Мониторинг геологической среды - Королев В.А.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка):
Тепловое поле земной поверхности отличается высокой временной и пространственной изменчивостью, так как формируется под влиянием ряда природных и антропогенных факторов, которые трудно поддаются учету. Поэтому в большинстве случаев по данным тепловой съемки нельзя однозначно судить непосредственно о состоянии элементов геологической среды. Особенно сильно естественное тепловое поле искажено на территориях городов.
Тем не менее тепловая съемка дает хорошие результаты для обнаружения таких техногенных воздействий, как сбросы загрязнений в поверхностную гидросферу, выбросы загрязнений в атмосферу, утечки из различных накопителей жидких отходов, из оросительных систем, наземных и подземных коммуникаций (в том числе теплосетей), наличие зданий и сооружений в зоне развития мно-голетнемерзлых пород, очаги самовозгорания в толще накоплений различного горючего материала и др. В частности, тепловая аэросъемка является в настоящее время единственным дистанционным методом, позволяющим обнаруживать малые утечки из подземных теплопроводов, что особенно важно для городов. Установлена работоспособность метода при глубинах заложения коммуникаций до 5 м и при диаметрах трубопроводов до 200 мм, а в отдельных случаях — до 50 мм. Экспериментальные работы по тепловому мониторингу геологической среды отдельных районов Москвы и ее области, а также других городов проводились с 1982 г. ПГО "Аэрогеология" и к настоящему времени в этой сфере накоплен большой методический материал, подтверждающий высокую эффективность данного дистанционного метода.
Радиолокационная съемка (РЛС), выполняемая в СВЧ-диа-пазоне, позволяет получить более обширную информацию, чем тепловая съемка, но основные успехи применения этого метода также связаны с наблюдениями за изменениями влажности поверхностного слоя грунтов и почв и положения уровня грунтовых вод. В связи с этим в системе мониторинга геологической среды метод РЛС особенно эффективен оказывается для контроля тех техногенных воздействий, которые влияют на режим влажности пород зоны аэрации и на уровень поверхности грунтовых вод.
Рассмотренные выше дистанционные методы наблюдений позволяют в основном контролировать динамику процессов, происходящих на поверхности или в самой верхней части разреза. Но в ряде случаев в системе мониторинга необходимы наблюдения за процессами, происходящими в толще пород. Для этого используются различные дистанционные геофизические метода! исследований. Успешное использование геофизических методов наблюдений в
юз
системе мониторинга геологической среды обеспечивается тщательным продумыванием и обоснованием схемы измерений, рациональным комплексированием методов, надежными методами обработки информации. Большим преимуществом геофизических методов наблюдений в системе мониторинга является возможность получения непрерывной режимной информации по ряду процессов.
Комплексы геофизических методов описаны в литературе по инженерно-геологическим, гидрогеологическим и геокриологическим изысканиям, аппаратура, применяемая для этих методов и методики исследований, постоянно обновляется и расширяется. Среди основных геофизических методов, применяемых в мониторинге геологической среды, необходимо отметить методы непрерывного сейсмо-акустического профилирования, электрических зондирований, естественного электрического поля, резистивометрии и термометрии. Особенно хорошо себя зарекомендовали различные передвижные геофизические комплексы, позволяющие с высокой эффективностью обследовать значительные территории за довольно короткое время.
Кроме перечисленных геофизических комплексов успешно применяются для режимных наблюдений за изменением физико-механических свойств грунтов комплексы, состоящие из радиоизотоиных, сейсмоакустических и электроразведочных серийных станций. С помощью таких комплексов могут проводиться режимные наблюдения за изменением физических и физико-механических свойств грунтов во времени под действием различных как природных, так и техногенных воздействий.В пунктах наблюдений оборудуются радиометрическая скважина, устройство для сейсморазведочных наблюдений (сейсмокаротажная скважина или сейсмическая "коса"), устройство для акустических измерений (помещение в массив ультразвуковых датчиков), устройство для проведения электрокаротажных наблюдений (установка электрометрической "косы"). Периодичность и длительность измерений на таком комплексе может быть любой и в принципе — автоматизированной, что очень важно в системе мониторинга геологической среды.
4.3. ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ТЕХНОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ
Центральными в системе мониторинга геологической среды являются проблемы оценки существующих или возможных техногенных воздействий на геологическую среду, а в конечном счете — на экологическую обстановку той или иной территории. Данные вопросы относятся к категории наиболее сложных, а по ряду позиций — дискуссионных.
В связи с этим существуют два понятия. Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) — это система природоохранных критериев и методик, позволяющих оценить воздействие объекта или природопользователя на окружающую среду и ее компоненты. Более узким понятием является оценка воздействия на геологическую среду (ОВГС), под которой понимается система природоохранных критериев и методик, позволяющих оценить воздействие объекта или природопользователя на геологическую среду и ее компоненты. При этом принимается, что в оценку должны входить и сами техногенные воздействия, рассмотренные в табл. 3 (их виды, интенсивность и др.), и их последствия — изменения геологической среды, из-мененность ее компонентов, скорость и интенсивность их изменения и т.п.
