Кафедра гидрогеологии
|
Заведующий кафедрой,
Поздняков Сергей Павлович |
Кафедра гидрогеологии основана на Геологическом факультете МГУ в
1953 году.
Кафедра гидрогеологии готовит бакалавров геологии по профилю -
Гидрогеология и инженерная геология (по специализациям "Гидрогеология" и
"Гидрогеология месторождений нефти и газа") и по профилю - Экологическая
геология (по специализации "Экологическая гидрогеология") - 4 года
обучения; а также магистров геологии по программам "Гидрогеология", .
Гидрогеоэкология" и "Гидрогеология нефтегазоносных бассейнов" - 6 лет
обучения.
|
Контрольно-обучающая программа
по курсу "Общая гидрогеология"
для студентов 2-3 курсов |
Учеба на кафедре гидрогеологии является динамичным и интересным.
Преподаватели кафедры постоянно разрабатывают и совершенствуют авторские
методики обучения. Проф. Штенгеловым Р.С, доц. Гриневским С.О. создан пакет
программ для обучения студентов. Если на II курсе это контрольно-обучающая
программа по курсу общей гидрогеологии в форме тестов, то на V курсе
студенты уже разрабатывают бизнес- стратегию разведки и эксплуатации
крупного месторождения подземных вод в форме деловой компьютерной игры.
При подготовке курсовых и выпускных работ, в экспериментальной
работе студенты кафедры интенсивно используют современные методы обработки
информации и моделирования гидрогеологических процессов. На кафедре создана
лаборатория математического моделирования гидрогеологических процессов,
которая располагает вычислительными мощностями и современным программным
обеспечением для моделирования геофильтрационных и геомиграционных
процессов, разработанным как в России (специалистами кафедры и ЗАО Геолинк
Консалтинг), так и за рубежом (Американской Геологической Службой,
Национальными Лабораториями США, Университетами США, Швейцарии и Германии).
Современная гидрогеология является одним из наиболее
математизированных направлений геологии. Большинство теоретических и
прикладных гидрогеологических расчетов - будь то решение систем
дифференциальных уравнений фильтрации или расчеты физико-химических
превращений в подземных водах, статистический анализ
пространственно-временных закономерностей режима подземных вод или
разработка постоянно-действующих гидродинамических моделей - объективно
возможны лишь с применением программного обеспечения высокого класса,
которым студенты овладевают в процессе обучения на кафедре.
|
Звенигородская практика
студентов 3 курса.
Опытная скважина. |
Важный элемент в обучении гидрогеологов - полевые учебные и
производственные практики, которые проходят летом, после окончания сессии.
После I и II курсов проводятся практики, посвященные изучению
геодинамических процессов и основ геологического картирования в Крыму.
После окончания Ш курса студенты выезжают в окрестности города
Звенигорода, где на биостанции МГУ проходят учебную практику по полевым
методам гидрогеологических, инженерно-геологических, геокриологических,
геоэколологических и ннженерно-геофизичесхих исследований.
|
Звенигородская практика.
Опытная откачка из скважины. |
После окончания III курса студенты выезжают в окрестности города
Звенигорода, где на биостанции МГУ проходят учебную практику по полевым
методам гидрогеологических, инженерно-геологических, геокриологических,
геоэколологических и ннженерно-геофизичесхих исследований.
Эта учебная практика является самой важной для подготовки
специалиста. После нее студенты выезжают на производственную практику в
полевые экспедиции, где ведут самостоятельные исследования.
Звенигородская практика насыщена множеством сложных, но очень
интересных задач. Студентами проводится съемка местности, чтобы выяснить
основные особенности геологического строения, гидрогеологические условия,
реальные и потенциальные источники воздействия на окружающую среду. В ходе
решения гидрогеологических задач используется полевая химическая
лаборатория, студенты знакомятся с современным оборудованием оборудованием
для проведения опытных работ.
Силами кафедры на берегу реки Москвы создан уникальный куст
гидрогеологических скважин, и студенты имеют возможность участвовать в
проведении кустовой учебной откачки из водоносного горизонта, с целью
определения его фильтрационных параметров. Также благодаря созданию на
Звенигородской базе оригинального комплекса оборудования и измерительных
приборов, на специально подготовленной группе скважин ставится задача по
имитации загрязнения питьевого водоносного горизонта!
В ходе практики студенты овладевают целым комплексом знаний,
необходимых им как высококлассным специалистам в дальнейшей работе
(гидрометрические работы на малых реках в комплексе с геофизическими
методами, изучение режима и взаимодействия подземных и поверхностных вод,
геоэкологические исследования и др.).
