Физико-геологические модели зоны аэрации в условиях многолетней мерзлоты (на примере решения гидромелиоративных задач в Южном Приангарье)

• Автор: Дмитриев, Александр Георгиевич
• Шифр специальности: 04.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 201 c. : ил

ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ РАЗРЕЗА

1.1. Обзор геофизических методов, применяемых при гидромелиоративных съемках, обоснование задач исследований

1.2. Методика формирования ФГМ на основе теории подобия и аппроксимации

ФОРМИРОВАНИЕ ЧАСТНЫХ АПРИОРНЫХ ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ

МОДЕЛЕЙ

2.1. Геолого-петрофизическая характеристика пород верхней части разреза

2.2. Типизация моделей гидрогеологических разрезов криолитозоны

2.3. Логико-математическое обоснование комплекса геофизических методов

2.3.1. Математическое моделирование и регламен тация процесса автоматизированной обработки ВЭЗ

2.3.2. Особенности регистрации переходных процессов при изучении малых глубин

2.3.3. Обоснование сейсмических систем наблюде ний с многократным перекрытием
МЕТОдаКА И РЕЗУЛЬТАТЫ НАТУРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Сейсмическое опорное профилирование
3.1.1. Модернизация сейсморегистрирующей аппаратуры
3.1.2. Совершенствование способов возбуждения упругих колебаний
3.1.3. Обоснование интерпретационной схемы обработки материалов КМПВ

3.1.4. Методика автоматизированной обработки
материалов ОГП
3.2. Электроразведочные исследования
3.2.1. Индукционные зондирования методом ЗСБ
3.2.2. Комплексная интерпретация материалов
ВЭЗ, ЗСБ и КМЛЗ (ОГП)
3.3. Результаты натурного моделирования
4. АПОСТЕРИОРНАЯ ФИЗИК0-ГЕ0ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИЗ/ЦЕННОЙ
ТЕРРИТОРИИ
4.1. Обоснование рационального комплекса геофизических исследований
4.2. Количественные критерии подобия оценки типов грунтов и их водно-физических свойств
4.3. Методика и результаты комплексной интерпретации материалов геофизических исследований
Заключение
Литература

"Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981-85 гг и на период до 1990 года", принятые на ХХУТ съезде КПСС, и "Продовольственная программа СССР на период до 1990 года" предусматривают комплексную мелиорацию и сельскохозяйственное освоение новых земель.
В Иркутской области в связи с затоплением почти 20$ пахотных земель водами Иркутского, Братского и Усть-Илимского водохранилищ возник дефицит окультуренных сельскохозяйственных угодий. Поэтому повышение эффективности всех отраслей сельского хозяйства в целях надежного снабжения населения Сибири продовольствием местного производства может быть осуществлено только за счет мелиоративного освоения земель, неиспользовавшихся ранее из-за заболоченности или недостаточного увлажнения. Первым этапом на отадии обоснования технического проекта строительства мелиоративных систем являются инженерно-геологические съемки, нацеленные на изучение и детальное картирование литологического состава, водно-физических, фильтрационных и физико-механических свойств пород верхней части геологического разреза. Выполнение основных требований, предусмотренных методическими руководствами по гидромелиоративным съемкам масштаба 1:50 ООО, возможно только при условии широкого привлечения прогрессивных геофизических методов.
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидрогеологии и инженерной геологии (ЗСЕГИНГЕО) разработана эффективная методика комплексных геофизических исследований при гидромелиоративных съемках территорий, подлежащих орошению, позволяющая при общем уменьшении стоимости съемки на 10$, сократить сроки работ на 40-50$ [14 6] . Однако в Южном Приангарье при инженерно-

кромка многолетней мерзлоты, мощность и глубина залегания коры выветривания - определяются с высокой, до 40% погрешностью, либо не выделяются совсем. Так, положение УГВ в рыхлых отложениях фиксируется только в исключительных случаях, а глубина залегания подземных вод (ФГМ-1) определяется только при карбонатном составе коренных пород. Наложение некоторых ограничений на величину сопротивлений определенных слоев не привели к существенному улучшению интерпретации результатов.
На втором этапе моделирования по программе формальной интерпретации Т/?1 //С были решены обратные задачи и построены два варианта графиков псевдокаротажа, отражающие изменение удельного электрического сопротивления с глубиной. В качестве исходных данных использовались оцифрованные кривые , полученные по программе САЬСБЕ . Основными параметрами, организующими процесс обработки, являлись: максимальное - Я)££ и минимальное -/ШУУ число слоев, на которые разбивается кривая; мощность первого слоя -ЕР и глубина - РМАХ , до которой необходимо вычислить кривую псевдокаротажа.
Анализ полученных результатов (рис.2.9) показывает, что первый вариант представляет собой "грубое" решение, которое в силу погрешностей вычислений и некорректности обратной задачи ВЭЗ характеризуется чрезмерной детальностью и неустойчивостью. Второе решение, полученное путем сглаживания кривой Дар-Заррука (ДЗ) соответствует геологически более приемлемому распределению параметров среды и
Кривая ДЗ [152,15б] , представляющая собой зависимость эффективного сопротивления дР2 от эффективной мощности ЬМ2 , рассчитывается по формулам [81]:
где Т и <9 - соответственно суммарные поперечное сопротивление