Nghiên cứu áp dụng phương pháp ảnh điện (electrical tomography) trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra địa chất công trình, địa chất môi trường ứng dụng trên vùng bazan

Gần đây với sự phát triển hết sức nhanh chóng của những ứng dụng công nghệ thông tin trong việc chuyển tải các loại thông tin, trong đó có những thông tin thuộc lĩnh vực khảo sát địa vật

cục địa chất và khoáng sản việt nam liên đoàn ĐCTV-ĐCCT miền trung

báo cáo tổng kết đề tài

nghiên cứu áp dụng phương pháp ảnh điện (electrical tomography) trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra

địa chất công trình, địa chất môi trường

MỤC LỤC

Mở đầu 1

Chương I - Phương pháp và khối lượng công tác I.1 - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết phương pháp ảnh điện 3

I.2 - Xác định vùng đo đạc thử nghiệm xây dựng các mô hình ảnh điện 4

I.3 - Mua phần mềm RES2DINV & RES3DINV 6

I.4 - Cài đặt, khai thác các tính năng của phần mềm RES2DINV 6

I.5 - Nghiên cứu chạy thử chương trình RES2DINV với số liệu đã có tại Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT 7

I.6 - Thu thập tài liệu ĐC, ĐCTV - ĐCCT 12

I.7 - Nghiên cứu cải tiến cách thi công phương pháp đo sâu điện

sang thi công phương pháp ảnh điện bằng các máy đo hiện có 13

Chương II - Kết quả chạy chương trình xác định các mô hình ảnh điện II.1 - Lập mô hình ảnh điện phục vụ nghiên cứu ĐCTV 15

II.2 - Lập mô hình ảnh điện phục vụ nghiên cứu ĐCCT 19

II.3 - Lập mô hình ảnh điện nghiên cứu ĐCMT 26

Chương III - Quy trình đo ảnh điện áp dụng trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra ĐCCT, ĐCMT III.1 Cơ sở xây dựng quy trình 29

III.2 Tóm tắt nội dung quy trình đo ảnh điện 30

Chương IV - Nhận xét về kết quả thực hiện đề tài và những ứng dụng vào thực tế sản xuất IV.1 - Nhận xét về những kết quả thực hiện đề tài 32

IV.2 - Một số kiến nghị 35

Chương IV - Kinh phí thực hiện đề tài 36

Phụ lục A - Một số mô hình kết quả đo ảnh điện áp dụng vào thực tế sản xuất tại Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT 43

Phụ lục B - Quy trình đo ảnh điện áp dụng trong tìm kiếm các nguồn nước

dưới đất và điều tra ĐCCT, ĐCMT 59

Phụ lục C - Hướng dẫn sử dụng chương trình RES2DINV 83

Tài liệu tham khảo 110

1

MỞ ĐẦU Trên thế giới các phương pháp thăm dò điện sử dụng công nghệ chuyển đảo ngược dữ liệu, đã được ứng dụng từ lâu trong các lĩnh vực khảo sát, thăm dò khoáng sản, tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và cũng được ứng dụng sang rất nhiều lĩnh vực khảo sát khác Ở Việt nam, các phương pháp địa vật lý, nhất là tổ hợp các phương pháp thăm dò điện (đo sâu điện, đo mặt cắt điện, đo sâu phân cực kích thích, vv) cũng được áp dụng từ rất sớm, song việc xử lý dữ liệu mới chỉ dừng lại ở mức độ phân tích định tính cũng như định lượng các loại tài liệu, xác định một số tham số cơ bản như chiều dày lớp phủ (trầm tích bở rời, vỏ phong hoá các loại đá), chiều dày các đới nứt nẻ, các giá trị điện trở suất của các lớp, làm cơ sở cho việc dự báo các vị trí triển vọng (sinh khoáng, tầng chứa nước) theo các dị thường địa vật lý Việc áp dụng các phần mềm trong việc xây dựng các mô hình địa vật lý theo các dạng phương pháp khảo sát còn rất hạn chế, nhất là các mô hình kết quả dạng ảnh, có độ chính xác và tính trực quan cao vẫn chưa được áp dụng nhiều

Gần đây với sự phát triển hết sức nhanh chóng của những ứng dụng công nghệ thông tin trong việc chuyển tải các loại thông tin, trong đó có những thông tin thuộc lĩnh vực khảo sát địa vật lý, chúng ta được biết thêm về những ứng dụng từ các phần mềm, được xây dựng trên cơ sở áp dụng các thuật toán nâng cao vào việc chuyển đảo ngược dữ liệu, tạo ra các mô hình dạng ảnh từ các số liệu khảo sát thực địa, đạt độ chính xác cao hơn hẳn các phương pháp xử lý tài liệu theo lối truyền thống Việc áp dụng các phần mềm này, không những mang lại độ chính xác cao khi xử lý số liệu, với các kết quả thu được sát với thực tế hơn mà còn giảm được rất nhiều thời gian tính toán so với cách xử lý truyền thống trước đây Mặt khác các kết quả xử lý còn có thể thử lại với các tham số cài đặt khác nhau của chương trình từ đó đưa ra được các mô hình kết quả sát với thực tế nhất

Trong số những thuật toán nâng cao, có phương pháp bình phương tối

thiểu (Least-Squares Method), được ứng dụng một cách rộng rãi trong thực tế,

trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có ứng dụng vào việc xây dựng phần mềm có tên RES2DINV & RES3DINV của hãng GEOTOMO SOFTWARE Phần mềm này được quảng bá trên mạng internet với những tính năng ưu việt của sản phẩm trong việc xử lý số liệu ảnh điện, áp dụng được với nhiều kiểu thiết bị khảo sát khác nhau

Cùng với những mô hình kết quả, đúc kết từ những khảo sát thực tế trên những vùng khác nhau của nhiều quốc gia, do nhiều tác giả nghiên cứu, trên nhiều đối tượng địa chất, như là những ví dụ minh hoạ cho những ứng dụng của phần mềm đã thực sự có sức lôi cuốn, hấp dẫn đối với những người làm công tác địa vật lý, về tính hiện đại, độ chính xác cao, về cơ sở lý thuyết vững chắc của phương pháp cũng như về tính trực quan cao của những mô hình kết quả và đặc biệt là khả năng ứng dụng rộng rãi của phần mềm này dung nạp được với nhiều hệ thiết bị áp dụng trong khảo sát thực địa

Từ những thực tế trên và xuất phát từ những yêu cầu ngày càng cao đối với công tác địa vật lý trong các lĩnh vực khảo sát khác nhau, nói chung và trong lĩnh vực khảo sát địa chất thuỷ văn - địa chất công trình, địa chất môi trường,

nói riêng, mà cụ thể là thông qua những khảo sát này phải chỉ ra được những vị trí triển vọng của địa tầng ngầm có khả năng chứa nước để bố trí các công trình khoan cấp nước, cũng như phải xác định được môi trường ngầm dưới mặt đất, nơi sẽ đặt các công trình xây dựng, sẽ có bức tranh về cấu trúc nền móng như thế nào, có thuận lợi cho việc xây dựng các công trình ngầm hay không? Ngoài

ra, liệu tình hình ô nhiễm các chất thải công nghiệp cũng như các tai biến địa chất, sẽ được kiểm soát như thế nào khi có những thông tin về sự phát tán các chất nhiễm bẩn được thể hiện trên các mặt cắt ảnh điện

Mặt khác khi những bài toán về xây dựng mô hình ngày càng được ứng dụng nhiều ở Việt nam trong việc giải quyết các vấn đề về dự báo, thì việc đưa vào áp dụng các phần mềm hiện đại với mục đích giải được các bài toán ngược trong các khảo sát địa vật lý điện là hết sức cần thiết, để từ đó có thể đưa ra được các kết quả khảo sát dưới dạng các mô hình trên các đối tượng địa chất khác nhau Khi các kết quả kiểm chứng trên các công trình khai đào tại các vị trí dị thường địa vật lý trên các mặt cắt mô hình kết quả ảnh điện khẳng định thông tin đúng đắn do địa vật lý cung cấp thì có thể sử dụng những mô hình này như là những mô hình chìa khoá áp dụng cho những vùng khảo sát mới, chưa có thông tin về các khảo sát ảnh điện

Xuất phát từ những cần thiết trên và căn cứ vào quyết định số BTNMT ngày 02 tháng 11 năm 2004 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, về việc phê duyệt nhiệm vụ khoa học công nghệ năm 2004 trong đó có nhiệm vụ triển

1527/QĐ-khai thực hiện đề tài “Nghiên cứu áp dụng phương pháp ảnh điện (Electrical Tomography) trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra địa chất công trình, địa chất môi trường Áp dụng trên vùng bazan”, Vụ khoa học công nghệ

đã ký hợp đồng nghiên cứu khoa học và công nghệ (số 335/BTNMT-HĐKH, ngày 15 tháng 11 năm 2004) giao cho Liên đoàn địa chất thuỷ văn - địa chất công trình miền Trung (viết tắt là Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT) thực hiện đề tài này

Theo các nội dung của Hợp đồng đã ký, Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT có trách nhiệm hoàn chỉnh hợp đồng trong thời gian 19 tháng, với tổng kinh phí được cấp là 297.000.000 đồng, thực hiện trong hai đợt: Đợt I (năm 2004) - 125.000.000 đồng và đợt II (năm 2005) - 172.000.000 đồng, giao nộp sản phẩm vào tháng 12 năm 2005 Tuy nhiên, do có một số khó khăn nảy sinh trong quá trình thực hiện đề tài, Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT đã có công văn số 324/TVCTMT-KT, ngày 14 tháng 11 năm 2005 xin gia hạn nộp báo cáo đề tài đến hết tháng 3 năm 2006 và đã được Vụ khoa học và Công nghệ chấp thuận tại công văn số 4578/BTNMT-KHCN

Tập thể tác giả tham gia thực hiện đề tài gồm có kỹ sư địa vật lý Hoàng Ngọc Cừ, chủ nhiệm đề tài; Nguyễn Đức Thái, kỹ sư địa chất; Nguyễn Ton, kỹ

sư địa chất công trình; Vũ Duy Bảo, cử nhân Anh văn Trong quá trình thực hiện

đề tài, tập thể tác giả đã nhận được sự quan tâm, đóng góp các ý kiến giúp đỡ, chỉ đạo của các cán bộ kỹ thuật Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT, của Ban lãnh đạo Liên đoàn, Phòng Địa chất (Cục Địa chất và Khoáng sản Việt nam), Vụ Khoa học và Công nghệ (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cùng các đồng nghiệp trong ngành địa chất

3

Tập thể tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với những đóng góp, sự giúp đỡ nhiệt tình của các cá nhân và tập thể trên đây giúp báo cáo hoàn tất được các nội dung cần thiết đặt ra trong đề cương nghiên cứu

Chương I PHƯƠNG PHÁP VÀ KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

Để giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài, trong quá trình thực hiện đã áp dụng các phương pháp và kỹ thuật công tác như sau:

I.1 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của phương pháp ảnh điện

Để có cơ sở áp dụng hoàn chỉnh phương pháp ảnh điện vào thực tế và chạy được các số liệu đo đạc với chương trình RES2DINV, cần tìm hiểu bản chất của phương pháp ảnh điện cũng như cơ sở lý thuyết của phương pháp này

Qua các văn liệu tìm kiếm được trên mạng internet và qua sách hướng dẫn

sử dụng cho thấy bản chất của phương pháp ảnh điện thực chất là phương pháp

đo sâu điện một hướng theo các hệ thiết bị khác nhau Điểm khác biệt so với phương pháp đo sâu điện thuần tuý theo các hệ thiết bị đối xứng thông thường,

là ở chỗ, các tâm đo sâu quy ước, ứng với các khoảng mở khác nhau của thiết bị

AB, vừa được dịch chuyển về một phía theo hướng tuyến đo, vừa theo chiều sâu tăng dần Nói một cách khác, trong phương pháp đo sâu điện đối xứng thuần tuý, với mục tiêu bóc lớp là chính nên người ta chỉ khai thác các thông tin phản ánh

sự thay đổi của các giá trị điện trở suất của môi trường ngầm theo các độ sâu khác nhau tại cùng một vị trí trên tuyến đo; còn trong phương pháp đo ảnh điện,

do cách bố trí và dịch chuyển các điện cực trên tuyến người ta có thể khai thác các thông tin không những phản ánh sự thay đổi này theo chiều sâu tăng dần mà

còn sang bên cạnh (lateral) theo hướng tuyến khảo sát Dưới góc độ toán học,

phương pháp đo sâu điện đối xứng thuần tuý đề cập tới môi trường khảo sát 1D

(one dimension), còn các phương pháp đo ảnh điện đề cập tới môi trường khảo sát 2D (two dimensions) và đây cũng là cơ sở xuất xứ tên gọi của phần mềm

RES2DINV

Sơ đồ nguyên lý, cách bố trí các điện cực đo trên tuyến trong phương pháp đo ảnh điện khi khảo sát với hệ thiết bị Wenner, được thể hiện như hình 1 dưới đây

Các giá trị điện trở suất tại mỗi cự ly đo sâu của thiết bị AB cũng được tính theo công thức:

ρK = K × ∆V/I (Ωm) (1) Trong đó: ρK - Giá trị điện trở suất biểu kiến ứng với mỗi cự ly thiết bị AB;

