557 .49 20 .04
=27.82 meq／l
• 式中，20.04为Ca2+的当量
用毫克／升、毫克当量／升及毫克当量％表示水分析结果
离子
mg／l
meq／l
meq％
阳
Na++K+ Ca2
离
Mg2+
子
总计
39.55 657.49 115.22
716.26
1.72 27.82 9.48
39.02
4.41 71.30 24.29
水文地质学水化学分析计算题
水文地质学水化学分析
• 下面用具体例子来说明水化学分析资料的整理过程。 • 某水样化学分析结果具有下列成分： • Na++K+ 39.55 mg／l • Ca 2+ 557.49 mg／1 • Mg2+ 115.22 mg／l • Cl- 29.26 mg／l • S042- 1648.50 mg／1 • HC03- 176.90 mg／l • 110℃时的千涸残余物 2700.00 mg／1 • 2 17.80 mg／1 • H2S 1.48 mg／l • 水温 41.5℃ • 流量 ５L/S
• 如以德国度表示，则总硬度为：
• H＝37.30×2.8＝104.44HО
按水的硬度分类，这种水属极硬水。
• 暂时硬度：计算水的暂时硬度时，需要考虑Ca2+和Mg2+的毫克当量总 数与HC03-毫克当量之间的两种可能关系：
• ① 如 Ca2+ 和 Mg2+ 毫 克 当 量 之 和 等 于 或 小 于 HC03- 毫 克 当 量 ， 即 当 [Ca2++Mg2+]≤［HC03-］时，则暂时硬度即等于总硬度，因为它不可能 大干总硬度；
计算其毫克当量百分数(通常将阴阳离子毫克当量总数各
作为100％来计)：
• 某阴离子的毫克当量百分数
•
该离子毫克当量／升 =×100％
阴离子毫克当量总数／ 升
• 例如，水中Cl-为0.83 meq／l，则其毫克当量百分数为：
•
0 . 83
•
38 . 05
×100％＝2.18％
• 式中，38.05为水阴离子毫克当量总量／升。
• 永久硬度：水的永久硬度为37.30-2.90=34.40meq／l或96.32 HО。
(4)用库尔洛夫式表示水分析结果，并根据库尔洛夫表示式确定水的类 型
• 地下水化学成分的库尔洛夫表示式，乃是用数学假分数的形式表示 水的化学成分，其表示方法如下：离子的含量以毫克当量百分数表示 ，主要的阴离子按渐减的顺序排列于表示式横线之上，主要的阳离子 排列于横线之下，离子含量的毫克当量百分数小于10％的在式中不表 示出来。表示式的前端，表示水的矿化度(M)及各种气体成分和特殊 成分(Br-、I-等)，单位为g／l，表示式的后端则表示水的温度(t)， 单位为摄氏度。表示式中各成分的含量一律标于该成分符号的右下角 ， 将如原C子12数0等移。至至右于上H角C0，3-等如成HC分O3，79.其7等右等下。角已有原子数时，则表示式中
• ② 如 果 Ca2+ 和 Mg2+ 毫 克 当 量 之 和 大 干 HC03- 毫 克 当 量 ， 即 [Ca2++Mg2+]>[HC03-]时，则水的暂时硬度小于总硬度，并等于以毫克 当量所表示的HC03-的含量。
• 因为，本水样分析结果属第二种关系，即[27.82+9.48]>[2.90]，所以， 水的暂时硬度小于总硬度，并等于2.90meq／l或8.12 HО。
• 用同样的方法换算其他粒子，换算结果见表
• (2)计算分析误差 • 分析误差用下式计算：
• е＝ k a ×100％ k a
• 式中∑k:阳离子总含量，meq／l； • 式中∑a:阳离子总含量，meq／l。 • 将表的分析数据代入上式，则得：
• е＝39.0238.05 ×100％＝1.26％
100.00
阴 离 子
ClS042HC03-
总计
29,26 1648.50 176.90
1854.66
0.83 34.32 2.90
38.05
2.18 90.20 7.62
100.00
• 用同样方法可以把其它离子含量换算为毫克当量／升。 换算结果见表。
•
知道了离子在水中的毫克当量数以后，则可根据下式
• 按照上述表示方法，本实例的库尔洛夫表示式为：
• • CO20.0178H2S0.0015M2.7
•
t SO940.2
Ca71.3Mg 24.3 41 .5
Ｑ５
• 根据库尔洛夫表示式确定水的类型时，只考虑毫克当量百分数含量超 过25％的离子，如果不只一种离子超过25％，则命名时将含量小的放 在前面。按此规则本实例为硫酸钙型水。
Байду номын сангаас
• 现在，对该水分析资料整理如下： • (1)换算毫克／升为毫克当量／升及毫克当量百分数 • 按照化学原理，毫克数与毫克当量数的关系如下式：
•
离子的毫克当量数=
离子的毫克数 离子的当量
• 因此，知道了水中离子的毫克数，即可由上式换算成毫克 当量数。例如，所给资料中Ca2+为：557.49mg／l，换算 为毫克当量／升，则为：
39.0238.05
• 按要求，全分析时容许分析误差不超过2％，简分析不超 过5％。上述分析误差小于2%,分析结果所得资料是可用 的。
• (3)计算水的各种硬度
• 总硬度：水的总硬度为：
• H＝[Ca2+]+[Mg2+]=27.82+9.48=37.30 meq／l
• 式中，[Ca2+]和[Mg2+]―――Ca2+、+Mg2+的含量，meq／l。