Усули электромагнитии муваққатӣ дар омӯзиши обҳои зеризаминӣ
Ниёзи рӯзафзун ба оби тоза барои хонаводаҳо, кишоварзӣ ва саноат, зарурати пайдо кардани манбаъҳои самараноктар ва мақсадноктари оби зеризаминиро ба вуҷуд меорад. Дар бисёр минтақаҳо, бахусус дар минтақаҳое, ки хушксолии мавсимӣ ё шабакаҳои маҳдуди оби рӯизаминиро аз сар мегузаронанд, оби зеризаминӣ манбаи асосии об мебошад. Аммо, ёфтани қабатҳои обии серҳосил на ҳамеша осон аст, зеро шароити геологии зеризаминӣ метавонад хеле фарқ кунад. Дар ин ҷо усулҳои геофизикӣ ҳамчун усулҳои ғайривайронкунанда барои "нигоҳ кардан" ба сохторҳои зеризаминӣ нақши муҳим мебозанд. Яке аз усулҳои ба таври васеъ истифодашаванда ва самараноки исботшуда барои ҷустуҷӯи оби зеризаминӣ ин индуксияи электромагнитии муваққатӣ (TEM) мебошад.
Мафҳумҳои асосии усули TEM
Усули TEM як усули геофизикии электрикӣ-электромагнитӣ мебошад, ки аз вокуниши зеризаминӣ ба майдонҳои электромагнитии тағйирёбандаи вақт истифода мебарад. Принсип содда аст: ҷараёни электрикӣ аз ҳалқаи интиқолдиҳанда дар рӯи замин мегузарад, то майдони магнитӣ ба вуҷуд ояд. Вақте ки ин ҷараён ногаҳон қатъ мешавад, майдони магнитии аввалия фурӯ меравад ва дар дохили Замин ҷараёнҳои гирдбодро ба вуҷуд меорад. Сипас ин ҷараёнҳои гирдбод майдони магнитии дуюмдараҷаро ба вуҷуд меоранд, ки бо мурури замон коҳиш меёбад.
Асбоби TEM коҳиши ин майдони магнитии дуюмдараҷаро бо истифода аз катушкаи қабулкунанда сабт мекунад. Маълумоти муҳимтарин аз ин сабт ин аст, ки сигнал то чӣ андоза зуд ё оҳиста коҳиш меёбад. Пастшавии сигнал аз муқовимати (ё баръакси он, гузаронандагии) маводи зеризаминӣ сахт таъсир мегирад. Маводҳои гузаронандаи бештар (масалан, гил ё обҳои зеризаминӣ бо шӯрии баландтар) майл доранд, ки нисбат ба маводҳои тобовартар (масалан, реги хушк ё баъзе сангҳои фишурда) вокуниши дигар ба вуҷуд оранд.
Муқовимат ва робитаи он бо обҳои зеризаминӣ
Дар шароити обҳои зеризаминӣ, муқовимат параметри калидӣ мебошад, зеро он ба инҳо хеле ҳассос аст:
1. Миқдори об (сатҳи сӯрохнокӣ ва сершавӣ),
2. Сифати об (шӯрӣ ё миқдори ионҳои ҳалшуда),
3. Навъи литология (рег, шағал, гил, санги магматикии ва ғайра).
Қабатҳои обии хуб одатан дар маводҳои сӯрохдор ва гузаранда, ба монанди рег ё шағал ҷойгиранд. Агар ин қабатҳои обии нӯшокӣ бо обҳои ширин сер шаванд, муқовимати онҳо метавонад дар муқоиса бо қабатҳои гил, ки одатан гузаронандатаранд (муқовимати паст), миёна ё нисбатан баланд бошад. Аммо, муҳим аст, ки дар хотир дошта бошед, ки оби зеризаминии шӯр ё шӯр метавонанд муқовиматро ба таври назаррас коҳиш диҳанд, аз ин рӯ ҳангоми тафсир ҳамеша бояд шароити гидрогеологии маҳаллиро ба назар гирифт.
Ҷузъҳо ва танзимоти пурсиши TEM
Тадқиқоти TEM одатан инҳоро дар бар мегирад:
– Ҳалқаи интиқолдиҳанда ба шакли чоркунҷа ё доира, ки дар замин ҷойгир карда шудааст,
– Манбаи барқ ва контроллери ҷараён барои тавлиди импулсҳои ҷараёнӣ,
– Сенсори қабулкунанда (спирал) барои сабти вокуниши коҳиши майдон,
– Воҳиди ҷамъоварии маълумот барои нигоҳдорӣ ва намоиши каҷхатҳои коҳиши ченшуда.
