Математика

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6

4. Содержание дисциплины

^ 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ЛР
1	Почвообразование, состав и свойства почв	*	*
2	Морфология и состав почв	*	*
3	Свойства почв	*	*
4	Плодородие почв	*	*
5	Почвенно- географическое районирование и классификация почв России	*

^ 4.2 Содержание разделов дисциплины

1. Почвообразование, состав и свойства почв

Понятие о почвообразовательном процессе. Основные факторы и условия почвообразования . Их энергетические и материальные основы .

Горные породы, выветривание горных пород ,его роль в почвообразовании. Понятие о почвообразующих породах. Основные почвообразующие породы. Современные геологические отложения : элювий , делювий, аллювий. Зависимость почвообразования и свойств почв от почвообразующих пород.

Живые организмы. Виды живых организмов, населяющих почву. Роль древесной и травянистой растительности, в почвообразовании, накопление органических веществ. Виды микроорганизмов, участвовавших в почвообразовании, их роль в разложении органического вещества, накоплении питательных элементов. Почвенная фауна и ее роль в почвообразовании.

Роль климата в почвообразовании. Зональность климата и ее влияние на почвообразование. Основные зоны по увлажнению. Солнечная радиация, как основной энергетической фактор почвообразования. Атмосферные осадки, почвенные и грунтовые воды, их влияние на почвообразование и плодородие почв. Связь приземных слоев атмосферы с почвенным воздухом, испарение, виды испарения, роль ветра в почвообразовании. Влияние микроклимата на свойства почв.

Влияние географического положения и рельефа местности на почвообразование.

Элементы рельефа : макро-, микро- и мезорельеф и их роль в формировании почвенного покрова и плодородия почв.

Роль времени в почвообразовании. Абсолютный и относительный возраст почв.

Значение производственной деятельности человека в почвообразовании.

Окультуривание и мелиорация почв. Элементы почвообразовательного процесса. Понятие о явлениях и элементарных процессах почвообразованиях.

Современные причины образования элементарных процессов и их влияние на свойства почвы и на экологическую среду в целом.

^ 2. Морфология и состав почв

Морфология и морфологические признаки. Формирование почвенного профиля, как результата почвообразовательного процесса. Генетические горизонты, их характеристика. Окраска почвы. Структура почвы. Зависимость структурности почвы от ее состава. Влияние органического вещества на структуру почв. Изменение структуры под действием факторов и условий почвообразования. Агрономическое и мелиоративное значение структуры почв, способы ее улучшения.

Состав почвы. Почва, как сложная многофазная полидисперсная система. Фазы, составляющие почву: твердая, жидкая , газообразная и живая. Твердая фаза почвы. Минералогический и химический состав почвы, роль первичных и вторичных минералов в почвообразовании.

Элементы питания растений. Понятие о макро- и микроэлементах. Токсичные элементы и соли.

Гранулометрические и макроагрегатный состав почвы. Классификация почв по гранулометрическому составу.

Органическое вещество почвы. Процессы превращения органических остатков в почве: химические и биологические. Гумус, источники и факторы гумусообразования в почве. Состав и содержание гумуса в почвах. Гумус, как источник питательных веществ в почве. Образование гумуса в зависимости от различных климатических условий.

Почвенные коллоиды. Виды почвенных коллоидов. Понятие об удельной поверхности коллоидов. Строение коллоидной мицеллы. Заряд коллоидов. Процессы коагуляции пептизации. Гидрофобные и гидрофильные коллоиды, их роль в почвообразовании. Состояние коллоидов в почве. Почвенный поглощающий комплекс, его значение в образовании плодородия почв и загрязнения окружающей среды.

^ 3. Свойства почв

Основное свойство почв – плодородие. Зависимость свойств почвы от ее состава. Влияние количественных изменений свойств на качественные изменения почв.

Поглотительная способность почвы. Виды поглотительной способности почвы: механическая, физическая, химическая, физико-химическая и биологическая. Их значение в развитии плодородия. Закономерности явлений поглощения. Емкость поглощения, насыщенность почв основаниями. Влияние состава и соотношения поглощенных катионов на свойства почвы. Эколого-мелиоративное значение поглотительной способности почв.

Химические свойства почв. Почвенный раствор, его состав, изменение, влияние на свойства почвы. Формы соединений химических элементов в почвах и их доступность растениям. Влияние зональности на состав почвенных растворов . Регулирование состава почвенных растворов. Реакция почвенного раствора. Кислотность почвы, ее происхождение и агромелиоративное значение. Щелочность почвы. Регулирование кислотности и щелочности почв. Буферность жидкой и твердой фаз почвы.

Физические свойства почв. Плотность и пористость твердой фазы, их зависимость от гранулометрического состава и сложения почв. Пористость почвы, ее виды и их динамика, способы определения. Набухание и усадка почв. Физико- механические свойства, их зависимость от гранулометрического состава, агрегатного состава и влажности. Пластичность, липкость, связность и твердость почвы. Понятие о несущей способности почвы. Мероприятия по улучшению физико-механических свойств почв.

Водные свойства и водный режим почв. Значение воды для почвообразования, жизни растений и микроорганизмов. Количество и формы влаги в почве. Передвижение влаги в почве. Влагоемкость, виды влагоемкости. Метод определения влажности почвы. Водный баланс и водный режим почвы. Типы водного режима. Основные мероприятия по регулированию водного режима.

Воздушные свойства и воздушные режим почв. Состояние воздуха в почве. Состав и количество почвенного воздуха. Передвижение воздуха в почве. Влияние состава почвенного воздуха на свойства почвы и на развитие растений.

