Rápido Agua subterránea Exploración

El Servicio Geológico Sueco (SGU) se ha involucrado en proyectos de exploración de aguas subterráneas para investigar los numerosos depósitos de ríos glaciares de Suecia. Los depósitos están repartidos por todo el país y son los recursos de agua subterránea más importantes para el suministro de agua potable en Suecia. SGU quería una solución GPR que se implementara rápidamente para recopilar grandes cantidades de datos confiables y de alta calidad para ayudar en sus estudios. Para mayor eficiencia, el objetivo era utilizar las redes de carreteras del país y los arcenes y terrenos adyacentes para ubicar áreas debajo que consistían en arena y grava con grandes profundidades hasta el lecho rocoso subyacente.

Dados los requisitos de profundidad, el especialista en aplicaciones de ImpulseRadar eligió CrossOver CO730 como el sistema de elección.

Dado que la serie CrossOver de antenas GPR utiliza un diseño moderno de muestreo en tiempo real (RTS), son adecuadas para mediciones de alta velocidad en carretera además de las configuraciones manuales más habituales de empujar/tirar. Para SGU, ImpulseRadar construyó un marco de montaje personalizado para facilitar las mediciones montadas en vehículos sobre carreteras. Esta solución de montaje permite que la antena se mueva rápida y fácilmente entre el vehículo para mediciones en carretera y configuraciones de tracción manual.

Además de las mediciones de la carretera, SGU también utilizó el sistema GPR para investigar los arcenes y el terreno adyacente. El objetivo era obtener más datos de entrada para determinar la verdadera extensión de los posibles reservorios de agua subterránea. Para las investigaciones todoterreno, el CO730 se tiraba manualmente, pero también tenía un sistema de patín para remolcar detrás de un vehículo todoterreno como un quad o una moto de nieve durante los meses de invierno.

El uso de GPR para la detección y el mapeo de la capa freática está bien probado. El beneficio del diseño de doble canal del CO730 significaba que la interfaz del nivel freático se podía determinar fácilmente utilizando el canal de 300 MHz. En contraste, el canal de 70 MHz ofreció una mayor penetración para definir las interfaces de arena y grava con el lecho rocoso subyacente. Tener visibilidad de todos los elementos geológicos que componen el acuífero, ayuda a determinar el espesor de cada capa. En combinación con otros datos, los hidrólogos pueden utilizar posteriormente la información GPR para construir un modelo de acuífero para predecir con mayor precisión el volumen de agua.

La solución de montaje en vehículo se adapta a cualquier automóvil con una bola de remolque estándar de 50 mm. Para vehículos más grandes, hay disponible una disposición de enganche de remolque fácilmente adaptable. El diseño del marco de montaje permite que la CO730 (u otras antenas CrossOver) floten de forma segura sobre la superficie del suelo/carretera. La altura (entrehierro) sobre la superficie de medición puede ajustarse de 5 a 15 cm para adaptarse a diferentes condiciones. Sin embargo, siempre es recomendable colocar la antena lo más cerca posible de la superficie de medición. Si hay contacto con la superficie de medición, una placa protectora protege la antena y, dado que está flotando, la antena puede moverse hacia arriba para minimizar la fuerza de cualquier impacto.

Nota: el diseño basado en RTS de la antena CrossOver significa que puede recopilar datos mucho más rápido que la velocidad a la que puede conducir el vehículo de encuesta. Por lo tanto, esta configuración es adecuada para cualquier levantamiento en carretera, incluso a velocidades de autopista.

La mejor manera de activar el sistema CrossOver es desde una de las ruedas traseras del vehículo de inspección, utilizando un kit codificador de ruedas. La activación de la rueda también proporciona encadenamiento y hace posible el uso de herramientas de filtro de migración y ajuste de hipérbola durante el posprocesamiento de datos. El receptor GPS integrado de la antena CrossOver para georreferenciación se puede utilizar durante el proceso de medición y posterior interpretación. Sin embargo, en lugar de utilizar los datos de elevación del GPS interno, SGU utilizó el modelo de terreno de datos de elevación GSD a nivel nacional de Suecia para obtener datos de elevación más precisos.

Nota: en países donde no existen tales modelos de elevación, debe usar un RTK/GPS externo para obtener datos de elevación precisos.

Las siguientes figuras muestran datos de dos secciones de una encuesta típica montada en un vehículo y muestran claramente el valor de este enfoque. El nivel freático es visible en el radargrama debido a la alta porosidad del volumen de arena/grava. También hay un gran contraste en la interfase del lecho rocoso debido a su baja porosidad. Considere la gran diferencia en la velocidad de la señal GPR en arena seca versus arena saturada. Una velocidad de 140 a 150 m/uS es completamente posible en arena seca, pero puede reducirse a 60 a 70 m/uS por debajo de la interfaz de agua subterránea dependiendo de la porosidad de la formación de arena. Estos ejemplos también muestran cómo los dos canales de radar se complementan entre sí. El CO730 consta de dos antenas GPR reales con frecuencias centrales de 70 MHz y 300 MHz respectivamente. Con su resolución más alta, la antena de 300 MHz permite una visión clara de las capas menos profundas, incluida la interfaz del nivel freático. Con su penetración más profunda, la antena de 70 MHz permite una imagen clara de las capas más profundas, incluidas las interfaces de arena, grava y roca madre.