ÔN TẬP ĐỀ CƯƠNG ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH. Câu 1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu môn học Địa chất thuỷ văn Địa chất công trình. 1.Đối tượng nội dung nghiên cứu môn học Địa chất thuỷ văn. 1.2.Nội dung nghiên cứu. Địa chất thuỷ văn chính là nghiên cứu vai trò của nước dưới đất đó là: Nguồn gốc Lịch sử thành tạo Các quy luật phân bố và vận động Các tính chất vật lý và thành phần hoá học, thành phần khí Các quy luật biến đổi của nước trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo Đồng thời nghiên cứu : Phương pháp tìm kiếmthăm dò nước, tính toán trữ lượng
Trang 1
ÔN TẬP ĐỀ CƯƠNG
ĐỊA CHẤT THUỶ VĂN - ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH.
Câu 1 Đối tượng và nội dung nghiên cứu môn học Địa chất thuỷ văn - Địa chất công trình.
1.Đối tượng & nội dung nghiên cứu môn học Địa chất thuỷ văn
1.2.Nội dung nghiên cứu
Địa chất thuỷ văn chính là nghiên cứu vai trò của nước dưới đất đó là:
- Nguồn gốc
- Lịch sử thành tạo
- Các quy luật phân bố và vận động
- Các tính chất vật lý và thành phần hoá học, thành phần khí
- Các quy luật biến đổi của nước trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo
Đồng thời nghiên cứu : Phương pháp tìm kiếmthăm dò nước, tính toán trữ lượng, các biện pháp bổ sung trữ lượng ,các điều kiện cân bằng động thái ,các pp bảo vệ nguồn nước
và biện pháp sử dụng hợp lý,hiệu quả nước dưới đất, ngăn ngừa những tác hại của trong xây dựng,khai thác mỏ…
2.Đối tượng & nội dung nghiên cứu môn học Địa chất công trình
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Các quá trình địa chất tự nhiên:
- Các qtrình xảy ra làm thay đổi tp cấu trúc của đất đá ,thay đổi t/c cơ lý của chúng hay làm thay đổi bề mặt TĐ dưới t/d của các nhân tố tự nhiên
- Các quá trình địa chất nội lực ( kiến tạo , địa chấn )
- Các quá trình địa chất ngoại lực ( xâm thực, xói mòn, Karst, phong hoá trượt, lũ quét,cát chảy đầm lầy hoá…) chúng ảnh hưởng tới độ bền vững của công trình Các quá trình địa chất công trình :
- Là các qtình ĐC xảy ra do việc xây dựng các công trình.Có thể gây lún do tải trọng nén, gây trượt lở do khai thác đào hoặc làm tăng cường độ trượt
Tính chất cơ lý của đất đá
Sự tác động tương hỗ giữa điều kiện địa chất công trình và công trình
2.2.Nội dung nghiên cứu
- Nghiêncứu tính chất cơ lý của đất đá ,quy luật biến đổi cơ lý trong kgian và các nhân tố ảnh hưởng tới sự thay đổi của chúng.từ đó đánh giá nền móng các công trình
- Nghiên cứu các qtrình và hiện tượng địa chất tự nhiên , ảnh hưởng tới viêc phân vùng lãnh thổ về mặt xây dựng
- Phân vung lãnh thổ và khu vực ra nhữgdiện tích và khu vực có điều kiện địa chất công trình phù hợp các loại công trình khác nhau
Câu 2 ý nghĩa khi nghiên cứu nước dưới đất.
Trang 2- Giúp ta hiểu biết được tất cả các quy luật thành tạo, phân bố ,vận động cảu nước dưới đất
- Tính chất của nước để thăm dò ,khai thác sử dụng nước dưới đất một cách hợp
lý và lâu dài
- Đánh giá điều kiện địa chất công trình phục vụ cho việc xây dựng các công trình lớn ,nhỏ và khác phục những điều bất lợi
- Dự báo các hiện tượng địa chất công trình có thể phát sinh hoạc hướng phát triển để có biện pháp đối phó phù hợp ,hiệu quả
Câu 3.Vòng tuần hoàn của nước trong thiên nhiên và viết phương trình cân bằng chung của nước trong thiên nhiên.
1.Quá trình tạo thành vòng tuần hoàn của nước trong thiên nhiên.