Тепловые свойства и тепловой режим почв. Влияние температуры на почвообразование, условия жизни растений и микроорганизмов. Источники тепла и тепловой баланс почвы. Тепловые свойства и тепловой режим почвы.

^ 4. Плодородие почв

Виды плодородия и его динамика. Актуальные проблемы повышения плодородия почв. Экологические и экономические основы плодородия почв.

^ 5. Почвенно-географическое районирование и классификация. Основные почвы России и их мелиорация

Почвенно-биоклиматические пояса и области. Горизонтальная и вертикальная зональность почв. Классификация почв:: генетическая (естественно-историческая), прикладная и экономическая. Таксономические единицы. Пространственная изменчивость почв, зональные и интразональные почвы. Основные почвы России, их мелиорация :почвы тундровой и таежно-лесной зон. Границы и площади зон. Природные условия. Почвы и почвообразование в тундрах.

Подзолистый почвообразовательные процесс и развитие свойств подзолистых почв. Классификация, строение, свойства и плодородие почв подзолистого типа.

Дерновый почвообразовательный процесс. Строение, свойства и классификация дерновых и дерново-подзолистых почв. Агромелиоративная характеристика подзолистых дерновых и дерново-подзолистых почв. Мероприятия по повышению их плодородия. Подзолисто-глеевые, дерново-глеевые почвы. Мерзлотно-таежные почвы.

Почвы болот и их использование.

Болотный почвообразовательный процесс. Типы заболачивания. Болота пресного и засоленного ряда. Распределение воды, зональной пищи и азота по разрез болотной почвы на разных этапах развития. Водораздельные и низинные болота. Болота зарастающих озер. Мелиорация и химизация заболоченных и болотных почв. Особенности водно-физических свойств торфяных почв. Приемы регулирования минерализации торфа. Сельскохозяйственное использование осушаемых заболоченных и болотных почв. Торфяные болота и распространение их. Торф как органическое удобрение и запасы его.

Почвы лесостепной и черноземно-степной зон.

Природные условия лесостепи. Лесостепь как природный зональный рубеж. Почвы лесостепи. Серые лесные почвы. Мероприятия по повышению плодородия серых лесных почв.

Природные условия черноземной зоны. Черноземный почвообразовательный процесс. Строение и свойства черноземов. Классификация черноземов. Морфологическая и агромелиоративная характеристика черноземов. Почвенно-географические районы черноземной области.

Мероприятия по повышению плодородия почв лесостепей и степей. Борьба с засухой в лесостепной и степной зонах. Достижения передовых хозяйств в повышении плодородия почв в использовании угодий.

Почвы сухих степей, полупустынь и пустынь. Природные условия сухих и полупустынных степей. Каштановые почвы. Природные группировки растительного покрова сухой степи и их биологические особенности.

Развитие общих свойств почв зоны сухой степи. Образование карбонатного и гипсового горизонтов. Влияние рельефа, микрорельефа и почвообразующей породы на развитие общих свойств каштановых почв. Засоленные почвы зоны сухой степи. Классификация и распространение почв зоны. Морфологическая и агромелиоративная характеристика каштановых почв. Коренное улучшение почв сухих степей путем осуществления комплекса агромероприятий и гидромелиорации.

Бурые почвы. Условия почвообразования. Строение, свойства и классификация бурых почв. Сельскохозяйственное использование бурых почв.

Сыроземы. Общий характер и особенности природных условий в зоне распространения сыроземов. Строение, свойства и классификация сыроземов. Комплексность почвенного покрова области сыроземов. Засоленные почвы.

Серо-бурые почвы пустынь, их генезис, состав, строение и свойства. Мероприятия по освоению и использованию почв пустынных степей и пустынь.

Пески и песчаные почвы. Песчаные области. Образование песчаных отложений. Водный и пищевой режим песчаных почв. Сельскохозяйственное использование и мероприятия по повышению плодородия песчаных почв. Пески как объект мелиорации. Закрепление и облесение песков.

Засоленные почвы и их мелиорация. Процессы засоления и расселения почв. Классификация засоленных почв. Происхождение солей в почвах. Географическая и геоморфологическая закономерности распределения солей в почвах. Провинции и области соленакопления. Влияние микрорельефа на распределение солей по поверхности. Вторичное засоление как результат неправильного использования мелиорируемых земель. Солончаковые почвы и солончаки. Определение и оценка степени засоления. Методы мелиорации засоленных почв. Планировка поверхности. Промывка и дренаж как элементы гидромелиоративного комплекса. Роль промывок и биомелиораций в расселении почв.

Солонцеватые почвы и солонцы. Солонцовый процесс почвообразования в природных условиях при промыве засоленных почв. Состав, строение и свойства солонцов и солонцеватых почв. Распространенность солонцов и солонцеватых почв. Агропроизводственная характеристика их. Основные пути мелиорации солонцов и солонцеватых почв. Гипсование солонцов в сочетании с высокой агротехникой. Методы борьбы с потерей воды при фильтрации. Солоди, осолоделые почвы и мелиорация их. Такыры и происхождение их. Мелиорация такыров.

Почвы речных долин и их использование. Строение речных долин. Области поймы. Характеристика аллювиальных отложений. Влияние геологических, гидрологических и фитологических условий бассейна реки на характер строения поймы. Почвообразовательный процесс в долинах и поймах рек. Зональные особенности почв речных долин. Почвы области прирусловой поймы. Почвы центральной поймы. Почвообразование и водный режим в области притеррасной поймы. Плавневые почвы. Почвы дельт. Мелиорация и сельскохозяйственное использование почв поймы. Мероприятия по повышению эффективности плодородия почв поймы.

