TEST A.
1. wody szczelinowe - wody podziemne występujące w szczelinach skał litych, niekiedy w szczelinach
utworów spoistych (gliny, łupki ilaste); rodzaj mieszany wody porowo-szczelinowe
2. Porowatość otwarta efektywna - to zawartość porów, które łączą się z sobą i z zewnętrzną powierzchnią
skały, pozwalająca na ruch cieczy poprzez ośrodek.
3. przepływ turbulentny (burzliwy lub fluacja) - cząstki krzyżują się i przecinają w sposób chaotyczny.
4. Użytkowy poziom wód podziemnych (UPWP) - Zbiornik wód podziemnych (warstwa wodonośna, poziom
wodonośny) spełniający określone kryteria ilościowe i jakościowe, z którego w sposób trwały można pobierać
wodę wysokiej jakości, powinien mieć:
- miąższość powyżej 5 m (2–3 m),
- wydajność potencjalną studni powyżej 10 (5) m3/h,
- przewodność powyżej 50 (25) m3/d,
- moduł zasobów regionalnych powyżej 5 m3/d/km2
- wydajność potencjalna studni nie może być mniejsza niż 5 m3/h.
5. Ściśliwość gruntu - zdolność do zmniejszania objętości pod wpływem obciążenia. Obciążany grunt zmienia
swą objętość częściowo w sposób trwały, częściowo nietrwały. Odciążanie gruntu powoduje zwiększanie
objętości gruntu (odprężenie) spowodowane zanikaniem odkształceń sprężystych
6. Klasyfikacja wód podziemnych wg. genezy
• wody infiltracyjne - wody podziemne powstałe w wyniku infiltracji wód atmosferycznych i powierzchniowych
do ośrodka skalnego;
• wody juwenilne – wody pojawiające się w skorupie ziemskiej lub na jej powierzchni po raz pierwszy, mogą
powstać podczas dyferencjacji magmy (roztwory hydrotermalne);
• wody reliktowe - wody znajdujące się poza strefą aktywnej wymiany i nie biorące udziału we współczesnym
globalnym obiegu; są to wody uwięzione w skałach, powstałe w dawnych epokach geologicznych, izolowane od
wpływu czynników zewnętrznych (wody reliktowe sedymentacyjne i wody reliktowe paleoinfiltracyjne);
• wody metamorficzne – wody niezwiązane ze współczesnym obiegiem wody w przyrodzie; mogą powstawać
w trakcie metamorfizmu termicznego minerałów nietrwałych w wyższych temperaturach.
7. Drenaż wód podziemnych - Wypływ wód podziemnych z poziomu wodonośnego wskutek procesów
naturalnych lub wywołanych sztucznie.Formy drenażu:
- naturalne;
- sztuczne.
8. Prawo Darcy’ego – liniowe prawo filtracji
𝑄 = 𝐾 ∙ 𝐼 ∙ 𝐹
Q – natężenie przepływu [m
3
/s]
I – spadek hydrauliczny, bezwymiarowy
F - przekrój
K – współczynnik filtracji [m/s]Liczne doświadczenia wykazały, że prawo Darcy’ego nie jest uniwersalne, jego
stosowalność jest ograniczona do pewnego zakresu rozmiarów porów oraz zakresu prędkości filtracji. Liniowe
prawo Darcy’ego jest ograniczone krytyczną prędkością, przy której ruch laminarny przechodzi w turbulentny
(fluacja).
Prędkość krytyczna jest wprost proporcjonalna do współczynnika lepkości oraz bezwymiarowego
współczynnika (Re – liczna Reynolds’a) i odwrotnie proporcjonalna do promienia przewodu.
9. Charakterystyka szkieletu mineralnego:
• Ziarna - okruchy kryształów i skał o rozmiarach 0,05-40 mm.
• Cząstki - okruchy kryształów i skał o rozmiarach poniżej 0,05 mm.
• Agregaty - duże elementy mikrostrukturalne skał ilastych zbudowane z połączonych ziaren, cząstek,
mikroagregatów oraz/lub substancji organicznej o rozmiarach od kilku do dziesiątków, setek mikrometrów;
nietrwałe w zawiesinie lub pod wpływem mechanicznego działania.
• Mikroagregaty - zespoły cząstek ilastych lub ilasto-piaszczysto-pylastych o rozmiarach od części do
kilkudziesięciu mikrometrów; trwałe: w zetknięciu z wodą, w zawiesinie przy braku dyspergenta i zewnętrznych
oddziaływań mechanicznych.
• Cząstki ilaste - najmniejsze elementy strukturalne zbudowane z mikrokryształów minerałów ilastych, odporne
na oddziaływanie mechaniczne i fizykochemiczne.
