Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор 9
Развитие теории бесконтактных измерений 9
Известные аппаратурные комплексы и их классификация 15
Выводы из обзора 18
Глава 2. Ограничения, накладываемые на бесконтактную методику, связанные с использованием переменного тока 20
Общие характеристики метода 20
Расчет поля высокочастотного горизонтального диполя над проводящим полупространством 20
Расчет поля в квазистатическом приближении в ближней зоне 22
Область применения метода 26
Анализ поля горизонтального диполя 26
Учет влияния поля мнимого вертикального электрического диполя 30
Построение области применения метода 33
Полевая апробация методики 36
ВЕГА 36
БИКС 38
OhmMapper 39
ERA MAX 40
Сравнение результатов 41
Область применения метода и область полевых данных бесконтактных методов 45
Защищаемое положение 47
Глава 3. Помехи в верхнем полупространстве, искажающие измерения бесконтактными методиками 48
Введение 48
Определение искажений, связанных с индукцией, для горизонтально слоистой среды 48 Влияние снежного покрова на точечный источник над горизонтально-слоистой средой 51
Поле источника тока в однородном полупространстве 51
Алгоритм прогонки для вычисления электрического поля источника тока в горизонтально слоистой среде (алгоритм В.И. Дмитриева – А.Г. Яковлева) 53
Проверка решения 58
Влияние снежного покрова на исследования бесконтактной методикой . 62
Расширение области применения бесконтактного метода над снежной толщей 64
Особенности измерения электрического поля в воздухе 66
Выводы ко второй главе 70
Защищаемые положения 70
Глава 4. Примеры применения бесконтактной методики 71
Работы с аппаратурой OhmMapper в Териберке 71
Методика работы аппаратура 72
Обработка данных 73
Обработка и анализ полученных результатов 77
Выводы. 86
Сравнение бесконтактной версии метода сопротивлений с методом дипольного индуктивного профилирования (ДИП) в д. Борисенки 88
ДИП, EM-34 89
Бесконтактная технология, БИКС 91
Выводы 93
Заключение 94
Список литературы
- Известные аппаратурные комплексы и их классификация
- Расчет поля в квазистатическом приближении в ближней зоне
- Влияние снежного покрова на исследования бесконтактной методикой
- Сравнение бесконтактной версии метода сопротивлений с методом дипольного индуктивного профилирования (ДИП) в д. Борисенки
Введение к работе
Актуальность
В настоящий момент методы решения прямой задачи для бесконтактных вариаций метода сопротивлений исследованы недостаточно, помимо этого, современные аппаратурно-методические комплексы зачастую обладают сильно различающимися характеристиками. Сочетание этих факторов приводит к существенному снижению эффективности использования бесконтактных измерений. В связи с этим возникает необходимость в разработке методических рекомендаций для широкого диапазона параметров исследований.
В настоящее время этих рекомендаций не существует. Их создание является актуальной задачей в области теории, методики и практики бесконтактных измерений.
Цели и задачи работы
Целью работы является определение условий, в которых результаты бесконтактных измерений будут неотличимы от результатов других вариантов метода сопротивлений.
Для решения данной задачи необходимо:
Провести анализ работ отечественных и зарубежных
авторов.
Исследовать способы решения прямой задачи бесконтактной методики.
Изучить теоретические ограничения применимости метода для однородного полупространства.
Оценить влияние индукции на бесконтактные измерения над горизонтально-слоистой средой.
Разработать способ определения области применения бесконтактного метода в зависимости от частоты измерений.
Модернизировать решение прямой задачи для бесконтактной методики над горизонтально-слоистой средой.
При решении этих задач автором были получены новые научные результаты:
Разработан способ определения области применения бесконтактной методики в зависимости от частоты.
Реализовано решение прямой задачи для бесконтактных методик над горизонтально-слоистой средой.
Проведены расчеты для оценки влияния снежного покрова на бесконтактные измерения.
Теоретическая и практическая значимость
Математически описан процесс бесконтактных измерений электрического поля в широком диапазоне частот и разносов при произвольном расположении источника и приемника относительно изучаемой геологической среды.
