ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Геохимический мониторинг подземных вод с использованием тренд-анализа из "Гидроэкология Башкортостана" Именно эта функция рассматривается как относительная концентрация компонента и характеризуется изолиниями на картах тренд-поверхностей разного порядка. [c.234] Вообще тренд-анализ следует рассматривать как один из вариантов статистического метода множественной регрессии, и поэтому все приемы обработки данных взяты из регрессионного анализа [Дэвис, 1990]. [c.234] Поскольку выбрать априори наилучшую форму функции, описывающую поверхность тренда, нельзя, то обычно проводятся последовательные приближения к неизвестной функции путем увеличения степени полинома (вводятся степени выше первой и смешанные произведения географических координат, так как полиномы исключительно чувствительны к этой операции). С помощью полиномов достаточно высоких степеней можно описывать весьма сложные поверхности. При отсутствии регионального тренда полиномы высоких степеней будут отражать локальные аномалии. [c.234] Метод наименьших квадратов может быть применен не только к уравнению прямой, но и к уравнению кривой второго (и более высокого) порядка путем добавления соответствующих компонент. [c.234] Обычно считается, что приближение теоретической поверхности тренда к результатам наблюдений плохое, если г 0,3, где г — коэффициент множественной корреляции. При г 0,7 наблюдается хорощая согласованность поверхности тренда и исходных данных. Согласованность построенной поверхности тренда (уравнения регрессии) и исходных данных можно проверить статистически с помощью дисперсионного анализа, который основан на разделении общей дисперсии набора данных наблюдений на компоненты тренд (регрессию) и остаток (отклонения). [c.235] При общей проверке предположения о наличии или отсутствии тренда рассматривается частное от деления оценки дисперсии уравнения регрессии на оценку дисперсии отклонений. Значение критерия Фищера Р дает вероятный ответ на вопрос, имеет ли регрессия какой-либо эффект по сравнению со случайными отклонениями. Если вычисленное значение Р превысит допустимое, соответствующее заданному уровню значимости и числу степеней свободы, то гипотеза о том, что регрессии нет, отвергается как противоречащая натурным данным и принимается альтернативная (значимой регрессии). [c.235] При последовательном увеличении степени полинома, описывающего тренд-поверхнсть, можно распространить дисперсионный анализ на изучение тех вкладов в изменчивость, которые дают добавляемые регрессионные компоненты. Это позволяет ввести меру эффективности увеличения порядка уравнения. Такой критерий определяется разностью сумм квадратов уравнений регрессии высшего и предшествующего порядков. Разделив эту разность на разность соответствующих чисел свободы, получим средний квадрат регрессии, обусловленный увеличением степени полинома. Результат деления полученного среднего квадрата на квадрат отклонения более высокой степени будет иметь Р-распределение. Если вычисленное значение Р превышает допустимое при заданном уровне значимости и соответствующем числе степеней свободы, то увеличение степени полинома эффективно (табл. 27). [c.235] Число степеней свободы, соответствующее общей изменчивости, равно п-1, где п — число наблюдений. Число степеней свободы, соответствующее регрессии, равно числу членов полинома, используемого для построения уравнения, число степеней свободы, соответствующее отклонениям, равно разности между числами степеней свободы общей изменчивости и регрессионного полинома. [c.236] Установлено, что в 1974 г. (начальный период разработки нефтяного месторождения) геохимическое состояние подземных вод определялось совокупным влиянием природных и техногенных процессов. Среди первых, реализуемьж в системе вода-порода-газ-органическое вещество, ведущую роль играли процессы экстракции карбонатов и сульфатов из пород, гидролиза алюмосиликатов, обменно-адсорбционные явления [Абдрахманов, Попов, 1990]. За пределами нефтяного месторождения верхнепермские отложения повсеместно были насыщены пресными гидрокарбонатными водами. Нередко они встречались и на его