Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття)
В роботі за даними спеціальних польових геотермічних досліджень (так званого вертикального геотермічного зондування) на станції “Лисовичі” поблизу м. Моршина в Передкарпатті, проведених геотермічною апаратурою з кварцовими термочастотними датчиками, проаналізовано сезонні особливості температурного...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геодинаміка |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18525 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) / В.Г. Осадчий, А.В. Назаревич, Л.Є. Назаревич // Геодинаміка. — 2008. — № 1(7). — С. 96-102. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859802806172516352 |
|---|---|
| author | Осадчий, В.Г. Назаревич, А.В. Назаревич, Л.Є. |
| author_facet | Осадчий, В.Г. Назаревич, А.В. Назаревич, Л.Є. |
| citation_txt | Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) / В.Г. Осадчий, А.В. Назаревич, Л.Є. Назаревич // Геодинаміка. — 2008. — № 1(7). — С. 96-102. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геодинаміка |
| description | В роботі за даними спеціальних польових геотермічних досліджень (так званого вертикального геотермічного зондування) на станції “Лисовичі” поблизу м. Моршина в Передкарпатті, проведених геотермічною апаратурою з кварцовими термочастотними датчиками, проаналізовано сезонні особливості температурного режиму верхніх шарів гірських порід та ґрунтів.
В работе по данным специальных полевых геотермических исследований (так называемого вертикального геотермического зондирования) на станции “Лисовичи” вблизи г. Моршина в Предкарпатье, проведенных геотермической аппаратурой с кварцевыми термочастотными датчиками, проанализированы сезонные особенности температурного режима верхних слоев горных пород и грунтов.
In the article by data of the special fields geothermal researches (so-called vertical geothermal sounding) in the station “Lysovychy” near-by Morshyn in Precarpathians carried out by a geothermal apparatus with quartzs termofrequency sensors the seasonal peculiarities of temperature regime of rocks near surface layers and ground are analysed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:14:16Z |
| format | Article |
| fulltext |
Геодинаміка 1(7)/2008
© В.Г. Осадчий, А.В. Назаревич, Л.Є. Назаревич, 2008 96
УДК 550.36 В.Г. Осадчий1, А.В. Назаревич2, Л.Є. Назаревич3
ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ
ПРИПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ ГІРСЬКИХ ПОРІД ЗА ДАНИМИ ДОСЛІДЖЕНЬ
НА ГЕОФІЗИЧНІЙ СТАНЦІЇ “ЛИСОВИЧІ” (ПЕРЕДКАРПАТТЯ)
В роботі за даними спеціальних польових геотермічних досліджень (так званого вертикального
геотермічного зондування) на станції “Лисовичі” поблизу м. Моршина в Передкарпатті, проведених
геотермічною апаратурою з кварцовими термочастотними датчиками, проаналізовано сезонні
особливості температурного режиму верхніх шарів гірських порід та ґрунтів.
Ключові слова: геотермічні дослідження; вертикальне геотермічне зондування; геотермічна
апаратура; кварцові термочастотні датчики; температурний режим порід.
Вступ.
Дослідження температурного режиму вер-
хніх шарів гірських порід та ґрунтів є необ-
хідними для розв’язання ряду важливих задач
геофізики, метеорології, геодезії, дистанційного
зондування Землі, сільського господарства, бу-
дівництва та інших галузей людської діяльності.
Так, опосередкований (через породи) вплив
різних метеорологічних факторів, і в першу
чергу температури на результати режимних
геофізичних спостережень при проведенні
геодинамічного моніторингу і сейсмопрогнос-
тичних робіт поряд з прямим їх впливом
призводить до спотворення досліджуваних змін
геофізичних даних, спричинених геодинаміч-
ним процесом [1, 2]. Як результат цього при
прогнозуванні подальшого розвитку контро-
льованих природних чи техногенних геоди-
намічних процесів і визначенні ймовірності та
небезпеки геодинамічних катастроф можливі
випадки хибного прогнозу – так званого
“пропуску цілі” (невиявлення чи неправильної
оцінки провісникових аномалій за рахунок
спотворення чи маскування їх впливом
метеофакторів), або ж навпаки “хибної тривоги”
(коли аномалії, спричинені метеовпливом,
хибно інтерпретуються як провісникові) [1–5].
Для метеорології дані дослідження є важ-
ливими для уточненого короткотермінового та
довготермінового прогнозування погоди з
уточненим врахуванням тепло- та вологообміну
земної поверхні та атмосфери.