Dưới tác dụng của nhiệt mặt trời ,nước bốc hơi từ đại dương và lục địa (bao gồm bốc hơi từ mặt nước,từ mặt đất,từ sv) sẽ chuyển vào khí quyển dưới dạng hơi nước Hơi nước
di chuyển theo các luông không khí Gặp điều kiện thuận hơi nước đọng lại thành giọt lỏng or tinh thể rắn và rơi xuống mặt lục địa và đại đươn dưới dạng mưa (mưa lỏng, mưa tuyết, mưa đá , sương mù)
Phần nước rơi trên lục địa một phần bốc hơi, một phần chảy trên mặt đất tạo thành dòng chảy trên mặt Dòng chảy trên mặt và dòng chảy nước dưới đất cùng chảy ra đại dương or bốc hơi vào khí quyển
2.Viết phương trình cân bằng chung của nước trong thiên nhiên.
Zđd + Zlđ = Xđd + Xlđ
Trong đó Zđd :lượng nước bốc hơi hàng năm từ ĐD
Zlđ : -lục địa
Xđd : -rơi - -xuống đại dương
Xlđ : -rơi - xuống lục địa
Y : - mưa hàng năm chảy từ lục địa ra đại dương bao gồm dòng chảy trên mặt Ytm và lượng dòng chảy dưới đất Ydđ
Câu 4 Nêu các yếu tố khí tượng? Các yếu tố khí tượng ảnh hưởng gì đến công tác địa chất, địa chất thuỷ văn, địa chất công trình mà bạn biết ? Các yếu tố này có quan hệ gì với nhau hay không ? Ví dụ?.
1.Các yếu tố khí tượng.
Gồm 6 yếu tố sau:
1.1.Nhiệt độ không khí
- Chủ yếu do nhiệt bức xạ của mặt trời gây ra Nó thay đổi theo kgian và tgian
1.2 Áp suất không khí
- Do trọng lượng cột không khí trên địa điểm nhiên cứu ép lên một đơn vị diện tích nghiên cứu gây ra
- Áp suất khí quyển tiêu chuẩn ở t = 00C tại vĩ độ 450 trên mặt biển 760mmHg
- Càng lên cao áp suất không khí càng giảm
1.3.Gió
Trang 3- Do sụ chênh lệch áp suất theo chiều ngang làm cho không khí di chuyển từ chỗ áp suất cao tới chỗ áp suất thấp
1.4 Độ ẩm của không khí
- Trong không khí luôn có có một lượng hơi nước ,cũng như các yếu tố khác, lượng hơi nước luôn thay đổi theo kjan và tgian/
1.4.1 Độ ẩm tuyệt đối
1.4.2 Độ ẩm tương đối
1.5.Bốc hơi
- Nước có thể bốc hơi từ mặt nước ,từ mặt đất và từ sv
1.6.Mưa
- Mưa là do hơi nước ngưng tụ lại trong khí quyển rơi xuống mặt đất mà thành ,muốn cho hơi nước có thể ngưng tụ thì phải có 2 điều kiện
- Không khí phải bão hoà hơi nước và phải có nhân ngưng tụ
- Không khí chưa bão hoà hơi nước ở t cao nếu gặp lạnh t hạ thấ sẽ chuyển sang trạng thái bão hoà hoặc quá bão hoà
- Gồm mưa lỏng và mưa rắn
2.Sự ảnh hưởng các yếu tố khí tượng.
2.1.Công tác địa chất
- Các yếu tố khí tượng ảnh hưởng :giúp công tác tìm kiếm thăm dò mỏ - khoáng sản 2.2 Địa chât thuỷ văn
- Xác định lượng nước mưa – nghiên cứu tp nước dưới đất – giả thích và phân tích những quy luật thay đổi của nước dưới đất
2.3 Địa chất công trình
- Giúp ta bít được tp đất đá ở vùng có ổn định hay hok
- Ảnh hưởng tới Công trình làm sụt lún -
3 Các yếu tố này có quan hệ với nhau không.
- Chúng có sự tương hỗ với nhau và là tổng đại lượng cung cấp tài liệu cho ngành công
trình xây dựng & ĐC
Câu 5 Khái niêm về các đặc trưng của dòng chảy trên mặt.
