Проект гидрогеологических исследований пресных вод аллювиальных отложений долины реки Назарбай на стадии "оценка месторождения" (стр. 9 из 10)
При обработке результатов измерений строят кривые ВЭЗ — графики зависимости ркот половины разноса АВ (рк= f (AB/2)). Эти кривые строят в прямоугольных координатах на бланке с логарифмическим масштабом по обеим осям. По осям координат откладывают десятичные логарифмы чисел: по оси абсцисс — величину полуразноса питающих электродов: АВ/2, по оси ординат — значения рк. Для сохранения одинаковой точности построения графиков расстояния между точками по оси АВ/2 должны сохраняться постоянными.
При большом отношении AB/MN разности потенциалов между приемными электродами М и N становятся трудно измеримыми из-за их малой величины. Поэтому периодически увеличивают разносы MN. При переходе с одного разноса MN на другой принято повторять замеры на двух соседних точках, что обеспечивает лучшее сопряжение отрезков кривых, полученных для каждого значения MN. Одновременно это является контролем качества выполняемых полевых работ. В местах перехода от одного значения разносов MN на другое график ВЭЗ терпит разрыв, возникающий из-за неоднородности поверхностных отложений около приемных электродов. Значения ркпри одинаковых АВ и разных MN должны отличаться на величину допустимой методической погрешности. Повторяющиеся участки кривых не должны пересекаться.
Интерпретация результатов ВЭЗ может быть качественной и количественной. Оба приема интерпретации взаимно дополняют друг друга.
Качественная интерпретация заключается в сопоставлении зондирований по форме кривых рки изображении пространственных закономерностей в распределении тех или иных особенностей их формы в виде карт типов кривых р^, карт продольной проводимости или поперечного сопротивления, карт и разрезов изоом рк, на различных разносах АВидр.
Количественную интерпретацию кривых ВЭЗ производят с целью определения параметров геоэлектрических горизонтов, слагающих разрез: мощностей и удельных электрических сопротивлений (hp рр Н2, р2 и т.д.). Решение этой задачи осуществляется сравнением эмпирических кривых зондирований с теоретическими кривыми. Это сравнение можно выполнять с использованием альбомов палеток ВЭЗ либо на ЭВМ.
По результатам количественной интерпретации строят геоэлектрические разрезы, которые по числу пластов с различными удельными электрическими сопротивлениями принято делить на двухслойные, трехслойные, четырехслойные и многослойные. Наиболее простыми являются двухслойные разрезы.
Участок, в пределах которого будет применяться данный метод, примем равным 2х2 км
Таким образом, необходимо выполнить электрические зондирования по квадратной сети. Максимальная величина полуразносов питающих электродов АБ/2 будет составлять 250 м. Азимут разносов будет совпадать с азимутом профилей. Профили необходимо ориентировать с севера на юг, нумерация их будет возрастать в восточном направлении. Нумерация точек ВЭЗ будет возрастать в южном направлении. Число пикетов на каждом профиле - 10, количество профилей – 5.
По полученным данным в ходе проведения зондирования будут построены графики рк= f (AB/2), по которым и будут определены мощности неогеновых водоупорных глин.
Для определения глубины до первых от поверхности грунтовых вод, которые содержатся в девонских отложениях, будет использоваться методом сейсморазведки преломленными волнами. Возможность применения сейсморазведки для определения глубины залегания уровня грунтовых вод основана на существенном различии скоростей распространения продольных волн в зоне аэрации и полностью водонасыщенных породах. В рыхлых терригенных отложениях переход от неполного водонасыщения к полному сопровождается скачкообразным возрастанием скорости продольных волн. Граница между водонасыщенными и рыхлыми песчано-глинистыми неводонасыщенными породами является хорошей преломляющей границей для продольных волн [20].
При интерпретации результатов сейсморазведки строят годографы: графики зависимости времен прихода упругих волн к сейсмоприемникам от расстояния «пункт возбуждения» — «точка приема».
Чаще всего в инженерной сейсморазведке годографы строят по временам первых вступлений упругих волн (коррелируют волну, пришедшую к сейсмоприемнику первой).
Времена прихода волн снимают с сейсмограмм.
