Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Математическое моделирование в методах постоянного тока при решении задач инженерной геологии и гидрогеологии на украинском кристаллическом щите

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Математическое моделирование в методах постоянного тока при решении задач инженерной геологии и гидрогеологии на украинском кристаллическом щите"

Г0СУДАРС2ШШ1& К0К№Т СССР ПО-НАРОДЮМУ ОБРАЗОВАНИЮ

^ОСКОВСгЛ^ ОРД&А ЛсЛИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЖЩИ И Сг^йА ЗРУдОВОЮ КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРС1ЕШНШ УгЫВйРСИКТ ИкШИ ¡и. В. ЛОМОНОСОВА

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ЙАШЫЕТ

На правах рукописи ЛУКЬЯНОВ Игорь Евгеньевич

ЭДК 550.837.3

мА1Ь!.^1ИЧ£,СК0Е кОДЁЛИРОБАНИЕ В ШТОДАХ ПОСТСЯКОГО

11/лА 1№ РШЫМ ЗАДАЧ ШЖмЬЙЮЙ ГЕОЛОГИИ •А 1ЛДР01ЫЖ)Ш НА УлРАШСиОМ кр^сзмаичьсда»

Специальность 04.00.12 - геофизические методы поиска

и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолсго-минералогических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Днепропетровском ордена Трудового Красного Знамени горном институте им. Артека на кафедре геофизических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемы::.

' ЙАУЧНШ Ш0К^13ЬлЬ: , ГОЛИЗЙРА I .Л., доктор ?азико-иатемати-

ческих наук, ц^офессор

ОаадйАЛШЫй ОППОНЕНТУ: ЯКУЬОБСКЛл , доктор геолого-минералогических наук, профессор Московского геологоразведочного института

иьЗйй В.Л., кандидат геолого-иинерало-гических наук, доцент Московского госу-.дарственного университета км.¡¿.В.Ломоносова

рКДУц^АЯ 0Р1 АпИЗАДИЯ: Центральная геофизическая экспедиция

КГ У "Укргеалогкя" (г.Днепропетровск)

Защита состоится ¿-¿г^Ьт ь—- 1991 года е ча-

сов на заседании специализированного совета Д.СэЬ.05.24 в Московском государственном университете мм.М.Ь.Ломоносова по адресу: Москва, Ц9895, ленинские горы, 1ЛУ, Геологический факультет, зона "А", ауд. ,

■ С .диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического факультета МГУ.

• Автореферат разослан " № " года.

Ученый секретарь

специализированного совета, / ,

кандидат технических наук ь.а.

ОЕ^АЯ ХАРАКЕЛЮИКА РАБОШ , '__________

Актуальность теми. Интенсивное развитие горнодобывашоЙ про-мызленности на осноЕе сцрьевой базы Украинского кристаллического шита зачастую приводит к супественным загрязнениям подземных вод высокоыинерализованными промышленными стоками. Не удивительно,что цри этом основной задачей гидрогеологических и инженерно-геологических исследований стало изучение подобных явлений и их предотвращение еае на стадии изыскательских работ.

В настоящее время можно с уверенности утверждать, что наибольшую ценность в решении этих задач приобретает электроразведка методом сопротивлений благодаря своей экономичности и резуль-' тативности. Этому немало способствовало создание и внедрение таких вычислительных алгоритмов интерцретации полевых данных, кото-* рые могли бы обеспечить результаты, достаточно достоверные с геологической точки зрения. Однако при их разработке возникает опре-. деленные трудности, связанные с большой размерность!) решаемых оптимизационных задач, влиянием принципа эквивалентности на результаты интерцретации. Значительно расширить возможности преодоления этих трудностей мояет использование нетрадиционных подходов .хорошо зарекомендовавших себя в решении задач управления в лругих отраслях знаний, например, декомпозиции.'Это и предопределило раз- • работку в диссертационной работе новых быстродействующих алгоритмов решения прямых и обратных задач . метода сопротивлений, и анализ их работы.

