авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 |

«3 Оглавление О ГЛАВ Л ЕН И Е ...»

-- [ Страница 14 ] --

В условиях безграничного пласта радиус питания представляет со бой условную расчетную характеристику. Эта величина является удоб ной для расчетов, но не имеет реального физического содержания. Из выражений (1, 2) следует, что размер депрессии не зависит от расхода скважины (водозабора). В строгой постановке данное представление не является правильным. На некорректность использования этих выраже ний без учета дебита указывал Ф.М. Бочевер [1].

Граница депрессионной воронки может определяться по значению минимального понижения (Smin), которое фиксируется в полевых усло виях [1, 2]. Значение Smin обычно принимается равным 0,01 м. Депрес сионная воронка в условиях безграничного пласта описывается уравне нием Тэйса:

Q S= W (u ), (3) 4 T Q – дебит откачки, м3/сутки;

T – водопроводимость пласта, м2/сутки;

W(u) – специальная функция (функция скважины).

Аргумент специальной функции описывается выражением:

r u=, (4) 4aT r – расстояние от оси центральной скважины (колодца, карьера) до точ ки, где измеряется понижение уровня.

Обычно принимается, что типичное значение понижения уровня в центральной скважине составляет 10–15 м [2]. Величина водопроводи мости связана с удельным дебитом выражением:

Q T = (5) Sc – численный коэффициент.

Для реальных условий коэффициент рекомендуется принимать равным 1,0–1,5 [2]. В этом случае соотношение Q/T 10. Если прини мать, Smin = 0,01 м (для границы депрессионной воронки), а значение соотношения Q/T = 10 м, то при решении уравнения Тэйса будет получено, что функция W(u) = 0,013. Значение аргумента определяет ся по таблице функции W(u). Для рассматриваемого случая u = 3,0.

Соответственно, границы депрессионной воронки определяются из выражения:

С.Н. Тагильцев, В.С. Тагильцев Rвл = 3,0, Rвл = 12 at, 4at Rвл = at = 3, 46 at 3,5 at. (7) Приведенные рассуждения в таком же или близком виде представ лены в специальной литературе [1–3].

Очевидно, что числовой коэффициент () равен 3,5 только в том случае, если Q/T 10. При других соотношениях дебита скважины и параметра водопроводимости значения коэффициента будут другими (табл. 1). Результаты расчетов показывают, что значение = 3,5 можно принимать, с допустимой погрешностью, только для типичных значе ний соотношения Q/T = 5–20.

Таблица Оценка значений коэффициента Q/T, м 50 10 5 2 1 0,5 0,2 0, W(u) 0,0025 0,025 0,025 0,063 0,13 0,25 0,63 1, u 4,4 3,0 2,5 1,8 1,3 0,92 0,45 0, 4,2 3,5 3,2 2,7 2,3 1,9 1,3 0, Отношение Q/T 10 не часто встречается при откачках из одиноч ных скважин. Водозаборы, которые эксплуатируются в условиях реали зации схемы безграничного пласта, редко встречаются в практике гид рогеологических работ. Соответственно, необходимость применения значений 3,5 в обычных гидрогеологических условиях имеет низ кую вероятность.

Другое дело, если возникает необходимость прогнозировать разви тие депрессионной воронки вокруг шахтных стволов или карьеров.

В этих случаях отношение Q/T 10 встречается довольно часто. Следо вательно, числовой коэффициент в уравнении (7) потребует специ ального обоснования и его значения будут значительно выше, чем средняя величина.

Нередко, для различных целей, выполняются относительно малоде битные откачки и эксплуатируются водозаборы с небольшими расхода ми. Как показывают расчеты (табл. 1), при небольших соотношениях Q/T, размеры депрессионной воронки существенно меньше, чем полу чаются по выражению (2). Например, при Q/T = 0,1 коэффициент = 0,72. Это значит, радиус влияния такой откачки будет в 5 раз мень ше рассчитанного по выражению (2). Таким образом, при оценке раз меров депрессии необходимо учитывать соотношение дебита и водо проводимости пласта.

472 Разведочная гидрогеология В натурных условиях схема безграничного изолированного пласта относительно часто реализуется на начальном этапе откачек из сква жин, но очень редко встречается при эксплуатации водозаборов. Ос новной гидродинамической схемой, к которой обычно сводятся условия проведения опытных и эксплуатационных откачек, является схема пла ста с перетеканием.

При относительно длительных откачках, не превышающих по дли тельности 15–20 суток, как правило, наступает стабилизация депресси онной воронки. В этих случаях реализуется схема перетекания из пласта с постоянным напором. При реализации этой гидродинамической схемы обычно не важно, что обеспечивает стабилизацию уровней: собственно водообильный пласт, из которого происходит перетекание или питающие границы (водотоки, водоемы) взаимодействующие с этим пластом.

Обработка данных откачек, выполненных в пластах с перетеканием, имеет ряд существенных особенностей по сравнению с условиями без граничных пластов. К сожалению, эти особенности обычно не учиты ваются при производстве гидродинамических расчетов, что приводит к существенным ошибкам в определении параметров пластов и выполне нии прогнозных расчетов.

Оценка размеров депрессии в водоносных горизонтах с перетекани ем из пластов с постоянным напором базируется на уравнении, описы вающем стационарный режим депрессии при перетекании:

Q S= K 0 ( r B ), (8) 2 T K0(r/B) специальная функция (функция Бесселя второго рода от мнимо го аргумента);

B – параметр перетекания.

Если выполняется условие r/B 0,1–0,3, то уравнение (8) можно ис пользовать в виде:

Q 1,12 B S= (9) ln, 2 T r 1,12 B K 0 ( r / B ) ln.

r При формальном сопоставлении уравнения (9) с формулой Дюпюи получается, что для оценки условного радиуса питания можно исполь зовать выражение:

Rп = 1,12 B. (10) При обработке данных центральных и ближних наблюдательных скважин, выражение (10) удобно применять, но следует помнить, что величина Rп носит формальный характер и не имеет прямой связи с размерами депрессионной воронки.

С.Н. Тагильцев, В.С. Тагильцев Для оценки значения радиуса влияния в пластах с перетеканием можно использовать рассуждения, аналогичные примененным для безграничных пластов. Если применить для границы депрессии Smin = 0,01 м, и задаваться отношением Q/T, то можно получить значе ние K 0 ( Rвл B ) :

T K 0 ( Rвл B ) = 2 Smin. (11) Q Далее отношение Rвл B рассчитывается с помощью таблицы функ ции K 0 ( Rвл B ) [3].

Таблица Результаты расчета зависимости Rвл /В от Q/T Q/T 0,1 0,2 0,5 1,0 5,0 10 20 50 Rвл B 0,75 1,2 1,9 2,5 3,9 4,5 5,2 6,0 6, Результаты расчетов показывают, что при небольших дебитах отка чек относительно водопроводимости пласта, радиус влияния может быть меньше параметра перетекания. При возрастании отношения Q/T, суще ственно увеличивается значение соотношения Rвл B.

Для оценки реальных значений радиуса влияния можно рассмотреть условие эксплуатации водозаборов, расположенных на территории га зодобывающих регионов Западной Сибири. Большинство водозаборов эксплуатируют эоцен-олигоценовый водоносный горизонт, залегающий на глубине 100–200 м. Все водозаборы работают в стационарном режи ме, реализуется схема перетекания из пласта с постоянным напором.

Верхний четвертичный водоносный горизонт, из которого происходит перетекание, пополняется ресурсами многочисленных рек, озер и болот.

Крупные городские водозаборы эксплуатируются с дебитами десят ки тысяч м3/сутки. Значение параметра водопроводимости основного горизонта варьирует от 200 до 1000 м2/сутки. Соответственно, отноше ние Q/T по крупным водозаборам составляет от 20 да 100, а Rвл /B = 5–7.

Если ориентироваться на среднее значение параметра перетекания рав ное 500 м, то радиус влияния крупных водозаборов можно оценивать величиной в 2,5–3,5 км. Мелкие одиночные водозаборы с эксплуатаци онным дебитом десятки – сотни м3/сутки создают депрессионные во ронки, радиус которых, как правило, не превышает 1 км. Большинство водозаборов не взаимодействует между собой.

При оценке влияния водозаборов на подземную гидросферу необ ходимо учитывать реальные условия наблюдений. Режимные скважи ны, расположенные за пределами депрессионной воронки, можно рас сматривать только как фоновые, отражающие естественный режим 474 Разведочная гидрогеология подземных вод. Естественные колебания уровней в регионе составляют примерно 2 м в год. В течении эксплуатации уровенный режим можно отследить, если техногенное понижение будет достигать 0,5–1,0 м. Это условие накладывает определенные ограничения на расположение на блюдательных скважин. Расчеты показывают, что надежные результаты наблюдений можно получить по скважинам, которые располагаются на расстояниях не более половины радиуса депрессионной воронки.

Выводы 1. Анализ базовых уравнений скважинной гидрогеодинамики пока зывает, что размер депрессионной воронки зависит от соотношения де бита скважины (водозабора, шахтного ствола, карьера) и значения во допроводимости пласта.

2. Оценка размеров депрессионных воронок в безграничных пластах на основании известных выражений (1, 2), может производиться в тех случаях, когда соотношение Q/T 5–20. При относительно небольших дебитах расчетные размеры депрессии уменьшаются в несколько раз.

3. Размеры депрессионных воронок в пластах с перетеканием опре деляются соотношением радиуса влияния с параметром перетекания.

При относительно небольших дебитах радиусы депрессии имеют зна чения меньше величины параметра перетекания. При эксплуатации крупных водозаборов радиус депрессии превышает значение параметра перетекания в 5–7 раз.