Якчанд конфигуратсияҳои маъмулӣ мавҷуданд, ба монанди:
– Ҳалқаи марказӣ: қабулкунанда дар маркази ҳалқаи интиқолдиҳанда ҷойгир аст. Ин конфигуратсия маъмул аст, зеро он амалӣ аст ва ба тағирёбии муқовимати амудӣ ҳассосияти хуб медиҳад.
– Ҳалқаи офсет: қабулкунанда дар масофаи муайян аз ҳалқаи интиқолдиҳанда ҷойгир аст, то он тавонад маълумоти паҳлӯӣ илова кунад ва ба харитасозии баъзе сохторҳо мусоидат кунад.
Чуқурии таҳқиқоти TEM аз андозаи ҳалқа, қувваи ҷараён ва вақти ченкунӣ вобаста аст. Ҳар қадар ҳалқа калонтар ва ҷараён қавитар бошад, одатан ҳадафро ҳамон қадар амиқтар таҳқиқ кардан мумкин аст. Барои ҷустуҷӯи обҳои зеризаминӣ, TEM аксар вақт вобаста ба шароити саҳро дар чуқурии даҳҳо то садҳо метр истифода мешавад.
Марҳилаҳои татбиқи пурсиш
Умуман, тадқиқоти TEM барои обҳои зеризаминӣ тавассути марҳилаҳои зерин анҷом дода мешаванд:
1. Омӯзиши ибтидоӣ ва банақшагирӣ
Маълумоти геологӣ ва гидрогеологӣ, харитаҳои топографӣ, маълумоти мавҷудаи чоҳҳо ва ҳадафҳои тадқиқотро ҷамъоварӣ кунед (масалан, ҷустуҷӯи қабатҳои обии наонқадар чуқур ё чуқур). Ин марҳила тарҳрезии масири ченкунӣ ва зичии нуқтаҳоро муайян мекунад.
2. Ҷамъоварии маълумот дар саҳро
Ҳалқа мувофиқи нақша насб карда мешавад ва сипас коҳиши сигнал дар тӯли фосилаи муайяни вақт (даромадани вақт) чен карда мешавад. Маълумот одатан барои беҳтар кардани таносуби сигнал ба садо такроран ҷамъоварӣ карда мешавад (ҷамъоварӣ).
3. Коркарди маълумот
Коркард филтркунии садо, ислоҳи асбобҳо ва санҷиши сифати маълумотро дар бар мегирад. Натиҷаи аввалия каҷхати коҳиши шиддат нисбат ба вақт аст.
4. Инверсия ва тафсир
Хатҳои маълумоти TEM тавассути раванди инверсия (1D, 2D ё 3D) ба моделҳои муқовимати зеризаминӣ табдил дода мешаванд. Аз ин моделҳои муқовимат, тарҷумонҳо қабатҳои эҳтимолии обӣ, қабатҳои болоии об (аквитардҳо), инчунин сарҳадҳо ва сохторҳои литологӣ, ба монанди тарқишҳоро муайян мекунанд.
Бартариҳои TEM барои омӯзиши обҳои зеризаминӣ
Усули TEM як қатор бартариҳо дорад, ки онро дар ҷустуҷӯи гидрогеологӣ фарқ мекунанд:
1. Ҳассос ба гузаронандагӣ
TEM барои фарқ кардани қабатҳои ноқилӣ ва муқовиматӣ аъло буда, онро дар муайян кардани қабатҳои гилӣ (ногузаранда), ки аксар вақт ҳамчун марзҳои қабатҳои обӣ амал мекунанд, самаранок мегардонад.
2. Қодир ба расидан ба умқи нисбатан калон
Дар муқоиса бо баъзе усулҳои геоэлектрикӣ, TEM метавонад маълумотро то умқи назаррас бидуни ниёз ба электродҳои имплантатсияшуда пешниҳод кунад.
3. Зуд ва самаранок
Андозагирӣ нисбатан зуд аст, хусусан дар масоҳатҳои калон. Ин ба суръат бахшидани муайян кардани макони пармакунии чоҳ мусоидат мекунад.
