Геофизични проучвания в хидрогелогията

Фирма „Хидрогеология и инженерна геология“ ЕООД e с дългогодишен опит в хидрогеологията и инженерната геология и извършва нужните геофизични проучвания в хидрогеологията. Свържете се с нас, за да обсъдим вашите нужди от геофизични проучвания и да получите персонализирана оферта. Нашият екип е готов да ви помогне с всякакви въпроси и да осигури професионално и надеждно изпълнение на вашия проект.

 

Анализът на данните от проучването е комплексен и задължително изисква намесата на хидрогеолог и инженер-геолог, тъй като за правилната оценка на резултата се вземат предвид множество фактори:

  • Геоложките условия,
  • Геоложки и хидрогеоложки карти,
  • Тектонския строеж и известни структури в района, наличие на разломи и други
  • Водни тела и водоносни хоризонти в района на проучването
  • Характер и режим на подземните води в конкретната зона и филтрационните показатели на водоносните хоризонти
  • Характер на почвите и скалите, както и техните характеристики
  • Информация от архивите за проучвания в района и данни за съседни водовземни съоръжения
  • Препоръки за конструкция и дълбочина на водовземни съоръжения с цел надеждност, ефективност, ниска цена и недопускане на смесване на водоносни хоризонти, което би довело до заповед за реконструкция от басейнова дирекция.
  • Химичен състав на подземните води от различните водоносни хоризонти
  • Потенциални източници на замърсяване в района, които биха повлияли на качеството на подземните води в течение на времето

 

Геофизичните методи играят ключова роля в хидрогеологията и инженерната геология, тъй като осигуряват неразрушителни и относително точни данни за наличието и положението на подземните води,  подземните структури и свойствата на почвите и скалите. Основните им предимства са ниската цена и краткото време за изпълнение в сравнение с прокарване на проучвателни изработки. Те се използват за изследване на геоложките условия на терен, за откриване на подземни води и за оценка на геоложкия строеж в дълбочина. Геофизичните методи включват различни техники, всяка от които е подходяща за специфични геоложки и инженерни проблеми.

Приложната геофизика е самостоятелно научно-приложно направление в науките за Земята. При геофизичните методи се изучава разпределението на различни физични полета. Това разпределение зависи от характеристиката по един или повече физически параметри на средите, които изграждат конкретното пространство. При проучването се получава голям обем от данни с измерени стойности, като най-често задачата е от получените резултати да се изготви модел, който да описва геоложкия строеж в района на проучването. Това по себе си е многовариантна задача, за която се получават множество решения, но работата на геофизика е да интерпретира данните, за да получи най-близкото до действителността според него решение.

Важно е да се отбележи, че за да придобият значима достоверност, геофизичните методи е необходимо да бъдат съчетани със сондажни или друг вид проучвания, за да бъде установен геоложкият профил, по който в последствие да се интерпретират данните.

 

  1. Метод на честотно диференцирани естествени телурични токове и естествените потенциали:

Методът работи на основата на честотно диференцирани естествени потенциали, породени от магнито-телурични токове в земята, като се измерва честотно филтрирана потенциална разлика между два отдалечени един от друг електрода и съгласно използвана честота, която отговаря на определена дълбочина на проникване в разреза. Извършат се серия измервания в една точка с използване на различни честоти, където най-високите честоти проникват най-плитко, най-ниските честоти – най-дълбоко. Получените резултати след преобразуване се корелират с веществения състав на средата и наличие на влага по дълбочина. По същество методът е пасивен – тоест не се генерира електрично поле, а уредите сканират и засичат естествените полета в дълбочина.

Към момента нашето оборудване спада към най-новите и съвременни устройства в областта и притежава множество патенти. Уредът едновременно събира данни от множество електроди, разположени в дълга редица (за разлика от по-старите уреди със само 2 електрода), както при томографията, което свежда до минимум грешките и с голяма точност открива аномалните зони. След внимателен анализ се очертава най-подходящата точка за прокарване на сондаж и изграждане на кладенец. Методът многократно превъзхожда електрическата томография и ВЕС по отношение на дължината на профила на повърхността спрямо дълбочината на измерване – около 50 м повърхностен профил гарантира проникване до над 500 м в дълбочина! При нужда може да се осигури апаратура за проникване и до 2-3 километра.

