Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя



Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя
Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя
Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя
G01V99/00 - Геофизика; гравитационные измерения; обнаружение скрытых масс или объектов; кабельные наконечники (обнаружение или определение местоположения инородных тел для целей диагностики, хирургии или опознавания личности A61B; средства для обнаружения местонахождения людей, засыпанных, например, снежной лавиной A63B 29/02; измерение химических или физических свойств материалов геологических образований G01N; измерение электрических или магнитных переменных величин вообще, кроме измерения направления или величины магнитного поля Земли G01R; устройства, использующие магнитный резонанс вообще G01R 33/20)

Владельцы патента RU 2618494:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "ВЫСОКОГОРНЫЙ ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ" (ФГБУ "ВГИ") (RU)

Изобретение относится к способам оценки селевой опасности территории. Сущность: определяют абсолютную высоту истока реки в селевом бассейне. Определяют высотную зональность расположения селевого бассейна (высокогорье, среднегорье, низкогорье) и его морфометрические характеристики (площадь водосбора, приведенную протяженность и средний уклон главного русла реки). Используя космические снимки или результаты аэрофотосъемки, определяют наличие на территории селевого бассейна ледников, ледниково-подпрудных или моренных озер, а также “мертвых льдов”. В зависимости от высотной зональности расположения селевого бассейна и наличия в нем ледников, ледниково-подпрудных или моренных озер, а также “мертвых льдов” определяют генетический тип возможных селепроявлений (ледниковый, ледниково-дождевой, дождевой или снегодождевой). Определяют средний уклон и длину выделенного участка селевого русла. С учетом полученных данных рассчитывают величины разовых максимально возможных объемов твердых селевых выносов в главное русло реки и на выделенный участок селевого русла. Технический результат: расширение возможностей использования, повышение точности и оперативности оценки, снижение трудозатрат. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области гидрометеорологии и может быть использовано при составлении карт селеопасных территорий и разработке различных противоселевых мероприятий для защиты тех или иных народно-хозяйственных объектов.

Селевые потоки являются одним из самых опасных и распространенных гидрологических явлений в районах создания современных горнолыжных курортов европейского класса. При выборе горных участков для освоения часто не учитывается возможность воздействия селевого потока на тот или иной проектируемый объект (населенный пункт, железную или автомобильную дорогу и др.), что порой бывает губительным не только для сооружений, но и для человека. Поэтому разработка различных противоселевых мероприятий должна осуществляться с учетом возможной селевой активности горных территорий.

Согласно [1] для инженерного проектирования различных противоселевых сооружений необходимо знать, как минимум, максимальный объем твердых селевых выносов в селевое русло, что является одним из основных характеристик селевой активности.

До настоящего времени единой методики по определению объема твердых селевых выносов в селевое русло не существует. Практически, все способы предполагают определение объема селевых выносов либо по гидрографу селя, либо по следам его прохождения путем замеров объемов отложений на всех участках аккумуляции селевых выносов методом изъятия шурфов и сопоставления полученных результатов с прямыми замерами в очагах селеформирования. Такие способы являются достаточно сложными и требующими больших финансовых затрат.

Известен способ определения объема твердых селевых выносов в селевое русло путем организации стационарных наблюдений и проведения замеров на территории селевого бассейна в течение длительного времени (100 лет) [2].

Известный способ имеет ряд недостатков. Во-первых, не всегда удается организовать стационарные наблюдения на территории селевого бассейна в течение длительного времени (100 лет). Во-вторых, селевые объемы определяются по конусам выноса. При этом не учитывается унесенная рекой грязекаменная масса. Не учитывается также высотная зональность расположения селевого бассейна, а также такие морфометрические его характеристики, как площадь водосбора, средний уклон и длина русла реки. В результате этого снижается точность и оперативность оценки твердых селевых выносов в селевое русло при сходе селя.

Известен также способ определения объема твердых селевых выносов в селевое русло по аэрофотоснимкам разных лет залета - до и после схода селя, который включает анализ снимков селевого русла с использованием метода дешифрования и определения на этой основе твердых селевых выносов по всему руслу селевого бассейна [3].

Недостатком данного способа является низкая достоверность результатов предварительного (камерального) дешифрования и истолкования изображений цветных фотоснимков. Особенно, если эти снимки являются снимками неизученных районов, где есть возможность спутать селевые отложения с лавинными отложениями.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ определения объема твердых селевых выносов в селевое русло при сходе селя путем определения высотной зональности расположения селевого бассейна и морфометрического параметра бассейна - его площади, с последующим определением величины максимально возможного объема твердых селевых выносов на всем участке селевого русла по эмпирическим зависимостям [4] прототип.

