CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM
3.3. Kết quả xác định đường bão hòa trên đập Đồng Mô
3.3.1. Sơ đồ các tuyến khảo sát
Với mục tiêu là xác định đường bão hòa bằng phương pháp Thăm dò điện đa cực, so sánh với kết quả đường bão hòa được đo bằng hệ thống ống Pizomet nhằm kiểm nghiệm hiệu quả của phương pháp, chúng tôi lựa chọn khu vực nghiên cứu, thử nghiệm thỏa mãn hai tiêu chí là đập đất đồng chất và có hệ thống ống Pizomet đang hoạt động bình thường. Đó chính là đập chính Đồng Mô, Hà nội; đo 01 khu vực với chiều dài 110m, điểm giữa tại vị trí ống Pizomet A (hình 3.1).
Cao trình đỉnh đập: +26,4;
Cao trình mực nước dâng bình thường (MNDBT): +22,0
Cao trình mực nước hồ tại thời điểm nghiên cứu: +18,95
Tuyến DMAT1: Tại cao trình 22,5; trên mái thượng lưu
Tuyến DMAT2: Tại cao trình 25,7; trên mái thƣợng sát rìa mặt đập
Tuyến DMAT3: Tại cao trình +25,9; trên mái hạ sát rìa mặt đập
Tuyến DMAT4: Tại cao trình +22,9; nằm ở giữa mái 1 hạ lưu
Tuyến DMAT5: Tại cao trình 18,4 trên cơ 1
Tuyến ngang từ chân đập đến MNDBT
23
Hình 3.1: Sơ đồ các tuyến khảo sát tại pizomet A đập Đồng Mô
Kết quả đo mực nước và đường bão hòa theo các ống Pizomet A của đập Đồng Mô đƣợc thể hiện theo bảng 3.1.
Bảng 3.1: Kết quả đo đường bão hòa theo các ống Pizomet tại thời điểm khảo sát
TT Cao trình của ống
Pizomet Chiều sâu (m) Cao trình mực nước (m)
1 26,2 8,2 18
2 26,4 9 17,4
3 22,1 6,7 15,4
4 18,67 4,7 13,97
3.3.2. Kết quả xác định đường bão hòa
Sau khi tiến hành đo đạc, với phương pháp xác định đường bão hòa bằng đa thức nội suy Polyfit và xác định điểm uốn bằng đạo hàm bậc hai đường cong điện trở suất nhƣ đã nêu trong mục 2.2 ta có các kết quả sau:
Kết quả khảo sát bằng phương pháp AMES tại tuyến DMAT1 được biểu diễn trên hình 3.2
24
Hình 3.2: Kết quả ảnh điện 2D tuyến DMAT1 [7]
TT Chiều
sâu (m) ĐTS (Ωm) 1 0,00 346 2 -0,46 319 3 -1,43 270 4 -2,50 498 5 -3,68 653 6 -4,97 598 7 -6,39 469 8 -7,96 354 9 -9,68 293 10 -11,57 264 11 -13,66 251 12 -15,95 249 13 -18,47 257 14 -21,24 280 15 -22,69 292
Hình 3.3: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT1 sử dụng Trendline[7]
Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 5,38m với giá trị điện trở suất 563Ωm
ĐTS Trendline
25
Hình 3.4: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT1 sử dụng Polyfit Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 5,52m với giá trị điện trở suất 547Ωm.
Kết quả khảo sát bằng phương pháp AMES tại tuyến DMAT2 được biểu diễn trên hình 3.5.
Hình 3.5: Kết quả ảnh điện 2D tuyến DMAT2 [7]
26 TT Chiều
sâu (m)
ĐTS (Ωm)
1 - 931
2 - 0,46 820 3 - 1,43 637 4 - 2,50 820 5 - 3,68 992 6 - 4,97 965 7 - 6,39 826 8 - 7,96 683 9 - 9,68 578 10 -11,57 512 11 -13,66 478 12 -15,95 465 13 -18,47 469 14 -21,24 483
Hình 3.6: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT2 sử dụng Trendline[7]
Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 7,2m với giá trị điện trở suất 761Ωm.
