- •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
17.4. Охорона пiдземних вод вiд виснаження I забруднення
Значення пiдземних вод для народного господарства важко переоцiнити. Ось чому охорона пiдземних вод вiд виснаження i забруднення обов’язкова.
Охорона вiд виснаження. В районi дiї великого водозабору, як правило, вiдбувається зниження рiвня пiдземних вод на ту чи iншу величину. Однак, не кожне зниження рiвня свiдчить про виснаження водоносного горизонту. Небезпека виснаження загрожує в тому випадку, коли вiдбiр пiдземних вод перевищує встановлену величину експлуатацiйних запасiв в районi дiї даного водозабору.
Для того, щоб пiдземнi води не витрачалися даремно, фонтануючi свердловини повиннi бути обладнанi крановими пристроями.
У випадку виснаження водоносних горизонтів часто приступають до їнього штучного поповнення. Це один з найбільш ефективних заходів комплексного використання водних ресурсів, котрий дозволяє оптимізувати відбір підземних і поверхневих вод в заданому регіоні, створювати обігові системи водопостачання з водоносними горизон-тами як з регулюючими ємностями, регулювати якість води, а також на протязі тривалого часу експлуатувати водозабірні споруди в найвигіднішому режимі підтримання стабільних напорів в водонос-ному горизонті. Системи штучного поповнення підземних вод спочат-ку використовувались для очищення підземних вод з підвищеною мутністю (замість фільтрування на спеціальних фільтрах), лише згодом стали засобом інтенсифікації діючих водозаборів підземних вод.
Як джерела поповнення можуть використовуватись води річок, озер, водосховищ, каналів, шахтові та дренажні води, нагріті (відпрацьовані) води з установок кондеціювання повітря або систем технологічного охолодження виробничого устаткування та апаратури. Якщо дозволяє спеціальне санітарно-гігієнічне обладнання, то можуть використовуватись і доочищені або слабозабруднені стічні води. Найсприятливіші умови для поповнення створюються в районах з теплим та помірним кліматом, при наявності надійного джерела поповнення та при експлуатації безнапірного водоносного горизонту, складеного з достатньо проникливих порід при малій потужності покривних відкладів і відсутності в розрізі прошарків слабоводопроникливих порід.
В комплекс споруд штучного поповнення підземних вод входять споруди для забору води з джерела поповнення, попередньої її підготовки і власне інфільтраційні споруди, через які подається (інфільтрується) вода в водоносний шар. Інфільтраційні споруди поділяють на відкриті (басейни, канали, майданчики тощо) та закриті (свердловини, колодязі, галереї).
Відкриті інфільтраційні споруди застосовуються для поповнення грунтових вод при відсутності або малій потужності слабоводо-проникливих покривних відкладів. Найбільше поширення отримали інфільтраційні басейни, рідше - канали.
Закриті інфільтраційні споруди застосовуються в тих випадках, коли водоносний горизонт з поверхні перекритий слабоводопроник-ливими породами або при шаруватій будові зони аерації. Інколи такі споруди приходиться застосовувати через відсутність площ для споруд відкритого типу.
Найпоширенішими спорудами інфільтрації закритого типу є свердловини, котрі поділяють на три типи: 1) свердловини, через котрі подається вода безпосередньо в водоносний горизонт (самопливом або нагнітанням); 2) свердловини, котрі забезпечують дренування верхнього водоносного горизонту і здійснюють перетікання здренова-ної води в нижчезалягаючий водоносний горизонт для його попов-нення (такі свердловини ще називають дренуючо-поглинаючими); 3) свердловини подвійного призначення, котрі працюють навперемінно як поглинаючі і як водозабірні (такі свердловини використовуються, наприклад, при необхідності створення запасів води в період великого поверхневого стоку з метою використання накопиченої води під час настання дефіциту в водокористуванні).
Охорона вiд забруднення. Важливою складовою частиною вивчення прісних підземних вод є дослідження та прогноз якості підземних вод в зв’язку з охороною їх від забруднення.
Забруднення підземних вод зумовлено проникненням в водоносні горизонти промислових відходів, забруднюючих речовин сільського господарства, а також природних некондиційних за складом та міне-ралізацією вод (підземних та поверхневих), джерелами яких є техногенні та природні системи.
Джерел забруднення підземних вод дуже багато. Сюди входять: трубопроводи, каналізаційні колектори (котрим властиві постійні та аварійні витрати), відстійники, хвостосховища, шламонакопичувачі, димові та газові викиди (вони попадають в підземні води після інфільтрації атмосферних опадів); води шахт, териконів, кар’єрів; автозаправні станції, дороги. Забруднення відбувається також за рахунок побутових відходів, об’єктів тваринництва, внесення добрив та засобів хімізації землеробства. При потужних водозаборах артезіанських вод через підстелюючі водотриви часто проникають нижчезалягаючі мінералізовані води. Ось такий далеко неповний перелік джерел забруднення.
