المساحة التعدينية والمراقبة الجيوديسية للمناطق المعرضة للانهيارات الأرضية في منشأة تخزين الغاز تحت الأرض في أبوفيان (Abovyanskaya UGSF) بأرمينيا باستخدام المسح بالليزر

المراقبة الجيوتقنية والأعمال الميدانيةفي يوليو ٢٠٢٢، أكمل مهندسو شركة Trimetari Consulting، بتكليف من شركة Gazprom Geotechnology، الدورة التالية من المساحة التعدينية (Mine surveying) والمراقبة الجيوديسية لتطور عمليات الانهيارات الأرضية في المناطق المعرضة للخطر ضمن نطاق التعدين الخاص بمنشأة تخزين الغاز تحت الأرض في أبوفيان (Abovyanskaya UGSF) باستخدام أنظمة المسح بالليزر. أُجريت هذه الأعمال لضمان السلامة الصناعية وحماية باطن الأرض أثناء تشغيل محطة تخزين الغاز تحت الأرض في أبوفيان. حصل المتخصصون على خصائص كمية لحركة الانهيارات الأرضية لتحديد ما إذا كانت العملية في حالة نمو أو تضاؤل، ولأغراض النمذجة والتنبؤ. تُستخدم البيانات التي تم الحصول عليها أيضاً لتطوير تدابير مضادة للانهيارات الأرضية.

موقع العمل. صورة من Google Earth.تُعد منشأة تخزين الغاز تحت الأرض في أبوفيان جزءاً من نظام نقل الغاز في أرمينيا. تم بناء منشأة UGS في رواسب الملح الصخري على عمق يتراوح بين ٧٥٠ و ١٠٥٠ متراً. صُممت محطة أبوفيان لموازنة الاستهلاك غير المتكافئ للغاز سنوياً (موسمياً) في جمهورية أرمينيا، فضلاً عن تزويد المستهلكين بالغاز الطبيعي في حال وجود قيود على إمدادات الغاز. إنها منشأة ذات أهمية استراتيجية. المشغل لنظام نقل الغاز الأرميني هو شركة Gazprom Armenia، وهي شركة تابعة لشركة Gazprom.

توصيات لموقع نقطة جديدة على إحدى الآبارتشمل أهداف المراقبة منصات الآبار، والاتصالات الهندسية والتقنية، والمنحدرات الواقعة في مناطق يحتمل أن تكون خطرة لتطور عمليات الانهيارات الأرضية، بالإضافة إلى أقسام من مسارات قناة التحويل تحت الأرض لمحطة كاناكير الكهرومائية (Kanaker hydroelectric power station) وخط مياه أرزني-٢ (Arzni-2) الذي يزود المناطق الشمالية من يريفان بمياه الشرب.

 

استُخدم نظام الارتفاع البلطيقي (Baltic height system) كنظام أولي في منطقة العمل، كما اعتمد نظام UTM-38N كنظام إحداثيات. يُعد نظام UTM-38N النظام الأولي أثناء عمليات الرصد عبر أنظمة الملاحة العالمية بالأقمار الصناعية (GNSS) والتحويلات الخالية من الأخطاء إلى أنظمة إحداثيات أخرى.

نتيجة تراكب بيانات المسح لدورتين. لا يوجد إزاحة للصخور في المنطقة المحلية.لتسجيل بيانات المسح في نظام الإحداثيات المحلي، استُخدمت طريقة تركيب الماسح الضوئي بالليزر فوق نقطة معروفة. استُخدمت نقاط GUGK كنقاط للشبكة. أثناء الاستطلاع للدورة الأولى من الرصد، تم تحديد نقاط الشبكة المفقودة، بالإضافة إلى تلك التي أصبحت غير صالحة للاستخدام أثناء التشغيل، وفي بعض النقاط لا تتطابق الإحداثيات الأولية مع الموقع الحقيقي. وبناءً على نتائج تحليل الشبكة، تم إصدار توصيات لاستعادة نقاط الشبكة المفقودة وتحديث الإحداثيات.

نتائج ٣ دورات مسح توضح حركة الصخورتمثلت المتطلبات الرئيسية في المؤشرات الكمية (٤ نقاط شبكة على الأقل لكل بئر) ومعايير وضع النقاط على الأرض. المكان الأكثر ملاءمة للوضع هو بروز الصخر الأساسي (Bedrock outcrop)، بالإضافة إلى الأشكال المرتفعة للتضاريس ذات التربة الخشنة والرملية والرطبة قليلاً، مع وجود مياه جوفية عميقة.