Почвы надпойменных речных террас. Почвы речных террас как объект мелиорации. Мероприятия по повышению плодородия почв речных долин.

^ 5. Лабораторный практиКум

№	Раздел дисциплины	Наименование работы
1	Общие вопросы почвоведения	Подготовка почвы к анализу. Прослушивание, взятие средней пробы, сохранение образца. Знакомство с лабораторными приборами. Изучение основных почвообразующих пород.
2	Физико-механические свойства почвы.	Определение гранулометрического состава, гранулометрический анализ почвы методом пипетки. Микроагрегатный анализ и определение дисперсности почв. Структур и текстурный состав почв. Морфологическое описание почв. Определение физических свойств: плотности твердой фазы, плотности почвы и пористости почвы.
3	Водные свойства почвы	Определение влажности и максимальной гидроскопичности почв термостатно-весовым методом. Влагоемкость, определение предельной полевой и максимальной молекулярной влагоемкости. Водопроницаемость, определение скорости впитывания и коэффициента фильтрации. Определение зависимости капиллярного потенциала и коэффициента влагопроводности от влажности для песчаной почвы методом капилляметра. Капиллярное поднятие воды в почве.
4	Химические свойства почвы	Определение содержания солей в почве. Водная вытяжка. Определение плотности остатка. Определение катионов: кальция, магния, натрия анионов :хлор-иона, сульфатов и общей щелочности (карбонатов). Построение диаграммы распределения анионов и катионов в почве. Промывка солончаков, выщелачивание хлор-иона и карбонатов. Вынос кальция и магния из почвы.

^ 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

а) основная:

Гасанов А.М. Практикум по почвоведению. Учебное пособие. М. Издание МГУП, 2000 г.

б) дополнительная:

Кауричев И. С. Почвоведение. Учебник. Москва ВО. Агропромиздат, 1989 г.
Плюснин И. И. , Голованов А. И. , Мелиоративное почвоведение . Учебник .

М: Колос , 1983 г.

Средства обеспечения освоения дисциплины

Компьютерные программы
Диафильмы
Кино и телефильмы

Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированная лаборатория, приборы, установки.

Программу составил:

Гасанов А.М., профессор, Московский государственный университет природообустройства.

^ ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина “Ландшафтоведение” cтавит своей задачей дать общие представление о природных объектах, как о единых телах, она интегрирует знания частных наук о Земле (климатология, геология, гидрогеология, почвоведение, гидрология, биология, экология). Такой подход к объектам природообустройства должен выявить единство компонентов природы, общие закономерности природных процессов, сформулировать требования к технологиям природообустройства, обеспечить эффективное и экологически безопасное встраивание антропогенных объектов в природные тела.
^ ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения курса ланшафтоведения студент должен

знать:

систематику ландшафтов, теорию генетически однородных объектов разной крупности, иерархию, свойства, особенности процессов функционирования геосистем, знать методы создания культурных ландшафтов.

уметь:

описывать круговороты и балансы энергии, воды и других веществ в геосистемах; анализировать и оценивать природную устойчивость геосистем в зависимости от тепло- и влагообеспеченности территорий, направления ее повышения, полезность и продуктивность ландшафтов, обоснованно назначать техногенные воздействия при создании культурных ландшафтов, прослеживать пределы допустимой устойчивости природно-техногенных систем, устанавливать причины загрязнения геосистем.

иметь навыки:

выделения границ локальных геосистем, проектирования культурных агрогеосистем, выявления необходимости мероприятий по природообустройству в пределах локальных геосистем (установление иссушенности или переувлажненности территорий, необходимости природоохранных мер).

^ 3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (час)

Виды учебной работы	Всего часов	Семестр
Общая трудоемкость	85
Аудиторные занятия	51	5
Лекции	34	5
Практические занятия	17	5
Семинары	-	-
Лабораторные работы	-	-
Самостоятельная работа	34	5
Курсовая работа	-	-
Расчетно-графические работы	*	5
Реферат	-	-
Вид итогового контроля	Экзамен	5

^ 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ПР
1	Общие положения ландшафтоведения.	*	-
2	Геосистемы, состав, иерархия	*	*
3	Свойства ландшафтов	*	*
4	Функционирование геосистем	*	*
5	Неоднородность свойств геосистем	*	*
6	Морфология ландшафта	*	*
7	Природная устойчивость геосистем	*	*
8	Техногенные воздействия на геосистемы	*	-
9	Измененные ландшафты	*	*
10	Культурные ландшафты	*	*
11	Агрогеосистемы	*	*
12	Роль мелиорации и рекультивации в создании культурных ландшафтов	*	-
13	Загрязненные геосистемы	*	-
14	Биогеохимические барьеры	*	*

^ 4.2. Cодержание разделов дисциплины

1. Общие положения ландшафтоведения

Понятие “природа”, компоненты природы, взаимоотношения человека с природой, природопользование, природообустройство. Принципы природообустройства.

2. Геосистемы, состав, иерархия

2.1.Необходимость геосистемного подхода при природообустройстве.

2.2.Ландшафт, определение, размеры, состав.

2.3.Классификация ландшафтов. Матрица типов ландшафтов в зависимости от тепло- и влагообеспеченности.

Свойства ландшафтов (геосистем): целостность, открытость, структура, динамика, развитие, устойчивость

Функционирование геосистем. Круговорот воды, водный баланс, трансформация энергии, перенос твердых масс, продуцирование биомассы, почвообразование в геосистемах

Внутренняя детерминированная и случайная неоднородность свойств геосистем, нелинейность природных процессов, их значение для устойчивости геосистем

Морфология ландшафта. Местность, урочище. Фация, виды, размещение, свойства, особенности почвообразования, необходимость улучшения водного режима

Природная устойчивость геосистем

8. Техногенные воздействия на геосистемы

8.1.Техно-природные системы.