4. Надежное отслеживание техногенных изменений уровней под земных вод возможно при использовании наблюдательных скважин, которые располагаются не далее половины радиуса влияния от центра депрессии.

Литература 1. Бочевер Ф.М. Теория и практические методы гидрогеологических расче тов эксплуатационных запасов подземных вод. – М.: Недра, 1968. – 328 с.

2. Шестаков В.М. Гидрогеодинамика: учебник. – М.: КДУ, 2009. – 334 с.

3. Синдаловский Л.Н. Справочник аналитических решений для интерпре тации опытно-фильтрационных опробований. – СПБ.: Из-во С.-Петербург.

ун-та, 2006. – 769 с.

В.Г. Румынин, Л.Н. Синдаловский, А.М. Никуленков, А.А. Шварц ПРОБЛЕМЫ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ РАЗВИТИЕ КОНЦЕПЦИИ «БАЗА ЗНАНИЙ»

ДЛЯ ГИДРОГЕОЛОГОВ И ИНЖЕНЕРОВ-ГЕОЛОГОВ В.Г. Румынин1, Л.Н. Синдаловский1, А.М. Никуленков1, А.А. Шварц Санкт-Петербургский государственный университет, Институт геоэкологии РАН, 199004 СПб, Средний пр., 41, оф. 519, т. (812)-324-12-56, ф.: (812)-325-48-81, e-mail: office@hgepro.ru ЗАО «ЭКОПРОЕКТ», 192019 СПб, Наб. Обводного канала, 24А, оф. 31–34, т. (812)703-54-93/740-57-03, e-mail: shvarts@ecopro.spb.ru Изначально, около 10 лет назад, информационно-поисковая система «Гидрогеология, Инженерная геология, Геоэкология: База Знаний»

задумывалась как электронная библиотека специализированной литера туры. В частности, стимулом для разработки данной системы послужи ло желание авторского коллектива противодействовать тенденции не уклонно ухудшающегося (в силу объективных экономических причин) состояния учебной и методической библиографической базы по геоло гическим специальностям в России.

В дальнейшем параллельно с ростом числа книг, в информационно поисковой системе (ИПС) стали появляться новые модули: нормативно методических документов, картографический, расчетный и другие.

Большое внимание было уделено развитию системы поиска необходи мой информации во все возрастающем объеме книг и документов.

В настоящее время ИПС, разработанная в Санкт-Петербургском от делении Института геоэкологии РАН при поддержке ряда образова тельных и академических организаций (рис. 1), содержит следующие информационные ресурсы:

– издания монографического характера, учебники и учебные посо бия – 980 книг;

– нормативы (СП, РД, СанПин, СНИП и т.п. источники) – более документов;

– методические рекомендации и пособия – более 300;

– справочники, тематические словари – 60 книг;

– коллекция ссылок на реферируемые журнальные издания – более 135 000;

476 Проблемы гидрогеологического образования – картографический материал – более 3 500 карт, схем, геологиче ских разрезов;

– историко-биографические сведения.

Рис. 1. Главное меню ИПС Электронная коллекция книг представлена более чем 20 разделами (рис. 2).

Рис. 2. Каталог электронной библиотеки и авторский указатель В.Г. Румынин, Л.Н. Синдаловский, А.М. Никуленков, А.А. Шварц Расчетно-вычислительный и справочный блоки, позволяют выпол нить широкий спектр инженерных расчетов и получить информацию, необходимую, как в учебном процессе, так и в научной и производст венной деятельности, связанной с повседневной обработкой полевого материала и экспертными модельными оценками.

Специализированный калькулятор (рис. 3) позволяет проводить гид рогеологические, гидрохимические, инженерно-геологические и геофи зические расчеты. Кроме того, в калькулятор входит много полезной ма тематической и геологической информации, а также возможность осуществлять пересчет широкого набора единиц измерения. Например, с его помощью можно проводить расчет зон санитарной охраны водозабо ра, пересчет результатов химического анализа воды, включая газовые и радиоактивные компоненты состава, расчет коэффициента установки, кажущегося удельного электрического сопротивления при электропро филировании и многое другое.

Рис. 3. Гидрогеологический калькулятор (один из модулей) Справочный блок, помимо различных гипертекстовых справочни ков, включает в себя базу данных по водно-физическим свойствам по род (рис. 4). В настоящее время в ней собраны значения 14 параметров, характеризующих способность около 80 типов пород, грунтов и почв – вмещать, удерживать, пропускать и отдавать воду и другие флюиды в жидком и парообразном состоянии. База данных содержит 2309 значе ний различных параметров, собранных из 42 источников. В качестве 478 Проблемы гидрогеологического образования источников использовались монографии, справочники, статьи и базы данных. В данном случае это не экспериментально определенные зна чения, а интервалы и средние значения, приведенные авторами (экспер тами) цитируемых работ. Из баз данных взяты только минимальные, средние (мода) и максимальные значения параметров.

Рис. 4. Экспертная система Блок нормативно-методических документов ориентирован в первую очередь на специалистов, проводящих инженерные изыскания по таким направлениям как:

– инженерно-геологические;

– инженерно-экологические;

– инженерно-геотехнические;

– поиск и разведка подземных вод для целей водоснабжения;

– локальный мониторинг компонентов окружающей среды;

– разведка грунтовых строительных материалов.

Не обойдена вниманием и нефтегазовая тематика.

В целом, в рассматриваемой ИПС «Гидрогеология, Инженерная геология, Геоэкология: База Знаний» реализован принцип открытой архитектуры, позволяющий проводить непрерывное пополнение всех входящих в нее блоков новыми данными и документами в полнотексто вом формате.

В картографическом блоке все материалы распределены по субъек там Российской Федерации. Такая структуризация картографических данных позволяет с помощью графического интерфейса быстро и легко В.Г. Румынин, Л.Н. Синдаловский, А.М. Никуленков, А.А. Шварц находить тематические карты по административным областям и насе ленным пунктам без знания номера листа и координат.

База Знаний оснащена мощным навигационным интерфейсом, по зволяющим работать с большими объемами электронных материалов, эффективно извлекая, обобщая и систематизируя запрашиваемые дан ные, осуществлять оперативный поиск информации. Гибкая поисковая система позволяет искать необходимую информацию в названиях книг, в аннотациях, в оглавлениях, в именных и предметных указателях, в списках литературы (рис. 5). Можно вести поиск не только по номерам, названиям документов, ключевым словам и авторам, но и благодаря многоуровенной индексации осуществлять создание подборок доку ментов по интересующей пользователя тематике. Например – вывести все нормативные и методические документы, в которых регламентиру ется изучение подземных вод при инженерно-экологических изыскани ях в атомной отрасли, или сделать подборку литературы, где в содер жании или в предметном списке присутствует слово «уран».

Рис. 5. Фрагмент работы с электронной библиотекой Хорошо продуманная структура Базы Знаний предоставляет воз можность пользователю формировать детальные списки всей необхо димой ему литературы по той или иной тематике. А это охватывает 480 Проблемы гидрогеологического образования практически всю русскоязычную тематическую литературу и опреде ленную часть иностранной литературы соответствующего периода. База дает возможность оценить индекс цитирования большинства отечест венных и зарубежных специалистов, а также найти биографические сведения о ряде авторов представленных изданий.

В соответствии с современными требованиями к информационным системам осуществляется on-line поддержка пользователей Базы Зна ний через сервисы сайта http://www.hgepro.ru.

Таким образом, можно говорить о том, что настоящая образова тельная и информационная система является универсальным помощни ком для студента, преподавателя, научного работника и специалиста.

Она объединяет в себе полноценную базу данных энциклопедического характера и мощные поисково-аналитический и расчетно-методический блоки.

Данная система внедрена более чем в 400 учебных, научных и про изводственных организациях Российской Федерации и в странах СНГ.

Студенты и преподаватели повседневно используют Базу Знаний в об разовательном процессе. Она служит основой и непременным условием подготовки квалифицированных кадров в геологии. Значительный про цент геологических, проектных и изыскательских предприятий России в настоящее время выполняет свою работу, опираясь на материалы, за ложенные в Базу Знаний.

ГИДРОГЕОЭКОЛОГИЯ: ВЧЕРА, СЕГОДНЯ И ЗАВТРА М.С. Орлов Геологический факультет МГУ, Москва, Воробьевы Горы, тел. (495) 939 54 97, orlov1940@mail.ru 25 лет назад в МГУ впервые был прочитан оригинальный курс под названием «Гидрогеоэкология» сначала для слушателей спецотделения, а затем и для студентов пятого курса. Гидрогеоэкология сейчас представ ляется как направление экологии, и ее части – геоэкологии, изучающее взаимосвязи подземных вод как компонента экосистем с другими компо нентами в естественных и нарушенных условиях. Предметом гидрогео экологии являются подземные воды, но не как ресурс или полезное ископаемое, а как компонент экосистем суши. Несколько ранее на Гео логическом факультете были выполнены крупные научно-исследова тельские работы по составлению комплекса карт Нечерноземной зоны РСФСР масштаба 1:1 500 000 (рук. академик Е.М. Сергеев), а также, продолжившая предыдущую, работа под руководством М.С. Орлова М.С. Орлов «Составление прогнозных гидрогеологических карт на территорию Московской обл. и Мещерской низменности» масштаба 1:500 000, комплект карт инженерно-геологического районирования Москвы мас штаба 1:25 000 и Московской области масштаба 1:200 000 (рук. проф.