1 Mực nước
- Mực nước sông là độ cao mặt nước so với mực thuỷ chuẩn, x/đ mực nước sông ở những mặt cắt ngang khác nhau giúp ta x/đ độ dốc mặt nước sông
- Mực nước sông luôn thay đổi ,mùa mưa nước sông cao, mùa khô thấp
- vì mực nước thay đổi suốt dọc dòng chảy, nên để x/đ thay đổi theo kgian của chúg ng
ta lập nhìu trạm thuỷ văn trên một dòg sông
2.Lưu lượng.(Q)
- Là lượng nước chảy qua tiết diện dòng sông nghiên cứu trong một đơn vị thời gian
Q = v.F v- tiết diện dòng sông, F- diện tích tiết diện dòng chảy
Trang 4- Lưu lượng dòg sôg cũng thay đổi theo tgian nên phải tiến hành đo thường xuyên Để đo
Q các sông lớn ng a dùng luu tốc kế để đo tốc độ dong nước trên tiết diện
3.Chiều cao dòng chảy hàng năm
- Chiều cao của dòng chảy hàng năm là độ dày của lớp nước tính bằng mm khi ta đem toàn bộ lượng nước của lưu vực phía trên trạm nghiên cứu trong một năm trải đều ra khắp diện tích phần lưu vực đó
4.Môdun dòng chảy
- Vai trò của môdun dòng chảy cũng giống như chiều cao dòng chảy, nhưng nó thường được dùng nhiều trong tính toán thuỷ văn Nó là lượng nước chảy từ 1km2 của lưu vực phía trên trạm nghiên cứu đổ vào dòng sông trong một đơn vị thời gian
5.Hệ số dòng chảy
- Là tỷ số giữa chiều cao dòng chảy hàng năm Y với lượng mưa hàng năm X
Câu 6 Nêu các giả thuyết về nguồn gốc nước dưới đất ? Liên hệ với nguồn gốc nước dưới đất của quê hương hoặc địa phương nào đó mà bạn biết ?
1.Các giả thuyết về nguồn gốc nước dưới đất.
Gồm :
- Nguồn gốc nước dưới đất toàn trái đất và nguồn gốc nước dưới đất trong thạch
quyển.Nhưng chủ yếu là nghiên cứu nước dưới đấ trong tp vỏ TĐ -vỏ lục địa
- Nguồn gốc ngấm : Nước mưa rơi xuống mặt đất ,một phần bốc hơi, một phần chảy trên mặt đất còn một phần nhấm xuống đất tạo thành nước dưới đất Hay là phần nước dưới đất ở nông
- Nguồn gốc ngưng tụ : là một số lớp đất đá không bão hoà nước là không khí Khi gặp điều kiện thuận lợi, hơi nước trong kk đó có thể ngưng tụ lại thành giọt tạo thành màn sương mù trong đất giống như mà sương mù trên mặt đất, các giọt này dần dần bám vào các hạt đất và chảy đân xuống sâu
- Nguồn gốc trầm tích:
- Khi đất đá trầm tích ở đáy biển,trong lỗ hổng giữa các hạt đất đá chưa nước biển
- Qua một qua trình lâu dài tiếp xúc với môi trường đất đá xug quanh trong đ.k
khử,nước biển này bị biến chất
- Sau những hoạt động kiến tạo ,vùng biển chuyển thành lục địa
- Phần nước BC này sẽ chuyển vào môi trường lục địa hoặc bị nước rửa lũa đến chèn
ép đẩy đi or tiếp tục tồn tại và tiếp tục biến chất Phần nước tiếp tục tồn tại là nguồn gốc trầm tích
- Nguồn gốc nguyên sinh:
- Là môt số kv trong lòng đất có chưa nước trong mạng tinh thể của chúg như Opan – Si02.nH20
- Trong các quá trình BC của đất đá or các trường hợp dung nham xâm nhập vào vỏ TĐ
- Loại nước tách ra tự do và trở thành nước dưới đất đó là nguồn gốc nguyên sinh của nước dưới đất
Trang 5Câu 6: giả thuyết về nguồn gốc nước dưới đất
1: thuyết ngấm: bản chất của sự cung cấp nước đưới đất là bằng con đường ngấm sâu vào lòng đất của nước mưa và nước tuyết tan: tính đa dạng của thành phần hóa học của nước
đc giải thích bởi sự hòa tan và rửa lũa của đất đá
2: thuyết ngưng tụ: trong các lổ hổng của đất đá các lớp trên của trái đất xảy ta ngưng tụ hơi nước từ không khí cuối cùng sẽ dẫn đến sự tích tụ nước dưới đất
