Выбираем базу с учетом Eh или обычную , закрываем окошко

Томский политехнический университет

УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии

___________________ С.Л.Шварцев

ГЕОХИМИЯ И ГИДРОГЕОХИМИЯ

Методические указания к выполнению лабораторной работы

ТОМСК * 2014

Методические указания составлены на основе типовой программы дисциплины «ГИДРОГЕОХИМИЯ

»

Программа рассмотрена, соответствует действующему плану и одобрена на заседании обеспечивающей кафедры гидрогеологии и инженерной геологии

«_____» _______г., протокол № ______

Разработчик

проф. кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии,

д.г.-м.н. __________________ Е.М. Дутова

Зав. обеспечивающей кафедрой

проф., д.г.-м.н. ___________________ С.Л.Шварцев

Разработчик: Дутова Е.М., профессор кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ИПР ТПУ,

E-mail aqua @ gig.fgn.tpu.edu.ru.

Лабораторная работа № 6

«Физико-химические расчеты с использованием ПК HydroGeo»

Цель работы:

Знакомство с возможностями ПК HydroGeo. Освоение пересчета химического состава природных вод и расчета форм миграции химических элементов в природных водах. Оценка характера взаимодействия вод с минералами горных пород.

Исходные материалы:

ПК HydroGeo, пособие «Численные методы моделирования геомиграции радионуклидов», информационный массив по РХ.

Таблица: Средний состав природных вод.

Компоненты	Ед. измерения	Воды
Подземные (зоны гипергенеза)	Речные	Морские
pH	-	6,9	6,5	8,2
HCO3	мг/л		58,4
SO4	-//-	76,7	11,2
Cl	-//-	59,7	7,8
Na	-//-	67,6	6,3
Ca	-//-	39,2
Mg	-//-	18,2	4,1
K	-//-	5,15	2,3
SiO2	-//-	17,9	13,1	6,2
CO2	-//-	26,6	-	0,5
Fe	-//-	0,481	0,040	0,0034

Задание:

- Ознакомиться с возможностями ПК HydroGeo

- Ознакомиться с основными принципами обоснования системы моделирования в ПК HydroGeo

- Дать описание настройки гидрогеохимической модели (рисунки + комментарии)

- Произвести расчеты действительного состава раствора для различных природных вод (в т.ч. по варианту)

- Результат пересчётов в форме %-го содержания ассоциатов от суммы первого иона представить в виде таблички (см. пример оформления).

- Сделать вывод о преобладающих формах миграции ассоциатов каждого из представленных макрокомпонентов в природных водах

- Проанализировать формирование вторичной твердой фазы из различных типов природных вод (в речные, морские и воды + по варианту из таблицы)

- В выводах: кратко охарактеризовать интенсивность образования вторичных минералов в различных типах природных вод (к какой категории относятся минералы, как соотносятся), а также то, какие химические элементы преимущественно выводятся из них.

Пример оформления таблицы результатов.

Таблица: % содержание ассоциата от суммы 1-го иона (в каждой колонке указываем все ассоциаты заданного иона с содержанием >0,1%)

Базовый ион	% содержание ассоциата от суммы 1-го иона в природных воды
Подземные (зоны гипергенеза)	Речные	Морские	ВАШ ВАРИАНТ
Na				Ca(99,9%)
Ca				Na(99,9%)
Mg				Mg(99,9%)
Fe				Fe2+(99,9%)

Порядок выполнения работы :

Запускаем программу HG.

Основное окно программы

Выбор используемой базы данных.

Гидрогеохоимя à Настройка модели àБаза данных

Выбираем базу с учетом Eh или обычную , закрываем окошко

Настройка модели

Гидрогеохимия-настройка модели-настройка

Внимание: здесь и далее в программе рекомендуется все настройки, вводимые в программу, сохранять в файл (кнопка «В файл»). В случае необходимости воспользоваться созданными данными в дальнейшем, либо при проблемах в работе программы или компьютера это сильно упростит работу, т.к. их можно будет загрузить (кнопка «из файла»).

Настройка базовых ионов: добавляем макрокомпоненты (Na, Ca, Mg, K, SO₄, HCO₃, Cl) + дополнительно Fe, электрон (e-). Электрон добавляется для учета окислительно-восстановительного потенциала вод (Eh).

Настройка ассоциатов.

1. Ассоциаты: добавляем все что есть. Далее удаляем все сложные соединения с (HCO₃), K, S. Оставляем как можно больше соединений урана. В результате исключения «лишних» соединений должно остаться <= 80 ассоциатов.

2. Устанавливая конец списка вывода на последнем компоненте – для этого выбираем из списка «Включены в систему» последний элемент и жмем синюю стрелочку (на рисунке включена в выделение красным овалом), жмем «Принять».

3. Если программа говорит об ошибке, возвращаемся к пункту 1.

Настройка минералов.

Включаем карбонатные минералы (кальцит, доломит и пр. !

Жмём «принять».

Расчёты.

Гидрогеохимия à пересчеты состава раствора

Включаем: + Davies/Pitzer

Делаем (оставляем) выключенным «Расчет pH».

Вводим исходный состав раствора в соответствии с вариантом задания.

Жмём «Пересчёт».

Внимание: пересчет между различными единицами измерения

содержания элементов в природных водах осуществляется путем

переключения единиц измерения (пункт «Ед. изм.», по умолчанию

«мг/л»).