Выпуск: 3 , Том: 24 , Год издания: 2023

Предложен новый подход к мониторингу состояния многолетнемерзлых пород под основаниями промышленных объектов, направленный на своевременное предотвращение техногенных и экологических катастроф. Используется стационарная межскважинная система импульсного электромагнитного просвечивания, в которой источники и приемники сигналов - расположенные в разных скважинах наборы индуктивных катушек. Каждая двухкатушечная зондирующая система включает в себя источник и приемник, находящиеся на одинаковой глубине. Математическое описание электромагнитного мониторинга выполнено на основе преобразования Сумуду с уникальными свойствами, не получившего распространения при решении задач геоэлектродинамики. Программно реализован алгоритм трехмерного моделирования электромагнитных импульсов векторным методом конечных элементов. Оригинальное сочетание последнего и преобразования Сумуду позволяет эффективно описать пространственную неоднородность и высокий контраст геоэлектрических параметров, существенно снизив вычислительные затраты. Рассмотрена реалистичная геоэлектрическая модель резервуара с топливом на многолетнемерзлых породах с образовавшимся в них таликом разных размеров, который может стать причиной деформации конструкции с негативными последствиями для окружающей среды. Оценены практические возможности системы импульсного электромагнитного мониторинга для варианта межскважинного просвечивания. Достигаемый уровень сигналов - достаточный для практической реализации стационарной системы межскважинного просвечивания. Важные преимущества предложенного подхода - низкие трудозатраты на развертывание системы наблюдений и малые эксплуатационные расходы на поддержание ее функционирования. Выполнено трехмерное численное моделирование электромагнитных сигналов, по результатам которого сделан вывод о достаточной чувствительности системы электромагнитного мониторинга к наличию талика и увеличению его размеров.