Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня
Разработана методика оперативного контроля напряженного состояния оползня по относительной газопроницаемости – нормированной на максимальное значение концентрации водорода грунта. Этот параметр рассчитывается как функция концентрации радона грунта и радона атмосферы, радона грунта и полярной проводи...
Saved in:
| Published in: | Геоінформатика |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97916 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня / В.Н. Шулейкин // Геоінформатика. — 2013. — № 2. — С. 69-75. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-97916 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Шулейкин, В.Н. 2016-04-05T09:21:36Z 2016-04-05T09:21:36Z 2013 Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня / В.Н. Шулейкин // Геоінформатика. — 2013. — № 2. — С. 69-75. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1684-2189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97916 551.594 Разработана методика оперативного контроля напряженного состояния оползня по относительной газопроницаемости – нормированной на максимальное значение концентрации водорода грунта. Этот параметр рассчитывается как функция концентрации радона грунта и радона атмосферы, радона грунта и полярной проводимости атмосферного воздуха, радона грунта и обратной величины атмосферного электрического поля. Максимальная относительная газопроницаемость – зона растяжения, минимальная – зона сжатия. Методика успешно прошла проверку в 9 циклах наблюдений на оползневом склоне. Розроблено методику оперативного контролю напружень стану зсуву за відносною газопроникністю – нормованої на максимальне значення концентрації водню ґрунту. Цей параметр обчислено як функцію концентрацій радону ґрунту і радону атмосфери, радону ґрунту й провідності атмосферного повітря, радону ґрунту та оберненої величини атмосферного електричного поля. Максимальна відносна проникність – зона розтягу, мінімальна – зона стиску. Методика успішно пройшла перевірку в 9 циклах спостережень на зсувному схилі. A method is developed to monitor a landslide stress state on relative gas–permeability rated on the maximum value concentration of hydrogen of soil. The same parameter is calculated as a function of soil radon and radon of the atmosphere, as soil radon and polar conductivity of atmospheric air and as soil radon and the inverse value of the atmospheric electric field. The maximum one relative gas permeability is a stretching zone; the minimum is a compression zone. The technique was successfully tested in 9 observations cycles on the landslide slope. ru Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України Геоінформатика Геоінформаційні аспекти природокористування Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня Atmospheric-electric and hydrogen-radon technology for studying landslide stress state Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня |
| spellingShingle |
Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня Шулейкин, В.Н. Геоінформаційні аспекти природокористування |
| title_short |
Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня |
| title_full |
Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня |
| title_fullStr |
Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня |
| title_full_unstemmed |
Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня |
| title_sort |
атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня |
| author |
Шулейкин, В.Н. |
| author_facet |
Шулейкин, В.Н. |
| topic |
Геоінформаційні аспекти природокористування |
| topic_facet |
Геоінформаційні аспекти природокористування |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геоінформатика |
| publisher |
Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня Atmospheric-electric and hydrogen-radon technology for studying landslide stress state |
| description |
Разработана методика оперативного контроля напряженного состояния оползня по относительной газопроницаемости – нормированной на максимальное значение концентрации водорода грунта. Этот параметр рассчитывается как функция концентрации радона грунта и радона атмосферы, радона грунта и полярной проводимости атмосферного воздуха, радона грунта и обратной величины атмосферного электрического поля. Максимальная относительная газопроницаемость – зона растяжения, минимальная – зона сжатия. Методика успешно прошла проверку в 9 циклах наблюдений на оползневом склоне.
Розроблено методику оперативного контролю напружень стану зсуву за відносною газопроникністю – нормованої на максимальне значення концентрації водню ґрунту. Цей параметр обчислено як функцію концентрацій радону ґрунту і радону атмосфери, радону ґрунту й провідності атмосферного повітря, радону ґрунту та оберненої величини атмосферного електричного поля. Максимальна відносна проникність – зона розтягу, мінімальна – зона стиску. Методика успішно пройшла перевірку в 9 циклах спостережень на зсувному схилі.
A method is developed to monitor a landslide stress state on relative gas–permeability rated on the maximum value concentration of hydrogen of soil. The same parameter is calculated as a function of soil radon and radon of the atmosphere, as soil radon and polar conductivity of atmospheric air and as soil radon and the inverse value of the atmospheric electric field. The maximum one relative gas permeability is a stretching zone; the minimum is a compression zone. The technique was successfully tested in 9 observations cycles on the landslide slope.
|
| issn |
1684-2189 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/97916 |
| citation_txt |
Атмосферно-электрический и водород-радоновый комплекс для исследования напряженного состояния оползня / В.Н. Шулейкин // Геоінформатика. — 2013. — № 2. — С. 69-75. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT šuleikinvn atmosfernoélektričeskiiivodorodradonovyikompleksdlâissledovaniânaprâžennogosostoâniâopolznâ AT šuleikinvn atmosphericelectricandhydrogenradontechnologyforstudyinglandslidestressstate |
| first_indexed |
2025-11-25T22:52:44Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:52:44Z |
| _version_ |
1850578330369130496 |
| fulltext |
69ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2013, ¹ 2 (46)
© Â.Í. Øóëåéêèí
ÓÄÊ. 551.594
Â.Í. Øóëåéêèí
ÀÒÌÎÑÔÅÐÍÎ-ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÈÉ È ÂÎÄÎÐÎÄ-ÐÀÄÎÍÎÂÛÉ ÊÎÌÏËÅÊÑ
ÄËß ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß ÍÀÏÐßÆÅÍÍÎÃÎ ÑÎÑÒÎßÍÈß ÎÏÎËÇÍß
Ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà îïåðàòèâíîãî êîíòðîëÿ íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ îïîëçíÿ ïî îòíîñèòåëüíîé ãàçîïðîíè-
öàåìîñòè – íîðìèðîâàííîé íà ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå êîíöåíòðàöèè âîäîðîäà ãðóíòà. Ýòîò ïàðàìåòð ðàññ÷è-
òûâàåòñÿ êàê ôóíêöèÿ êîíöåíòðàöèè ðàäîíà ãðóíòà è ðàäîíà àòìîñôåðû, ðàäîíà ãðóíòà è ïîëÿðíîé ïðîâîäèìî-
ñòè àòìîñôåðíîãî âîçäóõà, ðàäîíà ãðóíòà è îáðàòíîé âåëè÷èíû àòìîñôåðíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ.
Ìàêñèìàëüíàÿ îòíîñèòåëüíàÿ ãàçîïðîíèöàåìîñòü – çîíà ðàñòÿæåíèÿ, ìèíèìàëüíàÿ – çîíà ñæàòèÿ. Ìåòîäèêà
óñïåøíî ïðîøëà ïðîâåðêó â 9 öèêëàõ íàáëþäåíèé íà îïîëçíåâîì ñêëîíå.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ñêëîí, îïîëçåíü, íàïðÿæåííîå ñîñòîÿíèå, âîäîðîä, ðàäîí, ïîëÿðíàÿ ïðîâîäèìîñòü, àòìî-
ñôåðíîå ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå.
Îïîëçíè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îòäåëèâøèå-
ñÿ ìàññû ðûõëûõ ïîðîä, ìåäëåííî, ïîñòåïåííî
èëè ñêà÷êàìè ñïîëçàþùèå ïî íàêëîííîé ïëîñ-
êîñòè îòðûâà è ñîõðàíÿþùèå ïðè ýòîì ñâîþ
ñâÿçàííîñòü è ìîíîëèòíîñòü. Îïîëçíè âîçíè-
êàþò íà ñêëîíàõ äîëèí, ðå÷íûõ è ìîðñêèõ áå-
ðåãàõ, â ãîðàõ.