С другой стороны,в электроразведке наиболее плодотворен путь математического моделирования конкретных геологических ситуаций. Поэтому вовлечение в изучение зон тектонических нарушений в порог дах фундамента как наиболее вероятных мест утечки промышленных стоков из хвостохранилии^, отстойников и т. п. требует расширения класса модельных объектов.

Цель настоящей работы состояла в разработке алгоритмов и программ решения прямых и обратных задач метода сопротивлений, которые иогно било бы эффектаено использовать для построения рабочих математических моделей геоэлектрических разрезов в специфических геолого-геоф*.зических условиях Украинского кристалличе ско го гцита.

,иля достижения цели были поставлены следующие задачи:

- разработка быстродействующего алгоритма решения прямой задачи метода ВЭЗ на основе линейной фильтрации;

- разработка алгоритма решения прямой задачи метода ВЭЗ для

сред с градиентом соцротивления;

- разработка алгоритма решения прямей задачи кет ода сопротивлений (зондирование и профилирование) для перекрытых горизонтальными слоями субвертикальных неоднородностей;

- разработка алгоритмов решения обратной задачи метода £33 без ограничений на значения параметров на осногс декомпозиционного подхода;

- разработка на этой же основе алгоритма решения обратной задачи метода £33 с ограничениями на значения параметров, предназначенного для интерпретации параметрических зондирований;

- реализация декомпозиционного подхода в алгоритме интерпретации рядовых зондирований и режимных наблюдений, в котором бы учитывались возможные пределы изменения определяемых параметров разреза; .

- интерпретация результатов полевых работ методом ВЭЗ с помощью разработанных алгоритмов с цельв построения рабочей модели геоадектрического разреза, на участке строящегося хвостохранили-ша КриЕорожского комбината по переработке окисленных руд (йГОпОРа).

на защиту выносятся следусшие полоаения:

1. Алгоритм решения прямой задачи метода сопротивлений для сред с субвертикальными неоднородное?.®«, перекрытыми горизонтальными слоями.

о 1 - -

2. Декомпозиционны« подход к решению обратной задачи метода £33 без ограничений на определяемые параметры геоадектрического разреза и с ограничениями на них.

2. Оригинальный алгоритм минимизации функционала, близкого к квадратичному, на отрезке.

4. Методика частичного преодоления влияния принципа эквивалентности на результаты решения обратной задачи метода йЭЗ для алгоритмов без ограничений на значения параметров и с ограничениями на них.

о. Результаты интерпретации данных электроразведки методом сопротивлений в районе строящегося хвсстохракклиза гаУг1)?а.

Научная новизна результатов, полученных в диссертации, состоит в следующем:

" — разработан быстродействующий алгоритм приближенного расчета рк для сред с субвертикальными несднородностями, перерытыми горизонтальными слоями;

- впервые применен декомпозиционный подход к решению обратной задачи метода £33;

- составлены быстродействующие алгоритмы репения обратной -задачи метода ВЭЗ без ограничений на значения определяемых параметров геоалектрического разреза и с ограничениями на них;

- детально исследовано влияние принципа эквивалентности на

результаты интерпретации данных метода ВЭЗ, предложена методика частичного ослабления этого влияния.

Практическая ценность. Результаты выполненных исследований характеризуются выраженной практической направленностью. Отработаны на практических полевых материалах алгоритмы решения обратной, задачи ВЭЗ без ограничений на значения параметров разреза и с ограничениями на них. Они использовались для иктердретации ва- • раметрических и рядовых зондирований, а также режиыньк наблюдений.

Предложена методика частичного ослабления влияния принципа эквивалентности на результаты интерпретации полевых данных метода ВЭЗ, ориентированная на использование разработанных алгоритмов.

С помошью программы решения црямой задачи метода сопротивлений для перекрытых горизонтальными слоями субвертикальных неодно-родностей выполнено математическое моделирование, результаты которого использовались для црогноза возможного влияния высономине-рализованных промышленных вод в зонах тектонических нарушений, как наиболее вероятных подземных водотоков.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на XiU (iSoa г.), ХУ (19Ь8 г.), ХУ1 (19о9 г.) научных конференциях молодых ученых и аспирантов Ьа'У, г.Москва; на 1У Всесоюзной конференции-конкурсе All СССР для молодых ученых "Актуальные вопросы геофизики", г.Звенигород, IS&S г.; Всесоюзном семинаре "Опыт повышения эффективности геолого-разведочных работ и геологического обслуживания горн ору дкы>г предприятий", г,Кривой Рог, 19оо г.; на X Всесоюзной конференции "Изучение икгенерно-ге©логических условий месторождений полезных ископаемых геофизическими методами", пос. Зеленый, БСьГАШГЕО, 196? г.