8.2.Устойчивость природно-техногенных систем.

Измененные ландшафты

10 .Культурные ландшафты. Способы их создания. Продуктивность, полезность

ландшафтов

Агрогеосистемы, создание культурных агрогеосистем

Роль мелиорации и рекультивации в создании культурных ландшафтов

Загрязненные геосистемы

14. Биогеохимические барьеры. Почва как важнейший биогеохимический барьер

^ 5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Не предусмотрен.

6. УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1 Рекомендуемая литература

а) основная:

Исаченко А.Г., Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. - Высшая школа, 1991
Основы природообустройства. Учебное пособие Под ред. А.И. Голованова. -М.: Колос, 2001

б) дополнительная:

Андриишин М.В. Ландшафтно-экологическое районирование территории Российской Федерации // Научное наследие В.В. Докучаева и современное земледелие, 2 часть. -М.:РАСХН, 1992.
Анненская Г.Н., Жучкова В.К. и др. Ландшафтная карта как основа для оценки экологической обстановки. В сб. Ландшафты Московской области и Подмосковья их использование и охрана. - Моск. фил. географ. общества, 1990.
Дьяконов К.Н. Геофизика ландшафта. -М.: Изд. МГУ, 1991.
Ландшафты Московской области и Подмосковья, их использование и охрана. Сб. тр. АН СССР, Моск. фил. географ. общества, 1990.
Методические указания по ландшафтным исследованиям для сельскохозяйственных целей. ВАСХНИЛ, под ред. Г.И. Швебса, - М.: 1990.
Перельман А.И. Геохимия ландшафта. – М.: Высшая школа, 1975
Пойкер Х. Культурный ландшафт: формирование и уход. – М.: Агропромиздат, 1987
Тимашев И.Е. Ландшафтоведение: теоретический подход, Изв. Всесоюзн. географ. общества, вып. 2, 1991.

Средства обеспечения освоения дисциплины

Ландшафтные карты, кино- и телефильмы.

^ МАТЕРИАЛЬНО - ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Макеты местности с изображением рельефа, растительности, гидрографической сети, с элементами инженерно-мелиоративных систем, гидрогеологические разрезы территории, почвенные профили.

^ Программу составили:

Голованов А.И., профессор, Московский государственный университет

природообустройства.

Кожанов Е.С., доцент, Московский государственный университет

природообустройства.

^ ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ГЕОЛОГИЯ И ГИДРОГЕОЛОГИЯ

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

"Геология и гидрогеология" является специальной дисциплиной, входящей в цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин при подготовке инженеров по направлению "Природообустройство- специальностям 320500 - мелиорация, рекультивация, охрана земель, 320800 - природоохранное обустройство территорий. Целью и задачей изучения дисциплины является приобретение знаний и практических навыков в области геологии, гидрогеологии и инженерной геологии при решении вопросов природоохранного обустройства территорий, мелиорации, рекультивации, защиты и охраны земель и вод.

^ 2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины студент должен овладеть следующим.

знать:

Строение, состояние и основные свойства земной коры; элементы геохронологии и стратиграфии - эры /группы/, периоды /системы/, эпохи /отделы/; наиболее распространенные породообразующие минералы и горные породы. Их происхождение, состав, свойства, условия залегания и распространение. Роль в процессах почвообразования. Использование в сельскохозяйственном производстве и строительстве. Геологические и инженерно-геологические процессы и явления, причины их возникновения и мероприятия по предупреждению и устранению негативных последствий. Основные физические и водные свойства наиболее распространенных горных пород. Виды воды в горных породах и минералах. Происхождение, условия залегания, состав, свойства и распространение подземных вод в земной коре. Формирование / химического/ состава подземных вод. Способы выражения и изображения состава подземных вод. Свойства подземных вод. Классификации и характеристику горных пород, как грунтов. Основные виды гидрогеологических и инженерно-геологических исследований, проводимых для строительства, реконструкции и эксплуатации инженерных сооружений и водохозяйственных систем. Содержание, методику построения и чтения геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических карт и разрезов.

владеть:

Методикой определения наиболее важных свойств минералов и горных пород в лабораторных и полевых работах. Способами определения гранулометрического состава обломочных горных пород. Способами построения и чтения гидрогеологических и инженерно-геологических карт и разрезов. Методикой определения компонентов в природных водах с помощью полевой гидрохимической лаборатории. Методикой проведения режимных наблюдений и измерений по специальной режимной сети опорных пунктов на осушительных, обводнительных и других водохозяйственных системах. Полевыми и лабораторными методами определения водопроницаемости, водоотдачи и других показателей свойств горных пород.

уметь:

Определять наиболее распространенные породообразующие минералы и горные породы. Строить геологические, гидрогеологические и инженерно-геологические разрезы. Составлять и читать геологические, гидрогеологические и инженерно-геологические карты. Оценивать элементы геологического строения, гидрогеологических и инженерно-геологических условий территорий расположения инженерных сооружений и систем по картам и разрезам. Производить простейшие гидрогеологические расчеты и использовать их результаты. Оценивать результаты режимных наблюдений и изменений подземных вод для целей мелиорации. Производить некоторые простейшие виды гидрогеологических и инженерно-геологических исследований.

иметь представление:

О гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях при проектировании гидромелиоративных систем. О гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях для проектирования гидротехнических сооружений. О гидрогеологических и инженерно-геологических работах для целей водоснабжения. О порядке планирования, финансирования и окончательной оплаты гидрогеологических и инженерно-геологических работ. О порядке представления отчетных материалов по проведению гидрогеологических и инженерно-геологических работ.

