Большая Советская Энциклопедия (ГИ)

Большая Советская Энциклопедия

Гидрогенизация деструктивная

Гидрогениза'ция деструкти'вная, переработка бедных водородом низкосортных топлив (каменных углей, сланцев, каменноугольной смолы, мазутов) с целью превращения их в обогащенные водородом топлива и масла или в сырьё, пригодное для дальнейшей переработки. Г. д. проводят при 400—560°С и давлении H₂ 20—70 Мн/м² (200—700 кгс/см²) в присутствии катализаторов, содержащих железо, молибден, никель или вольфрам, в две или три стадии в зависимости от характера перерабатываемого сырья. При этом основными реакциями являются гидрирование (см. Гидрогенизация) — присоединение водорода к ароматическим и непредельным углеводородам и гетероциклическим соединениям, и деструктивное гидрирование, т. е. реакция расщепления молекул сырья с присоединением к ним водорода. В результате образуются продукты более лёгкие, чем исходное сырьё, и с большим содержанием водорода. Г. д. в такой форме впервые была применена в начале 20 в.

в Германии (Ф. Бергиус) для переработки угля. Ввиду большого расхода водорода, сложного технологического оформления процесса Г. д. в таком варианте в послевоенный период развития не получила. В настоящее время широко применяют др. вариант Г. д., т. н. гидрокрекинг, при давлении H₂ 3—10 Мн/м² (30—100 кгс/см²) в присутствии катализаторов, приводящий к достаточно глубокому превращению сырья при меньшем расходе водорода (1—3% на сырьё). Значение Г. д. возросло в связи с вовлечением в переработку тяжёлых смолистых нефтей с высоким содержанием серы.

Разновидностью процесса Г. д. является гидрогенолиз, применяемый для получения незамещённых ароматических углеводородов из алкилзамещённых, например бензола из толуола и т.п., проводимый при 800°С (без катализатора) или при 620—650°С (с катализатором) под давлением H₂ 6,5—10 Мн/м² (65—100 кгс/см²). Промежуточным процессом между Г. д. и недеструктивным гидрированием является гидрогенизационная очистка топлив — гидроочистка.

Лит.: Технология переработки нефти н газа, ч. 2, М., 1968.

В. В. Щекин.

Гидрогеологическая съёмка

Гидрогеологи'ческая съёмка, комплекс полевых исследований, производимых с целью составления гидрогеологических карт и оценки общих гидрогеологических условий территории. В процессе Г. с. изучаются породы, слагающие водоносные горизонты, комплексы и зоны, их фильтрационные свойства, выдержанность по площади, мощность водовмещающих и водоупорных пород, величина напора, типы, качество и режим подземных вод; характеризуются значения основных гидрогеологических параметров; оцениваются геологические, геоморфологические, гидрологические, климатические и др. факторы, влияющие на питание и формирование подземных вод. Задачи Г. с. меняются в зависимости от её масштаба и назначения. Мелкомасштабная Г. с. (1: 1000000—1:500000) проводится для составления обзорных гидрогеологических карт в слабо изученных в гидрогеологическом отношении районах с целью общей оценки водоносности пород и качества подземных вод. При среднемасштабных Г. с. (1:200000—1:100000), проводимых для составления государственных (общих) гидрогеологических карт, ведётся картирование водоносных комплексов, горизонтов или зон, изучаются водоносность пород, качество и режим подземных вод, геологические явления, связанные с деятельностью подземных и поверхностных вод. Крупномасштабная (1:50000 и крупнее) Г. с. проводится для решения специальных задач на стадиях технического и рабочего проектирования (для выбора участков водозабора, разведки запасов подземных вод, изучения обводнённости месторождений и т.п.). При Г. с. крупного масштаба картируются водоносные горизонты, зоны, пласты, линзы. Съёмка средних и крупных масштабов сопровождается буровыми работами, измерением дебита родников, наблюдениями за уровнем и химическим составом подземных вод, применяются геофизические методы, аэровизуальные наблюдения и дешифрирование аэрофотоснимков.

Лит.: Каменский Г. Н., Поиски и разведка подземных вод, М. — Л., 1947; Методическое руководство по гидрогеологической съёмке масштабов 1:1000000 1:500000 и 1:200000—1:100000, М., 1961; Методическое руководство по производству гидрогеологической съёмки в масштабах 1:50000 и 1:25000, М., 1962; Методические указания по гидрогеологической съёмке на закрытых территориях в масштабах 1:500000, 1:200000 и 1:50000, М., 1968.

А. М. Овчинников.

Гидрогеологические карты

Гидрогеологи'ческие ка'рты, карты, отображающие условия залегания и распространения подземных вод. Содержат данные о качестве и производительности водоносных горизонтов, размерах, форме, положении древнего фундамента водонапорных систем, о взаимоотношении геологической структуры, рельефа и подземных вод. Составляются по результатам гидрогеологической съёмки с учётом геологических и тектонических карт. На Г. к. отражается распространение различных водоносных горизонтов и их комплексов, источники и их дебит, колодцы, буровые скважины, карстовые воронки, кровля или подошва водоносной толщи, глубина залегания подземных вод и их химический состав. Г. к. сопровождаются разрезами, на которых отражается геологическое строение района — литологический состав водоносных горизонтов, фациальные изменения, водоупорные толщи, глубины залегания и величина напоров водоносных горизонтов, положение свободной и пьезометрической поверхности подземных вод, их минерализация и дебит.

На мелкомасштабных Г. к. (мельче 1:500000) изображаются наиболее важные особенности гидрогеологического строения территории, границы гидрогеологических бассейнов, области питания, напора и разгрузки подземных вод; выделяются районы с преимущественным развитием различных типов подземных вод. Мелкомасштабные Г. к. иногда составляют по литературным и архивным данным, без проведения гидрогеологической съёмки. На среднемасштабных Г. к. (1:200000—1:100000) дополнительно даются количественные показатели, характеризующие состояние подземных вод в определенный

промежуток времени. Крупномасштабные Г. к. (крупнее 1:50000) применяются для решения специальных задач на стадиях технического и рабочего проектирования — для выбора участков водозабора, выявления запасов подземных вод, изучения обводнённости месторождения, установления условий осушения или орошения участка и т.п. Среди Г. п. различают: 1) общие, 2) основных водоносных горизонтов и 3) специального целевого назначения.

На общих картах отражаются водоносные комплексы и горизонты и их характеристика, возраст и петрографический состав водовмещающих пород, водообильность, опорные гидрогеологические скважины, характерные колодцы, крупные источники, данные об уровне воды и её химическом составе.

На картах основных водоносных горизонтов наносятся площади распространения водоносных горизонтов, перспективных для центрального водоснабжения, состав слагающих их пород и глубину залегания, свободный или напорный уровень воды, водообильность горизонтов и степень минерализации воды. Карты специального назначения составляются для решения вопросов водоснабжения и оценки запасов подземных вод, обводнённости месторождений полезных ископаемых, оконтуривания месторождений минеральных вод и т.п. К Г. к. обычно прилагается пояснительный текст с характеристикой гидрогеологических условий района. Особый тип составляют карты гидрогеологического районирования, гидрохимические, карты ресурсов подземных вод и др.

Лит.: Терлецкий Б. К., Основные принципы гидрогеологического картирования, в сборнике: Водные богатства недр Земли на службу социалистическому строительству, сб. 8, Л., 1933; Методические указания по составлению гидрогеологических карт масштаба 1:500000 и 1:200000—1:100000, сост. М. Е. Альтовский, М., 1960; Зайцев И. К., О методах составления обзорных гидрогеологических карт, в кн.: Тр. Всесоюзн. н.-и. геологического института, т. 61, Л., 1961; Гидрогеологическая карта СССР. Масштаб 1:2500000. Гл. ред. Н. А. Маринов, М., 1964; Гидрогеологическая карта СССР. Масштаб 1:2500000. Объяснительная записка, гл. ред. И. К. Зайцев, М., 1961; Овчинников А. М., Общая гидрогеология, 2 изд., М., 1954; его же. Гидрогеологическое районирование СССР, М., 1966; Никитин М. P., Об основных вопросах гидрогеологической картографии, в сборнике: Вопросы региональной гидрогеологии и методики гидрогеологического картирования, М., 1969.

А. М. Овчинников.

Гидрогеология

Гидрогеоло'гия (от гидро... и геология), наука о подземных водах, изучающая их состав и свойства, происхождение, закономерности распространения и движения, а также взаимодействие с горными породами. Г. тесно связана с гидрологией, геологией (в т. ч. инженерной геологией), метеорологией, геохимией, геофизикой и др. науками о Земле; опирается на данные математики, физики, химии и широко использует их методы исследования.

Историческая справка. Накопление практических знаний о подземных водах, начавшееся с древнейших времён, ускорилось с появлением городов и поливного земледелия. Искусство сооружения копаных колодцев глубиной в несколько десятков м известно за 2—3 тыс. лет до н. э. в Египте, Средней Азии, Индии, Китае и др. странах. Имеются сведения о лечении минеральными водами в этот же период. В 1-м тыс. до н. э. появились зачатки научных представлений о свойствах природных вод, их происхождении, условиях накопления и круговороте воды на Земле [в Древней Греции — Фалес (7—6 вв. до н. э.), Аристотель (4 в. до н. э.); в Древнем Риме — Лукреций, Витрувий (1 в. до н. э.) и др.]. Изучению подземных вод способствовало расширение работ, связанных с водоснабжением, строительством каптажных сооружений (например, кяризов у народов Кавказа и Средней Азии), добычей солёных вод для выпаривания соли путём копания колодцев, а затем бурения (территория России, 12—17 вв.). Возникли понятия о водах ненапорных, напорных (поднимающихся снизу вверх) и самоизливающихся. Последние получили в 12 в. название артезианских (от провинции Артуа во Франции). В эпоху Возрождения и позднее подземным водам и их роли в природных процессах были посвящены работы западноевропейских учёных Агриколы, Палисси, Стено и др. В России первые научные представления о подземных водах как о природных растворах, их образовании путём инфильтрации атмосферных осадков и геологической деятельности подземных вод были высказаны М. В. Ломоносовым в соч. «О слоях земных» (1763). В конце 19 — начале 20 вв. были выявлены закономерности распространения грунтовых вод (В. В. Докучаев, П. В. Отоцкий) и составлена карта зональности грунтовых вод Европейской части России. До середины 19 в. учение о подземных водах развивалось как составная часть геологии. Затем оно обособляется в отдельную дисциплину, которая в дальнейшем всё более дифференцируется. В формировании Г. большую роль сыграли французские инженеры Л. Дарси, Ж. Дюпюи, Шези, немецкие учёные Э. Принц, К. Кейльхак, Х. Хёфер и др., учёные США А. Хазен, Ч. Слихтер, О, Мейнцер, А. Лейн и др., русские геологи С. П. Никитин, И. В. Мушкетов и др. Большую роль в развитии Г. в России сыграла систематическая геологическая съёмка, производившаяся Геологическим комитетом. После Великой Октябрьской социалистической революции гидрогеологические исследования получили широкий размах. Изучение подземных вод приобрело систематический характер, была создана сеть гидрогеологических учреждений, организована подготовка специалистов-гидрогеологов. Индустриализация страны дала толчок к развитию гидрогеологических исследований для целей централизованного водоснабжения новых городов, крупных заводов, фабрик. За последующие годы сов. Г. превратилась в многогранную область геологических знаний, в которой начали развиваться многочисленные отрасли: общая Г.; динамика подземных вод; учение о режиме и балансе подземных вод; гидрогеохимия; учение о минеральных, промышленных и термальных водах; учение о поисках и разведке подземных вод; мелиоративная Г.; гидрогеология месторождений полезных ископаемых; региональная Г.