Гидрогеология (стр. 1 )

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Проректор по учебной работе

___________

__________ _____________ 2011г.

ГИДРОГЕОЛОГИЯ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 021000.62

«География»

очной формы обучения

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Автор работы _______

«______»___________2011 г.

Рассмотрено на заседании кафедры физической географии и экологии от г. протокол

Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем _________стр.

Зав. кафедрой ________

«______»___________ 2011г.

Рассмотрено на заседании УМК эколого-географического факультета от _________2011г. протокол №_______.

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК _______

«______»_____________2011г.

«СОГЛАСОВАНО»:

Зав. методическим отделом УМУ______

«______»_____________2011 г.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра физической географии и экологии

ГИДРОГЕОЛОГИЯ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 021000.62

«География»,

профиль «Физическая география и ландшафтоведение»

очной формы обучения

Тюменский государственный университет

2011

Гидрогеология Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021000.62 «География», профиль «Физическая география и ландшафтоведение» очной формы обучения. Тюмень, 2011, ___ стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Гидрогеология [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. umk3.utmn. ru., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой физической географии и экологии. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

© Тюменский государственный университет, 2011.

© , 2011.

1.  Пояснительная записка

1.1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины - дать студентам общее представление о подземных водах.

Задачи дисциплины - ознакомить студентов с основными понятиями науки о подземных водах, законами их движения, формированием их химического состава, методами полевых и лабораторных гидрогеологических исследований, принципами разработки гидрогеологических прогнозов и организации мониторинга, комплексом мероприятий по рациональному использованию подземных вод и защите их от загрязнения и истощения.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Для ее освоения студентам необходимы предшествующие знания по таким дисциплинам, как «Гидрология», «Геология», «Гидрохимия», «Гидрофизика», «Климатология и метеорология», «Математика». Дисциплина «Гидрогеология» в учебном плане направления бакалавриата «География» относится к блоку «Дисциплины по выбору» профиля «Физическая география и ландшафтоведение».

1.3. Компетенции выпускника ООП бакалавриата

Она призвана сформировать у студентов следующие общекультурные, общенаучные и профессиональные компетенции:

ПК-3 – наличие профессионально профилированных знаний и практических навыков в области фундаментальных разделов общей геологии и способностью их использовать в области общей и физической географии;

ПК-7 – владение знаниями общих и теоретических основ физической географии и ландшафтов России, материков и океанов.

В результате освоения содержанием дисциплины «Гидрогеология» студенты должны:

- знать состав и строение подземной гидросферы; свойства и происхождение подземных вод; особенности взаимодействия подземных вод с горными породами, поверхностными водами и атмосферой; гидрогеологическое районирование территории России; виды антропогенного воздействия на подземные воды, основные источники их загрязнения и состав загрязняющих веществ; причины истощения запасов подземных вод; группы мероприятий, направленные на рациональное использование, охрану и управление режимом подземной гидросферы;

- уметь составлять и читать гидрогеологические разрезы, карты гидроизогипс и гидроизопьез, рассчитывать характеристики подземного стока реки и водоносного горизонта;

- владеть основными понятиями и терминами данной науки.

2.  Структура и трудоемкость дисциплины.

Семестр 7. Форма промежуточной аттестации - экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

3.  Тематический план.

Таблица 1.

Тематический план

п/№	Тема	Недели семестра	Лекции, час.	Практические занятия, час.	Самостоятельная работа, час	Из них в интерактивных формах, час.	Итого часов по теме	Итого количество баллов
	Модуль 1
1.	Введение	1	2				2	0 - 2
2.	Состав и строение подземной гидросферы	2-6	10	4	30	14	44	0-16
	Всего	6	12	4	30	14	46	0-18
	Модуль 2
1.	Динамика и режим подземных вод	7-8	4	12	20	12	36	0-34
2.	Основные типы подземных вод	9-10	4		10	4	14	0-4
3.	Гидрогеологическое районирование	11	2	2	10	4	14	0-8
	Всего	5	10	14	40	20	64	0-46
	Модуль 3
1.	Использование подземных вод	12-13	4	6	12	6	18	0-22
2.	Охрана подземных вод	14-16	6		12	4	16	0-4
3.	Методы гидрогеологических исследований	17-18	4	12	14	12	36	0-10
	Всего	7	14	18	38	22	70	0-36
	Итого	18	36	36	108	56	180	0-100
	Из них в интерактивной форме		12	12	32	56

Таблица 2.

