УДК 550.83:551.435.62
Э. Д. КУЗЬМЕНКО1, И. В. КРИВЮК1*, И. В. КУЗНЕЦОВ2, В. П. ЗИНЧЕНКО3
1 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, ул. Карпатская, 15, Ивано-Франковск, Украина, 76019, тел. +38(0342)504761, эл. почта: kuzmenko-eduard@rambler.ru, i_kruvjyk@mail.ru
2 Научно-исследовательский институт гидрогеологии, инженерной геологии и экогеологии, ул. С. Бандеры, 7а/5, Ивано-Франковск, Украина, 76014
3 ООО Институт прикладных исследований “АРАТТА”, ул. Виталия Шимановского, 2/1, офис 114-А, Киев, Украина, 02660
ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДА ЕСТЕСТВЕННОГО ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ В ЗАДАЧЕ МОНИТОРИНГА ОПОЛЗНЕВЫХ ПРОЦЕССОВ НА СКЛОНАХ КИЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Цель. Демонстрация эффективности геофизического метода естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ) в наземно-скважинном варианте с реализацией режимных наблюдений и увязкой полученных результатов с инженерно-геологическими исследованиями оползней на примере территории, расположенной на правом берегу водохранилища Киевской гидроэлектростанции. Методика. Работы проведены в 2009, 2011 и 2013 годах в площадном варианте и в 2013 – в скважинном. В площадном варианте измерения выполнены по серии профилей на площади до 105 м2. Измерения в инженерно-геологических скважинах проводились с помощью датчика-зонда, соединенного с индикатором кабелем. Результаты. По результатам поверхностных измерений построены графики по отдельным профилям и карты распределения интенсивности электромагнитного поля. На данных картах выделены зоны с аномальным напряженно-деформируемым состоянием пород, которые полностью согласуются как с динамикой развития оползня на участке, так и с данными инженерно-геологических исследований. На основе анализа этих карт и графиков представилось возможным спрогнозировать вероятные границы дальнейшего развития оползня в глубь еще незатронутой территории. В результате зондирования скважин были получены графики распределения электромагнитного поля с глубиной, по аномальным проявлениям которых определены глубины напряжённых поверхностей и зон. В оползнеопасном массиве пород в преобладающем большинстве прозондированных инженерно-геологических скважин обнаружены два уровня концентрации напряжений. Научная новизна. Продемонстрирована эффективность метода ЕИЭМПЗ в наземно-скважинном варианте при изучении оползневых процессов. Полученные результаты полностью согласованны как с данными инженерно-геологических исследований, так и с динамикой развития оползня на рассматриваемом участке. Практическая значимость. Исходя из представленных материалов, метод ЕИЭМПЗ безусловно являться эффективным при исследовании оползневых процессов как на стадии их образования, так и в процессе мониторинга. Применение исследований методом ЕИЭМПЗ в скважинах, в совокупности с площадным вариантом, дает возможность не только оценить напряженно-деформируемое состояния горних пород в пространстве, но и проследить его распределение с глубиной. Поэтому, по возможности, данный метод должен быть включен в основной комплекс геофизических методов исследования оползней. При этом целесообразно проводить предварительные исследования на оползневых или оползнеопасных участках методом ЕИЭМПЗ с целью получения общей картины состояния участка.
Ключевые слова: геофизические методы исследования; метод ЕИЭМПЗ; электромагнитная эмиссия; оползни; оползневая опасность; мониторинг оползневых процессов; прогнозирование оползневых процессов.