10. Działalność wód infiltrujących i podziemnych
W wyniku chemicznego i mechanicznego oddziaływania strumienia wód gruntowych na szkielet gruntowy
zachodzą:
- zmiany substancjonalne (chemiczne) - przeważają w gruntach o krystalizacyjnych wiązaniach strukturalnych
oraz gruntach spoistych zasolonych (wysoka mineralizacja wód porowych),
- strukturalno-teksturalne, zmiany objętościowo-postaciowe (mechaniczne) o charakterze ścięciowym występują
w gruntach sypkich oraz spoistych.Charakter tych zmian, intensywność ich rozwoju są funkcją różnorodnych
czynników geologiczno-środowiskowych, które ogólnie można podzielić na:
• wewnętrzne - tekstura i struktura gruntów, charakter, kierunek i dynamika ruchu wody w ośrodku;
• zewnętrzne - budowa masywu, stopień pokrycia i rodzaj szaty roślinnej, rzeźba terenu, charakter jego
zagospodarowania i warunki klimatyczne.
Chemiczne oddziaływanie wód gruntowych na ośrodek gruntowy przejawia się w:
• rozpuszczaniu soli,
• zmniejszaniu koncentracji roztworów porowych (demineralizacja),
• wymianie jonowej pomiędzy wodą gruntową a kompleksem sorpcyjnym gruntu.
TEST B
1. wody reliktowe - wody znajdujące się poza strefą aktywnej wymiany i nie biorące udziału we współczesnym
globalnym obiegu; są to wody uwięzione w skałach, powstałe w dawnych epokach geologicznych, izolowane od
wpływu czynników zewnętrznych (wody reliktowe sedymentacyjne i wody reliktowe paleoinfiltracyjne)
2. Twardość niewęglanowa – wywołana przez sole innych kwasów niż sole węglanowe i wodorowęglanowe
T
n
= T
0
-T
w
3. Współczynnik porowatości efektywnej wyraża stosunek objętości porów biorących udział w procesie filtracji
do objętości całej skały.
𝑛
𝑒
=
𝑉
𝑒
𝑉
4. Frakcja
• zbiór wszystkich ziaren (cząstek) gruntu nieskalistego o średnicach znajdujących się w określonym zakresie
wielkości
• zbiór ziaren i cząstek o zbliżonych do siebie wymiarach
5. Sufozja - proces polegający na przemieszczeniu lub wyniesieniu poza obręb gruntu drobniejszych cząstek lub
ziaren szkieletu mineralnego gruntu pod wpływem przepływającej wody.
6. Klasyfikacja Sulina
Stosowana do określania typów wód silnie zmineralizowanych, zwłaszcza towarzyszących złożom
węglowodorów.Wskaźniki hydrogeochemiczne, decydujące o typie wody:
• rNa
+
/rCl;
• r(Na
+
–Cl
–
)/rSO
4
2–
;
• r(Cl
–
– Na
+
)/rMg
2+
.
Ze względu na skład chemiczny oraz stopień metamorfizmu:
a) typ wodorowęglanowo-sodowy (HCO
3
-
- Na
+
) obejmujący górną strefę basenu zbiornikowego o intensywnej
wymianie wód i niekorzystnych warunkach dla zachowania się ropy naftowej i gazu ziemnego:
b) typ siarczanowo-sodowy (SO
4
2-
- Na
+
): Są to stosunkowo młode i niezbyt głębokie wody pochodzenia
infiltracyjnego. Występują w strefie przejściowej, tj. pomiędzy strefą o intensywnej wymianie wód, a strefą
dolną o utrudnionejwymianie wód.
c) typ chlorkowo-magnezowy (Cl
-
- Mg
2+
),
d) typ chlorkowo-wapniowy (Cl
-
- Ca
2+
):obejmują strefę dolną najbardziej odizolowaną od wpływu wód
infiltracyjnych; stare wody reliktowe, sedymentacyjne, o bardzo wysokiej mineralizacji; zwykle zawierają one
jod, brom, bar, bor związane się ze złożami ropy naftowej.
7. Mineralizacja wody – suma substancji mineralnych rozpuszczonych w wodzie (wyznaczana na podstawie
bilansu jonowego wody).
PODZIAŁ WÓD ZE WZGLĘDU NA MINERALIZACJĘ:
Wody
Mineralizacja
Słodkie
< 1 g/
𝑑𝑚
3
Półsłodkie
1-3 g/
𝑑𝑚
3
Słonawe
3-10 g/
𝑑𝑚
3
Słone
10-35 g/
𝑑𝑚
3
Solanki
>35 g/
𝑑𝑚
3
Wody
Mineralizacja
Ultra słodkie
<0,1 g/
𝑑𝑚
3
Słodkie
0,1-0,5 g/
𝑑𝑚
3
Akratopegowe
0,5-01 g/
𝑑𝑚
3
Mineralne
>1,0 g/
𝑑𝑚
3
8. Prędkość filtracji
To prędkość przepływu wody podziemnej w ośrodku nasyconym; natężenie strumienia filtracji przypadające na
jednostkowy przekrój prostopadły ośrodka porowatego (skały) do strumienia wody:
𝑣 =
𝑄
𝐹
gdzie:
v - prędkość filtracji [m/s],
Q - natężenie przepływu [m
3
/s],
F - pole powierzchni przekroju poprzecznego skaty [m
2
]
Rzeczywista średnia prędkość przepływu wody w porach - zależy od porowatości:
𝑣
𝑟
=
𝑣
𝑛
𝑒
gdzie:
n
e
- porowatość efektywna w ułamku jedności.
