Программа курса (syllabus)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Казахский национальный ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ технический университет им.

Институт геологии и нефтегазового дела им. К.Турысова

Кафедра Геофизики

Утверждаю

Директор института

_________ Е. Бесимбаев

«____»__________2015 г.

ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS)

по дисциплине: Инженерная геофизика

Специальность: 6D070600 –

«Геология и разведка месторождений полезных ископаемых»

Форма обучения: очная

Всего 2 кредита

Курс 1

Семестр 1

Лекций 1 кредит

Лабораторные работы 1 кредит

Алматы 2015

Программа курса составлена д. г.-м. н., профессором А. Нурмагамбетовым на основании Госстандарта специальности 6D070600 – «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых»

Рассмотрена на заседании кафедры «Геофизика»

«____»_______________2015 г. Протокол № ________

Зав. кафедрой_________________Е. Ахметов

Одобрена методическим Советом института

«_____»________2015 г. Протокол №____

Председатель________________________

Сведения о преподавателе:

д. г.-м. н., профессор – выпускник 1967 г. КазПТИ (геофизика), общий научно-педагогический стаж – 45 лет, стаж работы в КазНТУ – 15 лет. Учебное пособие по данной дисциплине имеется.

Офис: кафедра «Геофизика»

Адрес: 050013, г. Алматы, Сатпаева 22, ГУК 516

Тел/Факс: [phone]

Е-mail: *****@***ru

Цель изучения дисциплины

Целью изучения дисциплины «Инженерная геофизика» - формирование у докторантов представлений о комплексе научно-обоснованных, технологических, организационных мероприятий, направленных на использование инженерно-геофизических исследований для изучения верхней части разреза при строительстве и эксплуатации промышленно-гражданских, инженерных и других особо-ответственных сооружений.

Задача изучения дисциплины

В результате изучения курса дисциплины «Инженерная геофизика» докторант должен :

- знать – классификацию, состав, источники техногенного воздействия при строительстве объектов нефтегазовой отрасли, критерии выбора проектных решений, обеспечивающих минимизацию или предотвращение техногенного воздействия при сооружении и эксплуатации объектов нефтегазовой отрасли на компоненты окружающей среды, основы современных технологий и технические средства, обеспечивающие повышение надежности объектов нефтегазового сектора с позиций природоохранных требований, технологии восстановления и оптимизации состояния компонентов природной среды, нарушенных при строительстве объектов нефтегазовой отрасли;

- уметь – прогнозировать и оценивать последствия техногенного воздействия при сооружении и эксплуатации объектов нефтегазовой отрасли, разрабатывать мероприятия, направленные на повышение экологической надежности нефтегазовых объектов, выполнять расчеты по загрязнению компонентов природной среды при возведении нефтегазовых объектов, производить эколого-экономическую оценку эффективности выбранных способов минимизации техногенного воздействия нефтегазовых объектов, анализировать современные технологические решения повышения экологической безопасности объектов.

Пререквизиты: должен усвоить дисциплины «Нефтегазоносные области Казахстана», «Экология», «Охрана окружающей среды на нефтегазовых объектах»

Постреквизиты: «Ресурсосберегающие технологии транспорта нефти и газа», «Проектирование морских трубопроводов», «Управление нефтегазовыми проектами», выполнение научно-исследовательской и докторской диссертации

2. Система оценки уровня знаний докторантов

1-таблица

Распределение рейтинговых систем контроля

Вариант №	Вид итогового контроля	Виды контроля	%
1.	Экзамен	Итоговый контроль Рубежный контроль Текущий контроль	100 100 100

2-таблица

Календарный график сдачи всех видов контроля

по дисциплине «Экология транспорта и хранения нефти и газа »

Недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Недельное количество контролей	1	1	1	1	1	1	1	2	1	1	1	1	1	2	1
Виды контроля	ПЗ	ПЗ	СР	ПЗ	СР	ПЗ	СР	ПЗ+РК	СР	ПЗ	СР	ПЗ	СР	ПЗ	РК
Виды контроля: СР - самостоятельная работа, ПЗ - практическое занятие, Р – реферат, РК – рубежный контроль

Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 3).