Приложения:

  • Откриване на изразени водоносни зони и хоризонти и посочване на най-подходящо място за сондиране и прокарване на сондаж за вода
  • Оценка на състоянието на язовирни стени и участъците около тях за пробиви и изпускане
  • Оценка за дълбочината на скалната подложка.
  • Откриване на разломи и тектонски зони.
  • Оценка на аномални зони в дълбочина.
  • Картографиране на подземни водоносни хоризонти.
  • Откриване на подземни кухини и пещери.
  • Откриване на подземни изработки
  • Откриване на орудени зони с полезни изкопаеми

 

Предимства на метода на честотно диференцирани естествени телурични токове и естествените потенциали

  • Пасивен метод – не се използва енергия за генериране на електрично поле.
  • Бързина – методът отнема не повече от 10 минути за измерване на 1 профил от 50 м и дълбочина 500 м;
  • Много по-малка дължина на разпъване на електроди на повърхността, спрямо други методи.
  • Автоматична настройка и обработка на данните, като патентованата технология с множество електроди минимизира грешките и многократно увеличава точността и надеждността!

 

  1. Сеизмични методи

Сеизмичните методи използват изкуствено генерирани сеизмични вълни, за да изследват подземните слоеве. Тези методи са сред най-разпространените в инженерната геология и хидрогеологията, тъй като осигуряват информация за механичните свойства на почвите и скалите. В сеизмопроучването измерванията се свеждат до регистриране в точки, разположени на различно разстояние от пункта на възбуждане, на “трептенията”, предизвикани от сеизмичните вълни. Тези трептения се регистрират от сеизмоприемници.

Основни видове сеизмични методи:

  • Сеизмична рефракция (метод на пречупените вълни): Този метод използва измервания на времето за разпространение на сеизмични вълни от източник до детектори (геофони). Рефракторните вълни се пречупват при преминаване през различни подземни слоеве с различни скорости. Този метод е подходящ за оценка на дълбочината на почвени слоеве и за откриване на основните скали (скалната подложка). Предпоставка за ефективното прилагане на метода е фактът, че винаги скоростта на разпространение на еластичните колебания в коренните скали е по-голяма от скоростта в приповърхностния слой.
  • Сеизмично отражение (метод на отразените вълни): Отразените вълни се връщат към повърхността, след като срещнат граници между подземни слоеве с различна плътност и еластични свойства. Методът е особено подходящ за детайлно картографиране на геоложки структури на по-големи дълбочини.
  • Сеизмичен каротаж (Downhole Test): Това е метод за определяне на еластичните свойства на средата. За целта се регистрират директните надлъжна и напречна сеизмични вълни в дълбочина по протежението на изследвания сондаж. От записаните сеизмограми се определят времената на разпространение на сеизмичните вълни и се изчисляват скоростта на разпространение на надлъжната вълна Vp и скоростта на разпространение на напречната вълна Vs. След изчисления се определят широко използваните в инженерната теория и практика константи (параметри) на еластичност – коефициент на Поасон (µ), динамичните модули G (модул на срязване), E (модул на еластичност, модул на Юнг) и К (модул на обемна деформация), които могат да се изразят чрез скоростта на разпространение на надлъжната вълна Vp скоростта на разпространение на напречната вълна Vs и плътността ρ на средата.

 

Приложения:

  • Оценка за дълбочината на скалната подложка.
  • Изследване на сеизмичната устойчивост на почвите.
  • Картографиране на подземни водоносни хоризонти.
  • Определяне на механичните свойства на почвите и скалите.