Г.А. Голодковская) и ряд более локальных исследований кафедр гидро геологии и инженерной геологии: по месторождению минеральных вод Кемери (М.С. Орлов), по обоснованию использования крупнейшего месторождения пресных питьевых вод для г. Архангельска (Р.С. Штен гелов), исследования свалок Подмосковья (Г.А. Голодковская, В.В. Ба бак, М.С. Орлов, Б.В. Трушин, М.М. Кузнецов и др.). Эти и другие работы (МГРИ, ВСЕГИНГЕО, ИГЦ РАН, ИВП РАН, Институт геоэко логии РАН) заложили вполне доброкачественную основу для развития гидрогеоэкологии как нового научного перспективного направления.

Особую роль в становлении гидрогеоэкологии сыграли насущные запросы практики, появившейся в 1988 г. Государственной экологиче ской экспертизы при Госкомприроды. По первым же работам, пришед шим на экспертизу стали ясны слабости традиционных гидрогеологиче ских оценок в прогнозах взаимодействия подземных вод с почвами, растительностью, реками и их населением. Оказалось, что модели этих процессов взаимодействия еще крайне плохо обоснованны и в теоре тическом плане и натурными наблюдениями и экспериментами. Так родилось представление и об основах методологии новой научной дис циплины,- обосновании гидрогеоэкологических моделей, так и о ее тео ретических основах.

Теоретическими основами гидрогеоэкологии являются представле ния о неиерархичности компонентного строения экосистемы и обяза тельности взаимосвязей между компонентами;

об определяющей роли именно водной миграции вещества, энергии и информации в экосисте ме;

об общем факторе изменения устойчивости экосистем – видовом разнообразии в биоте и в абиотических компонентах;

о едином для всех ветвей экологической науки предмете – экосистеме.

В статье [1] подведены некоторые итоги развития гидрогеоэкологии до 2003 года. За последнее же десятилетие в области учебной работы сделано следующее: в соавторстве с К.Е. Питьевой написан оригиналь ный учебник «Гидрогеоэкология городов», переиздана пятым изданием брошюра М.С. Орлова «Геоэкологическое обоснование строительства (на примере Москвы)», подготовлена рукопись монографии «Гидрогео экология Марокко» в соавторстве с бывшим аспирантом кафедры гид рогеологии МГУ Абдессамадом Гаммухом. Разработаны и прочитаны новые курсы для магистрантов Высшей Школы инновационного бизне са МГУ: Экологическое проектирование и экспертиза;

Гидрогеоэколо гический практикум, учебная практика по геоэкологии;

Геоэкологиче 482 Проблемы гидрогеологического образования ское обоснование строительства. Краткие курсы с тем же названием прочитаны на факультетах повышения квалификации специалистам ОАО НОРНИКЕЛЬ (Норильск), ГАСИС (с 2012 г – ВШЭ), Росстройи зыскания.

Аспирантские работы тоже развивают гидрогеоэкологическую те матику. В.В. Караковский исследует методы и возможности геоэколо гического обоснования генпланов подмосковных районов;

Н.М. Кури нова решает задачи по прогнозной оценке влияния на подземные воды объектов атомной энергетики;

А.К. Соколовский оценивает влияние коттеджной застройки в Московской области на формирование водного стока. Выпускник магистратуры Высшей Школы инновационного биз неса М.А. Чирков в городе Орске Оренбургской области внедряет в практику разработанную им программу облесения засушливых терри торий. Программа увязана с особенностями гидрогеоэкологической об становки в области. Основные результаты и защищаемые положения этих работ заключаются в разработке:

– теоретических основ геоэкологических исследований, в обоснова нии гидрогеоэкологических моделей, пригодных для решения прогноз ных задач о воздействии инженерных сооружений на компоненты сло жившихся экосистем;

– комплекса методических приемов оценки геоэкологической на пряженности и картирования территорий по этому признаку;

– способов применения геоэкологических карт и схем в градострои тельной и лесоустроительной практике.

Научно-экспертная работа продолжалась в рамках участия в работе экспертных комиссий ГЭЭ и в Совете Государственной экологической экспертизы Москвы. При этом в работе были более 10 проектов рекон струкции московских прудов, 6 проектов особо охраняемых природных территорий, природный заказник «Косинское трехозерье», объекты Мо сковского нефтеперерабатывающего завода, трассы подземных водоне сущих коммуникаций и другие объекты. Экспертируемые материалы ложатся в прикладную часть учебных курсов «Гидрогеоэкология» и «Экологическая экспертиза и проектирование», служат основой для проведения деловых игр в гидрогеоэкологическом практикуме. Студен ты на «живом» материале постигают навыки экспертной работы. Значи тельный опыт экспертной работы (около 25 лет) позволил внести в практику работы Совета ГЭЭ новые предложения, поддержанные спе циалистами. Во-первых, стала понятна и принята необходимость син хронного экспертного рассмотроения раздела ООС и сметы, что позво ляет определить конкретную выполнимость тех или иных проектных предложений в экологическом обосновании проекта. Во-вторых, при М.С. Орлов знано целесообразным экспертное рассмотрение технических заданий на проектирование и на изыскания, что может минимизировать ошибки и недоработки в проекте. В-третьих, собран убедительный материал для доклада «Типичные ошибки проектирования и строительства», который презентуется на курсах повышения квалификации.

Практика экологического проектирования включала работу по со ставлению разделов ОВОС на сложных и ответственных объектах, таких, как проект комплексного морского терминала в бухте Железный Рог на Таманском полуострове в Краснодарском крае (соавтор Д.О. Тол стихин), проект Центральной Кольцевой автодороги (ЦКАД) в Москов ской области (соавтор М.Б.Куринов), проект Краснопресненского тон неля в Москве, проект железной дороги от Салехарда до Надыма (соав тор А.А. Соломко), ввод новых мощностей на Невинномысской ГРЭС (Ставропольский край) и другие. Вторым направлением экологического проектирования являлось гидрогеологическое обосновавние проектов Природно-Исторических парков: Воробьевы Горы и Москворецкого.

Одновременно готовились и нормативно-методические документы со специалистами института НИИОПС и МУП Мосводосток: СНИП 22 02-2003 «Инженерная защита территорий», МГСН 2.07.01 «Основания, фундаменты подземных сооружений», Программа «Подземная урбани зация Москвы», Правила пользования сооружениями Мосводостока», «Временные правила сброса сточных вод на рельеф». Участие в этих работах показало, что методологический подход, само содержание до кументов такого рода устарело. Вместо помощи проектировщику и строителю эти документы отбивают у них всякую охоту и способность к творчеству, излишне регламентируют принятие ими оптимальных проектных решений, сковывают инициативу. Вдобавок текст подобных документов имеет императивный характер, мало внимания уделено разъяснению и обоснованию предлагаемых регламентаций. Это пред ставляется несовременным и даже вредным. Будущее, вероятно, за бо лее «свободными» документами – техническими регламентами и меж дународной системой стандартов ISO.

Наиболее интересной работой в направлении развития теоретиче ских основ и методики экомониторинга мог бы стать конкурсный про ект «Мониторинг геоэкологических процессов в Москве» (руководи тель – директор ПНИИИС М.И. Богданов), в котором автор статьи принимал участие. К сожалению, по ряду организационных причин ра бота ограничилась лишь первым этапом – составлением Концепции и развернутой Программы.

Руководство студенческими, бакалаврскими, дипломными и маги стерскими работами позволило познакомиться с гидрогеоэкологической 484 Проблемы гидрогеологического образования обстановкой и опубликовать в соавторстве статьи по Имеретинской низменности, по острову Русский (Владивосток), городской свалке ТБО в мерзлоте у г. Салехард, по разливам нефти в Усинском районе Рес публики Коми и по ряду родников в Москве. Особое место в работах по этому направлению занимает исследование причин пожаров в Мещер ской низменности летом 2010 года и разработка предпроектных пред ложений по использованию подземных вод для борьбы с этим бедстви ем. Был сделан доклад на Ученом Совете Геологического факультета, опубликована статья (в соавторстве с С.П. Поздняковым) в сборнике МНЭПУ, подготовлены предложения в Министерство охраны окру жающей среды и экологии Московской области, но успеха эти демарши не имели по организационным и финансовым причинам. Положитель ным результатом этой работы явилось выявление причин и виновников пожаров. В прессе и в Интернете летом и осенью 2010 года поднялась волна злобной критики русского генерала И.И. Жилинского (1834– 1916), который якобы своей мелиоративной деятельностью способство вал иссушению торфяников и, тем самым, повысил их пожароопас ность. Действительно, каналы Жилинского имеются на топографиче ских картах Рязанской Мещеры, но сооружены они для снижения уровня грунтовых вод на низинных болотах. Эти болота – эвтрофные, питающиеся разгрузкой грунтовых вод снизу. Поэтому эффект мелио рации минимален и благоприятен для растениеводства и для лесного хозяйства. Эти торфа почти не горели, а пожарами характеризовались совсем другие, – верховые болота. Эти болота – олиготрофные, содер жат низкозольный торф, поэтому разрабатывались для получения топ лива Шатурской и других ГРЭС.

Добыча торфа – топлива шла краткое время гидромониторным, а за тем фрезерным методом, требующим осушения торфяной толщи. У ис токов строительства ГРЭС на торфе стояли Р.Э. Классон и Г.М. Кржи жановский, соавторы ленинского плана ГОЭЛРО.

