Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Геологическая деятельность подземных вод на территории Смоленской области

Содержание:

Введение. 2

Глава 1. Гидрогеологические условия Смоленской области. 5

1.1 Природные факторы
формирования гидрогеологических условий. 5

1.2 Водоносные горизонты и
комплексы.. 7

1.3 Условия питания и
разгрузки подземных вод. 13

Глава 2. Геологическая
деятельность подземных вод на территории Смоленской области. 18

2.1 Участие подземных вод в
формировании оползней. 18

2.2 Карстово-суффозионные
процессы.. 24

2.3 Осадки подземных вод. 29

Глава 3. Инженерная защита от оползневых и
карстово-суффозионных процессов в Смоленской области. 32

3.1 Инженерно-геологический
мониторинг. 32

3.2 Противооползневые
сооружения и мероприятия. 43

3.3 Противокарстовые
мероприятия. 50

Заключение. 55

Библиографический
список  56  

Введение:

Актуальность исследования.
Смоленская область расположена в центре Восточно-Европейской равнины, в
западной части Российской Федерации. Ее площадь равна 49,8 тыс. кв. км.
Территория области занимает водораздел трех крупных рек Европейской части
России – Волги, Днепра и Западной Двины. Большая ее часть относится к верховью
Днепра. Эти особенности физико-географического положения определяют основные
черты природы – умеренно-континентальный климат, преобладание возвышенностей и
малых рек, широкое распространение лесов и дерново-подзолистых почв, что
находит прямое отражение в формировании и строении зоны свободного водообмена.

Одним из важнейших факторов,
определяющих защищенность зоны свободного водообмена, является
гранулометрический состав и гидрогеологические характеристики водовмещающих и
перекрывающих грунтовых толщ.

Более 23% территории Смоленской
области имеет глубину залегания грунтовых вод 0–1 м. Глубина залегания
грунтовых вод 0–3 м на 52% территории области. Эти территории находятся в
сложных инженерно-геологических условиях, когда возможна активизация экзогенных
геологических процессов, связанных с оползнями и оплывинами, заболачиванием и
подтоплением территории.

Грунтовые воды, которые являются
ближайшими к поверхности земли – наименее защищены. Практически вся масса
загрязняющих веществ с поверхности земли, прошедших через зону аэрации,
попадает в горизонт грунтовых вод, откуда эти вещества могут поступить в более
глубокие горизонты. Роль грунтовых вод очень важна в общем процессе загрязнения
подземных вод, и поэтому они должны быть первоочередным объектом самого
тщательного изучения.

Альтернативными источниками
водоснабжения населения являются децентрализованные источники, использующие
первый водоносный горизонт, т.к. грунтовые воды в наименьшей степени связаны с
некондиционными межпластовыми водами глубоких водоносных пластов. В связи с
этим актуальным и своевременным является изучение ресурсов подземных вод на
территории Смоленской области, которые можно рассматривать как дополнительные
источники хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Объектом исследования
является геологическая
деятельность подземных вод.

Предмет исследования
— геологическая деятельность
подземных вод на территории Смоленской области.

Цель выпускной квалификационной
работы — выявить географические закономерности геологической
деятельности подземных вод на территории Смоленской области.

Для достижения поставленной цели
необходимо решить следующие задачи:

—      
рассмотреть основные природные факторы,
участвующие в формировании гидрогеологических условий Смоленской области;

—      
охарактеризовать водоносные горизонты и
комплексы Смоленской области;

—      
выявить условия питания и разгрузки подземных
вод Смоленской области;

—      
изучить геологическую деятельность подземных вод
на территории Смоленской области;

—      
разработать мероприятия по инженерной защите от
оползневых и карстово-суффозионных процессов в Смоленской области.

Методами исследования
являются следящие:  метод описания,  картографический метод, сравнения и метод
анализа.

Теоретической базой исследования послужили труды следующих
отечественных учёных: А.Е. Шаповалова, О.Д. Фесюновой, М.В. Томакова, В.И.
Томаков, Д.В. Бокинова, А.П. Белоусовой, В.Л. Злобиной, Ю.А. Медовара, Л.А.
Васютича и др.

Практическая значимость. Разработанные в ходе
исследования мероприятия могут быть использованы в практической деятельности
как гидрогеологической, так и экологической направленности.

Структура исследования.
Выпускная квалификационной работа состоит из введения, трех глав, заключения,
списка литературы и приложений. Общий объем исследования составляет 59 страниц.
Библиографический список насчитывает 30 наименований.

Во введении определяются объект и
предмет, обосновывается цель, намечаются задачи, а также разрабатываются методы
и теоретико-информационная база исследования.

В первой главе раскрываются
теоретические аспекты гидрогеологических условий Смоленской области.

Во второй изучена геологическая
деятельность подземных вод на территории Смоленской области.

В третьей главе предложены
мероприятий по инженерной защите от оползневых и карстово-суффозионных
процессов в Смоленской области.

В заключении представлены выводы,
отражающие результаты выполненной работы.

Заключение:

В ходе исследования были получены
следующие результаты:

1. При рассмотрении основных
природных факторов, участвующих в формировании гидрогеологических условий
Смоленской области ключевыми являются физико–географические, геологические,
физико–химические, физические, биологические и искусственные.

2. Характеристика основных
водоносных горизонтов и комплексов Смоленской области показала, что основу
составляют замкнутые водоносные горизонты.

3. Выявив условия питания и
разгрузки подземных вод Смоленской области, мы установили, что для питания
подземных вод имеет значение не только количество атмосферных осадков, но и
частота их выпадения, интенсивность и, наконец, другие климатические и
физико-географические условия.

4. Изучив геологическую
деятельность подземных вод на территории Смоленской области, мы установили, что
общая мощность пород 800-1200м, и формирование оползневых процессов на
территории области можно исключить.

5. Несмотря на то, что строение и
тектоника территории Смоленской области не способствует формированию оползней,
нами были разработаны перспективные планы и мероприятия по инженерной защите от
оползневых и карстово-суффозионных процессов в Смоленской области.

Фрагмент текста работы:

Глава 1.
Гидрогеологические условия Смоленской области

1.1 Природные факторы формирования гидрогеологических условий

Все факторы формирования состава
подземных вод можно разделить на физико–географические, геологические,
физико–химические, физические, биологические и искусственные.

Физико–географические факторы
включают рельеф, гидрологию, климат и выветривание.

Рельеф оказывает влияние на
водообмен, от которого зависят минерализация и состав подземных вод. При прочих
равных условиях, чем сильнее расчленён рельеф, тем благоприятнее возможности
для появления пресных подземных вод.

Гидрологический фактор
(гидрология) воздействует на подземные воды прежде всего через гидрографическую
сеть, которая влияет на водообмен. Густая гидрографическая сеть с глубоким
эрозионным врезом способствует водообмену в водоносных горизонтах, выносу солей
и формированию пресных подземных вод. При редкой гидрографической сети и
неглубоком её врезе подземный сток затруднён, что вызывает повышение
минерализации подземных вод.

Климат может считаться одним из
главнейших прямых факторов формирования состава подземных вод. Среди множества
климатических элементов к первостепенным относятся атмосферные осадки,
температура и испарений. Атмосферные осадки формируют ресурсы подземных вод,
передают им соли (хотя и весьма небольшое количество, но в «готовом виде»).

К ведущим физико–географическим
факторам формирования состава подземных вод относится выветривание— явление,
протекающее на/и вблизи поверхности и напрямую связанное с климатом (по англ.
weathering от weather — погода). Совокупность процессов физического,
химического и биохимического разрушения минералов и горных пород, называемая
выветриванием, приводит к обогащению подземных вод различными соединениями.
Выветривание выступает, главным образом, как процесс перевода вещества в
раствор. В результате выветривания из пород выносятся и попадают в подземную воду
в первую очередь наиболее растворимые соединения.

Геологические факторы. К этим
факторам относятся геологическая структура, тектонические движения,
вещественный состав пород, магматизм и газовый фактор.

Геологическая структура
определяет динамичность, а вместе с ней минерализацию и состав подземных вод.
Значение геолого–структурных форм в распределении подземных вод по
минерализации и составу наглядно проявляется при сравнении структурных
элементов по раскрытости, проточности, промытости или интенсивности водообмена.
Подземные воды закрытых структурных элементов бывают наиболее
минерализованными, а по составу преимущественно хлоридными натриевыми или
кальциевыми. В раскрытых структурных элементах подземные воды наименее
минерализованы и имеют обычно гидрокарбонатный кальциевый состав.

Тектонические движения принято
делить на колебательные, складчатые (или пликативные) и разрывные (или
дизъюнктивные). Колебательные движения положительного знака могут вызывать
опреснение подземных вод на приподнятых участках суши, так как эти участки
могут выводиться в сферу действия атмогенных вод. В результате отрицательных
движений зона пресных подземных вод погружается и в ней становится возможным
засоление благодаря тому, что отрицательные движения сопровождаются морскими
трансгрессиями и вовлечением морских вод в недра.