Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) «Инженерная геофизика»



Скачать 154.84 Kb.
Дата26.10.2016
Размер154.84 Kb.
ТипРабочая программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования



«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)





Название Школы



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)

«Инженерная геофизика»
Направление подготовки – 05.06.01 Науки о Земле
Профиль – Геофизика, геофизические методы поиска полезных ископаемых

Форма подготовки очная
Инженерная школа

Кафедра Геологии, геофизики и геоэкологии

курс 2 семестр 3,4

лекции 24 час. / 0,67 з.е.

практические занятия 18 час. / 0,5 з.е.

лабораторные работы 0 час. / 0 з.е.

всего часов аудиторной нагрузки 42 (час.) / 1,17 з.е.

самостоятельная работа 138 (час.) /3,83 з.е.

контрольные работы (0)

курсовая работа / курсовой проект - не предусмотрено учебным планом

зачет 3,4 семестр

экзамен - не предусмотрено учебным планом

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования (уровень подготовки кадров высшей квалификации), утвержденного приказом министерства образования и науки РФ от 30 июля 2014 г. № 870
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры геологии, геофизики и геоэкологии, протокол № 7 от «20» января 2015 г.
Заведующий кафедрой: А.В. Зиньков

Составитель: док. техн. наук, профессор, профессор кафедры геологии, геофизики и геоэкологии Н.Г. Шкабарня



Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «_____» _________________ 20__ г. № ______

Заведующий кафедрой _______________________ __________________

(подпись) (И.О. Фамилия)




II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:

Протокол от «_____» _________________ 20__ г. № ______

Заведующий кафедрой _______________________ __________________

(подпись) (И.О. Фамилия)



Аннотация
Дисциплина «Инженерная геофизика» предназначена для аспирантов, обучающихся по образовательной программе «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых» и входит в вариативную часть учебного плана.

При разработке рабочей программы учебной дисциплины использованы Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования (уровень подготовки кадров высшей квалификации) по направлению подготовки 05.06.01 «Науки о земле», учебный план подготовки аспирантов по профилю «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых»

Целями освоения дисциплины «Инженерная геофизика» является овладение современными методиками геофизических исследований геологической среды для решения разнообразных задач инженерной геологии, гидрогеологии и геоэкологии.

Задачи:


  • Познакомить аспирантов с необходимостью изучения дисциплины и назначением геофизических методов в процессе инженерно-геологических и геоэкологических исследований;

  • Рассмотреть петрофизические основы применения методов инженерной геофизики;

  • Изучить методику определения мощности и физико-механических свойств рыхлых отложений;

  • Рассмотреть особенности литологического строения горных пород, тектонических нарушений, зон повышенной трещиноватости и обводнённости;

  • Изучить методику определения глубины залегания уровней подземных вод, водоупоров и направления движения потоков вод, водно-физических параметров грунтов и водоносных горизонтов;

  • Изучить особенности опасных инженерно-геологических процессов и их изменение во времени;

  • Рассмотреть методику мониторинга опасных геологических процессов;

  • Рассмотреть применение геофизических методов на стадиях проектирования объектов, самого строительства и в процессе эксплуатации сооружений с примерами на территории Приморского края;

  • Освоить навыки самостоятельной работы по изучению различных источников, связанных с рассматриваемой тематикой.

Интерактивные формы обучения составляют 18 часов и включают в себя «лекции-визуализации» и практики в форме «дискуссии по поставленным проблемным вопросам».

Компетенции выпускника, формируемые в результате изучения дисциплины.

Общепрофессиональные компетенции:

- способность самостоятельно осуществлять научно-исследовательскую деятельность в соответствующей профессиональной области с использованием современных методов исследования и информационно-коммуникационных технологий (ОПК-1).
Профессиональные компетенции:

- способность применять на практике теоретические и практические знания по геофизическим методам при инженерно-геологических изысканиях, в гидрогеологии и геоэкологии, обрабатывать данные полевых наблюдений, проводить их интерпретацию с учетом связей между геофизическими и инженерно-геологическими свойствами горных пород, обобщать полученные результаты после интерпретации материалов, формулировать выводы и практические рекомендации по совершенствованию проводимых исследований, использовать результаты геолого-геофизических исследований на стадиях проектирования строительных объектов, в процессе строительства, наблюдениях за работой инженерных сооружений, оценки гидрогеологической и геоэкологической обстановки (ПК-4);

