Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Геолого-минералогические науки
Геофизика

Диссертационная работа:

Кедров Эрнест Олегович. Динамическая калибровка сейсмических станций Международной системы мониторинга ядерных испытаний по данным естественной сейсмичности : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 25.00.10 Москва, 2007 109 с. РГБ ОД, 61:07-1/767

смотреть введение
Введение к работе:

В диссертационной работе изложены результаты исследований автора по разработке оперативного метода динамической калибровки (МДК) станций Международной системы мониторинга (МСМ) Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) с целью решения важной научной и практической задачи идентификации подземных ядерных взрывов (ПЯВ) и землетрясений в районах без предыстории ядерных испытаний

Рассмотрен также случай калибровки района, в котором имеются данные по регистрации одного-двух калибровочных взрывов и представительной выборки землетрясений

Актуальность работы

В диссертационной работе представлены результаты исследований автора по разработке алгоритма метода динамической калибровки сейсмических станций Международной системы мониторинга (МСМ) Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) в районах, где не проводились ядерные испытания Выполнение данной работы связано с решением важной научной и практической задачи «Разработка методов идентификации подземных ядерных взрывов в районах земного шара без предыстории ядерных испытаний в интересах контроля соблюдения ДВЗЯИ», выполнявшейся в рамках государственного контракта № 240/65 от 19 марта 2004 г в интересах МОРФ

Рассмотрен также случай калибровки района, в котором имеются данные по регистрации одного-двух калибровочных взрывов и представительной выборки землетрясений

МСМ создана для обеспечения контроля ДВЗЯИ в любых средах (в воздухе, под землей и под водой) с помощью сейсмической и других геофизических сетей станций и Международного центра данных (МЦД)

Опыт работы прототипа МСМ показал, что эта система сможет обеспечить эффективный контроль ДВЗЯИ только после проведения специальной кинематической и динамической калибровок станций

Кинематическая калибровка сводится к уточнению времен пробега сейсмических волн и позволяет повысить точность оценки параметров гипоцентра явлений, обнаруживаемых МСМ Большой объем работ в этом направлении уже выполнен в рамках международных исследовательских программ

В частности, такие исследования были проведены для обширных территорий в Евразии с использованием данных по подземным ядерным взрывам и мирным ядерным взрывам, проводившимся в СССР, Индии и Пакистане, США, Китае и других районах мира

Динамическая калибровка позволяет выяснить частотно-временные особенности объемных и поверхностных волн, характерные для подземных ядерных взрывов (далее взрывов) и землетрясений в различных регионах земного шара, и она необходима для проведения надежной и эффективной идентификации явлений Исследования в этом направлении еще только начинаются

По мере того, как будут исследованы особенности условий распространения сигналов по различным трассам, в МЦД станет возможным проводить фильтрацию сейсмических явлений природного происхождения (землетрясений, горных ударов и т п )

при обеспечении нулевого пропуска явлений искусственного происхождения (различного типа взрывов, техногенных катастроф и т п )

Необходимость такой фильтрации явлений очевидна, поскольку огромный поток информации, поступающей в МЦД, создает значительные нагрузки при проведении комплексной обработки обнаруженных сигналов, в то время как явления естественного происхождения не представляют интереса при мониторинге ДВЗЯИ

Для проведения калибровки нужны данные о взрывах - параметры источника и сами записи сигналов в цифровой форме Частично эта проблема решается с использованием архива записей взрывов, проведенных на ряде испытатетьных полигонов, однако этих данных недостаточно, и в районах, где взрывы не проводились, в условиях запрещения ядерных испытаний, возникает необходимость проведения специальных калибровочных подземных химических взрывов

В то же время, осуществление таких калибровочных взрывов требует много времени и значительных финансовых затрат Поэтому вопросы использования диагностических критериев (дискриминантов), разработанных для районов, в которых имеется статистика по взрывам и землетрясениям, в других районах, где данные по взрывам отсутствуют, имеют важное значение и сейчас интенсивно исследуются

В работах О К Кедрова с соавторами предложен новый метод калибровки дискриминантов для регионов, где взрывы не проводились, путем адаптации их к базовому региону с использованием данных только по естественной сейсмичности

В качестве базового региона в этом методе используется стабильный платформенный район Евразии, включающий Семипалатинский испытательный полигон (СИП) в Казахстане и полигон Лобнор в Китае, оценки региональных критериев идентификации явлений в котором были получены по большим выборкам взрывов и землетрясений при разработке метода идентификации взрывов и землетрясений в Евразии

В диссертационной работе изложены результаты исследований автора по разработке алгоритма и исследовательской программы для метода динамической калибровки (МДК) сейсмических станций с целью идентификации явлений в районах без предыстории ядерных испытаний на основе метода, предложенного в работах [Кедров О К, 2001, Кедров О К и др , 2001, Кедров О К, Кедров Э О , 2003]

Дополнительно автором разработаны алгоритм и исследовательская программа для спектрально-временного метода (СВМ) идентификации сейсмических явлений в диапазоне расстояний 15^0 для случаев, когда в исследуемом районе имеются данные регистрации одного-двух калибровочных взрывов и представительной выборки землетрясений Необходимость использования этого диапазона расстояний обусловлена малой плотностью сети станций МСМ в ряде районов мира, недостаточной для надежной идентификации ПЯВ и землетрясений по данным только с региональных расстояний (Л < 15)