Недостатком известного способа является то, что он является достаточно трудоемким и может быть использован только для грубой оценки объемов твердых выносов для всего селевого русла и только применительно к дождевым селям. Для оценки селевых выносов на отдельных участках селевого русла, где планируется строительство различных народнохозяйственных объектов, способ вообще не пригоден ввиду ограниченности функциональных его возможностей. Кроме того, в известном способе не учитываются такие генетические типы возможных селепроявлений, как гляциальный и гляциально-дождевой, а также влияние на искомый результат таких важнейших параметров морфометрии селевого бассейна, как уклон и длина русла реки. В результате указанных недостатков существенно снижается точность и оперативность оценки максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло при сходе селя.

Техническим результатом от использования заявленного способа является расширение функциональных возможностей способа, снижение трудозатрат по его реализации, а также повышение точности и оперативности оценки максимально возможного объема селевых выносов как для всего селевого русла, так и для отдельных его участков.

Технический результат достигается тем, что в известном способе оценки максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло при сходе селя предварительно определяют абсолютную высоту истока реки в селевом бассейне (Н), затем, используя данные результаты, определяют высотную зональность расположения селевого бассейна (высокогорье, среднегорье, низкогорье) и морфометрические его характеристики: площадь водосбора (S), приведенную протяженность (L) и средний уклон (α) главного русла реки, затем, используя космические снимки или аэрофотосъемки, определяют наличие на территории селевого бассейна, ледников, ледниково-подпрудных или моренных озер, а также «мертвых льдов», после чего, в зависимости от высотной зональности расположения селевого бассейна, определяют генетический тип возможных селепроявлений (ледниковый, ледниково-дождевой, дождевой или снегодождевой), затем определяют средний уклон (ϕ) и длину выделенного участка селевого русла (l), после чего определяют величину единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в главное русло реки (), а затем и на выделенный участок селевого русла (W) по формуле:

,

где - максимально возможный объем твердых селевых выносов в главное русло реки после схода селя, определенный с учетом высотной зональности расположения селевого бассейна, морфометрических его характеристик и генетического типа возможных селепроявлений, м3;

L - приведенная протяженность главного русла реки, км;

l - длина выделенного участка в селевом русле, км;

ϕ - средний уклон выделенного участка в селевом русле, в промилях;

α - средний уклон селевого русла, в промилях;

Технический результат достигается и тем, что величина единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в главное русло реки () определяют:

- для высокогорья с абсолютной высотой истока, расположенного выше 2500 м н.у.м., с ледниковыми и ледниково-дождевыми генетическими типами селей, по формуле:

,

где b1, с1, d1 - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

b1=-14⋅103, м3/км2; c1=-127⋅106, м3·0/00, d1=359⋅103, м3/км;

- для высокогорья с абсолютной высотой истока, расположенного выше 2500 м н.у.м. с ледниково-дождевыми и дождевыми генетическими типами селей по формуле

,

где c2, d2 - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

с2=650, м3/0/00; d2=21⋅103, м3/км;

- для высокогорья с абсолютной высотой истока, расположенного выше 2500 м н.у.м., с дождевым и снегодождевым генетическими типами селей по формуле

,

где b3, c3, - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

b3=3745, м3/км2; с3=41, м3/0/00;

- для среднегорья с абсолютной высотой истока 2500-1500 м н.у.м., с дождевым и снегодождевым генетическими типами селей по формуле

,

где c4, d4 - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

с4=156, м3/0/00; d4=3960, м3/км;

- для низкогорья с абсолютной высотой истока ниже 1500 м н.у.м., с дождевым и снегодождевым генетическими типами селей по формуле

,

где c5, d5 - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

с5=-22 м3/0/00; d5=8309, м3/км.

Технический результат достигается также и тем, что приведенную протяженность русла реки (L) определяют путем суммирования протяженности основного русла реки с протяженностью всех его притоков второго порядка, км.

Технический результат достигается и тем, что высотную зональность расположения селевого бассейна определяют по следующим признакам:

- высокогорные селевые бассейны - это бассейны, у которых абсолютная высота истока (Н), находится выше 2500 м н.у.м.;

- среднегорные селевые бассейны - это селевые бассейны, у которых абсолютная высота истока (Н), находится на уровне от 2500 до 1500 м н.у.м.;

- низкогорные селевые бассейны - это селевые бассейны, у которых абсолютная высота истока (Н), находится на уровне ниже 1500 м.