×àùå âñåãî èññëåäîâàíèå ñîñòîÿíèÿ îïîëçíå-
âûõ òåë âåäåòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ýëåêòðî- è ñåéñ-
ìîðàçâåäêè. Ðåæå êîìïëåêñ äîïîëíÿåòñÿ òåðìî-
ìåòðèåé, âûñîêîòî÷íîé ãðàâèìåòðèåé è
ìàãíèòíûìè íàáëþäåíèÿìè [4, 7]. Èñïîëüçóåìûå
ìåòîäû êîíòðîëÿ ýôôåêòèâíû, íî òðóäîåìêè. Ïî-
ýòîìó îñòàíîâèìñÿ íà îñîáåííîñòÿõ òåëà îïîëçíÿ,
äîïóñêàþùèõ ïðèìåíåíèå íåòðàäèöèîííîãî ãåî-
ôèçè÷åñêîãî ïîäõîäà äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷è î åãî
íàïðÿæåííîì ñîñòîÿíèè.
Ìîùíîñòü îïîëçíÿ ñóùåñòâåííî ìåíüøå åãî
äëèíû [7, 8]. Ïîýòîìó âîçíèêàþùèå â òåëå îïîë-
çíÿ çîíû ïîâûøåííîé òðåùèíîâàòîñòè – çîíû
ðàñòÿæåíèÿ è ñæàòèÿ – áóäóò èìåòü ñóáâåðòè-
êàëüíóþ íàïðàâëåííîñòü. Ïðè ïîñòîÿíñòâå ñîñòà-
âà è ïëîòíîñòè ïîòîêà ëåòó÷èõ ãàçîâ, ïîäõîäÿùå-
ãî ê îïîëçíþ èç çåìíûõ íåäð, íåïîñðåäñòâåííî â
òåëå îïîëçíÿ ïëîòíîñòü ýòîãî ïîòîêà áóäåò ïåðå-
ðàñïðåäåëÿòüñÿ. Ïî çîíàì ðàñòÿæåíèÿ áóäåò èìåòü
ìåñòî ìàêñèìàëüíûé ãàçîîáìåí, ïî çîíàì ñæà-
òèÿ – ìèíèìàëüíûé.
Ïîáóæäàþùåé ïðè÷èíîé äâèæåíèÿ îïîëçíÿ
ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå âëàãè [8]. Óæå ïðè 30 % âëàæ-
íîñòè ãðóíòà âîçäóõîîáìåí ïî÷âà–àòìîñôåðà áó-
äåò ïðîèñõîäèòü èñêëþ÷èòåëüíî ïî ïðîñòðàíñòâó
òðåùèí – ïîðîâîå ïðîñòðàíñòâî áóäåò òàìïîíè-
ðîâàíî âîäîé.
Ïåðå÷èñëåííûå îñîáåííîñòè îïîëçíåâîãî òåëà
óêàçûâàþò íà âîçìîæíîñòü êîíòðîëÿ åãî íàïðÿ-
æåííîãî ñîñòîÿíèÿ ïî ãàçîïðîíèöàåìîñòè, òåêó-
ùèé îïåðàòèâíûé êîíòðîëü êîòîðîé ìîæíî îñó-
ùåñòâëÿòü â óñëîâèÿõ åñòåñòâåííîãî çàëåãàíèÿ â
îòíîñèòåëüíûõ åäèíèöàõ [11–13]. Äëÿ ýòîãî íà
èññëåäóåìîì ó÷àñòêå íà ñèñòåìå íàáëþäàòåëüíûõ
ïèêåòîâ äîñòàòî÷íî ïðîâåñòè îïåðàòèâíûå èçìå-
ðåíèÿ êàêîãî-ëèáî ëåòó÷åãî ãàçà â ãðóíòå è íîð-
ìèðîâàòü ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ íà ìàêñèìàëüíîå
çàðåãèñòðèðîâàííîå çíà÷åíèå âûáðàííîãî ïàðà-
ìåòðà. Åäèíè÷íîå çíà÷åíèå áóäåò íàáëþäàòüñÿ íà
ó÷àñòêå îïîëçíÿ, ãäå ðàñòÿæåíèå íà ìîìåíò íà-
áëþäåíèé ìàêñèìàëüíîå, ìèíèìàëüíîå çíà÷å-
íèå – íà ó÷àñòêå ìàêñèìàëüíîãî ñæàòèÿ.
Âïåðâûå â èíæåíåðíî-ãåîëîãè÷åñêîé ïðàêòè-
êå îòíîñèòåëüíàÿ ãàçîïðîíèöàåìîñòü èñïîëüçîâà-
ëàñü â íà÷àëå 1990-õ ãîäîâ ïðè êîíòðîëå ñîñòîÿ-
íèÿ êîíòðàôîðñîâ 1 è 3, óñòàíîâëåííûõ ïî òîðöàì
è íèæå àâàðèéíîãî çäàíèÿ, ïîñòðîåííîãî íà íà-
ñûïíîé ñòóïåíè íà áåðåãó ðåêè [11].  êà÷åñòâå
êîíòðîëüíîãî ïàðàìåòðà èñïîëüçîâàëèñü ïîëÿðíûå
ïðîâîäèìîñòè âîçäóõà – ïðîäóêò èîíèçàöèè ïî-
÷âåííûì ðàäîíîì àòìîñôåðíîãî âîçäóõà. Ðàäîí,
â ñâîþ î÷åðåäü, âûíîñèòñÿ â ïðèïîâåðõíîñòíóþ
àòìîñôåðó ïóçûðüêîâûìè îáðàçîâàíèÿìè âîäî-
ðîäà è ìåòàíà [3, 14]. Â ïðèíÿòûõ ìîäåëüíûõ
ïðåäñòàâëåíèÿõ ïîëàãàëîñü, ÷òî ìàêñèìàëüíîìó
óðîâíþ ãàçîïðîíèöàåìîñòè ñîîòâåòñòâóåò ìàêñè-
ìàëüíàÿ ïîëÿðíàÿ ïðîâîäèìîñòü – ïî çîíå ìàê-
ñèìàëüíîãî ðàñòÿæåíèÿ èäåò ìàêñèìàëüíûé ñáðîñ
ëåòó÷èõ ãàçîâ.
Èñêîìàÿ îòíîñèòåëüíàÿ ãàçîïðîíèöàåìîñòü
ïðåäñòàâëÿëàñü êàê ÷àñòíîå îò äåëåíèÿ êîíòðîëè-
ðóåìîãî ïàðàìåòðà íà êàæäîì íàáëþäàòåëüíîì
ïèêåòå íà åãî ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå, çàðåãèñò-
ðèðîâàííîå íà âñåé ïëîùàäè èçìåðåíèé. Ðåçóëü-
òàòû ýòèõ èçìåðåíèé ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 1.
Âäîëü ïðàâîãî êðûëà àâàðèéíîãî çäàíèÿ áûë
ïðîëîæåí ïðîôèëü 1, ïèêåò 1/1 êîòîðîãî íàõî-
äèëñÿ íèæå êîíòðàôîðñà 1, à ïèêåòû 2–5 – âûøå.
Ýòîò êîíòðàôîðñ æåñòêî ñâÿçàí ñ ôóíäàìåíòîì
çäàíèÿ è, î÷åâèäíî, íàõîäèòñÿ â ðàáî÷åì ñîñòîÿ-
íèè – íà ïèêåòå 1/1 îòíîñèòåëüíàÿ ãàçîïðîíèöà-
åìîñòü ìèíèìàëüíà, ò. å. çäåñü èìååò ìåñòî ìàê-
ñèìàëüíîå ñæàòèå. Íà ïèêåòå 1/2, íàîáîðîò,
70 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2013, ¹ 2 (46)
© Â.Í. Øóëåéêèí
íàáëþäàåòñÿ ìàêñèìàëüíàÿ ãàçîïðîíèöàåìîñòü,
÷òî ñîîòâåòñòâóåò ñîñòîÿíèþ ìàêñèìàëüíîãî ðàñ-
òÿæåíèÿ. Êîíòðàôîðñ ðàáîòàåò ïî ïðèíöèïó ëî-
äî÷íîãî âåñëà: ïåðåä ëîïàñòüþ âåñëà – ñæàòèå;
çà ëîïàñòüþ – ðàñòÿæåíèå.
