မြေအောက်ရေ စူးစမ်းလေ့လာရေးတွင် ယာယီလျှပ်စစ်သံလိုက်နည်းလမ်း

မြေအောက်ရေရှာဖွေရေးတွင် ယာယီလျှပ်စစ်သံလိုက်နည်းလမ်း

အိမ်ထောင်စုများ၊ စိုက်ပျိုးရေးနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းများအတွက် သန့်ရှင်းသောရေ လိုအပ်ချက် အဆက်မပြတ် တိုးပွားလာနေခြင်းကြောင့် ပိုမိုထိရောက်ပြီး ပစ်မှတ်ထားသော မြေအောက်ရေအရင်းအမြစ်များကို ရှာဖွေရန် လိုအပ်ချက်ကို တွန်းအားပေးနေပါသည်။ ဒေသများစွာတွင် အထူးသဖြင့် ရာသီအလိုက် မိုးခေါင်မှု သို့မဟုတ် မျက်နှာပြင်ရေကွန်ရက် အကန့်အသတ်ရှိသော ဒေသများတွင် မြေအောက်ရေသည် ရေ၏ အဓိကအရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။ သို့သော် မြေအောက်ဘူမိဗေဒအခြေအနေများသည် များစွာကွဲပြားနိုင်သောကြောင့် ထုတ်လုပ်နိုင်သော ရေလွှာလွှာများကို ရှာဖွေခြင်းသည် အမြဲတမ်းလွယ်ကူသည်မဟုတ်ပါ။ မြေအောက်ဖွဲ့စည်းပုံများကို "ချောင်းကြည့်" ရန်အတွက် ပျက်စီးခြင်းမရှိသော နည်းစနစ်များအဖြစ် ဘူမိရူပဗေဒနည်းလမ်းများသည် အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည့်နေရာဖြစ်သည်။ မြေအောက်ရေ စူးစမ်းလေ့လာရန်အတွက် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုပြီး သက်သေပြထားသော ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုမှာ Transient Electromagnetic Induction (TEM) ဖြစ်သည်။

TEM နည်းလမ်း၏ အခြေခံသဘောတရားများ

TEM နည်းလမ်းသည် အချိန်ပြောင်းလဲနေသော လျှပ်စစ်သံလိုက်စက်ကွင်းများအပေါ် မြေအောက်မျက်နှာပြင်၏ တုံ့ပြန်မှုကို အသုံးချသည့် လျှပ်စစ်-လျှပ်စစ်သံလိုက် ဘူမိရူပဗေဒနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အခြေခံမူမှာ ရိုးရှင်းပါသည်- မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ထုတ်လွှင့်စက်ကွင်းမှတစ်ဆင့် လျှပ်စစ်စီးကြောင်းတစ်ခုကို ဖြတ်သန်းစေပြီး သံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခု ဖန်တီးပေးသည်။ ဤစီးကြောင်း ရုတ်တရက် ပြတ်တောက်သွားသောအခါ၊ မူလသံလိုက်စက်ကွင်းသည် ပြိုကွဲသွားပြီး ကမ္ဘာမြေအတွင်း အက်ဒီစီးကြောင်းများကို ဖန်တီးပေးသည်။ ထို့နောက် ဤအက်ဒီစီးကြောင်းများသည် အချိန်နှင့်အမျှ ယိုယွင်းပျက်စီးသွားသော ဒုတိယသံလိုက်စက်ကွင်းကို ဖန်တီးပေးသည်။

TEM ကိရိယာသည် ဤဒုတိယသံလိုက်စက်ကွင်း၏ ပျက်စီးယိုယွင်းမှုကို receiver coil ကို အသုံးပြု၍ မှတ်တမ်းတင်သည်။ ဤမှတ်တမ်းတင်ခြင်းမှ အရေးကြီးဆုံးအချက်အလက်မှာ အချက်ပြမှု မည်မျှမြန်မြန် သို့မဟုတ် နှေးကွေးစွာ ပျက်စီးယိုယွင်းသွားသည်ဖြစ်သည်။ အချက်ပြမှု ပျက်စီးယိုယွင်းမှုသည် မြေအောက်ပစ္စည်း၏ resistivity (သို့မဟုတ် ၎င်း၏ inverse၊ conductivity) မှ ပြင်းထန်စွာ လွှမ်းမိုးမှုရှိသည်။ ပိုမိုလျှပ်ကူးနိုင်သော ပစ္စည်းများ (ဥပမာ၊ ဆားငန်ဓာတ်ပိုမိုမြင့်မားသော ရွှံ့စေး သို့မဟုတ် မြေအောက်ရေ) သည် ပိုမိုခုခံနိုင်သော ပစ္စည်းများ (ဥပမာ၊ ခြောက်သွေ့သောသဲ သို့မဟုတ် အချို့သော ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသောကျောက်များ) ထက် ကွဲပြားသောတုံ့ပြန်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေတတ်သည်။

