Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

10. szám - A márkói tározó komplex vizsgálata - Gálfi János: A márkói tározó területén végzett geofizikai mérések

Gálfi J.: 4. A márkói tározó geofizikai mérései Hidrológiai Közlöny 1970. 10. sz. 475 A mérési egyenesben levő felvevőket tehát távolságukkal arányos idővel éri a rezgés, és a terjedési sebességet megkapjuk, ha két-két észlelési hely távolságát a megfelelő menetidők különbségével osztjuk. Ha a rezgéshullám a talajban olyan rétegeket ér, amelyben terjedési sebessége nagyobb, mint a felette levő rétegben, akkor a réteg mentén újabb hullám, az ún. Mintrop-hullám alakul ki, amely a réteghatár mentén mint síkhullám az alul levő réteg sebességével terjed. Ez a hullám is jelentkezik a felszínen és érkezése ugyanúgy megállapítható, mint a közvetlen gömbhullámé. A sebességét is ugyanúgy számíthatjuk. Lényeges körülmény, hogy az ütési pont közvetlen közelében, majd pedig attól távolodva a rezgésfelvevővel, egy bizonyos kritikus távolságig elsőként a közvetlen hullám érkezik, majd ettől a távolságtól elsőként a Mintrop-hullám lép be. E két hullám elválasztásával eszerint nem kell különösebben törődni, hanem a mérési szelvény mentén az ütési ponttól távolodva mindig az első hullámbeérkezést kell meghatározni. A mérési adatokat lineáris koordinátarendszerben szokták ábrázolni, amelynek egyik tengelyére az ütési ponttól mért távolságokat, a másikra a menetidő adatokat mérik fel. Az összetartozó távolság-menetidő párok egyenes szakaszokból álló tört vonalat adnak. Minden egyes töréspont egyegy újabb réteg határát jelzi és minden egyes szakasz dőlése a réteg sebességére jellemző. Ha a talaj olyan, horizontálisan homogén síklapokkal határolt rétegekből áll, amelyek a hullámok sebessége tekintetében eltérnek és a sebességek a mélységgel növekednek, a kiértékelési feladat , EIZciZ cl menetidő diagram(ok)ból a rétegvastagságok és a rétegekre jellemző longitudinális terjedési sebesség (?.>) értékek meghatározhatók. A mérési elrendezés, a menetidő diagram, a talaj rétegződése, a refraktált longitudinális hullám sugárútja és a kiértékelés (v sebesség és rétegvastagság meghatározás) menete három horizontális réteg esetére a 9. ábrán látható. A méréseket a M. Áll. Eötvös Loránd Geofizikai Intézet GAMMA PIONÍR 2. típusú 26-csatornás hordozható szeizmikus műszerrel végezte. A jó felbontás érdekében 1 m-es közzel 26 felvevőt helyeztek el és e szakasz kezdő és végpontján történt hullámkeltés. így két ellentétes helyzetű menetidő diagramot mértek. Nagyobb (5 m alatt) levő rétegződés vizsgálatára hullámkeltést végeztek még a felvevőkkel terített szakasz egyenesében az első és utolsó felvevőtől 26 m távolságra is. A mérés behatolása így 15 m mélységig biztosított. 4.3. Talajmechanikai és geofizikai adatok összefüggése A kétfajta méréssel megállapított talajjellemző (n, és v) a talaj mechanikai tulajdonságainak bonyolult függvénye. Néhány általános összefüggés fennáll ugyan közöttük, de gyakorlatilag is hasznosítható pontos korrelációt csak talajmechanikai vizsgálatok segítségül vételével, lokálisan lehet megállapítani. A mérési területen a talajmechanikai vizsgálatok még nem történtek meg, ezért az itt következő megállapításokat a későbbiekben a talajmechanikai adatok birtokában még finomítani szükséges. A talaj fajlagos ellenállását (g) a pórusokat kitöltő víz és a kőzetanyag ellenállása szabja meg. Maga a kőzetváz általában rossz vezető, ezért az ellenállást -—• nem nagy területen belül — a pórustérfogat, ill. szemcsézet nagyságával hozhatjuk kapcsolatba. Pontos ellenállásértéket a kőzeteken végzett in situ méréssel határozhatunk meg. így állapítottuk meg, hogy a lösztakaró ellenállása 50—100 ohmm között változik és hogy az üde dolomit ellenállása — kis porozitása miatt is — 1000 ohmm-nél nagyobb. Azokra a rétegekre, amelyek ellenállása 100 és 1000 ohmm között foglal helyet, feltételezzük, hogy a változást a dolomit törmelékének kisebb-nagyobb százalékban való jelenléte okozza. Ezen az ellenállástartományon belül — amíg talajmechanikai vizsgálatok nem történtek, további elhatárolásnak nincs célja. A longitudinális szeizmikus hullámok (hanghullámok) terjedési sebességét a kőzetek rugalmassági állandója és sűrűsége határozza meg. Tömör kőzetekben a hullámterjedési sebesség általában nagy, a mélységtől függően 2000—-5000 m/s között változik. Lazább üledékes rétegekben a terjedési sebesség a mélységgel általában nő, és az üledék tömörségére jellemző. Külön meg kell említenünk a legfelső pár méter vastag, ún. laza réteget. Ebben a rétegben a terjedési sebesség — talajtípustól függetlenül — 200—300 m/s között változik. A mérési területen a dolomit aljzat maximálisan 3000 m/s terjedési sebességgel jelentkezett. Ez alatt szinte minden sebességérték előfordult. Csaknem minden szelvényben, amelyben legalább három réteg jelenléte megállapítható volt, a legalsó réteg legalább 2000 m/s terjedési sebességgel jelentkezett. Feltételezzük, hogy ez is a dolomitra jellemző érték, és dolomitnak tekintjük a 2000—3000 m/s terjedési sebességű rétegeket. Azokon a területeken, ahol vastag lösztakarót találtunk, a szeizmikus mérések 350—500 m/s terjedési sebességet adtak. Ezt a közt a lösz és agyag jellemző sebességintervallumának tekintjük. A közbeeső 500—1900 m/s intervallumot ebben az esetben is nehéz tagolni. Az 500—1000 m/s-os összlet általában mint második réteg, a dolomit felett fordul elő, ezért a törmelékes réteggel azonosíthatjuk. Az 1000—1900 m/s-os rétegek, mint második réteg fordulnak elő és alattuk gyakran már nem jelentkezik az üde dolomit. Lehetséges, hogy ezek az értékek a mállott dolomitra jellemzőek, de ezt még további talajmechanikai vizsgálatnak kell megerősítenie. A legfelső, 250—300 m/s-os réteget — mivel ez az igen kis sebességérték speciális szeizmikus jellemző — nem értelmezzük. A mérési adatok értelmezéséhez feltétlenül szükséges volt az elektromos és szeizmikus mérési adatok kapcsolatának megállapítása. Ezért a szeizmikus mérési helyek egy részét elektromosan már megmért helyekre vagy közvetlen közelükbe telepítettük. Megállapítható, hogy „tiszta" esefekben, amikor pl. lösz alatt dolomitfelszín mutatható ki, mindkét módszer azonos rétegvastag-