Hình 3.7: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT2 sử dụng Polyfit Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 6,02m với giá trị điện trở suất 858Ωm.
ĐTS Trendline
27
Kết quả khảo sát bằng phương pháp AMES tại tuyến DMAT3 được biểu diễn trên hình 3.8.
Hình 3.8: Kết quả ảnh điện 2D tuyến DMAT3 [7]
TT Chiều sâu (m)
ĐTS (Ωm)
1 0,0 612
2 -0,5 599 3 -1,4 573 4 -2,5 391 5 -3,7 473 6 -5,0 597 7 -6,4 668 8 -8,0 577 9 -9,7 431 10 -11,6 322 11 -13,7 264 12 -15,9 245 13 -18,5 243 14 -21,2 258
Hình 3.9: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT3 sử dụng Trendline[7]
Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 8,54m với giá trị điện trở suất 495Ωm
ĐTS Trendline
28
Hình 3.10: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT3 sử dụng Polyfit Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 8,2m với giá trị điện trở suất 551Ωm.
Kết quả khảo sát bằng phương pháp AMES tại tuyến DMAT4 được biểu diễn trên hình 3.11.
Hình 3.11: Kết quả ảnh điện 2D tuyến DMAT4 [7]
29 TT Chiều
sâu (m) ĐTS (Ωm) 1 0,0 711 2 -0,4 829 3 -1,4 1127 4 -2,4 1292 5 -3,5 1000 6 -4,8 675 7 -6,1 478 8 -7,6 379 9 -9,3 336 10 -11,1 325 11 -13,1 333 12 -15,2 352 13 -17,6 376 14 -18,9 389
Hình 3.12: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT4 sử dụng Trendline [7]
Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 6,5m với giá trị điện trở suất 528 Ωm
Hình 3.13: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT4 sử dụng Polyfit.
ĐTS Trendline
30
Kết quả xác định có điểm uốn tại chiều sâu 7,9m với giá trị điện trở suất 375Ωm.
Kết quả khảo sát bằng phương pháp AMES tại tuyến DMAT5 được biểu diễn trên hình 3.14.
Hình 3.14: Kết quả ảnh điện 2D tuyến DMAT5 [7]
TT Chiều
sâu (m) ĐTS (Ωm)
1 - 614
2 -0,46 657 3 -1,43 753 4 -2,50 745 5 -3,68 692 6 -4,97 601 7 -6,39 488 8 -7,96 387 9 - 9,68 317 10 - 11,57 278 11 - 13,66 263 12 -15,95 266 13 -18,47 283 14 - 21,24 308 15 -22,69 321
Hình 3.15: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT5 sử dụng Trendline [7]
Kết quả xác định điểm uốn tại chiều sâu 5,3m và giá trị ĐTS là 545Ωm.
ĐTS Trendline
31
Hình 3.16: Đường cong giá trị ĐTS tại vị trí 54,5m của tuyến DMAT5 sử dụng Polyfit Kết quả xác định điểm uốn tại chiều sâu 5,38m và giá trị ĐTS là 567Ωm.
Kết quả khảo sát bằng phương pháp AMES tại truyến ngang đập được biểu diễn trên hình 3.17.