В последнее десятилетие были продолжены работы по гидрогеоэко логическому обоснованию водоохранных зон (ВЗ) и прибрежных за щитных полос рек (ПЗП). Эти работы тем более стали актуальны после введения в действие нового Водного Кодекса России, существенно и без каких-либо обоснований сократившего максимальную ширину ВЗ с 500 м до 200 м и никак не учитывающего единство природных вод (по верхностных и подземных). Действительно, реки средней полосы Рос сии 11 месяцев в году (или немногим меньше) питаются разгрузкой подземных вод. Если водоохранные зоны призваны защитить реку от загрязнения, засорения и заиления, то и питающие их подземные воды требуют такой же защиты. Поэтому учреждение, проектирование и вы М.С. Орлов нос на натуру границ ВЗ требует гидрогеологического анализа в каж дом конкретном случае. Особенно много труда следует вложить в обос нование границ ВЗ в городах, где регламент Водного Кодекса – «зале сить или залужить» невыполним.

Публикации последних лет были посвящены некоторым теоретиче ским проблемам, например, оценке роли подземных вод в формировании солянокупольных структур, в увеличении проницаемости глинистых эк ранов при фильтрации минерализованных вод, об экологических функ циях абиотических компонентов в экосистемах суши, о геоэкологических принципах в проектах размещения полигонов размещения отходов (на примере Владимирской области) и т.д. Перечень основных публикаций дан в конце статьи.

Исходя из обзора существующего состояния гидрогеоэкологии, можно попытаться сделать некий прогноз дальнейшего ее развития.

Несомненно, будут продолжены гидрогеоэкологические работы в акаде мическом Институте Геоэкологии (И.В. Галицкая, В.Г. Заиканов и др.);

будет совершенствоваться система экомониторинга подмосковных сва лок, который ведет ЗАО Гидроспецэкология (бывший аспирант каф.

Гидрогеологии МГУ Б.В. Трушин);

продолжатся интересные и сложные прогнозные гидрогеоэкологические исследования на объектах атомной энергетики в ГУП Гидроспецгеология (А.А. Куваев и др.), Есть пер спективы экологического проектирования и у Центра Практической Геоэкологии (С.М. Орлов, Д.О. Толстихин и др.).

Что же касается развития гидрогеоэкологического направления на кафедре гидрогеологии, то первоочередной задачей является подготов ка учебника «Гидрогеоэкология», выпуск магистров и аспирантов по этому направлению.

Литература 1. Орлов М.С., Цветкова И.В., Чеховских М.М., Соломко А.А., Толстихин Д.О.

Экологическое проектирование. Гидрогеологические аспекты // В сб.: «Проб лемы гидрогеологии ХХI века: наука и образование» К 50-летию кафедры гид рогеологии МГУ, 2003, с. 341–353.

2. Орлов М.С. Геоэкологическое обоснование строительства. М., ГАСИС, 2008 г. 65 с.

3. Орлов М.С., Поздняков С.П. Подземные воды против пожаров в Меще ре. Вестник МНЭПУ, 2010 г. С. 124–133.

4. Орлов М.С. О проектировании экранов из естественных материалов. На учные труды МНЭПУ (Чернобыль 20 лет спустя). 2006 г. С. 28–33.

5. Орлов М.С. О гидрогеоэкеологических исследованиях. Инженерные изыскания № 2, 2011 г. С. 70–73.

6. Орлов М.С. О типичных ошибках экологической экспертизы. В сб.: Гео экологические проблемы современности. ВГГУ, Владимир, 2010.

486 Проблемы гидрогеологического образования 7. Абрамова Е.А., Орлов М.С., Щерба В.А. Исследование состояния водо охранных зон небольших рек своего края. В кн.: Геология, геоэкология и эво люционная география, СПб., Изд. Эпиграф, 2008, 320 с.

8. Орлов М.С., Шевцов П.А., Чернов С.А. Геоэкологическое обоснование проектов полигонов ТБО. Труды 5 международной научно-практической кон ференции «Рециклинг, переработка отходов и чистые технологии». М., Изд.

ГИНЦВЕТМЕТ, 2009.

9. Орлов М.С. Смена представлений о современной геоэкологии. Тр. Меж дународного конгресса «Глобалистика 2009». М., Изд. МГУ, 2009.

10. Орлов М.С. О гидрогеоэкологических исследованиях. 6 Общероссий ская конференция «Перспективы развития инженерных изысканий в строитель стве РФ» 16–17 дек. 2010 г.

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В ВОРОНЕЖСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ УНИВЕРСИТЕТЕ (ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ) А.Я. Смирнова, В.Л. Бочаров, Л.Н. Строгонова 394006, г. Воронеж, Университетская площадь, д. 1, Воронежский государственный университет, геологический факультет, кафедра гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии, 8(473)2208908.

Водоснабжение населения, промышленности и сельского хозяйства в Центрально-Черноземном регионе европейской части России с давних времен осуществляется пресными подземными водами меловых, неоге новых и четвертичных отложений. На рубеже веков в регионе отмеча ется заметный рост населения крупных городов, расширение площадей городских агломераций, строительство крупных водоёмких предпри ятий: металлургических и химических комбинатов, атомных электро станций. Продолжается разработка железорудных месторождений КМА [3, 4]. Всё это привело к дефициту водных ресурсов. Возникла пробле ма изыскания новых источников водоснабжения. Разрешение этой про блемы связывалось с разведкой новых месторождений пресных под земных вод и строительством водохранилищ в Воронеже, Белгороде, Липецке, Курске, Старом Осколе. Для реализации планов водообеспе чения необходимы были квалифицированные кадры гидрогеологов и инженеров-геологов.

Геологический факультет Воронежского государственного уни верситета (ВГУ) осуществил в конце 60-х годов XX столетия боль шую работу по выявлению потребности гидрогеологов и инженеров геологов в производственных предприятиях, геологических экспеди А.Я. Смирнова, В.Л. Бочаров, Л.Н. Строгонова циях, строительных организациях, сельхозпредприятиях. Были полу чены многочисленные поддержки о необходимости подготовки спе циалистов данного профиля. В связи с этим ученый совет ВГУ обра тился в Министерство высшего образования России об учреждении кафедры гидрогеологии и инженерной геологии на геологическом фа культете университета. Министерство решило вопрос об открытии кафедры положительно. В сентябре 1974 г. состоялось официальное открытие кафедры гидрогеологии и инженерной геологии с набором студентов в количестве 50 человек.

Набор первокурсников по специальности «гидрогеология и инженер ная геология» начался годом ранее. Подготовка к организации кафедры началась на базе кафедры общей геологии, где работала в должности до цента кандидат геолого-минералогических наук А.Я. Смирнова, выпуск ница кафедры инженерной геологии Московского государственного уни верситета им. М.В. Ломоносова. Ей была поручена организация учебных лабораторий, оснащение их приборами и оборудованием, а также разра ботка учебного плана. На выделенные госбюджетные финансовые сред ства были приобретены в 1973–74 гг. новейшие для того времени прибо ры и измерительные средства, полевые гидрогеохимические лаборатории и другое гидрогеологическое и инженерно-геологическое оборудование.

В течение последующих пяти лет учебно-лабораторная база кафедры бы ла полностью сформирована [2, 8].

Для заведования кафедрой по рекомендации вице-президента РАН, заведующего кафедрой инженерной геологии МГУ профессора Е.М. Сергеева, была приглашена доктор геолого-минералогических наук А.Н. Вахтанова, выпускница кафедры грунтоведения МГУ, кото рая работала в то время старшим научным сотрудником, заведующей микросейсмической лабораторией Института инженерной сейсмоло гии АН Туркменской ССР.

На начальном этапе большую помощь в организации учебно методической работы оказали сотрудники МГУ им. М.В. Ломоносова.

Так для чтения лекций по динамики подземных вод в 1975 году был приглашён известный учёный-гидрогеолог профессор В.М. Шестаков (фото 1). Курс гидрогеохимии в 1976 году прочитала профессор К.Е. Питьёва. В этом же году профессор Н.И. Плотников прочитал лек ции по поискам и разведке месторождений подземных вод. Кафедра гидрогеологии МГУ также помогла и в оснащении лабораторий.

Профессор К.Е. Питьёва в течение трёх лет в конце 90-х годов XX столетия являлась председателем Государственной аттестацион ной комиссии по специальности «Гидрогеология и инженерная геоло гия» в ВГУ.

488 Проблемы гидрогеологического образования Фото 1. Профессор В.М. Шестаков с группой преподавателей кафедры гидрогеологии и инженерной геологии Воронежского государственного университета (1975 г.) Проректор МГУ заведующий кафедрой инженерной и экологиче ской геологии профессор В.Т. Трофимов в 2000 и 2005 годах, являясь членом комиссии Министерства образования и науки РФ по аттестации и аккредитации высших учебных заведений, проверял состояние учеб но-воспитательной и научно-исследовательской работы на геологиче ском факультете и кафедре гидрогеологии и инженерной геологии, в доброжелательной форме высказал ряд дельных советов по совершен ствованию работы со студентами и аспирантами.

В 1990 году кафедру возглавил выпускник ВГУ профессор В.Л. Бо чаров, специалист в области общей и экологической геохимии и гидро геохимии [1]. Годом позже кафедра была преобразована в кафедру гид рогеологии, инженерной геологии и геоэкологии в связи с расширением геоэкологической тематики в научных исследованиях. Преподавателя ми кафедры были разработаны новые учебные курсы «Экологическая геохимия», «Геологическое обоснование экологических мероприятий», «Гидрогеоэкология», «Геоэкология», «Экологическая экспертиза про ектов». Кафедра осуществляла экологическую подготовку не только студентов-гидрогеологов и инженеров-гидрогеологов, но и других спе циальностей – геологов, геофизиков, геохимиков.

За истекший почти сорокалетний период кафедра подготовила око ло 800 дипломированных специалистов-гидрогеологов и инженеров геологов.

