«Занимательное грунтоведение» задумано автором как третья книга, повествующая о новых разделах геологии, сформировавшихся и развившихся в XX в [Две предыдущие книги — «Занимательная инженерная геология» и «Занимательная гидрогеология» — вышли в издательстве «Недра» соответствен-но в 1974 и 1979 гг.].

В ней идет речь о грунтоведении — науке, еще сравнительно малознакомой широкой публике.

Изучение грунтов имеет большое значение в выполнении целого ряда задач, поставленных XXVI съездом КПСС. Так, их исследование необходимо для решения проблемы развития железнодорожных и автодорожных магистралей, освоения морского шельфа, возведения тепловых, атомных и гидроэлектростанций, сельскохозяйственной мелиорации, промышленного и гражданского строительства, а также для других целей.

Задача книги — в занимательной форме рассказать читателю об этой части инженерной геологии и постараться возбудить к ней интерес; показать внутренние причины и движущие силы ряда природных явлений и процессов, встречающихся в повседневной жизни; познакомить с особенностями грунтов, определяющих решение многих вопросов освоения земной коры для нужд человечества.

Грунтоведение в настоящее время составляет важнейшую часть комплекса наук, объединяемых инженерной геологией. Поэтому в тексте неизбежна встреча с некоторыми общими вопросами, частия-но рассмотренными в ранее вышедшей книге автора «Занимательная инженерная геология» 

Освещены кинетика и динамика физико-химических процессов в горных породах. Рассмотрены математические модели геотехнологических процессов, реализуемых на практике - подземного растворения солей, выщелачивания полезных ископаемых. Модели сопоставлены с экспериментальными данными. Особое внимание уделено математическим моделям подземного выщелачивания руд, необходимым для оптимизации процесса.

Для геологов, геотехнологов, гидрогеологов, геохимиков, использующих в своей работе математические методы исследования

В работе излагается теория геохимической миграции, обусловленной фильтрацией и диффузией с учетом взаямодействия мигрирующих веществ с породами и друг с другом. Даются аналитические решения задачи геохимической миграции в следующих случаях: 1) диффузия вещества без учета взаимодействия с вмещающими породами, 2) диффузия с учетом сорбции и ионного обмена, 3) диффузия с учетом химических реакций, 4) фильтрация без учета взаимодействия с вмещающими породами, 5) фильтрация с учетом сорбции и ионного обмена, 6) фильтрация с учетов химических реакций мигрирующего вещества с породами. Пользуясь полученными уравнениями, можно рассчитать дальность миграции веществ залежи, количество мигрировавших за определенное время веществ и закон распределения веществ в пространстве над залежью, если известны конетанты равновесия и скоростей процессов взаимодействия веществ о породили, коэффициенты диффузии и скорости фильтрации. На основе полученных результатов теоретически обосновывается эмпирический принцип дифференциальной подвижности веществ в земной коре, сформулированный Д. С. Коржинским, Развитая теория применяется для описания формирования геохимических: ореолов, гидротермальных: руд и нефтяных залежей.

Диффузия сопровождается сорбцией или ионным обменом веществ со средой. Получено распредечение аномальных концентраций над бесконечной и конечной залежами, над линейными и точечным источниками диффундирующего вещества. Приведены экспериментальные результаты по изучению кинетики ионного обмена на породах, фильтрации, полученные   авторами.   Обсуждается   концепция   «фильтрационного   эффекта».

В книге сведены основные результаты исследований по диффузии веществ в породах, равновесию, кинетике и динамике процессов взаимодействия веществ с породами, выполненных в GGGP и за границей.

Сборник научных статей ученых и специалистов ООО «Газпром ВНИИГАЗ» посвяшен экспериментальным и аналитическим исследованиям фазовых равновесий, физико-химических и геохимических характеристик флюидов нефтегазоконденсантных месторождений, фазовых проницаемостей и процессов многофазной фильтрации, петрофизиче-скнх и коллекторских характеристик образцов горных пород при различных термобарических условиях. Рассмотрены вопросы комплексного геолого-математического моделирования пластовых систем, компьютерного и физического эксперимента, эффективного использования коммерческих вычислительных программ, анализа методов расчета свойств углеводородных флюидов, управления свойствами дисперсных систем.

В книге излагаются вопросы гидрогеологических прогнозов качества подземных вод на водозаборах при разведке и оценке запасов пресных подземных вод в условиях подтягивания соленых вод к водозаборам. Рассматриваются гидрогеологические условия некоторых типов месторождений пресных подземных вод, контактирующих с солеными. Исследуется структура движения подземных вод к водозабору в различных гидрогеологических условиях. Приводятся и анализируются расчетные зависимости для прогноза времени движения соленых вод к водозабору. Рассматриваются условия смешения на водозаборе пресных и соленых вод и даются формулы для расчета изменения во времени минерализации воды на водозаборе. Обсуждаются вопросы методики гидрогеологических исследований месторождений пресных подземных вод, контактирующих с солеными. Оценивается достоверность прогнозов в зависимости от точности определения исходных параметров.

