بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به نیاز روز افزون جامعه به منابع آبی و ایجاد بانک اطلاعاتی از ذخایر آبخوانها؛ در این مقاله به توصیف و تشریح یکی از روش هاي نوین اکتشافی به نام تشدید مغناطیس هستهاي - که در این مورد هیدروژن است. - پرداخته می شود. با استفاده از این تکنیک می توان عمق و ضخامت آبخوان و همچنین سایر پارامترهاي اساسی آن را مشخص نمود.مضاف بر اینکه نتایج راستی آزمایی موفقیت آمیز این تکنولوژي در شهرستان ابرکوه یزد قابل ارائه است . علاوه بر مطالب فوق ویژگی اصلی فناوري 1NMR علاوه بر غیر مخرب بودن این روش، امکان ارائه پاسخهاي کاربردي، سریع و با صرفه اقتصادي را دارا می باشد،که هیچ یک از روشهاي دیگر ژئوفیزیک امکان ارائه همه این نیازمنديها را در غالب یک بسته تکنولوژیکی ندارد.
-1 مقدمه
بررسی هاي ژئوفیزیکی گسترده اي باستفاده از تکنیک NMRبا هدف اکتشاف منابع آب زیرزمینی - با قابلیت هاي مختلف و گسترده از جمله شرب، بهره برداي کشاورزي - ، در منطقه اي به ابعاد تقریبی60×60 کیلومتر در محدوده دشت ابرکوه واقع در استان یزد به انجام رسید. این بررسیها از دو بخش اساسی که شامل تصویر برداري ماهواره اي و عملیات میدانی است، صورت پذیرفت. به طور کلی هدف از این پروژه عبارت است از مشخص کردن حوزه هاي آب هاي زیرزمینی و نهایتا ایجاد بانک اطلاعاتی قوي و کارآمد در منطق ه مورد مطالعه از طریق رمزگشایی از تصاویر ماهواره اي، تجهیزات سنجش میدانی ودستگ اه NMR - کرسش، . - 2006 در مرحله اول تصاویر ماهواره اي از منطقه مورد مطالعه تهیه و در راکتورهاي هسته اي تحت تابش باریکه نوترون قرار می گیرند، که در این مرحله زوایاي پنهان تصاویر از محدوده آبخوان مورد نظر تعیین میگردد.
طبق بررسی هاي به عمل آمده در ارتباط با این منطقه دوناحیه تجمع آب زیرزمینی شور یافت شد که مطابق با آنالیز هاي عمق سنجی، در اعماق 2020 تا 2120 متر و3800 تا 3900 متر قرار گرفتهاند.علاوه بر این دو، جریان بزرگی از آب زیرزمینی شورتقریباً تمامی منطقه مورد مطالعه را در برمی گیرد. این جریان بزرگ هم در عمق 3800 تا 3900 متر - h2 - واقع شده است. دماي آبهاي شور در سفره فوقانی h1=2020-2120 - و t + 75 - و تحتانی t 90 - و - h2 = 3800-3900 برآورد گردید.
در عملیات میدانی، کارهاي اکتشافی جزئی با استفاده از مجموعه دستگاه هاي ژئوفیزیکی سنجش جزئی زمین »پویسک«، انجام گرفت.در این مجموعه، دستگاههایی جهت ردیابی پیوسته آبهاي زیرزمینی وجود داشت . این ابزار براساس تشدید ترازهاي هسته هیدروژن با استفاده از فرکانس سیکلوترونی کار میکند. که در هنگام رسیدم مرز جریان هاي آبی این مناطق را مشخص می کند. به این ترتیب، مرزهاي جریانهاي اصلی آبهاي زیرزمینی و مرزهاي مناطق تجمع آبهاي زیرزمینی لب شور، که قبلا از طریق تصاویر ماهواره اي مشخص شده بودند، به صورت دقیق تعیین می شود. علاوه بر آن، تعداد زیادي از شکافهاي پر آب مورد شناسایی قرار گرفتند.
به صورت تکمیلی، 8 شکاف مناسب براي استخراج آب شیرین مشخص شد - به دلیل اندازهکوچک این شکافها، امکان ثبت آنها از طریق تصاویر ماهوارهاي وجود نداشت - . به این ترتیب تعداد کلی شکافهاي پر آب که آب آنها شیرین است، به 13 عدد رسید . به کمک مجموعه دستگاه هاي ژئوفیزیکی بسیار حساس عمق قرار گرفتن سفره هاي آب زیرزمینی، توان سفره ها، نوع سازندهاي دربردارندهسفرههاي آب، مورد ارزیابی قرار میگرفت. به صورت کلی، میدانهاي الکترومغناطیسی رزونانسی تولید شده توسط آبهاي زیرزمینی و طیف هاي فرکانسی شناسایی آنها و همچنین دامنه سیگنال در مناطقی که اندازه گیري در آنها انجام میشد، ثبت میگردید.