Для геодезії дані вказаних досліджень
можуть бути використані при розрахунках
температурних поправок для глибинних геоде-
зичних реперів, а також для прогнозування
оптичних та радіооптичних властивостей атмо-
сфери з уточненим врахуванням тепло- та
вологообміну між нею та земною поверхнею
при плануванні та проведенні різних геоде-
зичних робіт.
Для дистанційного зондування Землі важ-
ливим є, зокрема, якнайточніше врахування
особливостей інфрачервоного (теплового) ви-
промінювання земної поверхні та приповерх-
невих шарів порід і ґрунтів, прямо пов’язаних з
їх температурним режимом.
Для сільського господарства температурний
режим ґрунтів є одним з визначальних факторів
для вегетації рослин [6], а для будівництва
важливе значення мають зокрема такі особ-
ливості цього режиму, як його промерзання та
розмерзання.
Розв’язання цих проблем вимагає детального
вивчення особливостей температурного режиму
верхніх шарів гірських порід та ґрунтів, такі
дослідження проводились різними спеціаліст-
тами ([6–16] та ін.). У даній роботі нами
проведено такий аналіз з використанням резуль-
татів спеціальних кількарічних польових гетер-
мічних досліджень (так званого вертикального
геотермічного зондування) на станції “Лисо-
вичі” поблизу м. Моршина в Передкарпатті.
Аналізовані дані (на відміну від опублікованих
даних інших авторів, що проводили свої
дослідження в інших регіонах) детально
відображають температуру ґрунтів та порід (з
кроком 0,2–0,5 м за глибиною) і дозволяють
добре вивчити реальні особливості впливу
кліматичних, погодних, ґрунтових умов та
водного режиму приповерхневих шарів порід в
Карпатському регіоні України на їх темпера-
турний режим, що власне і є основною метою
роботи. Крім того в процесі описаних дослід-
жень проаналізовано методико-апаратурні особ-
ливості польових геотермічних спостережень з
використанням застосованої на станції “Лисо-
вичі” апаратури з кварцовими термочастотними
датчиками та шпуровими зондами відповідної
конструкції, відпрацьовано методики комп’ю-
терної трансформації та аналізу таких даних.
Останнє є актуальним тому, що апаратура
такого типу нині активно використовується
нами для досліджень температурного режиму
масивів порід у Закарпатті, зокрема, на режим-
ній геофізичній станції (РГС) “Берегове” [5].
Методико-апаратурні особливості польових
геотермічних досліджень на станції
“Лисовичі”
Польові дослідження поширення в породах
температурних хвиль метеорологічного поход-
ження (так зване вертикальне геотермічне зон-
дування) проводились за допомогою модифі-
Геофізика
97
кованої геотермічної станції типу ГС-1 [16]
(рис. 1) на станції “Лисовичі” поблизу м. Мор-
шина в Передкарпатті. Принцип роботи даної
станції ґрунтується на вимірюванні температури
порід і ґрунтів у шпурах за допомогою
кварцових термочастотних датчиків. Результати
вимірювань отримуються у значеннях частоти,
значення температури визначаються за форму-
лою:
Тх = А×fx – В, (1)
де Тх – шукані значення температури;
fx – значення частоти кварцового термочас-
тотного датчика;
А і В – температурно-частотні коефіцієнти
датчика.
В комплект станції входять: температурно-
частотний вимірювально-перетворювальний ка-
нал (геотермічний шурфовий щуп з кварцовим
датчиком температури та схемою автогене-
ратора); цифровий вимірювальний канал (пре-
цизійний частотомір-хронометр Ф5041), блок
жив-лення. Основні технічні характеристики
станції наступні:
• діапазон вимірювань температури –50 ÷
+80 0С;
• чутливість каналу ≤ 0,001 0С;
• апаратурна похибка вимірювань темпера-
тури ≤ ±0,01 0С.
Рис. 1. Апаратура вертикального геотермічного зондування –
модифікована геотермічна станція ГС-1.
Для реалізації вертикального геотермічного
зондування порівняно з описаним вище (деталь-
но представленим у [16]) базовим варіантом
станція ГС-1 була модифікована з метою забез-
печення одночасного контролю змін темпера-
тури порід у шпурах на різних глибинах від
поверхні (з кроком 0,2-0,5 м) і до більших (до
2,5 м замість 1,5 м) глибин. Для цього (див.
