Assessing the potential of ingallery seismic shots in exploring buried structures of 'Ain Zubaidah using acoustic wavefield modeling تقويم مصادر الطاقة السيزمية داخل القنوات المائية لاستكشاف الأجزاء المدفونة من عين زبيدة عن طريق نمذجة المجال الصوتي

Abstract

A numerical modeling approach approximating the solution of the 2D heterogeneous acoustic wave equation with secondorder accuracy in both time and space is utilized to unravel the hidden potential of the ingallery seismic shooting technique as an effective tool in accurately locating buried shafts (Karez) as well as gallery routes of ‘Ain Zubaidah Makkah Al Mukarramah area Kingdom of Saudi Arabia Numerical models indicated that gallery routes could vividly be delineated as conspicuous high amplitude reflections and that should equally be true for deeper galleries because of the high SN ratio of seismic wave energy generated by ingallery seismic shots This should provide an accurate and costeffective tool for exploring relatively wide areas Although these findings should be applicable to similar geological problems even in subsurface structures characterized by velocity inversions a word of caution however is that they are applicable only to airfilled or slightly waterfilled galleries This situation should change when ground water level increases during rainy seasons where the velocity of loose saturated sediments should at a minimum be around that of water (1500 msec) masking their presence This is also true for shafts inundated in ground water Accordingly the season when to carry field surveys is important in gaining similar success in other areas

تم استخدام نهج النمذجة العددية لإيجاد حل غير متجانس وثنائي الأبعاد لمعادلة الموجة الصوتية بدقة متناهية، سواءً بالنسبة للمكان أو الزمان، وذلك للكشف عن المجال غير الظاهر الناجم عن مصادر الموجات السيزمية داخل القنوات المائية كطريقة فعالة في تحديد أماكن الخرزات، المدفونة وكذلك مجاري القنوات لعين زبيدة بالقرب من مكة المكرمة في المملكة العربية السعودية ولقد دلت عمليات النمذجة العددية على أن مجاري القنوات يمكن تحديدها بوضوح من خلال الانعكاسات ذات السعة الكبيرة، ليس فقط في الأعماق الضحلة بل حتى في الأعماق البعيدة عن السطح ويتسنى ذلك نتيجة لأن نسبة الإشارة إلى الضوضاء الخاصة بالموجات السيزمية الصادرة من نقاط المصدر السيزمي داخل القنوات كانت عالية وتعتبر هذه الطريقة غير مكلفة لدراسة مساحات كبيرة من امتدادات القنوات بدقة وبالرغم من إمكانية استخدام هذه الطريقة في مناطق مشابهة جيولوجيًا حتى في وجود تراكيب لها سرعات متباينة، ومن الجدير بالذكر أنه يمكن تطبيق هذه الطريقة في حالة فراغ القنوات من الماء أو امتلائها به جزئيًا ومن الطبيعي أن يتغير هذا الوضع عندما يرتفع منسوب المياه الجوفية أثناء مواسم الأمطار، حيث تبلغ سرعة الموجات السيزمية في الرسوبيات الرخوة سرعتها في الماء (1500 مث)، مما يعمل على حجب القنوات، وهذا بدوره ينطبق على الخرزات المغمورة بالماء، لذا فإنه من الأهمية أن يكون العمل الحقلي في أوقات مناسبة لضمان نجاح الطريقة