Rapide Les eaux souterraines Exploration

Le Service géologique suédois (SGU) s'est engagé dans des projets d'exploration des eaux souterraines pour étudier les nombreux dépôts fluviaux glaciaires de Suède. Les gisements sont répartis dans tout le pays et constituent les ressources en eau souterraine les plus importantes pour l'approvisionnement en eau potable en Suède. SGU voulait une solution GPR à déployer rapidement pour collecter de grandes quantités de données fiables et de haute qualité pour faciliter leurs études. Pour plus d'efficacité, l'objectif était d'utiliser les réseaux routiers du pays, ainsi que les accotements et les terres adjacentes pour localiser les zones en dessous constituées de sable et de gravier avec de grandes profondeurs jusqu'au substrat rocheux sous-jacent.

Compte tenu des exigences de profondeur, le spécialiste des applications d'ImpulseRadar a choisi CrossOver CO730 comme système de choix.

Étant donné que la série CrossOver d'antennes GPR utilise une conception moderne d'échantillonnage en temps réel (RTS), elles conviennent aux mesures routières à grande vitesse en plus des configurations de poussée/traction manuelles plus habituelles. Pour SGU, ImpulseRadar a construit un cadre de montage sur mesure pour faciliter les mesures montées sur véhicule sur les routes. Cette solution de montage permet à l'antenne d'être déplacée rapidement et facilement entre le véhicule pour les mesures sur route et les configurations de traction manuelle.

En plus des mesures de la route, SGU a également utilisé le système GPR pour étudier les accotements et le terrain adjacent. L'objectif était d'obtenir plus de données d'entrée pour déterminer l'étendue réelle des réservoirs potentiels d'eau souterraine. Pour les enquêtes hors route, le CO730 était tiré manuellement, mais disposait également d'un système de patins pour le remorquage derrière un véhicule tout-terrain tel qu'un quad ou une motoneige pendant les mois d'hiver.

L'utilisation du GPR pour la détection et la cartographie de la nappe phréatique a fait ses preuves. L'avantage de la conception à double canal du CO730 signifiait que l'interface nappe phréatique pouvait être facilement déterminée à l'aide du canal 300 MHz. En revanche, le canal 70 MHz offrait une plus grande pénétration pour définir les interfaces de sable et de gravier avec le substrat rocheux sous-jacent. Avoir une visibilité de tous les éléments géologiques qui composent l'aquifère, permet de déterminer l'épaisseur de chaque couche. Combinées à d'autres données, les hydrologues peuvent ensuite utiliser les informations GPR pour construire un modèle d'aquifère afin de prédire plus précisément le volume d'eau.

La solution de montage sur véhicule s'adaptera à n'importe quelle voiture avec une boule de remorquage standard de 50 mm. Pour les véhicules plus grands, un dispositif d'attelage de remorquage facilement adaptable est disponible. La conception du cadre de montage permet au CO730 (ou à d'autres antennes CrossOver) de flotter en toute sécurité sur la surface du sol/des routes. La hauteur (entrefer) au-dessus de la surface de mesure peut être ajustée de 5 à 15 cm pour tenir compte des différentes conditions. Cependant, il est toujours conseillé de placer l'antenne aussi près que possible de la surface de mesure. En cas de contact avec la surface de mesure, une plaque de protection protège l'antenne et, comme elle flotte, l'antenne peut se déplacer vers le haut pour minimiser la force de tout impact.

Remarque - la conception basée sur RTS de l'antenne CrossOver signifie qu'elle peut collecter des données beaucoup plus rapidement que la vitesse à laquelle le véhicule de sondage peut rouler. Par conséquent, cette configuration convient à tout levé routier, même à vitesse d'autoroute.

La meilleure façon de déclencher le système CrossOver est à partir de l'une des roues arrière du véhicule d'enquête, en utilisant un kit d'encodeur de roue. Le déclenchement de roue fournit également un chaînage et permet d'utiliser des outils d'ajustement d'hyperbole et de filtrage de migration lors du post-traitement des données. Le récepteur GPS intégré de l'antenne CrossOver pour le géoréférencement peut être utilisé pendant la mesure et le processus d'interprétation ultérieur. Cependant, au lieu d'utiliser les données d'élévation du GPS interne, SGU a utilisé le modèle national suédois de données d'élévation GSD pour obtenir des données d'élévation plus précises.

Remarque - dans les pays où de tels modèles d'élévation n'existent pas, vous devez utiliser un RTK/GPS externe pour obtenir des données d'élévation précises.

Les figures ci-dessous montrent les données de deux sections d'une étude de montage de véhicule typique et montrent clairement la valeur de cette approche. La nappe phréatique est visible dans le radargramme en raison de la forte porosité du volume de sable/gravier. Il existe également un grand contraste à l'interface du socle rocheux en raison de sa faible porosité. Considérez la grande différence de vitesse du signal GPR dans le sable sec par rapport au sable saturé. Une vitesse de 140 à 150 m/uS est tout à fait possible dans le sable sec mais peut être réduite à 60 à 70 m/uS sous l'interface de la nappe phréatique en fonction de la porosité de la formation de sable. Ces exemples montrent également comment les deux canaux radar se complètent. Le CO730 comprend deux véritables antennes GPR avec des fréquences centrales de 70 MHz et 300 MHz respectivement. Avec sa résolution plus élevée, l'antenne 300 MHz permet une vision claire des couches les moins profondes, y compris l'interface nappe phréatique. Avec sa pénétration plus profonde, l'antenne 70 MHz permet une image claire des couches plus profondes, y compris les interfaces de sable, de gravier et de substrat rocheux.