- способность владеть междисциплинарным подходом, как методологической основой геолого-геофизических исследований, владеть теоретическими и методологическими основами комплексирования современных геофизических технологий при поиске и разведке месторождений полезных ископаемых и при решении задач инженерной геологии, гидрогеологии и геоэкологии с учетом региональных геологических особенностей Дальнего Востока. Готовность представлять результаты теоретических, методических и экспериментальных исследований в форме научно-исследовательских отчетов, рефератов, статей в научно-технические журналы и докладов на конференциях и для публичных обсуждений (ПК-6).
Требования к уровню усвоения содержания дисциплины.

Аспиранты должны приобрести следующие знания и умения:

Знать:

- основные тенденции развития теоретических и экспериментальных исследований в соответствующей области науки;



- методологию геофизических методов при инженерно-геологических изысканиях, в гидрогеологии и геоэкологии, принципы критического анализа и оценки современных научных достижений данной области исследований, а также методы генерирования новых идей при решении теоретических и практических задач;

- методологические основы комплексирования современных геофизических технологий, методы научного поиска информации о геолого-геофизических характеристиках исследуемой территории, критического анализа и оценки современных научных достижений, а также методы генерирования новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях.

Уметь:

- определять цели исследований, ставить задачи и проводить научные эксперименты в исследуемой области;



- обрабатывать данные полевых геофизических работ, проводить их интерпретацию с учетом связей между геофизическими и инженерно-геологическими свойствами горных пород, обобщать полученные результаты после интерпретации материалов, формулировать выводы и практические рекомендации по совершенствованию проводимых исследований;

- прогнозировать геолого-геофизические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия и параметры исследуемых территорий Дальнего Востока, оценивать точность и достоверность прогноза, осуществлять геолого-геофизический мониторинг природно-технических объектов и геологической среды при разработке полезных ископаемых.


I. СТРУКТУРА И содержание теоретической части курса (24 час.)

Занятия проводятся с использованием метода интерактивного обучения – «Лекция-визуализация» (10 час.). Содержание лекций представляется как демонстрационный материал (структурные и функциональные схемы, графики, таблицы), который дополняет словесную информацию и/или выступает ее носителем.


Модуль I. Введение в дисциплину и петрофизические основы инженерной геофизики (8 час.).

Тема 1. Предмет инженерной геофизики, её положение среды смежных наук, области применения и задачи (2 час.).

Сущность инженерной геофизики, формирование и развитие, актуальность применения на современном этапе. Применение методов на стадиях проектирования строительных объектов, в процессе строительства и использования методов при наблюдениях за работой инженерных сооружений.



Тема 2. Петрофизические основы инженерной геофизики (2 час.).

Принципы петрофизического моделирования, общефизические свойства грунтов. Физические свойства грунтов: электромагнитные, упругие, плотностные, магнитные, термические и ядерно-физические. Связи между геофизическими и инженерно-геологическими свойствами горных пород.



Тема 3. Модели горных пород как объект геофизических исследований (4 час.).

Общие положения, физические поля в массивах горных пород. Проявление неоднородностей массивов горных пород в физических полях. Характеристики сложности строения массива, массива скальных и рыхлых пород. Криогенные массивы и массивы пород в пределах морских и пресноводных акваторий.



Модуль II. Геофизические исследования при решении инженерно-геологических задач (4 час.).

Тема 1. Исследование строения массивов скальных горных пород. Комплекс геофизических методов, методика работ и результата (2 час.).

Изучение разрывных нарушений, физико-геологические модели (ФГМ) нарушений, комплекс методов и результаты. Изучение зон трещиноватости, ФГМ зон трещиноватости, методика исследований. Изучение активных структур геофизическими методами.



Тема 2. Исследование строения массивов рыхлых пород, комплекс геофизических методов, методика работ, результаты (2 час.)

Изучение строения массивов методами электроразведки и сейсморазведки, определение мощности и физических свойств. Возможности использования гравиметрии и магнитометрии. Необходимость комплексирования геофизических методов.



Модуль III. Геофизические методы в гидрогеологии, изучение подземных вод (4 час.).

Тема 1. Изучение водопроницаемости в массивных горных пород и зоны аэрации (2 час.).

Исследование водопроницаемости горных пород, физико-геологические модели зоны аэрации, определение скорости подземных вод, методы изучения гидрохимической зональности подземных вод.



Тема 2. Комплексирование геофизических методов при решении гидрогеологических задач (2 час.).

Изучение месторождений пресных вод, исследование гидрогеологических условий месторождений твёрдых полезных ископаемых. Рациональный комплекс методов, методика работ, результаты.



Модуль IV. Геофизические методы при решении задач геоэкологии, особенности опасных геологических процессов (8 час.).

Тема 1. Изучение оползневых процессов, комплекс геофизических методов (4 час.).

Оползни как объект исследований, изучение геолого-гидрогеологической обстановки, способствующей возникновению оползней. Физико-геологические модели, комплекс геофизических методов, методика полевых работ, мониторинговые наблюдения, результаты.



Тема 2. Изучение карстовых процессов, модели и комплекс геофизических методов (2 час.).

Значение карстовых процессов, условия возникновения карста, ФГМ карстовых полостей, инженерно-геологическая характеристика карстовых процессов. Методика исследований, комплекс методов, результаты.



Тема 3. Изучение техногенного загрязнения геологической среды, источники загрязнения, методы исследований (2 час.).

Источники техногенного загрязнения и их отражение в физических полях, ФГМ техногенного загрязнения, инженерно-геофизический мониторинг. Методика геофизических наблюдений, комплекс методов, результаты. Эколого-геофизическое районирование, принципы построения эколого-геофизических карт.



II. СТРУКТУРА И содержание практической части курса

Практические занятия (18 час.)

Занятия проводятся с использованием метода интерактивного обучения - «Дискуссия по поставленным проблемным вопросам» (8 час.). Цель: найти «правильное» решение, основанное на своем персональном опыте и опыте своего коллеги. Происходит всестороннее обсуждение, формируется оценочное суждение по предлагаемой позиции и сравнивается с предлагаемыми позициями других сторон. На основном этапе формулируется общее мнение, выражающее совместную позицию по творческому заданию. Выполняется задание. Оценивается достоверность и эффективность выбранных путей решения.


Занятие 1. Сущность геофизических методов, основа комплексирования, объекты изучения и общие задачи исследований. (2 час.)

  1. Сущность основных геофизических методов, теоретические основы, методические особенности и возможности каждого метода, основы комплексирования.

  2. Объекты изучения: горные породы, грунты, инженерно-геологические разрезы, массивы скальных и рыхлых пород, прочностные характеристики, факторы трещиноватости и выветривания.

  3. Задачи геофизических методов: изучение инженерно-геологических разрезов, выделение неоднородностей по физическим свойствам горных пород, определение инженерно-геологических параметров.

Занятие 2. Применение геофизических методов на стадии проектирования, целевые задачи. (2 час.)

  1. Построение структурной модели участка будущего строительства. Определение комплекса методов, определение мощности и свойств рыхлых отложений и скальных пород, выделение зон повышенной трещиноватости и обводнённости. Особенности исследований в пределах морских и пресноводных акваторий. Примеры на площадках Приморского края.

  2. Изучение водно-физических и физико-механических свойств горных пород. Целевое назначение и задачи. Связь этих параметров с геофизическими свойствами. Примеры.

  3. Гидрологические исследования на площадях строительства. Целевое назначение и задачи. Применяемые комплексы геофизических методов. Примеры.

  4. Изучение экзогенных физико-геологических процессов. Основные задачи. Основные геофизические методы для изучения процессов. Примеры на участках в Приморском крае.

Занятие 3. Геофизические методы в процессе строительства инженерных сооружений. (2 час.)

  1. Уточнение физико-геологической модели участка строительства. Целевое назначение и задачи. Формируемый комплекс методов. Примеры.

  2. Исследования при освоении подземного пространства. Задачи и комплекс методов. Примеры.

  3. Наблюдения за инженерно-геологическими процессами. Назначение и задачи. Комплекс методов для целей мониторинга. Примеры.

  4. Контроль за качеством технической мелиорации грунтов и за изменением свойств строительных материалов. Целевое назначение, задачи и комплекс методов. Примеры.

Занятие 4. Геофизические методы при наблюдениях за работой инженерных сооружений. Назначение стадии. (2 час.).

  1. Наблюдения за работой гидротехнических сооружений. Целевые назначения, задачи и основные методы в комплексе. Примеры на водохранилищах.

  2. Наблюдения за опасными инженерно-геологическими процессами. Назначение, задачи и комплекс методов. Примеры.

  3. Наблюдения за состоянием нефте- и газопроводов. Назначение, задачи и основные методы в комплексе. Примеры.

  4. Оперативный горно-геологический контроль на работающих угольных и рудных разрезах и в шахтах. Назначение, задачи и комплекс методов. Примеры.

Занятие 5. Геофизические методы при решении задач гидрогеологии. Целевые задачи и комплексы. (4 час.)

  1. Физические свойства горных пород зоны аэрации и водонасыщения. Закономерности изменения петрофизических характеристик и их взаимосвязь с водно-физическими параметрами. Назначение.

  2. Геодинамические методы изучения зоны аэрации. Оценка мощности и физических свойств. Картирование уровня грунтовых вод. Изучение литологических свойств, влажности и засоленности зоны аэрации. Примеры.

  3. Изучение месторождений пресных подземных вод. Особенности исследования подземных вод в рыхлых терригенных и скальных породах. Задачи исследований и комплекс методов и результаты. Примеры.

  4. Изучение гидрогеологических условий месторождений твёрдых полезных ископаемых. Задачи геофизических исследований. Определение связи поверхностных и подземных вод. Комплекс методов и результаты. Примеры.

Занятие 6. Геофизические методы при изучении опасных инженерно-геологических процессах. Целевые задачи и комплексы. (4 час.)

  1. Изучение оползневых процессов. Физико-геологические модели оползневых массивов. Исследование геологической и гидрогеологической обстановки. Комплексы методов, методика полевых работ и результаты. Мониторинговые наблюдения. Примеры на территории Приморского края.

  2. Изучение карстовых процессов. Условия возникновения карста. Физико-геологические модели и физические свойства карстовых полостей. Комплекс геофизических исследований. Методика работ, результаты.

  3. Изучение криогенных процессов. Геологическое картирование. Определение глубины залегания кровли и подошвы мёрзлых пород. Картирование коренных пород. Комплекс методов, методика работ и результаты.

Занятие 7. Геофизические методы при охране геологической среды. Целевые задачи и комплексы. (2 час.).

  1. Изучение техногенной нагрузки на геологическую среду. Основные задачи геофизических методов. Особенности исследований.

  2. Исследование техногенного загрязнения геологической среды. Источники техногенного загрязнения, физико-геологические модели. Петрофизические характеристики участков загрязнения.

  3. Инженерно-геофизический мониторинг. Назначение мониторинга, комплекс методов. Методика наблюдений, результаты работ. Примеры инженерно-геологических исследований на участках загрязнения и мониторинга.



III. контроль достижения целей курса

Контрольные вопросы по дисциплине

Для оценки остаточных знаний аспиранту предлагается следующий комплекс вопросов. Опрос проводится в конце лекций и практических занятий. Эти же вопросы используются и на экзамене.




  1. Сущность методов электроразведки, классификация методов.

  2. Объекты изучения электроразведкой при инженерно-геологических изысканиях.

  3. Объекты изучения электроразведкой в гидрогеологии.

  4. Объекты изучения электроразведкой в геоэкологии.

  5. Сущность методов сейсморазведки, классификация методов.

  6. Объекты изучения сейсморазведкой при инженерно-геологических изысканиях.

  7. Объекты изучения сейсморазведкой в гидрогеологии.

  8. Объекты изучения сейсморазведкой в геоэкологии.

  9. Сущность метода гравиметрии.

  10. Объекты изучения гравиметрией при инженерно-геологических изысканиях, в гидрогеологии и геоэкологии.

  11. Сущность метода магниторазведки.

  12. Объекты изучения магниторазведкой при инженерно-геологических изысканиях в гидрогеологии и геоэкологии.

