ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано

Утверждаю

Руководитель ООП

по специальности 130101

декан ГРФ

проф.

Зав. кафедрой

ГиИГ

проф.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Общая гидрогеология»

(наименование по рабочему учебному плану)

Специальность: 130101 Прикладная геология

Специализация: №2 Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. ГиИГ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Общая Гидрогеология

1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины «Общая гидрогеология» - сформировать у студента современное научное миро­воззрение в области основных понятий, определений, проблем, направлений современной гид­рогеологии как науки о подземной гидросфере; дать представление о подземных водах в их сложном взаимодействии с литосферой, наземной гидросферой, атмосферой, биосферой. Изучить основные закономерности формирования и распространения подземных вод; особенности их движения; роль подземных вод в переносе растворенного ве­щества; пространственные формы существования системы вода - горная порода; современные методы изучения подземных вод; связь современной гидрогеологии с другими науками; со­временные проблемы охраны подземных вод от загрязнения и истощения.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Цель изучения дисциплины «Общая гидрогеология» достигается посредством решения ряда связанных теоретических и практических части задач, в том числе: описание основных гидрогеологических объектов - скважин, источников, колодцев; построение простейших гидрогеологических карт, схем, разрезов; составление гидрогеологического описание участка недр; выполнение элементарных расчетов водопритоков к скважинам, шурфам и траншеям.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Учебная дисциплина «Общая гидрогеология» является дисциплиной, обязательной для изучения студентами и относится к базовой (специализированной) части «Профессиональный цикл» С3.С2. Для освоения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка в объёме полной средней школы, освоение дисциплины «Общая геология» базовой части цикла С2.Б.

Дисциплина является предшествующей для освоения отдельных разделов учебных дисциплин «Динамика подземных вод», «Поиски и разведка подземных вод» и «Прикладная гидрогеохимия» базовой (специализированной) части «Профессиональный цикл» С3.С2.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

а) общекультурных:

    быть готовым обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения (ОК-1); быть готовым к категориальному видению мира, умением дифференцировать различные формы его освоения (ОК-2); использовать в своей деятельности нормативные правовые и инструктивные документы (ОК-7);

б) профессиональных, в том числе

б1) общепрофессиональных

    готовность с естественно-научных позиций оценить строение подземной гидросферы, химический, газовый состав подземных вод, генетические типы месторождений подземных вод при решении задач по рациональному недропользованию (ПК-1); готовность использовать научные законы и методы гидрогеологических исследований (ПК-2); применять основные методы, способы и средства получения, хранения и обработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-8);

б2) в области производственно-технологической деятельности

    готовность использовать теоретические знания при выполнении производственных, технологических и инженерных исследований в соответствии со специализацией (ПК-10); готовность выбирать технические средства для решения общепрофессиональных задач и осуществляет контроль за их применением (ПК-11); готовность проводить геологические наблюдения и осуществлять их документацию на объекте изучения (ПК-12); готовность осуществлять привязку своих наблюдений на местности, составлять схемы, карты, планы, разрезы гидрогеологического содержания (ПК-13);

б3) в области организационно-управленческой деятельности

    нет;

б4) в области научно-исследовательской деятельности

    готовность устанавливать взаимосвязи между фактами, явлениями, событиями и формулировать научные задачи по их обобщению (ПК-21);

б5) в области проектной деятельности

    нет;

в) по специализации №2 "Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания ":

    способность анализировать, систематизировать и интерпретировать гидрогеологическую информацию (ПСК-2.1); умение строить гидрогеологические карты (ПСК-2.3); умение оценивать гидрогеологические условия для различных видов хозяйственной деятельности (ПСК-2.4); умение проводить расчеты гидрогеологических параметров(ПСК-2.5).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

- основные закономерности формирования и распространения подземных вод;

- особенности подземной гидросферы;

- сущест­вующие методы гидрогеологических исследований;

- задачи охраны подземных вод от исто­щения и загрязнения.