Технический результат достигается также и тем, что генетический тип возможных селепроявлений определяют по следующим признакам:

- при наличии оледенения площадью более 2-х км2 ледниково-подпрудных или моренных озер, морен, а также «мертвых льдов» селепроявление относят к ледниковому генетическому типу;

- при площади оледенения менее 2-х км2 или его отсутствии, но при наличии моренного материала и «мертвых льдов» селепроявление относят к ледниково-дождевому генетическому типу;

- при отсутствии оледенения, ледниково-подпрудных или моренных озер, морен, «мертвых льдов» селепроявление относят к дождевому или снегодождевому генетическому типу.

Для вывода приведенных расчетных зависимостей была создана специальная база данных комплексных наблюдений за сходом селей и условиями их формирования на территории Северного Кавказа. Ее основой стали данные о селепроявлениях, собранные в течение 62 лет с 1950 до 2012 года. Всего было рассмотрено 520 селевых бассейнов, около 600 случаев схода селей. В результате с помощью методов математической статистики и корреляционного анализа были получены расчетные эмпирические зависимости, учитывающие морфометрию и генетический тип селевых бассейнов, а также высотную зональность, т.е. их расположения над уровнем моря.

Учет указанных параметров позволяет существенно повысить точность и оперативность оценки максимально возможного объема селевых выносов не только по всей длине русла, но и на различных его участках при сходе селя.

На фиг. 1 показано схематично селевое русло в плане, на фиг. 2 - космический снимок селевого русла реки Геналдон (Республика Северная Осетия-Алания).

На фиг. 1 и фиг. 2 приняты следующие обозначения:

1 - селевой бассейн в плане; 2 - главное русло реки; 3 - основные притоки реки (притоки второго порядка); 4 - участок селевого русла; 5 - исток реки; 6 - устье реки; 7 - ледник; 8 – ледниково-подпрудное озеро; 9 - моренное озеро; 10 - мертвые льды; Н1 - абсолютная высота истока реки; h1 - абсолютная высота устья реки; Н2 - абсолютная высота верхней границы участка русла реки; h1 - абсолютная высота нижней границы участка русла реки.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом:

Предварительно по космическим снимкам или аэрофотосъемкам (снимок схематично представлен на фиг. 1) определяют границы селевого бассейна 1. Затем выделяют главное русло реки 2 с его основными притоками 3, а также участок 4, где планируется строительство объектов, для которого, как и для всего русла 2, требуется оценить единовременный максимально возможный объем твердых селевых выносов при сходе селя. После этого определяют абсолютную высоту (H1) истока реки 5 и по его значению определяют высотную зональность расположения селевого бассейна (высокогорье, среднегорье, низкогорье). Затем определяют морфометрические характеристики селевого бассейна: площадь водосбора (S), приведенную протяженность (L) селевого русла реки 2 от истока 5 до его устья 6, а также средний его уклон (α). Величину (L) определяют суммированием протяженности главного русла реки 2 с протяженностью всех его притоков 3 второго порядка. После этого, используя космические снимки или аэрофотосъемки, определяют наличие на территории селевого бассейна 1 ледников 7, ледниково-подпрудных 8, или моренных озер 9, а также «мертвых льдов» 10, и в зависимости от высотной зональности расположения селевого бассейна 1 и наличия или отсутствия в нем ледников 7, ледниково-подпрудных 8, или моренных озер 9, а также «мертвых льдов» 10 определяют генетический тип возможных селепроявлений (ледниковый, ледниково-дождевой, дождевой или снегодождевой). Затем по картографическому материалу определяют средний уклон (ϕ) и длину (l) выделенного участка селевого русла 4. После чего определяют величину единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов () в главное русло реки 2, а затем и на выделенный участок селевого русла 4 (W) по формуле:

.

Средний уклон главного русла реки (α) и средний уклон выделенного участка русла 4 (ϕ) определяют по формулам

; ,

где (H1-h1) - перепад высот для главного русла реки.

H1 - абсолютня высота истока реки,

h1 - абсолютная высота устья реки.

l - протяженность выделенного участка селевого русла (А-В).

2-h2) - перепад уровней высот начала и конца выделенного участка.

Н2 - абсолютная высота верхней границы участка 4.

h2 - абсолютная высота нижней границы участка 4.

Приведенные параметры легко определяются по картографическому материалу с помощью ГИС программы.

Величина , в зависимости от морфометрических характеристик селевого бассейна и генетического типа возможных селепроявлений, определяется по соответствующим, приведенным выше расчетным формулам.

Пример выполнения способа.

В качестве примера рассмотрим селевой бассейн реки Геналдон, расположенный в республике Северная Осетия-Алания, представленный на фиг. 2. Селевой бассейн размещен на уровне высот 3400 - 1140 м. Требуется оценить единовременный максимально возможный объем твердых селевых выносов после схода селя в главное русло реки и на отдельный его участок 4 селевого русла, ограниченный высотами 1840-1680 м.

