Графическое изображение химического состава подземных вод
Существует несколько способов графического изображения подземных вод: диаграммы-круги, диаграммы-прямоугольники и треугольники, графики-квадраты и др.
В гидрогеологической практике наиболее часто употребляют прямоугольники солевого состава и график-квадрат Н.И. Толстихина. Кроме того, для наглядного изображения химического состава вод используются формулы.
Формула М.Г. Курлова позволяет графически показать состав воды в виде псевдодроби, в числителе которой указывают содержание анионов, в знаменателе — содержание катионов в %-эквивалентной форме в убывающем порядке. При содержании ионов менее 5%-экв их не указывают. Слева от дроби записывают минерализацию в г/дм3. Перед минерализацией пишут по убыванию содержание специфичных для данного анализа элементов, например газообразные, микрокомпоненты в мг/дм3. Справа от дроби записывают значение pH и температуру воды в °С:
График-квадрат Н.И. Толстихина (рисунок ниже). При построении этого графика содержание анионов и содержание катионов в мг-экв/дм3 принято за 100%. Химический состав вод можно изображать одной точкой на графике. Квадрат делится на 100 мелких квадратов — по 10%-экв, и каждому из них присвоен номер. На верхней стороне нанесены суммарное содержание Са2+ + Mg2+, на нижней Na+ + К+, на боковых Сl - + SO42- и НСO3- + СО32- и направление стрелками.
График-квадрат Н.И. Толстихина
Концентрации каждой пары меняются на противоположных сторонах в обратных направлениях. Для нанесения на квадрат состава какой-либо воды достаточно знать в качестве абсциссы %-экв Са2+ + Mg2+ или Na++ К+ и в качестве ординаты — %-экв одной из групп анионов.
Сходные по составу, а часто и по генезису воды располагаются при нанесении на данный квадрат близко друг к другу, образуя соответственные группы. Например, для пресной воды на этот график наносится точка из таблицы ниже, Na+ + К+= 22,2 %-экв на оси абсцисс и по оси ординат Сl - + SO42- = 4,4 %-экв, и пересечение в квадрате 3; для соленых вод значения Са2+ + Mg2+ = 18,5 %-экв/дм3’, а Сl - + SO42- = 92,8 %-экв, пересечение линий и точка окажется в квадрате 99.На графике-квадрате Толстихина можно одновременно размещать различные типы вод; допустим, результаты химических анализов подземных вод различных горизонтов для сопоставления и делать вполне обоснованные выводы о стратиграфическом положении вод. Очевидно, что более минерализованные воды будут иметь большие номера.
Прямоугольники солевого состава (график Роджерса) строятся для выяснения солевого состава воды и используются для изображения результатов единичного анализа.
Прямоугольник состоит из 3 вертикальных граф (полос). В левой графе помещают катионы (%-экв), в правой — анионы. В средней полосе показывают состав и процентное содержание солей.
Катионы и анионы на графике располагаются снизу вверх в следующей последовательности: Na+ + К+, Mg2+, Са2+, Сl -, SO42-, НСO3-, СО32. Графы анионов и катионов можно заштриховать или раскрасить.
Состоит из трех прямоугольников. В крайних прямоугольниках расположены в порядке убывания химической активности соответственно анионы и катионы. Полная высота каждого из этих прямоугольников отвечает 50%-экв. В среднем прямоугольнике показаны характеристики Пальмера. Его высота соответствует 100%-экв. График Роджерса изображает состав вод в процентэквивалентной форме и позволяет быстро определять характеристики Ч. Пальмера.
График-круг Н.И. Толстихина также предназначен для изображения состава отдельных проб воды в процент-эквивалентах.
Минерализация воды обычно соответствует радиусу круга в определенном масштабе. Этот график удобен для нанесения на карту результатов анализа единичных проб вод. С его помощью можно изображать также состав растворенных и свободных газов (рисунок ниже).
График-круг Н.И. Толстихина
Метод «узоров», предложенный Стиффом, заключается в том, что главные ионы (в миллиграмм-эквивалентной форме) откладываются в определенном масштабе как отрезки от одной общей оси. Концы отрезков, соединенные ломаной линией, образуют «узор» (рисунок ниже).
Графики-узоры Стиффа
