Дистанційний контроль глибини водойми з використанням багатоканального доступу до полів сейшового походження

Abstract

Варіації глибини водойми є причиною варіацій її власних (сейшових) коливань. Розроблено удосконалений метод дистанційного контролю глибини водойми, який використовує багатоканальний доступ до комплексу полів коливань сейшового походження. Розглянуто основні метрологічні характеристики методу. Чутливість приймача коливань визначається затуханням сигналу в системі водойма—приймач і обумовлює дальність дії методу. Затримка часу інтерпретації сигналу становить щонайменше інтервал, який охоплює тривалість поширення сигналу в середовищі і тривалість дискретизації півперіоду сейшових коливань. Завадостійкість системи водойма—приймач пов’язана з її здатністю розрізняти сигнали із заданою достовірністю. Випадкову похибку методу визначають за варіаціями періодів сейш, зумовленими зовнішніми причинами. Обґрунтовано можливість застосовності методу під час контролю повільних змін глибин водойм.

Вариации глубины водоема являются причиной вариаций ее собственных (сейшевых) колебаний. Разработан усовершенствованный метод дистанционного контроля глубины водоема, который использует многоканальный доступ к комплексу полей колебаний сейшевого происхождения. Рассмотрены основные метрологические характеристики метода. Чувствительность приемника колебаний определяется затуханием сигнала в системе водоем-приемник и обусловливает дальность действия метода. Задержка времени интерпретации сигнала составляет, как минимум, интервал, включающий продолжительность распространения сигнала в среде и продолжительность дискретизации полупериода сейшевых колебаний. Помехоустойчивость системы водоем-приемник определяется ее способностью различать сигналы с заданной достоверностью. Случайную погрешность метода определяют по вариациям периодов сейш, обусловленным внешними причинами. Обоснована возможность применимости метода при контроле медленных изменений глубин водоемов.

Purpose. Given limited information on depths of remote lakes, particularly in transboundary monitoring of hydrological threats, the only possibility of alarm forecasting may be remote monitoring. The purpose of the paper is develop a method of remote monitoring of the lake depth. Design/methodology/approach. Variations of the depth of lake cause variations of its characteristic oscillations (seiches). The basic principles of the method are stability of periods of damped seiches restricted by timetable of one series of oscillations, and multi-channel manifestation of oscillations of seiches origin. Findings. We examined primary metrological performance of the geophysical method of depth monitoring. The receiver, sensitivity of oscillations is based on the signal damping in the “lake-receiver” system and determines further application effect of the method. Time delay of signal interpretation is at least an interval, including the duration of signal propagation in the medium and the duration of sampling of seiches half-period. Noise immunity of the “lake-receiver” system is based on its capability to discern signals with adjusted reliability. Accidental error of the method is defined by variations of seiches periods determined by external causes. Practical value/implications. The application of a multi-channel access to signals of different physical nature with space multiplexing of oscillations provides greater receiver sensitivity and noise immunity of the “lake-receiver” system. To decrease accidental measurings error, the duration of signal observations must significantly exceed the seiches period. So, the proposed method serves for monitoring slow depth changes, particularly in over-filtration of water through the lake soil bed, the body of a dam (for example, as in filtration into soil during 2 years (as of 14.02.1994) of 5 mln. m³ of water contaminated radioactive isotopes from the Olympic tailing dump, Australia.