты-жөні/ /қолы/

/аты-жөні/ /қолы/

Тараз 20___

М. Х. Дулати атындағы Тараз өңірлік университеті

/аты-жөні/

1. Тақырыбы

2. Тапсырманың арнайы нұсқауы

Кафедра мәжілісінде бекітілген «»20___ ж. хаттама №

Жетекшісі:

/қызметі/ /қолы/ /аты-жөні/

Тапсырманы орындауға қабылдадым «»20___ж.

/білімгердің қолы/

КІРІСПЕ

Курстық жұмыстың өзектілігі: Топырақ суы жер беті маңында орналасып, топырақтағы қуыстарды толтырады. Әдетте бүл су гигроскоп, жарғақ немесе қылтүтік түрінде болады. Топырақ суының режимі өте тұрақсыз, яғни маусымдык температура ауытқуына тэуелді. Су жаз кезінде топырақ ысыса толық буланып кетеді, қыста қатып қалады, ал жауынды мерзімдерде топырақты мол қанықтырады. Шөлейт алқаптарда топырақ суы жартылай булану нәтижесінде тұздарға канығып, аса минералдыға айналады. Топырақ суы толық буланып, тұздар кристалданған кезде сортаңдар мен сорлар жаралады.

Топырақ сулары (нем. grund - негіз, табан) - жер бетіне таяу жатқан тұрақты сулы қабаттардағы гравитациялық сулар. Олар көбінесе атмосфералық жауын-шашынның, өзен, көл, бөген, суару каналдары мен шахта суларының жерге сіңуінен пайда болады. [1]

Топырақ суларының арын күші жоқ немесе өте әлсіз, ал су деңгейі жыл ішінде маусым сайын өзгеріп отырады. Мұндай суларды ұңғыма немесе құдық арқылы ашқанда, олардың деңгейі қай терендікте ұшырасса, сол тереңдікте тұрақталады. Топырақ суларының таралу және қоректену аймақтары, әдетте, бір-біріне сәйкес келеді. Сапасы жақсы топырақ сулары кішігірім елді мекендерді ауыз сумен қамтамасыз ету үшін пайдаланылады. [2]

Орналасқан ауданының геологиялық құрылысына, геоморфол. жағдайына және жер бедерінің ерекшеліктеріне қарай топырақ суы өзен аңғарлары мен көл ойыстарында, құм төбелер, жазық далаларда, өзенаралық жазықтарда, таулы өңірлерде, тау беткейлерінде кездеседі. Топырақ суы кездесетін жерлерде топырақ тасқыны не топырақ алабы болады, кейде екеуі де болуы мүмкін. Топырақ тасқынында су біршама көтеріңкі тұстан төменірек жатқан жаққа ағады. Мұның өзі жер бедерінің ерекшеліктеріне (өзен аңғарының еңістігі, топырақ тасқынын кесіп өтетін сайлар, жыралар, көл ойысы, өзен арнасы, т. б. ) байланысты. Топырақ алаптары жер бетіне таяу жатқан ылғал өткізбейтін қабаттың үстіндегі құм қабаттарында болады. Қазақстанда топырақ алаптары көне кристалл жыныстар кең тараған Сарыарқада және құмды өңірлерде кездеседі. Топырақ суы жер бетіндегі қар, жаңбыр суымен, кейде конденсациялық сулармен толығады. Климаты әр түрлі аудандарда Топырақ суының толығуы да түрліше. Табиғатта Топырақ суының таралуына климат, жер бедері, топырақ, өсімдік түрлерінің таралуы да әсер етеді, Топырақ суы көптеген қалалар мен елді мекендерді, өнеркәсіп орталықтары мен ауыл шаруашылығын сумен қамтамасыз етуге пайдаланылады. [3]

Топырақ суларының ағыны - жер асты суларының гидравликалық еңістің әсерімен қоректену аймағынан, еркін су алмасу белдемінің арылу аймағына қарай бағытталған ағыны. Топырақ суларының беті - топырақ суларының еркін, бос беті.

Топырақ суы - жер бетіне жақын жатқан бірінші арынды су қабатының үстіңгі жағында орналасқан арынсыз немесе жергілікті ғана арыны бар жер асты сулары. Топырақ суының жату тереңдігі, химиялық кұрамы, режімі климаттың, топырақтың және өсімдік жамылғысының озгеруін көрсетеді. Орманды, орманды-далалы және далалы аудандарда топырақ суы түщы немесе сол ғана минералданған, құрғақ далалы, шөлейтті және шөлді жерлерде тұзды Топырақ суы басым болады.

