Способ определения местоположения субаквальных источников подземных вод

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТО ПОЛОЖЕНИЯ СУБАКВАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД, включающий измерен температуры и электропроводности во ды с помощью зонда, буксируемого судном, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности определения местоположения субаквальных источников подземных вод, одновременно с измерением температуры и электропроводности на границе вода-донные отложения измеряют на этой границе давление , одновременно проводят сейсмоакустическое профилирование с помощью электроискрового источника, измеряют угол между горизонталью и кабель-тррсом зонда и длину кабельтроса в каждый момент возбуждения упругих колебаний электроискровым источником, по измеренным длинам кабель-троса и значениям углов между горизонталью и кабель-тросом зонда регистрируют положение зонда в горизонтальной плоскости, по измеренным значениям давления определяют положение зонда в вертикальной плоскости и по совмещенным измерениям параметров сейсмоакустического профиля , температуры и электропроводности определяют местоположение субаквальных источников подземных вод.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) ЗШ 0 01 У 9 02 1е 11(. @ÉÈÀ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф 1ЮЕ Ееаче

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3568802/18-25 (22) 18.01.83 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) И.С.Зекцер, A.Â.ÌåñõåòåëèЧогошвили и Д.В.Кузнецов (71) Институт водных проблем

AH СССР (53) 550.83(088.8) (56) 1. Manheim F.Ò. 1967. Evidence for

submarine discharge of water on the

Atlantic cont inental slope of the

southern United States and sug(;es—

tions for . futher search, 11. Y. Acad.

Sei Trans ., Бer.2 (29), р. 839-853.

2. Лялько В.И., Митник М.И.

Вульфсон Л,Д. Исследование субмаринных источников геотермическими методами.. Геологический журнал, 1978, и. 38, Р 1, с. 51-63., 3. Accerboni Е. and Mosetti Р.

1967. Localizzazione dei deflussi

d acqua dolce in mare l1ediante

un conduttometro elettrico superficiale à ri(istrazionce соп11пна.

Boll Geofis Teorica Appl, 9, рр. 255-268. (54 ) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ СУБАКВАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПОДЗЕМНЫХ ВОД, включающий измерение температуры и электропроводности во ды с помощью зонда, буксируемого судном, о т личающий с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности определения местоположения субаквальных источников подземных вод, одновременно с измерением температуры и электропроводности на границе вода-донные отложения измеряют на этой границе давление, одновременно проводят сейсмоакустическое профилирование с помощью электроискрового источника, .измеряют угол между горизонталью и кабель-тросом зонда и длину кабельтроса в каждый момент возбуждения упругих колебаний электроискровым Е

O источником, по измеренным длинам кабель-троса и значениям углов между горизонталью и кабель-тросом зонда регистрируют положение зонда в горизонтальной плоскости, по измеренным значениям давления определяют Я положение зонда в вертикальной плоскости и по совмещенным измерениям параметров сейсмоакустического профиля, температуры и электропроводности определяют местоположение субаквальных источников подземных вод.

1104458

Изобретение относится к исследованиям дна водоемов, преимущественно шельфа морей и океанов, в частности к определению наличия разгрузки подземных вод на дне водоемов.

Известен способ определения местоположения субаквальных источников подземных вод, основанный на изме(рениях электропроводности воды.

1 Аномалии в электропроводности сооТ ветствуют субаквальным источникам.

Способ базируется на использовании методов электрокаротажа, развитого при определении вещественного состава горных пород, вскрытых скважиной (1J..15

Недостатком данного способа является то, что измеряется средняя электропроводность во всей толще воды, что может привести к ошибкам в опре- 2р делении местоположения субаквального источника; так при наличии придонных течений картина аномалий электропроводности искажена.

Известен также способ определения местоположения субаквальных источников подземных вод, основанный на точечном определении температур в донных отложениях и на измерении температур с помощью донного зонда, внедряемого в слои пород, слагающих дно водоема. По распределению температуры на площади судят о наличии источников подземных вод f2) .

Недостатком данного способа является.то, что замеры температуры производятся в отдельных точках, что приводит к ошибкам в определении местонахождения источников и существенно увеличивает время и стоимость исследований. 40

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения местоположения субак вальных источников подземных вод, включающий измерение температуры и электропроводности воды с помощью зонда, буксируемого судном.

В этом способе измеряют температуру и электропроводность в придонном слое датчиками температуры и электропроводности, установленными на баксируемом по дну зонде. По аномалиям в значениях температуры и электропроводности определяют местоположение субаквальных источников подземных вод (3) .

Однако известный способ не позволяет однозначно отождествлять обнаруженные аномалии в температуре и электропроводности воды с местоположением источников. Это обусловлено бО тем„ что такие аномалии могут быть вызваны хемогенными и биогенными процессами, сгонно-нагонными явлениями и т.д. Кроме того, в процессе буксировки зонда по дну невозможно определить координаты таких аномалий вследствие изменения угла между кабель-тросом и горизонталью из-зарельефа дна.

