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.

По словам заведующего лабораторией геоэлектрики ИНГГ СО РАН к.г.-м.н. Владимира Владимировича Оленченко​, 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. Размер петли 100х100 м. Особыми датчиками измеряют вторичное электромагнитное поле, которое несёт 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 ИНГГ 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 Республики Саха (Якутия) методом электромагнитного зондирования. Работы проводились в зимний период 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.


 


 

 

Вид на грунтовую плотину на ручье Поисковый (Якутия)

 


 

Электромагнитные зондирования с поверхности льда на хвостохранилище (Якутия)

 

 

Текст под редакцией Павла Красина

Фото предоставлено В.В. Оленченко

Источники

СО РАН предлагает проводить электроразведку плотин в Арктике для избежания протечек
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 30/10/2020
СО РАН предлагает проводить электроразведку плотин в Арктике для избежания протечек
ТАСС, 30/10/2020
ИНГГ СО РАН: прочность грунтовых плотин на Крайнем Севере можно проверить геофизическими методами
Научная Россия (scientificrussia.ru), 30/10/2020
ИНГГ СО РАН: прочность грунтовых плотин на Крайнем Севере можно проверить геофизическими методами
Новости сибирской науки (sib-science.info), 30/10/2020
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук
ФСМНО (sciencemon.ru), 30/10/2020
ИНГГ СО РАН: прочность грунтовых плотин на Крайнем Севере можно проверить геофизическими методами
Наука в Сибири (sbras.info), 30/10/2020
ИНГГ СО РАН: прочность грунтовых плотин на Крайнем Севере можно проверить геофизическими методами
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 31/10/2020
На территории Крайнего Севера грунтовые плотины строятся по мерзлому типу
Международная Ассоциация Фундаментостроителей (fc-union.com), 02/11/2020
СО РАН предлагает проводить электроразведку плотин в Арктике для избежания протечек
Региональная энергетика и энергосбережение (energy.s-kon.ru), 02/11/2020
Прочность грунтовых плотин на Крайнем Севере можно проверить геофизическими методами
News-Life (news-life.pro), 31/10/2020
Прочность грунтовых плотин на Крайнем Севере можно проверить геофизическими методами
Energyland.info, 31/10/2020
СО РАН предлагает проводить электроразведку плотин в Арктике для избежания протечек
Uprava.org, 31/10/2020
Новосибирские ученые-геофизики проверяют прочность плотин на Крайнем Севере
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 05/11/2020

Похожие новости

  • 22/04/2021

    Ямальские учёные продолжают исследования мерзлоты

    Сразу две экспедиции ямальских учёных, мероприятия которых отвечают приоритетам нацпроекта «Наука», отправляются на этой неделе на Полярный Урал. Учёные продолжат балансовые наблюдения за ледником ИГАН и в рамках гранта Российского научного фонда проведут сейсморазведку и бурение бугров пучения на стационаре Еркута.
    267
  • 16/09/2017

    Будет ли глобальное потепление? Из Арктики вернулась экспедиция ученых

    ​Сибирские учёные сомневаются в том, что загрязнение атмосферы человеком может сильно влиять на климат планеты. Геологические экспедиции – всегда богатая почва для разработок и открытий ученых. Корреспондент «АиФ-Новосибирск» поговорил с учеными – геологами из Сибири, которые вернулись из международной экспедиции и узнал, почему миру грозит глобальное потепление и какие секреты человечества таятся в Арктике.
    1923
  • 19/04/2017

    Документальный фильм «Арктика. На краю Земли» покажут на большом экране

    ​​ 23 апреля в кинотеатре «Победа» пройдет кинопоказ и творческая встреча с создателями и героями документального фильма «Арктика. На краю Земли». Фильм «Арктика. На краю Земли» снимали за полярным кругом во время арктической практики студентов Геолого-геофизического факультета НГУ на научно-исследовательской станции «Остров Самойловский»​.
    4080
  • 17/01/2018

    Десятая экспедиция Арктического плавучего университета прольет свет на тайны Новой Земли

    Юбилейный рейс арктической экспедиции получил название Terra Nova и стартует в середине июля. Участники посетят малоизученные территории, которые в советское время были недоступны для исследований.  «Новая Земля — своего рода белая точка на карте Российской Арктики из-за своего военного прошлого.
    2131
  • 06/09/2018

    Новосибирские ученые вернулись из-за полярного круга

    Новосибирские учёные вернулись с «Острова Самойловский» – научной станции за полярным кругом. В составе экспедиции – геологи, геофизики, ботаники, палеонтологи. Сегодня подводят итоги работы. Какие исследования проводили в Арктике? 72-я широта, дельта Лены, север Якутии – какое же удивление обнаружить здесь в камне отпечаток листа платана.
    2309
  • 19/11/2018

    Новосибирские ученые доказали существование древнего континента в Арктике

    ​​Российские ученые доказали, что фрагменты современного шельфа Арктики формировали единое континентальное пространство как минимум дважды в истории Земли. В первый раз около миллиарда лет назад древний материк Арктида входил в состав суперконтинента Родиния.
    1559
  • 14/02/2017

    Ученые ИНГГ СО РАН предложили использовать дрейфующую станцию для нефтеразведки

    ​Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики (ИНГГ) СО РАН предложили использовать для нефтеразведки в Арктике дрейфующую на льдине станцию. Опробовать технологию частично планируется в 2018 году на льду Обского водохранилища в Новосибирской области, сообщил ТАСС главный научный сотрудник лаборатории геоэлектрики ИНГГ Владимир Могилатов.
    2213
  • 02/05/2017

    Дорогу осилит идущий

    ​​Сибирские ученые побывали на побережье Каспийского моря, где провели опробование комплекса  геофизических методов для поиска уникальных археологических объектов — древних погребений. Однако старые могилы не спешат раскрывать свои тайны: в новых для себя условиях специалисты столкнулись с трудностями.
    1596
  • 14/03/2016

    Карьера начинается с Арктики

    ​Магистрант геолого-геофизического факультета НГУ Андрей Картозия уверен, что прошедший Молодежный форум «Арктика. Сделано в России» станет трамплином для его профессиональной карьеры. Андрей работает инженером в лаборатории геоинформационных технологий и дистанционного зондирования Института геологии и минералогии В.
    4430
  • 08/09/2016

    Академик Михаил Эпов позвал малый бизнес в нефтяную отрасль

    ​​Академик РАН, директор Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, заведующий кафедрой геофизики Новосибирского государственного университета Михаил Эпов считает, что нефть перестанет играть важную роль раньше, чем кончатся ее запасы.
    3053