Топырақ суының беті - түскен қысым атмосфералық қысымға тең болатын грунт суының жоғарғы шекарасы (беті) . [4] Жалпы алғанда грунт суының режимі біршама өзгермелі, оның еркін айнасы - деңгейі, астында жатқан бір ғана су тірегі болады және судың арыны болмайды. Грунт суы жер қыртысында сулы қабат ауқымында деңгейі биіктеу орналасқан бөлікшеден деңгейі төмендеу бөлікшеге қарай баяу жылыстайды, яғни ағады. [5]

Зерттеу пәні: топырақтану

Зерттеу объектісі: топырақ суы

Зерттеудің мақсаты - топырақ суы, оның сипаттамасы, формалары мен өсімдікке сіңімді жіне сіңімсіз суларды зерттеу.

Курстық жұмыстың міндеттері:

1) жер асты сулары туралы түсінік жасау;

2) топырақ суының сипаттамалық жағдайын талдау;

3) топырақ суы формалары мен өсімдікке сіңімді жіне сіңімсіз суларды зерттеу.

Жұмыстың құрылымы: жұмыс кіріспеден, 2 тараудан, 4 бөлімшеден, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.

І ЖЕР АСТЫ СУЛАРЫ МЕН ТОПЫРАҚ СУЫНЫҢ БАЙЛАНЫСЫ ТУРАЛЫ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕМЕЛЕР

1. 1 Жерасты туралы түсінік

Жер асты сулары - жер қыртысының жоғарғы бөлігінің тау жыныстарында сұйық, қатты және газ тәрізді күйінде орналасқан сулар.

Жаңартылған жер асты суларының ресурстарын екі бөлікке бөлуге болады: су жинау аймағында табиғи түрде түзілген, сондай-ақ суармалы жерлерде фильтрация әсерінен түзілген.

Жердегі судың пайда болуы туралы әртүрлі көзқарастар бар. Зерттеушілердің көпшілігі бастапқыда су магмадан суыту және кристалдану кезінде пайда болды деп есептейді; магма радиоактивті процестердің жылу әсерінен суық планеталық заттарды қыздыру және балқу нәтижесінде пайда болды. Жердің атмосфералық, жер үсті және жер асты суларының көп бөлігі А. П. Виноградовтың айтуы бойынша балқу зонасы деп аталатын оның жеңіл тас қабықшасының - литосфераның еруінен түзілген.

Жердегі судың бір бөлігі ғарыштық бөлшектердің ағыны нәтижесінде пайда болады. Олардың құрамындағы протондар атмосфераның жоғарғы қабатындағы электрондарды ұстап алып, су түзу үшін атмосфералық оттегімен әрекеттесетін сутегіге айналады. Л. С. Абрамовтың айтуынша, осылайша жылына 1, 5 км3 су жер бетіне жауын-шашын түрінде түседі.

Адамның практикалық қызметінде литосферамен шектелген, негізінен шөгінді колоннада айналатын сулардың маңызы зор, оларды тар мағынада жер асты сулары деп атайды. Бұл сулардың шығу тегі екі; жер асты суларының көп бөлігі перколяция - атмосфералық жауын-шашынның инфильтрациясынан, ал ішінара тау жыныстарының кеуектеріндегі ауа температурасы шық нүктесіне дейін төмендеген кезде ауадан конденсациялану арқылы түзіледі. Жер асты суларының бір бөлігі шөгінді қабаттардың кеуектеріне көміліп, су қоймаларының түбінде терригендік материалдардың шөгуімен бір мезгілде қалыптасады; бұл сулар шөгінді сулар деп аталады.

Жердегі су айналымының жалпы ағымында инфильтрациялық және конденсациядан шыққан сулар белсенді түрде қатысады; Ежелгі шөгінді қабаттардың құрамына кіретін шөгінді сулар геологиялық процестердің қатпарларға сығылу, үстіңгі қабаттардың бұзылуы, сызаттардың пайда болуы және т. б. нәтижесінде жалпы айналымға енуі мүмкін және олардың айналу уақыты геологиялық кезеңдермен өлшенеді. . Мантиядан көтерілетін терең су ағындарының жалпы айналымына қатысу үлесі одан да аз; олардың рөлі тек геологиялық уақыт шкаласы бойынша үлкен, судың жалпы жердегі жинақталуын және олардың айналымын қамтамасыз етеді.

