- •Н овосад Ярослав Олексійович
- •Тривалість вивчення курсу. Враховуючи зайнятість особи, що вивчає курс іншою працею або навчанням, тривалість його вивчення повинна складати 3-4 місяці, при несприятливих умовах до 6 місяців.
- •Робоча програма навчальної дисципліни
- •Структура програми навчальної дисципліни
- •1. Опис предмета навчальної дисципліни
- •2. Мета навчальної дисципліни
- •3. Програма навчальної дисципліни Модуль 1
- •Тема 1. Геологія як наука
- •Тема 2. Будова Землі
- •Тема 3. Породоутворюючі мінерали, їхні властивості
- •Тема 4. Склад, будова, вік і властивості гірських порід
- •Тема 5. Класифікація та властивості інженерних ґрунтів
- •Тема 6. Ендогенні процеси
- •Тема 7. Екзогеннi процеси
- •Тема 8. Тектонічні структури. Геологічні карти і розрізи
- •Модуль 2
- •Тема 9. Класифікація підземних вод
- •Тема 10. Хімічний склад і властивості пiдземних вод
- •Тема 11. Рух підземних вод
- •Тема 12. Геологiчна дiяльнiсть підземних вод
- •Тема 13. Режим і баланс ґрунтових вод в районах меліорації земель
- •Тема 14. Методи прогнозів та розрахунків режиму і балансу підземних вод на меліорованих землях
- •Тема 15. Характеристика гідрогеологічних умов зрошуваних районів
- •Тема 16. Характеристика гідрогеологічних умов районів осушення
- •Тема 17. Принципи і методи інженерного гідрогеологічного і гідролого-меліоративного районування геологічного середовища
- •5. Практичні роботи
- •6. Завдання для самостійної роботи
- •Індивідуальне навчально-дослідне завдання
- •7. 1. Контрольна робота
- •7.2. Розрахунково-графічна робота
- •8. Методи навчання
- •9. Методи оцінювання знань
- •10. Розподіл балів, які присвоюються студентам за результатами поточного та підсумкового контролю знань
- •11. Методичне забезпечення дисципліни
- •13. Ресурси в Інтернеті
- •14. Бібліотеки
- •Модуль 1. Загальні відомості про Землю і склад земної кори. Породоутворюючі мінерали та гірські породи. Інженерні ґрунти та їх властивості. Геологічні процеси. Геологiчнi карти I розрiзи
- •Тема 1. Геологія як наука
- •1.1. Галузі геології
- •1.2. Методологія та методи геологічних досліджень
- •Тема 2. Земля як планета. Будова Землі.
- •2.1. Положення Землі в Сонячній системі і Всесвіті
- •2.2. Фізичні поля Землі.
- •2.3. Походження Землі
- •2.4. Форма та розміри Землі
- •2.5. Будова Землі.
- •Тема 3. Породоутворюючі мінерали, їхні властивості
- •3.1. Загальні поняття про мінерали
- •3.2. Фізичні властивості мінералів
- •3.3. Геометричні форми кристалів
- •3.4. Кристалографічні сингонії
- •3..5. Форми мінеральних агрегатів
- •3.6. Хімічний склад та систематика мінералів
- •Практична робота №1 на тему: ’’Систематика мінералів і визначення мінеральних індивидів за фізичними властивостями’’
- •Тема 4. Склад, будова і властивості гірських порід.
- •4. 1. Загальні поняття про гірські породи і іх властивості
- •4.2. Магматичнi породи
- •Лабораторна робота №2 на тему: „Визначення магматичних і метаморфічних гірських порід.”
- •3. Осадовi породи
- •Практична робота №3 на тему: „Визначення осадових гірських порід”
- •4.4. Метаморфiчнi породи
- •4.5. Вік гірських порід
- •4.6. Геохронологічна (стратиграфічна) шкала
- •Тема 5. Класифікація та властивості інженерних ґрунтів
- •5.1. Водні властивості інженерних ґрунтів
- •Механічні властивості інженерних ґрунтів
- •Щільність та пористість гірських порід, як інженерних ґрунтів
- •Класифікація інженерних ґрунтів за дсту
- •1. Галузь використання
- •3. Визначення
- •4. Загальні положення
- •5. Класифікація
- •Клас природних скельових грунтів
- •2. Клас природних дисперсних грунтів
- •3. Клас природних мерзлих грунтів
- •4. Клас техногенних грунтів
- •Лабораторна робота №6 на тему: ’’Визначення водно-фізичних властивостей грунтів”
- •Тема 6. Ендогеннi процеси
- •6.1. Магматизм
- •6.2. Метаморфізм
- •6..3. Тектонічні рухи
- •Тема 7. Екзогеннi процеси
- •7.1. Вивітрювання
- •7.2. Геологiчна дiяльнiсть вітру
- •7.3. Геологiчна дiяльнiсть поверхневих вод
- •7. 4. Геологiчна дiяльнiсть сил гравітації
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 8. Тектонічні структури. Геологiчнi карти I розрiзи
- •8. 1. Основні тектонічні структури земної кори
- •2. Тектонічні структури України
- •8. 3. Складчасті та розривні тектонічні структури
- •8.4. Геологiчнi карти
- •8.5. Геологiчнi розрiзи
- •Практична робота №4 на тему: „Побудова літолого-геологічної карти, легенди і стратиграфічної колонки”
- •Д а н о: індивідуальне завдання (додатки 5-29) та методичні вказівки для побудови геологічної карти по ділянці однієї з областей України.
- •З а в д а н н я: Побудувати літолого-геологічну карту для заданої ділянки однієї з областей України умовні позначення і стратиграфічну колонку до неї.
- •Питання для самоконтролю
- •Підсумковий контроль знань за перший модуль
- •Тести до першого модуля
- •Білети до першого модуля
- •Тема 9 . Класифікація підземних вод
- •9.1. Гідрогеологія як наука про підземні води
- •9.2. Походження пiдземних вод
- •9.3. Види води в мінералах і гірських породах
- •9.4. Фiзичнi властивостi підземних вод
- •9.5. Грунтова волога I верховодка
- •9.6. Грунтовi води
- •9.7. Мiжпластовi води
- •9.8. Трiщиннi (жильнi) води
- •Тема 10. Хiмiчний склад і властивості пiдземних вод
- •Практична робота №5 на тему: «Перерахунок і зображення результатів аналізів хімічного складу мінеральних підземних вод»
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 11. Рух підземних вод
- •11.1. Рух води в зонах аерацiї I насичення
- •11.2. Рух пiдземних вод у водоносних пластах. Визначення швидкостi руху пiдземних вод
- •11.3. Сталий I несталий рухи пiдземних вод. Методи моделювання фiльтрацiї
- •4. Розрахунки припливу води до водозабiрних споруд
- •Уявимо собi плоский потiк грунтових вод (мал. 35). Гiдравлiчний градiєнт I в даному випадку дорiвнює
- •11. 5. Методи визначення коефіцієнта фільтрації
- •11.6. Визначення радіусу впливу і водопониження від водозабірних споруд
- •Тема 12. Геологiчна дiяльнiсть пiдземних вод
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 13. Режим і баланс ґрунтових вод в районах меліорації земель
- •13.1. Загальні особливості умов формування режиму та балансу ґрунтових вод.
- •13.2. Закономірності формування та типи режиму підземних вод
- •13.3. Окислювально-відновні процеси та мінералоутворення в ґрунтах
- •13.5. Агресивна дія підземних вод, закислення і засолення ґрунтів
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 14. Методи прогнозів та розрахунків режиму і балансу підземних вод на меліорованих землях
- •Завдання прогнозів
- •Статистичні, балансові і гідродинамічні методи прогнозу режиму підземних вод
- •14.3. Рівняння водного балансу підземних вод
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 15. Характеристика гідрогеологічних умов зрошуваних районів
- •15. 1. Оцінка гідролого-меліоративного стану масивів зрошення
- •14.2. Формування та особливості іригаційно-грунтових вод
- •15.3. Критичний рівень ґрунтових вод
- •15.4. Меліоративно-гідрогеологічне районування територій зрошення
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 16. Характеристика гідрогеологічних умов районів осушення
- •16.1. Оцінка гідролого-меліоративного стану осушуваних районів
- •16.2. Гідрогеологія і процес розвитку болотних масивів
- •16.3. Типи водного живлення болотних масивів осушуваних районів поверхневими і підземними водами. Причини їх надмірного зволоження
- •16.4. Меліоративно-гідрогеологічне районування масивів осушення. Зональність і гідрогеологічний процес процес при осушенні
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 17. Принципи і методи інженерного гідрогеологічного і гідролого-меліоративного районування геологічного середовища
- •17.1. Геологічне середовище і його природній баланс
- •17.2. Оцінка стану геологічного середовища за категоріями складності інженерно-геологічних умов
- •17. 3. Принципи і методи районування територій за геоморфологічними, гідрогеологічними, грунтово-геологічними і гідрологічними факторами.
