ГЕОРАДАРНАЯ И РАДИОИМПЕДАНСНАЯ ДИАГНОСТИКА АКВАТОРИИ РЕКИ СЕЛЕНГИ

Актуальность работы определяется тем, что в пределах Байкальской природной территории (БПТ) исследования акваторий рек и озер в зимнее время и их геоэлектрических разрезов радиоволновыми методами почти не проводились. Цель исследований – определение электрических и геометрических характеристик слоистой среды «лед – вода – донный грунт» и ледяного покрова р. Селенги на БПТ в СДВ-ДВ и УКВ диапазонах радиоволн по данным инструментальных радиофизических измерений георадиолокационным (георадарным) и радиоимпедансным методами, в том числе определение структуры ледовых переправ через р. Селенгу. На примере р. Селенги рассмотрены результаты комплексирования СДВ-ДВ и УКВ методов электромагнитной диагностики слоистой среды в широком диапазоне радиоволн (от десятков килогерц до единиц гигагерц). Радиоимпедансное профилирование и зондирование в СДВ-ДВ диапазонах аппаратурой ИПИ-300 позволило по изменению импеданса и геоэлектрического разреза определить поддонную структуру грунта. Георадиолокация в УКВ диапазоне дала возможность дифференцировать тонкую структуру акватории р. Селенги в зимнее время по толщине снега, льда и воды. Для зондирования использован георадар «Око-2» с антенными блоками «Тритон» (центральная частота 50 МГц), АБ-400 (центральная частота 400 МГц), АБ-700 (центральная частота 700 МГц) и АБ-1700 (центральная частота 1700 МГц). Толщина льда на ледовой переправе в микрорайоне Мостовом г. Улан-Удэ составляла 0.5–1.2 м и превышала толщину льда за пределами переправы на 0.1–0.2 м. Установлено, что наличие снежного покрова за пределами переправы сдерживает промерзание ледовой толщи. Калибровочное зондирование льда с бурением скважины дало диэлектрическую проницаемость льда ε=3.17. Удельное электрическое сопротивление воды из скважин составляет 71–74 Ом·м при температуре 1 °С. Использованные методы дополняют друг друга и позволяют количественно описать объект исследования. Комплексирование различных методов радиоволновой диагностики дает более подробную информацию о структуре слоистой среды «лед – вода – донный грунт». Полученные результаты и разработанные методики радиоимпедансного и георадарного зондирования и профилирования слоисто-неоднородной подстилающей среды в зимнее время могут быть использованы при инженерно-геологических изысканиях в восточных и северных районах России.

1. Ангархаева Л.Х. Пакет программ «Импеданс» для решения задач радиоимпедансного зондирования: Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2002610893 от 06.06.2002. М.: РОСПАТЕНТ, 2002.

2. Бандеева А.Б., Гармаев Е.Ж. Особенности формирования зимнего стока рек Забайкалья // Вестник Бурятского государственного университета. 2013. № 4. С. 28–30.

3. Башкуев Ю.Б., Адвокатов В.Р., Хаптанов В.Б., Буянова Д.Г., Ангархаева Л.Х. Электромагнитные характеристики акватории оз. Байкал // Геология и геофизика. 1993. Т. 34. № 9. С. 118–126.

4. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г. Комплексирование георадарных и радиоимпедансных зондирований в Байкальской рифтовой зоне // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10. № 3. С. 603–620. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0429.

5. Башкуев Ю.Б., Хаптанов В.Б., Дембелов М.Г. Геоэлектрический разрез Баргузинского залива на оз. Байкал по данным георадарных и радиоимпедансных зондирований // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 4. С. 806–816. https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-4-0508.

6. Денисов Р.Р., Капустин В.В. Обработка георадарных данных в автоматическом режиме // Геофизика. 2010. № 4. С. 76–80.

7. GeoScan32: программа управления Георадаром «ОКО-2» и визуализации получаемых данных: Руководство пользователя. Available from: http://www.logsys.ru (Last Accessed March 3, 2019).

8. Отраслевые дорожные нормы. Автомобильные дороги общего пользования. Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации ледовых переправ: ОДН 218.010-98. М., 1998. 75 с.

9. Радиотехнический прибор подповерхностного зондирования (георадар) «ОКО-2»: Техническое описание. Инструкция по эксплуатации. М.: Логические системы, 2009. 94 с.

10. Омельяненко А.В., Христофоров И.И. Особенности георадиолокации обводненных сред // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012. № 9. С. 127–132.

11. Смахтин В.К. Влияние изменения климата на гидрологический режим рек Забайкалья. Дис. … канд. геогр. наук. Чита, 2015. 131 с.

12. Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 2008. 192 с.

13. Владов М.Л., Старовойтов А.В. Введение в георадиолокацию. М.: Изд-во МГУ, 2004. 153 c.