Систематизированы принципиальные вопросы теорий подобия, размерностей и моделирование применительно к изучению геологических процессов и явлений инженерной геодинамики. Рассмотрены основные методы физического (центробежного, эквивалентных материалов, фотомеханики, геологического) и математического (детерминированного, вероятностно-статистического) моделирования, которые нашли применение о инженерной геологии при исследовании сложных объектов. Учебное пособие предназначено для студентов специальности 0804 „Гидрогеология и инженерная геология“. Оно может быть использовано специалистами изыскателями в инженерно-геологической практике.
В монографии анализируются методологические аспекты применения комплекса методов многомерного анализа (факторного, кластерного, многомерных полей) при изучении процессов формирования ресурсов подземных вод горно-складчатых областей (на примере бассейна оз. Байкал). С позиций системного подхода рассмотрены сложные взаимосвязи элементов гидрогеологических систем. В качестве основного аппарата познания процессов формирования ресурсов подземных вод используются многомерные классификации. Показаны логические процедуры классификаций, методы расчета и отбора информативных признаков, проведены оценка работы соответствующих алгоритмов и интерпретация конечных результатов классификации, а также выявлены возможности их практического применения при среднемасштабном гидрогеологическом картировании и прогнозе количественных ресурсов подземных вод по комплексу косвенных данных.
Книга является методически новой и представляет интерес для гидрогеологов, гидрологов, специалистов водного хозяйства и лиц, работающих в области применения математических методов в естественных науках.
Приведены состав, бальнеологические свойства и критерии оценки минеральных лечебных вод. Описаны их основные типы, классификация, условия формирования и распространения. Рассмотрены методики гидрогеологических исследований и каптаж минеральных вод, охрана их от загрязнения и истощения. Уделено внимание методам исследований и использованию лечебных минеральных вод.
Для гидрогеологов, геологов, бальнеологов, специалистов, занимающихся использованием минеральных вод в лечебных.
Учебное пособие по курсу уровня знаний будущих гидрогеологов. Поможет студентам овладеть новыми навыками и знаниями в области изучения и практического использования лечебных, промышленных и термальных вод. Задачи курса состоят в формировании у студентов основных понятий, критериев и принципов оценки минеральных вод, определения типов месторождений, ресурсов и запасов минеральных вод. Учебное пособие составлено сотрудниками Казанского федерального и Пермского государственного национального исследовательского университетов.
В работе дается полная гидрогеологическая характеристика одного из интереснейших районов Армянской ССР бассейна р. Арпа; доказывается возможность наличия в Армении артезианских вод, связанных с формациями мезозоя; описываются 72 минеральных источника района, имеющих огромную бальнеологическую ценность как по своим качествам, так и по территориальной близости к курорту Джер-мук; разбирается генезис этих вод. разрабатываются теоретические положения о путях метаморфизации вод и о возрасте горячих источников и другие весьма актуальные вопросы гидрогеологии.
Работа рассчитана на широкий круг гидрогеологов. Представляет определенный интерес для врачей-бальнеологов.
Минеральные воды играют значительную роль в народном хозяйстве. Они широко используются на многочисленных курортах СССР и применяются для внекурортного лечения в санаториях и больницах, а также для розлива и экспорта в бутылках. Кроме того, минеральные воды и рассолы являются базой для соляной, йодной, бромной и радиевой промышленности. Наконец, они могут служить признаками при поисках многих полезных ископаемых (нефти, газа, рудных залежей). Большое значение приобретают термальные, особенно горячие воды для отопления зданий, парников, оранжерей. В районах молодой вулканической деятельности для создания новых энергетических центров — самых дешевых, по сравнению с другими способами получения энергии, используются перегретые воды. Первая* такая станция строится на Камчатке.
Экспериментальное изучение влагопереноса в ненасыщенных горных породах включает в себя выбор определенной физико-математической модели, проведение натурных и лабораторных исследований, а также интерпретацию полученных результатов. Конечная цель исследований - восстановление потока влаги. В изотермическом случае влагоперенос наиболее адекватно описывается моделью совместного нестационарного движения подземных вод в зонах полного к неполного насыщения. Модель позволяет восстановить поток влаги по данным о режиме влажности (или потенциала влажности) пород. В частности, если режим влажности изучен вдоль трубки тока то поток влаги восстанавливается путем численного решения обратной задачи на основе теории регуляризации. Этот метод имеет существенные преимущества по сравнению с другими методами восстановления потока влаги. Необходимость интерпретации режима влажности возникает и при определении параметров влагопереноса, что также сводится к решению обратных задач. Применение традиционных методов определения параметров влагопереноса, не учитывающих специфики обратных задач, приводит не только к высоким погрешностям, но в ряде случаев и к абсурдности результатов. В обзоре показано, что технические средства, используемые для изучения режима влажности и потенциала влажности пород, обладают инерционностью. Учет влияния инерционности технических средств и выбор рациональных схем проведения экспериментов, обеспечивающих единственность решения обратной задачи, способствуют повышению достоверности результатов исследования.
В монографии рассмотрены методы интерпретации данных опытных откачек (ОО) в гетерогенных водоносных пластах с проявлениями перетекания между ними. ОО составляют основную часть гидрогеологических разведочных работ, в значительной мере определяя их стоимость и эффективность. Вместе с тем методика проведения и интерпретации ОО существенно отстает от требований теории и практики, особенно при опробовании гетерогенных водоносных пластов, которое весьма актуально для объектов современных разведочных работ. В настоящей работе с общих методологических позиций рассматриваются геофильтрационные модели потоков при ОО, в которых особое внимание обращается на закономерности формирования упругой и гравитационной емкости (водоотдачи), а также на интерпретацию ОО. При этом в качестве основного инструмента для интерпретации ОО использует ся компьютерное моделирование, а для возможности его использования разработано программное обеспечение, доступное в Интернете.
Книга предназначена для специалистов, студентов и аспирантов, работающих и обучающихся в данной области гидрогеологии.
При проектировании водохранилищ и каналов требуется определение подъема уровня грунтовых вод и величины потерь воды на фильтрацию для различных периодов времени после устройства водохранилища или канала.
В настоящей работе рассматривается характерный случай, когда фильтрующий массив состоит из двух слоев грунта разной водопроницаемости (двухслойная среда), причем грунты верхнего слоя менее водопроницаемы, чем грунты нижнего слоя (обычно это суглинистый или супесчаный покров на песчаных отложениях). При этом мы принимаем, что можно пренебречь влиянием на фильтрацию из водохранилища или канала грунтов, залегающих под их дном (т. е. пренебречь сопротивлением этих грунтов фильтрационному потоку).
В книге излагаются методы определения фильтрационных свойств горных пород. В ней описываются конструкции опытных установок для откачек, нагнетаний и наливов, которые применяются для определения водопроницаемости, водоотдачи, трещиноватости горных пород. Приводятся способы фильтрационных расчетов.
Книга рассчитана на инженеров-проектировщиков, изыскателей гидротехнического строительства, а также может быть полезна для студентов вузов гидротехнической и гидрогеологической специальностей.