Выделение зон водоносных горизонтов с использованием корреляционного анализа результатов микротреморного и геоэлектрического методов
Юлиянто Г., Нурвидянто М.И.Н., Хармоко У., Юлианто Т., Фернандо Г.А.
Кафедра физики, Факультет естественных наук и математики, Университет Дипонегоро, Индонезия Семаранг 50275, Индонезия: gatoty@fisika.fsm.undip.ac.id
DOI: 10.33677/ggianas20250100143
Резюме
Геоэлектрический и микротреморный методы – это геофизические методы, которые можно использовать для определения подземных условий, особенно при определении наличия зон водоносных горизонтов. Это исследование направлено на определение потенциала и наличия водоносных пород в районе Грабагского района с помощью микротреморного и геоэлектрического методов, а также на сравнение результатов этих двух методов. Территория Грабагского района очень ограничена для проведения геоэлектрических исследований, так как связана с узкими топографическими контурами, поэтому для определения состояния водоносного горизонта под поверхностью Земли необходимо использование микротреморного метода. В рамках данного исследования были определены три геоэлектрических профиля и выполнены измерения на 20 станциях микротреморных наблюдений. Результаты микротреморных исследований и геоэлектрических измерений показывают их хорошую согласованность между собой. В геоэлектрическом методе используются параметры удельного сопротивления, в то время как в методе HVSR (горизонтально-вертикальные спектральные отношения) используются параметры vs и коэффициент Пуассона. Есть несколько аномалий, в которых можно предположить наличие зон водоносных горизонтов, таких как поверхностные воды, обнаруженные на станции 2, безнапорные водоносные горизонты на станциях 16 и 19, депрессивные водоносные горизонты на станциях 1, 10 и 20 и зоны потери воды на станциях 4, 2 и 13. Основываясь на преимуществах двух методов сбора данных в полевых условиях, микротреморный метод обладает большей гибкостью и лучше подходит для работы в сложных условиях, как и показано в данном исследовании. В отличие от геоэлектрического метода, глубина микротреморных исследований не зависит от длины профиля.
Ключевые слова: микротремор, геоэлектрический, удельное сопротивление, HVSR, водоносный горизонт, коэффициент Пуассона, Grabang Magelang
ЛИТЕРАТУРА
Alile O.M., Amadasun C.V.O. Investigation of direct currents beneath the earth's surface to search for water bearing layers in Oredo Local Government Area, Edo State, Nigeria. Nigeria journal of Applied Science, Vol. 25, 2008, pp. 107-116.
Arintalofa V., Yuliyanto G., Harmoko U. Subsurface characterization of Diwak Derekan geothermal field by HVSR analysis method based on microtremor data. AIP Conference Proceedings, 2296, 020057, 2020, https://doi.org/10.1063/5.0030356.
Bahtiyar A.D.R., Hoyyi A., Yasin H. Ordinary kriging in rainfall estimation in Semarang City. Gaussian Journal, 2014, Vol. 3, No. 2, pp. 151-159.
Irham M.N., Zainuri M., Yuliyanto G., Wirasatriya A. Measurement of ground response of Semarang coastal region risk of earthquakes by Horizontal To Vertical Spectral Ratio (HVSR) microtremor method. IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series, Vol. 1943, 012031, 2021, DOI:10.1088/ 1742-6596/1943/1/012031.
Jupp D.B.L., Vozoff K. Two-Dimensional Magnetotelluric Inversion. Geophysical Journal International, 1976, Vol. 50(2), 2007, pp. 333-352, DOI:10.1111/j.1365-246X.1977.tb04177.x.
Kanai K. Engineering Seismology. University of Tokyo Press. Japan, 1983, 251 p.
Kasidi S. Groundwater exploration using the electrical resistivity method case study in the Federal Capital Territory (FCT) Abuja, Nigeria. International Journal of Engineering and Applied Sciences (IJEAS), Vol. 4, No.10, 2017, 1-8 p.