K - Hệ số thiết bị ứng với mỗi khoảng mở AB của hệ thiết bị đo

K = 2Πa - Đối với hệ thiết bị Wenner và

K = n (n + 1)(n + 2)Πa - Đối với hệ thiết bị lưỡng cực trục

a - Khoảng mở giữa các điện cực tương ứng với số lần đo, là bội số của khoảng cách ban đầu giữa các điện cực, được chọn tuỳ thuộc mức độ chi tiết cần khảo sát Đối với những khảo sát phục vụ điều tra địa chất thuỷ văn (ĐCTV),

giá trị ban đầu của đại lượng a thường được chọn trong khoảng 1 ÷ 10m; còn đối

với các khảo sát phục vụ điều tra địa chất công trình (ĐCCT), giá trị ban đầu của đại lượng này được chọn từ 0,5 ÷ 5m

∆V - Giá trị điện thế đo được giữa hai đầu điện cực thu M, N;

I - Dòng phát vào môi trường đất đá

Như vậy đại lượng cuối cùng cần quan tâm là các giá trị điện trở suất biểu kiến (ρK), có thể thu được từ rất nhiều kiểu thiết bị đo khác nhau, tuỳ thuộc vào điều kiện áp dụng và mục tiêu, nhiệm vụ đặt ra trong các đề án Qua đây cho thấy cơ sở lý thuyết áp dụng cho phương pháp đo sâu điện thông thường, là hoàn toàn áp dụng cho khảo sát ảnh điện, vấn đề còn lại là cần tìm ra cách thi công hợp lý với các điều kiện về máy, thiết bị và hình thức thi công mang tính thủ công trong điều kiện hiện nay tại các cơ sở sản xuất địa chất

I.2 Xác định vùng đo đạc thử nghiệm xây dựng các mô hình ảnh điện

Trên cơ sở tài liệu thu thập, tiến hành tổng hợp các tài liệu và chọn ra các vùng đo đạc thực địa bổ sung nhằm xây dựng các mô hình ảnh điện như sau:

- Chọn vùng có dự án khu qui hoạch bãi chôn lấp, xử lý rác tại Tp Pleiku, tỉnh Gia Lai để xây dựng mô hình ĐCTV

Vùng nghiên cứu nằm ở phía Đông Bắc Tp Pleiku, thuộc khu vực xã Biển Hồ, có vị trí nghiên cứu được thể hiện trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25.000 Trong vùng dự án đã được tiến hành khảo sát địa vật lý (Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT thi công) ngoài số liệu tham khảo từ 4 tuyến đo (T1, T2, T3, T4), còn tiến hành khối lượng đo lập mô hình là 50 điểm/tuyến - tuyến đo BS (Xem sơ đồ

bố trí tuyến đo vùng dự án quy hoạch bãi chôn lấp, xử lý rác, thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai)

- Để lập mô hình ảnh điện phục vụ khảo sát địa chất công trình, ngoài các

số liệu tham khảo do Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT thi công trong hợp đồng khảo sát ĐCCT giữa Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Đồng Nai với Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT tại 2 vùng dự án xây dựng hồ chứa nước Long

5

liệu từ một tuyến đo bổ sung khác của đề tài (T1 Cầu Dầu) với các lỗ khoan khảo sát ĐCCT làm tham số đối chiếu (Xem sơ đồ bố trí tuyến đo địa vật lý vùng dự án khảo sát ĐCCT hồ chứa nước Cầu Dầu, thị xã Long Khánh, tỉnh Đồng Nai)

- Mô hình phục vụ nghiên cứu ĐCMT, được tiến hành thu thập số liệu trên một đoạn tuyến ngắn ngoài khu vực có nước thải từ dây chuyền sản xuất bia,

đã qua xử lý, được đưa trở lại môi trường ngầm Mục đích của khảo sát là nhằm theo dõi sự lan toả của lượng nước thải này có được nhận dạng trên mặt cắt ảnh điện để từ đó có thể sử dụng phương pháp như một công cụ khảo sát nhanh, sơ

bộ đánh giá tình hình ô nhiễm cũng như phạm vi phát triển của các chất thải công nghiệp Số liệu được đo cắt ngang mương dẫn nước thải, nằm phía ngoài hàng rào công ty bia San Miguel, huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh hoà

Đối với mô hình ĐCTV, cần nghiên cứu khả năng khảo sát xuống các tầng chứa nước sâu trong đá bazan, cũng như tìm hiểu khả năng thẩm lậu của dòng điện phát nên hệ số giãn cách điện cực được sử dụng là n = 14 Hệ thiết bị Wenner được sử dụng để thu thập số liệu Khoảng cách ban đầu giữa các điện cực a = 10m; khoảng cách AB lớn nhất 420m, tương ứng với khoảng mở của thiết bị thu thế MN = 140m Khối lượng đã thực hiện là 50 điểm đo sâu ảnh điện Quy trình đo ngoài thực địa được thực hiện với sơ đồ 4 tời di động Máy

đo là loại máy thăm dò điện dòng một chiều (GESKA) Sử dụng các điện cực thu có độ phân cực tự nhiên bé (bằng chì) Kỹ thuật thi công thực địa được thực hiện theo kiểu đo thứ 2 (đo theo từng lớp điểm dữ liệu), từ thiết bị AB lớn nhất (AB = 420m) về thiết bị AB bé nhất (AB = 30m) Việc sử dụng sơ đồ đo Wenner cho thấy khả năng thu thế đảm bảo độ tin cậy, phần lớn các giá trị thế

đo đều lớn hơn 1mV, rất ít các giá trị thế đo ∆V nhỏ dưới 0.5mV

- Mô hình phục vụ nghiên cứu ĐCCT được thử nghiệm với hệ thiết bị lưỡng cực trục, với khoảng cách ban đầu của lưỡng cực a = 10m Đo mở rộng khoảng cách lưỡng cực thêm 2 lần, tương ứng với a = 20m và a = 30m Số lần

đo tổng cộng 14 lần đo Kỹ thuật thi công thực địa vẫn được thực hiện như cách

đo thứ 2, tức là vẫn thực hiện đo theo từng lớp điểm dữ liệu với hệ thống 4 tời di động, bắt đầu từ các thiết bị có độ dài lưỡng cực lớn nhất (OO’ = 240m) về thiết

bị có độ dài nhỏ nhất (OO’ = 20m) Máy đo sử dụng vẫn là máy GESKA

- Mô hình phục vụ nghiên cứu địa chất môi trường được thực hiện với hệ thiết bị Wenner, với khoảng cách ban đầu giữa các điện cực nhỏ (a = 3m) để có thể khảo sát chi tiết địa tầng ngầm giới hạn trong khoảng độ sâu nghiên cứu không lớn Số lần đo thực hiện là n= 14 Kỹ thuật thi công thực địa cũng như đối với các mô hình khảo sát khác là kiểu đo thứ 2 (đo theo từng lớp điểm dữ liệu)

Số lượng điểm đo ở khoảng mở lớn nhất của thiết bị AB là 2 điểm, với tổng số điểm dữ liệu là 334 điểm Máy đo sử dụng nhãn hiệu GESKA Tuyến đo có phương vuông góc với kênh dẫn nước thải của nhà máy bia Máy đo cũng như các dụng cụ trong hệ thống thiết bị đo vẫn được giữ nguyên như đối với các mô hình trên đây

I.3 Mua phần mềm chuyên môn RES2DINV & RES3DINV

Việc mua phần mềm chuyên môn được căn cứ vào số lượng phần mềm được phê duyệt trong đề cương là 1 phần mềm, có tên gọi RES2DINV & RES3DINV Vì là một phần mềm có bản quyền nên được kèm theo một khoá cứng

Quy trình mua phần mềm được thực hiện giao dịch qua mạng internet Căn cứ vào các thông số kỹ thuật của phần mềm được đăng tải trên mạng, qua đường thư điện tử giao dịch với hãng GEOTOMO SOFTWARE, MALAYSIA Hãng cho phép tải về phiên bản demo của chương trình để chạy thử Quá trình cài đặt, chạy thử phiên bản demo diễn ra thông suốt, không gặp trở ngại Có thể chạy thử file số liệu với một số tính năng cơ bản của chương trình, thu được kết quả là các mặt cắt mô hình dạng ảnh

Bước tiếp theo, cũng thông qua đường thư điện tử, giao dịch với hãng, yêu cầu hãng đưa ra báo giá chính thức sản phẩm phần mềm, phí vận chuyển và các thủ tục cần thiết tại Việt nam Sau khi nhận được báo giá và một số hướng dẫn liên quan đến thủ tục hải quan, phương thức vận chuyển, Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT đã làm thủ tục chuyển tiền (USD) qua Ngân hàng ngoại thương tại Nha trang, Khánh hoà

Phần mềm nhận được từ nhà sản xuất (hãng GEOTOMO SOFTWARE) cùng các phụ kiện đi kèm, gồm có:

- 01 đĩa CD ROM chứa chương trình cài đặt chính RES2DINV & RES3DINV lên máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay; các chương trình phụ trợ để cài đặt khoá cứng và chương trình chính giúp cho chương trình có thể tương thích được với những hệ điều hành khác nhau (Win95, 98SE, Win2000,XP, NT); các chương trình tạo các file hỗ trợ, giúp chương trình chính dung nạp được với các hệ thiết bị đo khác nhau; các ví dụ minh hoạ được nhà sản xuất tổng hợp từ các công trình nghiên cứu của nhiều tác giả trên các vùng khảo sát thuộc nhiều châu lục

- 01 khoá cứng (dạng USB) giúp mở chương trình với đầy đủ các chức năng của một phần mềm có bản quyền

- 01 quyển sách hướng dẫn sử dụng bằng tiếng Anh và những mô tả về cơ

sở lý thuyết của chương trình, các hệ thiết bị đặc trưng, các ví dụ minh hoạ

Sau khi hoàn thành việc mua sắm phần mềm RES2DINV & RES3DINV, với nguồn kinh phí còn dư, Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT, căn cứ vào các nội dung hướng dẫn trong Thông tư 145, đã có công văn số 220/ĐT-KHCN, ngày

29 tháng 7 năm 2005 gửi Bộ Tài nguyên và Môi trường, xin phép được sử dụng phần kinh phí dôi dư vào việc mua sắm một số thiết bị văn phòng (máy tính xách tay, máy in, sửa chữa hệ thống mạng LAN cơ quan liên đoàn) phục vụ xử

lý, lưu trữ số liệu địa vật lý, hỗ trợ công tác in ấn, công tác vận hành mạng của

cơ quan và đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường cho phép tại Công văn số 3174/BTNMT-KHCN, ngày 8 tháng 8 năm 2005

I.4 Cài đặt, khai thác các tính năng của phần mềm RES2DINV

Cài đặt phần mềm bằng cách chạy file nén “Setup.exe” của chương trình

RES2DINV Quá trình cài đặt phần mềm diễn ra thông suốt, không gặp trở ngại

7

Những tính năng bổ sung được nhà sản xuất phần mềm cập nhật cho đến thời điểm mua phần mềm (tháng 12/2005), tương thích với các hệ điều hành thông dụng hiện nay như Win98SE, ME, 2000, NT và XP nên có thể cài đặt trên tất cả các máy tính có cài đặt các loại hệ điều hành tương tự Chương trình cài đặt khoá cứng, được tiến hành sau khi cài đặt chương trình chính và chạy

chương trình tạo các file hỗ trợ các cấu hình đo như Jacobwin.exe Khoá cứng

dạng USB được nhận dạng ngay khi các drivers dành cho khoá cứng được cài đặt Như vậy việc cài đặt chương trình RES2DINV chạy độc lập với chương trình cài đặt khoá cứng giúp cho việc cài đặt chương trình chính được dễ dàng

và thuận lợi cho việc sử dụng chương trình, được cài đặt trên các máy tính tính khác nhau, bằng cách cắm khoá cứng vào cổng USB bất kỳ là chương trình sẽ tự động nhận dạng khoá cứng và khi ấy có thể làm việc như một chương trình có đầy đủ tính năng của một chương trình có bản quyền Ngược lại, chương trình

vẫn có thể mở được và chạy dưới dạng của một chương trình demo Việc này khác với các loại phần mềm sử dụng mã cài đặt (số serial number), chương trình

chỉ chạy được khi có mã số cài đặt riêng đi kèm phần mềm được mua hoặc được cung cấp qua mạng từ nhà sản xuất Việc chạy chương trình như vậy cũng chỉ thực hiện được trên một máy tính duy nhất, người sử dụng thứ hai muốn làm việc được với phần mềm loại này chỉ có cách sao chép toàn bộ hệ điều hành

chứa chương trình cài đặt thông qua việc sử dụng chương trình “GHOST.EXE”,

rất phiền toái

Sau khi cài đặt xong chương trình, để tìm hiểu các tính năng của phần mềm RES2DINV, những người thực hiện đã tiến hành dịch trọn bộ sách hướng dẫn sử dụng từ tiếng Anh sang tiếng Việt Tuy việc đăng ký của đề tài chỉ đề cập đến việc ứng dụng phần mềm RES2DINV song để tiện lợi cho việc sử dụng sách được liên tục và có hệ thống thì phần RES3DINV cũng được dịch luôn và được đóng kèm phần bản dịch RES2DINV Toàn bộ tài liệu sách hướng dẫn sử dụng phần mềm RES2DINV & RES3DINV gồm 167 trang, được đóng thành

một tập riêng với tên gọi “RES2DINV & RES3DINV, chương trình chuyển đảo nhanh dữ liệu đo sâu điện trở suất và đo sâu phân cực trong môi trường 2D và 3D”