3: thuyết trầm tích: nước khoáng hóa cao là loại nước tàn dư của các biển cổ nước này đc thành tạo đồng thời với các trầm tích trong các vũng biển và giữ nguyên tính chất ko biến đổi cho đến naỵ
4: thuyết nguyên sinh: nước nguyên sinh là loại nước đc tách trực tiếp từ magma và trước khi xuất hiện trên bề mặt trái đất thì chưa tham gia vào vòng tuần hoàn chung của nước
Câu 7: nước liên kết vật lý
Là nước được giữ lại ở bề mặt các hạt đất dưới ảnh hưởng của lực hấp thụ (chủ yếu là lực hút phân tử và lực liên kết tĩnh điện)
Dựa theo một số chỉ số vật lý người ta chia thành nước liên kết chặt và nước liên kết yếu (nước màng mỏng)
+ Nước liên kết chặt:
Được tạo thành do sự hấp phụ các phân tử nước trên bề mặt các hạt cứng Nó tạo thành một lớp rất mỏng sát ngay trên bề mặt các hạt
Nước liên kết chặt được chia thành 2 lớp Lớp nằm trực tiếp trên hạt cứng, dày 1-3 phân
tử Lớp nước này không vận động tạo nên từ các phân tử định hướng, khi hấp thụ tỏa nhiệt Với tính chất như vậy, nước này gần giống như vật chất cứng Lớp thứ hai nằm tiếp theo lớp trên có bề dày từ 10-20 phân tử Tính định hướng của các phân tử này kém hơn Khi hấp thụ ít tỏa nhiệt hơn Muốn tách nước này ra phải dùng nhiệt độ100-200OC Nước liên kết chặt chỉ dịch chuyển khi biến sang thể hơị Thực vật không thể hút được nước nàỵ
+ Nước liên kết yếu (nước màng mỏng):
Phân bố bên ngoài lớp nước liên kết chặt bằng mối liên kết phân tử Nhưng lực liên kết yếu đi nhiều, vì vậy thực vật có thể hút loại nước nàỵ
Khi hai hạt có bề dày liên kết yếu (màng lỏng) khác nhau tiếp xúc nhau thì nước màng mỏng có thể dịch chuyển từ nơi có màng dày đến nơi có màng mỏng hơn Sự dịch chuyển này rất chậm chạp và có thể xảy ra ngay cả khi sự chênh lệch áp lực thấm ướt trong các màng mỏng của nước
Nước màng mỏng không di chuyển dưới tác dụng của trọng lực, vì lực hút phân tử lớn hơn lực hút trọng lực Nó cũng không truyền áp lực thủy tĩnh vì nó không lấp nay các lỗ hỏng của đất đá
Khi chiều dày màng mỏng tăng đến một giới hạn nào đó thì màng mỏng của nước vượt quá lực lôi kéo bên trong lớp và nó có thể chuyển sang nước tự do (chịu tác dụng của tọng lực)
Câu 8 : nước liên kết hóa học
Nước kết cấu (nước liên kết hóa học):Nước này tham gia trong mạng tinh thể của
khoáng vật dưới dạng các ion OH ¯ , H3Ợ Nó được tách ra khi nung khoáng vật tử
Trang 6300-1300oC và khi mạng tinh thể bị phá hủy hoàn toàn Các loại khoáng vật hyđrôxyt như Al(OH)3, Ca(OH)2, diaspo_ Al(OH)…
Nước kết tinh:Là nước nằm trong mạng tinh thể khoáng vật dưới dạng phân tử nước
H2O hoặc nhóm phân tử nước Nó có thể tách ra khỏi khoáng vật khi nung từ
250-300oC Một số khoáng vật như : xôđa_ Na2CO3.10H2O, mirabilit_Na2SO4 10H2O, bisôfit_MgCl2.6H2O, thạch cao CaSO4.2H2O…
Câu 9: tính chất vật lý của nước dưới đất
Nhiệt độ: của nước biến đổi trong một giới hạn nhất định tùy thuộc vào cấu tạo địa chất
lịch sử phát triển địa chất, các đk địa lý tự nhiên và động thái của nguồn cung cấp chúng
Độ trong suốt: tùy thuộc vào lượng chất khoáng hòa tan trong nước hàm lượng các hỗn
hợp cơ học các chất hưu cơ và các chát keo
Màu: tùy thuộc vào thành phần hóa học và sự có mặt của các tạp chất.