Разработана методика оценки применимости
бесконтактных измерений для большинства встречающихся на практике задач (геоэлектрических разрезов), используемых методик и типов аппаратуры.
Теоретически рассчитаны и экспериментально апробированы методические рекомендации при планировании бесконтактных измерений и интерпретации полученных результатов. Это позволило для любых практических задач и аппаратурно-методических конфигураций бесконтактных технологий принципиально повысить качество моделирования на стадии планировании работ и при интерпретации результатов.
Теоретически и практически решены задачи моделирования и интерпретации данных бесконтактных измерений при наличии снежного покрова. Полученные результаты позволяют определять на практике степень влияния снежного покрова при планировании полевых работ и при интерпретации полученных результатов.
На защиту выносятся следующие научные положения:
На основе математической модели од нородного полупространства, учитывающей влияние индукции, токов смещения и высоты расположения антенн над землей, определена область применения бесконтактной технологии метода сопротивлений.
Разработан алгоритм для расчета поля источника над
ГСС в непроводящем полупространстве с учетом токов
смещения (модификация алгоритма прогонки).
Разработаны способы оценки влияния снежного покрова
на данные бесконтактных измерений, определены ограничения,
связанные с влиянием снежного покрова и способы борьбы с
ними.
Степень достоверности результатов
О достоверности результатов диссертационного
исследования свидетельствует соответствие разработанных теоретических моделей и полученных практических результатов. Корректность практических результатов определяется использованием современных промышленно выпускаемых сертифицированных аппаратурных комплексов (OhmMapper, ERA MAX, ВЕГА, БИКС, Syscal Pro и др.). Корректность сопоставления теоретических и практических результатов, а также обработки результатов практических исследований обеспечивается использованием стандартного программного обеспечения (x2ipi, ipi2win, RES2DINV, MagMap2000 и др.). Полученные в работе результаты согласуются с результатами других авторов.
Апробация
Результаты работы докладывались, обсуждались и получили
одобрение специалистов: на конференциях и семинарах –
«Научно практический семинар электроразведка в поисковой и
инженерной геологии 2013», конференция «Инженерная геофизика 2014», конференция «Угольная и рудная геофизика – 2015».
Благодарности
Автор глубоко признателен своим наставникам: Бобачеву А.А., Шевнину В.А., Модину И.Н. Благодарен своим друзьям и коллегам: Тамбергу А.С., Макарову Д.В., Музыченко Е.Л., Павловой А.М., Ялову Т.В., Науменко Д.А., Богданову П.С., Черникову Д.И., Чупахину Д.В., которые помогали в сборе данных и написании работы. А также своей семье за поддержку и терпение.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 5 работ, в том
числе: 3 публикации в печатных изданиях из перечня
Российских рецензируемых научных журналов,
рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы
Известные аппаратурные комплексы и их классификация
Как видно из приведенных графиков, разными авторами делаются различные выводы (в частности по поводу используемых частот) при том что зависимости на которые они ссылаются практически идентичны.
Дальнейшее развитие теории бесконтактной методики происходит за границей. Сначала методика ВЧЭП развивалась в рамках программы “Северный Научный обмен Россия-Канада”. В 1980-x годах были проведены совместные исследования российских специалистов и геологической службы Канады, впоследствии это привело к созданию аппаратурного комплекса RUSCAN [Douma M. еt al.1994]. В работе [Gradr R. 1990a] описано другое применение метода. Была предложена система измерения комплексной диэлектрической проницаемости среды с помощью квадр дипольной (четырехточечной) установки. Для этого был изменен концепт, описанный в работе [Storey L. R. О 1969] для измерения свойств космической плазмы. Он был адаптирован для исследования поверхности планеты с помощью беспилотного планетохода. Идея заключалась в том, что два полюса квадр диполя несли электростатические заряды противоположного знака, а разность потенциалов измерялась между другими полюсами. Ключевым моментом являлось условие сохранения квазистатического приближения при использовании зарядов, изменяющихся со временем. В следующей работе [Gradr R. 1990b] того же автора вместо планетохода рассматривался стационарный модуль, который производил посадку на поверхность планеты, где в качестве полюсов квадр диполя использовались буры, которые закрепляли модуль на поверхности планеты при посадке. Позже в работе [Gradr R. 1991] авторы обратили внимание на возможность применения описанной выше концепции для приповерхностных геофизических исследований. Они изучили параметры концепции для измерения сопротивлений, а также предположили, что диэлектрическая проницаемость может быть определена только для очень высокоомных пород. Также они указали на возможность использование пластин как датчиков.