территории. Однако наиболее характерными для нее были хлоридные и суль-фатно-хлоридные соленые воды пестрого катионного состава с явным смешением с нефтяными рассолами. Максимальная минерализация их достигала 11 г/л. [c.237] Важно отметить, что миграция пластовых рассолов в верхние водоносные горизонты, ведущая к ухудшению эколого-гидрогеохими-ческой обстановки в районе нефтяного месторождения, осуществляется как через зону аэрации в результате, например, утечки из водоводов и нефтепроводов и фильтрации нефтепромысловых вод из прудов-накопителей, так и непосредственно из глубокозалегающих продуктивных горизонтов путем восходящих перетоков преимущественно по затрубным пространствам и стволам некачественно затампонированных скважин. Для диагностики этих растворов предложен гелиевый метод, позволяющий дифференцировать источники техногенного влияния на глубинные и поверхностные и выявлять особенности флюидопереноса в осадочном чехле нефтегазоносного бассейна [Попов, Егоров, 1990]. [c.239] В пределах описываемого нефтяного месторождения, как показали результаты гелиевых исследований, проникновение нефтяных рассолов в горизонты зоны активного водообмена происходит главным образом сверху, то есть через породы зоны аэрации. Аномальные концентрации водорастворенного Не, свидетельствующие о наличии восходящих перетоков рассолов, встречены только в 5% опробованных водопункгов. [c.239] В 1977 г. исчез региональный тренд НСО , что объясняется почти полным замещением на месторождении пресньгх вод солеными. На картах тренд-поверхностей четвертого и пятого порядков месторождение характеризуется минимальным содержанием НСО7 (рис. 65 в). Некоторый рост его концентрации происходит к периферийным участкам, где подземные воды еще не претерпели больших геохимических изменений под влиянием нефтедобычи. [c.239] Поведение 80 в подземных водах на территории месторождения было близко к таковому в 1974 г сохранилась тенденция усиления сульфат-насыщенности вод в юго-западном направлении, а увеличение степени аппроксимирующей поверхности было малоэффективным. [c.239] Следует подчеркнуть, что загрязняющие вещества нефтяного происхождения проникли во все компоненты окружающей среды (поверхностные и подземные воды, почву и подстилающие горные породы, атмосферу), из-за чего создалась критическая экологическая ситуация, вызвавшая частичное переселение населения в другие районы. Особенно острой стала проблема обеспечения людей качественной питьевой водой. [c.240] Геохимические последствия техногенеза выразились в полном исчезновении тренда НСО з в подземных водах. Вместо него сформировался региональный тренд минерализации второго и третьего порядков (рис. 65 г), атакже С1 , Са +, На+и Mg2+ Р(2,3-5,4) Р р(2,1-3,3), г=0,82. Характер поведения их во времени и в пространстве иллюстрируется картами тренд-поверхности второго порядка С1 — одного из наиболее консервативных химических элементов, так как он не образует труднорастворимых соединений, не накапливается биогенным путем и не сорбируется коллоидными системами. [c.240] В 1974 г аномальные концентрации С1 в подземных водах наблюдались на востоке территории нефтяногоместорождения, в 1977 г. — в ее центральной части, ав 1991 г —в западной (рис. 65 д—ж). Одновременно отмечалось некоторое усиление интенсивности аномалий и общее усиление хлоридности подземных вод по площади. [c.240] Близкий к описанному характер перемещения аномалий концентраций с востока на запад свойствен также Ка , Са и Причина этого феномена, вероятнее всего, связана с миграцией загрязняющих веществ в потоке подземных вод от Базлыкского пруда, расположенного в восточной части нефтяного месторождения. В дальнейшем загрязнение распространилось от пруда-отстойника на запад, что хорошо согласуется с общим направлением движения подземных вод. Скорости их движения вполне достаточны для возникновения подобных гидрогеохимических эффектов. [c.240] На некоторых участках загрязняющие вещества конвективными потоками вод были вынесены за пределы нефтяного месторождения. В целом оно на картах тренд-поверхностей разного порядка резко отличалось от смежных с ним территорий. [c.240] Вернуться к основной статье