Hydrogeologia

obowiązkowe

Student powinien posiadać podstawową wiedzę związaną z:

- podziałem skał ze względu na genezę i skład litologiczny,

- stratyfikacją skał,

- tektoniką skał,

- metodami badań hydrologicznych stosowanymi w hydrogeologii,

Wiedzę na powyższe tematy może zdobyć na następujących przedmiotach obligatoryjnych prowadzonych na UW:

- Geologia dynamiczna,

- Hydrologia.

Hydrogeologia - miejsce w systemie nauk podstawowych i stosowanych. Geneza wód podziemnych i formy ich występowania w związku z budową geologiczną. Właściwości hydrogeologiczne skał. Systematyka wód podziemnych. Odwzorowania reżimu hydrogeologicznego. Podstawowe prawa ruchu wód podziemnych (prawo Darcy'ego, współczynnik filtracji i metody jego oznaczania, współczynnik przepuszczalności). Żródła i ich charakterystyka: ujmowanie, eksploatacja i wykorzystanie wód. Dopływ wód do otworów studziennych (prawo Dupuit'a). Próbne pompowania w warunkach ruchu ustalonego i nieustalonego. Znaczenie reżimu źródeł w rozpoznaniu regionalnych warunków hydrogeologicznych. Skład chemiczny i właściwości fizyczne wód podziemnych, problemy zagrożenia i ochrony ich jakości. Wody mineralne i lecznicze. Normy dla wód pitnych. Elementy kartografii hydrogeologiczno - sozologicznej. Wody podziemne w systemie wodnogospodarczym.

Wykład ma za zadanie zapoznanie studentów z:

• określeniem roli hydrogeologii jako nauki,

• genezą wód podziemnych (wody infiltracyjne, wody kondensacyjne, reliktowe, juwenilne),

• wodami w strefie aeracji i saturacji oraz systematyką hydrogeologiczną,

• ośrodkiem i przestrzenią hydrogeologiczną (porowy, szczelinowy i krasowy),

• Właściwościami hydrogeologicznymi skał i metodyką ich wyznaczania (wodochłonność, odsączalność, pojemność sprężysta, przepuszczalność hydrauliczna - współczynnik filtracji i przepuszczalności),

• charakterystyką warstw wodonośnych i występowaniem wód podziemnych w różnych strukturach i środowiskach geologicznych

- utwory lodowcowe i rzeczno-lodowcowe

- utwory aluwialne

- różne formy tektoniczne w utworach przedczwartorzędowych

- rola stref dyslokacyjnych w krążeniu i drenażu wód podziemnych

• celem i graficznymi metodami odwzorowania występowania wód podziemnych (przekrój hydrogeologiczny, mapa hydroizohips, mapa hydroizobat),

• klasyfikacją, reżimem hydrogeologicznym i metodami badań źródeł,

• właściwościami fizycznymi, organoleptycznymi i chemizmem wód podziemnych,

• rodzajami i zakresem analiz chemicznych wody (klasyfikacje, metody graficzne interpretacji wyników, tło hydrogeochemiczne),

• przeobrażeniem wód podziemnych i strefami hydrogeochemicznymi,

• wodami leczniczymi,

• podstawowymi prawami ruchu wód podziemnych

- teoria filtracji, typy ruchu wody (prawo Smrekera-Missbacha)

- prawo Darcy i zakres jego stosowalności

- prędkość filtracji, prędkość rzeczywista

- przepływ objętościowy wód podziemnych,

• parametrami hydrogeologicznymi warstw wodonośnych i słabo przepuszczalnych

- współczynnik filtracji (różne metody wyznaczania: metody laboratoryjne, wzory empiryczne i metody polowe)

- wskaźnik przewodnictwa wodnego, współczynnik zasobności sprężystej

- czynnik i parametr przesączania warstwy słabo przepuszczalnej

• ujęciami wód podziemnych (konstrukcja studni, podstawy projektowania, wiertnictwo studzienne, sprawność studni, wyznaczanie stref ochronnych),

• badaniami hydrogeologicznymi w otworach studziennych,

• interpretacją wyników próbnych pompowań,

• Współdziałanie studni, metodyka projektowania odwodnień,

• zagrożeniami i ochroną wód podziemnych (zagrożenia ilościowe, jakościowe, podatność systemu na zanieczyszczenia, strefy ochronne ujęć wód podziemnych),

• bilansami wodnymi,

• zasobami wód podziemnych (podział, metodyka obliczeń),

• kartografią hydrogeologiczną (rodzaje map hydrogeologicznych i metodyka ich sporządzania).

