极速 地下水 勘探

瑞典地质调查局 (SGU) 一直从事地下水勘探项目，以调查瑞典的许多冰川河流沉积物。 这些矿床分布在全国各地，是瑞典最重要的饮用水供应地下水资源。 SGU 希望快速部署 GPR 解决方案以收集大量可靠和高质量的数据，以帮助他们的研究。 为了提高效率，我们的目标是利用该国的道路网络、相邻的边缘和土地来定位下方由沙子和砾石组成的区域，这些区域的深度到下伏基岩。

鉴于深度要求，ImpulseRadar 的应用专家选择 CrossOver CO730 作为选择的系统。

由于 CrossOver 系列 GPR 天线采用现代实时采样 (RTS) 设计，因此除了更常见的手动推/拉配置外，它们还适用于基于道路的高速测量。 对于 SGU，ImpulseRadar 构建了一个定制的安装框架，以方便在道路上进行车载测量。 这种安装解决方案允许天线在车辆之间快速轻松地移动，以进行基于道路的测量和手动拉动配置。

除了道路测量，SGU 还使用 GPR 系统调查边缘和邻近地形。 目标是获得更多的输入数据，以确定潜在地下水库的真实范围。 对于越野调查，CO730 是手动拉动的，但也有防滑装置，用于在冬季拖曳四轮摩托车或雪地摩托等越野车辆。

使用 GPR 进行地下水位检测和绘图已得到充分证明。 CO730 的双通道设计的优势意味着可以使用 300 MHz 通道轻松确定地下水位界面。 相比之下，70 MHz 频道提供了更大的穿透力，以定义沙子和砾石与下伏基岩的界面。 了解构成含水层的所有地质元素有助于确定每一层的厚度。 结合其他数据，水文学家以后可以使用 GPR 信息建立含水层模型，以更准确地预测水量。

车载解决方案适用于任何配备标准 50 毫米牵引球的汽车。 对于较大的车辆，可以使用易于调整的拖车装置。 安装框架设计允许 CO730（或其他 CrossOver 天线）安全地漂浮在地面/路面上。 测量表面上方的高度（气隙）可以在 5 到 15 厘米之间调整，以适应不同的条件。 但是，始终建议将天线尽可能靠近测量表面。 如果与测量表面接触，防滑板会保护天线，并且由于它是浮动的，天线可以向上移动以最大程度地减少任何冲击力。

注意——CrossOver 天线基于 RTS 的设计意味着它收集数据的速度远快于测量车的行驶速度。 因此，这种配置适用于任何基于道路的调查，即使在高速公路上也是如此。

触发 CrossOver 系统的最佳方法是使用车轮编码器套件从测量车辆的一个后轮。 车轮触发还提供了里程，并可以在数据后处理期间使用双曲线拟合和迁移过滤工具。 CrossOver 天线的内置 GPS 接收器用于地理参考，可在测量和后续解释过程中使用。 然而，SGU 没有使用来自内部 GPS 的高程数据，而是使用瑞典全国的 GSD 高程数据地形模型来获得更准确的高程数据。

注意 – 在不存在此类高程模型的国家/地区，您必须使用外部 RTK/GPS 来获取准确的高程数据。

下图显示了典型车载安装调查的两个部分的数据，并清楚地显示了这种方法的价值。 由于砂/砾石体积的高孔隙率，地下水位在雷达图中可见。 由于孔隙率低，基岩界面处也有很大的反差。 考虑干砂与饱和砂中 GPR 信号速度的巨大差异。 140 – 150 m/uS 的速度在干砂中是完全可能的，但可以降低到地下水界面以下 60 – 70 m/uS，具体取决于砂层的孔隙度。 这些示例还显示了两个雷达通道如何相互补充。 CO730 由两个中心频率分别为 70 MHz 和 300 MHz 的真实 GPR 天线组成。 凭借更高的分辨率，300 MHz 天线可以清晰地看到较浅的层，包括地下水位界面。 凭借其更深的穿透力，70 MHz 天线可以清晰地看到更深层的图像，包括沙子、砾石和基岩界面。