В работах [Kuras О. et al. 2006, Kuras О. 2002], рассматривается квазистационарное приближение в ближней зоне над однородным полупространством. Анализ отношения— , где Z импеданс (измеряемое значение напряжения нормировано на ток в питающем диполе), Z0 = ішС0 импеданс воздуха (С0 = коэффициент) производится в зависимости от значений П = ра)0(єг + 1) - обобщенная частота (величина, относительно которой удобно рассматривать изменения описанной выше функции). В работах делаются выводы о характере измеряемой величины импеданса в зависимости от значения обобщенной величины: переходная область, где измеряемое значение Z - зависит и от сопротивления и от диэлектрической проницаемости полупространства. область, в которой измеряемое значение Z соответствует сопротивлению нижнего полупространства. область, в которой измерения можно проводить только приборами чувствительными к фазе, поскольку синфазная составляющая измеряемого сигнала не зависит от сопротивления нижнего полупространства.
В работе [Kuras О. et al. 2006] также рассказывается об удачном применении чувствительного к фазе прибора.
Отдельно стоит отметить работу А.А. Бобачева [Бобачев АА. 2002]: в ней, в отличие от многих других работ, исследуются особенности бесконтактных измерений, связанные с тем, что измерения проводятся в верхнем непроводящем полупространстве.
Известные аппаратурные комплексы и их классификация 1 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры:Тип датчиков:Частоты: ВЧЭПВСЕГИНГЕО, Россия [Тимофеев В.М1979] Научно-исследовательская незаземленные кабели 2…32 кГц 2 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры:Тип датчиков:Частоты: RUSCANAndrotexLtd., Canada [Douma M. et al.1994]Коммерческая незаземленные провода4,8,16,32 кГц 3 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры:Тип датчиков:Частоты: ERA MAXЭРА, Россия[Аппаратура электроразведочная 2008]Коммерческаянезаземленные и заземленные провода,пластины625, 1250 Гц 4 Название (описание):Производитель: Ссылки: Электростатический квадр диполь(Electrostatic Quadrupole) Universit e Paris VI, France [Gradr R. 1991] Тип аппаратуры: Тип датчиков: Частоты: Научно-исследовательская Пластины44...128 кГц 5 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры:Тип датчиков:Частоты: Многоканальная емкостная система(Multichannel capacitive electrode system) OYO Corp., Japan [Shima H.et al.1995]Научно-исследовательская пластины1Гц...1.1 кГц 6 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры:Тип датчиков:Частоты: OhmMapperGeometrics, USA[OhmMapperOperationManual]Коммерческаянезаземленные провода16.5 кГц 7 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры:Тип датчиков:Частоты: CORIMIRIS Instruments, Francewww.iris-instruments.comКоммерческая пластины 12 кГц 8 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры:Тип датчиков:Частоты: Емкостная скважинная система(Capacitively coupled borehole system) Geological Survey of Canada [Kuras O. et al. 2006] Научно-исследовательская? 9 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры: Тип датчиков: Частоты: Скважинная система с емкостнымидатчиками (Borehole resistivity tool withcapacitive sensors)Laboratoire Centraldes PontsetChauss ees, France[Cottineau L. M. et al. 2000]Научно-исследовательскаяцилиндры25 кГц 10 Название (описание):Производитель:Ссылки:Тип аппаратуры:Тип датчиков:Частоты: CRI systemBritish Geological Survey, UK[Kuras O. et al. 2006]Научно-исследовательскаяПластины14.2 кГц, 10 . . . 50 кГц 11 Название (описание): ВЕГА
Расчет поля в квазистатическом приближении в ближней зоне
В первом приближении можно рассматривать бесконтактный метод – как метод, использующий «емкостное заземление» вместо гальванического (рис. 7). В таком приближении рассматривают металлическую часть незаземленного провода – как одну обкладку конденсатора, землю – как другую. Из-за такого обоснования в зарубежных странах метод получил свое название CapacitiveResistivity (CR) – метод емкостного сопротивления.