А.Я. Смирнова, В.Л. Бочаров, Л.Н. Строгонова В настоящее время кафедра является ведущим учебным и научным центром по гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии в Чер ноземном крае России. Она располагает высококвалифицированными преподавателями, современной аналитической базой, компьютерными классами, геоинформационной лабораторией, приборами и оборудова нием, полигоном для проведения учебно-полевых практик студентов, бакалавров, магистров, позволяющим вести учебно-методическую ра боту и научные исследования на достаточно высоком уровне.

В 2015 году кафедра завершит подготовку кадров по учебному пла ну в рамках специальности «гидрогеология и инженерная геология» со специализациями «гидрогеология» и «инженерная геология» и полно стью переходит на обучение бакалавров и магистров. Уместно отме тить, что уже с 1999–2000 учебного года кафедра в рамках направления «геология» готовит бакалавров геологии (профилизация: «гидрогеоло гия и инженерная геология») и магистров геологии по двум программам «гидрогеоэкология» и «инженерная геология».

Для бакалавриата и магистратуры разработаны учебные и рабочие программы, предусматривающие освоение специальных курсов и про ведение научно-исследовательской работы студентов. Подготовлены и изданы методические руководства для проведения теоретического и экспериментального моделирования в учебных дисциплинах магистер ских программ.

Кафедра уже длительное время осуществляет работу по повышению квалификации инженеров-геологов и гидрогеологов проектно-изыс кательских и геологоразведочных организаций по проблемам охраны окружающей среды, математическому моделированию гидрогеологиче ских процессов с применением геоинформационных технологий.

Учебно-методический процесс осуществляют два доктора наук, про фессора (В.Л. Бочаров, А.Я. Смирнова), четыре кандидата наук, доценты (А.Э. Курилович, Ю.М. Зинюков, Л.Н. Строгонова, С.П. Пасмарнова), три преподавателя (О.А. Бабкина, Ю.А. Устименко, Н.А. Корабельников) и учебно-вспомогательный персонал (заведующий лабораторией В.В. Са тосов, техник Е.Г. Молева, лаборант О.А. Гурова).

Два сотрудника кафедры: профессор В.Л. Бочаров и преподаватель Н.А. Корабельников кроме основного геологического высшего обра зования имеют второе высшее математическое образование. Доцент А.Э. Курилович имеет второе высшее экономическое образование.

При кафедре успешно функционирует аспирантура дневной и заоч ной форм обучения по специальностям «Гидрогеология», «Инженерная геология, грунтоведение, мерзлотоведение», «Геоэкология». Получил широкое развитие институт соискателей ученой степени кандидата наук 490 Проблемы гидрогеологического образования работниками производственных и научно-исследовательских организа ций. Руководство аспирантами и соискателями осуществляют профес сора В.Л. Бочаров, А.Я. Смирнова.

За последние пятнадцать лет аспирантами и соискателями защище но 10 кандидатских и три докторских диссертации (А.Я. Смирнова, И.И. Косинова, В.С. Стародубцев) по актуальным проблемам гидрогео логии, охране окружающей природной среды. Активно работают над докторскими диссертациями доценты Ю.М. Зинюков и А.Э. Курилович.

Уместно отметить тот существенный вклад, который внесли в ста новление и развитие кафедры доценты В.Н. Селезнев, Е.М. Талдыкин, В.Я. Черняев, М.Н. Бугреева, Б.В. Аскоченский, Н.М. Верещагин и пре подаватели В.Г. Бунеева и Л.В. Умнякова. Все они активно работали на ранних этапах ее развития и пользовались заслуженным уважением в студенческом коллективе.

Научно-исследовательская работа кафедры сосредоточена в основ ном в двух малых инновационных предприятиях кафедры, руководи мых преподавателями Н.А. Корабельниковым и Ю.А. Устименко. На ряду с преподавателями здесь работают магистранты, аспиранты и выпускники кафедры, являясь в то же время соискателями учёных сте пеней. Выполняются актуальные исследования по проблемам регио нальной гидрогеологии, инженерной геологии и рациональному приро допользованию, экологическому обустройству городских агломераций и сельских населённых пунктов. В числе приоритетных объектов ис следований являются атомные электростанции, предприятия металлур гической, химической и электронной промышленности, горнообогати тельные комбинаты и крупные водохранилища, источники лечебных и лечебно-столовых минеральных вод Центрального Черноземья [5–7].

Результаты научных исследований публикуются в периодических изда ниях, рекомендованных ВАК, научных журналах зарубежных стран.

Вместе с тем действительность ставит перед кафедрой ряд сложных задач, от решения которых зависит само её существование и устойчивое поступательное развитие. Переход на бакалавриат не способствует, на наш взгляд, повышению качества образовательного процесса. Студенты не получают завершённых знаний в области гидрогеологии и навыков практической работы в производственных гидрогеологических органи зациях. С другой стороны производство не готово воспринимать бака лавров как лиц, способных выполнять инженерные обязанности. Совре менная кадровая политика предприятий и организаций недропользования не предусматривает в своих инструктивных документах бакалаврский образовательный уровень приходящих на производство молодых специа листов.

А.Я. Смирнова, В.Л. Бочаров, Л.Н. Строгонова Нарушаются прямые связи с работодателями, которые были уста новлены кафедрой в течение длительного времени её существования.

Учебный план бакалавров построен таким образом, что времени на производственную практику явно недостаточно. В свою очередь пре подаватели трудно адаптируются к новой системе укороченной подго товки гидрогеологов с высшим специальным образованием и стремят ся в четырёхлетний период обучения внести тот объём информации, который студенты получали от них за пятилетний период. Это приво дит к конфликтным ситуациям и снижению образовательного уровня.

Чётко не определён и юридический статус второй ступени высшего образования – магистратуры. Решать проблемы подготовки высоко квалифицированных кадров для всех отраслей геологии, в том числе и гидрогеологии надо решать безотлагательно на самом высоком, госу дарственном уровне.

Литература 1. Бочаров В.Л., Бугреева М.Н., Смирнова А.Я. Экологическая геохимия марганца. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1998. – 164 с.

2. Бочаров В.Л. Гидрогеологические и эколого-гидрогеологические иссле дования на геологическом факультете Воронежского государственного универ ситета // Вестник Воронеж. ун-та. Сер. геол., 2004, № 2. – С. 269–273.

3. Бочаров В.Л., Строгонова Л.Н., Круговых А.Н. Экологическая гидрогео логия бассейна Верхнего Оскола. Воронеж: Воронеж. ун-т, 2006. – 87 с.

4. Бочаров В.Л., Курилович А.Э., Смирнова А.Я. Геология района Новово ронежской атомной электростанции. Воронеж: Воронеж. ун-т, 2012. – 90 с.

5. Смирнова А.Я, Умнякова Л.В., Гольдберг В.М. Грунтовые воды и их ес тественная защищённость от загрязнения на территории Воронежской области.

Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1986. – 160 с.

6. Смирнова А.Я., Бочаров В.Л., Лукьянов В.Ф. Минеральные воды Воро нежской области (лечебные и лечебно-столовые). Воронеж: Изд-во Воронеж.

ун-та, 1995. – 182 с.

7. Смирнова А.Я., Бородкин А.И. Экология подземных вод бассейна верх него Дона. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2007. – 180 с.

8. Смирнова А.Я. Исследования гидролитосферы на геологическом фа культете Воронежского государственного университета // Использование и охрана водных ресурсов Центрально-Чернозёмного региона России. Воронеж:

ИПЦ Воронеж. ун-та, 2009. – С. 5–15.

492 Проблемы гидрогеологического образования ИСТОРИЯ И ОПЫТ ПРЕПОДАВАНИЯ В РАМКАХ ПРОГРАММЫ «ГИДРОГЕОЛОГИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА» НА ГЕОЛОГИЧЕСКОМ ФАКУЛЬТЕТЕ МГУ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА А.В. Корзун, Т.А. Киреева Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 119992, Москва, Воробьевы горы, ГСП-1, ГЗ МГУ. Геологический факультет;

8(495) 939-21-12;

e-mail:ta_kireeva@mail.ru;

a_korzun@mail.ru Развитие направления, связанного с изучением глубоких водонос ных горизонтов артезианских и нефтегазоносных бассейнов, началось в 70-х годах прошлого века в рамках работ по изучению глубинного подземного стока Куделиным Б.И., Всеволожским В.А., Дюниным В.И.

В 90-х годах вышли крупные работы об особенностях гидрогеоло гических условий и методике изучения глубоких водоносных гори зонтов.

В 2003 году Дюнин В.И. и Корзун А.В. подготовили и начали чи тать общефакультетский курс по выбору «Гидрогеология нефтегазо носных бассейнов» для магистров, общим объемом 42 часа (3 часа в неделю). Формой контроля являлись реферат и экзамен. В курсе рас сматривались: история развития знаний о формировании подземных вод глубоких горизонтов, виды движения глубоких флюидов, основные уравнения движения с учетом переменной плотности и внешнего воз действия. Преобразование осадочных пород как источник питания глу боких подземных вод, формирование коллекторских свойств пород (включая глинистые) на всех стадиях развития осадочного бассейна, а также гидрогеологические аспекты условий формирования, сохранения и разрушения нефтегазовых залежей;

гидрогеологические критерии по исков месторождений нефти и газа;

особенности поиска, разведки. Од нако данный курс читался всего в течение 3-х лет, а затем был снят, что связано с сильно отличающейся подготовкой магистров разных специ альностей.

Кроме того, курс «Нефтегазовая гидрогеология» для специально сти «Геология и геохимия горючих ископаемых», ранее читавшийся сотрудниками одноименной кафедры, был передан на кафедру гидро геологии. Все это предопределило открытие на кафедре гидрогеоло гии специализации «Гидрогеология месторождений нефти и газа»

и магистерской программы «Гидрогеология нефтегазоносных бас сейнов».

Специализация «Гидрогеология месторождений нефти и газа» бы ла создана на кафедре гидрогеологии геологического факультета МГУ А.В. Корзун, Т.А. Киреева имени М.В. Ломоносова в 2004 г., следуя требованиям времени. В свя зи с возросшим объемом нефтеразработок увеличился производствен ный спрос на специалистов для решения гидрогеологических задач (подсчет запасов воды, необходимой для заводнения с целью поддер жания ППД, перемещение водонефтяного контакта, солеотложение и проч.). Вместе с тем, перемещение нефтедобычи в глубокие горизон ты осадочного разреза (более 3 км) и даже в породы фундамента, ста вило гидрогеологические задачи, не решаемые обычно в «традицион ной» гидрогеологической практике, а именно, проведение расчетов и моделирования гидрогеологических процессов применительно к усло виям высоких пластовых температур, давлений и рассолов высокой концентрации. Кроме того, по мере накопления фактического мате риала, выяснилось, что классические схемы формирования гидрохи мической и гидродинамической зональности не всегда являются дос товерными и требуют пересмотра и дополнения. Все это требовало создания нового курса, учитывающего новые научные факты, а также новые производственные запросы.

Первая программа была разработана под руководством проф.

В.А. Всеволожского и при непосредственном участии с.н.с. В.И. Дюни на, проф. Куваева А.А., доц. Корзун А.В. Впоследствии в разработке программы и чтении курса принимали участие доц. Семенова В.М., доц. Расторгуев А.В., с.н.с. Киреева Т.А, доц. Судо Р.М.


В рамках новой специализации, помимо фундаментальных пред ставлений о гидрогеологии артезианских (нефтегазоносных) бассейнов платформенного типа, предусматривалось рассмотрение нефтегазовой гидрогеодинамики, в изучение основ которой входило рассмотрение представлений о многофазной фильтрации и теоретических основ гид рогеодинамических опробований нефтяных и газовых залежей при раз ведке и оценке запасов углеводородов (УВ). Значительное внимание уделялось изучению гидродинамических режимов при разработке ме сторождений УВ, их термодинамике в естественных условиях и в про цессе разработки.

Совершенно новым было преподавание основ современных методов численного моделирования гидродинамических процессов в глубоких пластовых системах, что предусматривало моделирование рациональной эксплуатации месторождений УВ и, в частности, особенности геофильт рационной схематизации при разработке нефтяных месторождений, представление о сеточных гидрогеодинамических моделях многофазной фильтрации и проч. С целью дать понятие о зарубежных разработках в этой области предусматривалась характеристика программных продук тов ведущих иностранных фирм.

494 Проблемы гидрогеологического образования А.В. Корзун, Т.А. Киреева Таблица Магистерская программа «Гидрогеология нефтегазоносных бассейнов»

Семестр Нефтяная г/г Гидрогеол. Модуль Название курса Часы Региональная гидрогеология Физико-химическая гидрогеодинамика Поиски и разведка подземных вод всего часов Гидрогеологические методы исследований при разведке и разработке нефтяных и газовых 9 месторождений Геохимические методы поисков месторождений Геология ГИ нефти и газа Нефтегеологическая интерпретация геофизических данных всего часов Современные проблемы региональной г/г гидрогеологии всего часов Геолого-гидродинамическое моделирование Нефтяная г/г нефтяных и газовых м/р Гидрогеохимические процессы при разведке и разработке нефтегазовых м/р всего часов Геология ГИ Формирование месторождений нефти и газа всего часов Гидроминеральные и гидротермальные ресурсы г/г 11 России 496 Проблемы гидрогеологического образования Впоследствии программа была дополнена основами формирования химического состава пластовых вод месторождений УВ и их измене ниями в процессе разработки, а также понятиями о техногенных водах нефтегазовых месторождений и техногенных гидрохимических послед ствиях разработки (солеотложение, выделение газов, растворение пород коллектора и проч.). Для решения гидрохимических задач также было предусмотрено преподавание расчетных методов и термодинамическо го моделирования.

Всего специализацию «Гидрогеология месторождений нефти и га за» закончило 23 человека, магистерскую программу «Гидрогеология нефтегазоносных бассейнов» – 12 человек.

Опыт преподавания специализации «Гидрогеология месторождений нефти и газа» показал ее достаточно хорошее соответствие современ ным как научным, так и производственным требованиям, а чем свиде тельствует успешное трудоустройство по профессии практически всех студентов кафедры гидрогеологии, прослушавших этот курс.

О ПРЕПОДАВАНИИ КУРСА «ГИДРОГЕОМИНЕРАЛЬНЫЕ И ГИДРОГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

В.М. Семёнова, Л.А. Гоманюк МГУ им. М.В. Ломоносова, 119992 Москва, Ленинские горы, тел. 8(495)9392112, hydro@geol.msu.ru Названный курс читается на кафедре гидрогеологии в течение 15 лет по инициативе профессора В.А. Всеволожского. Этот курс явля ется курсом по выбору для студентов и магистрантов гидрогеологов, обязательным для магистрантов специализации «нефтяная гидрогеоло гия». Курс рассматривает региональные закономерности распростране ния и формирования месторождений минеральных лечебных, промыш ленных и геотермальных вод территории Российской Федерации.

Использование минерализованных вод в экономике РФ позволяет решать самые разнообразные задачи:

– социальные, связанные с повышением уровня материального и культурного благосостояния, улучшением здоровья людей за счёт рас ширения применения подземных минеральных вод в курортологиче ской практике и внекурортного лечения, теплоэнергетических вод – для теплоснабжения и расширения теплично-парникового хозяйства страны;

В.М. Семёнова, Л.А. Гоманюк – экономические, связанные с расширением масштабов применения глубоких подземных вод в качестве минерального сырья для промыш ленной добычи ценных рассеянных элементов, редких металлов, мине ральных солей и их соединений.

Основными направлениями научных, методических и прикладных исследований в области изучения гидрогеоминеральных и гидрогеотер мальных ресурсов являются региональные гидрогеологические иссле дования, направленные на изучение различных типов подземных вод в пределах отдельных регионов и в целом для территории Российской Федерации. Они сопровождаются специальным гидрогеохимическим и гидрогеодинамическим картированием и завершаются прогнозом ресур сов и эксплуатационных запасов минеральных лечебных, теплоэнергети ческих и промышленных вод. Эти вопросы и рассматриваются в первом разделе изучаемого курса путём анализа изданных в РФ региональных карт распространения различных типов месторождений минеральных лечебных, промышленных и теплоэнергетических вод (В.В. Иванова и др., Г.С. Вартаняна, С.С. Бондаренко и др., Б.Ф. Маврицкого). Установ лено, что основные ресурсы минерализованных вод и рассолов, обога щённых специфическими компонентами, сосредоточены в пределах крупных артезианских бассейнов платформенного типа, артезианских бассейнов предгорных и межгорных впадин.

Методы изучения месторождений гидрогеоминерального и гидро геотермального сырья рассматриваются во втором разделе программы курса. Здесь освещаются понятия о месторождениях лечебных, про мышленных и теплоэнергетических вод, приводятся основные типиза ции месторождений: С.С. Бондаренко, В.С. Стрепетова (промышленные воды), Ф.А. Макаренко, Б.Ф. Маврицкий (теплоэнергетические воды), Г.С. Вартанян (лечебные воды).

Далее рассматриваются основные виды гидрогеологических ис следований на месторождениях гидрогеоминерального и гидрогеотер мального сырья: крупномасштабные гидрогеохимические, газогидро химические, эманационные и другие специальные гидрохимические съёмки;

площадные геофизические работы;

режимные наблюдения за естественными выходами лечебных и термальных вод;

специальные исследования химического и газового состава изучаемого типа под земных вод. Особое внимание уделяется изучению типов и методов геотермометров и изотопных исследований на месторождениях паро гидротерм.

В третьем разделе программы рассматриваемого курса приводятся и анализируются принципы оценки эксплуатационных запасов и прогноз ных ресурсов: приводятся основные виды ресурсов и запасов минерали 498 Проблемы гидрогеологического образования зованных и термальных вод, освещаются классификация и категоризация эксплуатационных запасов месторождений гидрогеоминерального и гид ротермального сырья РФ. Изучаются методы оценки этих запасов и ана лизируется влияние физических деформаций коллекторов на оценку эксплуатационных запасов подземных вод, составляющих гидрогеомине ральное и гидрогеотермальное сырьё РФ.

В заключительном разделе курса «Геолого-экономическая оценка месторождений лечебных, промышленных и гидрогеоэнергетических вод» рассматриваются задачи и особенности геолого-экономической оценки, технико-экономические показатели освоения месторождений промышленных вод, вводится понятие о параметрах кондиций при под счёте запасов промышленных вод и приводится пример и анализ геоло го-экономической оценки месторождений промышленных вод (на тер ритории Западной Сибири).

Помимо лекционного материала в настоящем курсе предусмотрены семинарские занятия по анализу опыта эксплуатации на действующих месторождениях лечебных, промышленных и теплоэнергетических вод.

В качестве примеров по эксплуатации лечебных минеральных вод при водится район Кавказских минеральных вод, где имеется опыт эксплуа тации в течение более 200 лет. Анализируется гидрогеохимический и гидрогеодинамический режим углекислых вод Кисловодска, Ессенту ков, Железноводска. Изучается современное состояние ресурсов мине ральных вод, освещаются условия охраны минеральных вод от загряз нения и истощения в условиях интенсивного эксплуатационного взаимодействия всех месторождений КМВ. В качестве месторождения промышленных вод на семинарах изучается и анализируется опыт экс плуатации Краснокамского и Тюменского месторождений. Первое вве дено в эксплуатацию в 40-е, второе – в 70-е годы XX века.