ခုခံမှုနှင့် မြေအောက်ရေနှင့် ၎င်း၏ ဆက်နွယ်မှု

မြေအောက်ရေနှင့် ဆက်စပ်၍ ခုခံမှုသည် အဓိက ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ၎င်းသည် အောက်ပါတို့ကို အလွန်ထိခိုက်လွယ်သောကြောင့်ဖြစ်သည်-
၁။ ရေပါဝင်မှု (porosity နှင့် saturation level)၊
၂။ ရေအရည်အသွေး (ဆားငန်ဓာတ် သို့မဟုတ် ပျော်ဝင်နေသော အိုင်းယွန်းပါဝင်မှု)၊
၃။ ကျောက်သတ္တဗေဒ အမျိုးအစား (သဲ၊ ကျောက်စရစ်၊ ရွှံ့စေး၊ မီးသင့်ကျောက် စသည်)။

ကောင်းမွန်သော ရေလွှာလွှာများသည် သဲ သို့မဟုတ် ကျောက်စရစ်ကဲ့သို့သော ရေစိမ့်ဝင်လွယ်ပြီး စိမ့်ဝင်နိုင်သော ပစ္စည်းများတွင် ယေဘုယျအားဖြင့် တည်ရှိသည်။ ဤရေလွှာလွှာများသည် ရေချိုများဖြင့် ပြည့်နှက်နေပါက၊ ၎င်းတို့၏ ခုခံမှုသည် ရွှံ့စေးအလွှာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အသင့်အတင့်မှ မြင့်မားနိုင်ပြီး၊ ၎င်းတို့သည် ပုံမှန်အားဖြင့် ပိုမိုလျှပ်ကူးနိုင်သည် (ခုခံမှုနည်းသည်)။ သို့သော်၊ ရေငန် သို့မဟုတ် ဆားငန်ရေအောက်ရေသည် ခုခံမှုကို သိသိသာသာ လျော့ကျစေနိုင်ကြောင်း မှတ်သားထားရန် အရေးကြီးသောကြောင့်၊ အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်သည် ဒေသတွင်း ရေဘူမိဗေဒအခြေအနေများကို အမြဲတမ်း ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည်။

TEM စစ်တမ်း အစိတ်အပိုင်းများနှင့် ဖွဲ့စည်းပုံ

TEM စစ်တမ်းတွင် ပုံမှန်အားဖြင့် အောက်ပါတို့ ပါဝင်သည်-
– မြေပြင်ပေါ်တွင် ထားရှိသော စတုရန်း သို့မဟုတ် စက်ဝိုင်းပုံစံ ထုတ်လွှင့်စက်ကွင်း၊
– လက်ရှိ pulses များကို ထုတ်လုပ်ရန် ပါဝါအရင်းအမြစ်နှင့် လက်ရှိ controller၊
– လယ်ကွင်းပျက်စီးမှုတုံ့ပြန်မှုကို မှတ်တမ်းတင်ရန် Receiver sensor (coil)၊
– တိုင်းတာထားသော ပျက်စီးယိုယွင်းမှုမျဉ်းကွေးများကို သိမ်းဆည်းပြီး ပြသရန်အတွက် အချက်အလက်ရယူသည့်ယူနစ်။

အောက်ပါကဲ့သို့သော အသုံးများသော configuration အများအပြားရှိပါသည်-
– ဗဟိုကွင်းဆက်- လက်ခံကိရိယာကို ထုတ်လွှင့်စက်ကွင်းဆက်၏ အလယ်ဗဟိုတွင် ထားရှိသည်။ ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် လက်တွေ့ကျပြီး ဒေါင်လိုက်ခုခံမှု ပြောင်းလဲမှုများအပေါ် ကောင်းမွန်သော အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ပေးစွမ်းသောကြောင့် လူကြိုက်များသည်။
– Offset loop: receiver သည် transmitter loop မှ အကွာအဝေးတစ်ခုတွင် တည်ရှိသောကြောင့် ၎င်းသည် lateral information ကို ထည့်သွင်းနိုင်ပြီး အချို့သောဖွဲ့စည်းပုံများကို map လုပ်ရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေပါသည်။

