Викладені основи гідрогеології та інженерної геології: загальний кругообіг води в природі; будова підземної гідросфери; основи гідрохімії; рух та формування підземних вод; гідрогеологічні дослідження; а також інженерно-геологічна класифікація та основні характеристики фізичних властивостей порід-ґрунтів; основні види інженерно-геологічних досліджень. Велика увага приділена питанню охорони підземних вод. Для студентів напрямку підготовки "Геологія". ЗМІСТ Передмова............................................................................................................ 8 Вступ.................................................................................................................... 10 Зміст дисципліни "Гідрогеологія та інженерна геологія" ..................................10 історія розвитку гідрогеології та інженерної геології..................................... 12 ЧАСТИНА 1 ЗАГАЛЬНА ГІДРОГЕОЛОГІЯ................................................... 15 РОЗДІЛ 1 Розподіл води на Землі та загальний кругообіг її у природі.......................................................................................... 15 1.1 Вода в атмосфері.................................................................................... 15 1.2 Води гідросфери................................................................................... 18 1.3 Поверхневий та підземний стік............................................................ 19 1.4 Загальний кругообіг води в природі..................................................... 25 1.5 Водний баланс Землі.............................................................................. 27 РОЗДІЛ 2 Будова підземної гідросфери............................................................ 33 2.1 Колекторські властивості гірських порід............................................ 33 2.2 Основні елементи гідрогеологічної стратифікації.............................. 35 2.3 Види води в гірських породах............................................................... 36 2.4 Умови залягання підземних вод у гірських породах........................... 43 2.4.1 Підземні води родючого шару............................................................... 44 2.4.2 Верховодка.............................................................................................. 45 2.4.3 Ґрунтові води.......................................................................................... 47 2.4.4 Напірні (артезіанські) води.................................................................... 56 2.4.5 Міжпластові безнапірні води................................................................. 60 2.4.6 Характеристика типів підземних вод за характером порожнин.......... 61 РОЗДІЛ 3 Основи гідрохімії................................................................................ 65 3.1 Ізотопний склад і структура молекул води.......................................... 65 3.2 Фізичні властивості підземних вод........................................................ 66 3.3 Хімічний склад підземних вод............................................................... 71 3.4 Хімічні аналізи підземних вод................................................................ 73 3.5 Форми зображення результатів хімічних аналізів................................ 74 3.6 Хімічні властивості води......................................................................... 77 РОЗДІЛ 4 Рух підземних вод................................................................................. 81 4.1 Види руху води.......................................................................................... 81 4.2 Елементи фільтраційного потоку............................................................ 82 4.3 Особливості руху мінеральних вод і розсолів....................................... 86 4.4 Усталена і неусталена фільтрація.............. 87 4.5 Визначення напрямку, ШВИДКОСТІ, витрат підземних водних потоків. Сучасні методи вивчення фільтрації підземних вод............................................ 88 РОЗДІЛ 5 Геотермічна характеристика підземних вод....................................... 92 РОЗДІЛ 6 Формування підземних вод. .............................................................. 96 6.1 Теорії походження підземних вод .......................................................... 96 6.2 Шляхи утворення підземних вод............................................................. 101 6.3 Ендогенні води.......................................................................................... 102 6.4 Седиментаційні води................................................................................. 104 6.5 Відроджені води......................................................................................... 106 6.6 Інфільтраційні води................................................................................... 108 6.7 Процеси формування хімічного складу підземних вод і розсолів........... 110 6.8 Гідрогеологічний цикл................................................................................. 116 6.9 Загальний хід формування підземних вод і розсолів ............................. 118 РОЗДІЛ 7 Підземні водонапірні системи та їх зональності. Гідрогеологічне районування....................................................................................... 122 7.1 Поняття про водонапірні системи земної кори.............................................. 122 7.2 Гідродинамічна зональність водонапірних систем........................ 122 7.3 Підземна гідрогеохімічна зональність........................................................... 124 7.4 Родовища підземних вод................................................................................ 126 7.5 Гідрогеологічне районування. Основні положення................................. 127 7.6 Гідрогеологічне районування України......................................................... 129 РОЗДІЛ 8 Підземні води у тріщинуватих і закарстованих породах..................... 138 8.1 Тріщинуватість порід.................................................................................... 