^ 3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (час)

.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
Общая трудоемкость	85
Аудиторные занятия	51	4
Лекции	17	4
Практические занятия (ПЗ)	17	4
Лабораторные работы (ЛР)	17	4
Самостоятельная работа	34	4
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы	*	4
Реферат	-
Вид итогового контроля	Экзамен	4

^ 4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Разделы дисциплины и виды занятий

№ n/n	Разделы дисциплины	Лекции	ПЗ	ЛР
	Введение	*
	ГЕОЛОГИЯ
1	Общие сведения о Земле, земной коре	*	*
2	Минералы и горные породы	*		*
3	Геохронология, геологические карты	*	*
4	Геологические процессы	*	*
	ГИДРОГЕОЛОГИЯ
5	Вода в природе, виды воды в породах и минералах. Происхождение подземных вод. Состав и свойства подземных вод	*	*
6	Классификации подземных вод, основы динамики подземных вод	*	*
7	Режим, баланс, запасы и охрана подземных вод	*	*
	^ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ
8	Классификация и свойства грунтов. Инженерно-геологические процессы	*	*
9	Гидрогеологические и инженерно-геологические исследования	*
	^ СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАЗДЕЛЫ	*	*

4.2 Содержание разделов дисциплины

Введение

"Геология и гидрогеология"- комплексная дисциплина из цикла прикладных наук в Земле. Геология, гидрогеология, инженерная геология основные разделы этого цикла.

Вклад отечественных и зарубежных ученых в развитие наук этого цикла.

Связь дисциплины "Геология и гидрогеология" с другими дисциплинами учебного плана специальностей 320500,320800,311600.

Научные и практические задачи геологии, гидрогеологии и инженерной геологии на современном этапе и их значение для развития мелиорации, рекультивации, природоохранного обустройства территорий, и сельскохозяйственного водоснабжения.

Геология

1. Земля. Земная кора

Положение Земли в мировом пространстве. Гипотезы о происхождении Земли. Форма, размеры и строение Земли. Геосферы, их состав, состояние и свойства. Понятие об атмосфере и биосфере. Понятие о ноосфере и техно-сфере. Роль космических исследований в изучении Земли.

Строение, состав и состояние Земной коры. Типы Земной коры. Физические свойства Земной коры. Современные методы исследований Земной коры.

^ 2. Минералы и горные породы

Минералы. Состояние, состав, строение и свойства. Сокращенная кристаллохимическая классификация и характеристика минералов. Распространение минералов в верхней части Земной коры. Минералы в почвах, почвообразующих породах, в дочетвертичных горных породах и подземных водах. Минералы, распространенные на мелиорируемых землях.

Элементы петрографии. Горные породы. Происхождение, структура, текстура, химический и минеральный состав, состояние и основные свойства. Генетическая классификация горных пород. Магматические, осадочные и метаморфические горные породы. Условия образования, формы залегания. Структура, текстура, минеральный состав. Классификация и характеристика магматических, осадочных, метаморфических и смешанных по происхождению пород.

Методика определения горных пород и их использование в строительстве, сельскохозяйственном и водохозяйственном производствах.

Горные породы, как коллекторы для подземных вод, нефти и природного газа. Горные породы, как полезные ископаемые.

^ 3. Геохронология, геологические карты

Время в геологии. Относительная геохронология. Стратиграфический, палеонтологический и петрографический методы определения относительного возраста минералов и горных пород.

Абсолютная геохронология и ее методы: свинцовый, гелиевый, калий-аргоновый, радиоуглеродный.

Основные таксонометрические единицы геологической хронологии и соответствующие им стратиграфические единицы.

^ 4. Геологические процессы

Геологические процессы и явления. Классификация геологических процессов, их взаимосвязь и роль в образовании минералов, формировании горных пород, условий их залегания и изменении свойств, в образовании и изменении рельефа Земли.

Эндогенные геологические процессы и их результаты. Магматизм, его виды и результаты. Тектонические движения: неотектонические, новейшие и современные. Формы, категории и возраст тектонических структур, их учет при оценке условий строительства, эксплуатации и реконструкции водохозяйственных систем и инженерных сооружений. Основные пликативные и дизьюнктивные формы.

Сейсмические процессы. Причины землетрясений. Классификация землетрясений. Оценка энергии и силы землетрясений. Сейсмичность территории России и соседних государств.

Метаморфизм, его виды и результаты.

Экзогенные геологические процессы и явления. Причины проявления и направление экзогенных процессов. Денудация и аккумуляция. Виды экзогенных геологических процессов. Выветривание. Виды, зональность и результаты процессов выветривания. Элювий, его состав, условия залегания, свойства.

Геологическая деятельность ветра. Проявление ветра, как геологического фактора. Дефляция и корразия. Перенос и аккумуляция. Эоловые отложения, их состав, формы залегания, свойства.

Геологическая деятельность поверхностных текучих вод. Деятельность дождевых и талых вод. Плоскостной смыв /абляция/, перенос, аккумуляция. Формирование делювия. Состав, формы залегания и свойства делювия. Временные русловые потоки. Эрозия, ее виды, перенос продуктов размыва и смыва, аккумуляция. Формирование оврагов и балок. Пролювиальные отложения. Их состав, формы залегания и свойства. Селевые потоки, их предупреждение и защита от них.

Геологическая деятельность рек. Речные долины. Условия образования и строение. Эрозия, растворение, перенос продуктов эрозии, растворения и их отложение - аккумуляция. Террасы, их типы и строение. Дельты рек, условия их формирования и строение. Аллювиальные отложения, их типы, состав, строение и свойства.