Виды и формы отдельных оценочных средств в период текущего контроля

№ темы	Устный опрос	Письменные работы	Технические формы контроля	Информационные системы и технологии	Итого количество баллов
номенклатура	собеседование	коллоквиум	практическая работа	контрольная работа	тест	реферат	эссе	программы компьютерногтестирования	комплексные ситуационные задания	электронные практикумы	Составление электр. карт
Модуль 1
1.Введение		0-2											0 - 2
2.Состав и строение подземной гидросферы	0-1	0-2		0-2	0-2		0-2	0-1	0-2	0-2	0-2		0-16
Всего	0-1	0-4		0-2	0-2		0-2	0-1	0-2	0-2	0-2		0-18
Модуль 2
1.Динамика и режим подземных вод		0-2		0-12	0-12		0-2		0-2	0-2	0-2		0-34
2.Основные типы подземных вод		0-2					0-2						0-4
3.Гидрогеологическое районирование	0-1			0-2		0-1	0-2					0-2	0-8
Всего	0-1	0-4		0-14	0-12	0-1	0-6		0-2	0-2	0-2	0-2	0-46
Модуль 3
1.Использование подземных вод		0-2		0-6	0-6		0-2		0-2	0-2	0-2		0-22
2.Охрана подземных вод		0-2					0-2						0-4
3.Методы гидрогеологических исследований			0-2	0-2	0-2		0-2		0-2				0-10
Всего		0-4	0-2	0-8	0-8		0-6		0-4	0-2	0-2		0-36
Итого	0-2	0-12	0-2	0-24	0-22	0-1	0-14	0-1	0-8	0-6	0-6	0-2	0-100

Таблица 3.

Планирование самостоятельной работы студентов

№	Модули и темы	Виды СРС	Неделя семестра	Объем часов	Кол-во баллов
обязательные	дополнительные
Модуль 1
1.	Состав и строение подземной гидросферы	реферат контрольная работа	Компьютерное тестирование, эссе	2-6	30	0-7
	Всего по модулю 1:	5 30	0-7
Модуль 2
1.	Динамика и режим подземных вод	Реферат, контрольные работы	Компьютерное тестирование	7-8	20	0-16
2.	Основные типы подземных вод	реферат		9-10	10	0-2
3.	Гидрогеологическое районирование	Реферат, тест		11	10	0-3
	Всего по модулю 2:	40	0-21
Модуль 3
1	Использование подземных вод	Реферат, контрольные работы	Компьютерное тестирование	12-13	12	0-10
2	Охрана подземных вод	реферат		14-16	12	0-2
3	Методы гидрогеологических исследований	Реферат, контрольная работа	Компьютерное тестирование	17-18	14	0-6
	Всего по модулю 3:	38	0-18
	ИТОГО:	108	0-46

4.  Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
М1 Т2	М2 Т1	М2 Т2	М2 Т3	М3 Т1	М3 Т2	М3 Т3
1.	Экология человека					+	+
2.	Радиационная экология	+		+
3.	Палеогеография	+
4.	Основы географического прогноза и оценки воздействия на окружающую среду	+	+	+		+	+	+

5.  Содержание дисциплины.

МОДУЛЬ 1.

1. ВВЕДЕНИЕ.

Предмет и задачи, основные разделы гидрогеологии. Связь с другими науками, методы исследований. Этапы развития гидрогеологии. Развитие и состояние гидрогеологии в Тюменской области.

2. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОСФЕРЫ.

