Геологический факультет МГУ, кафедра гидрогеологии, тел.939-54-97.

Автор - доц. Орлов Михаил Сергеевич.

Курс читается в 5 семестре для студентов специальности 011200 - геофизика.

Объем курса - 32 часа лекций.

Форма контроля. Курс завершается зачетом.

Аннотация. Курс "Гидрогеология" - одна из фундаментальных геологических дисциплин базируется на дисциплинах: "Общая геология", "Физика", "Химия", "Высшая математика" и на результатах первой учебной геологической практики. Преподавание учитывает специфику подготовки геофизиков на Геологическом факультете, здесь рассматриваются как вопросы гидрогеологии, так и пограничные гидрогеолого - геофизические проблемы. Курс включает 5 разделов, вводную и заключительную части.

Место гидрогеологии в системе наук о Земле. Разделы гидрогеологии. Значение и использование подземных вод.

1.1. Подземная ветвь круговорота воды.

1.2. Структурно-геологический и исторический принципы в изучении и районировании подземных вод. Роль подземных вод в формировании месторождений полезных ископаемых.

2.1. Фильтрационный поток, его элементы, пространственная и балансовая структуры, границы и параметры. Геологические факторы формирования емкости и проницаемости.

2.2. Основной закон фильтрации и границы его применимости.

2.3. Фильтрационная неоднородность горных пород и массивов. Факторы ее формирования. Связи фильтрационных и геофизических параметров.

2.4. Представления о миграции вещества и тепла в потоке подземных вод.

2.5. Гидрогеодинамические задачи и методы их решения. Геофильтрационная схематизация. Обзор аналитических решений, физическое, математическое (аналоговое и численное) моделирование.

3.1. Состав, структура и свойства воды. Изотопный состав воды. Аномальные свойства воды.

3.2. Природные водные растворы, процессы их формирования. Растворимость минералов. Процессы взаимодействия воды и растворов с поверхностью твердых частиц.

3.3. Химический состав подземных вод. Макро -, мезо - и микрокомпоненты состава. Основные показатели состава: общая минерализация, жесткость, pH и другие.

3.4. Газы, органические и "живые" вещества в подземных водах.

3.5. Представления о методах химического анализа подземных вод. Основные размерности для выражения концентраций. Способы изображения результатов анализа.

3.6. Понятие о минеральных, термальных и промышленных водах.

4.1. Гидрогеологическая стратификация. Основные типы подземных вод.

4.2. Воды зоны аэрации. Почвенные воды,верховодка. Болота и болотные воды.

4.3. Грунтовые воды. Виды их скоплений, основные процессы формирования. Питание, движение и разгрузка, факторы их определяющие. Режим и зональность грунтовых вод.

4.4. Межпластовые (артезианские) воды. Развитие артезианских бассейнов: элизионный и инфильтрационный этапы. Криогенное преобразование артезианских бассейнов. Зональность артезианских бассейнов платформенного типа.

5.1. Содержание, методы, масштабы и виды гидрогеологических съемок. Гидрогеологическое картирование. Содержание гидрогеологических карт.

5.2. Гидрогеологическое бурение. Основные методы бурения. Конструкции скважин. Виды фильтров.

5.3. Опытно-фильтрационные работы. Цели и способы проведения откачек, представление об их организации и интерпретации. Нагнетания в скважины, наливы в шурфы. Запуски индикаторов в водоносный пласт.

5.4. Гидрогеологические наблюдения за режимом подземных вод. Понятие о мониторинге подземных вод.

5.5. Поиски, разведка и оценка запасов подземных вод. Понятие о месторождениях подземных вод. Основные типы месторождений, особенности их разведки и оценки запасов.

5.6. Гидрогеологическое обоснование инженерных изысканий для строительства, эксплуатации месторождений полезных ископаемых, мелиорации.

5.7. Гидрогеологические исследования для целей оценки воздействия хозяйственной деятельности на окружающую среду.

5.8. Заключение. Проблемы и перспективы развития гидрогеологии.

Всеволожский В.А. Основы гидрогеологии. М., МГУ, 1991.

Гавич И.К., Лучшева А.А., Семенова-Ерофеева С.М. Сборник задач по общей гидрогеологии. М., Недра, 1985.

Гидрогеология. /Ред. В.М.Шестаков и М.С.Орлов. М.,. МГУ, 1984.

Геологический факультет МГУ, кафедра инженерной и экологической геологии,

тел. 939-22-04.

Автор - доц. Широков Владимир Николаевич.

Курс читается в 6 семестре для студентов специальности 011200 - геофизика.

Объем курса - 24 часа лекций.

Формы контроля. Контрольные работы; курс завершается зачетом.

Аннотация. В курсе рассматриваются: предмет и задачи инженерной геологии; состав, состояние и свойства грунтов; характеристика и закономерности развития геологических и инженерно-геологических процессов и явлений; закономерности формирования и изменения инженерно-геологических условий территорий; основные положения методики инженерно-геологических исследований.

Инженерная геология - наука геологического цикла. Ее цели, задачи и содержание, история развития и современное состояние, связь с естественными и техническими науками. Определение понятия "инженерно-геологические условия" и характеристика их главнейших элементов. Инженерная деятельность человека как геологический фактор. Понятие о геологической среде, ее рациональном использовании и охране.