Целью изобретения является повышение достоверности и точности определения местоположения субаквальных источников подземных вод.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения местоположения субаквальных источников подземных вод, включающему измерение температуры и электропроводности воды с помощью зонда, буксируемого судном, одновременно с измерением температуры и электропроводности на границе вода. — донные отложения измеряют на этой границе давление, одновременно проводят сейсмоакустическое профилирование с помощью электроискрового источника, измеряют угол между горизонталью и кабельтросом зонда и длину кабель-троса в каждый момент возбуждения упругих колебачий электроискровым источником, по измеренным длинам кабельтроса и значениям углов между горизонталью и кабель- тросом зонда регистрируют положение зонда в горизонтальной плоскости, по измеренным значениям давления определяют положение зонда в вертикальной плоскости и по совмещенным измерениям параметров сейсмоакустического профиля, температуры и электропроводности определяют местоположение субаквальных источников подземных вод.

На фиг.1 представлена схема реализации работ на акваториях по предлагаемому способу; на фиг.2 совмещенные параметры сейсмоакустического профиля, температуры и электропроводности.

Способ заключается в том, что на научно-исследовательском судне 1 буксируют по дну на кабель-тросе 2 зонд 3 с датчиками температуры, электропроводности и.давления и измеряют температуру, электропроводность и давление на границе водадонные отложения, одновременно проводят сейсмоакустическое профилирование с помощью электроискрового источника 4 и регистрируют поле отраженных волн сейсмоприемником 5, измеряют угол б между кабелем и горизонталью 7 и длину кабель-троса. С учетом измеренных углов и длин кабель-троса, а также давления, совмещают параметры сейсмоакустического профиля 8, температуры 9 и электропроводности 10. Точки 11 и 12 совпадения аномалий температуры и электропроводности и тектонического нарушения соответственно однозначно идентифицируются с субаквальным источником подземных вод.

1104458

Способ осуществляется с помощью электрОискрового источника акустических колебаний, сейсмоприемника, зон- да, электромеханического преобразователя угла между кабелем-тросом и горизонталью в сопротивление, датчика электропроводности, самописца

НЗЛ-5 для регистрации поля отраженных волн, самописцев К-2-016 (4 шт.) для регистрации значений температуры, электропроводности, давления на границе вода - донные отложения и угла между кабелем-тросом и горизонталью, осциллографа С-1-55 для контроля отраженных от донных отложений сигналов, датчика температуры с термистором МТ-52, датчика давления МД-25 Т, геофизической лебедки, научно-исследовательского судна среднего тоннажа типа СРТР.

На научно-исследовательском судне буксируют по дну зонд на кабельтросе, датчиками, установленными на зонде, измеряют температуру, элек тропроводность и давление на границе вода — донные отложения и регистрируют их параметры с помощью самописцев К 2-016, одновременно при этом осуществляют сейсмоакустическое профилирование; регистрируют поле отраженных волн сейсмоприемником, отображают его на самописце НЭЛ-5 при одновременном контроле отраженного от донных отложений сигнала осциллографом С-1-55, с помощью электромеханического преобразователя измеряют угол между кабелем-тросом и горизонталью в каждый момент возбуждения упругих колебаний электроискровым источником и записывают его значения с помощью самописца К2-016, с помощью счетчика, установленного на геофизической лебедке, 15 измеряют длину кабель-троса и по значениям углов определяют положение зонда в горизонтальной плоскости„ по .замеренному давлению определяют положение зонда в вертикальной плоскости и по совмещенным измерениям параметров сейсмоакустического профиля, температуры и электропроводности определяют местоположение субаквальных источников подземных вод.

В таблице приведены данные измерений в области аномалий температуры и электропроводности.

Положение зонда в вертикальной плоскости (заглубление), м

Положение зонда в горизонтальной плоскости (расстояние от судна), м

Длина кабельтроса, м

Дав- Угол, ление, град.

P атм.

Злектропроводность, мм

Температура, ." С

Измерение

32, 0 120

33, 3 120

34,0 120

35,2 120

29,6 120

29, 1 120

29,3 120

30,1 120

63„6

15,9

65,9

15,1

67,1

69,2

13,4

12,4

59,2

12,0

58,3

10,7

58,7

10,5

60,2

12,7

33,7 120

66,6

99,8

15,0

36,2 120

70,8

96,8

15,3

Аномалии электропроводности и тем- Я) пературы на границе вода — донные отложения соответствуеI измерениям

6 и 7. Таким образом, определив положение зонда относительно научноисследовательского судна, можно 65 точно зафиксировать координаты субаквального источника. В известном способе положение зонда относительно научно-исследовательского судна,а следовательно, и координат субаквального источника остается неопределенным.

91 5,34

106 5,41

87 5,46

82 5,49

65 5,37

53 5,36

59 5,37

94 5,35

107 5, 50

108 5, 56

101, 7

100,3

99,5

98,0

104,3

104,8

104,6

103,8

1104458

Я

1 100

110 д>чаи про риля

Дигон

Составитель B.Çâåðåâ

Техред д.дч

Корректор А.Дзятко

Редактор Л. Гратилло

Заказ 5206/33 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Точки совпадения аномалий электропроводности и температуры и тектонического нарушения на поле отраженных волн, полученном с помощью сейсмоакустического профилографа фиг.2), можно достоверно интерпреировать как субаквальный йсточник, находящийся в данной точке. Применение известного способа не позволяет достоверно зафиксировать наличие

7Л

75 .Ю субаквального источника только по одним измерениям электропроводности и температуры.

В предлагаемом способе по сравне-. нию с известным производительность работ возросла на 130%, а достоверность определения местоположения

cóáàêâàëüíûõ èñòî÷Hèêoâ подземных вод — в три раза.