Скачать презентацию Естественное электрическое поле Self-Potential or Streaming Potentials Скачать презентацию Естественное электрическое поле Self-Potential or Streaming Potentials

Естественное электрическое поле.ppt

  • Количество слайдов: 20

Естественное электрическое поле Self-Potential or Streaming Potentials Естественное электрическое поле Self-Potential or Streaming Potentials

Схема наблюдений V M Градиент N V Потенциал M N M 1 M 2 Схема наблюдений V M Градиент N V Потенциал M N M 1 M 2 … Multiplexer Monitoring array V N

Механизмы возникновения естественного электрического поля в земле 1. Окислительновосстановительные реакции 2. Движение воды в Механизмы возникновения естественного электрического поля в земле 1. Окислительновосстановительные реакции 2. Движение воды в пористой среде 3. Диффузионный поток в пористой среде (разность концентрации) 4. Тепловой поток (разность температур)

1. Окислительно-восстановительный потенциал n 100 м. В O 2+4 H++4 e-→ 2 H 2 1. Окислительно-восстановительный потенциал n 100 м. В O 2+4 H++4 e-→ 2 H 2 O Electronic conductor Fe 2+→Fe 3++e- 1. Изменение Eh c глубиной

2. Генерация электрического поля под действием движения воды в пористой среде Н 2 [В/м] 2. Генерация электрического поля под действием движения воды в пористой среде Н 2 [В/м] H 1 Образец породы DU - градиент напора [м] - градиент потенциала [B] - Электропроводность [См/м] - Дзета-потенциал [В] - Динамическая вязкость [Пуаз, г/см с ] - Диэлектрическая проницаемость[ 80 × 8, 854 × 10− 12 Ф·м− 1 ] DH

Характеристика параметра C Revil et al (2004) Коэффициент “C” зависит в основном от электропроводности Характеристика параметра C Revil et al (2004) Коэффициент “C” зависит в основном от электропроводности раствора и не зависит от текстуры пород (Revil et Suski)

ЕП, м. В 10 – 100 m. V --- Инфильтрация Разгрузка + ++ ЕП, м. В 10 – 100 m. V --- Инфильтрация Разгрузка + ++

Использование ЕП для Исследования оползневых систем Использование ЕП для Исследования оползневых систем

Естественное электрическое поле при откачке А. С. Семенов, 1980 Естественное электрическое поле при откачке А. С. Семенов, 1980

Мурашко, 1981 ЕП: отражает напор ? Мурашко, 1981 ЕП: отражает напор ?

Экспериментальная Зависимость изменения ЕП от изменения Пьезометрического уровня Экспериментальная Зависимость изменения ЕП от изменения Пьезометрического уровня

Результаты моделирования Профиль ЕП через скважину Зависимость ЕП от гидравлического напора Результаты моделирования Профиль ЕП через скважину Зависимость ЕП от гидравлического напора

Численное моделирование ЕП при фильтрации воды (1) - плотность электрического тока в среде -гидростатическое Численное моделирование ЕП при фильтрации воды (1) - плотность электрического тока в среде -гидростатическое давление - Электропроводность - плотность воды - ускорение свободного падения -коэффициент Онзагера [A/m^2] [V/m]

В практических расчетах используют напор (2) Закон сохранения заряда (3) Тогда комбинируя (3) и В практических расчетах используют напор (2) Закон сохранения заряда (3) Тогда комбинируя (3) и (2) (4) Поток воды подчиняется диффузионному уравнению (5) -коэффициент проницаемости -гидравлические источники (стоки и истоки) -гравитационная водоотдача (6)

Заключение • В поле ЕП отражаются малые изменения пьезоуровня. • Полевые эксперименты показывают, что Заключение • В поле ЕП отражаются малые изменения пьезоуровня. • Полевые эксперименты показывают, что по ЕП можно восстановить пьезометрическую поверхность с точностью до 20 cm; • ЕП служит может служить надежным калибровочным параметром для определения проницаемости водоносных горизонтов с помощью численного моделирования. • Площадные измерения ЕП могут заменить бурение большого количества параметрических скважин.

Метод заряда Метод заряда

U/I, Ohm Идея пришла из рудной геофизики Potential Gradient M V N ∞ ~ U/I, Ohm Идея пришла из рудной геофизики Potential Gradient M V N ∞ ~ 0. 03 0. 1 1 0. 3 10 0. 07 r 0 A

Использование в гидрогеологии U T=1 T=0 T=2 T=3 Na. Cl Aquitard Aquifer Aquitard A Использование в гидрогеологии U T=1 T=0 T=2 T=3 Na. Cl Aquitard Aquifer Aquitard A