В последнее время особое внимание в энергетическом секторе эко номики уделяется использованию теплоэнергетических вод. В связи с этим, в Российской Федерации действуют 3 станции – Паужетская, Мутновская и Горячий Ключ. Все станции используют высокотермаль ные воды вулканического типа.

На семинарах освещается и анализируется большой фактический материал по этим месторождениям, который обрабатывается по специ альным математическим программам гидрогеодинамического модели рования. На семинарах студенты слушают и обсуждают доклады круп ных учёных (Кирюхин А.В. и др.).

С.А. Брусиловский ГНОСЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ С.А. Брусиловский Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Ленинские Горы, т. 8 495 939 49 40, brusilovsky-45@gmail.com Актуальность насущных проблем отечественного высшего образо вания не вызывает сомнения. По оценке главы Минобрнауки А. Фур сенко лишь 20% студентов хотят и могут, 20% – не хотят и не могут, а 60% могут, но не хотят учиться. При рекордном количестве бюджет ных мест (по очной форме обучения, в расчете на 1 тыс. выпускников школы), в 2009 г. без работы могли остаться до 200 тыс. выпускников вузов. Введение Единого госэкзамена (ЕГЭ) по данным ректора МГУ В.А. Садовничего показало, что, с одной стороны, заметно упал уровень школьной подготовки, с другой – что ЕГЭ не панацея, так как большин ство зачисленных, в том числе отличников, своих результатов по ЕГЭ не подтвердило. Внедрение бакалавриата не решает многих социальных и экономических проблем [1]. В настоящем докладе рассматривается лишь гносеологический аспект проблемы [2].


Методика преподавания должна быть тесно связана с методологией науки. Основной контингент выпускников университета – будущие на учные сотрудники. Задача университета – не только обучить студента уже известному, но и методам познания неизвестного. К сожалению, прикладная гносеология или наука об общих принципах развития и ор ганизации научных исследований не представлена в учебных планах.

Гносеология развивается в процессе преодоления противоречий, возникающих в процессе развития методов познания, причем на разных этапах меняется спектр, удельный вес этих противоречий [3].

Первое противоречие заключено в несоответствии темпов роста научной информации и возможностей ее полного использования. В на стоящее время объем научной информации удваивается каждые 10 лет.

Общее число всех научных печатных работ приближается к миллиарду названий. Лавина информации буквально захлестывает ученых. Все большее время приходится тратить на ознакомление с литературой, и тем не менее все меньшую часть имеющейся в мире информации по данному даже узкому вопросу удается найти и использовать.

Велики трудности, связанные с проблемой многоязычия [4]. Уже сейчас большая часть научной литературы наиболее развитых стран Вос тока издается на национальных языках. Всесоюзному институту научной и технической информации приходится обрабатывать литературу более чем на 100 языках. В условиях равного культурного уровня, к которому 500 Проблемы гидрогеологического образования стремится человечество, лишь 9% научной литературы будет печататься на английском языке, 7% – на русском, резко возрастет доля литературы на языках азиатских стран – китайском, японском, индийских.

Таким образом, с одной стороны, все быстрее продвигается фронт науки – «забой», где разрабатывается непознанное, с другой – все хуже очищается забой от «добытой породы», все ниже коэффициент извле чения из нее скрытой в ней информации, все труднее исследователю «догнать забой», все чаще он вместо этого «перелопачивает отвалы».

Особенно остро проявляется это противоречие в сфере обучения. За 10–15 лет учебы в настоящее время в любой области науки происходят фундаментальные изменения. Разрыв между объемом учебных про грамм вузов и уровнем знаний, необходимым для успешной работы на переднем крае науки, все растет, несмотря на рост перегрузки студен тов. К сожалению, приоритетом в вузах является максимальная загрузка студентов информацией, а не умение – самостоятельно получать и, главное, усваивать и использовать информацию. Справедливо утвер ждение, что студент – это не сосуд, который нужно наполнить, а факел, который необходимо зажечь.

Темпы роста научной информации и различных форм ее отражения за период обучения в старших классах школы и вузах можно предста вить веером расходящихся кривых. Минимальный рост – в школьных учебниках, больше – в вузовских курсах, еще больше – в монографиях, еще круче – в научных статьях, наконец, максимальный – уровень зна ния при условии полной переработки и использования всей накоплен ной информации.

Несовершенство методов контроля в вузах (1–2 экзамена в сессии, перед которыми несколько дней идет «натаскивание» на данный пред мет) не позволяет объективно оценить, что же остается в памяти сту дента – выпускника. Наши наблюдения показывают, что очень часто это можно выразить формулой: «студент сдал предмет, ничего себе не оставил».

В настоящее время, когда коренная реформа методов обучения в высшей школе остро необходима, требуется разработка новых методов контроля полноты и качества усвоения материала, не вносящие такие сильные возмущения в оцениваемые знания, как экзамены и зачеты, необходимы серьезные научные исследования психологии и методики обучения. Наиболее доступен метод постоянных кратких тестовых ис пытаний.

Следует выявить реальный объем знаний по каждой из дисциплин учебного плана, необходимый для успешной работы по данной специ альности. Помимо этого «твердого минимума» необходимо включить в программы минимальный объем материалов, требующийся для логич С.А. Брусиловский ного и связного изложения этих дисциплин. Все элементы программы обучения должны быть подчинены основной специальности выпускни ка, а разработка учебного плана проводиться кафедрами вуза по своему профилю. Колоссальный разрыв между объемом учебных программ и реальными знаниями выпускника должен быть ликвидирован.

Второе противоречие процесса научного познания – это противо речие между взаимосвязью явлений, единством природных объектов с одной стороны, и продолжающимся процессом дифференциации науки, сужением профиля специалистов – с другой. Сейчас уже нельзя пред ставлять науку в виде ветвящегося дерева – модель, справедливая для начального этапа научных исследований, этапа описаний и классифи каций. Всю сложность современной науки ближе всего можно передать, сравнивая ее с корой головного мозга, где каждая клеточка, нейрон, сотнями отростков соединена с другими нейронами. Если попытаться представить систему наук топологической схемой, где родственные или каким-либо образом связанные между собой науки расположены рядом, то надо сразу отказаться от мысли решить эту задачу в плоскости. Ре шение требует использования многомерного пространства. И вместе с тем необходимо четко представлять связи каждой из отраслей науки со смежными разделами знания. Это необходимо для рационального по строения более дифференцированных учебных планов, подчиненных задачам данной специализации.

Студенты должны знакомиться со своей основной специальностью с первого курса, а не с третьего – четвертого, как сейчас. Это, с одной сто роны, организует усвоение учебных материалов, которые будут подчине ны основной задаче, с другой – освободит от необходимости изучать смежные дисциплины в полном объеме, повысит заинтересованность при обучении. Узкая специализация не исключает ознакомления с смежными дисциплинами, но позволяет сознательно брать из них то, что необходи мо, тем самым повышает к ним интерес. Тогда на старших курсах можно будет знакомить уже специалиста в этой области с последними достиже ниями, с новейшими методиками. Центр кристаллизации знаний должен быть заложен с самого начала. Лишь при наличии такого центра образу ется система знаний, упорядоченная структура, а не беспорядочная свал ка быстро забывающихся дисциплин. Важнейшую роль при этом играет участие студентов в научной работе с первого курса.

Одним из путей преодоления второго противоречия является коллек тивная научная работа. Не находит должного отражения коллективный характер современной науки в педагогическом процессе. В этом отноше нии университеты отстают от технических вузов, где коллективные ди пломные проекты не редкость. Если стремиться курсовые и дипломные работы максимально приблизить к научно-исследовательским, необхо 502 Проблемы гидрогеологического образования димо отказаться от индивидуального авторства, давать право защищать одну тему нескольким студентам, когда по своему характеру она требует коллективной работы, определяя при этом качество индивидуального вклада каждого исполнителя. Такая постановка обучения резко повысит научную отдачу многомиллионной армии студентов, лучше их подгото вит к научной работе в коллективе.

Третье противоречие, существующее в познании, это противоре чие между объективным влиянием неизвестных науке факторов на при родные явления и основным принципом построения и критерием силы научных гипотез и теорий – объяснить все через известное, не оставив непонятного. В истории науки известны периоды, когда та или иная область знания казалась близкой к завершению, что не мешало про изойти очередной научной революции, открывающей новые горизонты.

Вопрос заключается в том, какое место отводит неизвестному наука, как сочетается «завершенность» научных теорий и объективное суще ствование пока не открытых наукой полей, сил, связей, форм материи, которые не могут не влиять на якобы уже изученные явления.

Предугадать появление открытий достаточно сложно. Но облегчить приход нового, ускорить его внедрение и распространение, вскрыть причины, затрудняющие признание, – задача реальная. Прежде всего необходимо особое влияние обратить на выявление, систематизацию и публикацию непонятных фактов, не укладывающихся в рамки общепри нятых теорий. Интереснейшим и чрезвычайно важным с позиций гносео логии направлением в истории науки являлся бы анализ тех ошибок, пробелов, случаев отрицания фактов, которые позволяли ученым созда вать «законченные» теории без видимых логических противоречий.