Пайдалы қазбалар кен орындары пайда болған жерлерде олар негізінен инфильтрация арқылы қалыптасады және толықтырылады. Бұған барлық шахталар мен шахталарда көктемде және жауын-шашыннан кейін біршама кешігумен болса да дерлік байқалатын кен қазбаларына су ағынының ұлғаюы дәлел.

Жер асты суларының жіктелуі әртүрлі белгілерге негізделуі мүмкін: түзілу әдісі, пайда болу жағдайлары, гидравликалық қасиеттері, сулы горизонттардың литологиялық құрамы, олардың жасы, жер асты суларының физикалық қасиеттері, олардың химиялық құрамы.

Құрылу жағдайлары бойынша жер асты сулары әртүрлі топтарға бөлінеді, олардың ішінде инфильтрациялық және ішінара конденсациялық сулардың маңызы зор.

Пайда болу жағдайлары мен негізгі жыныстардың табиғаты бойынша жер асты сулары келесі түрлерге бөлінеді:

• кеуекті, жер қыртысының ең беткі бөлігін құрайтын тау жыныстарының кеуектерінде жататын және айналатын;
• қабаттық, шөгінді жыныстардың кеуектерінде немесе жарықтарында жататын және айналатын, қабаттасатын және суға төзімді тау жыныстарымен жабылған; өз кезегінде кеуекті-қабатты және жарылған-қабатты болып бөлінеді;
• тау жыныстарында айналымда болатын жарықшақ (біркелкі жарықшақпен енген магмалық, метаморфтық және шөгінді жыныстар) ;
• карбонатты, гипсті және тұзды карстты жыныстардың массивтерінде айналатын карст;
• жекелеген тектоникалық жарықтар мен тектоникалық жарықтар аймақтарында циркуляцияланатын фиссура-веналық.

Гидравликалық қасиеттері бойынша жер асты сулары қысымсыз су немесе бос беті бар су және қысымды су болып бөлінеді, бұл кезде сулы горизонт жоғарыдан суға төзімді тау жыныстарымен жабылған және ондағы жер асты сулары гидростатикалық қысымға ұшырайды. басын тудырады.

Суы бар тау жыныстарының жасына қарай жер асты суларына тиісті атау беріледі: карбон шөгінділерінің сулары, юра, бор, үшінші және т. б.

Минералдану дәрежесіне қарай немесе еріген тұздардың құрамына қарай жер асты сулары келесі түрлерге бөлінеді:

• жаңа, құрамында 1 г/л дейін еріген заттар бар;
• ащы, құрамында 1-10 г/л тұздар бар;
• тұзды (10-50 г / л) ;
• тұзды ерітінділер (50 г/л астам) .

Температура бойынша жер асты сулары төрт түрге бөлінеді:

• 20 ° С төмен температурада суық;
• жылы (20-37 ° C) ;
• ыстық (37-42 ° C) ;

42 ° C жоғары температурада өте ыстық (термалды ванналар) .

Тәжірибеде жер асты суларын сипаттау мен бағалауда еріген тұздардың жалпы мөлшері ғана емес, сонымен қатар осы тұздардың құрамы да маңызды мәнге ие. Суда еріген тұздардың таралуына қарай гидрокарбонатты, сульфатты және хлоридті суларды, ал кальцийлі, магнийлі, натрийлі суларды катиондармен ажыратады.

Жер асты суларында тұздардан басқа әрқашанда әртүрлі газдар - көмірқышқыл газы, азот, күкіртсутек және т. б. болады, олардың көбінесе практикалық маңызы зор. Суда еріген газдың практикалық маңызына қарай көмірқышқыл газы, күкіртті сутегі, радон және жер асты суларының басқа түрлері бөлінеді. Көп жағдайда бұл сулардың емдік қасиеті бар. Әртүрлі емдік қасиеті бар жер асты сулары бальнеологиялық деп аталады.

Құрамында осы затты алуға болатын концентрациядағы кез келген зат еріген жер асты сулары өнеркәсіптік деп аталады: йод, бром-йод, бром және т. б.

Жер асты суларының химиялық құрамы өте күрделі. Бұл көптеген факторларға байланысты: су құрылымының күрделілігі; сутегі мен оттегінің изотоптық құрамы; жер асты сулары әрекеттесетін тау жыныстары құрамының күрделілігі; оларда болып жатқан биологиялық процестердің күрделілігі; газ құрамының құбылмалылығы; әртүрлі тереңдіктегі температура мен қысымның айырмашылығы және т. б.