Охорона підземних вод, це:
- суворе дотримання законодавчих актів з охорони природного середовища та водних ресурсів;
- здійснення технічних та технологічних заходів, скерованих на зменшення забруднення довкілля та підземних вод (зменшення кіль-кості промислових відходів та створення безвідходного виробництва, багаторазове використання води в технологічному циклі, будівництво очисних споруд та вдосконалення очищення і обезводнення відходів, запобігання витоку стоків з земної поверхні в глибину);
- суворе дотримання вимог до порядку проведення розвідки підземних вод, до проектування, будівництва та експлуатації водоза-борів підземних вод;
- проведення водоохоронних заходів по захисту підземних вод.
Водоохоронні заходи поділяють на профілактичні та спеціальні.
До профілактичних заходів відносяться: вибір такого розташу-вання об’єкта (промислового, сільськогосподарського), при якому його негативний вплив на довкілля та прісні підземні води буде мінімальним; прогноз якості води на водозабірній споруді; ретельне дотримання зон санітарної охорони водозабору; оцінка при проек-туванні впливу об’єкту на підземні води та довкілля; вивчення захищеності підземних вод; створення на крупних об’єктах (хімічної, нафтопереробної, металургійної, гірничо-збагачувальної, фармацев-тичної та інших галузей промисловості) і централізованих водоза-борах мережі спостережних свердловин для контролю за якістю підземних вод; систематичний контроль за рівнем забруднення підземних вод та прогнозування його розвитку; виявлення і облік фактичних та потенційних джерел забруднення підземних вод.
Проект промислового або сільськогосподарського об’єкта, котрий буде забруднювати підземні води, повинен обов’язково включати в себе проект мережі спостережних свердловин.
Серед спеціальних захисних заходів виділяють такі: ліквідація джерел забруднення підземних вод відкачуванням з центру джерела забруднення; відкачування забруднених підземних вод для локалізу-вання області забруднення та недопущення поширення забруднюючих речовин по водоносному горизонті; спорудження захисних водоза-борів для перехоплення забруднених підземних вод і створення гід-равлічного вододілу (завіси) між областю забруднених вод і областю чистих підземних вод, котрі експлуатуються; створення непроникли-вих екранів (стінок) навколо джерела забруднення і т.п.
Розрiзняють такi види забруднення пiдземних вод:
1. Б а к т е р і а л ь н е, викликане патогенними бактерiями. Воно створює загрозу епiдемiчних захворювань. Найбiльшу небезпеку бактерiальне забруднення створює в районах, складених з поверхнi трiщинуватими породами. Якщо в зонi аерацiї залягають пiщано-глинистi вiдклади потужністю 3-5 м, то цього достатньо, щоб вода очистилась вiд бактерiй.
2. Х і м і ч н е забруднення найбiльш поширене i важко усувається. Вiдбувається воно за рахунок побутових i промислових вод, добрив, отрутохiмiкатiв, якi потрапляють в бiльшостi випадкiв крiзь зону аерацiї у виглядi водних розчинiв. Тому велика загроза забруднення створюється при зрошеннi, де для поливу використовуються стiчнi води.
Хiмiчному забрудненню найбiльш пiддаються грунтовi води. Вони не захищенi вiд цього навiть при наявностi в зонi аерацiї потужних пiщано-глинистих вiдкладiв. Хiмiчне забруднення утри-мується в пiдземних водах дуже довгий час. Головний метод боротьби з забрудненням - проведення попереджувальних заходiв.
3. М е х а н і ч н е забруднення мало розповсюджене, так як пiдземнi води, окрiм карстових, досить швидко очищуються вiд механiчних домiшок.
4. Р а д і о а к т и в н е забруднення виникає при роботi атомних установок, в районах розробки радiоактивних руд тощо. В деяких випадках радiоактивне забруднення зберiгається в водоносних породах тривалий час.
Кожний водозабiр пiдземних вод, що використовується для господарсько-питного водопостачання, повинен мати зони або округи санiтарної охорони.
Перша зона (зона суворого режиму) має радiус не менше 30 м при експлуатацiї артезiанських пiдземних вод i не менше 50 м при експлуатацiї грунтових вод. Тут забороняється спорудження будi-вель, за винятком тих, що мають безпосереднє вiдношення до водозабору.
Друга зона (зона обмежень) охоплює область живлення водоносного горизонту, де може вiдбуватись забруднення джерела водопостачання. В межах цiєї зони забороняється зведення земляних плотин, проходка колодязiв i стiчних канав.
Третя зона гiрничо-санiтарної охорони охоплює територiю, сумiжну з другою зоною. Границi її встановлюються в залежностi вiд гiдрогеологiчних умов i заселення територiї. Тут нiяких обмежень не вводиться, але проводиться ретельний контроль за роботою очисних споруд.
Державний контроль за використанням пiдземних вод i їхня охорона вiд виснаження та забруднення здiйснюється органiзацiями Мiнiстерства геологiї України i органами державного санiтарного нагляду.