- •17. 4. Гідрогеологічне районування території України
- •17.3 Класифiкацiя запасiв пiдземних вод
- •17.4. Охорона пiдземних вод вiд виснаження I забруднення
- •Питання для контролю
- •Практична робота №8 на тему: „Побудова карти гідрогеологічного та інженерно-геологічного районування та експлікації”
- •Підсумковий контроль знань за другий модуль
- •Тести до другого змістового модуля
- •Білети до другого модуля
- •Методичні вказівки для виконання практичних робіт Приактична робота №1на тему: ’’Систематика мінералів і визначення мінеральних індивидів за фізичними властивостями’’
- •Практична робота № 3 на тему: „Визначення осадових гірських порід”
- •Лабораторна робота №7 на тему: «Перерахунок і зображення результатів аналізів хімічного складу мінеральних підземних вод»
- •З а в д а н н я: Побудувати літолого-геологічну карту для заданої ділянки однієї з областей України умовні позначення і стратиграфічну колонку до неї. Геолого-лiтологiчна карта
- •Легенда
- •Стратиграфiчна колонка
- •Карта гідроізогіпс
- •Каpта глибин залягання дзеpкала гpунтових вод
- •Практична робота № 8 на тему: „Побудова карти гідрогеологічного та інженерно-геологічного районування та експлікації”
- •Експлiкацiя до карти гідрогеологічного та інженерно-геологiчного районування
- •Завдання і методичні вказівки для виконання контрольної роботи
- •Завдання і методичні вказівки для виконання розрахунково-графічної роботи
- •Оформлення титульної сторінки контрольної і розрахунково-графічної роботи наведеною в додатках 31 - 32. Додатки до практичних, контрольної і розрахунково-графічноїх робіт
- •Iндексацiя та розфарбування генетичних типiв четвертинних вiдкладiв
- •Автономна республіка Крим
- •Закарпатська область
- •Миколаївська область
- •Дані для виконання розрахунково-графічної роботи №17 Рівненська область
- •Дані для виконання розрахунково-графічної роботи №18 Сумська область
- •Тернопільська область
- •Харківська область
- •Чернівецька область
- •Черкаська область
- •Контрольна робота з навчальної дисципліни
- •Та гідрогеологія”
- •Питання для підготовки до екзамену
- •Комплект екзаменаційних контрольних робіт Контрольна робота №1
- •1.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3:
- •Контрольна робота № 2
- •Контрольна робота № 3
- •3.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3:
- •Контрольна робота № 4
- •Контрольна робота № 5
- •Контрольна робота № 6
- •Контрольна робота № 7
- •7.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3::
- •Контрольна робота № 8
- •8.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3::
- •Контрольна робота № 9
- •9.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3::
- •Контрольна робота №10
- •10.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3::
- •Контрольна робота № 11
- •11.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3::
- •Контрольна робота № 12
- •Контрольна робота № 13
- •13.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3::
- •Контрольна робота № 14
- •14.2.Практична частина. За даними бурового журналу (таблиця) використовуючи додатки 1-3:
- •Контрольна робота № 15
- •Контрольна робота № 16
- •Контрольна робота № 18
- •Контрольна робота № 19
- •Контрольна робота № 20
- •Контрольна робота № 21
- •Контрольна робота № 23
- •Контрольна робота № 24
- •Інструктивно-методична література
- •13. Ресурси в Інтернеті
- •Термінологічний словник
15.4. Меліоративно-гідрогеологічне районування територій зрошення
Меліоративно-гідрогеологічне районування територій існуючого і перспективного зрошення є одним із засобів меліоративно-гідрогеологічної оцінки територій. Воно, насамперед, є районуванням гідрогеологічного процесу, уявлення про який складається з аналізу ознак, що характеризують режим, баланс та умови залягання ґрунтових вод.
У 1936 році М. О. Шмідт запропонував гідрогеологічне районування зрошуваних земель для меліоративних цілей. В основу цього районування він поклав глибину залягання ґрунтових вод, що в ряді випадків є основним фактором для визначення меліоративного стану площ зрошення.
