Создана технология мониторинга вечной мерзлоты в реальном времени

НОВОСИБИРСК, 12 ноября. /ТАСС/. Технологию быстрого мониторинга мерзлых грунтов разработали в Институте нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН. Она позволит наблюдать изменения в почве в режиме реального времени и более оперативно реагировать на них, снижать риски разрушений зданий и дорог, сообщает официальное издание СО РАН "Hаука в Cибири".

Обычно мониторинг температурных процессов в грунте осуществляется посредством бурения скважин и размещения в них температурных датчиков. Однако у традиционного метода есть существенный минус: тепловые колебания достигают сенсора довольно медленно, что затрудняет быстрое получение информации.

"Суть идеи состоит в следующем: бурятся неглубокие скважины глубиной от нескольких до десятков метров, куда устанавливаются чувствительные датчики. Используются два типа генераторов: традиционные индукционные катушки и менее распространенные токовые линии. Основная концепция - размещение набора передатчиков в одной скважине и приемников в соседней. Таким образом обеспечивается взаимное сканирование пространства между двумя скважинами, позволяя точно определить происходящие изменения", - цитирует издание сотрудника института Игоря Михайлова.

По словам ученого, возможен также вариант размещения генератора на поверхности, когда просвечивается зона между источником и подземными датчиками. Сигнал подается короткими электромагнитными импульсами, а реакция фиксируется приборами. Технология уделает особое внимание состоянию верхнего талого слоя, при этом она универсальна и пригодна для регионов с разным типом грунта.

"Метод позволяет следить за состоянием мерзлых грунтов в режиме реального времени. Используя специальное оборудование, можно отследить изменение электрического сопротивления грунта. По мере увеличения температуры сопротивление уменьшается пропорционально степени протаивания вещества", - поясняется в издании "Hаука в Cибири".

Инструменты для мониторинга

Благодаря специальным компьютерным программам ученые получают наглядные графики и карты распределения сопротивления. Это дает возможность быстро увидеть зоны риска и принять решение о дальнейших действиях. Например, если дом или другое сооружение становится небезопасным для эксплуатации, рекомендуется срочная эвакуация людей или реконструкция объекта. Таким образом, технология импульсного мониторинга помогает предотвратить аварии и минимизировать возможные потери.

Ученые предлагают передавать собранные данные дистанционно, например через GPS или мобильные сети прямо в рабочую группу. Установленные датчики смогут отправлять результаты наблюдений непосредственно в офис, где специалисты их обработают и проанализируют.

"Сейчас мы проводим практические испытания: используем настройки оборудования, подобранные на основании математического моделирования, и одновременно проверяем их на практике физическими экспериментами. Цель экспериментов - выяснить, насколько хорошо сработает идея в реальных условиях. Наши предварительные расчеты подтвердили, что реализация возможна, и сейчас мы хотим удостовериться в эффективности на практике", - приводит издание слова Михайлова.