Актуальность задачи, решаемой в диссертационной работе, таким образом, заключается в разработке новых алгоритмов и программ калибровки станций МСМ, обеспечивающих эффективный контроль ДВЗЯИ в регионах, где ранее взрывы не проводились, по данным естественной сейсмичности (без привлечения специальных химических калибровочных взрывов)

Цель работы

Основная цель диссертационной работы заключается в разработке алгоритма и исследовательской программы для МДК по данным естественной сейсмичности, обеспечивающей идентификацию взрывов и землетрясений на станциях МСМ в диапазоне расстояний 5-40 в районах, где взрывы не проводились

Дополнительно в диссертации разработан алгоритм и исследовательская программа спектрально-временного метода (СВМ) идентификации взрывов и землетрясений на эпицентральных расстояниях 15-40 для случая, когда в регионе имеются данные по одному-двум калибровочным взрывам и представительная выборка данных по землетрясениям Необходимость использования этого диапазона расстояний обусловлена малой плотностью сети станций МСМ в ряде районов мира, которая оказывается недостаточной для надежной идентификации ПЯВ и землетрясений

В ходе работы решались следующие основные задачи

разработка алгоритма и исследовательской программы МДК на отдельной станции для региона, в котором взрывы не проводились,

оценка эффективности калибровки и идентификации явлений для отдельных трасс источник-станция,

сравнение калибровочных коэффициентов 6Л для дискриминантов в зависимости от особенностей геолого-тектонического строения на разных трассах источник-станция,

составление алгоритма и программы СВМ для идентификации явлений по корот-копериодным волнам 1' в диапазоне расстояний 15-40 в регионе Центральной Азии для случая, когда в регионе имеются данные по одному-двум взрывам и землетрясений

Научная новизна

В диссертационной работе разработан алгоритм и исследовательская программа для нового метода динамической калибровки станций по отношению к районам, где взрывы не проводились, основанный на использовании данных только по естественной сейсмичности Этот метод позволяет проводить идентификацию региональных явлений в любом сейсмоактивном регионе земного шара по набору дискриминантов во временной и частотной областях путем адаптации их к базовому региону с известными характеристиками записей взрывов и землетрясений

Метод калибровки дискриминантов и распознавания взрывов и землетрясений по сейсмическим записям на региональных расстояниях для районов, где не проводились ядерные взрывы и, который бы базировался только на данных по естественной сейсмичности в этих районах рассматривается впервые

Основные защищаемые положения

  1. Разработан алгоритм и исследовательская программа МДК с использованием данных по естественной сейсмичности для районов, где не проводились взрывы

  2. С использованием МДК проведена идентификация двух взрывов в Индии и Пакистане, подтверждающая правомерность данного метода калибровки станций МСМ по данным естественной сейсмичности

  1. Экспериментальные оценки показывают, что МДК обеспечивает высокую эффективность идентификации сейсмических сигналов природного происхождения (порядка 95%), что согласуется с оценками для метода идентификации явлений в Евразии

  1. Показано наличие связи между условиями распространения сигналов по различным трассам источник-станция и величиной калибровочных коэффициентов затухания для всех используемых в диссертации дискриминантов

  2. Разработан алгоритм и исследовательская программа спектрально-временного метода идентификации явлений по Р-волнам в диапазоне расстояний 15-40 для районов, в которых имеются данные по одному-двум калибровочным взрывам

Практическая значимость работы

Полученные в диссертации результаты по разработке метода и алгоритма динамической калибровки сейсмических станций МСМ приняты для внедрения в Национальном центре данных РФ и будут использованы в оперативной работе при контроле Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний

Апробация работы и публикации

Работа и ее результаты неоднократно обсуждались на научных семинарах в Геофизическом центре РАН Наряду с этим результаты работы докладывались на ученом совете ГЦ РАН

По теме диссертационной работы опубликовано 3 печатные работы, а также результаты отражены в 3-х научных отчетах ГЦ РАН

Структура и объем работы

Подобные работы
Коновалов Алексей Валерьевич
Система алгоритмов для определения параметров слабых землетрясений по записям цифровых сейсмических станций на примере юга Сахалина
Назаров Александр Николаевич
Повышение надежности и эффективности эксплуатации компрессорных станций за счет совершенствования систем электроснабжения
Березняков Александр Иванович
Научное обоснование и промышленное внедрение комплексного геотехнологического мониторинга систем добычи газа на месторождениях севера Западной Сибири
Мелик-Гайказов Игорь Вячеславович
Геомеханическое и технологическое обоснование предельных углов наклона бортов карьера в конечном положении и системы мониторинга массива пород : на примере карьера ОАО "Ковдорский ГОК"
Левкин Юрий Михайлович
Разработка методологии систем маркшейдерского мониторинга подземного пространства многоцелевого освоения в угледобывающих регионах
Николаев Юрий Павлович
Проблемы инженерной геодинамики Астраханского газоконденсатного месторождения и разработка системы геодинамического мониторинга глубинных подземных объектов
Краснов Сергей Алексеевич
Управление и оптимизация режимов бурения в системе удаленного мониторинга по значениям текущей рейсовой скорости и амплитуде продольных колебаний : на примере месторождений Тимано-Печорской провинции
Набатов Владимир Вячеславович
Разработка системы геофизического мониторинга состояния целиков и кровли выработок подземного гипсового рудника
Манько Артур Владимирович
Оптимизация системы геомеханического мониторинга подземных сооружений с применением современных компьютерных технологий
Сутормин Сергей Евгеньевич
Мониторинг эффективности разработки нефтяных месторождений на основе информационно-аналитической системы контроля :На примере месторождений Ханты-Мансийского автономного округа - Югра

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net