Hình 3.17: Kết quả ảnh điện 2D tuyến ngang đập [7]
Qua các kết quả xử lý và phân tích nêu trên ta xác định được đường bão hòa trong thân đập Đồng Mô bằng ba phương pháp như trình bày trong bảng 3.2
32
Bảng 3.2: Đường bão hòa trong thân đập Đồng Mô
TT
Khoảng cách
(m)
Cao trình (m) Thân đập ĐBH theo
pizomet
ĐBH theo PP hàm dự báo gần
đúng
ĐBH theo PP nội suy
1 0 18,95 18,95 18,95 18,95
2 10,5 22,5 17,12 16,98
3 19 25,7 18,5 19,68
4 20 26,2 18
5 26 26,4 17,4
6 28 25,9 17,36 17,4
7 36 22,9 16,4 15
8 38 22,1 15,4
9 49,5 18,67 13,97
10 51,5 18,6 13,3 13,22
Hình 3.18: Sơ đồ vị trí đường bão hòa
Để đánh giá sai số giữa đường bão hòa thực (đo bằng pizomet) và đường bão hòa được xác định bằng phương pháp Trendline, chúng ta phải tiến hành hiệu chỉnh đường bão hòa được xác định bằng phương pháp Trendline về vị trí của các ống pizomet. Muốn vậy, từ các kết quả xác định đường bão hòa bằng phương pháp hàm
33
dự báo gần đúng và đo trực tiếp qua ống pizomet (bảng 3.2) ta xây dựng đường dự báo (Trendline - hình 3.18) của đường bão hòa trong thân đập. Từ phương trình đường dự báo, khi cho giá trị vị trí của các ống pizomet ta xác định được chiều sâu và cao trình của đường bão hòa tại các vị trí ống pizomet so với mặt đập (bảng 3.3).
Bảng 3.3: Kết quả so sánh xác định đường bão hòa bằng pizomet và bằng phương pháp Trendline
TT
Cao trình (m)
Chiều sâu (m)
Sai lệch (m)
Sai số Thân (%)
đập ĐBH theo pizomet
ĐBH theo PP hàm dự báo
gần đúng
1 26,2 18 18,25 8,2 0,25 3
2 26,4 17,4 17,60 9,0 0,2 2
3 22,1 15,4 16,00 6,7 0,6 9
4 18,67 13,97 13,70 4,7 0,27 6
Từ kết quả xác định đường bão hòa bằng phương pháp ảnh điện so sánh với kết quả đo pizomet cho thấy sai số của phương pháp ảnh điện 2D trên đập Đồng Mô lớn nhất khoảng 9%.
Để đánh giá sai số giữa đường bão hòa thực (đo bằng pizomet) và đường bão hòa được xác định bằng phương pháp nội suy, chúng ta phải tiến hành hiệu chỉnh đường bão hòa được xác định bằng phương pháp nội suy về vị trí của các ống pizomet. Muốn vậy, từ các kết quả xác định đường bão hòa bằng phương pháp nội suy và đo trực tiếp qua ống pizomet (bảng 3.2) ta xây dựng đường nội suy của đường bão hòa trong thân đập. Từ phương trình đường nội suy, khi cho giá trị vị trí của các ống pizomet ta xác định được chiều sâu và cao trình của đường bão hòa tại các vị trí ống pizomet so với mặt đập (bảng 3.4).
34
Bảng 3.4: Kết quả so sánh xác định đường bão hòa bằng pizomet và phương pháp nội suy Polyfit
TT
Cao trình (m) Chiều
sâu (m)
Sai lệch
(m)
Sai số Thân (%)
đập
ĐBH theo pizomet
ĐBH theo PP nội suy
1 26,2 18 18,06 8,2 0,06 0.7
2 26,4 17,4 17,31 9,0 0,09 1
3 22,1 15,4 15,38 6,7 0,02 0.3
4 18,67 13,97 13,45 4,7 0,52 11
Từ kết quả xác định đường bão hòa bằng phương pháp ảnh điện so sánh với kết quả đo pizomet cho thấy sai số của phương pháp nội suy trên đập Đồng Mô lớn nhất khoảng 1%, duy nhất tại cao trình 18,67 của thân đập có sai số hơi bất thường (11%).
35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Qua quá trình thực hiện đề tài luận văn, học viên đã học hỏi, tiếp thu đƣợc những kiến thức mới bổ sung cho sự hiểu biết của mình về chuyên ngành đang theo học, đặc biệt là các kiến thức về thực tế, cụ thể nhƣ sau:
- Đã tìm hiểu và nắm được nguyên tắc của các phương pháp Thăm dò điện dòng một chiều truyền thống, cũng như các phương pháp Thăm dò điện cải tiến sau đó.