Уметь:

- самостоятельно анализировать научную и публицистическую литературу по проблемам гидрогеологии;

- извлекать, анализировать и оценивать информацию;

- пользуясь навыками, полученными на лабо­раторных занятиях, выполнять описание основных гидрогеологических объектов - скважин, источников, колодцев;

- строить простейшие гидрогеологические карты, схемы, разрезы;

- составлять гидрогеологическое описание участка, изученного во время практики или по литературным данным;

- выполнять элементарные расчеты водопритоков к скважинам, шурфам, траншеям;

- проводить анализ нормативной документации (ГОСТ, СанПиН) на соответствие требованиям природоохранного законодательства.

Владеть:

- методами гидрогеологических исследований;

- навыками по оценке гидрогеологических особенностей участков работ, а именно распространение водоносных горизонтов и водоупоров, фильтрационные свойства водовмещающих пород, химический состав подземных вод, защищенность водоносных горизонтов.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 3 зачётные единицы.

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

2

Всего

98

98

Аудиторные занятия: в том числе

68

68

Лекции

34

34

Лабораторные работы (ЛР)

34

34

Самостоятельная работа: в том числе

30

28

Расчетно-графические работы

22

22

Другие виды самостоятельной работы

Изучение литературы по общей гидрогеологии, подготовка к лекциям и лабораторным работам

8

8

Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)

экзамен

экзамен

Общая трудоёмкость час

зач. ед.

98

98

3

3

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

2

3

1

Теоретические и методологические основы общей гидрогео­логии.

Тема 1. Пред­мет общей гидрогеологии. Основные теоретические разделы современной гидрогеологии: ди­намика подземных вод; гидрогеохимия; гидрогеотермия; палеогидрогеология; региональная гидрогеология. Основные прикладные направления гидрогеологии: поиски и разведка подзем­ных вод; гидрогеология месторождений полезных ископаемых; рудопоисковая гидрогеология; мелиоративная гидрогеология; нефтяная гидрогеология; охрана подземных вод.

Тема 2. Краткие сведе­ния из истории развития гидрогеологии. Системный подход при изучении гидрогеологических объектов. Классификация моделей, гидрогеологические теории и гипотезы.

2

Гидросфера и положение в ней подземных вод.

Тема 3. Гидросфера и положение в ней подземных вод. Происхождение и распро­странение воды на Земле. Уникальность свойств воды. Структура воды. Вода и жизнь. Строе­ние гидросферы. Внутренние и внешние границы гидросферы. Границы природных вод в под­земной гидросфере. Общие закономерности распределения воды в литосфере.

3

Единство природных вод Земли.

Тема 4. Единство природных вод Земли. Круговорот природных вод. Уравнение водного баланса Земли. Генетические типы подземных вод, участвующих в планетарных кру­говоротах. Климатический круговорот и его циклы - атмосферный, поверхностного стока, под­земного стока. Геологический круговорот и его циклы. Связь климатического и геологического круговоротов природных вод. Фундаментальные свойства гидросферы.

4

Общие закономерности движения подземных вод в горных породах.

Тема 5. Общие закономерности движения подземных вод в горных породах. Гор­ная порода как коллектор воды. Понятие о пустотности, трещиноватости, пористости горных пород. Геологические факторы, способствующие движению подземных вод: горное давление, тектонические напряжения, дегидратация пород; газлифт. Ламинарный и турбулентный режи­мы движения подземных вод. Водоотдача горных пород.

Тема 6. Понятие о фильтрации подземных вод. Закон Дарси и пределы его применимости. Скорость фильтрации, коэффициент фильтрации. Простейшие расчеты водопритоков.

5

Химические формы переноса вещества в подземной гидросфере.

Тема 7. Химические формы переноса вещества в системе вода-порода-живое ве­щество. Общая характеристика процессов перераспределения вещества при климатическом, геологическом и биологическом круговоротах. Источники вещества, растворенного в подзем­ных водах: атмосферные осадки, горные породы, органические вещества, вода морей и океанов, вулканизм, человеческая деятельность.

Тема 8. Краткая характеристика основных ионов, содержащих­ся в подземных водах. Газы подземной гидросферы. Методы обработки данных по химическо­му составу подземных вод. Критерии оценки качества подземных вод.

6

Пространственно-временные формы существования системы вода-порода. Режим подземных вод.

Тема 9. Пространственно-временные формы существования системы вода-порода. Коллекторы и водоупоры. Гидрогеологическая стратификация. Понятие об областях питания, движения и разгрузки подземных вод. Понятие о возрасте подземных вод.