Êîíòðàôîðñ 3 óñòàíîâëåí ïåðåä ôàñàäîì ëå-
âîãî êðûëà àâàðèéíîãî çäàíèÿ è íå ñâÿçàí ñ åãî
ôóíäàìåíòîì. Åãî ôóíêöèÿ – óäåðæàíèå íàñûï-
íîé ñòóïåíè îò ñïîëçàíèÿ âíèç ïî ñêëîíó. Íèæå
êîíòðàôîðñà 3 áûëè çàëîæåíû äâà ïàðàëëåëüíûõ
ïðîôèëÿ – 2 è 3; ïèêåòû 2/2 è 3/2 – ñîîòâåò-
ñòâåííî, íà 6 è 12 ì íèæå êîíòðàôîðñà ïî ñêëî-
íó. Êîíòðàôîðñ 3, î÷åâèäíî, íàõîäèòñÿ â íåðà-
áî÷åì ñîñòîÿíèè – óðîâåíü îòíîñèòåëüíîé
ãàçîïðîíèöàåìîñòè G(2/2) = 0,43, ÷òî â 6 ðàç
áîëüøå, ÷åì íà ïèêåòå G(1/1), – 0,07. Áîëåå òîãî,
óðîâåíü îòíîñèòåëüíîé ãàçîïðîíèöàåìîñòè íà ïè-
êåòå 2 ïðîôèëÿ 3, ïðîõîäÿùåì íà 12 ì íèæå êîí-
òðàôîðñà, G(3/2) = 0,37, ò. å. ãðóíò íàñûïíîé ñòó-
ïåíè íèæå ïðîôèëÿ 3 ïî ñêëîíó â áîëüøåé ìåðå
ñäåðæèâàåò äâèæåíèå, íåæåëè êîíòðàôîðñ.
Íà âðåìÿ ïîñòàíîâêè îïèñàííûõ íàáëþäåíèé
åùå íå ñóùåñòâîâàëî èçìåðèòåëüíûõ èíñòðóìåí-
òîâ äëÿ êîíòðîëÿ êîíöåíòðàöèè âîäîðîäà ïî÷âåí-
íîãî âîçäóõà. Ðàçðàáîòêà Ìîñêîâñêèì èíæåíåð-
íî-ôèçè÷åñêèì èíñòèòóòîì âîäîðîäíûõ ñåíñîðîâ
òèïà ÂÑÃ-01 è áîëåå ïîçäíåé ìîäåëè ÂÃ-2Á [5, 6]
îòêðûëà ýòó âîçìîæíîñòü, õîòÿ è ïîòðåáîâàëà äî-
ðàáîòêè äàò÷èêîâ. Ïðåäëàãàåìûå èçìåðèòåëè áûëè
ðàññ÷èòàíû íà íåïðåðûâíóþ ðåæèìíóþ ðåãèñòðà-
öèþ êîíöåíòðàöèè âîäîðîäà ïî÷âåííîãî èëè àò-
ìîñôåðíîãî âîçäóõà. Â äîðàáîòàííîì âàðèàíòå â
ðàáî÷åì îáúåìå äàò÷èêà ïîñëåäîâàòåëüíî àíàëè-
çèðîâàëèñü ïðîáû ïî÷âåííîãî è àòìîñôåðíîãî
âîçäóõà. Ðàçíîñòü êîíöåíòðàöèé è îòðàæàëà èñ-
êîìîå ñîäåðæàíèå âîäîðîäà ãðóíòà. Åñòåñòâåííî,
÷òî íà èññëåäóåìîé òåððèòîðèè îáðàçöû ïî÷âåí-
íîãî âîçäóõà îòáèðàëèñü èç îäèíàêîâûõ ïðîáî-
îòáîðíûõ ñêâàæèí. Ïîñëåäóþùåå íîðìèðîâàíèå
ïîëó÷åííûõ êîíöåíòðàöèé âîäîðîäà íà çàðåãèñò-
ðèðîâàííîå ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå êîíöåíòðàöèè
ëåòó÷åãî ãàçà íà èññëåäóåìîé ïëîùàäè ïîçâîëÿëî
ïåðåéòè ê îòíîñèòåëüíûì çíà÷åíèÿì ãàçîïðîíè-
öàåìîñòè.
Ïðàêòèêà ìíîãîëåòíèõ íàáëþäåíèé îáúåìíîé
êîíöåíòðàöèè âîäîðîäà â ãðóíòå, íà Àëåêñàíä-
ðîâñêîé ñòðóêòóðå â Áåëîðóññèè, íà Êàëóæñêîé
êîëüöåâîé ñòðóêòóðå, ïðè ðàáîòàõ â Ùåëêîâî,
Êàñèìîâå è Ñòàâðîïîëüñêîì êðàå [7, 8] ïîêàçàëà
âûñîêóþ íàäåæíîñòü è äîñòîâåðíîñòü ðåçóëüòà-
òîâ îïåðàòèâíûõ íàáëþäåíèé ñîäåðæàíèÿ âîäî-
ðîäà ïðè æåñòêîì ñîáëþäåíèè íåñêîëüêèõ óñëî-
âèé.
Èçìåðåíèÿ êîíöåíòðàöèè âîäîðîäà â ïðèïî-
âåðõíîñòíûõ ñëîÿõ ãðóíòà ñëåäóåò ïðîâîäèòü èñ-
êëþ÷èòåëüíî â óñëîâèÿõ õîðîøåé ïîãîäû, ïî
êðàéíåé ìåðå, ÷åðåç 1–2 äíÿ ïîñëå âûïàäåíèÿ
îñàäêîâ. Îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü âîçäóõà îò
80 % è âûøå – âûïàäåíèå ðîñû â óòðåííèå è
âå÷åðíèå ÷àñû – ñïîñîáíà ñèëüíî èñêàçèòü èñ-
òèííûå çíà÷åíèÿ êîíòðîëèðóåìîãî ïàðàìåòðà. Íå-
âîçìîæíî ïðîâåäåíèå èçìåðåíèé ïðè âåòðîâîé
íàãðóçêå 8–10 ì/ñ è âûøå – èìååò ìåñòî “ïîäñà-
ñûâàíèå” âîäîðîäà ãðóíòà, ÷òî ïðèâîäèò ê óðàâ-
íèâàíèþ åãî êîíöåíòðàöèè ñ êîíöåíòðàöèåé âî-
äîðîäà â àòìîñôåðå.
Îïòèìàëüíîå èçãîòîâëåíèå ïðîáîîòáîðíîé
ñêâàæèíû ìîòîáóðîì ñ ïîëûì øíåêîì ðàññ÷èòàíî
íà ïðÿìîé îòáîð îáðàçöà ïî÷âåííîãî âîçäóõà. Ïðè
ðàáîòå ñ ïðîáîîòáîðíèêîì ñêâàæèíà äîëæíà áûòü
íåìåäëåííî çàêðûòà ïîñëå èçúÿòèÿ ñâåðëà. Äàæå
ïðè èäåàëüíûõ ïîãîäíûõ óñëîâèÿõ ÷åðåç 5–6 ñ
ïîñëå áóðåíèÿ êîíöåíòðàöèÿ âîäîðîäà â íåé
óðàâíèâàåòñÿ ñ êîíöåíòðàöèåé â àòìîñôåðå.
Ðèñ. 1. Îòíîñèòåëüíàÿ ãàçîïðîíèöàåìîñòü ó èññëåäóåìûõ êîíòðàôîðñîâ 1 è 3: G1 – â çîíå äåéñòâèÿ ðàáî÷åãî êîíòðôîð-
ñà ó òîðöà àâàðèéíîãî çäàíèÿ; G2, G3 – íèæå íåðàáî÷åãî êîíòðàôîðñà ïåðåä ôàñàäîì àâàðèéíîãî çäàíèÿ. Ñòðåëêàìè
óêàçàíî íàïðàâëåíèå âíèç ïî ñêëîíó
71ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2013, ¹ 2 (46)
© Â.Í. Øóëåéêèí
Âñå ýòè óñëîâèÿ äîëæíû ñîáëþäàòüñÿ îñîáåí-
íî æåñòêî ïðè îòáîðå ïðîá ïî÷âåííîãî âîçäóõà íà
äåôîðìèðîâàííîì îïîëçíåâîì ñêëîíå, ãäå ðåãèñ-
òðèðóåìûé âîäîðîä ïîïàäàåò â ïðîáîîòáîðíèê ïî
ñèñòåìå òðåùèí. Â êîììóòèðóåìûõ ñ àòìîñôåðîé
òðåùèíàõ êîíöåíòðàöèÿ ëåòó÷åãî ãàçà áóäåò ðàâíà
àòìîñôåðíîé, ò. å. áóäåò çíà÷èòåëüíî íèæå.  ñëó-
÷àå åñëè ïðè ñâåðëåíèè ïðîáîîòáîðíîé ñêâàæèíû
âñêðûòà òðåùèíà, îòñå÷åííàÿ â åñòåñòâåííîì ïî-
ëîæåíèè îò àòìîñôåðû, òåêóùàÿ êîíöåíòðàöèÿ
âîäîðîäà â ïðîáå çàìåòíî âîçðàñòàåò. Âî èçáåæà-
íèå îøèáî÷íûõ ïîêàçàíèé äàò÷èêà, îñîáåííî â
çîíàõ ïîâûøåííîé òðåùèíîâàòîñòè, î÷åâèäíà öå-
ëåñîîáðàçíîñòü ðàáîòû ñ èñïîëüçîâàíèåì äâóõ èç-
ìåðèòåëüíûõ èíñòðóìåíòîâ, ñ çàáîðîì ïðîá èç
äâóõ áëèçëåæàùèõ ñêâàæèí. Ïðîáîîòáîð ñëåäóåò
âåñòè äî ñîâïàäåíèÿ äâóõ ðåçóëüòàòîâ îïåðàòèâ-
íîãî àíàëèçà â ïðåäåëàõ îøèáêè èçìåðèòåëüíîãî
èíñòðóìåíòà, ÷òî, î÷åâèäíî, ïîâûñèò äîñòîâåð-
íîñòü äàííûõ, ñóùåñòâåííî íå óâåëè÷èâàÿ âðåìÿ
ðàáîòû íà îäíîì íàáëþäàòåëüíîì ïèêåòå.
Ïðè ñîáëþäåíèè ïåðå÷èñëåííûõ óñëîâèé èç-
ìåðåíèé îáúåìíàÿ êîíöåíòðàöèÿ âîäîðîäà â
ãðóíòå ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ îöåíêè îò-
íîñèòåëüíîé ãàçîïðîíèöàåìîñòè. Èñêîìàÿ ãàçî-
ïðîíèöàåìîñòü ïðåäñòàâèìà â îòíîñèòåëüíûõ åäè-
íèöàõ, êàê ÷àñòíîå îò äåëåíèÿ òåêóùåãî çíà÷åíèÿ
îáúåìíîé êîíöåíòðàöèè âîäîðîäà íà ìàêñèìàëü-
íîå çíà÷åíèå îáúåìíîé êîíöåíòðàöèè âîäîðîäà íà
âûäåëåííîé ñèñòåìå ïèêåòîâ Gi(H) = Hi /Hmax.
Ïðåäñòàâèòåëüíîñòü ïîëåâîãî ìàòåðèàëà ìîæ-
íî ïîâûñèòü ñ ïîìîùüþ íåñêîëüêèõ ñïîñîáîâ.
Îäèí èç íèõ îòìå÷åí âûøå – ïðè ñîõðàíåíèè
ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ðàáîò ïîðÿäêà 4–6 çàìåðîâ â
÷àñ ðåàëüíî ïðîâåäåíèå íàáëþäåíèé ñ îòáîðîì
2 ïðîá íà êàæäîì ïèêåòå è èõ ïîñëåäóþùèì îïå-
ðàòèâíûì àíàëèçîì ñ èñïîëüçîâàíèåì äâóõ èç-
ìåðèòåëüíûõ èíñòðóìåíòîâ.
Äðóãîé ñïîñîá – êîìïëåêñèðîâàíèå íàáëþäå-
íèé âîäîðîäà ñî ñâÿçàííûìè ñ íèì ãàçîâûìè è
ýëåêòðè÷åñêèìè ïàðàìåòðàìè. Ñîãëàñíî ïðèíÿòûì
ìîäåëüíûì ïðåäñòàâëåíèÿì [3, 14], âîäîðîä ïî-
÷âåííîãî âîçäóõà ÿâëÿåòñÿ ãàçîì-íîñèòåëåì ïî-
÷âåííîãî ðàäîíà â ïðèïîâåðõíîñòíûå ñëîè ãðóíòà
è â àòìîñôåðó. Ïîýòîìó, äîïîëíèâ íàáëþäåíèÿ
âîäîðîäà èçìåðåíèåì êîíöåíòðàöèé ðàäîíà ïî-
÷âåííîãî è àòìîñôåðíîãî âîçäóõà, âîçìîæíî ïî-
ëó÷åíèå íåçàâèñèìîé ðàñ÷åòíîé èíôîðìàöèè î
êîíöåíòðàöèè ëåòó÷åãî ãàçà ïî äàííûì î ðàäîíå
ïî÷âåííîãî è àòìîñôåðíîãî âîçäóõà íà ïèêåòå.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî ïðèìåíåíèå ðàäî-
íîâîé ñúåìêè ïðè èññëåäîâàíèÿõ îïîëçíåé óæå
ðåêîìåíäîâàëîñü [2]. Îäíàêî â ðàññìàòðèâàåìîì
ñëó÷àå âàæåí ôàêò èñïîëüçîâàíèÿ ðåçóëüòàòîâ
íàáëþäåíèé ðàäîíà íå òîëüêî ãðóíòà, íî è àòìî-
ñôåðû. Îñíîâíûì ñëàãàþùèì ýëåìåíòîì òåëà
îïîëçíÿ, ñîäåðæàùèì ìàòåðèíñêîå âåùåñòâî, ýìà-
íèðóþùåå ðàäîí, áóäóò ãëèíû ïîäîøâû (îñíîâà-
íèÿ) îïîëçíÿ. Ââèäó ìàëîãî ïåðèîäà ïîëóðàñïà-
äà – 3,825 ñóò, ãàç-ýìàíàöèÿ áóäåò äîñòèãàòü ïî-
âåðõíîñòè Çåìëè ñ ïîòåðåé ïëîòíîñòè, ïðîïîðöè-
îíàëüíîé ëîêàëüíîé ìîùíîñòè îïîëçíÿ –
4–6-ìåòðîâîé ñëîé ãðóíòà ïðèâåäåò ê ïîòåðå
ïëîòíîñòè íà ïîðÿäîê [1]. Ïîëàãàÿ, ÷òî ðàäîí
ãðóíòà âûíîñèòñÿ â àòìîñôåðó îäíèì è òåì æå
ïîòîêîì ëåòó÷èõ ãàçîâ, ìîæíî çàïèñàòü ñîîòíî-
øåíèå
Rn(a)i = A + B · Rni · Hi .
Ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ Rn(a)i è Rni íà ñèñòåìå
íàáëþäàòåëüíûõ ïèêåòîâ ïîçâîëÿþò ðåøàòü çàäà-
÷ó î âåëè÷èíàõ Hi = H[Rn(a)i, Rni] è ïî îïèñàí-
íîé âûøå ñõåìå – îá îòíîñèòåëüíîé ãàçîïðîíè-
öàåìîñòè Gi[Rn(a), Rn].
