МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени К.И. САТПАЕВА Институт геологии и нефтегазового дела им. К.Турысова Кафедра гидрогеологии и инженерной геологии «УТВЕРЖДАЮ» директор института ________________ Е.Т. Бесимбаев «____»___________________2015 г. ПРОГРАММА КУРСА (SYLLABUS) По дисциплине «Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии» для специальности 6М075500 - «Гидрогеология и инженерная геология» Форма обучения - очная Срок обучения- 2 года (2-й год обучения) Кредиты 2 Семестр 1 Лекции 15 часов СРМП 75 часов Трудоёмкость 90 ч. Алматы 2015 Программа курса составлена Досхожаевым Акылжаном Саматовичем, старшим преподавателем, кандидатом геолого-минералогических наук. Специальность 6М075500 - «Гидрогеология и инженерная геология» Рассмотрена на заседании кафедры гидрогеологии и инженерной геологии «__05__»______09___________2015г. Протокол №_4____ Зав. кафедрой________________________Е.С. Ауелхан Одобрена методическим Советом Института геологии и нефтегазового дела им. К.Турысова «____»_____________________2015г. Протокол №___ Председатель ____________________________ Е.Т. Бесимбаев 2 Сведения о преподавателе: Досхожаев Акылжан Саматович – научнопедагогический стаж – 30 лет. Преподаваемые дисциплины: Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, дистанционные методы исследований, переоценка запасов месторождений подземных вод, оценка антропогенного загрязнения воздушного и водного бассейнов, дистанционные методы изучения инженерно-геологических условий, гидрогеология и инженерная геология, поиски и разведка подземных вод, гидрогеологические исследования, эксплуатационная разведка подземных вод, экологическая гидрогеология, региональная гидрогеология и инженерная геология. Офис: кафедра Гидрогеологии и инженерной геологии Адрес: г. Алматы, ул. Байтурсынова 140 Телефон: 292-09-94 3 РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (SYLLABUS) 1 Цели и задачи дисциплины 1.1 Цель преподавания дисциплины Целью преподавания дисциплины «Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии» является обучить магистрантов и докторантов методам и приемам получения гидрогеологической информации для оценки условий формирования, качественных характеристик и возможности практического использования подземных вод Казахстана. 1.2 Задачи изучения дисциплины В задачу курса входит привитие магистрантам и докторантам практических навыков для решения гидрогеологических задач, связанных с изучением и практическим использованием подземных вод Казахстана Задачи курса состоят в привитии слушателям следующих знаний и навыков: - знать компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и основные виды гидрогеологических исследований проводимых при решении вопроса о поисково-разведочных работах на минеральные, лечебные и термальные подземные воды; - знать компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и методы получения гидрогеологической информации при изучении месторождений минеральных, лечебных и термальных подземных вод Казахстана; - знать компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и состав гидрогеологических исследований при изучении территории на минеральные, лечебные и термальные подземные воды Казахстана. Основные умения, приобретаемые магистрантами при изучении дисциплины: компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и составление проекта (программы) гидрогеологических исследований для обоснования проектов по поискам и разведке месторождений минеральных, лечебных и термальных подземных вод Казахстана; компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и выявление водоносных горизонтов, потенциальных коллекторов для получения минеральных, лечебных и термальных подземных вод; компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и определение мест размещения участков для организации водозаборов минеральных, лечебных и термальных подземных вод; компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и оценка гидрогеологических параметров водоносных горизонтов, перспективных для добычи минеральных, лечебных и термальных подземных вод; 4 Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, дистанционные методы изучения инженерно-геологических условий и оценка качественных характеристик минеральных, лечебных и термальных подземных вод Казахстана. 1.3 Пререквизиты: Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии , гидрогеология и инженерная геология месторождений полезных ископаемых, Инженерно-геологические изыскания для различных видов сооружений, Гидрогеология нефтяных и газовых месторождений. 1.4 Постреквизиты: написание магистерской и докторской диссертаций 2 Система оценки знаний По кредитной технологии обучения для всех курсов и по всем дисциплинам Казахского национального технического университета имени К.