Статья: К БЕСКОНТАКТНЫМ ИЗМЕРЕНИЯМ В МЕТОДЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ: ДАННЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ (2025)

Читать онлайн

Введение. В электроразведке методом сопротивлений существует давно признанная проблема, связанная с необходимостью надежного заземления измерительных электродов, что затруднительно или невозможно в условиях многолетнемерзлых пород, скальных грунтов, снежного покрова или искусственных покрытий. Бесконтактные измерения позволяют решить эту проблему и ускорить процесс съемки. Однако исторически теоретическое обоснование такого подхода базировалось на приближенных методах, а не на строгих решениях. Цель. Целью данной работы является теоретическое обоснование методики бесконтактных измерений в методе сопротивлений на основе строгого решения прямой задачи электродинамики. Исследование направлено на анализ компонент электромагнитного поля и определение оптимальных условий для корректного определения удельного электрического сопротивления (УЭС) грунта. Материалы и методы. Исследование проведено методом математического моделирования для двух моделей сред: двухслойной (воздух - проводящее полупространство) и трехслойной (воздух - промежуточный слой - проводящее полупространство). Моделирование выполнялось для предельной дипольно-осевой установки, расположенной на малой высоте над поверхностью, при частоте переменного тока 16 кГц. Расчет поля основан на строгом решении системы уравнений электродинамики. Анализировались амплитуда полной напряженности электрического поля Ex и модуль реактивной компоненты Re Ex. Результаты. Показано, что традиционный подход, использующий амплитуду полного поля Ex для расчета кажущегося УЭС (ρк), на малых разносах дает аномально высокие значения, не зависящие от ρ2, из-за влияния поля зарядов на концах токового диполя. В отличие от этого, расчет ρк по реактивной компоненте Re Ex позволяет исключить это влияние. Для двухслойной модели определен оптимальный разнос (8-10 м), обеспечивающий наилучшее соответствие между ρк и ρ2. Для трехслойной модели показано, что слой с высоким УЭС эквивалентен увеличению высоты подъема установки, а слой с низким УЭС существенно осложняет интерпретацию. Заключение. Разработан и обоснован новый подход к бесконтактным измерениям в методе сопротивлений, основанный на использовании реактивной компоненты электрического поля. Этот подход позволяет повысить достоверность определения удельного электрического сопротивления подстилающих пород. Результаты работы открывают перспективы для создания эффективной аппаратуры и методики бесконтактной электроразведки, применимой в сложных условиях заземлений.

Ключевые фразы: ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА, метод сопротивлений, бесконтактные измерения, решение прямой задачи, математическое моделирование
Автор (ы): Каринский Александр Дмитриевич (Karinskiy A. D.), Иванов Андрей Александрович (Ivanov A. A.), Ефимов Евгений Дмитриевич (Efimov E. D.), Зуденков Иван Андреевич (Zudenkov I. A.)
Журнал: ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Науки о Земле
УДК
550.372. Электропроводность и диэлектрические свойства земной коры
Для цитирования:
КАРИНСКИЙ А. Д., ИВАНОВ А. А., ЕФИМОВ Е. Д., ЗУДЕНКОВ И. А. К БЕСКОНТАКТНЫМ ИЗМЕРЕНИЯМ В МЕТОДЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ: ДАННЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ // ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. ГЕОЛОГИЯ И РАЗВЕДКА. 2025. Т. 67 № 4
Текстовый фрагмент статьи
Моя история просмотров (10)
Будьте первым, кто начнет обсуждение

Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.