Mùi: nước dưới đất thường ko mùi nhưng đôi khi cũng có thể cảm thấy đc do hoạt động
của các vi khuẩn phân hủy các hợp chất hửu cơ
Vị: do sự có mặt của các hợp chất muối khoáng hòa tan các khí và các tạp chất khác.
Tỷ trong: đc xác định bằng tỷ số giữa trọng lượng với thể tích của nó trong đk nhiệt độ
nhất định
Độ nhơt: của nước đc đặc trưng bằng sức kháng trong của các phần tử chất lỏng có 2
loại độ nhớt : độ nhớt tĩnh và độ nhớt động
Độ dẩn điện: của nước dưới đất do chúng chứa các dung dịch điện li gây ra, nó tỷ lệ
thuận với lượng muối hòa tan trong nước, nước cất ko phải là chất dẩn điện
Độ phóng xạ: của nước dưới đất do sự có mặt của uran, radi và radon gây nên.
Câu 10: độ pH của nước
Độ pH của nước đặc trưng bằng hoạt tính hay nồng độ của ion Hidro trong nước
H2O H+ + OH- pH= -lg[H+]
Câu 11: Khái niệm về tổng khoáng hóa của nước
Độ tổng khoáng hóa của nước là tổng hàm lượng các chất khoáng phat hiện đc khi phân tích hóa học nước
Đơn vị đo là mg/l
Phân loại
Siêu nhạt <0.2 g/l
Nhạt 0,2-1
Lợ 1-3
Hơi mặn 3-10
Mặn 10-35
Muối >35
Câu 12: Khái niệm về các loại độ cứng
Độ cứng của nước là đại lượng biểu diễn bằng lượng các muối canxi và magie có trong nước; được tính ra số miligam canxi cacbonat (CaCO3) trong 100 g nước với quy ước chuyển các muối kiềm thổ khác sang muối CaCO3 theo đương lượng Độ cứng tạm thời (cg độ cứng cacbonat) chỉ lượng muối cacbonat axit của các kim loại nói trên trong nước; nói tạm thời vì các muối này khi đun nóng bị phân huỷ (kết tủa ở dạng cặn) làm mất độ cứng Độ cứng vĩnh cửu (cg độ cứng phi cacbonat) chỉ tổng lượng các dạng muối khác của canxi và magie (như sunfat, clorua, silicat, nitrat và photphat của Ca và Mg), không kết tủa ngay cả khi đun sôi nước Độ cứng vĩnh cửu + độ cứng tạm thời = độ cứng chung
Trang 7Câu 13: Phân biệt công thức Cuốc lốp công thức thành phần muối.
Công thức cuốc lốp:
l à một phân số giả :tử số biểu diễn các anion theo thứ tự phần trăm đương lượng giảm dần M ẫu số biểu diễn các cation theo thứ tự giảm dần phần trăm đương lượng những ion có % đương lượng <10% thì ko biểu diễn Ph ía trư ớc phân số t ừ tr ái sang ph ải bd
đ ộ t ổng kho áng ho á c ác th ành ph ần kh í TP đ ặc bi ệt đv(g/l).ph ía sau ph ân s ố t ừ tr
ái sang ph ải bd đ ộ PH,to v à l ưu l ư ợng (l/s)
Công thức TP muối
giống CT cuốc lốp chỉ khác là ko bd to nh ưng bd tất cả các ion chủ yếu ko kể hàm lượng nhiều hay it
Câu 14: Khái niệm về nước trong đới thông khí.
Đơi thông khí là lớp đất đá giới hạn từ mặt đất đến bề mặt nước ngầm thấm nước nhưng
ko thường xuyên bão hòa nước nước trong đới này gọi là nước trong đới thông khí.bao gồm: nước trọng lực, nước ko trọng lực, nước mao dẩn ở các trạng thái rắn lỏng và hơi
Ý nghĩa trong địa chất thủy văn và địa chất công trình: nước này có thể ảnh hưởng có hại dến công trình xây dưng như nước chảy vào hố móng cản trở quá trình thi công hoặc sự
có mặt của nó với đặc điểm động thái thay đổi mạnh có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình xây dựng
Câu 15: khái niệm nước ngầm
Nước ngầm là nước trọng lực dưới đất ở trong tâng chứa nước thứ nhất kể từ trên mặt xuống Phía trên tâng chứa nước ngầm thường ko có lớp cách nước che phủ và nước trọng lực ko chiếm toàn bộ đất đá thếm nước nên bề mặt của nước ngầm là một mặt thoáng tự do Điều đó quyết định tính ko có áp của nước ngầm
Đặc điểm của nước ngầm: nước ngầm có miền phân bố và cung cấp trùng nhau.