138 8.2 Водоносність тріщинуватих порід.............................................................. 140 8.3 Підземні води зон великих тектонічних порушень................................... 143 8.4 Водоносність закарстованих порід............................................................. 144 РОЗДІЛ 9 Мінеральні лікувальні, промислові та термальні підземні води.......... 154 9.1 Мінеральні лікувальні підземні води......................................................... 154 9.2 Промислові води........................................................................................... 159 9.3 Термальні води............................................................................................. 163 9.4 Мінеральні води України............................................................................. 166 РОЗДІЛ 10 Гідрогеологічні дослідження................................................................. 174 10.1 Стадії геологорозвідувальних робіт на підземні води.............................. 174 10.2 Види гідрогеологічних досліджень........................................................... 175 10.2.1 Гідрогеологічні зйомки. Гідрогеологічні карти.............................................175 10.2.2 Пошуково-розвідувальне буріння на підземні води................................. 180 10.2.3 Випробування водоносних горизонтів. Стаціонарні спостереження за режимом................................................................... 181 Ю.З Оцінка запасів і ресурсів підземних вод..................................................... 184 РОЗДІЛ 11 Охорона підземних вод........................................................................... 187 11.1 Використання підземних вод...................................................................... 187 11.2 Види забруднень підземних вод, методи боротьби з ними.................... 188 11.3 Нові підходи до оцінки захищеності підземних вод і визначення ризику виникнення надзвичайних ситуацій унаслідок їх забруднення.............. 195 ЧАСТИНА 2 ШЖЕНЕРНА ГЕОЛОГІЯ.................................................................... 201 РОЗДІЛ 12 Інженерно-геологічна класифікація і основні характеристики фізичних властивостей грунтів......................................................................... 201 12.1 Інженерно-геологічна класифікація ґрунтів................................................ 201 12.2 Фізико-механічні властивості ґрунтів......................................................... 203 12.2.1 Гранулометричний склад.............................................................................. 204 12.2.2 Щільність грунту............................................................................................ 206 12.2.3 Щільність частинок ґрунту.......................................................................... 206 12.2.4 Щільність скелета ґрунту........................................................................... 207 12.2.5 Природна вологість........................................................................................ 207 12.2.6 Відносна вологість і водовіддача................................................................. 208 12.2.7 Пористість ґрунту.......................................................................................... 209 12.2.8 Пластичність і консистенція........................................................................ 210 1.2.2.9 Механічні властивості грунтів..................................................................... 211 РОЗДІЛ 13 Механічний вплив підземних вод на гірські породи........................... 218 13.1 Явище пливунності....................................................................................... 218 13.2 Несправжні (фільтраційні) пливуни............................................................ 219 13.3 Справжні (тиксотропні) пливуни.................................................................. 219 13.4 Явище тиксотропії........................................................................................ 220 13.5 Вибір протипливунних заходів.................................................................... 222 РОЗДІЛ 14 Процеси розмивання і розчинення гірських порід підземними водами......................................................................................... 224 14.1 Розчинність та розмивність гірських порід.............................................. 224 14.2 Суфозія ......................................................................................................... 225 4.3 Карст.............................................................................................................. 228 РОЗДІЛ 15 Явища просідання в лесових породах................................................... 232 15.1 Утворення лесових порід............................................................................. 232 15.2 Інженерно-геологічні характеристики лесових порід................................ 234 РОЗДІЛ 16 Зміщення гірських мас на схилах......................................................... 238 16.1 Основні види зміщень та їх структурні елементи....................................... 238 16.2 Причини порушення стійкості схилів....................................................... 242 16.3 Протизсувні заходи..................................................................................... 245 РОЗДІЛ 17 Методи інженерно-геологічних досліджень....................................... 249 17.1 Інженерно-геологічні зйомки.................................................................... 249 17.2 Розвідувальні роботи................................................................................... 252 17.3 Дослідні польові інженерно-геологічні роботи............................................253 17.4 Лабораторні дослідження........................................................................... 259 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.....................................................................261