Các tính năng chương trình được khai thác thông qua bản dịch, đồng thời cũng là sách hướng dẫn sử dụng chung cho hai phiên bản RES2DINV & RES3DINV

I.5 Nghiên cứu chạy thử chương trình RES2DINV với số liệu đã có tại Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Trung

Trên cơ sở khai thác các tính năng chương trình từ bản dịch sách hướng dẫn sử dụng, với số liệu đo thực tế từ một công trình khảo sát địa vật lý xác định

vị trí triển vọng để bố trí lỗ khoan cấp nước, được thực hiện theo hợp đồng đã ký giữa Trung tâm nghiên cứu giống thuỷ sản miền Trung, có cơ sở tại xã Phước Đồng - Thành phố Nha Trang, với Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Trung, nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành tạo file số liệu theo định dạng dành cho hệ thiết bị

áp dụng Đối tượng khảo sát là đá xâm nhập granit, có lớp mặt bị phong hoá thành cát hạt thô, lẫn sạn sỏi Bề dày của đới phong hoá không đồng đều, dao động từ một vài mét tới trên mười mét Nhiều chỗ có mặt của các tảng lăn đá

granit, có kích thước lớn Vị trí khảo sát thuộc đới đổ lở của dãy núi đá, có mặt

ở phía Tây - Nam của Thành phố Nha Trang, gồm chủ yếu đá xâm nhập granit, granodiorit, có màu trắng lẫn khoáng vật biotit màu đen Ngoài ra, trên vùng sườn cao của núi đá, có gặp cả đá phun trào riodacite Theo tài liệu địa chất, tại đây rất có thể có mặt của đứt gãy kiến tạo dọc theo dãy núi, gây ra sự đổ lở của các tảng đá trên vùng sườn Một đặc điểm cũng cần lưu ý là vị trí khảo sát lại nằm sát biển, cách mép bờ biển khoảng 60 - 100m

Tuyến khảo sát được bố trí chéo góc với bờ biển, đầu tuyến bắt đầu từ phía địa hình sườn cao, kết thúc tuyến đo cách mép biển khoảng 30m Sử dụng

sơ đồ đo Wenner, với khoảng cách ban đầu giữa các điện cực là 10m, bước đi được thực hiện d = 10m, bằng với khoảng cách điện cực ban đầu Do chiều dài tuyến khảo sát ngắn, hơn nữa vị trí khảo sát lại nằm sát biển nên số lần đo lớn nhất được thực hiện là n = 10 lần, ứng với khoảng mở lớn nhất của thiết bị khảo sát A100M100N100B (ABmax = 300m); chiều sâu khảo sát khoảng 50m Số lượng điểm đo với ABmax là 15 điểm File dữ liệu có dạng như sau:

9

toàn tự động thông qua sử dụng tuỳ chọn “Display model block” từ thực đơn

“Inversion” trên thanh công cụ chính ở đỉnh màn hình

H.2 - Bố trí tự động các điểm dữ liệu trên mặt cắt file dữ liệu thử nghiệm

Sau khi hoàn tất việc nhập file dữ liệu và kiểm tra mặt cắt điểm dữ liệu được thể hiện như hình trên có nghĩa là file dữ liệu đã được nhập đúng, không

có những sai sót về vị trí thể hiện điểm dữ trên tuyến đo, tiến hành chạy chương trình với những cài đặt cơ bản như sau:

- Convergence limit (giới hạn hồi quy): Đặt bằng 5%;

- Number of iterations (số lần tính lặp): Đặt bằng 5;

- RMS Convergence limit (giới hạn hồi quy đối với sai số RMS): Đặt bằng

2%;

- Use extended mode (sử dụng mô hình nở rộng): Đặt “No”’

- Allow number of model blocks to exceed datum points: Đặt “cannot

exceed the number of data points”;

- Make Sure model blocks have same width: Đặt “All model blocks have

the equal width”;

- Reduce effect of side block: Đặt “Severe”;

- Đặt “Leave contour lines in display” từ thực đơn “Change display settings”

Các cài đặt khác giữ nguyên như mặc định của chương trình Sau khi chạy chương trình, lần lượt thu được các mặt cắt như trong hình 3 dưới đây:

Mặt cắt trên cùng (Measured Apparent Resistivity Pseudosection) là mặt

cắt ảo điện trở suất biểu kiến, được nội suy trực tiếp từ các giá trị điện trở suất biểu kiến theo các tâm đo sâu đã thực hiện như hình 2 trên đây

Mặt cắt thứ 2 (Calculated Apparent Resistivity Pseudosection), nằm giữa,

là mặt cắt được chương trình tự động tính chuyển các giá trị điện trở suất tại các

vị trí ảo về vị trí thực trên tuyến

MẶT CẮT KẾT QUẢ MÔ HÌNH ẢNH ĐIỆN TUYẾN 3 TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU GIỐNG THUỶ SẢN MT, XÃ PHƯỚC ĐỒNG - NHA TRANG

H.3 - Kết quả chạy thử chương trình với file dữ liệu có sẵn

Mặt cắt thứ 3 (Inverse Model Resistivity Section) là mặt cắt mô hình

chuyển đảo trên cơ sở mặt cắt ảo điện trở suất tính chuyển, theo các cài đặt chạy chương trình trên đây

Quan sát các mặt cắt trên đây cho thấy có sự khác biệt khá rõ sự phân bố các vùng dị thường trên mặt cắt: Trên mặt cắt ảo, các vùng dị thường tương ứng với các giá trị điện trở suất biểu kiến, thể hiện mức độ phân tán, nhưng khi chuyển sang mặt cắt tính chuyển, các vùng màu giới hạn giữa các đường đẳng trị điện trở suất tỏ ra trơn tru hơn Sự khoanh định giữa các vùng màu trong mặt cắt này, tuy chưa thật sự rõ nét nhưng trông gọn hơn Sang đến mặt cắt chuyển đảo, các vùng dị thường điện trở suất cao, thấp được khu trú ra một cách rõ nét Đối với mặt cắt chuyển đảo trên đã khu trú ra được hai đới dị thường điện trở suất cao, nằm ở phần đáy trái và phần trên bên phải của mặt cắt mô hình Những vùng dị thường này tương ứng với điện trở suất của đá xâm nhập nằm dưới mực

Điểm dị thường3 (Cọc 150m) Điểm dị thường 1 (Cọc 290m ) Điểm dị thường 2 (Cọc 85m )

- Mặt cắt ảo điện trở suất biểu kiến đo tại thực địa

LKTD

- Mặt cắt điện trở suất biểu kiến, tính chuyển từ mặt cắt ảo về mặt cắt thực

Mặt cắt mô hình điện trở suất chuyển đảo

Thang phân mức các giá trị điện trở suất trên mô hình

11

nước ngầm, có cấu tạo rắn chắc không nứt nẻ và phần vỏ phong hoá lẫn tảng lăn nằm trên mực nước ngầm Vùng dị thường điện trở suất cao, có các giá trị thay đổi trong khoảng 335 ÷ 3187Ωm, thể hiện mức độ cứng chắc, nứt nẻ rất yếu đến không nứt nẻ của đá xâm nhập

Các dị thường điện trở suất thấp, được khu trú khá gọn trên mặt cắt và có mặt trên các khoảng cọc, theo thứ tự, từ 60 ÷ 90m, 120 ÷ 160m và 240 ÷ 340m nhưng phân bố ở các độ sâu khác nhau Hai đới dị thường gần nhau, nằm ở phần đầu tuyến, có chiều sâu phân bố đến khoảng 22 ÷ 36m thuộc về đới phong hoá, phong hoá dở dang của đá xâm nhập song nằm ở miền địa hình cao Ở độ sâu có mặt của tầng đá cứng, có biểu hiện của sự nứt nẻ song bề dày của đới này không lớn nên khả năng chứa nước có thể sẽ không cao

Đới dị thường điện trở suất thấp chính nằm ở phần đáy dưới phía phải của mặt cắt, có các giá trị điện trở suất, ở vị trí trung tâm vùng dị thường, dao động trong khoảng 16,7 ÷ 74,8Ωm Lúc đầu, đới dị thường này được giải đoán liên quan đến sự nhiễm mặn sâu của đá cứng do sự xâm nhập của nước biển, nên việc bố trí lỗ khoan khảo sát tại vị trí này có thể không đem lại kết quả mong muốn Tuy nhiên, sau khi tham khảo tài liệu địa chất và qua kết quả chạy chương trình thể hiện như trên mặt cắt chuyển đảo thì việc dự kiến sự có mặt của của đứt gãy trong đá xâm nhập là có cơ sở Đặc biệt là được sự quan tâm của Bên A (Trung tâm quốc gia giống hải sản miền Trung), lỗ khoan khảo sát đã được triển khai vào vị trí dị thường này Song để có hệ số an toàn cao hơn, vị trí

lỗ khoan đã được lùi trở lại so với vị trí trung tâm 30m, tức là vào cọc 260m trên tuyến đo Vị trí này thuộc về phần rìa của vùng dị thường

Địa tầng ngầm bên dưới điểm dị thường, theo kết quả giải đoán tài liệu ảnh điện được dự kiến như sau:

- Từ 0 ÷ 25m là vỏ phong hoá của đá gốc, nằm trên mực nước ngầm và một phần đới phong hoá dở dang của đá gốc

- Từ 25 ÷ 45m là tầng đá gốc, phía trên cứng chắc, không nứt nẻ; phía dưới có nứt nẻ nhưng rất yếu Điện trở suất của đới này dao động trong khoảng

158 ÷ 710Ωm

- Từ 45m trở xuống dự báo là đới nứt nẻ mạnh của đá gốc, có điện trở suất từ 16,7 ÷ 74,8Ωm

Địa tầng khoan thực tế tại cọc 260m như sau:

- Từ 0 ÷ 15m: Sét bột lẫn cuội, dăm, kết cấu rời rạc Không có khả năng chứa nước

- Từ 15 ÷ 19m: Lớp sét dẻo màu xám, nâu vàng, lẫn ít sạn Không có khả năng chứa nước

- Từ 19 ÷ 21m: Granit biotit, phong hoá dở dang Khả năng chứa nước kém

- Từ 21 ÷ 44m: Granit syenit - biotit màu xám đen, cứng chắc, không nứt

nẻ, không chứa nước

- Từ 44 ÷ 55m: Granit syenit màu xám đen, nứt nẻ mạnh, có khả năng chứa nước

- Từ 55 ÷ 60m: Granosyenit màu xám đen, không nứt nẻ, không có khả năng chứa nước

Như vậy kết quả dự báo độ sâu có mặt của tầng đá cứng, nứt nẻ gần như phù hợp với kết quả khoan thực tế Khi khoan vào tầng 44 - 55m, mực nước trong lỗ khoan dâng lên gần bề mặt địa hình và cao hơn mực nước biển Lỗ khoan sau đó được bơm thí nghiệm, đạt lưu lượng 2,5l/s là một kết quả khá bất ngờ vì sự có mặt của tầng chứa nước nhạt, có áp lực nhẹ chứa trong đới nứt nẻ của đá xâm nhập nằm ngay sát biển Sự có mặt của đới nứt nẻ, chứa nước nhạt với áp lực nhẹ này có thể giải thích liên quan đến sự có mặt của đứt gãy kiến tạo dưới sâu gây ra sự rạn nứt của tầng đá xung yếu phía trên hoặc sự có mặt của một pha đá mạch, có tính chất cơ lý khác với đá vây quanh, dễ bị nứt nẻ Bằng chứng là mẫu khoan thu thập ở đoạn địa tầng này, ngoài đặc tính nứt nẻ còn có màu xám khác hẳn với loại đá tảng trên mặt cũng như trong lỗ khoan ở những

độ sâu khác Đới nứt nẻ này tạo thành đường dẫn nước nhạt từ nơi có địa hình cao xuống chứa trong các khe nứt của đới dập vỡ và là tầng chứa nước chính trong lỗ khoan

Như vậy, với file số liệu thử nghiệm, chương trình RES2DINV chạy thông suốt, cho ra kết quả có thể ứng dụng ngay vào trong thực tế, không gặp một trục trặc nào Ở bước tiếp theo sẽ tiến hành thu thập tài liệu ĐCTV - ĐCCT phục vụ cho việc đo đạc thử nghiệm theo các mô hình đặt ra

I.6 Thu thập tài liệu ĐC, ĐCTV - ĐCCT phục vụ cho việc đo đạc, xử lý số liệu theo các mô hình

Để giúp việc giải đoán các mô hình ảnh điện, các tài liệu sau đây đã được thu thập:

1 Mô hình Địa chất thuỷ văn:

- Các phiếu lỗ khoan ĐCTV, ĐCCT vùng dự kiến quy hoạch bãi chôn lấp,

xử lý rác thải tại thành phố Pleiku

- Bản đồ số hoá khu vực nghiên cứu

- Báo cáo tìm kiếm nước dưới đất vùng Pleiku - Biển hồ

- Tài liệu khảo sát địa vật lý bằng phương pháp ảnh điện vùng dự án

2 Mô hình Địa chất công trình:

- Các phiếu lỗ khoan ĐCCT vùng dự án xây dựng hồ chứa nước Long Giao, huyện Cẩm Mỹ, thị xã Long khánh, tỉnh Đồng Nai

- Bản đồ số hoá vùng hồ chứa nước Long giao

- Báo cáo tìm kiếm nước dưới đất vùng Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai

- Các phiếu lỗ khoan ĐCCT vùng dự án xây dựng hồ chứa nước Cầu Dầu, thị xã Long khánh, tỉnh Đồng Nai