Bề dày tầng chưa nước ngầm thay đổi tùy thuộc vào lượng mưa áp suất khí quyển và biến đổi theo mùa
Nguồn gốc của nước ngầm là nguồn gốc thấm, trong 1 số trường hợp là nguồn gốc ngưng
tụ và trong khá nhiều trường hợp là nguồn gốc hổn hợp từ nước ngầm và nước ở dưới sâu
đi lên theo các đơi đứt gãy kiến tạo hoặc các cửa sổ địa chất thủy văn
Về tổng khoáng hóa và thành phần hóa học của nước ngầm chịu ảnh hưởng rất lớn của đk khí hậu thủy văn đất đá chứa nước
Nước ngầm thường trao đổi mạnh mẽ hệ số trao đổi khá lớn
Câu 16: Bản đồ thủy đẳng cao:
Bản đồ thủy đẳng cao là bản đồ vẽ các đg có cùng độ cao tuyệt đối mực nước ngầm ( trong cùng một thời điểm)
Ý nghĩa: bản đồ thủy đẳng cao ko chỉ cho ta biết hình dáng mặt nước ngầm những nơi
đg thủy đẳng cao dày mặt nước ngầm dốc và ngược lại bản đồ thủy đẳng cao còn cho ta biết: - hướng và tốc độ dòng ngầm
- chiều sâu thế nằm của mặt nước
- nếu biết độ cao đáy cách nước thì bản đồ thủy đẳng cao cho ta biết bề dày của tầng chứa nước
- cho ta biết mối quan hệ thủy lực giữa nước ngầm với nước trên mặt
Câu 17: Khái niệm nước Actezi
Trang 8Nước actezi là loại nước dưới đất trong tầng hay phức hệ chứa nước đc che phủ bởi lớp cách nước liên tục phía trên
Đặc điểm: nước actezi thường đc phát hiện trong các vùng trũng có cấu tạo dạng bồn ở
miền nền, ở miền võng hố sụt ven rìa, miền võng giữa núi, ở những vùng có cấu tạo nếp lõm đơn nghiêng hoặc các cấu tạo khác của vùng núi uốn nếp và dọc theo các đới phá hủy kiến tạo lớn…
- nó thường nằm sâu hơn mặt nước ngầm
- có áp lực
- miền cung cấp và tạo áp thương ko trùng với miền phân bố
- động tái ổn định hơn so với nước ngầm
- có biểu hiện động thái đàn hồi
- ít có khả năng nhiểm bẩn bởi các nhân tố trên mặt
Câu 19: Bản đồ thủy đẳng áp
Bản đồ thủy đẳng áp là bản đồ vẽ các đg có cùng độ cao mực áp lực của nước actezi
Ý nghĩa: dựa vào bản đồ thủy đẳng áp có thể xác định một số chỉ tiêu đctv quan trọng có
thể xác định cấu tạo và thế nằm của tầng chứa nước
Dựa vào hệ thống các đường thủy đẳng áp có thế xác định hướng vận động của dòng nước có áp, độ dốc mặt áp lực
Dựa vào độ mau thưa của các đg thủy đẳng áp có thể tự đoán sự thay đổi bề dày tầng chứa nước hoặc tính thấm nước của đất đá nhờ công thức dacxi
Khi biết đc độ cao của đỉnh tầng chứa nước trên bản đồ thì có thể xác định chiều cao cột
áp lực tại bất cứ điểm nào trên bản đồ
Xác đinh những đoạn nước dưới đất có thể chảy ra khi khoan đào đến tầng chứa nước
Câu 20: những đk phát triển Karst
- Thành phần thạch học của đá hoà tan
- Chiều dày và đặc điểm nứt nẻ của lớp đá hoà tan
- Thành phần và chiều dày của lớp phủ
- Địa hình, thủy văn
- Điều kiện khí hậu
- Thời gian
Khả năng hoà tan hoá học của các loại đá cacbonnat phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng canxit chứa trong đá Hàm lượng canxit càng lớn, khả năng hoà tan của đá càng tăng Vì vậy, mức độ phát triển karst giảm dần từ đá vôi đến đá đolomit và đá macnơ Đá
