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

  • 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.
    4046
  • 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.
    1994
  • 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.
    1203
  • 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.
    1757
  • 16/09/2020

    Доклад о Большой Норильской экспедиции был сделан на заседании президиума РАН

    15 сентября на заседании президиума РАН с докладом о Большой Норильской экспедиции (БНЭ) выступил Валентин Николаевич Пармон, научный руководитель БНЭ, председатель Сибирского отделения РАН. В начале выступления он напомнил, что 29 мая на ТЭЦ-3 Норильско-Таймырской энергетической компании произошла авария: разгерметизировался резервуар, из-за чего в окружающую среду попало более 20 000 тонн дизельного топлива.
    487
  • 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.
    1881
  • 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.
    1450
  • 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»​.
    3504
  • 24/11/2016

    Валерий Верниковский: обсуждение «арктической» заявки в ООН может перейти на новый уровень

    ​28 ноября в ООН пройдет очередной этап рассмотрения заявки Российской Федерации на расширение континентального шельфа в Северном Ледовитом океане. Член российской делегации академик РАН Валерий Верниковский​ надеется, что обсуждение перейдет на новый уровень.
    3252
  • 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.
    2841