В монографии рассмотрено строение природных вод и показаны особенности их круговорота в земной коре. Дана количественная оценка подземного химического стока на территории СССР и показано, что он является основным механизмом миграции химических элементов в земной коре и изменения ее минерального состава. Детально рассмотрен гидрогеохимический баланс и дана количественная оценка составляющих ионного стока для территории СССР и входящих в нее бассейнов отдельных морей. Освещена роль подземного химического стока в развитии таких геологических процессов, как денудация верхней части земной коры, литогенез, рудообразование, а также оценен энергетический эффект водной миграции химических элементов.
В тезисах доклада товарища В. М. Молотова на XVIII Съезде ВКП(б) о третьем пятилетнем плане развития народного хозяйства СССР (1938–1942 гг.) сказано: «Развить добычу угля до уровня, обеспечивающего не только покрытие текущих потребностей страны, но и создание хозяйственных запасов и государственных резервов». «Всего за пятилетие заложить новых каменноугольных шахт на общую мощность 150 млн. т, с вводом в действие 130 млн. т».
При выполнении этого огромнейшего задания немаловажную роль должно сыграть разрешение проблемы прогноза газоносности угольных месторождений, что возможно лишь на основе глубоко научного изучения факторов, от которых зависит указанная газоносность, и в частности факторов геологических и гидрогеологических.
Прогноз газоносности создаёт возможность эффективно бороться с газовыделениями как в ныне действующих шахтах, так и во вновь задаваемых.
На основании исследований, проведенных авторами в различных районах Сибири, рассматриваюrся основные особенности гидрогеологических и инженерно-геологических условий этого региона. Приводятся новые данные по ресурсам подземных вод, закономерностям их формирования, особенностям режима и гидрогеолого-мелиоративных условий. Даны оценка современного состояния изучения экзогенных геологических процессов и их прогноз при проведении крупных народнохозяйственных мероприятий.
Книга представляет интерес для специалистов в области гидрогеологии, инженерной геологии, общей геологии, мерзлотоведения, гидрологии и др.
Вопросы гидрогеологических исследований, связанных с мелиорацией земель и, в частности, с их орошением, имеют актуальное значение в свете решений XXV съезда КПСС для развития сельского хозяйства. Они являются важными для рационального проектирования и эксплуатации мелиоративных систем, для научного обоснования постановки и проведения гидрогеологических работ для целей мелиорации.
В сборнике рассматриваются вопросы гидрогеологического районирования крупных регионов СССР и типизации гидрогеологических структур по признаку преобладающего распространения типов скоплений подземных вод, особенности гидрогеологической, гидрохимической и гидротермической стратификации гидрогеологических разрезов.
Статьи сборника в сумме охватывают всю территорию СССР, включая восточные, северо-восточные и северные акватории. Такая работа с учётом новейших достижений в области региональной гидрогеологии проделана впервые.
Выполненное районирование и типизация гидрогеологических структур по комплексу признаков имеет большое теоретическое и практическое значение, так как учёт особенностей гидрогеологических структур разного типа необходим для конкретизации и повышения эффективности гидрогеологических исследований.
Работа представляет интерес для широкого круга гидрогеологов, инженеров-геологов, физико-географов и преподавателей высших и средних учебных заведений геологических и гидрогеологических специальностей.
Учебник способствует развитию навыков и компетенций в области изучения и прогнозирования процессов миграции загрязняющих веществ в подземной гидросфере. Повышенное внимание уделено эффективным подходам, позволяющим учесть в транспортных моделях физико-химические процессы, влияющие на скорость переноса загрязнений в пластовых условиях, математической формализации миграции рассолов, контролируемой плотностной конвекцией, двухфазной фильтрации (в связи с загрязнением подземных вод жидкими углеводородами), формированию природных гидрогеохимических границ и закономерностей их смещения под влиянием водоотбора. Теоретические разделы сопровождаются многочисленными примерами из практики гидрогеологических работ на конкретных объектах, находящихся в стадиях проектирования, инженерно-геологических изысканий и эксплуатации (водозаборы подземных вод, горнодобывающие предприятия, пред-приятия по производству и обращению с радиоактивными материалами и др.).
Для студентов-гидрогеологов, учебник будет также полезен научным рабо-тникам и специалистам-практикам.
Претворение в жизнь плана создания грандиозных гидротехнических сооружений Сталинской эпохи вызвало подъем интереса к теории движения грунтовых вод среди научных и инженерных работников Советского Союза.
В основу настоящей книги положены лекции, которые были прочитаны мной несколько раз в Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова для студентов-гидромехаников механико-математического факультета. Содержание лекций в книге значительно расширено. Первая часть книги посвящена установившимся движениям грунтовых вод, по которым имеются обширные и разнообразные математические исследования.
В работе рассмотрены движение подземных вод, формирование комплекса растворённых в них веществ и самих вод, влияние подземных вод на миграцию углеводородов, формирование и разрушение залежей нефти и газа. Упор сделан на строгое физическое и физико-химическое обоснование выводов и на количественные оценки масштабов процессов.
В I разделе освещены природа и особенности процессов массопереноса, проанализирована роль различных факторов, обусловливающих фильтрацию подземных вод. На этой основе теоретически получены основные закономерности динамики подземных вод в зависимости от строения и стадии развития региона. Большое внимание уделено вопросам методики, определению движения подземных вод по данным о пластовых давлениях и плотности воды и методам математического моделирования.
Во II разделе рассмотрены существующие точки зрения на формирование запасов, солевого и газового состава глубокозалегающих подземных вод. Дан критический анализ различных генетических схем и систематизированы доказательства наиболее обоснованной гипотезы седиментационного генезиса основной массы глубокозалегающих вод. Рассматриваются основные факторы и процессы постседиментационного преобразования солевого и газового состава подземных вод при литогенезе.
В III разделе анализируется роль подземных вод в миграции нефти и газа, формировании и разрушении их залежей на элизионных и инфильтрационных этапах развития бассейнов. Основное внимание уделено миграции газообразных углеводородов. Процессы миграции газа, формирования и разрушения их залежей рассматриваются на количественной основе с учётом геохимических условий (количество, состав и стадия метаморфизма рассеянного органического вещества) и фазовой насыщенности порового пространства газогенерирующих и коллекторских горизонтов.
В заключении намечены проблемы, требующие первоочередного изучения, и направления дальнейших исследований в рассмотренной области нефтяной геологии.
Книга рассчитана на геологов, гидрогеологов, геохимиков, нефтяников, преподавателей вузов и студентов.
Приложение к книге “Подземные воды Среднего Поволжья и Прикамья и их гидрохимическая зональность”.
Представлено системное обоснование методики и даны примеры решения ряда задач традиционных направлений гидрогеологических исследований: изучения многолетнего режима подземных вод, фильтрационных свойств водовмещающих пород и формирования химического состава подземных вод. На примере тест-моделей раскрыто содержание моделей и методов статистического анализа с использованием пакета стандартных программ (дескриптивные программы, факторный, регрессионный, кластерный анализ), входящего в математическое обеспечение ЕС ЭВМ.
Для гидрогеологов, использующих в практической работе ЭВМ, а также специалистов, осваивающих современные методы исследования гидросферы.