рис. 1) було розроблено спеціальний вимірю-
вальний зонд, у якому збільшено з 1 до 7
кількість частотних вимірювальних датчиків з
виходом частотного сигналу на окремі лінії
сигнального кабеля та введено комутатор для
почергового їх підключення до цифрової вимі-
рювальної системи. Конструкція шпурового
зонда забезпечувала розташування кварцових
термочастотних датчиків на глибинах 0,0/0,2/
0,5/1,0/1,5/2,0/2,5 м, з метою мінімізації тепло-
передачі конструкції штанги зонда виготовля-
лися з фторопласту.
В якості датчиків використовувалися темпе-
ратурно-чутливі кварцові резонатори [17, 18] з
робочою частотою 5 МГц (див. табл. 1), які
включалися частотозадавальним елементом в
схему електронного автогенератора [19–21].
Значення частоти вимірювалися оператором
тричі на добу за допомогою наземної вимірю-
вальної системи – прецизійного частотоміра-
хронометра Ф5041, який забезпечував вимірю-
вання частот з точністю 10-7 і з розділенням по
частоті 0,1 Гц. Враховуючи, що температурний
коефіцієнт частоти А (ТКЧ) використаних квар-
цових датчиків (див. табл. 1) становив при-
близно 185 Гц/0С, приведена апаратурна точ-
ність вимірювань температури (по частоті)
становила 0,0027 0С, а роздільна здатність –
~0,0005 0С.
Методики обробки польових даних
Оскільки польові геотермічні дані є у вигляді
часових рядів, їх потрібно було певним чином
обробляти для отримання необхідної інфор-
мації. Обробка та візуалізація наведених у
роботі даних проводилась за допомогою розроб-
леного С.Т. Вербицьким і Ю.Т. Вербицьким па-
кету програм для обробки часових рядів.
Методика обробки польових даних включала
наступні етапи:
• Набір, коректування, регуляризація (переве-
дення у рівномірно дискетизований у часі
Геодинаміка 1(7)/2008
98
Робочі характеристики кварцових термодатчиків
зонда вертикального геотермічного зондування на станції “Лисовичі”
№
датч.
Глиб. D
(м)
f0
(t=0 0С)
f1
(t=17,4 0С)
ТКЧ
коеф. А
(Гц/0С)
Частотна поправка
коеф. В`
(для t=0 0С)
1 0,0 5000621 5003834 184,66 -621
2 0,2 4999569 5002760 183,39 431
3 0,5 5000748 5003964 184,33 -748
4 1,0 4999573 5002803 185,63 427
5 1,5 5000535 5003808 188,10 -535
6 2,0 5000534 5003702 182,07 -534
7 2,5 5000526 5003850 191,03 -526
ряд, необхідний для подальшої обробки дея-
кими з програм використаного пакету) та
візуалізація даних (програми ARR_SPLN.
EXE, ARR_VIEW.EXE і ARR_OIEW.EXE).
а.)
б.)
Рис. 2. Сезонні зміни температури порід на глибинах до 2,5 м на станції “Лисовичі”
за період з серпня 1986 р. по червень 1988 р. (а.) та їх трендові компоненти (б.)
• Перерахунок вхідних даних (значень частоти,
отримуваних з термочутливого кварцового час-
тотного датчика) у значення температури
з врахуванням “нульової” частоти (час-
Геофізика
99
тоти при t=0 0С (коеф. В`) і температурного
коефіцієнта частоти А (див. табл. 1) для кожного
датчика (програма ARR_PROC.EXE) – див.
рис. 2.а. Значення температури обчислювалися
за модифікованою формулою (1):
Тх = А×(fx-5×106 + В`) (2)
• Розділення трендової та варіаційної складових
(обробка програмою ARR_ DETR.EXE, тренд
апроксимувався сплайн-функцією – полі-
номом відповідного степеня) – див. рис.
2.б.
• Розрахунок та аналіз спектрів метеотемпе-
ратурних геотермічних варіацій та пове-
дінки в часі окремих спектральних скла-
дових (програми ARR_SPCT.EXE, ARR_
FFLT.EXE, ARR_FFTF.EXE) – див. рис. 3.
Рис. 3. Спектри поданих на рис. 2.а сезонних змін температури порід на глибинах до 2,5 м
на станції “Лисовичі”
Характеристики
сезонних температурних хвиль
за даними досліджень на станції “Лисовичі”
Сезонні зміни температури порід на гли-
бинах до 2,5 м, зареєстровані на станції “Лисо-
вичі” за період від серпня 1986 р. до червня
1988 р. та їх трендові компоненти подано на
рис. 2.а і 2.б відповідно. При розділенні трен-
дової та варіаційної складових за допомогою
програми ARR_DETR. EXE тренд апрокси-
мувався сплайн-функцією – поліномом відпо-
відного степеня. Степінь апроксимуючого полі-
нома вибирався в межах від 7 до 9 за критеріями
гладкості отримуваної сплайн-функції (наяв-
ності тільки сезонних (зимового та літнього)
екстремумів) та мінімуму відхилень від пер-
винного ряду.
Спектри поданих на рис. 2.а сезонних змін
температури порід показані на рис. 3.
Аналізуючи подані на рис. 2.а первинні дані,
відзначимо:
1. На графіках чітко виділяється сезонна скла-
дова, амплітуда якої з глибиною досить зако-
номірно зменшується (на глибині 2,5 м – у
2,5 рази, з 20 до 8 0С);
2. Чітко проглядається характерне запізнення
екстремумів сезонної хвилі при поширенні її
вглиб масиву порід (приблизно на 1,5 місяця
на глибині 2,5 м);
3. Сезонний хід температури сильно зашумле-
ний “високочастотними” (тривалістю від днів
до тижнів) варіаціями величиною до 3–6 0С,
особливо це стосується початкової (перші 3
місяці) частини ряду і приповерхневих
(0,0/0,2/0,5/1,0 м) глибин, це свідчить про
значний вплив флюїдного (в т. ч. конвектив-
ного) теплопереносу;
4. Помітне промерзання верхнього шару (на
глибину до 15–20 см) зафіксовано тільки
взимку 1986-87 рр. (грудень – березень),
взимку 1987-88 рр. промерзання майже не
було.
Основні особливості виділених за резуль-
татами трендового аналізу і наведених на
рис. 2.б сезонних компонент зареєстрованих
варіацій температури порід (на ділянці від
першого до другого мінімуму, оскільки почат-
кова та кінцева частини цих графіків мають
крайові спотворення і при аналізі не врахо-
вувались) такі:
1. На графіках чітко проглядається закономірне
зменшення та часове запізнення з глибиною
амплітуди сезонної складової (за винятком
перших мінімумів для глибин 0,5 і 1,0 м);
2. Хід трендових складових підтверджує поміт-
не промерзання верхнього шару (на глибину
до 15-20 см) взимку 1986-87 р і практичну
відсутність такого промерзання взимку 1987-
88 р.
Щодо короткого аналізу спектрів варіацій
температури порід на різних глибинах можна
сказати наступне. Сезонні температурні хвилі з
Геофізика
102
періодом 0,000000031 Гц (365 днів), позначені
маркером, ведуть себе більш-менш “правильно”,
тобто в загальному відповідно до наведених в
літературі [7–12] теоретичних закономірностей,
включаючи також середні значення амплітуд-
них коефіцієнтів температуропередачі, помітно
завищені амплітуди тільки у хвиль на глибинах
1,5 і 2,0 м. Також більш-менш “правильно”
ведуть себе хвилі з періодом 128 діб (знову ж
помітно завищена амплітуда для глибин 1,5 м).
Натомість на коротших періодах часто спек-
тральні амплітуди є “переплутані”, тобто ам-
плітуди відповідних спектральних складових
для більших глибин можуть бути вищі, ніж для
менших, що суперечить причинно-наслідковим
зв’язкам для кондуктивного (теплопровідного)
механізму передачі тепла в масивах порід і
свідчить про значний вплив флюїдного (в т. ч.
конвективного) теплопереносу, тобто повністю
кореспондується з висновками, які випливають з
аналізу самих первинних часових рядів. Хоча, в
загальному, на якісному рівні прорисований у
спектрах характер загасання більш високо-
частотних варіацій чітко показує тенденцію до
зростання загасання амплітуд високочастотних
(зі зменшеними періодами) температурних
хвиль (коефіцієнт температуропередачі для них
помітно зменшується), що відповідає характеру
та фізичним характеристикам процесу кондук-
тивної теплопередачі.
Аналіз результатів
Поглиблений аналіз описаних вище резуль-
татів проводився нами з врахуванням наведених
у літературі ([7-12] та ін.) теоретичних зако-
номірностей поширення температурних хвиль
метеорологічного походження від поверхні
вглиб масиву порід.