Тема 10. Режим подземных вод. Типы зональности подземных вод. Зональ­ность подземных вод как форма пространственно-временной организации вещества в подзем­ной гидросфере.

7

Гидрогеологические классификации.

Тема 11. Гидрогеологические классификации. Принципы классификации гидрогео­логических объектов. Использование ЭВМ в классификационном анализе. Общие классифика­ции подземных вод. Примеры классификаций по условиям залегания, происхождению, типам скоплений подземных вод. Частные классификации. Примеры гидрогеохимических и гидрогео­термических классификаций. Специальные классификации.

8

Залегание и распространение воды в подземной гидросфере.

Тема 12. Залегание и распространение воды в подземной гидросфере. Подземные воды зоны аэрации: почвенные, верховодка, воды капиллярной каймы. Грунтовые воды, их особенности, распространение, горизонтальная зональность, использование. Артезианские во­ды, их особенности, виды вертикальной зональности, использование. Трещинно-жильные воды. Лавовые воды. Подземные воды карстовых областей. Подземные воды областей вечной мерз­лоты. Подземные воды дна морей и океанов. Оценка подземного стока в различных гидрогео­логических условиях.

9

Понятие о месторождениях подземных вод.

Тема 13. Месторождения подземных вод. Общие представления о место­рождениях подземных вод. Особенности подземных вод как полезного ископаемого. Месторо­ждения подземных вод, используемых для питьевого, хозяйственного, лечебного, промышлен­ного, технического, сельскохозяйственного водоснабжения. Распределение месторождений подземных вод в зависимости от гидрогеологических условий территорий.

10

Методы гидрогеологических исследований.

Тема 14. Методы гидрогеологических исследований. Общие особенности методо­логии гидрогеологических исследований. Прямые и косвенные методы. Полевые гидрогеоло­гические исследования. Опытные работы. Лабораторные исследования. Гидрогеологическое моделирование на ЭВМ.

11

Гидрогеологическая съемка как начальный этап гидрогеоло­гических исследований.

Тема 15. Гидрогеологическая съемка как начальный этап гидрогеологических исследований. Мелкомасштабные съемки и их задачи. Среднемасштабная государственная гидрогеологическая съемка и ее специфика для районов с различным геологическим строением. Крупномасштабная съемка как элемент инженерных гидрогеологических исследований при оценке перспектив территорий на различные типы подземных вод, поисках и разведке место­рождений полезных ископаемых, промышленном и жилом строительстве, мелиоративных ра­ботах. Гидрогеоэкологические съемки разных масштабов, их задачи и специфика.

12

Охрана подземных вод. Мониторинг.

Тема 16. Охрана подземных вод от загрязнения и истощения. Водные ресурсы. Ресурсы поверхностных вод. Ре­сурсы подземных вод. Экологические проблемы, связанные с оценкой ресурсов под­земных вод.

Тема 17. Мониторинг подзем­ных вод и его задачи. Общие представления. Примеры комплексного подхода к проблеме охраны и мониторинга под­земных вод отдельных регионов.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п

Наименование обеспечиваемой (последующей) дисциплины

Номера разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемой (последующей) дисциплины

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1.

Динамика подземных вод

-

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

2.

Прикладная гидрогеохимия

-

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

3.

Поиски и разведка подземных вод

-

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Лабор. работы

СРС*

Всего

час.

1.

Теоретические и методологические основы общей гидрогео­логии.

2

-

1

3

2.

Гидросфера и положение в ней подземных вод.

4

-

2

6

3.

Единство природных вод Земли.

2

-

1

3

4.

Общие закономерности движения подземных вод в горных породах.

4

6

4

14

5.

Химические формы переноса вещества в подземной гидросфере.

4

6

4

14

6.

Пространственно-временные формы существования системы вода-порода. Режим подземных вод.

4

8

6

18

7.

Гидрогеологические классификации.

2

-

1

3

8.

Залегание и распространение воды в подземной гидросфере.

4

8

6

18

9.

Понятие о месторождениях подземных вод.

2

-

1

3

10.

Методы гидрогеологических исследований.

2

2

1

5

11.

