В последние годы в нашей стране идет активное развитие сети трубопроводного транспорта. Одной из проблем, с которой сталкиваются строители и проектировщики, является организация переходов трубопроводов через водные преграды, такие как реки и озера. Вне зависимости от типа проектируемого перехода и ширины преодолеваемой водной преграды нормативные документы требуют уточнения геологического строения данного участка и выявления опасных геологических процессов, если таковые имеются.
Выбор оптимального комплекса методов зависит от условий на конкретном переходе и поставленной задачи. Так, например, при сейсмических исследованиях на крупных реках является целесообразным применение акваторных электроразведочных исследований с плавающими косами (НАЗ) и сейсмоакустических исследований с одно- или многоканальными косами (НСП). Для изучения мелких водоемов (небольших рек, ручьев, озер) возможна адаптация обычных сухопутных методов без применения особых технических средств и методик. Но зачастую на практике геофизики сталкиваются с задачей проведения работ на акваториях, для которых применение обычных методик неэффективно.
Например, для мелководных акваторий глубиной в первые метры и шириной несколько сотен метров применение сейсмоакустических методов на отраженных волнах является малоэффективным в силу возникновения многократных волн в водном слое, значительно снижающих глубинность исследований. Применение же сухопутных методик сильно ограничивается такими факторами, как глубина и ширина водоема, а также наличие в нем значительного течения. Кроме того применение сейсмических методов может ограничиваться наличием слоя газонасыщенных илистых осадков на дне водоема, обладающих высокой степенью затухания упругих волн.
В данной статье изложен новый методологический подход к проведению сейсмических исследований на переходах через водные преграды, основанный на применении пневматического источника для возбуждения упругих волн и многокомпонентных донных датчиков для их приема на акватории. Использование пневматической пушки позволяет создать сигнал достаточной мощности для того, чтобы достигнуть значительной глубинности исследований на реках с илистым дном шириною первые сотни метров. А использование донных многокомпонентных датчиков позволяет обеспечить большую детальность исследований. Полученная при достаточно густой сети наблюдений система годографов первых вступлений позволяет получить адекватный скоростной разрез в результате томографической инверсии данных.
Опыт применения данной методики иллюстрируется на примере данных, полученных при проведении опытно-методологических работ летом этого года. Так приведенные на рисунке ниже сейсмограммы ОПВ, полученные на обоих типах волн, показывают, что использование выбранной методики позволяет получать годографы первых вступлений длиною более 250 м. Предложенный подход является развитием в направлении адаптации сухопутной методики исследований, применяемой для изучения береговых частей перехода. В силу этого получаемые результаты исследований на береговых и акваторных частях имеют сходный характер и могут не только обрабатываться вместе, но и интерпретироваться как единое целое.