 

نموذج ارتفاع رقمي (DEM) للقطعة مع خطوط الكنتورفي المرحلة الميدانية، سعى متخصصو شركة Trimetari Consulting إلى جمع الحد الأقصى من البيانات التي تعكس الهندسة الدقيقة للكائن. أُجري المسح بالليزر باستخدام ماسح Leica ScanStation P40. استمرت الأعمال الميدانية لمدة ٤ أيام، تم خلالها مسح مساحة تبلغ ١.٤ كم² من التضاريس الجبلية. ولأغراض الضبط المتبادل، استُخدمت أهداف Leica القياسية للمسح بالليزر المثبتة على حامل مغناطيسي.

 

تضمنت المعالجة المكتبية لبيانات المسح بالليزر الخطوات التالية:

  • الإسناد الجغرافي (Georeferencing) لبيانات المسح لتحديد الموقع الدقيق للعيوب المزعومة في نظام الإحداثيات المحلي.
  • تشكيل نموذج ارتفاع رقمي (Digital Elevation Model – DEM) فعلي بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها.
  • تسجيل جميع التغييرات التي حدثت على الكائن خلال الدورة الحالية (تكرار المسح: مرة واحدة سنوياً، وأجريت الدورة الأولى في عام ٢٠٢٠).
  • مقارنة البيانات التي تم الحصول عليها لدورات مختلفة.
  • تحديد التغييرات التي حدثت في إقليم الكائن.
  • التنبؤ بسيناريو مستقبلي لتطور عمليات الانهيارات الأرضية.
  • تحليل منحدرات نموذج الارتفاع الرقمي (DEM).

أحد مقاطع التضاريس بناءً على نتائج دورتينبناءً على نتائج أعمال المراقبة، تم إعداد تقرير مكون من ٢٣٠ صفحة، يتضمن وصفاً لمنهجية القياس، بالإضافة إلى جميع النتائج المعروضة في أشكال رسومية وجداول. وأشار إيفان أليكسينكو، مدير المشروع في شركة Trimetari Consulting، إلى أن “طريقة المسح بالليزر تتيح الحصول على معلومات أكثر بكثير حول حركة جسم الانهيار الأرضي، مما يوفر، مقارنة بالقياسات النقطية التقليدية، فرصة لإجراء تحليل شامل للتغييرات الهندسية بمرور الوقت”. وأعطى ألكسندر سولوبوف، مهندس شركة Hexagon Geosystems، الذي شارك في المشروع، تقييماً إيجابياً لا لبس فيه لتقنيات المراقبة المستخدمة، وأشار إلى العميل بـ “ضرورة الحفاظ على الشبكة الجيوديسية في شكل مناسب للتشغيل، نظراً لأن دقة المسح بالليزر تعتمد بشكل مباشر على جودة الشبكة الجيوديسية”.

أحد المقاطع مع القيم المرسومةتعمل شركة “Gazprom Geotechnologies” LLC على تطوير التقنيات والوسائل الفنية لبناء وتشغيل منشآت التخزين تحت الأرض للغاز والنفط ومنتجات معالجتهما. تقوم الشركة بإجراء التصميم، والخبرة، والدراسات الجيولوجية والهيدروجيولوجية، وتطوير برامج لحساب الأشكال والأحجام المستقرة للخزانات تحت الأرض، كما تقدم خدمات أخرى تتعلق بتصميم وبناء وتشغيل منشآت التخزين تحت الأرض، وتجري أبحاثاً علمية. بشكل إجمالي، تم بناء وتشغيل حوالي ١٠٠ خزان تحت الأرض لتخزين الهيدروكربونات السائلة والغازية باستخدام التقنيات التي طورتها شركة Gazprom Geotechnologies.

تُعد أعمال المساحة التعدينية والمراقبة الجيوديسية باستخدام المسح بالليزر من صميم تخصص شركة Trimetari Consulting. إن الخبرة الواسعة في مثل هذه الأعمال، ومؤهلات الموظفين، والمستوى الفني للمعدات المستخدمة، تتيح لنا تنفيذ أعمال بأي درجة من التعقيد. يُنشر جزء من الأعمال المنجزة في مجال المسح بالليزر في الطوبوغرافيا والمساحة التعدينية في قسم المشاريع.