Як уже відзначено при аналізі спектрів
зареєстрованих змін температури порід, наяв-
ність “високочастотних” (тривалістю від днів до
тижнів) варіацій великої амплітуди і різких
(протягом дня) перепадів температури (величи-
ною до 3–6 0С) свідчить про значний вплив
флюїдного теплопереносу, оскільки з точки зору
кондуктивної передачі тепла (враховуючи малу
теплопровідність гірських порід та ґрунтів
(коефіцієнт температуропровідності α=0,002
м2/год. [11])) такі зміни на глибинах 0,5–1 м є
неможливими. Власне про це свідчить також
особлива інтенсивність таких варіацій для
початкової (перших 3 місяці) частини ряду,
поки за рахунок бокового розпору ґрунту на
стінках шпура не відбулося поступове обжи-
мання встановленого у ньому зонда [22] і таким
чином значна ліквідація призондових щілин у
шпурі, внаслідок цього, а також спеціального
тампонування устя шпура глиняною засипкою
інтенсивність проникнення у нього атомсфер-
ного повітря та дощових і приповерхневих
ґрунтових вод і, відповідно, флюїдного тепло-
переносу в подальшому помітно зменшилась.
На користь висновку про вплив флюїдного
теплопереносу свідчить і порівняльний аналіз
теоретичних та експериментальних характер-
ристик загасання з глибиною амплітуд сезонних
складових. Так, за наведеними в [11] теоре-
тичними залежностями для глибини 2,5 м для
порід з коефіцієнтом температуропровідності
α=0,002 м2/год. (практично максимально мож-
ливим для найбільш розповсюджених непору-
шених порід та ґрунтів) зменшення амплітуди
(розмаху) сезонної хвилі мало б досягати 3-х
разів, в той час, як фактично (див. рис. 2.б) воно
не перевищує 2,5 рази, а для перепаду глибин
0,5-2,0 м таке зменшення амплітуд мало б
наближатися до 2-х разів, а фактично воно
досягає тільки 1,5 рази.
Про спричинену впливом флюїдного тепло-
переносу підвищену фактичну теплопередачу у
шпурі свідчить також і мале (порівняно з
розрахованим теоретично (2,5 місяця для
глибини 2,5 м)) часове запізнення сезонної
температурної хвилі (всього на 1,5 місяця)
відносно хвилі на денній поверхні.
Серед інших особливостей різноглибинних
температурних кривих можна відзначити по-
мітно менше зниження температури в зимовий
період за даними найбільш заглибленого (2,5 м)
датчика (порівняно з розташованими вище – на
глибинах 2,0 і 1,5 м датчиками), особливо ви-
разне на трендових складових (рис. 2.а). При-
чиною цього, на нашу думку, може бути кращий
контакт кінцевої частини зонда з породами
через нижню кромку, зумовлений приванта-
женням за рахунок ваги самого зонда.
Висновки
Основний висновок – на досліджених порів-
няно невеликих (до 2,5 м) глибинах сезонна
температурна хвиля має значну величину – від
20 0С на поверхні до 15 0С на глибині 1 м, і до
8–10 0С на глибині 2–2,5 м. Також значну
величину – до 3–6 0С мають на цих глибинах і
значно більш короткоперіодні (з періодами від
днів до тижнів) температурні варіації, особливо
в умовах інтенсивного флюїдного теплопе-
реносу. Такі характеристики температурного
режиму порід та ґрунтів мають принципове
значення при розв’язанні перелічених вище
задач геофізики, метеорології, геодезії, дистан-
ційного зондування Землі, сільського господар-
ства, будівництва та інших галузей людської
діяльності.
Щодо основних для нас задач підвищення
якості геофізичного моніторингу геодинамічних
процесів, то виявлені закономірності поширення
метеотемпературних полів у масивах порід
дозволяють зробити висновок, що високоя-
кісний моніторинг змін метеофакторів (в першу
Геодинаміка 1(7)/2008
102
чергу температури повітря та земної поверхні)
та спричинених ними відпо-відних змін термо-
та гідрорежиму приповерх-невих шарів ґрунтів
та порід здатен забезпечити без великих
фінансових, матеріальних та інших затрат на
облаштування пунктів геодинамічних
спостережень і застосування спеціальних доро-
говартісних методик досліджень та відповідних
апаратурних комплексів значне (навіть на по-
рядки) підвищення реальної чутливості геофі-
зичних спостережень до ендогенних змін гео-
фізичних полів, спричинених геодинамічними
процесами на досліджуваних об’єктах і тери-
торіях, детальне якісне і кількісне вивчення
відомих та виявлення і дослідження нових мало-
амплітудних (в тому числі нелінійно-парамет-
ричних) геофізичних ефектів та явищ, чітку
ідентифікацію природних геофізичних аномалій
глибинного походження та провісників ката-
строфічних геодинамічних явищ, і тим самим
недопущення “хибної тривоги” або “пропуску
цілі” (провісника) при проведенні сейсмопрог-
ностичних досліджень чи моніторингу інших
природних та техногенних геодинамічних про-
цесів і прогнозуванні геодинамічних катастроф.