Вивчаючи умови зрошення на території Середньої Азії, М. О. Шмідт всі площі зрошення поділив на чотири гідрогеолого-меліоративні категорії.
Перша категорія—площі з постійно глибоким заляганням дзеркала ґрунтових вод (більш як 3—4 м).
Друга категорія — площі з постійно неглибоким заляганням дзеркала ґрунтових вод (менш як 3—4 м).
Третя категорія — площі із змінною глибиною залягання дзеркала ґрунтових вод у багаторічному чи сезонному розрізі. Тут* залежно від пори року рівень ґрунтових вод може залягати на глибині меншій або більшій як 3—4 м.
Четверта категорія земель залежно ві^д^розчленування рельєфу характеризується різними глибинами залягання ґрунтових вод, але ці глибини постійні за часом.
Поділ території в межах кожної меліоративно-гідрогеологічної категорії проводиться на основі принципів загального гідрогеологічного районування.
Схема меліоративно-гідрогеологічного районування за М. О. Шмідтом не зосереджує уваги на різній ролі ґрунтових вод, що в одних випадках виступають як фактор тільки надмірного зволоження земель, а в інших—як фактор їх засолення. Недоліком цієї схеми є те, що в ній головна увага зосереджена на динаміці режиму ґрунтових вод і не розкритий органічний зв'язок, що існує між водним і сольовим балансами ґрунтових вод.
Районування за В. А. Гейнцом. В. А. Гейнц, врахувавши недоліки схеми М. О. Шмідта, у 1950 р. запропонував нову схему меліоративно-гідрогеологічного районування, в основу якого поклав характер водно-сольового балансу ґрунтових вод.
З його точки зору, користуючись термінологією Г. М. Каменського (1947 р.), грунтові води на територіях, що потребують меліоративно-гідрогеологічної оцінки, можна поділити на два генетичних типи: грунтові води вилуговування, що знаходяться в умовах досить інтенсивного розвитку процесів інфільтрації і підземного стоку, та грунтові води континентального засолення, що формуються в умовах посушливих степових і пустинних рівнин під впливом інтенсивного випаровування і процесів взаємодії із засоленими грунтами.
Виділені генетичні типи ґрунтових вод В. А. Гейнц бере першу ознаку районування зрошуваних і окремо незрошуваніших земель.
У межах цих генетичних типів виділяються (з деякими поправками) меліоративно-гідрогеологічні категорії М. О. Шмідта.
Для виділення меліоративно-гідрогеологічних районів нижчого порядку (в межах меліоративно-гідрогеологічної категорії) використовують ознаки, характерні для того чи іншого генетичного типу. Зокрема, для ґрунтових вод континентального засолення такими ознаками можуть бути умови тривалого (вікового) відтоку ґрунтових вод і міграції хлоридів, умови місцевого стоку ґрунтових вод, особливості їх мінералізації, режиму рівнів і т. д.
У межах поширення ґрунтових вод вилуговування ознаками для. розподілу меліоративно-гідрогеологічних категорій можуть бути особливості живлення і стану ґрунтових вод.
Запропоновані В. А. Гейнцом принципи меліоративно-гідрогеологічного районування враховують не тільки глибину залягання ґрунтових вод, а й умови їх формування та характер водно-сольового балансу, що в значній мірі відрізняє його схему від схеми, запропонованої М. О. Шмідтом. Разом з тим у схемі В. А. Гейн-ца передбачене районування території зрошення з урахуванням геоморфологічної обстановки, яка визначає гідрогеологічні особливості, динаміку водного балансу зрошуваних і цілинних земель.
Н. В. Роговська у 1956 р. запропонувала схему інженерно-геологічного районування масивів зрошення. За цією схемою іригаційний масив розчленовується на райони, які різняться якістю земель та умовами зрошення, але в ній немає характеристик основних складових гідрогеологічного процесу — режиму ґрунтових вод і водно-сольового балансу межах виділених районів і підрайонів.
Районування за Д. М. Кацом. Існуючим вимогам районування зрошуваних земель на сучасному етапі розвитку гідромеліоративних робіт найбільш відповідає схема, запропонована Д. М. Кацом у 1967 р. і розвинута у 1968 р.
Районуючи зрошувані землі, Д. М. Кац приділяє увагу аналізу режиму ґрунтових вод. Як класифікаційні він використовує ландшафтно-кліматичні й геоструктурні ознаки в поєднанні з кількісними характеристиками живлення, циркуляції і розвантаження ґрунтових вод.