 ðàìêàõ ñîâðåìåííîé òåîðèè ïðèçåìíîãî àò-
ìîñôåðíîãî ýëåêòðè÷åñòâà [9, 10], ïî÷âåííûé ðà-
äîí ÿâëÿåòñÿ åäèíñòâåííûì åñòåñòâåííûì èîíè-
çàòîðîì àòìîñôåðíîãî âîçäóõà. Îòñþäà åãî
êîíöåíòðàöèÿ ýêñõàëÿöèè ìîæåò áûòü èçìåðåíà,
ñ îäíîé ñòîðîíû, íàïðÿìóþ, à ñ äðóãîé – êîñâåí-
íî: ïî óðîâíþ ïîëÿðíûõ ïðîâîäèìîñòåé (ÏÏ) èëè
îáðàòíîé âåëè÷èíû àòìîñôåðíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî
ïîëÿ (ÀÝÏ). Èçìåðåíèå ÏÏ è ÀÝÏ íà êàæäîì
íàáëþäàòåëüíîì ïèêåòå ïîçâîëèò äîïîëíèòåëüíî
ðàññ÷èòàòü îòíîñèòåëüíûå ãàçîïðîíèöàåìîñòè, íî
óæå êàê ôóíêöèè ïîëÿðíûõ ïðîâîäèìîñòåé λi êîí-
öåíòðàöèè è ðàäîíà ãðóíòà – Gi[λ, Rn] è êàê ôóí-
êöèè îáðàòíîé âåëè÷èíû àòìîñôåðíîãî ýëåêòðè-
÷åñêîãî ïîëÿ 1/Åi è êîíöåíòðàöèè ðàäîíà ãðóíòà –
Gi[1/Å, Rn]. Îêîí÷àòåëüíî, ñîáëþäàÿ îïèñàííóþ
âûøå ïðîöåäóðó îöåíêè îòíîñèòåëüíîé ãàçîïðî-
íèöàåìîñòè ïî äàííûì íàáëþäåíèé âîäîðîäà, ðà-
äîíà è ýëåìåíòîâ ïðèçåìíîãî àòìîñôåðíîãî ýëåê-
òðè÷åñòâà, ïåðåõîäèì ê åå ñðåäíåé âåëè÷èíå:
Gi = 1/4{G(Hi) + Gi[Rn(a), Rn] +
+ Gi(λ, Rn) + Gi(1/Å, Rn)}.
(1)
 óñðåäíåíèå, èñïîëüçóåìîå ïðè ðàñ÷åòå îò-
íîñèòåëüíîé ãàçîïðîíèöàåìîñòè Gi, âõîäèò íå
òîëüêî ôîðìàëüíàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ïðîöåäóðà.
 ïðàâîé ÷àñòè âûðàæåíèÿ (1) ñ âåñîâûì ìíîæè-
òåëåì 1/4 ó÷èòûâàþòñÿ ðàçëè÷íûå ôèçè÷åñêèå
ñâÿçè, âçÿòûå â ðàñ÷åò ïðè îöåíêå îáúåìíîé êîí-
öåíòðàöèè âîäîðîäà â ãðóíòå íà êàæäîì íàáëþäà-
òåëüíîì ïèêåòå. Ïðåäëàãàåìàÿ óñðåäíåííàÿ îöåí-
êà îòíîñèòåëüíîé ãàçîïðîíèöàåìîñòè, ñ îäíîé
ñòîðîíû, óâåëè÷èâàåò ïðåäñòàâèòåëüíîñòü è äî-
ñòîâåðíîñòü îêîí÷àòåëüíîãî ðåçóëüòàòà, ñ äðóãîé –
äîïóñêàåò ïîëó÷åíèå èñêîìîé îöåíêè íàïðÿæåí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ îïîëçíÿ äàæå ïðè “ôîðñ-ìàæîð-
íûõ” îáñòîÿòåëüñòâàõ: ïðè âûõîäå èç ñòðîÿ êàêî-
ãî-ëèáî èçìåðèòåëüíîãî èíñòðóìåíòà èëè ïðè
ðàáîòå â íåáëàãîïðèÿòíûõ ïîãîäíûõ óñëîâèÿõ.
 ÷àñòíîñòè, â àâãóñòå 2006 ã. âñëåäñòâèå ðàñòðåñ-
êèâàíèÿ ãðóíòà íå óäàëîñü ïðîâåñòè íàáëþäåíèÿ
âîäîðîäà – âñå ðàñ÷åòû âûïîëíÿëèñü ïî äàííûì
72 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2013, ¹ 2 (46)
© Â.Í. Øóëåéêèí
èçìåðåíèé êîíöåíòðàöèé ðàäîíà è ýëåìåíòîâ ïðè-
çåìíîãî àòìîñôåðíîãî ýëåêòðè÷åñòâà (ðèñ. 2).
Ðàññìîòðèì ðåçóëüòàòû ïðàêòè÷åñêîãî èñïîëü-
çîâàíèÿ êîìïëåêñíûõ ãàçîâûõ è àòìîñôåðíî-ýëåêò-
ðè÷åñêèõ íàáëþäåíèé â 9 ïîñëåäîâàòåëüíûõ öèêëàõ
íàáëþäåíèé íà îïîëçíå ó õóòîðà Óñòü-Íåâèíñêèé,
ñîâðåìåííûå äâèæåíèÿ êîòîðîãî ìîãëè áûòü ñïðî-
âîöèðîâàíû ïðîêëàäêîé ãàçîïðîâîäà (ðèñ. 3, à).
Îáúåêò èññëåäîâàíèÿ íàõîäèòñÿ íà ïðàâîì,
êðóòîì áîðòó äîëèíû ð. Êóáàíü. Ïðàâûé áîðò äî-
ëèíû ð. Êóáàíü çäåñü îáðàùåí íà çàïàä. Íà þã,
ââåðõ ïî òå÷åíèþ ð. Êóáàíü, íà ñêëîíå åå äîëè-
íû, ïîëîñîé ðàñïîëîæåíû îïîëçíè. Îïîëçíåâûå
òåëà ñîïðèêàñàþòñÿ äðóã ñ äðóãîì è îáðàçóþò
ñëîæíóþ îïîëçíåâóþ ñèñòåìó äëèíîé íåñêîëüêî
êèëîìåòðîâ (ðèñ. 3, á).
Èññëåäóåìûé ó÷àñòîê ÿâëÿåòñÿ ÷àñòüþ ýòîé
çîíû è íàõîäèòñÿ â ñàìîì íà÷àëå åå ñåâåðíîé
îêîíå÷íîñòè. Âåðõíÿÿ ÷àñòü ó÷àñòêà âêëþ÷àåò
âåðõíþþ âûïîëîæåííóþ ÷àñòü ñêëîíà, íå çàòðî-
íóòóþ îïîëçíåâûìè ïðîöåññàìè. Ñêëîí, ðàñïîëî-
æåííûé âûøå èññëåäóåìîãî ó÷àñòêà, ïåðåõîäèò â
ïëàâíî ïîäíèìàþùóþñÿ ê þãó ñëàáîõîëìèñòóþ
ïîâåðõíîñòü.
Ðèñ. 2. Õàðàêòåðíîå ðàñòðåñêèâàíèå ãðóíòà â àâãóñòå 2006 ã., èñêëþ÷àþùåå âîçìîæíîñòü ïðîâåäåíèÿ èçìåðåíèé êîíöåí-
òðàöèè âîäîðîäà ïî÷âåííîãî âîçäóõà
á
Ðèñ. 3. Íàáëþäàòåëüíûå ïðîôèëè 1–4 íà òåëå îïîëçíÿ: à – ñòîëáû ñ ôëàæêàìè – ìàðêè ïðîõîæäåíèÿ ãàçîïðîâîäà íà
èññëåäóåìîé ïëîùàäè; á – ïîëîñà îïîëçíåé ïî çàïàäíîìó ñêëîíó ð. Êóáàíü
à
73ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2013, ¹ 2 (46)
© Â.Í. Øóëåéêèí
Íèæå âûïîëîæåííîé ÷àñòè ñêëîíà íàõîäèòñÿ
ìîëîäîé àêòèâíûé îïîëçåíü ñ õîðîøî âûðàæåí-
íûìè äóãîîáðàçíûìè íèøàìè îòðûâà. Îáùàÿ
âûñîòà ñòåíîê îòðûâà äî 6 ì. Ïîâåðõíîñòü îïîëç-
íÿ ñîñòîèò èç ðÿäà ñòóïåíåé, îáðàçîâàííûõ ñìå-
ùåííûìè áëîêàìè, êîòîðûå îòäåëåíû äðóã îò äðó-
ãà òðåùèíàìè, ðàñïîëîæåííûìè êóëèñîîáðàçíî.