Ćwiczenia poświęcone są:

- wykonaniu analizy granulometrycznej i interpretacja wyników,

- obliczaniu współczynnika filtracji metodą wzorów empirycznych,

- oznaczaniu parametrów hydrogeologicznych skał w rurach Kinga,

- badanie współczynnika filtracji przy użyciu permeametru kolumnowego UPK-99,

- badaniu współczynnika filtracji przy użyciu przepuszczalnościomierza ICB firmy Eijkelkamp,

- wyznaczaniu liczby Reynoldsa, identyfikacja ruchu laminarnego i turbulentnego,

- badaniu wybranych właściwości fizykochemicznych wody,

- interpretacji przekroju hydrogeologicznego,

- interpretacji mapy hydroizohips,

- interpretacji mapy hydroizobat,

- interpretacji i graficznym odwzorowaniom wyników analiz fizykochemicznych wody,

- elementom projektowania studni,

- obliczaniu współczynnika filtracji na podstawie wyników badań przy dopływie ustalonym,

- obliczaniu parametrów hydrogeologicznych warstwy wodonośnej na podstawie badań przy dopływie nieustalonym,

- zapoznaniu się z typami ujęć wód podziemnych na przykładzie ujęcia infiltracyjnego „Gruba Kaśka” w Warszawie.

- DOWGIAŁŁO J., KLECZKOWSKI A.S., MACIOSZCZYK T., RÓŻKOWSKI A. (red.), 2002. Słownik hydrogeologiczny. Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa,

- MACIOSZCZYK. A, DOBRZYŃSKI D., (2002). Hydrogeochemia strefy aktywnej wymiany wód podziemnych. PWN. Warszawa.

- MACIOSZCZYK A. (red.), 2006. Podstawy hydrogeologii stosowanej. PWN. Warszawa,

- PACZYŃSKI B. PŁOCHNIEWSKI Z., 1996. Wody mineralne i lecznicze Polski. Wyd. PIG. Warszawa,

- PAZDRO, Z., KOZERSKI, B. 1990. Hydrogeologia. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa (wyd. IV),

- TUREK S. (red.), 1971. Poradnik hydrogeologa. Wydawnictwa Geologiczne. Warszawa.

Po ukończeniu przedmiotu (wykładu i ćwiczeń) student:

- określa właściwości hydrogeologiczne skał,

- kategoryzuje skały wg kryterium wodoprzepuszczalności i zasobności,

- rozróżnia i oblicza parametry hydrogeologiczne warstwy wodonośnej różnymi metodami,

- interpretuje hydroizohipsy, hydroizobaty oraz przekroje hydrogeologiczne,

- klasyfikuje i charakteryzuje źródła,

- charakteryzuje właściwości fizyko-chemiczne wód podziemnych,

- interpretuje w formie graficznej i klasyfikuje chemizm wód podziemnych oraz ocenia wiarygodność analiz chemicznych,

- nazywa poszczególne prawa rządzące przepływem wód podziemnych,

- rozróżnia i identyfikuje poszczególne elementy ujęcia wód podziemnych,

- organizuje badawcze prace hydrogeologiczne na ujęciu wód podziemnych,

- interpretuje wyniki próbnych pompowań,

- formułuje podstawowe bilanse hydrogeologiczne,

- klasyfikuje wybrane rodzaje zasobów wód podziemnych,

- interpretuje treść podstawowych map hydrogeologicznych,

- rozpoznaje i identyfikuje ruch laminarny i turbulentny,

- wdraża odpowiednie schematy numeryczne do interpretacji graficznej zjawisk hydrogeologicznych,

- określa parametry techniczne studni w zależności od sytuacji hydrogeologicznej.

Do zaliczenia końcowego ćwiczeń można przystąpić po poprawnym (zaliczonym przez prowadzącego zajęcia) wykonaniu wszystkich zadań. Ocena końcowa ćwiczeń na podstawie kolokwium zaliczeniowego z poprawką uwzględniającą jakość oddanych zadań. Ocena końcowa przedmiotu na podstawie wyników egzaminu pisemnego (aby przystąpić do egzaminu student musi mieć pozytywną ocenę z ćwiczeń).

brak