Геологическая деятельность льда. Гляциальные, флювиогляциальные и лимногляциальные отложения. Формы рельефа, условия залегания, состав и свойства названных выше отложений.

Геологические процессы в озерах и болотах. Озерные и болотные отложения. Их распространение, состав, зональность, условия залегания и свойства.

Геологические процессы в морях и океанах. Абразия. Формирование, перемещение и аккумуляция морских осадков, диагенез осадков. Горные породы морского происхождения, их состав, условия залегания, свойства.

Роль подземных вод в изменении состава и свойств горных пород. Суффозия, её виды и результаты. Карст.

Процессы и явления, связанные с замерзанием и оттаиванием горных пород. Солифлюкция, пучение, наледи.

Роль силы тяжести в проявлении геологических процессов. Гравитационные отложения.

Влияние деятельности человека на проявление геологических процессов и их результатов.

Геоморфология.

Формы рельефа по происхождению, их связи с тектоническими структурами, геологическим строением и геологической историей территории. Классификация форм рельефа. Роль рельефа при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции инженерных систем и сооружений.

Геологические карты и разрезы. Виды геологических карт по масштабу и содержание. Геоморфологические, стратиграфические и геолого-литологические карты. Карта четвертичных отложений, её содержание и значение при проектировании, строительстве и эксплуатации водохозяйственных систем и инженерных сооружений.

Гидрогеология

5. Вода в природе, виды воды в породах и минералах.

Происхождение подземных вод. Состав и свойства подземных вод

Гидрогеология - наука о подземной гидросфере. Основные разделы гидрогеологии. Значение гидрогеологии для специальностей 311600,320500,320800.

Подземная гидросфера (гидрогеосфера). Зоны подземной гидросферы; аэрации и насыщения.

Подземные воды, как разновидность природных вод. Круговорот воды в природе. Виды круговоротов. Роль подземных вод в круговоротах воды в природе. Виды, формы и свойства воды в минералах и горных породах.

Свойства горных пород и минералов. Горные породы и минералы, как коллекторы подземных вод. Физические свойства - плотность скважность, трещиноватость, пористость, коэффициент пористости. Гранулометрический состав пород. Влажность и водные свойства горных пород: влажность, влагоёмкость, капиллярность, водопоглощение, водоотдача, недостаток насыщения, водопроницаемость, растворимость. Классификация горных пород по водопроницаемости.

Строение подземной гидросферы. Локальные и региональные элементы гидрогеологической стратификации: водоносные слои, водоносные горизонты, водоносные комплексы, водоносные зоны, гидрогеологические массивы, гидрогеологические этажи, гидрогеологические бассейны.

Горные породы водопроницаемые и водонепроницаемые /водоупорные/, водоносные и неводоносные. Области питания и разгрузки подземных вод. Уровни подземных вод в указанных выше элементах гидрогеологической стратификации.

^ 6. Классификации подземных вод, основы динамики подземных вод

Современные представления о происхождении подземных вод. Классификация подземных вод по происхождению, условиям залегания в Земной коре, типу водосодержащих пород и температуре.

Подземные воды, как сложный природный раствор. Основные процессы формирования химического, газового и органического состава подземных вод. Способы определения состава подземных вод. Единицы выражения и методы изображения состава подземных вод. Водородный показатель вод. Понятие об окислительно-восстановительном потенциале.

Общая минерализация воды. Классификация подземных вод по общей минерализации, химическому и газовому составу. Жесткость воды, её виды. Агрессивность подземных вод и её оценка.

Бактериологический состав подземных вод. Показатели санитарного состояния воды. Радиоактивность подземных вод.

Физические и химические свойства подземных вод. Органолептические свойства воды и их показатели.

Оценка подземных вод для водоснабжения и орошения. Показатели загрязнения подземных вод. Требования ГОСТа к питьевым качествам воды.

Основы динамики подземных вод.

Основные виды движения подземных вод. Понятие о фильтрации, инфильтрации и влагопереносе. Движение гравитационной воды в зоне насыщения при жестком режиме фильтрации. Ламинарное движение. Линейный закон фильтрации (Дарси) и пределы его применимости. Турбулентное движение. Закон Шези-Краснопольского.

Движение воды в зоне аэрации и методы его оценки. Свободное просачивание, инфильтрация, инфлюация. Показатели процесса инфильтрации.

Определение направления и скорости движения подземных вод. Карты гидроизогипс, гидроизопьез и глубин залегания уровня грунтовых вод.

Методы определения основных гидрогеологических параметров.

Движение воды в водоносных пластах. Фильтрационные потоки. Виды потоков. Основные параметры фильтрационных потоков. Установившееся и неустановившееся движение подземных вод в однородных пластах. Движение подземных вод в неоднородных и анизотропных пластах.

Представление о методах моделирования фильтрации. Расчеты притоков воды к скважинам, колодцам и горизонтальным водозаборам. Взаимодействие водозаборных скважин.

^ 7. Режим, баланс, запасы и охрана подземных вод

Режим подземных вод и его основные элементы. Методы изучения режима подземных вод. Режимные сети, наблюдательные пункты и их назначение. Режимообразующие условия и режимообразующие факторы. Особенности режима в различных климатических зонах. Классификация режимов по преобладающим факторам. Естественные, измененные и нарушенные типы режимов.

Баланс подземных вод.

Виды балансов. Элементы и методика изучения водного и солевого балансов подземных вод.

Запасы и ресурсы подземных вод.

Виды запасов и ресурсов подземных вод. Эксплуатационные запасы /ресурсы/ подземных вод. Категории запасов подземных вод по степени их изученности.

