Гидрогеология

Цель дисциплины: изучение особенностей гидрогеологического обеспечения добычных и строительных работ на стадиях проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации сооружений.

Задачи дисциплины:

1. изучение возможности применения гидрогеологических методов для информационного обеспечения геотехнологий;
2. анализ особенностей состава, методов и средств гидрогеологических работ при проектировании, строительстве, эксплуатации и ликвидации гражданских и промышленных сооружений, карьеров, шахт и других подземных сооружений;
3. изучение особенностей круговорота воды в природе и его количественных и качественных показателей, влияющих на условия освоения геологической среды;
4. изучение условий и закономерностей происхождения, состава, свойств  залегания и движения подземных вод;
5. изучение и анализ техногенных изменений режимов и свойств подземных вод при ведении горных работ и строительстве;
6. формирование навыков владения методами оценки и минимизации рисков, связанных с горно-геологическими явлениями, вызванными подземными водами.

При реализации учебной работы в форме лекций используются различные формы визуализации наглядного материала (образцы из коллекций кафедры и геологического музея, аппаратуры и приборы, оцифрованный графический материал: карты, разрезы, иллюстрации и др.).
Особое значение в процессе обучения имеет самостоятельная работа студентов, при которой приобретаются навыки работы с геологической документацией, статистическими данными и другой информацией. Лучшему усвоению материала дисциплины способствуют практические работы. В процессе подготовки и выполнения практических работ студентам предлагаются следующие виды самостоятельной работы: работа с учебной литературой (изучение методов и средств получения, интерпретации и хранения геологической информации, освоение методов представления и обработки данных), выполнение тестовых заданий, самостоятельная проработка темы, описание встреченных обучающимися видов проявлений подземных вод и изменений поверхностных водотоков и водоемов.

Раздел I. Цели и задачи науки «Гидрогеология»

1. Общие сведения о гидросфере и ее роль в развитии цивилизации.
2. Гидрогеология как современная наука геологического цикла.
3. Связь гидрогеологии с другими естественнонаучными дисциплинами.
4. Задачи и объекты гидрогеологических исследований.

Раздел II. Круговорот воды в природе и его элементы.

1. Природные воды как вид минерального сырья.
2. Круговорот воды в природе и его роль в общей геологической эволюции Земли.
3. Составные элементы круговорота.
4. Уравнение водного баланса.
5. Роль вод в формировании месторождений полезных ископаемых.

Раздел III. Виды подземной гидросферы и методы их изучения.

1. Основные направления гидрогеологии и классификация видов подземных вод.
2. Теория происхождения подземных вод.
3. Строение подземной гидросферы и схемы строения водоносных горизонтов.
4. Виды гидрогеологических подразделений и зональность подземной гидросферы.

Раздел IV. Классификация подземных вод, их свойства и виды

1. Схема залегания подземных вод.
2. Воды зоны аэрации и грунтовые воды.
3. Межпластовые и артезианские воды.
4. Факторы формирования состава подземных вод и их физические свойства и химический состав

Раздел V. Условия питания подземных вод и их типы.

1. Процессы пополнения и условия формирования подземных вод.
2. Области распространения подземных вод.
3. Области питания и разгрузки подземных вод.
4. Влияние техногенеза на распространение подземных вод.
5. Типы подземных вод.

Раздел VI. Элементы гидростатики и гидродинамики подземных вод.

1. Безнапорный характер залегания и движения подземных вод, схема строения.
2. Напорный характер залегания и движения подземных вод, схема строения.
3. Гидростатический напор и гидростатическое давление, скоростная высота
4. Понятие о пьезометрическом уровне напорных водоносных горизонтах и их напорность.

Раздел VII. Графическое отображение подземных вод.

1. Гидрогеологические разведочные работы и их цели и задачи.
2. Гидрогеологические планы.
3. Гидрогеологические разрезы, уровни водоносных горизонтов и гидрогеологические таблицы.
4. Использование графической документации для определения характера взаимодействия вод и разработки схем и способов дренирования.

Раздел VIII. Основные закономерности движения подземных вод.

1. Принципы движения (фильтрации) подземных вод, режимы фильтрации.
2. Количественная оценка процесса фильтрации.
3. Расход потока.
4. Понятие о единичном расходе и его практическое применение.

Раздел IX. Движение подземных вод к искусственным дренам.

1. Понятие о дренах и их разновидности.
2. Схема водопонижения и ее элементы.
3. Принципы расчета водопонижения методом «большого колодца».
4. Цели и задачи опытно-фильтрационных работ.

Раздел X. Особенности техногенного режима подземных и поверхностных вод при горных работах и в строительстве.

1. Факторы, влияющие на формирование техногенного режима и особенности формирования водопритоков в горные выработки.
2. Влияние подземных и поверхностных вод на условия разработки месторождений полезных ископаемых и строительные работы.
3. Классификация разрабатываемых месторождений по дренируемости.
4. Основные методы, средства и способы осушения карьерных и шахтных полей и строительных площадок.
5. Баланс, режим и запасы подземных вод; загрязнение подземных и поверхностных вод.
6. Проблема питьевой воды и перспективы разработки природоохранных технологий водопотребления.