Публикации. Основные положения выполненных автором исследований изложены в 3 печатных работах.

Объем работы, /диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 90 страницах машинописного текста, и содержит 27 рисунков, 2 таблицы, список использованной литературы из 57 наименований.

ООдаНШШЬ РАБОТЫ

Во введении обосновываются актуальность работы, формулируются ее цель и научная новизна, приводятся основные положения, еы~ носимые на защиту.

Глава 1. Решение йрямыч задач метода сопротивлений.

¿данная глава состоит из трех разделов. В первом из них подробный анализ известных из литературы алгоритмов решения црямой задачи метода ВЭЗ для фундаментальной модели (горизонтально-слоистой среды) на основе линейной (фильтрации и их авторская программная реализация позволили определить точность решения црямой задачи йЭЗ. В качестве тестовых примеров использовались четарехслой-ыые кривые, полученные во 1,0ЗДЗшА (физическим моделированием. Практически полное совпадение вычисленных на ЭКи и палеточных кривых (точность г- 0,5 %), а также малое время вычислений (порядка 0,03 секунда) позволили е дальнейшем использовать эту программу как для моделирования кривых , так и для решения обратной задачи итерационны:® методами.

Во втором разделе путая задача метода ВЭЗ решается на основе апцроксимационного подхода для сред с градиентом сопротивления. Проанализировано влияние различной степени аппроксимации слоя с градиентом сопротивления достаточно большим количеством пластов малой мощности с постоянными удельными сопротивлениями. Для опенки точности решения использовалось правило Рунге:

где Ъ - неизвестное точное значение кажущегося сопротивления Ри ; 2к/2 и 2 к - значения Рк , вычисленные при замене градиентного слоя л к 2а аппроксимирующими элементами, соответственно.

выяснено, что количество апцрокскмируопих сдоев п. ^ 32 обеспечивает точность решежя < 2 % ^ля всех типов кривых В алгоритме предусмотрена возможность использовать любой аналитический закон изменения сопротивления с глубиной.

В третьем разделе предлагается приблпвенный ''етод расчета кажущегося сопротивления для сред с вертикальным! слоями, перекрытыми горизонтальными. Для учета неоднородностей, лежашкх в основании геоэлектрического разреза, применялись рекуррентные соотношения для функции й (т), параметров неоднородной среды, подстилаю-

шей горизонтально-слоистый геозлектрический разрез. Эта функция R*(m) близка по смыслу и своему виду к фунтдаи парамет-

ров среды, предложенной Л.Л.Баньяном для фундаментальной модели.

Разработанный алгоритм позволяет решать прямую задачу в большой скоростью, однако в ряде случаев он может давать значительную погрешность при вычислении рк . Для тестовых примеров построена зависимость точности решения от проводимости ПбрвфЫ-ваюзего слоя. Ее анализ показывает, что для конкретных условий Украинского кристаллического шита, где проводимость осадочной толям превышает 3 Си, а исследования архей-протерозойского фундамента íipoводятся в интервале полуразносов питаюшей линии от 100 до 500 м, приближенные значения р« цри математической моделировании вертикальных неоднорорностей вполне допустимо рассчитывать с помошьп предложенного алгоритма.'

Глага 2. Решение обратных задач метода ВЭЗ.

В многочисленных работах последних лет прямая интерпретация функции й(т) СНунец и Рокруа, Страхов В.Н., Шкабарня Н.Г.), метод поиска в его классической постановке (Изотова Е.Б., Хор ев O.A., Шкабарня Н.Г.), градиентный спуск (Еихара и Лакяманан), линеаризация целевого функционала (кейнардус, Чекки, Иогансен, Рыжов A.A.) привели к существенным успехам в решении обратной задачи метода ¿33. Вместе с тем в работе найдены некоторые новые подходы к ее решение.

