Слайд 1Гидрогеология и инженерная геология
Введение
Слайд 2Гидрогеология - наука о подземных водах: об их происхождении, условиях
залегания, законах движения, режиме, физических и химических свойствах.
Разделы гидрогеологии:
общая гидрогеология
региональная
гидрогеология
динамика подземных вод
гидрогеохимия
Слайд 3Круговорот воды в природе
Количество воды, испарившееся с поверхности Мирового океана
и суши, равно количеству осадков, выпавших на Земном шаре
Слайд 5Вода в атмосфере
Показатели содержания водяного пара в атмосфере:
Удельная влажность (Е)
- максимально возможное количество парообразной влаги в воздухе при данной
температуре
Абсолютная влажность (е) - количество парообразной влаги в миллиметрах ртутного столба или в граммах на кубический метр, находящиеся в воздухе в данный момент
Относительная влажность (А)
Слайд 6Вода на поверхности Земли
Сток - это перемещение воды
в процессе ее круговорота по земной поверхности (поверхностный сток) и
в толще земной коры (подземный сток)
Показатели поверхностного стока:
Коэффициент стока (η) - отношение стока (h) за определенный период к количеству выпавших атмосферных осадков (x) за тот же период в бассейне реки
Модуль стока (М) - количество воды (л/с), стекающее в единицах времени с 1 км2 водосборной площади реки
Слайд 7Водно-физические свойства горных пород
Влажность - количество воды, заполняющее поры в
естественных условиях залегания горных пород
Пористость характеризует наличие пустот в горных
породах
Влагоемкость - способность породы вмещать и удерживать определенное количество воды.
Водоотдача - способность горных пород отдавать свободностекающую воду
Водопроницаемость - способность горных пород пропускать через себя воду под действием напора
Слайд 8Виды воды в горных породах (по А.Ф. Лебедеву)
Парообразная вода
Гигроскопичная вода
Пленочная
вода
Капиллярная вода
Гравитационная вода
Вода в твердом состоянии
Химически связанная вода
Слайд 9Классификация подземных вод по условиям залегания
По условиям залегания выделяются следующие
типы подземных вод:
почвенные воды
верховодка
грунтовые и артезианские воды
трещинные и карстовые воды
подземные
воды в многолетнемерзлых породах
минеральные, промышленные и термальные воды
Слайд 10Верховодка образуется в зоне аэрации, инфильтрационная вода встречает на своем
пути водоупор среди водопроницаемых пород
Слайд 12Грунтовые воды
Грунтовые воды - свободные (гравитационные) воды первого
от поверхности Земли, изменяющегося во времени, но постоянно существующего водоносного
горизонта, залегающего на первом от поверхности выдержанном водоупоре
Слайд 15Соотношение между поверхностными и грунтовыми водами
Слайд 17Артезианские воды
Артезианские воды - подземные воды, залегающие между водоупорными или
относительно водоупорными пластами, обладающие гидростатическим напором, который обуславливает подъем уровня
воды над кровлей при вскрытии скважинами
Слайд 19Гидродинамическая карта
1- область питания подземных вод
2- область разгрузки
3- область распространения
напора
Слайд 20Виды областей питания и разгрузки для ГГС с напорными водами
Слайд 21Трещинные воды
Трещинные воды образуются в трещинах горных пород
различного генезиса
Виды трещинных вод:
Трещинные воды зоны открытой трещиноватости
Пластово-трещинные
Трещинно-жильные
Слайд 22Карстовые воды
Карстовые воды - разновидность трещинных вод; формируются в
растворимых горных породах при благоприятных гидрогеологических условиях
Слайд 23Вертикальная зональность карстовых вод:
Зона вертикального нисходящего движения
Зона сезонного колебания
уровней
Зона горизонтального движения
Зона сезонной циркуляции
Слайд 24Вертикальная зональность карстовых вод
Слайд 25Подземные воды в многолетнемерзлых
породах
Классификация Н.И. Толстихина:
Надмерзлотные
Межмерзлотные
Подмерзлотные
Слайд 27Минеральные, термальные и промышленные воды
Минеральные воды - природные воды,
особенности состава и свойств которых позволяют использовать их в качестве
лечебных, промышленных или теплоэнергетических
Термальные - воды с температурой выше 35ºС
