Обработка геофизической информации с помощью компьютерных технологий

 

Геологический разрез – сечение участка земной коры вертикальной плоскостью с изображением на нем геологических факторов, характеристик, расположения слоев горных пород  и условия их обводнения.

Скважина  – цилиндрическая выработка, пройденная буровым инструментом в горной породе.

Строим мост. Выбираем глубину бурения 10м так как и нженерная геология для линейных сооружений (ж.д. дороги, авто дороги, газопроводы) гласит: для изысканий  линейных сооружений скважины выбираются с определенным шагом от 30 до 300м. в зависимости от сложности сооружения и рельефа. Исходя из проектируемой глубины заложения сооружений, глубина скважин обычно составляет 5-10м.

Для построения ГР выбираем на местности 6 точек бурения. Данные скважины находятся на одной  прямой.

 

Рис 3.3. выбор 6 точек бурения на топоплане

 

Вместе с  определение скважин происходит процесс получения информации на какой же высоте будит их местонахождения. Определив высоты преступаем к самому разрезу плоскости. Разрезав объект можно увидеть плоскость с определенными вершинами, так как скважены находятся на разной высоте и глубине то и логическим шагом будет процентное распределение глубин определение вершин на которых будут находится скважены. Но прежде чем начать бурение определяем какова прослойка почв нашего участка и какого ее процентное соотношение.

По скважинам  имеются следующие данные о мощности слоев залегающих пород:

 

Таблица 3.1

Типы почв и мощность их залегания в выбранных скважинах

1		2		3		4		5		6
Тип грунта	% сод-ие	Тип грунта	% сод-ие	Тип грунта	% сод-ие	Тип грунта	% сод-ие	Тип грунта	% сод-ие	Тип грунта	% сод-ие
Н1	20%	Н1	40%	Н1	30%	Н1	15%	Н1	25%	Н1	30%
Н2	15%	Н2	10%	Н2	15%	Н2	20%	Н2	5%	Н2	30%
Н3	35%	Н3	30%	Н3	50%	Н3	25%	Н3	40%	Н3	15%
Н4	30%	Н4	20%	Н4	5%	Н4	40%	Н4	30%	Н4	25%

 

В таблице  Н1 – песок мелкозернистый, Н2 –  суглинок, Н3 – известняк, Н4 – гранит в общем виде.

 

Таблица 3.2

Мощность залегания типов  почв

Высота 0	Высота 1	Высота 2	Высота 3	Высота 4	Высота 5
2	4	3	1.5	2.5	3
3,5	3	5	2.5	4	1.5
3	2	0.5	4	3	2.5

 

Данные по геологическому разрезу  представлены в следующих таблицах:

 

Таблица 3.3

Скважина 0(Абсолютная отметка устья 90 м)
Абсолютная отметка,м	Глубина от устья,м	Мощность слоя,м	Литологический разрез,м	Описание пород
90	2	2		песок мелкозернистый
88	3.5	1.5		Сулгинок
86.5	7	3.5		Известняк
83	10	3		гранит в общем виде

 

 

 

 

Таблица 3.4

Скважина 1(Абсолютная отметка устья 87.7м)
Абсолютная отметка,м	Глубина от устья,м	Мощность слоя,м	Литологический разрез,м	Описание пород
87.7	4	4		песок мелкозернистый
83.7	5	1		сулгинок
82.7	8	3		известняк
79.7	10	2		гранит в общем виде

 

Таблица 3.5

Скважина 2(Абсолютная отметка устья 84.8м)
Абсолютная отметка,м	Глубина от устья,м	Мощность слоя,м	Литологический разрез,м	Описание пород
84.8	3	3		песок мелкозернистый
81.8	4.5	1.5		Сулгинок
80.3	9.5	5		Известняк
75.3	10	0.5		гранит в общем виде

 

Таблица 3.6

Скважина 3(Абсолютная отметка устья 85.8м)
Абсолютная отметка,м	Глубина от устья,м	Мощность слоя,м	Литологический разрез,м	Описание пород
85.8	1.5	1.5		песок мелкозернистый
84.3	3.5	2		Сулгинок
82.3	6	2.5		Известняк
79.8	10	4		гранит в общем виде

 

Таблица 3.7

Скважина 4(Абсолютная отметка устья 87 м)
Абсолютная отметка,м	Глубина от устья,м	Мощность слоя,м	Литологический разрез,м	Описание пород
87	2.5	2.5		песок мелкозернистый
84.5	3	0.5		Сулгинок
84	7	4		Известняк
80	10	3		гранит в общем виде