Âûñîòà ñòóïåíåé äî 1,5 ì, øèðèíà – äî 3 ì, øè-
ðèíà òðåùèí äî 20 ñì. Âñòðå÷àþòñÿ ñâåæèå, îò-
êðûòûå òðåùèíû. Âåðòèêàëüíûå ñìåùåíèÿ ïî ñâå-
æèì òðåùèíàì ñîñòàâëÿþò 10–30 ñì. Äåðí
ðàçîðâàí, ìåñòàìè îòñóòñòâóåò ñîâñåì. Â ñðåäíåé
÷àñòè ó÷àñòêà ìîëîäîé àêòèâíûé îïîëçåíü îïèðà-
åòñÿ íà áîëåå ñòàðîå ñòàáèëüíîå îïîëçíåâîå òåëî,
îáðàçóÿ íåáîëüøîé áóãîð âûïèðàíèÿ. Ïåðåä áóã-
ðîì âûïèðàíèÿ ïîâåðõíîñòü ìîëîäîãî àêòèâíîãî
îïîëçíÿ èìååò îáðàòíûé óêëîí, ïîýòîìó ïî÷âà
ìåñòàìè ñèëüíî óâëàæíåíà, åñòü çàáîëî÷åííûå
ó÷àñòêè, ïîðîñøèå êàìûøîì.
Ñòàðîå ñòàáèëüíîå îïîëçíåâîå òåëî îáðàçóåò
ïëîùàäêó, ñëàáî íàêëîíåííóþ íà çàïàä, â ñòîðî-
íó ð. Êóáàíü. Îíà ÷àñòè÷íî ïîðîñëà íåáîëüøèì
ëåñîì (ðîùåé) è îòäåëüíûìè êóñòàìè. Âîçðàñò äå-
ðåâüåâ â ðîùå îêîëî 25–30 ëåò (îïðåäåëåíèå ñäå-
ëàíî ïî ãîäîâûì êîëüöàì ñðåçà îäíîãî èç ñóõèõ
äåðåâüåâ â 2004 ã.). Ýòà ðîùà çàíèìàåò îêîëî 30 %
ïëîùàäè ñòàðîãî îïîëçíåâîãî òåëà è, íåñîìíåííî,
ñïîñîáñòâóåò ñîõðàíåíèþ åãî ñòàáèëüíîãî ñîñòîÿ-
íèÿ. Ïîâåðõíîñòü ïëîùàäêè ñãëàæåííàÿ, õîðîøî
çàäåðíîâàííàÿ. Ñâåæèå òðåùèíû îòñóòñòâóþò.
Ñòàðîå ñòàáèëüíîå îïîëçíåâîå òåëî îïèðàåòñÿ íà
ïðèêðûòóþ äåëþâèàëüíûì øëåéôîì ïîâåðõíîñòü
ïåðâîé íàäïîéìåííîé òåððàñû ð. Êóáàíü è îòäå-
ëÿåòñÿ îò íåå óñòóïîì, õîðîøî âûðàæåííûì â
ðåëüåôå. Ïîâåðõíîñòü ïåðâîé íàäïîéìåííîé òåð-
ðàñû ð. Êóáàíü ïëîñêàÿ, ðîâíàÿ, ñëàáî íàêëîíåíà
â ñòîðîíó ðåêè.
Èññëåäóåìûé ãåîëîãè÷åñêèé îáúåêò ïåðåñå÷åí
4 íàáëþäàòåëüíûìè ïðîôèëÿìè ïî 25 ïèêåòîâ íà
êàæäîì (ðèñ. 3). Íóìåðàöèÿ ïèêåòîâ âíèç ïî
ñêëîíó, øàã ìåæäó íèìè 10 ì. Íà ýòèõ ïèêåòàõ â
ïåðèîä ñ 06.2004 ïî 06.2008 ã. áûëî ïðîâåäåíî 9
öèêëîâ èçìåðåíèé îòíîñèòåëüíîé ãàçîïðîíèöàå-
ìîñòè. Äëÿ êîíòðîëÿ èçìåíåíèé íàïðÿæåííîãî
ñîñòîÿíèÿ îïîëçíÿ ðàññìàòðèâàëàñü ðàçíîñòíàÿ
îòíîñèòåëüíàÿ ãàçîïðîíèöàåìîñòü ìåæäó ðåçóëü-
òàòàìè èçìåðåíèé 2-ãî è 1-ãî öèêëîâ, 3-ãî è 1-ãî
öèêëîâ è ò. ä. Ïîëîæèòåëüíûå âàðèàöèè ðàçíî-
ñòíîé îòíîñèòåëüíîé ãàçîïðîíèöàåìîñòè îçíà÷à-
ëè ïðîöåññ ðàñòÿæåíèÿ; íóëåâûå – íåèçìåííîñòü
íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ; îòðèöàòåëüíûå – ñæà-
òèå. Ñóììàðíûå ðàçíîñòíûå îòíîñèòåëüíûå ãàçî-
ïðîíèöàåìîñòè çàôèêñèðîâàíû íà êàæäîì íàáëþ-
äàòåëüíîì ïðîôèëå (ðèñ. 4). Ðàññìàòðèâàåìûå
ðàçíîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè ïðåäñòàâëåíû òîëüêî
ïî íàáëþäàòåëüíûì ïèêåòàì, ðàñïîëîæåííûì íå-
ïîñðåäñòâåííî íà òåëå îïîëçíÿ.
Ïåðâûå 6 ïèêåòîâ ïðîôèëÿ 1 íàõîäÿòñÿ íà
òåëå ìîëîäîãî îïîëçíÿ. Çà èñêëþ÷åíèåì 3-ãî öèê-
Ðèñ. 4. Ñóììàðíàÿ ðàçíîñòíàÿ îòíîñèòåëüíàÿ ãàçîïðîíèöà-
åìîñòü G çà 9 öèêëîâ íàáëþäåíèé íà ïðîôèëÿõ 1–4 (à–ã).
Øàã ïèêåòîâ 10 ì. Ïåðåñå÷åíèå ñ ãàçîïðîâîäîì ïðîôè-
ëÿ 4 – ïèêåò 10
à
á
â
ã
74 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2013, ¹ 2 (46)
© Â.Í. Øóëåéêèí
Äëÿ êîëè÷åñòâåííîé îöåíêè äèíàìèêè èññëå-
äóåìîãî îïîëçíÿ çà 9 öèêëîâ íàáëþäåíèé ðàñ-
ñìîòðèì êîýôôèöèåíòû êîððåëÿöèè ðàçíîñòíûõ
îòíîñèòåëüíûõ ãàçîïðîíèöàåìîñòåé (ðèñ. 5).
Êàê ñëåäóåò èç ðèñ. 5, ñàìîå óñòîé÷èâîå ñî-
ñòîÿíèå îïîëçíÿ çà 4 ãîäà íàáëþäåíèé çàðåãèñò-
ðèðîâàíî ïî ëèíèè ïðîôèëÿ 1, ìåíåå óñòîé÷è-
âîå – ïî ëèíèè ïðîôèëÿ 4 (êîýôôèöèåíòû
êîððåëÿöèè – â ñðåäíåì îêîëî 0,6). Âèäèìî, ýòè
äâà ïðîôèëÿ âíîñÿò îñíîâíîé âåñîâîé âêëàä â
êîýôôèöèåíòû êîððåëÿöèè ìåæäó ïàðàìè ðàçíî-
ñòíûõ õàðàêòåðèñòèê ïî âñåìó òåëó îïîëçíÿ: k(dG)
~0,5÷0,6.