1.1. Состав и строение грунтов. Грунт как система твердого, жидкого, газового и живого компонент. Структура и текстура грунтов.

1.2. Основные физические, физико-химические и физико-механические свойства грунтов и определяющие их факторы. Понятие о классификационных, нормативных и расчетных показателях. Корреляция свойств грунтов.

1.3. Общая классификация грунтов. Скальные, дисперсные и искусственные (техногенные) грунты.

1.4. Понятие о массиве горных пород. Факторы, определяющие свойства массивов.

2.1. Геологические и инженерно-геологические процессы и явления. Общие закономерности их развития. Классификация геологических процессов и явлений в инженерно-геологических целях.

2.2. Эндогенные процессы и явления. Новейшие и современные тектонические движения, сейсмичность и их инженерно-геологическое значение, методы изучения и оценка.

2.3. Экзогенные процессы и явления. Выветривание горных пород. Эрозионные и абразионные процессы. Карст. Обвалы, оползни и осыпи, сели. Методы их изучения и оценки.

2.4. Инженерно-геологические процессы и явления. Влияние инженерных сооружений и строительных работ на геологическую среду.

3.1. Закономерности формирования и изменения инженерно-геологических условий. Региональные и зональные факторы инженерно-геологических условий. Особенности изучения рельефа, подземных вод и геологических процессов при региональных инженерно-геологических исследованиях.

3.2. Основы инженерно-геологического районирования территории. Типологическая характеристика инженерно-геологических территориальных единиц: регионов, зон, подзон, областей, районов.

4.1. Основные положения методики инженерно-геологических исследований и их стадийность в связи с проектированием, строительством и эксплуатацией различных инженерных сооружений. Основные методы инженерно-геологических исследований.

4.2. Типы, масштабы и содержание инженерно-геологических карт и их практическое применение.

Грунтоведение. / Ред. акад. Е.М.Сергеев. М., МГУ, 1983.

Сергеев Е.М. Инженерная геология. М., МГУ, 1978.

НЕКОРРЕКТНЫЕ ЗАДАЧИ ГЕОФИЗИКИ

Факультет вычислительной математики и кибернетики МГУ, кафедра математической физики тел. 939-54-26.

Автор - проф. Дмитриев Владимир Иванович.

Курс читается в 6 семестре для студентов специальности 011200 - геофизика.

Объем курса - 36 часов лекций.

Форма контроля. 1 коллоквиум; курс завершается экзаменом.

Аннотация. Целью и задачами курса являются освоение студентами методов и способов решения некорректных задач математической физики и их применение к геофизическим задачам.

Содержание курса

1. Модель геофизического поля. Понятие оператора. Прямая задача моделирования поля. Корректность постановки задачи.

2. Обратные задачи геофизики. Оператор обратной задачи. Некорректность обратной задачи.

3. Модели характеристик среды. Методы сравнения характеристик среды.

4. Трансформации геофизических полей. Методы сравнения полей.

5. О существовании решения обратной задачи. Понятие точного модельного решения. Погрешность измерения как сумма аппаратурных помех, внешних помех и ошибок моделирования.

6. О единственности решения обратных задач геофизики. Эврестический подход к оценке единственности решения обратной задачи.

7. Неучтойчивость обратной задачи. Понятие эквивалентных решений обратной задачи. Множество эквивалентных решений. Постановка обратной задачи с учетом множества эквивалентных решений.

8. Линеаризация обратной задачи. Уравнение первого рода для возмущения. Некоррректность интегрального уравнения первого рода. Устойчивость решения за счет требования малости возмущения.

9. Чувствительность и разрешающая способность геофизических методов.

10. Условно-корректная постановка обратных задач геофизики.

11. Детальность решения обратной задачи и ее связь с разрешающей способностью.

12. Решение обратных задач методом подбора.

13. Принцип регуляризации и регуляризирующие операторы в обратных задачах геофизики.

14. Регуляризированный метод подбора. Метод расширяющихся компактов.

15. Стохастические регуляризирующие операторы.

16. Сравнение детерминистского и вероятностного подхода к решению обратных задач.

17. Построение обратного оператора для неустойчивых задач. Метод Бейкуса-Гильберта.

18. Решение обратных задач электромагнитного зондирования слоистых сред.

19. Обратные задачи электромагнитного зондирования квазислоистых сред.

20. Обратные задачи рудной электроразведки.

21. Линейные обратные задачи гравимагниторазведки, сводящиеся к интегральному уравнению первого рода.

22. Адаптивные регуляризирующие операторы в решении линейных обратных задач гравимагниторазведки (продолжение поля в сторону источников, определение формы контактной поверхности, определение плотности в теле, заданного объема).

23.Обратные задачи сейсморазведки.

Основная

Вычислительная математика и техника в разведочной геофизике. Справочник геофизика. / Ред. В.И.Дмитриев. М., Недра, 1990.

Тихонов А.Н., Гласко В.Б., Дмитриев В.И. Математические методы в разведке полезных ископаемых. М., Знание, 1983.

Дополнительная

Некорректные задачи естествознания. /Ред. А.Н.Тихонов, А.В.Гончарский. М., МГУ, 1987.

Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М., Наука, 1986.