Усі території зрошення Д. М. Кац поділяє на дві провінції.
Перша провінція (широтно-зональних ґрунтових вод материкових платформ) охоплює існуючі й перспективні масиви зрошуваних земель в межах прогинів і западин платформ. Четвертинні відклади тут мають невелику потужність. У цих відкладах поширені здебільшого безнапірні води інфільтраційного живлення.
Друга провінція (широтно- і вертикально-зональних ґрунтових вод передгірних і міжгірних прогинів і западин) охоплює основні масиви зрошуваних земель, розташовані на конусах виносу, на алювіальних терасах та на передгірних пролювіальних рівнинні. Четвертинні відклади, різноманітні за складом, досягають тут значної потужності (становлять сотні метрів), живлення грунтових вод відбувається за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і поверхневих вод, а також припливу підземних вод з боку гірських масивів.
За кліматичними показниками автор у межах кожної провінції виділяє три підпровінції: степу, напівпустинь і пустинь.
Підпровінція степу характеризується тим, що випаровування тут у 1,28—3 рази перевищує кількість опадів. Помітне інфільтраційне живлення ґрунтових вод у суглинистих породах відбувається при глибині їх залягання до 3—4 м.
У межах підпровінції напівпустинь випаровування перевищує кількість опадів у 3—4 рази. Помітна" інфільтрація атмосферних опадів на рівень ґрунтових вод у суглинистих породах спостерігається на глибині до 2 м.
Підпровінція пустинь характеризується тим, що випаровування у 4,5—15 разів перевищує кількість опадів. Інфільтрація опадів на рівень ґрунтових вод у суглинистих породах тут невелика і спостерігається в основному при глибині до 1 м.
У свою чергу підпровінції залежно від ступеня дренування земель у природних умовах поділяються на зони.
Інтенсивно дренована зона характерна для дуже розчленованих передгірних рівнин і давніх алювіальних терас, верхніх частин конусів виносу тощо. Підземний відтік становить 7000—1000 мг/га за рік.
Дренована зона властива для середніх і низьких алювіальних терас, складених гальковими відкладами в міжгірних западинах і передгірних прогинах. Грунтові води мають уклони 0,003—0,004. Швидкість фільтрації 200—300 мм/добу, підземний відтік становить 5000—3000 м3/га за рік.
Слабодренована зона характерна для середніх і низьких алювіальних терас, верхніх частин субаеральних дельт та інших територій, складених тонкоуламковими породами, підстеленими гальковими та піщано-гальковими відкладами. Уклон ґрунтових вод 0,0008—0,003, швидкість фільтрації 20—100 мм/добу, підземний відтік 3000—1500 жгІга за рік.
Надто слабодренована зона характерна для широких алювіальних терас, вододільних рівнин, нерозчленованих алювіально-пролювіальних рівнин, конусів виносу рік і міжконус-ппх низин, складених тонкоуламковими відкладами, підстеленими піщаними і піщано-глинистими породами. Уклон ґрунтових вод 0,0002—0,0008, швидкість фільтрації 5—25 мм/добу, підземний відтік становить 1500—300 м21га за рік.
Безстічна зона властива сучасним і давнім приморським дельтам, приморським низинам, замкнутим зниженням рельєфу та іншим районам з практично нерозчленованим рельєфом. Уклон ґрунтових вод 0,0002—0,0003, швидкість фільтрації 5 ммідобу, підземний відтік менше 500 м3/га за рік.
Кожна з виділених зон характеризується величиною відтоку ґрунтових вод по пласту або в пласт, що залягає нижче і має кращі фільтраційні властивості.
У схемі гідрогеологічного районування Д. М. Кац врахував і такий показник, як характер зв'язку між ґрунтовими водами і напірним водоносним горизонтом, що залягає нижче. За цим показником виділені області і підобласті.
Можливі такі взаємозв'язки між ґрунтовими й напірними водами: а) рівень ґрунтових вод вищий від рівня напірних; б) рівні практично збігаються; в) рівень ґрунтових вод вищий від рівня напірних при поливах і атмосферних опадах (у будь-який інший час — нижчий); г) рівень напірних вод постійно вищий від рівня ґрунтових вод.
Гідрогеологічні райони і підрайони виділені за геологічними розрізами залежно від характеру чергування пластів різної водопроникності і взаємодії водоносних горизонтів.