Для объяснения, как возникает поле в земле, рассматривать такое приближение можно, но оно может ввести в заблуждение, что измерение также происходит в земле, что является ошибочным предположением. Поэтому надо рассматривать этот метод с точки зрения измерения в воздухе горизонтальной компоненты электрического поля над поверхностью земли. Существует два подхода к решению задачи определения потенциала (и/или напряжения) от точечного источника, поднятого над поверхностью земли (верхнее полупространство воздух/вакуум, нижнее полупространство изотропно).
Первый – через комплексную проводимость [2,19,23,24,29,30,31,49,50], второй – через комплексную диэлектрическую проницаемость[37,38,44,45,47]. Обе эти величины выводятся из следующего уравнения Максвелла: vwxy = z + [{ (1) [ Рассмотрим два частных случая описанного выше уравнения Максвелла (1): дЕ rotH — GE rotH — є — dt Первая формула является квазистационарным приближением, когда поле меняется не очень быстро. Вторая формула - электростатическое приближение.
Для учета влияния электромагнитных эффектов в первом случае вводится комплексная проводимость, для этого уравнение (1) приводят к следующему виду: 3D дЕ ґ TOtH — j + — — ОЕ + — — ( Т — Ійі)Е — акЕ Gk— a — ia) — a — ІО)0Г Где ak - комплексная проводимость, 0 - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, г - относительная диэлектрическая постоянная среды. Нужно отметить, что такие выкладки верны для монохроматического поля E c временной зависимостью e l0)t (такое представление поля обычно используют в нашей стране).
Проводимость в формулах для постоянного тока позволяет учесть влияние переменных полей.
Для работы с проводниками во втором случае вводится комплексная диэлектрическая проницаемость. 3D дЕ 1 дЕ дЕ о дЕ дЕ TOtH =j+ — = (ТЕ + — = (7 —+—=( +)—= — dt dt io) dt dt ia) dt dt a a ъ г г y ІО) ІО) о Где k - комплексная диэлектрическая проницаемость. Нужно отметить, что такие выкладки верны для монохроматического поля E c временной зависимостью el0)t(Такое представление поля обычно используют в западных странах).
Далее подробно рассмотрим саму задачу расчета электрического поля для источника тока над поверхностью (рис. 8.).
Несложно заметить, что если комплексную диэлектрическую проницаемость вывести с помощью монохроматического поля зависимостью el0)t, то получим ак— а + І(л)0г (Т1/ _(Т2/ _ kl+k2 (Т±+ ІО)Є0Єг1 + (Т2+ ІО)Є0Єг2 (Jl/ + orl+(J2/ + or =К\2Е _ kl (Jk2(Jl+ 1(л)0П (Т2 1(л)0г2 /Іо) т0г1 /jw 0r2 kl + k2 Также несложно доказать, что верно равенство и для случая использования монохроматического поля с зависимостью e l0)t.
Рассмотрим, чему будет равен К12 обоих случаях. Для удобства сравнения, там, где мы использовали поле el0)t, будем использовать комплексную диэлектрическую проницаемость, там, где использовали поле e l0)t, будем использовать комплексную диэлектрическую проводимость.
Формулы отличаются только на фазу мнимой части. Для простоты будем в дальнейшем рассматривать только одну систему уравнения (например, первую, Из системы уравнений (3), для нижнего полупространства поле не зависит от частоты и стремится к полю заземленного электрода по мере увеличения расстояния от источника [2].
Поле для верхнего полупространства зависит от двух слагаемых. Реальная часть, как и в нижнем полупространстве, стремится к полю заземленного электрода и не зависит от частоты. Мнимая же часть не несет в себе геологической информации, а является полем вертикального электрического диполя с полюсами в источнике поля и его отражении. Очевидно, что мнимая часть затухает гораздо быстрее.
Таким образом, на расстоянии от источника (это расстояние будет определено ниже), где можно пренебречь влиянием вертикального электрического диполя, значения сопротивлений, полученные с помощью бесконтактной методики эквивалентны значениям, полученным методом сопротивлений.
Нужно отметить особенности вывода уравнений, описанных выше и те ограничения, которые они накладывают на метод, что и будет сделано ниже. Область применения метода Под областью применения метода автор понимает область параметров сопротивлений и разносов измерительной дипольно-осевой установки, для которых, при зафиксированной частоты, измерения будут оставаться в рамках приближений, для которых выше были сделаны теоретические выкладки (что в свою очередь позволяет получать качественные результаты измерений).
Влияние снежного покрова на исследования бесконтактной методикой
На полигоне МГУ, в Калужской области, недалеко от деревни Александровка во время проведения зимних студенческих практик в 2014 и в 2015 годах, проводились измерения по одному и тому же профилю (рис. 19) различными бесконтактными аппаратурными комплексами, а именно OhmMapper (16600 Гц), ERA MAX (625 Гц), БИКС (16600 Гц) и ВЕГА (16000 Гц). Для заверки результатов были проведена электротомографическая съемка (SyscalPro).
Верхняя часть разреза Александровского плато, на котором проводились измерения, представлена ледниковыми отложениями - высокоомными (до 1500-2000 Омм) флювиогляциальными песками сверху и моренными суглинками с сопротивлениями 70-80 Омм. Строение плато за годы студенческих практик было хорошо изучено разнообразными геофизическими методами [3,4], пробурены более 25 скважин. Профиль исследования является одним из основных опорных профилей, геологическое строение которого изучено наиболее детально.
Температура воздуха во время измерений составляла -15C, величина снежного покрова - 20-60 см. Опишем методику полевых измерений и характеристики каждой из заявленных аппаратур. ВЕГА
Электроразведочная станция ВЕГА предназначена для выполнения работ методом бесконтактного электропрофилирования и позволяет решать инженерно геологические и экологические задачи при глубине исследования до первых десятков метров. Аппаратура рассчитана на работу с осевой дипольной установкой в режимах профилирования и зондирования[28].
Станция позволяет проводить наблюдения в многоканальном (до 3х) режиме с непрерывной регистрацией данных. Внешний вид компонентов станции представлен на рисунке 20.
Электроразведочная аппаратура «БИКС» («Бесконтактный измеритель кажущегося сопротивления») предназначена для электропрофилирования (ЭП) и проведения вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) с использованием незаземленных линий. Аппаратура рассчитана на работу с осевой дипольной установкой. Приемная и питающие линии при этом являются равновеликими. Аппаратура позволяет решать детальные инженерно-геологические и экологические задачи при глубине исследований несколько десятков метров. Комплект аппаратуры включает два полевых блока: излучатель и приемник, пульт управления, зарядное устройство и комплекты шлейфов (рис. 22)[34].
Аппаратурный комплекс OhmMapper (Geometrics, США) [46,51], состоит из генератора, многоканального измерителя, датчиков и проводов (рис. 24, 25). Частота сигнала составляет 16.6 кГц. Измерения с OhmМapper проводились на 6 разносах: ОО /2: 5; 6,25; 7,5; 8,75; 10; 11,25 м. Измерения проводились в двухканальном варианте, что обеспечивало получение данных для двух разносов (двухразносное профилирование) при однократном проходе по профилю. Схема установки показана на рис. 25. Изменение разноса достигалось за счет увеличения расстояния между измерителями и генератором.
Работы с прибором проводились в режиме «непрерывные измерения» (был описан выше), при этом привязка измерений проводилась автоматически с помощью GPS приемника. ERA MAX ERA MAX – комплект аппаратуры (рис. 26.), разработанный НПП ЭРА для работы различными электроразведочными методами [1]. Аппаратура дает возможность комбинировать контактные и бесконтактные методы (например, обеспечивать гальванические заземления для одного или обоих питающих электродов), а также использовать в качестве измерительных электродов не только стелющиеся линии, но и металлические точечные активные электроды [1].
Как видно из представленных графиков, результаты измерений качественно и количественно не отличаются друг от друга. Отмечается небольшое расхождение результатов по оси Х – следствие неточной привязки по GPS. ВЕГА, БИКС и OhmMapper
Следующие графики (рис. 30.) отображают результаты измерений c использованием трех высокочастотных аппаратурных комплексов на разносе 10 м. Рис. 30. Графики кажущегося сопротивления, результаты измерений комплексов ВЕГА и БИКС и OhmMapper на разносе 10 м
Легко заметить, что качественно данные практически идентичны, однако, OhmMapper имеет чуть более низкий общий уровень, возможно, это связано с тем, что работы в 2015 году выполнялись поверх снежного покрова, а в 2014 году профиль предварительно был очищен от снега. ВЕГА, БИКС и ERA MAX На следующем графике (рис. 31) приведены результаты измерений бесконтактными аппаратурными комплексами российского производства на разносе 15 м. Рис. 31. Графики кажущегося сопротивления, результаты измерений комплексов ВЕГА и БИКС и ERA MAX, разнос 15 м
Стоит отметить, что даже различия в частоте измерения более чем на порядок практически не влияют на результаты измерений. Данные для всех трех аппаратурных комплексов качественно одинаковы, количественно имеют небольшие различия.
ВЕГА, БИКС и SyscalPro. Для оценки качества измерений бесконтактных методов относительно гальванически заземленных, ниже представлены графики кажущегося сопротивления, полученные с помощью аппаратурных комплексов ВЕГА и БИКС, а также данные диполь-диполь установки электротомографии комплекса SyscalPro для разносов ОО /2 10 м(рис. 32.) и 15 м(рис. 33.). Рис. 32. Графики кажущегося сопротивления, результаты измерений комплексов ВЕГА и БИКС и SyscalPro на разносе 10 м
Сравнение бесконтактной версии метода сопротивлений с методом дипольного индуктивного профилирования (ДИП) в д. Борисенки
В декабре 2011 года в Мурманской области вдоль профиля (более 8 км) были проведены работы с помощью бесконтактной методики. На трех коротких (менее 300 метров каждый) участках были проведены работы методом электротомографии. Условия проведения работ были сложными: полярная ночь, снежный покров (местами более 50 см), выходы скальных и мерзлых пород (рис. 55.).
В таких условиях бесконтактным методом были получены данные УЭС по всему профилю, полученные значения сопротивлений не противоречат априорно известной геологической информации. Стоит отметить основные положительные моменты, связанные с использованием OhmMapper. 1) Скорость, с которой были выполнены работы: все измерения по профилю заняли всего 3 дня. Для сравнения, для выполнения каждого профиля электротомографии потребовался один день. 2) Малая трудозатратность метода: бригада состояла всего из двух рабочих. Для сравнения, бригада электротомографии состояла из 6 человек. 3) Качество полученных данных: Данные автоматической двумерной инверсии согласуются с априорной геологической информацией, а также соответствуют данным электрофотографии (которая была выполнена на отдельных участках). Методика работы аппаратура
Рабочая частота аппаратуры OhmMapper составляет 16.6 кГц. Измерения производятся с помощью установки, состоящей из трех измерителей и генератора, которую перемещают по профилю, что позволяет одновременно проводить измерения на трех разных разносах. Обработка полученных данных производится в программе MAGMAP. Результатом обработки является таблица значений кажущегося сопротивления с координатами точки записи для соответствующих им расстояний между приемным и генераторным диполем. Затем производится автоматическая двухмерная инверсия (в нашем случае с помощью программы RES2DINV), результатом которой является разрез удельного сопротивления. Основные характеристики прибора показаны в таблице 10. Таблица 10. Характеристики аппаратуры OhmMapper. Диапазон измеряемого сопротивления От 3 до 100000 Омм Частота записи Настраиваемая, до 2 записей в секунду Характеристики генератора Частота: приблизительно 16.6 кГцМощность: до 2 ВтТок: от 0.125 мА до 16 мА Характеристики измерителя Длина диполей: 5 или 10 мВходное сопротивление: более 5 МомТочность измеряемого напряжения: нехуже 3%Диапазон измеряемого сигнала: 0-2 В
Описанные выше работы производились дипольно-осевой установкой. Размер диполей - 5 метров, расстояния между центрами приемных и питающим диполем 10 м, 12.5 м и 15 м соответственно. Установка состоит из трех измерителей и генератора. К каждому из блоков подключены 2 провода по 2.5 метра. Измерительные диполи связаны с генераторным диполем 5 метровой веревкой (рис. 56). Вся установка подключается через оптический преобразователь (преобразовывает сигнал из электрического в оптический а затем обратно) к консоли, которая находится на поясе у оператора, это сделано для того, чтобы исключить лишние наводки.
Съемка производилась в «непрерывном» режиме. Измерения происходили автоматически через выбранные промежутки времени. Частота записи настраивалась так, чтобы осуществлялось минимум 4-5 измерений на 10 метров. Для пологих мест паузы между измерениями составляли 2 секунды, для крутых мест, где быстро передвигаться невозможно - 7 секунд. Позиция оператора автоматически фиксировалась с помощью GPS.
Результаты съемки обрабатывались в программе MAGMAP, поставляемой в комплекте с аппаратурой. В этой программе осуществлялась очистка результатов от случайных помех, автоматический пересчет значений измеренного поля в значения кажущегося сопротивления, выгрузка результатов. Из-за контрастности разреза удалось также провести автоматическую двумерную инверсию разреза и получить истинные сопротивления. Поэтому данные также выгружались в формате используемом программой RES2DINV.
Введение рельефа и дополнительный контроль качества данных производился в программе x2ipi.
Для инверсии данных БИЭП использовалась программа «Res2dinv» версия 3.58.16 (Geotomo Software, Малайзия). По результатам 2D инверсии был построен разрез истинного сопротивления по профилю. Электротомография была выполнена на 3-х участках. Измерения проводились на двух профилях по 355 м (72 электрода) каждый с расстоянием между электродами 5 м, и на одном профиле длиной 147.5 м (60 электродов) с расстоянием между электродами 2.5 м. Работы проводились аппаратурой «Syscal-Pro Switch 48» производства фирмы Iris Instruments (Франция). Основные параметры станции: встроенный генератор: мощность - 250 Вт, максимальная сила тока - 2.5 A; максимальное выходное напряжение – 800 В. Форма сигнала – меандр. Типичная точность измерения тока пропускания 0.2%. встроенный измеритель: входное сопротивление – 100 МОм, максимальный сигнал 15 В, точность измерения напряжения 0.2%, минимальное измеряемое напряжение – 1 мкВ, автоматическая компенсация линейного дрейфа межэлектродной поляризации. Измеритель позволяет проводить измерения одновременно для 10 диполей, что существенно повышает скорость измерений (до 100 измерений в минуту). аппаратура «Syscal-Pro Switch 48» позволяет использовать для работы электроразведочные косы с общим количеством электродов 48 штук.
Для проведения работ использовалось два типа электроразведочных установок: Комбинированная (прямая плюс встречная) трехэлектродная установка Шлюмберже. Эта установка позволяет добиться максимальной глубинности при использовании многоэлектродной аппаратуры. Сетка разносов представлена в таблице 11 (О – центр измерительного диполя, в скобках указано значение для измерений с расстоянием между электродами 2.5 м):