Ñàìûé áîëüøîé ðàçáðîñ ðàçíîñòíûõ õàðàêòå-
ðèñòèê – íåçíà÷èìûå êîýôôèöèåíòû êîððåëÿ-
öèè, çàðåãèñòðèðîâàí íà ïðîôèëå 2 – k(dG2)
~[–0,1÷0,4]. Ïðè÷èíîé òîìó ìîãóò áûòü êîíòðà-
ñòíûå îñîáåííîñòè èññëåäóåìîãî ãåîëîãè÷åñêîãî
îáðàçîâàíèÿ ïî ëèíèè ïðîôèëÿ 2. Ñ îäíîé ñòî-
ðîíû, â ñðåäíåé ÷àñòè ìîëîäîãî îïîëçíÿ ëåæèò
çàáîëî÷åííûé ó÷àñòîê, ãäå èíôèëüòðàöèÿ òàëûõ
âîä è îñàäêîâ ìàêñèìàëüíà âñëåäñòâèå
òîïîãðàôè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé âûïîëîæåííîé
÷àñòè ñêëîíà, íå çàòðîíóòîé îïîëçíåâûìè ïðî-
öåññàì, ò. å. ïîäâèæêè ýòîé ÷àñòè îïîëçíÿ íàè-
áîëåå âåðîÿòíû. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ïîëîâèíà
ïëîùàäè äðåâíåãî îïîëçíÿ ìàêñèìàëüíî ñòàáè-
ëèçèðîâàíà êîðíåâîé ñèñòåìîé 30-ëåòíèõ äåðå-
âüåâ è êóñòàðíèêîâ.
Ïðåäñòàâëåííûå ìàòåðèàëû 9 öèêëîâ ïîëåâûõ
íàáëþäåíèé íà îïîëçíå, ñîâðåìåííûå äâèæåíèÿ
êîòîðîãî áûëè ñïðîâîöèðîâàíû ïðîêëàäêîé ãàçî-
ïðîâîäà, è èõ àíàëèç äàþò âîçìîæíîñòü óòâåðæ-
äàòü ñëåäóþùåå:
- ïðåäëîæåííàÿ ìåòîäèêà êîìïëåêñíûõ âîäîðîä-
ðàäîíîâûõ è àòìîñôåðíî-ýëåêòðè÷åñêèõ íà-
áëþäåíèé ïîçâîëÿåò óâåðåííî êîíòðîëèðîâàòü
ëà íàáëþäåíèé, íà ïåðâûõ 5 ïèêåòàõ íàáëþäàåòñÿ
ñëàáîå ðàñòÿæåíèå, íà ïèêåòå 6, ãäå íàõîäèòñÿ áó-
ãîð âûïèðàíèÿ, – ñæàòèå. Ðàñïîëîæåííûé íèæå
äðåâíèé îïîëçåíü íà ïèêåòàõ 8–12 íàõîäèòñÿ â
ñîñòîÿíèè ñæàòèÿ; íà ïèêåòå 7 âñëåäñòâèå ñäåð-
æèâàþùåãî ýôôåêòà áóãðà âûïèðàíèÿ ìîëîäîãî
îïîëçíÿ – â ñîñòîÿíèè ðàñòÿæåíèÿ (ðèñ. 4, à).
Ðèñ. 4, á ïðåäñòàâëÿåò âàðèàöèè ðàçíîñòíîé
îòíîñèòåëüíîé ãàçîïðîíèöàåìîñòè íà ïðîôèëå 2.
Ïåðâûå 9 ïèêåòîâ ëåæàò íà òåëå ìîëîäîãî îïîëç-
íÿ; îñòàëüíûå – íà òåëå äðåâíåãî. Ñîñòîÿíèå
îïîëçíÿ íà èõ ãðàíèöå (ïèêåòû 9, 10) ïîäâåðã-
ëîñü ìèíèìàëüíûì èçìåíåíèÿì çà âñå 9 öèêëîâ
èçìåðåíèé.  îòëè÷èå îò ïðîôèëÿ 1, íà ïðîôèëå
2 òåëî äðåâíåãî îïîëçíÿ íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè
ðàñòÿæåíèÿ. Íàèáîëåå âåðîÿòíàÿ ïðè÷èíà òîìó –
ñòàáèëèçèðóþùèé ýôôåêò êîðíåâîé ñèñòåìû ëåñà,
ïîêðûâàþùåãî ïîëîâèíó åãî ïëîùàäè (ñì. ðèñ. 3).
Ïåðâûå 6 ïèêåòîâ ïðîôèëÿ 3 íàõîäÿòñÿ íà
òåëå ìîëîäîãî îïîëçíÿ (ðèñ. 4, â). Öèêëû íàáëþ-
äåíèé íà íèõ õàðàêòåðèçóþòñÿ óâåëè÷åíèåì îò-
íîñèòåëüíîé ãàçîïðîíèöàåìîñòè, ò. å. ïðîöåññîì
ðàñòÿæåíèÿ. Â çîíå áóãðà âûïèðàíèÿ (ïèêåò 6)
èçìåíåíèé íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ ïðàêòè÷åñêè
íå çàìåòíî. Íà òåëå ñòàðîãî îïîëçíÿ îòìå÷àåòñÿ
íåñêîëüêî èñêóññòâåííûõ âíåäðåíèé: ìåæäó ïè-
êåòàìè 13 è 14 ïðîôèëü ïåðåñåêàåò ãàçîïðîâîä;
â ðàéîíå ïèêåòîâ 12–14 – êóñò òåõíîëîãè÷åñêèõ
ñêâàæèí. Íà ïèêåòàõ 10–12, 14 çàìåòíûõ èçìå-
íåíèé íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ íå íàáëþäàåòñÿ;
íà ïèêåòå 13 óñòîé÷èâî ïîâòîðÿåòñÿ ñëàáîå ðàñ-
òÿæåíèå.
Ïðîôèëåì 4 (ðèñ. 4, ã) ãàçîïðîâîä ïåðåñå÷åí
íà óðîâíå ïèêåòà 10. Çà 9 öèêëîâ íàáëþäåíèé
íàïðÿæåííîå ñîñòîÿíèå çäåñü íå èçìåíèëîñü, ò. å.
çà 4 ãîäà íàáëþäåíèé íàãðóçêà íà òðóáó ãàçîïðî-
âîäà ïðàêòè÷åñêè îñòàâàëàñü îäíîé è òîé æå.
Ðèñ. 5. Èçìåíåíèå êîýôôèöèåíòîâ êîððåëÿöèè ïàð ðàçíîñòíûõ îòíîñèòåëüíûõ ãàçîïðîíèöàåìîñòåé íà ïðîôèëÿõ 1 – 4
è ïî âñåìó îïîëçíþ â öåëîì çà 9 öèêëîâ íàáëþäåíèé
75ISSN 1684-2189 ÃÅβÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2013, ¹ 2 (46)
© Â.Í. Øóëåéêèí
òåêóùåå íàïðÿæåííîå ñîñòîÿíèå îïîëçíåâîãî
òåëà;
- ïîâòîðíàÿ ðåàëèçàöèÿ ìåòîäèêè ïî åäèíîé ñèñ-
òåìå íàáëþäàòåëüíûõ ïèêåòîâ íà èññëåäóåìîì
ãåîëîãè÷åñêîì îáðàçîâàíèè ïîçâîëÿåò îòñëåæè-
âàòü èçìåíåíèÿ íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ çà
âðåìåííîé èíòåðâàë ìåæäó öèêëàìè èçìåðåíèé;
- â çàâèñèìîñòè îò òðåáîâàíèé ê òî÷íîñòè íà-
áëþäåíèé äëÿ ðåøåíèÿ êîíêðåòíîé çàäà÷è è
îò åå ñïåöèôèêè ïðè ïîñòàíîâêå ðàáîò ìîæíî
íå èñïîëüçîâàòü âåñü ãàçîâûé è àòìîñôåðíî-
ýëåêòðè÷åñêèé êîìïëåêñ, à îãðàíè÷èòüñÿ èçìå-
ðåíèÿìè îäíîãî-äâóõ ïàðàìåòðîâ;
- èñïîëüçóåìûé àïïàðàòóðíûé êîìïëåêñ óêîì-
ïëåêòîâàí îòå÷åñòâåííûì àïïàðàòóðíûì ïàð-
êîì è ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü ðåçóëüòàò â ðåæèìå
ðåàëüíîãî âðåìåíè.