TEM စုံစမ်းစစ်ဆေးမှု၏ အနက်သည် ကွင်းဆက်အရွယ်အစား၊ လျှပ်စီးကြောင်းအစွမ်းနှင့် တိုင်းတာချိန်ပေါ်တွင် မူတည်သည်။ ကွင်းဆက်ကြီးလေ၊ လျှပ်စီးကြောင်းအားကောင်းလေ၊ ယေဘုယျအားဖြင့် ပစ်မှတ်ကို ပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာ စုံစမ်းစစ်ဆေးနိုင်လေဖြစ်သည်။ မြေအောက်ရေ စူးစမ်းလေ့လာမှုအတွက် TEM ကို လယ်ကွင်းအခြေအနေပေါ် မူတည်၍ မီတာဆယ်ဂဏန်းမှ ရာဂဏန်းအထိ အနက်တွင် မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။

စစ်တမ်းအကောင်အထည်ဖော်မှုအဆင့်များ

ယေဘုယျအားဖြင့် မြေအောက်ရေအတွက် TEM စစ်တမ်းများကို အောက်ပါအဆင့်များမှတစ်ဆင့် ဆောင်ရွက်ပါသည်။

၁။ ကနဦးလေ့လာမှုနှင့် စီစဉ်ခြင်း
ဘူမိဗေဒနှင့် ရေအရင်းအမြစ်ဆိုင်ရာ အချက်အလက်များ၊ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်မြေပုံများ၊ ရှိပြီးသား ရေတွင်းဒေတာနှင့် စစ်တမ်းကောက်ယူမှု ရည်မှန်းချက်များ (ဥပမာ- ရေတိမ်ရေလွှာများကို ရှာဖွေရန် သို့မဟုတ် ရေနက်ရေလွှာများကို ရှာဖွေရန်) ကို စုဆောင်းပါ။ ဤအဆင့်သည် တိုင်းတာမှုလမ်းကြောင်း၏ ဒီဇိုင်းနှင့် အစက်အပြောက်များ၏ သိပ်သည်းဆကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။

၂။ ကွင်းဆင်းဒေတာရယူခြင်း
ကွင်းဆက်ကို အစီအစဉ်အတိုင်း တပ်ဆင်ပြီးနောက်၊ signal decay ကို သတ်မှတ်ထားသော အချိန်အပိုင်းအခြား (time gating) တွင် တိုင်းတာသည်။ signal-to-noise ratio မြှင့်တင်ရန်အတွက် အချက်အလက်များကို ပုံမှန်အားဖြင့် အထပ်ထပ်စုဆောင်းသည် (stacking)။

၃။ ဒေတာ စီမံဆောင်ရွက်ခြင်း
လုပ်ဆောင်ခြင်းတွင် ဆူညံသံစစ်ထုတ်ခြင်း၊ ကိရိယာပြင်ဆင်ခြင်းနှင့် ဒေတာအရည်အသွေးစစ်ဆေးမှုများ ပါဝင်သည်။ ကနဦးရလဒ်မှာ အချိန်နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက ဗို့အားယိုယွင်းမှုမျဉ်းကွေးဖြစ်သည်။

၄။ ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းနှင့် အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုခြင်း
TEM ဒေတာမျဉ်းကွေးများကို inversion လုပ်ငန်းစဉ် (1D၊ 2D သို့မဟုတ် 3D) မှတစ်ဆင့် မြေအောက် resistivity မော်ဒယ်များအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသည်။ ဤ resistivity မော်ဒယ်များမှ interpreter များသည် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော aquifer အလွှာများ၊ overburden အလွှာများ (aquitards) အပြင် lithological နယ်နိမိတ်များနှင့် faults များကဲ့သို့သော ဖွဲ့စည်းပုံများကို ဖော်ထုတ်သည်။

မြေအောက်ရေရှာဖွေရေးအတွက် TEM ၏ အားသာချက်များ

TEM နည်းလမ်းတွင် ရေဘူမိဗေဒဆိုင်ရာ စူးစမ်းလေ့လာမှုတွင် ထင်ရှားပေါ်လွင်စေသည့် အားသာချက်များစွာရှိသည်-

၁။ လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းကို ထိခိုက်လွယ်ခြင်း
TEM သည် လျှပ်ကူးနိုင်သောအလွှာနှင့် ခုခံနိုင်သောအလွှာများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရာတွင် အလွန်ကောင်းမွန်ပြီး ရေလွှာလွှာများအတွက် နယ်နိမိတ်များအဖြစ် မကြာခဏ ဆောင်ရွက်လေ့ရှိသော ရွှံ့စေး (ရေစိမ့်မဝင်နိုင်သော) အလွှာများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရာတွင် ထိရောက်မှုရှိစေသည်။

