В первой главе книги даётся краткий очерк методов исследования движения несжимаемой жидкости через пористую среду, предложенных различными авторами. При этом автор широко использует понятие проницаемости пористой среды, введённое американскими авторами. Это важное понятие позволяет составить общие уравнения движения жидкостей и газов в пористой среде.
В следующих главах автор излагает созданные им теорию ламинарного и турбулентного движения газа в пористой среде, теорию движения газированной жидкости в пористой среде и основы своей теории гидравлического режима.
Предлагаемая вниманию читателя книга представляет результат многолетних исследований автора о движении природных жидкостей и газов в пористой среде. Первое исследование, посвященное движению воды в пористой среде, принадлежит известному французскому инженеру Дарси и появилось в середине XIX столетия. Метод Дарси был затем применён к решению разнообразных гидротехнических задач.
Настоящая работа была вызвана потребностью приблизить уравнения гидравлики подземных вод к конкретным геологическим условиям залегания и строения водоносных пластов. Последние по преимуществу являются неоднородными, изменяя величину водопроницаемости нередко в широких пределах как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях. Между тем существующая теория движения подземных вод почти исключительно построена на исследовании идеального однородного грунта, который в природе встречается сравнительно редко Поэтому вполне понятным является сомнение гидрогеолога, применяющего формулы гидравлики подземных вод к естественным пластам, конкретные особенности которых не могут быть в достаточной мерс отражены в этих формулах. Возникает естественная потребность дать освещение вопросов теории движения воды в неоднородных пластах. Слабое развитие теории в этой области является вполне объяснимым теми необычайными трудностями, которые создаются для точного решения задач по фильтрации в неоднородных грунтах. Приближенные же решения, неизбежные здесь, по-видимому, не удовлетворяли исследователей и не были для них достаточно привлекательным объектом, побуждающим к развитию теории в интересующей нас области. Отмеченный пробел в теории отрицательно отражается на применении гидрогеологии к решению практических задач. Между тем требования к гидрогеологии со стороны социалистического строительства с каждым годом растут как в отношении уточненности, так и конкретности решения задач.
Изложены основы теории движения жидкостей и газов в природных пластах с учетом их реальных свойств. Приведены классические и неклассические модели движения однородных жидкостей, а также модели неравновесных фильтрационных процессов. Рассмотрено движение неоднородных не смешивающихся жидкостей и физико-химическая гидродинамика процессов вытеснения.
Для научных работников и специалистов, занимающихся проектированием разработки и разработкой нефтяных и газовых месторождений; будет полезна студентам старших курсов нефтяных вузов.
Настоящий выпуск посвящен преимущественно результатам опытной поверки теорий движения грунтовых вод, поправкам и упрощениям к этим теориям и ряду методологических вопросов опытной постановки исследований.
В отличие от первого выпуска на тему о грунтовых водах, где рассматривался только несвободный поток («напорный»—по старой терминологии), здесь рассматриваются оба вида потока грунтовых вод— несвободный и свободный в условиях сплошного, без отрывов, установившегося движения по всей области потока.
Брошюра, посвященная грунтовым водам, представляет один из первых опытов популярного изложения этой темы.
В первом разделе дается понятие о грунтовых водах, об их происхождении, условиях залегания, режиме, балансе и мелиоративном состоянии орошаемых земель. Во втором, разделе освещены все перечисленные вопросы применительно к условиям Голодной степи. Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.
В книге освещены жизнь и деятельность крупного советского ученого гидрогеолога члена-корреспондента АН СССР Григория Николаевича Каменского. Его работы в области динамики, режима ресурсов подземных вод сыграли важную роль в становлении научных основ гидрогеологии, открыли пути решения больших и сложных народнохозяйственных проблем. Значительное место отведено анализу трудов ученого, касающихся закономерностей распределения, генезиса, условий формирования подземных вод, а также развития инженерной гидрогеологии.
Научная биография рассчитана на специалистов гидрогеологов и всех, интересующихся историей отечественной науки.
Монография обобщает результаты изучения растворов, пропитывающих осадочные горные породы, почвы и илы. Дается геохи мическая характеристика этих растворов, описываются методы исследования и физико-химические особенности их состояния, а также приводятся конкретные примеры исследований горных, почвенных и иловых растворов.
В основу монографии положены работы автора по конструированию различных приборов для выделения растворов с применением техники высоких давлений и по исследованию физико-химических явлений, связанных с отделением растворов от гелей.
В монографии описываются результаты исследования горных растворов в районах строительства гидротехнических сооружений, месторождений минеральных вод и нефти, а также дается обзор исследований почвенных и иловых растворов, выполненных с применением разработанных методов.
Монография предназначена для лиц, интересующихся вопросами химии природных вод, геохимии, гидрогеологии, почвоведения и океанологии. Рассматриваемые в монографии вопросы коллоидной и физической химии, а также геологические вопросы представляют интерес для химиков и геологов.
В работе получило развитие современное научное направление, связанное с горнопромышленной гидрогеологией постэксплуатационного этапа:
— показано, что формирование подземных вод горнопромышленной территории определяется совокупностью геомеханических, гидрогеодинамических и гидрогеохимических процессов;
— установлено, что интенсивность водо- и массообмена после завершения добычи полезного ископаемого не снижается, а на первых этапах даже возрастает;
— впервые детально для широкого перечня компонентов изучены пространственно-временные закономерности изменения показателей химического состава техногенно-индуцированных водных объектов;
— разработана модель формирования качества подземных вод водосбора, нарушенного горными работами;
— проанализированы эколого-экономические аспекты ущерба гидросфере в сопоставлении с потенциальной извлекаемой ценностью компонентов шахтных вод (цветных металлов и редкоземельных элементов);
— выявлены ведущие процессы формирования ресурсов и качества месторождений подземных вод, эксплуатируемых дренажными системами, на постэксплуатационном этапе.
Книга может быть полезна научным и инженерно-техническим работникам, занимающимся гидрогеологическими проблемами разработки месторождений полезных ископаемых, а также преподавателям, студентам, магистрантам и аспирантам.
Рассмотрены влияние подземных вод на условия разработки месторождений полезных ископаемых, принципы и методы осушения шахтных и карьерных полей. Приведены схемы их дренирования, а также гидрогеологические расчеты осушения месторождений. Описаны гидрогеологические исследования и наблюдения при разведке и освоении месторождений полезных ископаемых. Большое внимание уделено охране и рациональному использованию подземных вод в горнодобывающих районах.
Для студентов геологоразведочных и горных вузов и факультетов, обучающихся по специальности “Гидрогеология и инженерная геология”.