Промышленные - воды, содержащие полезные компоненты, (Br, I, B и др.) в количестве, обеспечивающем в конкретных гидрогеологических районах их рентабельную добычу и переработку с использованием современной технологии
Слайд 28Физические свойства подземных
Температура
Прозрачность
Цвет
Запах
Вкус
Плотность
Радиоактивность
Слайд 29Классификация подземных вод О. А. Алекина
Классы:
1. гидрокарбонатные
2. сульфатные
3. хлоридные
Группы:
Кальциевые
Магниевые
Натриевые
Типы :
HCO3- > Са2+ + Мд2+
HCO3- < Са2+ +
Мg2+ < HCO3- + SO4
HCO3- + SO4 < Са2+ + Мg2+
HCO3-= 0
Слайд 30Запасы и ресурсы подземных вод
Естественные запасы - это объем гравитационной
воды, заполняющей поры, трещины и карстовые пустоты в водовмещающих породах
водоносного пласта, комплекса, бассейна
Слайд 31Естественные ресурсы - это величина питания водоносного горизонта в ненарушенных
эксплуатацией подземных вод гидрогеологических условиях
Эксплуатационные запасы - это количество подземных
вод, которое может быть получено рациональными в технико-экономическом отношении водозаборными сооружениями при заданном режиме эксплуатации и при качестве вод, удовлетворяющем целевому назначению в течение всего расчетного времени эксплуатации
Слайд 32Методы определения эксплуатационных запасов подземных вод
Гидродинамический метод ( метод "большого
колодца")
Гидравлический метод
Балансовый метод
Метод гидрогеологической аналогии
Слайд 33Гидрогеологические исследования на месторождениях полезных ископаемых
Виды исследований:
Сбор, обобщение и обработка
материалов предшествующих работ
Рекогносцировочное обследование
Гидрогеологическая съемка
Разведочные работы
Опытно-фильтрационные работы
Слайд 34Методы определения притоков воды в горные выработки
Гидродинамический метод
Расчет по коэффициенту
водообильности
Балансовый метод
Метод гидрогеологических аналогий
Расчет водопритоков в систему горных выработок
Слайд 35Гидрогеохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых
Слайд 36Физико-химические процессы, формулирующие ионный состав гидрохимической среды
Сорбция - это
поглощение вещества горными породами из природных водных растворов
Гидролиз - реакция
обменного разложения между водой и различными химическими соединениями
Слайд 37Физико-химические процессы, формулирующие ионный состав гидрохимической среды
Гидратация - процесс связывания
частиц растворимого в воде вещества с молекулами воды
Дегидратация - процесс
выделения воды из минералов и горных пород
Выщелачивание - процесс избирательного растворения и выноса отдельных компонентов горных пород
Растворение
Слайд 38Формы миграции химических элементов
Истинно-растворенная
Коллоидная
Взвешенная
Слайд 39Экзогенные геологические и инженерно-геологические процессы и явления
Слайд 40Группы геологических процессов и явлений
Слайд 41Горно-геологические явления при подземных работах
Сдвижение горных пород
Пучение горных пород
Отжим горных
пород и пластов угля
Горные удары и внезапные выбросы угля и
газа
Слайд 42Горно-геологические явления при открытых работах
Оползни
Обрушения и обвалы
Осыпи
Оплывины
Слайд 43Инженерно-геологические исследования при разведке и разработке месторождений
полезных ископаемых
Слайд 44Факторы, оказывающие влияние на инженерно-геологические условия
Физико-географические условия - климат,
рельеф, растительный покров, гидрологические условия
Геологическое строение - структура месторождения, литологический
и петрографический состав пород, их фациальная изменчивость, условия залегания и тектоническая нарушенность
Гидрогеологические условия - характер и степень водоносности пород, количество и мощность водоносных горизонтов, их фильтрационные свойства, условия питания и дренажа подземных вод и их связь с поверхностными водотоками, величины гидростатического давления
Слайд 45Стадии инженерно-геологических исследований по стадиям разведки и освоения месторождений полезных
ископаемых
Поиски
Предварительная разведка
Детальная разведка
Проектирование горнодобывающего предприятия
Строительство горнодобывающего предприятия
Ликвидация горнодобывающего предприятия
