Том 335 № 2 (2024)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2024/2/4341

Сравнительная оценка случайной составляющей погрешности автоматических скважинных уровнемеров на основе обработки измерений земноприливных колебаний уровня подземных вод

Актуальность. Внедрение автономных цифровых уровнемеров позволяет существенно расширить спектр задач, решаемых в различных областях геологии и экологии: с повышением частоты измерений становится возможным успешное применение методов математической обработки данных для снятия искажений уровня различной природы. Расширение сфер применения скважинных уровнемеров делает актуальным вопрос выбора того или иного типа прибора для обеспечения требуемой точности измерения. Цель: рассмотреть методику сравнительной оценки случайной составляющей погрешности автоматических уровнемеров, основанную на обработке измерений земноприливных колебаний уровня подземных вод. Методы: компенсация влияния изменений атмосферного давления на уровень подземных вод на основе опытного определения барометрического коэффициента скважины; расчет земноприливных колебаний уровня по упрощенной модели; корреляционный и частотный анализ расчетных и экспериментальных данных. Результаты. Путем сопоставления измеренных значений уровня с расчетными значениями земноприливных колебаний уровня подземных вод выполнена сравнительная оценка точности нескольких цифровых уровнемеров, установленных в одной скважине. Путем снятия искажений от вариаций атмосферного давления и последующей фильтрации скользящим средним из показаний уровнемеров выделен сигнал земноприливных колебаний уровня подземных вод. Из корреляционного и амплитудно-частотного анализа расчетных и экспериментальных данных определены показатели, по которым можно проводить сравнительную оценку случайной составляющей погрешности испытуемых уровнемеров. Выводы. Предложенная методика позволяет по результатам сравнительных натурных испытаний выбрать автономные цифровые уровнемеры с минимальной случайной составляющей погрешности. Наиболее перспективным способом снятия искажающего влияния земноприливных колебаний уровня подземных вод является режекторная фильтрация сигнала уровня с использованием двух частот заграждения.

Ключевые слова:

автономный цифровой уровнемер, земные приливы, земноприливные колебания уровня подземных вод, приливной потенциал, астрономический расчет приливного потенциала, приливная деформация пород, погрешность измерения уровня, корреляционный анализ, амплитудно-частотный анализ

Авторы:

Тарас Юрьевич Заведий

Никита Русланович Адонин

Олег Николаевич Кокорев

Александр Андреевич Щипков

Скачать pdf