cacbonnat chứa trên 15% sét hầu như không có khả năng phát triển karst Karst phát triển trong các đới nứt nẻ mạnh kiến tạo, phong hoá, theo lớp mặt, ở đó đá cácbonnat bị dập nát thành tảng-dăm, các khe nứt không có vật liệu sét lấp nhét Kích cỡ và hình dạng của hang karst phụ thuộc nhiều vào cấu trúc của các đới nứt nẻ Rõ ràng thấy rằng chiều dày của tầng đá cacbonnat có vai trò rất lớn quyết định kích cỡ và động lực hình thành các loại hình karst Tuy nhiên quá trình kast không thể phát triển trong toàn bộ chiều dày của các tầng đá cacbonnat Đá nằm dưới đáy xâm thực bị nứt nẻ ít hơn do vậy phát triển yếu hơn
Karst có thể phát triển theo chiều thẳng đứng hoặc nằm ngang Trong đới thoáng khí karst phát triển chủ yếu theo chiều thẳng đứng, còn đới dao động mực nước theo mùa, nước ngầm vận động theo phương ngang nên karst phát triển theo phương ngang, trong đới bão hoà nước ngầm vận động theo chiều đến thung lũng, đến các mạng lưới thung
Trang 9lũng sông suối khu vực cho nên karst có thể phát triển dưới đáy các thung lũng sông Nếu đáy xâm thực trong khu vực mực nước sông hoặc dòng chảy mặt thấp hơn bề mặt ăn mòn mực nước ngầm trong đá hoà tan thì quá trình karst được gọi là karst trẻ, còn nếu đá hoà tan và mực nước ngầm trong đó nằm dưới đáy xâm thực khu vực thì quá trình karst được gọi là karst cổ
Karst và hệ thống các hang karst phát triển thành từng tầng, tương ứng với các giai đoạn vận động kiến tạo của khu vực Trong điều kiện năng mạnh, đáy bào mòn nâng lên, nước ngầm vận động theo khe nứt có chiều thấm xuống, các hang đứng và nghiêng phát triển mạnh Khi vận động chậm lại hoặc hạ mạnh, nước ngầm chủ yếu vận động theo phương ngang và các hang ngang phát triển Các hang đứng và nghiêng có chiều cao lớn hơn chiều ngang, các hang có chiều dài lớn hơn các chiều cao và chiều rộng
Thế nằm của đá hoà tan đứng, nghiêng, ngang trong khu vực cũng là yếu tố quan trọng quyết định hướng phát triển của quá trình karst và hệ thống hang theo các phương tương ứng Thành phần và chiều dày của lớp phủ quyết định khả năng phát triển của karst Lớp phủ không thấm nước sẽ đảm bảo cho đá cacbonnat khỏi bị hoà tan cho đến khi điều kiện bảo vệ bị phá huỷ Theo đặc tính phân bố của đá bị karst hoá có thể chia ra các loại karst như sau:
- Theo quan hệ với mặt đất:
+ Karst trần: đá bị karst hoá nằm ngay trên bề mặt
+ Karst kín: đá bị karst hoá bị che phủ bởi các lớp: đất đá không hoà tan thấm nước và đất đá không hoà tan có thấm nước
- Theo quan hệ với mực nước ngầm:
+ Đất đá bị karst hoá nằm trong vùng thoáng khí
+ Đất đá bị karst hoá nằm trong đới bão hoà
+ Đất đá bị karst hoá nằm trong vùng bão hoà và thoáng khí
Ở đây ta chỉ nói về vùng karst kín, che phủ bởi đất đá không hoà tan, không thấm nước Karst kín có đặc điểm như sau:
- Đất đá không thấm nước bên trên ngăn cản quá trình phát triển karst và các quá trình liên quan khác
- Nghiên cứu tổng hợp và phân tích điều kiện địa chất, địa chất thủy văn có thể khoanh vùng các khu vực không có sập mặt đất, đó chính là các đỉnh phân thuỷ được phủ bởi lớp đất đá không thấm nước, không hoà tan và cách xa cơ sở xâm thực
- Khả năng không thấm nước của tầng phủ làm giảm nhẹ các giải pháp thoát nước mặt và nước thải công nghiệp, ngăn cản không cho chúng thấm xuống đá bị karst hoá