Границы подземной гидросферы. Гидрогеологический разрез земной коры. Гидрофизические зоны и их характеристика. Подземная ветвь общего круговорота воды на Земле. Гидрогеологический и геологический циклы подземной ветви круговорота воды. Возобновляемость подземных вод. Теории происхождения подземных вод: инфильтрационная, конденсационная, седиментационная, ювенильная. Техногенные подземные воды. Водно-коллекторские свойства горных пород: скважность (пористость, трещиноватость), гравитационная ёмкость, проницаемость, водоотдача, естественная влажность. Виды воды в горных породах: свободная гравитационная, физически-связанная, капиллярная, химически-связанная, надкритическая. Свойства и условия движения различных видов воды. Понятие об основных элементах гидрогеологического разреза: водоносные и водоупорные породы, водоносный слой, горизонт, комплекс. Минерализация подземных вод. Химический состав подземных вод и основные группы компонентов: макрокомпоненты, микрокомпоненты, растворенные газы, органические вещества, коллоиды, микроорганизмы. Факторы, геохимические обстановки, процессы формирования химического состава подземных вод. Зональность грунтовых вод, Гидродинамическая, гидрогеохимическая, газовая зональность артезианских бассейнов. Гидрогеохимические инверсии.

МОДУЛЬ 2.

1. ДИНАМИКА И РЕЖИМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

Понятие об инфильтрации и фильтрации. Скорость фильтрации. Установившаяся и неустановившаяся фильтрация подземных вод. Ламинарное и турбулентное движение подземных вод. Геофильтрационный поток и его элементы. Гидродинамическая сетка потока. Типы потоков по структуре и режиму. Основной закон фильтрации (закон Дарси). Верхний и нижний пределы применимости закона фильтрации. Понятие о режиме и балансе подземных вод. Основные режимообразующие факторы. Виды и типы режима подземных вод. Уровенный режим подземных вод г. Тюмени. Прогноз режима грунтовых вод. Балансовое уравнение грунтовых вод. Подземный сток: понятие, основные количественные характеристики. Факторы, условия формирования и распределения величин подземного стока. Расчленение гидрографа стока реки методом . Соотношение поверхностного и подземного водосборного бассейнов реки. Оценка подземного стока. Теплоперенос с подземными водами. Геотермические зоны и их характеристика. Геотемпературное поле Земли.

2. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

Воды зоны аэрации: почвенные воды и верховодка, особенности влагопереноса в ненасыщенной зоне. Грунтовые воды: понятие, основные признаки, условия залегания, питания и разгрузки, источники взаимодействия с поверхностными водами. Трещинные подземные воды: типы природных скоплений трещинных вод, условия питания, движения и разгрузки, формирование химического состава. Карстовые (трещинно-карстовые) подземные воды: понятие, фильтрацион-ная неоднородность сред карстового потока, условия её формирования, особенности питания, движения и разгрузки, формирование химического состава, районы распространения. Артезианские воды: понятие, отличительные особенности, области питания и очаги разгрузки, движение. Типы водонапорных систем. Подземные воды криолитозоны.

3. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ.

Понятие и принципы гидрогеологического районирования. Анали-тическое и синтетическое направления в районировании. Типы гидрогео-логических районов: гидрогеологические массивы, артезианские бассейны, горно-складчатые области. Гидрогеологическое районирование территории России.

МОДУЛЬ 3.

1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД.

Подземные воды как полезное «ископаемое». Основные виды подземных вод по направлению их использования. Пресные питьевые подземные воды: запасы и основные требования к качеству воды. Подземные воды промышленного назначения: понятие, районы распространения, условия добычи. Минеральные лечебные воды: понятие, классификации по температуре, условиям формирования и ионному составу. Термальные подземные воды: классификация по температуре и целесообразности использования, районы проявления. Гейзер – проявление термальных вод на поверхности земли. Классификация запасов и ресурсов подземных вод. Общие принципы разведки и оценки запасов подземных вод.