Там, где нет возможности или слишком дорого провести водопровод, пресную воду добывают из скважин. Но бурят их зачастую наугад или с помощью ненаучных методик вроде прибора из лозы или металлических рамок. Российские специалисты научились точно находить водоносные горизонты. Прибор, основанный на методе электротомографии, «видит» воду на глубине до 160 м и даже может определить ее минеральный состав.

Как докопаться

Прежде чем бурить скважину, необходимо убедиться, что на глубине есть вода, иначе усилия будут потрачены впустую. Специалистам приходится изучать и анализировать множество факторов: наличие определенных видов растений, геологическое строение района. Иногда даже делают разведывательную скважину. Объективно спрогнозировать процент успеха невозможно, фактически бурильщики действуют наугад.

Сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН усовершенствовали метод, с помощью которого можно точно и оперативно убедиться в правильности выбранного места. С помощью пары электродов прибор пропускает в землю постоянный ток. Он проходит сквозь геологическую среду (почву и горные породы). В зависимости от свойств последней меняется удельное электрическое сопротивление, а следовательно, и выходное напряжение, которое измеряется второй парой.

— Просто провести измерения недостаточно, необходимо правильно их интерпретировать, — поясняет научный сотрудник лаборатории электромагнитных полей Института им. А.А. Трофимука Алексей Фаге. — Для этого ученым желательно знать геологию местности.

Оборудование помогает специалистам «видеть» водоносные горизонты на глубине до 160 м. Цена бурения такой скважины — около 350 тыс. рублей. Извлекаемая с глубины вода насыщена фтором, железом, магнием и кальцием.

Современные буровые установки позволяют достичь глубины и до 350 м. Но с ее увеличением возрастет цена работ — каждый метр стоит 2–3 тыс. рублей, поэтому бурение «пустой» скважины дорого обойдется заказчику. После измерений методом электротомографии и их анализа вероятность получить большую величину притока воды повышается на 80%.

Сопротивление полезно

Потенциально методика сибирских ученых позволяет разделить источники подземных вод по степени минерализации — количеству растворенных веществ, например солей. Значение электрического сопротивления воды сильно меняется в зависимости от их концентрации. Пресные воды могут иметь значение сопротивления в 100 раз больше, чем слабоминерализованные.

Если исследователи видят очень низкие значения электрического сопротивления в перспективном пласте, можно сделать вывод, что с большой вероятностью воды в нем минерализованные, то есть не пригодные для питья без предварительной очистки. При этом точное значение минерализации определить лишь по данным электротомографии невозможно, нужны лабораторные исследования проб, уточняет Алексей Фаге.

Методы электротомографии известны давно, сообщает завкафедрой физических процессов горного производства и геоконтроля НИТУ «МИСиС» Владимир Винников. По словам эксперта, описанная четырехэлектродная схема измерений с успехом применяется также в исследованиях массивов горных пород.

По словам коммерческого директора ООО «Геодевайс» Владимира Игнатьева, технология электротомографии труднореализуема в зимних условиях, так как требует гальванических заземлений электродов в непромерзший грунт. В качестве альтернативы можно использовать метод зондирования поля или аудио- и радиомагнитотеллурических зондирований.

Но, по утверждению Алексея Фаге, электротомография вполне может применяться в зонах распространения многолетнемерзлых пород. В дальнейшие планы работы ученых входит расширение географии поиска скважин. Пока коллектив обследовал только Новосибирскую область.

Ольга Коленцова

Похожие новости

  • 25/05/2019

    В Новосибирске из­го­то­ви­ли вы­со­ко­точ­ный ми­ни­а­тюр­ный ма­г­ни­то­метр для квадрокоптеров

    ​​Пред­при­я­тие ООО «Си­б­тех­цен­тр» (г. Но­во­си­би­р­ск) со­в­ме­ст­но с Но­во­си­би­р­ским го­су­дар­ствен­ным уни­вер­си­те­том под ру­ко­вод­ством пред­се­да­те­ля Объ­е­ди­нен­но­го уче­но­го со­ве­та по на­у­кам о Зе­м­ле СО РАН, зав.
    2712
  • 23/03/2021

    Молекулы как отпечатки пальцев

     Нефтяная «родословная». Километры никем ранее не хоженых таёжных и горных троп, романтика песен под гитару около костра — такой образ геолога отложился в нашем сознании с прошлого века. Конечно, и сейчас для того, чтобы собрать материал для изучения, геологи месяцами работают в поле, но технические возможности для исследования данных у них стали гораздо шире, чем 50 лет назад.
    662
  • 28/08/2020

    С магнитометром под крылом: завершён проект по беспилотной геологоразведке на одном из месторождений в Сибири

    ​Компания — национальный чемпион «Геоскан» завершила проект по беспилотной геологоразведке на одном из месторождений в Сибири. Он стал крупнейшим в мире по объему магниторазведочных работ, выполненных с помощью беспилотников.
    754
  • 29/12/2018

    Проект НГУ «Аэротомография» поддержан Межведомственной рабочей группой Правительства РФ

    ​​В современном мире растет популярность беспилотной авиации. Так, беспилотные воздушные суда (БВС) уже нашли широкое применение в системах мониторинга дорог, трубопроводов и ЛЭП, в строительстве, при создании беспроводных сетей, в точном земледелии, в построении карт и планов местностей, населенных пунктов и транспортных путей.
    2048
  • 30/06/2021

    Новосибирские геофизики развивают инновационную технологию обследования и контроля состояния зданий и сооружений

    ​​​Разрабатываемая технология может применяться для контроля состояния конструкций зданий и инженерных сооружений – мостов, трубопроводов и т.д. Технология основана на изучении динамических характеристик стоячих волн, возникающих в сооружениях в результате воздействия сейсмоакустических шумов.
    455
  • 13/01/2017

    Геофизики ИНГГ СО РАН разработают методики использования беспилотников в Арктике

    ​Новосибирский Институт нефтегазовой геологии и геофизики (ИНГГ) СО РАН разработает методики и алгоритмы использования беспилотных летательных аппаратов в условиях Арктики. Беспилотники в эксплуатации обойдутся гораздо дешевле самолетов и вертолетов, сообщил научный сотрудник ИНГГ СО РАН, начальник полевого отряда института Алексей Фаге.
    2206
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    6532
  • 12/08/2019

    Технологии ИНГГ СО РАН позволяют с высокой чувствительностью очень быстро обнаружить взрывчатку и определить наличие других вредных веществ

    ​В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН развивают новейшие методы технической химии для вещественного и элементного анализа. Эти технологии успешно применяются для обнаружения взрывчатых веществ, а также имеют большие перспективы по внедрению в геофизике, геохимии, экологии и здравоохранении.
    1423
  • 21/05/2021

    Новосибирские ученые разработали поточный измеритель минерализации водных растворов

    Сотрудники ИНГГ СО РАН изготовили поточный измеритель минерализации водных растворов и природных вод. Он предназначен для автоматизированного мониторинга жидкостей, сопутствующих природному газу при его добыче.
    889
  • 31/05/2021

    Новосибирские ученые разработали уникальный цифровой сейсмометр

    ​Ученые института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН разработали прототип цифрового сейсмометра с возможностью оперативной обработки данных. Проект поддержал Фонд содействия инновациям (региональное представительство в Академпарке) по программе «УМНИК».
    1198