Файл: Шарапанов, Н. Н. Методика геофизических исследований при гидрогеологических съемках с целью мелиорации земель.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 0
|
|
Рис. |
37. |
Геолого-геофизический разрез (Саратовское Заволжье). |
— пески; 7 — |
|
Суглинки: 1 — легкие, 2 — средние, 3 — тяжелые; 4 — |
глины; 5 — суглинки с обломками коренных пород; в |
|||||
Пески |
глинистые; S — |
переслаивание |
песков и глин; 9 — мергели; 10 — мел; 11 — уровень грунтовых вод; 12 — |
точки геофизи |
||
ческих |
наблюдений |
(в точках |
1 — |
8 — проводились |
ВЭЗ ВП и сейсмические исследования, в остальных точках — только |
|
|
|
|
|
|
ВЭЗ ВП) |
|
лежащими, решая таким образом ■специальные задачи дренажа или подпитывания горизонта грунтовых и оросительных вод.
При проведении интерпретации результатов электроразведочиых работ в Саратовском Заволжье использовались описанные выше приемы качественной и количественной геолого-гидрогео логической интерпретации, в результате чего была построена кяртй литолого-генетических типов рэзрвзов.
На карте аллювиальных отложений участка долины р. Волга выделяются три литолого-генетических комплекса пород, соответ ствующие нескольким типам разрезов (рис. 37).
Комплекс I — аллювиальные и аллювиально-морские отло жения QIIIbv1_ 2 второй надпойменной (хвалынской) террасы. Этот комплекс сложен песчано-глинистыми отложениями хвалынского яруса; подстилается он хазарскими или акчагыльскимп образованиями. В зависимости от наличия в разрезе различных суглинков и песков выделяется несколько типов разреза: 1) су глинисто-песчаный разрез хазарского или акчагыльского воз раста, в котором преобладают пески; верхняя часть разреза пред ставлена легкими или средними суглинками; 2) песчано-сугли нистый разрез хазарских или акчагыльских отложений, в котором преобладают суглинки от легких до тяжелых, иногда с прослоями глин; 3) глинисто-суглинистый разрез, когда вся толща хвалынских отложений представлена различными суглинками и глинами, причем верхняя часть подстилающих их хазарских отложений тоже суглинистая.
Комплексы II и III — аллювиальные отложения третьей и чет вертой надпойменных (хазарских) террас. Комплекс II — харак теризуется наличием в хазарских отложениях песков. В этом комплексе выделяются суглинисто-песчаный, песчано-суглини стый и песчано-глинистый типы разрезов; подстилающими являются породы акчагыльского возраста. Комплекс III — гли нисто-суглинистый. В третьем комплексе выделяются разрезы трех типов: два суглинистых, которые отличаются наличием в разрезе легких или тяжелых разностей, и глинисто-суглинистый, сложенный тяжелыми суглинками.
Таковы характерные примеры применения геофизических работ на площадях съемки с целью мелиорации земель по некоторым районам засушливых областей Советского Союза.
Все съемочные работы, выполнявшиеся в указанных районах, сопровождались контрольным бурением и опробования скважин. Сопоставление результатов контрольного бурения и геофизических исследований позволило оценить ошибки, а также степень неодно значности решения тех пли иных геолого-гидрогеологических задач.
О ТОЧНОСТИ И ОДНОЗНАЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОД ПРИ ПОМОЩИ КОМПЛЕКСА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
Оценка точности и однозначности определения гидрогеологических свойств горных пород при помощи геофизических методов — необходимая п весьма важная составная часть описанной методики.
Snfn |
Дщп |
Рис. 38. Кривые распределения ошибок определения параметров ВП для пород различного литологического состава.
а б — Чуйская долина; в, г — Саратовское Заволжье; 1 — песчано-гравийные отложс-
*ния; суглинки: 2 — легкие, 3 — средние, 4 — тяжелые; 5 — глины
Наиболее простым, хотя и формальным способом оценки абсо лютных ошибок определения гидрогеологических свойств пород является корреляционный анализ при составлении эмпирических зависимостей, используемых в дальнейшем для интерпретации геофизических данных. Так, ширина доверительного интервала Зст характеризует с вероятностью 0,997 максимально возможную ошибку, получаемую при использовании данной зависимости.
150
Однако при составлении корреляционных зависимостей мы про водим количественную интерпретацию при известном разрезе, что не позволяет избежать элемента субъективизма. Поэтому ширина доверительного интервала не полностью отражает получаемые ошибки. В связи с этим были применены два способа оценки оши бок геолого-гидрогеологической интерпретации результатов гео физических работ: сопоставление с данными контрольного бурения
§
5 |
г |
Рис. 39. Кривые распределения ошибок определения гидрогеологических показателей пород при помощи геофизических методов.
Кривые распределения ошибок определения — а — минерализация вод (общее число контрольных точек п = 73): 1 — без учета литологии, 2 — с учетом литологии; б —
коэффициента фильтрации водонасыщенных песков (общее число контрольных точек п, — 36, п2= 27); 1 — горизонт 20—30 м, 2 — горизонт 60— 90 м; в — степени засолен ности пород: 1 — Чуйская долила (число точек ?i — 62), 2 — Калмыкия (число точек
п = 78); г — кривая зависимости оценки абсолютной ошибки определения минерализа ции воды от ее величины
и сопоставление результирующих карт, построенных по данным гидрогеологических и геофизических работ.