Trong khu vực karst bị che phủ, ngoài tính thấm còn phải tính đến chiều dày và độ bền của lớp phủ Trong trường hợp độ bền của đất đá tầng phủ lớn thì các hố sập và lún mặt đất là do nóc hang bị phá huỷ Thay đối trạng thái tự nhiên do kết quả hoạt động kinh tế của con người có thể dẫn đến việc phát triển mạnh karst cùng với quá trình có liên quan
và ngược lại có thể làm cho nó chậm lại Thay đổi tính ăn mòn của nước ngầm do nước thải công nghiệp cũng dẫn tới phát triển karst, tải trọng động có thể làm tăng quá trình sập mặt đất
Đặc điểm chính của động thái nước karst là sự dao động mãnh liệt mực nước theo
thời gian Biên độ dao động mực nước phụ thuộc vào chiều sâu thế nằm của nước dưới đất và diều kiện cung cấp của chúng Những khối đá karst hóa thấm nước tốt nên tạo đk thuận lợi cho hấp thụ nước mưa các dòng mặt và tạo nên các bồn nước dưới đất lớn địa
Trang 10hình đa dang của các khối karst hóa, sự thấm nhan nước mưa và nước sông xuống sâu tạo nên nhũng nét đặc biệt của động thái nước karst
Thành phần hóa học nước Karst cũng đa dạng: song song với nước nhạt, ở trên của các
khối karst (nước bicacbonat-canxi-magie) thường quan sát thấy nước sunfat-canxi xuất lộ
ở trên mặt đất dưới dạng những mạch nước lớn trong khối karst thường tồn tại nước khoáng-nóng Một số điểm ở các vùng karst và một số lổ khoan đã gặp nước clorua canxi- natri có độ tổng khoáng hóa gần bằng độ khoáng hóa của nước muối
Câu 21.khái niệm về các dạng vận động của NDĐ
- vận động trọng lực:là vđ xảy ra dưới tác dụng của trọng lực( nước trọng lực)
- vận động phi trọng lực là vđ xảy ra khj ko có td của trọng lực_nứơc mao dẫn ,lkvlý)
- vận động ổn định :các thông số dòng chảy như tốc độ vận động ,lưu lượng dòng chảy, (gradien thuỷ ực) ko thay đổi theo thời gian tại bất kỳ thiết diện nào of dòng thấm
- vận động ko ổn định thì ng ược lại vđ ổn định theo đặc tính vđ dc chia ra làm 3 loại + vđ chảy tầng:xảy ra khi tốc độ dòng chảy nhỏ(các tia nước trong mtr đất đá bở rời)
+ ch ảy rối:khi tốc độ dòng chảy lớn các tia n ước trộn lẫn (mtr đất đá nứt nẻ kast) + chảy hỗn lưu:là loại trung gian giữa 2 loại vận động nói trên
- vận động đều :là khi tốc độ của tất cả các tiết diện đều như nhau
- vận động không đều:khi tốc độ thay đổi theo đường đi của dòng chảy
Câu 23 Phát biểu đinh luật Đacxi ( vẽ sơ đồ thấm, nêu công thức và giải thích các đại lượng trong công thức)
1 Đinh luật Đacxi
- Lưu lượng của dong nước dưới đất tỷ lệ thuận với tiết diện nước chảy qua, với chênh
mực nước ( hoặc mực áp lực) và tỷ lệ nghịch với chiều dài dòng thấm
- Công thức : Q = K.F.Ah/I = K.F.I
Q : lưu lượng dòng nước dưới đất
F : Tiết diện nước chảy qua
I : Chiều dài đường thấm
Ah: độ chênh mực nước
K : hệ số tỷ lệ, trị số của hệ số này phụ thuộc vào đất đá gọi là hệ số thấm
- Vẽ sơ đồ thấm ( Sgk/83)
Câu 24 Nêu các quá trình và nhân tố ảnh hưởng đen tính chất vật lý kỹ thuật của đất đá.
1 Nguồn gốc đất đá
Đất đá có nguồn gốc khác nhau thì t/c vật lý -kỹ thuật cũng khác nhau
- Đá nguòn gốc magma phần lớn có độ bền cao, thấm nước kém
- Đá có nguồn gốc biến chất phần lớn kém ổn định đối với trượt
- Đá có nguồn gốc trâm tích có t/c phức tạp
2 Điều kiện thành tạo đá
Cũg ảnh hưởng tới tính chất vật lý kỹ thuật
- Đá magma nếu thành tạo ở dưới sâu thì do kiến trúc kết tinh hạt lớn nên độ bền kém hơn loại thành tạo ở nông có kiến trúc ẩn tinh