 

  1. Електрични методи

Електричните методи измерват електрическите свойства на почвите и скалите чрез генериране на електрично поле в земната повърхност. Тези методи са чувствителни към наличието на подземни води, порьозността и степента на водонасищане на почвите. Основават се върху диференциацията на средата по електрични свойства. Основното класифициране на електричните методи е в зависимост от вида на създаваните и изследвани електрични полета и биват постояннотокови и променливотокови.

Основни видове електрически методи:

  • Електротомография (ERT): Използва множество електроди, поставени в линия на земната повърхност, за измерване на разпределението на електрическото съпротивление в подземните слоеве. Методът предоставя двумерни или триизмерни изображения на подземните структури. Известно е, че наличието на вода в пукнатини или пластове съществено понижава електро-съпротивителните свойства на различните материали и скали, в следствие на което зони с ниско електро-съпротивление в разреза с висока степен на достоверност могат да бъдат асоциирани с наличие на влага и вода в средата. Като активен метод на проучване електро-съпротивителния метод е безкомпромисен по отношение на чувствителност и независимост на резултата от условията на измерване
  • Вертикално електрическо сондиране (VES): Измерва съпротивлението на почвите в дълбочина чрез прилагане на електрически ток и измерване на потенциалната разлика в различни точки на повърхността. Подходящ за оценка на хидрогеоложките условия, като откриване на подземни водоносни хоризонти. Дълбочината на изследване е два пъти по-малка от разстоянието между електродите.
  • Електрически каротаж: Измерва електрическите свойства на скалите и почвите в сондаж, включително съпротивление и проводимост.

 

Приложения:

  • Откриване на подземни води и оценка на техния дебит.
  • Картографиране на геоложки разломи и пропускливи зони.
  • Изследване на замърсяването на подземните води.
  • Оценка на разпределението на почвените слоеве по електрическо съпротивление.

 

  1. Гравиметрични методи

Гравиметричните методи измерват локалните вариации на земното гравитационно поле, което е свързано с различната плътност на подземните материали. Тези методи са полезни за откриване на подземни кухини, плътни скални маси и геоложки аномалии.

Приложения:

  • Откриване на подземни кухини, включително пещери и минни галерии.
  • Оценка на дебелината на седиментите над скален фундамент.
  • Картографиране на геоложки структури, включително разломи и антиклинални/синклинални структури.

 

  1. Магнитни методи

Магнитните методи измерват магнитните аномалии, причинени от различните магнитни свойства на подземните скали. Те са особено полезни за картографиране на геоложки структури и откриване на метални минерали и орудявания.

Приложения:

  • Откриване на подземни минерални залежи.
  • Картографиране на разломи и геоложки структури.
  • Оценка на присъствието на магнитни материали в почвата.

 

  1. Георадар (GPR – Ground Penetrating Radar)

Георадарът използва електромагнитни вълни с висока честота за откриване на подземни структури. Изпратените вълни се отразяват обратно към повърхността, когато срещнат обекти с различни електромагнитни свойства. Приложимостта на георадара в практиката се обуславя от наличието на контраст в диелектричните свойства на проучваната среда и/или търсените обекти.

Приложения:

  • Откриване на подземни тръби, кабели и други инфраструктурни обекти.
  • Откриване на кухини, пукнатини, разломи и разрушени зони в почвата.
  • Картографиране на плитки геоложки структури и слоеве.

 

Геофизичните методи в хидрогеологията и инженерната геология осигуряват бърз и детайлен анализ на подземните условия, без да е необходимо разрушаване на повърхността и в дълбочина. Те играят ключова роля в проектирането на сондажни и шахтови кладенци, вододобивни системи, сигурността на язовирни стени, хвостохранилища, подземни съоръжения, тунели, минни изработки, инфраструктурни обекти, оценката на риска и управлението на подземните води. В зависимост от конкретната задача се избират най-подходящите методи за изследване, за да се осигури оптимална информация за надеждно, безопасно и ефективно проектиране.

Можете да разгледате най-често извършваните от нас услуги на нашия сайт. Ако имате нужда от хидрогеоложко или инженерногеоложко проучване, не се колебайте да се свържете с нас навреме!