Гидрогеологическая съемка как начальный этап гидрогеоло­гических исследований.

2

4

2

8

12.

Охрана подземных вод. Мониторинг.

2

-

1

3

Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов

6. Лабораторный практикум

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименования лабораторных работ

Трудо-емкость

(час.)

1.

4,10

Обработка результатов исследований водных и физических свойств горных пород

4

2.

4

Основной закон фильтрации подземных вод. Определение коэф­фициента фильтрации лабораторными методами и по эмпириче­ским формулам. Решение простых одномерных стационарных задач фильтрации подземных вод

4

3.

5

Обработка результатов химических анализов подземных вод. Оцен­ка агрессивности воды к бетону и металлам. Оценка качества под­земных вод при использовании в различных целях

4

4.

6,8

Построение схем гидрогеологической стратификации по геологиче­ским разрезам различных регионов

4

5.

6,8

Построение и анализ карт гидроизогипс для водоносного горизонта грунтовых вод

4

6.

6,8

Построение и анализ карт пьезоизогипс. Построение гидрогеологи­ческого разреза. Написание пояснительной записки к заданиям 4-6

6

7.

5,6,8

Оценка подземного стока методом расчленения гидрографа. Оценка артезианского стока гидрохимическим методом (по уравнениям смешения подземных вод)

4

8.

11

Работа с гидрогеологическими картами м-ба 1 :200000. Характери­стика водоносных горизонтов и комплексов. Выбор участка для по­становки поисково-разведочных работ на питьевые и лечебные ми­неральные воды.

4

7. Практические занятия (семинары) Не предусмотрены учебным планом.

8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) Не предусмотрены учебным планом.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

ЛИТЕРАТУРА

Основная

Кирюхин гидрогеология: Учебник. СПГГИ, СПб, 2008, 439 с. Шварцев гидрогеология. Недра, М., 1996, 424 с. , , Павлов гидрогеология, Л: Недра, 1988, 359 с. Кирюхин гидрогеология: Учебник. СПГГИ, СПб, 2006. , , Шварцев . Недра, М., 1993, 384 с. , Потапов гидрогеология. Практикум. СПГГИ, СПб, 1993,
65с.

Дополнительная

, , Швец обработки гидрогеологической с вариантами задач (учебное пособие) М.: Высшая школа, 1981, 169 с. Геологический атлас России м-ба 1:; карты: гидрогеохимическая, гидрогеотермическая, освоения подземного пространства СПб., 1996 Зверев подземной гидросферы. М.: Наука 1999, 97 с. Карта обеспеченности России подземными водами хозяйственно-питьевого водоснабжения м-ба 1:5 ВСЕГИНГЕО, М.,1994. . Экологическая гидрогеология на рубеже веков / Экологические проблемы гидрогеологии; Восьмые Толстихинские Чтения, СПб, 1999, с. 3-7. Коротков и эволюция биосферы/ Проблемы изучения химического состава подземных вод; Шестые Толстихинские Чтения, СПб, 1997, с. 13-15. Шварцев свойства и механизмы геологической самоорганизации системы вода-порода / Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия, Томск, 2000, с. 76-81. Эколого-гидрогеологическая карта России м-ба 1:5 ВСЕГИНГЕО, 1994.

в) программное обеспечение:

не предусмотрено

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:

http://www. hge. *****

http://www. /files/geologic/geology/gsssr/

http://www. *****/ru/

http://www. *****/

http://*****/

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Специализированная аудитория для занятий со студентами; компь­ютерный класс, оснащенный компьютерами; Геологический атлас России, 1996 г; листы нового поколения государственной геологической карты м-ба 1: (гидро­геологические и эколого-геологические карты), 2000 г.; комплекты гидрогеологических карт масштабов от 1:200000 до 1:.

11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Основой изучения курса является представление о единстве природных вод; о подземной гидросфере как составной части гидросферы Земли; общих закономерностях формирования подземных вод; особенностях их движения; роли подземных вод в переносе растворенного ве­щества; пространственных формах существования системы вода-горная порода; современных методах изучения подземных вод; связи современной гидрогеологии с другими науками; со­временных проблемах охраны подземных вод от загрязнения и истощения.

Разработал:

доц. кафедры ГиИГ