- Bản đồ số hoá vùng hồ chứa nước cầu Dầu

- Tài liệu khảo sát Địa vật lý trên 2 vùng dự án

13

I.7 Nghiên cứu, cải tiến cách thi công phương pháp đo sâu điện sang thi công phương pháp ảnh điện bằng các máy đo hiện có

Ở những nước công nghiệp phát triển việc thi công thực địa phương pháp

đo ảnh điện được thực hiện theo một chu trình tự động khép kín Căn cứ vào số lượng điểm đo cần thực hiện, người ta đóng sẵn các điện cực trên tuyến và kết nối các sơ đồ đo thông qua hệ thống cáp liên kết nhiều lõi Việc quản lý các sơ

đồ đo được thực hiện bởi các phần mềm máy tính, thông qua hệ thống chuyển mạch, được điều khiển thống nhất bằng phần mềm, như được minh hoạ trong hình 1 Các số liệu đo đạc được lưu giữ và quản lý trên máy tính theo các định dạng file dữ liệu phù hợp với các cấu hình thiết bị đo đã sử dụng Kết thúc một đoạn tuyến đo tương ứng với số lượng điểm đo sâu đã thực hiện, có thể chạy ngay chương trình RES2DINV tại thực địa và bức tranh về cấu trúc địa chất của môi trường ngầm dưới mặt đất tại nơi đặt tuyến khảo sát sẽ ngay lập tức được biết tới Việc đo đạc với hệ thống máy đo đa cực như vậy sẽ rút ngắn được thời gian thi công và xử lý số liệu, có kết quả khảo sát ngay tại thực địa để có những điều chỉnh cần thiết

Tuy nhiên, trong điều kiện còn nhiều khó khăn của ngành địa chất Việt Nam, hiện chúng ta vẫn còn đang sử dụng các máy thăm dò điện dòng một chiều thuộc thế hệ cổ điển, các máy đo hiện đại ứng dụng công nghệ số chưa có nhiều Những máy đo này chỉ làm nhiệm vụ duy nhất là xác định các giá trị thế thứ cấp

∆V (mV) giữa các điện cực thu M, N và dòng điện I (mA) Ở một mức độ chính xác nào đó, được cho phép bởi cơ quan chức năng về kiểm định máy địa vật lý của ngành địa chất, khi chỉ cần quan tâm đến các giá trị điện thế đo được (∆V)

và cường độ dòng phát (I) để tính toán ra các giá trị điện trở suất biểu kiến của đất đá (ρK) thì các máy đo hiện có ở Việt nam vẫn đáp ứng tốt các yêu cầu đặt ra Vấn đề còn lại là khi tiến hành thi công một cách thủ công các cấu hình điện cực như ở hình 1, trong điều kiện không có hệ thống cáp liên kết nhiều lõi và không

có hàng loạt các điện cực cắm sẵn với chuyển mạch tự động cho các sơ đồ đo, chúng ta vẫn phải đảm bảo việc thu thập số liệu, để tạo ra file dữ liệu, chạy được với chương trình cài đặt, tạo ra được các mặt cắt mô hình ảnh điện trở suất

Sau khi xem xét cách thức bố trí các điểm dữ liệu một cách tự động từ một file dữ liệu được soạn thảo trước, cho thấy, chúng ta có thể đưa ra các giải pháp khác nhau để thi công các điểm đo sâu ảnh điện ngoài thực địa như sau:

- Có thể thi công lần lượt các cấu hình đo của một điểm đo sâu ảnh điện như một điểm đo sâu điện thông thường, theo số lần đo được ấn định trước Các

số liệu điện trở suất biểu kiến tính toán, được ghi chép một cách thủ công vào trong các biểu mẫu tương ứng Sau khi kết thúc một điểm đo sâu ảnh điện, sẽ thực hiện công việc chuyển điểm đo, với bước đi tương ứng với khoảng cách

ban đầu giữa các điện cực (còn được gọi là khoảng cách điện cực đơn vị, a) Kết

thúc toàn bộ các điểm đo sâu ảnh điện trên một đoạn tuyến với khoảng mở AB lớn nhất, đảm bảo khảo sát tới độ sâu yêu cầu thì sẽ thực hiện công việc đo rút gọn, tạo các mặt cắt vát, phù hợp với các hệ thiết bị áp dụng

- Kiểu đo thứ 2 là tiến hành đo theo từng lớp điểm dữ liệu Kiểu đo này hoàn toàn giống với cách đo mặt cắt theo các hệ thiết bị khác nhau, trong đó người thi công chỉ cần bố trí cấu hình đo tương ứng lần lượt với số lần đo sẽ áp

dụng, lúc đầu ở cấu hình điện cực tương ứng với lần đo thứ nhất Tiếp theo, lại tiến hành đo ở chiều trở về, từ cuối tuyến về đầu tuyến với cấu hình điện cực tương ứng với lần đo thứ 2 Cứ thế cho đến khi nào đo hết các lớp điểm dữ liệu theo các cấu hình điện cực tương ứng với số lần đo đã ấn định trước thì dừng lại Trên cơ sở các giá trị thế và dòng phát ghi nhận sẽ tính được các giá trị điện trở suất theo công thức (1) tại tất cả các vị trí, với bước dịch chuyển đều, từ đầu tuyến đến cuối tuyến cho toàn bộ các lớp dữ liệu

Cả hai kiểu đo này có thể thực hiện với sơ đồ 4 đường dây (2 tời phát và

2 tời thu) hoặc có thể sử dụng với sơ đồ bó dây gồm nhiều sợi dây điện mềm có

vỏ bọc cách điện, được bó lại và liên kết với bộ chuyển mạch thủ công theo các cấu hình thiết bị khác nhau để đi tới máy thu Tuy nhiên, việc thực hiện đo với

sơ đồ bó dây và chuyển mạch thủ công gặp phải hạn chế là dễ xảy ra rò điện và khó có thể kiểm soát được do số lượng nhiều các sợi dây có mặt trong bó dây, dẫn đến trọng lượng cáp dẫn lớn, khả năng chịu tải kém của cáp có thể dẫn đến đứt ngầm các ruột cáp là vấn đề rất nan giải khi thi công thực địa Nhưng ưu điểm của sơ đồ đo này là rút ngắn nhiều thời gian thi công, kỹ thuật viên đo máy có thể chủ động kết nối các sơ đồ đo một cách thủ công và chỉ cần liên hệ với những người chạy cực khi cần thiết nên giảm tải được thời gian phát đối với máy bộ đàm

Khi so sánh giữa hai kiểu đo với sơ đồ đo theo hệ thống 2 tời phát và 2 tời thu người ta thấy rằng: Ở kiểu đo thứ 2, với việc dịch chuyển các điện cực trên tuyến đúng bằng bước đi chọn trước nên sẽ ít xảy ra nhầm lẫn Tuy nhiên, việc tiến hành đo từ đầu tuyến đến cuối tuyến trong trường hợp tuyến có chiều dài lớn, sẽ đòi hỏi phương tiện liên lạc (máy bộ đàm) phải có công suất phát đủ lớn mới đảm bảo khả năng thông tin chính xác giữa kỹ thuật viên đo máy và những người chạy cực Ở kiểu đo đầu tiên, có nhược điểm là dễ xảy ra nhầm lẫn trong quá trình mở rộng các khoảng cách giữa các điện cực theo số lần đo tăng lên, song có ưu điểm là dễ đảm bảo được thông tin giữa người đo máy và những người chạy cực (A, M, N, B) vì khoảng mở lớn nhất của thiết bị AB được biết từ trước để có thể bố trí nơi đặt trạm máy phù hợp, thuận lợi cho việc thu nhận thông tin Khi những nhược điểm của các kiểu đo được khắc phục (gia công được hệ thống cáp đo nhiều lõi, có trọng lượng cáp bé, có độ bền cơ học cao và đặc biệt là khả năng cách ly tốt giữa các sợi cáp) và những ưu điểm của mỗi kiểu

đo được phát huy thì việc sử dụng hệ thống cáp đo đa cực với bộ chuyển mạch thủ công cũng sẽ phát huy được nhiều tính năng nổi trội cơ bản so với hệ thống máy đo đa cực của các nước phát triển

Việc thiết kế cụ thể các tuyến đo, bố trí các cấu hình điện cực và các kiểu

đo được mô tả chi tiết tại các điều 17, 18 và 20 trong Phụ lục B của Quy trình đo ảnh điện

15

Chương II

KẾT QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ẢNH ĐIỆN TRONG TÌM KIẾM CÁC NGUỒN NƯỚC DƯỚI ĐẤT VÀ ĐIỀU TRA ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH,

ĐỊA CHẤT MÔI TRƯỜNG TRÊN VÙNG BAZAN

II.1 Mô hình ảnh điện nghiên cứu Địa chất thuỷ văn

Mô hình ảnh điện kết quả phục vụ nghiên cứu ĐCTV, được chọn với các số liệu

đo đạc trên vùng dự án xây dựng bãi chôn lấp, xử lý rác tại thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai

Cơ sở lựa chọn vùng này vì đây là vùng có chiều dày bazan phong hoá khá lớn (khoảng 30 - 40m) rồi mới tới tầng bazan tươi, cấu tạo đặc sít, xen lỗ hổng, nứt nẻ Độ tương phản về điện trở suất giữa tầng bazan khô phong hoá phía trên và tầng bazan tươi phía dưới đủ lớn để có thể nhận dạng chiều dày tầng phong hoá trên mô hình mặt cắt ảnh điện sau này Ngoài ra, vùng nghiên cứu còn nằm trong vùng Phương án Pleiku - Biển Hồ, đã được Liên đoàn Địa chất thuỷ văn miền Nam trước đây thi công,

có hai lỗ khoan sâu địa chất thuỷ văn (lỗ khoan 111 và 124), thuộc loại giàu nước, nằm gần vùng dự án, có thể cung cấp các thông tin về địa tầng cũng như về điều kiện thuỷ hoá giúp cho việc giải đoán địa chất mô hình ảnh điện có thêm cơ sở Trong vùng dự

án, nơi có tuyến đo địa vật lý bổ sung, có rất nhiều lỗ khoan địa chất công trình được thu thập, làm tham số cho mô hình khi tiến hành luận giải địa chất mô hình kết quả Tuyến đo bổ sung (BS), có phương vị TTB - ĐĐN, nằm trên vùng sườn đồi bazan, có độ dốc không quá lớn, cắt qua đường phương nối 2 đỉnh đồi bazan có độ cao 782, và 748m trên mực nước biển Mục đích của việc bố trí tuyến đo như vậy là nhằm theo dõi sự thay đổi các giá trị điện trở suất trên mặt cắt ảnh điện ở về hai phía tuyến so với các vị trị nằm gần đường phương nối 2 đỉnh độ cao trên đây, được dự báo

là đường phân thuỷ trong đá bazan File dữ liệu, có tên GL.dat, được lập với các số liệu đo theo sơ đồ Wenner Số điểm đo theo khoảng mở lớn nhất của thiết bị AB (420m) là 50 điểm, tương ứng với số điểm dữ liệu trên mặt cắt là 973 điểm Sự phân

bố các điểm dữ liệu được hiển thị tự động bởi chương trình thành các khối mô hình có dạng như hình 4 dưới đây

Để thể hiện mặt cắt theo địa hình, trong file dữ liệu được nạp các giá trị độ cao tuyệt đối (6 giá trị), đồ giải theo bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25.000 tại các khoảng cách nhất định của tuyến đo (50m, 250m, 480m, 640m và 910m)

H.4 - Bố trí tự động các điểm dữ liệu trong file GL.DAT

Cấu trúc của file dữ liệu GL.dat, được nhập theo định dạng dành cho cấu hình thiết bị Wenner có phần mở đầu và phần kết thúc file như sau:

WENNER ARRANGEMENT FOR GROUNDWATER SURVEY

10 Khoảng cách ban đầu giữa các điện cực (a)

1 Mã chỉ định hệ thiết bị sử dụng (Wenner)

973 Tổng số điểm dữ liệu

1 Kiểu vị trí điểm dữ liệu (điểm giữa thiết bị)

0 Mã nhận dạng phương pháp điện trở suất

15 10 733.6 Các giá trị điện trở suất ứng với AB nhỏ

2 Mã chỉ định trong file chứa dữ liệu địa hình

0 735 Vị trí và các giá trị độ cao địa hình, m

File dữ liệu được chạy với những cài đặt chương trình như sau:

- Convergence limit (giới hạn hồi quy): Đặt bằng 5%;

- Number of iterations (số lần tính lặp): Đặt bằng 5;

- RMS Convergence limit (giới hạn hồi quy đối với sai số RMS): Đặt bằng

2%;

- Use extended mode (sử dụng mô hình nở rộng): Đặt “No”’

- Allow number of model blocks to exceed datum points: Đặt “cannot

exceed the number of data points”;

- Make Sure model blocks have same width: Đặt All model blocks have

the equal width;

- Reduce effect of side block: Đặt “Severe”;

- Đặt “Leave contour lines in display” từ thực đơn “Change display settings”

17

Các cài đặt khác giữ nguyên như mặc định của chương trình Sau khi chạy chương trình, lần lượt thu được các mặt cắt như trong hình 5 dưới đây:

H.5 - Bộ 3 mặt cắt không chứa dữ liệu địa hình (mô hình nghiên cứu ĐCTV)