Определяем объем твердых селевых выносов в главное русло реки после схода селя. Для этого сначала по космоснимку селевого бассейна (фиг. 2) определяем генезис возможного селепроявления. Поскольку на снимке определяется наличие площади оледенения более 2 км2, то это свидетельствует о том, что здесь возможны сели ледникового, ледниководождевого генетического типов. Затем с помощью ГИС программы по картографическому материалу определяем морфометрию селевого бассейна: площадь бассейна (S=73,2 км2) и длину основного русла реки с притоками 3 второго порядка (L=25,3 км).

После этого определяем средний уклон основного русла реки (α):

.

Далее определяем максимально возможный объем твердых селевых выносов в главное русло реки после схода селя по формуле:

Затем определяем объем твердых селевых выносов на выделенный участок 4 селевого русла реки 2. Для этого с помощью ГИС программы по картографическому материалу определяем длину выделенного участка селевого русла (l=2,5 км) и средний уклон (ϕ) русла реки на данном участке по формуле

.

После этого определяем величину возможного максимального объема твердых селевых выносов на выделенном участке селевого русла:

.

По данным экспертной оценки [5] объем твердых отложений самого разрушительного селевого потока в долине реки Геналдон, происшедшего 20 сентября 2002 года, составил 7500000 м3. Разница между расчетным значением, определенным предлагаемым способом и данными экспертной оценки, составляет менее 12%, что является достаточно хорошим результатом.

Используя полученные результаты можно грамотно спланировать строительство различных объектов вдоль русла, а также обеспечить инженерную защиту территорий и сооружений от опасных геологических процессов.

Таким образом, предложенный способ позволяет существенно снизить трудозатраты на ее реализацию и повысить оперативность и точность оценки объема твердых селевых выносов как по всему селевому руслу, так и на отдельных его участках, где не ведутся стационарные наблюдения за сходом селей и не определяются объемы и даты их схода.

Литература

1. СНИП 2.01.15-90. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основание положения проектирования. М.: 1997, 32 с.

2. Флейшман С.М. Сели. - Л.: Гидрометеоиздат, 1978 - 312 с.). Полученный результат используется для оценки селевой активности селевых бассейнов.

3. Садов А.В. Аэрометоды изучения селей / А.В. Садов. - М.: Недра, 1972. - 124 с.

4. Соколовский Д.Л. Связь стока с осадками в различных географических условиях. Метеорология и гидрология, №6, 1936.

5. Черноморец С.С. Селевые очаги до и после катастроф / С.С. Черноморец. - М.: Научный мир, 2005. - 184 с.

1. Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя с учетом морфологических, генетических и зональных характеристик селевого русла, отличающийся тем, что предварительно определяют абсолютную высоту истока реки в селевом бассейне (Н), затем, используя данные результаты, определяют высотную зональность расположения селевого бассейна (высокогорье, среднегорье, низкогорье) и морфометрические его характеристики: площадь водосбора (S), приведенную протяженность (L) и средний уклон (α) главного русла реки, затем, используя космические снимки или данные аэрофотосъемки, определяют наличие на территории селевого бассейна ледников, ледниково-подпрудных или моренных озер, а также “мертвых льдов”, после чего в зависимости от высотной зональности расположения селевого бассейна и наличия в нем ледников, ледниково-подпрудных или моренных озер, а также “мертвых льдов” определяют генетический тип возможных селепроявлений (ледниковый, ледниково-дождевой, дождевой или снегодождевой), затем определяют средний уклон (ϕ) и длину выделенного участка селевого русла (l), после чего определяют величину разового максимально возможного объема твердых селевых выносов в главное русло реки (∑W), а затем и на выделенный участок селевого русла (W) по формуле:

, м3,

где ∑W - максимально возможный объем твердых селевых выносов в главное русло реки после схода селя, определенный с учетом высотной зональности расположения селевого бассейна, морфометрических его характеристик и генетического типа возможных селепроявлений, м3;

L - приведенная протяженность главного русла реки, км;

l - длина выделенного участка в селевом русле, км;

ϕ - средний уклон выделенного участка в селевом русле в промилях;

α - средний уклон селевого русла в промилях.

2. Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя по п.1, отличающийся тем, что величину максимально возможного объема твердых селевых выносов в главное русло реки (∑W) определяют по формулам:

- для высокогорья с абсолютной высотой истока, расположенного выше 2500 м н.у.м., с ледниковыми и ледниково-дождевыми генетическими типами селей по формуле:

∑W=b1⋅S+с1⋅1/α+d1⋅L, м3,

где b1, c1, d1 - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

b1=-14⋅103, м3/км2; c1=-127⋅106, , d1=359⋅103, м3/км;

- для высокогорья с абсолютной высотой истока, расположенного выше 2500 м н.у.м., с ледниково-дождевыми и дождевыми генетическими типами селей по формуле:

∑W=c2⋅α+d2⋅L, м3,

где с2, d2 - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

с2=650,; d2=21⋅103, м3/км;

- для высокогорья с абсолютной высотой истока, расположенного выше 2500 м н.у.м., с дождевым и снегодождевым генетическими типами селей по формуле:

∑W=b3⋅S+c3⋅α, м3,

где b3, с3, - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

b3=3745, м3/км2; с3=41, ;

- для среднегорья с абсолютной высотой истока 2500-1500 м н.у.м. с дождевым и снегодождевым генетическими типами селей по формуле:

∑W=с4⋅α+d4⋅L, м3,

где с4, d4 - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

с4=156, ; d4=3960, м3/км;

- для низкогорья с абсолютной высотой истока ниже 1500 м н.у.м. с дождевым и снегодождевым генетическими типами селей по формуле:

∑W=c5⋅α+d5⋅L, м3,

где с5, d5 - корреляционные коэффициенты, равные соответственно:

с5=-22 ; d5=8309, м3/км.

3. Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя по п.1, отличающийся тем, что приведенную протяженность русла реки (L) определяют суммированием протяженности основного русла реки с протяженностью всех его притоков 2-го порядка, образующих общий поток, км.

4. Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя по п.1, отличающийся тем, что высотную зональность расположения селевого бассейна определяют по следующим признакам:

- высокогорные селевые бассейны - это бассейны, у которых абсолютная высота истока (Н) находится выше 2500 м н.у.м.;

- среднегорные селевые бассейны - это селевые бассейны, у которых абсолютная высота истока (Н) находится на уровне от 2500 до 1500 м н.у.м.;

- низкогорные селевые бассейны - это селевые бассейны, у которых абсолютная высота истока (Н) находится на уровне ниже 1500 м.

5. Способ оценки единовременного максимально возможного объема твердых селевых выносов в селевое русло реки при сходе селя по п.1, отличающийся тем, что генетический тип возможных селепроявлений определяют по следующим признакам:

- при наличии оледенения площадью более 2-х км2, ледниково-подпрудных или моренных озер, морен, а также “мертвых льдов” селепроявление относят к ледниковому генетическому типу;

- при площади оледенения менее 2-х км2 или его отсутствии, но при наличии моренного материала и “мертвых льдов” селепроявление относят к ледниково-дождевому генетическому типу;

- при отсутствии оледенения, ледниково-подпрудных или моренных озер, морен, “мертвых льдов” селепроявление относят к дождевому или снегодождевому генетическому типу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области экологического картографирования и может быть использовано для решения различных природоохранных задач. Сущность: определяют перечень учитываемых объектов: важных компонентов биоты (ВКБ) - экологических групп/подгрупп/видов биоты, особо значимых участков (ОЗУ).

Изобретение относится к области исследований опасных склоновых процессов и может быть использовано при обследовании селевых бассейнов. Сущность: предварительно выбранные маршруты натурных обследований близлежащих селевых бассейнов (1) объединяют в единый маршрут (5).

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для изучения явлений интерференции и взаимовлияния скважин. Предложена система определения коэффициентов взаимовлияния скважин, включающая модуль баз данных, блок выборки данных, модуль подготовки данных, модуль расчета коэффициентов, отчетный модуль, блок отображения отчетов.

Изобретение относится к области оптимизации добычи углеводородов и может быть использовано при моделировании разрабатываемого месторождения. Представлен способ решения задачи оптимизации.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для моделирования пласта-коллектора. Описывается способ моделирования месторождения.

Изобретение относится к области экологического картографирования и может быть использовано для решения различных природоохранных задач. Сущность: определяют перечень учитываемых объектов: важных компонентов биоты (ВКБ) - экологических групп/подгрупп/видов биоты, особо значимых социально-экономических объектов (ОЗО), природоохранных территорий (ПОТ).

Изобретение относится к плавучим средствам и может быть использовано для обнаружения волн цунами в открытом океане. Сущность: устройство содержит платформу (1) с установленным на ней буем (11).

Изобретение относится к способам количественной оценки природных процессов и может быть использовано для определения массового расхода водяного пара на вулканах.

Изобретение относится к области геокриологии и может быть использовано в поисковой геохимии для реконструкции палеотемператур мерзлых пород. .

Изобретение относится к сейсмотектонике и может быть использовано для оценки современной активности тектонических нарушений при инженерно-геологических изысканиях.