4. Тамоси мустақим бо замин
Бар хилофи усули муқовимати ҷараёни доимӣ, ки тамос бо электродро бо замин талаб мекунад, TEM дар баъзе шароити сатҳӣ (масалан, замини санглох ё хушк) чандиртар аст, гарчанде ки мушкилоти логистикӣ боқӣ мемонанд.
5. Барои харитасозии қабатҳои обӣ ва воридшавии оби баҳр хуб аст
Дар минтақаҳои соҳилӣ, TEM аксар вақт барои муайян кардани минтақаҳои воридшавии оби шӯр истифода мешавад, зеро оби шӯр хеле ноқил аст ва аз ин рӯ, контрасти муқовимат равшан аст.
Маҳдудиятҳо ва мушкилоти тафсир
Гарчанде ки хеле муфид аст, TEM инчунин маҳдудиятҳо дорад, ки бояд фаҳмида шаванд:
1. Номуайянии литологӣ
Муқовимат беназир нест. Қабатҳои гилӣ ва қабатҳои обии пур аз оби шӯр метавонанд гузаронанда бошанд. Аз ин рӯ, TEM бояд бо маълумоти геологӣ, маълумоти чоҳҳо ё дигар усулҳо якҷоя карда шавад.
2. Садои электромагнитӣ
Манбаъҳои халалрасонӣ ба монанди хатҳои барқ, деворҳои барқӣ ё инфрасохтори металлӣ метавонанд ба маълумот садо илова кунанд. Барои ҳалли ин масъала, усулҳои банақшагирии нуқтаҳои ченкунӣ ва ҷойгиркунӣ заруранд.
3. Қарори сатҳӣ ва амиқ
TEM барои умқҳои муайян аъло аст, аммо ҳалли онҳо дар қабатҳои наонқадар чуқур баъзан нисбат ба усулҳо ба монанди GPR ё муқовимати наонқадар чуқуртар аст, ки ин аз параметрҳои ба даст овардан ва шароити майдон вобаста аст.
4. Таъсири 3D
Дар минтақаҳое, ки тағйироти паҳлӯии қавӣ доранд (масалан, тарқишҳои наздик ё тағйироти шадиди литологӣ), фарзияҳои инверсияи 1D метавонанд камтар дақиқ бошанд. Тадқиқоти 2D/3D ва тафсири бодиққат муҳиманд.
Истифодаи амалӣ дар муайян кардани макони чоҳ
Дар лоиҳаҳои ҷустуҷӯи обҳои зеризаминӣ, TEM одатан барои:
– Ғафсии қабати гилро муайян кунед,
– Муайян кардани минтақаҳои рег/шағалрези аз об сершуда,
– Харитасозии сарҳадҳои ҷинсҳои асосӣ ё минтақаҳои фарсудашавӣ,
– Муайян кардани воридшавии оби шӯр ба соҳил,
– Чуқурии мақсаднок ва фосилаи фосилаи ченкунии чоҳи пармашударо муайян кунед.
Бо якҷоя кардани модели муқовимат, ки аз TEM гирифта шудааст, бо маълумоти гидрогеологӣ, даста тавонист маконҳои пармакуниро бо эҳтимолияти баланди муваффақият интихоб кунад. Ин хатари пармакунии чоҳи "хушк" ё чоҳи камҷараёнро коҳиш дод.
Penutup
Усули электромагнитии гузаранда (TEM) як воситаи арзишманд дар ҷустуҷӯи обҳои зеризаминӣ мебошад, зеро он қобилияти зуд ва самаранок харита кардани тағирёбии муқовимати зеризаминиро дорад. Бо дарки принсипҳои коҳиши майдони электромагнитӣ ва робитаи онҳо бо гузаронандагии санг ва об, TEM метавонад ба муайян кардани қабатҳои обӣ, қабатҳои болоии об ва ҳатто масъалаҳои сифати об, аз қабили воридшавии шӯр, кӯмак расонад. Бо вуҷуди ин, тафсири TEM ҳанӯз ҳам эҳтиёткориро талаб мекунад, зеро муқовимат метавонад аз бисёр омилҳо таъсир расонад. Якҷоя кардани TEM бо маълумоти геологӣ, мушоҳидаҳои саҳроӣ ва маълумоти чоҳҳо боиси қабули қарорҳои дақиқтар, самараноктар ва устувори пармакунӣ дар идоракунии захираҳои оби зеризаминӣ мегардад.
