Ключевые слова
электротомография
численное моделирование
геоэлектрический разрез
Раздел
Аннотация
При диагностике грунтовых гидротехнических сооружений (ГТС) используется метод электрической томографии. Измерения проводят разными установками. В настоящей работе исследуется разрешающая способность наиболее часто применяемых установок: Веннера, Шлюмберже, прямой и обратной трехэлектродной. Проведено численное 2D моделирование зондирований методом электротомографии с этими установками на предложенной геоэлектрической модели грунтовой плотины с использованием программ решения прямой и обратной задач RES2DMOD версии 3.01 и RES2DINV версии 3.4. Расчеты показали, что при инверсии лучшую сходимость к заданной геоэлектрической модели дает зондирование, выполненное прямой и обратной трехэлектродной установкой. Экспериментальные работы, проведенные на двух грунтовых плотинах, подтвердили преимущество применения электротомографии с комбинацией трехэлектродных установок для изучения состояния ГТС. Данная установка позволяет получить разрез удельного электрического сопротивления на большей глубине, а также локализовать аномалии с меньшими значениями удельных сопротивлений, указывающими на переувлажнение грунтового материала и места повышенной фильтрации воды из водоема.
Библиографические ссылки
Аппаратура электроразведочная многоэлектродная «Скала-48». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Новосибирск: ООО КБ Электрометрии, 2013. 50 с [Apparatura elektrorazvedochnaya mnogoelektrodnaya «Skala-48». Tekhnicheskoe opisanie i instruktsiya po ekspluatatsii. Novosibirsk, 2013. 50 p (in Russian)].
Козлов О.В., Павлова А.М. Геоэлектрический мониторинг каменно-набросной плотины Богучанской ГЭС методом электротомографии // Инженерные изыскания, 2013. № 12. С. 40–47 [Kozlov O.V., Pavlova A.M. Geoelectrical monitoring of Boguchanskaya HPS rock-filled dam by electrical resistivity tomography // Inzhenernye izyskaniya, 2013. № 12. P. 40–47 (in Russian)].
Куликов В.А., Рыжов Н.А., Шагарова Н.М. Результаты многолетних режимных наблюдений методом электротомографии на дамбе хвостохранилища рудного месторождения (МГУ им. М.В.Ломоносова, ООО «Северо-Запад») // EAGE. Инженерная и рудная геология 2025, г. Екатеринбург: тезисы докладов научно-практическая конференции и выставки. (Екатеринбург, 21–25 апреля 2025 г.), 2025. С. 169–172 [Kulikov V.A., Ryzhov N.A., Shagarova N.M. Rezul’taty mnogoletnikh rezhimnykh nablyudeniy metodom elektrotomografii na dambe khvostokhranilishcha rudnogo mestorozhdeniya (MGU im. M.V.Lomonosova, OOO «Severo-Zapad») // EAGE. Inzhenernaya i rudnaya geologiya 2025, g. Ekaterinburg: tezisy dokladov nauchno-prakticheskaya konferentsii i vystavki. (Ekaterinburg, 21–25 aprelya 2025 g.), 2025. P. 169–172 (in Russian)].
Свод правил СП 39.13330.2012 «СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материалов». Актуализированная редакция СНиП 2.06.05-84 (утверждена. приказом Министерства регионального развития РФ от 29 декабря 2011 г. N 635/18) (с изменениями и дополнениями) [Svod pravil SP 39.13330.2012 «SNiP 2.06.05-84* Plotiny iz gruntovykh materialov». Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 2.06.05-84 (utverzhdena prikazom Ministerstva regional’nogo razvitiya RF ot 29 dekabrya 2011 g. N 635/18) (s izmeneniyami i dopolneniyami) (in Russian)]. https://www.pkb-titan.ru/upload/library/snip/Normy_proekt/hydroteh_sooryzhen/sp39.13330.2012pdf.pdf (дата обращения 26.03.2026)
Федорова О.И., Давыдов В.А. Диагностика грунтовых гидротехнических сооружений электрическими и сейсмическими методами на примере Ельчевской плотины // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление, 2014. № 6. С. 44–55 [Fedorova O.I., Davydov V.A. Diagnostika gruntovykh gidrotekhnicheskikh sooruzheniy elektricheskimi i seysmicheskimi metodami na primere El’chevskoy plotiny // Vodnoe khozyaystvo Rossii: problemy, tekhnologii, upravlenie, 2014. № 6. P. 44–55 (in Russian)].
