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. Марин Ю.Б.		Зав. кафедрой ГиИГ проф. Антонов В.В.

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 Устюгов Д.Л.

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.

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.С22. 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 «Динамика подземных вод», «Поиски и разведка подземных вод» и «Прикладная гидрогеохимия» базовой (специализированной) 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 "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	108	108
Аудиторные занятия: в том числе	68	68
Лекции	34	34
Лабораторные работы (ЛР)	34	34
Самостоятельная работа: в том числе	40	40
Расчетно-графические работы	30	30
Другие виды самостоятельной работы
Изучение литературы по общей гидрогеологии, подготовка к лекциям и лабораторным работам	10	10
Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)	зачет	зачет
Общая трудоёмкость час зач. ед.	108	108
	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	-	2	4
2.	Гидросфера и положение в ней подземных вод.	4	-	2	6
3.	Единство природных вод Земли.	2	-	2	4
4.	Общие закономерности движения подземных вод в горных породах.	4	6	5	15
5.	Химические формы переноса вещества в подземной гидросфере.	4	6	5	15
6.	Пространственно-временные формы существования системы вода-порода. Режим подземных вод.	4	8	6	18
7.	Гидрогеологические классификации.	2	-	2	4
№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	Лабор. работы	СРС*	Всего час.
8.	Залегание и распространение воды в подземной гидросфере.	4	8	6	18
9.	Понятие о месторождениях подземных вод.	2	-	3	5
10.	Методы гидрогеологических исследований.	2	2	2	6
11.	Гидрогеологическая съемка как начальный этап гидрогеоло­гических исследований.	2	4	3	9
12.	Охрана подземных вод. Мониторинг.	2	-	2	4

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

1. 
   Кирюхин В.А. Общая гидрогеология: Учебник. СПГГИ, СПб, 2008, 439 с.
   
2. 
   Шварцев С.Л. Общая гидрогеология. Недра, М., 1996, 424 с.
   
3. 
   Кирюхин В.А., Коротков А.И., Павлов А.Н. Общая гидрогеология, Л: Недра, 1988, 359 с.
   
4. 
   Кирюхин В.А. Региональная гидрогеология: Учебник. СПГГИ, СПб, 2006.
   
5. 
   Кирюхин В.А., Коротков А.И., Шварцев С.Л. Гидрогеохимия. Недра, М., 1993, 384 с.
   
6. 
   Петров Н.С., Потапов Л.А. Общая гидрогеология. Практикум. СПГГИ, СПб, 1993,
   65с.
   

Дополнительная

1. 
   Гавич И.К., Богданов Г.Я., Швец В.М. Методы 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. 
   Зверев В.П. Массопотоки подземной гидросферы. М.: Наука 1999, 97 с.
   
4. 
   Карта обеспеченности России подземными водами хозяйственно-питьевого водоснабжения м-ба 1:5000000, ВСЕГИНГЕО, М.,1994.
   
5. 
   Кирюхин В.А.. Экологическая гидрогеология на рубеже веков / Экологические проблемы гидрогеологии; Восьмые Толстихинские Чтения, СПб, 1999, с. 3-7.
   
6. 
   Коротков А.И. Вода и эволюция биосферы/ Проблемы изучения химического состава подземных вод; Шестые Толстихинские Чтения, СПб, 1997, с. 13-15.
   
7. 
   Шварцев С.Л. Фундаментальные свойства и механизмы геологической самоорганизации системы вода-порода / Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия, Томск, 2000, с. 76-81.
   
8. 
   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

https://www.twirpx.com/files/geologic/geology/gsssr/

https://www.vsegei.ru/ru/

https://www.vsegingeo.ru/

http://www.complexdoc.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 Д.Л. Устюгов