ИНГГ СО РАН: прочность грунтовых плотин на Крайнем Севере можно проверить геофизическими методами

 
На территории Крайнего Севера грунтовые плотины строятся по мерзлому типу, что означает: тело дамбы, ее основание и сопряжение с берегами должны находиться в многолетнемерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации. Если это условие будет нарушено, изменится термический режим и криогенное строение грунтов, а следом за ними — физико-механические, теплофизические и фильтрационные свойства пород, из которых состоят основание и тело плотины. По сквозным талым зонам пойдут неконтролируемые утечки воды, а ослабление физико-механических свойств может привести к разрушению дамбы. Эффективно выявить фильтрацию в теле плотины и береговых примыканиях позволяют методы электроразведки — электротомография и электромагнитные зондирования становлением поля.
 
При измерениях методом электротомографии используют многоэлектродные электроразведочные станции. Инженеры выполняют электрические зондирования вдоль и поперек дамбы — глубинность исследований достигает 35—40 метров, а при необходимости может быть увеличена до 80—120 м. Зондирование становлением поля (ЗС) проводят с помощью возбуждения электромагнитного поля в незаземленной петле — кабеле, который раскладывают на поверхности. Особыми датчиками измеряют вторичное электромагнитное поле, которое несет информацию об удельном электрическом сопротивлении горных пород под петлей. Полученные данные проходят обработку в специальных программах. Глубинность зондирований методом ЗС достигает нескольких сотен метров.
 
Затем геофизики составляют карты распределения удельного электрического сопротивления (УЭС) грунтов плотины и береговых примыканий и выделяют аномальные области пониженных УЭС, интерпретируемые как таликовые зоны. Все это помогает определить наиболее слабые места дамбы, которые нуждаются в укреплении и ремонте.
 
Сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН уже успешно использовали электротомографию для обследования грунтовых плотин — в частности, на ручье Поисковый в Усть-Янском улусе Республики Саха (Якутия) в 2013-м году. Здесь были обнаружены талики внутри тела плотины и каналы фильтрации в основании насыпи. В 2020 году проведены обследования крупного гидротехнического сооружения в Мирнинском улусе методом электромагнитного зондирования. Работы шли зимой с поверхности льда. Результатом исследований стали обнаруженные каналы обводной фильтрации подземных вод в береговых примыканиях хвостохранилища. Эти данные позволят разработать эффективные противофильтрационные мероприятия. Отработанные методики специалисты готовы применять и на других подобных объектах.
 
Пресс-служба ИНГГ СО РАН