Программа учебной дисциплины «Основы гидрогеологии»

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 Зав. кафедрой МКП проф.		Зав. кафедрой ГиИГ проф.

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Основы гидрогеологии»

(наименование по рабочему учебному плану)

Специальность: 130101 Прикладная геология

Специализация: №4 Прикладная геохимия, петрология, минералогия

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная

Составитель: доцент каф. ГиИГ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

ОСНОВЫ ГидрогеологиИ

1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины «Основы гидрогеологии» - 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.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Учебная дисциплина «Основы гидрогеологии» является дисциплиной, обязательной для изучения студентами и относится к общей базовой части «Профессиональный цикл» С3.Б18. Для освоения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка в объёме полной средней школы, освоение дисциплины «Общая геология» базовой части цикла С2.Б5.

Дисциплина является предшествующей для освоения отдельных разделов учебных дисциплин «Региональная геология», «Геоморфология и четвертичная геология», «Геотектоника и геодинамика», «Буровые станки и бурение скважин» и «Литология» общей базовой части «Профессиональный цикл» С3.

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 "Прикладная геохимия, петрология, минералогия":

-  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 2 зачётные единицы.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
3
Всего	72	72
Аудиторные занятия: в том числе	34	34
Лекции	34	34
Самостоятельная работа: в том числе	38	38
Расчетно-графические работы	30	30
Другие виды самостоятельной работы
Изучение литературы по основам гидрогеологии, подготовка к лекциям	8	8
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)	зачёт	зачёт
Общая трудоёмкость час зач. ед.	72	72
2	2

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1	2	3
1	Подземные воды как элемент гидросферы Земли	Тема 1. Общие сведения о гидросфере планеты. Единство природных вод Земли. Поверхностная часть гидросферы. Водный баланс суши.
Тема 2. Состав и строение подземной гидросферы. Виды воды в горных породах. Строение подземной гидросферы (гидрогеосферы).
Тема 3. Водно-коллекторские свойства горных пород. Скважность (пустотность) горных пород. Влажность и влагоемкость. Проницаемость.
Тема 4. Физические свойства и состав подземных вод. Вода как химическое вещество. Строение молекулы, структура, свойства, изотопный состав. Физические свойства подземных вод. Состав подземных вод. Факторы и процессы формирования химического состава подземных вод.
Тема 5. Динамика и режим подземных вод. Фильтрационный поток. Закон Дарси. Режим и баланс подземных вод.
Тема 6. Классификация подземных вод.
2	Формирование различных типов подземных вод	Тема 7. Грунтовые воды и воды зоны аэрации. Воды зоны аэрации. Грунтовые воды. Питание и разгрузка грунтовых вод. Режим и баланс грунтовых вод. Формирование химического состава. Зональность грунтовых вод.
Тема 8. Межпластовые воды.
Тема 9. Подземные воды в трещиноватых и закарстованных породах. Трещинные воды. Трещинно-карстовые воды
3	Основы региональной гидрогеологии	Тема 10. Артезианские бассейны платформенного типа.
Тема 11. Гидрогеологические массивы и складчатые области. Гидрогеологические массивы. Гидрогеология складчатых областей. Артезианские бассейны межгорного типа. Адартазианские бассейны и гидрогеологические адмассивы. Вулканогенные массивы.
Тема 12. Подземные воды области распространения многолетнемерзлых пород (криолитозоны). Основные типы подземных вод области распространения ММП. Криогенное преобразование гидрогеологических структур
Тема 13. Подземные воды аридных областей. Режим и баланс грунтовых вод. Формирование химического состава подземных вод.
4	Использование и охрана подземных вод	Тема 14. Ресурсы подземных вод хозяйственно-питьевого назначения.
Тема 15. Минеральные и термальные подземные воды. Лечебные минеральные воды. Промышленные воды. Теплоэнергетические воды.
Тема 16. Охрана подземных вод. Охрана подземных вод от истощения. Охрана и защита подземных вод от загрязнения.
5	Методы полевых гидрогеологических исследований	Тема 17. Гидрогеологическая съемка.
Тема 18. Гидрогеологическон бурение и опытно-фильтрационные работы. Гидрогеологическое бурение. Опытно-фильтрационные работы. Гидрогеологический мониторинг.

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
1.	Региональная геология	+	-	+	+	-
2.	Геоморфология и четвертичная геология	-	+	+	-	-
3.	Геотектоника и геодинамика	+	-	-	-	-
4.	Литология	+	+	-	-	-
5.	Буровые станки и бурение скважин	-	-	-	-	+

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	СРС*	Всего час.
1.	Подземные воды как элемент гидросферы Земли	8	10	18
2.	Формирование различных типов подземных вод	8	10	18
3.	Основы региональной гидрогеологии	8	4	12
4.	Использование и охрана подземных вод	6	10	16
5.	Методы полевых гидрогеологических исследований	4	4	8

Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов

6. Лабораторный практикум Не предусмотрен учебным планом

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

1.  Всеволожский гидрогеологии: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 2007, 448 с.

2.  Кирюхин гидрогеология: Учебник. СПГГИ, СПб, 2008, 439 с.

3.  Основы гидрогеологии. Т. I. Общая гидрогеология / Под редакцией . Новосибирск: Наука, 1980. 231 с.

4.  Справочное руководство гидрогеолога. Т. I. Л.: Недра, 1979.212 с.

5.  , , Семенова-Ерофеева задач по общей гидрогеологии. М.: Недра, 1985, 412 с.

6.  , Потапов гидрогеология. Практикум. СПГГИ, СПб, 1993,
65с.

Дополнительная

1.  , , Швец обработки гидрогеологической с вариантами задач (учебное пособие) М.: Высшая школа, 1981, 169 с.

2.  Геологический атлас России м-ба 1:10000000; карты: гидрогеохимическая, гидрогеотермическая, освоения подземного пространства СПб., 1996

3.  Карта обеспеченности России подземными водами хозяйственно-питьевого водоснабжения м-ба 1:5000000, ВСЕГИНГЕО, М.,1994.

4.  Коротков и эволюция биосферы/ Проблемы изучения химического состава подземных вод; Шестые Толстихинские Чтения, СПб, 1997, с. 13-15.

5.  Шварцев свойства и механизмы геологической самоорганизации системы вода-порода / Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия, Томск, 2000, с. 76-81.

6.  Эколого-гидрогеологическая карта России м-ба 1:5000000, ВСЕГИНГЕО, 1994.

в) программное обеспечение:

не предусмотрено

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

http://www. hge. pu. ru

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

http://www. vsegei. ru/ru/

http://www. vsegingeo. ru/

http://plexdoc. ru/

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 1:200000, (гидро­геологические и эколого-геологические карты), 2000 г.; комплекты гидрогеологических карт масштабов от 1:200000 до 1:10000000.

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