Кількість посилань 13

Е. Д. КУЗЬМЕНКО1, І. В. КРИВ’ЮК1*, І. В. КУЗНЕЦОВ2, В. П. ЗІНЧЕНКО3
1 Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, Івано-Франківськ, Україна, 76019, тел. +38(0342)504761, ел. пошта: kuzmenko-eduard@rambler.ru, i_kruvjyk@mail.ru
2 Науково-дослідний інститут гідрогеології, інженерної геології та екогеології, вул. С. Бандери, 7а/15, Івано-Франківськ, Україна, 76014
3 ТОВ Інститут прикладних досліджень “АРАТТА”, вул. В. Шимановського, 2/1, офіс 114-А, Київ, Україна, 02660
ЕФЕКТИВНІСТЬ МЕТОДУ ПРИРОДНОГО ІМПУЛЬСНОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛІ
В ЗАДАЧІ МОНІТОРИНГУ ЗСУВНИХ ПРОЦЕСІВ НА СХИЛАХ КИЇВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА
Мета. Демонстрація ефективності геофізичного методу природного імпульсного електромагнітного поля Землі (ПІЕМПЗ) у наземно-свердловинному варіанті з реалізацією режимних спостережень та ув’язкою одержаних результатів з інженерно-геологічними дослідженнями зсувів на прикладі території, розташованої на правому березі водосховища Київської гідроелектростанції. Методика. Роботи проведені в 2009, 2011 та 2013 роках в площинному варіанті та в 2013 – в свердловинному. В площинному варіанті вимірювання виконані по серії профілів на площі до 105 м2. Вимірювання в інженерно-геологічних свердловинах проводились за допомогою датчика-зонда, з’єднаного з індикатором кабелем. Результати. За результатами поверхневих вимірів побудовані графіки по окремим профілям і карти розподілу інтенсивності електромагнітного поля. На даних картах виділено зони з аномальним напружено-деформованим станом порід, які повністю узгоджуються як з динамікою розвитку зсуву на ділянці, так і з даними інженерно-геологічних досліджень. На основі аналізу даних карт та графіків стало можливим спрогнозувати ймовірнісні границі подальшого розвитку зсуву в глибину ще не ураженої території. У результаті зондування свердловин одержані графіки розподілу електромагнітного поля з глибиною, за аномальними проявами яких визначені глибини напружених поверхонь і зон. У зсувонебезпечному масиві порід в більшості прозондованих інженерно-геологічних свердловин виявлено два рівні концентрації напружень. Наукова новизна. Продемонстрована ефективність метода ПІЕМПЗ в наземно-свердловинному варіанті при дослідженні зсувних процесів. Одержані результати повністю узгоджуються як з даними інженерно-геологічних досліджень, так і з динамікою розвитку зсуву на ділянці вишукувань. Практична значущість. Враховуючи представлені матеріали, метод ПІЕМПЗ безумовно є ефективним під час дослідження зсувних процесів як на стадії їх утворення, так і під час моніторингу. Дослідження методом ПІЕМПЗ у свердловинах, у сукупності із площинним варіантом, дають можливість не тільки оцінити напружено-деформований стан гірських порід в просторі, але й простежити його розподіл із глибиною. Тому, по можливості, цей метод потрібно додати до основного комплексу геофізичних методів дослідження зсувів. До того ж доцільно проводити попередні дослідження на зсувних та зсувонебезпечних ділянках методом ПІЕМПЗ з метою одержання загальної картини стану ділянки.
Ключові слова: геофізичні методи дослідження; метод ПІЕМПЗ; електромагнітна емісія; зсуви; зсувна небезпека; моніторинг зсувних процесів; прогнозування зсувних процесів.

E. KUZMENKO1, I. KRYVJUK1*, I. KUZNETSOV2, V. ZINCHENKO3
1 Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Karpatska str., 15, Ivano-Frankivsk, Ukraine, 76019, +38(0342)504761, kuzmenko-eduard@rambler.ru, i_kruvjyk@mail.ru
2 Hydrogeology, Engineering Geology and Ecogeology Research Institute, 7a/5, S. Bandera str.,
Ivano-Frankivsk, Ukraine, 76014
3 Institute of Applied Research “ARATTA”, LLC, office, 2/1, 114-A, Vitaly Szymanowski str., Kyiv, Ukraine, 02660
EFFICIENCY OF THE NATURAL IMPULSE ELECTROMAGNETIC FIELD OF THE EARTH METHOD FOR MONITORING OF LANDSLIDE PROCESSES ON THE KYIV RESERVOIR SLOPES
Purpose. To demonstrate the natural pulsed electromagnetic field of the Earth (NIEMFE) method efficiency in areal and wells options with monitoring investigations realization and leveling the obtained results with engineering and geological research of landslides, using the area of the right bank of the Kyiv hydroelectric power station reservoir as an example. Methodology. The works were done in 2009, 2011 and 2013 in areal option and in 2013 – in wells option. In the areal option the measurements were done by a series of profiles on the area of up to 105 m2. The measurements in the wells were done with special transducer connected by a cable with an indicator unit. Results. The diagrams on individual profiles and maps of the NIEMFE intensity distribution were built based on the areal measurements results. The areas with abnormal stress-strain state of rock mass were determinated on this maps. These areas were fully agreed with the dynamics of landslide development in this region and with the engineering and geological research data. Probable boundaries of farther landslide advance into the depth of a still unaffected region were forecasted based on the analysis of these diagrams and maps. Diagrams of the NIEMFE intensity distribution with depth were given and the level of stressed surfaces and areas was detected as a result of earth wells sounding. Two levels of stress concentration were detected in the landslide rock mass in the mostly sounded earth wells. Originality. The NIEMFE method efficiency in areal and earth wells options for landslide processes study was demonstrated. The obtained results fully agreed with the engineering and geological researches data and with the dynamics of landslide development in this region. Practical significance. According to the demonstrated result, the NIEMFE method is obviously very effective in the studies of landslide processes at the moment of their starting as well as for their monitoring. Using the NIEMFE method with both areal and earth wells options gives us an opportunity to not only estimate the stress-strain state of the rock mass over the area but also monitor the depth of its distribution. That is why the NIEMFE method should be included as far as possible into the basic complex of geophysical methods of landslide processes studies. Herewith, it is reasonable to provide a preliminary research using the NIEMFE method for the landslide regions with an aim to gеt a general view of the region state.
Key words: geophysical methods of research; NIEMFE method; electromagnetic emission; landslides, landslide hazard; monitoring of landslide processes; forecasting of landslide processes.

REFERENCES
Bessmertnyy A. F. Kompleksnye geofizicheskie issledovaniya opolzney i postroenie prognoznykh modeley ikh aktivnosti (na primere Yuzhnogo berega Kryma): dis. kand. geol. nauk [Complex factoring and signing investigating of the landslides and construction models for presage them activity (on example of South Crimea bank ): PhD in Geology thesis]. Kyiv, 2004, 177 p.
Bileush A. I. Opolzni i protivoopolznevye meropriyatiya [Landslides and landslide control]. Kyiv : Naukova dumka [Scientific thought], 2009, 560 p.
E. D. Kuz'menko, A. F. Bezsmertnij, O. P. Vdovina, І. V. Kriv'juk, V. D. Cheban, L. V. Shtogrin; za red. E. D. Kuz'menka Doslіdzhennja zsuvnih procesіv geofіzichnimi metodami [Investigation of landslides processes by geophysical methods], Іvano-Frankіvsk: ІFNTUNG, 2009, 294 p.
Yerysh I. F. Salomatin V. N. Opolzni Kryma. Chast 1. Istoriya otechestvennogo opolznevedeniya [Landslides of the Crimea. Vol. 1. The history of native landslide sсience]. Simferopol: Apostrof [Apostrophe], 1999, 249 p.
Bokovoy V. P., Levashov S. P., Yakimchuk N. A., Korchagin I. N. Kartirovanie opolznevykh uchastkov i zon povyshennogo obvodneniya gruntov kompleksom geofizicheskikh metodov na sklone r. Dnepr v g. Kiev [Mapping the landslide areas and water-flooded rock areas by the complex of geophysical methods on the Dnepr’s river slopes in the Kyiv]. Dop. NAN Ukraїni [NAS of Ukraine reports]. 2003, no. 11, pp. 96–103.
Koval'chuk S. P. Postav' svoj dom pravil'no, (praktika geofizicheskogo metoda EIJeMPZ) [Put your house properly (practice of MNIMFE geophysical method)], Odessa: Chernomorec, 2003, 112 p.
Kry`vyuk I. V. Vy`znachennya zsuvnoyi nebezpeky` lokal`nogo rivnya z vy`kory`stannyam geofizy`chny`x metodiv: dy`s. kand. geol. nauk [The determination of landslide hazard of a local level using geophysical methods: PhD in Geology thesis]. Kyiv, 2012, 170 p.
Natsionalna dopovid pro stan tekhnohennoi ta pryrodnoi bezpeky v Ukraini u 2014 rotsi [National Report on the State of Techno and Natural Safety in Ukraine in 2014]. Kyiv: DP “Ahenstvo Chornobylinform”, 2015, 365 p.
Cheban V. D. Kompleks heofizychnykh metodiv prohnozuvannya zsuviv na prykladi Zakarpattya [Complex of geophysical methods of landslide forecasting, based on the Trans Carpathian region: PhD in Geology thesis]. Ivano-Frankivsk, 2002, 183 p.
Kyoji Sassa, Paolo Canuti, Yueping Yin. Landslide Science for a Safer Geoenvironment: Volume 1: The International Programme on Landslides (IPL). SpringerLink: Bücher, Springer, 2014, 493 p.
Kyoji Sassa, Paolo Canuti, Yueping Yin. Landslide Science for a Safer Geoenvironment: Vol. 2: Methods of Landslide Studies. SpringerLink: Bücher, Springer, 2014, 851 p.
Kyoji Sassa, Paolo Canuti, Yueping Yin. Landslide Science for a Safer Geoenvironment: Vol. 3: Targeted Landslides. SpringerLink: Bücher, Springer, 2014, 717 p.
Materials of proceedings 33rd International Geological Congress, Oslo, Norway 6-14th August 2008.
CD-ROM.