Khi đưa dữ liệu địa hình vào file dữ liệu, mặt cắt mô hình có dạng như sau (H.6):

H.6 - Mặt cắt mô hình ảnh điện nghiên cứu ĐCTV chứa dữ liệu địa hình

Với kết quả chạy chương trình giải bài toán ngược file dữ liệu GL.dat trên đây, các mặt cắt mô hình kết quả ảnh điện trở suất (có và không có dữ liệu địa hình) cho phép khai thác được những thông tin sau:

- Đới có điện trở suất cao ở phần trên của mặt cắt mô hình với các giá trị điện trở suất thay đổi trong khoảng 401 ÷ 1323Ωm, có màu từ vàng, nâu vàng tới màu đỏ, đỏ sậm (theo thang phân mức trên mặt cắt) đặc trưng cho đới phong hoá triệt để của đá bazan thành sét, nằm trên mực nước ngầm

- Đới tiếp theo có điện trở suất từ 66.9 ÷ 221Ωm vẫn thuộc về đới phong hoá của đá bazan thành sét lẫn dăm sạn, nằm dưới mực nước ngầm Đới này được đặc trưng bởi tông màu từ xanh nước biển đến màu rêu đậm trên thang phân màu theo các khoảng giá trị điện trở suất Bề dày tổng cộng của đới phong hoá dao động trong khoảng 35m (cọc 480m) đến 40m (cọc 160m)

- Tầng có điện trở suất dao động trong khoảng 20.3 9 ÷ 36.8Ωm, đặc trưng qua các ký hiệu màu từ xanh đậm đến xanh nhạt, với bề dày dao động trong khoảng 20 ÷ 35m (cọc 350m), là tầng bazan có cấu tạo lỗ hổng, có chỗ nứt

nẻ, chứa nước Tầng bazan này, nhìn về tổng thể, phát triển tương đối liên tục từ đầu tuyến đến cuối tuyến Tuy nhiên, trên mặt cắt mô hình, có thể nhận ra một cách khá rõ, các đới có điện trở suất nhỏ hơn (từ 20.3 ÷ 36.8Ωm) nằm trong đới

có điện trở suất trung bình 66.9 Ωm Những đới này nằm trong các khoảng cọc

60 ÷ 230m, 310 ÷ 460m, 520 ÷ 590m và 720 ÷ 820m, được dự báo liên quan đến đá bazan cấu tạo dạng bọt, bazan lỗ hổng, nứt nẻ mạnh với khả năng chứa nước tốt Các vị trí còn lại của tầng này, có thể vẫn là đá bazan cấu tạo lỗ hổng, nứt nẻ song với mức độ yếu hơn

Như vậy, mặt cắt mô hình giải bài toán ngược đã hiển thị ra được các vùng dị thường điện trở suất thấp đặc trưng cho đá bazan cấu tạo lỗ hổng, nứt nẻ, với khả năng chứa nước được dự báo là tốt hơn các vị trí có điện trở suất phân ở mức cao hơn Nếu không có mô hình chuyển đảo, chỉ căn cứ vào các mặt cắt ảo

và ngay cả mặt cắt tính chuyển thì rất khó có thể xác định được đâu là vị trí triển vọng: Chẳng hạn, khi không có thông tin từ mặt cắt này, nếu ta bố trí lỗ

khoan vào cọc 280m trên mặt cắt tính chuyển (calculated resistivity pseudosection) rất có thể sẽ gặp tầng bazan cấu tạo lỗ hổng, nứt nẻ có chiều dày

bé hơn các vị trí khác và khả năng gặp đá gốc sẽ sớm hơn, vì trên mặt cắt mô hình tại vị trí này cho thấy có sự nhô lên của tầng điện trở suất cao hơn (121Ωm), rất có thể là điện trở suất của nền đá xâm nhập granit

- Tầng có điện trở suất trung bình 66.9 Ωm, nằm phía dưới mặt cắt mô hình được dự báo liên quan đến đới phong hoá chuyển tiếp của đá gốc (ở đây là

đá granit) thành cát, sạn, sỏi

Đối chiếu với kết quả khoan khảo sát địa chất công trình trong vùng dự án cho thấy: Các lỗ khoan có chiều sâu khảo sát từ 13.5 ÷ 25.7m vẫn chưa hết chiều dày tầng bazan phong hoá Có một sự hạn chế là trong phạm vi khảo sát địa vật

lý không có lỗ khoan sâu ĐCTV để đối chứng Tuy nhiên, lỗ khoan ĐCTV số

111, nằm phía Tây Bắc vùng nghiên cứu (thuộc Phương án thăm dò nước dưới

đất vùng Pleiku - Biển Hồ), phía bờ Bắc suối Ia Rơmak, có thể cung cấp thông

tin về địa tầng đối chứng với kết quả thu được theo tài liệu ảnh điện Địa tầng

19

- Từ 0 ÷ 7m: Bazan phong hoá thành đất có màu xám nâu; chứa nước kém

- Từ 7 ÷ 30.7m: Bazan phong hoá thành đất, có màu xám, xám trắng, xám vàng; chứa nước kém

- Từ 30.7 ÷ 49.7m: Bazan phong hoá thành bột và sét có màu xám, xám trắng; chứa nước kém

- Từ 49.7 ÷ 56.5m: Bazan lỗ hổng màu xám trắng Đá nứt nẻ mạnh, chứa nước tốt

- Từ 56.5 ÷ 68m: Granit phong hoá thành cát hạt trung, thô, có màu xám trắng; chứa nước tốt

Như vậy khi đối chiếu giữa kết quả giải đoán theo mặt cắt mô hình ảnh điện và kết quả khoan thực tế cho thấy có sự phù hợp về kết quả xác định chiều dày vỏ phong hoá bazan cũng như của tầng bazan tươi và chiều dày kết thúc bazan Ngoài ra, các dị thường triển vọng trên mặt cắt mô hình ảnh điện có khả năng là những vị trí có địa tầng triển vọng chứa nước tốt vì kết quả bơm thí nghiệm tại lỗ khoan số 111 cho thấy lỗ khoan thuộc loại giàu nước (Q = 5.8l/s) Còn lỗ khoan 124 nằm phía Tây - Nam vùng nghiên cứu có chiều dày bazan lớn hơn, có kết quả bơm nước thí nghiệm đạt 9.25l/s

II.2 Lập mô hình ảnh điện phục phụ nghiên cứu ĐCCT

Cơ sở lựa chọn vùng Cầu Dầu để xây dựng mô hình vì tại đây có dự án khảo sát ĐCCT phục vụ cho xây dựng hồ chứa nước Cầu Dầu, có các lỗ khoan khảo sát ĐCCT làm tham số cho mô hình ảnh điện Đối tượng khảo sát chính là phun trào bazan với lớp mặt là bazan phong hoá Ngoài ra, ở phía địa hình thấp

có mặt của các sản phẩm trầm tích đa nguồn: Cát, sạn lẫn sét và lớp mỏng than bùn Đới bazan cứng chắc nằm dưới lớp bở rời phía trên, được dự báo có cấu trúc đặc sít, xen cấu trúc lỗ hổng với mức độ nứt nẻ khác nhau Trên đối tượng khảo sát như vậy dự kiến thu được mặt cắt mô hình ảnh điện với các vùng dị thường đa dạng, tạo cơ sở cho việc giải đoán địa chất mô hình được thuận lợi

Nhiệm vụ đặt ra ở đây là cần xác định bề dày đới phong hoá triệt để, phong hoá dở dang của đá bazan, chiều dày đới bazan tươi có cấu tạo nứt nẻ, các đới dập vỡ do các đứt gãy kiến tạo dưới sâu (nếu có) dễ tạo thành các đường dẫn gây nên sự thấm, thoát nước của hồ chứa nước

Tuyến đo ảnh điện được thực hiện trên tuyến đập chính, phía hạ lưu hồ chứa nước dự kiến Tuyến đo có phương vị TTB - ĐĐN, cắt qua hai vùng sườn đồi bazan nằm ở phía Đông và phía Tây của vùng nghiên cứu, qua suối cạn là đoạn cuối của Suối Râm phía trên

Để tìm hiểu độ phân giải của các hệ thiết bị đo ảnh điện, sơ đồ đo với hệ thiết bị lưỡng cực trục đều đã được chọn thi công Sử dụng các lưỡng cực với các khoảng mở AB = MN = 10m, 20m và 30m với bước đi trên tuyến

d = 10m/điểm Số lượng điểm đo sâu điện, tương ứng với khoảng cách lớn nhất của chiều dài lưỡng cực (OO’ = 240m) là 25 điểm Đối với lưỡng cực ban đầu

có kích thước bé (AB = MN = 10m), tiến hành đo với số lần đo là 7 lần với bước

đi đã chọn (d =10m) Đối với lưỡng cực mở rộng (AB = MN = 20m), tiến hành với cùng bước đi song các giá trị điện trở suất ghi nhận ứng với các lần đo thứ 4,

5, 6 và 7; còn đối với lưỡng cực mở rộng tiếp theo (AB = MN = 30m), các giá

trị điện trở suất ghi nhận ứng với các lần đo 5, 6 và 7 Như vậy số lần đo tổng cộng đối với một điểm đo sâu ảnh điện với hệ thiết bị lưỡng cực trục trong trường hợp này là 14 lần đo Quy trình đo thực địa được thực hiện với sơ đồ 4 tời (thu - phát) di chuyển trên tuyến Cách thức di chuyển các điện cực trên tuyến đo, tương ứng với số lần đo, vị trí ghi điểm dữ liệu trên mặt cắt được thể hiện trong bảng ghi chép dưới đây

Hệ số K = n(n + 1)(n + 2) Lưỡng cực ban đầu AB = MN = 10m

Điểm đặt cực phát

Điểm đặt cực thu ∆V

( mV)

I ( mA) STT

( n) A B M N

K

ρK (Ω m)

Vị trí điểm ghi dữ liệu

DIPOL ARRANGEMENT FOR ENGINEERING GEOLOGY SURVEY

10 Khoảng cách lưỡng cực ban đầu

3 Mã chỉ định phương pháp LC trục

554 Số lượng điểm dữ liệu trong file

1 Kiểu vị trí của điểm dữ liệu (điểm giữa thiết bị)

0 Mã nhận dạng phương pháp điện trở suất

15 10 1 60.9 Các giá trị điện trở suất ứng với AB, MN nhỏ

25 10 1 84.4

2 Mã chỉ định file có chứa dữ liệu địa hình

49 Số lượng điểm dữ liệu địa hình

0 216.05 Vị trí và giá trị độ cao địa hình tại cọc đo đầu tiên

480 211.05 Vị trí và giá trị độ cao địa hình tại cọc đo cuối

0 Các giá trị số được thêm giúp chương trình nhận

23

Các cài đặt chạy chương trình file dữ liệu CAUDAU.DAT, về cơ bản được

thực hiện như như đối với file dữ liệu GL.DAT trên đây Tuy nhiên, đây là file

dữ liệu được lập theo kết quả đo với hệ thiết bị đo sâu lưỡng cực trục đều, có độ phân giải cao đối với các bất đồng nhất theo phương tuyến đo nên trong file dữ liệu có thể hiện các thăng giáng mạnh của những giá trị điện trở suất, nhất là đối với những lớp gần bề mặt Chính vì vậy, khi mở file số liệu, chương trình tự nhận dạng tình trạng phân tán của file dữ liệu và đề xuất hướng xử lý với tuỳ

chọn “Use model refinement - chia nhỏ các khối mô hình với bề rộng bằng một

nửa kích thước ban đầu của các lưỡng cực, đại lượng a” Như vậy, các khối mô

hình đối với file dữ liệu này được giảm kích thước xuống còn 5m so với lúc đầu

là 10m Việc chạy chương trình với cài đặt bổ sung như vậy, ngoài việc giảm sai

số RMS, còn làm cho các vùng dị thường trên mặt cắt được khu trú rõ nét hơn Kết quả chạy chương trình thu được các mặt cắt hiển thị như hình dưới đây (H.8)

H.8 - Bộ 3 mặt cắt không chứa dữ liệu địa hình (mô hình nghiên cứu ĐCCT)

Khi có dữ liệu địa hình mặt cắt mô hình ảnh điện có dạng như hình dưới đây (H.9)

H.9 - Mặt cắt mô hình ảnh điện nghiên cứu ĐCCT chứa dữ liệu địa hình

Cũng tương tự như đối với mô hình phục vụ nghiên cứu ĐCTV, nếu chỉ

với hai kiểu mặt cắt chưa qua chuyển đảo là mặt cắt ảo (Measured apparent resistivity pseudosection) và mặt cắt tính chuyển (calculated apparent resistivity pseudosection) như trong hình 9 trên đây, chúng ta rất khó có thể khai thác được

những thông tin liên quan đến địa tầng khảo sát, vì những hình ảnh xuất hiện trên mặt cắt còn rất thô, phân tán Tuy nhiên, khi chuyển sang mặt cắt mô hình

đã qua chuyển đảo (Inverse Model Resistivity Section), có và không có dữ liệu

địa hình đều cho thấy các vùng dị thường (cực tiểu cũng như cực đại), được khu trú ra một cách rõ nét hơn Các ranh giới thể hiện cấu trúc địa chất giữa các khối

đá có mật độ khác nhau, được thể hiện ra một cách sắc nét hơn Một cách tổng thể khi tiến hành giải đoán về mặt địa chất đối với mô hình này, có thể đưa ra những dự báo như sau:

