Szybki Wody gruntowe Eksploracja

Szwedzka Służba Geologiczna (SGU) była zaangażowana w projekty eksploracji wód podziemnych w celu zbadania wielu osadów lodowcowych w Szwecji. Złoża są rozsiane po całym kraju i stanowią najważniejsze zasoby wód podziemnych dla zaopatrzenia w wodę pitną w Szwecji. Firma SGU chciała szybko wdrożyć rozwiązanie georadarowe, aby gromadzić duże ilości wiarygodnych i wysokiej jakości danych w celu wspomagania badań. Ze względu na wydajność celem było wykorzystanie krajowych sieci drogowych oraz przyległych poboczy i gruntów w celu zlokalizowania poniżej obszarów składających się z piasku i żwiru o dużych głębokościach do podłoża skalnego.

Biorąc pod uwagę wymagania dotyczące głębokości, wybrał specjalista ImpulseRadar ds. aplikacji CrossOver CO730 jako system wyboru.

Ponieważ anteny georadarowe z serii CrossOver wykorzystują nowoczesną konstrukcję próbkowania w czasie rzeczywistym (RTS), nadają się one do szybkich pomiarów drogowych oprócz bardziej typowych konfiguracji ręcznego pchania/ciągnięcia. Dla SGU firma ImpulseRadar zbudowała niestandardową ramę montażową, aby ułatwić pomiary zamontowane na pojeździe na drogach. To rozwiązanie montażowe umożliwia szybkie i łatwe przenoszenie anteny między pojazdami w celu wykonania pomiarów drogowych i ręcznej konfiguracji ciągnięcia.

Oprócz pomiarów drogowych, SGU wykorzystało również system georadarowy do zbadania poboczy i terenu przyległego. Celem było uzyskanie większej ilości danych wejściowych do określenia rzeczywistego zasięgu potencjalnych zbiorników wód podziemnych. Do badań terenowych CO730 był ciągnięty ręcznie, ale miał również układ płozowy do holowania za pojazdem terenowym, takim jak quad lub skuter śnieżny, w miesiącach zimowych.

Wykorzystanie georadaru do wykrywania i mapowania wód gruntowych jest dobrze sprawdzone. Zaleta dwukanałowej konstrukcji CO730 oznaczała, że ​​interfejs stołu wodnego można było łatwo określić za pomocą kanału 300 MHz. Natomiast kanał 70 MHz oferował większą penetrację w celu zdefiniowania interfejsów piasku i żwiru z podłożem skalnym. Mając widoczność wszystkich elementów geologicznych, które tworzą warstwę wodonośną, pomaga określić miąższość każdej warstwy. W połączeniu z innymi danymi hydrolodzy mogą później wykorzystać informacje georadarowe do zbudowania modelu warstwy wodonośnej w celu dokładniejszego przewidywania objętości wody.

Rozwiązanie do montażu na pojeździe pasuje do każdego samochodu ze standardową kulą holowniczą 50 mm. W przypadku większych pojazdów dostępny jest łatwy do dostosowania układ haka holowniczego. Konstrukcja ramy montażowej pozwala CO730 (lub innym antenom CrossOver) bezpiecznie unosić się nad powierzchnią gruntu/drogi. Wysokość (szczelinę powietrzną) nad powierzchnią pomiarową można regulować w zakresie od 5 do 15 cm, aby uwzględnić różne warunki. Zawsze jednak zaleca się umieszczenie anteny jak najbliżej powierzchni pomiarowej. W przypadku kontaktu z powierzchnią pomiarową osłona chroni antenę, a ponieważ jest uniesiona, antena może poruszać się w górę, aby zminimalizować siłę uderzenia.

Uwaga – oparta na RTS konstrukcja anteny CrossOver oznacza, że ​​może ona zbierać dane znacznie szybciej niż prędkość, z jaką może jechać pojazd pomiarowy. Dlatego ta konfiguracja jest odpowiednia do wszelkich pomiarów drogowych, nawet przy prędkościach autostradowych.

Najlepszym sposobem uruchomienia systemu CrossOver jest ustawienie jednego z tylnych kół badanego pojazdu za pomocą zestawu enkodera koła. Wyzwalanie za pomocą koła zapewnia również pikietaż i umożliwia korzystanie z narzędzi dopasowywania hiperboli i filtrowania migracji podczas przetwarzania końcowego danych. Wbudowany odbiornik GPS anteny CrossOver do georeferencji może być używany podczas pomiaru i późniejszego procesu interpretacji. Jednak zamiast korzystać z danych wysokości z wewnętrznego GPS, SGU wykorzystał ogólnokrajowy szwedzki model terenu z danymi wysokości GSD, aby uzyskać dokładniejsze dane dotyczące wysokości.

Uwaga – w krajach, w których takie modele wysokości nie istnieją, musisz użyć zewnętrznego RTK/GPS, aby uzyskać dokładne dane wysokości.

Poniższe rysunki przedstawiają dane z dwóch części typowej ankiety montowanej w pojeździe i wyraźnie pokazują wartość tego podejścia. Zwierciadło wód gruntowych jest widoczne na radargramie ze względu na dużą porowatość objętości piasku/żwiru. Istnieje również duży kontrast na interfejsie podłoża skalnego ze względu na jego niską porowatość. Rozważ dużą różnicę w prędkości sygnału georadarowego w suchym piasku w porównaniu z piaskiem nasyconym. Prędkość 140 – 150 m/uS jest całkowicie możliwa w suchym piasku, ale może zostać zmniejszona do 60 – 70 m/uS poniżej granicy wód gruntowych, w zależności od porowatości formacji piasku. Te przykłady pokazują również, jak dwa kanały radarowe wzajemnie się uzupełniają. CO730 składa się z dwóch rzeczywistych anten georadarowych o częstotliwościach środkowych odpowiednio 70 MHz i 300 MHz. Dzięki wyższej rozdzielczości antena 300 MHz umożliwia wyraźny widok płytszych warstw, w tym granicy wód gruntowych i zwierciadła wody. Dzięki głębszej penetracji antena 70 MHz umożliwia wyraźny obraz głębszych warstw, w tym interfejsów piasku, żwiru i podłoża skalnego.