- Đƣợc tham gia đề tài nghiên cứu khoa học, làm quen với các công việc phải thực hiện từ việc chu n bị, tiến hành đo đạc thu thập số liệu ngoài thực địa, xử lý số liệu cho đến biểu diễn kết quả và báo cáo.
2. Sau khi hoàn thành bản luận văn này, học viên đã thu nhận đƣợc một số kết quả chính nhƣ sau:
- Tìm hiểu và thử nghiệm một số phương pháp nội suy đa thức nhằm lựa chọn phương pháp phù hợp nhất để áp dụng xử lý số liệu đo sâu điện thu được bằng phương pháp Thăm dò điện đa cực mới với mục đích xác định đường bão hòa trong thân đập đất thông qua việc sử dụng đạo hàm bậc 2 tìm điểm uốn của đường cong điện trở suất - chính là gianh giới thay đổi điện trở suất lớn nhất.
- Áp dụng phương pháp nội suy đa thức đã lựa chọn, lập chương trình bằng ngôn ngữ Matlab để tìm đường bão hòa trong thân đập Đồng Mô.
- Kết quả thu đƣợc so sánh với kết quả của hệ thống Pizomet cho thấy hoàn toàn phù hợp và có độ chính xác cao hơn trước đây.
3. Từ đó, học viên có một số nhận xét và kiến nghị:
- Phương pháp Thăm dò điện đa cực mới với việc áp dụng phương pháp nội suy đa thức hoàn toàn có thể áp dụng để tìm được đường bão hòa trong thân đập đất tốt hơn các phương pháp truyền thống trước đây.
36
- Để nâng cao hơn nữa độ chính xác của các kết quả thu đƣợc, cần phải tiếp tục nghiên cứu cải tiến khâu xử lý số liệu mà trước mắt là áp dụng xử lý theo phương pháp cải tiến đã được đề xuất với các thông số mới, đồng thời nên tiến hành đo và xử lý 3D mà trong khuôn khổ luận văn chúng tôi chƣa thể tiến hành đƣợc.
37
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Đỗ Anh Chung, Vũ Đức Minh (2013), “Nghiên cứu cải thiện khả năng tiếp đất của các điện cực trong phương pháp điện đa cực cho các môi trường khó tiếp đất”, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 29(2), 57-69.
2. Lê Viết Dư Khương, Vũ Đức Minh (2001), “Các phương pháp mới trong đo sâu điện trở dùng tổ hợp hệ cực đo hợp lý”, Tạp chí Các Khoa học về Trái đất, 23(3), 217.
3. Phan Đăng Cầu – Phan Thị Hà (2002), “Phương pháp số”, Học viện CNBCVT, tr. 66-86.
4. Tạ Văn Đ nh (1995), “Phương pháp tính”, Nhà xuất bản Giáo dục, tr. 66-67.
5. Vũ Đức Minh (2002), “Xử lý tài liệu của phương pháp đo sâu phân cực kích thích đối xứng cải tiến”, Tạp chí Các Khoa học về trái đất, 24(4), 362.
6. Vũ Đức Minh (2005), “Một đề xuất mới đối với phương pháp đo sâu điện lƣỡng cực cải tiến”, Tuyển tập các công trình khoa học, Hội nghị khoa học kỹ thuật Địa Vật lý Việt nam lần thứ IV, 449.
7. Vũ Đức Minh, Đỗ Anh Chung (2015), “Một số kết quả thử nghiệm xác định đường bão hòa trong thân đập Đồng Mô bằng phương pháp Thăm dò điện đa cực tiên tiến”, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 31(3), tr. 23-37.
8. Vũ Đức Minh (2008), “Nghiên cứu đề xuất các thuật toán xử lý, phân tích tài liệu của phương pháp Phân cực kích thích đa cực cải tiến”, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 24(4), 298-304, Hà Nội.
9. Vũ Đức Minh (2010), “Phương pháp Thăm dò điện đa cực cải tiến”, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, , 26(4), 233-241.