- Phần trên cùng của mặt cắt là lớp bazan phong hoá triệt để thành đất, bột sét, có mặt trên vùng sườn đồi bazan ở về hai phía của tuyến khảo sát Phần giữa của tuyến đo có mặt của trầm tích đa nguồn, có bề dày tới trên 15m Các giá trị điện trở suất của tầng, dao động trong khoảng rộng từ 6.3 ÷ 425Ωm, đặc trưng bởi tông màu từ xanh đậm đến màu đỏ

- Dưới lớp trầm tích đa nguồn ở khu vực trũng giữa tuyến đo và về hai phía đầu - cuối tuyến, đến cọc 400m có mặt của dải điện trở suất cao từ 51.7 ÷ 858Ωm Dải dị thường này phát triển với chiều sâu không đồng đều, được giải đoán liên quan đến tầng bazan cấu tạo cứng chắc, nứt nẻ yếu

- Xuất hiện các đới dị thường dạng ổ, có điện trở suất nhỏ từ 6.3 ÷ 25.6Ωm, nằm dưới vỏ phong hoá tại một số vị trí: Cọc 20 ÷ 160m, cọc 280m đến cuối tuyến, được giải đoán liên quan đến tầng bazan dạng bọt, tuf, tro bụi núi lửa hoặc tầng đặc sít nhưng bị nứt nẻ mạnh, chứa nước

Điều cần quan tâm khi chưa có kết quả khoan địa chất công trình, ép nước thí nghiệm là liệu dải dị thường cực tiểu điện trở suất trong khoảng cọc 20 ÷ 160m, có phải thuộc tầng bazan bazan nứt nẻ mạnh để tạo thành đới đới thấm,

LK4

25

thoát nước? Tuy nhiên, kết quả chỉ ra trên mặt cắt mô hình ảnh điện cho thấy sự xuất hiện của đới dị thường điện trở suất cao, được giải đoán liên quan tới tầng bazan đặc sít, nứt nẻ yếu đến không nứt nẻ đề cập trên đây có thể tạo ra đới cáchnước, chống thấm cho hồ chứa nước sau này

Các kết quả khoan ĐCCT trên các cọc 160m, 220m và 450m cho thấy bề dày tầng bazan phong hoá dao động từ 16.5 ÷ 17m, tiếp theo là tầng đá bazan cứng chắc, nứt nẻ yếu Kết quả ép nước thí nghiệm tại các lỗ khoan cho thấy mức độ thấm từ trung bình (lưu lượng thoát nước q = 0.4l/ph.m đoạn lót đáy tầng phong hoá 12,5 - 16m, tại LK2) đến thấm yếu (lưu lượng thoát nước q = 0.03l/ph.m đoạn 27,5 - 31m, tại LK3 và q = 0.06l/ph.m đoạn 8 - 12.5m tại LK4)

Như vậy, kết hợp giữa những thông tin giải đoán từ mô hình ảnh điện với tài liệu khoan ĐCCT và các kết quả ép nước thí nghiệm, bài toán về khảo sát khả năng thấm, thoát nước cho hồ chứa nước về cơ bản được giải quyết Ở đây, thông tin có ý nghĩa được cung cấp bởi tài liệu ảnh điện là thể hiện ra được tầng bazan đặc sít có tính liên tục, nằm lót cho tầng bở rời, tầng đá cứng nứt nẻ phía trên Những vị trí dị thường nghi ngờ nhất cũng đã được kiểm chứng qua tài liệu khoan, ép nước cho kết quả khả quan (mức độ thấm nước trung bình)

Ngoài ra, với việc sử dụng hệ thiết bị đo sâu lưỡng cực trục đều, áp dụng cho khảo sát và sử dụng chương trình chuyển đảo ngược dữ liệu đã cung cấp bức tranh khá rõ nét về cấu trúc môi trường ngầm về ranh giới có mặt của các tầng đất đá, về vị trí các đới đất đá có tính cơ học khác nhau vv Ở đây cho thấy

rõ hiệu quả của thuật toán bình phương tối tiểu (Least-Squares Method) trong

việc giải bài toán sai phân hữu hạn, được ứng dụng trong phần mềm, nhất là khi

so sánh mặt cắt mô hình ảnh điện trên với mặt cắt đẳng trị điện trở suất, được đo trên cùng một tuyến và được nội suy các kết quả điện trở suất một cách thông thường qua áp dụng phần mềm SURFER8 Với mặt cắt này (H.10), chúng ta chỉ

có thể khai thác được phần nào thông tin của địa tầng ngầm ở những độ sâu lớn hơn, nhưng ngược lại những thông tin thuộc các đới nông, gần mặt đất hầu như lại bị bỏ qua và nếu có cũng không thật sự rõ ràng

H.10 - Mặt cắt đẳng trị điện trở suất biểu kiến theo tài liệu đo sâu điện thẳng

đứng (VES) trên tuyến đập chính, trùng với tuyến đo ảnh điện

II.3 Lập mô hình ảnh điện phục vụ nghiên cứu Địa chất môi trường

Mô hình phục vụ nghiên cứu ĐCMT, được tiến hành thu thập số liệu trên một đoạn tuyến ngắn ngoài khu vực có nước thải từ dây chuyền sản xuất bia, đã qua xử lý, được đưa trở lại môi trường ngầm Mục đích của khảo sát là nhằm theo dõi sự lan toả của lượng nước thải này có được nhận dạng trên mặt cắt ảnh điện để từ đó có thể sử dụng phương pháp như một công cụ khảo sát nhanh, sơ

bộ đánh giá tình hình ô nhiễm cũng như phạm vi phát triển của các chất thải công nghiệp

Tuyến đo cắt ngang qua mương dẫn nước thải, đã qua xử lý ở một mức độ nào đó mà một người bình thường có thể cảm nhận qua mùi hôi, nồng, kiểu mùi khí thoát ra từ các hầm rút tự huỷ do hệ thống nước thải gây nên

File dữ liệu có tên SANMIGUEL.DAT được tạo từ những số liệu đo theo thiết bị Wenner với khoảng cách ban đầu giữa các điện cực là AM = MN = NB

= a = 3m Việc sử dụng khoảng cách a, có kích thước bé là nhằm khảo sát chi

tiết các đới nông được liên tục, tránh để xảy ra những bất thường trên mặt cắt ảnh điện sau này

Quy trình đo được thực hiện giống như đối với mô hình phục vụ nghiên cứu ĐCTV, tức là vẫn với 4 tời dây dịch chuyển trên tuyến với bước đi đều 3m Thực hiện việc giãn cách thiết bị với các hệ số giãn cách n = 1, 2… 8 cho đến khi khoảng cách a đạt 24m Sau đó tiến hành đo với hệ số giãn cách n = 10, 12

và 14 tương ứng với khoảng cách a = 30m, 36m và 42m File dữ liệu có dung lượng nhỏ (334 điểm dữ liệu) và không cần dữ liệu địa hình vì tuyến đo được thực hiện trên nền đất bằng phẳng

Các khối mô hình được chương trình nhận dạng tự động và sắp xếp theo cấu hình điện cực đã áp dụng, có dạng như hình 11 dưới đây

H.11 - Bố trí tự động các điểm dữ liệu trong file SANMIGUEL.DAT

27

Cấu trúc file dữ liệu, về cơ bản giống như đối với file GL.DAT trên đây

Ở đây chỉ có sự khác biệt về khoảng cách ban đầu của điện cực và bước đi trên tuyến nhỏ hơn (3m), cũng như hệ số giãn cách điện cực không tăng theo thứ tự liên tục mà có sự ngắt quãng (n = 1, 2, …., 8, 10, 12, 14) Phần mở đầu, phần thân file và phần kết thúc file dữ liệu có dạng:

NUOC THAI SURVEY Phần tiêu đề, minh hoạ nội dung nghiên cứu 3.0 Khoảng cách ban đầu giữa các điện cực (a)

1 Kiểu vị trí điểm dữ liệu (điểm giữa thiết bị)

4.50 3.0 84.9 Các giá trị điện trở suất với AB, MN nhỏ

75.00 48.0 52.5 Các giá trị ĐTS với AB, MN lớn

0 Các giá trị số giúp chương trình

“Include topography in model display” sau khi chạy xong chương trình chuyển

đảo vì file số liệu không chứa các dữ liệu địa hình Kết quả chạy chương trình hiển thị bộ 3 mặt cắt (mặt cắt ảo, mặt cắt tính chuyển và mặt cắt chuyển đảo) có dạng như hình dưới đây (H.12)

H 12 - Bộ 3 mặt cắt không chứa dữ liệu địa hình (mô hình nghiên cứu ĐCMT)

Quan sát các mặt cắt trong hình 12 cho thấy: Đối với các mặt cắt ảo và mặt cắt tính chuyển, vùng dị thường điện trở suất thấp trên 2 mặt cắt có được khu trú ra nhưng chưa được gọn, sắc nét và có phạm vi phát triển hẹp cả theo chiều sâu và chiều ngang Khi chuyển sang mặt cắt mô hình chuyển đảo (Inverse Model Resistivity Section) thì đới dị thường cực tiểu điện trở suất, đặc trưng bởi tông màu xanh lá cây đậm đến xanh nước biển, với các giá trị điện trở suất từ 18.3 - 30.0Ωm, có chiều sâu phát triển lớn hơn (khoảng 7.5m) Còn theo chiều của tuyến đo, đới dị thường này cũng phát triển rộng hơn, tới cọc 96, thay vì đến cọc 78m như trên 2 mặt cắt chưa qua chuyển đảo

Dạng dị thường trông giống như một thấu kính, phản ánh sự ngấm lọc của nước thải chứa các hoạt chất hoá học thấm lọc vào môi trường bở rời hai bên bờ mương nước, đặc trưng bởi kiểu địa tầng là vỏ phong hoá của đá phun trào dacite Ở đây đới ngấm lọc phát triển tới độ sâu không lớn (7.5m) được giải thích do đá gốc phía dưới vỏ phong hoá không bị nứt nẻ

Ở độ sâu này, hầu như vẫn còn nằm trên mực nước ngầm và địa tầng đá gốc phía dưới không nứt nẻ, nên sự ngấm lọc chủ yếu diễn ra theo phương nằm ngang, vào trong đới phong hoá của đá gốc gồm cát, cát pha sét, cuội sỏi, nằm ở

29

phần trên cùng của địa tầng khảo sát Nước thải với các hoạt chất hoá học chứa trong địa tầng phong hoá đóng vai trò như là chất chỉ thị Như vậy, trong trường hợp này, nếu chúng ta kết hợp nhiều tuyến đo song song thì có thể khoanh định

ra được phạm vi phát triển, theo chiều sâu cũng như theo chiều nằm ngang, của đới ngấm lọc của nước thải dọc theo mương dẫn nước Và, nếu như nguồn nước thải, được xác định (qua phân tích mẫu nước) chứa các hoạt chất có nguy cơ ô nhiễm cao, thì bằng cách này chúng ta có thể kiểm soát được phạm vi ảnh hưởng của đới ô nhiễm để có những biện pháp xử lý phù hợp

CHƯƠNG III Quy trình đo ảnh điện áp dụng trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra địa chất công trình, địa chất môi trường III.1 Cơ sở xây dựng quy trình

Cơ sở để xây dựng quy trình là các kết quả thu được từ các nghiên cứu lý thuyết phương pháp ảnh điện, nghiên cứu các mô hình đo đạc thực nghiệm trên các vùng nghiên cứu của đề tài và các mô hình đã được áp dụng vào thực tế sản xuất trên một số đối tượng địa chất Mặt khác, cơ sở để xây dựng quy trình còn xuất phát từ thực tế là việc đo đạc, thu thập số liệu thực địa hoàn toàn có thể được thực hiện một cách thủ công phù hợp với những máy, dụng cụ đo hiện có ở Việt Nam Việc tạo dựng các file số liệu theo định dạng của chương trình RES2DINV với các cấu hình điện cực khác nhau áp dụng cho đo đạc thực địa hoàn toàn có thể thực hiện một cách thủ công và được dung nạp bởi phần mềm ứng dụng RES2DINV

Mục đích của việc biên soạn quy trình là nhằm giúp các cán bộ kỹ thuật làm công tác địa vật lý điện nắm vững được quy trình đo ảnh điện, theo cách thủ công, áp dụng trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra địa chất công trình, địa chất môi trường ngày càng có hiệu quả hơn

Do các mô hình nghiên cứu, đo đạc thực nghiệm của đề tài hiện mới chỉ tập trụng cho việc tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra địa chất công trình, địa chất môi trường nên phạm vi áp dụng của đề tài chủ yếu tập trung cho lĩnh vực điều tra Địa chất thuỷ văn, địa chất công trình và địa chất môi trường là chính Đối với các lĩnh vực khác, như điều tra địa chất khoáng sản rắn, địa chất hang động vv, cần phải có các mô hình thực nghiệm để khẳng định khả năng áp dụng

Để phương pháp ảnh điện có thể áp dụng mang lại hiệu quả cao, cần thoả mãn một số điều kiện sau:

- Môi trường áp dụng cho khảo sát ảnh điện phải có lớp mặt dẫn điện để

có thể phát điện vào môi trường ngầm Các lớp bề mặt quá khô, kết cấu rời rạc (cát, bột khô, rời), các lớp bê tông bề mặt dày gây khó khăn lớn cho việc thực hiện phương pháp đo ảnh điện theo các hệ thiết bị khác nhau Trong những trường hợp này, cần áp dụng các công việc phụ trợ (đóng sâu các điện cực phát, cực thu, đổ nước các điện cực, khoan thủng các lớp bề mặt cứng chắc) mới có thể áp dụng thi công phương pháp ảnh điện