Визначено також необхідність детального
дослідження в кожному пункті спостережень
поряд з дослідженням температурних процесів
(температури повітря ззовні і в підземних
камерах, температури порід – на глибинах 10, 20
і 50 см., 1 і 2 м. та в підземних камерах (в різних
точках)) також варіацій атмосферного тиску,
кількості опадів та рівня ґрунтових вод, оскіль-
ки вплив всіх цих факторів є не адитивним (з
просумовуванням окремих ефектів), а мульти-
плікативним (з взаємодією ефектів), причому
коефіцієнти взаємодії є змінними в просторі, в
часі, і в залежності від величини кожного з
факторів-завад величинами. І оскільки геофі-
зичні дослідження розвиваються в напрямку
вивчення все більш малоамплітудних ефектів та
короткоперіодних варіацій досліджуваних пара-
метрів, відповідно до цього необхідно забез-
печити адекватне вивчення варіацій метео-
параметрів (вимірювання поточних величин
метеопараметрів з роздільною здатністю в 1 і
навіть 0,1% від максимально можливих
амплітуд варіацій і з частотою, в 5–10 разів
вищою від мінімальних досліджуваних періодів
таких варіацій).
Результати поданого у даній роботі аналізу
будуть використані для дослідження особли-
востей метеотемпературних впливів на конкрет-
них РГС, зокрема, на РГС “Берегове” у Закар-
патті (де проводяться деформографічні спосте-
реження), та на інших пунктах спостережень
для розробки на основі вивчених закономір-
ностей і подальшої реалізації комплексу орга-
нізаційних, методичних, апаратурних, програм-
них та інших заходів для нівелювання і редукції
впливу метеотемпературних полів на результати
режимних геофізичних спостережень.
На основі проведеного аналізу можна також
зробити певні оцінки стосовно деяких задач
геодезії та будівництва, пов’язаних у першому
випадку зі стійкістю глибинних реперів, а в
другому – з особливостями поведінки фунда-
ментів споруд при сезонних змінах температури
верхніх шарів ґрунтів та порід. При вказаних
вище параметрах сезонної температурної хвилі
(20 0С на поверхні, 15 0С на глибині 1 м і 8–
10 0С на глибині 2–2,5 м) і відомому темпе-
ратурному коефіцієнті розширення бетону (12±
±2×10-6 од./0С [23]) вертикальні сезонні змі-
щення базової верхньої кромки 2,5-метрового
бетонного глибинного геодезичного репера
відносно його нижньої кромки (основи) скла-
датимуть близько 0,45±0,1 мм, а коротко-
періодні (з періодами від днів до тижнів)
зміщення цієї кромки можуть становити до
0,15±0,05 мм (при амплітудах вказаних варіацій
температури порід на глибині 1–1,5 м до 3–
6 0С). Виходячи з наведених оцінок, темпе-
ратурні фактори впливу (в перерахунку на
термопружні деформації будівель) слід мати на
увазі також при проведенні GPS-досліджень з
встановленням антен GPS-приймачів на дахах
чи закріпленням їх на стінах будівель або на
інших спорудах. Ці ж оцінки стосуються і
термопружних деформацій бетонних фунда-
ментів різних будівель та споруд, тобто вони є
актуальними і для будівництва.
Література.
1. Вербицький Т.З., Назаревич А.В. Деформо-
графічні і геоакустичні дослідження у За-
карпатті / Дослідження сучасної геоди-
наміки Українських Карпат. За ред. В.І.Ста-
ростенка. – Київ: Наук. думка, 2005. – С.
113–131.
2. Латынина Л.А., Жаринов Н.А., Крамер М.В.,
Савин И.В., Широков И.А. Методические
рекомендации по исследованию деформа-
ционных предвестников землетрясений. –
Москва: ИФЗ АН СССР, 1988. – 81 с.
3. Назаревич А., Назаревич Л. Оптоелектрон-
ний вимірювальний канал до кварцового
деформографа // Геодинаміка. – 1999. – №
1(2). – С.116–120.
4. Вербицький Т., Гнип А., Малицький Д.,
Назаревич А., Вербицький Ю., Ігнатишин В.,
Новотна О., Нарівна М., Ярема І. Мікро-
сейсмічні і деформаційні дослідження в
Закарпатті: результати та перспективи //
Геофіз. журн. – 2003. – 23, № 3. – С. 99–112.