Табиғатта сутектің үш изотопы бар: протий (басым), дейтерий және тритий. Табиғатта дейтерий мен тритийдің мөлшері шамалы болғанымен, олардың болуы судың химиялық қасиеттеріне (атап айтқанда, олардың биологиялық әсеріне) әсер етеді. Табиғатта оттегінің үш изотопы да бар. Сутегі мен оттегінің изотоптарының қосындысы судың қырық екі түрін береді, оның тоғызы ең тұрақты болып табылады. Табиғатта жеңіл су H20 жоқ. Қарапайым су H2nOn типті полимерлік құрылымға ие. Жер асты суларының химиялық құрамын құрайтын негізгі процестер: еру, гидролитикалық ыдырау, ион алмасу, диффузиялық шаймалау және биологиялық процестер. Осы факторлардан басқа шығу тегі әртүрлі сулардың жанасу аймақтарында пайда болатын сулардың араласуы да маңызды; булану кезіндегі судың концентрациясы, сондай-ақ жер асты суларында болып жатқан күрделі процестердің суперпозициясы нәтижесінде; тау жыныстарының метаморфизм аймақтарындағы сулардың көмірқышқыл газымен қанығуы; тотығу және тотықсыздану процестері.

Еріту - тау жынысына кіретін барлық элементтердің ерітіндіге өту процесі. Жер қыртысында әрқашанда тау жыныстарында қоспалар (хлоридтер, сульфаттар және т. б. ) немесе тұзды шөгінділер түрінде болатын әртүрлі тез еритін заттар болады. Сумен жанасқанда мұндай тұздар ерітіндіге өтеді, нәтижесінде жер асты сулары химиялық элементтермен байытады.

Гидролитикалық ыдырау немесе шаймалау - тау жыныстарының кез келген құрамдас бөлігін жер асты суларымен іріктеп еріту және жою процесі. Гидролитикалық ыдырау әсіресе жер қыртысының жоғарғы бөлігінде қарқынды жүреді, бұл мұнда жүріп жатқан күшті атмосфералық процестермен байланысты. Жер асты суларының шаймалық қабілеті ондағы еріген оттегі мен көмірқышқыл газының болуымен жоғарылайды. Шаймалау нәтижесінде тау жыныстарының құрамдас бөліктерінің бір бөлігі ерітіндіге түсіп, сулармен бірге қоныс аударады; шаймалау нәтижесінде жер асты сулары натрий, калий, кальций, магний және басқа элементтердің тұздарымен байытылған. Ион алмасу. Сазды терригендік материалда әдетте сіңіру кешенінде кальций катиондары болады, өйткені бұл металдың тұздары құрлық суларында еріген күйінде басым болады. Теңіздерде жиналған сазды шөгінділердің диагенезінде ион алмасу процестері жүреді; Саз бөлшектерінің сіңіргіш кешеніндегі кальций катиондары саз шөгінділерінің кеуекті ерітіндісінде басым болатын натрий катиондарына алмасады, өйткені шөгінділердің кеуектерін қанықтыратын теңіз суында негізінен еріген күйінде натрий тұздары болады. Ион алмасу процестерінің нәтижесінде жер асты суларының химиялық құрамы айтарлықтай өзгереді. Диффузиялық шаймалау судың тау жыныстарымен ұзақ жанасуында болады; Оның ион алмасу процестерінен ерекшелігі тау жыныстарының құрамдас бөлігі болып табылатын минералдардың кристалдық торына түсетін катиондар ерітінді катиондарымен әрекеттеседі:

Жер асты суларының химиялық құрамын өзгерту үшін биологиялық, дәлірек айтқанда микробиологиялық процестердің маңызы зор. В. И. Вернадскийдің пікірінше, жер қыртысындағы белсенді заттардың бірі - тірі зат - тірі ағзалар жиынтығы. Жер үсті және жер асты суларында көптеген тірі организмдер мекендейді. Мұнай кен орындарының аудандарында 2000 м-ден астам тереңдікте бактериялар табылды. Ағзалардың тіршілік әрекеті табиғи сулардың химиялық құрамын қалыптастырудың белсенді факторы болып табылады. Ағзалардың тіршілік әрекетінен келесі реакциялар туындайды: тотығу процестері, жер асты суларының құрамындағы тотыққан заттардың анаэробты бактериялармен тотықсыздану процестері; сульфаттардың күкіртті сутегіге дейін тотықсыздануы; азот қышқылының тұздарын қалпына келтіру; шашыраңқы элементтердің концентрациясы; жер асты суларының кейбір түрлерінің газдық құрамын қалыптастыру және т. б.