- Các lát cắt địa chất nghiên cứu cần phải có các bất đồng nhất địa phương,

có sự khác biệt về tính dẫn điện hoặc độ phân cực với đá vây quanh đủ để có thể

ghi nhận được bằng các máy đo hiện có; các đối tượng nghiên cứu có dạng ổ, thấu kính hoặc vỉa cắm dốc

- Phải có nguồn phát điện có công suất đủ lớn để có thể ghi nhận chính xác hiệu thế và cường độ dòng điện bằng máy đo hiện có ở các cự ly đầu tiên và

cự ly cuối cùng theo thiết kế đã ghi trong đề án được duyệt

- Phương pháp đo ảnh điện áp dụng tốt nhất trên các đối tượng địa chất có địa hình bề mặt bằng phẳng Tuy nhiên, trong thực tế rất ít khi gặp được điều kiện lý tưởng này mà thường phải thi công trên những vùng địa hình lồi, lõm Trong những trường hợp này phải ghi nhận các giá trị độ cao địa hình, trực tiếp

từ các máy đo độ cao hoặc có thể lấy thông tin từ các nguồn khác để nhập thông tin địa hình vào file dữ liệu Chương trình chuyển đảo có khoá cứng sẽ hiệu chỉnh tự động các giá trị độ cao địa hình đi kèm file số liệu, cho kết quả là mặt cắt ảnh điện theo dạng địa hình tương ứng ngoài thực địa

III.2 Tóm tắt nội dung quy trình đo ảnh điện

Quy trình đo ảnh điện, gồm 4 chương 34 điều, xây dựng theo kết cấu các chương, điều khoản và được sắp xếp theo thứ tự sau:

Chương I - Những quy định chung

Chương II - Thi công thực địa

Chương III - Công tác văn phòng, tổng kết

Chương IV - Điều khoản thi hành

Trong chương “Những quy định chung”, ngoài những nội dung liên quan đến cơ sở lý thuyết của phương pháp ảnh điện, đã được đề cập trong chương I của báo cáo chính, ở đây vẫn cần thiết phải đưa ra định nghĩa đối với phương pháp đo ảnh điện cũng như những phân tích về bản chất đối với phương pháp này Đồng thời những nội dung liên quan đến lĩnh vực áp dụng cũng như những điều kiện cần thiết để phương pháp ảnh điện, được đo theo các cấu hình điện cực khác nhau, có thể kết hợp với các dạng công tác vật lý khác nhằm làm tăng hiệu quả khảo sát trên các đối tượng địa chất khác nhau, cũng được đề cập trong chương này

Về cách thức thi công phương pháp ảnh điện theo hình thức thủ công, đáp ứng được yêu cầu đối với những máy đo hiện có ở Việt Nam, được đề cập trong chương II của bản quy trình Các nội dung liên quan, từ việc chuẩn bị máy móc, thiết bị đo; các yêu cầu kỹ thuật đối với các loại máy đo, nguồn phát đến những quy định bắt buộc liên quan đến kiểm định máy địa vật lý được đề cập một cách

cụ thể trong các điều khoản của chương này

Về hệ phương pháp và kỹ thuật thi công thực địa, trong các điều khoản của chương II cũng đưa ra các kiểu cấu hình điện cực, thiết bị đo thông dụng, có tính khả thi áp dụng được tuỳ theo các điều kiện môi trường địa chất cần khảo sát Trên cơ sở phân tích tổng hợp các cấu hình thiết bị đo, đã đưa ra được 2 kiểu thi công theo cách thủ công phương pháp ảnh điện trong điều kiện hiện nay, đó là:

- Kiểu đo theo từng điểm đo sâu điện theo hướng tuyến khảo sát, tương ứng với chiều sâu cần khảo sát và khoảng mở AB cần thiết để khảo sát đến độ sâu yêu cầu Kết thúc các điểm đo sâu điện ứng với các độ sâu yêu cầu định

Mỗi kiểu đo đều có những ưu và nhược điểm và được phân tích cụ thể trong mục “Hệ phương pháp và kỹ thuật thi công thực địa” thuộc chương II Những nội dung cụ thể liên quan đến công tác thu thập số liệu thực địa phục vụ cho các nghiên cứu Địa chất thuỷ văn, địa chất công trình và địa chất môi trường được đề cập chi tiết trong các điều 26, 27 và 28 của bản quy trình Trình tự tạo dựng file số liệu, áp dụng chạy chương trình xử lý, giải thích địa chất số liệu đo ảnh điện theo các lĩnh vực nghiên cứu địa chất thuỷ văn, địa chất công trình và địa chất môi trường; công tác tổng kết báo cáo theo các yêu cầu nhiệm vụ đặt ra, được đề cập chi tiết trong chương III, với tiêu đề: “Công tác văn phòng, tổng kết báo cáo” Chương này gồm các nội dung hướng dẫn cách thức tạo file số liệu theo các định dạng của chương trình đối với các cấu hình điện cực áp dụng và hướng dẫn chi tiết các tuỳ chọn chạy chương trình, giúp các kỹ thuật viên nắm được các kỹ năng cần thiết để tạo ra sản phẩm là các

mô hình ảnh điện áp dụng vào thực tế và giải thích địa chất đối với những mô hình này

Đồng thời cũng cung cấp các thông tin cơ bản, mang tính định hướng trong việc khoanh định dị thường, xác định các đối tượng cần luận giải bản chất địa chất của chúng trong khuôn khổ các mô hình thực nghiệm nghiên cứu của đề tài

Ngoài ra, những yêu cầu cần thiết trong công tác lập báo cáo kết quả công tác đo ảnh điện cũng được đề cập trong chương này nhằm tạo lập một báo cáo đạt được các yêu cầu đặt ra trong các đề án tổng thể cũng như trong các đề án độc lập

Cuối chương là những định hướng về nhân lực cho tổ thi công phương pháp ảnh điện ngoài thực địa cũng như cho công tác văn phòng, được đúc rút qua quá trình thực hiện các mô hình thực nghiệm cũng như các ứng dụng vào thực tế sản xuất

Cuối cùng, để có các mô hình ảnh điện đạt chất lượng, tức là những mô hình chứa các thông tin được luận giải về mặt địa chất sát với thực tế nhất và được kiểm chứng qua các công trình khai đào (nếu có), thì ngoài các trình tự, các quy định đã được nêu trong các điều khoản trong các chương trước của bản quy trình, những nội dung cần thiết vẫn cần phải được nhắc lại trong chương IV, nói về điều khoản thi hành của quy trình đo ảnh điện Trong chương này, việc khẳng định các yêu cầu đo đạc tỷ mỷ, không được nhầm lẫn bước đi cũng như các yêu cầu về cải thiện điều kiện tiếp địa, nâng cao chất lượng đo đạc là rất cần thiết, luôn được ưu tiên hàng đầu Đồng thời, những nội dung tập trung phân tích, giải thích các yếu tố liên quan đến công tác đo ảnh điện, tuy có giống về bản chất với phương pháp đo sâu điện thẳng đứng thuần tuý nhưng lại có những điểm khác trong quá trình thu thập số liệu thực địa Những nội dung này sẽ làm

cơ sở để các chuyên gia về định mức có cơ sở tiến hành xây dựng định mức thống nhất dành cho dạng công tác này trong thời gian tới

Chương IV NHẬN XÉT VỀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

VÀ MỘT SỐ KIẾN NGHỊ IV.1 Nhận xét về những kết quả thực hiện đề tài

Trên cơ sở trang bị phần mềm kết hợp cải tiến phương pháp đo đạc, hợp

lý hoá các máy đo điện trở suất đất đá theo các phương pháp áp dụng, nâng cao chất lượng tài liệu đo thực tế đồng thời với việc tìm hiểu thông tin, áp dụng công nghệ mới vào sản xuất nhằm không ngừng nâng cao hiệu quả của công tác địa vật lý, đề tài: “Nghiên cứu áp dụng phương pháp ảnh điện trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra ĐCCT, ĐCMT Áp dụng trên vùng bazan” đã được triển khai đúng theo các nội dung của đề cương nghiên cứu Với điểm xuất phát còn rất mới mẻ và bỡ ngỡ, nhất là khi ở Việt nam, trong lĩnh vực khảo sát địa vật lý, các phương pháp đo ảnh điện mới chỉ được áp dụng rải rác trong một

số các cơ sở nghiên cứu Các văn liệu cũng như những thông tin về các kết quả

áp dụng phương pháp này hầu như chưa được công bố nên việc triển khai áp dụng thành công phương pháp đo ảnh điện theo các nội dung đặt ra trong đề tài gặp nhiều khó khăn từ khâu tự nghiên cứu, khai thác phần mềm, đọc dịch các văn liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm, sử dụng các sơ đồ thiết bị đo cũng như các kỹ năng xử lý tài liệu

Qua quá trình thực hiện cho thấy chúng ta hoàn toàn có thể áp dụng các

sơ đồ đo thủ công, được chuyển từ cách đo sâu điện thẳng đứng, đã và đang được áp dụng từ trước tới nay sang đo với các sơ đồ đặc trưng, tạo file số liệu cho phép đo ảnh điện Cũng qua thực tế khai thác thông tin, chúng ta thấy có rất nhiều biến thể của các sơ đồ đo, có thể áp dụng vào thực tế tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, diện tích đo đạc rộng hẹp khác nhau và trên các đối tượng địa chất khác nhau, để có thể áp dụng linh hoạt những sơ đồ đo này nhằm phát huy tối đa hiệu quả ứng dụng của những phương pháp đó mà không nhất thiết cứ phải áp dụng một cách máy móc, một phương pháp khảo sát nào đó, không đem lại hiệu quả do khả năng phân giải kém của chúng trên một đối tượng địa chất nhất định

Đồng thời chúng ta cũng hoàn toàn có thể sử dụng các máy móc thuộc thế

hệ máy đo cổ điển, sử dụng cho đo đạc, thu thập số liệu cần thiết trong phương pháp đo ảnh điện, trong thời kỳ quá độ chờ được thay thế bằng các loại máy đo

kỹ thuật số có độ chính xác cao Ngoài ra, việc cải tiến quy trình đo, thu thập số liệu thực địa cho phù hợp với các điều kiện địa hình, điều kiện thông tin liên lạc

là hết sức cần thiết trong điều kiện hiện nay, khi mà tính cơ động, điều kiện phục

vụ cho thi công thực địa còn nhiều hạn chế, chưa thể đáp ứng được mọi yêu cầu đặt ra

Qua áp dụng vào thực tế, đề tài đã xây dựng được 3 mô hình ảnh điện đặc trưng để áp dụng trong khảo sát ĐCTV, ĐCCT và ĐCMT

Với mô hình ảnh điện áp dụng trong nghiên cứu ĐCTV cho thấy phương pháp có thể được áp dụng với nhiều biến thể khác nhau của các sơ đồ đo và áp dụng được trong mọi địa tầng khảo sát Các kết quả thể hiện có tính trực quan

33

cao, các vị trí dị thường được khu trú ra rõ nét, có tính tập trung và đặc biệt là vị trí của những đới dị thường cần quan tâm khi xác định ngoài thực địa thể hiện tính chính xác của phương pháp áp dụng, hơn hẳn những phương pháp nội suy

thông thường (xem Phụ lục A: Một số mô hình kết quả đo ảnh điện áp dụng vào thực tế sản xuất tại Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT MT) Độ sâu khảo sát đối

với các mô hình phục vụ nghiên cứu ĐCTV hoàn toàn có thể được điều chỉnh tuỳ theo chiều sâu các lỗ khoan dự kiến thông qua áp dụng hệ thiết bị Wenner, được xác định là hệ thiết bị tối ưu trong việc khảo sát các độ sâu lớn do tính ưu việt của nó là có tỷ số tín hiệu có ích/nhiễu khá lớn nên đối với những khoảng

mở lớn của thiết bị AB, việc thu thế hầu như gặp rất ít khó khăn và đạt độ tin cậy cần thiết

Với mô hình ảnh điện phục vụ nghiên cứu ĐCCT, có thể khẳng định những mặt cắt mô hình dạng ảnh này có độ phân giải cao hơn nhiều so với các mặt cắt đẳng trị được nội suy bằng các loại phần mềm thông thường (Surfer) Đối với những mô hình được chọn xây dựng trên các địa tầng có chứa nhiều các bất đồng nhất, nếu chọn được những hệ thiết bị có độ phân giải cao (sơ đồ lưỡng cực trục) đề khảo sát, thì các bất đồng nhất này sẽ được hiển thị khá rõ nét như các ranh giới lớp, các cấu trúc dạng ổ Đây là một lợi thế của phương pháp ảnh điện mà các phương pháp đo, xử lý số liệu thông thường (nội suy trong Surfer) không thể đạt được Mặt khác, các lớp độ sâu trên các lớp mô hình, được tính toán chi tiết với tỷ lệ tăng hợp lý hơn nên những giá trị độ sâu lớp thường đạt độ chính xác cao so với các kết quả phân tích các đường cong đo sâu điện thẳng đứng