И. Сатпаева применяется рейтинговый контроль знаний магистрантов и докторантов. Рейтинг дисциплины оценивается по %-ной шкале. Сведения об оценке знаний осуществляются по балльно-рейтинговой системе в виде шкалы, где указываются все виды контроля. Таблица 1. Распределение рейтинговых баллов по видам контроля Вид итогового контроля Экзамен Виды контроля Итоговый контроль Рубежный контроль Текущий контроль Проценты 100 100 100 Таблица 2. Календарный график сдачи всех видов контроля Недели 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Недель 1 1 1 1 3 1 1 1 ное количес тво контрол ей Виды П П2 Р 1 П3 П4 РК П5 Р 3 П6 контрол 1 Р2 1 я П- практическая работа; Р – реферат; РК – рубежный контроль 13 14 15 1 2 П7 Таблица 3. Оценка знаний докторантов Оценка Буквенный 5 В процентах В баллах Р4 РК2 Отлично Хорошо Удовлетворительно Неудовлетворительно эквивалент А АВ+ В ВС+ С СD+ D F % 95-100 90-94 85-89 80-84 75-79 70-74 65-69 60-64 55-59 50-54 0-49 4 3,67 3,33 3,0 2,67 2,33 2,0 1,67 1,33 1,0 0 3 Содержание дисциплины Таблица 4. Распределение часов по видам занятий Наименование темы 1 1. Введение. Задача курса, его структура, связь с другими дисциплинами. Краткие исторические сведения. Основные виды исследований и методы решений 2. компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии Минеральные подземные воды Казахстана. Классификационные показатели минеральных вод. 3. компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и сновные закономерности распространения и формирования подземных минеральных вод Казахстана 4. компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и минеральные подземные воды Западного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. 5. компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и минеральные подземные воды Южного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким Количество академических часов Лекци Практ. СРМП СРМ и 1,5 год 2 3 4 СРМ 2 год 5 6 1 1 2 4 6 1 1 2 4 6 1 1 2 4 6 1 1 2 4 6 1 1 2 4 6 6 содержание органических веществ. 6. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и минеральные подземные воды Южного Казахстана. Минеральные воды радоновые. Кремнистые термы. 7. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и минеральные подземные воды Северного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. 8. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и минеральные подземные воды Центрального Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. 9. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и минеральные подземные воды Центрального Казахстана. Минеральные воды железистые, мышьяковистые, с повышенным содержанием микрокомпонентов. 10. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и минеральные подземные воды Восточного Казахстана. Минеральные воды радоновые. Кремнистые термы. Минеральные воды без специфических компонентов. 11. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и закономерности распространения и формирования термальных вод на территории Казахстана. 12. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и характеристика разведанных месторождений теплоэнергетических подземных вод Казахстана. 13. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и использование энергии геотермальных вод. Классификация геотермальных полей и месторождений. Специфика геотермальных ресурсов. 1 1 2 4 6 1 1 2 4 6 1 1 2 4 6 1 1 2 4 12 1 1 2 4 1 1 2 4 1 1 2 4 1 1 2 4 7 6 12 14. компьютерное моделирование в 1 гидрогеологии и инженерной геологии и международный опыт использования геотермальных вод. 15. компьютерное моделирование в 1 гидрогеологии и инженерной геологии и перспективы районов разведанных геотермальных вод Алматинского, Арысского и Жаркентского бассенов. Итого 15 1 2 4 1 2 4 12 15 30 60 90 3.1 Содержание лекций Лекция 1. Введение. Задача курса, его структура, связь с другими дисциплинами. Краткие исторические сведения. Основные виды исследований и методы решений Лекция 2. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии и подземные воды Казахстана. Классификационные показатели подземных вод. Лекция 3. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, основные закономерности распространения и формирования подземных минеральных вод Казахстана Лекция 4. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, подземные воды Западного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. Лекция 5. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, подземные воды Южного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. Лекция 6. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, подземные воды Южного Казахстана. Минеральные воды радоновые. Кремнистые термы. Лекция 7. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, подземные воды Северного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. Лекция 8. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, подземные воды Центрального Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. Лекция 9. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, подземные воды Центрального Казахстана. Минеральные воды железистые, мышьяковистые, с повышенным содержанием микрокомпонентов. 8 Лекция 10. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, подземные воды Восточного Казахстана. Минеральные воды радоновые. Кремнистые термы. Минеральные воды без специфических компонентов. Лекция 11. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, закономерности распространения и формирования термальных вод на территории Казахстана. Лекция 12. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, характеристика разведанных месторождений теплоэнергетических подземных вод Казахстана. Лекция 13. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, использование энергии геотермальных вод. Классификация геотермальных полей и месторождений. Специфика геотермальных ресурсов. Лекция 14. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, международный опыт использования геотермальных вод. Лекция 15. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, перспективы районов разведанных геотермальных вод Алматинского, Арысского и Жаркенского бассенов. 3.2 Содержание практических занятий Практическое занятие 1. Работа с картой: " Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, распространение минеральных вод Казахстана масштаба1: 2 500 000". Выделение и описание перспективных районов и участков. Практическое занятие 2. Работа с картой «Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии термальных подземных вод территории Казахстана масштаба 1:2500 000 ". Практическое занятие 3. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, определение потенциальных возможностей территорий (по среднемасштабной гидрогеологической карте) для проведения поисково-разведочных работ на термоминеральные подземные воды. Практическое занятие 4. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, разработать проект гидрогеологических исследований для обоснования организации водозабора термоминеральных подземных вод. Практическое занятие 5. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, провести оценку экономической эффективности использования термальных подземных вод. Практическое занятие 6. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, составить программу 9 гидрогеологических исследований для изучения месторождения термоминеральных вод для стадии разведки. Практическое занятие 7. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, провести анализ примеров работы действующих водозаборов термоминеральных вод в Казахстане и странах СНГ. 3.3 Самостоятельная работа магистрантов под руководством преподавателя (СРМП) 1. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, изученность термальных подземных вод Южного Казахстана.. 2. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, требования к бурению и оборудованию скважин при проведении исследований на термоминеральные подземные воды. 3. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, требования к проведению опытно-фильтрационных работ в скважинах на месторождениях термоминеральных вод. 4. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, геофизические исследования при проведении работ на месторождения термоминеральных вод. 5. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, области применения геотермальных вод, основные направления и сферы использования геотермальных ресурсов 6. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, категоризация эксплуатационных запасов термоминеральных подземных вод. 7. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, требования к кондициям минеральных и термальных подземных вод. 8. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, использование метода моделирования при подсчете эксплуатационных запасов месторождения термоминеральных вод. 3.4 Самостоятельная работа магистрантов (СРМ) 1. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, вертикальная гидрогеодинамическая зональность бассейнов развития термоминеральных подземных вод Казахстана. 2. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, основные расчетные гидродинамические параметры пласта при оценке эксплуатационных запасов термоминеральных подземных вод. 10 3. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, примеры опыта использования термальных вод в развитых странах Европы и Америки. 4. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, технические средства, применяемые при гидрогеологических исследованиях на месторождениях термоминеральных вод. 5. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, специфика геотермальных ресурсов. 6. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, использование неглубокозалегающих низкотемпературных источников геотермальной энергии (тепловые насосы). 3.5 График проведения занятий № 1 1 2 3 4 5 6 7 8 Дата 2 Время 3 Наименование тем 4 Лекции 1. Введение. Задача курса, его структура, связь с другими дисциплинами. Краткие исторические сведения. Основные виды исследований и методы решений 2. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Минеральные подземные воды Казахстана. Классификационные показатели минеральных вод. 3. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Основные закономерности распространения и формирования подземных минеральных вод Казахстана 4. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, минеральные подземные воды Западного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. 5. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, минеральные подземные воды Южного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. 6. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, минеральные подземные воды Южного Казахстана. Минеральные воды радоновые. Кремнистые термы. 7. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Минеральные подземные воды Северного Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йод-бромные и с высоким содержание органических веществ. 8. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, минеральные подземные воды 11 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 Центрального Казахстана. Минеральные воды без специфических компонентов. Минеральные воды йодные, йодбромные и с высоким содержание органических веществ. 9. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Минеральные подземные воды Центрального Казахстана. Минеральные воды железистые, мышьяковистые, с повышенным содержанием микрокомпонентов. 10. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Минеральные подземные воды Восточного Казахстана. Минеральные воды радоновые. Кремнистые термы. Минеральные воды без специфических компонентов. 11. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Закономерности распространения и формирования термальных вод на территории Казахстана. 12. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Характеристика разведанных месторождений теплоэнергетических подземных вод Казахстана. 13. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Использование энергии геотермальных вод. Классификация геотермальных полей и месторождений. Специфика геотермальных ресурсов. 14. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Международный опыт использования геотермальных вод. 15. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Перспективы районов разведанных геотермальных вод Алматинского, Арысского и Жаркенского бассенов. Практические занятия Работа с "Картой Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, распространения минеральных вод Казахстана масштаба1: 2 500 000". Выделение и описание перспективных районов и участков. Работа с "Картой Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, термальных подземных вод территории Казахстана масштаба 1:2500 000 ". Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Определение потенциальных возможностей территорий (по среднемасштабной гидрогеологической карте) для проведения поисково-разведочных работ на термоминеральные подземные воды. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Разработать проект гидрогеологических исследований для обоснования организации водозабора термоминеральных подземных вод. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Провести оценку экономической эффективности использования термальных подземных вод. 12 6 7 Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, Составить программу гидрогеологических исследований для изучения месторождения термоминеральных вод для стадии разведки. Компьютерное моделирование в гидрогеологии и инженерной геологии, провести анализ примеров работы действующих водозаборов термоминеральных вод в Казахстане и странах СНГ. 4 Учебно-методические материалы Основная литература: 1. Шпак А.А., Ефремочкин Н.В., Боревский Л.В. Поиски, разведка и оценка прогнозных ресурсов и эксплуатационных запасов теплоэнергетических вод. Москва, Недра, 1989. 2. Геотермальные воды Казахстана. (Южный Казахстан)/Сабанаев К.А., Шарафутдинов Ф.Г., Мухамеджанов С.М., Бондаренко.Н.М.,- М.: ВНИИгазпром, 1990,73с.(Обз.информ. Сер.Бурение газовых и газоконденсатных скважин). 3. Маврицкий Б.Ф. Ефимочкин Н.В., Шпак А.А. Методические рекомендации по поискам, разведке и оценке эксплуатационных запасов термальных вод. М., ВСЕГИНГЕО, 1982, 121 с. 4. Подземные термальные воды Казахстана/Мухамеджанов С.М., Сыдыков Ж.С., Бондаренко Н.М., Канн М.С., Айтуаров Т.Т., и др. Алма-Ата, 1990. – 90 с. Дополнительная литература: 1. Ахмедов М.М., Рамазанов А.М., Омаров М.А. Геотермальные воды и проблемы радиоэкологии. – В сб. Возобновляемая энергетика: Проблемы и перспективы (Материалы Международной конференции). Том 2. Махачкала. 2005. 2. Геология СССР. т. 40, Южный Казахстан. М., Недра, 1971. 536 с. 3. Гидрогеология СССР. т.36, Южный Казахстан. М., Недра, 1972. 472 с. 4. Гидрогеология CCCР.т40, Южный Казахстан.М., Недра, 1971.536 5. Жеваго В.С. Геотермия и термальные воды Казахстана. Алма-Ата, Наука, 1972. 255 с. 6. Инструкция по применению классификации эксплуатационных запасов подземных вод к месторождениям теплоэнергетических вод. М.: ГКЗ, 1985, 26 с. 7. Методическое руководство по поискам, разведке, оценке и картированию гидрогеотермальных ресурсов. Опыт стран СЭВ и СФРЮ. Москва 1986. 8. Месторождения подземных вод Казахстана. Справочник. Алма-Аты, 1999, т3. 9. Методическое руководство по поискам, разведке, оценке и картированию гидрогеотермальных ресурсов. Опыт стран СЭВ и СФРЮ. Москва 1986. 13 10. Правила разработки месторождений теплоэнергетических вод. М.,1985. 11. Правила разработки месторождений теплоэнергетических вод. М., 1985 12. Завалей В.А. Поиски и разведка подземных вод: Учебник. Алматы: КазНТУ, 2003. с.260. Содержание 1 2 3 4 Стр . Цели и задачи дисциплины.......................................................................... 3 1.1 Цель преподавания дисциплины …………………….…………… 3 1.2 Задачи изучения дисциплины……………………….……………. 3 1.3 Пререквизиты..................................................................................... 3 1.4 Постреквизиты................................................................................... 3 Система оценки знаний…………………………...………………………. 4 Содержание дисциплины ……………………….……………..………… 4 3.1 Содержание лекций……………………..………………………… 5 3.2 Содержание лабораторных занятий…..………………………….. 7 3.3 Самостоятельная работа докторантов под руководством 7 преподавателя (СРДП)……………………………….…………… 3.4 Самостоятельная работа докторантов СРД)…………………… 8 3.5 График проведения занятий……………………………………… 8 Учебно-методические материалы………………………………………. 10 14