-2روش تحقیق
بنابراین به راحتی میتوانیم فرکانس تشدید هرماده را ضبط و نهایتا می توانیم ماده اي را با استفاده از چنین فرکانسی تحت تاثیر قرار دهیم. این روش میتواند حضور یک ماده را در زمین تشخیص دهد. درصورتی که هم خوانی بین مولد سیگنال و ماده مورد جستجو اتفاق بیفتد یک واکنش تشدیدي ناشی از بردار مغناطیسی ماده مورد بررسی تولید و توسط گیرندهها دریافت میگردد. همچنین با استفاده از زاویه شیب آنتن می توان عمق شی مدفون را مشخص نمود - برایان،. - 2005 متناظر با دریافت و ارسال سیگنالهاي Microwave توسط مولد سیگنال، رفتار شیمیایی مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد. - برایان، - 2005
در فاز نخست با استفاده تجهیزات ثابت سنجش از دور مجموعه »پویسک« به انجام رسید. در این فاز پس از عکسبرداري ماهوارهاي از منطقه مورد مطالعه باسیستمهاي ماهوارهاي ویژه، رمزگشایی از تصاویر ماهواره اي در آزمایشگاههاي دانشگاه سواستاپل با استفاده از رآکتور اتمی تحقیقاتی آي آر-100، آزمایشگاه هاي ویژة مرکز مواد و آزمایشگاه علمی تحقیقاتی انستیتوي هستهيا شیمیایی دانشگاه سواستاپل صورت گرفت.
در ابتدا 14 تصویر ماهواره اي و6 تصویر ماهواره اي جزئی با انحرافات مداري مختلف نسبت بهزمین، از منطقه مورد مطالعه، تهیه شد. به منظور رمزگشایی از تصاویر ماهواره اي، پیشاپیش طیف اتم هاي املاح موجود در آبهاي شیرین و آبهاي شور - ... Ca, Mg, Na, Fe - بر اساس نمونههاي آبی که کارفرما از منطقه مورد مطالعه در اختیار مجري قرار داده بود، به ثبت رسیدند. نمونه هاي آب از سه چاهشماره 1، 2، 3 - از قسمت شمالی منطقه مورد مطالعه - و چاه شماره 4 - از قسمت جنوبی منطقه مورد مطالعه - تهیه شده بودند.
پس از کالیبراسیون تجهیزات ایستایاین تکنیک، رمزگشایی از تصاویر ماهواره اي پوشش دهندهمنطقه مورد مطالعه، با هدف آشکارسازي آبهاي زیرزمینی تا عمق 1000 متري انجام گرفت . رمزگشایی تصاویر ماهواره اي با استفاده از فناوري تابشی- شیمیایی در راکتور اتمی تحقیقاتی 100-IR اجرا گردید. در ابتدا ، بر روي عکس هاي دیجیتالی، اطلاعاتی از تصاویر آنالوگ با فناوري لیزري منتقل شد. سپس تصاویر حاصله، توسط نمک هاي آلی عناصر کم یاب، نانوذرات آهن و لومینوفرمهامورد پردازش قرار گرفتند.
پس از آماده شدن، تصاویر به مدت 5-6 شبانه روز داخل منطقه تشعشعی راکتور قرار داده می شوند - تا تابش بر روي آنها با دزهاي بیشتر از 5×105 رنتگن انجام گیرد - . پس از سرد شدن تابشی تصاویر طی4-6 ساعت، آنها را در میدان الکترومغناطیسی چرخشی قرار داده و با کمک تجهیزات مجموعه »پویسک «، اطلاعات مفید ي از آنها ، در خصوص وجود حوزه هاي کلان آب هاي زیرزمینی باتوجه به املاح آب در داخل مرزهاي منطقه مورد مطالعه ، استخراج گردید. مرزهاي حوزه هاي تجمع آب به صورت خودکاربه وسیله عملگرهاي ویژه به نقشه منطقه مورد مطالعه انتقال پیدا کرد.در نتیجه رمزگشایی از تصاویر ماهواره اي، محدوده مرزهاي محدوده تجمع آبهاي زیرزمینی در منطقه شماره 1 و سه جریان آب شیرین زیرزمینی مشخص شد - جریان آبی شماره 3،2،. - 1 مرزهاي منطقه شماره 1 و جریانها، درشکل 3نشان داده شده است.