Mặc dù mới chỉ là mô hình thử nghiệm phục vụ nghiên cứu ĐCMT ở một góc độ rất hẹp là khảo sát hiện trạng phát tán các dư chất hoá học chứa trong nguồn nước thải, qua xử lý ở mức độ nhất định, vào môi trường ngầm và chưa

có các số liệu kiểm chứng (khoan lấy mẫu, phân tích mẫu đất, mẫu nước) song

mô hình phục vụ nghiên cứu ĐCMT vẫn được xác định là có tính khả thi trong

áp dụng, ở chỗ mô hình đã chỉ ra được hiện trạng phân bố đới ngấm lọc chứa hoạt chất hoá học từ nước thải, gây nên vùng dị thường cực tiểu các giá trị điện trở suất dưới dạng của một thấu kính, có thể nhận biết rõ ràng trên mặt cắt mô hình ảnh điện Với mặt cắt này thì việc bố trí các công trình kiểm chứng sẽ được chính xác và tập trung hơn Mặt khác với tính áp dụng đa năng của phần mềm RES2DINV và đặc tính dung nạp được với nhiều loại sơ đồ đo khác nhau, thì việc ứng dụng phần mềm vào giải quyết các khía cạnh khác của ĐCMT, như khảo sát xác định các tai biến địa chất, các tai biến đối với các tầng chứa nước (nhiễm mặn, tháo khô) là hoàn toàn có thể thực hiện được

Một khía cạnh quan trọng khác là đồng thời trong quá trình thực hiện các nội dung của đề tài nghiên cứu, những kết quả thu được, đã được áp dụng ngay vào sản xuất tại Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Trung, cho kết quả rất khả quan Những dự án, đề án và các dạng công việc sau đây đã và đang được ứng dụng các kết quả của đề tài:

- Đề án điều tra nguồn nước dưới đất vùng núi Trung bộ và Tây Nguyên (Pha 3)

- Dự án điều tra nguồn nước trên một số vùng trọng điểm thuộc 5 tỉnh Tây Nguyên

- Đề án thành lập bản đồ ĐCTV - ĐCCT vùng Tuy An - Sông Cầu

- Đề án điều tra tai biến địa chất vung ven biển Nam Trung bộ

- Dự án điều tra nguồn nước dưới đất và lập bản đồ ĐCTV tại những vùng khô hạn ven biển Nam Trung bộ

- Các hợp đồng dịch vụ về khảo sát thuỷ điện (Buôn Taushar, Đăk Lăk), khảo sát ĐCCT hồ chứa nước (Long Giao, Cầu Dầu), thị xã Long Khánh, tỉnh Đồng Nai; Khảo sát ĐCCT phục vụ quy hoạch bãi chôn lấp, xử lý rác thải tại thành phố Pleiku, tỉnh Gia Lai; các hợp đồng khảo sát địa vật lý xác định vị trí triển vọng bố trí các lỗ khoan cấp nước do Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT miền Trung thực hiện

Tóm lại, đề tài: “Nghiên cứu áp dụng phương pháp ảnh điện trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra ĐCCT, ĐCMT Áp dụng trên vùng bazan” đã hoàn thành đầy đủ các sản phẩm, đảm bảo chất lượng các nội dung nghiên cứu Việc ứng dụng các kết quả báo cáo thực hiện đề tài, được triển khai ngay vào sản xuất, thực hiện các nhiệm vụ địa chất tại Liên đoàn ĐCTV - ĐCCT

MT, đã chứng tỏ tính khả thi cao của đề tài ứng dựng, đồng thời cũng là biện pháp khắc phục những hạn chế của một số phương pháp địa vật lý kém hiệu quả Dưới góc độ triển khai ứng dụng kết quả đề tài vào việc xác định vị trí triển vọng bố trí các lỗ khoan cấp nước trong các đề án với tỷ lệ lỗ khoan đạt lưu lượng khai thác khá cao (19/21 lỗ khoan có nước, thuộc dự án “Điều tra nguồn nước dưới đất một số vùng trọng điểm thuộc 5 tỉnh Tây Nguyên”) là bằng chứng cho tính khả thi cao của phương pháp ảnh điện cũng như của phần mềm ứng dụng

Một cố gắng khác của đề tài là thành lập được quy trình đo sâu ảnh điện,

đề cập đến các chuyên đề khảo sát và theo các hệ thiết bị đo áp dụng khác nhau Việc đề xuất quy trình đo là rất cần thiết vì nó khác với quy trình đo sâu điện thuần tuý đã được ban hành trước đây, ở mức độ chi tiết của các điểm dữ liệu, cũng như cách thức thi công thực địa Quy trình sẽ cung cấp các dữ kiện cụ thể

để cơ quan kinh tế chức năng xây dựng bộ đơn giá phù hợp áp dụng cho dạng công tác này trong thời gian tới Hiện tại trong toàn ngành chưa có bộ đơn giá áp dụng cho đo ảnh điện và chúng ta vẫn phải sử dụng bộ đơn giá áp dụng cho đo sâu điện nên đã gây nhiều khó khăn trong việc áp giá đối với dạng công tác này trong quá trình lập dự án

Bên cạnh những kết quả đạt được, trong quá trình thực hiện đề tài, vẫn còn một số tồn tại sau:

- Đối với mô hình ảnh điện phục vụ khảo sát ĐCTV, cần phải nghiên cứu tới các độ sâu lớn và phải được thử nghiệm với nhiều sơ đồ đo khác nhau (Wenner, Dipol-Dipol, Wenner-Schlumberger) để đối sánh kết quả Nhưng do

hệ thống thiết bị đo - phát, hiện sử dụng, có công suất phát dòng nhỏ, máy đo không chịu được công suất phát lớn (< 600V) nên để thu thế đạt độ tin cậy vẫn chỉ sử dụng hệ thiết bị đo Wenner là chính, các sơ đồ đo khác chỉ sử dụng trong một số kiểu địa tầng có tính phản xạ mật độ dòng lớn (đá phun trào, xâm nhập

35

có bề dày vỏ phong hoá nhỏ) và mục tiêu cũng chỉ dừng lại ở mức thành lập được các mô hình khả thi, có thể khai thác được những thông tin cơ bản giúp giải quyết những nhiệm vụ đặt ra Còn với những nghiên cứu sâu hơn phải dừng lại cho tới khi có hệ thống máy phát, máy đo có công suất lớn mới có thể triển khai áp dụng được

- Mô hình ảnh điện phục vụ khảo sát ĐCMT chưa có các số liệu kiểm chứng nên ý nghĩa sử dụng không cao và chỉ mang tính minh hoạ cho việc sử dụng phương pháp như là một công cụ để khảo sát, đóng góp thông tin cho đề án tổng thể

- Phần dịch, biên tập sách hướng dẫn sử dụng mới chỉ dừng lại ở mức độ đọc hiểu Mức độ việt hoá bản dịch còn có những hạn chế và một số thuật ngữ chuyên môn khó hiểu chưa tìm được cách gọi tên hợp lý mà chủ yếu gọi tên theo nghĩa của từ, chưa phải thuật ngữ đặc trưng Rất may, những thuật ngữ hay những nội dung khó hiểu, có tính trừu tượng thường không rơi vào các nội dung hướng dẫn, cài đặt, chạy chương trình nên việc vận hành chương trình vẫn không bị trở ngại

- Tiến tới thay thế toàn bộ các loại máy đo cổ điển bằng hệ thống máy - thiết bị đo đa cực vì những máy đo kỹ thuật số có những tính năng ưu việt là có thể tự động điều chỉnh mức độ thẩm lậu của dòng điện phát vào môi trường ngầm để ghi nhận những thông tin theo mức độ tăng dần theo chiều sâu nghiên cứu Điều này rất quan trọng vì nó tránh được những thăng giáng ảo đối với các giá trị điện trở suất biểu kiến trên từng mức dữ liệu giúp chương trình chạy ổn định hơn Mặt khác, với hệ thống cáp đo đa cực sẽ giúp cho việc thi công công tác đo ảnh điện đạt năng suất cao Hệ thống cáp đo được sản suất công nghiệp sẽ

có độ bền cao, khả năng cách điện tốt sẽ giúp cho việc thi công thực địa được thuận lợi, đạt độ chính xác cần thiết, nhất là đối với những nghiên cứu trên những vùng có địa hình dốc

Ngoài ra, theo một số tài liệu nghiên cứu, thì việc sử dụng không đồng bộ

hệ thống thiết bị đo đạc (tời - cực thu, phát - máy đo) cũng gây ra những ảnh hưởng nhất định đến kết quả thu thập tài liệu Ví dụ, trên cùng một vị trí tuyến

khảo sát nhưng được đo bằng các điện cực thu phát khác nhau, có thể sẽ cho các mặt cắt mô hình kết quả khác nhau

- Triển khai các nghiên cứu nâng cao, hoàn chỉnh phương pháp khảo sát ảnh điện với việc lập các mô hình khảo sát trong môi trường 3D, xác định chính xác sự phân bố trong không gian của dị thường, tăng khả năng ứng dụng, nâng cao hơn nữa chất lượng tài liệu địa vật lý trong các đề án điều tra địa chất thuỷ văn, địa chất công trình và địa chất môi trường

- Triển khai áp dụng và chuyển giao công nghệ đo ảnh điện tới các đơn vị làm nhiệm vụ điều tra, thăm dò các nguồn nước dưới đất và điều tra ĐCCT,

ĐCMT trong ngành địa chất Bộ chủ quản cần sớm ban hành quy trình đo ảnh điện để các đơn vị được chuyển giao công nghệ có cơ sở thực hiện thống nhất quy trình đo đạc, đưa dạng công tác này phát triển rộng rãi, thay thế cho việc áp dụng những phương pháp địa vật lý kém hiệu quả

Chương V

KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Đề tài “Nghiên cứu áp dụng phương pháp ảnh điện (Electrical Tomography) trong tìm kiếm các nguồn nước dưới đất và điều tra ĐCCT, ĐCMT Ứng dụng trên vùng bazan” được thực hiện dựa vào các văn bản sau:

1- Hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số 335/BTNMT-HĐKHCN ngày 15 tháng 11 năm 2004 giữa Bộ Tài nguyên và Môi trường với Liên đoàn ĐCTV- ĐCCT miền Trung;

2- Thông tư số 45/2001/TTLT/BTC-BKHCNMT hướng dẫn một số chế

độ chi tiêu đối với nhiệm vụ Khoa học và Công nghệ;

3- Công văn số 3174/BTNMT-KHCN về việc bổ sung Hợp đồng Khoa học công nghệ;

4- Quyết định số 1527/QĐ-BTNMT, ngày 02 tháng 11 năm 2004 về việc điều chỉnh kế hoạch và dự toán ngân sách Nhà nước năm 2004 cho các đơn vị địa chất;

5- Văn bản điều chỉnh kế hoạch và dự toán ngân sách Nhà nước cho các đơn vị địa chất năm 2005

Tình hình thực hiện khối lượng

Nhìn chung, khối lượng các dạng công việc của đề tài đã thực hiện là hoàn toàn phù hợp với đề cương được phê duyệt và bảng khối lượng kèm theo hợp đồng Chỉ có một sự thay đổi đó là việc mua sắm thiết bị bổ sung trên cơ sở nguồn vốn cấp không thay đổi và được sự cho phép của Bộ Tài nguyên và Môi trường Những nội dung công việc đã thực hiện, được tổng hợp trong bảng sau:

BẢNG TỔNG HỢP GIÁ TRỊ KHỐI LƯỢNG ĐÃ THỰC HIỆN VÀ KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Đơn vị tính: nghìn đồng

Theo dự toán được duyệt Theo nghiệm thu Đề nghị thanh toán

Khối lượng Đơn giá

Thành tiền

Khối lượng Thành tiền

Khối lượng Thành tiền

A CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU

II Thuê khoán chuyên môn

1 CĐ1: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết phương pháp

2 CĐ2: Nghiên cứu cải tiến công nghệ đo ảnh điện

4

CĐ4: Khai thác các tính năng của phần mềm

RES2DINV & RES3DINV trong xử lý số liệu đo

5 CĐ5: Nghiên cứu thử nghiệm chương trình RES2DINV với số liệu đo đã có tại Liên đoàn

ĐCTV - ĐCCT MT

6 CĐ6: Thu thập các tài liệu địa vật lý, ĐC, ĐCTV, ĐCCT và ĐCMT chuyên đề 01 6.610 6.610 01 6.610 01 6.610

7 CĐ7: Xử lý tổng hợp các tài liệu thu thập và lựa chọn 3 mô hình ảnh điện đặc trưng cho tìm kiếm

nguồn NDĐ, ĐCCT và ĐCMT

8 CĐ8: Đề xuất quy trình đo đạc, phân tích và xử lý số liệu phương pháp ảnh điện chuyên đề 01 11.000 11.000 01 11.000 01 11.000

9

CĐ9: Đo đạc thử nghiệm phương pháp ảnh điện

theo quy trình đề xuất trên mô hình tìm kiếm

nguồn NDĐ

10

CĐ10: Đo đạc thử nghiệm phương pháp ảnh điện

11 CĐ11: Đo đạc thử nghiệm phương pháp ảnh điện

12 CĐ12: Xử lý các tài liệu đo ảnh điện theo 3 mô hình bằng phần mềm RES2DINV chuyên đề 01 12.000 12.000 01 12.000 01 12.000

13 CĐ13: Tổng hợp các kết quả đo thử nghiệm và phân tích xử lý kết quả 3 mô hình đã chọn chuyên đề 01 12.000 12.000

14

CĐ14: Hoàn thiện quy trình đo, phân tích và xử

lý tài liệu đo ảnh điện bằng các máy đo điện trở

suất thông dụng ở Việt Nam

3 Năng lượng, nhiên liệu