Kodoatie J.R. Introduction to Hydrogeology. Yogyakarta: ANDI, Yogyakarta, 1996.
Lay T., Wallace T.C. Modern global seismology. Academic Press. California. United States, 1995, 521 p.
Mirzaoglu M., Dykmen U. Journal of the Balkan Geophysical Society, Vol. 6, No. 3, 2003, pp.143-153.
Nakamura Y. A Method for dynamic characteristic estimation of subsurface using microtremor on the ground surface, Quarterly Report of RTRI, Vol. 30, No.1, 1989, pp. 25-33.
Omada J.I., Obayomi O.O. An assessment of groundwater resources in the basement complex of Gwarinpa-Kafé area in Abuja Metropolis, Central Nigeria. Advances in applied science research, Vol. 3, No.1, 2012, pp. 393-398.
Sadjab B., As’ari A., Adey T. Mapping of groundwater aquifers in Prambanan District, Sleman Regency, Special Region of Yogyakarta using the geoelectrical resistivity method. UNSRAT Online Mathematics and Natural Sciences Journal, Vol. 1(1), 2012, pp. 37-44.
Sharma P.V. Environmental and engineering geophysics. Cambridge University Press. Cambridge, United Kingdom, 1997, 475 p.
Sheriff R.E., Geldart L.P. Exploration seismology. Second Edition, Cambridge University Press. Cambridge, 1995, 592 p.
Telford W.M., Geldart L.P., Sherif R.E., Keys D.A. Applied geophysics. Cambridge University Press. Cambridge, 1990, 770 p.
Tokimatsu K. Geotechnical site characterization using surface waves. In: Proc. 1st Intern. Conf. Earthquake Geotechnical Engineering, 1995 (Ishihara, ed.), Balkema. Rotterdam, 1997, pp. 1333-1368.
Thanden R.E., Sumadiredja H., Richards P.W., Sutisna K., Amin T.C. Geological map of the Magelang and Semarang Sheets, Jawa, Geological Research and Development Centre. Bandung, Indonesia, 1996.
Wahyono S.C., Siregar S.S., Putri R.A., Sari N., Wianto T., Nasrulloh A.V. Identifying and classifying andesite rocks based on resistivity in Tanah Bumbu County, South Kalimantan. ANAS Transaction. Earth sciences, No.1, 2023, pp. 3-10.
Yulianto T., Yuliyanto G. Microtremor data and HVSR method in the kaligarang fault zone Semarang, Indonesia, Data In Brief, Vol. 49, 109428, 2023a, https://doi.org/10.1016/ j.dib.2023.109428.
Yulianto T., Sasongko D.P., Yuliyanto G., Indriana R.D., Setyawan A., Widada S. Correlation of Vp/Vs ratio against the resistivity value to determine the aquifers presence estimation in Jetak Subvillage, Getasan Sub-District, Semarang regency, IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series, Vol. 1943, 2021, 012028, DOI:10.1088/1742-6596/1943/1/012028.
Yuliyanto G., Yulianto T. Microtremor data and HVSR method of geothermal manifestation of Mt. Telomoyo, Central Java, Indonesia, Data In Brief, 51, 109428, 2023b, https://doi.org/ 10.1016/j.dib.2023.109721.
Yuliyanto G., Harmoko U., Widada S. Identify the slip surface of land slide in Wirogomo Banyubiru Semarang Regency using HVSR method. Int. J. Appl. Environ. Sci., 2017, Vol. 12, No. 12, pp. 2069-2078.
Yuliyanto G., Nurwidyanto M.I. Integrated survey to identify potential groundwater aquifers in Jabungan Semarang using geoelectric and microtremor methods. IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series, Vol.1943, 2021, 012026, DOI:10.1088/1742-6596/1943/1/012026.
DOI: 10.33677/ggianas20250100143