1. Áàðàíîâ Â.È. Ðàäèîìåòðèÿ. – Ì.: Èçä-âî ÀÍ ÑÑÑÐ,
1956. – 343 ñ.
2. Áîíäàðåíêî Â.Ì., Âèêòîðîâ Ã.Ã., Äåìèí Í.Â. Íîâûå
ìåòîäû èíæåíåðíîé ãåîôèçèêè. – Ì.: Íåäðà, 1983. –
223 ñ.
3. Çóáàðåâ À.Ï., Øóëåéêèí Â.Í. Êîìïëåêñíûé ãåîôèçè-
÷åñêèé è ãåîõèìè÷åñêèé êîíòðîëü ïðè ýêñïëóàòàöèè
ïîäçåìíûõ ãàçîõðàíèëèù. – Ì.: ÎÎÎ “Ãàçïðîì
ÏÕÔ, 2009. – 264 ñ.
4. Íèêèòèí Â.Í. Îñíîâû èíæåíåðíîé ñåéñìèêè. – Ì.:
Èçä-âî ÌÃÓ, 1981. – 175 ñ.
5. Íèêîëàåâ È.Í., Ëèòâèíîâ À.Â. Ìåòîäèêà èçìåðåíèé
ìàëûõ êîíöåíòðàöèé H2 è H2S íàä ïîâåðõíîñòüþ
âîäû // Èçìåðèò. òåõíèêà. – 2004. – ¹ 5. – Ñ. 54–60.
6. Íèêîëàåâ È.Í., Ëèòâèíîâ À.Â., Õàëôèí Ò.Ì. Àâòîìà-
òèçèðîâàííûå ãàçîàíàëèçàòîðû âîäîðîäà â äèàïàçîíå
îáúåìíûõ êîíöåíòðàöèé 10–6 –1,0 % // Òàì æå. –
2004. – ¹ 7. – Ñ. 34–38.
7. Îãèëüâè À.À. Îñíîâû èíæåíåðíîé ãåîôèçèêè. – Ì.:
Íåäðà, 1990. – 501 ñ.
8. Ñåðãååâ Å.Ì. Èíæåíåðíàÿ ãåîëîãèÿ. – Ì.: Èçä-âî
ÌÃÓ, 1978. – 384 ñ.
9. Òâåðñêîé Ï.Í. Êóðñ ìåòåîðîëîãèè. – Ë.: Ãèäðîìåòèç-
äàò, 1951. – 887 ñ.
10. ×àëìåðñ Äæ. Àòìîñôåðíîå ýëåêòðè÷åñòâî. – Ë.: Ãèä-
ðîìåòèçäàò, 1974. – 247 ñ.
11. Øóëåéêèí Â.Í., Ðåçíè÷åíêî À.Ï., Íèêóëèí Ä.À. Ãàçî-
ïðîíèöàåìîñòü – êîíòðîëüíûé ïàðàìåòð íàïðÿæåí-
íîãî ñîñòîÿíèÿ îïîëçíÿ: Ñá. òð. XII Ãåîôèç. ÷òåíèé
èì. Â.Â. Ôåäûíñêîãî “Ãåîôèçèêà XXI ñòîëåòèÿ:
2005 ãîä”. – Ì.: Íàó÷. ìèð, 2006. – Ñ. 341–346.
12. Øóëåéêèí Â.Í., Ðåçíè÷åíêî À.Ï., Íèêóëèí Ä.À. Íåòðà-
äèöèîííûé ìåòîä êîíòðîëÿ íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ
îïîëçíåâîãî ñêëîíà // Òåõíîëîãèè ÒÝÊ. – 2005. –
¹ 5. – Ñ. 84–87.
13. Øóëåéêèí Â.Í., Çèíîâüåâ Â.Â., Âàðÿãîâ Ñ.À. è äð. Îöåí-
êà íàïðÿæåííîãî ñîñòîÿíèÿ îïîëçíÿ ïî ðåçóëüòàòàì
íåòðàäèöèîííûõ ãåîôèçè÷åñêèõ íàáëþäåíèé // Òàì
æå. – 2005. – ¹ 6. – Ñ. 56–61.
14. Øóëåéêèí Â.Í. Àòìîñôåðíîå ýëåêòðè÷åñòâî è ôèçèêà
Çåìëè. – Ì.: ÎÎÎ “ÔÝÄ+”, 2006. – 178 ñ.
Èíñòèòóò ïðîáëåì íåôòè è ãàçà Ðîññèéñêîé àêàäåìèè
íàóê, Ìîñêâà, Ðîññèÿ
E-mail: shvn1947@yandex.ru
Â.Ì. Øóëåéê³í
ÀÒÌÎÑÔÅÐÍÎ-ÅËÅÊÒÐÈ×ÍÈÉ ² ÂÎÄÅÍÜ-ÐÀÄÎÍÎÂÈÉ ÊÎÌÏËÅÊÑ
ÄËß ÄÎÑ˲ÄÆÅÍÍß ÍÀÏÐÓÆÅÍÎÃÎ ÑÒÀÍÓ ÇÑÓÂÓ
Ðîçðîáëåíî ìåòîäèêó îïåðàòèâíîãî êîíòðîëþ íàïðóæåíü ñòàíó çñóâó çà â³äíîñíîþ ãàçîïðîíèêí³ñòþ – íîðìî-
âàíî¿ íà ìàêñèìàëüíå çíà÷åííÿ êîíöåíòðàö³¿ âîäíþ ́ ðóíòó. Öåé ïàðàìåòð îá÷èñëåíî ÿê ôóíêö³þ êîíöåíòðàö³é
ðàäîíó ´ðóíòó ³ ðàäîíó àòìîñôåðè, ðàäîíó ´ðóíòó é ïðîâ³äíîñò³ àòìîñôåðíîãî ïîâ³òðÿ, ðàäîíó ´ðóíòó òà
îáåðíåíî¿ âåëè÷èíè àòìîñôåðíîãî åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ. Ìàêñèìàëüíà â³äíîñíà ïðîíèêí³ñòü – çîíà ðîçòÿãó,
ì³í³ìàëüíà – çîíà ñòèñêó. Ìåòîäèêà óñï³øíî ïðîéøëà ïåðåâ³ðêó â 9 öèêëàõ ñïîñòåðåæåíü íà çñóâíîìó ñõèë³.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ñõèë, çñóâ, íàïðóæåíèé ñòàí, âîäåíü, ðàäîí, ïðîâ³äí³ñòü, àòìîñôåðíå åëåêòðè÷íå ïîëå.
V.N. Shuleikin
ATMOSPHERIC-ELECTRIC AND HYDROGEN-RADON TECHNOLOGY FOR STUDYING LANDSLIDE
STRESS STATE
A method is developed to monitor a landslide stress state on relative gas–permeability rated on the maximum value
concentration of hydrogen of soil. The same parameter is calculated as a function of soil radon and radon of the atmosphere,
as soil radon and polar conductivity of atmospheric air and as soil radon and the inverse value of the atmospheric electric
field. The maximum one relative gas permeability is a stretching zone; the minimum is a compression zone. The technique
was successfully tested in 9 observations cycles on the landslide slope.
Keywords: slope, landslide, stress state, hydrogen, radon, polar conductivity, atmospheric electric field.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 27.11.2012 ã.
|