Способ поиска грунтовых вод

 

СПОСЮБ ПОИСКА ГРУНТОи. ВЫХ вод, основанный на измерении естественных потенциалов земной поверх -. ности, обусловленных электрокинетическими 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.

.СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

АВИВ (l1) > ° G0 1 Ч 9102

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3309123/1825 (2.2) 01.04.81 (46) 07.04.83. Бюл. % 13 (72) В. Г. Пазинич (71} Киевский отдел Института геоло ;гик и разработки горючих ископаемых (53) 550.83 (088.8) (56) 1. Якубовский Ю. В. Электроразведка:. М., Недра, 1980, ;:с. 165-171.

2. Гудилин И. С., Котляров И. С. При менение аэрометодов при инженернсъ» .геологических и гидрогеологических исследованиях, М, «Недра», 1978, с. 286 290 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОИСКА ГРУНТО

° ВЫХ ВОД, основанный на измерении естественных потенциалов земной повврх» ности, обусловленных электрокинетичес кими процессами фильтрапии, о т л и ч & ю шийся тем что .с целью ПО» вышения эффективности поисковых работ и обнаружения нефнльтрующихся грунтовых вод, измеряют напряженность электростатического поля по профилям,. расположенным вкрест. простирания эоловых форм рельефа, выделяют отри дательные аномалии напряженности электростатического поля и по их максималь иым значениям определяют плановое положение коллекторов грунтовых вод и в точках максимальных значений напряженности электростатического поля по вертикальному градиенту напряженности находят глубину залегания коллекторов грунто вых вод.

1010589

Изобретение относится к гидрогеян гии, к способам поиска подземных вод. Известны способы поиска грунтовых вод, основанные на проведении электроразведочных измерений методами вертикального электрического зондирования.

ВЗЗ 1).

Основными недостатками этого способа являются его малая производительг .ность и при наличии сложных геол.огических объектов неоднозначная интерпрета ция, Наиболее близким к предлагаемому является способ поиска грунтовых вод методом, основанным на измерении естественных потенциалов земной. поверхности, обусловленных электрокинетическими процессами фильтрации t23 .

Основными недостатками способа являются его невысокая производительность и невозможность определения захороненных нефильтрующихся подземных вод.

11ель изобретения - повышение эф фективности поисковых работ и обнаружение нефильтруюшихся грунтовых вод.

Поставленная цель достигается тем, что в способе поиска грунтовых вод, основанном на измерении естественных потенциалов земной поверхности, обуо ловленных электрокинетическими процессами фильтрации, измеряют напряженность электростатического поля по профилям, расположенным вкрест простирания эоловых форм рельефа, выявляют отрицательные а;номалин напряженности электростатического поля и по максимальным значениям определяют плановое положение коллекторов грунтовых вод и в точках максимальных значений напряженности электростатического поля по вертикальному градиенту напряженности находят . глубину коллекторов грунтовых вод.

Процесс образования аккумулятивных эоловых форм рельефа обусловлен тре мя самостоятельнымр явлениями: адсорбцией катионов Н в почвенном слое при инфильтрации поверхностных вод в зону аэрации возникновением аномалии электростатического поля в результате переноса подземными потоками избыточных анионов ОН и их концентрацииь в коллекторах подземных вод; дейст вием электрического поля на заряженный эоловый материал.

Как показали полевые наблюдения, эоловые аккумулятивные формы рельефа приурочены к отрицательным аномалиям -. электростатического поли интенсивностью

55 (основная фракция эоловых отложений).

В процессе движения по земной поверхности происходит электризация эолового материала. Известно, что величина заряда песчинки составит 3xlO

- 2

3х10 Кл. Из закона Кулона следуеч; что в пределах аномалий электростатического поля на песчинку действуют силы

-7 величиной or 8,0х10 до 1,3х10 кг.

При. этом вектор электрических сил нап« равлен вниз, поскольку происходит взаимодействие положительно заряженных песчинок с отрицательным полем.

Таким образом, процесс эолообразования (Т) можно представить как функцию :от веса переносимого материала (P), подъемной силы ветра (Ч ) н локальных электрических сил (Г);

\4

Т=1(Р;Ч И;

Необходимым условием переноса эолового материала за пределами аномалий является P = У, в пределах аномалий таким условием будет равенство P+F= Ч .

Но так как подъемная сила ветра в интер валах времени, которые необходимы для пересечения аномалий воздушно-пес» чаным потоком, является величиной постоянной и ее величина соответствует тотпько весу переносимых частиц, то действие суммы снл на пределах аномалий приводит к тому, что P+F T 7 . Ljaaное неравенство говорит о том, что влияние локальных электрических сил на воздушно-песчаный поток приводит к аккумуляции эолового материала и образоващпо аккумулятивных форм рельефа, которые на земной поверхности канформно отображают контуры аномалии электрс статического поля и положения коллекто ров подземных вод.

Поиск грунтовых вод предлагаемым способом производится по следующей технологической схеме. от-250 до -400 Вlм. Всего обследовано

46 эоловых форм. Природа аномалий ин» фнльтрационная, т.е. они возникают в результате адсорбции из поверхностных

5 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 эоловым материалом осуществляется посредством электрического поля, действующего на эоловый материал в пределах аномалий.

15Рассмотрим,,например,,влияние электр рических сил на песчинку диаМетром. 0,25 мм

Составитель Е. Поляков .Редактор E. Лушникова ТехредИ.ГергельКорректор A. Ильин

Заказ 2484/36 Тираж 708

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Э 101

Выявляют аккумулятивные эоловые формы рельефа: для этой цепи могут быть использованы результаты пешеходных и аэровизуальных геоморфологических маршрутов, геоморфологические и геологические карты и, что особенно важно, аэрофотоматериалы.

Затем на выбранном участке изме ряют напряженность электростатического поля: по профиляь, расположенным вкрест простирания аккумуляривных эоловых форм рельефа,и по максимальным значениям определяют плановое положение коллектора грунтовых вод.

LLas измерения напряженности электр

-ростатического поля использовался ди( намический флюксом:ътр, способный GHpG делить знак noni,. абсолютную величину напряженности и непрерывности производства замеров.

В точке максиМальных значений для определения глубины залегания келлек-=

0689 4 .тора грунтовых вод измеряют вертикаль .ный градиент напряженности, по вепич м не которого оценивают глубину залегания подземных вод.

Так, например, для эоловых форм рельефа, близких в плане к окружностй,, глубина запегания подземных вод К оце нивается по формуле дК

Ь â€” „ о . Е, Bs где Eg и Ев - напряженность электро статического поля в точ-. ках А и В, распопожен

lS ных н& вертикали дру над другаьц ЬР - раостояние между ними.

После проведения указанного комплеиса работ, устанавливают наличие группо товых вод в коллекторе, его плановое положение, глубину залегания и проводят буровые работы..

Способ является экспрессным, точным и высоко экономичным.