၂။ အတော်လေး နက်သော အနက်သို့ ရောက်ရှိနိုင်သည်
အချို့သော geoelectric နည်းလမ်းများ နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက TEM သည် ထည့်သွင်းထားသော electrodes များ မလိုအပ်ဘဲ သိသာထင်ရှားသော အနက်များသို့ အချက်အလက်များ ပေးနိုင်ပါသည်။

၃။ မြန်ဆန်ထိရောက်မှု
တိုင်းတာမှုများသည် အထူးသဖြင့် ဧရိယာကျယ်များတွင် နှိုင်းယှဉ်လျှင် မြန်ဆန်ပါသည်။ ၎င်းသည် ရေတွင်းတူးဖော်ခြင်းတည်နေရာကို မြန်ဆန်စွာဆုံးဖြတ်ရန် ကူညီပေးပါသည်။

၄။ မြေပြင်နှင့် တိုက်ရိုက်ထိတွေ့မှုမရှိခြင်း
လျှပ်ကူးပစ္စည်းသည် မြေပြင်နှင့် ထိတွေ့ရန် လိုအပ်သည့် DC ခုခံမှုနည်းလမ်းနှင့်မတူဘဲ၊ TEM သည် မျက်နှာပြင်အခြေအနေအချို့ (ဥပမာ ကျောက်ဆောင်များ သို့မဟုတ် ခြောက်သွေ့သောမြေ) တွင် ပိုမိုပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော်လည်း၊ ထောက်ပံ့ပို့ဆောင်ရေးဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုများ ရှိနေဆဲဖြစ်သည်။

၅။ ရေလွှာလွှာများနှင့် ပင်လယ်ရေဝင်ရောက်မှုကို မြေပုံရေးဆွဲရန်အတွက် ကောင်းမွန်သည်
ကမ်းရိုးတန်းဒေသများတွင် TEM ကို ဆားငန်ရေဝင်ရောက်မှုဇုန်များကို ဖော်ထုတ်ရန် မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ဆားငန်ရေသည် လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းမြင့်မားပြီး ထို့ကြောင့် ခုခံမှုဆန့်ကျင်ဘက်သည် ရှင်းလင်းသောကြောင့်ဖြစ်သည်။

အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်၏ ကန့်သတ်ချက်များနှင့် စိန်ခေါ်မှုများ

အလွန်အသုံးဝင်သော်လည်း၊ TEM တွင် နားလည်ရမည့် ကန့်သတ်ချက်များလည်း ရှိသည်-

၁။ လစ်သိုလောဂျီဆိုင်ရာ မရေမရာမှု
ခုခံမှုသည် ထူးခြားသည်မဟုတ်ပါ။ ရွှံ့စေးအလွှာများနှင့် ဆားငန်ရေဖြည့်ထားသော ရေလွှာလွှာများ နှစ်မျိုးလုံးသည် လျှပ်ကူးနိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် TEM ကို ဘူမိဗေဒဆိုင်ရာ အချက်အလက်၊ ရေတွင်းအချက်အလက်များ သို့မဟုတ် အခြားနည်းလမ်းများနှင့် ပေါင်းစပ်သင့်သည်။

၂။ လျှပ်စစ်သံလိုက်ဆူညံသံ
ဓာတ်အားလိုင်းများ၊ လျှပ်စစ်ခြံစည်းရိုးများ သို့မဟုတ် သတ္တုအခြေခံအဆောက်အအုံကဲ့သို့သော အနှောင့်အယှက်ရင်းမြစ်များသည် ဒေတာသို့ ဆူညံသံများ ထပ်ထည့်နိုင်သည်။ ၎င်းကိုဖြေရှင်းရန် တိုင်းတာမှုအမှတ်စီစဉ်ခြင်းနှင့် stacking နည်းစနစ်များ လိုအပ်ပါသည်။

၃။ ကြည်လင်ပြတ်သားမှုနည်းခြင်း နှင့် ကြည်လင်ပြတ်သားမှုနည်းခြင်း
TEM သည် အချို့သောအနက်များအတွက် အလွန်ကောင်းမွန်သော်လည်း၊ ရေတိမ်အလွှာများတွင် ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းသည် ရယူမှုကန့်သတ်ချက်များနှင့် လယ်ကွင်းအခြေအနေပေါ် မူတည်၍ GPR သို့မဟုတ် ရေတိမ်ခုခံမှုကဲ့သို့သော နည်းလမ်းများထက် တစ်ခါတစ်ရံတွင် အသေးစိတ်နည်းပါးလေ့ရှိသည်။