Научные исследования кафедры традиционно проводятся по следующим
актуальным в гидрогеологии XXI века направлениям:
гидрогеодинамика, гидрогеохимия, использование и охрана подземных
вод зоны активного водообмена
гидрогеология глубоких горизонтов, включая нефтяную гидрогеологию.
|
Геогидрологическое
исследование,
связанное с изменением климата. |
Первое из упомянутых направлений связно с зоной пресных подземных
вод, являющихся важнейшим источником питьевого водоснабжения. Для изучения
закономерностей формирования ресурсов пресных подземных вод на кафедре
проводится разработка и применение математических моделей, позволяющих
моделировать процессы трансформации осадков, выпадающих на поверхность
земли, в питание подземных вод, процессы движения подземных вод и их
разгрузки в водотоки и водоемы. С использованием этих моделей возможно
прогнозировать, как ландшафты влияют на формирование подземных вод и,
наоборот, как изменение в многолетнем балансе подземных вод повлияет на
ландшафты. Также с помощью подобных моделей возможно прогнозировать влияние
глобальных изменений климата на подземные воды. Данный раздел
геогидрологических исследований на кафедре интенсивно развивается проф. В.М.
Шестаковым, С.П. Поздняковым и С.О. Гриневским.
Интенсивное использование подземных вод и развитие урбанизации
приводит к тому, что зона пресных подземных вод подвержена серьезному
загрязнению. Для прогнозирования процессов загрязнения и деградации качества
подземных вод, разработки мероприятий по их охране и защите необходимо
знание и понимание физико-химических процессов, протекающих при
взаимодействии вод с горными породами и попадающими в них загрязнителями
различной природы. Раздел исследований по изучению и моделированию этих
процессов, называемый физико-химическая гидрогеодинамика, развивается на
кафедре под руководством проф. А.В. Лехова.
Использование подземных вод для водоснабжения требует понимания,
как формируется поток подземных вод, в котором можно выделить участки .
месторождения, имеющие запасы, пригодные для их эксплуатации водозаборными
сооружениями, позволяющие устойчиво отбирать необходимый объем воды
требуемого качества. В рамках раздела формирование эксплуатационных запасов
подземных вод сотрудники кафедры под руководством проф. Р.С. Штенгелова
разрабатывают методы оценки эксплуатационных запасов на основе
математического моделирования, анализа информации наблюдений за режимом
подземных вод с целью оценки параметров и характеристик, определяющих баланс
и источники подземной воды, отбираемых водозаборными сооружениями.
При решении прикладных гидрогеологических задач, связанных с
влиянием различных инженерных сооружений на подземные воды, современные
гидрогеологические исследования невозможно представить без разработки
математических моделей, описывающих движение подземных вод и миграцию в них
растворенных веществ. Для успешного использования таких моделей необходима
оценка их параметров и доказательство их адекватности природным процессам.
Поэтому в научных исследованиях кафедры особое место занимает разработка
методов оценки геофильтрационных параметров и мониторинга количества и
качества подземных вод. Исследования на эту тему проводят В.М. Шестаков,
Р.С. Штенгелов, А.В. Лехов, С.А. Брусиловский и другие сотрудники кафедры.
В настоящее время общепризнано серьезное негативное влияние
хозяйственной деятельности на подземные воды. Как влияет урбанизация на
подземные воды в целом, в чем состоит, например, роль городской застройки,
свалок, крупных промышленных предприятий и даже отдельных бензоколонок? Что
будет происходить с уникальными природными ландшафтами при интенсивной
эксплуатации водозаборов подземных вод, ведущей к их истощению? Все эти
вопросы на кафедре традиционно рассматриваются в разделе
гидрогеоэкологии,
развиваемым М.С. Орловым, К.Е. Питьевой и другими сотрудниками.
Направление гидрогеология глубоких горизонтов в последние
десятилетия является важным и перспективным разделом гидрогеологии, как в
нашей стране, так и в других странах.
|
Исследование, связанное с
закачкой промышленных
отходов в глубокие горизонты подземных вод. |
Это связано в первую очередь с добычей нефти и газа, месторождения
которых формируются в пределах водоносных горизонтов и, соответственно,
добыча углеводородов приводит к изменению состояния подземных вод.
Другим важным практическим аспектом возможного использования
глубоких горизонтов является закачка в них токсичных отходов, что позволит
решать серьезные экологические проблемы, связанные с их хранением и
переработкой на поверхности земли. Однако решение практических задач
нефтяной гидрогеологии и захоронения отходов не может быть успешно
осуществлено без понимания закономерностей движения и формирования
химического состава подземных вод глубоких горизонтов, гидрогеодинамика и
гидрогеохимия которых изучена гораздо слабее, чем зона активного водообмена.
Проф. В.А. Всеволожский, К.Е. Питьева, Т.А. Киреева, Р.П. Кочеткова
интенсивно занимаются исследованием этих вопросов.
Помимо перечисленных разделов и направлений, все научные сотрудники
и преподаватели кафедры участвуют в решении наиболее нетривиальных задач
прикладной гидрогеологии, которые не могут решить самостоятельно
производственные организации, и тогда они обращаются на кафедру
гидрогеологии геологического факультета МГУ. Сотрудники кафедры, обладая
современными теоретическими знаниями в области гидрогеодинамики,
гидрогеохимии и региональной гидрогеологии, а также уникальным опытом в
решении большого количества практических задач, как правило, успешно
справляются с поставленными проблемами и находят выход.
|