Электроразведка: учебное пособие / автор-составитель: А.А. Иванов, К.В. Новиков, П.В. Новиков. М.: МГРИ, 2019. 80 с [Elektrorazvedka: uchebnoe posobie / avtor-sostavitel: A.A. Ivanov, K.V. Novikov, P.V. Novikov. Moscow: MGRI, 2019. 80 p (in Russian)].
Anchuela Ó.P., Frongia P., Gregorio F.Di et al. Internal characterization of embankment dams using ground penetrating radar (GPR) and thermographic analysis: A case study of the Medau Zirimilis Dam (Sardinia, Italy) // Engineering Geology, 2018. № 237. P. 129–139. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2018.02.015
Boleve A., Revil A., Janod F. et al. Preferential fluid flow pathways in embankment dams imaged by self-potential tomography // Near Surface Geophysics, 2009. V. 7. P. 447–462. https://doi.org/10.3997/1873-0604.2009012
Cygal A., Stefaniuk M., Kret A., Kurowska M. The application of electrical resistivity tomography (ERT), induced polarization (IP) and electromagnetic conductivity (EMC) methods for the evaluation of technical condition of flood embankment corpus // Geology, Geophysics and Environment. 2016. V. 42. № 3. P. 279–287. https://doi.org/10.7494/geol.2016.42.3.279
Davydov V. A., Gorshkov V. Y. Remote Induction Sounding of Dams and Study of Frequency Effects // Power Technology and Engineering, 2022. V. 56, P. 500–507. https://doi.org/10.1007/s10749-023-01544-6
Davydov V.A., Fedorova O.I., Gorshkov V.Y., Baydikov S.V. Assessment of state of earth dam of Elchovka settling pond by combination of electromagnetic soundings and polarization methods // Studia Geophysica et Geodaetica, 2021. № 65. P. 206–218. https://doi.org/10.1007/s11200-020-0114-1
Fedorova O.I., Gorshkov V.Y. Electrical Monitoring in Diagnostics of the Soil Hydrotechnical Structures on the Example of Studying Earthfill Dam // Power Technology and Engineering, 2023a. V. 57. № 1 P. 39–44. https://doi.org/10.1007/s10749-023-01620-x
Fedorova O., Gorshkov V. Geoelectric Monitoring of Earthen Hydraulic Structure State by Resistivity and Induced Polarization Methods: Mine Water Settling Pond Dam Case Study // Russian Journal of Earth Sciences, 2023b. № 4 P. 1–17. https://doi.org/10.2205/2023es000849
Loke M.H., Barker R.D. Rapid least-squares inversion of apparent resistivity pseudosections by a quasi-Newton method // Geophysical Prospecting. 1996. V. 44. № 1, P. 131–152. https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.1996.tb00142.x
Mazurenko M.M., Drozdov A.V., Panin G.L. Actual application of ERT in exploration of dams in different climatic conditions // 12th Conference and Exhibition Engineering Geophysics, 2016. Russia, Anapa, European Association of Geoscientists and Engineers. P. 491–496.
Michalis P., Sentenac P., MacBrayne D. Geophysical Assessment of Dam Infrastructure: the Mugdock Reservoir Dam Case Study // In Proceedings 3rd Joint International Symposium on Deformation Monitoring. Austria, Vienna, JISDM, 2016. P. 1–6.
Minsley B.J., Burton B.L., Ikard S., Powers M.H. Hydrogeophysical investigations at hidden Dam, Raymond, California // Journal of Environmental and Engineering Geophysics, 2011. V. 16 (4). P. 145–164. https://doi.org/10.2113/JEEG16.4.145
Soueid A.A., Revil A., Abdulsamad F. et al. Induced polarization as a tool to non-intrusively characterize embankment hydraulic properties // Engineering Geology, 2020. V. 271. P. 105604. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2020.105604
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2026 О.И. Федорова, В.Ю. Горшков