3-таблица

Оценка знаний докторантов

Оценка	Буквенный эквивалент	Рейтинговый балл (в процентах %)	В баллах
Отлично	А А-	95-100 90-94	4 3,67
Хорошо	В+ В В-	85-89 80-84 75-79	3,33 3,0 2,67
Удовлетворительно	С+ С С- D+ D	70-74 65-69 60-6 55-59 50-54	2,33 2,0 1,67 1,33 1,0
Неудовлетворительно	F	0-49	0

3. Содержание дисциплины

3.1. Тематический план курса составляется в виде таблицы 4, где указываются наименование темы и количество академических часов, предусмотренных для каждой темы.

4-таблица

Тематический план курса

Наименование темы	Количество академических часов
Лекция	Практические	СРДП	СРД
I	II	III	IV	V
1. Классификация методов инженерной геофизики	4	2	6	30
2.Аппаратура и оборудо-вания, используемые в инженерной геофизике	4	2	6	30
3.Изучение геологического строения массивов горных пород	4	2	6	30
4.Возможность приме-нения геофизических методов для изучения карста и оползней	4	2	6	30
5.Применение геофизи-ческих методов при проектировании и строи-тельстве гидротехнических сооружений	4	2	6	30
6.Применение геофизи-ческих методов в транс-портном строительстве	4	2	6	30
7.Применение геофизи-ческих методов при проектировании и строи-тельстве промышленных и гражданских сооружений	6	3	9	45
Всего (часов)	30	15	45	225

3.2. Название и содержание лекционных занятий

1. Классификация методов инженерной геофизики – 4 аса

Для решения инженерно-геологических и гидрогеологических задач можно использовать практически все методы разведочной геофизики, такие как сейсморазведку, электроразведку, магниторазведку и гравиразведку, ядерные методы, термометрию, все методы геофизических исследований скважин (ГИС), аэрокосмические съемки. Но, в нженерной геофизике ведущая роль принадлежит электромагнитным и сейсмическим методам.

2. Аппаратура и оборудования, используемые в инженерной геофизике - 4 часа

Геофизическая аппаратура отличается большим разнообразием. Аппаратурная база и принципы измерения тех или иных параметров физических полей регулярно обновляются. Если 10–15 лет назад основными сейсмическими приборами были 12- или 24-канальные сейсмические станции с гальванометрической или магнитной регистрацией, то в настоящее время в инженерно-сейсморазведочной практике используются современные портативные цифровые сейсмические приборы со встроенными программными средствами для обработки материалов наблюдений. Ведущей тенденцией непрерывно обновляющейся техники является повышение помехоустойчивости, точности, компьютеризация процессов измерения и предварительной обработки полученных материалов в ходе проведения работ.

3. Изучение геологического строения массивов горных пород – 4 часа

Геологическое строение является основным компонентом комплекса инженерно-геологических условий. Его изучение включает в себя выделение и прослеживание геологических тел разного ранга (слоев, линз и т. д.), а также тектонических элементов, имеющих существенное инженерно-геологическое значение (зон трещиноватости, разломов и т. д.).

4. Возможность применения геофизических методов для изучения карста и оползней – 4 часа

Основными задачами при изучения карста геофизическими методами являются; обнаружение и картирование закарстованных зон, и выяснение условий движения подземных вод в зоне развития карста зон.

При изучении оползней с помощью геофизических методов решаются три вида задач:

• определение структуры оползня, т. е. прослеживание зеркала скольжения, зоны отрыва, определение мощности нарушенной толщи и ее расчленение;

• изучение гидрогеологических условий;

• изучение динамики оползня (скорости перемещения, изменений напряженного состояния).

5. Применение геофизических методов при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений – 4 часа

На различных стадиях проектирования и строительства требуется решение большого числа задач, что, в свою очередь, предполагает использование многих геофизических методов и их модификаций. Чаще всего рациональный комплекс выраба­тывают на основании экспериментальных работ. Лишь в редких случаях это удается сделать, используя опыт работ на объек­тах-аналогах. По специфике инженерно-геологических изыска­ний можно выделить следующие гидротехнические сооружения: плотины, дамбы, здания ГЭС и линейные сооружения типа каналов. Первые три объекта являются весьма ответственными в экономическом, социальном и экологическом отношениях и характеризуются высокими требованиями к устойчивости осно­вания и показателю фильтрации.