Охрана подземных вод от истощения и загрязнения. Подземные воды, как полезные ископаемые. Охрана подземных вод от истощения и загрязнения. Виды загрязнения и их оценка. Способы защиты подземных вод от загрязнения и истощения. Зоны санитарной охраны при водозаборах. Новейшие водоохранные мероприятия.

Основы инженерной геологии

8. Классификация и свойства грунтов. Инженерно-геологические процессы

Инженерная геология как наука. Содержание, основные её части и характеристика. Основные этапы развития инженерной геологии.

Элементы грунтоведения. Основные инженерно-геологические свойства горных пород. Плотность, пластичность. Липкость, водопрочность, набухание, усадка, сжимаемость, сопротивление сдвигу. Размягчаемость. Зависимость свойств горных пород от их происхождения, состава, структуры, текстуры.

Общая инженерно-геологическая классификация горных пород. Характеристика скальных, полускальных, мягких связных и рыхлых несвязных пород.

Инженерно-геологические процессы и явления. /Основы инженерной геодинамики/

Геологические процессы и явления, учитываемые при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации водохозяйственных систем, при решении вопросов сельскохозяйственной экологии, охраны земель и вод, использования природных вод и инженерного обустройства территорий /сейсмичность, выветривание, эрозия, дефляция, гравитационные процессы и др./.

Инженерно-геологические процессы. Суффозия, её виды и формы проявления. Плывуны. Характеристика и причины образования. Тиксотропные свойства пород. Просадочность лёссов и лёссовидных пород. Методы её определения, качественная и количественная оценка. Гравитационные деформации на склонах и откосах. Классификация гравитационных смещений: обвалы, оползни, осыпи, оплывины и др. Характеристика. Методы предупреждения.

Изменение поверхности земли в результате производственной деятельности человека.

Влияние гидрогеологических и инженерно-геологических условий на экологию территорий.

^ 9. Гидрогеологические и инженерно-геологические исследования

Задачи и объем исследований.

Основные задачи гидрогеологических и инженерно-геологических исследований для проектирования, строительства, переустройства и эксплуатации водохозяйственных систем, инженерных сооружений, объектов обводнения и водоснабжения, охраны земель и вод.

Факторы, определяющие объемы, виды и содержание исследований. Этапы и стадии проектирования, степень сложности природных и степень изученности природных условий, типы инженерных сооружений и систем.

Содержание гидрогеологических и инженерно-геологических исследований следующее:

Изучение и использование материалов ранее проведенных исследований. Составление программы исследований и методики их проведения. Гидрогеологическая и инженерно-геологическая съёмка. Масштабы. Содержание. Результаты.
Разведочные работы. Цель. Виды. Способы производства работ. Документация разведочных выработок Геофизические исследования.
Опытные долевые работы.
Стационарные измерения и наблюдения.
Лабораторные работы и составление отчета.

Специальные разделы

А. Специальность 320500 "Мелиорация, рекультивация, охрана земель"

Гидрогеологические условия мелиорируемых территорий. Гидрогеологические условия и закономерности их изменения под влиянием сельскохозяйственных гидротехнических мелиорации. Факторы и показатели условий.
Типы гидрогеологических условий орошаемых и осушаемых земель.
Гидрогеологическое районирование территорий для. целей мелиорации.
Изменение гидрогеологических условий под влиянием гидротехнических мелиорации.
Водный и солевой режим и баланс грунтовых вод на мелиорируемых землях.
Роль вертикального водообмена в формировании режима и баланса грунтовых вод. Оценка инфильтрационного питания грунт, вод.
Гидрогеологические наблюдения и измерения на мелиорируемых землях.
Режимные наблюдения и измерения.
0пытно-фильтрационные работы. Методы определения гидрогеологических параметров.
Методы гидрогеологических прогнозов.
Оценка фильтрационных потерь из каналов. Прогноз подпора грунтовых вод в зоне влияния водохранилищ.
Инженерно-геологические условия мелиорируемых и мелиорированных территорий.
Горные породы, как грунты. Их характеристика и использование.
Геологические и инженерно-геологические процессы и явления.

Б. Специальность 320800 "Природоохранное обустройство территорий".

Природные условия территорий. Агроэкосистемы.
Гидрогеологические наблюдения и измерения на обустраиваемых территориях. Режим и баланс грунтовых вод и их прогноз для целей природообустройства.
Оценка гидравлической связи между водоносными горизонтами и связи подземных вод с поверхностными. Перетекание воды из одного горизонта в другой.
Определение гидрогеологических параметров на обустраиваемых территориях.
Гидрогеологическое районирование территорий для целей их обустройства.
Инженерно-геологические условия обустраиваемых территорий.
Горные породы, как грунты и местные строительные материалы.
Геологические и инженерно-геологические процессы и явления. Их прогноз для целей обустройства территорий.

^ 5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

№ n/n	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторной работы
1	2	Формы нахождения минералов в природе и их свойства
2	2	Породообразующие минералы
3	2	Магматические горные породы
4	2	Осадочные горные породы
5	2	Метаморфические горные породы

^ 6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1 Рекомендуемая литература

а) основная:

Толстой М.П. Геология с основами минералогии. Учебник -М., Агропромиздат, 1990.
Толстой М.П., Малыгин В.А. Геология и гидрогеология. Учебное пособие.-М: Недра,1988*

б) дополнительная:

Кац Д.М. Основы геологии и гидрогеологии. М., Колос,1981.
Кирюхин В.А., Коротков А.И., Павлов А.И. Общая гидрогеология. Л..Недра,1986.
Кирюхин В.А., Толстихин Н.Н. Региональная гидрогеология СССР Л.,Недра,1988.
Михайлов Л.Е. Гидрогеология. Л. ,Гидрометеоиздат,1985.
Пешковский Л.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология. М., Высшая школа,1982.