Менделеевтің периодтық жүйесінің 80-нен астам элементтері табиғи суларда еріген күйінде табылған. Демек, жер асты сулары табиғи ерітінділер болып табылады. Табиғи суларда жиі кездесетін элементтер CI, S, C, Si, N, O, H, K, Na, Mg, Ca, Fe, Al; басқа элементтер сирек кездеседі және әдетте аз мөлшерде болады.

Гидрогеологиялық зерттеулер кезінде жер асты суларының химиялық құрамын анықтаудың маңызы зор. Қолданыстағы стандарттарға сәйкес белгілі бір нүктеде зерттелетін жер асты суларының практикалық бағасы (сумен жабдықтау үшін, құрылыс кезінде, тау-кен жұмыстарында, суару және басқа мақсаттарда) өте әртүрлі болуы мүмкін.

Жер асты суларының қасиеттері суда иондар - катиондар және аниондар түріндегі еріген тұздардың мөлшері мен қатынасымен анықталады. Иондардың ішінде келесілердің практикалық маңызы зор: H+, Na+, Ka+, Mg2+, Ca2+, Fe2+ катиондары; аниондары Cl, SO, HCO3. Диссоциацияланбаған қосылыстардың ішінде ең көп таралғандары SiO2, Fe2O3, Al2O3, ал газдар арасында - CO2, O, N2, CH4, H2S, кейде He, Rn, т. б.

Су реакциясы. Жер асты суларының химиялық құрамын дұрыс анықтау үшін сутегі иондарының концентрациясын білу қажет, сутегі иондарының концентрациясының ондық логарифмі болып табылатын рН мәнімен сандық түрде көрсетілген судың белсенді реакциясы болды (толығырақ дәлірек айтқанда, олардың белсенділігі), оң белгімен қабылданады: pH = log (H +) . Бұл мәнді білу бірқатар теориялық және практикалық мәселелерді шешу үшін қажет (жер асты суларының агрессивтілігін, олардың коррозиялық қабілетін және т. б. бағалау) . Таза суда 22 ° C температурада сутегі мен гидроксил иондарының мөлшері (бөлек) 10 ~ 7; сондықтан бейтарап сулар үшін рН = 7, рН> 7 су сілтілі реакцияға ие, ал рН <* 7 - қышқыл. РН мәні бойынша сулар өте қышқыл (рН << 5), қышқыл <pH = 5-7), бейтарап (рН = 7), сілтілі (рН = 7-9) және жоғары сілтілі (рН> 9) болып бөлінеді. ) . Жер асты суларының көпшілігі аздап сілтілі реакцияға ие. Сульфидті, әсіресе пирит пен көмір кен орындарының сулары әдетте қышқылды және көбінесе өте қышқылды.

Су сынамасын алу орнында сутегі иондарының концентрациясын анықтау қажет; анықтаудың ең көп тараған әдісі - сутегі иондарының концентрациясына байланысты түсті өзгерту индикаторларының қасиетіне негізделген колориметриялық. Табиғи суларда натрий ионы кеңінен таралған, негізінен C1 ионымен «, сирек SOI ионымен» және одан да сирек HCO3-пен біріктірілген. Іс жүзінде барлық Na + тұздары суда оңай ериді. Құрғақ аймақтарда құрамында Na+ тұздары бар жер асты суларының капиллярлық көтерілуі натрий тұзды батпақтарының пайда болуына әкеледі.

Калий ионы жер асты суларында Na+ қарағанда әлдеқайда аз мөлшерде кездеседі; бұл К+ екінші реттік суда ерімейтін минералдардың құрамына кіретіндігімен, сонымен қатар К+ иондары топырақта жақсы сорбцияланатындықтан, оларды жердегі өсімдіктер сол жерден алады. Тұрақты изотоппен бірге табиғи сулардың табиғи радиоактивтілігін анықтайтын радиоактивті изотоп К+ әрқашан болады.

Кальций ионы тұщы табиғи суларда олардың негізгі катионы бола отырып, литріне жүздеген миллиграмға дейін концентрацияда болады. Судың жалпы минералдануы жоғарылағанда Са2+ пайызы (басқа катиондарға қатысты) төмендейді. Са2+ тұздары судың кермектігіне жауап береді.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс