Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ СО СЛОЖНЫМ РЕЛЬЕФОМ


https://doi.org/10.25296/1997-8650-2017-11-56-65

Полный текст:


Аннотация

В настоящее время геофизики активно используют метод электрической томографии для решения широкого класса инженерно-геологических задач. Часто работы выполняются в  условиях пересеченной местности, где наблюдаются участки со значительными перепадами  высот поверхности земли, которые соизмеримы с размерами электроразведочных установок  и приводят к искажениям электрического поля. Основные типы искажений поля на разных  формах рельефа известны, и во всех программах, которые выполняют инверсию поля,  предусматривается учет влияния рельефа. Но остаются открытыми вопросы точности  расчета прямой задачи, которая встроена в обратную задачу, не известны значения  критических углов рельефа, при которых возникают сильные искажения поля. Поэтому вопрос о влиянии рельефа поверхности земли на результаты двумерной инверсии  данных электрической томографии является актуальной геофизической проблемой. Для  решения этой проблемы авторами проведено физическое моделирование на большой  однородной песчаной насыпи с искусственным сложным рельефом поверхности. Насыпь  располагалась на горизонтальной однородной суглинистой поверхности земли. Этот эксперимент позволил выявить ложные аномалии, которые появились в результате двумерной инверсии на геоэлектрических разрезах. Кроме этого проведено моделирование  в лабораторных условиях в прямоугольном баке, заполненном целлюлозно-гидрогелиевой смесью. Наклон положительного рельефа относительно фоновой поверхности составил 30 градусов. В результате было выделено четыре типа сильных аномалий  электрического поля. Рассмотрены геоэлектрические разрезы, которые получены в  результате инверсии. Показано, что на крутых перегибах рельефа программы двумерной инверсии недостаточно хорошо справляются с этой задачей. При этом аномалии кажущегося сопротивления разного типа от соседних форм рельефа складываются и создают сложную  картину. Поэтому на геоэлектрическом разрезе появляются ложные аномальные зоны,  которые могут объясняться как некие геологические объекты, которых на самом деле не существует.


Об авторах

К. И. БАРАНЧУК
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

Аспирантка кафедры геофизических методов исследования земной коры  геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, г. Москва



Т. М. МИРГАЛИКЫЗЫ
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Преподаватель факультета информационных технологий Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева, г. Астана



И. Н. МОДИН
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия

Профессор кафедры геофизических методов исследования земной коры  геологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, д.т.н., г. Москва



Б. Г. МУКАНОВА
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева
Казахстан

Профессор кафедры математического и компьютерного моделирования механико- математического факультета Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева, д.ф.-м.н., г. Астана



Список литературы

1. Бобачев, А.А., Горбунов, А.А., 2005. Двумерная электроразведка методом сопротивлений и вызванной поляризации: аппаратура, методики, программное обеспечение и перспективы развития. Разведка и охрана недр, № 12, c. 52–54.

2. Бобачев, А.А., Горбунов, А.А., Модин, И.Н., Шевнин, В.А., 2006. Электротомография методом сопротивлений и вызванной поляризации. Приборы и системы разведочной геофизики, № 2, с. 14–17.

3. Вешев, А.В., 1959. Влияние рельефа на результаты работ комбинированным профилированием. Ученые записки ЛГУ, № 278, вып. 11.

4. Вешев, А.В., 1980. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе. Недра, М.

5. 3апорожец, В.М., 1938. Влияние рельефа на результаты замеров сопротивления (по работам С.Г. Комарова и Л.П. Горбенко). Элкгр, № 4 (12).

6. Каминский, А.Е., Ерохин, С.A., Полицина, А.В., 2016. Тотальная инверсия данных малоглубинных геофизических исследований. Инженерная изыскания, № 9, с. 44–51.

7. Муканова, Б.Г., Миргаликызы, Т.М., Модин, И.Н., 2015. Тестирование результатов численного моделирования задач электроразведки постоянным током, Вестник национальной академии наук Республики Казахстан, № 5, с. 19–26.

8. De-Bao, Lu, Qi-You, Zhou, Junejo, S.A., An-Lin, Xiao, 2015. A Systematic Study of Topography Effect of ERT Based on 3-D Modeling and Inversion. Pure and Applied Geophysics, Vol. 172, Issue 6, pp. 1531–1546.

9. Günther, T., Rücker, C., 2017. Boundless Electrical Resistivity Tomography BERT 2. The user tutorial Boundless. Geophysics, version 2.2.3.

10. Jianjun, Xi, Wenben, Li, 2016. 2.5D Inversion Algorithm of Frequency-Domain Airborne Electromagnetics with Topography. Mathematical Problems in Engineering, Vol. 2016, p. 10. Article ID 1468514, DOI: 10.1155-2016-1468514.

11. Loke, M.H., Copyright (1997, 1999, 2000) by Dr. M.H. Loke. Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies. A practical guide to 2-D and 3-D surveys.

12. Loke, M.H., 2000. Topographic modelling in electrical imaging inversion, Abstract submitted for the EAGE 62nd Conference Technical Exhibition, Glasgow, Scotland, рp. 1–4.

13. Pidlisecky, A., Haber, E., Knight, R., 2007. Resinvm3D: A 3D resistivity inversion package. Geophysics, Vol. 72, № 2, pp. H1-H10.

14. Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E, 1990. Applied geophysics. Chapter 8, Resistivity Method, Cambridge University Press, pp. 522–560.

15. Zonge, K.L., 1997. State of the Art in IP and Complex Resistivity. In "Proceedings of Exploration 97: Fourth Decennial International Conference on Mineral Exploration" edited by A.G. Gubins. Electrical and Electromagnetic Methods, pp. 523–526.

16. ERTLab, 2008. «ERTLab Solver, The resistivity and IP inversion module that offers full three-dimensional topographical modeling and inversion. The product of joint development companies, Multi-Phase Technologies, LLC (USA) and Geostudi Satier s.r.l. (Italy)», URL: http://nemfis.ru/каталог/ert-lab/ (Дата обращения 26.01.2018).


Дополнительные файлы

Для цитирования: БАРАНЧУК К.И., МИРГАЛИКЫЗЫ Т.М., МОДИН И.Н., МУКАНОВА Б.Г. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ СО СЛОЖНЫМ РЕЛЬЕФОМ. Инженерные изыскания. 2017;1(11):56-65. https://doi.org/10.25296/1997-8650-2017-11-56-65

For citation: BARANCHUK K.I., MIRGALIKYZY T.M., MODIN I.N., MUKANOVA B.G. PHYSICAL MODELING OF ELECTRICAL RESISTIVITY TOMOGRAPHY ON GROUND SURFACE WITH A COMPLEX RELIEF. Engineering survey. 2017;1(11):56-65. (In Russ.) https://doi.org/10.25296/1997-8650-2017-11-56-65

Просмотров: 130

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1997-8650 (Print)
ISSN 2587-8255 (Online)