Применение малоглубинной электроразведки для изучения трехмерно неоднородных сред (1100333), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Это имеет большое значение с точки зрения интерпретации при определении размеров карстово-суффозионной полости и оценке потенциальной опасности возникновения провала.Предположительно положение восстановленной по результатам двумерной инверсии границы тесно связано не только с глубиной нижней кромки, но и с контрастностью и относительными горизонтальными размерами объекта вкрест линии профиля, хотя подробно характер этойзависимости мной не изучался.Косвенным подтверждением трехмерной природы обнаруженного эффекта являются результаты трехмерной инверсии по 7 параллельным профилям 2D-электротомографии над темже объектом (Рис.
2.4), на основании которых оценка размеров и контрастности объекта получается точнее. При глубинах 13 м и 100 м верхней и нижней кромок в модели на геоэлектрическом разрезе (сечении объемной геоэлектрической модели) глубина верхней кромки расположена на 11.5 м (ошибка около 10 %). Глубину нижней границы аномалии точно определить неудается, но намечается явная тенденция к ее «углублению» относительно результатов двумерной инверсии. Кроме того, в трехмерной модели не возникает сопряженной отрицательной29аномалии непосредственно под объектом, которая, вероятно, также частично «завышает» положение нижней границы аномалии в результатах двумерной инверсии.
Поэтому точностьоценки глубины нижней границы объекта (и, следовательно, его объема) по трехмерной томографии оказывается выше. Точное же определение положения нижней границы здесь затруднено снижением разрешающей способности измерений с глубиной, поскольку глубина границы вмерыИнверсияВерт. раз-модели близка к максимальной глубинности исследований.Геоэлектрический разрез по линии профиля над центром объекта13 мдо1003D-инверсиям2D-инверсияОтРис. 2.4 Сравнение результатов 2D- и 3D-инверсии при одинаковой модели.ВыводыОпыт работы с подобными трехмерными объектами в электротомографии пока невелик.Поэтому выявленный эффект ограничения глубины трехмерного объекта при двумерных измерениях является чрезвычайно важным. Он означает, что невозможно даже оценочное определение глубины залегания нижней границы и объема незаполненной карстово-суффозионной полости на основе двумерной интерпретации данных электротомографии по профилю.
В такойситуации эта информация может оказаться недостоверной, и более надежными будут оценки наоснове трехмерных исследований. Однако проведение трехмерной съемки или даже съемки порегулярной сети нескольких параллельных профилей (в том числе при поисках подобных карстовых полостей) на застроенных территориях – это очень трудоемкий процесс, а зачастуюпрактически и/или экономически неосуществимый. В то время как измерения по профилю 2Dэлектротомографии реализовать физически намного проще. С учетом выявленного эффектаограничения глубины трехмерного объекта этот факт приводит к заключению, что для коррект-30ной интерпретации необходимо искать пути подавления искажений геоэлектрического разрезапо двумерным измерениям.
Корректировать результаты двумерной инверсии можно путем подбора оптимальных параметров, но для этого необходимо привлечение какой-либо априорнойинформации о строении изучаемой полости (ее относительной контрастности, горизонтальныхразмерах и т.п.).3. Влияние трехмерных продольных неоднородностей на данные двумерной профильнойэлектротомографииРежимные наблюдения методом электротомографии на гребне каменно-наброснойплотиныОдним из эффективных способов подавления трехмерных искажений в двумерных данных является расчет разностных моделей для нескольких циклов режимных наблюдений.Режимные наблюдения (или мониторинг) с использованием геоэлектрических методовявляются одним из наиболее актуальных направлений в настоящее время в развитии малоглубинной электроразведки.
Совершенствование систем наблюдения и аппаратуры в этом направлении привело к тому, что результаты геоэлектрических режимных наблюдений показывают вовсем мире очень высокую эффективность, в особенности, при обследовании тела плотин различного типа. Они позволяют выявлять неоднородности сопротивления в теле плотины, которые могут быть связаны с возникновением ослабленных зон, зон повышенной фильтрации водыи.т.п. Локализация и наблюдение за этими областями во времени помогает своевременно предупреждать развитие опасных процессов.В случае с линейными плотинами 3D-неоднородность среды определяется двумя факторами (Рис. 2.5).Во-первых, трехмерным характером обладают целевые фильтрационные зоны, расположенные на глубине непосредственно под линией профиля, – это локальные аномальные областипониженного сопротивления.
Однако двумерное приближение среды, используемое в обработке и интерпретации данных двумерной электротомографии, вполне оправдано при выявлениитаких областей. Искажения геоэлектрического разреза, которые могут быть вызваны трехмерным характером таких неоднородностей, не будут являться помехой при локализации горизонтального положения аномалий, оценке глубины верхней границы. А при предполагаемой контрастности и геометрии фильтрационных зон, эти искажения, вероятно, не будут превышатьточность измерений. Во-вторых, строение плотины характеризуется наличием большого количества линейных сторонних неоднородностей, расположенных на разной глубине и разном расстоянии от профиля наблюдений на ее гребне. В них входит продольный рельеф плотины и ли-31нейные двумерные конструктивные особенности сооружения плотины с известной планировкой и геометрией, вытянутые вдоль оси профиля.
По предварительным оценкам, именно этиобъекты могут оказывать существенное влияние на данные измерений. И именно от таких искажений позволит избавиться расчет разностных разрезов.Рис. 2.5 Модель-схема проведения измерений по профилю вдоль гребня каменнонабросной плотины.Далее показаны результаты режимных наблюдений и разностные разрезы при мониторинге состояния каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС (Смульский П.Я., 1992).Описание объекта исследованийБогучанская ГЭС расположена на р.
Ангара в районе г. Кодинск Кежемского районаКрасноярского края. В состав основных сооружений гидроузла входят: левобережная бетоннаяплотина, совмещенное здание ГЭС и каменно-набросная плотина (КНП) (Рис. 2.6). Уникальность сооружения заключается в том, что основным противофильтрационным элементом КНПявляется асфальтобетонная диафрагма (АБД), которая представляет собой вертикальную «мембрану» в осевой части плотины (Рис.
2.7). Толщина АБД составляет от 1,6 м в основании диафрагмы до 0,8 м у ее кровли. По обеим сторонам диафрагмы в верхнем и в нижнем бьефах (ВБи НБ) отсыпаны переходные дренирующие слои из песчано-гравийной смеси, а уже затем слоикаменной наброски.Вдоль подошвы АБД проходит бетонная дренажно-цементационная галерея, из которойвыполнена цементация основания плотины.
В эту же галерею выведены устья восходящих дренажных скважин, водоприемники которых установлены в низовом переходном слое КНП.Скальное основание и правобережное примыкание КНП усилено противофильтрационной це-32ментационной завесой. В основании КНП залегают долериты ангарской свиты триаса (βТ1) ипереслаивающиеся песчаники, аргиллиты и алевролиты усть-кутской свиты ордовика (О1uk1)(Смульский П.Я., 1992).Данная КНП являетсяодной из самых высоких вмире плотин аналогичнойконструкции, её высота составляет более 80 м.
С учетом работ по наращиваниюАБД и переходных слоевКНП, проведенных вследствие естественной осадкисооружения, к 2013 годугребень АБД достиг абсолютной отметки 208 м, а к2014 – 212 м. Исходныйуровеньводы(УВ)донаполнения водохранилищасоставлял 138 м. Его напол-Рис. 2.6 План сооружений Богучанской ГЭС.нение было начато в марте 2012 года. К маю уровень верхнего бьефа водохранилища был быстро поднят с отметки 138 м до отметки 168 м, а затем в течение летних месяцев уровень выдерживался около 168 м.
В осенне-зимний период 2012 года наполнение продолжилось, в декабреУВ достиг 188 м.АБДВерхний бьефНижний бьефУровень воды ВБПереходной слойУровеньводыНБОснованиеЦементационная галереяРис. 2.7 Схематичный поперечный разрез КНП Богучанской ГЭС.33Постановка задачи и цели исследованияВ ходе перерыва в строительстве в период 1992-2002 были допущены некоторые отклонения от графика возведения асфальтобетонной диафрагмы, а также нарушения технологии консервации плотины в зимний период (Информационное Заключение…, 2012). Указанные нарушения могли привести к появлению трещиноватых интервалов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