Изобретение относится к области добычи природного газа и, в частности, к построению карт изобар для разрабатываемых нефтегазоконденсатных месторождений. Используют результаты гидродинамических исследований и промысловых данных по всем скважинам, которые занесены в соответствующие базы данных. В дополнение к ним средствами систем телеметрии кустов газовых скважин, в реальном масштабе времени, производят с заданным шагом дискретизации измерения: устьевого давления Ру.и, устьевой температуры Ту.и, расхода газа Qи, и записывают их в базу данных системы управления добывающим промыслом (АСУ ТП или Информационно-Управляющей Системы). По всем этим данным система ежедневно определяет среднесуточные значения измеряемых параметров и также заносит их в свою базу данных, а также ежедневно, используя среднесуточные значения параметров Ру.и, Ту.и, Qи и паспортные данные скважин, расчетным путем определяет значения забойного давления Рз.р и пластового давления Рп.р, которые также записывают в базу данных АСУ ТП или ИУС. По выданной команде на построение карты изобар система управления добывающим промыслом, используя хранящиеся в ее базе указанные выше данные, производит построение карты изобар для любой указанной в задании даты в автоматическом режиме. Использование изобретения повышает оперативность и точность построения карт изобар с уменьшением трудоемкости процесса за счет максимальной автоматизации всех его операций.

