Новый метод поможет разведывать подземные воды и искать повреждения в дамбах
Ученые из Сколтеха и СПбГУ предложили математический метод интерпретации данных по грунтовым водам, который поможет эффективнее и точнее визуализировать подземные потоки при мониторинге состояния дамб, строительстве, а также бурении скважин для нужд промышленности, сельского хозяйства и частного потребления.
Исследование опубликовано в журнале IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. Изучение подземных водных потоков необходимо для безопасной эксплуатации дамб, строительства, поиска пресной воды. Грунтовые воды могут размывать фундаменты зданий и другие конструкции, например входящие в состав метрополитена.
Водные потоки также указывают на уязвимые места в дамбах, создающие риск прорыва. В регионах с засушливым климатом — например, в Испании, Израиле, Австралии, на юге России — картирование грунтовых вод помогает задействовать этот ценный ресурс для водоснабжения.
В последние 10 лет для визуализации подземных водных потоков стали активно применять измерения естественного электрического поля. В основе этого подхода лежит открытие, что вода при фильтрации через пористую породу создает электрический потенциал, по которому можно обнаружить потоки жидкости.
Хотя современная техника позволяет точно измерять электрический потенциал на поверхности, реконструировать по нему местонахождение водных потоков — более трудная задача. До сих пор не существовало математического метода обработки данных естественного поля, который бы точно учитывал сложный рельеф местности и быстро работал на большом количестве данных.
Такой метод предложили авторы недавно опубликованной в IEEE TGRS статьи — российские ученые из Сколтеха и СПбГУ. Новый метод пригоден для быстрой обработки большого количества измерений. Кроме того, он в точности учитывает сложную геометрию расчетной области, что особенно важно для прогнозирования прорывов дамб: сложная геометрия этих сооружений сильно влияет на распределение электрического потенциала.
«В конечном счете результат нашего исследования — заметное повышение качества геофизической интерпретации, — прокомментировал работу ее первый автор, научный сотрудник Сколтеха Михаил Маловичко. — Математик скажет: мы повысили точность решения обратной задачи. Учитывая улучшение качества визуализации, мы считаем, что этот подход имеет большие перспективы в индустрии».
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно