CC BY
28
© Р.И. Пашкевич, Д.В. Мамаев, 2015
УДК 519.876.5+536.246+550.832.6+528.71
Р.И. Пашкевич, Д.В. Мамаев
КОРРЕЛЯЦИЯ ДАННЫХ ТЕРМОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ, ОБРАБОТКИ КОСМИЧЕСКОГО СНИМКА И ЧИСЛЕННОГО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ АВАЧИНСКОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Представлены результаты сопоставления данных термометрической съемки, обработки космического снимка и численного термодинамического моделирования Авачинской геотермальной системы. Выполнялось ее термогидродинамическое моделирование. Ключевые слова: Авачинская геотермальная система, термогидродинамическая модель, термометрическая съемка, космический снимок.
В рамках выполнения научно-исследовательских работ по изучению тепловых ресурсов Авачинской геотермальной системы [1] выполнялась термометрическая съемка [3]. Для проведения работ было пробурено и обустроено 25 скважин глубиной 10 м [1, 2, 7].
Для количественной оценки тепловых ресурсов Авачинской геотермальной системы выполнялось ее термогидродинамическое моделирование [4]. В [6] представлены результаты обработки тепловизи-онных данных космического снимка участка Авачинской геотермальной системы. Целью данной работы является краткое представление результатов сопоставления данных термометрической съемки, обработки космического снимка и численного термодинамического моделирования Авачинской геотермальной системы.
В [4] представлены результаты термогидродинамического моделирования в трех различных вариантах. На рис. 1-3 (см. стр. 315317) представлены результаты сравнения данных моделирования для трех вариантов термогидродинамической модели [4, 5], данных термометрической съемки [3] и данных обработки космических снимков [6]. Из рис. 3 следует, что в варианте 3 (на нижних блоках модели в зоне разлома заданы источники теплоносителя с суммарным расходом 15 кг/с и температурой 370оС, соответствующей температуре насыщения при гидростатическом давлении [4]) калибровку модели можно считать удовлетворительной. В вариантах 2 (тепловой поток на нижних блоках в зоне разлома 240 мВт/м2, в 2
раза выше, чем на остальной площади [4]) и 1 (немодифицированная модель, исходный вариант [5]), согласование данных моделирования с натурными данными хуже.
Таким образом, можно сделать вывод о корреляции характера распределения градиента температуры по данным наземной термометрической съемки, градиента теплового излучения по данным обработки космического снимка и расчетного градиента температуры по данным термогидродинамического моделирования.
Представленные выводы являются предварительными и качественными. Задачей будущих работ является установление количественной меры корреляции данных.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пашкевич Р.И. и др. Отчет о научно-исследовательской работе: «Исследование геотермальных ресурсов Авачинской группы вулканов, полуостров Камчатка, Камчатский край». Фонды НИГТЦ ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2015, в 3-х тт., - 787 с.
2. Пашкевич Р.И., Горбач В.А., Павлов К.А., Иодис В.А. Способ обустройства скважин для термометрической съемки геотермальных систем // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. - С. 40-54.
3. Пашкевич Р.И., Горбач В.А., Павлов К.А., Шадрин А.В. Термометрическая съемка участка Авачинской геотермальной системы // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. - С. 24-34.
4. Пашкевич Р.И., Мамаев Д.В., Павлов К.А. Термогидродинамическое моделирование Авачинской геотермальной системы с учетом данных термометрии и космических снимков // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. - С. 63-78.
5. Пашкевич Р.И., Павлов К.А. Термогидродинамическое моделирование Авачинской магматогенной геотермальной системы // ГИАБ, Специальный выпуск «Камчатка». 2014. - С. 192-204.
6. Пашкевич Р.И., Югин В.В., Агачев В.А. Результаты обработки тепловизи-онных данных космического снимка участка Авачинской геотермальной системы // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. - С. 35-39.
7. Пашкевич Р.И. Опыт проведения буровых работ для термометрической съемки на Авачинской геотермальной системе // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. - С. 121-123. н'.мз
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Пашкевич Роман Игнатьевич - доктор технических наук, директор, pashkevich@kscnet.ru,
Мамаев Дмитрий Викторович - научный сотрудник, nigtc@kscnet.ru, Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук.
UDC 519.876.5+536.246+550.832.6+528.71
CORRELATION OF THERMOMETRIC SURVEY DATA, PROCESSED LANDSAT IMAGE AND NUMERICAL THERMOHYDRODYNAMIC MODELING OF THE AVACHA GEOTHERMAL SYSTEM
Pashkevich R.I., Doctor of Technical Sciences, Director, pashkevich@kscnet.ru, Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia,
Mamaev D.V., Research Scientist, nigtc@kscnet.ru, Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia.
The results of data matching thermometric shooting, processing of satellite imagery and numerical thermodinamic modeling of Avacha geotermal system. Execute it thermogy-drodynamic modeling.
Keywords: Avacha geothermal system, thermohydrodynamic model, thermometric survey, landsat image. REFERENCES
1. Pashkevich R.I. i dr. Otchet o nauchno-issledovatel'skoj rabote: «¡ssledovanie geoter-mal'nykh resursov Avachinskoj gruppy vulkanov, poluostrov Kamchatka, Kamchatskijj kraj (Report about scientifically-research work: Investigation of geothermal resources of the Ava-chinsky group of volcanoes, Kamchatka Peninsula, Kamchatka Krai). Fondy NIGTC DVO RAN, Petropavlovsk-Kamchatskij, 2015, v 3-kh tt., 787 p.
2. Pashkevich R.I., Gorbach V.A., Pavlov K.A., Iodis V.A. Sposob obustrojstva skvazhin dlja termometricheskoj s«emki geotermal'nykh sistem (Method of arrangement of wells for geothermal heat shooting systems) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 40-54.
3. Pashkevich R.I., Gorbach V.A., Pavlov K.A., Shadrin A.V. Termometricheskaja s«emka uchastka Avachinskoj geotermal'noj sistemy (Thermometric survey of the area of the Avacha geothermal system) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 24-34.
4. Pashkevich R.I., Mamaev D.V., Pavlov K.A. Termogidrodinamicheskoe modeliro-vanie Avachinskoj geotermal'noj sistemy s uchetom dannykh termometrii i kosmicheskikh snimkov (Thermohydrodynamic modeling of Avachinsky geothermal system based on the data of thermometry and satellite images) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 63-78.
5. Pashkevich R.I., Pavlov K.A. Termogidrodinamicheskoe modelirovanie Avachinskoj magmatogennoj geotermal'noj sistemy (Thermohydrodynamic modeling of Avachinsky magmatogene geothermal system) // GIAB, Special issue «Kamchatka». 2014. pp. 192-204.
6. Pashkevich R.I., Jugin V.V., Agachev V.A. Rezul'taty obrabotki teplovizionnykh dannykh kosmicheskogo snimka uchastka Avachinskoj geotermal'nojj sistemy (Results of processing thermal imaging data the satellite image of the area of the Avacha geothermal system) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 35-39.
7. Pashkevich R.I. Opyt provedenija burovykh rabot dlja termometricheskoj s«emki na Avachinskoj geotermal'noj sisteme (Experience of carrying out drilling operations for thermometric shooting at Avachinsky geothermal system) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 121-123.
© Р.И. Пашкевич, A.B. Шадрин, 2015
УДК 519.876.5+536.246+550.832.6+528.71
Р.И. Пашкевич, А.В. Шадрин
КОРРЕЛЯЦИЯ ТЕРМОМЕТРИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВИЗИОННЫХ И МАГНИГОТЕЛЛУРИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ УЧАСТКА АВАЧИНСКОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Представлены результаты сравнения данных термометрических съемки, аудиомагнитотеллурических исследований и тепловизионных данных обработки космического снимка для участка Авачинской геотермальной системы.
Ключевые слова: Авачинская геотермальная система, термометрическая съемка, космический снимок, аудиомагнитотеллурическое зондирование.
Лля работ по изучению тепловых ресурсов Авачинской геотермальной системы [1] в 2015 г. выполнялась термометрическая съемка [3] по сети пробуренных и обустроенных 25 скважин глубиной 10 м [1, 2, 5]. В [1, 4] представлены результаты обработки тепловизионных данных космического снимка участка Авачинской геотермальной системы. В 2011 г. проводилось аудиомагнитотеллурическое зондирование (АМТЗ) участка [6]. Целью работы является краткое представление результатов сопоставления вышеуказанных данных термометрической съемки, обработки космического снимка и трехмерной обработки данных АМТЗ.
Предварительно было выполнено трехмерное интерполирование массивов данных АМТЗ участка Авачинской геотермальной системы, полученных в 2011 г. [6]. Для интерполяций значений АМТЗ, использовался программный комплекс Tecplot. При построении трехмерной модели, данные были ограничены по вертикальной оси в диапазоне от -2000 до +100 м. Использовались прямоугольная сетка 70х100х70 ячеек по осям XYZ и алгоритм взвешивания обратно расстоянию (inverse distance weighted, IDW). В методе интерполяции IDW происходит взвешивание точек таким образом, что влияние известного значения точки затухает с увеличением расстояния до неизвестной точки, значение которой надо определить. Были уста-
новлены следующие параметры IDW: минимальное расстояние, на котором происходит взвешивание исходных данных при вычислении точек назначения (Minimum distance) - 0; значение специального коэффициента алгоритма IWD (Exponent) — 8; метод для определения того, какие точки с данными рассматриваются для каждой точки назначения (Point Selection) — All, использовался весь ряд данных при назначении узлов. Общее количество точек, использованных при интерполяции поля удельного сопротивления составил 559 шт.
На рис. 1 и 2 (см. стр. 318-319) представлено сопоставление трех типов данных, полученных разными методами. Из рисунков можно сделать вывод о качественном соответствии полей температуры в термометрических скважинах, градиента теплового излучения по данным обработки космоснимка и удельных сопротивлений по данным АМТЗ. Зоны локализации в плане повышенной температуры в термометрических скважинах соответствуют зонам пониженного градиента теплового излучения по данным космоснимка и зонам пониженного удельного сопротивления по данным АМТЗ.
Представленные выводы являются предварительными и качественными. Задачей будущих работ является установление количественной меры корреляции данных.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пашкевич Р.И. и др. Отчет о научно-исследовательской работе: «Исследование геотермальных ресурсов Авачинской группы вулканов, полуостров Камчатка, Камчатский край». Фонды НИГТЦ ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2015, в 3-х тт., - 787 с.
2. Пашкевич Р.И., Горбач В.А., Павлов К.А., Иодис В.А. Способ обустройства скважин для термометрической съемки геотермальных систем // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. - С. 40-54.
3. Пашкевич Р.И., Горбач В.А., Павлов К.А., Шадрин А.В. Термометрическая съемка участка Авачинской геотермальной системы // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. - С. 24-34.
4. Пашкевич Р.И., Югин В.В., Агачев В.А. Результаты обработки тепло-визионных данных космического снимка участка Авачинской геотермальной системы // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. -С. 35-39.
5. Пашкевич Р.И. Опыт проведения буровых работ для термометрической съемки на Авачинской геотермальной системе // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2». - 2015. - С. 121-123.
6. Пашкевич Р.И., Песоцкий Д.Г., Балыков A.A., Мамаев Д.В. Магнито-теллурические исследования в южном секторе Авачинской геотермальной системы // ГИАБ, Специальный выпуск «Камчатка». 2014. - С.47-53. ШИЗ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Пашкевич Роман Игнатьевич - доктор технических наук, директор, раБЬке-vich@kscnet.ru,
Шадрин Александр Витальевич - младший научный сотрудник, nigtc@kscnet.ru, Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук.
UDC 519.876.5+536.246+550.832.6+528.71
CORRELATION OF THERMOMETRIC, THERMAL IMAGING AND MAG-NETOTELLURIC DATA FOR THE AREA OF THE AVACHA GEOTHERMAL SYSTEM
Pashkevich R.I., Doctor of Technical Sciences, Director, pashkevich@kscnet.ru, Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia,
Shadrin A. V., Junior Research Scientist, nigtc@kscnet.ru
Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia.
The results of the comparison of thermometric data, photography, audio-magneto-metallurgical studies, thermal imaging and data processing of satellite imagery for the area of the Avacha geothermal system are presented.
Key words: Avacha geothermal system, thermohydrodynamic model, thermometric survey, landsat image. REFERENCES
1. Pashkevich R.I. i dr. Otchet o nauchno-issledovatel'skoj rabote: «¡ssledovanie geo-termal'nykh resursov Avachinskoj gruppy vulkanov, poluostrov Kamchatka, Kamchatskijj kraj» (Report on research work: «Investigation of geothermal resources of the Avachinsky group of volcanoes, Kamchatka Peninsula, Kamchatka Krai»). Fondy NIGTC DVO RAN, Petropavlovsk-Kamchatskij, 2015, v 3-kh tt., 787 p.
2. Pashkevich R.I., Gorbach V.A., Pavlov K.A., Iodis V.A. Sposob obustrojstva skvaz-hin dlja termometricheskoj s«emki geotermal'nykh sistem (Method of arrangement of wells for geothermal heat shooting systems) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 40-54.
3. Pashkevich R.I., Gorbach V.A., Pavlov K.A., Shadrin A.V. Termometricheskaja s«emka uchastka Avachinskoj geotermal'noj sistemy (Thermometric survey of the area of the Avacha geothermal system) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 24-34.
4. Pashkevich R.I., Jugin V.V., Agachev V.A. Rezul'taty obrabotki teplovizionnykh dannykh kosmicheskogo snimka uchastka Avachinskoj geotermal'nojj sistemy (Results of processing thermal imaging data the satellite image of the area of the Avacha geothermal system) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 35-39.
5. Pashkevich R.I. Opyt provedenija burovykh rabot dlja termometricheskoj s«emki na Avachinskoj geotermal'noj sisteme (Experience of carrying out drilling operations for thermometric shooting at Avachinsky geothermal system) // GIAB No 11, «Kamchatka-2» (special issue No 63). 2015. pp. 121-123.
6. Pashkevich R.I., Pesockij D.G., Balykov A.A., Mamaev D.V. Magnitotelluricheskie issledovanija v juzhnom sektore Avachinskoj geotermal'noj sistemy (Magnetotelluric studies in the southern sector of the Avachinsky geothermal system) // GIAB, Special issue «Kamchatka». 2014. pp.47-53. 47-53.
