РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

Cклав проф. Колодій В. В.

Кафедра екологічної та інженерної

геології і гідрогеології

Дисциплiна: Гідрогеологія

Спецiальнiсть: 6.070700 Геохімія і мінералогія

Форма навчання: Денна

Витяг з навчального плану

Семестр

Всього

Кiлькiсть годин

Залiк

Iспит

 

 

Лекцiї

Лабораторнi

 

 

V

54

36

18

 

+

ЗМIСТ ДИСЦИПЛIНИ

 

 

Кількість годин

 

Зміст лекцій

Год

Практичні заняття

Год

Вступ. Гідрогеологія як наукова дисципліна. Історія розвитку гідрогеологічних знань.

Предмет гідрогеології та основні завдання. Основні етапи розвитку гідрогеологічних знань. Ужиткові аспекти.

1

 

 

Тема 1. Розподіл води на земній поверхні і загальний колообіг води в природі.

Вода в атмосфері, на поверхні землі і в земній корі. Поверхневий і підземний стоки. Колобіг водив природі. Гідролітосфера. Шляхи перетворення колообігу води. Ретенція. Формування гідросфери та основні теорії походження підземних вод і формування їх хімічного складу.

2

 

 

Тема 2. Водно-фізичні і колекторські властивості гірських порід.види в гірських породах.

Види пористості, проникність, вологоємність, водовіддача, капілярні властивості. Уявлення про породи-колектори і капілярні властивості. Уявлення про породи-колектори і водотривні породи. Види води в гірських породах (паровидна вода, вода у твердому стані, вільна гравітаційна і капілярна, фізично- і хімічно-зв’язана вода).

2

1. В А м3 піску, насиченому водою до повної вологоємності, знаходиться Б м3 води. Максимальна молекулярна вологоємність цього піску дорівнює В %. Скільки води одержимо шляхом водовіддачі з 3 км3 піску, якщо він насичений водою до повної вологоємності.

2. До А см3 води всипали А см3 піску. В результаті одержано сумарний об’єм Б см3 (Б<А+А). Визначити загальну пористість і коефіціент пористості.

3. густина пісковику – А г/см3, об’ємна вага – Б г/см3. Визначити загальну пористість і коефіціент пористості.

4. Результати гранулометричного аналізу піску (вага проби А г): фракція до 0,1 мм – Б г; фракція 0,1-0,25 мм – В г; фракція 0,25-0,5 мм – Г г; фракція 0,5-1,0 мм – Ґ ґ; фракція 1,0-1,25 мм – Д г; фракція 1,25-1,5 мм – Е г; фракція 1,5-2,0 мм Є г. побудувати графік (гранулометричну криву) і визначити ефективний діаметр та коефіціент однорідності піску. Визначити тип піску за класифікацією СНІП.

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

2

Тема 3. Будова підземної гідросфери.

Зональність підземної гідросфери. Гідрогеологічна стратифікація: уявлення про водоносні горизонти і водоносні комплекси, водоносні зони і поверхи. Класифікації підземних вод.

2

 

 

Тема 4. Температурний режим земної кори. Гідротермія.

Геотемпературна зональність. Геотермічний градієнт і геотермічний ступінь. Геотемпературне поле і методи його вивчення. Предмет і завдання гідрогеотермії. Класифікація підземних вод за температурою.

2

5. За даними термометрії і свердловини температури на глибинах А, Б, В, м – Г, Г, ДоС, відповідно. Обчислити величини геотермічних градієнтів і побудувати графік зміни гадієнтів з глибиною.

1

Тема 5. Основні закономірності руху підземнихвод в зоні насичення.

Лінійний закон фільтрації Дарсі і межі його застосування. Швидкість фільтрації, коефіціент фільтрації, методи їх визначення. Водопроводимість і проникність порід.

3

 

 

Тема 6. Фізичні властивості і хімічний склад підземних вод.

Будова молекули та аномальні властивості води. Фізичні властивості підземних вод (густина, прозорість, колір, запах, смак, елетропровідність, радіоактивність, температура, стисливість, в’язкість). Водневий показник і окисно-редукційний потенціал. Макро- мікрокомпоненти хімічного складу підземних вод. Газовий склад підземних вод. Органічна речовина в підземних водах.

4

 

 

Тема 7. Методи опрацювання результатів хімічних аналізів підземних вод, їх класифікація і систематизація.

Види і методи хімічних аналізів підземних вод. Форми вираження результатів аналізів. Загальна мінералізація і сухий залишок. Контроль результатів аналізів. Формула Курлова. Методи графічного вираження, зображено результами аналізів. Класифікація підземних вод за хімічним складом. Оцінка придатності підземних вод для питного водопостачання.

2

6. В результаті хімічного аналізу води, отриманої з алюваїіальних відкладів, виявлено такі вмісти макрокомпонентів, в мг/л: HCO3 - – A; SO42- - Б; Cl- – B; Ca2+ – Г; Mg2+ – Ґ при значенні рН – 7,2. Визначити кількість натрію у воді та загальну мінералізацію, перерахуватим вмісти всіх компонентів в мгекв/л та % екв форми. Написати формулу Курлова і назвати тип води за хімічним складом. Побудувати коло-діаграму Толстіхіна, трикутники Фере, прямокутники Роджерса, графік Шоллера.

7. В результаті аналізу води отримано такі результати, в мгекв/л: HCO3 - – A; SO42- - Б; Cl- – B; Ca2+ – Г; Mg2+ – Г; NH4+ - Е; NO2- - Є; NO3- – Ж; Fe3+ – 3; рН – 7,4. Написати формулу Курлова, дати назву води за хімічним складом. Оцінити придатність води до питного водопостачання.