Изобретение относится к моделированию сложных структур трещин в подземном пласте. Техническим результатом является упрощение исследования потоков флюида для многих типов сложных структур трещин. В частности, предложена система для исследования сложных структур трещин, содержащая коллектор слотов. Коллектор содержит множество секций слотов, соединенных между собой под углом относительно друг друга, при этом каждая секция слота образована параллельными пластинами, образующими зазор для потока между ними. Кроме того, коллектор содержит устройство распределения потока, задействующее множество секций слотов. Причем устройство распределения потока является избирательно регулируемым для разрешения или блокирования потока флюида вдоль зазора для потока заданных секций слотов из множества секций слотов. Также коллектор содержит множество входов и выходов потока флюида для обеспечения притока и оттока флюида по отношению к множеству секций слотов для моделирования потока между трещинами в структуре трещин, расположенных под различными углами относительно друг друга. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано для определения стандартного элемента по статистическим данным кластерного анализа. Иллюстративный способ включает получение двухмерных (2D) или трехмерных (3D) цифровых изображений образца породы. Способ также включает итерационный анализ измерений свойств, собранных для всех цифровых изображений, с использованием частей образца разного размера, чтобы определить сходимость распределения свойств в зависимости от размера части образца. Способ также включает выбор наименьшего размера части образца, соответствующего сходимости распределения свойств, в качестве стандартного элемента площади или объема для образца породы. Технический результат – повышение репрезентативности получаемых данных. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в процессе проведения сейсморазведочных работ. Предложен способ вибрационной сейсморазведки, включающий возбуждение и регистрацию сейсмических колебаний при расположении источников в приповерхностной зоне, а приемников в приповерхностной зоне или в скважине. Колебания возбуждают при помощи непрерывных свип-сигналов в широкой полосе частот либо на фиксированной частоте. Способ отличается тем, что колебания возбуждают многократно, чередуя колебания в широкой полосе частот и монохроматические колебания. Тем самым всякий раз при излучении колебаний в широкой полосе частот предлагается выделять из сейсмической записи резонансные колебания, приуроченные к колебаниям нефтяной залежи. Поскольку частота резонансных колебаний может изменяться во времени, то многократные возбуждения колебаний в широкой полосе частот позволяют по существу проводить на месторождении мониторинг, своевременно корректируя возбуждаемые виброисточником монохроматические колебания, способствующие увеличению нефтеотдачи из залежи. В тех случаях, когда одна или несколько нефтяных залежей генерируют различные резонансные колебания, предлагается одновременно возбуждать монохроматические колебания разными виброисточниками, каждый из которых настроен на возбуждение соответствующих монохроматических колебаний. Продолжительность монохроматических колебаний берут не менее чем на три порядка большей, чем продолжительность принятых в стандартной вибросейсморазведке колебаний в широкой полосе частот. Технический результат - повышение нефтеотдачи трудноизвлекаемых запасов. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для картирования границ субвертикальных протяженных объектов. Заявлен способ определения границ субвертикальных протяженных объектов в геологической среде, согласно которому на исследуемом участке устанавливают в каждой точке измерений i два горизонтальных с идентичными амплитудно-частотными характеристиками (АЧХ) сейсмометров X и Y, оси чувствительности которых взаимно ортогональны. Оси чувствительности всех сейсмометров X имеют одинаковое направление ориентации, и оси чувствительности всех сейсмометров Y имеют одинаковое направление ориентации. Расстояние между точками измерений i составляет не более минимальной глубины заданного диапазона исследований. Проводят синхронную регистрацию микросейсмических сигналов, состоящих из волн Рэлея, сейсмометрами X и Y в течение времени регистрации T, определяемом периодом стационарности горизонтальных компонент микросейсмического сигнала. Затем вычисляют усредненный по времени регистрации T спектр мощности SXi(f) горизонтальных компонент сигналов сейсмометров X и спектр мощности SYi(f) горизонтальных компонент сигналов сейсмометров Y в каждой точке измерений i. Определяют отношения полученных спектров мощности в каждой точке измерений i SXi(f)/SYi(f), после чего строят для каждой выбранной частоты fj карты значений отношения спектров мощности SXi(fj)/SYi(fj), интерполяционную поверхность значений отношения спектров мощности SXi(fj)/SYi(fj) и карты модуля градиента интерполяционной поверхности. Привязку каждой полученной карты значений отношения спектров мощности SXi(fj)/SYi(fj) к глубине Hj проводят с использованием формулы Hj=0,6-0,8V(fj)/fj, где V(fj) - средняя фазовая скорость волны Рэлея, fj - частота в спектре. Определение границ субвертикальных протяженных геологических объектов проводят по значениям модуля градиента, превышающим 2/3 от максимального значения модуля градиента. Технический результат – повышение достоверности определения субвертикальных границ объектов в геологической среде за счет того, что горизонтальные компоненты случайного микросейсмического сигнала по отношению друг к другу являются физически равнозначными, и сокращение трудоемкости измерений. 1 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения трещинной пористости горных пород. Способ определения трещинной пористости горных пород включает в себя экспериментальное определение скорости (Vp) распространения упругой продольной волны каждого образца в термобарических условиях, превышающих пластовые на 10-15%, общую пористость (Кп.общ.) каждого образца в термобарических условиях, превышающих пластовые на 10-15%. После этого строят график зависимости (Vp) от (Кп.общ.), в результате чего графически определяют скорость (Vp.ск.) распространения упругой продольной волны в минеральном скелете исследуемой породы. Затем рассчитывают трещинную пористость (Кп.тр.) каждого из образцов исследуемой породы по формуле: При этом в случае получения отрицательных величин рассчитываемой трещинной пористости полученное наибольшее отрицательное ее значение приравнивают нулю и определяют уточненное значение скорости распространения упругой продольной волны в минеральном скелете (Vp.ск.ут.) по формуле: После чего вновь рассчитывают величину трещинной пористости (Кп.тр.) каждого образца исследуемой породы по формуле (1), используя для расчета полученное по формуле (2) уточненное значение скорости распространения упругой продольной волны в минеральном скелете (Vp.ск.ут). Технический результат - повышение точности проводимых исследований по определению величины трещинной пористости пород при исследовании образцов горных пород. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области экологического картографирования и может быть использовано для решения различных природоохранных задач. Сущность: определяют перечень учитываемых объектов: важных компонентов биоты (ВКБ) - экологических групп/подгрупп/видов биоты, особо значимых объектов (ОЗО) и природоохранных территорий (ПОТ). Определяют границы сезонов для исходных данных. Собирают данные о распределении биоты из известных опубликованных и/или неопубликованных баз данных, материалов экологического мониторинга, публикаций по результатам различных исследований, а также путем отбора проб групп/подгрупп/видов биоты в процессе морских и прибрежных экспедиционных работ в разные сезоны или месяцы. Собирают экспертные оценки специалистов о распределении биоты для участков слабо обеспеченных или не обеспеченных данными. Определяют численность на единицу площади и/или плотности биомассы групп/подгрупп/видов биоты, границы мест обитания важных биотических компонентов экосистемы моря от макрофитов до птиц и морских млекопитающих без учета фито- и зоопланктона. Собирают картографическую информацию о картографируемом районе из существующих топографических и навигационных карт, лоций, аэрофотоснимков, спутниковых снимков, имеющейся ГИС-информации. Вводят собранную информацию в электронную картографическую базу данных (БД). Строят сезонные карты биоты с учетом сезонных особенностей распределения отобранных экологических групп/подгрупп/видов биоты и их уязвимости от нефти. Нормируют полученные сезонные карты распределения биоты путем деления значений сезонного распределения компонентов (групп/подгрупп/видов) биоты на обилие соответствующей экологической группы в среднем за год в картографируемом районе. Рассчитывают коэффициенты уязвимости для учитываемых групп/подгрупп/видов биоты на основе чувствительности компонентов к действию нефти, их восстанавливаемости после воздействия и потенциального воздействия на них нефти. Строят карты уязвимости биоты путем “сложения” нормированных карт распределения ВКБ с учетом их коэффициентов уязвимости. Нормируют полученные карты уязвимости биоты. Строят карты расположения ОЗО и ПОТ для заданного картографируемого района. Присваивают на основе экспертных оценок значения приоритетной защиты для ОЗО и ПОТ. Строят по отдельности карты уязвимости ОЗО и ПОТ путем “сложения” исходных карт расположения ОЗО и ПОТ с учетом их значений уязвимости. Нормируют полученные карты уязвимости ОЗО и ПОТ. Определяют границы сезонов, для которых будут рассчитываться интегральные карты уязвимости, с учетом особенностей сезонного распределения ВКБ, ОЗО и ПОТ. Строят карты интегральной уязвимости. На последнем этапе построения карт интегральной уязвимости диапазон полученных значений интегральной уязвимости делят на 3-5 поддиапазонов, которые на картах окрашивают в разные цвета. Вводят полученную в ходе построения карт интегральной уязвимости информацию в картографическую БД. При этом коэффициенты уязвимости учитываемых групп/подгрупп/видов биоты рассчитывают по значениям чувствительности биоты, ее восстанавливаемости и потенциального воздействия на нее нефти, которые оценивают по метрической шкале. Значения чувствительности для пелагической биоты рассчитывают с учетом следующих параметров: летальная концентрация нефти или летальная нагрузка нефти, вызывающие гибель 50% биомассы или численности биоты в воде для учитываемых групп/подгрупп/видов биоты, обитающей в толще воды; предельно допустимая концентрация нефти в воде, не оказывающая воздействия на биоту. Значения чувствительности для биоты, контактирующей в основном только или большую часть времени с поверхностью воды, а не с ее толщей, рассчитывают с учетом следующих параметров: летальная толщина пленки нефти, вызывающая 50%-ную гибель биоты для учитываемых групп/подгрупп/видов биоты, обитающей большей частью на поверхности воды, а не в ее толще; предельное значение толщины пленки нефти, не оказывающее воздействия на биоту. Технический результат: повышение точности оценки уязвимости прибрежно-морских зон от нефти и нефтепродуктов.