Если рассматривать пример сейсмограмм (разрез карбонатных пород перекрытых песчаными), то на сейсмограммах с 24 каналами четко видно, что после возбуждения упругой волны (этот момент регистрирует первый сейсмоприемник, t= 0) на восьми других каналах по первым вступлениям регистрируется прямая волна (упругая волна, пришедшая к сейсмоприемникам по первому слою). Форма волны хорошо сохраняется на всех каналах. Начиная с десятого сейсмоприемника, на сейсмограмме в первых вступлениях регистрируется упругая волна, преломленная на первой границе. Эта волна обгоняет прямую, т.к. скорость в среде ниже преломляющей границы значительно выше, чем в первом слое. Первой преломляющей границей является уровень грунтовых вод. Скорость преломленной волны в полностью водонасыщенных песчаных отложениях составляет ~ 1400- 1600 м/с. На 21—24 каналах в первых вступлениях регистрируется волна, преломленная на кровле карбонатных отложений. Скорость ниже второй преломляющей границы ~ 3000-4000 м/с. По значениям
, снятым с сейсмограмм, строят годографы прямой и преломленных упругих волн.Для повышения достоверности получаемых результатов в сейсморазведке применяют системы наблюдений с перекрытием (один и тот же участок преломляющей границы изучают несколько раз). При применении методики первых вступлений часто бывает достаточно использовать систему однократного перекрытия (систему встречных годографов). Примеры таких годографов (прямого Г1и встречного Г2) приведены на рис. 11, а.
Рис. 11. Построение разностного годографа (а) определение средней скорости в верхнем слое (б)
Выделение преломляющей границы, связанной с уровнем фунтовых вод, достаточно уверенно осуществляется по следующим признакам:
—при горизонтальной поверхности наблюдений годографы продольной волны tр, преломленной на УГВ, имеют прямолинейную форму;
—кажущиеся скорости, определенные по встречным годографам, близки между собой;
—граничная скорость Vr - волны tизменяется в сравнительно узких пределах: от 1450 м/с при залегании УГВ на глубине первых метров в песчано-глинистых породах до 2500—2700 м/с при залегании УГВ в крупнообломочных породах (гравии и песчанике) на глубине десятки метров.
Чем сильнее возрастают скорости упругих волн на какой-либо границе, тем проще она выделяется по сейсмическим данным.
Одним из приближенных способов определения глубины до преломляющей границы является способ средних пластовых скоростей с использованием параметра
.Ошибка в определении глубин этим способом обычно не превышает 10%, даже при слабой контрастности сред.
Для определения глубины до преломляющей границы необходимо знать:
— Vr— скорость распространения упругой волны, проходящей вдоль
преломляющей границы;
— V — среднюю скорость упругих волн в горных породах, перекрывающих преломляющую границу;
— параметр t0- значение времени на ПВ.
При использовании встречной системы наблюдений граничную скорость определяют по методике разностного годографа. Разностный годограф строят на участке перекрытия встречных годографов следующим образом: измеряют отрезок
tот прямой ТТ, соединяющей взаимные точки годографов, до годографа Г2 и откладывают этот отрезок вверх от другого годографа Г1в той же координате X и т.д. В результате получают точки, соответствующие разностному годографу tраз (см рис. 11, а).По разностному годографу определяют граничную скорость Vr:
где
— скорость, вычисленная по наклону разностного годографа.Значение средней скорости
в горных породах, перекрывающих преломляющую границу, обычно определяют по результатам сейсмокаротажа. Приближенная величина может быть получена по годографам первых вступлений. Средняя скорость до первой преломляющей границы принимается равной скорости прямой волны — годограф Г1 (рис. 11, б). Для определения средней скорости в слоях, перекрывающих вторую преломляющую границу, поступают следующим образом; из пункта возбуждения упругих колебаний 0 проводят прямую ONчерез точку пересечения N годографов Г1и Г2, соответствующих первой и второй преломляющим границам. Средняя скорость до интересующей нас границы 
определяют по угловому коэффициенту прямой ON и т.д.Значения t0могут быть определены путем построения линии t0на участке перекрытия встречных годографов либо по одиночному годографу. В этом случае годограф преломленной волны, соответствующий изучаемой границе, продолжают до пересечения с осью времен и ордината, отсекаемая им, принимается за t0(см. рис. 11,а).