၄။ 3D အကျိုးသက်ရောက်မှု
ပြင်းထန်သော ဘေးတိုက်ကွဲလွဲမှုများရှိသော နေရာများတွင် (ဥပမာ၊ ပြတ်ရွေ့များအနီး သို့မဟုတ် သိသိသာသာ ကျောက်လွှာဆိုင်ရာ ပြောင်းလဲမှုများ)၊ 1D ပြောင်းပြန်ယူဆချက်များသည် တိကျမှုနည်းပါးနိုင်သည်။ 2D/3D စစ်တမ်းများနှင့် ဂရုတစိုက် အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုခြင်းသည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည်။

ရေတွင်းတည်နေရာဆုံးဖြတ်ခြင်းတွင် လက်တွေ့အသုံးချမှု

မြေအောက်ရေ ရှာဖွေရေး စီမံကိန်းများတွင် TEM ကို အောက်ပါတို့အတွက် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်-
– ရွှံ့စေးအဖုံးအလွှာ၏ အထူကို ဆုံးဖြတ်ပါ။
– ရေဓာတ်ပြည့်ဝသော သဲ/ကျောက်စရစ်ဇုန်များကို ဖော်ထုတ်ပါ။
– အခြေခံကျောက် သို့မဟုတ် ရာသီဥတုဇုန်များ၏ နယ်နိမိတ်များကို မြေပုံရေးဆွဲခြင်း၊
- ကမ်းရိုးတန်းတွင် ဆားငန်ရေဝင်ရောက်မှုကို ရှာဖွေခြင်း၊
– တူးဖော်ထားသော ရေတွင်း၏ ပစ်မှတ်အနက်နှင့် စစ်ထုတ်ချိန်ကို ဆုံးဖြတ်ပါ။

TEM မှရရှိသော resistivity မော်ဒယ်နှင့် hydrogeological အချက်အလက်များ ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် အဖွဲ့သည် အောင်မြင်မှုဖြစ်နိုင်ခြေ မြင့်မားသော တူးဖော်ရေးနေရာများကို ရွေးချယ်နိုင်ခဲ့သည်။ ၎င်းသည် "ခြောက်သွေ့သော" ရေတွင်း သို့မဟုတ် low-flow ရေတွင်း တူးဖော်ခြင်း၏ အန္တရာယ်ကို လျှော့ချပေးခဲ့သည်။

ပိတ်

Transient Electromagnetic (TEM) နည်းလမ်းသည် မြေအောက်မျက်နှာပြင် ခုခံမှု ကွဲပြားမှုများကို လျင်မြန်စွာနှင့် ထိရောက်စွာ မြေပုံဆွဲနိုင်သောကြောင့် မြေအောက်ရေ စူးစမ်းလေ့လာရေးတွင် အဖိုးတန်ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ လျှပ်စစ်သံလိုက်စက်ကွင်း ယိုယွင်းပျက်စီးမှု၏ အခြေခံမူများနှင့် ကျောက်နှင့် ရေစီးကူးနိုင်စွမ်းနှင့် ၎င်းတို့၏ ဆက်နွယ်မှုကို နားလည်ခြင်းဖြင့် TEM သည် ရေလွှာလွှာများ၊ ရေဝပ်ခြင်းနှင့် ဆားငန်ရေ ဝင်ရောက်ခြင်းကဲ့သို့သော ရေအရည်အသွေးပြဿနာများကိုပင် ဖော်ထုတ်ရန် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။ သို့သော် TEM အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်တွင် သတိထားရန် လိုအပ်နေဆဲဖြစ်သည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ခုခံမှုသည် အချက်များစွာကြောင့် လွှမ်းမိုးနိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။ TEM ကို ဘူမိဗေဒဆိုင်ရာ အချက်အလက်၊ လယ်ကွင်းလေ့လာတွေ့ရှိချက်များနှင့် ရေတွင်းဒေတာများနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းသည် မြေအောက်ရေအရင်းအမြစ်စီမံခန့်ခွဲမှုတွင် ပိုမိုတိကျ၊ ထိရောက်ပြီး ရေရှည်တည်တံ့သော တူးဖော်ခြင်းဆိုင်ရာ ဆုံးဖြတ်ချက်များကို ဖြစ်ပေါ်စေမည်ဖြစ်သည်။