 

Таблица 3.8

Скважина 5(Абсолютная отметка устья 90.8м)
Абсолютная отметка,м	Глубина от устья,м	Мощность слоя,м	Литологический разрез,м	Описание пород
90.8	3	3		песок мелкозернистый
87.8	6	3		Сулгинок
84.8	7.5	1.5		Известняк
83.3	10	2.5		гранит в общем виде

 

ГР строится по данным полученных таблиц, используя  инструменты Polyline, Line, Hatch, Multiline Text:

 

Рис. 3.4. Геологический разрез слагающих пород

 

Таким образом: при построении ГР участка земной коры изучаются свойствами слагающих пород, их мощности, геологическими факторами. С помощью данного ГР видно залегание каждого типа пород, глубина скважины и каждого типа почв.

 

3.3 Создание розы ветров заданной местности

 

При построении розы ветров учитывалось направление  ветра за 31 исследуемый день, в каждом из которых проводилось по 4 замера. Рассчитывая розу ветров, я использовал направления: Север, Северо – Восток, Восток, Юго – Восток, Юг, Юго – Запад, Запад, Северо – Запад. Соответственно полный круг розы ветров составляет 360°. Тогда север соответствует 0° и 360°, Восток  – 90°, Юг  –180°, Запад – 270°. Поделив весь круг из 360° на 8 частей получим, что он состоит из 8 частей по 45°, а поделив еще на 8 получим круг из 16 частей по 22,5°.

С помощью  функции Если (), выбранную из списка функций Excel, записываем условие для каждого из восьми направлений ветра.

Сравнивая все 124 замера, т.е. 31 исследуемый день, получим принадлежность каждого из направлений ветра к определенному диапазону. Тогда, подсчитав сумму повторяемости каждого направления ветра за месяц, получим данные, по которой и будет строиться роза ветров. Полная таблица данных приведена в Приложении Б. Данные о првторяемости направлений ветра представлены в таблице 9.

 

Таблица 3.9

Направление ветра

направление	повторений
С	35
СВ	23
В	19
ЮВ	0
Ю	23
ЮЗ	7
З	7
СЗ	6

 

Выделив ячейки суммы повторяемости каждого  ветра за месяц, а также названия диапазонов 8-ми ветров, строим график. Подписав диаграмму и введя все необходимые данные, получили график розы ветров.

 

Рис. 3.5. Диаграмма розы ветров

 

Из предоставленных данных и розы ветров видно, что в данный период преобладают ветра северного, восточного, южного и северо-восточного направления.

 

Таким образом, роза ветров строится по данным направления ветра, позволяет определить направление ветра в определенный день месяца, что имеет большое значение при расчете и проведении определенного рода мероприятий.

 

3.4. Разработка и анализ графика среднемесячной (среднедневной) температуры для заданной местности

 

По данным температуры воды и воздуха строим график среднемесячных температур. Для этого используем Microsoft Escel. Подсчитываем среднее арифметическое температуры воды и воздуха по каждому дню, затем, выделив все данные для температуры воды и воздуха, строим график. Полная таблица данных приведена в Приложении В.

 

 

Рис. 3.6 График среднедневных температур воды и воздуха

 

Таким образом, график среднемесячных температур строится по данным температуры воды и воздух, на котором видны температуры, а также их зависимость.

 

3.5. Создание связей между основной моделью рельефа местности и теплодинамическими показателями атмосферы

Методика оценки инженерной обстановки при гидродинамической аварии позволяет выполнить оценку параметров зоны наводнения (затопления) и волны прорыва и воздействия этой аварии на работу объекта экономики, его персонал и население.

Рассмотрим  две методики на примере расчета  типовых задач.

Определение параметров волны прорыва и зоны затопления при прорыве плотины водохранилища.

3.5.1. Задача. Объем водохранилища W=70 106(м3), ширина прорана В3=80(м), глубина воды перед плотиной (глубина прорана) Н=50(м), средняя скорость движения волны прорыва (попуска) V=3(м/с). Определить параметры волны прорыва (попуска) на расстоянии R=50(км) от плотины до объекта экономики при ее разрушении.

 

Решение:

1. Время подхода волны прорыва (попуска) на заданное расстояние (до объекта).

2. Высота волны прорыва (попуска)

По табл. А3 при R=50(км) находим коэффициент m=0,15 и тогда

3. Время опорожнения водохранилища: