ВИСНОВКИ
При розв'язанні низки задач геоелектрики, є доцільним використання фізичного моделювання. Розроблена методика та автоматизовані технічні засоби дозволяють досліджувати ЕМ поля складних структур із достатньою для практики ефективністю й точністю і вважати цей метод перспективним для удосконалення теорії і вирішення задач геоелектрики та електророзвідки.
Внаслідок проведення досліджень отримано наступні теоретичні та практичні результати.
- Створено ряд технічних засобів для абсолютних вимірів амплітуд і фаз напруженості компонент електромагнітного поля, зокрема:
- п'ятикомпонентний вимірювальний зонд, який на відміну від двокомпонентного забезпечує отримання повного набору передаточних функцій середовища за один цикл вимірів;
- новий тип джерела ЕМ поля, який дозволяє розширити робочий діапазон частот УФМ;
- Вперше, на відміну від попередніх установок, повністю автоматизовано процес вимірювання на УФМ з використанням сучасної обчислювальної техніки, що суттєво вплинуло на ефективність, кількість та якість отримуваних результатів моделювання.
- Вперше розроблено алгоритми та створено програмне забезпечення для обробки результатів вимірювань на УФМ та адаптації їх до подальшого використання.
- Співставлення результатів розв'язання прямої МТ задачі чисельними математичними методами і за допомогою фізичного моделювання для тривимірних структур показало достатню точність останнього.
- Універсальний характер, а також широкі можливості автоматизованого комплексу продемонстровано низкою прикладів розв'язання різноманітних практичних задач геоелектрики, зокрема:
- показано недопустимість формального використання одновимірних інверсій при наявності в середовищі тривимірних структур;
- зроблено оцінку поведінки ЕМ поля над тривимірною моделлю ускладненою анізотропією провідності;
- величина струмів, що виникають в сейсмоактивній зоні перед землетрусами оцінюється в перші сотні ампер, щоб пояснити аномальні зміни в електротелуричному полі, що досягають 1500мВ/км в природі;
- досліджено вплив на індукційні вектори, створені приповерхневою двовимірною структурою, складної будови підстелаючих шарів;
- оцінено похибку інтерпретації результатів магнітотелуричних зондувань проведених в полярних широтах;
- приведено оцінку спотворень кривих МТЗ для геоелектричних умов Петропавловського геодинамічного полігону на Камчатці.
Основні матеріали дисертації були опубліковані у роботах:
- V.Kobzova, B.Ladanivskyy, T.Ernst Physical modeling of electromagnetic field of 3D anisotropic conductance inhomogeneity.// Acta geophysica Polonica. - Vol. XLVIII, .Warszawa: IGF PAN, -2000. -No.3. -P.395-410.
- Ладанівський Б.Т., Фізичне моделювання як метод підвищення інформативності при дослідженні електромагнітних полів неоднорідних середовищ.//Вісник державного університету "Львівська політехніка", - "Комп'ютерні системи та мережі" - Львів ДУ "Львівська політехніка", -2000. - №385. -C.49-58.
- Ю.Ф.Мороз, В.М.Кобзова Б.Т.Ладанивский Физическое моделирование электромагнитного поля диполя в сейсмофокальной зоне в связи с поиском предвестников сильных землетрясений на Камчатке // Физика Земли. - №.7, -2000, -c.49-52.
- Ю.Ф.Мороз, В.М.Кобзова Б.Т.Ладанивский Физическое моделирование магнитотеллурического поля Петропавловского геодинамического полигона на Камчатке // Вулканология и сейсмология. -№3, -2000, -с.50 -56.
- Патент 27464 Україна. МПК 6 G06G7/48. Установка для моделювання електромагнітної індукції в Землі / І.П. Мороз, Л.Т.Гончарук, В.М.Кобзова, Б.Т.Ладанівський (Україна) -№94096874 / Заявлено 06.09.1994; Опубл. 15.09.2000, Бюл. №4.
- Yu.Moroz, V.Kobzova B.Ladanivskyy Investigation of correlation between magnetotelluric field and seismic electric signal using Kamchatka seismic zone physical model. .// Book of abstrakts. The 14th Workshop on electromagnetic induction in the Earth.-Sinaia, Romania 1998, p.69.
- Yu. F.Moroz, V.M.Kobzova, B.T.Ladanivskyy Physical modelling of the electrical source in seismofocal zone.// Book of abstrakts. The 14th Workshop on electromagnetic induction in the Earth.-Sinaia, Romania 1998, p.70.
- V.Kobzova, B.Ladanivskyy, I.Moroz Possibillity of the physical modeling method to study deep structure of Earth. // Book of abstrakts. SVEKALAPKO Europrobe project workshop.- Repino, Russia 1998, p.31.
- Valentina Kobzova, Borys Ladanivskyy and Ivan Moroz Physical modelling nature electromagnetic fields: modern state and possibility.// IUGG 99. Abstracts. Week A. International Union of Geodesy and Geophysics XXII General Assembly - Birmingham 1999,p.a301.
- Borys T. Ladanivskyy State and possibility of physical modeling. .// Book of abstrakts. The 15th Workshop on electromagnetic induction in the Earth. - Cabo Frio (Brazil) -2000. -P. 131.
- Borys T. Ladanivskyy, Valentyna M. Kobzova, Branislav Kartik, Jan Vozar, Physical and numerical modeling results comparison of EM field 3D inhomogeniety. .// Book of abstrakts. The 15th Workshop on electromagnetic induction in the Earth. - Cabo Frio (Brazil) -2000. -P. 131.
- Valentyna M. Kobzova, Borys T. Ladanivskyy, Tomasz Ernst, Michal Strfaniuk, Experience of physical modeling application for conductance anisotropic investigation. .// Book of abstrakts. International Conference on "Problems of Geocosmos". - St.Petersburg, Russia May 22-26, -2000. -P.14.
АНОТАЦІЇ
Ладанівський Б.Т. Автоматизований комплекс фізичного моделювання геоелектромагнітних полів. - Рукопис
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 04.00.22 - геофізика. Інститут геофізики ім. С.І.Субботіна Національної академії наук України, Київ, 2001.
Дисертація є продовженням та логічним розвитком напрямку фізичного моделювання змінних електромагнітних полів на масштабних аналогових моделях неоднорідних середовищ, що розвивається в Карпатському відділенні Інституту геофізики ім.С.І.Субботіна. Базуючись на багаторічному досвіді та використовуючи сучасну техніку, створено автоматизований комплекс фізичного моделювання нового покоління. Розроблено методику, алгоритми та програмне забезпечення для обробки результатів багатокомпонентних вимірів електромагнітного поля.
Виконане на створеному комплексі моделювання дозволило оцінити вплив анізотропних властивостей провідності, блокової будови кори і неоднорідності джерела первинного поля на результати магнітотелуричних зондувань та індукційні вектори, а також дослідити сейсмоелектричні ефекти в електромагнітному полі.
Ключові слова: фізичне моделювання, електромагнітне поле, масштабна аналогова модель, автоматизований комплекс, програмне забезпечення, анізотропія, магнітотелуричне зондування, індукційні вектори
Ладанивский Б.Т. Автоматизированый комплекс физического моделирования геоэлектромагнитных полей. - Рукопись
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 04.00.22 - геофизика. Институт геофизики им. С.И.Субботина НАН Украины, Киев, 2001.
Диссертация является продолжением и логическим развитием направления физического моделирования переменных электромагнитных полей на масштабных аналоговых моделях неоднородных сред, которое развивается в Карпатском отделении Института геофизики им.С.И.Субботина. Базируясь на многолетнем опыте и используя современную технику, создан автоматизированный комплекс физического моделирования нового поколения.
Приведено описание структуры и принципов работы установки физического моделирования. Детально описаны узлы и элементы, которые отличают данную модификацию установки от ее предшественниц.
Проанализированы подходы к стыковке ЭВМ с периферийными устройствами, детально изложена методика стыковки оборудования установки с компьютером через интерфейс Centronіcs, а также предложен вариант устройства сопряжения и алгоритмы программного обеспечения его обслуживания для проведения исследований на моделирующей установке.
Описаны различия между особенностями методов обработки полевых и лабораторных измерений. Разработано методику, алгоритмы и программное обеспечение для обработки результатов многокомпонентных модельных измерений электромагнитного поля. Продемонстрировано возможность использования существующего програмного обеспечения для интерпретации результатов моделирования а также проведено сопоставление результатов физического и численного моделирования.
Выполненное на разработанном комплексе моделирование позволило оценить влияние анизотропных свойств проводимости, блокового строения коры и неоднородности источника первичного поля на результаты магнитотеллурических зондирований и индукционные вектора, а также исследовать сейсмоэлектрические эффекты в электромагнитном поле.
Ключевые слова: физическое моделирование, электромагнитное поле, масштабная аналоговая модель, автоматизированный комплекс, программное обеспечение, анизотропия, магнитотеллурическое зондирование, индукционные вектора
Ladanivskyy B.T. The Automated Physical Modeling Installation of Geoelectromagnetic Fields. - Manuscript.
Thesis is for Candidate of Sciences Degree in Physics and Mathematics by the speciality 04.00.22 - geophysics. S.I.Subbotin Institute of geophysics National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, 2001.
The Thesis is a continuation and logical development of physical modeling methods of alternating electromagnetic fields on scale analog models of inhomogeneous medium, which is developed in Carpathian Branch of S.I.Subbotin Institute of geophysics. On the base of previous experience and using modern equipment, automated physical modeling installations of new generation has been created. Strategy, algorithms and software for processing the results of multicomponent modelling measurements of electromagnetic field have been developed.
Using the developed modeling installations the influence of anisotropic characteristics of conductivity, complex crust structure and inhomogeneity of primary field source on magnetotelluric results and induction vectors have been estimated and seismoelectric effects in electromagnetic field have been studied.
Key words: physical modeling, electromagnetic field, scale analog model, automated installation, software, anisotropy, magnetotelluric field, induction vector
|