По результатам сопоставления данных количественной интер претации кривых ВЭЗ ВП с материалами опробования скважин строили кривые распределения ошибок для каждого района, которые отражают степень неоднозначности решения той или иной гидрогеологической задачи. Анализ кривых распределения ошибок (рис. 38 и 39) показывает следующее.
1. При литологическом расчленении разреза для всех районов остается некоторая неоднозначность при разделении легких и сред них суглинков, средних и тяжелых суглинков и тяжелых суглин ков и глин. Примерно в 15 случаях из 100 по результатам
151
Ошибки а |
|
|
|
Т а б л и ц а 29 |
||
определения гидрогеологических |
|
|||||
показателей по результатам количественной |
|
|||||
интерпретации геофизических материалов |
|
|||||
|
|
|
Число |
|
ст, % |
|
Гидрогеологический показатель |
макси |
мини |
|
|||
точек |
средняя |
|||||
|
|
|
|
мальная |
мальная |
|
Коэффициент фильтрации, м/сут: |
142 |
41 |
2 |
24,8 |
||
более 5 .......................................... |
|
|
||||
5—3 .............................................. |
|
|
169 |
42 |
2 |
24,8 |
3 - 1 ........................................... |
|
|
228 |
68 |
1 |
19,4 |
менее 1 .......................................... |
|
|
175 |
48 |
2 |
14,3 |
Минерализация, г/л: |
|
124 |
36 |
5 |
12,4 |
|
менее 1,0 ....................................... |
|
|
||||
1 - 3 .................................................. |
|
|
157 |
44 |
3 |
16,5 |
3 - 5 .................................................. |
|
|
148 |
39 |
4 |
18,6 |
5—7 .................................................. |
|
|
120 |
44 |
7 |
24,5 |
более 7 .......................................... |
|
|
144 |
42 |
4 |
25,1 |
|
* ф < Л П - * ф ( » П |
, где Лф (ill')— коэффициент фильтрации |
||||
П р п м е ч а н и о. ст=------ |
-— ------ |
|||||
или минерализации |
в расчетной точке карты по данным гидрогеологических работ; |
|||||
к ф ( Ы " ) —то же, по |
результатам геофизических |
работ; йф (М) —средние значения |
||||
коэффициента фильтрации или минерализации.
Естественно, возможные ошибки количественного определения гидрогеологических показателей при помощи комплекса геофизи ческих методов могут варьировать в зависимости от гидрогеологи ческих условий от района к району.
Дальнейшее накопление фактического материала позволит, проведя соответствующую математическую обработку данных, более объективно оценить точность результатов геофизических работ.
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ
КОМПЛЕКСА ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ПРАКТИКУ СЪЕМОЧНЫХ РАБОТ
В качестве примера приведем расчет экономического эффекта от внедрения описываемой методики для двух районов: в Сара товском Заволжье (550 км3) и Днепропетровской области
(1026 кма).
Экономическая эффективность определяется путем сравнения исходных показателей по себестоимости и затрат на увеличение производственных основных и оборотных средств с теми же пока зателями после внедрения мероприятия и умножения результатов
на весь объем производства. Расчет выполнялся по формуле |
|
|
Э = [{С^+ ЕКг) - { С п+ ЕК^)}8, |
' |
(48) |
154
где э _ экономия в руб.; Сг — стоимость в руб. 1 км2 съемки традиционными методами, определенная по проектно-сметной документации; С2 — стоимость 1 км2 съемки с сокращением объ емов традиционных видов работ и заменой их геофизическими работами, определенная по проектно-сметной документации; К х,
— удельные капитальные затраты до и после внедрения меро приятия; Е — нормативный коэффициент сравнительной эффек тивности капитальных затрат (принимается равным 0,15); S — площадь съемки;
для Саратовского Заволжья
Э= [(921 + 0,15104) —(522 + 0,15 • 1 75)] х 550 = 213,4 тыс. руб.
для Днепропетровской области
Э= [(543 + 0,15 -32) -(516 + 0,15- 66)] X1026 = 22,6 тыс. руб.
Подобное резкое различие в экономии средств за счет внедре ния методики комплексных геофизических исследований для рассматриваемых районов объясняется, в первую очередь, тем, что при проведении работ в Днепропетровской области в 1969 году не задавались задачей получения существенного экономического эффекта и поэтому в значительной мере было дублирование работ с целью более строгого контроля и выработки методики интерпре тации. При выполнении работ в Саратовском Заволжье в 1971 году получение экономического эффекта было одним из основных вопросов. Отметим так же, что при выполнении работ в Чуйской долине на площади 800 км2 (съемка масштаба 1 : 25 000) факти чески достигнутая экономия средств составила 30 тыс. руб.
Приведенный несколько формальный расчет экономической эффективности внедрения рассмотренной методики, конечно, не отражает всей сложности данного вопроса, так как не учитывается значительное увеличение объема получаемой информации за счет резкого сгущения сети пунктов геофизических наблюдений по сравнению с сетью горных выработок. Кроме того, в расчетах не учтен фактор времени, весьма важный при оценке эффектив ности работ. В обоих случаях сроки выполнения съемочных работ сокращались в 2 раза по сравнению с плановыми сроками, за проектированными согласно СУСНам без применения геофизи ческих методов.
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ИНФОРМАТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ КОМПЛЕКСНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Применение методики геофизических исследований, как было сказано выше, может быть целесообразным лишь в том случае, если она экономически оправдана.
В понятие экономической эффективности входят не только экономические показатели (как, например, стоимость, производи-
155