Способ геогидродиагностики.

Способ относится к области гидрогеологии, в частности, к геофизической разведке для обнаружения подземных вод.

Известны такие способы поиска подземных вод как магнитометрический, гравиметрический, электрометрический, радиометрический, разведочного бурения скважин. В их числе, например, способ геофизических исследований по пат. США 5027332 МКИ 5 С 01/28/00.

Общими недостатками названных способов являются высокая трудоемкость и низкая достоверность (менее 50%).

В качестве прототипа взят способ сейсмологической разведки по А.С.1345843 СССР МДИ С 01/01/00, включающий возбуждение сейсмических колебаний, регистрацию отраженных сигналов сейсмоприемниками и последующую обработку полученных результатов.

К недостаткам данного способа можно отнести сложность и незначительную достоверность.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности достоверности обнаружения подземных источников воды с определением глубины их залегания и мощности горизонта.

Поставленная цель достигается тем, что от антенны, подключенной к источнику СВЧ-поля в землю под фиксированным углом, направляют сигнал микроволнового диапазона с последующей количественной фиксацией прибором-приемником отраженного от источника воды сигнала и математическим вычислением параметров источника по углу установки антенны и расстоянию от антенны до места выхода отраженного сигнала.

Предлагаемый способ основан на эффекте усиления и отражения электромагнитных волн микроволнового диапазона от неподвижной массы ли движущегося потока воды. При попадании электромагнитного луча микроволнового диапазона в воду сверху происходит возбуждение ее молекул и преобразование суммарного поля, вектор которого направлен вверх перпендикулярно земной поверхности.

На рисунке представлена схема реализации способа.

Антенна 1, подключенная к источнику СВЧ-поля 2, установлена под фиксированным углом к поверхности земли в месте предполагаемого нахождения воды. Отраженный от воды сигнал улавливается прибором приемником (измерителем потока энергии ПЗ-19 или измерителем напряженности поля NFM).

Способ осуществляется следующим образом. Направляемый от антенны 1 луч СВЧ-поля микроволнового диапазона пересекается с потоком (или неподвижной поверхностью) воды, при этом возникает перпендикулярный поверхности земли отраженный сигнал, который и улавливается прибором-приемником.

По расстоянию от места установки антенны до места выхода луча (l) и по известному углу установки антенны (d) путем тригонометрических вычислений находят глубину залегания водоносного горизонта.

h = l*tg(d)

Располагая антенну на различных удалениях поперек потока определяют мощность водоносного горизонта Ph и ширину потока B. Дебит потока будет определяться как площадь поперечного сечения умноженная на максимально возможную скорость течения воды (0.05 км/час).

Для диагностики неподвижных масс воды антенну направляют под углом в 45 к горизонту, т.к. отражение СВЧ-поля происходит под углом 90 к входящему лучу. Глубина залегания в этом случае будет определяться по формуле h=l/2.

Практически предлагаемый способ может быть реализован следующим образом. Антенну устанавливают вертикально вместе с источником СВЧ-поля на транспортном средстве, прибор-приемник располагают рядом. Для обнаружения потоков воды шириной от 50 метров и больше скорость транспортного средства ограничивают до 40 км/час. Останавливаясь по показаниями прибора-приемника производят количественную геогидродиагностику по описанному выше способу.

Заявляемым способом уже найдено 40 подземных источников с глубиной залегания от 6 до 120 метров.

Достоверность способа составляет величину, близкую к 100%, погрешность в определении глубины находится в пределах +/- 5%.

Применение предлагаемого способа позволяет полностью отказаться от разведочного бурения, что дает значительный экономический эффект.