Обратная задача метода ВЭЗ сфор'мулирована как задача нелинейного математического программирования в самом обюем виде. Требуется найти компоненты такого вектора р * параметров геозлект-рического разреза (сопротивление и мощность), принадлежащего шо-жеству возможных решений. Р , который обращал бы в минимум.некоторый функционал С|[р, 8] » где р - вектор, определяемый на данном шаге решения, б - множество погрешностей, включавшее в себя ошибки измерений и влияние отклонений реальной геометрической среды от принятой модели. Или в операторной форме

р* =«[ рб Р с}[р,8] - min}.

Целевой функционал (|[р> 63 записывался в виде отклонения экспериментальной (полевой) кривой зондирования от вычисленной для параметров разреза, полученных в ходе интерпретации:

I пЭКСП. ЛВЫЧ. _

1«! . ¿к (т.0

где а - количество полуразносов АВ/2; - длина 1-ого полу- -разноса • •

Такая формулировка проблемы определения параметров геоэлектрического разреза по кривой ^ в виде задачи математического программирования (управления) позволяет использовать для ее решения подходы", которые в настоящее время успешно применяется ъ других отраслях знаний, например, декомпозицию.

Суть декомпозиционного подхода состоит б разбиении.исходной оптимизационной задачи на подзадачи. Геоэлектрический разрез моделируется совокупностью слоев, каждому из которых приписываются 'два параметра - соцротивление к мощность. Предполагается, что для каждого I -ого слоя существует некоторый целевой функционал ^: Б силу физической сущности горизонтальной п, -слойной модели

¿^НИ-* [-¿<Ср> -

Тогда, как и для любого аддитивного функционала, справедливо

IX

] ^ .ГГИЛ

.1=1 р.6р

Выбор данного подхода определяется д^умя основными соображениями: \во-первых, физической'сущностью вертикальных электрических зондирований, а, во-вторых, снижением размерности оптимизационной задачи, что удрошает ее решение.

для непосредственного определения величины приращения вектора параметров на определенном шаге решения были введены так называемые функции управления решением, которые связывают между собой относительные отклонения и величину прирашения. Предложены четыре рекурсивные функции управления

ич =фц] +Ц[рч]

+ с

1 - у/1 -

{ + { - ' ] ~ Чебышевская процедура

и исследованы их свойства, влиявшие на решение обратной задачи ' ЗЭЗ без ограничений .на значения определяемых параметров. При анализе работы алгоритмов выяснилось, что функция управления) называемая процедурой Чебытева (Хейгемзн, Янг, 1980), дает наилучшие результаты с точки зрения формальной оценки решения.

Исходя из реальных условий выполнения полевых наблюдений, были составлены и реализованы три варианта алгоритма определения геоэлентричесних параметров разреза, отличавшиеся различным ис—. пользованием модели нулевого приближения:

1. В перЕом варианте алгоритма для каядой полевой кривой используется своя индивидуальная модель нулевого приближения. Областью применения алгоритма являются одиночные электрические зондирования, выполняемые по произвольной-сети.

2. Во втором варианте алгоритма для группы кривых, расположенных на одном профиле, задается одна модель нулевого приближения. Такой подход целесообразно использовать в том случае, когда из априорных данных известно, что параметры разреза изменяются от точки к точке не значительно.

3. В третьем варианте предполагается наличие в разрезе некоторых систематических изменений его параметров. Для этого варианта предусмотрен следующий подход: модель нулевого приближения для первой интерпретируемой 1фивой задается, а результат решения является исходной моделью для второй и т. д.

Все три варианта алгоритмов были реализованы на ЕС ЭШ и использовались для решения практических задач.

¡¡Ля интерпретации данных параметрических зондирований у скважкн были составлены алгоритмы решения обратной задачи ВЭЗ с ограничениями на значения параметров геозлектричеекого разреза. Первоначально они базировались на использовании различных функций управления« однако, оказалось, что для такой постановки задачи

данный подход обладает довольно низким быстродействием. Чтобы преодолеть этот недостаток, была предложена оригинальная процедура минимизации целевого функционала на отрезке, названная "Поиск". Она основана на предположении о том, что целевой функционал £ окрестности минимума близок к квадратичному на отрезке [рт'ш. ' Ртах]' справедлива следующая система уравнений

^[^-О-Р^ах + Ьр^ + С-,

=0-Рт1п Г Ьрт1л ^ с ;

^[ртш! _у-с-Ь2Да ,

где - значение целевого функционала, задаваемое, исходя из ' возможной точности нахождения вектора р* = - * обеспечи-

вавшего тиг|^[рЗ}-

Из решения'системы можно найти

р.. * Р^х-; л-у™^

Найденные но этим формулам значения р , а также р гг\1а и Ртах вв"лежа* на о^кой прямой, что позволяет использовать их для нахождения минимума целевого функционала на отрезке с помощью стандартных подходов для квадратичных функционалов.

Алгоритм решения обратной задачи ВЭЗ с ограничениями на значения параметров, используюший процедуру "Поиск", является надежным и довольно быстродействующим. Так, если заданные пределы, накладываемые на параметры, отличаются от истинного значения в '2 раза, то количество итераций не превышает 20. Алгоритм целесообразно применять для интерпретации результатов параметрических зондирований у скважин, то есть там, где количество априорной информации максимально.

Глава 3. Влияние принципа эквивалентности на результаты

интерпретации данных метода ВЗЗ В данной главе рассматривается слабо освеаенный в литературе воцрос о влиянии принципа эквивалентности на результаты решения обратной задачи сконструированными алгоритмами. Алгоритмы без

ограничений на определяемые параметры испытывает очень сильное влияние принципа эквивалентности. При этом формальная точность решения (относительное отклонение заданной кривой от вычисленной) составляет, в среднем, для модельное кривых 1,5 - 2 %. Единственным способом ослабления этого влияния для данной группы алгоритмов является варьирование параметров модели нулевого приближения. Однако на практике такой подход может привести к существенным ошибкам в определении параметров геоэлектрического разреза. Наложение ограничений на параметры значительно снижает влияние .принципа эквивалентности, особенно это ошуйшо при. фгхс&цш какой-либо геоэлектрической границы. Это позволяет надеяться на '■ высокую достоверность интерпретации данных параметрических Фондирований. но для рядовых наблюдений такой подход вряд ли приме- . ним из-за недостатка априорной информации- о геоэлектрическом разрезе.

С-другой стороны, для любого региона известны или могут быта определены в ходе полевых работ (измерения на образцах, на обнажениях) предельные значения изменения параметров исследуемого разреза, ото соображение легло в основу алгоритма "Форм", предназначенного для интерпретации рядовых наблюдений метода ВЗВ. Суть его состоит в определении с помошьв одно1фатного применения процедуры "Поиск" на основе предельных значений параметров геоэлектрического разреза модели нулевого приближения для каждой интерпретируемой кривой. Отметим, что при этом учитываются и ее индивидуальные особенности, далее каждая кривая интерпретируется по схеме алгоритма без ограничений с использованием стабилизирующего множителя, не позволявшего выходить за предельные значения. Результаты интерпретации кривых рк для модельного геоэлектричес-' кого разрезе по алгоритму "еорм" приведены на рис. I.

Параллельно в работе проанализирована точность определения сопротивления и мощности слоя геоэлектрического разреза при фис-сации одного из этих параметров. Так, при фиксации мошности второго слоя его сопротивление восстанавливается со средней точностью 4,о % при средней погрешности интерпретации в 3 %. При фиксации в каждой точке точных значений сопротивления погрешность определения истинной мощности слоя составляет 4,2 % при средней точности интерпретации в Z,Ь%. Нормально нет существенной разницы -в том, какой параметр слоя фиксировать. Но наличие в геологическом разрезе отдельных литологических разностей с выдержан-

Модельный геоэлектрический разрез и результаты ингергзрегаыш полученных для него кривых

по црограше на основе алгоритма "£орм 1 2 3 4 5 Ь

;ивых 0

V," " * *

FK

(7) (в) (9) (7) (а) (9) (7) (6)

(20) (18) (К) (15) (14) (12) (10) (9)

(Ь) (4) (3) (4) (5) (4) (5) (5)

(I0U0) t

Н,м •

I 2 3 4 5 6 7 Ь (К

(7) (в) (9) (7) (б) (9) (7) (о)

(16,7) (14,5) (15,5) (10,5)

(16,1) (13,8) (I2,1) (10,1)

5

lois.

20 ■

25

30' 35

ю

15 20 25 -i Зи 35

(3,9)(3'3) (3,2) (3'4) (3,5)(3'Ь) (3,5) (3,9)

(795)(735) (930) (831) (771) (gà?) (ПЬ0)(1,Л9) H,м

I -

(15,5)

I- значения удельных сопротивлений в Ou.-м.

13 _____________________________________________

------------ниш на большой шгоаади удельными сопротивлениями (например, глины ¿.невского яруса на Украинском кристаллическом шите) делает более предпочтительным ф!ксацив сопротивления того или иного слоя.

1лаЕа 4. Дрилозекие разработанных алгоритмов к решение практических задач интерпретации метода ¿33

Разработанные алгоритмы и программы использовались для интерпретации вертикальных электрических зондирований, выполненных в ходе изыскательских работ в районе строяшегося хвостохранилиша Г||.иворовского горнообогатительного комбината по переработке оки-сленни: руд (.41 ОгДР). Цельк геофизических исследований здесь было получение уточненных геолого-гидрогеологических сведений, не- ' обходимых для обоснованного выбора мест заложения защитных' устройств от вредного воздействия минерализованных вод, йильт- • русшихся из хвостохранилиша. Необходимо было также выбрать опорные пробили вблизи плотины для режимных гео^зических наблюдений за изменением гидрогеологических условий в процессе эксплуатации водоема.

Первоначально использовались алгоритмы решения обратной задач!: Oes ограничений на значения параметров. Сказалось, что с их помощью удается достаточно точно расчленить верхнюю часть кайнозойских отлояешИ, чего нельзя сказать о коре выветривания. Результаты интерпретации на этом этапе использовались в комплексе с данными сейсморазведки, аля определения мощности коры выветривания на обнажениях были проведены на взятых образцах измерения удельны); сопротивлений. Результаты этих измерений выяеили возрастание сопротивления с глубиной, но проявление градиента в восходяией ветви кривой затрудняет использование алгоритмов, учитывающих' градиентный характер среды. Поэтому при интерпретации параметрических зондирований кора выветривания выделялась как слой с постоянным эквивалентным сопротивлением. По результатам интерпретации установлены пределы изменения значешй удельных сопротивлений и мощностей всех гесглектричесиих горизонтов района исследований, которые использовались для интерпретации рядовых и режимных наблюдений с псаозьи алгоритма "&оры". Оказалось, что во всех случаях по данным электроразведки ыошность коры выветривания выае, чем по данным ¡.л'Ш. Зто, вероятно, объясняется тем, что сейсморазведка дает глубину до сильно трешноватых обводненных пород фундамента, которые проявляются как единый геоэлектрический горизонт. 1акик образом, была получена возможность не

х&дько определять мощность коры выветривания, но и разделять ее на ирубообломочную и дисперсную части.

Для выявления связи четвертичного водоносного горизонта с водами трещиноватой части кристаллического фундаменте было заложено 86 точек режимных наблюдений, измерения на которых проводились в апреле, июне и ноябре. 1969 года. Полученные данные обрабатывались при помоши алгоритма "£орм". Результаты интерпретации свидетельствуют о том, что изменение уровня подземных вод четвертичного водоносного горизонта проявляется в изменении параметров двух верхних слоев геоэлектрического разреза. В то же время параметры нижележащих слоев остаются постоянными. Это связано с сезонными изменениями в режиме питания четвертичного водоносного горизонта и отсутствием связи между ним и водами трещиноватой части кристаллического фундамента.

С помощью алгоритма решения прямой задачи метода сопротивлений было выполнено моделирование возможных загрязнений обводненных тектонических зон высокоминерализованньми промышленными стоками. Зоны тектонических нарушений моделировались вертикальным пластом мощностью 100 и 50 м и сопротивлением 50 и о См-¡л, что соответствует различным значениям минерализации трещинных вод. Толщина перекрывавшего слоя в модели равна 20 м, его сопротивление II Ом-м, что приблизительно совпадает со средней моирюстью и сопротивлением кайнозойских отложений на Украинском кристаллическом щите.

По .результатам моделирования предложена оптимальная методика полевых и режимных наблюдений, которая позволяет надеяться на своевременное обнаружение загрязнения трещинных вод высокоминера-дизованныш промышленными стоками электроразведкой на постоянном токе.

ЗАл^ЧЫШ-

В диссертационной работе разработаны и реализованы новые алгоритмы решения прямых и обратных задач метода сопротивлений, которые можно эффективно использовать для построения математических моделей геоэлектрических разрезоЕ в спеиф'.ческих геоло-го-геофиэических условиях Украинского кристаллического гр!та.

Основные научные выводы и рекомендации сводятся к следующему.

I. Разработан и реализован алгоритм приближенного решения Прямой задачи метода сопротивлений для сред с су б вертикальными неодно^одностяш> перекрытыми горизонтальным! слоями.

2. "Обратная'""звдача" метода33В сформулирована как задача управления (математического программирования).

3. Декомпозиционный подход х решение задач большой размер« ности впервые применен к решению обратной задачи метода 633. Цредозкены и практически реализованы алгоритмы решения этой задачи без ограничений на значения определяемых параметров геоэлектрического разреза и с ограничениями на них. Проанализировано влияние вида функции управления на устойчивость и быстродействие алгоритмов, которые s этом плане не уступает известным' ' ранее.

4. Разработана оригинальная процедура минимизации определенного на отрезке функционала, близкого к квадратичному, которая использовалась при составлении алгоритмов решения обратной задачи 333 с ограничениями на параметры. *

5. Исследования влияния принципа эквивалентности на резуль-, таты работы предложенных алгоритмов при решении тестовых задач . показа.^, что ослабление этого влияния можно добиться: I) учетом априорной информации с геоэлектрическом разрезе в виде ограничений на значения параметров и фиксацией глубины его отдельных границ; 2) удачным заданием модели нулевого приближения.

0. к заработанные алгоритмы и программы использовались для интерпретации полевых наблюдений методом ВЭЗ в районе строяшего-ая iûûnuPa. На основе математического моделирования выявлены возможные изменения в геофизических данных при повышении минерализации подземных вод в случае загрязнения их промышленными стоками.

основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Решение обратной задачи £33 с ограничениями на значения параметров //материалы I республиканской школы-семинара молодых геофизиков Украины, 25.11 - г., Алушта. - Киев, 1967. -С. - «en. в iiiriiriUrl Où.IX.iiV № 77t£-Bb7.

2. Опыт применения геофизических методов при решении гидрогеологически:: задач в окрестностях некоторых технических водоемов привбвсса //Тезисы докл. ¿сес. совеа. "Опыт повышения эффектив- • ности геологоразведочных расот и геологического обслуживания горнорудных предприятий", 25 - 27.05.88 г., Кривой Рог. - Кривой Рог, 1968. - С. 43 - 44 (Соавторы: И.В.Плишко, В.М.Бородавкин,

О.А.Зорин, М.Ф.Цемкало).

3. Декомпозиционный метод решения обратной задачи ВЭЗ //Актуальные проблемы геофизики: Материалы 1У Всесоюзной конференции молодых ученых в г.Звенигороде 1В - 21 в:феля 1988 г. - Ы.: 1569. - С. 97 - 101. .

Подписано к печати 04.02.1331.

Формат 60x84/16. Бумага тяпогр. К> 2. Печать офсетная. ФЯЭ.П.П, 0,75. Уч.-взп-л. 0,48. Усл.пл. 0,69. Тираж 100 экз. Заказ 168. Бесплатно.

Днепропетровская металлургический институт, . 320635Днепропетровск, пр. Гагарина, 4

ОЗ ДМетИ, 320005, Лоцмансхое шоссе, 3-С.