Книга рассчитана на широкий круг инженеров-гидрогеологов, занимающихся поисками и разведкой подземных вод для водоснабжения. Она может быть полезна при рассмотрении вопросов, связанных с охраной подземных вод от загрязнения, с подземным захоронением промстоков, и при решении других задач. Она может быть полезна также студентам-гидрогеологам при прохождении курсов «Динамика подземных вод» и «Поиски и разведка подземных вод».

Рассмотрен системный подход к исследованию гидрогеологических объектов, гидрогеологические особенности потоков подземных вод, принципы и критерии схематизации гидрогеологических условий, аналитические и численные методы решения дифференциальных уравнений фильтрации и гидрогеохимической миграции подземных вод. Изложены гидродинамические основы режима и баланса подземных вод, прогноза изменения уровня грунтовых вод на орошаемых массивах и в зоне влияния каналов. Освещены теоретические подходы, используемые при решении задач водопритока к скважинам, обосновании опытно-фильтрационных работ, исследовании гидрогеохимической миграции и оптимизации.

Для студентов геологоразведочных, политехнических и горных высших учебных заведений.

Настоящая книга является учебным пособием для студентов гидрогеологической специальности геолого-разведочных, горных и других втузов, а также геологических факультетов университетов при прохождении курса динамики подземных вод. Она может быть также полезна широкому кругу специалистов, занимающихся изучением и использованием подземных вод или борьбой с подземными водами.

Книга содержит расчетные формулы и примеры расчетов по всем основным разделам курса динамики подземных вод. Особенно подробно освещаются в ней гидрогеологические расчеты, связанные с гидротехническим и ирригационным строительством.

При составлении учебного пособия авторами были использованы работы по динамике подземных вод Г. Н. Каменского, М. Е. Альтовского, Н. Н. Биндемана, Н. К. Гиринского и других советских ученых. В практической части работы приведены задачи по динамике подземных вод, разработанные кафедрой гидрогеологии МГРИ в 1940 г., а также многочисленные примеры, накопленные авторами в процессе многолетних гидрогеологических исследований. Глава IX «Расчет движения подземных вод в районе плотин» составлена авторами совместно с Ф. М. Бочевером.

Авторы приносят сердечную благодарность профессору Г. Н. Каменскому за ряд ценных указаний, данных им при подготовке книги к изданию.

Сознавая, что настоящая работа не лишена недостатков, авторы с благодарностью примут все критические замечания и указания, которые можно направлять по адресу; Москва, Старомонетный пер., 35, Лаборатория гидрогеологических проблем им. акад. Ф. П. Саваренского АН СССР.

Изложены основные проблемы геомеханики, возникающие при проектировании и открытой разработке месторождений полезных ископаемых, связанные с прогнозированием деформаций бортов, уступов и отвалов на карьерах в различных геологических и инженерно-геологических условиях. Описаны деформации карьерных откосов с анализом причин их возникновения и закономерностей развития, методы прогнозирования механизма разрушения массива. Даны оптимальные параметры откосов и примеры конструирования бортов рациональных профилей.

Для специалистов по проектированию карьеров и ведению открытых горных работ.

Рассмотрены природно-геологические и технологические факторы, определяющие состояние бортовых и отвальных массивов. Приведен анализ процессов нарушения устойчивости бортов карьеров, отвальных насыпей, дамб гидроотвалов и хвостохранилищ. Изложены теоретические основы прогноза геомеханических процессов в бортовых и отвальных массивах, инженерные методы расчета устойчивости карьерных откосов, описаны технологические и специальные мероприятия по направленному изменению состояния массива. Освещены вопросы геомеханического обоснования технологии формирования и рекультивации отвальных насыпей и намывных горно-технических сооружении с учетом требований обеспечения промышленной и экологической безопасности. Дана характеристика методов и средств геомеханического контроля на карьерах.

Для студентов, обучающихся по направлению подготовки дипломированных специалистов «Горное дело».

Работа представляет собой методическое пособие. В ней излагаются методы поисков, разведки и оценки запасов подземных промышленных вод для целей их освоения в качестве минерального сырья. В первых главах рассматриваются общие вопросы, связанные с этой проблемой: даются понятия о подземных промышленных водах, провинциях, районах, месторождениях и эксплуатационных участках этих вод; их классификация; приводятся сведения о химическом составе и физических свойствах подземных промышленных вод, о практическом их использовании в СССР и за рубежом.

Последующие главы посвящены методам гидрогеологических изысканий промышленных подземных вод. В них освещаются задачи и этапы изысканий, рассматривается методика исследования глубоких скважин на промышленные воды. Подробно рассматриваются методы определения гидрогеологических параметров водоносных пластов и оценки эксплуатационных запасов подземных промышленных вод с учетом специфических условий глубоких горизонтов.

В последних главах работы рассмотрена методика геолого-экономической оценки месторождений подземных промышленных вод, принципы картирования этих месторождений и оценки их прогнозных эксплуатационных запасов.