Rapido Le acque sotterranee Esplorazione

Il Servizio geologico svedese (SGU) è stato impegnato in progetti di esplorazione delle acque sotterranee per indagare sui numerosi depositi fluviali glaciali della Svezia. I giacimenti sono sparsi in tutto il paese e sono le risorse idriche sotterranee più significative per l'approvvigionamento di acqua potabile in Svezia. SGU desiderava una soluzione GPR da implementare rapidamente per raccogliere grandi quantità di dati affidabili e di alta qualità per aiutare i propri studi. Per efficienza, l'obiettivo era utilizzare le reti stradali del paese, i margini e il terreno adiacenti per individuare le aree sottostanti costituite da sabbia e ghiaia con grandi profondità fino al substrato roccioso sottostante.

Dati i requisiti di profondità, lo specialista dell'applicazione di ImpulseRadar ha scelto Crossover CO730 come sistema di scelta.

Poiché la serie CrossOver di antenne GPR utilizza un moderno design di campionamento in tempo reale (RTS), sono adatte per misurazioni stradali ad alta velocità oltre alle più usuali configurazioni manuali di spinta/trazione. Per SGU, ImpulseRadar ha costruito un telaio di montaggio su misura per facilitare le misurazioni sul veicolo su strada. Questa soluzione di montaggio consente di spostare l'antenna in modo rapido e semplice tra il veicolo per misurazioni su strada e configurazioni di estrazione manuale.

Oltre alle misurazioni stradali, SGU ha utilizzato anche il sistema GPR per studiare i margini e il terreno adiacente. L'obiettivo era ottenere più dati di input per determinare la reale estensione dei potenziali bacini idrici sotterranei. Per le indagini fuoristrada, il CO730 è stato trainato manualmente, ma aveva anche una disposizione di slittamento per il traino dietro un veicolo fuoristrada come un quad o una motoslitta durante i mesi invernali.

L'uso del GPR per il rilevamento e la mappatura delle falde acquifere è ben collaudato. Il vantaggio del design a doppio canale del CO730 significava che l'interfaccia della falda freatica poteva essere facilmente determinata utilizzando il canale a 300 MHz. Al contrario, il canale a 70 MHz ha offerto una maggiore penetrazione per definire le interfacce di sabbia e ghiaia con il substrato roccioso sottostante. Avere visibilità di tutti gli elementi geologici che compongono la falda acquifera, aiuta a determinare lo spessore di ogni strato. In combinazione con altri dati, gli idrologi possono successivamente utilizzare le informazioni GPR per costruire un modello di falda acquifera per prevedere con maggiore precisione il volume dell'acqua.

La soluzione di montaggio su veicolo si adatta a qualsiasi auto con una sfera di traino standard da 50 mm. Per i veicoli più grandi è disponibile una disposizione del gancio di traino facilmente adattabile. Il design del telaio di montaggio consente alla CO730 (o ad altre antenne CrossOver) di galleggiare in modo sicuro sulla superficie del terreno/della strada. L'altezza (traferro) sopra la superficie di misurazione può essere regolata da 5 a 15 cm per consentire condizioni diverse. Tuttavia, è sempre consigliabile posizionare l'antenna il più vicino possibile alla superficie di misurazione. In caso di contatto con la superficie di misurazione, una piastra paramotore protegge l'antenna e, poiché è flottante, l'antenna può spostarsi verso l'alto per ridurre al minimo la forza di qualsiasi impatto.

Nota: il design basato su RTS dell'antenna CrossOver significa che può raccogliere dati molto più velocemente della velocità a cui può guidare il veicolo di rilevamento. Pertanto, questa configurazione è adatta per qualsiasi rilievo stradale, anche a velocità autostradale.

Il modo migliore per attivare il sistema CrossOver è da una delle ruote posteriori del veicolo di rilevamento, utilizzando un kit di codifica delle ruote. L'attivazione della ruota fornisce anche la distanza progressiva e consente di utilizzare strumenti di adattamento dell'iperbole e filtraggio della migrazione durante la post-elaborazione dei dati. Il ricevitore GPS integrato per la georeferenziazione dell'antenna CrossOver può essere utilizzato durante la misurazione e il successivo processo di interpretazione. Tuttavia, invece di utilizzare i dati di elevazione dal GPS interno, SGU ha utilizzato il modello nazionale svedese di dati di elevazione GSD del terreno per ottenere dati di elevazione più accurati.

Nota: nei paesi in cui tali modelli di elevazione non esistono, è necessario utilizzare un RTK/GPS esterno per ottenere dati di elevazione accurati.

Le figure seguenti mostrano i dati di due sezioni di una tipica indagine su un veicolo montato e mostrano chiaramente il valore di questo approccio. La falda freatica è visibile nel radargramma a causa dell'elevata porosità del volume di sabbia/ghiaia. C'è anche un grande contrasto all'interfaccia del substrato roccioso a causa della sua bassa porosità. Considera la grande differenza nella velocità del segnale GPR nella sabbia secca rispetto alla sabbia satura. Una velocità di 140 – 150 m/uS è interamente possibile nella sabbia asciutta, ma può ridursi a 60 – 70 m/uS sotto l'interfaccia della falda freatica a seconda della porosità della formazione di sabbia. Questi esempi mostrano anche come i due canali radar si completano a vicenda. Il CO730 comprende due antenne GPR reali con frequenze centrali rispettivamente di 70 MHz e 300 MHz. Con la sua risoluzione più elevata, l'antenna da 300 MHz consente una visione chiara degli strati più superficiali, inclusa l'interfaccia falda freatica. Con la sua penetrazione più profonda, l'antenna da 70 MHz consente un'immagine chiara degli strati più profondi, comprese le interfacce di sabbia, ghiaia e substrato roccioso.