  13. Сущность методов радиометрии и ядерной геофизики.

  14. Объекты изучения радиометрией и ядерной геофизикой в инженерной геологии, гидрогеологии и геоэкологии.

  15. Сущность геофизических исследований скважин (ГИС).

  16. Объекты изучения методами ГИС в инженерной геологии, гидрогеологии и геоэкологии.

  17. Назначение комплексирования геофизических методов для решения задач инженерной геологии, гидрогеологии и геоэкологии.

  18. Области применения и задачи инженерной геофизики.

  19. Петрофизические основы инженерной геофизики.

  20. Физико-геологические модели в инженерной геофизике, особенности и назначения.

  21. Основные физические свойства горных пород, изучаемые в инженерной геофизике.

  22. Методика геофизических методов при исследовании массивов скальных и рыхлых пород.

  23. Способы измерения физико-механических свойств горных пород.

  24. Способы изучения водно-физических свойств горных пород

  25. Методика геофизических исследований при изучении тектонических нарушений.

  26. Методика геофизических исследований при изучении зон трещиноватости горных пород.

  27. Методика геофизических исследований при изучении оползневых процессов.

  28. Методика геофизических исследований при изучении карстовых процессов.

  29. Сущность мониторинга оползневых процессов геофизическими методами.

  30. Сущность мониторинга карстовых процессов геофизическими методами.

  31. Геофизические методы при изучении зоны аэрации.

  32. Геофизические методы при изучении криогенных процессов.

  33. Особенности исследования геофизическими методами кровли и подошвы мёрзлых пород.

  34. Физико-геологические модели техногенного загрязнения геологической среды.

  35. Сущность инженерно-геофизического мониторинга.

  36. Методика геофизических исследований при изучении техногенного загрязнения геологической среды.

  37. Геофизические методы при изучении подземных вод.

  38. Методика геофизических исследований при изучении месторождений пресных подземных вод.

  39. Геофизические методы при изучении гидрогеологических условий месторождений твёрдых полезных ископаемых.

  40. Сущность геофизического мониторинга гидротехнических сооружений.

  41. Задачи геофизических исследований при проектировании плотин и водохранилищ.

  42. Новые геофизические технологии в процессе инженерно-геологических изысканий, назначение и методика работ.

  43. Сущность малоглубинной сейсморазведки, задачи исследований.

  44. Сущность электрической томографии, задачи исследований.

  45. Примеры применения электрической томографии в Приморье.

  46. Сущность метода георадиолокации, задачи исследований.



iv. тематика и перечень курсовых работ и рефератов

Не предусмотрено учебным планом


v.Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

        1. В. А. Богословский, Ю. И. Горбачев, А. Д. Жигалин и др. Геофизика: учебник для вузов / под ред. В. К. Хмелевского, 4-е изд. – М.: изд-во МГУ, 2014. 319 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:734685&theme=FEFU , http://ini-fb.dvgu.ru/scripts/refget.php?ref=/000/016.iso

        2. В.С. Зинченко Петрофизические основы гидрогеологической и инженерно-геологической интерпретации геофизических данных: учеб. пособие. – М. АИС, 2005. 387с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:388666&theme=FEFU

        3. Н. Г. Шкабарня, Г. Н. Шкабарня. Геофизические методы при инженерно-геологических исследованиях на трассах нефтегазопроводов: учебное пособие для вузов – Владивосток: Изд-во Дальневосточного технического университета, 2008. 172 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:380782&theme=FEFU


Дополнительная литература

1. Огильви А.А. Основы инженерной геофизики: учебник /под ред. В. А. Богословского. – М.: Недра, 1990. – 502 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:660996&theme=FEFU

2. Богословский В.А., Жигалин А.Д., Хмелевской В.К. Экологическая геофизика: учебное пособие. – М.: МГУ, 2000. – 254 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:378991&theme=FEFU

3. Вахромеев Г.С. Экологическая геофизика. – Иркутск: ИрТУ, 1995. 213 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:365272&theme=FEFU



4. Геофизические методы исследования: учебник / под ред. В.К. Хмелевского – М.: Недра, 1988. 397 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:666952&theme=FEFU


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал