ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОТОМОГРАФИИ ДЛЯ ПОИСКА ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

Современное состояние большинства поверхностных водных объектов в Новосибирской области не соответствует действующим экологическим и градостроительным требованиям, в связи с чем возрастает роль подземных источников питьевого и хозяйственного водоснабжения. При условии финансовых ограничений особенно остро встает вопрос о повышении эффективности изыскательских работ для строительства новых водозаборных скважин. Целью настоящих исследований является разработка методики поиска неглубоких водоносных горизонтов в восточных районах Новосибирской области с использованием метода электротомографии, включая численное математическое моделирование, в том числе трехмерное, для выбора оптимальных участков размещения водозаборных скважин. Геологическое и гидрогеологическое строение восточной части Новосибирской области изучено комплексными геологическими партиями в 50—60-х годах прошлого века и дополнено изысканиями 90-х и 2000-х лет. Эти данные легли в основу построения геологических разрезов и послужили базой для интерпретации геофизических данных. Для уточнения гидрохимических характеристик подземных вод на каждом участке отобраны пробы воды из действующих скважин. В результате выполненных исследований установлено, что на большей части площадей в восточных районах Новосибирской области метод электротомографии является эффективным. Трехмерное численное математическое моделирование позволяет учесть расположение объектов с контрастными значениями удельного электрического сопротивления и их влияние на получаемые данные. Такими объектами являются разломные и трещиноватые зоны в палеозойских отложениях, которые рассматриваются как перспективный источник для организации питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения. Подземные воды этих зон являются пресными, гидрокарбонатно-кальциевыми. Результаты исследований представлены в нескольких примерах.


Благодарность: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Новосибирской области в рамках научного проекта № 18-45-540011, базового проекта ИГМ СО РАН.


Для цитирования: Санчаа А. М., Фаге А. Н., Шемелина О. В. Применение метода электротомографии для поиска водоносных горизонтов в геологических условиях восточной части Новосибирской области // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 10. – С. 90–105. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-10-0-90-105.

Ключевые слова

Новосибирская область, электротомография, удельное электрическое сопротивление, математическое моделирование, водоносный горизонт, подземные воды.

Номер: 10
Год: 2019
ISBN: 0236-1493
UDK: 550.837.3
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-10-0-90-105
Авторы: Санчаа А. М., Фаге А. Н., Шемелина О. В.

Информация об авторах: Санчаа Айдиса Михайловна (1) — канд. геол.-минерал. наук, ведущий научный сотрудник, e-mail: SanchaaAM@ipgg.sbras.ru, Фаге Алексей Николаевич (1) — научный сотрудник, Шемелина Ольга Владимировна — научный сотрудник, e-mail: Shem@igm.nsc.ru, Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения РАН, 1) Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН. Новосибирск, 630090, Россия. Для контактов: Санчаа А.М., e-mail: SanchaaAM@ipgg.sbras.ru.

Библиографический список:

1.     Akpan Anthony E., Ebong Ebong D., Ekwok Stephen E. Assessment of the state of soils, shallow sediments and groundwater salinity in Abi, Cross River State, Nigeria. Environmental Earth Sciences, 2015, Vol. 73, pp. 8547—8563, https://doi.org/10.1007/s12665-015-4014-6.

2.     Daesslé L. W., Pérez-Flores M. A., Serrano-Ortiz J., Mendoza-Espinosa L., Manjarrez-Masuda E., Lugo-Ibarra K. C., Gómez-Trevinõ E. A geochemical and 3D-geometry geophysical survey to assess artificial groundwater recharge potential in the Pacific coast of Baja California, Mexico // Environmental Earth Sciences, 2014, Vol. 71, pp. 3477—3490, https://doi.org/10.1007/ s12665-013-2737-9.

3.     Fadili A., Mehdi K., Riss J., Najib S., Makan A., Boutayab K. Evaluation of groundwater mineralization processes and seawater intrusion extension in the coastal aquifer of Oualidia, Morocco: hydrochemical and geophysical approach // Arabian Journal of Geosciences, 2015, Vol. 8, pp. 8567—8582, https://doi.org/10.1007/s12517-015-1808-5.

4.     Metwaly M., El-Qady G., Massoud U., El-Kenawy A., Matsushima J., Al-Arifi N. Integrated geoelectrical survey for groundwater and shallow subsurface evaluation: case study at Siliyin spring, El-Fayoum, Egypt // International Journal of Earth Sciences (GR Geologische Rundschau), 2010, Vol. 99, pp. 1427—1436, https://doi.org/10.1007/s00531-009-0458-9.

5.     Kanta A., Soupios P., Barsukov P., Kouli M., Vallianatos F. Aquifer characterization using shallow geophysics in the Keritis Basin of Western Crete, Greece // Environ Earth Sci, 2013, 70, pp. 2153—2165. DOI 10.1007/s12665—013—2503-z.

6.     Sonkamble S., Chanfra S., Somvanshi V. K., Ahmed S. Hydro-geophysical techniques for safe exploitation of the fresh groundwater resources in coastal area // Environ Earth Sci, 2016, 75, pp. 279. DOI 10.1007/s12665-015-5210-0.

7.     Zouhri L., Carlier E., Kabbour B. B., Toto E. A., Gorini C., Louche B. Groundwater interaction in the coastal environment: hydrochemical, electrical and seismic approaches // Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2008, Vol. 67, pp. 123—128, https://doi.org/10.1007/ s10064-007-0101-6.

8.     Правительство Новосибирской области: [сайт]. URL: https://www.nso.ru/page/2624).

9.     Сухорукова А. Ф., Новиков Д. А. Гидрогеология Заельцовско-Мочищенского проявления радоновых вод (г. Новосибирск) / Подземные воды Востока России. Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России (XXII Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока с международным участием). — Новосибирск, 2018. — С. 473—480.

10.    Давыдов В. А. Электроразведочные технологии при поисках подземных вод в скальных породах // Инженерные изыскания. — 2015. — № 2. — С. 58—64.

11.    Саламов А. М. Обобщенный анализ результатов поиска подземных пресных вод для водоснабжения населенных пунктов комплексными геофизическими методами // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. — 2016. — 44(63), ч. 1. — С. 111—118.

12.    Martorana R., Fiandaca G., Ponsati A. C., Cosentino P. L. Comparative tests on different multi-electrode arrays using models in near-surface geophysic // IOP Publishing Journal of Geophysics and Engineering, 2009, Vol. 6, pp. 1—20, https://doi.org/10.1088/1742-2132/6/1/001.

13.    Павлова А. М., Шевнин В. А. 3D-электротомография при исследовании ледниковых отложений // Геофизика. — 2016. — № 6. — С. 32—37.

14.    Куликов В. А., Бобачев А. А., Модин И. Н., Паленов А. Ю., Стерлигова И. Д. Исследование неогеновой палеодолины на территории национального парка Угра // Вестник Московского университета. Геология. — 2014. — № 3. — С. 54—60.

15.    Loke M. H. Tutorial: 2D and 3D electrical imaging surveys. 1996—2002, [сайт]. URL: http://www.geotomosoft.com, 2019.

16.    Kaminskii A. E. Zond Software: [сайт]. URL: http://www.zond-geo.com.

17.    ERTlab 3d electrical resistivity tomography software, available at: http://ertlab64.com/.

18.    Суродина И. В., Фаге А. Н. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017660273, 20.09.2017. Модуль численного моделирования данных метода электротомографии на графических процессорах.

19.    Фаге А. Н., Санчаа А. М., Шемелина О. В. Трехмерное численное моделирование рельефа кристаллического фундамента при решении гидрогеологических задач методом электротомографии в с. Михайловка Искитимского района Новосибирской области / Марчуковские научные чтения–2018 «Вычислительная математика и математическая геофизика». Материалы международной конференции, посвященной 90-летию со дня рождения акад. А.С. Алексеева. — Новосибирск, 2018. — С. 108. URL: http://www.ipgg.sbras.ru/ru/files/ publications/ibc/march-2018—108.pdf?action=download

20.    Faguet A., Sanchaa A. Electrical resistivity tomography and 3D numerical modeling for aquifer mapping in Novosibirsk region / Information technologies in solving modern problems of geology and geophysics: VII International Scientific Conference of young scientists and students, Baku, 2018, pp. 81—82, URL: http://www.ipgg.sbras.ru/ru/files/publications/ibc/itsm-2018-81. pdf?action=download .

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.