5. Назаревич А. Деформографічні дослідження
в районі м. Берегового на Закарпатті // Пра-
ці НТШ. – Львів. – 2006. – Т. ХVII. Геофі-
зика. – С. 129–139.
6. Атаманюк А.В. Тепловой режим почв Мол-
Геофізика
102
давии / Сель. хоз-во Молдавии. – 1968. – І. –
С. 29–30.
7. Фролов Н.М. Температурный режим гелио-
термозоны. – М.: Недра, 1966. – 156 с.
8. Гордиенко В.В., Завгородняя О.В. Измере-
ние теплового потока Земли у поверхности
(метод редукции температурных волн). –
Киев: Наук. думка, 1980. – 103 с.
9. Stajniak J. Badanie ziemskego pola cieplnego
w strefie jego okresowych zmian na obszarze
Polski. – Biul. Inf. Geofizyka. – 1979. – Nr. 4.
– Ss. 26–70.
10. Чекалюк Э.Б.. Термодинамика нефтяного
пласта. – М.: Недра, 1965.
11. Чекалюк Э.Б., Федоров И.М., Осадчий В.Г.
Полевая геотермическая съемка. – Киев:
Наук. думка, 1974. – 103 с.
12. Гогель Ж. Геотермия. – М.: Мир, 1978. –
171 с.
13. Кутас Р.И., Гордиенко В.В. Тепловое поле
Украины. – Киев: Наук. думка, 1971. –
112 с.
14. Кутас Р.И. Поле тепловых потоков и гео-
термическая модель земной коры. – Киев:
Наук. думка, 1978. – 140 с.
15. Гордиенко В.В., Гордиенко И.В, Завгород-
няя О.В., Усенко О.В. Тепловое поле терри-
тории Украины. – Киев: Знание Украины,
2002. – 170 с.
16. Аннюк Ф.М., Осадчий В.Г., Филюс Р.И.,
Чекалюк Э.Б. Геотермическая станция ГС-1
// Приборы для научных исследований и
системы автоматизации в АН УССР. –
Киев: Наук. думка. – 1981. – С. 79–80.
17. Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. –
М.: Энергия, 1978. – 248 с.
18. Альтшуллер Г.Б., Елфимов Н.Н., Шаку-
лин В.Г. Кварцевые генераторы: справочное
пособие. – М.: Радио и связь, 1984. – 232 с.
19. Горошков Б.И.. Радиотехнические устрой-
ства: справочник. – М.: Радио и связь, 1984.
– 400 с.
20. Вениаминов В.Н., Лебедев О.Н., Мирошни-
ченко А.И. Микросхемы и их применение:
справочное пособие. – М.: Радио и связь,
1989. – 240 с.
21. Кончаловский В.Ю. Цифровые измеритель-
ные устройства. – М.: Энергоатомиздат,
1985. – 304 с.
22. Турчанинов И.А., Марков Г.А., Иванов В.И.,
Козырев А.А. Тектонические напряжения в
земной коре и устойчивость горных выра-
боток. – Л.: Наука, 1978. – 256 с.
23. Гофман В.Ю. Законы, формулы, задачи
физики. Справочник. – Киев: Наук. думка,
1977. – 576 с.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА
ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ГОРНЫХ ПОРОД ПО ДАННЫМ ИССЛЕДОВАНИЙ
НА ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ “ЛИСОВИЧИ” (ПРЕДКАРПАТЬЕ)
В.Г. Осадчий, А.В. Назаревич, Л.Є. Назаревич
В работе по данным специальных полевых геотермических исследований (так называемого
вертикального геотермического зондирования) на станции “Лисовичи” вблизи г. Моршина в
Предкарпатье, проведенных геотермической аппаратурой с кварцевыми термочастотными датчиками,
проанализированы сезонные особенности температурного режима верхних слоев горных пород и
грунтов.
Ключевые слова: геотермические исследования; вертикальное геотермическое зондирование;
геотермическая аппаратура; кварцевые термочастотные датчики; температурный режим пород.
CHARACTERISTICS OF TEMPERATURE REGIME
OF ROCKS NEAR SURFACE LAYERS BY DATA OF RESEARCHES
IN THE GEOPHYSICAL STATION “LYSOVYCHY” (PRECARPATHIANS)
V.G. Osadchyj, A.V. Nazarevych, L.Ye. Nazarevych
In the article by data of the special fields geothermal researches (so-called vertical geothermal sounding)
in the station “Lysovychy” near-by Morshyn in Precarpathians carried out by a geothermal apparatus with
quartzs termofrequency sensors the seasonal peculiarities of temperature regime of rocks near surface layers and
ground are analysed
Key words: geothermal researches; vertical geothermal sounding; geothermal apparatus; quartzs
termofrequency sensors; temperature regime of rocks.
1Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, м. Львів
2Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна
НАН України, м.Львів;
3Відділ сейсмічності Карпатського регіону Інституту геофізики
ім. С.І. Субботіна НАН України, м.Львів.
Надійшла 10.10.2008
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-18525 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1992-142X |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:14:16Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Осадчий, В.Г. Назаревич, А.В. Назаревич, Л.Є. 2011-03-31T22:34:11Z 2011-03-31T22:34:11Z 2008 Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) / В.Г. Осадчий, А.В. Назаревич, Л.Є. Назаревич // Геодинаміка. — 2008. — № 1(7). — С. 96-102. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. 1992-142X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18525 550.36 В роботі за даними спеціальних польових геотермічних досліджень (так званого вертикального геотермічного зондування) на станції “Лисовичі” поблизу м. Моршина в Передкарпатті, проведених геотермічною апаратурою з кварцовими термочастотними датчиками, проаналізовано сезонні особливості температурного режиму верхніх шарів гірських порід та ґрунтів. В работе по данным специальных полевых геотермических исследований (так называемого вертикального геотермического зондирования) на станции “Лисовичи” вблизи г. Моршина в Предкарпатье, проведенных геотермической аппаратурой с кварцевыми термочастотными датчиками, проанализированы сезонные особенности температурного режима верхних слоев горных пород и грунтов. In the article by data of the special fields geothermal researches (so-called vertical geothermal sounding) in the station “Lysovychy” near-by Morshyn in Precarpathians carried out by a geothermal apparatus with quartzs termofrequency sensors the seasonal peculiarities of temperature regime of rocks near surface layers and ground are analysed. uk Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України Геодинаміка Геофізика Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) Характеристики температурного режима приповерхностных слоев горных пород по данным исследований на геофизической станции “Лисовичи” (Предкарпатье) Characteristics of temperature regime of rocks near surface layers by data of researches in the geophysical station “Lysovychy” (Precarpathians) Article published earlier |
| spellingShingle | Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) Осадчий, В.Г. Назаревич, А.В. Назаревич, Л.Є. Геофізика |
| title | Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) |
| title_alt | Характеристики температурного режима приповерхностных слоев горных пород по данным исследований на геофизической станции “Лисовичи” (Предкарпатье) Characteristics of temperature regime of rocks near surface layers by data of researches in the geophysical station “Lysovychy” (Precarpathians) |
| title_full | Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) |
| title_fullStr | Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) |
| title_full_unstemmed | Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) |
| title_short | Характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "Лисовичі" (Передкарпаття) |
| title_sort | характеристики температурного режиму приповерхневих шарів гірських порід за даними досліджень на геофізичній станції "лисовичі" (передкарпаття) |
| topic | Геофізика |
| topic_facet | Геофізика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18525 |
| work_keys_str_mv | AT osadčiivg harakteristikitemperaturnogorežimupripoverhnevihšarívgírsʹkihporídzadanimidoslídženʹnageofízičníistancíílisovičíperedkarpattâ AT nazarevičav harakteristikitemperaturnogorežimupripoverhnevihšarívgírsʹkihporídzadanimidoslídženʹnageofízičníistancíílisovičíperedkarpattâ AT nazarevičlê harakteristikitemperaturnogorežimupripoverhnevihšarívgírsʹkihporídzadanimidoslídženʹnageofízičníistancíílisovičíperedkarpattâ AT osadčiivg harakteristikitemperaturnogorežimapripoverhnostnyhsloevgornyhporodpodannymissledovaniinageofizičeskoistanciilisovičipredkarpatʹe AT nazarevičav harakteristikitemperaturnogorežimapripoverhnostnyhsloevgornyhporodpodannymissledovaniinageofizičeskoistanciilisovičipredkarpatʹe AT nazarevičlê harakteristikitemperaturnogorežimapripoverhnostnyhsloevgornyhporodpodannymissledovaniinageofizičeskoistanciilisovičipredkarpatʹe AT osadčiivg characteristicsoftemperatureregimeofrocksnearsurfacelayersbydataofresearchesinthegeophysicalstationlysovychyprecarpathians AT nazarevičav characteristicsoftemperatureregimeofrocksnearsurfacelayersbydataofresearchesinthegeophysicalstationlysovychyprecarpathians AT nazarevičlê characteristicsoftemperatureregimeofrocksnearsurfacelayersbydataofresearchesinthegeophysicalstationlysovychyprecarpathians |