В современной научной литературе не принято заострять внимание на фактах, противоречащих взглядам автора. Предпочтительнее публи ковать статьи, где «все гладко». Крупные ученые и мыслители, напри мер В.И. Вернадский, не стеснялись высказываться по нерешенным на учным проблемам, делиться мыслями, идеями, не подкрепленными со всех сторон фактами.

Чувство нового, умение обратить внимание на необычное, вкус к по искам нетривиальных путей должны воспитываться в будущем ученом со школьной скамьи. Исследование эвристической деятельности человека как область психологии почти не изучена. В школьных и вузовских про граммах совершенно недостаточно материалов, рассчитанных на нешаб лонные решения. В результате учащиеся обнаруживают, как правило, поразительную беспомощность в вопросах, где требуется некоторая со образительность, где недостаточно простого применения правил.

Важнейшая задача психологов и педагогов – предусмотреть не только какой-то объем усвоенного материала, но и воспитание опреде Р.П. Кочеткова, Л.А. Гоманюк ленных правил, необходимых будущему исследователю, таких, как це леустремленность и вместе с тем широта взглядов, сосредоточенность и рациональная память, наблюдательность и фантазия и, в первую оче редь, чувство нового, любовь к нешаблонным путям в науке.

Говорить о познании невозможно, не учитывая специфики познаю щего – человека. Стремительное развитие науки и техники, к сожале нию, часто приводит к недооценке возможностей самого человеческого организма – наиболее сложного объекта известной нам Вселенной. Со гласно самым осторожным подсчетам в человеческом мозге за 1 сек.

происходит около 1014 элементарных операций, что на много порядков превосходит современные ЭВМ. Нынешние нейрофизиологические мо дели мозга несостоятельны, и только голографическая модель в состоя нии объяснить все факты [5], что кардинально меняет представления о возможностях человека.

Литература 1. Лемуткина М. Приговоренные к высшей школе // Московский комсомо лец» 15. 03.2010, с. 6.

2. Брусиловский С.А. О некоторых вопросах гносеологии в приложении к геологической проблематике // Философские вопросы геологических наук. Из дательство Московского Университета, 1967 г., с. 108–129.

3. Брусиловский С.А. Парадоксы обучения в высшей школе // Современные направления и методы подготовки гидрогеологов и инженер-геологов. Межву зовский сборник научных трудов. Новочеркасск, 1991, с. 8–20.

4. Арманд Д.Л. Научно-техническая революция и проблема многоязычия.

Ин-т географии АН СССР. Ротапринт. 1964.

5. Талбот М. Голографическая модель. Новая теория реальности // СОФИЯ. 2009 г. 413 с.

О ПРИМЕНЕНИИ МЕТОДОВ СТАТИСТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА В ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ Р.П. Кочеткова, Л.А. Гоманюк МГУ им. М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра гидрогеологии;

г. Москва, Воробьевы горы, тел. 8(495)9395497, факс: 8(495)9394939.

raisa14@yandex.ru Существующие гидрогеологические представления об условиях формирования химического состава подземных вод позволяют отнести эти исследования в региональном масштабе к задачам, при решении которых целесообразно использование статистических методов.

Прежде всего, следует отметить, что качество информации по хи мическому анализу проб воды различно. Так некоторые показатели мо гут содержать явные ошибки аналитического и расчетного характера;

в других нет сведений по одному или нескольким показателям компо 504 Проблемы гидрогеологического образования нентного состава, часто отсутствуют данные по показателям, характе ризующим кислотно-щелочные, окислительно-восстановительные ус ловия и содержания органических веществ в воде.

При статистической обработке информации, отсутствие хотя бы од ного показателя в пробе предполагает исключение пробы из массива данных, так как в противном случае, при расчетах этому показателю в данной пробе будет присвоено среднее для всего массива проб значение показателя. Эта процедура является совершенно недопустимой, прежде всего, потому, что в реальных растворах, сформировавшихся как в есте ственных условиях, так и под влиянием загрязнения, существует вполне определенное соотношение компонентов химического состава, как рав новесной системы. В этой ситуации, существует опасность исключения проб, не имеющих хотя бы только одного определения из выбранного набора компонентного состава подземных вод. Единственным выходом представляется сокращение набора показателей, что приводит к исклю чению, как правило, большинства показателей мезо- и микрокомпо нентного состава.

Поэтому на этапе предварительного анализа данных гидрогеохими ческого опробования, после устранения ошибок лабораторных определе ний и расчетов и составления исходного массива данных по имеющимся пробам воды, целесообразно применять первичный статистический ана лиз. Задачи первичной статистической обработки (разведочный анализ) включают:

1) проверку законов распределения и оценку статистических пара метров исходных данных по показателям химического состава подзем ных вод;

2) по результатам статистической оценки параметров по каждому показателю проводится отбраковка и устранение ошибок с анализом влияния аномальных значений на результаты последующей обработки;

3) выявляются статистические связи между различными компонен тами химического состава подземных вод.

Для решения этих задач осуществляется следующая последователь ность использования статистических методов на стадии предваритель ного анализа данных гидрогеохимического опробования: проверка за кона распределения и оценивание его параметров, корреляционный и дисперсионный анализы.

На первом этапе применяется модель случайного рассеивания, вы ражаемая нормальным законом распределения, в предположении, что изменение показателя химического состава подземных вод имеет слу чайный характер, территория опробования однородна и показатель мо жет быть охарактеризован средним значением, дисперсией и диапазо ном изменения – 95% доверительным интервалом [2].

Р.П. Кочеткова, Л.А. Гоманюк Для описания пространственной неоднородности распределения компонентного состава применяется модель однофакторного дисперси онного анализа. Согласно этой модели, изменчивость показателя хими ческого состава связана с влиянием только одного фактора (условия), изменяющегося зонально или кусочно-однородно (категоризированные данные) и предположительно контролирующего изменчивость данного показателя. Таким образом, на основе различий статистических пара метров показателя химического состава (средних значений и диспер сий) в выделенных зонах, можно судить о влиянии на показатель вы бранного зонального (кусочно-однородного) фактора.

Для выяснения структуры взаимоотношений показателей хими ческого состава на следующем этапе вычисляются парные коэффици енты корреляции, представленные в виде корреляционной матрицы.

Согласованность изменения одной выбранной компоненты химическо го состава (зависимой) от нескольких независимых между собой пока зателей, выражается через множественный коэффициент корреляции, квадрат которого определяет долю объясненной изменчивости зависи мого показателя через выбранные показатели химсостава. Чем ближе абсолютная величина этого коэффициента к 1, тем сильнее связь.

Так как показатели могут быть взаимосвязаны, достоверность полу ченных корреляционных связей проверяется с помощью процедуры пошаговой регрессии. Процедура пошаговой регрессии предназначена для выбора оптимального набора показателей химического состава в уравнении регрессии для прогнозирования зависимой компоненты.

Применение процедуры пошаговой регрессии позволяет исключить из анализа показатели с малым вкладом в уравнение регрессии, «засоряю щие» модель [2, 4], благодаря чему коэффициент множественной кор реляции при значительно меньшем наборе показателей в ряде случаев превышает значение, полученное без учета их взаимосвязей.

Результаты корреляционно-регрессионного анализа массива гидро геохимических данных, свидетельствует о сложной структуре взаимо действия показателей химического состава, связанного, как правило, с несколькими гидрогеохимическими процессами, проходящими в под земных водах и безусловно требующего применение методов много мерной статистики.

Для применения методов многомерной статистики совершенно необходимо составление представительной выборки, с выбором опти мального набора как по компонентному составу, так и количеству проб, имея в виду, что количество проб в массиве данных должно на порядок превышать набор переменных (показателей химического состава). По этому очень важно, для выбора наиболее изменчивых показателей про ведение двух предыдущих этапов статистической обработки.

506 Проблемы гидрогеологического образования Традиционно из методов многомерной статистики в гидрогеохимиче ских исследованиях используется факторный анализ в двух модификаци ях (R- и Q-методы), позволяющий не только выбрать оптимальный набор переменных (показателей химического состава), но и учесть влияние из менчивости исключенных из анализа показателей химического состава.

Методика применения R-метода факторного анализа наиболее часто используется для обработки массивов гидрогеохимической информа ции. Целью исследования является выявление закономерностей изме нения химического состава подземных вод, через корреляционно-рег рессионные связи показателей химического состава подземных вод [2].

Кроме того, на этапе предварительного анализа, R-факторный анализ используется для выбора информативной комбинации показателей хи мического состава и унификации исходных данных (сокращение объе ма выборки, выделение групп проб, выявление аномальных проб).

Факторный анализ в модификации Q-метода, может быть интерпре тирован как один из методов распознавания образов и применяется для выявления групп со схожим химическим составом (выделяется тип или облик воды), а также для оценки интенсивности загрязнения подземных вод, что рассмотрено ниже. В отличие от R-метода, изучение подзем ных вод проводится не с позиций процессов, приводящих к изменению химического состава, а позиции классифицирования проб по схожему облику, формирование которого, связано с протекающими одновремен но процессами, проявляющиеся через одни и те же показатели (макро и микрокомпоненты) химического состава. В дальнейшем выделенные группы схожего соотношения компонентного состава с помощью мето дов дискриминантного анализа классифицируются на соответствующие типы подземных вод по химическому составу [1].

В районах интенсивного загрязнение подземных вод различными источниками использование любого метода статистического анализа, основанного на корреляционно-регрессионных зависимостях (диспер сионный, регрессионный, факторный, дискриминантный, кластерный и т.д.) затруднено из-за невозможности, вследствие существования мощ ного источника загрязнения подземных вод, разделения имеющейся ин формации по химическому составу этой природно-техногенной системы.



Pages:     | 1 |   ...   | 12 | 13 || 15 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.