4

Тема 8. Формування хімічного складу підземних вод.

Основні генетичні типи підземних вод. Геохімічні обстановки формування хімічного складу вод. Фактори і основні процеси формування хімічного складу підземних вод. Критерії встановлення генетичних типів вод.

2

 

 

Тема 9. Підземні води за умовами залягання. Верховодка і грунтові води.

Верховодка: умови залягання, поширення, режим, хімічний склад. Грунтові води: умови залягання (потік і басейн грунтових вод), режим, хімічний склад, області живлення і розвантаження, зв’язок з поверхневими водами. Карти гідроізогіпс. Зональність грунтових вод і типи за умовами залягання.

2

 

 

Тема 10. Артезіанські (напірні води).

Умови залягання напірних вод. Артезіанські басейни, схили і суббасейни. Карти гідроізоп’єз. Режим і баланс підземних вод. Особливості режиму напірних вод.

2

 

 

Тема 11. Підземні води тріщинуватих, закарстованих порід та кріолітозони.

Водоносність тріщинуватих і закарстованих порід. Особливості руху, хімічного складу і використання тріщинних і карстових порід. Підземні води кріолітозони. Кріогенні явища.

1

 

 

Тема 12. Мінеральні, термальні і промислові води, їх практичне використання.

Мінеральні лікувальні води, їх класифікація і використання. Поширення і використання мінеральних вод в України. Особливості поширення промислових і термальних вод, їх значення і перспективи використання. Геолого-економічна оцінка родовищ промислових і термальних вод.

3

 

 

Тема 13. Природні водонапірні басейни і гідродинамічні системи.

Уявлення про водонапірні басейни, гідродинамічні системи. Співідношення басейнів і систем різних типів в часі і просторі. Гідрогеологічний цикл і гідрогеологічні етапи. Предмет і основні завдання палеогідрогеології. Гідродинамічна і гідрогеохімічна зональність підземних вод.

2

8. Користуючись топоосновою і даними про глибину залягання грунтових і напірних вод, побудувати карту гідроізогіпс і гідроізоп’єз; визначити і показати стрілками напрями руху грунтових і напірних вод; з’ясувати характер взаємозв’язку напірних, грунтових і поверхневих вод; побудувати гідрогеологічний розріз.

4

Тема 14. Рух потоків підземних вод в природніх умовах.

Витрата грунтового (ненапірного) потоку в умовах горизонтального і похилого залягання шарів. Витрата грунтового потоку в неоднорідному водоносному горизонті. Методи побудови кривої депресії. Витрата напірного потоку. Методи визначення коефіцієнту фільтрації.

2

9. Визначити витрату грунтового потоку шириною А м, спрямованого до ріки. Позначка рвіня води в річці – Б м. водоносний горизонт складений дрібнозернистим піском, коефіцієнт фільтрації якого В м/добу. Свердловина 1, пробурена на відстані Г м від ріки, зустріла рівень грунтових вод на позначці Г м, водотривкі породи – на позначці Д м. Свердловина 2, пробурена на рівні ріки, зустріла водотрив на тій же позначці Д м. побудувати криву депресії між свердловинами 1 і 2 задопомог як мінімум двох проміжних пунктів.

2

Тема 15. Водозабори і методи підрахунку водоприпливів до досконалих водозабірних споруд.

Водозабори вертикальні і горизонтальні, досконалі і недосконалі. Приплив до досконалої горизонтальної канави.

2

10. Порахувати приплив води в свердловину, пробурену в алювіальних різнозернистих аісках (коефіцієнт фільтрації А м/добу, потужність Б м)призниженні рівня грунтових вод в ній на В м. діаметр свердловини Г мм.

11. Дренажна канава довжиною А м проведена в водоносних пісках потужністю Б м і доведена до водотривкого шару. Коефіцієнт фільтрації піску В м/добу. Визначити приплив води до канави при висоті шару води в ній Г м. Радіус впливу Г м.

1

 

 

 

 

 

 

1

Тема 16. Основні види гідрогеологічних робіт і досліджень. Родовища, запаси і ресурси підземних вод.

Стадії і види гідрогеологічних робіт. Родовища, запаси і ресурси підземних вод. Балансові і забалансові запаси. Промислові категорії запасів підземних вод. Гідрогеологічне знімання. Дослідно-фільтраційні роботи.

2

 

 

Завдання для самостійної роботи

  1. Основні принципи гідрогеологічного районування. Гідрогеологічне районування україни і коротка характеристика гідрогеологічних районів.
  2. Основні проблеми і шляхи подальшого розвитку гідрогеології. Сучасний стан гідросфери і раціональне використання водних ресурсів Землі.
  3. Підземні води нафтових і газових родовищ.

Л i т е р а т у р а

  1. Климентов П.П., Богданов Г.Я. Общая гидрогеология. Недра, 1977.
  2. Рудаков Ф.А., Попов О.Є. Гiдрогеологiя. К.: Вища школа, 1975.
  3. Богомолов Г.В. Гидрогеология с основами инженерной геологии. М.: Высшая школа, 1962.
  4. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М.: Изд-во МГУ, 1982. – 248 с.
  5. Фролов А.Ф., Коротких И.В. Инженерная геология. М.: Недра, 1983. – 325 с.
  6. Справочник по инженерной геологии. Отв. ред. М.: Недра, 1981. – 324 с.