Изобретение относится к области геофизических исследований при поиске и разведке на залежи природных углеводородов. Мобильный поисковый метод проведения пассивной низкочастотной сейсморазведки включает в себя расстановку сейсмологических датчиков на дневной поверхности, регистрацию естественных микросейсмических колебаний, получение спектров микросейсмических колебаний, выполнение расчета методом численного моделирования теоретического спектра микросейсм, соответствующих разрезу с отсутствием нефтегазоносности и теоретических спектров микросейсм, соответствующих положению залежи на одном или нескольких исследуемых горизонтах, определение степени совпадения теоретических спектров с измеренными спектрами в каждой точке методами рангового корреляционного анализа, заключение о наличии в каждой точке измерения наличия залежи на исследуемых горизонтах либо об отсутствии залежи на основании коэффициентов корреляции, причем датчики при микросейсмических исследованиях расставляют по профилям одновременной записи с расстоянием между датчиками в профиле 100 метров и общей длине профиля, соответствующим предельной глубине исследования, получают скоростную модель под профилем наблюдения проведением интерферометрической обработки и используют данную скоростную модель для численного расчета теоретических спектров микросейсм. Технический результат - обеспечение точности оценки скоростной модели для территории исследования, достаточной для дальнейшего применения микросейсмических поисково-разведочных методов, повышение достоверности обнаружения залежей углеводородов, исключение потребности в априорной скоростной модели. 10 ил.

Изобретение относится к способам оценки селевой опасности территории. Сущность: определяют абсолютную высоту истока реки в селевом бассейне. Определяют высотную зональность расположения селевого бассейна и его морфометрические характеристики. Используя космические снимки или результаты аэрофотосъемки, определяют наличие на территории селевого бассейна ледников, ледниково-подпрудных или моренных озер, а также “мертвых льдов”. В зависимости от высотной зональности расположения селевого бассейна и наличия в нем ледников, ледниково-подпрудных или моренных озер, а также “мертвых льдов” определяют генетический тип возможных селепроявлений. Определяют средний уклон и длину выделенного участка селевого русла. С учетом полученных данных рассчитывают величины разовых максимально возможных объемов твердых селевых выносов в главное русло реки и на выделенный участок селевого русла. Технический результат: расширение возможностей использования, повышение точности и оперативности оценки, снижение трудозатрат. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх