ứng dụng thăm dò điện khảo sát sự cố

i LỜI CẢM ƠN Đồ án thành cuối sau chuyến thực tập nhiều làm việc Tuy nhiên để hoàn thành tốt đồ án, em có giúp đỡ từ phía cán hướng dẫn thực tế giảng viên hướng dẫn trường Với tình cảm chân thành, lòng biết ơn em xin dành lời cảm ơn cá nhân, quan, tổ chức hỗ hỗ trợ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Đầu tiên, lời cảm ơn gửi tới TS Kiều Duy Thông, giảng viên trường Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội theo sát hỗ trợ trình em thực đồ án Thầy tận tình bảo, đưa góp ý động viên tinh thần em từ bắt đầu làm đồ án Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô thuộc Bộ môn Địa Vật lý, dành thời gian, bỏ kinh nghiệm để hỗ trợ em chuyên môn kĩ bổ trợ để việc hoàn thành đồ án thuận lợi Để đồ án hồn thiện đồ án, em bày tỏ lòng biết ơn KS Hà Văn Luật anh thuộc Trung tâm thí nghiệm Địa vật lý (PECC1) cung cấp đầy đủ tài liệu cần thiết, tận tình bảo đưa góp ý quý báu suốt trình chuẩn bị cho đồ án Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Trường Đại học Mỏ Địa chất Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi suốt trình học tập rèn luyện sinh viên trường Sau thời gian làm việc nghiêm túc, giúp đỡ thầy, cô tận dụng nguồn tài liệu tham khảo hữu ích đồ án tốt nghiệp em hồn thành Tuy nhiên với giới hạn trình độ chuyên môn, non yếu kinh nghiệm nên tránh khỏi sai sót nội dung, cách biểu đạt Em mong nhận thông cảm góp ý chân thành từ thầy, bạn đọc giả Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Sinh viên NGUYỄN MINH HOÀNG ii LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng em hướng dẫn thầy giáo, TS Kiều Duy Thông Tài liệu, sửu dụng đồ án quan chủ quản đồng ý, số liệu hoàn toàn trung thực Kết chạy phần mềm miễn phí có quyền rõ ràng Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Sinh viên NGUYỄN MINH HOÀNG MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT KHU VỰC KHẢO SÁT 1.1 Vị trí địa lý 1.2 Đặc điểm địa chất 1.2.1 Địa hình, địa mạo 1.2.2 Địa chất chung khu vực cơng trình Sông Bung 1.2.3 Các đứt gãy kiến tạo khu vực 1.2.4 Đặc điểm địa chất thuỷ văn, địa chất công trình tuyến hầm dẫn nước, đường ống áp lực 1.2.4.1 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 1.2.4.2 Điều kiện địa chất công trình trạng bề mặt khu vực ĐƠAL 1.3 Giả thuyết thấm nước CHƯƠNG II: CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP ĐO ẢNH ĐIỆN 2D 10 2.1 Cơ sở lí thuyết phương pháp đo ảnh điện 2D 10 2.2 Tổng quan điện trở suất đất, đá nước ngầm 12 CHƯƠNG III: THIẾT BỊ VÀ THU THẬP SỐ LIỆU 13 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 16 4.1 Kết 16 4.1.1 Tuyến E7 16 4.1.2 Tuyến E6 17 4.1.2 Tuyến E5 18 4.2 Đánh giá 23 Độ tin cậy kết giải ngược phần mềm Res2dinv 23 KẾT LUẬN 36 Tài liệu tham khảo 37 PHỤ LỤC 38 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT TÊN ĐẦY ĐỦ Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện Đường ống áp lực THAY THẾ BỞI PECC1 PECC3 ĐÔAL GHI CHÚ vi DANH MỤC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN STT SỐ HÌNH VẼ 1 2 3 4 5 6 7a 7b 7c 10 8a 11 8b 12 8c 13 9a 14 9b 15 9c 16 10 17 11 18 12 19 13 20 14 TÊN HÌNH VẼ TRANG Vị trí tuyến đập Bố trí điện cực đo ảnh điện Các hệ cực đo ảnh điện Sơ đồ đấu nối trạm đo điện cực Bố trí tự động khối vng góc sử dụng mơ hình với điểm liệu mặt cắt ảo điện trở suất Minh họa cho 01 mặt cắt ảo điện trở suất quan sát tính tốn, với mơ hình thu chương trình giải ngược Mơ hình giải ngược tuyến E7 trường hợp đường hầm ĐÔAL chưa có nước Mơ hình giải ngược tuyến E7 trường hợp đường hầm ĐƠAL có nước Lát cắt thể thay đổi điện trở suất mơ hình trước sau có nước đường hầm ĐƠAL Mơ hình giải ngược tuyến E6 trường hợp đường hầm ĐƠAL chưa có nước Mơ hình giải ngược tuyến E6 trường hợp đường hầm ĐÔAL có nước Lát cắt thể thay đổi điện trở suất mơ hình trước sau có nước đường hầm ĐƠAL Mơ hình giải ngược tuyến E5 trường hợp đường hầm ĐƠAL chưa có nước Mơ hình giải ngược tuyến E5 trường hợp đường hầm ĐƠAL có nước Lát cắt thể thay đổi điện trở suất mơ hình trước sau có nước đường hầm ĐƠAL Lát cắt giải ngược lát cắt sai số tuyến E7 có nước đường hầm ĐƠAL Lát cắt giải ngược (trên) lát cắt sai số (dưới) tuyến E7 đường hầm ĐƠAL khơng nước Lát cắt giải ngược lát cắt sai số tuyến E6 đường hầm ĐƠAL khơng có nước Lát cắt giải ngược lát cắt sai số tuyến E6 đường hầm ĐƠAL có nước Lát cắt giải ngược lát cắt sai sô tuyến E5 đường hầm ĐƠAL chưa có nước 10 11 14 15 15 20 20 20 21 21 21 22 22 22 26 29 30 31 32 vii 21 15 22 23 24 25 26 16 17 18 19 27 21 28 22 29 23 30 24 31 25 32 26 33 34 27 28 20 Lát cắt giải ngược lát cắt sai sơ tuyến E5 đường hầm ĐƠAL có nước Máy SYSCAL Junior Switch 48 phụ kiện Hình ảnh thực địa tổ thi cơng Hình ảnh thực địa tổ thi cơng Hình ảnh thực địa tổ thi cơng Sơ đồ bố trí tuyến đo địa vật lý Mơ hình giải ngược tuyến E5 đường hầm ĐƠAL khơng có nước Mơ hình giải ngược tuyến E5 đường hầm ĐƠAL có nước Mơ hình giải ngược tuyến E6 đường hầm ĐƠAL khơng có nước Mơ hình giải ngược tuyến E6 đường hầm ĐƠAL có nước Mơ hình giải ngược tuyến E7 đường hầm ĐƠAL khơng có nước Mơ hình giải ngược tuyến E7 đường hầm ĐƠAL có nước Tài liệu lỗ khoan QT5A Tài liệu lỗ khoan QT11 33 39 40 40 40 42 45 46 47 48 49 50 51 52 viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN STT SỐ HIỆU BẢNG 1 Lưu lượng nước chảy qua lỗ thoát nước 6, 2 Khối lượng chi tiết cơng việc ngồi thực địa 41 3 Tổng hợp kết đo địa vật lý tuyến đo 43 4 Tham số điện trở suất đặc trưng đới đất, đá vùng nghiên cứu 44 TÊN BẢNG TRANG MỞ ĐẦU Trong phát triển kinh tế đất nước sau 30 năm đổi mới, thủy điện đóng vai trò vơ to lớn, cấu phần quan trọng ngành điện đảm bảo cung ứng điện cho trình hội nhập kinh tế quốc tế Và theo Quy hoạch điện VII điều chỉnh, đến năm 2020, tổng công suất nguồn thủy điện đạt khoảng 21.600MW; khoảng 24.600MW vào năm 2025 27.800MW vào năm 2030 Điện sản xuất từ nguồn thủy điện chiếm tỷ trọng tương ứng 29,5-20,5% 15,5% Như vậy, nói, đến thời điểm tương lai gần, thủy điện nguồn lượng đáp ứng nhu cầu điện quốc gia.[5] Thủy điện Sông Bung công trình thủy điện cấp II loại dùng đường dẫn Dung tích hồ chứa 94,3 triệu m3, diện tích mặt hồ 2,9 km2, độ dài đường hầm 9.091 m Cơng trình thuộc hệ thống thủy điện bậc thang sông Vu Gia - Thu Bồn, nằm thượng nguồn sông Bung, xã Lă xã Zih, thuộc huyện Nam Giang Tây Giang (Quảng Nam) Công suất lắp máy 100 MW, sản lượng điện 425,57 triệu kWh/năm.[3] Vừa qua cơng trình thuỷ điện Sông Bung thuộc tỉnh Quảng Nam xảy cố lúc vận hành Sau cố sạt trượt trạm phân phối cuối 2013, EVN cho đánh giá tổng thể khu đường ống áp lực nhà máy Tồn q trình xử lý thi cơng hồn thành cuối năm 2015, trải qua mùa mưa lũ 2015, 2016 khu tuyến đường ống áp lực khơng có bất thường Tuy nhiên từ mùa khơ năm 2017, công tác nạp nước đường hầm đường ống áp lực thực lại ln gặp tình trạng rò nước khu vực đường ống áp lực, đồng thời xuất số vệt nứt nhỏ quanh mố néo Chủ đầu tư đóng cửa van xả tháo cạn đường hầm dẫn nước, tiến hành xử lý Tuy nhiên tiến hành nạp nước đường ông áp lực sau đó, lúc máy chạy tiếp tục xuất thấm từ hầm khu vực đường ống áp lực.[3] Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện (PECC1) lập đề án khảo sát phục vụ đánh giá tổng thể điều kiện địa chất, địa chất cơng trình đề xuất giải pháp xử lý thấm từ hầm dẫn nước, ổn định tuyến đường ống áp lực Trong có cơng tác khảo sát địa vật lý, nhằm thu thập thông tin địa vật lý- địa chất, góp phần làm sáng tỏ điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn thuộc khu vực tuyến đường ống áp lực (ĐƠAL).[2] Sau kết thúc chương trình đạo tạo đại học chuyên ngành Địa vật lý, đồng ý Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ-Địa chất, Bộ mơn Địa vật lý, khoa Dầu khí em giới thiệu thực tập Trung tâm Thí nghiệm Địa Vật lý, thuộc công ty cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện (PECC1) Sau kết thúc trình thực tập, dựa tài liệu thu thập được, bảo người hướng dẫn, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Áp dụng đo ảnh điện 2D đánh giá khả ngấm nước đường ống áp lực cơng trình thuỷ điện Sông Bung 2, tỉnh Quảng Nam” Mục tiêu đồ án: -Xử lý tài liệu điện 2D trước sau bơm nước, đánh giá sai số trình xử lý để đánh giá mức độ tin cậy trình xử lý tài liệu -So sánh kết xử lý hai lần đo để xác định đới có khả ngấm nước -Tính mức độ sai lệch số liệu đo với số liệu tính tốn từ mơ hình giải ngược Trong đồ án sử dụng tài liệu điện 2D mô hình giải ngược địa vật lý Các mơ hình kết chương trình giải ngược thực hệ thống máy tính điện tử, sở thuật tốn viết sẵn Các mơ hình giải ngược mang sai số, đại diện cho mức độ chênh lệch số liệu đo số liệu tính tốn từ mơ hình giải ngược Sai số RMS- sai số trung bình bình phương Sai số tính tồn mơ hình Nó tính tốn dựa tồn mảng số liệu đo đạc số liệu tính tốn Việc giải tốn ngược ln đa trị nên kết thay đổi sau lần giải ngược (lần lặp) khác Khi định chọn mơ hình giải ngược để minh giải, người ta thường chọn mơ hình lần lặp mà kể từ sai số RMS thấp không thay đổi Đại lượng tính chương trình giải ngược trình bày tập tin kết Mơ hình giải ngược lựa chọn theo giá trị RMS chưa phản ánh sát thông tin bên bề mặt Với nhiệm vụ cụ thể quan tâm đối tượng khác Sai số RMS mang giá trị trung bình tồn mơ hình Điều có nghĩa vị trí xác định mơ hình mức sai lệch số liệu đo tính tốn khác Mức độ đáng tin cậy mơ hình giải ngược dựa giá trị sai số vị trí xuất đối tượng quan tâm Việc tính sai số chi tiết đòi hỏi tính sai lệch điểm số liệu Việc tính tốn phần mềm giải ngược không thực hiện, người dùng phải tự làm thời gian ngắn Đồ án có chương chính: Chương I : Vị trí địa lý đặc điểm địa chất khu vực khảo sát Chương II : Cơ sở phương pháp đo ảnh điện 2D Chương III: Thiết bị thu thập số liệu 38 PHỤ LỤC 1.Thông tin cơng tác thi cơng 2.Hình ảnh kết Tính kỹ thuật tram máy SYSCAL Jr Swithch-48 OUTPUT CURRENT SPECIFICATION  Automatic ranging (microprocessor controlled)  Intensity: up to 1200mA  Voltage: up to 400V (800 peak to peak)  Power: up to 100W  Selectable cycle time of 0.25, 0.5, or 2s programmable from 0.25 to 10s  Current measurement precision: 0.5 typical INPUT VOLTAGE SPECIFICATIONS  Measuring process: automatic ranging and cabliration  Input impedance: 10M  Input voltage protection up to 1000V, range from -5V to +5V  Power line rejection  Voltage measurement precision: 0.5% typical  Noise reduction: continuous stacking selectable from to255 stacks  SP compensation through automatic linear drift correction  Resistivity accuracy: 0.5% typical  Induced polarization (chargeability) measured over four predefined windows  Chargeability accuracy: 1% of measured value for input voltage higher than 10 mV GENERAL SPECIFICATIONS  Weather proof  Shock resistant fiber-glass case  Operating temperature: -20 to +700C  Dimensions: 31 x 23 x 35 cm  Weight: 11kg 39  Internal memory for 2700 readings  Power supply: two internal rechargeable 12V/7Ah batteries; optional external 12V bachup car batery for transmitter power  Autonomy with internal batery: several thousands of readings  Weight of a 24 take-out string on a rell: 22kg (for 5m spacing) Hình 16 Máy SYSCAL Junior Switch 48 phụ kiện 40 Hình 5.2 Hình 5.3 Hình 17 hình 18 hình 19 Hình ảnh thực địa tổ thi cơng Nguồn: Trung tâm Thí nghiệm Địa Vật lý, PECC1 Hình 5.4 41 Khối lượng đo lần 1/ đo lần STT Tên Chiều dài đo Chiều dài đo tuyến mặt cắt dọc địa hình (ngồi địa hình ĐVL, (m) tuyến ĐVL)*, (m) Đo nối cao Đo sâu ảnh Đo sâu điện đối xứng, tọa độ, (điểm) điện, (điểm) (quan sát địa vật lý) E4 500/ 220/ 2/ 100/ 100 0/ E5 500/ 225/ 2/ 100/ 100 0/ E6 500/ 225/ 2/ 100/ 100 0/ E7 500/ 220/ 2/ 100/ 100 0/ 4000/ 2520/ 14/ 400/ 400 200/ Tổng Bảng 2: Khối lượng chi tiết cơng việc ngồi thực địa Nguồn: Trung tâm Thí nghiệm Địa vật lý, PECC1 42 Hình 20 Sơ đồ bố trí tuyến đo địa vật lý Nguồn: Trung tâm Thí nghiệm Địa vật lý, PECC1 Trong đồ án em xử dụng tài liệu, số liệu liên quan 03 tuyến E5, E6, E7 để thực 43 Bảng 3: Tổng hợp kết đo địa vật lý tuyến đo Nguồn: Trung tâm Thí nghiệm Địa vật lý, PECC1 44 STT Đới đất, đá Điện trở suất, .m Đất phủ sườn tàn tích (edQ), đất đổ, đá đổ (?) 80 - 200 500 - 2900 40 – 250 Đới phong hóa mãnh liệt (IA1) 500 - 1100 Đới phong hóa mạnh (IA2) Đới phong hóa trung bình (IB) Đới đá phong hóa nhẹ, nứt nẻ (IIA) Ghi Chứa nước mặt Không chứa nước mặt Chứa nước mặt Không chứa nước mặt 150 – 500 Granit 70 – 300 Đá phiến 350 – 1000 Granit 100 – 400 Đá phiến 1000 – 3500 Granit 300 – 900 Đá phiến Đứt gãy, đới nứt nẻ tăng cao đới ảnh hưởng ≤ 150 Vùng chứa nước tiềm ≤ 50 - 100 Bảng 4: Tham số điện trở suất đặc trưng đới đất, đá vùng nghiên cứu Nguồn: Trung tâm Thí nghiệm Địa vật lý, PECC1 45 Các mơ hình điện trở suất xuất trực tiếp Res2dinv Hình 21 Mơ hình giải ngược tuyến E5 đường hầm ĐƠAL khơng có nước 46 Hình 22 Mơ hình giải ngược tuyến E5 đường hầm ĐƠAL có nước 47 Hình 23 Mơ hình giải ngược tuyến E6 đường hầm ĐƠAL khơng có nước 48 Hình 24 Mơ hình giải ngược tuyến E6 đường hầm ĐƠAL có nước 49 Hình 25 Mơ hình giải ngược tuyến E7 đường hầm ĐƠAL khơng có nước 50 Hình 26 Mơ hình giải ngược tuyến E7 đường hầm ĐƠAL có nước 51 Hình 27 Tài liệu lỗ khoan QT5A 52 Hình 28 Tài liệu lỗ khoan QT11 ... nêu trên, phương pháp thăm dò điện trở suất sử dụng nhằm đưa hình ảnh mặt cắt địa điện dọc tuyến khảo sát, phục vụ cho việc tìm kiếm, phát đới đất đá có điện trở suất thấp (ứng với vùng có khả... dụng khảo cổ thăm dò khống sản giá trị kinh tế cao 2.1 Cơ sở lí thuyết phương pháp đo ảnh điện 2D Phương pháp đo ảnh điện 2D thuộc phân nhóm phương pháp thăm dò điện trở, tên gọi khác đo sâu điện. .. sâu khảo sát Vậy nên phương pháp thăm dò điện trở, đặc biệt đo ảnh điện 2D lựa chọn tối ưu cho nhiệm vụ Đo ảnh điện 2D có độ phân giải cao tính định xứ tốt, khai thác hiệu thông tin bất đồng điện