9. Woda fizycznie związana jest utrzymywana na powierzchni cząstek gruntowych dzięki działaniu sił
przyciągania międzycząsteczkowego. W zależności od intensywności wiązania wody przez powierzchnię cząstki
gruntowej:
• woda higroskopijna tworzy powłokę trwale związaną z powierzchnią cząstki gruntu na skutek przyciągania
molekuł wodnych;
• woda błonkowata i osmotyczna związana słabiej z powierzchnią cząstki, przemieszcza się z cząstki na cząstkę
szkieletu gruntowego.
10. Wysadziny – podnoszenie się stropu warstwy przypowierzchniowej gruntów wrażliwych na przemarzanie.
- Grunty wysadzinowe -grunty pylaste, gliniaste - głównie o konsystencji plastycznej,
- Grunty niewysadzinowe - grunty niespoiste.
Tworzenie się wysadzin przejawia się podnoszeniem nawierzchni drogowych, kolejowych, o kilka do
kilkudziesięciu centymetrów. W okresach odmarzania podłoża gruntowego następują duże i nierównomierne
osiadania nawierzchni lub przełomy.
TEST C
1. Genetyczny podział porowatości
- porowatość pierwotna
- porowatość wtórna
2. Ruch laminarny (warstwowy lub filtracja) – cząstki poruszają się równolegle
3. Poziomy wodonośne górskiej prowincji hydrogeologicznej zwykłych wód podziemnych - region karpacki:
Powierzchnia około 20 tys. km2, ma charakter deficytowy. Składa się z dwóch subregionów rozdzielonych
cokołem pienińskim:
1. Karpat wewnętrznych:
• rejon tatrzański (struktura alimentacyjna);
• basen podhalański osady eoceńsko-triasowe (wody pitne – część S);
2. Karpat zewnętrznych:
• kompleks mioceńsko-czwartorzędowy – Kotlina Orawsko-Nowotarskiej;
• poziom czwartorzędowy - Kotlina Nowosądecka, doliny rzeczne;
• spękane utwory fliszu karpackiego.
4. Kapilarność jest wynikiem działania dwu zjawisk:
• przyczepności (adhezji) wody do ścianek rurki,
• napięcia powierzchniowego wody.
Kapilarność gleby - zdolność kapilarnego podnoszenia wody w glebie ponad zwierciadło wody podziemnej.
5. Wskaźnik krzywizny:
𝐶 =
𝑑
30
2
𝑑
10
∙ 𝑑
60
Podział gruntów – wskaźnik krzywizny C: wg PN-EN ISO 14688-2:2006:
• wielofrakcyjne > 15
• kilkufrakcyjne 6 ÷ 15
• jednofrakcyjne < 6
• źle uziarnione przeważnie wysoki
6. Wody złożowe - wody podziemne towarzyszące złożom surowców mineralnych.
• woda nadzłożowa – woda podziemna występująca w ośrodku skalnym budującym
nadkład złoża surowca mineralnego,
• woda śródzłożowa - woda podziemna występująca w ośrodku skalnym budującym złoże surowca
mineralnego,
• woda podzłożowa - woda podziemna występująca w ośrodku skalnym podścielającym złoże surowca
mineralnego.
7. Lepkość – tarcie wewnętrzne charakteryzuje opór przeciw płynięciu pod działaniem sił zewnętrznych.
Współczynnik lepkości dynamicznej - miara tarcia wewnętrznego cząstek cieczy podczas przepływu przez
ośrodek porowaty.
Wartość współczynnika zależy od:
- temperatury;
- mineralizacji.
8. Współczynnik gęstości szczelin - stosunek łącznej długości szczelin na wybranej powierzchni skały do
wielkości tej powierzchni.
Współczynnik szczelinowatości - stosunek sumarycznej powierzchni szczelin do rozpatrywanej powierzchni
skały.
9. Warstwa podwójna jonowa jest to warstwa jonów utwierdzonych: na powierzchni cząstki i warstwa
dyfuzyjna z adsorbowanych jonów.
Grubość warstwy podwójnej i warstwy wody związanej zależy od:
• składu chemicznego cząstki stałej
• wartościowości adsorbowanych jonów.
10. Przemarzanie gruntu - zamarzanie wody w gruncie zachodzi w sposób naturalny w okresach dłuższego
spadku temperatury poniżej 0°C, lub w sztuczny - podczas zabiegu mrożenia gruntów. Głębokość i prędkość
przemarzania zależą od:
-temperatury powietrza,
-czasu trwania,
-osłony terenu,
-struktury i tekstury gruntu,
-składu granulometrycznego gruntu.