Способ поиска грунтовых вод Советский патент 1983 года по МПК G01V9/02 

Изобретение относится к гидрогеопоГШ1, к способам поиска подземных вод. Известны способы поиска грунтовых вод, основанные на проведении эпектроразвецочных измерений методами вертикального электрического зондирования. вэз1,1:. Основными недостатками этого способа являются его малая производительх ность и при наличии сложных геологичес ких объектов неоднозначная интерпретация. Наиболее близким к предлагаемому является способ поиска грунтовых вод методом, основанным на измерешш ecTeciBeifflbtx потенциалов земной., поверхности, обусловленных электрокинети ческш ш процессам фильтрации L21 . Основными недостатками способа яголякл ся его невысокая производительност и невозможность определения захороненных неф1шьтрующихся подземных вод. Цель изобретения - повышение э фективности поисковых работ н обнаружение нефильтрующихся грунтовых вод. Поставленная цель достигается тем, что в способе поиска грунтовых вод, основанном на измерении естественных потенциалов земной поверхности, обуоловле1шых электрокинетическими процессами фильтрации, измеряют напряжен ность элек1ростатического поля по профилям, расположенным вкрест простирания эоловых форм рельефа, выявляют отрицательные аномалии напряженности электростатического поля и по максимальным значениям определяют плановое положение коллекторов грунтовых вод и в точках максимальных значений напряженности электростатического поля по вертикальному градиенту jHanpsiжешюсти находят . глубину коллекторо грунтовых вод. Процесс образовашш аккумулятивных ЭОЛ.ОВЫХ форм рельефа обусловлен тремя самостоятельныш явлениями: адсорбцией катионов Н в почвенном слое п инфильтрации поверхностных вод в зону аэрации; возникновением аномалии электростатического поля в результате переноса подземными потоками избыточных шдаонов ОН и их кондентрашшь в коллекторах подземных вод; деиствием электрического поля на заряженный эодовый, материал. Как показали полевые наблюдения, эоловые аккумул5Пнвные формы рельефа приурочены к отрицательным аномалиям электростатического поля интенсивност от-25О до -400 В/м. Всего обследовано 46 эоловых форм. Природа аномалий ин фильтрационная, т.е. они возникают в результате адсорбции из поверхностных вод при их инфильтрации через почвенный слой катионов Н (1) и возникновением в коллекторах избыточного заряда, вызванного преобладанием в грунтовых водах анионов ОН . Взаимодействие подземных вод с оловым материалом осуществляется поо редством электричесного поля, действуюшего на эоловый материал в пределах аномалий. Рассмотрим, например, влияиие злект. рических сил на песчинку диаМетром.О,25мм (основная фракция эоловых отложений), В процессе движения по земной поверхности происходит электризация эолового материала. Известно, что величина заряда песчинки составит 3x10 Кл. Из закона Кулона следует, что в пределах аномалий электростатического поля на песчвдку действуют силы величиной от 8,Ох1О до 1,3x1(5 кг При. этом вектор электрических сил нап; авлен вниз, поскольку происходит взаимодействие положительно заряженных песчинок с отрицательным полем. Таким образом, процесс эолообразования (Т) можнопредставить как функцию :от веса переносимого материала (Р), подъемной силы ветра ( V ) и локальных электрических сил (F);T-fCP;N-,T),Необходимым условием переноса эолового материала за пределами аномалий является Р V , в пределах аномалий таким условием будет равенство P+F V . Но так как подъемная сила ветра в интер валах времени, которые необходимы для пересечения аномалий воздушно-песчаным потоком, 5юляется величиной поотоянной и ее величина соответствует только весу переносимых частиц, то действие суммы сил на шределах аномалий приводит к тому, что P+F V . Данное неравенство говорит о том, что влияние локальньрс электрических сил на воздушно-песчаный поток приводит к аккумуляции эолового материала и образованию аккумулятивных форм рельефа, которые на земной поверхности конформно отображают контуры аномалии электростатического поля и положения коллекто. ров подземных вод. Поиск грунтовых вод предлагаемым способом производится по следующей технологической схеме. Выявляют аккумулятивные эоловые формы рельефа: для этой иещ WoryT быть использованы результаты пешеходных в аэровизуальных геоморфологических маршрутов, гесалорфологичеокие н геологические карты и, что особенно важно, аэрофотоматериалы. Затем на выбранном участке изме ряют напряженность электростатического ноля .. по профил5Ш. расположенным В1фес простирания аккумуляривных эоловых форм рельефами по максимальным значениям определяют плановое положение коллектор грунтовых вед. . ... Для измерения напряженности эпекг -ростатического поля использовался ди- намический флюксом-ггр, способный опр делить знак поля,. абсолютную величину напряженности и непрерывности произ водства замеров. I В точке максимальных оя чений для определения глубины залегания коллекг1Q4 ,тора грунтовых вод измеряют вертикаль ный градиент напряжениоств, по величя не которого оценивают глубину ааяегаиия подземных вод. Так, например, для эоловых форм рельефа, близких в плане к окружности глубина залегания подзелаых води оценивается по формуле Ei . где Ед и Ев - на1фяжеш1оспь электростатического поля в точках Л и В, расположен-, ных на вертикали д над другом; R - расстояние между ними. После проведения указанного компле са работ, устанавливают наличие грунн товых вод в коллекторе, его ппансюое положение, глубину залегания и проводят буровые работы.. Способ является экспрёссньтм, точным и высоко экономичным.

СПОСЮБ ПОИСКА ГРУНТОи. ВЫХ вод, основанный на измерении естественных потенциалов земной поверх -. ности, обусловленных электрокинетичес- кими процессами фильтрашш, отличающийся тем, что, с цепью повышения эффективности поисковых работ и обнаружения нефильтрующихся грунтовых вод, измеряют напряженность электростатического поля по профилям,, расположенным вкрест простирания эоловых форм рельефа, вьщеляют отрицательные аномалии напряженности электростатического поля и по их максимальным значениям опреаеляют плановое положение Коллекторов грунтовых врц и в точках максимальных значений напряж шости электростатического) поля по вертикальному градишггу напряженности находят i глуб(ину залегания коллекторов грунто(Л вых вод.