Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гидрогеофизика - это междисциплинарная область исследований, в которой геофизика используется для определения параметров (характеристик; измерений ограничений или границ) и мониторинга процессов гидрологических исследований таких вопросов, как водные ресурсы, загрязнение и экологические исследования. [1]В этой области используются знания и исследователи из области геологии, гидрологии, физики, геофизики, инженерии, статистики и физики горных пород. Он использует геофизику для получения количественной информации о гидрогеологических параметрах с использованием минимально инвазивных методов. Гидрогеофизика отличается от геофизики своими конкретными применениями и методами. Хотя геофизические знания и методы существовали и развивались за последние полвека для применения в горнодобывающей и нефтяной промышленности, участки гидрогеологических исследований имеют другие подземные условия, чем эти отрасли. Таким образом, геофизические методы картирования свойств недр сочетаются с гидрогеологией, чтобы использовать надлежащие точные методы для картирования участков мелководных гидрологических исследований. [2]

Фон [ править ]

Область гидрогеофизики возникла из-за необходимости использования минимально инвазивных методов определения и изучения гидрогеологических параметров и процессов. Определение гидрогеологических параметров важно для поиска водных ресурсов, потребность в которых растет, и изучения загрязнения воды, которое стало актуальным с ростом использования потенциально опасных химикатов.

Методы и знания геофизики были разработаны для горнодобывающей и нефтяной промышленности, которые связаны с консолидированной подземной средой с высоким давлением и температурой. Поскольку подземные среды в гидрогеологических исследованиях менее консолидированы и имеют низкие температура и давление, сочетание геофизики с гидрогеологией было необходимо для разработки надлежащих геофизических методов, которые работают в гидрологических целях. [2]

Традиционные гидрогеологические методы определения характеристик недр обычно включают бурение и взятие образцов почвы с участка, что может нарушить работу участка исследования, потребовать слишком много времени или денег или подвергнуть исследователей и людей воздействию вредных химикатов и загрязняющих веществ. Они также предоставляют только локализованную информацию, а не необходимую полевую информацию. Использование геофизических методов и цифровых технологий позволяет гидрогеологам быстрее изучать гидрологические характеристики в более крупном масштабе с меньшими затратами и менее инвазивными методами.

Институт перспективных исследований гидрогеофизики был организован в замке Трест в Чешской Республике в июле 2002 года и финансировался НАТО, когда они признали необходимость полностью разработанных, минимально инвазивных процедур для исследования и мониторинга гидрогеологических процессов и параметров в условиях мелководья. Институт объединил геофизиков, занимающихся гидрогеологической характеристикой, с гидрогеологами, заинтересованными в использовании геофизических методов и данных для определения характеристик. Эта группа, а также другие международные исследователи обсудили возможности и проблемы использования геофизических методов для исследования гидрогеологических параметров.

Они определили, что основными препятствиями гидрогеофизики являются пробелы в знаниях и понимании корреляции между гидрогеологическими параметрами и геофизическими характеристиками, а также сложность интеграции этих различных наборов информации. Одна из самых больших проблем - это использование организованного, методичного и эффективного способа объединения наборов геофизических и гидрогеологических данных, которые измеряют различные параметры в разных пространственных масштабах. Это самое большое препятствие, потому что в основе гидрогеофизики лежит интеграция гидрогеологии с геофизикой. [3]

Методы [ править ]

Существует множество различных методов определения свойств и характеристик геологической среды, которые могут быть выполнены из разных мест / близлежащих участков к участкам исследования:

Приложения [ править ]

Геофизика помогает узнать о многих гидрогеологических вопросах, таких как:

  • Определение геометрии водоносного горизонта
  • Определение характеристик трещиноватой породы - разломов / трещин и характеристик циркуляции жидкости
  • Получение знаний о гидравлических свойствах водоносного горизонта - пропускной способности (скорость, с которой грунтовые воды протекают через водоносный горизонт по горизонтали), пористости и проницаемости (мера способности пористого материала пропускать жидкость)
  • Определение качества воды
  • Мониторинг динамических процессов - просачивание через зону вадозы

Эти параметры затем используются для исследования вопросов, включая поиск подземных водных ресурсов, контроль водоносного горизонта или загрязнения из морской воды или промышленных источников, а также хранение вредных веществ под землей. Хорошее измерение этих гидрогеологических параметров помогает лучше понять перенос загрязнения воды и развивать более устойчивые водные ресурсы. [4]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Прикладные геофизические исследования» . USGS .
  2. ^ а б Рубин, Йорам; Хаббард, Сьюзен С. (2005). Гидрогеофизика . Нидерланды: Спрингер. ISBN 9781402031014.
  3. ^ Hubbard, S .; Рубин Ю. (17 декабря 2002 г.). «Учебный институт оценивает состояние гидрогеофизики» . Эос, Сделки Американского геофизического союза . 83 (51): 602, 606. Bibcode : 2002EOSTr..83..602H . DOI : 10.1029 / 2002eo000412 .
  4. ^ a b Nwakwoala, HO; Удом, GJ (декабрь 2008 г.). «Гидрогеофизика: обзор общих концепций, приложений и перспектив на будущее». Scientia Africana . 7 (2): 54–63.