Гідрогеологія (для спеціальності 103)

Гідрогеологія – це сучасна наука про підземні води, покликана на вирішення практичних задач як з водозабезпечення і охорони водних ресурсів, так і засобів та методів боротьби з підземними водами при будівництві та експлуатації інженерних споруд, підтопленні міських територій, активізації зсувних процесів, розробці родовищ корисних копалин та ін. В умовах глобальних кліматичних змін та зростаючого техногенного навантаження на підземну та поверхневу гідросферу проблема водних ресурсів набуває планетарного масштабу. Тому в рамках дисципліни формується сучасні уявлення і знання про підземні води, а саме їх походження та умови формування, залягання та розповсюдження, закономірності руху, фізико-хімічні властивості, а також основні принципи раціонального водокористування та охорони.

Гідрогеологія (додаткові матеріали для самостійної роботи)

В даному курсі викладені основи гідрогеологічних знань. Детально розглянуті будова і межі підземної гідросфери, її основні властивості та зв'язок з іншими оболонками Землі, єдність природних вод і їх кругообіг на планеті. Дані основні поняття, класифікації та терміни, що використовуються в гідрогеології. Опис підземних вод за різними ознаками: вид, походження, динаміка, хімія, температура, ресурси, режим і стан. Надано аналіз основних методів вивчення підземних вод. Оцінені умови формування та експлуатації родовищ підземних вод. Сформульовано основні екологічні проблеми, що виникають при експлуатації водоносних систем. При складанні курсу широко використовувалися результати новітніх теоретичних, методичних і виробничих досліджень. Також висвітлені питання охорони підземних вод від виснаження і забруднення.

Використання та охорона водних ресурсів

Необхідність вирішення проблем сталого водозабезпечення в умовах техногенного впливу та кліматичних змін потребує глибокого розуміння принципів формування та змін водних ресурсів, сучасних технологій їх раціонального використання, охорони водних об’єктів. В рамках даної дисципліна викладені основні поняття водокористування, які включають класифікацією водних об’єктів та регіональною характеристикою водних ресурсів, поняття й принципи водного законодавства України, водокористування і користування водними об’єктами. Розглядаються джерела забруднення водних ресурсів та причини їх виснаження, існуючи технології їх раціонального використання та охорони у промисловості, сільському господарстві, комунальному секторі. Окрему увагу приділено принципам управління водними ресурсами з метою їх відтворення, заходам з підтримання гідрологічного режиму і моніторингу водних ресурсів.


Водопостачання та інженерні меліорації


Предметом дисципліни є вивчення водних ресурсів України та напрями їх використання, систем водопостачання та водовідведення, джерел водопостачання, видів водозабірних споруд, екологічних аспектів водопостачання, видів інженерних меліорацій, зрошення та осушення земель. Лабораторні заняття присвячені розв’язанню конкретних практичних задач і виконанню техніко-економічного обґрунтування проектних варіантів.


Геологія. Блок Гідрогеологія

Мета дисципліни – формування у студентів уявлень, знань і умінь щодо підземних вод, а саме їх походження, умов формування та розповсюдження, закономірностей руху, властивостей, практичного значення, раціонального використання та охорони.


Гідравліка, гідрологія та гідрометрія

Гідрогеологічне обґрунтування проектів будівництва

Гідрогеологічне та інженерно-геологічне моделювання

Викладено теоретичні основи моделювання гідрогеологічних процесів, що включають поняття подібності й аналогій, принципи гідрогеологічної схематизації, застосування аналітичних та чисельних методів моделювання геофільтрації, питання вірогідності й точності моделювання та складання прогнозів фізичних процесів у геологічному середовищі. Містить інструкції до лабораторних робіт, які дозволяють краще засвоїти принципи математичного та фізичного моделювання гідрогеологічних процесів.

Гідрогеологічний та геотехнічний моніторинг

Гідрогеологія родовищ корисних копалин

В рамках курсу визначаються предмет і задачі дисципліни, фактори обводнення родовищ корисних копалин та ступені складності гідрогеологічних умов. Розглядаються особливості гідродинамічних та гідрогеохімічних умов різних типів родовищ (в несцементованих піщано-глинистих  породах, тріщинуватих скальних, в умовах карсту, соляних та нафтогазових), а також принципи використання гідрогеологічних критеріїв при їх пошуках та розвідці. Вивчаються спеціальні способи проходки гірничих виробок та осушення родовищ при їх експлуатації,  аналітичні методи визначення величин водопритоків. Лабораторний практикум  присвячений застосуванню аналітичних методів визначення величин водопритоків в гірничі виробки та параметрів дренажних систем.

Гідрогеохімя

Гірничопромислова гідрогеологія

Мета дисципліни – формування уявлень, знань і умінь щодо закономірностей розвитку техногенного режиму підземних вод при будівництві, експлуатації та ліквідації гірничодобувних підприємств, щодо інженерних методів і технічних засобів управління режимом підземних вод для забезпечення ефективності, виробничої та екологічної безпеки гірничих робіт.


Динаміка підземних вод

Предметом дисципліни є вивчення підземних вод за допомогою математичного опису їх руху в природних та змінених під впливом діяльності людини умовах, аналітичні методи геофільтраційних розрахунків, що застосовуються при вирішенні низки практичних господарських задач. Лабораторні роботи присвячені схематизації природних умов і обґрунтуванню фільтраційних схем водоносних горизонтів з метою проведення гідрогеологічних розрахунків, обробки результатів дослідно-фільтраційних робіт, визначенню гідрогеологічних параметрів водоносних пластів.

Інженерна геологія

Інженерне ґрунтознавство

 

Мета дисципліни – формування у студентів системного наукового інженерно-геологічного світогляду на основі знань про ґрунти, їх склад, властивості, закономірності просторового розподілу, взаємодії з оточуючими об'єктами, про їх практичне значення, раціональне використання та охорону.

 

 

Комп'ютерна обробка гідрогеологічної та інженерно-геологічної документації

Мета дисципліни – формування уявлень, знань, умінь та навичок щодо комп’ютерної обробки гідрогеологічної та інженерно-геологічної документації з використанням сучасних програмних засобів Зокрема, студенти мають навчитися створювати інженерно-геологічні креслення у програмі AutoCad та виконувати обробку та типові розрахунки гідрогеологічних та інженерно-геологічних даних у програми MathCad.

Математичне моделювання геологічних систем

Мета вивчення дисципліни – формування уявлень, знань і умінь щодо побудови та використання математичних моделей геологічного середовища, чисельних та статистичних методів аналізу закономірностей та процесів у масиві гірських порід, використання їх у практичній діяльності.

Основні завдання дисципліни: сформувати у студентів знання про побудову математичних моделей геологічного середовища ознайомити студентів з основними математико-статистичними моделями, що застосовуються у наукових дослідженнях та на практиці; стимулювати студентів-магістрів до систематичної самостійної наукової роботи.

Математичні методи в геоекології

Мета вивчення дисципліни – формування знань і умінь щодо основ та практичного використання математичних методів, що застосовуються при охороні навколишнього середовища, зокрема, при аналізі й прогнозі процесів техногенезу підземної гідросфери.

Основні завдання дисципліни: сформувати уявлення про фізико-математичні основи міграції речовин в потоках підземних вод; сформувати сучасні уявлення про основні групи методів, що використовуються для аналізу й прогнозу масопереносу в геологічному середовищі; - ознайомити з методикою чисельного моделювання міграції; сформувати уміння проводити інверсне моделювання для ідентифікації параметрів математичних моделей міграції.

Меліоративна гідрогеологія

Вивчаються особливості комплексної гідрогеологічної зйомки для меліорації земель, принципи регулювання режиму ґрунтових вод на меліорованих землях. Характеризуються засоби іригації та штучного дренажу на зрошуваних землях. Розглядаються складові балансу підземних вод та зміни гідрогеологічних умов на меліорованих землях. Лабораторні роботи присвячені оцінці фільтраційних втрат при роботі зрошувальних систем, визначенню зони впливу магістрального каналу, оцінці складових водного балансу і прогнозу підтоплення території при зрошуванні земель.

Методи обробки геоданих

Мета дисципліни – формування уявлень, знань, умінь та навичок щодо методів обробки геологічних зданих з використанням сучасних програмних засобів для побудови карт та графіків.

Сучасним трендом розвитку наук про Землю є зростаюче використання цифрових технологій для графічної обробки, візуалізації та аналізу просторових даних, які характеризують елементи геосфер. Наукові дослідження та практичні застосування в галузі геології, гідрогеології, геофізики та інших наук про Землю потребують автоматизації побудови карт, поверхонь, спеціальних діаграм, геологічних розрізів, що дозволяє наочно представляти та аналізувати будову та геологічного середовища та її зміни. В рамках курсу викладені основи моделей просторових даних та програмних засобів для обробки геоданих, розроблених компанією Golden Software. Матеріал курсу націлено на набуття практичних знань та умінь для створення карт та поверхонь у програмі Surfer, спеціальних діаграм на основі геоданих у програмі Grapher, та геологічних розрізів у програмі Strater.


Методика гідрогеологічних досліджень

Мета викладання дисципліни:

- надати студентам уявлення про стадійність гідрогеологічних досліджень

- вивчити основні методи гідрогеологічних досліджень;

- ознайомити студентів з загальними принципами вивчення родовищ підземних вод на основі застосування основних методів гідрогеологічних досліджень;

- освоїти особливості проведення гідрогеологічних досліджень в типових умовах при вирішенні конкретних господарських завдань.


МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО ВИКОНАННЯ КВАЛІФІКАЦІЙНИХ РОБІТ

Салов В.О., Рудаков Д.В., Садовенко І.О., Деревягіна Н.І. Методичні рекомендації до виконання кваліфікаційних робіт за спеціальністю 103 Науки про Землю, освітньою за програмою «Геологія» (блоки «Гідрогеологія» та «Інженерна геологія») / В.О. Салов, Д.В. Рудаков, І.О. Садовенко, Н.І. Деревягіна; Нац. техн. ун-т «Дніпровська політехніка». – Д. : НТУ «ДП», 2019. – 40 с.

Надані методичні рекомендації до виконання кваліфікаційних робіт бакалаврів та магістрів, які навчались за освітньо-професійними програмами у галузі знань 10 Природничі науки, Науки про Землю, освітньо-професійна програма «Геологія» (блоки «Гідрогеологія» та «Інженерна геологія»). Визначено структуру та зміст пояснювальної записки й вимоги до графічної частини. Наведено критерії оцінювання кваліфікаційних робіт бакалаврів і магістрів, повноваження учасників атестації.

Методологія досліджень в науках про Землю

Метою дисципліни є вивчення методології й практики сучасних наукових досліджень, що включає теоретичні методи (системний аналіз, моделювання, дедукція, аналіз та синтез тощо) та експериментальні методи (спостереження, збір даних, порівняння). Дисципліна передбачає надання студентам необхідної інформації для коректного оформлення результатів дослідження згідно сучасних правил, вмінь доповідати результати роботи.

З урахуванням специфіки та профілю вищого технічного навчального закладу головна увага приділяється основам та практичним аспектам використання методів наукових досліджень у галузі наук про Землю: правильному структуруванню дослідницької роботи, вмінню робити теоретичні висновки та узагальнення на основі результатів власних досліджень.


Оцінка запасів підземних вод

Вивчаються особливості формування динамічних ресурсів і експлуатаційних запасів підземних вод а також параметри ємнісних запасів підземних вод. Характеризуються методи оцінки динамічних ресурсів, їх переваги і недоліки. Аналізуються методи розрахунку водозабірних споруд для оцінки експлуатаційних запасів підземних вод, у тому числі в умовах штучного поповнення. Надається класифікація експлуатаційних запасів і прогнозних ресурсів підземних вод. Лабораторні роботи присвячені оцінці експлуатаційних та ємнісних запасів підземних вод, ресурсів підземних вод гідрометричним і гідродинамічним способами

Радіогідрогеологія

Мета вивчення дисципліни – формування уявлень щодо походження радіоактивних вод, набуття знань щодо міграції радіоактивних елементів у підземній гідросфері при розвідуванні та експлуатації родовищ радіоактивних руд, умінь виконувати прогнози динаміки вмісту радіоактивних елементів у геологічному середовищі, зокрема, у підземних водах.

Основні завдання дисципліни:сформувати уявлення про фізико-хімічні властивості радіоактивних елементів; ознайомити з основними радіоактивними мінералами та типами радіоактивних вод; сформувати цілісну картину про закономірності поширення радіоактивних елементів у підземній гідросфері, у тому числі внаслідок діяльності людини.

Рекреаційна гідрогеологія

Мета вивчення дисципліни – формування уявлень, знань і умінь щодо закономірностей формування та відновлення природних мінеральних вод, класифікацій мінеральних вод в залежності від призначення, умов створення та закономірностей їх розповсюдження, а також загальних принципів проведення гідрогеологічних досліджень при пошуках мінеральних вод.


Сучасна гідрогеодинаміка

Мета дисципліни – формування уявлень, знань і умінь щодо побудови та використання математичних моделей гідрогеодинаміки та геомеханічного стану ґрунтового масиву за допомогою чисельних методів для виявлення та аналізу закономірностей у масиві гірських порід із застосуванням у практичній діяльності.

Завдання курсу:

-       Розуміти механізми перебігу гідродинамічних та інженерно-геологічних процесів у геологічному середовищі;

-       Розуміти параметри та рівняння математичних моделей геофільтрації та напружено-деформованого стану породного масиву;

-       Розуміти теоретичні основи чисельного методу скінчених елементів для кількісного аналізу та прогнозу течій підземних вод та напружено-деформованого стану масиву на окремих об’єктах;

-       Вміти використовувати програму Phase 2 для чисельного моделювання типових сценаріїв спільного перебігу гідродинамічних та інженерно-геологічних процесів при вирішенні прикладних задач природокористування.


Техногенна гідрогеохімя