6. Применение геофизических методов в транс-портном строительстве – 4 часа

Сферу применения геофизических методов при исследованиях, связанных с железными и автомобильными дорогами, можно разделить на две части: изыскания под строительство новых дорог и обследования построенных эксплуатируемых дорог. Общими особенностями этих исследований, обусловленными главным образом линейным характером дорожных объектов и их большой протяженностью, являются следующие: проведение работ в протяженной и относительно узкой полосе, ограничен­ной шириной дороги и зоной безопасности ее эксплуатации; многообразие инженерно-геологических и гидрогеологических условий; подвижной характер работ ввиду быстрого продвижения по трассе; относительно малый объем опорного бурения и других инженерно-геологических методов и соответственно повышение роли геофизических методов в общем комплексе исследований, особенно на начальных стадиях; повышенные требования к портативности и мобильности полевой ап­паратуры

7. Применение геофизических методов при проектировании и строительстве промышленных и гражданских сооружений – 6 асов

Геофизические исследования проводят на всех трех стадиях изысканий под промышленное и гражданское строительство: стадии предпроектной документации; стадии проекта; стадии подготовки рабочих документов. На первой стадии основное значение имеют аэрокосмические методы, позволяющие полу­чить общую характеристику инженерно-геологических и гидро­геологических условий участка предполагаемой застройки. В случае необходимости (слабая изученность, сложные условия) указанные методы дополняются геофизическими исследования­ми по одному - трем опорным профилям с применением электроразведки ВЭЗ, сейсморазведки MOB или МПВ, магнитометрии, гравиметрии. На второй стадии геофизические исследования проводят в наибольшем объеме, желательно с проходкой горных выработок с тем, чтобы размещение последних задава­лось с учетом геофизических результатов. Детальность геофизи­ческих исследований соответствует съемке масштабов 1:2000 - 1:5000. В указанных пределах детальность повышается с увеличением сложности инженерно-геологических условий (всего три категории сложности: простые, средней сложности и сложные). Кроме того, имеет значение и класс проектируемого сооружения (I, II, III классы).

3.3. Название, содержание и количество часов лабораторных занятий

1. Физические свойства горных пород, используемые в инженерной геофизике – 3 часа

Задание. Составить таблицу с указанием физических свойств горных пород, методов их определения и пределы изменения.

Литература. 2 осн. [82-112]

Контрольные вопросы.

1. Магнитные свойства горных пород.

2. Электрические свойства горных пород.

3. Упругие свойства горных пород

2. Скоростная и геоэлектрическая характеристики разреза – 2 часа.

Задание. На примере реальных данных (разрезов) показать зависимость указанных параметров от различных факторов

Литература 2 осн. [111-114]

Контрольные вопросы.

1. Какие факторы определяют скорость продольных волн?

2. Зависимость сопротивления морских вод от температуры и давления?

3. Особенности геоэлектрических моделей акваторий?

3. Обоснование геологической и экономической эффективности инженерно-геофизического комплекса – 2 часа

Задание. Составить физико-геологические модели геологической среды.

Литература 2 осн. [189-227]

Контрольные вопросы.

1. Что собой представляет физико-геологические модели геологической среды?

2. Обоснование выбора рационального инженерно-геофизического комплекса?

3. Задачи геофизических исследований на разных стадиях аквальных исследований.

4. Контрольная работа по первому модулю лекционных занятий – 2 часа

Задание. Ответить в письменном виде на поставленные вопросы.

5. Карта оползневой опасности северного склона Заилийского Алатау.

Задание. Оценить степень оползневой опасности г. Алматы

Литература. 1 осн. [149-152], 2 осн. [342-375]

Контрольные вопросы

1. Какие виды задач решаются геофизическими методами?

2. Роль магнитометрии при изучении ополлзней.

