Файл: Шарапанов, Н. Н. Методика геофизических исследований при гидрогеологических съемках с целью мелиорации земель.pdf

исходных данных для каждой системы составляло 270 точек на 300 кмг.

Установим состояния систем X и Y, за которые примем гра­ дации гидрогеологических показателей на картах: для карты фильтрационных свойств водоносных пород — &ф менее 1,0; 1—3; 3—5; и более 5 м/сут; для карты мпнерализации грунтовых вод —

М менее 1,0; 1—3; 3—5; 5—10; 10—20; более 20 г/л; для карты степени общей засоленности пород зоны аэрации — С менее 0,3; 0,3—0,6; 0,6—1,0; более 1,0%; для карты литологического состава пород толщи 0—5 м — глина, тяжелый суглинок, супесь, глини­ стый песок, песок.

Результаты расчетов приведены в табл. 30.

Т а б л и ц а 3

Результаты расчета информативности различных карт

Как следует из данных, приведенных в графах 2 и 3 табл. 30, полная информация простых систем [геофизической / (х) и гидро­ геологической / (у)] близка по значению для всех рассматрива­ емых карт. Это тем более важно, что густота сети геофизических и гидрогеологических наблюдений одинакова. Отсюда следует, что замена части гидрогеологических работ геофизическими не несет потери информации при одной и той же густоте сети.

Графа 4 табл. 30 отражает количество информации сложной системы J (х , у). Полная информация сложной системы (комплекса гидрогеологических и геофизических методов) в данном случае не может быть определена как сумма информаций двух простых систем, ибо системы X и Y зависимы. Полная информация сложной

системы X, Y определяется суммированием информаций по отдель­ ным состояниям:

J(x, y) = ~ [ J ( x i, y) + J(x2, у)] = . . . = [J(x, yJ + J f a y2)].

Так как системы зависимы, то при первичности какой-либо из систем 1 и У информация другой системы дополняет информа­ цию первой. Это дополнение определяется условной информацией, результаты расчета которой приведены в графах 5 и 6.

Полная условная информация определяется суммированием частных условных информаций

J(y!xi) = —[J(y/x1)+ J(y/x.2) + . . .],

J (х/у/) = — [/ (х/i/i) + J (x/yz) + ...].

Совместное использование двух зависимых систем X и Y дает величину полной информации сложной системы. При первичной постановке геофизических исследований дополнительная (услов­ ная) информация, получаемая при гидрогеологических исследо­ ваниях, подсчитанная по формуле (56), отражена в графе 7. В графе 8 приведена дополнительная информация / (xly), получа­ емая при геофизических исследованиях при первичной постановке гидрогеологических работ.

Условные информации J (ylx) и / (xly) очень близки, чтосвидетельствует о тесной взаимосвязи систем X и У. Результаты оценки взаимосвязи этих систем, по взаимной информации, рас­ считанные по формуле (58), приведены в графе 9. А в графе 10 дан взаимный коэффициент эффективности, найденный по формуле (60).

Взаимный коэффициент эффективности равен единице, когда одна система полностью определяет другую. При Ку +.+ х= О связь между системами отсутствует. Полученные величины Ку х указывают на весьма высокую тесноту связи между рассматрива­ емыми системами, т. е.. геофизическая система определяется соот­ ветствующими гидрогеологическими показателями. Так, напри­ мер, при оценке минерализации грунтовых вод геофизические методы могут практически на 94% заменить гидрогеологическое опробование. Сходные результаты получены и по остальным гидрогеологическим показателям.

Расчеты свидетельствуют о следующем: а) информация о тех или иных гидрогеологических показателях разреза, получаемая прямыми методами исследований и комплексом геофизических исследований, очень близка как по объему, так и по содержанию; б) опробование значительного числа горных выработок можно заменить геофизическими измерениями без потери информации о площади съемки.

Используя методы теории информации, можно также более углубленно рассмотреть вопрос о необходимой густоте сети точек геофизических наблюдений.

162

Вопрос экономической эффективности геофизических работ при гидрогеологических исследованиях тесно связан с густотой сети наблюдений. Основными факторами, определяющими густоту сети точек наблюдения, являются следующие.

1. Коррелируемость свойств пород вдоль профиля (автокорре­ ляция), либо между профилями (межпрофильная корреляция). Радиус корреляции, соответствующий уровню 0,5 нормированной корреляционной функции, характеризует максимальное рассто­ яние между точками наблюдения по профилю или между профи­ лями, при котором еще возможна корреляция свойств пород.

2. Информативность — количество информации вдоль профиля или по площади. Уменьшение шага между точками наблюдения ограничивается моментом, когда кривая роста информации выхо­ дит на асимптоту, т. е. информация не увеличивается при дальней­ шем сгущении сети наблюдений.

Вопросу расчета радиуса корреляции выше было уделено достаточно внимания; здесь же рассмотрим влияние густоты сети на количество получаемой информации на том же примере работ в Чуйской долине.

Для выяснения этого вопроса воспользуемся мерой количе­ ства информации. Подсчитаем количество информации, вносимое

Исследуемая площадь составляет 300 км2, т. е. густота исход­ ной сети N1300 = 540/300 = 1,8 точки на 1 км2 площади.

Разрядим исходную сеть последовательно в 2 раза, затем еще в 2 раза и еще в 2 раза и каждый раз подсчитаем информацию по карте, построенной по разреженной сети.

Из табл. 31 следует, что сгущение сети приводит к росту ин­ формации. Однако на некотором этапе сгущения приращение