Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Иркутский государственный технический университет
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по научной работе,
профессор А.Д.Афанасьев
______________________
«____»________ 2010 год
ПРОГРАММА
вступительного экзамена в аспирантуру по специальности
25.00.07 - Гидрогеология
Программа составлена на основании государственного
образовательного стандарта высшего профессионального
образования по специальности
«Поиски и разведка
подземных вод и инженерно- геологические изыскания»
Иркутск 2010 г.
ВВЕДЕНИЕ
Предмет, задачи и место гидрогеологии в системе наук о Земле. Основные этапы
развития гидрогеологии и ее современные проблемы. Структурно-гидрогеологический
анализ как основа профессионального мировоззрения: задачи, содержания, примеры
проведения.
1. Вода в недрах земли
Понятие о подземной гидросфере. Коллекторские и водные свойства горных
пород. Виды воды в горных породах. Понятие о возрасте подземных вод.
Гидрогеотермия. Основные классификации подземных вод: по условиям
распределения в горных породах, по минерализации, химическому составу и
температуре. Современные представления о происхождении воды земных недр;
генетические типы подземных вод. Флюидная геодтнамика и тектоника литосферных
плит - основа заложения и становления основных типов гидрогеологических структур.
Принципы
выделения
и
характеристики
гидрогеологических
структур.
Гидрогеологическая стратификация. Подземные воды гидрогеологических бассейнов,
массивов и обводненных разломов. Подземные воды криолитозоны. Подземные воды
мобильных регионов (различных окраин литосферных плит). Термоэнергетические,
промышленные и минеральные подземные воды.
2. Основы динамики подземных вод
Основные виды движения подземных вод в горных породах. Основной закон
фильтрации и границы его применимости. Типы потоков подземных вод, их структура
и гидродинамические особенности. Принципы геофильтрационной схематизации.
Общая характеристика граничных условий потоков подземных вод в плане и разрезе.
Взаимодействие водоносных подразделений; предпосылки перетекания. Особенности
фильтрации вблизи водотоков и водоемов. Методы определения фильтрационных
параметров гидрогеологических подразделений по данным откачек. Аналитические и
графические методы расчета гидрогеологических параметров. Понятия об
установившемся и неустановившемся движениях подземных вод. Коэффициент
фильтрации и факторы, определяющие его значение. Математическое моделирование
гидрогеологических процессов: виды, алгоритмы и методы.
3. Вопросы геохимии подземных вод
Основные факторы, процессы и обстановки формирования состава подземных вод.
Подземные воды - сложные природные растворы: ионно-солевой и газовый состав;
микрокомпоненты, изотопы, растворенное органическое вещество и микрофлора. Виды
химических анализов воды и формы выражения их результатов. Методы
графического отображения химического состава воды. Бактериологическое состояние и
радиоактивность природных вод. Оценка пригодности воды для хозяйственно-питьевых
целей. Современные методы изучения состава воды: ВЭЖХ; ИСП-МС. Структура воды
и ее свойства. Необычность физических свойств воды. Влияние термодинамических
условий на фазовое состояние воды и ее состава. Водная миграция химических
элементов. Геохимические барьеры. Водородный показатель и окислительно-
восстановительный потенциал; их физический смысл и влияние на миграцию
химических элементов. Физико-химическое моделирование. Использование методов
гидрогеохимии при решении научных и прикладных задач.
4. Основы поисков и разведки месторождений подземных вод
Понятие о месторождении подземных вод; сходства и отличие от месторождений
других
видов
полезных
ископаемых.
Основные
принципы
проведения
гидрогеологических исследований. Стадийность исследований. Задачи и ожидаемые
результаты каждой стадии. Рациональный комплекс работ и структура
гидрогеологических исследований. Гидрогеологическое картографирование: задачи,
виды, масштабы, кондиционность, глубинность изучения разреза, содержание.
Групповой способ картографирования: преимущество, недостатки, проблемы.
Маршрутные исследования: система заложения маршрутов, плотность и виды
наблюдений. Полевая документация при картографировании. Методы определения
дебитов родников и расходов поверхностных водотоков. Буровые работы и
геофизические исследования гидрогеологических скважин. Категории скважин по
стадиям исследований. Типы и расчет фильтров. Основные виды полевых опытнофильтрационных работ. Водоподъемное оборудование: условия применения,
принципы действия, сильные и слабые стороны. Обоснование продолжительности и
методики проведения опытных откачек и выпусков воды из скважин. Способы изоляции
водоносных горизонтов и зон. Схема эрлифтной установки с максимальным дебитом
откачки. Обоснование количества кустовых откачек на III, IV HV стадиях
гидрогеологических исследований. Местоположение и схемы кустов. Постадийные
проектные понижения уровня или ступени дебита при опытно-фильтрационных работах.
Источники формирования эксплуатационных запасов месторождений подземных вод.
Категоризация запасов. Схематизация гидрогеологических условий для выбора типовой
гидродинамической схемы пласта и расчетной аналитической зависимости оценки
эксплуатационных запасов подземных вод. Способы изучения граничных условий.
Методы оценки эксплуатационных запасов подземных вод: области применения,
основные положения, необходимые сведения и гидрогеологические параметры;
последовательность выполнения расчетов. Условия, определяющие выбор метода оценки
эксплуатационных запасов подземных вод. Влияние метода оценки на методику
разведочных работ. Систематизация месторождений подземных вод по степени
сложности гидрогеологических условий: критерии, группы сложности и практическое
использование. Классификации месторождений подземных вод вне области
развития многолетнемерзлых пород (ММП) и в криолитозоне. Типы таликовых зон.
Особенности проведения гидрогеологических исследований в области развития ММП.
5. Вопросы организации водоснабжения
Современные проблемы организации водоснабжения хозяйственно-питьевого
назначения. Пути преодоления дефицита пресных вод различными государствами.
Системы и схемы водоснабжения. Классификаци и и сооружения систем
водоснабжения. Схемы водоснабжения с использованием поверхностных и подземных
вод. Режимы и категории водопотребления. Источники хозяйственно-питьевого
водоснабжения. Нормативные документы по качеству питьевой воды. Водозаборы
поверхностных вод. Классификации речных водоприемников; условия применения,
конструктивные особенности. Водозаборы подземных вод: условия применения,
конструктивные особенности, оценка производительности. Сооружения для каптажа
родниковых вод. Водоснабжение в условиях развития многолетнемерзлых пород.
Разработка конструкции эксплуатационной водозаборной скважины. Выбор и расчет
оборудования.
Заключение
Литолого-стратиграфический и структурно-гидрогеологический подходы к
изучению закономерностей формирования подземных вод.
Гидрогеологический мониторинг; сохранение гидросферы - главная задача
современности.
Литература
А. Основная
1. Шварцев С.Л. Общая гидрогеология. -М„ Недра, 1996.- 423с.
2. Степанов В.М. Введение в стуктурную гидрогеологию.- М., Недра, 1989.-229с.
3. Кирюхин В.А., Короткое А.И., Павлов А.Н. Общая гидрогеология.-Л., Недра,
1988.-359с.
4. Климентов П.П, Общая гидрогеология. -М., Высш.шк., 1980,-304с.
5. Климентов П.П., Кононов В.М. Методика гидрогеологических
исследований.-М.,Высшая школа, 1989 -408с.
6. Плотников Н.И. Поиски и разведка пресных подземных вод. - М.: Недра, 1985. 370с.
Б. Дополнительная
7. Основы гидрогеологии. Т.Т.
1-6. Отв. редактор Е.В, Пиннекер,Новосибирск, Наука, 1980-1984гг.
8. Справочное руководство гидрогеолога. 3-е изд.,перераб. и доп. Под ред.
В,М.Максимова.- Л., Недра, 1979. Т. 1-512с, Т-2-295с.
9. Гавич И.К., Лучшева А.А., Семенова-Ерофеева СМ. Сборник задач по
общей гидрогеологии. - М., Недра, 1985. - 412с.
10. Гидрогеология. Под. ред. В.М. Шестаковаи М.С. Орлова.-М., Изд-во МГУ, 1984.317с.
11. Гордеев П.В, и др. Гидрогеология. - М., Высш.шк., 1990.-448с.
12. Кирюхин В.А., Короткое А.И., Шварцев С.Л. Гидрогеохимия.- М., Недра, 1993.384с.
13. Крайнов СР., Швец В.М. Гидрогеохимия. -М., Недра, 1992,-463с.
14. Михайлов Л.Е. Гидрогеология. -Л., Гидрометеоиздат, 1985.-263с.
15. Толстой М.П., Малыгин В.А. Геология и гидрогеология,- М., Недра, 1988.-318с.
16. Диденков Ю.Н., Чернов А.Ю. Полевые методы гидрогеологических
исследований: Учеб.пособие.- Иркутск, ИрГТУ, 2002.
a.