3. Геологическое строения оползневого массива.

6. Карстовые процессы на территории Казахстана – 2 часа.

Задание. Схема распределения карстов на территории Казахстана.

Литература. 1 осн. [145-150], 2 осн. [378-425].

Контрольные вопросы

1.  Свойства заполнителя карстовых нарушений

2.  Формы карстовых зон и полостей

3.  Протяженные карстовые полости

7. Карта сейсмического микрорайонирования Алматы – 2 часа

Задание. Прочитать карту сейсмического микрорайонирования Алматы

Литература. 4 осн. [5-105], 6 осн. [47-115]

Контрольные вопросы

1.  Сейсмический балл, что это такое?

2.  Приращение сейсмической интенсивности в баллах

3.  Найхудшие зоны на территории горорда по уровню сейсмической опасности

Расчет экономической оценки ущерба от загрязнения атмосферы. Расчет экономической оценки ущерба от загрязнения гидросферы

3.4. Название темы и количество часов СРД

1. Проявление неоднородностей массива горных пород в физических полях – 45 часов

2. Общая характеристика электромагнитных методов, применяемых в инженерной геофизике – 30 часов

3. Сейсмические и геоакустические методы, применяемые в инженерной геофизике – 30 часов

4. Магнитометрические, гравиметрические, ядерные и термометрические методы, применяемые в инженерной геофизике – 30 часов

5. Выявление и трассирование зон тектонических нарушений и зон повышенной трещиноватости – 30 часов

6. Сейсмический шум и активизация среды – 30 часов

3.5. Название темы и количество часов СРДП

1. Инженерная геофизика и ее место в системе естественных наук – 3 часа

2. О связи между геофизическими и инженерно-геологическими параметрами грунта – 3 часа

3. Изучение техногенного загрязнения геологической среды – 3 часа

4. Инженерно-геофизический мониторинг геологической среды – 3 часа

5. Горные удары в шахтах – 3 часа

6. Геофизические исследования в районах ГЭС – 3 часа

5-таблица

3.6. Таблица проведения занятий

№	День	Время	Название темы
I	II	III	IV
Лекции
1			Классификация методов инженерной геофизики
2			Аппаратура и оборудования, используемые в инженерной геофизике
3			Изучение геологического строения массивов горных пород
4			Возможность применения геофизических методов для изучения карста и оползней
5			Применение геофизических методов при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений
6			Применение геофизических методов в транспортном строительстве
7			Применение геофизических методов при проектировании и строительстве промышленных и гражданских сооружений
Лабораторные занятия
1			Физические свойства горных пород, используемые в инженерной геофизике
2			Скоростная и геоэлектрическая характеристики разреза
3			Обоснование геологической и экономической эффективности инженерно-геофизического комплекса
4			Контрольная работа по первому модулю лекционных занятий
5			Карта оползневой опасности северного склона Заилийского Алатау
6			Карстовые процессы на территории Казахстана
7			Карта сейсмического микрорайонирования Алматы

Учебно-методическая литература по дисциплине

1.  Кульдеев геофизика. Алматы. КазНТУ. 2012. 242 с.

2.  , , Ященко геофизика. М. Недра. 1989. 252 с.

3.  Огильви инженерной геофизики М. Недра. 1990. 502 с.

4.  Огильви основы современной инженерной геофизики.-Инж. геол.,1982, № 2. С.3-17

5.  , и др. Сейсмическое микрорайонирование территории города Алматы: Наука. 1982. 112 с.

6.  , Жигалин геофизика. Изд. МГУ. 2000. 256 с.

6. Медведев сейсмология. М.1962. 282 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение	3
1. Цель изучения дисциплины	3
2. Система оценки уровня знаний студентов	4
3. Содержание дисциплины	5
3.1. Тематический план курса	5
3.2. Название и содержание лекционных занятий	6
3.3. Название, содержание и количество часов практических занятий	7
3.4. Название темы и количество часов СРД	8
3.5. Название темы и количество часов СРДП	9
3.6. Таблица проведения занятий	10
Учебно-методическая литература по дисциплине	11
Содержание	12

.