* учебное пособие по дисциплине «Геология и гидрогеология» в плане изданий учебной литературы

^ 7. МАТЕРИАЛЬНО ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Минералы, горные породы
Геологические карты, разрезы, плакаты, макеты.
Приборы для определения коэффициента фильтрации, набухания. размокания, угла откоса грунтов.
Полевая лаборатория по проведению сокращенного химического анализа природных вод.
Учебный полигон с оборудованной режимной сетью и стационарным опытным гидрогеологическим кустом скважин.

^ 8. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

8.1 Рекомендуемый перечень расчетно-графических работ

Составление и чтение геологических карт и разрезов.
Оценка качества воды и её агрессивности по результатам анализов.
.Построение карт гидроизогипс, гидроизопьез, глубин залегания уровня грунтовых вод, общей минерализации и химического состава грунтовых вод. Анализ построенных карт.
Общая инженерно-геологическая классификация горных пород. Характеристика выделенных классов.
Обработка и анализ результатов режимных наблюдений.
Составление и анализ водного и солевого балансов грунтовых вод на выделенной территории.
Гидрогеологические расчеты по результатам опытных фильтрационных работ.

^ 8.2 Рекомендации по учебной практике

Учебная практика по дисциплине "Геология и гидрогеология" состоит из полевых, опытных и камеральных работ.

При полевых работах производятся:

Геоморфологические и геологические наблюдения и измерения. Геологическая съёмка. Разведочные работы. Построение геологических разрезов, отбор образцов и монолитов горных пород в обнажениях, шурфах и скважинах.
Гидрогеологические наблюдения, измерения и о писания. Отбор проб вод на анализ или полевой анализ воды, измерения по сети режимных скважин и колодцев.
Изучение, описание и нанесение на карту геологических и инженерно-геологических явлений и соответствующих процессов.

При опытных работах производится определение водопроницаемости горных пород по опытным наливам и откачкам, восстановлению уровней подземных вод после откачки, определение показателей свойств горных пород с помощью полевой инженерно-геологической лаборатории, анализ подземных вод с помощью полевой гидрохимической лаборатория.

В период камеральных работ производится обработка материалов всех видов работ и составление отчета. Отчет должен состоять из текста и различных приложений: карт, разрезов, схем, таблиц, графиков, расчетов.

^ Программу составили:

Манукьян Д.А., профессор, Московский государственный университет

природообустройства

Ломакин И.М., доцент, Московский государственный университет природообустройства

Землянникова М.В, доцент, Московский государственный университет

природообустройства

Дроздов В.С. доцент, Московский государственный университет природообустройства

^ ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

КЛИМАТОЛОГИЯ, МЕТЕОРОЛОГИЯ И ГИДРОЛОГИЯ

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина «Климатология, метеорология, и гидрология» должна дать студентам необходимые знания о строении атмосферы, движении воздушных масс, радиационном и тепловом балансе, метеорологических элементах (температуре, влажности воздуха, осадках, испарении влаги, направлении и скорости ветров и др.); о климатах и прогнозах их изменения, климатообразующих факторах, рациональном использовании ресурсов климата в народном хозяйстве круговороте воды в природе; о факторах и закономерностях формирования речного стока; режимах рек, озер, болот; водной эрозии и речных наносах, ледовом режиме рек.

Знания, полученные студентами в процессе изучения «Климатологии метеорологии, и гидрологии» необходимы при изучении таких дисциплин, как мелиорация земель, гидротехнические и природоохранные сооружения, сельскохозяйственное водоснабжение, обводнение и водоотведение, управление водохозяйственными системами, а также при работе над дипломными проектами и в последующей производственной деятельности специалиста в проектных, строительных, эксплуатационных и управленческих водохозяйственных и природоохранных организациях.

Базовыми дисциплинами, обеспечивающими успешное изучение дисциплины «Климатология метеорология, и гидрология» являются география инженерная геодезия, геология и гидрогеология, информатика и общая экология.

^ 2.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

строение атмосферы, составляющие радиационного, теплового и водного баланса Земли, общую циркуляцию атмосферы, процессы испарения и конденсации влаги, выпадения осадков, опасные метеорологические явления и меры борьбы с ними, о климатах и факторах их формирования; закономерности и основные факторы формирования речного стока; типы питания и фазы водного и ледового режима рек, озер и болот; о водной эрозии, речных наносах и об организации и методах гидрометеорологических наблюдений и исследований;

владеть:

методами гидрометеорологических наблюдений, методами расчета нормативных характеристик осадков, испарения, ветра при проектировании водохозяйственных и природоохранных объектов; приемами и способами получения, обработки, анализа и оценки достоверности материалов гидрометеорологических измерений и информации;

приобрести навыки работы с приборами при измерении основных гидрометеорологических характеристик в стационарных и полевых условиях;

иметь представление о процессе выпадения осадков, влагообороте в природе, циклонах и антициклонах, атмосферных фронтах, синоптических картах и прогнозах погод.

^ 3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (час)

Вид занятий	Всего часов	Семестр
Общая трудоемкость	85	3
Аудиторные занятия	51	3
Лекции	34	3
Практические занятия (ПЗ)	-	-
Семинары (С)	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	17	3
Самостоятельная работа	34	3
Курсовой проект (работа)	-	-
Расчетно-графические работы	-	-
Домашние задание	-	3
Вид итогового контроля	Экзамен

Blog

Математика

Содержание